Фантомы в ультразвуковой диапевтике
Зубов А.Д.
Донецкое областное клиническое территориальное медицинское объединение, АМИПТ
Чрескожная пункционная биопсия является важным, нередко единственным достоверным методом диагностики диффузных и очаговых заболеваний печени. Потребность в выполнении чрескожных биопсий неуклонно растет.
Рассмотрим пример. По данным [4], ежегодно в Украине выявляется 188 000 случаев хронического гепатита и цирроза печени (данные на 2002 г.). Согласно современным представлениям, назначение терапии при хронических диффузных заболеваниях печени должно обязательно учитывать активность и стадию патологического процесса, определение которых возможно только при гистологическом исследовании. По нашему мнению, согласующемуся с мнением ряда авторов, порядка 80% этих больных нуждаются в биопсии печени [1, 2, 3, 7]. Таким образом, ежегодно должно быть выполнено 150 400 пункций по поводу хронических диффузных заболеваний печени, т.е. для обеспечения полноценной диагностики 93 бригады (в среднем - по 4 на каждую область Украины) должны заниматься исключительно трепанбиопсиями печени при условии выполнения 7 пункций в день 232 рабочих дня в год (исключая 1 мес. отпуска); либо 648 врачей (гастроэнтерологов, инфекционистов) должны ежедневно выполнять по одной трепанбиопсии печени. Подчеркнем, что в данном примере рассматриваются только диффузные заболевания печени. Если же учитывать потребность в биопсии других органов и по поводу не только диффузной, но и очаговой патологии, то количество необходимых чрескожных вмешательств значительно увеличивается.
Одной из основных причин, ограничивающих применение чрескожных диагностических вмешательств, является риск осложнений геморрагического характера [1, 5, 6]. Использование ультразвукового контроля позволяет свести к минимуму риск геморрагии за счет выбора безопасной траектории пункционного канала [1, 2, 6]. Таким образом, внедрение в клиническую практику ультразвуковой навигации чрескожных вмешательств позволит обеспечить массовость выполнения пункционных биопсий печени при ее диффузных заболеваний и очаговой патологии. В связи с этим особую актуальность приобретает вопрос подготовки специалистов интервенционного ультразвука.
Имеются сведения, что количество осложнений при пункционной биопсии печени находится в обратной зависимости от опыта и квалификации врача [5, 6], поэтому недопустимо допускать к выполнению вмешательства врача, не владеющего в достаточной степени методами интервенционного ультразвука. Возникает проблема объекта для обучения выполнению пункционных вмешательств под ультразвуковым контролем. Обучение на животных сопряжено с организационными трудностями, потребностями в специально оборудованной операционной для животных, оснащенной ультразвуковым сканером и пр. О существовании фантомов для пункций под ультразвуковым контролем имеются единичные сведения, но их малодоступность и высокая стоимость не позволила им найти применение в Украине. Решением этой проблемы может быть создание доступных фантомов для отработки техники интервенционных вмешательств под ультразвуковым контролем, что и явилось целью настоящей работы.
Материал и методы
Для отработки техники интервенционного ультразвука использовали фантом с желатиновым наполнителем, который изготовляется следующим образом.
В емкость диаметром не менее 30 см. заливают концентрированный желатиновый р-р (200 грамм на 1 литр воды, желательно добавление непрозрачных красителей) слоем 3-4 см., охлаждают. После застывания на поверхность выкладывают объекты, имитирующие органы либо патологические образования: фрагмент или целая (в зависимости от разметов фантома) печень животного (свиньи, кролика), перепелиные яйца, мелкие фрукты и пр., после чего заливают следующий слой раствора желатина. Для моделирования структур, расположенных на различной глубине, возможно создание нескольких слоев, содержащих имитирующие предметы. Толщина желатинового слоя определяется исходя из желаемой глубины залегания объекта.
Был создан фантом для отработки трепанбиопсии печени под ультразвуковым контролем при диффузных заболеваниях. В качестве имитирующего объекта использован фрагмент печени животного (свиньи) размером 20 см, содержащий характерные для V-VII сегментов печени человека структуры: капсулу, сосуды, желчные протоки, расположенный относительно поверхности фантома аналогично расположению соответствующего участка печени человека относительно брюшной стенки. Глубина залегания фрагмента печени составила 3-6 см. от поверхности фантома.
Для ультразвукового контроля использовали сканер Logiq-3 с конвексным датчиком 3,5 МГц. Пункцию выполняли (рис.1.) иглой для трепанбиопсии 16 G, т.е. использовали оборудование и инструментарий, применяемый для трепанбиопсии печени при диффузных заболеваниях [1, 2, 3].
Результаты и их обсуждение
При изучении свойств емкости для фантома установлено, что металлическая емкость дает сильное отражение эхосигнала от дна, препятствующее визуализации фрагмента печени и не имеющее аналогов в организме человека. В связи с этим оптимальной является пластиковая емкость.
При использовании в качестве наполнителя чистого раствора желатина фантом получается полупрозрачным, объект-имитатор просматривается визуально, что препятствует полноценному обучению технике пункции. Для обеспечения непрозрачности наполнителя в него добавляли краситель, не меняющий свойств желатинового слоя.
Желатиновый наполнитель визуализировался на эхограммах как гомогенная изоэхогенная среда, сопоставимая по эхоплотности с жировой клетчаткой человека (рис. 1).
Печень животного по эхографическим характеристикам была близка к печени человека. Визуализировались: капсула, проекция крупных кровеносных сосудов, желчные протоки, сходные по эхосемиотике с таковыми у человека.
При ультразвуковом контроле пункции на фантоме отрабатывается техника визуализации дистального конца иглы при различных плоскостях сканирования с выведением всего биопсионного канала на экран. При этом наблюдают эхографическую картину, сходную с таковой при выполнении пункционного вмешательства человеку. По степени смещения тканей на протяжении пункционного канала наполнитель сопоставим с тканями тела человека. При контроле перемещения иглы в режиме энергетического допплеровского картирования визуализация достигается путем последовательных поступательных движений, вызывающих акустические артефакты от дистального конца иглы.
Желатиновый наполнитель указанной концентрации достаточно прочно удерживает объект-имитатор (печень животного), не позволяя ему перемещаться при прокалывании капсулы внутри фантома. По упругости и консистенции поверхность фантома близка к поверхности тела человека, что позволяет вырабатывать оптимальную степень компрессии датчика исходя из требований обеспечения полноценной визуализации процесса пункции.
По сопротивлению ходу иглы наполнитель несколько ниже, чем ткани тела человека, что указывает на необходимость его дальнейшего совершенствования.
Фантом может быть использован многократно. Пункционный канал, визуализируемый сразу после выполнения пункции как линейная гиперэхогенная неподвижная структура, со временем эхогенность канала снижается, через 6-8 часов канал не визуализируется.
С применением фантома можно отрабатывать методику пункции как в режиме оператор-ассистент (техника "свободной руки"), так и в индивидуальном, при использовании автоматических игл.
Предложенный фантом может быть использован для отработки техники пункционных вмешательств под контролем компьютерной томографии (рис. 3).
Фантом может использоваться в течение 5-6 дней при хранении при температуре +50С, применение ограничено сроком пригодности объекта-имитатора (печени животных).
Заключение
Таким образом, предложенный фантом по эхографическим характеристикам близок к организму человека, что позволяет отрабатывать технику пункционных вмешательств на печени. Достоинствами предлагаемой модели является дешевизна, доступность, простота и быстрота в исполнении, возможность имитации необходимых анатомических структур в соответствии с потребностями процесса обучения. Описанный фантом может быть широко использован в подготовке врачей интервенционного ультразвука, а также специалистов специальностей, имеющих потребность в выполнении чрескожных пункций печени (инфекционистов, гастроэнтерологов, онкологов и пр.) Использование фантома позволяет обеспечить высокое качество подготовки специалистов, что обусловит снижение риска осложнений и широкое распространение методики пункции печени в соответствии с имеющейся клинической потребностью.
Всі матеріали даного сайту публікуються з дозволу авторів.
При копіюванні матеріалів обов'язково вказувати автора та посилання на сайт.
Graphic's and information support on Radger
Рисунок 1.
Отработка техники трепанбиопсии печени под ультразвуковым контролем на фантоме.
Рисунок 2.
Пункционная биопсия фантома. Ультразвуковая картина.
Рисунок 3.
Пункционная биопсия фантома. КТ-контроль.
Литература
1. Биопсия печени. Учебно-методическое пособие. // Под редакцией профессора И.В. Маева.- 2002.- М.: ГОУ ВУНМЦ.- 28 с
2. Василенко И.В., Зубов А.Д. Роль пункционных биопсий печени в диагностике диффузных и очаговых поражений печени // Doktor.- 2004.- №3.- С. 12-16.
3. Зубов О.Д., Динник О.Б., Мечів Д.С., Медведєв В.Є. Діагностична черезшкірна пункційна біопсія печінки під ультразвуковим контролем. (Методичні рекомендації).- Київ, 2005.-16 с.
4. Марченко Н.В., Порохницький В.Г., Топольницький В.С. Вірусні гепатити .-Київ:Фенікс, 2002.- 296 с.
5. Ющук Н.Д., Знойко О.О., Сафиуллина Н.Х., Келли Е.И. Пункционная биопсия печени и возможности неинвазивного мониторинга фиброза при хроническом вирусном гепатите С // Клинические перспективы гастроэнтерологии, гепатологии.- 2002.- №1.- С. 9-16.
6. Cadranel J.-F., Rufat P., Degos F. Practices of liver biopsy in France: results of a prospective nationwide survey // Hepatology.- 2000.- Vol. 32, #3.- P. 477-481
7. Sherif S., Cammel G., Carey W.D. et al. The role of liver biopsy in Chronic Hepatitis C // Hepatology.- 2001.-Vol.33.- #1.- P.196-200.
АСОЦІАЦІЯ МІНІМАЛЬНОЇ ІНВАЗИВНОЇ ТА
ПАЛІАТИВНОЇ ТЕРАПІЇ УКРАЇНИ
www.amipt.ultrasound.net.ua
© "Асоціація малоінвазивної та паліативної терапії" 2006-2008. Усі права захищені.
