UA20549U - Simulator for the ultrasonic visualization of redistribution of blood flow in splanchnic vessels - Google Patents
Simulator for the ultrasonic visualization of redistribution of blood flow in splanchnic vessels Download PDFInfo
- Publication number
- UA20549U UA20549U UAU200610333U UAU200610333U UA20549U UA 20549 U UA20549 U UA 20549U UA U200610333 U UAU200610333 U UA U200610333U UA U200610333 U UAU200610333 U UA U200610333U UA 20549 U UA20549 U UA 20549U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- blood
- vessels
- redistribution
- splanchnic
- ultrasound
- Prior art date
Links
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 title claims abstract description 40
- 238000012800 visualization Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 40
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 16
- 239000002473 artificial blood Substances 0.000 claims description 15
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 claims description 15
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 15
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims description 12
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims description 12
- 230000000004 hemodynamic effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000002792 vascular Effects 0.000 claims description 12
- 230000003187 abdominal effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 9
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 7
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 7
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 claims description 6
- 230000029087 digestion Effects 0.000 claims description 6
- 208000031481 Pathologic Constriction Diseases 0.000 claims description 5
- 210000000709 aorta Anatomy 0.000 claims description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 230000007170 pathology Effects 0.000 claims description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 5
- 230000036262 stenosis Effects 0.000 claims description 5
- 208000037804 stenosis Diseases 0.000 claims description 5
- 210000000683 abdominal cavity Anatomy 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 230000004962 physiological condition Effects 0.000 claims description 4
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 4
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 claims description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 3
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 claims description 3
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000004087 circulation Effects 0.000 claims description 2
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 abstract 1
- 230000036770 blood supply Effects 0.000 description 11
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 6
- 238000012549 training Methods 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 5
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 4
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000037273 Pathologic Processes Diseases 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229920002457 flexible plastic Polymers 0.000 description 2
- -1 for example Substances 0.000 description 2
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 2
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 2
- 210000000496 pancreas Anatomy 0.000 description 2
- 210000004738 parenchymal cell Anatomy 0.000 description 2
- 230000009054 pathological process Effects 0.000 description 2
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 2
- 230000003393 splenic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- 238000012285 ultrasound imaging Methods 0.000 description 2
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005372 Plexiglas® Polymers 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 206010041660 Splenomegaly Diseases 0.000 description 1
- 238000012084 abdominal surgery Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 208000038016 acute inflammation Diseases 0.000 description 1
- 230000006022 acute inflammation Effects 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 208000010002 alcoholic liver cirrhosis Diseases 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 1
- 238000002583 angiography Methods 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 1
- 208000037976 chronic inflammation Diseases 0.000 description 1
- 230000006020 chronic inflammation Effects 0.000 description 1
- 230000007882 cirrhosis Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 210000002767 hepatic artery Anatomy 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 210000000936 intestine Anatomy 0.000 description 1
- 208000028867 ischemia Diseases 0.000 description 1
- 230000007654 ischemic lesion Effects 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 210000005228 liver tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000007310 pathophysiology Effects 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 230000036513 peripheral conductance Effects 0.000 description 1
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000008288 physiological mechanism Effects 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 208000007232 portal hypertension Diseases 0.000 description 1
- 210000003240 portal vein Anatomy 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 210000003079 salivary gland Anatomy 0.000 description 1
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 1
- 210000000952 spleen Anatomy 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- 210000001631 vena cava inferior Anatomy 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Description
Опис винаходу
Корисна модель стосується медичних пристроїв, а саме медичного фантому, як моделі для ультразвукової 2 візуалізації перерозподілу кровообігу у спланхнічних судинах для вивчення фізіологічних та патологічних станів, пов'язаних зі змінами кровопостачання органів черевної порожнини та підвищення кваліфікації лікарів ангіологів, гастроентерологів, абдомінальних хірургів та фахівців з ультразвукової діагностики (УЗД).
У виникненні та прогресі значної кількості захворювань органів черевної порожнини відіграють порушення їх кровопостачання, зокрема гострі та хронічні запалення печінки, підшлункової залози, шлунка та кишківника, а 70 також їх ішемічні ураження, портальна гіпертензія та цироз печінки, спленомегалія, приживлення трансплантату печінки. В фізіологічних умовах важливим механізмом є саме перерозподіл артеріального кровопостачання названих органів в залежності від їх функціонального навантаження під час травлення за рахунок змін периферичного судинного опору кровообігу. Загалом ці органи отримують близько 30-4595 від серцевого ударного об'єму, що свідчить про життєву значущість кровопостачання цих органів. Весь цей об'єм крові від спланхнічних 12 органів по тому збирається у ворітну вену та разом з кров'ю з печінкової артерії проходить Через синусоїди печінки до нижньої порожнистої вени. Саме механізми перерозподілу та інструментальної реєстрації цього кровообігу становлять інтерес для гастроентерології, абдомінальної хірургії та судинної діагностики (УЗ ангіології та рентгенангіографії) Моделювання анатомії, фізіології та патофізіології кровопостачання спланхнічних судин є важливою засадою для успішної УЗ доплерографічної діагностики. В УЗ судинній діагностиці, зокрема доплерівських режимах кольорового картування потоків та спектральній доплерографії значні труднощі викликані анатомічними особливостями судинної спланхнічної системи, а саме: зміни по ходу кровообігу діаметрів судини та їх чисельними розгалуженнями, звивистістю та складним просторовим розташуванням. Ускладнюється ситуація ще більше у фазу травлення, коли послідовний рух харчового субстрату по травному каналу, як по конвеєру, вмикає послідовно функції різних відтинків шлунково-кишкового тракту (ШКТ) та паренхіматозних органів, що його стосуються (слинні залози, печінка, підшлункова залоза, селезінка). шо
Це є основою послідовного перемикання в об'ємі артеріального кровопостачання та венозного відтоку цих відтинків ШКТ та названих паренхіматозних органів. Виникнення та прогрес патології призводить до ще більшого ускладнення схем перерозподілу артеріального кровопостачання та венозного відтоку. Може різко і непередбачено змінюватись геометрія просторового розташування судин. Все це спричиняє труднощі у лікарів о гастроентерологів та абдомінальних хірургів у сприйнятті, розумінні змін спланхнічного кровопостачання та «Її прийнятті діагностичних та лікувальних заходів. В той же час для лікаря-фахівця з УЗД ці ж явища призводять до труднощів у багатоплощинній орієнтації УЗ датчика відносно судинного басейну, оптимальних налаштувань о акустичних регуляцій УЗ приладу для отримання адекватної для тлумачення та діагностичної інтерпретації УЗ Га») дво- та тривимірної В-візуалізації, просторового доплерівського картування її спектрального доплерівського обчислення швидкості та опору в різних судинах спланхнічного басейну людини. Труднощі діагностики пов'язані сч ще й з браком умов для чіткої візуалізації судин зони інтересу через акустичні вікна, складною просторовою їх орієнтацією та великими індивідуальними варіаціями ангіоархітектоніки. Уникнути частини цих діагностичних труднощів можливо при підвищенні інформованості та кваліфікації лікаря-гастроентеролога, хірурга та фахівця з /«ф
УЗД завдяки попередньому тренуванню їх просторої уяви про тривимірну геометрію спланхнічних судин, можливість перерозподілу їх кровопостачання від часу та фаз травлення за допомогою технологій УЗ З с ангіологічної реконструкції (у сірій шкалі, допплерівському картуванні) та спектральної доплерографії на
І» фантомі, тобто тривимірної моделі спланхнічної кровоносної системи з можливістю перерозподілу потоків рідини, що імітує кров, та змін швидкості її руху.
Були спроби розробити штучну модель кровоносної системи призначену для тренування фахівців з ультразвукової діагностики, наприклад, на сайті НЕр:/Лимлу Ттапіот.зцйе.ак/361.піт описується доплерівський о фантом модель 361, фірми Юапізпй Рпапіот Оевзідп, що являє собою камеру заповнену тканино-еквівалентним ав! матеріалом, що має ультразвуковий опір який є еквівалентним опору тканин печінки, з гнучкою водонепроникною мембраною закріпленою зверху і системою трубопроводів розташованих в цій камері в одній площині, по яким під і-й дією компресора циркулює штучна кров. Причому трубопровід складається з 2-х (прямолінійної і криволінійної) «їз» 20 трубок, що імітують судини, і на прямолінійній трубці виконано ще й статичне звуження, що моделює таку патологію, як стеноз. с Недоліком згаданого пристрою є, по перше, неможливість одержання тривимірної (30) геометрії досліджуваної зони судин, що обумовлено конструктивними обмеженнями пристрою (можливість одержання двовимірної (20) системи судин), і, по друге, відсутність можливості динамічного регулювання розміру звуження кровоносної 29 судини, яке в згаданому пристрої є фіксованим. Перерозподіл потоків у часі між різними трубопроводами в цьому с пристрої взагалі неможливий. Серед недоліків запропонованого пристрою слід згадати складність його обслуговування, що обумовлено використанням в якості штучного замінника крові 595 водного розчину Родалону.
Тому задачею корисної моделі було створення фантому для ультразвукової візуалізації перерозподілу кровообігу у спланхнічних судинах для розвитку і вдосконалення знань лікарів гастроентерологів та бо абдомінальних хірургів, а також для тренування навичок доплерівського та ангіологічного УЗ-дослідження і просторової уяви фахівців УЗ діагностики про ЗО геометрію спланхнічних судин на основі сучасних технологій ЗО
УЗ реконструкції судин у сірій шкалі та доплерівських режимах кольорового картування потоків та реєстрації спектральної доплерограми.
Поставлена задача вирішується шляхом розробки медичного фантому-моделі для ультразвукової візуалізації бо перерозподілу кровообігу у спланхнічних судинах, який складається з камери, наприклад у формі паралелепіпеду,
заповненої оптично-прозорим тканино-еквівалентим рідким матеріалом, з двома пружними водонепроникними звукопроникними мембранами, закріпленими на стінках камери зверху і з одного боку, ЗО системи паралельно і послідовно з'єднаних трубопроводів різних діаметрів, розташованих в цій камері і під'єднаних до компресора,
ЩО забезпечує циркулювання по трубопроводах суспензії, що штучно імітує кров. Крім того, ванна обладнана регулятором просвіту магістрального трубопроводу, що йде від компресора, а три трубопроводи меншого діаметра на виході крові з них обладнані регуляторами просвіту, що Через зміни опору рідини змінюють перерозподіл потоку у всіх гілках-трубопроводах.
Сама ЗО система трубопроводів складається з 5-х функціональних сегментів, що імітують (1) перепад 7/0 діаметра спланхнічних судин (аорта та магістральні судини) по ходу потоку крові від серця, (2) систему ЗО просторового розгалуження з 5-х трубок прямолінійної, дугоподібної, петлеподібної і спіральної будови (що імітують спланхнічні органні ніжки та позаорганні судини), (3) зону патологічного звуження кровоносної магістральної судини на прямолінійному відрізку зі б6-ти ступеневим дискретним звуженням діаметра з двох сторін судини (1-ша позиція - повна прохідність 10095; далі 96 звуження по діаметра: 2-га позиція - 3090, З-тя 7/5 позиція - 5095, 4-та позиція - 7095, 5-та позиція - 9895, б-та позиція - повна оклюзія), для точної імітації діагностично значущих доплерівських феноменів у зоні локального гемодинамічного перепаду, а також (4) у зоні розгалуження 5-ти спланхнічних судин взаємний паралельний хід 2-х гілок з прямим і зворотним рухом штучної крові в тонких трубопроводах, що імітує взаємозалежність кровообігу у одноіїменних артеріях і венах живильних органних судинних ніжок (наприклад селезінкових, ниркових) чи магістральних судин кінцівок, а також, головне, 2о (5) механізм гідравлічного плавного перерозподілу потоків крові зі змінним ступенем пропускання рідини до 3-х тонких судин-трубопроводів (від повної прохідності до повної оклюзії), що призводить до перерозподілу потоків рідини у всіх 5-ти гілках-трубопроводах (2) для імітації гемодинамічних феноменів перерозподілу спланхнічного кровообігу у фізіологічних умовах травлення та при розвитку стенозно-оклюзуючої патології абдомінальних артерій, з чим постійно стикається ангіологічне доплерівське УЗ-дослідження в реальних умовах.
Суть корисної моделі далі розкривається за допомогою наступних креслень, на яких схематично зображений розроблений фантом, що заявляється. но
Фіг.1 - загальний вигляд медичного фантому-моделі,
Фіг.2 - вертикальний розріз медичного фантому-моделі.
Медичний фантом-модель складається з камери (1) закріпленої на станині машинного відсіку (2), в якому Ге! зо розміщено та закріплено компресор (3), блок клапанного механізму гідравлічного плавного перерозподілу потоків штучної крові (4) зі змінним ступенем пропускання/опору проходженню рідини по трьох тонких - судинах-трубопроводах (5), зони з 5-ти трубопроводів (6). На боковій стінці моторного відсіку розташовано З ю роликові регулятори механізму гідравлічного перерозподілу потоків (7). Камера (1) складається з трьох оптично прозорих бокових панелей (8), двох панелей з отворами затягнутими непрозорими пружними водонепроникними, о зв ЗВукопроникними мембранами (9) і акустично демферованого дна (10). В камері (1) розташована ЗО система с трубопроводів, на якій закріплений регулятор просвіту магістрального трубопроводу (11), і яка сполучена з компресором (3) за допомогою шлангів (12).
Розроблений винахідником пристрій представляє собою камеру, наприклад, форми паралелепіпеду виконану з оптично прозорого матеріалу. Згадана камера може бути виготовлена, наприклад, з оргскла. Верхня і одна з « бокових стінок згаданої камери мають отвори, що складають, принаймні, 7095 площини цих стінок і ці отвори (7 с затягнуті пружними, водонепроникними, звукопроникними мембранами виготовленими з непрозорого матеріалу, такого як, наприклад, гума, силікон, гнучкий пластик (ленемет-шкіра), тощо. В переважному втіленні корисної )» моделі пружним водонепроникним матеріалом є гнучкий пластик (ленемет-шкіра). Вибір матеріалу обумовлений необхідністю імітації поверхні шкіри крізь яку проводиться ультразвукове сканування. У випадку більш жорстких
Матеріалів буде мати місце значне акустичне затухання з послабленням корисного УЗ сигналу. ко Камера кріпиться зверху до станини (моторного відсіку), де розташовані і закріплені компресор, що має ступінчатий регулятор швидкості роботи компресора, блок електричного живлення та блок клапанного механізму о гідравлічного плавного перерозподілу потоків штучної крові зі змінним ступенем пропускання рідини до трьох с тонких судин-трубопроводів.
На дно камери нанесене демпфувальне покриття, яке складається з куточкових відбивачів-розсіювачів УЗ ве випромінювання, з метою уникнення зайвих артефактів на УЗ зображенні.
Ге Камера заповнена прозорим рідким тканино-еквівалентим матеріалом, що має ультразвуковий опір, що є еквівалентним опору м'яких тканин черевної порожнини. Наприклад, камера може бути заповнена водою або водним розчином гліцерину або агару або іншою прийнятною рідкою речовиною. В будь-якому випадку, ця речовина повинна бути оптично прозорою і мати ультразвуковий опір еквівалентний опору живих тканин і органів черевної порожнини. Тканино-еквівалентий матеріал може бути доповнений консервантом для перешкоджання с розмноження бактеріальної і грибкової мікрофлори.
У камері під кутом до дна в межах від 302 до 60» (для узгодження похибок кута при доплерографії) розташована система трубопроводів, що складається з трьох функціональних сегментів, які імітують (1) перепад бо діаметра судин по ходу потоку крові (аорта та магістральні судини), (2) систему тривимірного розгалуження з 5-х трубок прямолінійної, дугоподібної, петлеподібної і спіральної будови (що імітують органні та позаорганні спланхнічні судини), а також (3) зону патологічного звуження кровоносної магістральної судини на прямолінійному відрізку зі б--и ступеневим дискретним звуженням діаметра з двох сторін судини (1-ша позиція - повна прохідність 100905; далі 96 звуження по діаметра: 2-га позиція - ЗО9о, З-тя позиція - 50905, 4-та позиція - 65 ТО9ю, о-та позиція - 9895, б-та позиція - повна оклюзія), для точної імітації діагностично значущих доплерівських феноменів у зоні локального гемодинамічного перепаду, а також (4) у зоні розгалуження 5-ти спланхнічних судин взаємний паралельний хід 2 гілок з прямим і зворотним рухом штучної крові в тонких трубопроводах, що імітує взаємозалежність кровообігу у однойменних артеріях і венах живильних органних судинних ніжок (наприклад селезінкових, ниркових) чи магістральних судин кінцівок, а також, головне, (5) механізм гідравлічного плавного перерозподілу потоків крові зі змінним ступенем пропускання рідини до 3-х тонких судин-трубопроводів (від повної прохідності до повної оклюзії), що призводить до перерозподілу потоків рідини у всіх 5-ти гілках-трубопроводах (2) для імітації гемодинамічних феноменів перерозподілу спланхнічного кровообігу у фізіологічних умовах травлення та при розвитку абдомінальної патології. На боковій стінці моторного відсіку розташовано три роликові регулятори механізму гідравлічного плавного перерозподілу потоків 70 Крові.
Згадані сегменти трубок виконані з проникного для ультразвукового випромінювання матеріалу і по формі імітують крупні магістральні судини і мілкі розгалужені судини із складною ЗО архітектурою, вони повторюють фізіологічний і патологічний хід спланхнічних кровоносних судин та органних судин черевної порожнини людини.
На підводящому магістральному відрізку трубопроводу розташовано регулятор просвіту трубопроводу з двома /5 ручками керування виведеними на обидві бокові поверхні камери пристрою. За допомогою цього регулятора можна змінювати товщину просвіту згаданого трубопроводу і відповідно моделювати різний ступінь звуження спланхнічної кровоносної судини інтра- та екстравазальним патологічним процесом.
На відводящому кінці системи з п'яти трубопроводів, на виході їх з камери до моторного відсіку розташований регулятор просвіту виходу з трьох тонких трубопроводів з окремими для кожного трубопроводу 2о ручками керування, виведених на одну з бокових поверхонь моторного відсіку-станини пристрою. За допомогою цього комплексу з трьох регуляторів можна змінювати величину просвіту виходу рідини зі згаданих трубопроводів і відповідно моделювати різний ступінь опору/прохідності в системі спланхнічних кровоносних судин, що лежить в основі фізіологічного механізму перерозподілу кровопостачання абдомінальних органів та впливи патологічних процесів на цей механізм. Блок регуляції перерозподілу кровообігу може бути виконано з металу, переважно з ов алюмінію чи латуні, оскільки повинен витримувати значні змінні механічні навантаження і гарантувати герметичність. но
Система трубопроводів може бути виконана з будь-якого придатного матеріалу проникного для ультразвукового випромінювання, наприклад, трубки можуть бути виконані з поліетилену, прозорої силіконової гуми і інших полімерних матеріалів. В переважному втіленні корисної моделі трубки виконано з прозорої Ге!
Зо силіконової гуми. Діаметр і товщина цих трубок не є критичними параметрами, але вона є різною для імітування різних судин і руху по них крові в межах від 2 до 25мм. -
Система трубопроводів за допомогою шлангів під'єднана до компресору, за допомогою якого через систему Му безперервно прокачується штучна кров, що являє собою водну суспензію неорганічного оксиду з розміром часточок 5-30 мікрон. Швидкість прокачування крові становить від 10 до 14Осм З/с і може корегуватись за о допомогою ступінчатого регулятору на компресорі. Напрямок руху штучної крові не є критичним параметром і с ніяким чином не впливає на одержувані результати. Розміри часточок суспензії обумовлені відповідністю розмірам еритроцитів крові, що забезпечують приблизно 9595 ультразвукового доплерівського сигналу крові і які мають розмір приблизно 7 мікрон. Для попередження зсідання суспензії вона додатково містить систему ПАВ (поверхнево-активних речовин), що перешкоджають осіданню і злипанню часточок суспензії. Крім того, суспензія « 70 Містить консервант для перешкоджання розвитку бактеріальної і грибкової мікрофлори в штучній крові. ше
Гані Також фантом-модель обладнана чотиригранною ширмою, виконаною з непрозорого матеріалу, що надівається коли цього вимагає процес тренування на камеру і перешкоджає прямому попередньому візуальному і» аналізу вмісту камери. Ця ширма перешкоджає і попередньому ознайомленню осіб, що тренуються на доплерівському фантомі, з інформацією про те, яка система тонких спланхнічних трубопроводів задіяна в
Конкретний момент механізмом імітації перерозподілу спланхнічного кровообігу, а також із ступенем стенозу ко магістрального трубопроводу (визначення феномену локального гемодинамічного перепаду).
Далі описується принцип роботи розробленого медичного фантому-моделі для ультразвукової візуалізації о перерозподілу кровообігу у спланхнічних судинах. ос Після ввімкнення компресора фантому і початку руху штучної крові по системі трубопроводів лікар-викладач демонструє гастроентерологу чи хірургу геометрію розподілу спланхнічного кровообігу і можливості її зміни при е підвищенні опору в тому чи іншому судинному басейні чи органі, в іншій ситуації оператор-викладач УЗД моделює (Че) перерозподіл кровообігу у трубопроводах спланхнічних судин З-ма роликовими регуляторами механізму гідравлічного плавного перерозподілу потоків крові, виведеними на бокову стінку моторного відсіку та/або ступінь звуження магістральної судини за допомогою 2-х роликових регуляторів, що розташовано на бокових стінках камери, одягає захисну кожух-ширму на камеру і пропонує особі, що проходить тренування провести ультразвукове сканування моделі кровоносних судин в трьох площинах, Через обидві акустично-прозорі с мембрани. При цьому лікарю-стажеру УЗД необхідно одержати тривимірну модель спланхнічних судин досліджуваної зони, визначити взаєморозташування трубопроводів різного діаметра, як моделі аорти і спланхнічних кровоносних судин і зробити висновок про наявність локального гемодинамічного перепаду і ступінь бо стенозу судини. Потім йому треба визначити перерозподіл кровообігу поміж тонких трубопроводів-моделей спланхнічних судин, опір в яких викладач може динамічно регулювати аж до виключення окремих з кровообігу.
Після одержання всіх цих результатів лікарю з УЗД, що проходить тестування, дозволяють зняти ширму і візуально ознайомитись з реальним розташуванням системи трубопроводів, їх прохідності і задіяності у кровообігу і порівняти її з одержаною тривимірною УЗ картиною ангіоархітектоніки, зі схемою перерозподілу 65 спланхнічного кровообігу по гілках-трубопроводах, а також ступенем звуження кровоносної судини (локальним гемодинамічним перепадом (Фіг.3), реверберацією (Фіг.4)).
Як показали експериментальні дослідження, а також на основі відгуків фахівців з ультразвукової діагностики, винахідник зробив висновки: розроблений пристрій дозволяє одержати точну тривимірну модель досліджуваної зони судин завдяки забезпеченню можливості проведення УЗ сканування в трьох перпендикулярних площинах, а також покращити орієнтування і навички фахівців з УЗД при встановленні факту і ступеня перерозподілу спланхнічного кровообігу, діагнозу недостатнього кровопостачання (ішемії) органів черевної порожнини і стенозування спланхнічних органних та магістральних судин.
Точно відомий діаметр судини та покрокове управління швидкістю проходженню спеціальної суспензії, що імітує потік часточок крові, дозволяє вивчати різні патологічні феномени (локальний геодинамічний перепад, турбуленцію, аляйзинг, реверберацію,
7/0 Вплив зміни геометрії потоку на сонографічні дані), а прозорість стінок та середовища фантому гарантують відстрочений візуальний аналіз та самоконтроль УЗ фахівцю за результатами реконструкції УЗ зображень судин фантому та гемодинамічних феноменів.
Важливим корисним результатом фантому-моделі є можливість підвищити уяву лікарів УЗД, гастроентерологів і абдомінальних хірургів про механізми фізіологічного та патологічного регулювання перерозподілу спланхнічного кровообігу за рахунок змін судинного опору.
Claims (15)
1. Медичний фантом-модель для ультразвукової візуалізації перерозподілу кровообігу у спланхнічних будинах, який складається з камери, заповненої оптично прозорим тканино-еквівалентним матеріалом, з двома пружними, водонепроникними, звукопроникними мембранами, закріпленими зверху і з одного боку камери, а також з системи трубопроводів, розташованих в цій камері і під'єднаних до компресора, що забезпечує циркуляцію штучної крові по системі, який відрізняється тим, що камера обладнана блоком регулятором ступеня опору руху крові в трубопроводах для імітації перерозподілу спланхнічного кровообігу, а тривимірна система трубопроводів об складається з сегмента, що імітує перепад діаметра судин по ходу потоку крові (аорта та магістральні судини), сегмента, що імітує систему ЗО розгалуження з 5-ти трубок прямолінійної, дугоподібної, петлеподібної і - спіральної будови (що імітують спланхнічні органні та позаорганні судини), сегмента, що імітує зону зі б-ступеневим регулятором двостороннього дискретного звуження (стенозу) просвіту трубопроводу (від повної прохідності до повної оклюзії), для імітації доплерівських феноменів у зоні локального гемодинамічного о зо перепаду, сегмента, що імітує у зоні розгалуження 5-ти спланхнічних судин взаємний паралельний хід двох гілок з прямим і зворотним рухом штучної крові в тонких трубопроводах і взаємозалежність кровообігу у одноїменних артеріях і венах живильних органних судинних ніжок чи магістральних судин кінцівок, сегмента, що імітує ю механізм гідравлічного плавного перерозподілу потоків крові зі змінним ступенем пропускання рідини до 3-х тонких судин-трубопроводів (від повної прохідності до повної оклюзії), що приводить до перерозподілу потоків 2 рідини в усіх 5-ти гілках-трубопроводах для імітації гемодинамічних феноменів перерозподілу спланхнічного с кровотоку при фізіологічних умовах травлення та при розвитку стенозно-оклюзуючої патології абдомінальних артерій, з чим стикається ангіологічне доплерівське УЗ-дослідження.
2. Медичний фантом згідно з пунктом 1, який відрізняється тим, що жорсткі стінки камери виконані з оптично прозорого і звуконепроникного матеріалу. « 20 З.
Медичний фантом згідно з пунктом 71, який відрізняється тим, що мембрани стінки камери для шв с ультразвукового сканування виконані з пружного непрозорого матеріалу, який пропускає ультразвукове випромінювання. 1»
4. Медичний фантом згідно з пунктом 1, який відрізняється тим, що камера закріплена на станині моторного відсіку, до якого вміщено компресор, що має ступінчатий регулятор швидкості прокачування штучної крові, блок епектроживлення. г)
5. Медичний фантом згідно з пунктом 1, який відрізняється тим, що до моторного відсіку також вміщено механізм гідравлічного плавного перерозподілу потоків крові зі змінним ступенем пропускання/опору проходженню («в рідини до 3-х тонких судин-трубопроводів (від повної прохідності до повної оклюзії), для імітації сл гемодинамічних феноменів при перерозподілі спланхнічного кровотоку.
6. Медичний фантом згідно з пунктом 1, який відрізняється тим, що на боковій стінці моторного відсіку - розташовано три роликові регулятори механізму гідравлічного плавного перерозподілу потоків крові зі змінним Ге ступенем пропускання/опору проходженню рідини.
7. Медичний фантом згідно з пунктом 71, який відрізняється тим, що має у зоні розгалуження 5-ти спланхнічних судин взаємний паралельний хід двох гілок з прямим і зворотним рухом штучної крові в тонких трубопроводах, що імітує взаємозалежність кровообігу у однойменних артеріях і венах живильних органних судинних ніжок чи магістральних судин кінцівок.
с 8. Медичний тренажер згідно з пунктом 1, який відрізняється тим, що система трубопроводів має магістраль з перепадом діаметрів просвіту судин по ходу потоку крові, що імітує аорту та спланхнічні магістральні судини.
9. Медичний тренажер згідно з пунктом 1, який відрізняється тим, що система трубопроводів має зону во змінного звуження кровоносної магістральної судини на прямолінійному відрізку з плавним з двох сторін судини змінним ступенем діаметра звуження (від повної прохідності до повної оклюзії), для імітації доплерівських феноменів у зоні локального гемодинамічного перепаду.
10. Медичний фантом згідно з пунктом 1, який відрізняється тим, що на 2-х бокових протилежних стінках камери розташовано 2 роликові регулятори змінного звуження кровоносної магістральної судини на 65 прямолінійному відрізку з плавним з двох сторін судини змінним ступенем діаметра звуження.
11. Медичний фантом згідно з пунктом 1, який відрізняється тим, що трубопроводи виконані з проникного для ультразвукового випромінювання матеріалу.
12. Медичний фантом згідно з пунктом 1, який відрізняється тим, що прокачувана по трубопроводу штучна кров являє собою суспензію неорганічного оксиду з розміром часточок 5-30 мікрон, стійку до зсідання.
13. Медичний фантом згідно з пунктом 1, який відрізняється тим, що прокачувана рідина також містить консервант.
14. Медичний фантом згідно з пунктом 1, який відрізняється тим, що прозорий тканино-еквівалентний матеріал, який заповнює камеру, має ультразвуковий опір, що є еквівалентним опору тканин черевної порожнини.
15. Медичний фантом згідно з пунктом 1, який відрізняється тим, що тренажер також включає кожух-ширму, 7/0 Виконаний з непрозорого матеріалу, що надівається на камери і перешкоджає попередньому візуальному аналізу вмісту камери лікарем-стажером, що проводить ультразвукове сканування. що з (о) « ів) «в) с - і» іме) («в) 1 щ» 3е) 60 б5
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU200610333U UA20549U (en) | 2006-09-28 | 2006-09-28 | Simulator for the ultrasonic visualization of redistribution of blood flow in splanchnic vessels |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU200610333U UA20549U (en) | 2006-09-28 | 2006-09-28 | Simulator for the ultrasonic visualization of redistribution of blood flow in splanchnic vessels |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA20549U true UA20549U (en) | 2007-01-15 |
Family
ID=37726290
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU200610333U UA20549U (en) | 2006-09-28 | 2006-09-28 | Simulator for the ultrasonic visualization of redistribution of blood flow in splanchnic vessels |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA20549U (uk) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
-
2006
- 2006-09-28 UA UAU200610333U patent/UA20549U/uk unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7845949B2 (en) | Ultrasound training mannequin | |
US4894013A (en) | Anthropomorphic cardiac ultrasound phantom | |
AU2013215034B2 (en) | Cardiac simulation device | |
JP2007528029A (ja) | 医学的訓練および評価装置および方法 | |
US4974461A (en) | Anthropomorphic cardiac ultrasound phantom | |
WO2007100090A1 (ja) | 心臓外科手術の訓練評価システム | |
WO2002041285A2 (en) | Medical simulation apparatus and related method | |
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 | |
CN105943160A (zh) | 主动脉覆膜支架介入手术模拟装置 | |
Lumb | Critical care ultrasound | |
Sparks et al. | Compliant vascular models 3D printed with the Stratasys J750: a direct characterization of model distensibility using intravascular ultrasound | |
US6039573A (en) | Portable apparatus for simulating ultrasonic examinations | |
UA20549U (en) | Simulator for the ultrasonic visualization of redistribution of blood flow in splanchnic vessels | |
Leotta et al. | Evaluation of examiner performance using a duplex ultrasound simulator. Flow velocity measurements in dialysis access fistula models | |
US20230245592A1 (en) | Medical training model having at least one blood vessel model | |
RU2611905C2 (ru) | Устройство для обучения диагностике патологии внутренних органов методом эхоконтрастирования | |
UA12534U (en) | Medical training device for doppler imaging of vascular architectonics variations | |
RU178270U1 (ru) | Тренажерный комплекс для обучения малоинвазивным оперативным вмешательствам под ультразвуковым наведением на органах брюшной полости | |
Troccaz et al. | Simulators for medical training: application to vascular ultrasound imaging | |
RU2739667C1 (ru) | Универсальный тренажер для обучения допплерометрии, пункции и катетеризации сосудов под ультразвуковым контролем | |
RU208224U1 (ru) | Фантом для исследования сосудов через кости черепа с использованием средств ультразвуковой визуализации | |
RU211266U1 (ru) | Фантом для ультразвуковых исследований | |
CZ25672U1 (cs) | Fantom pro ultrazvukové a/nebo dopplerovské vyšetření | |
Ong et al. | OC05. 03: Virtual reality projection of fetal cardiac anomalies from three‐dimensional prenatal ultrasound data. | |
Yastrebov | State of the art techniques in critical care echocardiography: 3D, tissue, contrast |