Development of a novel 3D-printed multifunctional thorax model simulator for the simulation-based training of tube thoracostomy

CJEM. 2021 Jul;23(4):547-550. doi: 10.1007/s43678-021-00102-1. Epub 2021 Mar 30.

Abstract

Tube thoracostomy is a high-acuity, low-occurrence (HALO) procedure with significant morbidity when performed incorrectly; this is amendable through simulation. Commercially available trainers exist but often have limited realism or exorbitant cost. Three-dimensional (3D) printing produces realistic and cost-effective models suitable for simulation, but no simulator has been developed for tube thoracostomy. The aim of this paper is to describe the initial development of a multifunctional 3D-printed thorax trainer for the instruction of tube thoracostomy. The thorax model was developed in conjunction with a multi-disciplinary team using 3D-printing capable software. An existing ribcage model was modified and printed in separate elements, including bony portions (ribcage, sternum and clavicles), flexible joints, skin, heart and lungs and then assembled. The total printing cost was $180 CAD. Future research will focus on incorporating the model's ability to simulate other HALO procedures and evaluating it as a training adjunct.

RéSUMé: La thoracostomie par tube est une procédure de haute acuité et de faible occurrence (HALO) avec une morbidité significative lorsqu'elle est mal exécutée; ceci est modifiable par simulation. Il existe des formateurs disponibles dans le commerce, mais ils sont souvent d'un réalisme limité ou d'un coût exorbitant. L'impression tridimensionnelle (3D) produit des modèles réalistes et rentables adaptés à la simulation, mais aucun simulateur n'a été développé pour la thoracostomie tubulaire. L’objectif de ce document est de décrire le développement initial d’un simulateur de thorax multifonctionnel imprimé en 3D pour l’enseignement de la thoracostomie tubulaire. Le modèle du thorax a été développé en collaboration avec une équipe pluridisciplinaire utilisant un logiciel capable d'imprimer en 3D. Un modèle de cage thoracique existant a été modifié et imprimé en éléments séparés, comprenant des parties osseuses (cage thoracique, sternum et clavicules), des articulations souples, la peau, le cœur et les poumons, puis assemblé. Le coût total d'impression était de 180 $ CAN. Les recherches futures se concentreront sur l’incorporation de la capacité du modèle à simuler d’autres procédures HALO et à l’évaluer en tant que complément de formation.

Keywords: 3D-printing; Emergency Medicine; education; simulation.

Publication types

  • Research Support, Non-U.S. Gov't

MeSH terms

  • Computer Simulation
  • Humans
  • Printing, Three-Dimensional
  • Simulation Training*
  • Thoracostomy*
  • Thorax