[go: up one dir, main page]

RU2459273C2 - Анатомически и функционально точные фантомы мягких тканей и способ для их формирования - Google Patents

Анатомически и функционально точные фантомы мягких тканей и способ для их формирования Download PDF

Info

Publication number
RU2459273C2
RU2459273C2 RU2009128026/14A RU2009128026A RU2459273C2 RU 2459273 C2 RU2459273 C2 RU 2459273C2 RU 2009128026/14 A RU2009128026/14 A RU 2009128026/14A RU 2009128026 A RU2009128026 A RU 2009128026A RU 2459273 C2 RU2459273 C2 RU 2459273C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pva
organ
tissue
phantom
elastomeric
Prior art date
Application number
RU2009128026/14A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2009128026A (ru
Inventor
Рэймонд ЧАН (US)
Рэймонд ЧАН
Роберт МАНЦКЕ (US)
Роберт МАНЦКЕ
Дуглас А. СТЭНТОН (US)
Дуглас А. СТЭНТОН
Гай СКЕЧТЕР (US)
Гай СКЕЧТЕР
Original Assignee
Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. filed Critical Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
Publication of RU2009128026A publication Critical patent/RU2009128026A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2459273C2 publication Critical patent/RU2459273C2/ru

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/28Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine
    • G09B23/30Anatomical models
    • G09B23/32Anatomical models with moving parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/38Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
    • B29C33/3842Manufacturing moulds, e.g. shaping the mould surface by machining
    • B29C33/3857Manufacturing moulds, e.g. shaping the mould surface by machining by making impressions of one or more parts of models, e.g. shaped articles and including possible subsequent assembly of the parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C39/00Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor
    • B29C39/02Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C39/021Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles by casting in several steps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C39/00Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor
    • B29C39/02Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C39/12Making multilayered or multicoloured articles
    • B29C39/123Making multilayered articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/38Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
    • B29C33/3842Manufacturing moulds, e.g. shaping the mould surface by machining
    • B29C33/3857Manufacturing moulds, e.g. shaping the mould surface by machining by making impressions of one or more parts of models, e.g. shaped articles and including possible subsequent assembly of the parts
    • B29C2033/3871Manufacturing moulds, e.g. shaping the mould surface by machining by making impressions of one or more parts of models, e.g. shaped articles and including possible subsequent assembly of the parts the models being organic material, e.g. living or dead bodies or parts thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2029/00Use of polyvinylalcohols, polyvinylethers, polyvinylaldehydes, polyvinylketones or polyvinylketals or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2029/04PVOH, i.e. polyvinyl alcohol
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2083/00Use of polymers having silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only, in the main chain, as moulding material
    • B29K2083/005LSR, i.e. liquid silicone rubbers, or derivatives thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/753Medical equipment; Accessories therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Instructional Devices (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к моделированию в медицине. Способ формирования фантома органа или ткани включает этапы, на которых помещают орган или ткань в контейнер с расплавленным эластомерным материалом; вставляют множество стержней через контейнер и орган или ткань; допускают запитывание и отверждение расплавленного эластомерного материала; удаляют орган или ткань из контейнера; замещают орган или ткань множеством по отдельности удаляемых эластомерных сегментов; удаляют первый эластомерный сегмент и замещают полость, созданную по нему, расплавленным поливиниловым спиртом (PVA), чтобы создать PVA-сегмент; допускают застывание и отверждение расплавленного PVA-сегмента; повторяют этапы до тех пор, пока все эластомерные сегменты не будут удалены. Каждый последующий расплавленный PVA-сегмент сцепляется и/или сплавляется с предыдущим затвердевшим PVA-сегментом так, чтобы сформировать фантом органа или тканей. Раскрыты фантом органа или ткани и способ изготовления фантома сердца. Технический результат состоит в обеспечении анатомической точности. 3 н. и 23 з.п. ф-лы, 19 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к фантомам медицинских органов и, более конкретно, к способу, устройству и системе для создания и/или формирования анатомически и функционально точных фантомов мягких тканей с комплексными характеристиками для изучения изображений.
Уровень техники
Исследователям, работающим с компьютерной томографией (CT), рентгеновскими лучами (X-ray), ЯМР-томографией (MRI), позитронно-эмиссионной томографией/гамма-томографией (PET/SPECT), ультразвуком (US), оптическим формированием изображения, электромагнитной интроскопией (например, радиочастоты, микроволны, ТГц) и другими технологиями обработки изображения требуются мишени формирования изображений. Эти мишени необходимы, среди прочего, для тестирования и проверки функционирования аппаратного и программного обеспечения формирования изображений. Изучение формирования изображений в общем требует использования анатомически и функционально точных фантомов органов. Эти "фантомы" допускают продолжительные исследования для проверки и тестирования оборудования формирования изображений без необходимости в пациентах или иных живых моделях, таким образом избегая ненужного воздействия рентгеновского излучения и других рисков. Фантомы отличаются по сложности в зависимости от различных параметров, например требований по формированию изображения. В некоторых ситуациях простые цилиндры или другие рудиментарные структуры могут быть достаточными, но в других ситуациях необходимы анатомически точные, функционально точные, динамические, комплексные характеристики формирования изображения. Фантомы с высокими уровнями функциональных возможностей могут использовать материалы, которые весьма близки к механическим и/или химическим свойствам ткани, наряду с тем, что поддерживают ЯМР-томографию, рентгеновские лучи, компьютерную томографию, позитронно-эмиссионную томографию/гамма-томографию, ультразвуковое формирование изображения и другие характеристики формирования изображения.
Анатомической точности для мишеней формирования изображений трудно достичь на практике из-за огромной сложности геометрии органов. Коммерчески доступные фантомы в целом предлагают жесткие анатомические представления интересующего органа без динамических тканеэквивалентных биомеханических деформаций/функциональных возможностей или характеристик формирования изображений, которые допускают комплексное тестирование (например, MR, CT, X-ray, US, PET/SPECT).
Фантомы, которые обнаруживают диапазон свойств, которые являются близко имитирующими поведение биологических тканей в терминах появления изображений, механики и/или химических характеристик, являются тем, что необходимо, но до настоящего времени не достигнуто. Настоящее изобретение описывает новую технологию фантомов, которая обращается к недостаткам традиционных мишеней формирования изображений наряду с обеспечением создания/формирования мишеней изображения с высокими функциональными возможностями. Мишени формирования изображений/фантомы, которые создаются/формируются согласно настоящему изобретению, предлагают массу значительных преимуществ, особенно в средах тестирования, например, среды, включающих в себя тестирование комплексного аппаратного и программного обеспечения для реконструкции, сегментации, совпадения, количественного анализа и/или визуализации.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение предоставляет преимущественные способы, системы и устройство для создания/формирования анатомически точного фантома мягких тканей или органов. Примерные фантомы, сформированные согласно настоящему изобретению, предлагают тканеэквивалентные механические свойства, которые воспроизводятся непосредственно из исходной структуры, например человеческого органа. Согласно примерным вариантам осуществления фантом создается с помощью наполнения контейнера, содержащего орган или другую интересующую структуру мягких тканей, которая имеет внутреннюю сосудистую сеть, расплавленным эластомерным материалом; вставления множества стержней через контейнер и орган/мягкие ткани, обеспечения застывания и отвердевания расплавленного эластомерного материала; удаления органа/мягких тканей, замещения органа/мягких тканей множеством эластомерных сегментов; удаления эластомерного сегмента и замещения полости, созданной по нему, расплавленным материалом, например поливиниловым спиртом (PVA), чтобы создать PVA-сегмент. Расплавленный PVA-сегмент в целом позволяет застыть и затвердеть, и вышеизложенные этапы повторяют так, чтобы создать дополнительные PVA-сегменты, пока все эластомерные сегменты не будут удалены.
Каждый последующий расплавленный PVA-сегмент в общем сцепляется и сплавляется с предыдущим затвердевшим PVA-сегментом так, чтобы создать главным образом завершенную отливку фантома органа/тканей. В примерных вариантах осуществления фантом органа/тканей может быть создан с помощью позиционирования отливки фантома органа/ткани в приспособлении или другой стабилизирующей структуре, например, в перевернутом положении. Диапазон эластомерных материалов может использоваться согласно настоящему изобретению. В примерных вариантах осуществления эластомерный материал является силиконовым каучуком.
С помощью методики, раскрытой в данном документе, высокоточные и полезные фантомы органов/тканей могут быть созданы эффективным и надежным способом. Большинство органов и анатомических/тканевых структур могут эффективно воспроизводиться для целей фантома, при этом подобный фантом органа/ткани характеризуется свойствами, которые близко имитируют анатомические характеристики основной орган/ткань. В особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения фантом человеческого сердца может быть создан для использования в изучении формирования изображений или тому подобного.
Дополнительные признаки, функции и преимущества раскрытых систем, способов и устройства станут очевидными из подробного последующего описания, в частности, когда будут изучены совместно с прилагаемыми фигурами.
Краткое описание чертежей
Для более полного понимания настоящего изобретения сделана ссылка на последующее подробное описание примерных вариантов осуществления, рассматриваемых в связи с прилагаемыми чертежами, на которых:
фиг.1 является схематическим представлением фантома сердца, созданного с использованием способа "литья по выплавляемой модели" предшествующего уровня техники;
фиг.2 является FD10 рентгеновским изображением "добавленного" PVA-фантома, созданного согласно способу настоящего изобретения;
фиг.3 является ультразвуковым трехмерным изображением "добавленного" PVA-фантома, созданного согласно способу настоящего изобретения;
фиг.4 является схематическим представлением примерного фантома сердца, создаваемого согласно способу настоящего изобретения, при этом человеческое сердце помещается в контейнер, который затем заполняется силиконовым каучуком;
фиг.5 является схематическим представлением примерного фантома сердца, создаваемого согласно раскрытому способу, при этом множество стержней опираются на одну сторону контейнера формы;
фиг.6 является схематическим представлением примерного фантома сердца, создаваемого согласно раскрытому способу, при этом сердце удаляется и формы объема циркулирующей крови теряют совпадение относительно внешнего объема циркулирующей крови;
фиг.7 является схематическим представлением примерного фантома сердца, создаваемого согласно раскрытому способу, при этом множество стержней повторно вставляются в их предыдущие положения с помощью контейнера формы, чтобы восстановить совпадение;
фиг.8А является схематическим представлением примерного фантома сердца, создаваемого согласно раскрытому способу, при этом контейнер формы заполняется одним сегментом силиконового каучука;
фиг.8В является схематическим представлением примерного фантома сердца, создаваемого согласно раскрытому способу, при этом контейнер формы заполняется вторым сегментом силиконового каучука;
фиг.8С является схематическим представлением примерного фантома сердца, создаваемого согласно раскрытому способу, при этом контейнер формы заполняется третьим сегментом силиконового каучука;
фиг.8D является схематическим представлением примерного фантома сердца, создаваемого согласно раскрытому способу, при этом контейнер формы заполняется четвертым сегментом силиконового каучука;
фиг.9 является схематическим представлением примерного фантома сердца, создаваемого согласно раскрытому способу, при этом сегменты силиконового каучука удаляются и замещаются расплавленным PVA;
фиг.10 является схематическим представлением примерного фантома сердца, создаваемого согласно описанному способу, при этом все сегменты силиконового каучука удалены и замещены расплавленным и твердым PVA (вновь добавленный расплавленный PVA соединяется с ранее добавленным/твердым PVA);
фиг.11 является фотографией вида сверху примерного PVA-слепка сердца, который удаляется из совпадающей формы с помощью жестких пластиковых форм в совпадении;
фиг.12А является фотографией вида передней стороны примерного PVA-слепка сердца фиг.11, удаляемого с помощью жестких пластиковых форм;
фиг.12В является фотографией вида сверху примерного PVA-слепка сердца фиг.11, удаляемого с помощью жестких пластиковых форм;
фиг.13 является схематическим представлением, которое показывает завершение PVA-отливки сердца, тогда как он сохраняется в испытательном приспособлении;
фиг.14 является фотографией вида в перспективе примерного испытательного приспособления;
фиг.15А является фотографией вида в перспективе завершенного PVA-отливки сердца в испытательном приспособлении согласно фиг.14;
фиг.15В является фотографией вида сбоку завершенного PVA-отливки сердца в испытательном приспособлении согласно фиг.14;
фиг.16 является схематическим представлением завершенного фантома сердца, соединенного с устройством крепления, чтобы обеспечить надежное в эксплуатации механическое управление с помощью серводвигателей, управляемых внешним контроллером;
фиг.17 является фотографией примерной экспериментальной установки, показанной схематически на фиг.16, в которой механическое управление фантома сердца синхронизируется с ЭКГ-сигналом на устройстве отображения портативного компьютера;
фиг.18 является фотографией экспериментальной установки, показанной на фиг.17, с дополнением ультразвука, X-Ray и устройства Aurora формирования изображений; и
фиг.19 является фотографией примерной экспериментальной установки, используемой для калибровки трехмерного пространства, окружающего фантом сердца для использования в механическом управлении испытательного приспособления согласно фиг.16-18.
Подробное описание изобретения
Способы, системы и устройство настоящего изобретения представляют анатомически точные фантомы органа/мягкой ткани с тканеэквивалентными механическими свойствами. Раскрытые фантомы преимущественно воспроизводятся непосредственно из исходного органа/ткани, например человеческого сердца. Хотя настоящее изобретение описано в отношении создания анатомически точного фантома сердца, настоящее изобретение может использоваться для создания фантомов других внутренних органов, тканей и анатомических структур как животных, так и человека.
Со ссылкой на фиг.1 показывается схематическое представление фантома сердца, создаваемого с использованием способа "выплавляемая модель" предшествующего уровня техники, в целом обозначенное как 10. Позитивная реплика 10 включает в себя левый сегмент 12 и правый сегмент 14, которые определяют стенки 16, 18 сердца и центральную перегородку 20. Сегменты 12, 14 и перегородка 20 создаются из отрицательной внешней формы 22 и внутренней отливки 24, 26 с объемом циркулирующей крови. Хотя внутренние отливки 24, 26 и внешняя форма легко выполнимы, использование их для непосредственного отлива позитивной реплики оказывается проблематичным в том, что внутренние отливки 24, 26 более не совпадают с внешней формой 22. Это совпадение должно быть точным на субмиллиметровом уровне в трех направлениях из-за большой вариации толщины в стенках 16, 18 сердца и перегородки 20. Без высокой степени точности отверстия могут создаваться в положениях 28 в перегородке 20 или во внешних стенках 30 сердца.
Другой проблемой, которую необходимо преодолеть, является захват внутренних отливок 24, 26. Так как позитивная реплика 10 является формой с внутренними полостями и относительно малыми выходными отверстиями в наружное пространство (не показано), внутренние отливки 24, 26 объема циркулирующей крови (объем циркулирующей крови) захватываются внутри реплики 10 и их необходимо удалять. Прежние методики (выплавляемая модель) служат здесь хорошо. Отливки 24, 26 объема циркулирующей крови могут быть отлиты во время нагрева. К сожалению, материал, используемый для отливок 24, 26 объема циркулирующей крови, должен был бы расплавиться при +/-100°F, чтобы предотвратить разрушения соответствующего материала для стенок 16, 18 сердца. Способы, системы и устройство настоящего изобретения преодолевают значительные ограничения методик, основанных на плавлении с помощью подхода эффективной сегментации.
Предпочтительным литьевым материалом для использования в качестве конечной отливки фантома является поливиниловый спирт (PVA). PVA является криогелем, который имеет исключительные, подобные мягким тканям, свойства, и с помощью управления температурой, временем и составом физические свойства органов могут приближаться. PVA создает фантомы высокой анатомической точности и структуры наряду с тем, что возможно получить точное совпадение и задержку удаления. Этот материал описывается в последующих ссылках, которые включены в данный документ посредством ссылки в их полноте:
Figure 00000001
Figure 00000002
PVA в своем естественном состоянии является по существу прозрачным для рентгеновских лучей и ультразвука (в зависимости от используемой частоты). PVA может быть активирован, т.е. материалы как йод, графит, противоположность ЯМР (например, гадолиний, сульфат меди и тому подобное), наночастицы оксида железа ЯМР и/или агенты оптического контраста (например, микросферы, оптические наногильзы, интралипид, липиды/масла, оптические краски, ультразвуковые микропузырьки) могут быть добавлены для получения необходимых оптических плотностей. Характерные изображения активированных фантомов PVA показаны на фиг.2, используя FD10 X-Ray, и на фиг.3, используя трехмерный ультразвук.
PVA имеет дополнительное выгодное свойство в том, что он может быть уложен на предыдущие форму и затвердевший PVA-сегмент и нагреваться для создания связанной составной формы с одной частью без признаков разбивки между сегментами. Как результат, фантом органа/ткани, например фантом сердца, может быть создан из множества частей или сегментов, соединенных вместе для получения совпадающих и неохваченных внутренних деталей. В примерном способе, системе и устройстве настоящего изобретения совпадение достигается с помощью последовательной вертикальной отливки множества сегментов из силиконового каучука, один над другим, до тех пор, пока примерно не будет создана полная сердцеобразная форма. Эти сегменты отливаются так, что они не соединены вместе и надежно совпадают на обеих поверхностях объема крови и внутренней формы поверхности наружной части сердца. Подобный способ, система и устройство настоящего изобретения создают позитивные формы объема крови, которые плотно совпадают с внутренней стороны наружной поверхности отрицательной формы сердца (или иного органа/ткани/анатомической).
Фиг.4-10 и 13 иллюстрируют этапы, которые могут использоваться согласно настоящему изобретению для создания/изготовления PVA-фантома сердца. На фиг.4 человеческое сердце 32 помещено в контейнер 34, заполненный частично силиконовым каучуком 36. Затем желудочки 38, 40 заполняются силиконовым каучуком с помощью отверстий 42, 44 резервуара. На фиг.5 множество стержней 46, которые имеют множество (сферических) "выпуклостей" 48, опираются на одну сторону 33 контейнера 34 формы, последовательно прошивая стенки 50 сердца, внутренний объем 52 крови, перегородку 54, второй объем 56 крови, оставшуюся стенку 58 сердца и оставшуюся стенку 60 контейнера. Затем обеспечивается отвердение силиконового каучука, что создает формы 62, 64 объема крови и внешнюю форму 66 (см. фиг.6). Сердце 32 затем удаляется из контейнера 34 формы и разделяется для освобождения объема 62, 64 внутренней крови (формы). Как показано на фиг.6, формы 62, 64 объема крови потеряли связь с внешней формой 66. Теперь, как показано на фиг.7, совпадение может быть восстановлено с помощью повторного помещения множества стержней 46 с множеством "выпуклостей" 48 в их предшествующем положении с помощью контейнера 34 формы и форм 62, 64 объема крови, как показано.
Теперь, как показано на фиг.8A-8D, контейнер 34 формы (который включает в себя множество вставленных стержней 46) затем заполняется последовательными сегментами 68A-68D расплавленного силиконового каучука. Каждому из сегментов 68A-68D разрешается загустеть и застыть. Как результат, сегмент 68B не прилегает к сегментам 68A или 68C. Аналогично, сегмент 68C не прилегает к сегментам 68B или 68D и т.д. Никакой из сегментов 68A-68D не соединяется с внешней формой 66. Внешние формы 62, 64 с объемом крови удаляются, и негативные формы выполняются из них. Из негативных форм выполняются позитивные формы 78, 80 с объемом крови из жесткого пластика.
Теперь, как показано на фиг.8D, формы 78, 80 из жесткого пластика помещаются внутрь сегментов 68A-68D, которые были ранее отлиты. Сегменты 68A-68D определяют жесткость и качество совпадения. Как показано на фиг.9 и 10 PVA-материал 72 отливается в совпадающей форме. Все множество стержней 46 удаляется. Затем силиконовые сегменты 68A-68D удаляются поодиночке и полости заполняются PVA, чтобы сформировать PVA-сегменты 74A-74D. Вновь добавленные PVA-сегменты 74A-74D сплавляются с ранее добавленными/затвердевшими PVA-сегментами, например, при соответствующих температурных условиях. Типично, процесс соединения выполняется последовательно, т.е. прилегающие PVA-сегменты расплавляются поодиночке. Когда все PVA-сегменты 74A-74D застыли и затвердели, это приводит к почти завершенной PVA-форме 76 сердца.
Таким образом, в примерной методике для изготовления фантома согласно настоящему изобретению, например фантома сердца, используются следующие этапы.
- Создается внешняя сторона формы сердца, как описано выше.
- Создается силиконовая реплика сердца, используя вышеописанную форму.
- Силиконовый сегмент реплики верхушки сердца помещают в нижнюю часть вышеупомянутой негативной внешней силиконовой формы сердца.
- Жесткие импланты/твердые пластиковые формы (например, элементы 78, 80) вставляют в реплику верхушки сердца, которая располагается в нижней части формы сердца.
- PVA (или другой подходящий полимерный материал) заливают вокруг пластиковых форм и обрабатывают/отверждают до жесткого состояния).
- Удаляют из формы и отделяют силиконовую реплику верхушки из твердых пластиковых форм/PVA-комбинации. Возвращают твердую пластическую форму/PVA-комбинации в эту форму и переворачивают "вверх дном".
- Добавляют PVA с помощью открытия в нижней части формы; вновь добавленный PVA соединяют или сплавляют с ранее затвердевшим PVA (при соответствующих температурных условиях), таким образом воспроизводя ранее удаленную верхушку.
Структуру удаляют из формы и твердые пластиковые формы удаляют изнутри PVA.
Фиг.11 показывает фотографию PVA-отливки 76 сердца, удаленной из внешней формы 70, но с твердыми пластиковыми формами 78, 80 в совпадении, тогда как фиг.12A-12B являются фотографиями, которые показывают PVA-отливки 76 сердца с удаленными твердыми пластиковыми формами 78, 80. Удалению твердых пластиковых форм 78, 80 может способствовать/облегчать увлажнение водой.
Как показано на фиг.13 и 14, PVA-отливка 76 сердца типично выполняется с помощью использования устройства 84 крепления, которое включает в себя силиконовый сегмент 68А формы, затвердевший PVA-фланец 86, множество зубчатых соединительных частей 88 трубок и множество трубок 90. Сегмент 68А силиконовой формы переворачивается в перевернутое положение и закрепляется к затвердевшему PVA-фланцу 86 через множество зубчатых соединительных частей 88 трубок между ними. Множество трубок 90 затем вставляются в один край 92 множества зубчатых соединительных частей 88 трубок до тех пор, пока множество трубок не выступит за заранее определенное расстояние от другого края 94 зубчатых соединительных частей 88 трубок. Пул горячего PVA 96 соответствующей глубины заливается на уровень выреза с верхушкой 98 из сегмента 68А силиконовой формы. Горячий PVA 96 немедленно смешивается с нижележащими затвердевшими PVA-фланцами 86. PVA-форма 76 сердца затем повторно вставляется в сегмент 68А силиконовой формы устройства 84 крепления, содержащего горячий PVA 96. Горячий PVA 96 смещается в PVA-отливку 76 сердца, создавая перекрывающееся сплавленное соединение. Когда этот композит охлаждается и нагревается, чтобы затвердел PVA, создается завершенный фантом сердца 100 (см. фиг.15А и 15В).
Таким образом, с поэтапной точки зрения этот второй уровень формирования в целом включает в себя следующие этапы.
- Используется вторая форма внешней стороны сердца, при этом набор соединительных частей позиционируется относительно такой второй формы, будучи обращенным вниз. Эта форма имеет ограниченную высоту (например, приблизительно один дюйм).
- PVA заливается сверху второй формы для создания PVA-пула в пределах структуры, похожей на перегородку. Соединительные части удлиняются выше PVA-пула.
- Форма сердца, созданная в первых последовательностях этапов, поворачивается в перевернутое положение и прижимается вниз к PVA-пулу до тех пор, пока она не совпадет с деталями формы, таким образом определяя полный фантом сердца. Как и прежде, вновь добавленный PVA соединяется или сплавляется с ранее затвердевшим PVA (при соответствующих температурных условиях).
Как далее показано на фиг.16, законченный фантом сердца 100 показан, соединенный с устройством 84 крепления, чтобы обеспечить надежное в эксплуатации механическое управление. Верхушка 102 фантома сердца 100 может быть установлена с соединением 104, которое приводится серводвигателями 106 или другими приводными модулями при управлении внешнего контроллера 108, например персонального компьютера. Соединение 104 допускает сжатие и вращение законченного фантома сердца 100, используя серводвигатели 106. Суррогат крови (не показано) может быть накачан с помощью внешнего средства или с помощью дополнения соответствующих клапанов, накачиваемых с помощью завершенного фантома сердца 100. Программное обеспечение в контроллере 108 в целом используется для управления требуемыми движениями сердца через серводвигатели 106. Это программное обеспечение имеет способность, например, получать ECG-сигналы в синхронизации с серводвигателями 106. Фиг.17 показывает фотографию завершенного фантома сердца 100 в устройстве 84 крепления, которое управляется с помощью двух осевых серводвигателей 110 под управлением программного обеспечения, которое выводит синхронизированную форму колебаний ЭКГ на мониторе 112 портативного компьютера. Фиг.18 является фотографией той же самой компоновки, завершенной с помощью ультразука, X-Ray и устройства Aurora формирования изображений.
На фиг.19 показана примерная калибровка трехмерного пространства, окружающего фантом сердца, обеспеченная с помощью помещения U-образного приспособления 14 в шпоночный паз в устройстве 84 крепления. Приспособление 114 содержит несколько шаров 118 из нержавеющей стали, зафиксированных в случайном положении вокруг приспособления 114. Положение шаров 118 точно определяется в отношении обозначенных маркировок 120 в трех плоскостях приспособления 114. Снова со ссылкой на фиг.18 и 19 трехмерное пространство, охватывающее законченный фантом сердца 100, "рассматривается" X-Ray, ультразвуком и магнитным датчиком Aurora (не показан). Тогда как формирование рентгеновских изображений и ультразвуковое зондирование может удовлетворительно разрешить стальным шарам определять объем, изображение, "рассматриваемое" с помощью магнитного датчика Aurora, ухудшается присутствием стальных шаров, когда датчик помещается на них во время калибровки. Для того чтобы бороться с этим недостатком, дополнительные неглубокие отверстия могут быть просверлены рядом со стальными шарами при точно известных смещениях. Магнитный датчик помещается в эти суррогатные положения, смещения замечаются в программном обеспечении, и захватывается трехмерный объем.
Настоящее изобретение является предметом для многочисленных приложений. Тканеэквивалентный PVA-материал (полинивиниловый спирт), используемый для создания завершенного фантома 100 сердца, может быть "биологически функционализирован" с помощью замещения части или всего PVA матрицей тканевой инженерии с дополнительными ячейками, на которой заливают клетки или химически активные молекулярные метки/пробы. Этот подход допускает даже более тесную аппроксимацию биомеханических свойств живой ткани, в частности, в отношении метаболических процессов, которые являются необходимыми для методик формирования изображения, например PET или SPECT. Кроме того, надежные мишени, например гранулы, рубины, контрастосодержащие PVA-микросферы, капсулы, микропузырьки и т.д., могут быть внедрены либо намеченным, либо случайным образом в пределах фантома ткани, чтобы предоставить дополнительные метки для использования для экспериментов с проверкой достоверности. В другом примерном варианте осуществления методики трехмерной печати могут комбинироваться с формированием фантома таким образом, чтобы позволить использовать объемы визуализации, конкретные для пациента, из которых могут быть извлечены поверхности сегментируемого органа. Эти поверхности могут быть затем поданы непосредственно в трехмерный принтер для создания негативной формы, в которую может быть уложена и сформирована матрица PVA-"ткани". Альтернативно, может разрабатываться новая технология трехмерной печати, которая допускает прямую трехмерную PVA-печать. В этом подходе капли PVA укладываются слоями, подобно современной струйной технологии в дешевых потребительских принтерах.
Настоящее изобретение имеет несколько преимуществ над фантомами предшествующего уровня техники и методиками формирования фантомов. Например, способы, системы и устройство настоящего изобретения предоставляют анатомически точные и функционально точные фантомы органа/ткани, которые могут использоваться в любом эксперименте, предполагаемом для проверки и подтверждения платформ аппаратного и программного обеспечения комплексного формирования изображений. Клинические приложения включают в себя, но не ограничены ими, проверку стратегий для руководства оперативными процедурами (например, щитовидная биопсия, удаление биопсии печени, биопсия/удаление предстательной железы и т.д.), катетеризацией сердца, электрофизиологическими процедурами и хирургией минимального вмешательства. Раскрытые способы, системы и устройства допускают инъекционный раствор корректируемого комплексного тканеэквивалентного контраста для естественного или усовершенствованного формирования изображений с помощью X-ray, ультразвука, MRI (она расширяема для методик формирования изображения ядерной медицины, например PET/SPECT с внедрением радиоактивных датчиков в пределах матрицы "ткани") и других оптических и/или электромагнитных методов формирования изображения (например, радиочастотные, микроволновые и ТГц).
Более того, настоящее изобретение предоставляет корректируемую аппроксимацию физико-химических свойств ткани сердца. Кроме того, настоящее изобретение предоставляет:
- динамическое и программируемое движение сердца, включая, но не ограничиваясь этим, скручивание/вращение и сжатие;
- присоединяемую или встроенную сосудистую систему;
- точные внутренние или внешние анатомические детали, включая толщину стенки,
- вывод ЭКГ (или любой произвольной формы колебаний) для синхронизации с CT, кардиотоническим X-ray или другим медицинским оборудованием;
- соединительные части трубок, включенные в структуру сердца;
- механическое закрепление, соответствующее механической работе; и
- признак интегрированной калибровки, чтобы определить трехмерный объем сердца.
Настоящее изобретение может быть также помещено в конфигурируемую водоналивную емкость с большим ультразвуковым отверстием доступа и динамическим механическим отверстием доступа для проверки воздействий, типичных для процедур электрофизиологии или катетеризации сердца.
Понятно, что варианты осуществления, описанные в данном документе, являются всего лишь примерными и что специалист в данной области техники может осуществить несколько вариантов и модификаций без отклонения от идеи и объема изобретения. Подразумевается, что все подобные изменения и модификации включены в объем изобретения.

Claims (26)

1. Способ формирования фантома органа или ткани, включающий этапы, на которых:
(a) помещают орган или ткань в контейнер с расплавленным эластомерным материалом;
(b) вставляют множество стержней через контейнер и орган или ткань;
(c) допускают застывание и отверждение расплавленного эластомерного материала;
(d) удаляют орган или ткань из контейнера;
(e) замещают орган или ткань множеством по отдельности удаляемых эластомерных сегментов;
(f) удаляют первый эластомерный сегмент и замещают полость, созданную по нему, расплавленным поливиниловым спиртом (PVA), чтобы создать PVA-сегмент;
(g) допускают застывание и отверждение расплавленного PVA-сегмента;
(h) повторяют этапы (f) и (g) до тех пор, пока все эластомерные сегменты не будут удалены,
при этом каждый последующий расплавленный PVA-сегмент сцепляется и/или сплавляется с предыдущим затвердевшим PVA-сегментом так, чтобы сформировать фантом органа или тканей.
2. Способ по п.1, при этом орган или ткань включает в себя внутреннюю сосудистую сеть.
3. Способ по п.1, дополнительно включающий этап, на котором вставляют форму фантома органа или ткани в приспособление, выполненное из наиболее нижнего эластомерного сегмента, при этом упомянутый наиболее нижний эластомерный сегмент содержит расплавленный PVA; и допускают застывание или отверждение расплавленного PVA так, чтобы сформировать полный фантом органа или ткани.
4. Способ по п.1, дополнительно включающий этапы, на которых:
(i) удаляют эластомерные формы, сформированные во внутренней сосудистой системе после этапа (d).
5. Способ по п.4, дополнительно включающий этапы, на которых:
(j) формируют негативные формы из упомянутых эластомерных форм; и
(k) формируют положительные затвердевшие пластиковые формы из негативных форм.
6. Способ по п.5, дополнительно включающий этапы, на которых:
(l) повторно вставляют затвердевшие пластиковые формы в контейнер; и
(m) повторно вставляют множество стержней через упомянутый контейнер и затвердевшие пластиковые формы перед этапом (е).
7. Способ по п.5, в котором этап (е) дополнительно включает в себя этапы, на которых:
(n) заполняют полость, созданную вставленными стержнями, расплавленным эластомерным материалом, так чтобы покрыть по меньшей мере самый нижний стержень;
(о) допускают застывание и отверждение расплавленного эластомерного материала; и
(р) повторяют этапы (n)-(о) до тех пор, пока все из вставленных стержней не будут покрыты, так чтобы сформировать множество эластомерных сегментов, при этом каждый эластомерный сегмент не сцепляется со смежным эластомерным сегментом.
8. Способ по п.1, в котором фантом органа или ткани является фантомом сердца.
9. Способ по п.1, в котором эластомерный материал является силиконовым каучуком.
10. Способ по п.1, в котором множество стержней включают в себя выпуклости.
11. Способ по п.10, в котором выпуклости являются, по существу, сферическими.
12. Способ по п.10, в котором выпуклости пересекают эластомерный материал по меньшей мере с двух сторон контейнера и находятся между эластомерными формами.
13. Способ по п.10, в котором выпуклости пересекают эластомерный материал по меньшей мере с двух сторон контейнера и находятся между затвердевшими пластиковыми формами.
14. Способ по п.1, в котором добавляют PVA.
15. Способ по п.1, в котором PVA добавляют с йодом или графитом.
16. Фантом органа или ткани, который имеет в нем сосудистую сеть, при этом фантом органа или ткани выполнен из поливинилового спирта (PVA) и сформирован посредством:
(а) заполнения контейнера, содержащего орган или ткань, расплавленным эластомерным материалом;
b) вставки множества стержней через контейнер и орган или ткань;
(c) обеспечения застывания и отверждения расплавленного эластомерного материала;
(d) удаления органа или ткани из контейнера;
(e) замещения органа или ткани множеством по отдельности удаляемых эластомерных сегментов;
(f) удаления эластомерного сегмента и замещения полости, созданной по нему расплавленным PVA, чтобы создать PVA-сегмент;
(g) обеспечения застывания и отверждения расплавленного PVA-сегмента; и
(h) повторения этапов (f) и (g) до тех пор, пока все эластомерные сегменты не будут удалены,
при этом каждый последующий расплавленный PVA-сегмент сцепляется и/или сплавляется с предыдущим затвердевшим PVA-сегментом так, чтобы сформировать фантом органа или тканей.
17. Фантом органа или ткани по п.16, в котором фантом органа является фантомом сердца.
18. Фантом органа или ткани по п.16, в котором эластомерный материал является силиконовым каучуком.
19. Фантом органа или ткани по п.16, в котором добавляется PVA.
20. Фантом органа или ткани по п.16, в котором PVA добавляется с йодом или графитом.
21. Способ изготовления фантома сердца, включающий этапы, на которых:
(i) предоставляют форму внешней стороны сердца;
(ii) формируют силиконовую реплику сердца, используя форму;
(iii) помещают силиконовый сегмент реплики верхушки сердца в нижнюю часть силиконовой формы сердца;
(iv) вставляют жесткие импланты/твердые пластиковые формы в реплику верхушки сердца;
(v) внедряют полимерный материал вокруг пластиковых форм и обрабатывают или отверждают полимерный материал до твердого состояния;
(vi) удаляют эту компоновку из формы и отделяют силиконовую реплику верхушки;
(vii) возвращают комбинацию твердых пластиковых форм и полимерных материалов в форму и переворачивают форму "вверх дном";
(viii) добавляют дополнительный полимерный материал с помощью отверстия в нижней части формы;
при этом дополнительный полимерный материал соединяется или сплавляется с ранее затвердевшим полимерным материалом при соответствующих температурных условиях, таким образом воспроизводя ранее удаленную верхушку.
22. Способ по п.21, в котором полимерный материал является PVA.
23. Способ по п.21, дополнительно содержащий этап, на котором удаляют структуру из формы и удаляют твердые пластиковые формы изнутри застывшего/отвержденного полимерного материала.
24. Способ по п.21, дополнительно содержащий этапы, на которых:
(i) используют вторую форму внешней стороны сердца, позиционируя набор соединительных частей относительно второй формы, обращенных вниз, при этом вторая форма имеет ограниченную высоту;
(ii) введение полимерного материала сверху второй формы для создания полимерного пула в пределах структуры, подобной перегородке, так, что соединительные части проходят над указанным полимерным пулом;
(iii) позиционируют форму сердца, изготовленную по п.21, в перевернутом положении, и прижимают такую форму сердца вниз к полимерному пулу до тех пор, пока она не совпадет с деталями формы так, что полимерный материал соединяется или сплавляется с ранее затвердевшим полимерным материалом при соответствующих температурных условиях, таким образом образуя полный фантом сердца.
25. Способ по п.24, в котором вторая форма имеет приблизительно один дюйм в высоту.
26. Способ по п.24, в котором полимерный материал представляет собой PVA.
RU2009128026/14A 2006-12-21 2007-12-19 Анатомически и функционально точные фантомы мягких тканей и способ для их формирования RU2459273C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US87125306P 2006-12-21 2006-12-21
US60/871,253 2006-12-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009128026A RU2009128026A (ru) 2011-01-27
RU2459273C2 true RU2459273C2 (ru) 2012-08-20

Family

ID=39217924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009128026/14A RU2459273C2 (ru) 2006-12-21 2007-12-19 Анатомически и функционально точные фантомы мягких тканей и способ для их формирования

Country Status (6)

Country Link
US (2) US20100047752A1 (ru)
EP (1) EP2097889A1 (ru)
JP (1) JP2010513977A (ru)
CN (1) CN101568949A (ru)
RU (1) RU2459273C2 (ru)
WO (1) WO2008075303A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2579824C1 (ru) * 2014-10-31 2016-04-10 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения г. Москвы "Научно-практический центр медицинской радиологии Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "НПЦМР ДЗМ") Дисковый фантом для контроля измерения скоростей при фазо-контрастной магнитно-резонансной томографии и способ контроля измерения линейной и объемной скорости движения фантома
RU2747253C1 (ru) * 2020-06-30 2021-04-29 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы "Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "НПКЦ ДиТ ДЗМ") Биофантом для отработки практических навыков при выполнении миниинвазивных вмешательств и интраоперационных исследований под ультразвуковым контролем
RU2805587C1 (ru) * 2022-08-31 2023-10-19 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы "Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "НПКЦ ДиТ ДЗМ") Способ изготовления губчатого фантома для ультразвуковых исследований

Families Citing this family (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8480407B2 (en) * 2008-08-13 2013-07-09 National Research Council Of Canada Tissue-mimicking phantom for prostate cancer brachytherapy
US8480230B2 (en) * 2010-01-25 2013-07-09 Rowe Technical Design, Inc. Phantom for rendering biological tissue regions
ES2911454T3 (es) 2010-10-01 2022-05-19 Applied Med Resources Dispositivo de entrenamiento laparoscópico portátil
CN102568287B (zh) * 2010-12-24 2014-04-16 中国科学院深圳先进技术研究院 多模态仿生体模
JP5239037B2 (ja) * 2011-03-31 2013-07-17 国立大学法人神戸大学 3次元造形モデル作製方法および医療・医学・研究・教育用支援ツール
US20120265062A1 (en) * 2011-04-13 2012-10-18 St. Jude Medical, Inc. Optical coherence tomography catheter for elastographic property mapping of lumens utilizing micropalpation
WO2012155137A2 (en) * 2011-05-12 2012-11-15 The Regents Of The University Of California Radiographic phantom apparatuses
CN102488534A (zh) * 2011-12-16 2012-06-13 赵建中 超声科显示甲状腺微小结节的三维模具
JP2015503961A (ja) 2011-12-20 2015-02-05 アプライド メディカル リソーシーズ コーポレイション 高度手術シミュレーション
JP2015525904A (ja) 2012-08-03 2015-09-07 アプライド メディカル リソーシーズ コーポレイション 外科訓練のための模擬ステープリングおよびエネルギーに基づく結紮
US9386960B2 (en) * 2012-09-07 2016-07-12 University Of Louisville Research Foundation, Inc. Multimodal cardiac phantom for imaging
AU2013323744B2 (en) 2012-09-26 2017-08-17 Applied Medical Resources Corporation Surgical training model for laparoscopic procedures
AU2013323463B2 (en) 2012-09-27 2017-08-31 Applied Medical Resources Corporation Surgical training model for laparoscopic procedures
ES2715285T3 (es) 2012-09-27 2019-06-03 Applied Med Resources Modelo de entrenamiento quirúrgico para procedimientos laparoscópicos
US10679520B2 (en) 2012-09-27 2020-06-09 Applied Medical Resources Corporation Surgical training model for laparoscopic procedures
AU2013323255B2 (en) 2012-09-28 2018-02-08 Applied Medical Resources Corporation Surgical training model for laparoscopic procedures
AU2013323289B2 (en) 2012-09-28 2017-03-16 Applied Medical Resources Corporation Surgical training model for transluminal laparoscopic procedures
CN102867452B (zh) * 2012-10-12 2014-08-20 苏州大学 酶标法-双抗体夹心法模型教具
CN103854544B (zh) * 2012-11-30 2016-04-13 中国科学院沈阳自动化研究所 液压或气压人工肌肉驱动的心脏腔室模拟器
JP5904110B2 (ja) * 2012-12-06 2016-04-13 ソニー株式会社 造形物の製造方法
WO2014134597A1 (en) 2013-03-01 2014-09-04 Applied Medical Resources Corporation Advanced surgical simulation constructions and methods
JP6178085B2 (ja) * 2013-03-08 2017-08-09 日本メジフィジックス株式会社 心臓模型、及び、その製造方法
AU2014265412B2 (en) 2013-05-15 2018-07-19 Applied Medical Resources Corporation Hernia model
US9922579B2 (en) 2013-06-18 2018-03-20 Applied Medical Resources Corporation Gallbladder model
WO2014201571A1 (en) * 2013-06-21 2014-12-24 Val-Chum, Limited Partnership Heart phantom assembly
US10198966B2 (en) 2013-07-24 2019-02-05 Applied Medical Resources Corporation Advanced first entry model for surgical simulation
CA2916952C (en) 2013-07-24 2023-10-17 Applied Medical Resources Corporation First entry model for practicing first entry surgical procedures
TWI512101B (zh) * 2013-11-19 2015-12-11 Univ Nat Taiwan 三維細胞培養結構及其製造方法
US20150250934A1 (en) * 2014-03-07 2015-09-10 James K. Min Subject-Specific Artificial Organs and Methods for Making the Same
EP3125218A4 (en) * 2014-03-24 2017-04-12 Fujifilm Corporation Aqueous gel composition for body organ phantom, and body organ phantom
ES2891756T3 (es) 2014-03-26 2022-01-31 Applied Med Resources Tejido diseccionable simulado
FR3022792A1 (fr) * 2014-06-25 2016-01-01 Commissariat Energie Atomique Procede de production d'un fantome physique radiometrique d'un organisme biologique et fantome physique produit par ce procede.
CA2927605C (en) * 2014-10-09 2016-12-20 Synaptive Medical (Barbados) Inc. Phantom production tool
JP6754359B2 (ja) 2014-11-13 2020-09-09 アプライド メディカル リソーシーズ コーポレイション 模擬組織モデルおよび方法
ES2732722T3 (es) 2015-02-19 2019-11-25 Applied Med Resources Estructuras tisulares simuladas y métodos
ES2716924T3 (es) 2015-05-14 2019-06-18 Applied Med Resources Estructuras de tejido sintético para entrenamiento y estimulación electroquirúrgica
EP3308370B1 (en) 2015-06-09 2022-08-03 Applied Medical Resources Corporation Hysterectomy model
US11061093B2 (en) 2015-06-29 2021-07-13 The Research Foundation For The State University Of New York Dynamic phantom for functional magnetic resonance imaging
CA2992552A1 (en) 2015-07-16 2017-01-19 Applied Medical Resources Corporation Simulated dissectable tissue
EP3326168B1 (en) 2015-07-22 2021-07-21 Applied Medical Resources Corporation Appendectomy model
WO2017049380A1 (en) * 2015-09-23 2017-03-30 Synaptive Medical (Barbados) Inc. Anatomical simulators produced using 3d printing
KR20250099424A (ko) 2015-10-02 2025-07-01 어플라이드 메디컬 리소시스 코포레이션 자궁 절제술 모델
ES2608203B1 (es) * 2015-10-05 2018-01-11 Servicio Andaluz De Salud Dispositivo personalizable para simulación de intervenciones
KR20250016466A (ko) 2015-11-20 2025-02-03 어플라이드 메디컬 리소시스 코포레이션 시뮬레이션된 절개가능 조직
EP3251811B1 (en) 2016-05-30 2019-08-28 Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Method of producing a phantom and phantom
CA3028980A1 (en) 2016-06-27 2018-01-04 Applied Medical Resources Corporaton Simulated abdominal wall
US10631935B2 (en) 2016-10-25 2020-04-28 Biosense Webster (Israel) Ltd. Head registration using a personalized gripper
KR102444865B1 (ko) 2017-02-14 2022-09-19 어플라이드 메디컬 리소시스 코포레이션 복강경 트레이닝 시스템
US10847057B2 (en) 2017-02-23 2020-11-24 Applied Medical Resources Corporation Synthetic tissue structures for electrosurgical training and simulation
US10679519B2 (en) * 2017-10-03 2020-06-09 Synaptive Medical (Barbados) Inc. Flourescence training simulator
FR3074354A1 (fr) * 2017-11-29 2019-05-31 Universite De Technologie De Compiegne Procede de fabrication d'un fantome de l'anevrisme intracranien
US10410542B1 (en) 2018-07-18 2019-09-10 Simulated Inanimate Models, LLC Surgical training apparatus, methods and systems
US12175885B1 (en) * 2020-07-09 2024-12-24 University Of South Florida 3D printed heart model with simulated cardiac stroke volumes
US12106678B2 (en) 2021-10-23 2024-10-01 Simulated Inanimate Models, LLC Procedure guidance and training apparatus, methods and systems
CN114708779B (zh) * 2022-03-02 2024-02-09 李智 一种具有模拟心脏的人体解剖学教学用实训模型

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4312826A (en) * 1979-10-19 1982-01-26 Colvin David P Method for fabrication of physiological models
RU2097836C1 (ru) * 1995-07-19 1997-11-27 Товарищество с ограниченной ответственностью "Эскиз-МИФИ" Устройство для градуировки спектрометров излучений человека и способ изготовления устройства для градуировки спектрометров излучений человека
RU2190353C1 (ru) * 2001-08-28 2002-10-10 Мишкинис Александр Борисович Фантом для рентгенографии
RU2198591C1 (ru) * 2001-11-16 2003-02-20 Болдин Андрей Викторович Фантом для получения тестовых рентгеновских изображений патологических образований

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4724110A (en) * 1983-11-28 1988-02-09 Arnold Ben A Method of making a test phantom
US6362471B1 (en) * 1998-05-14 2002-03-26 University Of Cincinnati Design of a calibration phantom for in vivo measurement of stable lead or radioactivity in bone
US6205871B1 (en) * 1998-12-22 2001-03-27 The Regents Of The University Of California Vascular phantoms
US6318146B1 (en) * 1999-07-14 2001-11-20 Wisconsin Alumni Research Foundation Multi-imaging modality tissue mimicking materials for imaging phantoms
US20030045803A1 (en) * 2001-08-31 2003-03-06 Acharya Kishore C. Dynamic cardiac phantom and method of simulating cardiac motion
US20030086535A1 (en) * 2001-11-08 2003-05-08 Pierre Teppaz Multimodality imaging phantom and process for manufacturing said phantom
CA2494588C (en) * 2002-05-10 2009-06-30 Nagoya Industrial Science Research Institute Three-dimensional model
US20040054413A1 (en) * 2002-09-16 2004-03-18 Howmedica Osteonics Corp. Radiovisible hydrogel intervertebral disc nucleus
US7255565B2 (en) * 2004-03-15 2007-08-14 Brian Keegan Anthropomorphic phantoms and method
WO2005107599A1 (ja) * 2004-05-11 2005-11-17 Hitachi Medical Corporation 生体模擬ファントム
US7427199B2 (en) * 2005-02-03 2008-09-23 Christopher Sakezles Models and methods of using same for testing medical devices
US7419376B2 (en) * 2006-08-14 2008-09-02 Artahn Laboratories, Inc. Human tissue phantoms and methods for manufacturing thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4312826A (en) * 1979-10-19 1982-01-26 Colvin David P Method for fabrication of physiological models
RU2097836C1 (ru) * 1995-07-19 1997-11-27 Товарищество с ограниченной ответственностью "Эскиз-МИФИ" Устройство для градуировки спектрометров излучений человека и способ изготовления устройства для градуировки спектрометров излучений человека
RU2190353C1 (ru) * 2001-08-28 2002-10-10 Мишкинис Александр Борисович Фантом для рентгенографии
RU2198591C1 (ru) * 2001-11-16 2003-02-20 Болдин Андрей Викторович Фантом для получения тестовых рентгеновских изображений патологических образований

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2579824C1 (ru) * 2014-10-31 2016-04-10 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения г. Москвы "Научно-практический центр медицинской радиологии Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "НПЦМР ДЗМ") Дисковый фантом для контроля измерения скоростей при фазо-контрастной магнитно-резонансной томографии и способ контроля измерения линейной и объемной скорости движения фантома
RU2747253C1 (ru) * 2020-06-30 2021-04-29 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы "Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "НПКЦ ДиТ ДЗМ") Биофантом для отработки практических навыков при выполнении миниинвазивных вмешательств и интраоперационных исследований под ультразвуковым контролем
RU2805587C1 (ru) * 2022-08-31 2023-10-19 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы "Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "НПКЦ ДиТ ДЗМ") Способ изготовления губчатого фантома для ультразвуковых исследований

Also Published As

Publication number Publication date
US20100047752A1 (en) 2010-02-25
EP2097889A1 (en) 2009-09-09
CN101568949A (zh) 2009-10-28
RU2009128026A (ru) 2011-01-27
US20110291321A1 (en) 2011-12-01
JP2010513977A (ja) 2010-04-30
WO2008075303A1 (en) 2008-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2459273C2 (ru) Анатомически и функционально точные фантомы мягких тканей и способ для их формирования
CA2494588C (en) Three-dimensional model
US7439493B2 (en) Multimodality imaging phantom and process for manufacturing said phantom
US20090316972A1 (en) Engineered phantoms for perfusion imaging applications
US20080187895A1 (en) Models And Methods Of Using Same For Testing Medical Devices
US10864659B1 (en) Methods and systems for creating anatomical models
ES2615034A1 (es) Procedimiento de fabricación de modelos anatómicos y modelos obtenidos
Bhardwaj et al. 3D-Bioprinting and AI-empowered anatomical structure designing: a review
US20220084440A1 (en) 3D Physical Replica Of A Cardiac Structure And A Method For Manufacturing The Same
Antonuccio et al. Fabrication of deformable patient-specific AAA models by material casting techniques
Bauer et al. Development of an abdominal phantom for the validation of an oligometastatic disease diagnosis workflow
Wake et al. 3D printed imaging phantoms
Chiu et al. 3D printed Phantoms in rt
JP2006113440A (ja) 立体モデル
EP3675083B1 (en) Process for manufacturing anatomical models
Chen et al. 3D-Printed Artificial Organ Models for Surgical Applications
Wang 3D printing of functional anthropomorphic phantoms using soft materials for applications in cardiology
Horvath The need for computer and physical models in biomedical engineering
COLLINS 3D Printed Imaging Phantoms
JP2006113520A (ja) 応力観察装置
Lam et al. Medical Imaging and Reverse Engineering
Yusof et al. Tissue-Mimicking Materials for Cardiac Imaging Phantom—Section 2: From Fabrication to Optimization
Ester Building an anthropomorphic dynamic heart phantom for multi-modality imaging
Michael Entz et al. Design and validation of a tissue bath 3-D printed with PLA for optically mapping suspended whole heart preparations
JP2006113532A (ja) 応力観察装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131220