EA043493B1 - METHOD OF TRAINING PRACTICAL SKILLS IN PROVIDING FIRST MEDICAL AID AND DIAGNOSIS OF VARIOUS TYPES OF HEART PATHOLOGIES USING A MEDICAL SIMULATOR - Google Patents

METHOD OF TRAINING PRACTICAL SKILLS IN PROVIDING FIRST MEDICAL AID AND DIAGNOSIS OF VARIOUS TYPES OF HEART PATHOLOGIES USING A MEDICAL SIMULATOR Download PDF

Info

Publication number
EA043493B1
EA043493B1 EA202000043 EA043493B1 EA 043493 B1 EA043493 B1 EA 043493B1 EA 202000043 EA202000043 EA 202000043 EA 043493 B1 EA043493 B1 EA 043493B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
simulating
defibrillator
electrocardiography
simulator
medical
Prior art date
Application number
EA202000043
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рамиль Хатямович Зайнуллин
Алексей Сергеевич Мотыженков
Дмитрий Сергеевич Мотыженков
Леонид Анатольевич Корнилов
Дмитрий Васильевич Гусаров
Руслан Ринатович Валиахметов
Александр Аркадьевич Гурьянов
Рушан Рафикович Загидуллин
Алексей Александрович Сидоров
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ЭЙДОС"
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" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ЭЙДОС"
Publication of EA043493B1 publication Critical patent/EA043493B1/en

Links

Description

Область техникиField of technology

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано в тренажерах-симуляторах пациента, а также в медицинских тренажерах для отработки практических навыков по оказанию первой медицинской помощи и диагностике различных видов патологий сердца путем проведения электрокардиографии с помощью стандартного дефибриллятора-монитора.The invention relates to the field of medicine and can be used in patient simulators, as well as in medical simulators for practicing practical skills in providing first aid and diagnosing various types of heart pathologies by conducting electrocardiography using a standard defibrillator-monitor.

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 отсутствует техническая реализация способа работы модуля имитации системы по проведению электрокардиографии и дефибрилляции с помощью стандартного дефибриллятора-монитора. Поэтому данный тренажер не позволяет моделировать реакцию (состояние) манекена (имитатора пациента) в зависимости от действий, предпринимаемых врачом, то есть, не реализована обратная связь действие врача - реакция модуля имитатора пациента - моделирование видео сигналов функционирования сердечнососудистой системы организма в устройство стандартного дефибрилляторамонитора.An analogue is a surgical operating room simulator, which includes a patient simulator module, which allows you to simulate the reaction (state) of the patient being operated on depending on the selected scenario, medical history, and actions taken by the team of doctors. The patient simulator module is made in the form of a human mannequin equipped with systems for simulating human vital signs, systems for performing resuscitation measures, for example, a cardiopulmonary resuscitation (CPR) system, intubation, artificial pulmonary ventilation (ALV), a system for administering medications, defibrillation, as well as systems that simulate urination, hemorrhage, tears, sweat, hyperemia, convulsions (RU patent No. 2546404, IPC G09B 23/28 (2006.01)). However, this simulator does not contain a technical implementation of the method of operation of the system simulation module for conducting electrocardiography and defibrillation using a standard defibrillator-monitor. Therefore, this simulator does not allow modeling the reaction (state) of a mannequin (patient simulator) depending on the actions taken by the doctor, that is, the feedback of the doctor’s action - the reaction of the patient simulator module - modeling of video signals of the functioning of the cardiovascular system of the body into the device of a standard defibrillator monitor is not implemented.

Прототипом является тренажер для обучения приемам экстренной травматологической и реанимационной помощи. Тренажер содержит муляж человека, включающий в себя: блок головы с устройством защиты обучающихся от перекрестного заражения, блок туловища, выполненный полым, внутри которого установлен имитатор дыхательных движений грудной клетки, датчик удара в область сердца, видеоимитатор наружного кровотечения при пневмотораксе и датчики положений муляжа на боку и вертикально, имитаторы верхних конечностей с имитаторами пульса и с датчиками давления и имитатор наружного кровотечения, имитаторы нижних конечностей с имитаторами пульса, с имитатором наружного кровотечения, с датчиками давления и магнитоуправляемые контакты; анатомический дисплей, видеоимитаторы наружных кровотечений и костных переломов и систему управления тренажером, пульт управления тренажером, учебные выносные электроды и схему электрической дефибрилляции (патент RU № 2124762, МПК G09B 23/28 (1995.01)). Однако в данном тренажере отсутствуют системы имитации для проведения медицинских процедур (например, система ввода медицинских препаратов). Также отсутствует возможность подключения (адаптации) тренажера к стандартному (не учебному) дефибриллятору-монитору с функцией автоматической дефибрилляции, что приводит к низкой информативности выполняемых действий обучающимся на данном тренажере, которая реализована на тренажере примитивным образом, путем подсвечивания нужного изображения на анатомическом дисплее, выполненного в виде рельефных панелей, на которые нанесены изображения костного скелета человека и контур человека. Таким образом, данный тренажер не позволяет моделировать реакцию (состояние) манекена (имитатора пациента) в зависимости от действий, предпринимаемых врачом, то есть, не реализована обратная связь действие врача - реакция модуля имитатора пациента -моделирование видео сигналов функционирования сердечно-сосудистой системы организма в устройство стандартного дефибриллятора-монитора.The prototype is a simulator for teaching emergency trauma and resuscitation techniques. The simulator contains a human dummy, including: a head block with a device to protect students from cross-contamination, a torso block made hollow, inside of which a simulator of respiratory movements of the chest is installed, a shock sensor in the heart area, a video simulator of external bleeding during pneumothorax and position sensors of the dummy on sideways and vertically, simulators of the upper extremities with pulse simulators and with pressure sensors and an external bleeding simulator, simulators of the lower extremities with pulse simulators, with a simulator of external bleeding, with pressure sensors and magnetically controlled contacts; anatomical display, video simulators of external bleeding and bone fractures and a simulator control system, a simulator control panel, training remote electrodes and an electrical defibrillation circuit (RU patent No. 2124762, IPC G09B 23/28 (1995.01)). However, this simulator does not contain simulation systems for medical procedures (for example, a drug administration system). There is also no possibility of connecting (adapting) the simulator to a standard (non-training) defibrillator-monitor with an automatic defibrillation function, which leads to low information content of the actions performed by students on this simulator, which is implemented on the simulator in a primitive way, by highlighting the desired image on the anatomical display, performed in the form of relief panels on which images of the human skeleton and the outline of a person are applied. Thus, this simulator does not allow modeling the reaction (state) of a mannequin (patient simulator) depending on the actions taken by the doctor, that is, the feedback of the doctor’s action - the reaction of the patient simulator module - modeling of video signals of the functioning of the body’s cardiovascular system in device of a standard defibrillator-monitor.

Раскрытие изобретенияDisclosure of the Invention

Задачей заявленного изобретения является разработка способов работы модулей имитации систем по дефибрилляции и электрокардиографии в составе медицинского тренажера для обучения врачей по оказанию первой медицинской помощи и диагностике различных видов патологий сердца при различных клинических ситуациях. Кроме того, важной задачей, поставленной при разработке заявленного способа работы, является совмещение способов работы модулей имитации систем по дефибрилляции и электрокардиографии со стандартным медицинским устройством.The objective of the claimed invention is to develop methods for operating modules for simulating defibrillation and electrocardiography systems as part of a medical simulator for training doctors in providing first aid and diagnosing various types of heart pathologies in various clinical situations. In addition, an important task posed in the development of the claimed method of operation is to combine the methods of operation of modules for simulating defibrillation and electrocardiography systems with a standard medical device.

Техническим результатом является создание медицинского тренажера, обеспечивающего моделирование видео сигналов функционирования сердечно-сосудистой системы организма (работы сердца) 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 provides modeling of video signals of the functioning of the cardiovascular system of the body (heart function) 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 по оказанию первой медицинской помощи и диагностике различных видов патологий сердца с помощью медицинского тренажера, включающего модуль имитатора пациента в виде манекена человека, заключающийся в том, что используют стандартный дефибриллятор-монитор, включающий как минимум два выхода на стандартные металлические электроды дефибриллятора и один вход для электрических сигналов электрокардиографии, согласно настоящему изобретению, используют манекен человека, включающий систему имитации сердечно-легочной реанимации, систему имитации дефибрилляции, систему имитации электрокардиографии, систему имитации декомпрессии грудной клетки, систему имитации процедуры дренажа плевральной полости, систему имитации интубации трахеи и коникотомии, систему имитацииThe technical result is achieved by the fact that the method of practicing practical skills in providing first aid and diagnosing various types of heart pathologies using a medical simulator, including a patient simulator module in the form of a human mannequin, which consists in using a standard defibrillator-monitor, including at least two output to standard metal defibrillator electrodes and one input for electrical electrocardiography signals, according to the present invention, a human manikin is used, including a system for simulating cardiopulmonary resuscitation, a system for simulating defibrillation, a system for simulating electrocardiography, a system for simulating chest decompression, a system for simulating a chest drainage procedure , tracheal intubation and conicotomy simulation system, simulation system

- 1 043493 ввода лекарственных средств, систему имитации кровотечения и систему имитации катетеризации мочевого пузыря, предварительно в упомянутый манекен встраивают бесконтактные устройства, обеспечивающие идентификацию местоположения двух металлических электродов дефибриллятора с установленными накладками и четырех модулей имитации электродов электрокардиографии, в зависимости от используемого сценария обучения моделируют видео сигналы функционирования сердечно-сосудистой системы организма, 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, производят измерение энергии импульса воздействия электрического разряда на электродах дефибриллятора через блок адаптера нагрузки, данные о воздействиях передают в ЭВМ для обработки, и осуществляют моделирование видео сигналов и передачу их на блок управления системы имитации электрокардиографии для воспроизведения через стандартный дефибриллятор-монитор в зависимости от оказываемых физических воздействий на упомянутый манекен.- 1 043493 injection of medications, a system for simulating bleeding and a system for simulating catheterization of the bladder, non-contact devices are first built into the mentioned manikin, providing identification of the location of two metal defibrillator electrodes with installed pads and four modules for simulating electrocardiography electrodes, depending on the training scenario used, a video is simulated signals of the functioning of the cardiovascular system of the body, carry out physical influences on a human mannequin for carrying out resuscitation measures or medical procedures by influencing the mentioned systems, record the physical influences exerted on the mentioned simulation systems or their absence, measure the pulse energy of the action of an electric discharge on the electrodes of the defibrillator through load adapter unit, data on impacts is transferred to a computer for processing, and video signals are simulated and transferred to the control unit of the electrocardiography simulation system for playback through a standard defibrillator-monitor, depending on the physical impacts on said mannequin.

Таким образом, технический результат достигается за счет полной реализации обратной связи в реальном времени действие субъекта (врача) -реакция модуля имитатора пациента - моделирование видео сигналов в систему имитации электрокардиографии, к которому подключается стандартный дефибриллятор-монитор.Thus, the technical result is achieved through the full implementation of real-time feedback: the action of the subject (doctor) - the reaction of the patient simulator module - modeling of video signals into the electrocardiography simulation system, to which a standard defibrillator-monitor is connected.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

Сущность изобретения поясняется чертежом (фиг. 1), на котором представлен медицинский тренажер для отработки практических навыков по оказанию первой медицинской помощи и диагностике различных видов патологий сердца, имеющий модуль имитатора пациента, системы имитации дефибрилляции и электрокардиографии.The essence of the invention is illustrated by the drawing (Fig. 1), which shows a medical simulator for practicing practical skills in providing first aid and diagnosing various types of heart pathologies, having a patient simulator module, defibrillation and electrocardiography simulation systems.

На фиг. 2 представлен общий вид модуля имитатора пациента с конкретно определенными областями физического воздействия над манекеном человека.In fig. Figure 2 shows a general view of the patient simulator module with specifically defined areas of physical influence on the human mannequin.

На фиг. 3 представлена общая схема реализации системы имитации дефибрилляции и электрокардиографии на модуле имитатора пациента.In fig. Figure 3 shows a general diagram of the implementation of a system for simulating defibrillation and electrocardiography on a patient simulator module.

На фиг. 1-3 цифрами обозначены:In fig. 1-3 numbers indicate:

- медицинский тренажер,- medical simulator,

- модуль имитатора пациента,- patient simulator module,

- система имитации дефибрилляции,- defibrillation simulation system,

- система имитации электрокардиографии,- electrocardiography simulation system,

- ЭВМ (сервер),- Computer (server),

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

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

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

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

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

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

- система имитации ввода лекарственных средств (внутривенно, внутримышечно, внутрикостно), 13 - система имитации кровотечения,- system for simulating drug administration (intravenous, intramuscular, intraosseous), 13 - system for simulating bleeding,

- система имитации катетеризации мочевого пузыря,- system for simulating bladder catheterization,

- бесконтактное устройство системы имитации дефибрилляции,- non-contact device for simulating defibrillation system,

- бесконтактное устройство системы имитации электрокардиографии,- non-contact device for electrocardiography simulation system,

- стандартный дефибриллятор-монитор,- standard defibrillator monitor,

- стандартные металлические электроды дефибриллятора,- standard metal defibrillator electrodes,

- накладки (контактные площадки) на металлические электроды дефибриллятора,- pads (contact pads) on the metal electrodes of the defibrillator,

- блок адаптера нагрузки системы имитации дефибрилляции,- load adapter unit for the defibrillation simulation system,

- модуль имитации электродов электрокардиографии,- module for simulating electrocardiography electrodes,

- разветвитель,- splitter,

- блок управления системы имитации электрокардиографии,- control unit for the electrocardiography simulation system,

- модуль имитации пульсоксиметрии.- pulse oximetry simulation module.

Осуществление изобретенияCarrying out the invention

Медицинский тренажер 1 содержит: модуль имитатора пациента 2, системы имитации дефибрилляции 3 и электрокардиографии 4, подключаемые по беспроводному каналу к ЭВМ 5, и стандартный дефибриллятор-монитор 17, подключаемый по проводному каналу к системам имитации 3 и 4.Medical simulator 1 contains: a patient simulator module 2, defibrillation simulation systems 3 and electrocardiography 4, connected via a wireless channel to a computer 5, and a standard defibrillator-monitor 17, connected via a wired channel to simulation systems 3 and 4.

Модуль имитатора пациента 2 содержит: систему имитации сердечно-легочной реанимации 8, систему имитации декомпрессии грудной клетки 9, систему имитации процедуры дренажа плевральной полости 10, систему имитации интубации трахеи и коникотомии 11, систему имитации ввода лекарственных средств (внутривенно, внутримышечно, внутрикостно) 12, систему имитации кровотечения 13, систему имитации катетеризации мочевого пузыря 14 и системы позиционирования бесконтактных устройств 15 и 16, соответственно, для взаимодействия с системами имитации дефибрилляции 3 и электрокардиографии 4.The patient simulator module 2 contains: a system for simulating cardiopulmonary resuscitation 8, a system for simulating chest decompression 9, a system for simulating the procedure for drainage of the pleural cavity 10, a system for simulating tracheal intubation and conicotomy 11, a system for simulating drug administration (intravenous, intramuscular, intraosseous) 12 , a bleeding simulation system 13, a bladder catheterization simulation system 14 and non-contact device positioning systems 15 and 16, respectively, for interaction with the defibrillation simulation systems 3 and electrocardiography 4.

- 2 043493- 2 043493

Системы имитации дефибрилляции 3 и электрокардиографии 4 подключаются к стандартному дефибриллятору-монитору 17, который характеризуется наличием как минимум двух выходов на стандартные металлические электроды 18 дефибриллятора и одного входа для электрических сигналов электрокардиографии. Система имитации дефибрилляции 3 характеризуется наличием двух накладок (контактных площадок) 19, которые подключаются (крепятся) к стандартным электродам 18 для отвода электрических разрядов в блок адаптера нагрузки 20. Система имитации электрокардиографии 4 характеризуется наличием четырех модулей имитации электродов 21, которые с помощью разветвителя 22 подключаются к блоку управления 23, и одного модуля имитации пульсоксиметрии 24, который также подключается к блоку управления 23.The systems for simulating defibrillation 3 and electrocardiography 4 are connected to a standard defibrillator-monitor 17, which is characterized by the presence of at least two outputs for standard metal electrodes 18 of the defibrillator and one input for electrical electrocardiography signals. The defibrillation simulation system 3 is characterized by the presence of two pads (contact pads) 19, which are connected (attached) to standard electrodes 18 to discharge electrical discharges into the load adapter unit 20. The electrocardiography simulation system 4 is characterized by the presence of four electrode simulation modules 21, which, using a splitter 22 are connected to the control unit 23, and one pulse oximetry simulation module 24, which is also connected to the control unit 23.

Отработка практических навыков по оказанию первой медицинской помощи и диагностике различных видов патологий сердца с помощью медицинского тренажера осуществляется следующим образом.Practicing practical skills in providing first aid and diagnosing various types of heart pathologies using a medical simulator is carried out as follows.

Способ отработки практических навыков по оказанию первой медицинской помощи и диагностике различных видов патологий сердца с помощью медицинского тренажера 1, включающего модуль имитатора пациента 2 в виде манекена 6 человека, заключающийся в том, что используют стандартный дефибриллятор-монитор 17, включающий как минимум два выхода на стандартные металлические электроды 18 дефибриллятора и один вход для электрических сигналов электрокардиографии.A method for practicing practical skills in providing first aid and diagnosing various types of heart pathologies using a medical simulator 1, including a patient simulator module 2 in the form of a human mannequin 6, which consists in using a standard defibrillator-monitor 17, including at least two outputs on 18 standard metal defibrillator electrodes and one input for electrocardiography electrical signals.

Отличием предлагаемого способа отработки практических навыков по оказанию первой медицинской помощи и диагностике различных видов патологий сердца является то, что используют манекен 6 человека, включающий систему имитации сердечно-легочной реанимации 8, систему имитации дефибрилляции 3, систему имитации электрокардиографии 4, систему имитации декомпрессии грудной клетки 9, систему имитации процедуры дренажа плевральной полости 10, систему имитации интубации трахеи и коникотомии 11, систему имитации ввода лекарственных средств 12, систему имитации кровотечения 13 и систему имитации катетеризации мочевого пузыря 14, предварительно в упомянутый манекен 6 встраивают бесконтактные устройства 15 и 16, обеспечивающие идентификацию местоположения двух металлических электродов 18 дефибриллятора с установленными накладками 19 и четырех модулей имитации электродов 21 электрокардиографии 4, в зависимости от используемого сценария обучения моделируют видео сигналы функционирования сердечно-сосудистой системы организма, осуществляют физические воздействия на манекен 6 человека для проведения реанимационных мероприятий или медицинских процедур путем воздействия на упомянутые системы, фиксируют оказываемые на упомянутые системы имитации физические воздействия или их отсутствие, производят измерение энергии импульса воздействия электрического разряда на электродах 18 дефибриллятора 17 через блок адаптера нагрузки 20, данные о воздействиях передают в ЭВМ 5 для обработки, и осуществляют моделирование видео сигналов и передачу их на блок управления 23 системы имитации электрокардиографии 4 для воспроизведения через стандартный дефибриллятор-монитор 17 в зависимости от оказываемых физических воздействий на упомянутый манекен.The difference between the proposed method of practicing practical skills in providing first aid and diagnosing various types of heart pathologies is that a mannequin 6 is used, including a system for simulating cardiopulmonary resuscitation 8, a system for simulating defibrillation 3, a system for simulating electrocardiography 4, a system for simulating chest decompression 9, a system for simulating the procedure of drainage of the pleural cavity 10, a system for simulating tracheal intubation and conicotomy 11, a system for simulating drug administration 12, a system for simulating bleeding 13 and a system for simulating catheterization of the bladder 14, non-contact devices 15 and 16 are first built into the mentioned manikin 6, providing identification of the location of two metal electrodes 18 of the defibrillator with installed pads 19 and four modules for simulating electrodes 21 of electrocardiography 4, depending on the training scenario used, video signals of the functioning of the cardiovascular system of the body are simulated, physical influences are exerted on the mannequin 6 of a person for resuscitation measures or medical procedures by influencing the mentioned systems, record the physical impacts exerted on the mentioned simulation systems or their absence, measure the pulse energy of the electric discharge on the electrodes 18 of the defibrillator 17 through the load adapter unit 20, the data on the impacts are transferred to the computer 5 for processing, and perform video simulation signals and transmitting them to the control unit 23 of the electrocardiography simulation system 4 for reproduction through a standard defibrillator-monitor 17, depending on the physical effects exerted on the mentioned mannequin.

Пример конкретного выполненияExample of concrete implementation

Отработка практических навыков по оказанию первой медицинской помощи и аускультации проводится на модуле имитатора пациента 2, который выполнен в виде манекена 6 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.Practicing practical skills in first aid and auscultation is carried out on the patient simulator module 2, which is made in the form of a human mannequin 6 with an 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 skills in performing cardiopulmonary resuscitation, intensive care, and a set of measures aimed at maintaining life.

Работа модуля имитатора пациента 2 осуществляется с помощью программного алгоритма ЭВМ 5, который обеспечивает работу всех систем имитации признаков жизнедеятельности на манекене 6 в зависимости от используемого сценария. Например, при симуляции сердечных осложнений на манекене 6 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 a computer software algorithm 5, which ensures the operation of all systems for simulating vital signs on the mannequin 6, depending on the scenario used. For example, when simulating cardiac complications on mannequin 6, the corresponding clinical picture is simulated - changes in blood pressure, heart rate, and pulsation power. When simulating respiratory complications, there is a change in the frequency of respiratory movements, the appearance of cyanosis, loss of consciousness, voices, and various wheezing. And also when simulating injuries to the head, torso and limbs, various physiological reactions occur: lack of reaction of the pupils, auscultation pattern on the left or right, drop in pressure due to blood loss, convulsions.

На модуле имитатора пациента 2 установлены инфракрасные светодиоды 15 и 16 для осуществления беспроводного взаимодействия и определения правильности позиционирования, соответственно, двух металлических электродов 18 дефибриллятора с установленными накладками 19 и четырех модулей имитации электродов 21 электрокардиографии 4. При этом на самих накладках 19 и имитаторах электродов 21 установлены инфракрасные приемники на 36 кГц (частота импульсов инфракрасного излучения, которую отфильтровывает внутренний демодулятор) типа TSOP 2136 для приема инфракрасных сигналов. Причем бесконтактные устройства типа инфракрасных светодиодов 15 и 16 располагаются на определенной глубине туловища манекена 6, который покрывается слоем силикона (толщина 4 мм), материала имитирующего человеческую кожу.Infrared LEDs 15 and 16 are installed on the patient simulator module 2 to carry out wireless interaction and determine the correct positioning, respectively, of two metal electrodes 18 of the defibrillator with installed pads 19 and four modules for simulating electrodes 21 of electrocardiography 4. At the same time, on the pads themselves 19 and the electrode simulators 21 36 kHz infrared receivers (the frequency of infrared pulses that the internal demodulator filters) type TSOP 2136 are installed to receive infrared signals. Moreover, contactless devices such as infrared LEDs 15 and 16 are located at a certain depth in the body of the mannequin 6, which is covered with a layer of silicone (4 mm thick), a material that imitates human skin.

Системы имитации дефибрилляции 3 и электрокардиографии 4 состоят из двух отдельно взятых блоков, соответственно, 20 и 23, подключаемых к стандартному дефибриллятору-монитору 17 типаThe systems for simulating defibrillation 3 and electrocardiography 4 consist of two separate units, 20 and 23, respectively, connected to a standard type 17 defibrillator-monitor

- 3 043493- 3 043493

ДКИ-Н-11 АКСИОН с функцией автоматической дефибрилляции, предназначенный для реанимации и электроимпульсной терапии острых и хронических нарушений сердечного ритма, определения насыщения кислородом гемоглобина крови и артериального давления, а также для проведения наружной, чреспищеводной, эндокардиальной электрокардиостимуляции. Дефибриллятор-монитор типа ДКИ-Н-11 АКСИОН используется в медицинских стационарах, кардиологических диспансерах, для оснащения бригад скорой и неотложной медицинской помощи.DKI-N-11 AXION with automatic defibrillation function, intended for resuscitation and electrical pulse therapy of acute and chronic cardiac arrhythmias, determination of oxygen saturation of blood hemoglobin and blood pressure, as well as for external, transesophageal, endocardial pacing. Defibrillator-monitor type DKI-N-11 AXION is used in medical hospitals, cardiology clinics, to equip ambulance and emergency medical care teams.

Блоки 20 и 23 снабжаются Wi-Fi модулями типа ESP8266 для осуществления приема и передачи информации через сервер 5. Например, блок адаптера нагрузки 20 производит измерение энергии импульса воздействия разряда в Дж и передает эту информацию на сервер 5. При этом отвод электрических разрядов с металлических электродов 18 дефибриллятора и измерение энергии импульса воздействия разряда осуществляется с помощью электронной платы (не показана на фиг. ) блока 20, где электрический разряд протекает через блок резисторов с номинальной мощностью рассеивания тепла от 0,25 Вт до 50 Вт и измеряется посредством интегральной схемы токоприемника с эффектом Холла типа ACS711 (измеряет двунаправленный ток величиной до 25А) под управлением микроконтроллера типа STM32F405RGT6 (ядро ARM Cortex-M4, 32-бит, FLASH 1 Мбайт, RAM 192 Кбайт). К примеру, блок управления 23 получает информацию с сервера 5 о смоделированном видео сигнале, который преобразуется в несколько электрических сигналов с постоянно меняющейся величиной напряжения, которые в дальнейшем воспроизводятся на экранах стандартного дефибриллятора-монитора 17 типа ДКИ-Н-11 АКСИОН в виде кривых линий, которые представляют собой текущее значение частоты сердечных сокращений, частоты дыхательных движений, систолического и диастолического артериального давления, и сатурации (SpO2). Причем для получения электрического сигнала с постоянно меняющейся величиной напряжения на электронной плате (не показана на фиг. ) блока управления 23 установлены несколько блоков резисторов через которые протекают электрические сигналы под управлением микроконтроллера типа STM32F405RGT6 (ядро ARM Cortex-M4, 32-бит, FLASH 1 Мбайт, RAM 192 Кбайт). В данном случаи модуль имитации пульсоксиметрии 24 выполняет функцию распознавания (идентификации) наличия или отсутствия фиксации на одном из пальцев рук манекена человека 6. При отсутствии фиксации модуля имитации пульсоксиметрии 24 на одном из пальцев рук манекена человека 6 не осуществляется воспроизведение кривой линии сатурации (степени насыщения крови кислородом) на экранах стандартного дефибриллятора-монитора 17.Blocks 20 and 23 are equipped with Wi-Fi modules of the ESP8266 type to receive and transmit information through server 5. For example, load adapter block 20 measures the pulse energy of the discharge in J and transmits this information to server 5. At the same time, electrical discharges are removed from metal electrodes 18 of the defibrillator and measurement of the pulse energy of the discharge is carried out using an electronic board (not shown in Fig.) block 20, where the electrical discharge flows through a block of resistors with a rated heat dissipation power from 0.25 W to 50 W and is measured using an integrated circuit of the current collector with Hall effect type ACS711 (measures bidirectional current up to 25A) controlled by a microcontroller type STM32F405RGT6 (ARM Cortex-M4 core, 32-bit, FLASH 1 MB, RAM 192 KB). For example, the control unit 23 receives information from the server 5 about the simulated video signal, which is converted into several electrical signals with a constantly changing voltage value, which are subsequently reproduced on the screens of a standard defibrillator-monitor 17 type DKI-N-11 AXION in the form of curved lines , which represent the current value of heart rate, respiratory rate, systolic and diastolic blood pressure, and saturation (SpO2). Moreover, to receive an electrical signal with a constantly changing voltage value, several blocks of resistors are installed on the electronic board (not shown in Fig.) of the control unit 23 through which electrical signals flow under the control of a microcontroller type STM32F405RGT6 (ARM Cortex-M4 core, 32-bit, FLASH 1 MB, RAM 192 KB). In this case, the pulse oximetry simulation module 24 performs the function of recognizing (identifying) the presence or absence of fixation on one of the fingers of the human dummy 6. In the absence of fixation of the pulse oximetry simulation module 24 on one of the fingers of the human dummy 6, the saturation line curve (degree of saturation) is not reproduced blood oxygen) on the screens of a standard defibrillator-monitor 17.

Дальнейшее моделирование (изменение) видео сигналов происходит в зависимости от производимых действий или бездействий субъекта (врача) 7 над манекеном 6, то есть осуществляется или не осуществляются какие-либо медицинские процедуры на манекене 6 со стороны субъекта (врача) 7.Further modeling (change) of video signals occurs depending on the actions or inactions of the subject (doctor) 7 on the mannequin 6, that is, any medical procedures are carried out or not performed on the mannequin 6 by the subject (doctor) 7.

Производимые действия или бездействия субъекта (врача) 7 заключаются в следующем. Любые манипуляции на манекене 6: проведение сердечно-легочной реанимации на системе имитации 8, оказание воздействия электрическим разрядом с помощью настоящего дефибриллятора 18 на системе имитации 3, введение препаратов с помощью специальных шприцов на системе имитации 12, проведение интубации, искусственной вентиляции легких и коникотомии с использованием эндотрахеальных трубок, LMA, Combitube и других устройств на системе имитации 11, проведение декомпрессии грудной клетки при напряженном пневмотораксе на системе имитации 9, проведение процедуры дренажа плевральной полости на системе имитации 10, наложения жгута при кровотечении на системе имитации 13 и проведение катетеризации мочевого пузыря на системе имитации 14 фиксируются датчиками положения механизмов модуля имитатора пациента 2, данные которых передаются и обрабатываются программным алгоритмом на ЭВМ 5 и отражаются на состоянии имитатора пациента 2, при этом моделируются видео сигналы функционирования сердечно-сосудистой системы организма (работы сердца) пациента 2, которые посылаются на блок управления 23 системы имитации электрокардиографии 4. Например, результатом обратной связи при правильном выполнении сердечно-легочной реанимации на системе имитации 8 является стабилизация состояния модуля имитатора пациента 2, а именно восстановление дыхания (частоты дыхательных движений) и сердечного ритма (частоты сердечных сокращений), прощупывание пульса, автоматическое моргание и реакция зрачков на свет, что можно визуально наблюдать на самом модуле имитатора пациента 2 и на стандартном дефибрилляторе-мониторе 17. Однако неправильные действия или бездействия субъекта (врача) 7 могут привести к возникновению нештатной ситуации и моделированию различных видео сигналов для системы имитации электрокардиографии 4 в зависимости от используемого сценария.The actions or inactions of the subject (doctor) 7 are as follows. Any manipulations on the mannequin 6: performing cardiopulmonary resuscitation on the simulation system 8, applying an electric discharge using a real defibrillator 18 on the simulation system 3, administering drugs using special syringes on the simulation system 12, intubation, artificial ventilation and conicotomy with using endotracheal tubes, LMA, Combitube and other devices on the simulation system 11, performing chest decompression for tension pneumothorax on the simulation system 9, performing a pleural cavity drainage procedure on the simulation system 10, applying a tourniquet for bleeding on the simulation system 13 and performing bladder catheterization on the simulation system 14 are recorded by position sensors of the mechanisms of the patient simulator module 2, the data of which is transmitted and processed by a software algorithm on the computer 5 and reflected on the state of the patient simulator 2, while video signals of the functioning of the cardiovascular system of the body (heart function) of patient 2 are simulated, which are sent to the control unit 23 of the electrocardiography simulation system 4. For example, the result of feedback when cardiopulmonary resuscitation is performed correctly on the simulation system 8 is the stabilization of the state of the patient simulator module 2, namely the restoration of breathing (respiratory rate) and heart rhythm (heart rate ), palpation of the pulse, automatic blinking and reaction of the pupils to light, which can be visually observed on the module of the patient simulator 2 and on the standard defibrillator-monitor 17. However, incorrect actions or inactions of the subject (doctor) 7 can lead to an emergency situation and the simulation of various video signals for the electrocardiography simulation system 4 depending on the scenario used.

Неправильные действия субъекта (врача) 7 могут заключаться в следующем. При вводе препарата на системе имитации 12, вызывающего аллергическую реакцию, запускается алгоритм симуляции анафилактического шока. Признаки анафилаксии: тахикардия, тахипноэ, пониженное артериальное давление. Перерывы в массаже сердца на системе имитации 8 или полное отсутствие реанимационных мероприятий между разрядами дефибриллятора 18, нанесение разряда низкого или слишком высокого напряжения на системе имитации 3, нанесение разряда на фоне мелковолновой фибрилляции без проведения мероприятий, повышающих энергоресурсы миокарда может привести к имитации смерти на модуле имитатора пациента 2.Incorrect actions of the subject (doctor) 7 may be as follows. When a drug is introduced into the simulation system 12 that causes an allergic reaction, an algorithm for simulating anaphylactic shock is launched. Signs of anaphylaxis: tachycardia, tachypnea, low blood pressure. Interruptions in cardiac massage on the simulation system 8 or the complete absence of resuscitation measures between defibrillator discharges 18, application of a low or too high voltage discharge on the simulation system 3, application of a shock against the background of small-wave fibrillation without measures that increase the energy resources of the myocardium can lead to simulated death on the module patient simulator 2.

Таким образом достигается полное погружение субъекта (врача) 7 в процесс обучения за счет зри- 4 043493 тельного и тактильного восприятия, где изменения видео сигналов происходит в реальном времени и напрямую зависят от физических воздействий, оказываемых на манекен 6 со стороны субъекта (врача) 7 при проведении реанимационных мероприятий или медицинских процедур.In this way, complete immersion of the subject (doctor) 7 in the learning process is achieved through visual and tactile perception, where changes in video signals occur in real time and directly depend on the physical influences exerted on the mannequin 6 by the subject (doctor) 7 during resuscitation 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, as well as non-contact position sensors of the following types can be used as mechanism position sensors in the patient simulator module 2: capacitive, inductive, generator, magnetic reed switch and photoelectronic.

Использование предлагаемого медицинского тренажера 1 позволяет по сравнению с прототипом повысить практические навыки врачей по оказанию первой медицинской помощи и диагностированию состояния человека при различных клинических ситуациях. При этом обеспечивается реалистичность обучения врачей по оказанию первой медицинской помощи и диагностированию состояния человека за счет совмещения способов работы модулей имитации систем по дефибрилляции 3 и электрокардиографии 4 со стандартным медицинским устройством таким как стандартный дефибриллятор-монитор 17.The use of the proposed medical simulator 1 allows, in comparison with the prototype, to improve the practical skills of doctors in providing first aid and diagnosing a person’s condition in various clinical situations. At the same time, the realistic training of doctors in providing first aid and diagnosing a person’s condition is ensured by combining the methods of operation of the modules for simulating systems for defibrillation 3 and electrocardiography 4 with a standard medical device such as a standard defibrillator-monitor 17.

Claims (1)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM Способ отработки практических навыков по оказанию первой медицинской помощи и диагностике различных видов патологий сердца с помощью медицинского тренажера, включающего модуль имитатора пациента в виде манекена человека, заключающийся в том, что используют дефибриллятор-монитор, включающий как минимум два выхода на металлические электроды дефибриллятора и один вход для электрических сигналов электрокардиографии, отличающийся тем, что используют манекен человека, включающий систему имитации сердечнолегочной реанимации, систему имитации дефибрилляции, систему имитации электрокардиографии, 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 бесконтактные устройства, обеспечивающие идентификацию местоположения двух металлических электродов дефибриллятора с установленными накладками и четырех модулей имитации электродов электрокардиографии, в зависимости от используемого сценария обучения моделируют видеосигналы функционирования сердечно-сосудистой системы организма, 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, производят измерение энергии импульса воздействия электрического разряда на электродах дефибриллятора через блок адаптера нагрузки, данные о воздействиях передают в ЭВМ для обработки и осуществляют моделирование видеосигналов и передачу их на блок управления системы имитации электрокардиографии для воспроизведения через дефибриллятор-монитор в зависимости от оказываемых физических воздействий на упомянутый манекен.A method for practicing practical skills in providing first aid and diagnosing various types of heart pathologies using a medical simulator, including a patient simulator module in the form of a human mannequin, which consists in using a defibrillator-monitor, including at least two outputs to the metal electrodes of the defibrillator and one input for electrical signals of electrocardiography, characterized in that a human mannequin is used, including a system for simulating cardiopulmonary resuscitation, a system for simulating defibrillation, a system for simulating electrocardiography, a system for simulating chest decompression, a system for simulating the procedure of drainage of the pleural cavity, a system for simulating tracheal intubation and conicotomy, a simulation system injection of drugs, a system for simulating bleeding and a system for simulating bladder catheterization, contactless devices are first built into the mentioned manikin, providing identification of the location of two metal defibrillator electrodes with installed pads and four modules for simulating electrocardiography electrodes; depending on the training scenario used, video signals of the functioning of the cardiovascular system are simulated. the vascular system of the body, carry out physical impacts on a human mannequin for resuscitation or medical procedures by influencing the mentioned systems, record the physical impacts exerted on the mentioned simulation systems or their absence, measure the pulse energy of the electric discharge on the defibrillator electrodes through the load adapter unit, data on impacts is transferred to a computer for processing and video signals are simulated and transferred to the control unit of the electrocardiography simulation system for playback through a defibrillator-monitor, depending on the physical impacts on said mannequin.
EA202000043 2019-03-27 2020-02-07 METHOD OF TRAINING PRACTICAL SKILLS IN PROVIDING FIRST MEDICAL AID AND DIAGNOSIS OF VARIOUS TYPES OF HEART PATHOLOGIES USING A MEDICAL SIMULATOR EA043493B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RURU2019109075 2019-03-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA043493B1 true EA043493B1 (en) 2023-05-29

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6443735B1 (en) Computerized education system for teaching patient care
US6758676B2 (en) Interactive education system for teaching patient care
US8678832B2 (en) Interactive education system for teaching patient care
US9324247B2 (en) Interactive education system for teaching patient care
US7192284B2 (en) Interactive education system for teaching patient care
US8951047B2 (en) Interactive education system for teaching patient care
US6193519B1 (en) Computerized education system for teaching patient care
EP3014601B1 (en) A system for moving an anatomical model of a fetus inside a mannequin having a birth canal and a childbirth simulator
CA2914695C (en) Modular patient simulating mannequin and method thereof
JP2011507017A (en) Interactive education system for teaching patient care
EP1687790B1 (en) Interactive education system for teaching patient care
RU2689756C1 (en) Practical skills training for first aid and auscultation by means of medical simulator
RU2684187C1 (en) Method for practical auscultation skill training by means of a medical training equipment
CN111696416A (en) Medical skill training anthropomorphic dummy
JP5879468B2 (en) Interactive education system for teaching patient care
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
RU2189640C1 (en) Exerciser for teaching practices of rendering first and resuscitation aid to children
RU2693445C1 (en) Method of practicing practical skills of auscultation using a medical simulator
RU2693446C1 (en) Method of training practical skills in providing first aid and auscultation by means of a medical simulator
BR202019014112Y1 (en) SIMULATOR FOR STUDYING HEART PATHOLOGIES