DE10202504B4

DE10202504B4 - Aktiver Geburtensimulator mit starrem Antrieb und Kindmodell für diesen Geburtensimulator

Info

Publication number: DE10202504B4
Application number: DE2002102504
Authority: DE
Inventors: Robert Riener; Rainer Burgkart
Original assignee: Burgkart Rainer Drmed; Riener Robert Dr-Ing
Current assignee: Burgkart Rainer Drmed; Riener Robert Dr-Ing
Priority date: 2002-01-23
Filing date: 2002-01-23
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2022-01-24
Also published as: DE10202504A1

Abstract

Aktiver Geburtensimulator mit nachfolgenden Merkmalen:
– ein Mutterleibstorso (1) aus Kunststoff,
– ein Kindmodell (2) aus Kunststoff, das in dem Mutterleibstorso (1) angeordnet ist, wobei vorzugsweise natürliche Form-, Größen- und Lageverhältnisse eingehalten werden, wobei
– das Kindmodell (2) über wenigstens eine Koppelvorrichtung (7) mit einem steuerbaren Antrieb (5) verbunden ist, um das Kindmodell (2) im Mutterleibstorso zu bewegen oder durch den Geburtskanal aus dem Mutterleibstorso (1) zu drängen;
– eine programmierbare Steuervorrichtung zum Steuern des Antriebs (5) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß
– die Koppelvorrichtung mechanisch starr ist,
– an mindestens einer der Koppelvorrichtungen Positions- und/oder Kraftsensoren (6) angeordnet sind und
– eine Speichervorrichtung vorgesehen ist, um die Sensordaten zu speichern, wobei die Speichervorrichtung so ausgebildet ist, um die Kräfte und Bewegungen, die von einem Menschen von Hand während der Simulation einer Geburt auf das Kindmodell aufgebracht werden, mit Normkraft- und Bewegungsverläufen zu...

Description

Die Erfindung betrifft einen Geburtensimulator zum Nachbilden der menschlichen Schwangerschaft und des Geburtsvorganges. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kindmodell, welches gemeinsam mit diesem Geburtensimulator angewendet wird.
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.

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.

Die auszubildenden Hebammen und Gynäkologen können somit diese Modelle anfassen und bestimmte Grundhandgriffe üben und sich die räumlichen Zusammenhänge, wie z. B. Kindslagen, einprägen.

Aus der WO 02/01 536 A1 ist ein Geburtensimulator bekannt, bei dem ein Kindmodell aus einem Mutterleibstorso mittels eines flexiblen Schlauches (Antrieb) ausgetrieben werden kann. Dazu wird mittels einer steuerbaren Dosierpumpe Wasser in den Schlauch gepumpt. Der Simulator basiert auf einer Antriebsvorrichtung (Schlauch), wobei ein Druck den Antrieb bewirkt. Dieser Antrieb bewegt sich auf Grund des sich nach allen Seiten gleichmäßig ausbreitenden Druckes immer gleich. Seine Bewegungscharakteristik wird durch seine Form und das Schlauchmaterial bestimmt. Dieser Simulator kann im wesentlichen immer nur die gleiche oder eine sehr ähnliche Bewegung erzeugen.

Aus der US 5 509 810 ist ein Kindmodell bekannt, an dem verschiedene Sensoren angeordnet sind. Die Aufgabe dieser Erfindung liegt darin, ein Kindmodell für die Simulation neonataler medizinischer Untersuchungen bereitzustellen. Aus der Beschreibung geht hervor, daß dieses Kindmodell für die Verwendung in einem Geburtensimulator nicht geeignet ist.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß die aus dem Stand der Technik bekannten körperlichen Modelle, Filme oder Computeranimationen nur unzureichend für die realitätsnahe Ausbildung geeignet sind. Es besteht somit die Aufgabe der Erfindung in der Schaffung einer verbesserten Vorrichtung zur Geburtensimulation und eines Kindsmodells, so daß die Handgriffe für die Geburtshilfe gegenüber dem Stand der Technik wesentlich effektiver erlernt oder trainiert werden können.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung zur Geburtensimulation nach Anspruch 1 und mit einem Kindmodell nach Anspruch 4 gelöst.

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 wenigstens eine Koppelvorrichtung mechanisch gekoppelt, so daß auch kompliziertere Bewegungen ausführbar sind, die den natürlichen Kindsbewegungen weitgehend entsprechen. 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.

Weiterhin 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.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche 2 und 3.

Nach Anspruch 2 sind Positions- und/oder Kraftsensoren an dem Kindmodell angeordnet. Die Krafteinleitung durch eine geübte Person kann 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 verformbar und weist verschiebbare Schädelsegmente auf, deren Verschiebung durch die Wegaufnehmer gemessen wird.

Nach Anspruch 3 werden die Sensordaten drahtlos übertragen.

Nach Anspruch 4 wird ein Kindmodell für einen Geburtensimulator mit Weg- und/oder Kraft und/oder Drucksensoren im Halsbereich und/oder im Bereich des Schädeldaches bereitgestellt, das aus verformbaren Segmenten besteht. Weiterhin ist eine Speichervorrichtung vorgesehen, die die Sensordaten speichert.

Es handelt sich hierbei um eine selbständige Erfindung, die sich jedoch dem gleichen Grundgedanken der Erfindung nach Anspruch 1 nebenordnet.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit schematischen Zeichnungen näher erläutert.
1 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung.
2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung.
3 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung.
4 zeigt eine vierte Ausführungsform der Erfindung.
5 zeigt eine fünfte Ausführungsform der Erfindung.
6 zeigt eine sechste Ausführungsform der Erfindung.
7 zeigt eine erste Ausführungsform einer zweiten Erfindung.
8 zeigt eine zweite Ausführungsform der zweiten Erfindung.
Die 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.
Die 2 zeigt eine prinzipiell gleiche Anordnung wie 1, wobei der Linearantrieb 5 neben der wechselseitigen Bewegung 5a zusätzlich noch eine Drehbewegung 5b ermöglicht. Im Unterschied zu 1 ist die Koppelstelle zwischen dem Kindmodell 2 und dem Kraftsensor 6 als ein torsionssteifes, federelastisches Glied 7b ausgebildet.
Die 3 zeigt die prinzipiell gleiche Anordnung wie 2, wobei der Linearantrieb 5 neben den Bewegungen 5a und 5b noch eine zusätzliche Schwenkbewegung 5c ermöglicht. Im Unterschied zu 1 oder 2 ist die Koppelstelle zwischen dem Kindmodell 2 und dem Kraftsensor 6 starr ausgebildet.
Die 4 zeigt die prinzipiell gleiche Anordnung wie 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.
Die 5 zeigt einen Linearantrieb 5, der aus drei Einzelantrieben 5₁ , 5₂ und 5₃ 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.
Die 6 zeigt einen Linearantrieb 5, der, wie unter Bezugnahme auf 5 beschrieben, ebenfalls aus drei Einzelantrieben 5₁ , 5₂ und 5₃ besteht, deren Endabschnitte an je einem Widerlager 8₁ , 8₂ und 8₃ verschwenkbar angelenkt sind. Die sich in Richtung des Kindmodells 2 erstreckenden Endab schnitte sind an diesem an verschiedenen Punkten 2₁ , 2₂ und 2₃ verschwenkbar angelenkt.
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.
Die 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.
Die 8 zeigt ein Kindmodell 2, an dessen Kopf gegenüber der Darstellung in 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.

Claims

Aktiver Geburtensimulator mit nachfolgenden Merkmalen: – ein Mutterleibstorso (1) aus Kunststoff, – ein Kindmodell (2) aus Kunststoff, das in dem Mutterleibstorso (1) angeordnet ist, wobei vorzugsweise natürliche Form-, Größen- und Lageverhältnisse eingehalten werden, wobei – das Kindmodell (2) über wenigstens eine Koppelvorrichtung (7) mit einem steuerbaren Antrieb (5) verbunden ist, um das Kindmodell (2) im Mutterleibstorso zu bewegen oder durch den Geburtskanal aus dem Mutterleibstorso (1) zu drängen; – eine programmierbare Steuervorrichtung zum Steuern des Antriebs (5) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß – die Koppelvorrichtung mechanisch starr ist, – an mindestens einer der Koppelvorrichtungen Positions- und/oder Kraftsensoren (6) angeordnet sind und – eine Speichervorrichtung vorgesehen ist, um die Sensordaten zu speichern, wobei die Speichervorrichtung so ausgebildet ist, um die Kräfte und Bewegungen, die von einem Menschen von Hand während der Simulation einer Geburt auf das Kindmodell aufgebracht werden, mit Normkraft- und Bewegungsverläufen zu vergleichen.
Aktiver Geburtensimulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Kindmodell (2) Positions- und/oder Kraftsensoren angeordnet sind, deren Sensordaten der Speichervorrichtung zugeführt werden.
Aktiver Geburtensimulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensordaten drahtlos übertragen werden.
Kindmodell für einen Geburtensimulator nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei an dem Kindmodell Sensoren angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren Weg- und/oder Kraft- und/oder Drucksensoren (13, 14) sind und am Hals und/oder im Bereich des Schädeldaches, das aus verformbaren Segmenten besteht, angeordnet sind und eine Speichervorrichtung vorgesehen ist, um die Sensordaten der Weg- und/oder Kraft- und/oder Drucksensoren (13, 14) zu speichern.
Kindmodell für einen Geburtensimulator nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensordaten drahtlos zu der Speichervorrichtung des Geburtensimulators übertragen werden.