Тест-объект

Полезная модель относится к медицине, точнее к области рентгеновских диагностических систем, и может быть использована в различных областях медицины при проведении рентгеновских диагностических исследований, например по методам томосинтеза и двойной энергии.
Целью рентгеновских диагностических исследований является визуализация различных структур и органов человеческого тела. В рентгеновской диагностике качество получаемого изображения оценивается с помощью тест-объектов.
В настоящее время наиболее динамичным с морфологической точки зрения образованием является атеросклеротическая каротидная бляшка. Патогенетически наиболее значимыми ее изменениями признаны: кровоизлияние, неоваскуляризация, кальцификация, изъязвление интимы и тромбоз. Каждый из этих факторов может прямо или косвенно ускорить прогрессирование стеноза. Выделение умеренных (50-70%) и выраженных (>70%) стенозов позволяет выявить больных, которым показана каротидная эндартерэктомия или стенирование сонных артерий. Менее выраженные стенозы сонных артерий (в пределах 30-49%) также часто находят у больных ишемическим инсультом, однако, клиническое значение их остается не до конца изученным.
Точность определения расположения атеросклеротической бляшки является важной задачей рентгеновской диагностики, поскольку полученные данные в дальнейшем могут быть использованы при проведении операций по удалению атеросклеротических бляшек.
Известен тест-объект для инородных тел в челюстно-лицевом отделе пациента, выполненный в виде прямоугольного в сечении тела из тканеэквивалентного материала, в котором длина, ширина и высота тела соответствуют размерам челюстно-лицевого отдела головы взрослого человека. Тест-объект также включает в себя предметы органического и неорганического происхождения, диагностированные в клинической практике стоматологии в качестве инородных тел (Патент на полезную модель №185382 от 03.12.2018). Недостатком данного тест-объекта является отсутствие возможности сымитировать патологические образования.
Наиболее близким техническим решением является тест-объект для томосинтеза, содержащий тестовые элементы, размещенные в прямоугольном коробчатом корпусе, изготовленном из органического стекла. Внутри корпуса на боковых стенках выполнены направляющие, проходящие параллельно основанию корпуса, в которые может быть введен тестовый блок из органического стекла, содержащий тестовые элементы, имитирующие патологические образования. (Патент на полезную модель №198062 от 16.06.2020).
Недостатком данного тест-объекта является его выполнение из органического стекла, поскольку органическое стекло по своим физическим свойствам менее приближено к физическим свойствам шейного отдела взрослого человека, чем тканеэквивалентный материал, в случае заявляемой полезной модели - силикон. Силикон, в отличие от органического стекла, более приближен к плотности мягких тканей человека.
Технический результат заключается в повышении вероятности обнаружения патологических образований (атеросклеротических бляшек) в стенках сосудов за счет максимальной имитации в тест-объекте анатомических структур и физических свойств атеросклеротических бляшек.
Для получения указанного технического результата в тест-объект, выполненный в виде цилиндрического тела из тканеэквивалентного материала, включены предметы, имитирующие анатомические структуры (трахея, главные бронхи, шейный отдел позвоночника, позвоночные артерии и сонные артерии), имитирующие кальцинированные структуры стенок сосудов и имитирующие атеросклеротические бляшки. Размеры модели соответствуют размерам шейного отдела взрослого человека, а предметами для диагностики являются атеросклеротические бляшки, различные по плотности, степени стеноза и степени вовлечения сосудистой стенки.
В качестве тканеэквивалентного материала используется материал на основе силикона.
На фиг. 1 представлена конструкция тест-объекта.
На фиг. 2 представлен рентгеновский снимок тест-объекта в передне-задней проекции, полученный методом контактной съемки при напряжении 80 кВ и экспозиции 2 мАс.
На фиг. 3 представлен вид снизу тест-объекта.
На фиг. 4 представлен вид сбоку тест-объекта.
Тест-объект (фиг. 1) состоит из цилиндрического тела 1, предметов, имитирующих анатомические структуры: сонные артерии 2, позвоночные артерии 3, шейный отдел позвоночника 4, трахея 5, главные бронхи 6 и кальцинированные структуры стенок артерий, имитирующие атеросклеротические бляшки 7, 8. Тело выполнено из тканеэквивалентного материала и поделено на две области. Первая включает в себя позвоночный столб, состоящий из семи пластиковых позвонков 4, соединенных между собой металлическим штифтом 9 и межпозвоночными дисками 10 на основе силикона, две позвоночные артерии 3, проходящие в поперечных отростках шейных позвонков 4. Каждая артерия включает в себя по две атеросклеротические бляшки 7, 8, расположенные на разных уровнях шейного отдела позвоночника с диапазоном степени стеноза от 30% 7 до 75% 8. Вторая область тест-объекта включает в себя трахею 5 с бифуркацией на два главных бронха 6.
В ходе исследований выполняются серии рентгеновских снимков тест-объекта с помощью рентгеновского аппарата семейства РАП (Россия) и цифрового приемника рентгеновского изображения на основе экрана с фотостимулируемым люминофором семейства Digora (Финляндия) с последовательным изменением от снимка к снимку режимов работы рентгеновского аппарата по напряжению, току, времени экспозиции, а в отдельных случаях - величине кожно-фокусного расстояния.
Полученные рентгеновские изображения (фиг. 2) оцениваются визуально экспертом или группой экспертов на наличие или отсутствие рентгенографических признаков деталей внутреннего строения тест-объекта, например, атеросклеротических бляшек. На представленном рентгеновском изображении четко визуализируются 7 из 8 атеросклеротических бляшек (указаны стрелками).
Поскольку размеры и плотность всех деталей тест-объекта полностью идентичны соответствующим анатомическим структурам шейного отдела (фиг. 3, фиг. 4), результаты анализа рентгеновского изображения позволяют разработать таблицы режимов рентгеновской съемки для проведения рентгенологических обследований реальных пациентов.
Основные достоинства конструкции тест-объекта:
предметы тест-объекта по материалам, форме и размерам соответствуют анатомическим структурам шейного отдела взрослого человека;
материал тела тест-объекта не содержит органических компонентов, поэтому более долговечен и, соответственно, обеспечивает больший срок службы тест-объекта.