Фиксатор датчика для эхокардиографического исследования сердца и окружающих его тканей Российский патент 2024 года по МПК A61B50/20 A61B8/02 

Изобретение относится к медицинской технике, применяемой в области ультразвуковых исследований эхокардиографии сердца, в частности, к фиксаторам датчика на груди пациента.

Известен амортизирующий фиксатор для датчика ультразвукового сканера (патент РФ 2677789, МПК A61B50/20, опубл. 21.01.2019 г.), содержащий каркас в виде рамки, выполненной из жесткого материала с возможностью ограничения зоны установки датчика и держатель датчика для установки его внутри рамки, при этом рамка выполнена объемной в виде квадратной тубы со стенками и повторяющим ее контур отверстием внутри, при этом одна из стенок рамки выполнена с возможностью открывания, для чего она прикреплена к одной из соседних стенок с помощью шарниров, на ее свободном торце посредине выполнен прямоугольный выступ наружу с прямоугольным отверстием внутри него под крепежный элемент типа засова, а на наружной стороне соседней стенки, примыкающей к этому торцу, расположены на этом же уровне два аналогичных выступа с такими же отверстиями под располагаемый горизонтально в этих отверстиях при закрытой стенке засов, держатель датчика выполнен из упругоэластичного материала в виде круглого расстегивающегося браслета, расположенного в центре рамки и прикрепленного к ее четырем стенкам с помощью силиконовых подвесок для гашения колебаний, выполненных в виде полосок с уплотненными шляпками на их свободных концах, при этом в стенках тубы имеются элементы для введения в них названных подвесок таким образом, чтобы шляпки на их концах в закрепленном положении датчика были расположены снаружи стенок тубы.

Недостатками аналога являются сложность конструкции, большие размеры и соответственно большие затраты на производство. Кроме того, в силу конструктивных особенностей нет простого способа изменять угол наклона датчика.

Известен фиксатор ультразвукового датчика «Probefix» от компании USONO (https://www.usono.com/probefix/; https://www.youtube.com/watch?v=Iz8Q7_PYXTI&t=2s).

Недостатком фиксатора «Probefix» является сложность сборной конструкции, длительность изготовления конструктивных элементов и, следовательно, более высокая себестоимость устройства.

Наиболее близким аналогом по конструктивным признакам является устройство для сопряжения пациента с датчиком (US5578799A, МПК A61B7/02, опубл. 26.11.1996 г.), содержащий каркас в форме колоколообразного тора, имеющий плоское основание и приподнятую цилиндрообразную секцию с центральным круглым сквозным отверстием для ограничения зоны установки датчика, выполненный из жесткого, гигиенически нейтрального к телу пациента материала, средство прижима датчика, элемент фиксации каркаса на теле пациента, закрепленный на плоском основании каркаса и выполненный с липкой поверхностью для крепления каркаса на теле пациента.

Недостатком прототипа является сложность конструкции, ограниченность применения для фиксации ультразвукового датчика на груди пациента при проведении эхокардиографии и невозможность менять угол наклона датчика.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции, простота и доступность изготовления элементов, простая и быстрая сборка облегченной конструкции, надежная фиксация датчика в устройстве. Изобретение позволяет располагать датчик под углом, менять угол наклона в зависимости от физиологии пациента, расположения сердца и целей проведения эхокардиографии сердца и окружающих его тканей.

Технический результат достигается тем, что фиксатор датчика для исследования эхокардиографии сердца и окружающих его тканей, содержащий каркас, имеющий плоское основание и приподнятую цилиндробразную секцию с центральным круглым сквозным отверстием, выполненный из жесткого материала, элемент фиксации каркаса на теле пациента, закрепленный на плоском основании каркаса, согласно изобретения, на наружной стороне цилиндробразной секции выполнена резьба, фиксатор дополнительно содержит держатель датчика УЗИ и зажим держателя датчика, держатель датчика выполнен в виде двух полусфер, образующих при соединении полый разъемный шар с диаметром, превышающим диаметр сквозного отверстия, имеющий в верхней и нижней частях прорези под датчик, ограничивающие зону установки, при этом в рабочем состоянии держатель установлен в круглое отверстие цилиндрообразной секции с возможностью его вращения и установки датчика под углом наклона по типу круглого шарнира, зажим держателя датчика выполнен в виде секции со сквозным отверстием, имеющей внутреннюю винтовую резьбу для навинчивания на наружную резьбу цилиндрообразной секции, при этом в рабочем состоянии образованное винтовое соединение фиксирует требуемое положение датчика относительно плоскости основания. Держатель датчика снабжен уплотнительной прокладкой, расположенной вокруг датчика УЗИ, при этом уплотнительная прокладка может быть выполнена из гибкого мягкого, упругого нейтрального материала, например, поролона или силикона. Прорези для датчика имеют форму, которая повторяет форму внешнего контура датчика, например, прямоугольную и имеют больший размер, чем сам датчик. Основание каркаса выполнено круглой, треугольной или трапециевидной формы, при этом в основании выполнены отверстия для крепления элементов фиксации каркаса на теле пациента. Элементы фиксации выполнены в виде лямок с замком типа «липучка» или липких лент. На нижнюю часть основания каркаса нанесен слой материала, обеспечивающий сцепление с кожной поверхностью пациента, например, липкий силикон или мягкая резина.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлен фиксатор в разобранном виде, вид с боку. На фиг. 2 - фиксатор в разобранном виде, вид сверху. На фиг. 3 - фиксатор в собранном виде. На фиг. 4 представлено схематичное изображение фиксатора в собранном виде, вид сверху. На фиг. 5 - схематичное изображение фиксатора в разобранном состоянии, вид сверху. На фиг. 6 - схематичное изображение фиксатора в собранном виде, вид с боку.

Фиксатор содержит:

- каркас 1, имеющий плоское основание и приподнятую цилиндрообразную секцию с центральным круглым сквозным отверстием на наружной стороне, которой выполнена резьба;

- держатель датчика УЗИ 2, выполненный в виде двух полусфер, образующих при соединении полый разъемный шар с диаметром, превышающим диаметр сквозного отверстия, имеющий в верхней и нижней частях прорези 3 под датчик, ограничивающие зону установки, при этом в рабочем состоянии держатель установлен в круглое цилиндрообразное отверстие каркаса 1 с возможностью его вращения и установки датчика под углом наклона относительно диаметральной плоскости цилиндрообразной секции по типу круглого шарнира;

- зажим держателя датчика 4, выполненный в виде секции со сквозным отверстием, имеющей внутреннюю винтовую резьбу для навинчивания на наружную резьбу цилиндробразной секции, при этом в рабочем состоянии образованное винтовое соединение фиксирует требуемое положение датчика относительно плоскости основания.

Основание каркаса 1 выполнено круглой, треугольной трапециевидной формы или может иметь иную геометрическую форму. В основании 1 выполнены отверстия 5 для крепления элементов фиксации каркаса на теле пациента, при этом элементы фиксации 5 выполнены в виде лямок с замком типа «липучка» или липкие ленты.

Дополнительно, на нижнюю часть основания каркаса может быть нанесен (приклеен) слой материала, обеспечивающий сцепление с кожной поверхностью пациента, например, «липкий» силикон или мягкая резина, или иной материал, обеспечивающий сцепление с кожной поверхностью пациента.

Держатель датчика 2 снабжен уплотнительной прокладкой (на чертеже не показано), расположенной (обернутой) вокруг датчика УЗИ, установленного в полость шара. Уплотнительная прокладка выполнена из гибкого мягкого, упругого нейтрального материала, например, поролона или силикона, или иного материала, обеспечивающего фиксацию и защиту датчика от возможных повреждений.

Прорези для датчика 3 в держателе (шаре) 2 имеют форму, которая повторяет форму внешнего контура датчика 3, например, прямоугольную и имеют больший размер, чем сам датчик 3. Шарообразная форма держателя 2 служит шарниром, который позволяет менять угол для датчика в зависимости от физиологии пациента и расположении сердца.

Зажим держателя датчика 4 обеспечивает прижим полусферических частей держателя 2 друг к другу, прижим и фиксацию держателя 2 к цилиндрообразной секции каркаса 1 посредством винтового соединения.

Предпосылки изобретения

При проведении обследования сердца с использованием УЗИ, далее эхокардиография, пациент всегда должен быть в лежачем положении, для удобства врача или специалиста, снимающего показания. В данном случае специалист УЗИ распределяет свое внимание и на пациента, и на экран аппарата УЗИ. Фиксатор позволяет освободить руки специалиста, закрепив датчик УЗИ на груди пациента. В случае эхокардиографии с высокими нагрузками или стресс тест эхокардиографии, пациент как правило выполняет физические нагрузки на велоэргометре или на беговой дорожке, после ложится на кушетку, и специалист снимает эхокардиографию. Однако в данном случае сердце уже находится не под нагрузкой. Фиксатор позволяет закрепить датчик УЗИ на пациенте и позволяет снимать показания сердца при высоких нагрузках в реальном времени.

Пример реализации изобретения.

В Институте физиологии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН выполнен опытный образец фиксатора датчика для эхокардиографического исследования сердца и окружающих его тканей.

Элементы, составляющие фиксатор, конструктивно разработаны и изготовлены из жесткого, гигиенически нейтрального к телу пациента материала с помощью 3D принтера по специально разработанной программе.

Каркас 1 представляет собой целостный элемент (основание с цилиндрообразной секцией выполнены монолитно). Основание 1 выполнено в виде круглого диска, имеет четыре продольных овальных отверстия 5 для крепления элементов фиксации, которые выполнены в виде лямок с липучками для закрепления на теле пациенте и четыре круглых отверстия 6, служащие для облегчения конструкции и экономии материала. В основание 1 могут быть вмонтированы присоски. Зажим 4 выполнен в виде гайки. Прорези 3 повторяют форму контура датчика в месте соприкосновения и могут иметь чуть больший размер.

Сборка устройства осуществлялась в следующей последовательности. На тело пациента в месте расположения сердца закрепляется каркас 1, пр илегая большой круглой частью основания к груди пациента и фиксируется на теле пациента. Сначала датчик УЗИ (с проводом) продевается сквозь зажим 4. После этого на датчик накладывается держатель 2 в виде полусфер с прорезями 3. Прорези 3 в месте накладки повторяют форму внешнего контура датчика. В месте расположения на датчик накладывается дополнительно мягкий упругий материал, который находится полностью в держателе 2. На датчик в этот момент можно нанести специальный гель, используемый в ультразвуковых исследованиях. Далее держатель 2 вместе с датчиком прижимается к цилиндрообразной секции каркаса 1, и фиксируется зажимом 4 под требуемым углом (под прямым или иным углом в зависимости об зоны исследования работы сердца).

Экспериментальные исследования показали, что фиксатор обеспечивает надежное закрепление датчика УЗИ на пациенте и снятие показаний работы сердца при высоких физических нагрузках в реальном времени. Конструкция является простой, доступной для изготовления и может быть импортозамещающим изделием, при этом возможно изготовление изделий различных размеров, например, специально выполненных для детей.

Изобретение относится к медицинской технике. Фиксатор датчика для эхокардиографического исследования сердца и окружающих его тканей содержит каркас и элемент фиксации каркаса на теле пациента. Каркас выполнен из жесткого материала, имеет плоское основание и приподнятую цилиндробразную секцию с центральным круглым сквозным отверстием. Элемент фиксации каркаса закреплен на плоском основании каркаса. На наружной стороне цилиндробразной секции выполнена резьба. Фиксатор содержит держатель датчика УЗИ и зажим держателя датчика. Держатель датчика выполнен в виде двух полусфер, образующих при соединении полый разъемный шар с диаметром, превышающим диаметр сквозного отверстия. Прорези под датчик в верхней и нижней частях держателя ограничивают зону установки. В рабочем состоянии держатель установлен в круглое отверстие цилиндрообразной секции с возможностью его вращения и установки датчика под углом наклона по типу круглого шарнира. Зажим держателя датчика выполнен в виде секции со сквозным отверстием, имеющей внутреннюю винтовую резьбу для навинчивания на наружную резьбу цилиндрообразной секции. В рабочем состоянии образованное винтовое соединение фиксирует требуемое положение датчика относительно плоскости основания каркаса. Достигается упрощение конструкции, простота и доступность изготовления элементов, простая и быстрая сборка облегченной конструкции, надежная фиксация датчика в устройстве с возможностью располагать датчик под углом, менять угол наклона в зависимости от физиологии пациента, расположения сердца и целей проведения эхокардиографии сердца и окружающих его тканей. 6 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 пр.

1. Фиксатор датчика для эхокардиографического исследования сердца и окружающих его тканей, содержащий каркас, имеющий плоское основание и приподнятую цилиндробразную секцию с центральным круглым сквозным отверстием, выполненный из жесткого материала, элемент фиксации каркаса на теле пациента, закрепленный на плоском основании каркаса, отличающийся тем, что на наружной стороне цилиндробразной секции выполнена резьба, фиксатор дополнительно содержит держатель датчика УЗИ и зажим держателя датчика, держатель датчика выполнен в виде двух полусфер, образующих при соединении полый разъемный шар с диаметром, превышающим диаметр сквозного отверстия, имеющий в верхней и нижней частях прорези под датчик, ограничивающие зону установки, при этом в рабочем состоянии держатель установлен в круглое отверстие цилиндрообразной секции с возможностью его вращения и установки датчика под углом наклона по типу круглого шарнира, зажим держателя датчика выполнен в виде секции со сквозным отверстием, имеющей внутреннюю винтовую резьбу для навинчивания на наружную резьбу цилиндрообразной секции, при этом в рабочем состоянии образованное винтовое соединение фиксирует требуемое положение датчика относительно плоскости основания каркаса.

2. Фиксатор по п. 1, отличающийся тем, что основание каркаса выполнено круглой, треугольной или трапециевидной формы.

3. Фиксатор по п. 1, отличающийся тем, что держатель датчика снабжен уплотнительной прокладкой, расположенной вокруг датчика УЗИ, при этом уплотнительная прокладка выполнена из гибкого мягкого упругого материала, например, поролона или силикона.

4. Фиксатор по п. 1, отличающийся тем, что прорези для датчика имеют форму, которая повторяет форму внешнего контура датчика, например, прямоугольную, и имеют больший размер, чем сам датчик.

5. Фиксатор по п. 1, отличающийся тем, что в основании выполнены отверстия для крепления элементов фиксации каркаса на теле пациента.

6. Фиксатор по п. 1, отличающийся тем, что на нижнюю часть основания каркаса нанесен слой материала, обеспечивающий сцепление с кожной поверхностью пациента, например, липкий силикон или мягкая резина.

7. Фиксатор по п. 5, отличающийся тем, что элементы фиксации выполнены в виде лямок с замком типа «липучка» или липких лент.