Моделирование регионарной анестезии под ультразвуковым контролем с помощью интегрированного применения трехмерных технологий и фантомов

Описаны новые направления исследований различных видов применения УЗИ с использованием трехмерного моделирования, которые были внедрены в Центре ультразвуковой диагностики и интервенционной сонографии клинической больницы «Феофания» (г. Киев) для перспективных исследований с целью создания модельно-...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2011
1. Verfasser:	Бубнов, Р.В.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України 2011
Schriftenreihe:	Международный медицинский журнал
Schlagworte:	Лучевая диагностика
Online Zugang:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/30667
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Моделирование регионарной анестезии под ультразвуковым контролем с помощью интегрированного применения трехмерных технологий и фантомов / Р.В. Бубнов // Международный медицинский журнал. — 2011. — Т. 17, № 2. — С. 98-104. — Бібліогр.: 15 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-30667
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-306672025-02-09T12:16:06Z Моделирование регионарной анестезии под ультразвуковым контролем с помощью интегрированного применения трехмерных технологий и фантомов Моделювання регіонарної анестезії під ультразвуковим контролем за допомогою інтегрованого застосування тривимірних технологій і фантомів Simulation of regional anesthesia under ultrasound control using integrated application of three dimensional technologies and phantoms Бубнов, Р.В. Лучевая диагностика Описаны новые направления исследований различных видов применения УЗИ с использованием трехмерного моделирования, которые были внедрены в Центре ультразвуковой диагностики и интервенционной сонографии клинической больницы «Феофания» (г. Киев) для перспективных исследований с целью создания модельно-управляемой интервенционной медицины и общей модели знаний о пациенте. Представлены данные использования метода на примере изучения анатомии нервов нижних конечностей при проведении регионарной анестезии под УЗ контролем на трехмерных моделях и фантомах. Описано нові напрями досліджень різних видів застосування УЗД з використанням тривимірного моделювання, які були впроваджені в Центрі ультразвукової діагностики та інтервенційної сонографії клінічної лікарні «Феофанія» (м. Київ) для перспективних досліджень з метою створення модельно-керованої інтервенційної медицини та загальної моделі знань про пацієнта. Представлено дані використання методу на прикладі вивчення анатомії нервів нижніх кінцівок під час проведення регіонарної анестезії під УЗ контролем на тривимірних моделях і фантомах. New trends in investigation of various types of ultrasonography application with the use of threedimensional simulation which were introduced in the Center of radiation diagnosis and interventional sonography of Feiofania Clinical Hospital (Kyiv) for prospective investigation with the purpose to created model-guided intervention medicine and general model of knowledge about the patient are described. The data about the use of the method by the example of the study of the anatomy of the nerves of lower extremities at regional anesthesia under ultrasound control are presented on three dimensional models and phantoms. 2011 Article Моделирование регионарной анестезии под ультразвуковым контролем с помощью интегрированного применения трехмерных технологий и фантомов / Р.В. Бубнов // Международный медицинский журнал. — 2011. — Т. 17, № 2. — С. 98-104. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. XXXX-0090 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/30667 616-073.43 ru Международный медицинский журнал application/pdf Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Лучевая диагностика Лучевая диагностика
spellingShingle	Лучевая диагностика Лучевая диагностика Бубнов, Р.В. Моделирование регионарной анестезии под ультразвуковым контролем с помощью интегрированного применения трехмерных технологий и фантомов Международный медицинский журнал
description	Описаны новые направления исследований различных видов применения УЗИ с использованием трехмерного моделирования, которые были внедрены в Центре ультразвуковой диагностики и интервенционной сонографии клинической больницы «Феофания» (г. Киев) для перспективных исследований с целью создания модельно-управляемой интервенционной медицины и общей модели знаний о пациенте. Представлены данные использования метода на примере изучения анатомии нервов нижних конечностей при проведении регионарной анестезии под УЗ контролем на трехмерных моделях и фантомах.
format	Article
author	Бубнов, Р.В.
author_facet	Бубнов, Р.В.
author_sort	Бубнов, Р.В.
title	Моделирование регионарной анестезии под ультразвуковым контролем с помощью интегрированного применения трехмерных технологий и фантомов
title_short	Моделирование регионарной анестезии под ультразвуковым контролем с помощью интегрированного применения трехмерных технологий и фантомов
title_full	Моделирование регионарной анестезии под ультразвуковым контролем с помощью интегрированного применения трехмерных технологий и фантомов
title_fullStr	Моделирование регионарной анестезии под ультразвуковым контролем с помощью интегрированного применения трехмерных технологий и фантомов
title_full_unstemmed	Моделирование регионарной анестезии под ультразвуковым контролем с помощью интегрированного применения трехмерных технологий и фантомов
title_sort	моделирование регионарной анестезии под ультразвуковым контролем с помощью интегрированного применения трехмерных технологий и фантомов
publisher	Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
publishDate	2011
topic_facet	Лучевая диагностика
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/30667
citation_txt	Моделирование регионарной анестезии под ультразвуковым контролем с помощью интегрированного применения трехмерных технологий и фантомов / Р.В. Бубнов // Международный медицинский журнал. — 2011. — Т. 17, № 2. — С. 98-104. — Бібліогр.: 15 назв. — рос.
series	Международный медицинский журнал
work_keys_str_mv	AT bubnovrv modelirovanieregionarnojanesteziipodulʹtrazvukovymkontrolemspomoŝʹûintegrirovannogoprimeneniâtrehmernyhtehnologijifantomov AT bubnovrv modelûvannâregíonarnoíanestezíípídulʹtrazvukovimkontrolemzadopomogoûíntegrovanogozastosuvannâtrivimírnihtehnologíjífantomív AT bubnovrv simulationofregionalanesthesiaunderultrasoundcontrolusingintegratedapplicationofthreedimensionaltechnologiesandphantoms
first_indexed	2025-11-25T23:24:31Z
last_indexed	2025-11-25T23:24:31Z
_version_	1849806630360711168
fulltext	98 Международный Медицинский журнал, 2011, № 2 © Р. В. БуБноВ, 2011. уДК 616-073.43 Моделирование регионарной анестезии под ультразвуковыМ контролеМ с поМощью интегрированного приМенения трехМерных технологий и фантоМов р. В. БуБноВ Центр ультразвуковой диагностики и интервенционной сонографии клинической больницы «Феофания» Государственного управлениями делами, Киев описаны новые направления исследований различных видов применения узи с использованием трехмерного моделирования, которые были внедрены в Центре ультразвуковой диагностики и ин- тервенционной сонографии клинической больницы «феофания» (г. киев) для перспективных ис- следований с целью создания модельно-управляемой интервенционной медицины и общей модели знаний о пациенте. представлены данные использования метода на примере изучения анатомии нервов нижних конечностей при проведении регионарной анестезии под уз контролем на трех- мерных моделях и фантомах. Ключевые слова: сонография, блок периферических нервов, регионарная анестезия под УЗ контролем, трехмерное моделирование, фантом, фотограмметрия, кривая обучаемости. ультразвуковое исследование (уЗи, уЗ ска- нирование, эхография, сонография) — метод по- лучения эхо-изображений отраженного уЗ сиг- нала от тканей человеческого организма с меди- цинской диагностической целью. уЗи как метод медицинской визуализации начало применяться более 40 лет назад, и активно используется в со- временной медицине. уЗи рекомендуется специ- алистами Всемирной организации здравоохране- ния в качестве основного и часто завершающего этапа в диагностике многих заболеваний. В настоящее время происходит «тихая» рево- люция, в результате которой все процессы в ме- дицине принимают цифровой формат — дигита- лизируются [1]. При сравнении диагностической эффективности различных методов непрямой ви- зуализации ультрасонография стала приобретать качественно новое значение, связанное как с со- вершенствованием самого метода уЗ визуализации, так и с результатами трехмерной реконструкции, выполненной по сонографическим данным [2]. наиболее перспективным считается применение данных трехмерного исследования в интраопера- ционной навигации и компьютерном моделирова- нии инвазивных манипуляций. современная хирургия — это сложнейший комплекс составных элементов, где доминирует тенденция значительного снижения травматич- ности вмешательства, повышения надежности и косметических характеристик. В процессе под- готовки к оперативному вмешательству активнее используются доступные визуальные материалы, чаще всего представленные в двухмерном изо- бражении. современные способы визуальной диагностики — уЗи, компьютерная томография (кТ), магниторезонансная томография (МрТ) — позволяют определить точную локализацию па- тологического очага. Почти все инвазивные манипуляции могут быть разделены на два этапа: первый — получение доступа к ткани-мишени, а второй — собственно лечебный, с доставлением лечебного средства к цели. Большинство осложнений хирургических манипуляций чаще связано с дефектом прямого доступа, а не с самим вмешательством на объек- те. решение задач оптимизации доступа является наиболее эффективным способом качественного улучшения предоперационной диагностики и по- вышения точности хирургических манипуляций, который преследует следующие цели: моделирование конкретных клинических си- туаций, предоперационное планирование; планирование сложных, ранее не практикуе- мых интервенционных методик; повышение доказательности интервенцион- ных методик; создание виртуальных тренажеров, базы для обучения, научных исследований. регионарная анестезия под уз контролем. использование методов уЗ визуализации в ре- гионарной анестезии (ра) вызывает все боль- ший интерес исследователей. с момента выхода первых работ по использованию уЗи в этой об- ласти (1994 г.) опубликовано более чем 1500 ис- следований в поддержку целесообразности его применения [3]. Последние технические разработки позволяют использовать более высокие частоты ультразвука с достижением лучшего разрешения уЗ изобра- жения, а постпроцессинг повышает удобство для 99 лучеВая диагносТика пользователя. однако наряду с распространением уЗ контроля в ра широкое использование различ- ных блоков без надлежащей подготовки повышает риск последующих неадекватных результатов, по- этому качественное образование по применению методов ра имеет важное значение. есть ряд задач, которые необходимо решить, чтобы ра под уЗ контролем (рауЗ) стала стан- дартным методом в будущем. Во-первых, это разра- ботка ряда руководящих принципов для создания учебных программ в ранних сферах практического применения ра, определение уровня навыков и ми- нимальной подготовки, необходимых для дости- жения определенного уровня компетентности для рауЗ. Во-вторых, дальнейшее совершенствование технологий уЗи, необходимых для повышения визуализации мелких нервов, например боково- го кожного нерва бедра, глубоко расположенных нервов и т. п. Визуализация иглы остается проблемой, по- этому следует надеяться на дальнейшее развитие ее сонографических свойств. Вместе с тем, по- является все больше научных исследований для улучшения результатов проведения различных блоков. При рауЗ остается нерешенным техниче- ский вопрос ее выполнения, поскольку процедура требует участия трех рук (одна — для введения иглы, другая — для датчика и третья — для вве- дения катетера). Предлагают специальные уль- тразвуковые фиксаторы для датчика в условиях операционной, например UltraStand™. остается неизученной тема трехмерного мо- делирования периферических нервов для прове- дения ра. C. J. C. Cash et al. [4] было проведено уЗ пространственное отображение плечевого спле- тения, где в качестве ориентиров использовали сканы подключичной артерии и первого ребра. есть публикация о виртуальном моделировании ра на основании нарисованных трехмерных моде- лей и данных МрТ [5]. сообщается и об исполь- зовании ра под контролем трехмерного уЗи [6]. трехмерное узи. Метод трехмерной рекон- струкции уЗ данных на основании пресетов уЗ сканеров широко внедрен в практику, постоянно применяется, в том числе и автором, для визуа- лизации периферических нервов. но такой способ вряд ли можно рассматривать как полноценный метод получения трехмерного изображения, скорее это способ усовершенствованного представления двухмерных данных, над которыми выполняют- ся так называемые «растровые преобразования» (рис. 1). очевидно, что построение истинных трехмерных изображений возможно только при корректной текстурной сегментации исходных ультрасонограмм [7]. Моделирование интервенционных процедур под контролем узи на фантомах. В клинике «Феофания» созданы специальные фантомы для обучения интервенционным методикам под уЗ контролем, в том числе рауЗ [8], где точное диф- ференцирование тубулярных структур является основой метода. Фантом может быть эффективным как на начальных этапах овладения методикой, так и для экспертов, в том числе при выполнении научно-исследовательских работ [3]. При прове- дении рауЗ, кроме усвоения соноанатомии ра, анестезиолог должен отработать два основных практических навыка: возможность согласования иглы для уЗ луча и правильное определение до- ступа при условии постоянной визуализации иглы. Такие навыки можно получить при выполнении пункций на специально созданных фантомах для интервенционного ультразвука, приспособленных для ра. обучение на фантомах является первым шагом в учебных программах для усвоения мето- дик интервенционной сонографии. цель настоящего исследования заключается в изучении уЗ топографической анатомии нер- вов нижних конечностей на трехмерных моделях, а также в получении минимальных навыков и под- готовки, необходимых для достижения опреде- ленного уровня компетентности для регионарной рауЗ; разработке ряда руководящих принципов для решения учебных программ и сферы практи- ческого применения рауЗ. В поставленные задачи входят определение воспроизводимой модели ошибок, которые по- тенциально могли бы помочь в предотвращении ятрогенных повреждений в реальных ситуациях, а также некоторых методологических аспектов при проведении рауЗ и сравнение результатов различных способов в учебном процессе с при- менением тренажеров. исследование проходило в два этапа. Первый этап — изучение анатомии нижних конечностей на трехмерных моделях. Был обсле- дован 31 доброволец: 18 женщин и 13 мужчин (средний возраст 34 года, диапазон 21–56 лет). обследование проводили с помощью портативного уЗ аппарата «Sonosite M-Turbo» с использованием мультичастотных линейного и конвексного датчи- ков, а также на аппаратах «Hitachi HV900» с функ- цией соноэластографии с применением линейных и конвексных датчиков. оценивали уЗ параметры нервов нижних конечностей. Были получены уль- трасонографические данные области проведения основных блоков — паховой области (бедренный блок) и области бедра (блок седалищного нерва). использовали программное обеспечение Mimics 13, 3D doctor и др. для трехмерного моделиро- вания различной направленности — обработки данных, регистрации и сегментации данных уЗи, кТ, МрТ, фото-, эндоскопических изображений и т. д. с их последующей интеграцией в единую реалистичную виртуальную среду и дальнейшей анимацией по собственной методике [9]. В не- которых случаях не было особой необходимости создавать множество миллиметровых срезов, для создания модели достаточно несколько ракурсов и центрального среза. На втором этапе в исследование включили 2 группы врачей-анестезиологов по 8 человек. 100 лучеВая диагносТика участники не имели предыдущего опыта исполь- зования интервенционного ультразвука. Проводи- лась объективная регистрация усвоения навыков путем оценки успешных попыток визуализации нервной структуры куратором и адекватного пра- вильного выполнения пункционного вмешатель- ства под контролем уЗи с помощью электронного датчика на фантоме. Вычисляли коэффициенты ранговой корреляции спирмена между двумя группами при визуализации нервов нижних ко- нечностей и выполнении пункции на фантомах разными способами. текстурная сегментация ультрасонограмм. наиболее сложной с методологической точки зрения в трехмерной уЗ диагностике является проблема автоматизированной текстурной сег- ментации ультрасонограмм. именно корректно- стью выделения на уЗ изображении экспертно значимых зон определяется общая пригодность трехмерных диагностических данных. В то же время, результаты автоматизированной сегмента- ции уЗ изображений являются весьма скромны- ми и, возможно, недостаточными для построения полноценных векторно-объектных трехмерных сцен. Применение «ручной» экспертной сегмен- тации для получения таких объектов может дать приемлемые результаты, если ее целью являет- ся, например, выделение одного объекта, а число двухмерных сечений относительно невелико [10]. Фотограмметрия — это метод, предлагающий новый подход к трехмерному моделированию для создания трехмерных объектов на основе фотогра- фий. использовались инструменты ImageModeler, 3D Photo Builder Professional и трехмерный ла- зерный сканер для создания CAD/CAM моделей мелких объектов (рис. 2). В отдельных случаях, когда не нужна четкость и детализация, считается допустимым создавать модели или отдельные детали в таких программ- ных средствах, как 3DS Max, с последующей ин- теграцией их с полученными моде- лями на основании сонографической и с другой медицинской визуальной информацией. анимация и захват движения. достигнутый аппаратно-программ- ный уровень в дистанционном по- зиционировании уЗ датчика, нако- пленный отрицательный и положи- тельный опыт автоматизированной сегментации ультрасонограмм, бурное развитие программ трехмерной ани- мации, доступных для использования на персональном компьютере сред- ней графической и вычислительной мощности, позволяют обоснованно ставить вопрос о необходимости раз- работки и клинической апробации приемлемых с практической точки зрения и унифицированных методов трехмерной параметрической анима- ции на основании уЗ данных. захват движения (motion cap- ture — MoCap). Программа REALVIZ Movimento способна захватывать дви- жение нетвердых объектов (челове- ческое тело, инструменты, движение уЗ изображения) на стадии постобра- ботки, используя для этого синхрони- зированные изображения. При этом необходимо всего две камеры, кото- рые могут быть как подвижными, так и неподвижными, работать с разной скоростью съемки. Материал мож- но снимать в любых условиях, а не только в MoCap-студии. Вычисляе- мые данные, например отслеженное движение точки в разных ракурсах, данные для калибровки камеры, экс- портируются в инструментарий 3Ds MAX, Maya, MotionBuilder и другие. рис. 1. Трехмерное моделирование бедеренного нерва (а, б — многоплоскостное сегментирование уЗ сканов) 101 лучеВая диагносТика данные анимированной трехмерной среды, полу- ченные вследствие захвата движения, используют- ся для создания виртуального тренажера для ра, а также для исследования стереотипа движений оператора. стереоскопические (анаглифные) уз изо- бражения. с целью более полного представления визуальной информации был использован разрабо- танный авторами [11] метод создания анаглифных уЗ изображений для представления стереоскопи- ческого трехмерного эффекта. стандартный способ формирования изображений на экране компьютера обеспечивает только 2½D формат. Перспективная проекция, окклюзии и теневые эффекты дают до- статочно сильную глубину, но изображение все еще 2D. для обеспечения более реалистичной 3D перспективы стереографика может использовать- ся там, где созданы два изображения: для левого глаза и для правого. В результате проведенных исследований и раз- работок были созданы трехмерные модели бе- дренного нерва, артерии, вены и их веток, мышц, фасций и других частей тела на основании уЗ данных. В среднем получено 436 срезов для мо- делирования бедренного нерва и 523 — для седа- лищного. Модели кожи, некоторых мышц были получены с помощью фотограмметрии и обработки данных кТ и МрТ, инструментов — на основании фотограмметрии; модели объеденены в единой трехмерной среде. Были использованы основные приемы анимации, в том числе принцип захвата движения. Также в работе проведена антропоме- трия и исследована синтопия [12]. Площадь поперечного среза нерва измерялась с использованием формулы: площадь нерва = = толщина (мм) × ширина (мм) × π/4 (мм2). Площадь нерва можно также измерять методом трассирования при неправильной форме нерва. седалищный нерв. средние параметры се- далищного нерва были следующими. диаметр — 7,3±1 мм (диапазон 5–8 мм) в правой конечности и 6,9 мм±0,8 мм (диапазон 6–8 мм) в левой; пло- щадь нерва — 36,5±7 мм2 на уровне средней трети бедра; расстояние от нервов (средняя треть бедра) из кожи с заднего доступа бедра — 3,4±0,7 см, (диапазон 2–5 см); диаметр тибиальной порции — 5,4 мм (диапазон 4,5–6,2 мм), перонеальной пор- ции — 3,5 мм (диапазон 3–4,1 мм); фасцикул — 0,1–0,9 мм, что достаточно для визуализации аппаратами среднего класса. среднее расстояние до нерва с латерального доступа в дистальном сег- менте (чаще место для блока) составляло 28 мм (диапазон 23–40 мм). Бедренный нерв. Площадь бедренного нерва ниже пупартовой связки в среднем была 23 мм2, выше — 21 мм2. разница, вероятно, обусловлена большим количеством окружающих мягких тка- ней. диаметр фасцикул находился в пределах 0,1–0,7 мм. среднее расстояние до нерва из перед- него доступа на 10 мм ниже пупартовой связки (место для блока) — 16 мм (диапазон 10–38 мм). Бедренный нерв у бедренной артерии имеет в по- перечном сечении веретено-, яйцевидную или треугольную форму. овальная форма нерва на- блюдалась в 67,5 % случаев в супраингвинальном отделе и в 95 % — в инфраингвинальном, треу- гольная форма — соответственно в 32,5 и 5 %. При компрессии нерва трансдьюсером он изменял форму за счет гетерогенного строения (формиру- ется несколькими нервными пучками и ветвями). нерв непосредственно прилегал к артерии в 15 % случаев, был отделен от нее максимально на 5 мм в 62,5 % случаев и более 5 мм — в 17,5 %. уЗ отличие нерва от прилегающих структур, таких как крупные сухожилия поясничной мыш- цы и сухожильные структуры на медиальной гра- нице дистального отдела подвздошной мышцы, можно проводить благодаря анализу топографи- ческой конфигурации и использованию уЗ при- емов дифференцирования нерва и сухожилия [12]. анизотропия при наклоне датчика используется для подтверждения структуры нерва. Эхоген- ность внешней оболочки нерва визуализируется более четко, когда она непосредственно прилегает к более гипоэхогенным тканям, таким как мышцы и сосуды, и уменьшается при окружении жировой тканью за счет снижения контрастности и повы- шения звукопоглощения. Прямая визуализация нерва может осложнять- ся вследствие феномена анизотропии, который выявляется и в поясничной фасции, покрываю- щей нерв и поясничную мышцу, а также за счет прилегающей жировой ткани, наличия латераль- ной огибающей артерии бедра (a. lateralis femoris circumflexa), глубины залегания нерва. Эта осо- бенность осложняет уЗ дифференциацию нерва и сегментирование в программах трехмерного рис. 2. реалистичное трехмерное моделирование поверхности тела с помощью метода фотограмметрии для создания каркаса модели и сонотопирования 102 лучеВая диагносТика моделирования. Визуализация в трехмерной сре- де и разноплоскостное сегментирование помогают выделять нерв в течении и создавать его модель (рис. 1). В бедренном треугольнике проходит лате- ральная огибающая артерия бедра, которая часто лежит между ветвями бедренного нерва в проек- ции места пункции для бедренного блока. учет анатомии этой артерии является полезным для повышения безопасности бедренного блока [13]. Хотя пункции артерии редки, есть документиро- ванные случаи пункции артерии с нежелательным системным действием анестетика. исходя из это- го S. M. Klein et al. [14] рекомендуют выполнять блок выше прохождения латеральной огибающей артерии бедра, т. е. на уровне паховой складки или несколько выше (рис. 3). Преимущественно артерия проходит на уровне разделения бедрен- ной артерии на поверхностную и глубокую вет- ви. есть разные варианты расположения артерии, например, она может лежать очень близко к бе- дренному нерву и пересекать его на уровне пахо- вой складки. на основании собственных моделей можно оценить типичное положение латеральной огибающей артерии бедра на уровне разделения бедренной артерии на поверхностную и глубо- кую ветви, расположенные дорзальнее бедренного нерва, плотно прилегающие к нему и пересекаю- щие нерв на уровне паховой складки. существуют варианты отхождения артерии: непосредственно от бедренной артерии, ниже глубокой артерии бедра или удвоение артерии от поверхностной и глубокой артерий бедра. артерия в типичных случаях распадается на две или три ветви глубже портняжной мышцы, затем проходит латеральнее, кровоснабжая верхние отделы латеральных мышц бедра. латеральная огибающая артерия бедра за- легает на глубине в среднем 1,7 см. По нашим данным, диаметр артерии в среднем составляет треть от диаметра бедренной артерии. В 80 % слу- чаев артерия проходит между поверхностными и глубокими ветвями бедренного нерва, в других случаях — глубже всех ветвей бедренного нерва. Фасциальный футляр вокруг нерва формиру- ется сразу при выходе его из поясничной мышцы и продолжается до уровня, который несколько ниже паховой связки (рис. 4). Эта анатомическая особенность объясняет проксимальное распро- странение анестетика при дистальном введении, что позволяет блокировать и другие ветви по- ясничного сплетения, например, запирательный нерв и латеральный кожный нерв бедра (блок «3 в одном»). до 5–8 см ниже пупартовой связки нерв покрыт поясничной и широкой фасциями, ниже этого уровня — только широкой. из опыта автора известно, что нерв и часто его отдельные пучки имеют собственные фасциальные оболоч- ки, не входящие в анатомическую номенклатуру. Это проявляется при гидропрепарировании по собственной методике [15]. Все врачи успешно прошли 5 визуализаци- онных и интервенционных испытаний (таблица). один врач не смог визуализировать седалищный нерв. В обеих группах наблюдалось улучшение на второй и третьей попытке. наиболее распро- страненной ошибкой, которая зарегистрирована у 5 из 8 врачей, была потеря визуализации иглы при продвижении. Это привело к чрезмерной глу- бине ее проникновения. Таким образом в информационно зависимой практике интервенционной радиологии и, в част- ности, сонографии целесообразно стремиться рис. 3. расположение сосудистых и нервных структур бедра: а — схема топографического расположения лате- ральной огибающей артерии бедра (LCFA): бедренный нерв (FN), бедренная артерия (FA), пупартова связка (IL), паховая складка (IC), бедренная вена (FV), глубокая артерия бедра (PFA); б — трехмерное моделирование расположения сосудистых и нервных структур при выполнении бедренного блока а б 103 лучеВая диагносТика к модельно-управляемому принятию интеллек- туальных решений в диагностике и терапии. из- готовление виртуальных трехмерных моделей эффективно для изучения индивидуальной ана- томии при предманипуляционном планировании конкретных клинических ситуаций, а также для обучения и внедрения новых интервенционных методик, в том числе регионарной анестезии под уЗ контролем. Врачи анестезиологи без предва- рительного опыта в уЗ диагностике могут быстро освоить интервенционные манипуляции под уЗ контролем и повысить точность их выполнения в моделируемой ситуации с использованием фан- томов. При сравнении результатов способов обу- чения статистически достоверно сложнее овладеть методикой визуализации седалищного нерва и вы- полнить пункции в продольном сканировании. у начинающих врачей основной ошибкой явля- ется продвижение иглы без должной визуализа- ции с помощью уЗ луча, что приводит к ошибке пункции и может вызвать ятрогенную травму в клинических условиях. сравнительные результаты способов обучения при визуализации нервов нижних конечностей и выполнении пункции на фантомах Этап обучения Попытки испытаний 1-я 2-я 3-я 4-я 5-я Визуализация бедренно- го нерва, n = 8 чел. 4 5 7 7 8 Визуализация седалищ- ного нерва, n = 8 чел. 2 3 4 5 7 Пункция в поперечном сканировании (out of plane), n = 8 чел. 3 6 6 7 8 Пункция в продольном сканировании (in plane), n = 8 чел. 2 4 7 8 8 П р и м е ч а н и е. коэффициент ранговой корреляции спирмена: r = 0,9 для визуализации, r = 0,8 для пункции (p > 0,05). л и т е р а т у р а 1. Бубнов Р. В. ультразвукова діагностика: в майбутнє через інноваційні технології // Винахідник.— 2009.— № 10.— с. 28–37. 2. Robb R. A. Three-Dimensional Biomedical Imaging. Principles and Practice.— N. Y.: VCH Publishers, 1995.— 213 р. 3. Бубнов Р. В. ультразвуковой контроль проведения регионарной анестезии при операциях на нижних конечностях // Междунар. мед. журн.— 2010.— № 1.— с. 99–103. 4. Spatial mapping of the brachial plexus using three- dimensional ultrasound / C. J. C. Cash, M. Sardesai, L. H. Berman, M. J. Herrick et al. // Br. J. of Radiol- ogy.— 2005.— № 78.— P. 1086–1094. 5. Virtual reality-based simulator for training in regional anaesthesia / O. Grottke, A. Ntouba, S. Ullrich, W. Liao et al. // Br. J. of Anaesthesia.— 2009.— № 103 (4).— р. 594–600. 6. Real-time 3-dimensional ultrasound-assisted infracla- vicular brachial plexus catheter placement: implications of a new technology anesthesiology research and prac- tice / S. R. Clendenen, C. B. Robards, N. J. Clendenen et al. // Anesthesiol. Res. Pract.— 2010.— № 2.— P. 11–15. 7. Wang S. L., Sehgal C. M., Sutton M. S. Quantitation of organ symmetry by diagnostic ultrasonic imaging: a group theoretical approach // Med. Phys.— 1995. — Vol. 22 (10).— P. 1611–1618. 8. Экспериментальное определение основных ха- рактеристик ультразвуковых преобразователей / Ю. с. синекоп, а. и. Мухомор, р. В. Бубнов и др. // Электроника и связь.— 2010.— № 5.— с. 38–45. 9. Пат. № U2011 00988, україна. спосіб інтегрованого тривимірного моделювання біомедичних об’єктів / Бубнов р. В.— Вх. № 775247 від 31.01.2011. 10. диагностические возможности трехмерного ультра- сонографического исследования / с. а. Панфилов, а б в рис. 4. Визуализация расположения нерва, сосудов и фасциальных листков: а — на созданной модели, б, в — на анатомических схемах 104 лучеВая диагносТика о. М. Фомичев, М. В. Тарасов, р. а. Магомедов // Визуализация в клинике.— 2000.— № 16.— с. 24–29. 11. Пат. № U 2011 02898, україна. спосіб стереоскопіч- них зображень біомедичних об’єктів / Бубнов р. В., кисельова о. г.— Вх. № 790312 від 12.03.2011. 12. Пат. № 51375 U, україна, МПкA61B 8/00. спосіб візуалізації сідничного нерва / абдуллаєв р. я., Бубнов р. В.— № U 201001476, подана 12.02.2010. опубл. 12.07.2010. Бюл. № 13.— 12 с. 13. Orebaugh S. L. The femoral nerve and its relationship to the lateral circumflex femoral artery // Anesth. Analg.— 2006.— Vol. 102.— р. 1859–1862. 14. Successful resuscitation after ropivicaine-induced ven- tricular fibrillation / S. M. Klein, T. Pierce, Y. Rubin et al. // Anesth. Analg.— 2003.— Vol. 97.— р. 901–903. 15. Пат. № 53237 U, україна, МПк A61B 8/00 A61B 8/06. спосіб візуалізації периферійної нервової системи для контролю регіонарної анестезії / Бубнов р. В., строкань а. М.— № U 2010004913, подана 23.04.2010. опубл. 27.09.2010. Бюл. № 18.— 4 с. Моделювання регіонарної анестезії під ультразвуковиМ контролеМ за допоМогою інтегрованого застосування тривиМірних технологій і фантоМів р. В. БуБноВ описано нові напрями досліджень різних видів застосування узд з використанням тривимірного моделювання, які були впроваджені в Центрі ультразвукової діагностики та інтервенційної соно- графії клінічної лікарні «феофанія» (м. київ) для перспективних досліджень з метою створення модельно-керованої інтервенційної медицини та загальної моделі знань про пацієнта. представлено дані використання методу на прикладі вивчення анатомії нервів нижніх кінцівок під час проведення регіонарної анестезії під уз контролем на тривимірних моделях і фантомах. Ключові слова: сонографія, блок периферичних нервів, регіонарна анестезія під УЗ контролем, триви- мірне моделювання, фантом, фотограмметрія, навчальна крива. SiMulation of regional aneStheSia under ultraSound Control uSing integrated appliCation of three diMenSional teChnologieS and phantoMS R. V. BUBNOV new trends in investigation of various types of ultrasonography application with the use of three- dimensional simulation which were introduced in the Center of radiation diagnosis and interventional sonography of feiofania Clinical hospital (Kyiv) for prospective investigation with the purpose to created model-guided intervention medicine and general model of knowledge about the patient are described. the data about the use of the method by the example of the study of the anatomy of the nerves of lower extremities at regional anesthesia under ultrasound control are presented on three dimensional models and phantoms. Key words: ultrasonography, peripheral nerve block, regional anesthesia under ultrasound control, three- dimensional simulation, phantom, photogrammetry, educability curve. Поступила 16.03.2011

Моделирование регионарной анестезии под ультразвуковым контролем с помощью интегрированного применения трехмерных технологий и фантомов

Institution

Ähnliche Einträge