Фантом воспроизводит объём с включениями, которые должны давать определённый контраст относительно фона. Геометрия включения и выбранная плоскость влияют на его видимый размер. Наличие мишени в модели само по себе не задаёт единственного правильного изображения.
Устройство и принцип действия
В описании «Фантом молочной железы Kyoto Kagaku US-6 BREAST FAN для УЗ-обследования» важна оговорка в строке «Около 57 × 43 × 27 см, 13 кг в упаковке». Округлённое число нельзя без дополнительных оснований превращать в предельное. Даже после перевода в другую единицу исходная неопределённость обозначения сохраняется.
При размещении фантома ориентируются на габариты плиты. Основание должно целиком лежать на устойчивой поверхности, а над подмышечной частью оставляют место для кисти с датчиком. После обследования гель снимают влажной тканью. Карта включений и учебная запись позволяют повторить поиск уже на другом занятии, сохранив для преподавателя те же ориентиры.
Документация Sun Nuclear для многоцелевых ультразвуковых фантомов показывает разные наборы мишеней и областей проверки. Сам факт наличия мишени не задаёт единую методику для всех систем. В программу контроля включают только те проверки, которые имеют определённый смысл для используемого датчика и подтверждённый способ интерпретации.
Фантом позволяет работать с настоящим аппаратом: выбирать датчик, менять глубину, фокус и усиление, наблюдать влияние настроек на сигнал. При этом материал и включения воспроизводят ограниченный набор свойств. Однородный блок удобен для начальной работы, но не заменяет вариабельность анатомии и патологических изменений. Для пункций дополнительно важны способность материала сохранять структуру и видимость инструмента.
На физическом блоке некоторые структуры выглядели очень отчётливо, и обучающийся ожидал такой же картины в любом исследовании. Проблема возникла из-за неверного описания границ модели. Фантом полезен для конкретной задачи, но не воспроизводит автоматически весь диапазон тканей, газа, движения и акустических окон.
Преподаватель дополняет занятие случаями с ограниченной визуализацией и обсуждением качества. При выборе оборудования заранее проверяют, какие артефакты действительно формируются физически или программно, а какие необходимо изучать на другом материале.
Калибровка устанавливает согласование физического положения и виртуальной сцены. Её проверяют после перемещения оборудования, замены компонентов и обновления программы в предусмотренных случаях. Если фантом сдвинут, а координатная система осталась прежней, обучающийся может компенсировать техническую ошибку неестественным движением. Такой навык не следует закреплять.
Для систем с реальным ультразвуком проверяют совместимость частотного диапазона, геометрию поверхности и допустимые контактные средства. Не каждый материал рассчитан на все датчики и режимы. Рекомендации изготовителя фантома важны для сохранения его структуры; инструкции к клиническому датчику — для защиты самого датчика.
Острые инструменты остаются реальными даже в учебной среде. Организуют безопасное обращение, сбор и хранение. Жидкости для заполнения каналов и средства очистки используют по инструкции. Нельзя считать любой учебный гель подходящим для ультразвукового датчика и материала фантома одновременно.
Калиперы и ошибка масштаба на ультразвуковом фантоме
Калипер — программная измерительная метка, положение которой переводится из координат изображения в физическую длину. Для проверки геометрического масштаба используют объект с известным расстоянием между отражателями. При этом важны не только вычисления, но и воспроизводимое правило установки обеих меток.
Паспортное расстояние между мишенями составляет 20 мм. Сопоставим несколько возможных показаний калипера с этим расстоянием. Знак относительного отклонения показывает направление смещения.
В этом примере на горизонтальной оси отложен показатель «Показание, мм», на вертикальной — «Относительное отклонение, %». Для первой точки исходная величина равна 19,5, расчётный результат — −2,5. Для точки 20,1 получаем 0,5. Последняя пара значений — 20,5 и 2,5. Все подписи относятся к одной модели и к единицам, приведённым на осях.
До вывода о работоспособности учитывают неопределённость мишени, точку установки калипера и условия измерения. Здесь не вводится допуск производителя.
| Показание, мм | Относительное отклонение, % |
|---|---|
| 19,5 | −2,5 |
| 19,9 | −0,5 |
| 20,1 | 0,5 |
| 20,5 | 2,5 |
Поставьте метки сначала по центрам отражателей, затем сравните с повтором другого оператора. Для протяжённых ярких пятен различие в выборе края само даёт измеримый разброс.
Применение и ограничения
Для проверки переноса меняют случай, убирают подсказки и используют отличающуюся конфигурацию в пределах программы. Если участник успешно действует только на одном знакомом фантоме, это может быть запоминание маршрута. Обучение на симуляторе дополняется предусмотренной программой практикой под руководством специалиста; один цифровой сертификат не описывает все компетенции.
После попытки проверяют состояние расходного элемента, положение модели и восстановление программы. Если одна группа начинает с новой вставкой, а следующая — со следами прежнего действия, одинаковая инструкция даёт разные исходные условия. При разборе результата различают действия обучающегося, действия инструктора и реакцию самого тренажёра.
Пример из практики
Пример оборудования · Компрессионный фантом молочной железы для маммографии Kyoto Kagaku Comp-AY
Kyoto Kagaku PH-83 Comp-AY предназначен для обучения укладке молочной железы и получения маммографических изображений при компрессии. Мягкая модель содержит объёмное распределение волокнистых структур и образований. В отличие от тестовой пластины с плоским рисунком здесь на изображение влияет реальная деформация фантома между опорой и компрессионной поверхностью.
Компрессионный фантом молочной железы для маммографии Kyoto Kagaku Comp-AY
Пример оборудования · Набор фантомов молочной железы Kyoto Kagaku US-9 Duo для биопсии под УЗ-контролем
В наборе Kyoto Kagaku US-9 Duo две модели молочной железы для отработки биопсии под контролем ультразвука. Прозрачная позволяет увидеть, как направление иглы в материале соотносится с изображением на мониторе. Непрозрачная скрывает внутреннее устройство и ставит перед слушателем следующую задачу — найти образование и взять из него образец, ориентируясь на эхограмму. Обе модели изготовлены из гидрогеля с сопротивлением, которое участник ощущает при продвижении иглы.
Набор фантомов молочной железы Kyoto Kagaku US-9 Duo для биопсии под УЗ-контролем
Пример оборудования · US-MA — фантом молочной железы с пятью типовыми мишенями для УЗ-биопсии
Предусмотрите свободный подход к фантомной молочной железе как для руки с датчиком, так и для руки с учебным инструментом. На демонстрации преподаватель может показать одну и ту же мишень с двух сторон. При экзамене положение основания лучше фиксировать в методической карте, чтобы все участники начинали поиск из сопоставимых условий.
US-MA — фантом молочной железы с пятью типовыми мишенями для УЗ-биопсии
Связь с другими технологиями
Ультразвуковой тренажёр пункции с визуализируемым каналом
В таком тренажёре материал должен создавать подходящее ультразвуковое изображение и одновременно допускать контролируемое движение инструмента. Успешное попадание в канал и непрерывная видимость кончика — разные результаты. Их полезно оценивать раздельно.
Фантом для исследования плода и ориентация в объёме
Учебный объект задаёт взаимное положение анатомических ориентиров без вариабельности реального исследования. При повороте плоскости один и тот же элемент появляется в разных сечениях. Это позволяет отделить навык поиска плоскости от навыка распознавания структуры на готовом кадре.
Как интерпретировать наблюдение
Возможность увидеть жидкость в модели не воспроизводит всю клиническую вариабельность. Поэтому обучение должно объяснять, что именно имитируется, а что отсутствует. Реалистичная отдельная картинка не делает фантом полной заменой клинической подготовки.
Чек-лист связывают с тем, что модель позволяет проверить. Если пункт требует свойства, которого в фантоме нет, оценщик вынужден предполагать. Это снижает качество оценки. Ограничение лучше явно обозначить и дополнить другим форматом обучения, чем создавать иллюзию полного контроля.
Эта конфигурация специализируется на трансректальном исследовании предстательной железы. Для отдельного обучения аноскопии и разнообразным ректальным патологиям нужны соответствующие дополнительные структуры. При комплектовании учитывают один тазовый корпус и четыре вставки. Они обеспечивают последовательность четырёх случаев, а не одновременную работу четырёх студентов на самостоятельных тазовых моделях.
US-MA предназначен для обучения ультразвуковому исследованию молочной железы и пункции включений. В объёме модели размещены киста, липома, фиброаденома и два разных имитатора злокачественных образований. Это позволяет составить серию заданий на распознавание и описание целей в одном рабочем поле.
US-MA — фантом молочной железы с пятью типовыми мишенями для УЗ-биопсии
Пример оборудования · SurgMate SMBR — фантом молочной железы для биопсии, аспирации и абляции
Серия SMBR предназначена для обучения интервенционным процедурам на модели молочной железы под контролем ультразвука. При выборе важны сторона, характер включений и тип воздействия. Для забора тканевого столбика нужна плотная мишень, для аспирации — полость, а для микроволнового воздействия предусмотрена отдельная группа вставок.
SurgMate SMBR — фантом молочной железы для биопсии, аспирации и абляции
Эхокардиографический фантом и выбор плоскости сканирования
Модель сердца позволяет сопоставить сечение с известной пространственной анатомией. Задача меняется в зависимости от того, может ли участник видеть внешнюю ориентацию, переставлять модель или использовать программную подсказку. Сохранённый кадр оценивают вместе с положением головки.
Учебный фантом и метрологический тест-объект
Учебный фантом может быть ориентирован на анатомическую правдоподобность, а тест-объект — на воспроизводимое измерение определённого свойства системы. Один объект иногда совмещает задачи, но для количественного вывода нужны известные характеристики мишеней и подходящая методика.
Сравнение смежных понятий
| Понятие | Что оно описывает |
|---|---|
| Фантом молочной железы для обучения визуализации очага | Фантом воспроизводит объём с включениями, которые должны давать определённый контраст относительно фона. |
| Ультразвуковой тренажёр пункции с визуализируемым каналом | В таком тренажёре материал должен создавать подходящее ультразвуковое изображение и одновременно допускать контролируемое движение инструмента. |
| Ультразвуковая визуализация иглы в продольной и поперечной плоскостях | В продольной плоскости видимый участок иглы может иметь форму линии, в поперечной — компактной отметки. |
Набор фантомов молочной железы Kyoto Kagaku US-9 Duo для биопсии под УЗ-контролем
Виды биопсии и условия занятия
Модель поддерживает тонкоигольную аспирационную, толстоигольную и вакуумную биопсию, включая технику с системой Mammotome. Подготовка задания зависит от доступного инструмента и от того, что предстоит оценить. Для обучения наведению достаточно получить устойчивое изображение цели и кончика иглы. Для занятия по взятию образца в упражнение включают забор материала и сверку результата с условием задачи.
Мишени прозрачной и непрозрачной моделей
В прозрачном фантоме двенадцать синих гиперэхогенных мишеней. Они расположены на трёх уровнях и имеют два диаметра. Для первой попытки преподаватель может показать нужное включение через стенку, попросить участника найти его на экране и сопоставить угол инструмента с плоскостью датчика. Затем слушатель повторяет задание с меньшей целью или с включением, которое лежит глубже. Карту расположения удобно использовать для выбора следующего задания.
В непрозрачном исполнении шесть мишеней гиперэхогенные, ещё шесть гипоэхогенные. Первые окрашены в синий цвет, вторые в красный. Участник заранее описывает эхогенность выбранной цели, сохраняет изображение иглы и после извлечения проверяет цвет полученного материала. Преподаватель может обсудить две конкретные вещи — насколько уверенно слушатель локализовал нужное включение и удалось ли получить образец именно из него. Только по внешней форме непрозрачной модели ответ определить невозможно.
Подробнее: Набор фантомов молочной железы Kyoto Kagaku US-9 Duo для биопсии под УЗ-контролем
SurgMate SMBR — фантом молочной железы для биопсии, аспирации и абляции
Что различается у полной и односторонней платформ
В техническом описании производителя для полной модели указаны габариты 42 × 35,5 × 15 см и масса 3 кг. Односторонний модуль компактнее — 16 × 21 × 11 см и 1,1 кг. Эти параметры относятся к рабочим моделям. Для выездного обучения отдельно учитывают габариты упаковки, размещение сканера и удобный подход к выбранной стороне. В полной платформе можно отвести одну сторону под демонстрацию, вторую сохранить для самостоятельной работы группы.
Подробнее: SurgMate SMBR — фантом молочной железы для биопсии, аспирации и абляции
US-MA — фантом молочной железы с пятью типовыми мишенями для УЗ-биопсии
Сначала описать, затем свериться с ключом
Все группы мишеней представлены в диапазоне 3–15 мм. Размер сам по себе не раскрывает характер учебного объекта. Поэтому слушатель сначала описывает контуры, внутреннюю эхоструктуру и положение включения на двух срезах. Только затем преподаватель сопоставляет описание с ключом фантома. Названия мишеней обозначают заложенные в модель образцы.
Работа несколькими группами
Попросите первого участника составить описание без указания названия имитатора. Второй по этому описанию должен найти тот же объект. Если участники выбрали разные цели, разберите, какого анатомического ориентира или размера не хватило. Для выездного занятия предусмотрен кейс, а ультразвуковой сканер и пункционные принадлежности подбирают к программе отдельно.
Подробнее: US-MA — фантом молочной железы с пятью типовыми мишенями для УЗ-биопсии
Модель молочной железы для обследования и аспирации кисты Limbs & Things 40044
Ткань модели по ощущениям тёплая и поддаётся мягкому давлению пальцев. До аспирации студент последовательно обследует весь образец и описывает найденные участки. Можно предложить ему отметить предполагаемую кисту на отдельной схеме и объяснить, какое ощущение послужило ориентиром. Наставник сверяет ответ с фактическим размещением имитаций и обсуждает различия между карциномой, фиброаденомой и наполненной полостью на этой модели.
На модели Limbs & Things 40044 можно сначала провести пальпаторное исследование молочной железы, а затем выполнить аспирацию имитированной кисты. Карцинома и фиброаденома служат двумя дополнительными ориентировочными находками. Образец установлен на компактной жёсткой основе из двух деталей. Его удобно поставить на стол для демонстрации или удерживать у грудной клетки, когда преподаватель показывает технику самообследования.
Подробнее: Можно ли по транспортным габаритам оценить место для диагностического фантома?
По теме в энциклопедии
- Ультразвуковой тренажёр пункции с визуализируемым каналом
- Фантом для исследования плода и ориентация в объёме
- Эхокардиографический фантом и выбор плоскости сканирования
- Можно ли по транспортным габаритам оценить место для диагностического фантома?
- Контроль УЗ-сканера на фантоме: однородность, разрешение и базовая серия
- Ультразвуковой тренажёр: фантомы, виртуальные системы и обучение
- Тренажёр плевральных вмешательств: анатомические ориентиры и сменные модули