RU2693444C1 - Method of practicing practical skills in providing first aid and diagnosing various types of cardiac pathologies using a medical simulator - Google Patents

Method of practicing practical skills in providing first aid and diagnosing various types of cardiac pathologies using a medical simulator Download PDF

Info

Publication number
RU2693444C1
RU2693444C1 RU2019109075A RU2019109075A RU2693444C1 RU 2693444 C1 RU2693444 C1 RU 2693444C1 RU 2019109075 A RU2019109075 A RU 2019109075A RU 2019109075 A RU2019109075 A RU 2019109075A RU 2693444 C1 RU2693444 C1 RU 2693444C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrocardiography
defibrillator
imitation
dummy
electrodes
Prior art date
Application number
RU2019109075A
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 - 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"
Priority to RU2019109075A priority Critical patent/RU2693444C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2693444C1 publication Critical patent/RU2693444C1/en
Priority to EA202000043A priority patent/EA202000043A3/en

Links

Images

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

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention refers to medicine and can be used to develop practical skills in providing first aid and diagnosing various types of cardiac pathologies by electrocardiography using a standard defibrillator-monitor. Method is realized by means of a device comprising a module of a patient simulator in the form of a dummy man. Defibrillator-monitor is used, including at least two outputs to metal electrodes of defibrillator and one input for electrical signals of electrocardiography. Dummy man is used, including a cardiopulmonary resuscitation system, a defibrillation simulation system, an electrocardiography imaging system, a thoracic decompression simulation system, a pleural cavity drainage simulation system, a tracheal intubation and conicotomy imitation system, a drug loading imitation system, a bleeding simulation system and a urinary bladder catheter system. First, non-contact devices are built in said dummy man to identify location of two metal electrodes of defibrillator with installed straps and four modules for electrocardiography electrodes imaging. Depending on the used training scenario, video signals of the cardiovascular system functioning are simulated, physical effects on the dummy man for resuscitation or medical procedures by exposing said systems. Physical effects on the simulating systems mentioned above, or their absence are detected. Impulse energy of the electric discharge is measured on the defibrillation electrodes through the load adapter unit, data on exposures are transmitted to a computer for processing and simulating video signals and transmitting them to a control unit of the electrocardiography imaging system for reproduction through a defibrillator monitor depending on physical effects on said dummy man.
EFFECT: technical result consists in providing practical skills training for first aid.
1 cl, 3 dwg

Description

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 simulators of the patient, as well as in medical simulators for practicing practical skills in first aid and diagnosis of various types of heart disease by performing electrocardiography using a standard defibrillator monitor.

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 сердечно-сосудистой системы организма в устройство стандартного дефибриллятора-монитора».The analogue is a surgical operating simulator, which includes a patient simulator module, which allows you to simulate the reaction (condition) of the operated patient depending on the chosen scenario, medical history, actions taken by the medical team. The patient simulator module is made in the form of a human dummy equipped with systems for simulating signs of human life, systems for resuscitation, for example, cardiopulmonary resuscitation (CPR), intubation, artificial respiration (ALV), medicine entry system, defibrillation, and systems that imitate urination, hemorrhage, tears, sweat, hyperemia, convulsions (RU patent No. 2546404, IPC G09B 23/28 (2006.01)). However, in this simulator there is no technical implementation of the method of operation of the system simulation module for electrocardiography and defibrillation using a standard defibrillator monitor. Therefore, this simulator does not allow to simulate the reaction (state) of the dummy (patient simulator) depending on the actions taken by the doctor, that is, the feedback is not implemented “the doctor’s action is the response of the patient’s simulator module to simulate the video signals of the body’s cardiovascular system functioning standard defibrillator monitor ".

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 care. The simulator contains a model of a person that includes: a head unit with a student's protection device against cross-infection, a trunk block made hollow, inside which is installed a simulator of respiratory movements of the chest, a shock sensor to the heart, a video simulator of external bleeding in pneumothorax and sensors of the plaster on laterally and vertically, upper limb simulators with pulse simulators and with pressure sensors and external bleeding simulator, lower limb simulators with pulse simulators, with simulator ohm external bleeding, pressure sensors and magnetically contacts; anatomical display, external hemorrhage and bone fracture video simulators and simulator control system, simulator control panel, training remote electrodes and electrical defibrillation circuit (RU Patent No. 21274762, IPC G09B 23/28 (1995.01)). However, in this simulator there are no imitation systems for carrying out medical procedures (for example, a system for injecting medical preparations). It is also not possible to connect (adapt) the simulator to a standard (not educational) defibrillator-monitor with automatic defibrillation function, which leads to low informativeness 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 bone skeleton and the outline of the person are applied. Thus, this simulator does not allow to simulate the reaction (state) of the dummy (patient simulator) depending on the actions taken by the doctor, that is, the feedback is not implemented. “The doctor's action is the reaction of the patient simulator module — simulation of the video signals of the cardiovascular system functioning into a standard defibrillator monitor device. "

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 ways of working modules imitation systems for defibrillation and electrocardiography as part of a medical simulator for training doctors in first aid and diagnosis of 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 systems for defibrillation and electrocardiography with a standard medical device.

Техническим результатом является создание медицинского тренажера, обеспечивающего моделирование видео сигналов функционирования сердечнососудистой 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 simulation of video signals of the functioning of the cardiovascular system of the body (the work of the heart) of a human dummy depending on the physical impacts on this dummy during resuscitation 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 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 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.The technical result is achieved in that the method of practicing practical skills in first aid and diagnosis of various types of heart pathologies using a medical simulator, including a patient simulator module in the form of a human dummy, which consists in using a standard defibrillator monitor that includes at least two output to standard metal electrodes of a defibrillator and one input for electric signals of electrocardiography, according to the present invention, use a dummy including a cardiopulmonary resuscitation imitation system, a defibrillation imitation system, an electrocardiography imitation system, a chest decompression imitation system, a pleural cavity drainage imitation system, a tracheal intubation and conicotomy imitation system, a drug imitation imitation system, a bleeding imitation system and a imitation system catheterization of the bladder, previously in the above-mentioned dummy embed contactless devices that provide identification of the location two metal defibrillator electrodes with installed pads and four electrocardiography electrode imitation modules, depending on the training scenario used, simulate the video signals of the body’s cardiovascular system, perform physical effects on a human dummy for resuscitation or medical procedures by acting on these systems, fix physical effects, or the lack thereof, of the imitation systems mentioned t measuring the pulse energy of the electric discharge on the defibrillator electrodes through the load adapter block, the exposure data is transmitted to the computer for processing, and the video signals are modeled and transmitted to the control unit of the electrocardiography simulation system for playback through a standard defibrillator monitor effects on the mentioned dummy.

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 due to the full implementation of real-time feedback “the action of the subject (physician) - the response of the patient simulator module - the simulation of video signals into an electrocardiography simulation system to which a standard defibrillator monitor is connected”.

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 invention is illustrated in the drawing (Fig. 1), which presents a medical simulator for practicing practical skills in first aid and diagnosis of various types of heart disease, having a patient simulator module, a system for simulating defibrillation and electrocardiography.

На фиг. 2 представлен общий вид модуля имитатора пациента с конкретно определенными областями физического воздействия над манекеном человека.FIG. 2 shows a general view of a patient simulator module with specifically defined areas of physical exposure over a human dummy.

На фиг. 3 представлена общая схема реализации системы имитации дефибрилляции и электрокардиографии на модуле имитатора пациента.FIG. 3 shows a general scheme for implementing a system for simulating defibrillation and electrocardiography on a patient simulator module.

На фиг. 1-3 цифрами обозначены:FIG. 1-3 digits are indicated:

1 - медицинский тренажер,1 - medical simulator,

2 - модуль имитатора пациента,2 - patient simulator module,

3 - система имитации дефибрилляции,3 - system for simulating defibrillation

4 - система имитации электрокардиографии,4 - electrocardiography imitation system,

5 - ЭВМ (сервер),5 - computer (server),

6 - манекен человека модуля имитатора пациента,6 - mannequin of the patient simulator module,

7 - субъект (врач) взаимодействия,7 - the subject (doctor) of the interaction,

8 - система имитации сердечно-легочной реанимации,8 - system for simulating cardiopulmonary resuscitation,

9 - система имитации декомпрессии грудной клетки,9 - system for simulating chest decompression,

10 - система имитации процедуры дренажа плевральной полости,10 - system for simulating the procedure for drainage of the pleural cavity,

11 - система имитации интубации трахеи и коникотомии,11 - system for simulating tracheal intubation and conicotomy,

12 - система имитации ввода лекарственных средств (внутривенно, внутримышечно, внутрикостно),12 - system of imitation of drug administration (intravenous, intramuscular, intraosseous),

13 - система имитации кровотечения,13 - system imitation of bleeding,

14 - система имитации катетеризации мочевого пузыря,14 is a system for simulating bladder catheterization,

15 - бесконтактное устройство системы имитации дефибрилляции,15 - contactless device system imitation defibrillation,

16 - бесконтактное устройство системы имитации электрокардиографии,16 - contactless device system imitation of electrocardiography,

17 - стандартный дефибриллятор-монитор,17 - standard defibrillator monitor,

18 - стандартные металлические электроды дефибриллятора,18 - standard metal electrodes of a defibrillator,

19 - накладки (контактные площадки) на металлические электроды дефибриллятора,19 - lining (pads) on the metal electrodes of the defibrillator,

20 - блок адаптера нагрузки системы имитации дефибрилляции,20 is a block adapter load system imitation defibrillation,

21 - модуль имитации электродов электрокардиографии,21 is an electrocardiography electrode imitation module,

22 - разветвитель,22 - splitter

23 - блок управления системы имитации электрокардиографии,23 is a control unit of the system for simulating electrocardiography,

24 - модуль имитации пульсоксиметрии.24 - pulse oximetry simulation module.

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: patient simulator module 2, defibrillation imitation system 3 and electrocardiography 4, connected wirelessly 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 injection (intravenous, intramuscular, intrasternal) 12 , a bleeding imitation system 13, a bladder catheterization imitation system 14, and a positioning system of contactless devices 15 and 16, respectively, for interacting with defibrill imitation systems 3 and electrocardiography 4.

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 of imitation of defibrillation 3 and electrocardiography 4 are connected to a standard defibrillator-monitor 17, which is characterized by having at least two outputs to standard metal electrodes 18 of the defibrillator and one input for electrical signals of electrocardiography. The imitation system of defibrillation 3 is characterized by the presence of two plates (contact pads) 19, which are connected (attached) to standard electrodes 18 for diverting electrical discharges to the load adapter unit 20. The imitation system of electrocardiography 4 is characterized by the presence of four modules of imitation electrodes 21, which with 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 first aid and the diagnosis of various types of heart disease using a medical simulator is 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.The method of practicing practical skills in first aid and diagnosis of various types of heart pathologies using a medical simulator 1, including a patient simulator module 2 in the form of a human dummy 6, which consists in using a standard defibrillator monitor 17, including at least two outputs standard metal electrodes 18 defibrillator and one input for electrical signals electrocardiography.

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 of the proposed method of practicing practical skills in first aid and diagnostics of various types of heart pathologies is that a human dummy 6 is used, including a system for simulating cardiopulmonary resuscitation 8, a system for simulating defibrillation 3, a system for simulating electrocardiography 4, and a system for simulating chest decompression 9, a system for simulating the procedure for drainage of the pleural cavity 10, a system for simulating intubation of the trachea and conicotomy 11, a system for simulating the administration of drugs 12, the system in the imitation of bleeding 13 and the system of imitation of catheterization of the bladder 14, contactless devices 15 and 16 are inserted into the said mannequin 6, providing identification of the location of two metal electrodes 18 of the defibrillator with installed pads 19 and four electrocardiography imitation electrodes 21 modules 4, depending on the used script learning simulate the video signals of the functioning of the cardiovascular system of the body, carry out physical effects on the human dummy 6 for conducting resuscitation measures or medical procedures by affecting the said systems, fixing physical effects or their absence on the above-mentioned imitation systems, measuring the pulse energy of the electrical discharge on the electrodes 18 of the defibrillator 17 through the load adapter unit 20, the data on the effects are transmitted to the computer 5 for processing, and carry out the simulation of video signals and transfer them to the control unit 23 of the system for simulating electrocardiography 4 for playback via andartny defibrillator-monitor 17 depending on a material impact on said dummy.

Пример конкретного выполнения.An example of a specific 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.Practical skills in first aid and auscultation are performed on the patient simulator module 2, which is made in the form of a dummy of 6 people with an anatomically correct musculoskeletal structure (height - 183 cm, weight 70 kg, age 40-50 years). The patient simulator module 2 is primarily intended for simulating the widest possible range of clinical situations and practicing skills in performing cardiopulmonary resuscitation, conducting intensive therapy and a set of measures aimed at maintaining vital activity.

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 work of the patient simulator module 2 is carried out using the computer program algorithm 5, which ensures the operation of all systems of imitation of vital signs on the dummy 6, depending on the scenario used. For example, when simulating cardiac complications on a dummy 6, an imitation of the corresponding clinical picture takes place - a change in blood pressure, heart rate, pulsation power value. When simulating respiratory complications, there is a change in the frequency of respiratory movements, the appearance of cyanosis, loss of consciousness, voice, and various rales. Also, when simulating injuries to the head, torso and extremities, various physiological reactions take place: no pupillary reaction, an auscultatory picture on the left or on the right, a drop in pressure during blood loss, and 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 perform wireless interaction and determine the correct positioning of two metal electrodes 18 of the defibrillator, respectively, with lining 19 and four imitation electrocardiography electrodes 21 modules 4. At the same time, on the plates 19 and simulators of the electrodes 21 36 kHz infrared receivers are installed (the frequency of the infrared radiation pulses that the internal demodulator filters out) of the TSOP 2136 type for receiving frared signals. Moreover, contactless devices such as infrared LEDs 15 and 16 are located at a certain depth of the body of the dummy 6, which is covered with a layer of silicone (thickness 4 mm), a material simulating 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 типа 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.The systems of imitation of defibrillation 3 and electrocardiography 4 consist of two separate blocks, respectively, 20 and 23, connected to a standard defibrillator-monitor 17 of the type DKI-N-11 “AKSION” with the function of automatic defibrillation, intended for resuscitation and electropulse therapy of acute and chronic heart rhythm disorders, determination of hemoglobin blood oxygenation and blood pressure, as well as for external, transesophageal, endocardial pacing. The defibrillator monitor like DKI-N-11 "AKSION" is used in medical hospitals, cardiological clinics, for equipment of teams of emergency and emergency medical care.

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 25 А) под управлением микроконтроллера типа STM32F405RGT6 (ядро ARM Cortex-М4, 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-М4, 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 supplied with Wi-Fi modules of the ESP8266 type for receiving and transmitting information through the server 5. For example, the load adapter unit 20 measures the pulse energy of the discharge impact in J and transmits this information to the server 5. At the same time, the discharge of electrical discharges from metal defibrillator electrodes 18 and measurement of the pulse impact energy by a discharge is carried out using an electronic board (not shown in FIG.) of unit 20, where an electrical discharge flows through a block of resistors with a nominal power dissipation heat from 0.25 W to 50 W and is measured by means of an integrated circuit of a current collector with a Hall effect type ACS711 (measures bi-directional current up to 25 A) under the control of an STM32F405RGT6 microcontroller (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 constantly changing voltage, which are subsequently reproduced on the screens of the standard DKI-11 AXION 11 AXION monitor in the form of curves that represent the current heart rate, respiratory rate, systolic and diastolic blood pressure, and saturation (SpO 2 ). Moreover, to obtain an electrical signal with a constantly changing voltage on the electronic board (not shown in Fig.), The control unit 23 has several blocks of resistors through which electrical signals flow under the control of an STM32F405RGT6 microcontroller (ARM Cortex-M4 core, 32-bit, FLASH 1) MB, RAM 192 KB). In this case, the pulse oximetry imitation module 24 performs the function of recognizing (identifying) the presence or absence of fixation on one of the fingers of a human dummy 6. In the absence of fixation of the pulse oximetry imitation module 24 on one of the fingers of a human dummy 6, the saturation line curve does not reproduce 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 omissions of the subject (doctor) 7 over the dummy 6, that is, any medical procedures on the dummy 6 are performed or not carried out 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 сердечнососудистой 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 omissions of the subject (doctor) 7 are as follows. Any manipulations on the dummy 6: performing cardiopulmonary resuscitation on the imitation system 8, exerting an electrical discharge using the real defibrillator 18 on the imitation system 3, administering drugs using special syringes on the imitation system 12, performing intubation, artificial lung ventilation and conicotomy with using endotracheal tubes, LMA, Combitube and other devices on the imitation system 11, carrying out chest decompression during an intense pneumothorax on the imitation system 9, carrying out The drainage of the pleural cavity on the imitation system 10, the strand overlay on the imitation system 13 and the bladder catheterization on the imitation system 14 are fixed by sensors of the position of the mechanisms of the patient simulator module 2, the data of which is transmitted and processed by the computer 5 and affect the state of the simulator patient 2, while simulating video signals of the functioning of the cardiovascular system of the body (heart work) of patient 2, which are sent to the control unit 23 of the system and Electrocardiography 4. For example, the result of feedback when properly performing cardiopulmonary resuscitation on the simulation system 8 is the stabilization of the patient simulator module 2 state, namely the restoration of respiration (frequency of respiratory movements) and heart rate (heart rate), heart palpation, automatic blinking and reaction of pupils to light, which can be visually observed on the module itself of the patient simulator 2 and on the standard defibrillator-monitor 17. However, the wrong actions or without it The effects of the subject (physician) 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.Wrong actions of the subject (doctor) 7 may be as follows. When you enter the drug on the imitation system 12, which causes an allergic reaction, an algorithm for simulating anaphylactic shock is launched. Signs of anaphylaxis: tachycardia, tachypnea, low blood pressure. Breaks in the heart massage on the imitation system 8 or the total absence of resuscitation between the discharges of the defibrillator 18, applying the discharge of low or too high voltage on the imitation system 3, applying the discharge against the background of small-wave fibrillation without carrying out activities that increase myocardial energy resources can lead to imitation of death on the module patient simulator 2.

Таким образом достигается полное погружение субъекта (врача) 7 в процесс обучения за счет зрительного 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.Thus, the subject (doctor) 7 is fully immersed in the learning process due to visual and tactile perception, where changes in video signals occur in real time and are directly dependent on the physical effects on the dummy 6 by the subject (doctor) 7 during resuscitation events 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.As the position sensors of the mechanisms in the patient simulator module 2, standard limit switches can be used, as well as contactless position sensors of the following types: capacitive, inductive, oscillating, magnetic-magnetic 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 the condition of a person in various clinical situations. At the same time, realistic training of doctors in providing first aid and diagnosing a person’s condition is ensured by combining the methods of operation of imitation systems modules for defibrillation 3 and electrocardiography 4 with a standard medical device such as a standard defibrillator monitor 17.

Claims (1)

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 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 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 of practicing practical skills in first aid and the diagnosis of various types of heart pathologies using a medical simulator, including a patient simulator module in the form of a human dummy, consisting in using a defibrillator monitor that includes at least two outputs to metal defibrillator electrodes and one input for electrical signals of electrocardiography, characterized in that they use a human dummy, including a system for simulating cardiopulmonary resuscitation, a system defibrillation, electrocardiography imitation system, chest decompression imitation system, pleural cavity drainage imitation system, tracheal intubation and conicotomy imitation system, drug injection imitation system, bleeding imitation system and bladder catheter imitation system, previously contactless devices are inserted into the mentioned dummy identifying the location of two metal electrodes of a defibrillator with pads installed and Depending on the training scenario used, the modules for simulating electrocardiography electrodes simulate the video signals of the cardiovascular system functioning, perform physical effects on the human dummy for resuscitation or medical procedures by affecting the said systems, fix physical effects or their absence, measure the pulse energy of the electric discharge at the electrodes efibrillyatora unit through load adapter exposure data is transmitted to a computer for processing video signals and perform simulation and transfer them on electrocardiography simulation control unit for playback via defibrillator monitor depending on physical influences rendered to said dummy.
RU2019109075A 2019-03-27 2019-03-27 Method of practicing practical skills in providing first aid and diagnosing various types of cardiac pathologies using a medical simulator RU2693444C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019109075A RU2693444C1 (en) 2019-03-27 2019-03-27 Method of practicing practical skills in providing first aid and diagnosing various types of cardiac pathologies using a medical simulator
EA202000043A EA202000043A3 (en) 2019-03-27 2020-02-07 METHOD FOR DEVELOPING PRACTICAL SKILLS IN PROVIDING FIRST AID AND DIAGNOSTICS OF VARIOUS TYPES OF HEART PATHOLOGIES WITH THE HELP OF A MEDICAL TRAINER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019109075A RU2693444C1 (en) 2019-03-27 2019-03-27 Method of practicing practical skills in providing first aid and diagnosing various types of cardiac pathologies using a medical simulator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2693444C1 true RU2693444C1 (en) 2019-07-02

Family

ID=67251857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019109075A RU2693444C1 (en) 2019-03-27 2019-03-27 Method of practicing practical skills in providing first aid and diagnosing various types of cardiac pathologies using a medical simulator

Country Status (2)

Country Link
EA (1) EA202000043A3 (en)
RU (1) RU2693444C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2775688C2 (en) * 2020-12-30 2022-07-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет" Method for emergency cardiac care and system for implementing the method

Citations (6)

* 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
US6527559B2 (en) * 2000-10-31 2003-03-04 Kyoto Kagaku Co., Ltd. Human sized manikin for training of auscultation
US20040157199A1 (en) * 2000-08-17 2004-08-12 Gaumard Scientific Company, Inc. Interactive education system for teaching patient care
US20050048455A1 (en) * 2003-08-28 2005-03-03 Gifu University Auscultation training device
US20100279262A1 (en) * 2007-11-06 2010-11-04 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 (6)

* 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
US20040157199A1 (en) * 2000-08-17 2004-08-12 Gaumard Scientific Company, Inc. Interactive education system for teaching patient care
US6527559B2 (en) * 2000-10-31 2003-03-04 Kyoto Kagaku Co., Ltd. Human sized manikin for training of auscultation
US20050048455A1 (en) * 2003-08-28 2005-03-03 Gifu University Auscultation training device
US20100279262A1 (en) * 2007-11-06 2010-11-04 Paul Jacques Charles Lecat Auscultation training system and related methods
US20130071826A1 (en) * 2011-09-21 2013-03-21 Keith H. Johnson Auscultation Training System

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2775688C2 (en) * 2020-12-30 2022-07-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет" Method for emergency cardiac care and system for implementing the method

Also Published As

Publication number Publication date
EA202000043A3 (en) 2020-10-30
EA202000043A2 (en) 2020-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2176822C2 (en) Trainer for taking of emergency medical care
US6193519B1 (en) Computerized education system for teaching patient care
US6443735B1 (en) Computerized education system for teaching patient care
US7192284B2 (en) Interactive education system for teaching patient care
CA2914695C (en) Modular patient simulating mannequin and method thereof
EP3014601B1 (en) A system for moving an anatomical model of a fetus inside a mannequin having a birth canal and a childbirth simulator
JP5367577B2 (en) Interactive (interactive) education system for patient nursing professors
JP2011507017A (en) Interactive education system for teaching patient care
RU2689756C1 (en) Practical skills training for first aid and auscultation by means of medical simulator
EP1687790B1 (en) Interactive education system for teaching patient care
Chen et al. Rhythm of Life Aid (ROLA): an integrated sensor system for supporting medical staff during cardiopulmonary resuscitation (CPR) of newborn infants
CN201336099Y (en) Simulated first aid training device
RU2684187C1 (en) Method for practical auscultation skill training by means of a medical training equipment
CN109191979A (en) Core biochemical lesion simulated training system
JP7177246B2 (en) resuscitation phantom
CN111696416A (en) Medical skill training anthropomorphic dummy
JP5879468B2 (en) Interactive education system for teaching patient care
KR101406086B1 (en) First-aid training simulation Unit
RU2693444C1 (en) Method of practicing practical skills in providing first aid and diagnosing various types of cardiac pathologies using a medical simulator
JPS6132669B2 (en)
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
EA043493B1 (en) METHOD OF TRAINING PRACTICAL SKILLS IN PROVIDING FIRST MEDICAL AID AND DIAGNOSIS OF VARIOUS TYPES OF HEART PATHOLOGIES USING A MEDICAL SIMULATOR
Melnik et al. APPLICATION OF METHODS OF SIMULATION TRAINING AT THE DEPARTMENT OF POSTGRADUATE EDUCATION OF DENTISTS

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: PLEDGE FORMERLY AGREED ON 20210211

Effective date: 20210211

QC41 Official registration of the termination of the licence agreement or other agreements on the disposal of an exclusive right

Free format text: PLEDGE FORMERLY AGREED ON 20210211

Effective date: 20210527