RU2747253C1 - Биофантом для отработки практических навыков при выполнении миниинвазивных вмешательств и интраоперационных исследований под ультразвуковым контролем - Google Patents
Биофантом для отработки практических навыков при выполнении миниинвазивных вмешательств и интраоперационных исследований под ультразвуковым контролем Download PDFInfo
- Publication number
- RU2747253C1 RU2747253C1 RU2020121718A RU2020121718A RU2747253C1 RU 2747253 C1 RU2747253 C1 RU 2747253C1 RU 2020121718 A RU2020121718 A RU 2020121718A RU 2020121718 A RU2020121718 A RU 2020121718A RU 2747253 C1 RU2747253 C1 RU 2747253C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- simulators
- cystic
- liver
- tray
- solid
- Prior art date
Links
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 28
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 20
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 claims abstract description 13
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 claims abstract description 11
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 claims abstract description 7
- 235000002566 Capsicum Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 239000006002 Pepper Substances 0.000 claims abstract description 4
- 235000016761 Piper aduncum Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 235000017804 Piper guineense Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 244000203593 Piper nigrum Species 0.000 claims abstract description 4
- 235000008184 Piper nigrum Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- -1 or puree Substances 0.000 claims abstract 2
- 235000015277 pork Nutrition 0.000 claims abstract 2
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 claims abstract 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 230000003902 lesion Effects 0.000 abstract description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000002308 calcification Effects 0.000 description 3
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 2
- 241000234282 Allium Species 0.000 description 2
- 235000002732 Allium cepa var. cepa Nutrition 0.000 description 2
- 240000002234 Allium sativum Species 0.000 description 2
- 235000021028 berry Nutrition 0.000 description 2
- 235000004611 garlic Nutrition 0.000 description 2
- 238000012285 ultrasound imaging Methods 0.000 description 2
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 241000207836 Olea <angiosperm> Species 0.000 description 1
- 240000007817 Olea europaea Species 0.000 description 1
- 241000283984 Rodentia Species 0.000 description 1
- 238000001574 biopsy Methods 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 1
- 230000001054 cortical effect Effects 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 235000015110 jellies Nutrition 0.000 description 1
- 239000008274 jelly Substances 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 230000003278 mimic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
- G09B23/28—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine
- G09B23/286—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine for scanning or photography techniques, e.g. X-rays, ultrasonics
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
- G09B23/28—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine
- G09B23/30—Anatomical models
- G09B23/306—Anatomical models comprising real biological tissue
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Algebra (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
Изобретение относится к средствам обучения медицинского персонала навыкам выполнения миниинвазивных вмешательств и интраоперационньгх исследований под ультразвуковым контролем. Биофантом содержит имитаторы биологических тканей, чехлы для внутриполостных датчиков, лоток, имитаторы кистозных и солидных образований. Имитаторы биологических тканей представляют собой имитаторы мышц, почек, печени, размещенные в лотке с заполнением лотка на 2/3. В имитаторах мышц и почек с сохранением наружного контура и обеспечением поиска при ультразвуковом исследовании вырезаны карманы. В карманах размещены имитаторы кистозных и солидных образований. В качестве имитатора мышц использовано филе индейки, имитатора почек – свиные почки, а имитатора печени – коровья печень, между кусками которой уложены имитаторы кистозных и солидных образований. Имитаторы кистозных образований представляют собой чехлы для внутриполостных датчиков, заполненные водой, или пюре, или водой с молотым перцем, а в качестве имитаторов солидных образований использованы маринованные овощи и коренья. Изобретение обеспечивает упрощение технологии изготовления, а также приближение условий обучения к реальным условиям.
Description
Изобретение относится к области медицины и медицинской техники, а именно, к средствам обучения медицинского персонала навыкам выполнения миниинвазивных вмешательств и интраоперационных исследований под ультразвуковым контролем.
В настоящее время существуют тканеимитирующие фантомы, которые используются в обучении врачей ультразвуковой диагностики и клиницистов, однако их недостатком является в первую очередь высокая стоимость. А для эффективного обучения самостоятельному проведению миниинвазивных вмешательств на одного слушателя иногда требуется до 5 различных фантомов, что делает курсы с отработкой практических навыков финансово неоправданными для образовательных организаций и недоступными для слушателей. Именно экономическая сторона вопроса все чаще обсуждается в мировом сообществе оносительно симуляционного обучения в ультразвуковой диагностике [2]. Вторым по значимости качеством фантомов является простота его изготовления в сочетании с анатомической схожестью [1]. В последние годы активно применяют ЗД принтеры, однако это требует длительно и трудоемкого подготовительного этапа в виде разработки чертежей модели [3]. Но даже тщательным образом продуманное и исполненное изображение того или иного органа все равно является лишь имитацией и не сопоставимо по своим характеристикам с биологической тканью.
Техническая задача, решаемая заявляемым изобретением, состоит в упрощении технологии изготовления и снижении стоимости тканеимитирующих фантомов.
Существенным отличительным признаком заявляемого биофантома, для отработки практических навыков при выполнении миниинвазивных вмешательств под ультразвуковым контролем является упорядоченность расположения отдельных частей фантома для имитации различных вариантов объемных образований, простота его изготовления и экономическая доступность. Такая упорядоченность позволяет максимально приблизить ультразвуковое изображение фантома к изображению, получаемому при ультразвуковом исследовании живой ткани, что позволит обучающимся после симуляционного курса сразу приступить к работе с пациентами. А доступность изготовления сделает возможным отработку мануальных навыков каждого слушателя на всех видах объемных образований.
Биофантом как конструктивное устройство обладает следующими признаками: состоит из биоэлементов; элементы располагаются в определенной последовательности для достижения желаемого результата - ультразвукового изображения с имитацией образования; геометрическая форма элементов округлая, овальная, неправильная, в зависимости от того, какой объект хотим получить; Недостатком известных из уровня техники фантомов [1-3] является то, что в них имитация образований ограничена округлой или овальной формой солидной или жидкостной структуры, и нет возможности изменить данную форму и изображение в зависимости от тематики задания.
Заявляемый биофантом состоит из элементов, имитирующих следующие биологические ткани:
- мышцы (имитируются посредством использования филе индейки);
- почки и печень (почки свиньи, печень коровы);
- новообразования (имитируются посредством использования маринованных плодов и кореньев: грибы, лук, чеснок, оливки с косточками);
- среда для лучшего проведения ультразвуковой волны (имитируется посредством использования желе);
- содержимое кистозных образований (имитируется посредством использования воды);
- неоднородное содержимое кистозных образований (имитируется посредством использования ягодного пюре или крупно молотого перца);
Для «скрепления» и «оборачивания» фантома используется пищевая пленка
В состав биофантома входят также чехлы для внутриполостных датчиков для имитации стенки кистозных образований (в них наливается вода или пюре) и лоток, в котором формируются различные элементы биофантома: некоторые элементы помещаются в лоток, некоторые заворачиваются в пленку.
Имитация с помощью биофантома различных объемных образований достигается путем формирования следующих структурных элементов заявляемого биофантома:
- кистозное образование имитируется тем, что в чехол для внутриполостного исследования наливается вода и плотно завязывается на узел;
- кистозное образование с густым содержимым имитируется тем, что в чехол для внутриполостного исследования наливается ягодное пюре и плотно завязывается на узел;
- кистозное образование с неоднородным содержимым и взвесью имитируется тем, что в чехол для внутриполостного исследования насыпается крупно молотый перец, наливается вода и плотно завязывается на узел;
- солидное однородное образование имитируется шляпкой от маринованного гриба или чесноком;
- солидное неоднородное образование имитируется маринованным луком;
- солидное образование с кальцинатом имитируется маслиной с косточкой;
Для создания биофантома для интраоперационных исследований печени используют следующие структурные элементы:
- органы (печень), погружаемые в лоток так, чтобы заполнить лоток на 2/3;
- между частями печени укладываются последовательно в разные части лотка сформированные образования: кистозное, кистозное со взвесью, кистозное с густым содержимым, солидное однородное, солидное неоднородное, солидное с кальцинатом, при этом в целях развития врачебных навыков дополнительные элементы не должны быть заметны с передней поверхности фантома, чтобы их поиск при ультразвуковом исследовании был не столь очевидным;
- по передней поверхности фантома можно проводить сканирования интраоперационными датчиками различной конфигурации, выводя на экран последовательно все описанные выше образования;
для создания биофантома для интраоперационных исследований почки используют следующие структурные элементы:
- органы (почки), которые погружаются в лоток так, чтобы заполнить лоток на 2/3, причем в почке делается несколько разрезов в области ворот через синус до паренхимы с формированием карманов, чтобы капсула и корковая часть остались не затронутыми, в разрез помещается кистозное многокамерное образование, солидное однородное, солидное неоднородное образование, при этом в целях развития врачебных навыков дополнительные элементы не должны быть заметны с передней поверхности фантома, чтобы их поиск при ультразвуковом исследовании был не стол очевидным;
по передней поверхности фантома можно проводить ультразвуковое исследование, сканируя интраоперационными датчиками различной конфигурации, выводя на экран последовательно все описанные выше образования.
Заявленный биофантом может использоваться для миниинвазивных вмешательств, например, следующим образом:
1. На пищевую пленку укладываются мышцы.
2. Делается глубокий разрез с формированием карманов по внутренней поверхности, так чтобы наружный контур остался не тронутым.
3. В карманы последовательно укладываются кистозное, кистозное со взвесью, кистозное с густым содержимым, солидное однородное, солидное неоднородное, солидное с кальцинатом.
4. Мышцы заворачиваются плотно в один-два слоя пленки, избегая попадания воздуха между мышцей и пленкой, так чтобы ни с одной стороны не было видно образований.
5. Завернутые мышц укладываются в лоток.
6. По поверхности фантома можно проводить ультразвуковое исследование для выведения образований, выбора оптимального доступа для пункции или биопсии и проведения манипуляций под ультразвуковым контролем.
Хотя настоящее изобретение описано на примере конкретных вариантов его осуществления, для специалистов будут ясны возможности многочисленных модификаций данного изобретения, не выходящие за границы объема его правовой охраны, определяемого прилагаемой формулой.
Список литературы
1. Anderson Т. Small Rodent Cardiac Phantom for Preclinical Ultrasound Imaging. IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control. 2017 Jan; 64(l): 19-24.
2. Bltithgen C., Sanabria S., Frauenfelder Т., Klingmiiller V., Rominger M. Economical Sponge Phantom for Teaching, Understanding, and Researching A- and B-Line Reverberation Artifacts in Lung Ultrasound. J Ultrasound Med.2017; 36(10): 2133-2142.
3. Jacquet JR, Ossant F, Levassort F, Gregoire JM 3-D-Printed Phantom Fabricated by Photopolymer Jetting Technology for High-Frequency Ultrasound Imaging. IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control. 2018 Jun; 65(6): 1048-1055.
Claims (4)
- Биофантом для отработки практических навыков при выполнении миниинвазивных вмешательств и интраоперационных исследований под ультразвуковым контролем, содержащий имитаторы биологических тканей, чехлы для внутриполостных датчиков и лоток, отличающийся тем, что дополнительно включает имитаторы кистозных и солидных образований,
- при этом имитаторы биологических тканей представляют собой имитаторы мышц, почек, печени, размещенные в лотке с заполнением лотка на 2/3, в имитаторах мышц и почек с сохранением наружного контура и обеспечением поиска при ультразвуковом исследовании вырезаны карманы, в карманах размещены имитаторы кистозных и солидных образований,
- в качестве имитатора мышц использовано филе индейки, имитатора почек – свиные почки, а имитатора печени – коровья печень, между кусками которой уложены имитаторы кистозных и солидных образований,
- при этом имитаторы кистозных образований представляют собой чехлы для внутриполостных датчиков, заполненные водой, или пюре, или водой с молотым перцем, а в качестве имитаторов солидных образований использованы маринованные овощи и коренья.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020121718A RU2747253C1 (ru) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | Биофантом для отработки практических навыков при выполнении миниинвазивных вмешательств и интраоперационных исследований под ультразвуковым контролем |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020121718A RU2747253C1 (ru) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | Биофантом для отработки практических навыков при выполнении миниинвазивных вмешательств и интраоперационных исследований под ультразвуковым контролем |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2747253C1 true RU2747253C1 (ru) | 2021-04-29 |
Family
ID=75850981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020121718A RU2747253C1 (ru) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | Биофантом для отработки практических навыков при выполнении миниинвазивных вмешательств и интраоперационных исследований под ультразвуковым контролем |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2747253C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU211266U1 (ru) * | 2021-09-06 | 2022-05-27 | Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы "Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "НПКЦ ДиТ ДЗМ") | Фантом для ультразвуковых исследований |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080076099A1 (en) * | 2006-08-14 | 2008-03-27 | Artann Laboratories, Inc. | Human tissue phantoms and methods for manufacturing thereof |
| UA38000U (ru) * | 2008-02-25 | 2008-12-25 | Валерий Эммануилович Орел | Фантом для компьютерного анализа качества ультразвукового изображения |
| WO2011032840A1 (en) * | 2009-09-18 | 2011-03-24 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Bimodal organ phantom and associated production method |
| RU2459273C2 (ru) * | 2006-12-21 | 2012-08-20 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Анатомически и функционально точные фантомы мягких тканей и способ для их формирования |
| US20190012934A1 (en) * | 2012-01-28 | 2019-01-10 | Gaumard Scientific Company, Inc. | Surgical simulation models, materials, and methods |
-
2020
- 2020-06-30 RU RU2020121718A patent/RU2747253C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080076099A1 (en) * | 2006-08-14 | 2008-03-27 | Artann Laboratories, Inc. | Human tissue phantoms and methods for manufacturing thereof |
| RU2459273C2 (ru) * | 2006-12-21 | 2012-08-20 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Анатомически и функционально точные фантомы мягких тканей и способ для их формирования |
| UA38000U (ru) * | 2008-02-25 | 2008-12-25 | Валерий Эммануилович Орел | Фантом для компьютерного анализа качества ультразвукового изображения |
| WO2011032840A1 (en) * | 2009-09-18 | 2011-03-24 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Bimodal organ phantom and associated production method |
| US20190012934A1 (en) * | 2012-01-28 | 2019-01-10 | Gaumard Scientific Company, Inc. | Surgical simulation models, materials, and methods |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU211266U1 (ru) * | 2021-09-06 | 2022-05-27 | Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы "Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "НПКЦ ДиТ ДЗМ") | Фантом для ультразвуковых исследований |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7155095B2 (ja) | 模擬切開可能組織 | |
| JP7312783B2 (ja) | 切開可能模擬組織 | |
| Sultan et al. | Simulators for training in ultrasound guided procedures | |
| Kim | Ultrasound phantoms to protect patients from novices | |
| KR101717695B1 (ko) | 의료 영상의 시뮬레이션 | |
| Blaivas et al. | Short‐axis versus long‐axis approaches for teaching ultrasound‐guided vascular access on a new inanimate model | |
| JP2004174171A (ja) | 超音波用ファントム | |
| US9972218B2 (en) | Wound debridement model | |
| Kessler et al. | Ultrasound-guided regional anesthesia: learning with an optimized cadaver model | |
| DE102016217316B3 (de) | Trainingsmodell für minimal-invasive perkutan bildgestützte Interventionstechniken | |
| Boysen et al. | The essentials of veterinary point of care ultrasound: Pleural space and lung | |
| Shin et al. | Review of simulation model for education of point-of-care ultrasound using easy-to-make tools | |
| RU2747253C1 (ru) | Биофантом для отработки практических навыков при выполнении миниинвазивных вмешательств и интраоперационных исследований под ультразвуковым контролем | |
| Zhang et al. | Novel biologic model for percutaneous renal surgery learning and training in the laboratory | |
| Sujatta | First of all: Do not harm! Use of simulation for the training of regional anaesthesia techniques: Which skills can be trained without the patient as substitute for a mannequin | |
| Katiyar et al. | A high-fidelity agar-based phantom for ultrasonography-guided brain biopsy simulation: a novel training prototype with visual feedback | |
| James et al. | A homemade, high-fidelity ultrasound model for simulating pneumonia with parapneumonic effusion and empyema | |
| Gadzhiev et al. | Creation of a training simulator model for practising puncture of the kidney calyceal system under ultrasound control | |
| EP4569505A1 (en) | Composition for making a model for simulating a brain soft tissue, method for making a model and use | |
| Liao et al. | A low-cost phantom for ultrasound-guided thyroid fine-needle aspiration training: face and construct validity | |
| Carrig et al. | Anatomic models and phantoms for diagnostic ultrasound instruction | |
| RU2815790C2 (ru) | Тренажер для освоения техники лапаротомии и хирургических операций на кишечнике и желудке животных | |
| WO2019221188A1 (ja) | 乳房超音波ファントム、その乳房超音波ファントムの製造方法、及び、当該乳房超音波ファントムを収納する収納箱 | |
| Suenaga | The plastinated porcine heart specimen for learning echocardiography | |
| Savaris et al. | Development and Validation of a Novel, User-Friendly Simulation Phantom for Ultrasound-Guided Transvaginal Pelvic Abscess Drainage |