Архив номеров
Медицинская Техника / Медицинская техника №3, 2025 / с. 19-22

Разработка библиотеки аномальных образований для создания долговечного анатомического фантома молочной железы для обучения ультразвуковой диагностике

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


Аннотация 

Метод ультразвукового исследования широко применяется для ранней диагностики новообразований, включая рак молоч- ной железы, заболеваемость и смертность от которого значительно выросли с 2008 года. Точность диагностики зависит от квалификации врачей, поэтому важно уделять внимание их обучению. Антропоморфные фантомы, имитирующие ткани чело- века, полезны для этой цели. Целью рассматриваемой работы являлась разработка библиотеки аномальных образований для помещения внутрь фантома молочной железы с целью отработки навыков ультразвуковой диагностики, проведения пункции и взятия биопсийной пробы. После тестирования созданного фантома в В-режиме и режиме эластографии мы провели опрос 19 участников. Результаты показали, что наиболее близкой к реальной оказалась модель кисты с 9,5 баллами по шкале сходства 0…10. Таким образом, разработанный фантом молочной железы посредством использования созданной нами библиотеки мож- но применять для УЗИ, эластографии и обучения биопсии под ультразвуковым контролем.


Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Юрий Александрович Васильев, канд. мед. наук, гл. внештатный специалист по лучевой и инструментальной диагностике Департамента здравоохранения г. Москвы, директор, ГБУЗ г. Москвы «Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения г. Москвы», 
Ольга Васильевна Омелянская, руководитель по управлению подразделениями дирекции «Наука», ГБУЗ г. Москвы «Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения г. Москвы», 
Анастасия Александровна Насибуллина, мл. научный сотрудник, 
Денис Владимирович Леонов, канд. техн. наук, докторант, ст. научный сотрудник, ГБУЗ г. Москвы «Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения г. Москвы», г. Москва, 

Список литературы

1. Stewart B., Wild C.P. World Cancer Report. – International Agency for Research on Cancer. WHO: Chapter 5.12. 2014. PP. 470-476. 
2. Cancer Facts & Figures. – Atlanta: American Cancer Society, 2023. PP. 1-84. 
3. Ginsburg O., Yip C.-H., Brooks A., Cabanes A. et al. Breast cancer early detection. A phased approach to implementation / / Cancer. 2020. № 126. PP. 2379-2393. 
4. Ouyang Y.L., Zhou Z.H., Wu W.W. et al. A review of ultrasound detection methods for breast microcalcification // Math. Biosci. Eng. 2019. № 16 (4). PP. 1761-1785. 
5. Sood R., Rositch A.F., Shakoor D., Ambinder E., Pool K.L., Pollack E., Mollura D.J., Mullen L.A., Harvey S.C. Ultrasound for Breast Cancer Detection Globally: A Systematic Review and Meta-Analysis // J. Glob. Oncol. 2019. Vol. 5. PP. 1-17. 
6. Ветшева Н.Н., Фисенко Е.П., Костенко Е.А. Биофантом для отработки практических навыков при выполнении миниинвазивных вмешательств и интраоперационных исследований под ультразвуковым контролем / Патент на изобре- тение RU 2747253 C1. 2021. 
7. Groves L.A., Keita M., Talla S., Kikinis R., Fichtinger G., Mousavi P., Camara M. A Review of Low-cost Ultrasound Compatible Phantoms // IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 2023. Vol. 70 (12). PP. 3436-3448. 
8. 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 J. 2022. Vol. 14 (1). P. 14. 
9. Васильев Ю.А., Омелянская О.В., Насибуллина А.А., Леонов Д.В., Булгакова Ю.В., Ахмедзянова Д.А., Шумская Ю.Ф., Решетников Р.В. Антропоморфные фантомы молочной железы для лучевой диагностики: научный обзор // Digital Diagnostics. 2023. Т. 4. № 4. С. 569-592. 
10. Gautam U.C., Pydi Y.S., Selladurai S., Das C.J., Thittai A.K. et al. A Poly-vinyl Alcohol (PVA)-based phantom and training tool for use in simulated Transrectal Ultrasound (TRUS) guided prostate needle biopsy procedures // Med. Eng. Phys. 2021. Vol. 96. PP. 46-52. 
11. De Jong T.L., Pluymen L.H., van Gerwen D.J., Kleinrensink G.-J. et al. PVA matches human liver in needle-tissue interaction // J. Mech. Behav. Biomed. Mater. 2017. Vol. 69. PP. 223-228. 
12. Jiang S., Liu S., Feng W. PVA hydrogel properties for biomedical application // J. Mech. Behav. Biomed. Mater. 2011. Vol. 4 (7). PP. 1228-1233. 
13. 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 // Int. J. Comput. Assist. Radiol. Surg. 2023. Vol. 19. PP. 151-161. 
14. Culjat M.O., Goldenberg D., Tewari P., Singh R.S. A Review of Tissue Substitutes for Ultrasound Imaging // Ultrasound in Medicine & Biology. 2010. Vol. 36. № 6. PP. 861-873. 
15. Leonov D., Nasibullina A., Grebennikova V., Vlasova O., Bulgakova Y., Belyakova E., Shestakova D., Costa-Jъnior J.F.S., Omelianskaya O., Vasilev Y. Design and evaluation of an anthropomorphic neck phantom for improved ultrasound diagnostics of thyroid gland tumors // Int. J. CARS. 2024. Vol. 19. PP. 1579-1588. 
16. Hu X., Myers K.S., Oluyemi E.T. et al. Presentation and characteristics of breast cancer in young women under age 40 // Breast Cancer Res. Treat. 2021. Vol. 186 (1). PP. 209-217. 
17. Ali A., Wahab R., Huynh J. et al. Imaging properties of 3D printed breast phantoms for lesion localization and Core needle biopsy training // 3D Print. in Med. 2020. Vol. 6. Art. 4. РР. 1-6. 
18. Леонов Д.В., Решетников Р.В., Кульберг Н.С., Насибуллина А.А., Громов А.И. Наблюдения доплеровского мерцающего артефакта: база данных радиочастотных ультразвуковых сигналов // Digital Diagnostics. 2021. Т. 2. № 3. С. 261-276. 
19. Васильев Ю.А., Омелянская О.В., Насибуллина А.А. и др. Использование фантомов в процессе обучения ультразвуковой диагностике: методические рекомендации // Серия «Лучшие практики лучевой и инструментальной диагностики». № 137. – М.: ГБУЗ «НПКЦ ДиТ ДЗМ», 2024. 60 с. 
20. Sugiki D., Matsushima H., Asao T., Tokumine J., Lefor A.K., Kamisasanuki T., Suzuki M., Gomei S. A web-based self-learning system for ultrasound-guided vascular access // Medicine (Baltimore). 2022. Vol. 101 (43). Art. e31292. 
21. 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.