RU2739667C1 - Универсальный тренажер для обучения допплерометрии, пункции и катетеризации сосудов под ультразвуковым контролем - Google Patents
Универсальный тренажер для обучения допплерометрии, пункции и катетеризации сосудов под ультразвуковым контролем Download PDFInfo
- Publication number
- RU2739667C1 RU2739667C1 RU2020123742A RU2020123742A RU2739667C1 RU 2739667 C1 RU2739667 C1 RU 2739667C1 RU 2020123742 A RU2020123742 A RU 2020123742A RU 2020123742 A RU2020123742 A RU 2020123742A RU 2739667 C1 RU2739667 C1 RU 2739667C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- artificial blood
- blood
- puncture
- vessels
- universal simulator
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/06—Measuring blood flow
-
- 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
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Hematology (AREA)
- Algebra (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для обучения врачей анестезиологов, реаниматологов, сосудистых хирургов и студентов допплерометрии, пункции и катетеризации сосудов под ультразвуковым контролем. Универсальный тренажер включает ультразвуковой блок с имитаторами кровеносных сосудов, начальная часть которых соединена с выходом роторного насоса, а конечной часть - с емкостью для искусственной крови, которая соединена с входом роторного насоса. Емкость для искусственной крови снабжена воздушной ловушкой с выходным патрубком для удаления излишнего воздуха и для заправки сосудистой системы искусственной кровью - раствором высокомолекулярного декстрана. Технический результат состоит в обеспечении освоения практических навыков допплерометрии, пункции и катетеризации сосудов под ультразвуковым контролем. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к медицине и может быть использовано для обучения врачей анестезиологов, реаниматологов, сосудистых хирургов и студентов допплерометрии, пункции и катетеризации сосудов под ультразвуковым контролем.
Известные сосудистые тренажеры [1-5] для тренировки хирургического доступа к венам и артериям позволяют вводить в имитатор кровеносного сосуда катетер и выполнять пункцию под ультразвуковым контролем. К особенностям сосудистых тренажеров относятся:
а) реалистичная искусственная, имитирующая структуру человеческого тела самоуплотняющаяся ткань, которая не оставляет визуализированных следов от иглы;
б) анатомически правильные фантомы туловища и конечностей;
в) имитатор крови на водной основе;
г) возможное наличие ручного насоса, позволяющего имитировать биение артериального пульса;
д) возможность произвести пункцию и катетеризацию сосудов [1-5].
Для совместного использования с фантомом рекомендован ультразвуковой сканер, оснащенный линейным высокочастотным датчиком 5,0-12 Мгц [4].
Известные тренажеры способствуют развитию навыков ультразвуковой визуализации кровеносных сосудов (артерии и вены) с возможностью внутрисосудистого доступа для пункции или установки катетера. Сменные комплекты тканей позволяют множество раз проводить пункционные вмешательства [5].
К недостаткам известных тренажеров относится ограничение возможности проведения допплеровского сканирования для приобретения навыков определения количественных показателей кровотока.
В качестве прототипа выбран тренажер [1] с венозным симулятором, предназначенный для тренировки пункции и катетеризации следующих вен: подключичной, внутренней яремной и других магистральных вен. Имитатор позволяет вводить катетер и в реальном времени проводить ультразвуковые исследования. Известный тренажер [1] включает: блок для ультразвукового исследования, выполненный из искусственной ткани, имитирующей структуру человеческого тела; искусственную кровь на водной основе; имитаторы кровеносных сосудов; емкость с искусственной кровью; ручной насос, позволяющий имитировать биение артериального пульса [1].
К недостаткам известных тренажеров относится отсутствие возможности проведения допплеровского сканирования с определением количественных показателей кровотока: диаметр сосуда; пиковую систолическую и конечную диастолическую скорость кровотока; систолодиастолический коэффициент. Измерение перечисленных показателей производится программным обеспечением ультразвукового сканера. По этим данным можно рассчитать дополнительные параметры: площадь поперечного сечения сосуда (S), см2, S=πD2/4; среднюю линейную скорость кровотока (Vcp), см/с, Vcp= (Vs+Vd)/2; объемную скорость кровотока (Qcp), мл/мин, Qcp= S·Vcp·60 [6, 7].
Задачей предложенного технического решение является: разработка конструкции тренажера для устранения недостатков прототипа.
На фиг. 1 блок-схема универсального тренажера для обучения допплерометрии, пункции и катетеризации сосудов под ультразвуковым контролем.
На фиг. 2 схема ориентировки имитаторов кровеносных сосудов в блоке для ультразвукового исследования.
Универсальный тренажер для обучения допплерометрии, пункции и катетеризации сосудов под ультразвуковым (далее универсальный тренажер) контролем содержит блок для ультразвукового исследования 1 (фиг. 1), выполненный из искусственной ткани 2, имитирующей структуру человеческого тела. В блок для ультразвукового исследования 1 введены имитаторы кровеносных сосудов 3 с разным диаметром и последовательно соединенные в единую сосудистую систему 4 со встречным направлением тока искусственной крови в соседствующих кровеносных сосудах 3 (фиг. 2). Начальная часть 5 сосудистой системы 4 посредством штуцера 6, выходящего из блока для ультразвукового исследования 1, трубопроводом 7 соединена со штуцером 8 выхода роторного насоса 9 (фиг. 1 и 2). Конечная часть 10 сосудистой системы 4 посредством штуцера 11, выходящего из блока для ультразвукового исследования 1, трубопроводом 12 соединена со штуцером 13 емкости 14 для искусственной крови 15 (фиг.1 и 2). Емкость 14 для искусственной крови 15 посредством трубопровода 16 соединена со штуцером 17 входа роторного насоса 8 (фиг. 1). При включении роторного насоса 8 через трубопровод 16 и штуцера 17 искусственная кровь 15 из емкости 14 всасывается в эластичный шланг 18 роторного насоса 8, помещенного в трек 19 корпуса 20 роторного насоса 8, и прижимными роликами 21 искусственная кровь 15 нагнетается через трубопровод 7 в сосудистую систему 4 блока для ультразвукового исследования 1 (фиг. 1). В процессе работы роторного насоса 8 в имитаторах кровеносных сосудов 3 сосудистой систему 4 искусственный кровоток идентичен естественному и может быть регистрирован при допплеровском сканировании. Объем циркулирующей искусственной крови 15 регулируется блоком 22, за счет увеличения или уменьшения скорости вращения ротора 23, оснащенного прижимными роликами 21 (фиг. 1). Емкость 14 снабжена воздушной ловушкой 24 с выходным патрубком 25 для удаления излишнего воздуха и возможности "заправки" сосудистой системы 4 искусственной кровью 15 (фиг. 1).
В качестве искусственной крови 15 применен раствор высокомолекулярного декстрана, например, Полиглюкин, который является кровезаменителем и представляет гиперосмотический раствор с осмолярностью 0,34-0,37 ммоль/кг. Искусственная кровь 15 окрашена нейтральным красным (класс по Соlour Index 2-е издание, ВR № 50040), имитирующим цвет натуральной крови.
Последовательность этапов при использовании Универсальный тренажер для обучения допплерометрии, пункции и катетеризации сосудов под ультразвуковым контролем
Последовательность работы на универсальном тренажере включает несколько этапов.
На первом этапе осваивается методика визуализации сосудов в режиме серой шкалы. Для этого необходимо знать, что сосуд при ультразвуковом изображении имеет вид трубчатой структуры с эхогенными стенками. Нужно оценить качественные параметры сосуда: его положение, геометрию, состояние стенки, состояние просвета и окружающих тканей, для артериальных сосудов важно визуально оценить пульсацию. Также необходимо разобраться с основами ультразвуковой навигации: право-лево, верх-низ, дальше-ближе, усвоить значение соответствующих настроек ультразвукового сканера.
На втором этапе необходимо научиться допплеровским методикам. В режиме цветового допплеровского картирования необходимо изучить назначение цветовой картограммы потока крови, освоить настройки сканера для оптимизации изображения потока крови в режиме цветового картирования и импульсных режимах, научиться выполнять запись кривой кровотока и рассчитывать количественные показатели гемодинамики.
На третьем этапе обучения требуется освоить основы эхонавигации. Для этого необходимо научиться вводить иглу в блок для ультразвукового исследования 1, ориентированную определенным образом по отношению к ультразвуковому датчику (до длинной и короткой оси), чтобы получить изображение хода иглы на экране сканера, освоить угол введения иглы, расстояние до датчика, метод треугольников, метод перемещения датчика относительно иглы, метод изменения наклона иглы относительно датчика и др.
После освоения этого этапа проводить обучение пункции сосуда, расположенного внутри блока для ультразвукового исследования 1, под ультразвуковым контролем по длинной и короткой оси сосуда. Для усложнения задачи можно использовать различные по толщине и длине иглы, а также наборы для катетеризации. После освоения пункции нужно перейти к методике катетеризации сосуда под контролем эхонавигации. При этом необходимо стремиться выполнить катетеризацию стилет-катетерным методом и по проводнику (по Сельдингеру).
Положительный эффект при использовании универсального тренажера
Универсальный тренажер позволяет освоить практические навыки допплерометрии, пункции и катетеризации сосудов под ультразвуковым контролем. При проведении допплеровского сканирования можно изменять скорость вращения ротора 23 для сравнительного определения количественных показателей интенсивности кровотока: диаметр сосуда (D), см; систолическую линейную скорость кровотока (Vs), см/с; диастолическую линейную скорость кровотока (Vd), см/с; систоло-диастолический коэффициент (S/D). Измерение перечисленных показателей производится программным обеспечением ультразвукового сканера. По этим данным можно рассчитать дополнительные параметры: площадь поперечного сечения сосуда (S), см2, S=πD2/4; среднюю линейную скорость кровотока (Vcp), см/с, Vcp= (Vs+Vd)/2; объемную скорость кровотока (Qcp), мл/мин, Qcp= S·Vcp·60.
Источники информации, принятые во внимание:
1. https://mirmanekenov.ru/тренажер-грудной-клетки-для-катетеризации-вен-система-centralineman
2. https://www.3bscientific.ru/тренажер-ультразвукового-исследования- sonotrain-модель-вен-1019637-p120-3b-scientific,p_1397_27465.html
3. https://mirmanekenov.ru/тренажер-для-вв-и-катетеризации-периферических-вен-при-помощи-узи
4. http://germesrf.com/catalog/simulyatsionnye-tekhnologii/Practicheskaya-otrabotka-navikov/544
5. https://spb-maneken.ru/katalog/trenazhery_inektsiy/
6. Лелюк В.Г., Лелюк С.Э. Ультразвуковая ангиология. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва: Реальное время, 2003. – 336 с.
7. Ультразвуковая допплеровская диагностика в клинике / под ред. Ю.М. Никитина, А.И. Труханова. – М.: МИК, 2004. – 496 с.
Проректор по научной работе и инновационному развитию, доктор медицинских наук, профессор Сучков И.А.
Claims (4)
1. Универсальный тренажер для обучения допплерометрии, пункции и катетеризации сосудов под ультразвуковым контролем, включающий ультразвуковой блок из ткани, имитирующей структуру человеческого тела, искусственную кровь, имитаторы кровеносных сосудов, емкость с искусственной кровью и ручной насос, отличающийся тем, что в ультразвуковом блоке имитаторы кровеносных сосудов последовательно соединены в единую сосудистую систему, начальная и конечная части которой оснащены штуцерами, причем штуцер начальной части соединен посредством трубопровода с выходом роторного насоса, а штуцер конечной части посредством трубопровода соединен с емкостью для искусственной крови, которая посредством трубопровода соединена с входом роторного насоса, кроме этого, емкость для искусственной крови снабжена воздушной ловушкой с выходным патрубком для удаления излишнего воздуха и для заправки сосудистой системы искусственной кровью, которая представлена раствором высокомолекулярного декстрана, например Полиглюкином, с осмолярностью 0,34-0,37 ммоль/кг.
2. Универсальный тренажер по п. 1, отличающийся тем, что искусственная кровь окрашена нейтральным красным, имитирующим цвет натуральной крови.
3. Универсальный тренажер по п. 1, отличающийся тем, что объем циркулирующей искусственной крови в сосудистой системе регулируется блоком скорости вращения ротора, оснащенного прижимными роликами.
4. Универсальный тренажер по п. 1, отличающийся тем, что имитаторы кровеносных сосудов имеют неодинаковый диаметр и ориентированы в ультразвуковом блоке со встречным направлением потока искусственной крови.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020123742A RU2739667C1 (ru) | 2020-07-17 | 2020-07-17 | Универсальный тренажер для обучения допплерометрии, пункции и катетеризации сосудов под ультразвуковым контролем |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020123742A RU2739667C1 (ru) | 2020-07-17 | 2020-07-17 | Универсальный тренажер для обучения допплерометрии, пункции и катетеризации сосудов под ультразвуковым контролем |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2739667C1 true RU2739667C1 (ru) | 2020-12-28 |
Family
ID=74106407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020123742A RU2739667C1 (ru) | 2020-07-17 | 2020-07-17 | Универсальный тренажер для обучения допплерометрии, пункции и катетеризации сосудов под ультразвуковым контролем |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2739667C1 (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 |
|---|---|---|---|---|
| US4894013A (en) * | 1988-10-13 | 1990-01-16 | The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services | Anthropomorphic cardiac ultrasound phantom |
| US5052934A (en) * | 1990-04-20 | 1991-10-01 | The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services | Phantom for evaluation of prosthetic valves and cardiac ultrasound procedures |
| RU2611905C2 (ru) * | 2015-04-29 | 2017-03-01 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Смоленский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Устройство для обучения диагностике патологии внутренних органов методом эхоконтрастирования |
| US20180137784A1 (en) * | 2012-12-18 | 2018-05-17 | Eric Savitsky | System and Method for Teaching Basic Ultrasound Skills |
| RU187572U1 (ru) * | 2018-12-13 | 2019-03-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Устройство для формирования пульсирующих потоков в фантомах кровеносных сосудов |
-
2020
- 2020-07-17 RU RU2020123742A patent/RU2739667C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4894013A (en) * | 1988-10-13 | 1990-01-16 | The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services | Anthropomorphic cardiac ultrasound phantom |
| US5052934A (en) * | 1990-04-20 | 1991-10-01 | The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services | Phantom for evaluation of prosthetic valves and cardiac ultrasound procedures |
| US20180137784A1 (en) * | 2012-12-18 | 2018-05-17 | Eric Savitsky | System and Method for Teaching Basic Ultrasound Skills |
| RU2611905C2 (ru) * | 2015-04-29 | 2017-03-01 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Смоленский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Устройство для обучения диагностике патологии внутренних органов методом эхоконтрастирования |
| RU187572U1 (ru) * | 2018-12-13 | 2019-03-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Устройство для формирования пульсирующих потоков в фантомах кровеносных сосудов |
Cited By (2)
| 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 |
| RU2806054C1 (ru) * | 2022-12-20 | 2023-10-25 | Общество с ограниченной ответственностью "МЕДИЦИНСКИЕ СИМУЛЯЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ" (ООО "МЕДСИМТЕХ") | Тренажер для отработки манипуляций на сосудах бедра и надколенной области |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11978358B2 (en) | Vascular access training simulator system and transparent anatomical model | |
| US11074833B2 (en) | Systems and methods for simulating hemodynamically responsive vasculatures | |
| JP2016500157A (ja) | ハイブリッド医療用腹腔鏡シミュレータ | |
| JP2016519328A (ja) | 血流をシミュレートするための装置、システム、及び方法 | |
| Blanco | Ultrasound-guided vascular cannulation in critical care patients: a practical review | |
| Denadai et al. | Simulation-based ultrasound-guided central venous cannulation training program | |
| RU204097U1 (ru) | Тренажер урологический | |
| WO2015157666A1 (en) | Apparatus, methods, and systems for target-based assessment and training for ultrasound-guided procedures | |
| CN113192401A (zh) | 一种介入手术模拟教学装置 | |
| CN213400207U (zh) | 动静脉示教考核模型 | |
| RU2739667C1 (ru) | Универсальный тренажер для обучения допплерометрии, пункции и катетеризации сосудов под ультразвуковым контролем | |
| Alber et al. | Focused acute medicine ultrasound (FAMUS) | |
| Lee et al. | Novel simulation model that realizes arterial and venous blood flow for ultrasound-guided central venous catheter insertion in children | |
| Leotta et al. | Evaluation of examiner performance using a duplex ultrasound simulator. Flow velocity measurements in dialysis access fistula models | |
| JP2000503127A (ja) | 超音波検査をシミュレーションするための持ち運び可能な器具 | |
| Chim et al. | Ultrasound for Perforator Mapping and Flap Design in the Hand and Upper Extremity | |
| Wu et al. | Estimation of arteriovenous fistula stenosis by FPGA based Doppler flow imaging system | |
| RU187572U1 (ru) | Устройство для формирования пульсирующих потоков в фантомах кровеносных сосудов | |
| RU208258U1 (ru) | Тренажер урологический | |
| Álvarez et al. | Revision of Training Models on Ultrasound-Guided Vascular Access: Presentation of an Animal Model | |
| Trantakis et al. | “IOMaster 7D”—a new device for virtual neuroendoscopy | |
| Troccaz et al. | Simulators for medical training: application to vascular ultrasound imaging | |
| RU208224U1 (ru) | Фантом для исследования сосудов через кости черепа с использованием средств ультразвуковой визуализации | |
| Bach et al. | “Homemade” TUR-Simulator for Less Than $40 US? The “TupperTM” Experience | |
| RU2716480C1 (ru) | Хирургический набор для обучения операциям на сердце и сосудах в условиях искусственного кровообращения |