RU174282U1 - Динамический фантом левого желудочка сердца - Google Patents
Динамический фантом левого желудочка сердца Download PDFInfo
- Publication number
- RU174282U1 RU174282U1 RU2017123234U RU2017123234U RU174282U1 RU 174282 U1 RU174282 U1 RU 174282U1 RU 2017123234 U RU2017123234 U RU 2017123234U RU 2017123234 U RU2017123234 U RU 2017123234U RU 174282 U1 RU174282 U1 RU 174282U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- left ventricle
- heart
- piston
- rod
- simulator
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2560/00—Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
- A61B2560/02—Operational features
- A61B2560/0223—Operational features of calibration, e.g. protocols for calibrating sensors
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2576/00—Medical imaging apparatus involving image processing or analysis
- A61B2576/02—Medical imaging apparatus involving image processing or analysis specially adapted for a particular organ or body part
- A61B2576/023—Medical imaging apparatus involving image processing or analysis specially adapted for a particular organ or body part for the heart
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
- A61B5/055—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
Abstract
Полезная модель относится к медицинской технике и предназначена для моделирования левого желудочка сердца человека. Динамический фантом левого желудочка сердца включает имитатор левого желудочка сердца, выполненный из эластичного материала, шприц с поршнем, держатель для шприца, привод поршня, редуктор и электродвигатель. Технический результат - повышение воспроизводимости результатов измерений полезной модели в течение всего срока эксплуатации, достигается тем, что привод поршня состоит из штока, один конец которого соединен с поршнем, а другой конец шарнирно связан с шатуном, противоположный конец которого шарнирно закреплен на оси, вставленной в отверстие эксцентрика дискообразной формы, центральная ось вращения которого является выходом редуктора. Шток, шатун, эксцентрик дискообразной формы с осями выполнены из металла. 1 пр., 1 ил.
Description
Полезная модель относится к медицинской технике, в частности к устройству для моделирования левого желудочка сердца человека, устройство может быть использовано для оценки точности измерения объема левого желудочка сердца компьютерным томографом (КТ).
Известен наиболее близкий аналог полезной модели - динамический кардиологический фантом для использования в радиологии (М.A. Dullius, R.С. Fernandes, D.N. Souza. Development and evaluation of a dynamic cardiac phantom for use in nuclear medicine. International Scholarly and Scientific Research & Innovation. 2011. №5(8). P. 345-348), включающий: имитатор левого желудочка сердца, выполненный из эластичного материала, шприц с поршнем, привод поршня, редуктор и электродвигатель.
Недостатком данного технического решения является низкая воспроизводимость результатов измерений из-за использования ременной передачи привода поршня, которая с течением времени вследствие износа ремня и его проскальзывания приводит к погрешности.
Технический результат заключается в повышении воспроизводимости результатов измерений полезной модели в течение всего срока эксплуатации.
Динамический фантом левого желудочка сердца включает имитатор левого желудочка сердца, выполненный из эластичного материала, присоединенный к шприцу с поршнем, привод поршня в составе штока, один конец которого соединен с поршнем, а другой шарнирно связан с шатуном, противоположный конец которого шарнирно закреплен на оси, вставленной в отверстие эксцентрика дискообразной формы, центральная ось вращения которого является выходом редуктора, редуктор и электродвигатель. Шток, шатун и эксцентрик дискообразной формы с осями выполнены из металла.
На фиг. 1 представлен динамический фантом левого желудочка сердца, где 1 - имитатор левого желудочка сердца, 2 - шприц, 3 - поршень, 4 - шток, 5 - шатун, 6 - эксцентрик дискообразной формы, 7 - редуктор, 8 - электродвигатель.
Работа динамического фантома левого желудочка сердца осуществляется следующим образом. Электродвигатель, взаимодействуя с редуктором, вращает эксцентрик дискообразной формы. Вращение эксцентрика дискообразной формы заставляет шатун со штоком и соединенным с ним поршнем совершать возвратно-поступательные движения. При поступательном движении поршня жидкость из шприца впрыскивается в имитатор левого желудочка сердца, при возвратном движении поршня жидкость отсасывается из имитатора левого желудочка сердца, имитируя диастолу и систолу левого желудочка естественного сердца.
После установления заведомо известных параметров - объема имитатора и частоты возвратно-поступательных движений - устройство помещается в компьютерный томограф и включается механизм действия устройства. С помощью компьютерного томографа измеряют объем и фракцию выброса, затем полученные результаты сравнивают с заведомо установленными известными параметрами.
Технический результат достигается тем, что привод поршня состоит из штока, один конец которого соединен с поршнем, а другой шарнирно связан с шатуном, противоположный конец которого шарнирно закреплен на оси, вставленной в отверстие эксцентрика дискообразной формы, центральная ось вращения которого является выходом редуктора. Шток, шатун и эксцентрик дискообразной формы с осями выполнены из металла, не деформируются, не проскальзывают и не теряют своих свойств с течением времени.
Пример.
Использовали мультиспиральный компьютерный томограф «Brilliance iCT» 256 срезов производства фирмы «Philips». Полученные данные обрабатывали на рабочих станциях «Philips» и «Qi Imaging». Собрали полезную модель в составе: имитатора левого желудочка сердца (1), выполненного из эластичного материала - латекса, присоединенного к шприцу (2) с поршнем (3), привода поршня в составе штока (4), один конец которого соединен с поршнем (3), а другой шарнирно связан с шатуном (5), противоположный конец которого шарнирно закреплен на оси, вставленной в отверстие эксцентрика дискообразной формы (6), центральная ось вращения которого является выходом редуктора, редуктор (7) и электродвигатель (8). Шток (4), шатун (5) и эксцентрик дискообразной формы (6) с осями выполнены из материала с малым износом - нержавеющей стали 12Х18Н9.
Двигатель (8) имеет номинальное напряжение 12 В, мощность 10 Вт. Потребляемый ток на низшей скорости не более 3,5 А, на высшей - не более 5 А. Частота вращения вала редуктора (7) на низшей скорости 30-40 об/мин, на высшей скорости - 55-70 об/мин. Частота возвратно-поступательных движений поршня (3) достигает 70 движений в минуту. Частота вращения двигателя регулируется с помощью изменения напряжения на двигателе и достигает частоты возвратно-поступательных движений поршня (имитацией частоты сердечных сокращений), которую требуется задать для оценки точности измерения объема левого желудочка пациента с помощью компьютерного томографа.
Перед началом имитатор левого желудочка сердца (1) со шприцом (2) заполняли разбавленным рентгеноконтрастным веществом в заранее известных объемных соотношениях: 30 мл в имитаторе и 30 мл в шприце.
В качестве рентгеноконтрастного (далее - контрастного) вещества использовали «Визипак» с концентрацией йода 320 мг/мл. Для уменьшения артефактов от контрастного вещества он был разведен физиологическим раствором в соотношении 1:10.
Далее динамический фантом левого желудочка сердца установили на стол пациента компьютерного томографа имитатором левого желудочка сердца (1) по направлению к сканеру. Изменяя положение стола пациента, выполняли центровку имитатора левого желудочка сердца (1) относительно изоцентра гентри КТ.
Для имитации электрокардиограммы (ЭКГ) использовали интерактивный симулятор «Armstrong Medical» АА-500 с частотой навязанного ритма 60 уд/мин, который был подключен к КТ для синхронизации сканирования по ЭКГ.
Подали напряжение на электродвигатель (8). Благодаря возвратно-поступательным движениям поршня (3) имитатор левого желудочка сердца (1) увеличивался и уменьшался в объеме. При поступательном движении поршня (3) 30 мл контрастного вещества из шприца (2) поступало в имитатор левого желудочка сердца (1) (в результате объем контрастного вещества составлял 60 мл), а при возвратном движении 30 мл контрастного вещества забиралось обратно в шприц (2). Частота возвратно-поступательных движений была установлена в соответствии с частотой сердечных сокращений 60 движений в минуту. Таким образом, имитировали работу сердца с конечно-систолическим объемом 30 мл и конечно-диастолическим объемом 60 мл.
КТ-сканирование имитатора левого желудочка сердца (1) выполняли в спиральном режиме с ретроспективной синхронизацией по ЭКГ. Напряжение на рентгеновской трубке было установлено 120 кВт, сила тока - 100 мА, коллимация 128×0,625 мм, временное разрешение - 270 мс (один полный оборот гентри за 0,27 с). Реконструкцию изображений выполняли с матрицей 512×512, толщиной среза 0,9 мм и шагом среза 0,5 мм.
Для расчета количественных показателей имитатора левого желудочка сердца полученные данные обработали на специализированных рабочих станциях. Для вычисления показателей применяли объемную модель расчета.
В итоге расчетные объемы имитатора левого желудочка сердца (1) были сопоставимы с реальными объемами контрастного вещества, находящегося в имитаторе левого желудочка сердца (1), и составили 31,97 мл и 61,26 мл соответственно для систолы (минимальный объем при полном возвратном положении поршня (3)) и диастолы (максимальный объем при полном поступательном положении поршня (3)).
Динамический фантом левого желудочка сердца оставляли непрерывно работать в течение 30 мин, таким образом было выполнено 1800 возвратно-поступательных движений, после чего выполнялось контрольное измерение объемов имитатора левого желудочка сердца. Данную процедуру повторили еще 2 раза с промежутком в 1 ч. В общей сложности было выполнено 5400 возвратно-поступательных движений. Погрешность измерений объемов имитатора левого желудочка сердца (1) не превысила 2%.
Динамический фантом левого желудочка сердца сохранял воспроизводимость результатов измерений в течение всего срока.
Claims (2)
1. Динамический фантом левого желудочка сердца, включающий имитатор левого желудочка сердца, выполненный из эластичного материала, шприц с поршнем, держатель для шприца, привод поршня, редуктор и электродвигатель, отличающийся тем, что привод поршня состоит из штока, один конец которого соединен с поршнем, а другой конец шарнирно связан с шатуном, противоположный конец которого шарнирно закреплен на оси, вставленной в отверстие эксцентрика дискообразной формы, центральная ось вращения которого является выходом редуктора.
2. Динамический фантом левого желудочка сердца по п. 1, отличающийся тем, что шток, шатун, эксцентрик дискообразной формы с осями выполнены из металла.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017123234U RU174282U1 (ru) | 2017-06-30 | 2017-06-30 | Динамический фантом левого желудочка сердца |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017123234U RU174282U1 (ru) | 2017-06-30 | 2017-06-30 | Динамический фантом левого желудочка сердца |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU174282U1 true RU174282U1 (ru) | 2017-10-09 |
Family
ID=60041049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017123234U RU174282U1 (ru) | 2017-06-30 | 2017-06-30 | Динамический фантом левого желудочка сердца |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU174282U1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2311893C1 (ru) * | 2006-02-28 | 2007-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Фант" (ООО "Фант") | Устройство для испытания искусственного клапана сердца в фантоме кровотока |
| US8535061B2 (en) * | 2007-06-03 | 2013-09-17 | The Regents Of The University Of California | Human torso phantom for imaging of heart with realistic modes of cardiac and respiratory motion |
| US20160133159A1 (en) * | 2013-06-21 | 2016-05-12 | Val-Chum, Limited Partnership | Heart phantom assembly |
-
2017
- 2017-06-30 RU RU2017123234U patent/RU174282U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2311893C1 (ru) * | 2006-02-28 | 2007-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Фант" (ООО "Фант") | Устройство для испытания искусственного клапана сердца в фантоме кровотока |
| US8535061B2 (en) * | 2007-06-03 | 2013-09-17 | The Regents Of The University Of California | Human torso phantom for imaging of heart with realistic modes of cardiac and respiratory motion |
| US20160133159A1 (en) * | 2013-06-21 | 2016-05-12 | Val-Chum, Limited Partnership | Heart phantom assembly |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bonow et al. | Regional left ventricular asynchrony and impaired global left ventricular filling in hypertrophic cardiomyopathy: effect of verapamil | |
| US6275560B1 (en) | Cardiac gated computed tomography system | |
| US6628981B2 (en) | Adaptive heart rate prediction algorithm for computed tomography imaging | |
| Harell et al. | Stop-action cardiac computed tomography | |
| US11090022B2 (en) | Dynamic test phantom simulating cardiovascular motion for quality evaluation of CT imaging, and its control principle and quality testing method | |
| EP1762176A3 (en) | X-Ray computed tomography apparatus | |
| CN104856717A (zh) | 根据患者的对比剂量优化 | |
| JP2002355241A (ja) | Ｃｔ投影データを用いて運動ゲ−ティングするための方法及び装置 | |
| Wang et al. | A knowledge‐based cone‐beam x‐ray CT algorithm for dynamic volumetric cardiac imaging | |
| Sieslack et al. | Comparative assessment of left ventricular function variables determined via cardiac computed tomography and cardiac magnetic resonance imaging in dogs | |
| US20140133622A1 (en) | Multi-sector computed tomography image acquisition | |
| RU174282U1 (ru) | Динамический фантом левого желудочка сердца | |
| US10475216B2 (en) | Imaging system and method using learned phase acquisition to acquire images | |
| Taguchi et al. | Direct cone‐beam cardiac reconstruction algorithm with cardiac banding artifact correction | |
| Cevik et al. | A new echocardiographic formula to calculate ejection fraction by using systolic excursion of mitral annulus | |
| CN107303184B (zh) | Ct扫描x射线源管电流调制方法及计算机断层成像装置 | |
| Guo et al. | Sixty-four-slice multidetector computed tomography for preoperative evaluation of left ventricular function and mass in patients with mitral regurgitation: comparison with magnetic resonance imaging and echocardiography | |
| Yang et al. | Potential dose reduction of optimal ECG-controlled tube current modulation for 256-slice CT coronary angiography | |
| Ursani et al. | Development of dynamic anthropomorphic heart phantom (DHAP) | |
| Yu et al. | Comparison of three computed tomographic angiography protocols to assess diameters of major arteries in African grey parrots (Psittacus erithacus) | |
| US11399791B2 (en) | System and method for flow-resolved three-dimensional imaging | |
| Shin et al. | A simplified method to determine left atrial volume and transport function using multi-slice computed tomography in patients with atrial fibrillation: comparison with transthoracic echocardiography | |
| Presotto et al. | A compact dynamic phantom to assess the effect of motion in cardiac PET and SPECT studies | |
| Engel et al. | Effects of iterative reconstruction technique on image quality in cardiac CT angiography: initial experience | |
| Lee et al. | Determination of the enhancement effect and diameters of the major arteries of African grey parrots using a dual-head power injector for computed tomographic angiography |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180105 |