ТРЕНАЖЕР ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ПРИЕМАМ ПОМОЩИ ЧЕЛОВЕКУ ПРИ НЕОТЛОЖНЫХ СОСТОЯНИЯХ Российский патент 2001 года по МПК G09B23/28 

Изобретение относится к области медицины, а именно к тренажерам, предназначенным для обучения широких слоев населения приемам экстренной неотложной помощи людям с травматическими повреждениями и внезапным прекращением сердечной деятельности в экстремальных ситуациях.

Реальность такова, что научно-технический прогресс во всем мире ведет не к уменьшению, а к увеличению ситуаций, угрожающих жизни человека. Анализ показывает, что 60% тех людей, кто получил тяжелые травмы, но имел шанс выжить при оказании своевременной помощи, умирают от ее отсутствия. Поэтому крайне важно обучить как можно большее количество людей, не имеющих медицинского образования, простым и эффективным приемам неотложной помощи человека, так как медицинские работники не всегда присутствуют на месте происшествия.

Так, известна "Компактная интерактивная обучающая система с манекеном" (см. патент США N 4932879, кл. G 09 B 23/28, 1990 г.), содержащая приспособление, имитирующее грудную клетку человека и устройство индикаторного контроля правильного расположения рук реаниматора при проведении наружного массажа сердца.

Известна также "Анатомическая модель человека для обучения искусственному дыханию (см. патент Японии N 3-30871, G 09 B 23/32, 1991 г.). Эта модель имеет подвижную грудную клетку с эластичным мешком внутри ее и устройство звуковой сигнализации.

Указанные система и модель не позволяют отрабатывать на них приемы неотложной помощи в комплексе и тем более моделировать на них характерные патологические состояния человека, при которых ему оказана экстренная помощь. Эффект обучения с использованием указанных устройств также снижается из-за отсутствия автоматического контроля наиболее важных показателей экстренной помощи человека, а также из-за обязательного присутствия инструктора.

Тренажер для обучения приемам экстренной помощи включает муляж человека с блоком головы, блоком туловища и верхними и нижними конечностями, снабженными имитаторами пульса и наружных кровотечений, схему дефибрилляции, анатомический дисплей и систему управления процессом обучения, блок головы содержит имитатор наружного височного кровотечения, снабженный датчиком наложения давящей повязки и датчиком прижатия височной артерии, установленными в области козелка уха, блок туловища включает имитатор наружного кровотечения с датчиком наложения окклюзионной повязки и имитатор тонов сердца, нижние и верхние конечности содержат датчики наложения иммобилизационных шин, датчики наложения кровоостанавливающих жгутов и датчики пальцевых прижатий артерий, анатомический дисплей включает схему дефибрилляции и два выносных электрода, а датчики дефибрилляции установлены в муляже человека, при этом датчики подключены к системе управления процессом обучения, содержащей персональный компьютер и связывающей анатомический дисплей и муляж человека.

Блок туловища снабжен имитатором тонов сердца, содержащим электродинамическую головку, закрепленную на внутренней стороне панели, имитирующей поверхность грудной клетки, в области сердца.

Блок туловища снабжен также моделью пряжки поясного ремня, содержащей корпус, закрепленный на оболочке блока туловища в области талии, в котором с возможностью перемещения установлен вкладыш с постоянным магнитом, при этом в стенках указанного корпуса, ограничивающих перемещение вкладыша, размещены постоянные магниты, оперативно взаимодействующие с постоянным магнитом вкладыша, и световой индикатор, а в отверстия, под которыми установлены оптоэлектронные пары, оперативно взаимодействующие с указанным вкладышем, при этом указанный индикатор и оптоэлектронные пары подключены к системе управления процессом обучения.

Датчики наложения кровоостанавливающих жгутов и датчики пальцевого прижатия артерий выполнены в виде оптоэлектронных пар, установленных под сквозными отверстиями, выполненными в оболочке верхних и нижних конечностей, в области крупных артерий муляжа и оперативно взаимодействующих с кровоостанавливающим жгутом и пальцами реаниматора.

В муляж введен датчик выдвижения нижней челюсти, содержащий по меньшей мере две оптоэлектронные пары, установленные под сквозными отверстиями, выполненными в оболочке блока головы на восходящих ветвях нижней челюсти.

Блок туловища содержит датчик наружного массажа сердца, датчик чрезмерного усилия при массаже сердца и датчик перикардиального удара, содержащие оптоэлектронные пары, закрепленные на основной панели блока туловища и оперативно взаимодействующие кронштейном.

Блок туловища содержит датчик удара по спине, содержащий оптоэлектронную пару, установленную на общей плите блока туловища под деформированным разрезом, выполненным в оболочке туловища в межлопаточной области.

Блок туловища снабжен датчиком положения муляжа на боку, содержащим пластину, один конец которой подвижно установлен на боковой стенке общей плиты, и оптоэлектронную пару, закрепленную на общей плите под другим свободным концом пластины.

Блок туловища снабжен датчиком положения рук реаниматора при наружном массаже сердца, содержащим по меньшей мере две оптоэлектронные пары, установленные под сквозными отверстиями, выполненными во внешней панели, имитирующей поверхность грудной клетки, в области рукоятки грудины, мечевидного отростка и блоковых окончаний ребер.

Блок туловища снабжен датчиком декомпрессии, содержащим оптоэлектронную пару, установленную на общей плите блока туловища и оперативно взаимодействующую с внутренней стороной подвижной панели, имитирующей переднюю поверхность живота.

Датчики дефибрилляции содержат оптоэлектронные пары, установленные под сквозными отверстиями, выполненными во внешней панели, имитирующей поверхность грудной клетки, в области периферии сердца.

Имитаторы пульса нижней и верхней конечностей совмещены с датчиками прижатия артерий, каждый из которых содержит корпус, закрепленный под сквозными отверстиями, выполненными в оболочке конечностей, в области лучевой и бедренной артерий, а в днище корпуса выполнено сквозное отверстие, под которым закреплена оптоэлектронная пара, при этом внутри корпуса с возможностью перемещения установлен имитатор пульса.

Датчики наложения кровоостанавливающего жгута содержат оптоэлектронные пары, установленные под сквозными отверстиями, выполненными в оболочке конечностей в области плеча и бедра муляжа и оперативно взаимодействующими с кровоостанавливающим жгутом.

Датчик наложения иммобилизационных шин содержит по меньшей мере две оптоэлектронные пары, установленные под сквозными отверстиями, выполненными в оболочке конечностей в области предплечья и бедра и оперативно взаимодействующими с иммобилизионными шинами.

Это позволяет осуществлять на тренажере многосторонние связи между его устройствами, моделировать на нем различные патофизиологические состояния пострадавшего человека в широком спектре обучающих программ, обеспечивать независимый контроль всех действий обучающихся на муляже человека, при выполнении на нем приемов неотложной помощи, а также осуществлять эффективное оперативное управление тренажером с минимальными временными затратами.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретных приемов его выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых:
фиг. 1 изображает внешний вид тренажера согласно изобретению;
фиг. 2 изображает на муляже топографию размещенных на нем имитаторов жизнедеятельности внутренних органов человека с датчиками внешних воздействий на них согласно изобретению;
фиг. 3 изображает блок головы и блок шеи согласно изобретению;
фиг. 4 схематично изображает блок головы с устройством защиты обучающихся от перекрестного заражения согласно изобретению;
фиг. 5 изображают продольное сечение блока туловища согласно изобретению;
фиг. 6 изображает конструкцию модели пряжки поясного ремня согласно изобретению;
фиг. 7 изображает имитатор прижатия артерии человека согласно изобретению;
фиг. 8 изображает послойную конструкцию анатомического дисплея согласно изобретению;
фиг. 9 и 10 изображают конструкцию выносных электродов согласно изобретению;
фиг. 11 схематично изображает структуру общей блок-схемы тренажера согласно изобретению.

Тренажер для обучения приемам помощи человеку при неотложных состояниях содержит муляж 1 (фиг. 1) человека, который может быть выполнен в натуральную величину, устройство контроля процесса обучения, выполненное в виде анатомического дисплея 2 с выносными электродами 3, 4, и систему управления процессом обучения, содержащую персональный компьютер 5, связывающую анатомический дисплей 2 и муляж 1 человека.

Муляж 1 человека моделирует, например, мужчину (рост 162 см, объем грудной клетки 96 см), тщательно копирует внешние признаки пластической и динамической анатомии человека, доступные визуальному и тактильному контролю, и включает в себя шарнирно соединенные между собой блок 6 головы, в полости которого размещено съемное взаимозаменяемое устройство 7 защиты обучающихся от перекрестного заражения, блок 8 шеи и блок 9 туловища с подвижными верхними и нижними конечностями.

Блок 6 (фиг. 3, 4) головы выполнен из разъемных лицевой и лобнозатылочной частей. Лобнозатылочная часть содержит фронтальную панель и под ней полость. На этой панели и в полости лобнозатылочной части размещается устройство 7 защиты обучающихся от перекрестного заражения при проведении на муляже искусственной вентиляции легких.

Устройство 7 (фиг. 3, 4) защиты обучающихся от перекрестного заражения выполнено в виде съемного взаимозаменяемого узла и содержит жесткую маску, имитирующую носоротовую часть лица, выполненную из неподвижной части 12 и подвижной части 13. Неподвижная часть 12 моделирует нос и верхнюю губу человека. Непосредственно под верхней губой закреплена панель в виде полусферы 14 и в ней выполнено овальное отверстие 15, имитирующее раскрытый рот человека с элементами зубов, под которым расположено другое прямоугольное отверстие 16. Внешняя сторона подвижной части 13 моделирует нижнюю губу и подбородок, а внутренняя сторона выполнена в виде полусферы 17, кривизна которой соответствует кривизне полусферы 14 неподвижной части 12. С боковых сторон внизу подвижной части 13 закреплены жестко штифты 18, 19.

Указанные штифты при сопряжении двух частей 12 и 13 носоротовой маски размещаются с возможностью перемещения в пазах 20, 21, выполненных в боковых выступах неподвижной части 12.

Носоротовая маска свободно размещается на фронтальной панели 22 лобнозатылочной части блока 6 головы, в которой выполнено сквозное отверстие 23. Муляж снабжен механизмом выдвижения нижней челюсти и открывания рта, включающим в себя:
электромагнит 24, установленный на фронтальной панели 22, в области нижней губы и подключенный к системе управления процессом обучения;
П-образную скобу 25 (фиг. 3, 4), жестко закрепленную на внутренней стороне полусферы подвижной части 13 носоротовой маски;
постоянный магнит 26, неподвижно установленный на торцевой части П-образной скобы 25, напротив электромагнита 24 и оперативно взаимодействующий с ним;
датчик открывания рта, содержащий магнитоуправляемый контакт 27, установленный на фронтальной панели 22, подключенный к системе управления процессом обучения и оперативно взаимодействующий с указанным постоянным магнитом 26 (фиг. 3, 4).

При сопряжении подвижной части 13 носоротовой маски с неподвижной частью 12 П-образная скоба 25 свободно размещается в прямоугольном отверстии 16, и внутри скобы 25 устанавливается пластина 28, закрепленная на внутренней стороне полусферы 14, которая удерживает подвижную часть 13 в сопряжении с неподвижной частью 12, определяет степень ее выдвижения вперед и фиксирует ее в выдвинутом положении, взаимодействуя с постоянным магнитом 26.

Механизм выдвижения нижней челюсти и открывания рта муляжа снабжен датчиком 29 (фиг. 3) выдвижения нижней челюсти, содержащим по меньшей мере две оптоэлектронные пары с открытым оптическим каналом на отражение (дальше по тексту "оптоэлектронная пара"), установленные под сквозными отверстиями в оболочке блока 6 головы на восходящих ветвях нижней челюсти, подключенных к системе управления процессом обучения и оперативно взаимодействующих с руками реаниматора.

Неподвижная часть 12 (фиг. 3, 4) носоротовой маски содержит панель 30, жестко закрепленную с ее внутренней стороны и образующую под ней носоротовую полость 31, которая сообщается с атмосферой при помощи сквозного отверстия 32, выполненного в крыльях носа, и полой трубки, состоящей из двух разъемных частей.

Первая часть 33 трубки неподвижно закреплена в панели 30, образующей заднюю стенку носоротовой полости 31.

Вторая часть 34 трубки выполнена прозрачной и с помощью резьбового соединения одним концом соединяется с первой частью 33, а другим концом свободно размещается в опорной трубке 35, жестко установленной в блоке головы 6 над сквозным отверстием, выполненным в области затылка.

Внутри второй части 34 трубки, с возможностью перемещения, размещается металлический стакан 36 с пружиной 37, а в сквозных отверстиях, выполненных в стенке указанной опорной трубки 35, установлены, один против другого, излучатель 38 и приемник 39, подключенные к системе управления процессом обучения и образующие с указанным металлическим стаканом 36 (фиг. 3, 4) датчик искусственного дыхания. Над металлическим стаканом 36 в резьбовом соединении частей 33, 34 трубки устанавливается втулка 40 с тарированным отверстием, а на свободном конце опорной трубки 35 жестко установлена электрическая катушка 41, подключенная к системе управления процессом обучения и оперативно взаимодействующая с указанным металлическим стаканом 36 (фиг. 3, 4). Металлический стакан 36, оперативно взаимодействуя с электрической катушкой 41 и указанной втулкой 40, образует таким образом имитатор закупорки дыхательных путей.

Имитаторы 42 (фиг. 3) глаз установлены в блоке 6 головы и содержат корпус 43 из прозрачного материала. Внутри корпуса размещены, один за другим, по меньшей мере три разноконтрастных полупрозрачных светофильтра 44, имитирующих глазное яблоко, радужную оболочку и широкий зрачок человеческого глаза, и один непрозрачный светофильтр 45, имитирующий узкий зрачок, за которыми установлен подсвечивающий элемент 46, подключенный к системе управления процессом обучения.

Имитатор 47 (фиг. 2, 4) наружного височного кровотечения содержит корпус 48 из непрозрачного материала, закрепленный в области виска в блоке 6 головы, в котором светофильтр 49 красного цвета в форме кровяного пятна и под ним установлен подсвечивающий элемент 50, подключенный к системе управления процессом обучения.

Указанный имитатор 47 снабжен датчиком 51 наложения повязки, представляющий собой оптоэлектронную пару, установленную под светофильтром 49, подключенную к системе управления процессом обучения и оперативно взаимодействующую с повязкой.

Блок 6 (фиг. 2, 3) головы снабжен также датчиком 52 прижатия височной артерии, содержащим оптоэлектронную пару, установленную в области козелка уха, подключенную к системе управления процессом обучения и оперативно взаимодействующую с руками реаниматора.

Блок 8 (фиг. 3) шеи представляет собой цилиндр, выполненный из жесткого пластического материала, внешняя поверхность которого копирует поверхность шеи человека и в ней, в области сонных артерий, сделаны сквозные отверстия 53, при этом верх цилиндра открыт, а основание выполнено в виде вогнутой полусферы 54 и в ней выполнено сквозное отверстие 55. Верхняя кромка задней стенки цилиндра подвижно соединяется с нижней кромкой затылка блока 6 головы, образуя шарнир 56, передняя поверхность цилиндра блока 8 шеи, при запрокидывании головы, свободно скользит по нижней передней кромке блока 6 головы, размещаясь внутри блока 6 головы. На верхней передней кромке цилиндра блока 8 шеи закреплен постоянный магнит 57, а на фронтальной панели 22 блока 6 головы в области подбородка закреплен магнитоуправляемый контакт 58, подключенный к системе управления процессом обучения, оперативно взаимодействуя с указанным постоянным магнитом 57 (фиг. 3), образуя датчик запрокидывания головы.

Блок 9 (фиг. 5) туловища имеет оболочку, выполненную из жесткого пластического материала, верхняя часть представляет сферическую поверхность, кривизна которой соответствует кривизне основания 54 (фиг. 3) цилиндра блока 8 шеи, и в ней сделано отверстие 59.

Блок 9 туловища подвижно соединяется с блоком 8 шеи с помощью подпружиненного болта 60, размещенного в указанных отверстиях 55 и 59. При этом в сопрягающихся поверхностях блока 8 шеи и блока 9 туловища установлены, друг против друга, постоянный магнит 61 и магнитоуправляемый контакт 62, подключенный к системе управления процессом обучения и оперативно взаимодействующий с указанным постоянным магнитом 61 (фиг. 3), образуя датчик поворота головы.

В блоке шеи установлены имитаторы 63 пульса сонных артерий, содержащие корпус 64, жестко закрепленный под указанными отверстиями 53 блока 8 шеи, в котором установлены последовательно, один за другим, с возможностью перемещения, шток 65, внешняя часть которого размещается в отверстии 53, постоянный магнит 66, жестко связанный с основанием штока 65, упругодеформированная прокладка 67 и под ней неподвижно установлен электромагнит 68, подключенный к системе управления процессом обучения.

Внутри жесткой оболочки блока 9 (фиг. 5) туловища установлена общая плита 69, на которой с помощью шарнира 70 размещены внутренняя панель 71 и две внешние панели, одна панель 72 с помощью шарнира 73 установлена на внутренней панели 71 и имитирует поверхность грудной клетки, другая внешняя панель 74 с помощью шарнира 75 установлена на общей плите 69 и имитирует переднюю поверхность живота человека.

Муляж 1 человека снабжен имитатором упругости, который представляет собой упругодеформированный элемент 76, например резиновое кольцо, размещенный на плите 69, непосредственно под внутренней панелью 71. Под внешней панелью 72, имитирующей поверхность грудной клетки, установлен имитатор движений грудной клетки, содержащий электромагнит 77, неподвижно установленный на внутренней панели 71, подключенный к системе управления процессом обучения, и постоянный магнит 78, жестко закрепленный на внутренней поверхности внешней панели 72 и оперативно взаимодействующий с указанным электромагнитом 77.

Под внешней панелью 74, имитирующей переднюю поверхность живота, установлен имитатор движения живота, содержащий электромагнит 79, неподвижно закрепленный на общей плите 69, подключенной к системе управления процессом обучения, и постоянный магнит 80, жестко закрепленный на внутренней поверхности внешней панели 74, имитирующей поверхность живота и оперативно взаимодействующей с указанным электромагнитом 79.

На одном конце внутренней панели 71 жестко закреплен кронштейн 81, с помощью которого эта панель имеет возможность перемещения по отношению к общей плите 69 и сопрягается с ней.

А внешняя панель 74, имитирующая переднюю поверхность живота, сопрягается с внутренней панелью 71, одновременно с ней подпружиниваясь указанным упругодеформированным элементом 76, размещенным под внутренней панелью 71.

Блок туловища снабжен также
датчиком наружного массажа сердца, включающим в себя оптоэлектронную пару 82 (фиг. 5), установленную на основной плите 69 блока 9 туловища, с торца указанного кронштейна 81 подключенным к системе управления процессом обучения и оперативно взаимодействующим с этим кронштейном;
датчиком чрезмерного усилия при массаже сердца, содержащим оптоэлектронную пару 83, установленную под кронштейном 81 на общей плите 69, подключенную к системе управления процессом обучения и оперативно взаимодействующую с указанным кронштейном 81 (фиг. 5);
датчиком прекардиального удара, содержащим оптоэлектронную пару 84, установленную на общей плите 69 над указанным кронштейном 81, подключенную к системе управления процессом обучения и оперативно взаимодействующую с ним;
датчиком удара по спине, включающим в себя оптоэлектронную пару 85 (фиг. 5), установленную на общей плите 69 блока 9 туловища в межлопаточной области под деформированным разрезом 86, выполненным над указанным фотоэлементом в оболочке туловища, подключенной к системе управления процессом обучения;
датчиком положения муляжа на боку, содержащим пластину 87, один конец которой подвижно закреплен на боковой стенке общей плиты 69, и оптоэлектронную пару 88, закрепленную на общей плите под подвижным концом указанной пластины, подключенную к системе управления процессом обучения и оперативно взаимодействующую с этой пластиной;
датчиком положения рук реаниматора при наружном массаже сердца, включающим в себя по меньшей мере две оптоэлектронные пары 89, 90 (фиг. 2, 5), установленные под сквозными отверстиями, выполненными во внешней панели 72, в области боковых окончаний ребер, подключенные к системе управления процессом обучения и оперативно взаимодействующие с руками реаниматора;
датчиком декомпрессии желудка, совмещенным с датчиком повреждения органов брюшной полости, при проведении наружного массажа сердца, содержащим оптоэлектронную пару 91 (фиг. 5) установленную на общей плите 69 блока туловища, подключенную к системе управления процессом обучения, взаимодействующую с внутренней стороной внешней панели 74, имитирующей переднюю поверхность живота;
видеоимитатором 92 (фиг. 2) наружного кровотечения при ранении грудной клетки, совмещенным с датчиком 93 наложения окклюзионной повязки, выполненным по аналогии с вышеуказанным имитатором наружного височного кровотечения, содержащим корпус (не показан), одна часть которого, прилегающая к стенке внешней панели 72 (фиг. 5), имитирующей поверхность грудной клетки в области правого легкого, представляет собой светофильтр красного цвета в форме кровяного пятна, под которым размещены подсвечивающий элемент (не показан) и оптоэлектронная пара (на фиг. не показана), являющаяся датчиком наложения окклюзионной повязки, подключенные к системе управления процессом обучения;
имитатором 94 (фиг. 5) тонов сердца, представляющим собой электродинамическую головку, закрепленную на внутренней стороне внешней панели 72 в области сердца и подключенную к системе управления процессом обучения.

Блок 9 (фиг. 5) туловища снабжен моделью пряжки поясного ремня, содержащей корпус 96 (фиг. 6), закрепленный на передней поверхности оболочки муляжа, в области талии, в котором, с возможностью перемещения, установлен вкладыш 97 с постоянным магнитом 98. При этом в стенках указанного корпуса 96, ограничивающих перемещение вкладыша 97, размещены постоянные магниты 99 и 100, оперативно взаимодействующие с указанным постоянным магнитом 98, и световой индикатор 101, а в днище корпуса 96, в зоне перемещения вкладыша выполнены отверстия, под которыми установлены оптоэлектронные пары 102, 103, оперативно взаимодействующие с указанным вкладышем 97, при этом указанный индикатор и оптоэлектронные пары подключены к системе управления процессом обучения.

В верхних конечностях 10 (фиг. 2) муляжа 1 размещены
имитаторы 104, 105 пульса в области лучевых артерий, подключенные к системе управления процессом обучения и выполненные по аналогии c указанным имитатором и каждый из них имеет корпус (не показан), закрепленный внутри оболочки верхней конечности, в котором установлены электромагнит (не показан) и постоянный магнит (не показан), разделенные между собой демпфирующей прокладкой (не показана), причем постоянный магнит жестко связан со штоком, свободно установленным в сквозном отверстии, выполненном в стенке оболочки верхней конечности;
датчик 106 (фиг. 2) пальцевого прижатия артерии человека, совмещенный с имитатором пульса и содержащий корпус 107 (фиг. 7), закрепленный под сквозным отверстием в оболочке муляжа 1 в середине плеча с внутренней стороны, в котором свободно размещен имитатор 108 пульса, подключенный к системе управления процессом обучения и под ним, над отверстием 109 (фиг. 6), в днище корпуса 107 размещена пружина 109, а под отверстием закреплена оптоэлектронная пара 110, 111, подключенная к системе управления процессом обучения, оперативно взаимодействующая с корпусом имитатора 108 (фиг. 7) пульса;
датчик 112 (фиг. 2) наложения жгута на плечевую артерию содержит оптоэлектронную пару, установленную под отверстием, выполненным в оболочке муляжа 1 в области плеча, подключенную к системе управления процессом обучения и оперативно взаимодействующую с кровоостанавливающим жгутом;
имитатор 113 (фиг. 2) наружного кровотечения с датчиком 114 наложения повязки, установленный в области предплечья и подключенный к системе управления процессом обучения;
датчик 115 (фиг. 2) прижатия артерии в локтевом сгибе, представляющий собой оптоэлектронную пару, размещенную в локтевом сгибе и подключенную к системе управления процессом обучения.

В нижних конечностях 11 (фиг. 2) муляжа 1 размещены:
датчик 116 пальцевого прижатия бедренной артерии, совмещенный с имитатором пульса, установленный в середине бедра муляжа, подключенный к системе управления процессом обучения и оперативно взаимодействующий с руками реаниматора;
имитатор 117 (фиг. 2) наружного кровотечения, совмещенный с датчиком 118 наложения повязки, установленный в области голени, подключенный к системе управления процессом обучения и оперативно взаимодействующий с повязкой;
датчик 119 (фиг. 2) прижатия бедренной артерии жгутом, представляющий собой оптоэлектронную пару, установленную под отверстием в стенке муляжа, в области бедра, подключенную к системе управления процессом обучения и оперативно взаимодействующую с кровоостанавливающим жгутом;
датчик 120 (фиг. 2) прижатия артерии в коленном сгибе, содержащий оптоэлектронную пару, размещенную в коленном сгибе и подключенную к системе управления процессом обучения.

В верхних и нижних конечностях 10, 11 (фиг. 2) установлены также
датчики 121, 122 наложения шины при переломе предплечья, содержащие оптоэлектронные пары, установленные под отверстием в области предплечья, подключенные к системе управления процессом обучения и оперативно взаимодействующие со специальными медицинскими импровизированными иммобилизационными шинами;
датчики 123, 124, 125, 126 наложения шины при переломе бедра, содержащие оптоэлектронные пары, установленные под отверстиями в стенке боковой поверхности туловища, бедра и голени, подключенные к системе управления процессом обучения и оперативно взаимодействующие с известными медицинскими импровизированными шинами.

Устройство контроля процесса обучения выполнено в виде анатомического дисплея 2 (фиг. 1), снабженного корпусом 127 (фиг. 8) из металла и пластика и содержащего лицевую панель 128, выполненную из матового стекла, за которой последовательно, друг за другом, размещены
непрозрачная панель 129, имеющая сквозные вырезы в виде контура 130 человека, контура 131 кровяного пятна на виске, контура 132 кровяного пятна на верхней конечности, контура 133 кровяного пятна на нижней конечности, а также вырез 134, предназначенный для экрана индикатора контрольного времени, прорези 135, 136, 137, соответствующие по форме кривым электрокардиограммы;
полупрозрачная панель 138 с изображением жизненно важных внутренних органов человека и скелетного каркаса, в том числе: головной мозг, носоротовая полость, язык, артериальный кровоток, сердце, легкие, печень, скелет, а также изображениями кровяных пятен на голове, в области грудной клетки, на верхних и нижних конечностях и изображения костных переломов;
рельефная монтажная панель 139, содержащая отсеки, расположенные на ней в соответствии с анатомической топографией жизненно важных внутренних органов человека, в которых установлены подсвечивающие элементы, подключенные к системе управления процессом обучения, при этом в верхнем углу рельефной панели 139 установлен цифровой индикатор 140 контрольного времени, а внутри отсеков подсвечивающие элементы 141, подключенные к системе управления процессом обучения.

Тренажер снабжен имитатором электрической дефибрилляции, который включает в себя схему дефибрилляции, размещенную в корпусе анатомического дисплея 2 (фиг. 1), подключенную к системе управления процессом обучения, выносные электроды 3, 4, подключенные к этой схеме, и датчики 142, 143 (фиг. 2) дефибрилляции, установленные под сквозными отверстиями, выполненные во внешней панели 72 блока туловища, в области периферии сердца, представляющие собой оптоэлектронные пары, подключенные к системе управления процессом обучения и оперативно взаимодействующие с выносными электродами 3, 4, один из которых электрод 3 (фиг. 9) содержит корпус 144 и в нем размещены кнопка "разряд" 145, световой индикатор 146 питания и электродинамическая головка 147 имитатора разряда, подключенные к системе управления процессом обучения. К днищу корпуса прикреплено кольцо 148 (фиг. 9) из упругодеформированного материала.

Другой выносной электрод 4 (фиг. 10) содержит корпус 149, в котором размещены кнопка "разряд" 150, кнопка "разряд" 151, световой индикатор "уровня заряда" 152 и электродинамическая головка 153 имитатора разряда, подключенные к системе управления процессом обучения. К длине корпуса 149 также прикреплены кольцо 154 (фиг. 10) из упругодеформированного материала.

Функциональная блок-схема тренажера содержит муляж 1 (фиг. 11) человека с имитатором 155 жизнедеятельности внутренних органов человека, с датчиками 156 внешних воздействий на эти органы и с устройством 157 преобразования сигналов датчиков внешних воздействий, подключенными к датчикам 156 внешних воздействий; анатомический дисплей 2, включающий в себя видеоимитаторы 158 жизненно важных органов и скелетного каркаса человека, устройство 159 транзисторных ключей, подключенное к указанному устройству 158, схему 160 дефибрилляции, к выходу которой подключены выносные электроды 3, 4, оперативно взаимодействующие с датчиками внешних воздействий, и цифровой индикатор 161 контрольного времени; персональный компьютер 5 с системным блоком 162, монитором 163, подключенным к системному блоку, с клавиатурой 164 и электронным манипулятором 165 типа "мышь", подключенными к системному блоку 162, с сетевым фильтром 166, подключенным к системному блоку, к монитору и к сети переменного тока, с устройством 167 параллельного ввода-вывода информации, вход которого подключен к системному блоку, а выход - к указанному цифровому индикатору 161, к устройству 159 транзисторных ключей, к схеме 160 дефибрилляции, размещенных в анатомическом дисплее, а также к устройству 157 преобразования сигналов датчиков внешних воздействий, размещенному в муляже 1 человека.

Выбор программ на тренажере осуществляется с помощью основной панели меню программ, выводимой на экран монитора 163, и на ней изображаются криптограммы обучающих программ и операторов действия, в том числе программ: "Неотложная помощь при наружном височном кровотечении", "Неотложная помощь при проникающем ранении грудной клетки", "Неотложная помощь при наружном кровотечении из сосудов верхней конечности", "Неотложная помощь при наружном кровотечении из сосудов нижней конечности", "Неотложная помощь при переломе верхней конечности", "Неотложная помощь при переломе бедра", "Неотложная помощь при переломе голени", "Очищение полости рта и экстренное освобождение верхних дыхательных путей от обтурации корнем языка", "Экстренное восстановление сердечной деятельности прекардиальным ударом", "Неотложная помощь при обтурации верхних дыхательных путей инородным телом", "Освобождение дыхательных путей от обтурации корнем языка и мягким тканям ротоглотки", "Освобождение дыхательных путей и внутренних органов от жидкости", "Травма позвоночника", "Восстановление сердечной деятельности с помощью электрошока", "Легочная реанимация", "Сердечно-легочно-мозговая реанимация", оперативные символы: "Демонстрационный режим" операторов "Готовность" и "Пуск".

Дополнительно тренажер снабжается комплексом учебной укладки (не показан), включающий в себя: кровоостанавливающий жгут, повязки и иммобилизационные шины.

Муляж 1 (фиг. 1) имеет не менее трех взаимозаменяемых узлов 7 защиты обучающихся от перекрестного заражения и специальные кюветы (не показаны) для дезораствора и воды, в которых эти узлы обрабатываются, при извлечении из блока 6 головы.

В дальнейшем работа тренажера описана на примере выполнения одной из обучающих программ.

Муляж 1 (фиг. 1) человека укладывается на жесткую поверхность, рядом, на учебном месте, для обозрения размещается анатомический дисплей 2, на столе ПК 5, к которому с помощью электрических кабелей подключены муляж 1 человека и анатомический дисплей 2.

Подключают персональный компьютер 5 (фиг. 11) к сетевому фильтру 166 и сетевой фильтр 166 к бытовой сети переменного тока - тренажер готов к работе.

С помощью клавиатуры 164 на экран монитора 163 выводится основная панель меню обучающих программ. При помощи электронного манипулятора 165 подводим курсор к изображению криптограммы программы "Сердечно-легочно-мозговая реанимация" и производим мышью щелчок, затем, обработав аналогичным образом криптограмму оператора "Пуск", переводим тренажер в режим выбранной программы. В результате с системного блока 162 поступят соответствующие сигналы в монитор 163 и через устройство 167 параллельного ввода-вывода информации на цифровой индикатор 161 контрольного времени и на устройство 159 транзисторных ключей, с которого сигналы нужного уровня и ритма поступят на видеоимитаторы 158 внутренних органов человека, размещенные в анатомическом дисплее 2, и на имитаторы 155 жизнедеятельности этих органов, установленные в муляже 1 человека.

В результате на экране монитора 163 активизируются (мигание) криптограммы выбранных программ, а на тренажере установится режим "Пауза жизни" на время, равное 15 с. На анатомическом дисплее 2 на цифровом индикаторе 161 обучающийся увидит обратный 15-секундный отсчет времени, изображение сокращающегося сердца, наполняющихся воздухом легких, пульсирующий артериальный кровоток, а на муляже 1 человека экскурсии передней стенки грудной клетки, при пальпировании ощутит пульсовые точки на сонных артериях, увидит узкие зрачки глаз и услышит адекватные ритму пульса звуковые тоны сердца, так как на электромагнит 68 (фиг. 3) имитатора 63 пульса сонных артерий поступают импульсы тока с ритмом 60 раз в минуту, с таким же ритмом возникающее электромагнитное поле будет воздействовать на постоянный магнит 66, жестко связанный со штоком 65, который при пальпировании его обучающимся будет сжимать упругодеформированную прокладку 67 и вместе с постоянным магнитом 66 входит в зону пульсирующего электромагнитного поля. В это же время на электромагнит 77 (фиг. 5) имитатор движения грудной клетки поступают импульсы тока с ритмом 16 раз в минуту, возникающее электромагнитное поле с этим же ритмом воздействует на постоянный магнит 78, в результате внешняя панель 72, имитирующая поверхность грудной клетки, будет с таким же ритмом совершать видимые экскурсии. Адекватные импульсы будут поступать с устройства 159 (фиг. 11) транзисторных ключей и на соответствующие подсвечивающие элементы 141 (фиг. 8), размещенные на монтажной плате 139 анатомического дисплея 2. Таким образом, в течение первых 15 с обучающийся имеет возможность диагностировать на тренажере характерные признаки состояния живого организма человека.

По истечении 15 с тренажер переходит в режим выбранной программы, в результате на цифровом индикаторе контрольного времени начнется обратный отсчет контрольного времени выбранной программы, равный 90 с, и заблокируются цепи указанных имитаторов на анатомическом дисплее и муляже человека, и тренажер на время, равное 90 с, будет находиться в "паузе клинической смерти", а именно - на муляже:
отсутствуют пульс, дыхание, тоны сердца, зрачки глаз широкие; на анатомическом дисплее изображение сердца в состоянии покоя, спавшиеся легкие, отсутствует артериальный кровоток, изображение коры головного мозга в розовом цвете, так как часть подсвечивающих элементов в отсеке видеоимитатора головного мозга остается под током. Подается также напряжение на электромагнит 41 (фиг. 3, 4) имитатора закупорки дыхательных путей, вследствие чего металлический стакан 36 втянется внутрь этого электромагнита и своим дном закроет отверстие втулки 40.

Обучающийся открывает рот муляжа, для чего рукой берет подвижную часть 13 носоротовой маски и надавливает на нее, при этом подвижная часть 13 на штифтах 18, 19 по пазам 20, 21 соскальзывает вниз, удерживаясь в сопряжении с неподвижной частью 12 при помощи пластины 28 и скобы 25, постоянный магнит 26, закрепленный на торце этой скобы, приблизится к магнитоуправляемому контакту 27 датчика открывания рта, сигнал с которого поступит на устройство 157 (фиг. 11) преобразования сигналов датчиков внешних воздействий и с него на один из входов устройства 167 параллельного ввода-вывода информации и дальше в системный блок 162 компьютера, в результате чего подготовятся цепи на отключение питания с имитатора закупорки дыхательных путей.

При смещении подвижной части 13 (фиг. 4) носоротовой маски вниз откроется отверстие 15 рта, обучающийся обхватывает своим ртом рот муляжа, одновременно зажимая пальцами свободной руки отверстие 32, в крылья носа производит энергичный выдох, воздух заполняет носоротовую полость 31 и дальше не идет, так как сработал имитатор закупорки дыхательных путей.

Этим самым обучающийся убеждается, что у "пострадавшего" закупорены верхние дыхательные пути, в реальной жизни в 80% случаев причиной является запавший корень языка, дополнительно на анатомическом дисплее изображение запавшего корня языка, перекрывшего вход в трахею. Необходимо срочно приступить к проведению на муляже приемов сердечно-легочной реанимации. Обучающийся расстегивает пряжку поясного ремня, сдвигая вкладыш 97 (фиг. 6) пряжки вправо, преодолевая взаимное сопротивление постоянных магнитов 98 и 10, сработает оптоэлектронная пара 103, так как над ней появится отражающая поверхность основания вкладыша, в результате чего по описанной выше схеме сигнал поступит в системный блок компьютера, и он подготовит цепи датчика наружного массажа сердца. Затем обучающийся освобождает дыхательные пути муляжа, для сего запрокидывает блок 6 головы назад, основание 54 (фиг. 3) цилиндра блока 8 шеи сместится вперед на длину паза 55, а блок 6 головы поворачивается на шарнире 56, при этом нижняя кромка оболочки блока 6 головы в области подбородка скользит вверх по поверхности передней стенки цилиндра блока 8 шеи. Срабатывает датчик запрокидывания головы, так как магнитоуправляемый контакт 58 приблизится к постоянному магниту 57. Сигнал с этого контакта поступит в системный блок компьютера и он даст команду на снятие напряжения с электромагнита 41 имитатора закупорки и подаст напряжение на соответствующий подсвечивающий элемент 141 (фиг. 8), установленный на монтажной плате 139 анатомического дисплея 2, в отсеке под изображением корня языка на панели 138, вследствие чего дно металлического стакана освободит отверстие втулки 40 (фиг. 3), а на анатомическом дисплее исчезнет теневое изображение корня языка и высветятся открытые верхние дыхательные пути. Обучающийся проводит прием искусственного дыхания, воздух, наполняя носоротовую полость 31, под положительным давлением поступает в часть 33 разъемной трубки, затем через тарированное отверстие втулки 40 в часть 34 этой трубки и далее через отверстие в затылочной области головы в атмосферу.

При этом металлический стакан 36 датчика искусственного дыхания под давлением воздуха смещается, сжимая пружину 37, и перекрывает луч от излучателя 38 к приемнику 39, сигнал с данного приемника поступит в системный блок компьютера, вследствие чего с системного блока 162 (фиг. 11) через устройство параллельного ввода-вывода информации и устройство 159 транзисторных ключей поступят соответствующие сигналы на подсвечивающие элементы видеоимитатора легких в анатомическом дисплее и на электромагнит 77 (фиг. 5) имитатора движений грудной клетки, в результате чего обучающийся по подъему внешней панели 72, имитирующей грудную клетку на муляже 1, и по изображению наполняющихся легких на анатомическом дисплее убедится в эффективности своего выхода. По медицинским инструкциям искусственное дыхание и наружный массаж сердца делаются в соотношении 1/5 или 2/15 в зависимости от числа лиц, оказывающих помощь. В первом случае, на один выдох обучающийся производит 5 надавливаний на грудную клетку с ритмом не менее 60 раз в минуту, располагая руки на нижней трети грудины, по центру. В данном случае под действием толчка внешняя панель 72, имитирующая поверхность грудной клетки, вместе с внутренней панелью 71, подвижной в шарнире 73, смещается вниз, к общей плите 69 на 3-4 см, преодолевая упругодеформированное сопротивление кольца 76. Вместе со свободным концом внутренней панели 71 вниз уходит и кронштейн 81, который плоскостью своей торцевой части создаст отражающую поверхность для оптоэлектронной пары 82 датчика массажа сердца. Вследствие сигнала, поступившего с этого датчика в системный блок компьютера, поступят соответствующие сигналы на видеоимитатор сердца в анатомический дисплей и имитаторы пульса в муляж человека. Обучающийся эффективность своих действий проверит по изображению сжавшегося сердца и импульсу артериального кровотока на анатомическом дисплее и по наличию пульсового толчка при пальпировании пульса, проводимом помощником, на муляже.

Количество искусственных вентиляций, компрессий сердца и их ритмы и соотношения автоматически считываются в компьютере в соответствии с поступающими в него сигналами, в течение контрольного времени выбранной программы. В случае правильных действий реаниматора в течение контрольного времени компьютер дает "команду", по его истечении, на перевод тренажера в режим "Паузы жизни", описанный выше. Так, обучающийся убеждается в эффективности своих действий по "оживлению" муляжа человека, наблюдает и проверяет на анатомическом дисплее и муляже человека характерные признаки живого организма человека.

В случае неправильных действий, например, при массаже сердца обучающий руки ставит сбоку от осевой линии, сработает одна из оптоэлектронных пар 89, 90 (фиг. 2) датчика положения рук обучающегося, так как над ней образуется отражающая поверхность за счет ладоней обучающегося. Сигнал с оптоэлектронной пары поступит в системный блок компьютера аналогии с вышеописанным случаем, вследствие чего заблокируются цепи датчиков искусственного дыхания и наружного массажа сердца, а на анатомическом дисплее появится пульсирующее изображение перелома боковых окончаний ребер. При чрезмерном усилии, во время наружного массажа, кронштейн 81 (фиг. 5) опустится до упора и вызовет срабатывание оптоэлектронной пары 83 датчика чрезмерного усилия, с которого в компьютер поступит сигнал, блокирующий датчики "оживления". При слишком низком расположении рук реаниматора срабатывает датчик декомпрессии желудка, так как свободный конец внешней панели 74, имитирующей поверхность живота, сместится вниз и приблизится к оптоэлектронной паре 91, сигнал с которой также заблокирует цепи "оживления", описанные выше, а на анатомическом дисплее зафиксируется время совершения ошибки и появится изображение кровоточащих печени и желудка - это характерные повреждения внутренних органов в подобном случае. Аналогичная картина повреждения внутренних органов брюшной полости произойдет в случае, когда обучающийся произведет надавливание на грудную клетку, забыв при этом расстегнуть пряжку поясного ремня.

В случае недостаточного объема вдуваемого воздуха или утечки его через носовое отверстие не будет срабатывать описанный выше датчик искусственного дыхания, и действия обучающегося не будут эффективными. Цепи оживления заблокируются также при нарушении ритмов и соотношений искусственных вентиляций, а также сердечных компрессий.

Таким образом, оценка действий обучающегося эффективно оценивается самим тренажером и не зависит от инструктора. Обучающиеся видят свои ошибки во время своих действий на тренажере и могут их корректировать.

Работа тренажера в режимах других программ аналогична описанной программе, отличие лишь в различии задействованных датчиков, установленных в муляже.

Изобретение предназначено для обучения широких слоев населения приемам неотложной помощи людям с травматическими повреждениями и внезапным прекращением сердечной деятельности в экстремальных ситуациях. Тренажер содержит муляж 1 человека, выполненный из подвижно соединенных блоков 6 головы с устройством 7 защиты обучающихся от перекрестного заражения, блока 8 шеи, блока 9 туловища, нижних и верхних конечностей, в которых установлен набор имитаторов жизнедеятельности внутренних органов человека и датчиков внешних воздействий на них; устройство контроля процессом обучения, выполненное в виде анатомического дисплея 2, снабженного видеоимитаторами жизненно важных внутренних органов и скелетного каркаса человека, имитатором электрической дефибрилляции и системой управления процессом обучения, включающую в себя персональный компьютер 5 и подключенную к муляжу 1 и анатомическому дисплею 2. Изобретение позволяет моделировать различные патофизиологические состояния пострадавшего и обеспечивать контроль всех действий обучающегося. 13 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Тренажер для обучения приемам экстренной помощи, включающий муляж человека с блоком головы, блоком туловища и верхними и нижними конечностями, снабженными имитаторами пульса и наружных кровотечений, схему дефибрилляции, анатомический дисплей и систему управления процессом обучения, отличающийся тем, что блок головы содержит имитатор наружного височного кровотечения, снабженный датчиком наложения давящей повязки и датчиком прижатия височной артерии, установленным в области козелка уха, блок туловища включает имитатор наружного кровотечения с датчиком наложения окклюзионной повязки и имитатор тонов сердца, нижние и верхние конечности содержат датчики наложения иммобилизационных шин, датчики наложения кровоостанавливающих жгутов и датчики пальцевых прижатий артерий, анатомический дисплей включает схему дефибрилляции и два выносных электрода, а датчики дефибрилляции установлены в муляже человека, при этом датчики подключены к системе управления процессом обучения, содержащей персональный компьютер и связывающей анатомический дисплей и муляж человека. 2. Тренажер п.1, отличающийся тем, что блок туловища снабжен имитатором тонов сердца, содержащим электродинамическую головку, закрепленную на внутренней стороне панели, имитирующей поверхность грудной клетки, в области сердца. 3. Тренажер по п.1 или 2, отличающийся тем, что блок туловища снабжен моделью пряжки поясного ремня, содержащей корпус, закрепленный на оболочке блока туловища в области талии, в котором с возможностью перемещения установлен вкладыш с постоянным магнитом, при этом в стенках указанного корпуса, ограничивающих перемещение вкладыша, размещены постоянные магниты, оперативно взаимодействующие с постоянным магнитом вкладыша, и световой индикатор, а в днище корпуса в зоне перемещения вкладыша выполнены отверстия, под которыми установлены оптоэлектронные пары, оперативно взаимодействующие с указанным вкладышем, при этом указанный индикатор и оптоэлектронные пары подключены к системе управления процессом обучения. 4. Тренажер по п.1, отличающийся тем, что датчики наложения кровоостанавливающих жгутов и датчики пальцевого прижатия артерий выполнены в виде оптоэлектронных пар, установленных под сквозными отверстиями, выполненными в оболочке верхних и нижних конечностей, в области крупных артерий муляжа и оперативно взаимодействующих с кровоостанавливающим жгутом и пальцами реаниматора. 5. Тренажер по п.1, отличающийся тем, что в муляж введен датчик выдвижения нижней челюсти, содержащий, по меньшей мере, две оптоэлектронные пары, установленные под сквозными отверстиями, выполненными в оболочке блока головы на восходящих ветвях нижней челюсти. 6. Тренажер по любому из пп.1, 2 или 3, отличающийся тем, что блок туловища содержит датчик наружного массажа сердца, датчик чрезмерного усилия при массаже сердца и датчик перикардиального удара, содержащие оптоэлектронные пары, закрепленные на основной панели блока туловища и оперативно взаимодействующие кронштейном. 7. Тренажер по любому из пп.1 - 3 или 6, отличающийся тем, что блок туловища содержит датчик удара по спине, содержащий оптоэлектронную пару, установленную на общей плите блока туловища под деформированным разрезом, выполненным в оболочке туловища в межлопаточной области. 8. Тренажер по любому из пп.1 - 3, 6 или 7, отличающийся тем, что блок туловища снабжен датчиком положения муляжа на боку, содержащим пластину, один конец которой подвижно установлен на боковой стенке общей плиты, оптоэлектронную пару, закрепленную на общей плите под другим свободным концом пластины. 9. Тренажер по любому из пп.1 - 3, 6, 7 или 8, отличающийся тем, что блок туловища снабжен датчиком положения рук реаниматора при наружном массаже сердца, содержащим, по меньшей мере, две оптоэлектронные пары, установленные под сквозными отверстиями, выполненными во внешней панели, имитирующей поверхность грудной клетки, в области рукоятки грудины, мечевидного отростка и боковых окончаний ребер. 10. Тренажер по любому из пп.1 - 3, 6-9, отличающийся тем, что блок туловища снабжен датчиком декомпрессии, содержащим оптоэлектронную пару, установленную на общей плите блока туловища и оперативно взаимодействующую с внутренней стороной подвижной панели, имитирующей переднюю поверхность живота. 11. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что датчики дефибрилляции содержат оптоэлектронные пары, установленные под сквозными отверстиями, выполненными во внешней панели, имитирующей поверхность грудной клетки, в области периферии сердца. 12. Тренажер по п.1, отличающийся тем, что имитаторы пульса нижней и верхней конечностей совмещены с датчиками прижатия артерий, каждый из которых содержит корпус, закрепленный под сквозными отверстиями, выполненными в оболочке конечностей, в области лучевой и бедренной артерий, а в днище корпуса выполнено сквозное отверстие, под которым закреплена оптоэлектронная пара, при этом внутри корпуса с возможностью перемещения установлен имитатор пульса. 13. Тренажер по п.1, отличающийся тем, что датчики наложения кровоостанавливающего жгута содержат оптоэлектронные пары, установленные под сквозными отверстиями, выполненными в оболочке конечностей в области плеча и бедра муляжа и оперативно взаимодействующими с кровоостанавливающим жгутом. 14. Тренажер по п.1, отличающийся тем, что датчик наложения иммобилизационных шин содержит, по меньшей мере, две оптоэлектронные пары, установленные под сквозными отверстиями, выполненными в оболочке конечностей в области предплечья и бедра и оперативно взаимодействующими с иммобилизационными шинами.