RU2702864C1 - Medical simulator for practicing practical skills of auscultation - Google Patents
Medical simulator for practicing practical skills of auscultation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2702864C1 RU2702864C1 RU2019119577A RU2019119577A RU2702864C1 RU 2702864 C1 RU2702864 C1 RU 2702864C1 RU 2019119577 A RU2019119577 A RU 2019119577A RU 2019119577 A RU2019119577 A RU 2019119577A RU 2702864 C1 RU2702864 C1 RU 2702864C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- auscultation
- torso
- stethoscope
- membrane
- human
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
- G09B23/28—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Algebra (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Instructional Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области медицины и может быть использовано в тренажерах-симуляторах пациента, а также в медицинских тренажерах для отработки практических навыков по диагностике нарушений внутренних органов путем выслушивания звуковых феноменов легких, сердца, желудка, кишечника и сосудов (кровоток в артериях и венах).The invention relates to medicine and can be used in patient simulators, as well as in medical simulators for developing practical skills in diagnosing disorders of internal organs by listening to sound phenomena of the lungs, heart, stomach, intestines and blood vessels (blood flow in arteries and veins).
Аналогом является система распределения физиологических звуков в обучающем манекене, включающая в себя по меньшей мере, один источник звука (громкоговоритель), выполненный с возможностью преобразования электрических сигналов от генератора сигналов в акустический сигнал, при этом источник звука соединен с первым концом, по меньшей мере, одного заполненного воздухом звукового проводника, а второй конец соединен с распределителем звука, чтобы проводить акустический сигнал на распределитель звука, расположенный на расстоянии от источника звука. Распределитель звука представляет собой заполненную воздухом конструкцию, например, мешок или мочевой пузырь, выполненный из гибкой фольги и содержащий соединительные средства, например, заполненный воздухом звуковой проводник, для соединения с источником звука. В качестве звукового проводника применяется гибкий шланг (пластиковый шланг) с внутренним диаметром меньше, чем длина волны звука (патент NO 320222 (B1), СРС G09B 23/30, 14.11.2005).An analogue is a system for the distribution of physiological sounds in a training mannequin, including at least one sound source (loudspeaker), configured to convert electrical signals from a signal generator into an acoustic signal, while the sound source is connected to the first end of at least one air-filled sound conductor, and the other end is connected to the sound distributor to conduct an acoustic signal to the sound distributor located at a distance from the source but sound. The sound distributor is a structure filled with air, for example, a bag or bladder made of flexible foil and containing connecting means, for example, a sound conductor filled with air, for connecting to a sound source. A flexible hose (plastic hose) with an inner diameter less than the wavelength of sound is used as the sound conductor (patent NO 320222 (B1), СРС G09B 23/30, 11/14/2005).
Основным недостатком такой системы распределения физиологических звуков в обучающем манекене является сложность и громоздкость конструкции. При этом существенным недостатком такой системы является отсутствие технической реализации способа работы системы по аускультации с помощью беспроводного взаимодействия.The main disadvantage of such a system for the distribution of physiological sounds in a training dummy is the complexity and cumbersome design. At the same time, a significant drawback of such a system is the lack of technical implementation of the way the system works on auscultation using wireless interaction.
Прототипом является медицинский тренажер, оснащенный модулем имитации аускультации, включающий беспроводной имитатор фонендоскопа, связанный с ЭВМ. Медицинский тренажер выполнен в виде манекена человека, в который встроены бесконтактные устройства, обнаруживаемые беспроводным имитатором фонендоскопа. При идентификации и определении местоположения бесконтактного устройства с помощью беспроводного имитатора фонендоскопа осуществляется моделирование определенный звуковых сигналов с помощью программы ЭВМ и передача их для воспроизведения на динамическую головку беспроводного имитатора фонендоскопа (патент RU №2684187, МПК G09B 23/28, 04.04.2019).The prototype is a medical simulator equipped with an auscultation simulation module, including a wireless phonendoscope simulator connected to a computer. The medical simulator is made in the form of a human dummy, in which contactless devices are detected by a wireless phonendoscope simulator. When identifying and determining the location of a contactless device using a wireless phonendoscope simulator, certain sound signals are modeled using a computer program and transmitted for playback to the dynamic head of a wireless phonendoscope simulator (patent RU No. 2684187, IPC G09B 23/28, 04/04/2019).
Основным недостатком прототипа является необходимость использования дополнительных контроллеров для идентификации и определения местоположения бесконтактных устройств, встроенных в манекен, и последующей обработки полученных сигналов от контроллера, что усложняет алгоритм работы системы аускультации. Существенным недостатком является снижение реалистичности обучения врачей по диагностированию нарушений внутренних органов человека на медицинском тренажере с использованием непривычных устройств аускультации (беспроводного имитатора фонендоскопа) с передающими устройствами.The main disadvantage of the prototype is the need to use additional controllers for identification and location of contactless devices built into the dummy, and subsequent processing of the received signals from the controller, which complicates the algorithm of the auscultation system. A significant drawback is the decrease in the realistic training of doctors in diagnosing disorders of the internal organs of a person on a medical simulator using unusual auscultation devices (a wireless phonendoscope simulator) with transmitting devices.
Задачей заявленного изобретения является расширение арсенала технических средств, а именно разработка модуля имитации аускультации в составе медицинского тренажера для повышения реалистичности обучения врачей по диагностированию нарушений внутренних органов человека на медицинском тренажере с использованием медицинского стетоскопа с односторонней головкой (фонендоскопа) без оснащения его дополнительными передающими устройствами.The objective of the claimed invention is to expand the arsenal of technical means, namely the development of an auscultation simulation module as part of a medical simulator to increase the realistic training of doctors in diagnosing disorders of the human internal organs on a medical simulator using a medical stethoscope with a one-sided head (phonendoscope) without equipping it with additional transmitting devices.
Техническим результатом является создание медицинского тренажера, обеспечивающего воспроизведение звуковых сигналов функционирования внутренних органов манекена человека путем беспроводного взаимодействия обучаемого врача с модулем имитации аускультации посредством медицинского стетоскопа с односторонней головкой (фонендоскопа).The technical result is the creation of a medical simulator that reproduces the sound signals of the functioning of the internal organs of a human dummy through the wireless interaction of a trained doctor with an auscultation simulation module using a medical stethoscope with a one-sided head (phonendoscope).
Технический результат достигается тем, что медицинский тренажер для отработки практических навыков аускультации, включающий в себя манекен-торс человека и модуль имитации аускультации, выполненный с возможностью приема сигнала от блока управления, согласно настоящему изобретению, модуль имитации аускультации содержит звуковые катушки, неподвижно установленные на туловище манекена-торса человека, и постоянный магнит, неподвижно установленный на мембране акустической головки стетоскопа.The technical result is achieved in that a medical simulator for practicing practical auscultation skills, including a mannequin-torso of a person and an auscultation simulation module, configured to receive a signal from a control unit according to the present invention, the auscultation simulation module contains voice coils fixedly mounted on the body a mannequin-torso of a person, and a permanent magnet fixedly mounted on the membrane of the acoustic head of a stethoscope.
Манекен-торс человека выполнен с возможностью вращения вокруг своей оси с помощью подставки, установленной на основании манекена-торса человека.The mannequin-torso of a person is made to rotate around its axis using a stand mounted on the basis of the mannequin-torso of a person.
Таким образом, технический результат достигается за счет реализации беспроводного взаимодействия электромагнитного поля звуковой катушки с магнитным полем постоянного магнита, который притягивается или отталкивается от звуковой катушки в зависимости от амплитуды поступаемого сигнала, результатом которого является вибрация (колебание) мембраны акустической головки стетоскопа, которая создает звук.Thus, the technical result is achieved through the implementation of the wireless interaction of the electromagnetic field of the voice coil with the magnetic field of a permanent magnet, which is attracted or repelled by the voice coil depending on the amplitude of the received signal, the result of which is the vibration (oscillation) of the membrane of the acoustic head of the stethoscope, which creates sound .
Сущность изобретения поясняется чертежами (фиг. 1 и 2), на которых представлен медицинский тренажер для отработки практических навыков аускультации, имеющий манекен-торс человека (соответственно, вид спереди и сзади) и модуль имитации аускультации.The invention is illustrated by drawings (Fig. 1 and 2), which shows a medical simulator for practicing practical auscultation skills, having a mannequin-torso of a person (respectively, front and rear views) and a simulation module of auscultation.
На фиг. 3 представлена структурная схема модуля имитации аускультации.In FIG. 3 is a structural diagram of an auscultation simulation module.
На фиг. 1-3 цифрами обозначены:In FIG. 1-3 numbers indicate:
1 - медицинский тренажер,1 - medical simulator,
2 - манекен-торс человека,2 - mannequin torso of a person,
3 - подставка для вращения манекена-торса человека,3 - stand for rotation of a mannequin-torso of a person,
4 - блок управления (ЭВМ),4 - control unit (computer),
5 - модуль имитации аускультации,5 - module simulating auscultation,
6 - звуковая катушка (электромагнит),6 - voice coil (electromagnet),
7 - постоянный магнит (неодимовый магнит),7 - permanent magnet (neodymium magnet),
8 - стетоскоп с односторонней головкой (фонендоскоп),8 - a stethoscope with a one-sided head (phonendoscope),
9 - субъект (врач) взаимодействия,9 - subject (doctor) of interaction,
10 - акустическая головка стетоскопа,10 - acoustic head of a stethoscope,
11 - корпус акустической головки стетоскопа,11 - the body of the acoustic head of a stethoscope,
12 - мембрана акустической головки стетоскопа,12 - membrane of the acoustic head of a stethoscope,
13 - крышка акустической головки стетоскопа,13 - cover of the acoustic head of a stethoscope,
14 - силиконовая кожа манекена-торса человека,14 - silicone skin of a mannequin-torso of a person,
15 - контактные выводы обмотки звуковой катушки (электромагнита).15 - contact conclusions of the winding of the voice coil (electromagnet).
Медицинский тренажер 1 содержит: манекен-торс человека 2, устанавливаемый на подставке 3, и модуль имитации аускультации 5, подключаемый к блоку управления (ЭВМ) 4. Модуль имитации аускультации 5 включает в себя звуковые катушки 6, постоянный магнит 7 и стетоскоп 8. Стетоскоп 8 содержит: акустическую головку 10, выполненную из корпуса 11, мембраны 12 и фиксирующей крышки 13.The medical simulator 1 contains: a mannequin-torso of a
Отличием предлагаемого медицинского тренажера 1 для отработки практических навыков аускультации является то, что звуковые катушки 6 неподвижно закреплены на туловище манекена-торса человека 2, а постоянный магнит 7 неподвижно установлен на мембране 12 акустической головки 10 стетоскопа 8.The difference of the proposed medical simulator 1 for practicing practical skills of auscultation is that the
Звуковые катушки 6 располагаются на передней и задней части туловища манекена-торса человека 2, с которым взаимодействует субъект 9. Манекен-торс человека 2 выполнен с возможностью вращения вокруг своей оси с помощью подставки 3, установленной на основании манекена-торса человека 2.The
Пример конкретного выполнения.An example of a specific implementation.
Отработка практических навыков аускультации проводится на медицинском тренажере 1, который оснащен манекеном-торсом 2 взрослого человека с анатомически правильной костно-мышечной структурой. Медицинский тренажер 1 предназначен для симуляции максимально широкого спектра показателей жизнедеятельности организма (звуки нормального дыхания, сердечных сокращений и перистальтики, так и сложные хрипы, шумы и патологии) и отработки навыков по проведению аускультации при различных клинических ситуациях, что в реальных жизненных ситуациях позволит правильно диагностировать состояние человека и правильно оказать первую медицинскую помощь.The practical skills of auscultation are tested on a medical simulator 1, which is equipped with a mannequin-
Работа медицинского тренажера 1 осуществляется с помощью программного алгоритма блока управления (ЭВМ) 4, который обеспечивает моделирование звуковых сигналов функционирования внутренних органов манекена-торса человека 2 и передачу их в систему звуковых катушек 6 в зависимости от используемого сценария.The work of the medical simulator 1 is carried out using the software algorithm of the control unit (computer) 4, which provides simulation of the sound signals of the functioning of the internal organs of the mannequin-torso of
В данном случаи работа модуля имитации аускультации 5 осуществляется следующим образом. В зависимости от сценариев отработки практических навыков на манекене-торсе человека 2 на блоке управления (ЭВМ) 4 моделируются определенные звуковые сигналы для каждой отдельно взятой звуковой катушки 6, выполняющей функцию электромагнита. Звуковые катушки (диаметром 38 мм) жестко (неподвижно) устанавливаются на туловище манекена-торса человека 2 под слоем силикона 14 (толщина 4 мм), материала имитирующего человеческую кожу. Звуковой сигнал, подаваемый на контактные выводы 15 обмотки звуковой катушки 6, представляет собой переменный электрический ток, где в зависимости от изменения силы и направления тока в катушке 6 происходит изменение магнитного потока по величине и направлению. Для воспроизведения звуковых сигналов через акустическую головку 10 стетоскопа 8 типа Microlife ST-71 (стетоскоп с односторонней головкой) используется постоянный магнит 7 типа неодимового магнита, который жестко (неподвижно) устанавливается по центру на мембране 12 акустической головки 10 с наружной или внутренней стороны, например, с помощью клея. При этом габаритные размеры неодимового магнита 7 (диаметр 6 мм, высота 3 мм) в несколько раз меньше размеров самой мембраны 12 (диаметр 42 мм), которая изготовлена из гибкого материала.In this case, the operation of the
Таким образом, если пропустить через звуковую катушку 6 переменный электрический ток, то электромагнитное поле катушки 6 будет взаимодействовать с постоянным магнитным полем неодимового магнита 7. Это заставит неодимовый магнит 7 либо притягиваться к ней при одном направлении тока в катушке, либо отталкиваться от нее при другом направлении тока. При этом механические колебания неодимового магнита 7 будут передаваться гибкой мембране 12, которая будет колебаться в такт с частотой переменного тока, создавая при этом акустические волны (звуки), которые будут слышны врачу 9 через стетоскоп 8.Thus, if an alternating electric current is passed through the
Аналогичный принцип воспроизведения звуковых сигналов используется в традиционных звуковых динамиках (громкоговорителях), за исключением того факта, что в них механическому колебанию подвергается сама звуковая катушка 6 жестко соединенная с гибким диффузором. Основным отличием предлагаемого решения является то, что звуковая катушка 6 и постоянный магнит 7 удалены друг от друга на некотором расстоянии и их магнитные поля могут взаимодействовать между собой на расстоянии до 100 мм (экспериментальные данные), что позволяет устанавливать звуковые катушки 6 на туловище манекена-торса человека 2 на определенной глубине. При этом срок службы ограничивается только естественным старением и усталостным износом. Износу подвержены упругие элементы подвижной системы (мембрана 12).A similar principle of reproducing sound signals is used in traditional sound speakers (loudspeakers), with the exception of the fact that the
При этом использование медицинского стетоскопа с односторонней головкой (фонендоскопа) 8 с установленным на его мембране 12 неодимового магнита 7, например, с внутренней стороны, не приводит к каким-либо изменениям в его работе (экспериментальные данные). То есть, с помощью данного стетоскопа 8 можно выслушивать звуковые феномены функционирования внутренних органов как на живом человеке, так и на данном медицинском тренажере 1.Moreover, the use of a medical stethoscope with a one-sided head (phonendoscope) 8 with a neodymium magnet 7 installed on its
Таким образом, использование предлагаемого медицинского тренажера 1 позволяет по сравнению с прототипом повысить реалистичность обучения врачей по диагностированию нарушений внутренних органов человека на медицинском тренажере 1 с использованием медицинского стетоскопа 8 без оснащения его дополнительными громоздкими передающими устройствами, что не вызывает у врачей 9 какого-либо эстетического или функционального неудобства в использовании стетоскопа 8, а также добиться простоты и надежности способа работы модуля имитации аускультации 5, основанный на известном способе работы традиционных звуковых динамиков (громкоговорителей).Thus, the use of the proposed medical simulator 1 allows, in comparison with the prototype, to increase the realistic training of doctors in diagnosing disorders of the human internal organs on the medical simulator 1 using a
Claims (2)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019119577A RU2702864C1 (en) | 2019-06-21 | 2019-06-21 | Medical simulator for practicing practical skills of auscultation |
EA202000155A EA202000155A1 (en) | 2019-06-21 | 2020-06-05 | MEDICAL TRAINING SIMULATOR FOR PRACTICAL AUSCULTATION SKILLS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019119577A RU2702864C1 (en) | 2019-06-21 | 2019-06-21 | Medical simulator for practicing practical skills of auscultation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2702864C1 true RU2702864C1 (en) | 2019-10-11 |
Family
ID=68280103
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019119577A RU2702864C1 (en) | 2019-06-21 | 2019-06-21 | Medical simulator for practicing practical skills of auscultation |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA202000155A1 (en) |
RU (1) | RU2702864C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6220866B1 (en) * | 1998-01-15 | 2001-04-24 | Eagle Simulation, Inc. | Electronic auscultation system for patient simulator |
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 |
RU2684187C1 (en) * | 2017-11-29 | 2019-04-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Эйдос - Медицина" | Method for practical auscultation skill training by means of a medical training equipment |
-
2019
- 2019-06-21 RU RU2019119577A patent/RU2702864C1/en active
-
2020
- 2020-06-05 EA EA202000155A patent/EA202000155A1/en unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6220866B1 (en) * | 1998-01-15 | 2001-04-24 | Eagle Simulation, Inc. | Electronic auscultation system for patient simulator |
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 |
RU2684187C1 (en) * | 2017-11-29 | 2019-04-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Эйдос - Медицина" | Method for practical auscultation skill training by means of a medical training equipment |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA202000155A1 (en) | 2020-12-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20180158376A1 (en) | System and method for a wearable medical simulator | |
JP3829197B2 (en) | Auscultation education equipment | |
US7316568B2 (en) | Cardiopulmonary patient simulator | |
JP4584906B2 (en) | Interactive education system for patient nursing professors | |
US9779751B2 (en) | Respiratory biofeedback devices, systems, and methods | |
Gfeller et al. | Music therapy for preschool cochlear implant recipients | |
US11587464B2 (en) | System and method for improved medical simulator | |
US3564729A (en) | Medical training device | |
JP6328223B2 (en) | Auscultatory sound identification training device and auscultatory sound identification training system | |
RU2684187C1 (en) | Method for practical auscultation skill training by means of a medical training equipment | |
US20070117075A1 (en) | Cardiopulmonary patient simulator | |
RU2702864C1 (en) | Medical simulator for practicing practical skills of auscultation | |
RU2703146C1 (en) | Method of medical simulator for practical skills of auscultation | |
KR20110011791U (en) | First aid-education mannequin having multi-functions | |
KR20150041458A (en) | Apparatus for auscultation training | |
RU2693445C1 (en) | Method of practicing practical skills of auscultation using a medical simulator | |
Hansen et al. | Active listening and expressive communication for children with hearing loss using getatable environments for creativity | |
WO2018034313A1 (en) | Auscultatory sound identification training device and auscultatory sound identification training system | |
Krecichwost et al. | Multichannel speech acquisition and analysis for computer-aided sigmatism diagnosis in children | |
RU2801181C1 (en) | Pulse simulation module | |
CN211349866U (en) | Chest auscultation examination trainer | |
CN204614329U (en) | A kind of three-dimensional, holographic, mutual inductance emulation auscultation system | |
JPH0527113B2 (en) | ||
RU2693446C1 (en) | Method of training practical skills in providing first aid and auscultation by means of a medical simulator | |
RU2743847C1 (en) | Method for generating responses to vibrotactyl stimuli in children with pronounced hearing loss and deafness to hearing care |
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 |