Фантом для навчання виконання пункцій вен під ультразвуковим контролем

Реферат: Фантом для навчання виконання пункції внутрішніх органів під контролем ультразвуку містить ємність, желатиновий наповнювач ємності та імітатори внутрішніх органів у вигляді пружних резервуарів з власними наповнювачами кольоровою рідиною. Ємність виконана з матеріалу, який не дає акустичних артефактів. Імітатори вен виконують у вигляді тонкостінних трубок, які закриті з одного боку затискачем. UA 95225 U (54) ФАНТОМ ДЛЯ НАВЧАННЯ ВИКОНАННЯ ПУНКЦІЙ ВЕН ПІД УЛЬТРАЗВУКОВИМ КОНТРОЛЕМ UA 95225 U UA 95225 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до медицини і може бути використана у навчанні виконанню черезшкірних пункційних втручань на венах під ультразвуковим контролем. Мініінвазивні втручання під ультразвуковим контролем стають провідним методом лікування варикозної хвороби вен нижніх кінцівок. Тому для забезпечення ефективності та безпеки актуальним є питання підготовки фахівців, що володіють технікою виконання таких втручань. Фахівець повинен відпрацювати основні практичні навички: візуалізація судини, візуалізація інструменту, ехоконтрольована пункція вени. Засвоєння таких навичок можна досягти при виконанні пункцій на спеціально створених фантомах. Відомий медичний фантом за патентом № 68036 U [Голяновський О.В., Чернов А.В. Медичний фантом клубових артерій та суміжних анатомічних структур малого і великого тазу жінки//Пат. № 68036 U, UA, МПК G09B 23/28, заявл. 06.09.2011, опубл. 12.03.2012]. Він містить основу, імітатор тазу та розміщені в ньому імітатори матки, маточних труб, яєчників, судин кровообігу, очеревини, правого і лівого сечоводів. Судини та сечоводи виконані знімними з елементами кріплення, з відповідного по ехогенності матеріалу з можливістю наповнення рідиною. Недоліком даної моделі є те, що вона не призначена для проведення ультразвукових досліджень та пункційних втручань на венозних судинах, оскільки не містить імітаторів поверхневих вен. Відомий медичний фантом для ультразвукової візуалізації та допплерографічних досліджень судин [Динник О.Б. Медичний фантом-модель для ультразвукової візуалізації перерозподілу кровообігу у спланхнічних судинах // Пат. № 20549 U, UA, МПК G09B 23/28 заявл. 15.01.2007, опубл. 28.09.2006], який містить імітатор черевної порожнини у вигляді камери, заповненої оптично прозорим тканиноеквівалентним матеріалом, з двома пружними, водонепроникними, звукопроникними мембранами, закріпленими зверху і з одного боку камери, а також з системи імітаторів судин у вигляді трубопроводів, розташованих в цій камері і з'єднаних з компресором, що забезпечує циркуляцію штучної крові по системі. Недоліком даної моделі є те, що вона не призначена для проведення ехоконтрольованих пункційних втручань, оскільки не містить імітаторів поверхневих вен. Відомий медичний фантом для моделювання реґіонарної анестезії під ультразвуковим контролем [Бубнов Р.В., Мухомор О.І., Строкань А.М.: Спосіб створення фантомів для моделювання реґіонарної анестезії під ультразвуковим контролем // Пат. № 63527 U, UА, МПК А61В 17/00, А61В 8/06, А61М 19/00, G09B 23/28, заявл. 10.10.2011, опубл. 23.03.2011]. Він містить трубчаті імітатори периферичної нервової системи з сильним відбиттям сигналу (підвищеної ехогенності), трубчаті імітатори судин з можливістю руху рідини з різною швидкістю, імітатори оточуючих тканин у вигляді матеріалу, добре проникливого для ультразвукового променя (зниженої ехогенності) та/або біологічну тканину (наприклад, м'ясо), імітатори фасціальних шарів у вигляді щільних листів з сильним відбиттям сигналу, водонепроникні з формуванням просторів, близьких до анатомічних. Пружність матеріалів близька до соноеластографічних характеристик досліджуваних тканин. Пристрій дозволяє достатньо реалістично здійснювати моделювання ділянки втручання. Але недоліком даної моделі є те, що вона призначена для УЗ-контрольованих пункцій периневральних просторів і може бути використана лише для проведення ехоконтрольованих пункційних втручань на глибоких венах, оскільки не містить імітаторів поверхневих вен. Слід додати складність виготовлення описаного пристрою. Відомий також фантом промислового виробництва для відпрацьовування техніки пункційних втручань під ультразвуковим контролем на простаті - The CIRS Model 053A-EF Prostate Biopsy Phantom фірми General Purpose (США) [Оnik, Gary, M., MD, Downey, Donal, В., MB, BCh, FRCPC, Fenster, Aaron, PhD, FCCPM, Three-Dimensional Sonographically Monitored Cryosurgery in a Prostate Phantom. Journal Ultrasound Medicine, vol. 16, pgs. 267-270, 1996]. Він містить ємність з імітатором простати. Недоліком даної моделі є неможливість виконання судинної пункції за відсутністю імітаторів судин. Також слід відзначити складність конструкції та високу вартість, що обмежує її широке застосування. Найбільш близьким до корисної моделі по суті та результату, що отримується, є медичний тренажер для навчання виконанню пункцій внутрішніх органів під контролем ультразвуку і комп'ютерної томографії [Зубов О.Д., Думанський Ю.В. Тренажер для навчання виконання пункцій внутрішніх органів під контролем ультразвуку і комп'ютерної томографії: Пат. 27257 U, UA, МПК G09 В23/28, заявл. 01.06.2007, опубл. 25.10.2007], що містить ємність, наповнювач ємності та імітатори внутрішніх органів у вигляді пружних резервуарів з власними наповнювачами (кольоровою рідиною). Ємність виконана з матеріалу, котрий не дає акустичних 1 UA 95225 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 і рентгенівських артефактів. Наповнювач ємності виконаний з ехопроникної речовини, відповідної за ехографічними і денситометричними показниками до тканин тіла людини (желатиновий наповнювач). Пристрій дозволяє максимально реалістично виконати УЗ-контрольовану пункцію порожнистої структури, але його недоліком є неможливість навчання виконанню пункції під ультразвуковим контролем на венах, оскільки імітатор не відтворює форму трубчастих структур. В основу корисної моделі поставлена задача забезпечення можливості навчання виконання пункцій вен під ультразвуковим контролем. Поставлена задача вирішується тим, що в фантомі, що містить ємність, желатиновий наповнювач ємності та імітатори внутрішніх органів у вигляді пружних резервуарів з власними наповнювачами кольоровою рідиною, причому ємність виконана з матеріалу, який не дає акустичних артефактів, згідно з корисною моделлю імітатори вен виконані у вигляді тонкостінних трубок, які закриті з одного боку затискачем. Нові ознаки пристрою дозволяють не тільки відтворити зовнішній вигляд поверхневих м'яких тканин і поверхневих вен, але і оцінити результативність внутрішньовенної пункції шляхом візуалізації не тільки імітатора крові, який з'являється в голці, але і на її УЗ-зображенні при її влученні в вену. Приклад конкретного виконання корисної моделі ілюструється кресленням, на якому зображено загальний вигляд пристрою. Пристрій містить ємність 1, заповнену концентрованим желатиновим розчином 2 в концентрації 100 г/літр води з додаванням непрозорого барвника або жирової емульсії для виключення візуального виявлення імітаторів вен, що перешкоджає повноцінному навчанню техніці ехоконтрольованої пункції. На глибині, відповідній до глибини залягання вен нижніх кінцівок людини, розташовують тонкостінні пластикові трубки 3 діаметром 5 мм, котрі імітують вени. Для запобігання виникнення при ультразвуковому дослідженні потужних гіперехогенних сигналів від повітря в порожнині трубки її заповнюють пофарбованим розчином, що імітує кров. З одного краю кожна трубка закрита затискачем 4, що перешкоджає витіканню рідини. Приклад Створений фантом для відпрацьовування пункції вени нижньої кінцівки та введення склерозуючого препарату. Фантом являє собою тонкостінну ємність розміром 25*10*10 см, заповнену желатиновим гелем в концентрації 100 г/літр води з додаванням жирової емульсії (молока) для досягнення непрозорості. На глибині 0,5, 1,0 і 2,0 см розташовані тонкостінні трубки діаметром 0,5 см (соломинки для коктейлю), заповнені пофарбованим розчином та закрити з одного боку затискачем. Візуально наповнювач був непрозорим, трубчаті структури не визначалися. Тактильно за пружністю й консистенцією поверхня наповнювача була наближена до поверхні тіла людини, що дозволило вибирати оптимальний ступінь компресії ультразвукового датчика. Ехографічно желатиновий наповнювач візуалізувався на ехограмах як гомогенне ізоехогенне середовище, порівнянне за ехощільністю з жировою клітковиною людини. Акустичних артефактів від ємності не виникало. Трубка, заповнена рідиною, ехографічно візуалізувалася при поздовжньому скануванні у вигляді анехогенної лінійної структури розміром, що відповідав реальному розміру трубки: 20*0,5 см, обмежованої тонкої гіперехогенної структурою - стінкою трубки; при поперечному скануванні - у вигляді анехогенної циклічної структури діаметром 0,5 см, обмежованої тонкою гіперехогенною структурою, тобто зображення було схоже з ехографічним зображенням вени. При ультразвуковому контролі пункції фантому візуалізували пункційну голку у вигляді лінійного гіперехогенного сигналу, який не відрізнявся від такого при пункції тканин людини. Встановлено, що за ступенем зміщення тканин протягом пункційного каналу наповнювач порівнянний з тканинами тіла людини; зміщення трубки в момент пункції не мало значних відмінностей від зміщення вени в тканинах. Після введення дистального кінця голки в просвіт трубки здійснювали введення рідини, при цьому спостерігали витікання пофарбованого розчину з вільного кінця трубки, що вважали за підтвердження належного розташування голки. Таким чином використання корисної моделі дозволяє навчати виконанню пункцій вен під ультразвуковим контролем. Додатковими перевагами пропонованої моделі є дешевизна, доступність, простота і швидкість у виготовленні, схожість ехографічних проявів з такими в реальній практиці, можливість візуального контролю результативності втручання. Фантом дозволяє використовувати інструментарій для пункції, застосовуваний у клінічній практиці, навчання проводиться при звичайних режимах роботи ультразвукового сканера, що обумовлює високу якість вироблення практичних навичок. 60 2 UA 95225 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Фантом для навчання виконання пункції внутрішніх органів під контролем ультразвуку, що містить ємність, желатиновий наповнювач ємності та імітатори внутрішніх органів у вигляді пружних резервуарів з власними наповнювачами кольоровою рідиною, причому ємність виконана з матеріалу, який не дає акустичних артефактів, який відрізняється тим, що імітатори вен виконують у вигляді тонкостінних трубок, які закриті з одного боку затискачем. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3