RU2789406C1 - Removable plastic compound that transmits ultrasonic waves to simulate living tissues in mock-ups - Google Patents

Removable plastic compound that transmits ultrasonic waves to simulate living tissues in mock-ups Download PDF

Info

Publication number
RU2789406C1
RU2789406C1 RU2022107590A RU2022107590A RU2789406C1 RU 2789406 C1 RU2789406 C1 RU 2789406C1 RU 2022107590 A RU2022107590 A RU 2022107590A RU 2022107590 A RU2022107590 A RU 2022107590A RU 2789406 C1 RU2789406 C1 RU 2789406C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plastic composition
mock
ups
composition
removable plastic
Prior art date
Application number
RU2022107590A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Богдан Олегович Щеглов
Ованнес Мнацаканович Григорян
Илья Александрович Баранчугов
Егор Михайлович Щелканов
Светлана Николаевна Щеглова
Михаил Юрьевич Щелканов
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ)
Application granted granted Critical
Publication of RU2789406C1 publication Critical patent/RU2789406C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention relates to medicine, in particular to a removable plastic composition that transmits ultrasonic waves to simulate living tissues in mock-ups. This plastic composition includes the following components: sodium bicarbonate, starch, distilled water, flavor, preservatives, dye, which are used in the stated amounts.
EFFECT: implementation of the invention makes it possible to reliably simulate living tissues in models, including in the form of shape-retaining objects, including volumetric ones, which can also be filled with liquids; in addition, it is possible to conduct an objective assessment of the correctness of performing manipulations with surgical and/or diagnostic instruments by a student on mock-ups of organs, including under ultrasound control.
4 cl, 13 dwg, 1 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к составам, наносимым на поверхности различных материалов для применения в качестве пластичного средства при моделировании тканей организма, и/или в качестве дополнительного средства визуализации и оценки правильности выполнения манипуляций с хирургическими и/или диагностическими инструментами обучающегося на макетах органов.The invention relates to compositions applied to the surfaces of various materials for use as a plastic agent in modeling body tissues, and / or as an additional means of visualization and assessment of the correctness of performing manipulations with surgical and / or diagnostic instruments by a student on mock-ups of organs.

Известны составы гелей, применяемых для оценки правильности воздействия инструментом на модели или муляжи органов тела человека (см. патент РФ № 2746244, МПК A61K 9/06, G09B 23/28, A61L 31/00, A61B 90/00, дата публикации 09.04.2021) или проведения ультразвуковых исследований (см. патент РФ № 2754181, МПК A61K 49/22, A61K 9/06, A61B 8/00, дата публикации 30.08.2021).Known compositions of gels used to assess the correctness of the impact of the instrument on models or dummies of human body organs (see RF patent No. 2746244, IPC A61K 9/06, G09B 23/28, A61L 31/00, A61B 90/00, publication date 09.04. 2021) or performing ultrasound examinations (see RF patent No. 2754181, IPC A61K 49/22, A61K 9/06, A61B 8/00, publication date 08/30/2021).

В качестве недостатков аналогов можно указать, что эти составы:As disadvantages of analogues, it can be indicated that these compositions:

- не предназначены для объемного моделирования, поскольку выполнены в форме гелей с относительно вязкой консистенцией;- are not intended for volumetric modeling, since they are made in the form of gels with a relatively viscous consistency;

- водорастворимы, в связи с чем полости макетов с нанесенными на их поверхность гелем нельзя наполнять жидкостями.- water-soluble, and therefore the cavities of models with gel applied to their surface cannot be filled with liquids.

В качестве ближайшего аналога принят состав пластилина, содержащий основу в виде соли угольной кислоты и краситель (см. патент РФ № 2635258, МПК C08L 91/06, C08L 91/00, C08L 3/02, C08K 13/02, дата публикации 09.11.2017).As the closest analogue, a plasticine composition was adopted containing a base in the form of a salt of carbonic acid and a dye (see RF patent No. 2635258, IPC C08L 91/06, C08L 91/00, C08L 3/02, C08K 13/02, publication date 09.11. 2017).

Недостатком ближайшего аналога является отсутствие у него фонофоретических свойств, что существенно снижает эффективность и объективность оценки результатов выполнения манипуляций с хирургическими и/или диагностическими инструментами обучающегося на макетах органов.The disadvantage of the closest analogue is its lack of phonophoretic properties, which significantly reduces the effectiveness and objectivity of assessing the results of performing manipulations with surgical and/or diagnostic instruments by a student on mock-ups of organs.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка удаляемого и многоразового состава для моделирования тканей организма и оценки правильности выполнения манипуляций с хирургическими и/или диагностическими инструментами обучающегося на макетах органов, в том числе под УЗИ-контролем.The task to be solved by the claimed invention is the development of a removable and reusable composition for modeling body tissues and assessing the correctness of performing manipulations with surgical and/or diagnostic instruments of a student on mock-ups of organs, including under ultrasound control.

Также указанный состав подходит для скрепления пластиковых поверхностей между собой.Also, the specified composition is suitable for bonding plastic surfaces together.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, выражается в возможности достоверного моделирования живых тканей в макетах, в том числе в виде сохраняющих форму объектов, включая и объемные, которые также можно наполнять жидкостями, и возможности проведения объективной оценки правильности выполнения манипуляций с хирургическими и/или диагностическими инструментами обучающегося на макетах органов, в том числе под УЗИ-контролем.The technical result achieved in solving the problem is expressed in the possibility of reliable modeling of living tissues in models, including in the form of shape-retaining objects, including volumetric ones, which can also be filled with liquids, and the possibility of an objective assessment of the correctness of performing manipulations with surgical and / or diagnostic tools of the student on mock-ups of organs, including those under ultrasound control.

Поставленная задача решается тем, что удаляемый пластичный состав, пропускающий ультразвуковые волны, для имитации живых тканей в макетах, содержащий основу в виде соли угольной кислоты и краситель отличается тем, что дополнительно содержит воду дистиллированную, консерванты и ароматизатор, а в качестве основы используют бикарбонат натрия и крахмал при следующем соотношении компонентов на 100 г готового продукта:The problem is solved by the fact that the removable plastic composition that transmits ultrasonic waves to simulate living tissues in mock-ups, containing a base in the form of a carbonic acid salt and a dye, differs in that it additionally contains distilled water, preservatives and flavoring, and sodium bicarbonate is used as the base and starch in the following ratio of components per 100 g of the finished product:

бикарбонат натрия, гsodium bicarbonate, g 31,4-32,331.4-32.3 крахмал, гstarch, g 14,2-15,614.2-15.6 вода дистиллированная, млdistilled water, ml 47,547.5 ароматизатор, млflavor, ml 0,8-1,20.8-1.2 консерванты, млpreservatives, ml 1,7-2,41.7-2.4 краситель, млdye, ml 3,0-3,23.0-3.2

Кроме того, используют ароматизатор «ментол».In addition, the flavoring "menthol" is used.

Кроме того, в качестве консервантов используют бензойную, молочную и лимонную кислоты при соотношении в об.% как 22-32:37-47:26-36.In addition, benzoic, lactic and citric acids are used as preservatives at a ratio in vol.% as 22-32:37-47:26-36.

Кроме того, в качестве красителя используют гуммиарабик, декстрин, камедь, бычью желчь, 75%-ный спирт медицинский и дистиллированную воду при соотношении в об.% как 1,7-3,4:3,4-5,1:1,36-3,06:4,25-5,95:2,04-3,74:83.In addition, gum arabic, dextrin, gum, ox bile, 75% medical alcohol and distilled water are used as a dye at a ratio in vol.% as 1.7-3.4:3.4-5.1:1, 36-3.06:4.25-5.95:2.04-3.74:83.

Сопоставительный анализ признаков заявляемого решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».Comparative analysis of the features of the proposed solution with the features of the prototype and analogues indicates the compliance of the claimed solution with the criterion of "novelty".

При этом признаки формулы изобретения обеспечивает решение следующих функциональных задач.At the same time, the features of the claims provide a solution to the following functional problems.

Признак «удаляемый пластичный состав … дополнительно содержит воду дистиллированную» позволяет соединить компоненты между собой и добиться нужной консистенции.The sign "removable plastic composition ... additionally contains distilled water" allows you to connect the components together and achieve the desired consistency.

Признак «удаляемый пластичный состав … дополнительно содержит консерванты» и признаки второго зависимого пункта формулы обеспечивают срок хранения 2-3 года в закрытом состоянии и не отвердевание пластичного состава в течение полугода.The sign "removable plastic composition ... additionally contains preservatives" and the signs of the second dependent claim provide a shelf life of 2-3 years in the closed state and non-hardening of the plastic composition for six months.

Признак «удаляемый пластичный состав … дополнительно содержит ароматизатор» и признак первого зависимого пункта формулы дают возможность снижать уровень контаминации микроорганизмами поверхности самого состава и поверхности, на которую он наносится, при многоразовом использовании хирургических и/или диагностических инструментов, и по уровню снижения концентрации в воздухе судить о времени нанесения состава.The sign "removable plastic composition ... additionally contains a flavor" and the sign of the first dependent claim make it possible to reduce the level of contamination by microorganisms of the surface of the composition itself and the surface on which it is applied, with the reusable use of surgical and / or diagnostic instruments, and by the level of reduction in concentration in the air to judge the time of application of the composition.

Также в связи с непосредственным контактом с поверхностью рук и / или защитных перчаток данный признак позволяет судить о правильности воздействия инструментом обучающимся.Also, in connection with direct contact with the surface of the hands and / or protective gloves, this feature allows students to judge the correctness of the impact of the tool.

Признаки «в качестве основы используют бикарбонат натрия и крахмал» описывают состав основы, в которой бикарбонат натрия является структурообразователем, а крахмал - связующим для компонентов на втором этапе приготовления и пластификатором для бикарбоната натрия.The features “sodium bicarbonate and starch are used as the base” describe the composition of the base, in which sodium bicarbonate is a structurant, and starch is a binder for components in the second stage of preparation and a plasticizer for sodium bicarbonate.

Признаки третьего зависимого пункта формулы дают возможность проведения разграничения и демаркации зон «интереса» и «ошибок» и объективизации в оценке правильности воздействия инструментом на макеты путем определения уровня деформации состава.The signs of the third dependent claim make it possible to distinguish and demarcate zones of "interest" and "errors" and objectify in assessing the correctness of the impact of the tool on the layouts by determining the level of deformation of the composition.

На фиг. 1 изображен общий вид макета органов малого таза у мужчин.In FIG. 1 shows a general view of the model of the pelvic organs in men.

На фиг. 2 изображен вид сбоку основных элементов с контуром костей таза.In FIG. 2 shows a side view of the main elements with the contour of the pelvic bones.

На фиг. 3 показан инструмент, которым воздействуют на макет органов малого таза у мужчин.In FIG. 3 shows an instrument that affects the layout of the pelvic organs in men.

На фиг. 4 проиллюстрировано введение инструмента в макет органов малого таза у мужчин.In FIG. 4 illustrates the insertion of the instrument into the model of the small pelvic organs in men.

На фиг. 5 изображен инструмент после его правильного введения в макет органов малого таза у мужчин.In FIG. 5 shows the instrument after its correct introduction into the model of the small pelvic organs in men.

На фиг. 6 изображен инструмент после его неправильного введения в макет органов малого таза у мужчин.In FIG. 6 shows the instrument after its incorrect insertion into the model of the small pelvic organs in men.

На фиг. 7 показан удаляемый пластичный состав в форме слоя толщиной 1-2 мм в двух проекциях.In FIG. 7 shows the removable plastic composition in the form of a layer 1-2 mm thick in two projections.

На фиг. 8 показан объект интереса в виде мячика из полибутадиенового каучука разных цветов.In FIG. 8 shows an object of interest in the form of a polybutadiene rubber ball in different colors.

На фиг. 9-11 показано исследование фонофоретических свойств пластичного состава, нанесенного на УЗ датчик, при объекте интереса (на УЗ снимках выделен красной рамкой), погруженном в пластиковую емкость с водой:In FIG. 9-11 shows the study of the phonophoretic properties of the plastic composition applied to the ultrasound sensor, with the object of interest (marked with a red frame in the ultrasound images) immersed in a plastic container with water:

на фиг. 9 - при расположении объекта интереса в непосредственной близости от УЗ датчика:in fig. 9 - when the object of interest is located in the immediate vicinity of the ultrasonic sensor:

а - методология проведения исследования;a - research methodology;

б - УЗ снимок;b - ultrasound image;

на фиг. 10 - при расположении объекта интереса на расстоянии примерно 4 см от УЗ датчика:in fig. 10 - when the object of interest is located at a distance of about 4 cm from the ultrasound sensor:

а - методология проведения исследования;a - research methodology;

б - УЗ снимок;b - ultrasound image;

на фиг. 11 - при расположении объекта интереса на расстоянии примерно 8 см от УЗ датчика:in fig. 11 - when the object of interest is located at a distance of about 8 cm from the ultrasound sensor:

а - методология проведения исследования;a - research methodology;

б - УЗ снимок.b - ultrasound image.

На фиг. 12-13 показано исследование фонофоретических свойств пластичного состава, нанесенного на внешнюю поверхность стенки емкости с водой, в которую погружен объект интереса:In FIG. 12-13 shows a study of the phonophoretic properties of a plastic composition applied to the outer surface of the wall of a container with water in which an object of interest is immersed:

на фиг. 12 - при расположении объекта интереса на расстоянии примерно 4 см от УЗ датчика:in fig. 12 - when the object of interest is located at a distance of about 4 cm from the ultrasound sensor:

а - методология проведения исследования;a - research methodology;

б - УЗ снимок;b - ultrasound image;

на фиг. 13 - при расположении объекта интереса на расстоянии примерно 8 см от УЗ датчика:in fig. 13 - when the object of interest is located at a distance of about 8 cm from the ultrasound sensor:

а - методология проведения исследования;a - research methodology;

б - УЗ снимок.b - ultrasound image.

На чертежах показаны кости 1 таза, основание 2, мочевой пузырь 3, простата 4 и ее полость 5, сообщенная со сквозными отверстиями 6, ампула 7 прямой кишки и ее полость 8, сообщенная со сквозными отверстиями 9 и 10, зазор 11 между обращенными друг к другу поверхностями ампулы 7 прямой кишки и простаты 4, удаляемый индикаторный состав 12, 13 и 14, нанесенный на поверхности полостей 5 и 8 простаты 4 и ампулы 7 прямой кишки соответственно, а также в зазоре 11 между ампулой 7 прямой кишки и простатой 4, инструмент 15.The drawings show the bones 1 of the pelvis, the base 2, the bladder 3, the prostate 4 and its cavity 5, communicated with through holes 6, the ampulla 7 of the rectum and its cavity 8, communicated with through holes 9 and 10, the gap 11 between facing each other each other with the surfaces of the ampoule 7 of the rectum and the prostate 4, the removable indicator composition 12, 13 and 14 applied to the surfaces of the cavities 5 and 8 of the prostate 4 and the ampoule 7 of the rectum, respectively, as well as in the gap 11 between the ampoule 7 of the rectum and the prostate 4, the tool 15.

Для исследования фонофоретических свойств удаляемого пластичного состава 16 использовали объект интереса 17, пластиковую емкость 18 с водой, УЗ датчик 19.To study the phonophoretic properties of the removed plastic composition 16, an object of interest 17, a plastic container 18 with water, and an ultrasonic sensor 19 were used.

Макет содержит кости 1 таза, размещенные на основании 2 и образующие в плане замкнутый контур.The layout contains the bones 1 of the pelvis, placed on the base 2 and forming a closed contour in plan.

Внутри контура костей 1 таза размещены мочевой пузырь 3, простата 4 и ампула 7 прямой кишки, причем мочевой пузырь 3 прикреплен к обращенной к нему внутренней поверхности передней части контура костей 1 таза, а на внутренней поверхности задней части контура костей 1 таза закреплена одна из боковых частей ампулы 7 прямой кишки, которые съемно соединены друг с другом, причем нижний конец ампулы 7 прямой кишки размещен ниже костей 1 таза.Inside the contour of the bones 1 of the pelvis, the bladder 3, the prostate 4 and the ampulla 7 of the rectum are placed, and the bladder 3 is attached to the inner surface of the front part of the contour of the bones 1 of the pelvis facing it, and on the inner surface of the rear part of the contour of the bones 1 of the pelvis one of the side parts of the ampoule 7 of the rectum, which are removable connected to each other, and the lower end of the ampoule 7 of the rectum is placed below the bones 1 of the pelvis.

При этом на задней поверхности нижней части мочевого пузыря 3 закреплена одна из боковых частей простаты 4, которые съемно соединены друг с другом.At the same time, on the back surface of the lower part of the bladder 3, one of the lateral parts of the prostate 4 is fixed, which are removably connected to each other.

Ампула 7 прямой кишки и простата 4 расположены с образованием зазора 11 между их обращенными друг к другу поверхностями, снабженными сквозными отверстиями 10 и 6 соответственно, которые выполнены с возможностью сообщения друг с другом.Ampoule 7 of the rectum and prostate 4 are located with the formation of a gap 11 between their facing surfaces, provided with through holes 10 and 6, respectively, which are made with the possibility of communicating with each other.

На поверхности полостей 5 и 8 простаты 4 и ампулы 7 прямой кишки соответственно, а также в зазоре 11 между ампулой 7 прямой кишки и простатой 4 нанесен удаляемый индикаторный состав 12, 13 и 14 соответственно.On the surface of the cavities 5 and 8 of the prostate 4 and the ampoule 7 of the rectum, respectively, as well as in the gap 11 between the ampoule 7 of the rectum and the prostate 4, a removable indicator composition 12, 13 and 14, respectively, is applied.

Заявляемый пластичный состав готовят в несколько этапов по стандартной технологии на стандартном оборудовании.The inventive plastic composition is prepared in several stages according to standard technology on standard equipment.

На первом этапе бикарбонат натрия заливают раствором, состоящим из 95% от количества дистиллированной воды, предназначенной для изготовления пластичного состава, при температуре +2±1°С и крахмала.At the first stage, sodium bicarbonate is poured with a solution consisting of 95% of the amount of distilled water intended for the manufacture of a plastic composition at a temperature of +2±1°C and starch.

На втором этапе гуммиарабик измельчают до порошкообразного состояния и растворяют в смеси, содержащей дистиллированную воду и бычью желчь, затем вносят декстрин, камедь и 75%-ный спирт медицинский, размешивая до гомогенной субстанции.At the second stage, gum arabic is crushed to a powder and dissolved in a mixture containing distilled water and ox bile, then dextrin, gum and 75% medical alcohol are added, stirring to a homogeneous substance.

На третьем этапе бензойную, молочную и лимонную кислоты перемешивают при температуре 50°C до получения раствора.In the third stage, benzoic, lactic and citric acids are stirred at a temperature of 50°C until a solution is obtained.

В конце смешивают между собой результаты, полученные на предыдущих этапах, затем тщательно перемешивают и нагревают до 75°C до тех пор, пока смесь не приобретет форму шара, с добавлением ароматизатора и 5% от количества дистиллированной воды, предназначенной для изготовления пластичного состава.At the end, the results obtained in the previous steps are mixed together, then thoroughly mixed and heated to 75 ° C until the mixture acquires the shape of a ball, with the addition of flavor and 5% of the amount of distilled water intended for the manufacture of a plastic composition.

Примеры составов удаляемого пластичного состава представлены в таблице 1.Examples of the compositions of the removed plastic composition are presented in table 1.

Таблица 1
Составы удаляемого пластичного состава
Table 1
The compositions of the removed plastic composition
Название компонента, единица измеренияComponent name, unit of measurement Количество на 100 г удаляемого пластичного состава, соотношение в об. %Amount per 100 g of removed plastic composition, ratio in vol. % Пример 1Example 1 Пример 2Example 2 Пример 3Example 3 Вода дистиллированная, млDistilled water, ml 47,547.5 47,547.5 47,547.5 Бикарбонат натрия, гSodium bicarbonate, g 31,431.4 32,332.3 31,931.9 Крахмал, гStarch, g 15,615.6 14,614.6 14,214.2 Ментол (ароматизатор), млMenthol (flavor), ml 1,01.0 0,80.8 1,21.2 Консерванты (бензойная, молочная и лимонная кислоты), млPreservatives (benzoic, lactic and citric acids), ml 2,2
(22:47:31)
2.2
(22:47:31)
1,7
(32:42:26)
1.7
(32:42:26)
2,4
(27:37:36)
2.4
(27:37:36)
Краситель (гуммиарабик, декстрин, камедь, бычья желчь, 75%-ный спирт медицинский, дистилированная вода), млDye (gum arabic, dextrin, gum, ox bile, 75% medical alcohol, distilled water), ml 3,2
(1,7:5,1:2,21:5,95:2,04:83)
3.2
(1.7:5.1:2.21:5.95:2.04:83)
3,1
(3,4:4,25:1,36:5,1:2,89:83)
3.1
(3.4:4.25:1.36:5.1:2.89:83)
3,0
(2,55:3,4:3,06:4,25:3,74:83)
3.0
(2.55:3.4:3.06:4.25:3.74:83)

В результате получают удаляемый пластичный состав со следующими характеристиками:The result is a removable plastic composition with the following characteristics:

- стабильно-аморфная консистенция при комнатной температуре (атомная структура должна иметь ближний порядок и не иметь дальнего порядка, определяемая посредством электронной микроскопии или рентгеновских лучей), чтобы состав имел сопротивление к деформациям сдвига;- stable amorphous consistency at room temperature (the atomic structure must have a short-range order and no long-range order, determined by electron microscopy or X-rays), so that the composition has resistance to shear deformations;

- состав должен быть химически-нейтральным (6,0< pH < 8,0), чтобы не вступать в реакцию с другими веществами и не вызывать аллергическую реакцию у человека;- the composition must be chemically neutral (6.0 < pH < 8.0) so as not to react with other substances and not cause an allergic reaction in humans;

- базовая консистенция состава является бесцветной, с возможностью посредством добавления красителей окрашивать его;- the basic consistency of the composition is colorless, with the possibility of coloring it by adding dyes;

- возможность свободного нанесения и снятия состава с поверхностей макета органов без использования специфичных материалов;- the possibility of free application and removal of the composition from the surfaces of the organ model without the use of specific materials;

- состав должен обладать пластичными свойствами с возможностью его деформации и изменения в зависимости от решаемых задач;- the composition must have plastic properties with the possibility of its deformation and change depending on the tasks being solved;

- водонепроницаемость и хорошая смешиваемость;- water tightness and good miscibility;

- наличие высоких адгезионных свойств с поверхностной энергией 194-216 Дж/м для сильной сцепки состава (в качестве адгезива) с пластиковыми деталями (в качестве субстрата).- the presence of high adhesive properties with a surface energy of 194-216 J/m for a strong adhesion of the composition (as an adhesive) to plastic parts (as a substrate).

Полученные лабораторные результаты были проверены в лаборатории экологии микроорганизмов с Международным научно-образовательным Центром биологической безопасности Школы медицины ДВФУ и лаборатории вирусологии ФНЦ биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН.The obtained laboratory results were tested in the Laboratory of Microbial Ecology with the International Scientific and Educational Center for Biological Safety of the School of Medicine of the Far Eastern Federal University and the Laboratory of Virology of the Federal Scientific Center for Biodiversity of Terrestrial Biota of East Asia, Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences.

Объективную оценку правильности проведения манипуляций хирургическими и/или диагностическими инструментами на макетах органов производят следующим образом.An objective assessment of the correctness of manipulations with surgical and/or diagnostic instruments on mock-ups of organs is carried out as follows.

1. На поверхности макетов органов наносят удаляемый пластичный состав для имитации поверхностных тканевых структур организма (слизистой и подслизистой, мезенхимы и адвентиция и др.).1. A removable plastic composition is applied to the surfaces of mock-ups of organs to simulate the surface tissue structures of the body (mucous and submucosal, mesenchyme and adventitia, etc.).

В отношении макета органов малого таза у мужчин, изображенном на фиг. 1, наносят удаляемый индикаторный состав 12, 13 на поверхности полостей 5 и 8 простаты 4 и ампулы 7 прямой кишки соответственно.With regard to the model of the pelvic organs in men, shown in Fig. 1, a removable indicator compound 12, 13 is applied to the surfaces of the cavities 5 and 8 of the prostate 4 and rectal ampule 7, respectively.

2. При необходимости проводят мероприятия по сборке / модификации макетов органов.2. If necessary, carry out activities for the assembly / modification of mock-ups of organs.

При этом удаляемый индикаторный состав 14 можно нанести предварительно на поверхность ампулы 7 прямой кишки или простаты 4 либо расположить его в зазоре 11 между ампулой 7 прямой кишки и простатой 4 уже собранного макета.In this case, the indicator composition 14 to be removed can be preliminarily applied to the surface of the ampoule 7 of the rectum or prostate 4, or placed in the gap 11 between the ampoule 7 of the rectum and the prostate 4 of the already assembled model.

Макет устанавливают, опирая его на заднюю или боковую плоскость основания.The layout is installed by resting it on the back or side plane of the base.

При этом выполнение элементов макета, на которые наносят удаляемый пластичный состав, из PLA пластика или акрилонитрилбутадиенстирола повышает эффективность и наглядность воздействия ультразвуковыми волнами.At the same time, the implementation of the layout elements, on which the removable plastic composition is applied, from PLA plastic or acrylonitrile butadiene styrene increases the efficiency and visibility of exposure to ultrasonic waves.

3. Вводят инструмент 15 в макет с одновременным воздействием УЗ излучением (см. фиг. 4).3. Tool 15 is inserted into the layout with simultaneous exposure to ultrasonic radiation (see Fig. 4).

Инструмент 15 через входное сквозное отверстие 9 вводят в полость 8 ампулы 7 прямой кишки и через сквозное отверстие 10 направляют сквозь удаляемый индикаторный состав 14 и далее через удаляемый индикаторный состав 12, размещенный в сквозном отверстии 6, в полость 5 простаты 4.The tool 15 is inserted through the inlet through hole 9 into the cavity 8 of the ampoule 7 of the rectum and through the through hole 10 is directed through the removable indicator composition 14 and then through the removable indicator composition 12, placed in the through hole 6, into the cavity 5 of the prostate 4.

В качестве примера инструмента 15 (см. фиг. 3) может выступать биопсийная игла, закрепленная на внутриполостном микроконвексном датчике Sonoscape 6V3 (радиус излучающей поверхности 10 мм).As an example of instrument 15 (see Fig. 3) can be a biopsy needle attached to a Sonoscape 6V3 intracavitary microconvex probe (radiating surface radius 10 mm).

4. Выполняют необходимые манипуляции хирургическими и/или диагностическими инструментами, в качестве примера для макета органов малого таза у мужчин можно взять операцию по проведению мультифокальной биопсии предстательной железы (ПЖ) под ультразвуковым контролем или трансректальное ультразвуковое исследование (ТРУЗИ).4. Perform the necessary manipulations with surgical and / or diagnostic instruments, as an example for the model of the small pelvic organs in men, you can take an operation to conduct a multifocal biopsy of the prostate (PZ) under ultrasound control or transrectal ultrasound (TRUS).

5. Демонтируют макет органов малого таза у мужчин.5. Dismantle the model of the pelvic organs in men.

6. Исследуют результаты воздействия инструментом.6. Examine the results of exposure to the tool.

Данное действие производится путем осмотра удаляемого индикаторного состава 12-14 на предмет наличия деформаций и повреждений с оценкой глубины, траектории движения и расположения воздействия инструментом 15.This action is performed by examining the removed indicator composition 12-14 for the presence of deformations and damages with an assessment of the depth, trajectory of movement and location of the impact with the tool 15.

Использование удаляемого индикаторного состава 12-14 разных цветов на поверхностях простаты 4 и ампулы 7 прямой кишки, выполненных из пластика, дает возможность продемонстрировать остаточный состав 12-14 на инструменте 15 (см. фиг. 5, 6), что позволяет специалисту объективно детектировать области и оценить топографию воздействия инструментом.The use of a removable indicator composition 12-14 of different colors on the surfaces of the prostate 4 and ampoule 7 of the rectum, made of plastic, makes it possible to demonstrate the residual composition 12-14 on the instrument 15 (see Fig. 5, 6), which allows the specialist to objectively detect areas and evaluate the topography of the impact of the instrument.

Более того, у обучающегося есть возможность проведения индивидуального самоконтроля качества проведенных манипуляций инструментом без непосредственного участия специалиста (к примеру, преподавателя), а также напрямую наблюдать за точностью проведения манипуляции.Moreover, the student has the opportunity to conduct individual self-control of the quality of the performed instrument manipulations without the direct participation of a specialist (for example, a teacher), as well as directly observe the accuracy of the manipulation.

7. Удаляют пластичный цветной состав 12-14 с поверхности макетов органов (к примеру, вручную) с очисткой и/или заменой инструмента 15.7. The plastic color composition 12-14 is removed from the surface of the mock organs (for example, manually) with cleaning and/or replacement of the tool 15.

Для исследования фонофоретических свойств пластичного состава 16 использовали гель для проведения УЗИ Акугель Нео рег. уд. №РЗН 2018/7296 от 21.06.2018, УЗ датчик 19 конвексный абдоминальный C344 для УЗИ аппарата SonoScape S6Pro, пластиковую емкость 18, толщина стенок которой сопоставима с толщиной стенок элементов макета, на которые наносят удаляемый пластичный состав.To study the phonophoretic properties of plastic composition 16, Akugel Neoreg ultrasound gel was used. beats No. РЗН 2018/7296 dated 06/21/2018, ultrasonic transducer 19 convex abdominal C344 for ultrasound apparatus SonoScape S6Pro, plastic container 18, the wall thickness of which is comparable to the wall thickness of the layout elements, on which the removable plastic composition is applied.

В пластиковую емкость 18 добавляют воду и объект интереса 17 в виде мячика, имитируя таким образом, например кровь или гной (при абсцессе) или железистый секрет, стенку простаты (пластик) и абсцесс внутри полости (мячик).Water and an object of interest 17 in the form of a ball are added to the plastic container 18, thus simulating, for example, blood or pus (with an abscess) or glandular secretion, the prostate wall (plastic) and an abscess inside the cavity (ball).

Далее наносят удаляемый пластичный состав 16, на УЗ датчик 19 наносят гель, после чего проводят УЗИ для визуализации объекта интереса 17 в качестве инородного тела и определения его размеров.Next, a removable plastic composition 16 is applied, a gel is applied to the ultrasound sensor 19, after which ultrasound is performed to visualize the object of interest 17 as a foreign body and determine its size.

На основе фиг.9-13 можно сделать выводы, что независимо от того, куда нанесен удаляемый пластичный состав 16 (УЗ датчик 19/стенка пластиковой емкости 18):Based on Fig.9-13, it can be concluded that regardless of where the removable plastic composition 16 is applied (US sensor 19/plastic container wall 18):

- удаляемый пластичный состав для нанесения на пластиковые объекты толщиной 1-2 мм обладает способностью к проведению ультразвука;- removable plastic composition for application to plastic objects with a thickness of 1-2 mm has the ability to conduct ultrasound;

- при приближении объекта интереса к трансабдоминальному УЗ датчику 19 наблюдается гашение сигнала (см. фиг. 9);- when the object of interest approaches the transabdominal ultrasound sensor 19, signal suppression is observed (see Fig. 9);

- зона акустической видимости объекта начинается с 4 см, на отдалении (порядка >4 см) начинают появляться контуры объекта (см. фиг. 10 и 12), на расстоянии порядка >6 см контуры объекта интереса становятся достаточно четко визуализированными с возможностью определения его размеров (25,8 мм), а максимальное разрешение достигается на расстоянии 8 см (см. фиг. 11 и 13);- the zone of acoustic visibility of the object starts from 4 cm, at a distance (about >4 cm) the contours of the object begin to appear (see Fig. 10 and 12), at a distance of about >6 cm, the contours of the object of interest become quite clearly visualized with the possibility of determining its size (25.8 mm), and the maximum resolution is achieved at a distance of 8 cm (see Fig. 11 and 13);

- наличие прослоек воздуха между стенкой пластиковой емкости 18 и удаляемым пластичным составом резко ухудшает чувствительность УЗ датчика 19 к отраженным УЗ волнам и соответственно качество проведения УЗ-ассистированной манипуляции.- the presence of air layers between the wall of the plastic container 18 and the removed plastic composition sharply worsens the sensitivity of the ultrasonic sensor 19 to reflected ultrasonic waves and, accordingly, the quality of the ultrasonic-assisted manipulation.

Таким образом, заявляемый удаляемый пластичный цветной состав может использоваться не только для моделирования тканей организма или в качестве индикаторного состава при оценке правильности выполнения манипуляций с хирургическими и/или диагностическими инструментами на макетах органов, но и при одновременной реализации упомянутых манипуляций с ультразвуковыми исследованиями (УЗИ) в случае, если элементы макета, на которые наносят удаляемый пластичный состав, выполнены из пластика, проницаемого для ультразвуковых волн.Thus, the inventive removable plastic color composition can be used not only for modeling body tissues or as an indicator composition when assessing the correctness of performing manipulations with surgical and / or diagnostic instruments on mock-ups of organs, but also while implementing the mentioned manipulations with ultrasound (ultrasound) in the event that the layout elements, on which the removable plastic composition is applied, are made of plastic that is permeable to ultrasonic waves.

Рассматриваемые атрибуты дают возможность объективизации оценки специалистов при анализе результатов выполнения действий обучающихся и более качественного проведения практических занятий.The attributes under consideration make it possible to objectify the evaluation of specialists in the analysis of the results of the implementation of the actions of students and better conduct of practical classes.

Claims (5)

1. Удаляемый пластичный состав, пропускающий ультразвуковые волны, для имитации живых тканей в макетах, содержащий основу в виде соли угольной кислоты и краситель, отличающийся тем, что дополнительно содержит воду дистиллированную, консерванты и ароматизатор, а в качестве основы используют бикарбонат натрия и крахмал при следующем соотношении компонентов на 100 г готового продукта:1. A removable plastic composition that transmits ultrasonic waves to simulate living tissues in mockups, containing a base in the form of a carbonic acid salt and a dye, characterized in that it additionally contains distilled water, preservatives and flavoring, and sodium bicarbonate and starch are used as the base when the following ratio of components per 100 g of the finished product: Бикарбонат натрия, гSodium bicarbonate, g 31,4-32,331.4-32.3 Крахмал, гStarch, g 14,2-15,614.2-15.6 Вода дистиллированная, млDistilled water, ml 47,547.5 Ароматизатор, млFlavor, ml 0,8-1,20.8-1.2 Консерванты, млPreservatives, ml 1,7-2,41.7-2.4 Краситель, млDye, ml 3,0-3,23.0-3.2
2. Удаляемый пластичный состав по п.1, отличающийся тем, что используют ароматизатор «ментол».2. Removable plastic composition according to claim 1, characterized in that the flavor "menthol" is used. 3. Удаляемый пластичный состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве консервантов используют бензойную, молочную и лимонную кислоты при соотношении в об.% как 22-32:37-47:26-36.3. Removable plastic composition according to claim 1, characterized in that benzoic, lactic and citric acids are used as preservatives at a ratio in vol.% as 22-32:37-47:26-36. 4. Удаляемый пластичный состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве красителя используют гуммиарабик, декстрин, камедь, бычью желчь, 75%-ный спирт медицинский и дистиллированную воду при соотношении в об.% как 1,7-3,4:3,4-5,1:1,36-3,06:4,25-5,95:2,04-3,74:83.4. Removable plastic composition according to claim 1, characterized in that gum arabic, dextrin, gum, ox bile, 75% medical alcohol and distilled water are used as a dye at a ratio in vol.% as 1.7-3.4 :3.4-5.1:1.36-3.06:4.25-5.95:2.04-3.74:83.
RU2022107590A 2022-03-23 Removable plastic compound that transmits ultrasonic waves to simulate living tissues in mock-ups RU2789406C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2789406C1 true RU2789406C1 (en) 2023-02-02

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2820233C1 (en) * 2023-07-28 2024-05-31 Сергей Георгиевич Золотин Body tissue imitation substance

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102580124A (en) * 2012-03-16 2012-07-18 广东工业大学 Medical disinfecting ultrasound gel composition and preparation method
US20160372010A1 (en) * 2014-03-24 2016-12-22 Fujifilm Corporation Aqueous gel composition for body organ model, and body organ model
RU2635258C1 (en) * 2016-09-30 2017-11-09 Общество с ограниченной ответственностью "Премьер-Пласт" Plasticine containing antibacterial plant ingredients having improved plastic properties (versions)
RU2746244C1 (en) * 2020-07-06 2021-04-09 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) Removable color gel used as an indicator composition to assess the correctness of the impact of the instrument on models or dummies of human body organs
RU2754181C1 (en) * 2020-12-28 2021-08-30 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Дальневосточный федеральный университет» (ДВФУ) Gel for ultrasound examinations

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102580124A (en) * 2012-03-16 2012-07-18 广东工业大学 Medical disinfecting ultrasound gel composition and preparation method
US20160372010A1 (en) * 2014-03-24 2016-12-22 Fujifilm Corporation Aqueous gel composition for body organ model, and body organ model
RU2635258C1 (en) * 2016-09-30 2017-11-09 Общество с ограниченной ответственностью "Премьер-Пласт" Plasticine containing antibacterial plant ingredients having improved plastic properties (versions)
RU2746244C1 (en) * 2020-07-06 2021-04-09 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) Removable color gel used as an indicator composition to assess the correctness of the impact of the instrument on models or dummies of human body organs
RU2754181C1 (en) * 2020-12-28 2021-08-30 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Дальневосточный федеральный университет» (ДВФУ) Gel for ultrasound examinations

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2820233C1 (en) * 2023-07-28 2024-05-31 Сергей Георгиевич Золотин Body tissue imitation substance

Similar Documents

Publication Publication Date Title
World Health Organization Training in diagnostic ultrasound: essentials, principles and standards: report of a WHO study group
Dietrich et al. History of Ultrasound in Medicine from its birth to date (2022), on occasion of the 50 Years Anniversary of EFSUMB. A publication of the European Federation of Societies for Ultrasound In Medicine and Biology (EFSUMB), designed to record the historical development of medical ultrasound
Nagel et al. Teaching of diagnostic skills in equine gynecology: Simulator-based training versus schooling on live horses
Leonov et al. Development of an anatomical breast phantom from polyvinyl chloride plastisol with lesions of various shape, elasticity and echogenicity for teaching ultrasound examination
Ostras et al. Diagnostic ultrasound imaging of the lung: A simulation approach based on propagation and reverberation in the human body
RU2789406C1 (en) Removable plastic compound that transmits ultrasonic waves to simulate living tissues in mock-ups
Carter et al. Thyroid gland visualization with 3D/4D ultrasound: integrated hands-on imaging in anatomical dissection laboratory
Ganguly et al. Living anatomy in the 21st century: how far can we go
Naganuma et al. Refraction artifact on abdominal sonogram
Bruining et al. Three‐Dimensional Echocardiography: The Gateway to Virtual Reality!
Royer et al. The use of ultrasound in the teaching and learning of anatomy
Gaudette et al. Mimicry of skeletal muscle tissue with layered phantom for ultrasound imaging
Uetake et al. Abdominal ultrasound examination training using an ultrasound phantom and volume navigation system
Neuwirt et al. Acoustic radiation force imaging of the thyroid—generation of reference values by Virtual Touch Imaging and Quantification
JP2007178832A (en) Heart model for ultrasonic examination
RU211266U1 (en) Ultrasound Phantom
Carrig et al. Anatomic models and phantoms for diagnostic ultrasound instruction
Volpe et al. OP04. 04: Impact of fetal brain ultrasound tutor smartphone application on normal anatomy learning.
Mildon et al. Paracentesis model for junior doctors
RU2732697C1 (en) Method for bone callus stiffness determination by ultrasonic shearing wave elastography
Mehrmohammadi et al. OP01. 03: Development of an endocavity ultrasound and photoacoustic imaging device for non‐invasive assessment of blood oxygenation and perfusion in fetuses and neonates.
US20230355205A1 (en) Addition of a pressure/force sensor to an ultrasound probe
RU208224U1 (en) Phantom for the study of blood vessels through the bones of the skull using ultrasound imaging
RU2720165C1 (en) Diagnostic technique of formation of post-infectious cysts of pancreas
Beige et al. Kidney ultrasound in human cadavers: usefulness for clinical biopsy training and accuracy of volume estimation