3D printed ascending aortic simulators with physiological fidelity for surgical simulation
Notice bibliographique
Résumé
Introduction: Three-dimensional (3D) printed multimaterial ascending aortic simulators were created to evaluate the ability of polyjet technology to replicate the distensibility of human aortic tissue when perfused at physiological pressures. Methods: Simulators were developed by computer-aided design and 3D printed with a Connex3 Objet500 printer. Two geometries were compared (straight tube and idealised aortic aneurysm) with two different material variants (TangoPlus pure elastic and TangoPlus with VeroWhite embedded fibres). Under physiological pressure, β Stiffness Index was calculated comparing stiffness between our simulators and human ascending aortas. The simulators' material properties were verified by tensile testing to measure the stiffness and energy loss of the printed geometries and composition. Results: The simulators' geometry had no effect on measured β Stiffness Index (p>0.05); however, β Stiffness Index increased significantly in both geometries with the addition of embedded fibres (p<0.001). The simulators with rigid embedded fibres were significantly stiffer than average patient values (41.8±17.0, p<0.001); however, exhibited values that overlapped with the top quartile range of human tissue data suggesting embedding fibres can help replicate pathological human aortic tissue. Biaxial tensile testing showed that fiber-embedded models had significantly higher stiffness and energy loss as compared with models with only elastic material for both tubular and aneurysmal geometries (stiffness: p<0.001; energy loss: p<0.001). The geometry of the aortic simulator did not statistically affect the tensile tested stiffness or energy loss (stiffness: p=0.221; energy loss: p=0.713). Conclusion: We developed dynamic ultrasound-compatible aortic simulators capable of reproducing distensibility of real aortas under physiological pressures. Using 3D printed composites, we are able to tune the stiffness of our simulators which allows us to better represent the stiffness variation seen in human tissue. These models are a step towards achieving better simulator fidelity and have the potential to be effective tools for surgical training.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».