Архив номеров
Медицинская Техника / Медицинская техника №3, 2025 / с. 50-52

Фантом сосудов с нервами для ультразвуковой диагностики

Ю.В. Булгакова, Д.В. Леонов, О.В. Омелянская, Ю.А. Васильев


Аннотация 

Частота возникновения осложнений при регионарной анестезии достигает 0,05 % и определяется уровнем подготовки врача и используемыми им инструментами. Ультразвуковой контроль позволяет значительно снизить риск осложнений. Повысить навыки его применения позволяют фантомы. В настоящей статье описывается процесс создания обучающего фантома сосудов с нервами, с высокой точностью имитирующего физические характеристики тканей и органов человека. Фантом создан с целью обеспечения эффективной тренировки процедур сосудистого доступа под контролем ультразвука, а также для обучения техникам регионарной анестезии при блокаде периферических нервов. Фантом содержит кожный покров, позволяющий передать ощущение сопротивления при проколе иглой. Результаты испытания фантома на ультразвуковом сканере показали высокую схожесть тканей фантома и человека.


Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Юлия Владиславовна Булгакова, мл. научный сотрудник, ГБУЗ города Москвы «Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы», 
Денис Владимирович Леонов, канд. техн. наук, докторант, ст. научный сотрудник, ГБУЗ города Москвы «Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы», научный сотрудник, ФИЦ «Информатика и управление» РАН и НИУ «МЭИ», 
Ольга Васильевна Омелянская, руководитель по управлению подразделениями дирекции «Наука», 
Юрий Александрович Васильев, канд. мед. наук, гл. внештатный специалист по лучевой и инструментальной диагностике ДЗМ, директор, ГБУЗ города Москвы «Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы», г. Москва, 

Список литературы

1. Андреенко А.А. Высокореалистичная симуляция в анестезиологии и реаниматологии – теория и практика. – М.: Росомед, 2020. С. 632. 
2. Bubnov R.V. Simulation of regional anesthesia under ultrasound control using integrated application of three dimensional technologies and phantoms // International Medical Journal. 2010. № 1. PP. 99-102. 
3. Lucius C., Nielsen M.B., Blaivas M. , Burmester E., Westerway S.C., Chu C.Y., Condous G., Cui X.W., Dong Y., Harrison G., Koch J., Kraus B., Nolsoe C.P., Nayahangan L.J., Pedersen M.R.V., Saftoiu A., Savitsky E., Dietrich C.F. The use of simulation in medical ultrasound: Current perspectives on applications and practical implementation (WFUMB state-of- the-art paper) // Endoscopic Ultrasound. 2023. Vol. 12. № 3. PP. 311-318. 
4. Samuel J., Kerr E., Young D., Watson M., Raj D. The use of joints of meat as phantoms for ultrasound-guided needling skills: A prospective blinded study // Ultrasound Journal. 2022. Vol. 14. № 1. P. 14. 
5. Vetsheva N.N., Fisenko E.P., Kostenko E.A. A biophant for practicing practical skills in performing minimally invasive interventions and intraoperative studies under ultrasound control / RU 2747253 C1. 2021. 
6. Shalbi S.M., Oglat A.A., Albarbar B., Elkut F., Qaeed M.A., Arra A.A. A Brief Review for Common Doppler Ultrasound Flow Phantoms // Journal of Medical Ultrasound. 2020. Vol. 28. № 3. PP. 138-142. 
7. Adusei S., Ternifi R., Fatemi M., Alizad A. Custom-made flow phantoms for quantitative ultrasound microvessel imaging // Ultrasonics. 2023. Vol. 134. P. 107092. 
8. Phani D., Varadarajulu R.K., Thomas A., Paramu R., Singh M.S., Shaiju V.S., Muraleedharan V., Nair R.K. Acoustic and ultrasonographic characterization of polychloroprene, beeswax, and carbomer-gel to mimic soft-tissue for diagnostic ultrasound // Phys. Eng. Sci. Med. 2020. Vol. 43. PP. 1171-1181.
9. Cabrelli L.C., Uliana J.H., da Cruz Junior L.B., Bachmann L., Carneiro A.A.O., Pavan T.Z. Glycerol-in-SEBS gel as a material to manufacture stable wall-less vascular phantom for ultrasound and photoacoustic imaging // Biomedical Physics and Engineering Express. 2021. Vol. 20. № 7. P. 6. 
10. Kim N., Hong C., Lee C., Cho H.M. Development and Evaluation of Doppler Ultrasound Training Phantom for Human Vessel Simulation // Applied Sciences. 2023. Vol. 13. № 17. Art. 9932. 
11. Almutairi F.F., Alyami J.H. Anthropomorphic carotid artery phantom for ultrasound flow and vessel wall elastography imaging // Current Medical Imaging. 2023. Vol. 19. № 11. PP. 1324-1336. 
12. Raffaele A., Mauri V., Negrini M., Negrello E., Parigi G.B., Avolio L., Pietrabissa A., Auricchio F., Marconi S. Elaboration and development of a realistic 3D printed model for training in ultrasound-guided placement of peripheral central venous catheter in children // J. Vasc. Access. 2023. Art: 11297298231187005. 
13. Chuan A., Qian J., Bogdanovych A., Kumar A., McKendrick M., McLeod G. Design and validation of a virtual reality trainer for ultrasound-guided regional anaesthesia // Anaesthesia. 2023. Vol. 78. № 6. PP. 739-746. 
14. Alves N., Kim A., Tan J., Hwang G., Javed T., Neagu B., Courtney B.K. Cardiac Tissue-Mimicking Ballistic Gel Phantom for Ultrasound Imaging in Clinical and Research Applications // Ultrasound in Medicine and Biology. 2020. Vol. 46. № 8. PP. 2057-2069. 
15. Singh S.K., Mistry T. A Novel Plant Based Ultrasound Phantom // Journal of Anaesthesia and Critical Care Reports. 2020. Vol. 6. № 1. PP. 9-10. 
16. Malone A.J., Cournane S., Naydenova I.G., Fagan A.J., Browne J.E. Polyvinyl alcohol cryogel based vessel mimicking material for modelling the progression of atherosclerosis // Physical Medicine. 2020. Vol. 69. PP. 1-8. 
17. Mencarelli M., Puggelli L., Virga A. Acoustic velocity and stability of tissue-mimicking echogenic materials for ultrasound training phantoms // Journal of Materials Science. 2024. Vol. 59. № 15. PP. 1-16. 
18. Vasilev Yu.A., Omelyanskaya O.V., Nasibullina A.A., Leonov D.V., Bulgakova Ju.V., Akhmedzyanova D.A., Shumskaya Yu.F., Reshetnikov R.V. Anthropomorphic breast phantoms for radiology imaging: A review // Digital Diagnostics. 2023. Vol. 4. № 4. PP. 569-592. 
19. Jafary R., Armstrong S., Byrne T., Stephens A., Pellegrino V., Gregory S.D. Fabrication and characterization of tissue- mimicking phantoms for ultrasound-guided cannulation training // ASAIO Journal. 2022. Vol. 68. № 7. PP. 940-948. 
20. Dong J., Zhang Y., Lee W.N. Walled vessel-mimicking phantom for ultrasound imaging using 3D printing with a water-soluble filament: Design principle, fluid-structure interaction (FSI) simulation, and experimental validation // Physics in Medicine and Biology. 2020. Vol. 65. № 8. Art.: 085006. 
21. Armstrong S.A., Jafary R., Forsythe J.S., Gregory S.D. Tissue- mimicking materials for ultrasound-guided needle intervention phantoms: A comprehensive review // Ultrasound in Medicine & Biology. 2023. Vol. 49. № 1. PP. 18-30. 
22. Халиуллина А.В., Хайрутдинов Б.И. Ультразвук в медицине. Учебное пособие / Под ред. А.В. Аганова. – Казань: Издательство Казанского университета, 2022. 37 с. 
23. Ultrasound in Medicine / Duck F.A., Baker A.C., Starritt H.C. (Eds.). – CRC Press, 1998. P. 352. 
24. Leonov D., Venidiktova D., Costa-Junior J.F.S., Nasibullina A., Tarasova O., Pashinceva K., Vatsheva N., Bulgakova J., Kulberg N., Borsukov A., Saikia M.J. Development of an anatomical breast phantom from polyvinyl chloride plastisol with lesions of various shape, elasticity and echogenicity for teaching ultrasound examination // IntJCARS. 2024. Vol. 19. PP. 151-161. 
25. Leonov D., Nasibullina A., Grebennikova V., Vlasova O., Bulgakova Y., Belyakova E., Shestakova D., Costa-Junior JFS., Omelianskaya O., Vasilev Y. Design and evaluation of an anthropomorphic neck phantom for improved ultrasound diagnostics of thyroid gland tumors // IntJCARS. 2024. Vol. 19. PP. 1579-1588. 
26. Leonov D.V., Kulberg N.S., Fin V.A., Podmoskovnaya V.A., Ivanova L.S., Shipaeva A.S., Vladzimirskiy A.V., Morozov S.P. Comparison of Filtering Techniques in Ultrasound Color Flow Imaging // Biomedical Engineering. 2019. Vol. 53. PP. 97-101. 
27. Leonov D.V., Kulberg N.S., Podmoskovnaya V.A., Ivanova L.S., Shipaeva A.S., Vladzimirskiy A.V., Morozov S.P. Clutter filtering for diagnostic ultrasound color flow imaging // Biomedical Engineering. 2019. Vol. 53. PP. 217-221.