RU2829889C1

RU2829889C1 - Method for determining position of blood vessels in sagittal, frontal and horizontal anatomical planes during ultrasonic examination of neck region

Info

Publication number: RU2829889C1
Application number: RU2024102415A
Authority: RU
Inventors: Андрей Константинович Урбанский; Иван Николаевич Фатеев; Евгений Вячеславович Дронов
Filing date: 2024-01-31
Publication date: 2024-11-07

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention refers to medicine, namely to ultrasonic examination and anatomy, and can be used for examination of anatomical structures of neck in sagittal, frontal and horizontal anatomical planes during ultrasonic examination. On the handle of the sensor of the ultrasonic scanner, three spirit levels are fixed in three planes: sagittal, frontal and horizontal at angle of 90°. Longitudinal spirit level corresponds to the longitudinal axis of the sensor, the transverse spirit level is set perpendicular to the longitudinal axis along the working surface which is in contact with the skin, and the third spirit level is placed perpendicular to the longitudinal axis and to the transverse spirit level.

EFFECT: method enables diagnosing anatomical structures of the neck, describing lifetime anatomy and topography, evaluating certain criteria of operative approaches, creating computer models by fixing three spirit levels on the sensor at angle of 90°.

1 cl, 7 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к медицине, в частности к ультразвуковому исследованию и анатомии, и может быть использовано для диагностики заболеваний и изучения прижизненной анатомии и топографии кровеносных сосудов области шеи.The invention relates to medicine, in particular to ultrasound examination and anatomy, and can be used to diagnose diseases and study the intravital anatomy and topography of blood vessels in the neck area.

Способ ультразвуковой диагностики позволяет определить форму и размеры кровеносных сосудов, но получение данных о пространственном расположении анатомических структур зависти от положения датчика на поверхности тела обследуемого. Врач, выполняющий ультразвуковое исследование держит датчик в руке и может располагать его под углом. В результате определение точного анатомического положения кровеносных сосудов относительно трех взаимно перпендикулярных плоскостей (сагиттальной, фронтальной или горизонтальной) затруднено, так как для этого необходимо располагать датчик строго в анатомической плоскости. Определение точного анатомического положения кровеносных сосудов имеет существенное значение при ультразвуковом исследовании, но не всегда технически возможно (Велькоборски Х.-Ю. Ультразвуковая диагностика заболеваний головы и шеи / Ханс-Юрген Велькоборски, Петер Йеккер, Ян Маурер, Вольф Юрген Манн; пер. с нем. - М.: МЕДпресс- информ, 2016. - 176 с.: ил. ISBN 978-5-00030-282-8).The ultrasound diagnostic method allows determining the shape and size of blood vessels, but obtaining data on the spatial arrangement of anatomical structures depends on the position of the sensor on the surface of the subject's body. The doctor performing the ultrasound examination holds the sensor in his hand and can position it at an angle. As a result, determining the exact anatomical position of blood vessels relative to three mutually perpendicular planes (sagittal, frontal or horizontal) is difficult, since this requires positioning the sensor strictly in the anatomical plane. Determining the exact anatomical position of blood vessels is essential in ultrasound examination, but is not always technically possible (Velkoborski H.-J. Ultrasound diagnostics of diseases of the head and neck / Hans-Jürgen Velkoborski, Peter Jecker, Jan Maurer, Wolf Jürgen Mann; translated from German. - Moscow: MEDpress-inform, 2016. - 176 p.: ill. ISBN 978-5-00030-282-8).

Основным недостатком ультразвукового исследования является то, что изображение может быть получено только в одной плоскости сечения тела, соответствующей ходу ультразвуковой волны. При этом ход волны, а значит и само сечение зависит от положения датчика и не обязательно соответствует анатомическим плоскостям. Однако, в ряде случаев, возникает необходимость определить точное положение кровеносного сосуда в определeнной анатомической плоскости (сагиттальной, фронтальной и горизонтальной).The main disadvantage of ultrasound examination is that the image can be obtained only in one plane of the body section, corresponding to the course of the ultrasound wave. In this case, the course of the wave, and therefore the section itself, depends on the position of the sensor and does not necessarily correspond to the anatomical planes. However, in some cases, it is necessary to determine the exact position of the blood vessel in a certain anatomical plane (sagittal, frontal and horizontal).

Наиболее близким аналогом к предложенному способу является «Способ нахождения анатомической плоскости, являющейся параллельной плоскости окклюзии» (патент на изобретение Российской Федерации. Авторы: Рощин Е.М., Пантелеев В.Д., Рощина А.В.). RU2471452 С1, 11.04.2013). Изобретение относится к области медицины, а именно к ортопедической стоматологии, и предназначено для нахождения анатомической плоскости, являющейся параллельной плоскости окклюзии. Предлагается определение анатомических плоскостей, соответствующих межрезцовому сосочку верхней челюсти и вершине шиловидного отростка, размещение которой предлагается определять пальпаторно, с использованием костно-мышечных ориентиров.The closest analogue to the proposed method is the "Method for finding an anatomical plane that is parallel to the occlusion plane" (patent for invention of the Russian Federation. Authors: Roshchin E.M., Panteleev V.D., Roshchina A.V.). RU2471452 C1, 11.04.2013). The invention relates to the field of medicine, namely to orthopedic dentistry, and is intended to find an anatomical plane that is parallel to the occlusion plane. It is proposed to determine the anatomical planes corresponding to the interincisor papilla of the maxilla and the apex of the styloid process, the location of which is proposed to be determined by palpation, using bone and muscle landmarks.

Существенным отличием предложенной манипуляции от существующего способа является то, что используется ультразвуковое исследование, позволяющее визуализировать глубжележащие ткани тела человека и то, что используются не одна, а три главных взаимно перпендикулярные анатомические плоскости, которые уточняют определение пространственного расположения ли кровеносных сосудов в пространстве. Таких плоскостей три: сагиттальная, фронтальная, горизонтальная. Эти плоскости можно провести через любую точку тела человека. Отношение кровеносных сосудов к главным анатомическим плоскостям проекции важно в системах прижизненной медицинской визуализации. Данная оценка необходима как для диагностики патологических состояний, так и для анатомических исследований.The significant difference between the proposed manipulation and the existing method is that it uses ultrasound examination, which allows visualizing the underlying tissues of the human body, and that not one, but three main mutually perpendicular anatomical planes are used, which clarify the definition of the spatial location of blood vessels in space. There are three such planes: sagittal, frontal, horizontal. These planes can be drawn through any point of the human body. The relationship of blood vessels to the main anatomical projection planes is important in systems of intravital medical imaging. This assessment is necessary both for the diagnosis of pathological conditions and for anatomical studies.

С целью повышения точности проводимых анатомических измерений, а также для стандартизации подхода и воспроизводимости результатов, полученных в ходе научного анатомического исследования, необходимо более жестко контролировать положение ультразвукового датчика во время измерений, стремясь каждое ультразвуковое сечение проводить в соответствии с анатомическими плоскостями (сагиттальной, фронтальной и горизонтальной).In order to improve the accuracy of the anatomical measurements performed, as well as to standardize the approach and reproducibility of the results obtained during scientific anatomical research, it is necessary to more strictly control the position of the ultrasound sensor during measurements, striving to conduct each ultrasound section in accordance with the anatomical planes (sagittal, frontal and horizontal).

В клинической медицинско-диагностической практике существуют общие подходы и принципы техники проведения ультразвукового исследования, однако, нет жестких требований к положению ультразвукового датчика относительно поверхности тела человека или анатомическим плоскостям с точностью до нескольких градусов наклона датчика. Напротив, возможность полипроекционного исследования считается плюсом данного способа визуализации. Несомненно, в связи с этим обстоятельством, возможны определенные погрешности и отличия в измерениях одной и той же анатомической структуры человека разными специалистами, на различной аппаратуре. При этом, если ультразвуковое исследование применяется не как медицинское диагностическое исследование, а как анатомическое научное исследование, то особое значение приобретает максимальная точность и объективность.In clinical medical diagnostic practice, there are common approaches and principles of ultrasound examination technique, however, there are no strict requirements for the position of the ultrasound sensor relative to the surface of the human body or anatomical planes with an accuracy of up to several degrees of sensor tilt. On the contrary, the possibility of polyprojection examination is considered an advantage of this visualization method. Undoubtedly, in connection with this circumstance, certain errors and differences in measurements of the same anatomical structure of a person by different specialists, on different equipment, are possible. At the same time, if ultrasound examination is used not as a medical diagnostic examination, but as an anatomical scientific study, then maximum accuracy and objectivity are of particular importance.

Новизной настоящего изобретения является возможность описания анатомического положения анатомического объекта области шеи в определенной анатомической плоскости (сагиттальной, фронтальной и горизонтальной). Способ позволяет осуществлять диагностику заболеваний кровеносных сосудов, описывать прижизненную анатомию и топографию области шеи, оценивать некоторые критерии оперативных доступов, создавать компьютерные модели с большей точностью, так как используют точное положение датчика ультразвукового сканера в определенной анатомической плоскости (сагиттальной, фронтальной и горизонтальной) с помощью трех ватерпасов.The novelty of the present invention is the possibility of describing the anatomical position of an anatomical object of the neck region in a certain anatomical plane (sagittal, frontal and horizontal). The method allows for the diagnosis of blood vessel diseases, the description of the intravital anatomy and topography of the neck region, the evaluation of certain criteria for surgical approaches, and the creation of computer models with greater accuracy, since the exact position of the ultrasound scanner sensor in a certain anatomical plane (sagittal, frontal and horizontal) is used with the help of three levels.

Технический результат. Способ позволяет прижизненно и одномоментно при ультразвуковом исследовании определять положение кровеносных сосудов при ультразвуковом исследовании области шеи в определенной анатомической плоскости (сагиттальной, фронтальной и горизонтальной) путем фиксации к поверхности датчика ультразвукового сканера уровня (ватерпаса) в положениях, соответствующих сонографическим срезам, получаемых при ультразвуковом сканировании, и может быть использован для описания прижизненной анатомии и топографии, диагностики патологических процессов в области шеи, оценки некоторых критериев оперативных доступов, создания компьютерных моделей областей.Technical result. The method allows to determine the position of blood vessels during an ultrasound examination of the neck area in a certain anatomical plane (sagittal, frontal and horizontal) during a lifetime and simultaneously by fixing a level (spirit level) to the surface of the ultrasound scanner sensor in positions corresponding to the sonographic sections obtained during ultrasound scanning, and can be used to describe the lifetime anatomy and topography, diagnose pathological processes in the neck area, assess certain criteria for surgical approaches, and create computer models of areas.

Сущность изобретения. Для изучения прижизненной анатомии предлагается использовать пузырьковый уровень, который, как правило, применяется в строительстве. Уровень, или ватерпас представляет собой измерительный инструмент прямоугольной формы, изготавливаемый из пластика, дерева или металла с установленными в нем прозрачными колбами, заполненными прозрачной жидкостью. Уровень применяется для оценки соответствия поверхностей вертикальной или горизонтальной плоскости, а также для измерения углового отклонения поверхности от горизонтали или вертикали.The essence of the invention. It is proposed to use a bubble level, which is usually used in construction, to study intravital anatomy. A level, or spirit level, is a rectangular measuring instrument made of plastic, wood or metal with transparent flasks filled with transparent liquid installed in it. The level is used to assess the conformity of surfaces to a vertical or horizontal plane, as well as to measure the angular deviation of a surface from the horizontal or vertical.

Для осуществления способа предлагается фиксация трех ватерпасов (уровней) в трех плоскостях (сагиттальной, фронтальной и горизонтальной) к датчику аппарата под углом 90° (фиг. 1). Фиксация может быть выполнена разными способами (с использованием клея, двусторонним скотчем и т.д.). Устройство закрепляется на рукоятке ультразвукового датчика таким образом, чтобы продольный ватерпас (уровень) соответствовал продольной оси датчика. Поперечный ватерпас (уровень) устанавливается перпендикулярно продольной оси, т.е. вдоль рабочей поверхности, которая соприкасается с кожей. При использовании датчика он устанавливается таким образом, чтобы пузырьки воздуха указывали на центр уровней. В результате, ультрасонограммы оказываются строго привязаны к горизонтальному уровню. Поперечный ватерпас (уровень) позволяет ориентировать датчик относительно поперечной плоскости тела. Избежать бокового отклонения датчика, помогает размещение еще одного ватерпаса (уровня), расположенного перпендикулярно к продольной оси и к поперечному ватерпасу. В результате плотного прижатия корпусов пузырьковых уровней к корпусу датчика, любые отклонения в положении датчика в пространстве отражаются и на положении пузырьков, смещая их в ту или иную сторону от центра, обозначенного штриховыми линиями. Регулируя наклон датчика рукой, и возвращая пузырек воздуха, находящийся в колбе пузырькового уровня, в срединное положение, датчик ориентируется строго вертикально или строго горизонтально. Таким образом, сканограммы получаются строго в плоскости, соответствующей классической анатомической плоскости.To implement the method, it is proposed to fix three spirit levels in three planes (sagittal, frontal and horizontal) to the device sensor at an angle of 90° (Fig. 1). Fixation can be performed in different ways (using glue, double-sided tape, etc.). The device is fixed on the handle of the ultrasonic sensor in such a way that the longitudinal spirit level corresponds to the longitudinal axis of the sensor. The transverse spirit level is installed perpendicular to the longitudinal axis, i.e. along the working surface that comes into contact with the skin. When using the sensor, it is installed in such a way that the air bubbles point to the center of the levels. As a result, ultrasonograms are strictly tied to the horizontal level. The transverse spirit level allows orienting the sensor relative to the transverse plane of the body. To avoid lateral deviation of the sensor, it is necessary to place another spirit level (level), located perpendicular to the longitudinal axis and to the transverse spirit level. As a result of tightly pressing the bubble level housings to the sensor housing, any deviations in the sensor position in space are reflected in the position of the bubbles, shifting them to one side or another from the center indicated by the dashed lines. By adjusting the tilt of the sensor by hand and returning the air bubble located in the bubble level flask to the middle position, the sensor is oriented strictly vertically or strictly horizontally. Thus, scanograms are obtained strictly in the plane corresponding to the classical anatomical plane.

Способ осуществляется следующим образом. Ультразвуковое сканирование шеи проводится по стандартной методике в положении человека лежа на спине, голова расположена прямо. Используется линейный датчик с частотой 5-7 МГц. После нанесения геля датчик располагают в соответствии с анатомической плоскостью (сагиттальной, фронтальной и горизонтальной).The method is as follows. Ultrasound scanning of the neck is performed using the standard method with the person lying on his back, the head is positioned straight. A linear sensor with a frequency of 5-7 MHz is used. After applying the gel, the sensor is positioned in accordance with the anatomical plane (sagittal, frontal and horizontal).

Для получения изображения в сагиттальной плоскости линейный датчик с установленными на него в трех взаимно перпендикулярных плоскостях уровнями (ватерпасами) устанавливается в сагиттальной плоскости в области шеи в соответствии с показателями уровней (фиг. 1). Ультрасонограмма в сагиттальной плоскости представлена на рисунке (фиг. 2).To obtain an image in the sagittal plane, a linear sensor with levels (spirals) installed on it in three mutually perpendicular planes is installed in the sagittal plane in the neck area in accordance with the level indicators (Fig. 1). The ultrasonogram in the sagittal plane is shown in the figure (Fig. 2).

Для получения изображения в горизонтальной плоскости положение линейного датчика с установленными на него уровнями (ватерпасами) меняется и располагается в горизонтальной плоскости (фиг. 3). Ультрасонограмма в горизонтальной плоскости представлена на рисунке (фиг. 4).To obtain an image in the horizontal plane, the position of the linear sensor with levels installed on it is changed and placed in the horizontal plane (Fig. 3). The ultrasonogram in the horizontal plane is shown in the figure (Fig. 4).

Для получения изображения во фронтальной плоскости области шеи линейный датчик с установленными на него уровнями (ватерпасами) устанавливается в соответствии с показателями уровней во фронтальной плоскости (фиг. 5). Ультрасонограмма во фронтальной плоскости представлена на рисунке (фиг. 6).To obtain an image in the frontal plane of the neck area, a linear sensor with levels installed on it is positioned in accordance with the level readings in the frontal plane (Fig. 5). The ultrasonogram in the frontal plane is shown in the figure (Fig. 6).

Пример конкретного использования предлагаемого способа представлен на фиг. 7. Изображение получено при ультразвуковом исследовании шеи человека во фронтальной плоскости (женщина, возраст 28 лет). Используется линейный датчик с частотой 5-7 МГц. Разработанный способ был использован при анализе результатов ультразвукового исследования с целью прижизненного изучения анатомических структур органов шеи, а также патологических процессов. Наблюдается окклюзия правой общей сонной артерии (указана стрелкой).An example of a specific use of the proposed method is shown in Fig. 7. The image was obtained during an ultrasound examination of a human neck in the frontal plane (woman, 28 years old). A linear sensor with a frequency of 5-7 MHz is used. The developed method was used in the analysis of the results of an ultrasound examination for the purpose of an intravital study of the anatomical structures of the neck organs, as well as pathological processes. Occlusion of the right common carotid artery is observed (indicated by the arrow).

Способ позволяет прижизненно и одномоментно при ультразвуковом исследовании определить локализацию патологического процесса с большей точностью, так как датчик ультразвукового сканера располагается строго во фронтальной анатомической плоскости за счет фиксации к поверхности датчика уровня (ватерпаса).The method allows for intravital and simultaneous determination of the localization of the pathological process with greater accuracy during ultrasound examination, since the ultrasound scanner sensor is located strictly in the frontal anatomical plane due to fixation to the surface of the level sensor (spirit level).

Claims

A method for ultrasound examination of anatomical structures of the neck in the sagittal, frontal and horizontal anatomical planes, consisting in the fact that three levels are fixed on the handle of the ultrasound scanner sensor in three planes: sagittal, frontal and horizontal at an angle of 90° so that the longitudinal level corresponds to the longitudinal axis of the sensor, the transverse level is installed perpendicular to the longitudinal axis along the working surface that is in contact with the skin, and the third level is placed perpendicular to the longitudinal axis and to the transverse level.