JP6305563B2 - 心肺蘇生訓練装置 - Google Patents

Description

本発明は心肺蘇生訓練装置に関し、より具体的には、訓練生が心臓拍動の原理を理解することでリアルに近い人工呼吸、胸部圧迫などの訓練を行うことができ、反復練習によって熟練度を高めることのできる心肺蘇生訓練装置に関する。

一般的に心肺蘇生術とは、心肺機能が極めて低下したり停止したとき心肺機能を回復して蘇生させるための処置である。通常、呼吸機能の障害や呼吸停止に対して先に意識を確認して気道を確保した後人工呼吸を実施し、心臓機能を回復させるためには心臓マッサージを行う。まず、肩などをたたく動作により意識を確認した後、気道を確保する。気道とは、鼻腔、口腔、咽頭、喉頭、気管支などの肺まで空気が通過するところであり、心臓停止及び呼吸停止の状態であれば、舌の筋緊張が低下して咽頭部に入ることにより気道閉塞が発生するが、このような気道閉塞は、心臓停止及び呼吸停止状態のみならず、頭部の外傷及び脳卒中などで意識障害が生じる場合にも多く現れる。

他の例として、嘔吐物などにより気道が詰まる場合もある。気道確保の方法として、まず、口腔内に嘔吐物など異物の存在有無を確認し、異物がある場合はこれを除去する。異物除去が終了すれば、一方の手で首を支えて上に持ち上げ、他方の手は前額から頭部を押しながら後屈にする。このような方法で気道が確保されれば、呼吸有無を確認し、呼吸が停止していれば次のように人工呼吸を実施する。ここで、人工呼吸とは、溺れたり中毒及び出血などで心臓は動いているものの呼吸が止まって仮死状態にある場合、人工的に肺の機能を蘇生して呼吸を正常に維持させることを意味する。

第１次救命処置としての人工呼吸法は、施術者の呼気を患者の肺に吹き込む方法と、施術者が手を用いて患者の胸部などを圧迫して吸気及び呼気を起こす用手人工呼吸方法がある。吹き込み方法の最も一般的なものが患者に口腔を介して吹き込んだ空気によって患者の肺を拡張させる口対口法である。

墜落や感電及び中毒などにより心臓拍動が停止したとき、心臓機能を蘇生させるために用いる方法の人工呼吸方法として、胸骨を脊椎に向かって最小５ｃｍの下方に押すことによって心臓を圧迫し、血液を拍出させる胸骨圧迫式心臓マッサージ方法がある。普通、心臓マッサージとは次の通りである。最初に、心臓マッサージをし始める。第２に気道を確保し、第３に呼吸の有無を確認し、呼吸停止状態であれば人工呼吸を実施する。このような心肺蘇生施術は、人体を対象に実施することから、施術者あるいは実習者が過程を繰り返し練習することが適当ではない。

これによって、マネキンのように人の形状のように構成されたマネキンが出現したが、このようにマネキンを対象に心肺蘇生施術を行う場合、心臓拍動が安全であるか、圧迫深度が適するか、圧迫速度が速いか遅いかなどを全く把握することができず、教育生が胸部圧迫しながらも適切に行っているかを把握できないまま圧迫だけ行う問題があった。

したがって、教育生が心臓拍動の原理を理解しながら、マネキンの血が放出して脳側に流れることを直観的に認知することができ、人体を対象に施術するものと同じ効果のあるマネキンの開発が求められる実状である。

本発明の目的は、マネキン内部に発光ラインを備えることで、教育生が正確な位置の胸部圧迫を行う場合に、心臓から血が放出して脳に流れる形状を発光ラインがディスプレイされることによって、教育生は心臓拍動の原理を理解することができ、効果的な教育が可能な心肺蘇生訓練装置を提供する。

本発明の他の目的は、圧迫深度、圧迫速度に応じて発光ラインの色が相異に構成されることにより、教育生は正しい圧迫の速度及び深度を認知することができ、教育生にとって心肺蘇生術を長く記憶させるようにした心肺蘇生訓練装置を提供する。

本発明の更なる目的は、人体に近く模写できるためユーザはリアルの人体を対象としなくても、リアルに近い心肺蘇生術過程である意識確認、気道確保、脈拍確認、人工呼吸、胸部圧迫、除細動器又は自動除細動器の使用を訓練でき、反復練習によって熟練度を高めることのできる心肺蘇生訓練装置を提供する。

本発明に係る心肺蘇生訓練装置は、マネキンと、マネキンの胸部側に備えられ、リターン力を発生させる圧迫板と、圧迫板の加圧に応じて、前記マネキンの状態を表示し、発光ラインの血行移動を示すディスプレイ部とを含むことができ、ディスプレイ部は、マネキンの前記血行移動をＬＥＤに表示し、圧迫板の加圧の深度又は加圧速度に応じてＬＥＤ移動速度が変化するか、ＬＥＤが互いに異なる色の光を発光するように構成することができる。

マネキン内部にディスプレイ部が備えられ、ディスプレイ部が発光するとき、マネキン材質は透過可能な材質であってもよく、マネキンは、マネキンの上端部に位置する頭と、頭の下端部に位置する胴体部から構成され、胴体部、頭、胴体部の順に発光ラインが点灯され、胴体部側には複数の発光ラインが備えられてもよい。

圧迫板の圧迫正常は圧迫深度が５ｃｍであり、圧迫板の圧迫不足は圧迫深度が５ｃｍ未満であり、圧迫板の圧迫正常時はに前記複数の発光ラインが点灯され、圧迫板の圧迫不足時に発光ラインが点灯されないように構成され、圧迫板の圧迫過多時に前記複数の発光ラインが点滅されるように構成されてもよい。

マネキンの一側に状態データが含まれ、状態データは、前記圧力板の加圧速度に応じてバーが移動する速度インジケーターと、圧力板の加圧の深度に応じてバーが移動する深度インジケーターと、加圧の深度又は前記加圧速度が適するか否かを判断する表示器から構成され、圧迫板は、圧迫高強度スポンジ、バネのうちの１つであってもよい。

また、圧迫板の正しい位置を加圧しなければディスプレイ部が作動しないように構成され、マネキンの一側にメトロノームを備え、メトロノームのビープ音に応じて拍子を合わせて圧迫板を加圧するように構成できる。加圧速度を一定に加圧するとき、頭側に発光ラインが点灯されるように構成され、圧迫板の外周部に距離測定センサが取り付けられ、圧迫板の加圧に応じて反射角の大きさが変化することによって圧迫板の加圧の距離を測定することができる。

さらに、圧迫板の加圧に応じて発生した運動エネルギーが電気エネルギーに転換されながら、マネキン駆動に求められる電源として活用し得る。

このような、心肺蘇生訓練装置は、圧迫深度及び圧迫速度を習得することで心臓から血が放出して脳に流れる形状を理解させることにより、教育生に圧迫の速度及び深度を正しく認知させ得る長所がある。

本発明によると、マネキン内部に発光ラインを備えることで、教育生が正確な位置の胸部圧迫を行う場合に心臓から血が放出して脳に流れる形状を発光ラインがディスプレイされることによって、教育生は心臓拍動の原理を理解することができ、効果的な教育が可能である。

また、圧迫深度及び圧迫速度に応じて発光ラインの色が相異に構成されることによって、教育生は正しい圧迫の速度及び深度を認知でき、教育生にとって心肺蘇生術を長く記憶させるようにすることで、教育生が生命を救うことのできる自信を培養させる。

また、人体に近く模写することができるため、ユーザはリアルの人体を対象としなくても、リアルに近い心肺蘇生術過程の意識確認、気道確保、脈拍確認、人工呼吸、胸部圧迫、除細動器又は自動除細動器の使用を訓練することができ、反復練習によって熟練度を高めることのできる心肺蘇生訓練装置を提供できる。

マネキンの正面図である。 ディスプレイ部が装着された心肺蘇生訓練装置の正面図である。 マネキンにディスプレイ部が装着されて発光ＬＥＤが点灯されることを示した作動状態図である。 状態データが装着されたマネキンの正面図である。 心肺蘇生訓練装置の側面図である。 マネキンに距離測定センサが備えられた状態図である。

図１はマネキンの正面図であり、図２はディスプレイ部が装着された心肺蘇生訓練装置の正面図であり、図３はマネキンにディスプレイ部が装着されて発光ＬＥＤが点灯されることを示した作動状態図である。これを参照して説明する。心肺蘇生訓練装置１００は、人体の模型に構成されたマネキン３０と、マネキン内に備えられた圧迫板１１と、圧迫板の加圧に応じてマネキンの状態情報を表示するディスプレイ部４０から構成されている。

マネキンは、実際の人体の外形と類似した形状で構成される。マネキンは人の標準体形による外形を有し、実際の皮膚の弾性と類似するシリコン又はウレタン材の皮膚で形成され得る。このようなマネキンは胴体部１０、頭２０からなり、各身体の関節部分は人体関節の自由度を再現できるように設計されている。

マネキンの頭部２０は、額２１、目、鼻２３、口２４、あご２２から構成され、マネキンを横にするとき、首に備えられた気道の役割をするチューブ２５が押さえられて詰まるように設計されている。気道確保のために、ユーザは額２１を当てて押しながらあご２２を持ち上げ、内部的にチューブが押さえられることを解除する作用を行うことで人工呼吸できるように構成されている。人工呼吸するとき、ユーザが一般呼吸し、胸部が上がることを肉眼で確認できるよう構成され、適正呼吸量は５００（−１０％）〜６００（＋１０％）ｍｌであり得る。

人工呼吸の後、ユーザがマネキンの胴体部１０の胸部側に備えられた圧迫板１１を圧迫するが、肘を曲げていない状態で両手の指を組んだ両手の手の付け根でマネキンの胴体部と垂直して規則的に圧迫する。

ユーザが規則的に圧迫板を圧迫するとき、マネキン内に備えられたディスプレイ部４０が作動する。ディスプレイ部は、ＬＥＤの発光体が発光ラインでマネキンの胴体部１０、頭２０、胴体部１０の順に巻かれて構成され、心臓から頭に行く動脈部分の血液が移動することを表示している。

ユーザが圧迫板を圧迫すれば、心臓に備えられた心臓ライン４１、４２が発光する。続けて圧迫すれば、心臓から頭に行く第１発光ライン４３、左側から右側へと頭に巡回する第２発光ライン４４、４５、頭から心臓に移動する第３発光ライン４６が発光するよう構成される。

ユーザが圧迫板１１を５ｃｍの深度程度に圧迫した場合、胴体部に備えられた２つの第１発光ライン４３、第３発光ライン４６が正常血流式に移動しながら点灯される。反対に、圧迫の不足または圧迫５ｃｍの深度未満時に圧迫不足による血流速度の低下の原理で、胴体部に２ラインの発光体は点灯されないように構成される。

ユーザが圧迫板を７ｃｍの深度以上に圧迫する場合、圧迫し過ぎを示す２ラインの発光体が点滅され、ユーザが直観的に圧迫深度に対する感覚を認識し、ユーザが発光ラインを見ながら圧迫深度を減少させて圧迫することができる。

ディスプレイ部４０はマネキン内に備えられ、マネキン３０はディスプレイ部４０が発光するとき透過される材質に構成され、圧迫板１１の圧迫強度及び速度に応じてＬＥＤ光が心臓から頭や心臓の順に血行することを示すＬＥＤ循環が表示されるように構成される。ここで、正常圧迫及び速度が一定である場合に赤いＬＥＤ光が発光されるよう構成し、正常圧迫ではない場合は緑ＬＥＤ光、圧迫し過ぎの場合は黄色ＬＥＤ光が発光され、ユーザが発光ラインの流れ、色ランプを見て心肺蘇生術が円満に行われているかを判断できるように構成されている。

また、マネキンにメトロノームを備え、圧迫時に分当り１１０回（±２回）の速度を選択してもよく、ビープ音によって拍子を合わせてユーザが正確な速度で胸部圧迫できるように構成することができる。

胴体部の圧迫板１１は、ユーザが圧迫板を圧迫するとき圧縮バネが上下移動する方式、又は圧迫高強度スポンジが取り付けられてリターン力を発生させるように構成される。

ユーザが正確な位置地点を圧迫しなければ胸部圧迫することができず、これによって心臓から血が放出して脳に流れる形状を発光ラインがディスプレイすることで、教育生に心臓拍動の原理を理解させる長所がある。

以下、作動方法を詳細に説明する。

圧迫板１１を圧迫するごとに圧迫の速度に比例して血行を表示するＬＥＤ光が移動する。圧迫を中断する場合にＬＥＤ光は止まり、再び圧迫をし始める場合に光が移動するように構成される。

圧迫深度及び速度を認知できる、圧力センサキット、深度センサキットがマネキン３０内に取り付けられ、センサの測定によって圧迫深度が５ｃｍ以下である場合に発光ライン４０が圧迫正常な時よりも遅く移動し、正常な場合は動脈を示す２ラインの発光体が点灯し、血流を正常に移動することを示すように構成される。

心臓、脳、心臓に体循環する血行から構成された発光ライン４０をユーザが直接目で確認することによって、圧迫深度及び圧迫速度がどのレベルにあるかを正確に認知できる。

これはユーザが使用することにより、胸部圧迫だけではない、停止した心臓を働かせて血を脳に送り、脳死を遅延させる原理を自然に認知できる長所がある。

以下、図４はマネキンに状態データが備えられた前面図であり、図５は心肺蘇生訓練装置の側面図であり、図６はマネキンに距離測定センサが備えられた状態図である。この図面を参照して説明する。マネキン３０の胴体部の終端に状態データ５０が備えられている。状態データは、速度インジケーター５１、深度インジケーター５２、表示器５３などが取り付けられてもよい。

速度インジケーター５１は速度バー５４が左右移動できるように構成され、圧迫板の加圧速度がはやくなれば右側に、圧迫速度が遅ければバー５４は左側に移動し、正常な場合にバーが中間状態にあるよう構成されている。

また、深度インジケーター５２は、深度バー５５が上下移動できるように構成され、圧迫板の深度が深くなれば上端側に、圧迫深度が不足であればバー５５は下端側に移動し、正常な場合みにバーが中間状態にあるよう構成されている。

表示器５３は、Ｏ又はＸを示すように構成され、速度及び深度が適切であればＯ、速度及び深度が不適であればＸのように表示されてもよい。

速度インジケーター５１及び深度インジケーター５２は、「¬」状に構成されてもよく、幅方向には速度インジケーターが、高さ方向には深度インジケーターが取り付けられてもよい。

また、マネキン及びＵＳＢ通信ポート６０又は無線に接続され、訓練者が人工呼吸及び圧迫した内容がプリンタ６１から出力され得る。圧迫深度及び圧迫速度の内訳が表示され、訓練者がの速度深度を適合に行った場合は合格、そうでなければ不合格のリポートが出力されるように構成されている。

マネキンの胴体部、圧迫板の外周部には距離測定センサ５７が備えられる。圧迫板１１はバネ形態に構成され、圧迫板を加圧したとき収縮したバネによって圧迫板の高さが低くなり、これによって反射角は大きくなって反射角によるユーザの圧迫距離を測定することができる。反対に、圧迫板を加圧しない場合、マネキンの底面との反射角は小さくなり、圧迫していないことが分かるように構成可能である。これは、反射角だけで距離測定センサが圧迫距離を測定することができる。

また、心肺蘇生訓練装置１００はレンツの法則が適用された、圧迫板１１を上下運動することで圧迫板を加圧するにつれて磁場の変化が電場に変換されながら、コイルを通過する磁場の変化がマネキンのディスプレイ部の発光ラインの光に発光するように構成できる。また、フレミングの右手の法則である発電機原理による、胸部側の圧迫の上下運動を円（回転）運動に切り替えて、圧迫板の加圧につれて導線の運動エネルギーが電気エネルギーに転換されながら、マネキンのディスプレイ部の発光ラインの光に発光するように構成できる。これは、マネキンのディスプレイ部が発光する（製品駆動）ために求められる電源として活用し得る。

上述したように、本発明を具体的な構成要素などのような特定事項及び限定した実施形態及び図面によって説明したが、これは本発明のより全般的な理解を助けるために提供されたものである。また、本発明が上述した実施形態に限定されることなく、本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば、このような実施形態から様々な修正及び変形が可能である。したがって、本発明の思想は、上述した実施形態に限定されて決定されるものではなく、後述する特許請求の範囲だけではなく特許請求の範囲と均等であるか等価的な変形がある全てのものは本発明思想の範疇に属するのであろう。

Claims (13)

1. 胴体部及び頭からなり、透過される材質に構成されるマネキンと、
   前記マネキンの胴体部の胸部側に備えられ、圧迫される場合にリターン力を発生させる圧迫板と、
   前記マネキン内部に備えられ、前記圧迫板の加圧に応じて発光する複数の発光ラインにより血行移動を示すディスプレイ部と、
   を含み、
   前記ディスプレイ部は、
   前記胴体部の心臓部位に備えられ、前記圧迫板が圧迫されれば発光する心臓ラインと、
   前記圧迫板の圧迫が続く場合、前記胴体部から頭に移動するように発光する第１発光ラインと、前記頭の左側から右側に巡回するように発光する第２発光ラインと、前記頭から胴体部に移動するように発光する第３発光ラインとを含み、
   前記第１発光ライン、第２発光ライン、及び第３発光ラインは、前記圧迫板の圧迫強度及び速度に応じて前記マネキンの胴体部、頭、胴体部の順に血行移動を示すように循環発光する、心肺蘇生訓練装置。
2. 前記ディスプレイ部は、前記マネキンの前記血行移動をＬＥＤに表示し、前記圧迫板の加圧の深度又は加圧速度に応じて前記ＬＥＤ移動速度が変化することを特徴とする、請求項１に記載の心肺蘇生訓練装置。
3. 前記圧迫板の加圧の深度又は加圧速度に応じて、前記ＬＥＤが互いに異なる色の光を発光することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の心肺蘇生訓練装置。
4. 前記圧迫板の圧迫正常時に前記複数の発光ラインが点灯され、前記圧迫板の圧迫不足時に前記発光ラインが点灯されないことを特徴とする、請求項１に記載の心肺蘇生訓練装置。
5. 前記圧迫板の圧迫正常は圧迫深度が５ｃｍであり、前記圧迫板の圧迫不足は圧迫深度が５ｃｍ未満であることを特徴とする、請求項４に記載の心肺蘇生訓練装置。
6. 前記圧迫板の圧迫過多時に前記複数の発光ラインが点滅されることを特徴とする、請求項１に記載の心肺蘇生訓練装置。
7. 前記マネキンの一側に状態データがさらに含まれ、
   前記状態データは、前記圧力板の前記加圧速度に応じてバーが移動する速度インジケーターと、
   前記圧力板の前記加圧の深度に応じてバーが移動する深度インジケーターと、
   前記加圧の深度又は前記加圧速度が適するか否かを判断する表示器と、
   を含むことを特徴とする、請求項２に記載の心肺蘇生訓練装置。
8. 前記圧迫板は、圧迫高強度スポンジ、バネのうちの少なくとも１つから構成されることを特徴とする、請求項１に記載の心肺蘇生訓練装置。
9. 前記マネキンの一側にメトロノームをさらに含み、前記メトロノームのビープ音に応じて拍子を合わせて圧迫板を加圧することを特徴とする、請求項１に記載の心肺蘇生訓練装置。
10. 前記圧迫板の正しい位置を加圧しなければ前記ディスプレイ部が作動しないことを特徴とする、請求項１に記載の心肺蘇生訓練装置。
11. 前記圧迫板の外周部に距離測定センサがさらに含まれ、前記圧迫板の加圧に応じて、反射角の大きさが変化することによって加圧の距離を測定することを特徴とする、請求項１に記載の心肺蘇生訓練装置。
12. 前記圧迫板の圧迫強度及び速度に応じて前記頭側に第２発光ラインが点灯されることを特徴とする、請求項１０に記載の心肺蘇生訓練装置。
13. 前記圧迫板を加圧して発生した運動エネルギーが電気エネルギーに変換されながら、前記マネキンの駆動に必要な電源として活用されることを特徴とする、請求項１に記載の心肺蘇生訓練装置。

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