EA037417B1 - Method for developing practical skills of auscultation with the help of medical simulator - Google Patents

Method for developing practical skills of auscultation with the help of medical simulator Download PDF

Info

Publication number
EA037417B1
EA037417B1 EA201900465A EA201900465A EA037417B1 EA 037417 B1 EA037417 B1 EA 037417B1 EA 201900465 A EA201900465 A EA 201900465A EA 201900465 A EA201900465 A EA 201900465A EA 037417 B1 EA037417 B1 EA 037417B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
simulating
dummy
stethoscope
simulation system
auscultation
Prior art date
Application number
EA201900465A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201900465A1 (en
Inventor
Рамиль Хатямович ЗАЙНУЛЛИН
Виктор Анатольевич Кириллин
Алексей Сергеевич Мотыженков
Дмитрий Сергеевич Мотыженков
Леонид Анатольевич КОРНИЛОВ
Дмитрий Васильевич Гусаров
Руслан Ринатович Валиахметов
Александр Аркадьевич Гурьянов
Рушат Рафикович Загидуллин
Алексей Александрович Сидоров
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Эйдос-Медицина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Эйдос-Медицина" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Эйдос-Медицина"
Publication of EA201900465A1 publication Critical patent/EA201900465A1/en
Publication of EA037417B1 publication Critical patent/EA037417B1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/28Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/28Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine
    • G09B23/30Anatomical models

Abstract

The invention relates to the field of medicine. A dummy man including a simulated cardiopulmonary resuscitation system, a defibrillator simulation system, a chest decompression simulation system, a pleural cavity drainage procedure simulation system, a tracheal intubation and conicotomy simulation system, a drug injection simulation system, a bleeding simulation system, and bladder catheterization simulation system is used. Voice coils are built into the dummy, which interact with a permanent magnet mounted on the membrane of the acoustic head of the stethoscope. Depending on the training scenario used, sound signals of functioning the internal organs are simulated, physical effects on a human dummy are carried out for resuscitation or medical procedures. The physical effects exerted on the mentioned imitation systems or their absence is recorded. The data on the impacts are transmitted to a computer for processing, and sound signals are simulated, and transmitted to the voice coil system for playback them through the acoustic head of the stethoscope. The technical result is to provide comprehensive training for doctors.

Description

Область техникиTechnology area

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано в тренажерах-симуляторах пациента, а также в медицинских тренажерах для отработки практических навыков по диагностике нарушений внутренних органов путем выслушивания звуковых феноменов легких, сердца, желудка, кишечника и сосудов (кровоток в артериях и венах).The invention relates to medicine and can be used in patient simulators, as well as in medical simulators for practicing practical skills in diagnosing disorders of internal organs by listening to sound phenomena of the lungs, heart, stomach, intestines and blood vessels (blood flow in arteries and veins).

Предшествующий уровень техникиPrior art

Аналогом является тренажер хирургической операционной, включающий в себя модуль имитатора пациента, который позволяет моделировать реакцию (состояние) оперируемого пациента в зависимости от выбранного сценария, истории болезни, действий, предпринимаемых бригадой врачей. Модуль имитатора пациента выполнен в виде манекена человека, снабженного системами имитации признаков жизнедеятельности человека, системами для осуществления реанимационных мероприятий, например системой сердечно-легочной реанимации (СЛР), интубации, искусственной вентиляции легких (ИВЛ), системой ввода медицинских препаратов, дефибрилляции, а также системами, имитирующими мочеиспускание, кровоизлияние, слезы, пот, гиперемию, судороги (патент RU № 2546404, МПК G09B 23/28 (2006.01)). Однако в данном тренажере не представлен процесс обучения для отработки практических навыков по аускультации. Отсутствует техническая реализация способа работы модуля имитации системы по аускультации.An analogue is a surgical operating room simulator, which includes a patient simulator module, which allows simulating the response (state) of the operated patient depending on the selected scenario, medical history, actions taken by a team of doctors. The patient simulator module is made in the form of a human dummy equipped with systems for simulating human vital signs, systems for resuscitation, for example, a system of cardiopulmonary resuscitation (CPR), intubation, artificial lung ventilation (ALV), a system for administering medications, defibrillation, and systems simulating urination, hemorrhage, tears, sweat, hyperemia, convulsions (patent RU No. 2546404, IPC G09B 23/28 (2006.01)). However, this simulator does not provide a training process for practicing practical auscultation skills. There is no technical implementation of the method of operation of the module for imitation of the system by auscultation.

Прототипом является устройство для обучения аускультации и связанные с ним методы, представляющий собой систему аускультации, которая включает в себя манекен, имеющий по крайней мере один встроенный динамик, бесконтактное устройство, встроенное в манекен и способное обнаруживать близость устройства аускультации, контроллер, способный взаимодействовать с бесконтактным устройством и принимать сигнал, второй контроллер, предназначенный для переопределения первого контроллера и базу данных, хранящую множество звуковых файлов (патент US 9064428 (В2), СРС G09B 23/28 (2013.01)). Однако данное устройство не позволяет моделировать реакцию (состояние) манекена (имитатора пациента) в зависимости от действий, предпринимаемых врачом, т.е. не реализована обратная связь действие врача - реакция имитатора пациента - моделирование звуковых сигналов функционирования внутренних органов в устройство аускультации.The prototype is an auscultation training device and related techniques, which is an auscultation system that includes a dummy having at least one built-in speaker, a non-contact device built into the dummy and capable of detecting the proximity of the auscultation device, a controller capable of interacting with a non-contact device and receive a signal, a second controller for redefining the first controller and a database storing a plurality of sound files (US patent 9064428 (B2), CPC G09B 23/28 (2013.01)). However, this device does not allow simulating the response (state) of the dummy (patient simulator) depending on the actions taken by the doctor, i.e. the feedback is not implemented the action of the doctor - the response of the simulator of the patient - the modeling of sound signals of the functioning of internal organs into the auscultation device.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей заявленного изобретения является разработка способа работы модуля имитации системы по аускультации в составе медицинского тренажера для комплексного обучения врачей по диагностированию нарушений внутренних органов человека и оказанию первой медицинской помощи при различных клинических ситуациях. Кроме того, важной задачей, поставленной при разработке заявленного способа работы, является повышение реалистичности обучения врачей по диагностированию нарушений внутренних органов человека на медицинском тренажере с использованием стандартного стетоскопа без оснащения его дополнительными громоздкими передающими устройствами.The objective of the claimed invention is to develop a method for the operation of the module for simulating the auscultation system as part of a medical simulator for comprehensive training of doctors in diagnosing disorders of human internal organs and providing first aid in various clinical situations. In addition, an important task posed in the development of the claimed method of work is to increase the realism of training doctors in diagnosing disorders of human internal organs on a medical simulator using a standard stethoscope without equipping it with additional bulky transmitting devices.

Техническим результатом является создание медицинского тренажера, обеспечивающего моделирование звуковых сигналов функционирования внутренних органов манекена человека в зависимости от оказываемых физических воздействий на данный манекен при проведении реанимационных мероприятий или медицинских процедур.The technical result is the creation of a medical simulator that simulates the sound signals of the functioning of the internal organs of a human dummy, depending on the physical effects exerted on this dummy during resuscitation measures or medical procedures.

Технический результат достигается тем, что способ отработки практических навыков аускультации с помощью медицинского тренажера, включающего модуль имитатора пациента в виде манекена человека, заключающийся в том, что используют модуль имитации аускультации, включающий стандартный стетоскоп, постоянный магнит и звуковые катушки, и моделируют звуковые сигналы функционирования внутренних органов, согласно настоящему изобретению, используют манекен человека, включающий систему имитации сердечно-легочной реанимации, систему имитации воздействия дефибриллятора, систему имитации декомпрессии грудной клетки, систему имитации процедуры дренажа плевральной полости, систему имитации интубации трахеи и коникотомии, систему имитации ввода лекарственных средств, систему имитации кровотечения и систему имитации катетеризации мочевого пузыря, предварительно в упомянутый манекен встраивают звуковые катушки, взаимодействующие с постоянным магнитом, установленным на мембране акустической головки стетоскопа, в зависимости от используемого сценария обучения моделируют звуковые сигналы функционирования внутренних органов, осуществляют физические воздействия на манекен человека для проведения реанимационных мероприятий или медицинских процедур путем воздействия на упомянутые системы, фиксируют оказываемые на упомянутые системы имитации физические воздействия или их отсутствие, данные о воздействиях передают в ЭВМ для обработки, и осуществляют моделирование звуковых сигналов и передачу их в систему звуковых катушек для воспроизведения через акустическую головку стетоскопа в зависимости от оказываемых физических воздействий на упомянутый манекен.The technical result is achieved by the fact that a method of practicing practical skills of auscultation using a medical simulator, including a patient simulator module in the form of a human dummy, consists in the fact that an auscultation simulation module is used, including a standard stethoscope, a permanent magnet and voice coils, and sound signals of functioning are simulated internal organs, according to the present invention, a human dummy is used, including a system for simulating cardiopulmonary resuscitation, a system for simulating the effects of a defibrillator, a system for simulating chest decompression, a system for simulating a pleural drainage procedure, a system for simulating tracheal intubation and conicotomy, a system for simulating drug administration, a system for simulating bleeding and a system for simulating bladder catheterization, voice coils are previously built into the dummy, interacting with a permanent magnet installed on the membrane of the acoustic head of the stethoscope PA, depending on the training scenario used, they simulate sound signals of the functioning of internal organs, carry out physical effects on a human dummy for resuscitation or medical procedures by influencing the mentioned systems, fix the physical effects exerted on the said systems of imitation or their absence, transmit data on the effects in a computer for processing, and simulate sound signals and transmit them to a system of voice coils for reproduction through the acoustic head of the stethoscope, depending on the physical effects exerted on said dummy.

Таким образом, технический результат достигается за счет полной реализации обратной связи в реальном времени действие субъекта (врача) - реакция модуля имитатора пациента - моделирование звукового сигнала в систему звуковых катушек.Thus, the technical result is achieved due to the complete implementation of feedback in real time, the action of the subject (doctor) - the response of the patient simulator module - modeling of the sound signal into the voice coil system.

Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings

Сущность изобретения поясняется чертежами (фиг. 1 и 2), на которых представлен медицинскийThe essence of the invention is illustrated by drawings (Fig. 1 and 2), which shows a medical

- 1 037417 тренажер для отработки практических навыков аускультации, имеющий модуль имитатора пациента (соответственно, вид спереди и сзади) и модуль имитации аускультации.- 1 037417 a simulator for practicing practical auscultation skills, with a patient simulator module (front and back view, respectively) and an auscultation simulation module.

На фиг. 3 представлен общий вид модуля имитатора пациента с конкретно определенными областями физического воздействия над манекеном человека.FIG. 3 is a general view of the patient simulator module with specifically defined areas of physical impact above the human dummy.

На фиг. 4 представлена структурная схема модуля имитации аускультации.FIG. 4 shows a block diagram of the auscultation imitation module.

На фиг. 1-4 цифрами обозначеныFIG. 1-4 numbers are designated

- медицинский тренажер,- medical simulator,

- модуль имитатора пациента,- patient simulator module,

- модуль имитации аускультации,- module for imitation of auscultation,

- ЭВМ (сервер),- computer (server),

- стетоскоп (стандартный),- stethoscope (standard),

- звуковая катушка (электромагнит),- voice coil (electromagnet),

- манекен человека модуля имитатора пациента,- human dummy of the patient simulator module,

- субъект (врач) взаимодействия,- the subject (doctor) of interaction,

- система имитации сердечно-легочной реанимации,- a system for simulating cardiopulmonary resuscitation,

- система имитации воздействия дефибриллятора,- a system for simulating the impact of a defibrillator,

- система имитации декомпрессии грудной клетки,- a system for simulating chest decompression,

- система имитации процедуры дренажа плевральной полости,- a system for imitation of the pleural cavity drainage procedure,

- система имитации интубации трахеи и коникотомии,- a system for simulating tracheal intubation and conicotomy,

- система имитации ввода лекарственных средств (внутривенно, внутримышечно, внутрикостно), 15 - система имитации кровотечения,- a system for simulating the introduction of drugs (intravenous, intramuscular, intraosseous), 15 - a system for simulating bleeding,

- система имитации катетеризации мочевого пузыря,- a system for imitation of bladder catheterization,

- акустическая головка стетоскопа,- acoustic head of a stethoscope,

- корпус акустической головки стетоскопа,- the body of the acoustic head of the stethoscope,

- мембрана акустической головки стетоскопа,- membrane of the acoustic head of the stethoscope,

- постоянный магнит (неодимовый магнит),- permanent magnet (neodymium magnet),

- крышка акустической головки стетоскопа,- cover of the acoustic head of the stethoscope,

- силиконовая кожа манекена человека,- silicone skin of a human mannequin,

- контактные выводы обмотки звуковой катушки (электромагнита).- contact terminals of the winding of the voice coil (electromagnet).

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Медицинский тренажер 1 содержит модуль имитатора пациента 2, подключаемый к ЭВМ 4, и модуль имитации аускультации 3. Модуль имитации аускультации 3 включает в себя стандартный стетоскоп 5, постоянный магнит 20, устанавливаемый на мембране 19 акустической головки 17 стетоскопа 5, и звуковые катушки 6, устанавливаемые на туловище манекена 7 модуля имитатора пациента 2, с которым взаимодействует субъект 8. Звуковые катушки 6 располагаются на передней и задней части туловища манекена 7 модуля имитатора пациента 2.Medical simulator 1 contains a patient simulator 2, connected to a computer 4, and a simulation of auscultation 3. The auscultation simulation 3 includes a standard stethoscope 5, a permanent magnet 20 mounted on the membrane 19 of the acoustic head 17 of the stethoscope 5, and voice coils 6, mounted on the torso of the manikin 7 of the patient simulator 2, with which the subject 8 interacts. The voice coils 6 are located on the front and back of the body of the dummy 7 of the patient simulator 2.

Модуль имитатора пациента 2 содержит систему имитации сердечно-легочной реанимации 9, систему имитации воздействия дефибриллятора 10, систему имитации декомпрессии грудной клетки 11, систему имитации процедуры дренажа плевральной полости 12, систему имитации интубации трахеи и коникотомии 13, систему имитации ввода лекарственных средств (внутривенно, внутримышечно, внутрикостно) 14, систему имитации кровотечения 15 и систему имитации катетеризации мочевого пузыря 16.The patient simulator module 2 contains a system for simulating cardiopulmonary resuscitation 9, a system for simulating the effects of a defibrillator 10, a system for simulating chest decompression 11, a system for simulating a pleural drainage procedure 12, a system for simulating tracheal intubation and conicotomy 13, a system for simulating drug administration (intravenously, intramuscularly, intraosseously) 14, a bleeding simulation system 15 and a bladder catheterization simulation system 16.

Стандартный стетоскоп 5 содержит акустическую головку 17, выполненную из корпуса 18, мембраны 19 и фиксирующей крышки 21.A standard stethoscope 5 contains an acoustic head 17 made of a housing 18, a membrane 19 and a fixing cap 21.

Отработка практических навыков аускультации с помощью медицинского тренажера осуществляется следующим образом. Способ отработки практических навыков аускультации с помощью медицинского тренажера 1, включающего модуль имитатора пациента 2 в виде манекена 7 человека, заключающийся в том, что используют модуль имитации аускультации 3, включающий стандартный стетоскоп 5, постоянный магнит 20 и звуковые катушки 6, и моделируют звуковые сигналы функционирования внутренних органов.Practical training of auscultation skills using a medical simulator is carried out as follows. A method of practicing practical auscultation skills using a medical simulator 1, which includes a patient simulator 2 in the form of a human dummy 7, which consists in using the auscultation simulation module 3, including a standard stethoscope 5, a permanent magnet 20 and voice coils 6, and simulating sound signals the functioning of internal organs.

Отличием предлагаемого способа отработки практических навыков аускультации является то, что используют манекен 7 человека, включающий систему имитации сердечно-легочной реанимации 9, систему имитации воздействия дефибриллятора 10, систему имитации декомпрессии грудной клетки 11, систему имитации процедуры дренажа плевральной полости 12, систему имитации интубации трахеи и коникотомии 13, систему имитации ввода лекарственных средств 14, систему имитации кровотечения 15 и систему имитации катетеризации мочевого пузыря 16, предварительно в упомянутый манекен 7 встраивают звуковые катушки 6, взаимодействующие с постоянным магнитом 20, установленным на мембране 19 акустической головки 17 стетоскопа 5, в зависимости от используемого сценария обучения моделируют звуковые сигналы функционирования внутренних органов, осуществляют физические воздействия на манекен 7 человека для проведения реанимационных мероприятий или медицинских процедур путем воздействия на упомянутые системы, фиксируют оказываемые на упомянутые системы имитации физические воздействия или их отсутствие, данные о воздействиях передают в ЭВМ 4 для обработки иThe difference between the proposed method of practicing practical skills of auscultation is that a person's dummy 7 is used, which includes a system for simulating cardiopulmonary resuscitation 9, a system for simulating the effects of a defibrillator 10, a system for simulating chest decompression 11, a system for simulating a pleural cavity drainage procedure 12, a system for simulating tracheal intubation and conicotomy 13, a system for simulating the administration of drugs 14, a system for simulating bleeding 15 and a system for simulating bladder catheterization 16, voice coils 6 are preliminarily built into said dummy 7, interacting with a permanent magnet 20 mounted on the membrane 19 of the acoustic head 17 of the stethoscope 5, in depending on the training scenario used, sound signals of the functioning of internal organs are simulated, physical effects on the human dummy 7 are carried out to carry out resuscitation measures or medical procedures by influencing the above systems, physical influences applied to the mentioned systems of imitation or their absence, the data on the effects are transmitted to the computer 4 for processing and

- 2 037417 осуществляют моделирование звуковых сигналов и передачу их в систему звуковых катушек 6 для воспроизведения через акустическую головку 17 стетоскопа 5 в зависимости от оказываемых физических воздействий на упомянутый манекен 7.- 2 037417 simulate sound signals and transmit them to the system of voice coils 6 for playback through the acoustic head 17 of the stethoscope 5, depending on the physical effects exerted on the said dummy 7.

Пример конкретного выполненияAn example of a specific implementation

Отработка практических навыков аускультации проводится на модуле имитатора пациента 2, который выполнен в виде манекена 7 человека с анатомически правильной костно-мышечной структурой (рост 183 см, вес 70 кг, возраст 40-50 лет). Модуль имитатора пациента 2 в первую очередь предназначен для симуляции максимально широкого спектра клинических ситуаций и отработки навыков выполнения сердечно-легочной реанимации, проведения интенсивной терапии и комплекса мер, направленных на поддержание жизнедеятельности.Practical training of auscultation skills is carried out on the patient simulator module 2, which is made in the form of a human dummy 7 with anatomically correct musculoskeletal structure (height 183 cm, weight 70 kg, age 40-50 years). Patient Simulator Module 2 is primarily designed to simulate the widest possible range of clinical situations and practice the skills of performing cardiopulmonary resuscitation, intensive therapy and a set of measures aimed at maintaining vital functions.

Таким образом, это позволяет получать практические навыки по проведению аускультации при различных клинических ситуациях, что в реальных жизненных ситуациях позволит правильно диагностировать состояние человека и правильно оказать первую медицинскую помощь.Thus, this allows you to gain practical skills in performing auscultation in various clinical situations, which in real life situations will allow you to correctly diagnose a person's condition and correctly provide first aid.

Работа модуля имитатора пациента 2 осуществляется с помощью программного алгоритма ЭВМ 4, который обеспечивает работу всех систем имитации признаков жизнедеятельности на манекене 7 в зависимости от используемого сценария. Например, при симуляции сердечных осложнений на манекене 7 происходит имитация соответствующей клинической картины - изменение артериального давления, частоты сердечных сокращений, величины мощности пульсации. При симуляции дыхательных осложнений происходит изменение частоты дыхательных движений, появление цианоза, потеря сознания, голоса, различные хрипы. А также при симуляции травм головы, торса и конечностей происходят различные физиологические реакции: отсутствие реакции зрачков, аускультативной картины слева или справа, падение давления при кровопотере, конвульсии.The operation of the patient simulator module 2 is carried out using the computer software algorithm 4, which ensures the operation of all vital signs simulation systems on the dummy 7, depending on the scenario used. For example, when simulating cardiac complications on the dummy 7, an imitation of the corresponding clinical picture occurs - a change in blood pressure, heart rate, and the magnitude of the pulsation power. When simulating respiratory complications, there is a change in the frequency of respiratory movements, the appearance of cyanosis, loss of consciousness, voice, and various wheezing. And also when simulating injuries to the head, torso and extremities, various physiological reactions occur: no reaction of the pupils, auscultatory picture on the left or right, a drop in pressure during blood loss, convulsions.

В данном случаи модуль имитации аускультации 3 осуществляется следующим образом.In this case, the module for simulating auscultation 3 is carried out as follows.

В зависимости от сценариев отработки практических навыков на модуле имитатора пациента 2 на ЭВМ (сервере) 4 моделируются определенные звуковые сигналы для каждой отдельно взятой звуковой катушки 6, выполняющей функцию электромагнита. Звуковые катушки (диаметром 38 мм) жестко (неподвижно) устанавливаются на туловище манекена 7 под слоем силикона 22 (толщина 4 мм), материала, имитирующего человеческую кожу. Звуковой сигнал, подаваемый на контактные выводы 23 обмотки звуковой катушки 6, представляет собой переменный электрический ток, где в зависимости от изменения силы и направления тока в катушке 6 происходит изменение магнитного потока по величине и направлению. Для воспроизведения звуковых сигналов через акустическую головку 17 стандартного стетоскопа 5 используется постоянный магнит 20 типа неодимового магнита, который жестко (неподвижно) устанавливается по центру на мембране 19 акустической головки 17 с наружной или внутренней стороны. При этом габаритные размеры неодимового магнита (диаметр 6 мм, высота 3 мм) в несколько раз меньше размеров самой мембраны 19 (диаметр 42 мм), которая изготовлена из гибкого материала. Таким образом, при взаимодействии электромагнитного поля звуковой катушки 6 с магнитным полем неодимового магнита 20 происходит механическое колебание магнита 20 в такт с частотой переменного тока, которое передается гибкой мембране 19, создавая при этом акустические волны (звуки), которые будут слышны врачу 8 через стетоскоп 5. Аналогичный принцип воспроизведения звуковых сигналов используется в традиционных звуковых динамиках (громкоговорителях), за исключением того факта, что в них механическому колебанию подвергается сама звуковая катушка жестко соединенная с гибким диффузором. Основным отличием предлагаемого решения является то, что звуковая катушка 6 и постоянный магнит 20 разнесены друг относительно друга на некотором расстоянии и их магнитные поля могут взаимодействовать между собой на расстоянии до 100 мм (экспериментальные данные), что позволяет устанавливать звуковые катушки 6 на туловище манекена 7 на определенной глубине.Depending on the scenarios for practicing practical skills on the patient simulator module 2 on the computer (server) 4, certain sound signals are modeled for each individual voice coil 6, which performs the function of an electromagnet. Voice coils (38 mm in diameter) are rigidly (motionless) mounted on the body of the mannequin 7 under a layer of silicone 22 (4 mm thick), a material that imitates human skin. The audio signal applied to the contact terminals 23 of the winding of the voice coil 6 is an alternating electric current, where, depending on the change in the strength and direction of the current in the coil 6, the magnetic flux changes in magnitude and direction. To reproduce sound signals through the acoustic head 17 of a standard stethoscope 5, a permanent magnet 20 of the neodymium magnet type is used, which is rigidly (stationary) mounted centrally on the membrane 19 of the acoustic head 17 from the outer or inner side. In this case, the overall dimensions of the neodymium magnet (diameter 6 mm, height 3 mm) are several times smaller than the dimensions of the membrane 19 itself (diameter 42 mm), which is made of flexible material. Thus, when the electromagnetic field of the voice coil 6 interacts with the magnetic field of the neodymium magnet 20, the magnet 20 mechanically vibrates in time with the frequency of the alternating current, which is transmitted to the flexible membrane 19, while creating acoustic waves (sounds) that will be heard by the doctor 8 through the stethoscope 5. A similar principle of sound signal reproduction is used in traditional sound speakers (loudspeakers), except for the fact that the voice coil itself, rigidly connected to a flexible cone, is subjected to mechanical vibration. The main difference of the proposed solution is that the voice coil 6 and the permanent magnet 20 are spaced apart from each other at a certain distance and their magnetic fields can interact with each other at a distance of up to 100 mm (experimental data), which allows the voice coils 6 to be installed on the body of the dummy 7 at a certain depth.

Дальнейшее моделирование (изменение) звуковых сигналов происходит в зависимости от производимых действий или бездействий субъекта (врача) 8 над манекеном 7, т.е. осуществляется или не осуществляются какие-либо медицинские процедуры на манекене 7 со стороны субъекта (врача) 8.Further modeling (change) of sound signals occurs depending on the actions or inactions of the subject (doctor) 8 over the dummy 7, i.e. whether or not any medical procedures are performed on the dummy 7 by the subject (doctor) 8.

Производимые действия или бездействия субъекта (врача) 8 заключаются в следующем. Любые манипуляции на манекене 7: проведение сердечно-легочной реанимации на системе имитации 9, использование дефибриллятора на системе имитации 10, введение препаратов с помощью специальных шприцов на системе имитации 14, проведение интубации, искусственной вентиляции легких и коникотомии с использованием эндотрахеальных трубок, LMA, Combitube и других устройств на системе имитации 13, проведение декомпрессии грудной клетки при напряженном пневмотораксе на системе имитации 11, проведение процедуры дренажа плевральной полости на системе имитации 12, наложения жгута при кровотечении на системе имитации 15 и проведение катетеризации мочевого пузыря на системе имитации 16 фиксируются специальными устройствами отслеживания модуля имитатора пациента 2, данные которых передаются и обрабатываются программным алгоритмом на ЭВМ 4 и отражаются на состоянии имитатора пациента 2, при этом моделируются звуковые сигналы о состоянии пациента 2, которые передаются в систему звуковых катушек 6. Например, результатом обратной связи при правильном выполнении сердечно-легочной реанимации на системе имитации 9 является стабилизация состояния модуля имитатора пациента 2, а именно восстановление дыхания (частоты дыхательных движений) и сердечногоThe performed actions or inactions of the subject (doctor) 8 are as follows. Any manipulations on the dummy 7: carrying out cardiopulmonary resuscitation on the imitation system 9, using a defibrillator on the sham system 10, administering drugs using special syringes on the sham system 14, intubation, mechanical ventilation and conicotomy using endotracheal tubes, LMA, Combitube and other devices on the imitation system 13, performing chest decompression with a tension pneumothorax on the imitation system 11, carrying out the procedure for draining the pleural cavity on the imitation system 12, applying a tourniquet for bleeding on the imitation system 15 and carrying out bladder catheterization on the imitation system 16 are fixed with special devices tracking the module of the patient simulator 2, the data of which is transmitted and processed by the software algorithm on the computer 4 and is reflected in the state of the patient simulator 2, while the sound signals about the state of the patient 2 are simulated, which are transmitted to the system of voice coils 6. For example p, the result of feedback with the correct execution of cardiopulmonary resuscitation on the simulation system 9 is the stabilization of the state of the patient simulator 2 module, namely the restoration of respiration (respiratory rate) and cardiac

- 3 037417 ритма (частоты сердечных сокращений), прощупывание пульса, автоматическое моргание и реакция зрачков на свет. Однако неправильные действия или бездействия субъекта (врача) 8 могут привести к возникновению нештатной ситуации и моделированию различных звуковых сигналов для системы звуковых катушек 6 в зависимости от используемого сценария.- 3 037417 rhythms (heart rate), pulse probing, automatic blinking and pupil response to light. However, incorrect actions or inaction of the subject (doctor) 8 can lead to an abnormal situation and simulate different sound signals for the voice coil system 6, depending on the scenario used.

Неправильные действия субъекта (врача) 8 могут заключаться в следующем. При вводе препарата на системе имитации 14, вызывающего аллергическую реакцию, запускается алгоритм симуляции анафилактического шока. Признаки анафилаксии: тахикардия, тахипноэ, пониженное артериальное давление. Перерывы в массаже сердца на системе имитации 9 или полное отсутствие реанимационных мероприятий между разрядами дефибриллятора, нанесение разряда низкого или слишком высокого напряжения на системе имитации 10, нанесение разряда на фоне мелковолновой фибрилляции без проведения мероприятий, повышающих энергоресурсы миокарда может привести к имитации смерти на модуле имитатора пациента 2.The wrong actions of the subject (doctor) 8 may be as follows. When a drug is injected on the imitation system 14 that causes an allergic reaction, an anaphylactic shock simulation algorithm is started. Signs of anaphylaxis: tachycardia, tachypnea, low blood pressure. Breaks in cardiac massage on the imitation system 9 or the complete absence of resuscitation measures between defibrillator shocks, applying a low or too high voltage discharge on the imitation system 10, applying a shock against the background of small-wave fibrillation without taking measures that increase the energy resources of the myocardium can lead to imitation of death on the simulator module patient 2.

Таким образом, воспроизведение звуковых сигналов в модуле имитации аускультации 3 напрямую зависит от физических воздействий на манекен 7 человека, осуществляемых субъектом (врачом) 8 при проведении реанимационных мероприятий или медицинских процедур.Thus, the reproduction of sound signals in the auscultation simulation module 3 directly depends on the physical effects on the human dummy 7 carried out by the subject (doctor) 8 during resuscitation measures or medical procedures.

В качестве датчиков положения механизмов в модуле имитатора пациента 2 могут использоваться стандартные концевые выключатели, а также бесконтактные датчики положения следующих типов: емкостные, индуктивные, генераторные, магнитогерконовые и фотоэлектронные.Standard limit switches and non-contact position sensors of the following types can be used as position sensors of mechanisms in the patient simulator module 2: capacitive, inductive, generator, magnetoherkon and photoelectronic.

Использование предлагаемого медицинского тренажера 1 позволяет по сравнению с прототипом проводить совместную работу врачей как по оказанию первой медицинской помощи, так и по проведению аускультации, а также повысить практические навыки врачей по диагностированию состояния человека при различных клинических ситуациях за счет отработки практических навыков аускультации при проведении реанимационных мероприятий или медицинских процедур на модуле имитатора пациента 2. При этом обеспечивается реалистичность обучения врачей по диагностированию состояния человека за счет использования стандартного стетоскопа 5 с установленным на его мембране 19 (с внутренней стороны) постоянного магнита 20, что не вызывает у врачей какого-либо эстетического или функционального неудобства в использовании стетоскопа 5.The use of the proposed medical simulator 1 allows, in comparison with the prototype, to carry out joint work of doctors both in providing first aid and in conducting auscultation, as well as to improve the practical skills of doctors in diagnosing a person's condition in various clinical situations by practicing practical skills of auscultation during resuscitation. measures or medical procedures on the module of the patient simulator 2. At the same time, the realistic training of doctors in diagnosing a person's condition is ensured through the use of a standard stethoscope 5 with a permanent magnet 20 installed on its membrane 19 (on the inside), which does not cause any aesthetic or functional inconvenience in using a stethoscope 5.

Claims (1)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ отработки практических навыков аускультации с помощью медицинского тренажера, включающего модуль имитатора пациента в виде манекена человека, заключающийся в том, что используют модуль имитации аускультации, включающий стетоскоп, постоянный магнит и звуковые катушки, и моделируют звуковые сигналы функционирования внутренних органов, отличающийся тем, что используют манекен человека, включающий систему имитации сердечно-легочной реанимации, систему имитации воздействия дефибриллятора, систему имитации декомпрессии грудной клетки, систему имитации процедуры дренажа плевральной полости, систему имитации интубации трахеи и коникотомии, систему имитации ввода лекарственных средств, систему имитации кровотечения и систему имитации катетеризации мочевого пузыря, предварительно в упомянутый манекен встраивают звуковые катушки, взаимодействующие с постоянным магнитом, установленным на мембране акустической головки стетоскопа, в зависимости от используемого сценария обучения моделируют звуковые сигналы функционирования внутренних органов, осуществляют физические воздействия на манекен человека для проведения реанимационных мероприятий или медицинских процедур путем воздействия на упомянутые системы, фиксируют оказываемые на упомянутые системы имитации физические воздействия или их отсутствие, данные о воздействиях передают в ЭВМ для обработки и осуществляют моделирование звуковых сигналов и передачу их в систему звуковых катушек для воспроизведения через акустическую головку стетоскопа в зависимости от оказываемых физических воздействий на упомянутый манекен.1. A method of practicing practical auscultation skills using a medical simulator, which includes a patient simulator module in the form of a human dummy, which consists in using an auscultation simulation module, including a stethoscope, a permanent magnet and voice coils, and simulating sound signals of the functioning of internal organs, which is characterized by that a human dummy is used, including a system for simulating cardiopulmonary resuscitation, a system for simulating the effects of a defibrillator, a system for simulating chest decompression, a system for simulating a pleural drainage procedure, a system for simulating tracheal intubation and conicotomy, a system for simulating drug administration, a system for simulating bleeding and a system to simulate bladder catheterization, voice coils are previously built into the dummy, interacting with a permanent magnet installed on the membrane of the acoustic head of the stethoscope, depending on the training scenario used, simulate sound signals of the functioning of internal organs, carry out physical effects on a human dummy for carrying out resuscitation measures or medical procedures by influencing the mentioned systems, fixing physical effects exerted on the said systems of imitation or their absence, data on the effects are transmitted to a computer for processing and modeling of sound signals and transferring them to the system of voice coils for reproduction through the acoustic head of the stethoscope, depending on the physical influences exerted on the said dummy.
EA201900465A 2019-03-18 2019-10-03 Method for developing practical skills of auscultation with the help of medical simulator EA037417B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019107720A RU2693445C1 (en) 2019-03-18 2019-03-18 Method of practicing practical skills of auscultation using a medical simulator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201900465A1 EA201900465A1 (en) 2020-09-30
EA037417B1 true EA037417B1 (en) 2021-03-25

Family

ID=67251835

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201900465A EA037417B1 (en) 2019-03-18 2019-10-03 Method for developing practical skills of auscultation with the help of medical simulator

Country Status (2)

Country Link
EA (1) EA037417B1 (en)
RU (1) RU2693445C1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112802388A (en) * 2021-01-05 2021-05-14 上海交通大学医学院附属第九人民医院 Clear-headed intubation teaching simulation dummy

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2176822C2 (en) * 1998-07-27 2001-12-10 Лутаенко Вячеслав Федорович Trainer for taking of emergency medical care
RU2546404C1 (en) * 2014-03-28 2015-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Эйдос-Медицина" Simulated operation room
US9064428B2 (en) * 2012-01-31 2015-06-23 Paul Jacques Charles Lecat Auscultation training device and related methods
RU2684187C1 (en) * 2017-11-29 2019-04-04 Общество с ограниченной ответственностью "Эйдос - Медицина" Method for practical auscultation skill training by means of a medical training equipment
US10540911B2 (en) * 2013-08-22 2020-01-21 University Of Delaware Medical treatment simulation devices

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2124762C1 (en) * 1993-09-27 1999-01-10 Лутаенко Вячеслав Федорович Training equipment for teaching of methods of urgent traumatologic and resuscitation help
US7192284B2 (en) * 2000-08-17 2007-03-20 Gaumard Scientific Company, Inc. Interactive education system for teaching patient care
JP3829197B2 (en) * 2003-08-28 2006-10-04 国立大学法人岐阜大学 Auscultation education equipment
US8323031B2 (en) * 2007-11-06 2012-12-04 Paul Jacques Charles Lecat Auscultation training system and related methods
US20130071826A1 (en) * 2011-09-21 2013-03-21 Keith H. Johnson Auscultation Training System

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2176822C2 (en) * 1998-07-27 2001-12-10 Лутаенко Вячеслав Федорович Trainer for taking of emergency medical care
US9064428B2 (en) * 2012-01-31 2015-06-23 Paul Jacques Charles Lecat Auscultation training device and related methods
US10540911B2 (en) * 2013-08-22 2020-01-21 University Of Delaware Medical treatment simulation devices
RU2546404C1 (en) * 2014-03-28 2015-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Эйдос-Медицина" Simulated operation room
RU2684187C1 (en) * 2017-11-29 2019-04-04 Общество с ограниченной ответственностью "Эйдос - Медицина" Method for practical auscultation skill training by means of a medical training equipment

Also Published As

Publication number Publication date
EA201900465A1 (en) 2020-09-30
RU2693445C1 (en) 2019-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7192284B2 (en) Interactive education system for teaching patient care
US10964231B2 (en) Interactive education system for teaching patient care
US6527558B1 (en) Interactive education system for teaching patient care
US20030091968A1 (en) Interactive education system for teaching patient care
US9378659B2 (en) Interactive education system for teaching patient care
US9324247B2 (en) Interactive education system for teaching patient care
US6758676B2 (en) Interactive education system for teaching patient care
US7976313B2 (en) Interactive education system for teaching patient care
US7976312B2 (en) Interactive education system for teaching patient care
JP4585521B2 (en) Interactive education system for patient treatment guidance
RU2684187C1 (en) Method for practical auscultation skill training by means of a medical training equipment
RU2689756C9 (en) Practical skills training for first aid and auscultation by means of medical simulator
US20200051462A1 (en) System and method for improved medical simulator
RU2693445C1 (en) Method of practicing practical skills of auscultation using a medical simulator
JP2012108528A (en) Interactive education system for teaching patient care
RU2693446C1 (en) Method of training practical skills in providing first aid and auscultation by means of a medical simulator
RU2703146C1 (en) Method of medical simulator for practical skills of auscultation
RU2702864C1 (en) Medical simulator for practicing practical skills of auscultation
RU2693444C1 (en) Method of practicing practical skills in providing first aid and diagnosing various types of cardiac pathologies using a medical simulator
EA043493B1 (en) METHOD OF TRAINING PRACTICAL SKILLS IN PROVIDING FIRST MEDICAL AID AND DIAGNOSIS OF VARIOUS TYPES OF HEART PATHOLOGIES USING A MEDICAL SIMULATOR
BR202019014112Y1 (en) SIMULATOR FOR STUDYING HEART PATHOLOGIES