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Die Erfindung betrifft einen Geburtensimulator zum Nachbilden der
menschlichen Schwangerschaft und des Geburtsvorganges.
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Die Ausbildung von Hebammen und Gynäkologen ist sehr aufwendig, da die
Ausbildung aus verschiedenen Gründen nur sehr eingeschränkt an der
Gebärenden selbst vorgenommen werden kann. Gerade in komplexen
Notfallsituationen ist es nicht möglich oder ethisch vertretbar, unerfahrene
Personen in die Geburtshilfe aktiv einzubeziehen. Weiterhin treten die
unterschiedlichsten Problemfälle oft nicht vorhersehbar auf. So müssen
Hebammen und Gynäkologen über lange Zeiträume relativ passiv bei Geburten
anwesend sein. Erst wenn die passive Ausbildung sehr weit fortgeschritten
ist, kann mit der aktiven Ausbildung begonnen werden. Dabei müssen alle
Handlungen von erfahrenem medizinischen Fachpersonal überwacht
werden, um das Restrisiko für Mutter und Kind gering zu halten.
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Um die gynäkologische Ausbildung zu unterstützen, werden körperliche
Modelle, Filme und Computeranimationen verwendet. Es gibt
zusammensetzbare hartplastische Modelle, die eine räumliche Veranschaulichung
anatomischer, physiologischer oder pathologischer Zusammenhänge
ermöglichen. Es sind weiterhin weichelastische Modelle bekannt, die menschliche
haptische Eigenschaften möglichst gut nachbilden sollen, d. h., in einem
anatomiegerechten Mutterleib ist eine deformierbare Kinderpuppe
angeordnet.
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Die auszubildenden Hebammen und Gynäkologen können somit diese
Modelle anfassen und bestimmte Grundhandgriffe üben und sich die
räumlichen Zusammenhänge, wie z. B. Kindslagen, einprägen.
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Da die aus dem Stand der Technik bekannten körperlichen Modelle, Filme
oder Computeranimationen nur unzureichend für die realitätsnahe
Ausbildung geeignet sind, besteht die Aufgabe der Erfindung in der Schaffung
einer Vorrichtung zur Geburtensimulation, an der die Handgriffe für die
Geburtshilfe gegenüber dem Stand der Technik wesentlich effektiver erlernt
oder trainiert werden können.
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Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung zur Geburtensimulation nach
Anspruch 1 und mit einem Kindmodell nach Anspruch 5 gelöst.
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Ein Mutterleibstorso aus vorzugsweise weichelastischem Kunststoff, der
eine natürliche Form und Haptik aufweist, hat eine Gebärmutterhöhlung aus
einem gummielastischen Material. Die Gebärmutterhöhlung ist so
ausgebildet, daß in ihr ein Kindmodell aus weichelastischem Kunststoff einbringbar
ist, wobei die Gebärmutterhöhlung und das Kindmodell in Form, Größe und
Lage natürlichen Verhältnissen entsprechen. Erfindungsgemäß ist das
Kindmodell mit einem ansteuerbaren motorischen Antrieb über eine
Koppelvorrichtung mechanisch gekoppelt. Weiterhin ist eine programmierbare
Ansteuervorrichtung zum Ansteuern des mechanischen Antriebs vorgesehen,
so daß das Kindmodell nach einem programmierbaren Bewegungsablauf in
der Gebärmutterhöhlung bewegbar oder durch den Geburtskanal aus dem
Mutterleibstorso ausbringbar ist.
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Nach Anspruch 2 ist das Kindmodell mit mehreren ansteuerbaren
mechanischen Antrieben versehen, so daß auch kompliziertere Bewegungen
ausführbar sind, die den natürlichen Kindsbewegungen weitgehend
entsprechen.
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Nach Anspruch 3 sind an mindestens einer der Koppelvorrichtungen
Positions- und/oder Kraft- und/oder Momentensensoren angeordnet. Wenn die
Bewegung des Kindmodells mittels des Antriebs aus der
Gebärmutterhöhlung und dem Mutterleibstorso erfolgt, wird das Kindmodell wie bei einer
natürlichen Geburt durch eine Hebamme oder durch eine auszubildende
Person mit den Händen gehalten und geführt. Eine Berührung, d. h. eine
Krafteinleitung, kann auch über eine künstliche Bauchdecke des
Mutterleibstorsos erfolgen. Dabei wirken Kräfte, die durch die Kraftsensoren
erfaßbar sind. Falls durch die Kräfte auch Verschiebungen, d. h.
Positionsänderungen, eintreten, werden diese durch die Positionssensoren erfaßt. Die
Sensoren haben vorzugsweise jeweils einen elektrischen oder optischen
Signalausgang, der mit einem Rechner signaltechnisch verbunden ist. Die
dem Rechner zugeleiteten Sensorsignale werden verarbeitet und einer
Speichervorrichtung zugeführt. Es ist dadurch z. B. möglich, die Kraft- und
Bewegungsabläufe während einer simulierten Geburt aufzuzeichnen, wenn
geburtshilfliche Handgriffe von einer Hebamme oder einem Gynäkologen
ausgeführt werden. Die in diesem Fall gespeicherten Kraft- und
Bewegungsdaten stellen die optimalen Kraft- und Bewegungsabläufe dar. Wenn
die gleiche Simulation durch eine ungeübte Person erfolgt, werden diese
Kraft- und Bewegungsabläufe beim Vergleich mit den aufgezeichneten
optimalen Kraft- und Bewegungsabläufen mehr oder weniger abweichen. Je
geringer die Abweichungen von den optimalen Kraft- und
Bewegungsabläufen sind, um so besser ist das Trainingsergebnis.
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Nach Anspruch 4 sind Positions- und/oder Kraftsensoren an dem
Kindmodell angeordnet. Analog zur Funktionsweise der Positions- und/oder
Kraftsensoren in der Ausführungsform nach Anspruch 3 kann die Krafteinleitung
durch eine geübte Person mit der einer ungeübten Person verglichen
werden. Eine bevorzugte Stelle für die Applikation eines Kraft- und/oder
Momentensensors ist der Hals des Kindmodells. Eine bevorzugte Stelle zur
Applikation von Wegaufnehmern oder Drucksensoren ist der Schädelbereich
des Kindmodells. Wenn Wegaufnehmern vorgesehen sind, ist der Schädel
analog zu einem natürlichen Kindsschädel verformbare und weist
verschiebbare Schädelsegmente auf, deren Verschiebung durch die
Wegaufnehmer gemessen wird.
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Nach Anspruch 5 wird ein Kindmodell für einen Geburtensimulator mit
Positions- und/oder Drucksensoren im Halsbereich und/oder im Bereich des
Schädeldaches bereitgestellt, das aus verformbaren Segmenten besteht. Es
handelt sich hierbei um eine selbständige Erfindung, die sich jedoch dem
gleichen Grundgedanken der Erfindung nach Anspruch 1 nebenordnet.
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Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen in
Verbindung mit schematischen Zeichnungen näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung.
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Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung.
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Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung.
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Fig. 4 zeigt eine vierte Ausführungsform der Erfindung.
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Fig. 5 zeigt eine fünfte Ausführungsform der Erfindung.
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Fig. 6 zeigt eine sechste Ausführungsform der Erfindung.
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Fig. 7 zeigt eine erste Ausführungsform einer zweiten Erfindung.
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Fig. 8 zeigt eine zweite Ausführungsform der zweiten Erfindung.
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Die Fig. 1 zeigt den Querschnitt eines Geburtensimulators in Form und
Größe eines Mutterleibstorsos 1 einer Schwangeren mit einem Kindmodell 2.
Der Mutterleibstorso 1 ist in einem Bereich 3 auf einer Unterlage, z. B. ein
Tisch, fest angeordnet. Das Kindmodell 2 befindet sich in einer Höhlung 4,
welche die Gebärmutter simuliert. Der Mutterleibstorso 1 und das
Kindmodell 2 sind aus einem weichelastischen Kunststoff ausgebildet. An dem
Kindmodell 2 ist ein Linearantrieb 5 über einen Kraftsensor 6 angekoppelt.
Der Linearantrieb 5 hat eine interne Positionserkennungsvorrichtung in Form
eines Längenmeßsystems und ermöglicht eine wechselseitige Bewegung in
Pfeilrichtung 5a. Der Kraftsensor 6 ist über ein Kugelgelenk 7a mit dem
Kindmodell 2 verbunden. Wenn der Linearantrieb 5 das Kindmodell 2 aus
dem Geburtskanal drängt, muß eine auszubildende Person das Kindmodell 2
wie bei einer richtigen Geburt halten und führen. Die dabei wirkenden
Kräfte werden von dem Kraftsensor 6 erfaßt und als Kraftmeßsignale von einer
Auswerteelektronik verarbeitet und als Kraftmeßdaten in einer
Speichervorrichtung gespeichert. Die bei einer simulierten Geburt verfolgbaren Kraft-
und Bewegungsverläufe werden mit gespeicherten Norm-Kraft- und
-Bewegungsverläufen verglichen. Aus den Abweichungen zwischen den
verfolgten Kraft- und Bewegungsverläufen und den gespeicherten Norm-Kraft- und
-Bewegungsverläufen können Rückschlüsse auf den Trainingserfolg der
auszubildenden Person gezogen werden.
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Die Fig. 2 zeigt eine prinzipiell gleiche Anordnung wie Fig. 1, wobei der
Linearantrieb 5 neben der wechselseitigen Bewegung 5a zusätzlich noch eine
Drehbewegung 5b ermöglicht. Im Unterschied zu Fig. 1 ist die Koppelstelle
zwischen dem Kindmodell 2 und dem Kraftsensor 6 als ein torsionssteifes,
federelastisches Glied 7b ausgebildet.
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Die Fig. 3 zeigt die prinzipiell gleiche Anordnung wie Fig. 2, wobei der
Linearantrieb 5 neben den Bewegungen 5a und 5b noch eine zusätzliche
Schwenkbewegung 5c ermöglicht. Im Unterschied zu Fig. 1 oder 2 ist die
Koppelstelle zwischen dem Kindmodell 2 und dem Kraftsensor 6 starr
ausgebildet.
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Die Fig. 4 zeigt die prinzipiell gleiche Anordnung wie Fig. 3, wobei der
Linearantrieb 5 neben den Bewegungen 5a, 5b und 5c noch eine zusätzliche
Bewegung 5d ausführt, die rechtwinklig zur Richtung der Bewegung 5a ist.
Die Koppelstelle zwischen dem Kindmodell 2 und dem Kraftsensor 6 ist
ebenfalls starr ausgebildet.
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Die Fig. 5 zeigt einen Linearantrieb 5, der aus drei Einzelantrieben 5 1, 5 2 und
5 3 besteht, deren Endabschnitte schwenkbar an einem Widerlager 8 und an
einer Platte 9 angelenkt sind. Die Platte 9 ist über den Kraftsensor 6 mit
einer Zweipunkthalterung 10 starr verbunden. Die Zweipunkthalterung 10
fixiert das Kindmodell 2 an den Punkten 11 und 12.
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Die Fig. 6 zeigt einen Linearantrieb 5, der, wie unter Bezugnahme auf Fig. 5
beschrieben, ebenfalls aus drei Einzelantrieben 5 1, 5 2 und 5 3 besteht, deren
Endabschnitte an je einem Widerlager 8 1, 8 2 und 8 3 verschwenkbar
angelenkt sind. Die sich in Richtung des Kindmodells 2 erstreckenden
Endabschnitte sind an diesem an verschiedenen Punkten 2 1, 2 2 und 2 3
verschwenkbar angelenkt.
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Dem Fachmann ist an Hand der schematischen Zeichnungen und der
vorstehenden Erläuterungen klar, wie mittels der verschiedenen Antriebe
unterschiedlicher Freiheitsgrade realitätsnahe Bewegungen des Kindmodells
bewirkt werden können.
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Die Fig. 7 zeigt ein Kindmodell 2, dessen Kopf über einen Kraft- und
Drehmomentensensor mit dem Rumpf verbunden ist. Bei der Geburtensimulation
ist es besonders wichtig, Handgriffe am Kopf des Kindmodells 2 zu üben.
Dabei wird der Hals des Kindes besonders beansprucht. Es ist daher bei der
Überwachung einer simulierten Geburt von besonderer Bedeutung, die
Kopfgriffe zu kontrollieren, was mit dieser Ausführungsform eines
Kindmodells möglich ist. Für die Übertragung der elektrischen Meßsignale stehen
dem Fachmann drahtgebundene sowie drahtlose Übertragungsverfahren zur
Verfügung.
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Die Fig. 8 zeigt ein Kindmodell 2, an dessen Kopf gegenüber der
Darstellung in Fig. 7 zusätzlich Weg- und Drucksensoren 14 im Bereich der
Schädelknochen angeordnet sind. Weiterhin sind einzelne Abschnitte der
Schädeldecke des Kindmodells 2 verschiebbar ausgebildet. Wird eine Geburt
simuliert, verschieben sich die Abschnitte der Schädeldecke wie beim
natürlichen Geburtsprozeß, wobei zu beachten ist, daß die Verschiebungen
medizinisch vorgegebene Grenzen nicht überschreiten. Mittels der Weg- und
Drucksensoren sind während einer simulierten Geburt die Verschiebungen
und Drücke erfaßbar, und aus den gewonnenen Daten kann beurteilt
werden, ob die auszubildende Person den Kopf des Kindmodells richtig hält und
führt. Dem Fachmann ist es freigestellt, geeignete Weg- und Drucksensoren
und die dafür geeignete Signalverarbeitungstechnik auszuwählen und
einzusetzen.