ИНТЕРАКТИВНЫЙ ТРЕНАЖЕР ДЛЯ ОТРАБОТКИ НАВЫКОВ ПО ОКАЗАНИЮ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ ЧЕЛОВЕКУ ПРИ ЗАКУПОРКЕ ВЕРХНИХ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ Российский патент 2015 года по МПК G09B23/28 

Изобретение относится к области медицинских тренажеров, а именно к тренажерам, предназначенным для обучения широких слоев населения, в первую очередь, не имеющих медицинского образования, простым и эффективным приемам устранения асфиксии (удушья) у человека, при попадании в верхние дыхательные пути (ВДП) инородного тела. Закупорка верхних дыхательных путей инородным телом (обструкция) и сопутствующая этому асфиксия являются реальной угрозой, подстерегающей взрослого и ребенка в повседневной жизни. При тяжелой обструкции пострадавший теряет сознание и это может явиться первопричиной остановки сердца. Например, ежегодно в Великобритании по этой причине медиками «неотложки» оказывается помощь, примерно 16 тыс. взрослым и детям, зафиксированы случаи и с летальными исходами. (См. Методические рекомендации по проведению реанимационных мероприятий Европейского Совета по реанимации). Большинство случаев асфиксии связано с приемом пищи или попаданием в дыхательные пути несъедобных предметов, например монет или деталей игрушек, они обычно происходят в присутствии очевидцев. Поэтому существует надежда на раннее оказание первой помощи пострадавшему. Оказать реальную первую помощь в этих случаях смогут только обученные очевидцы. Поэтому крайне важно обучить как можно большее число людей, так как медики в большинстве случаев отсутствуют на месте происшествия.

При массовом обучении особая роль отводится практическому тренингу приемов первой помощи с использованием специальных тренажеров. Так известны: «Тренажер первой помощи при аспирации взрослого» W44536, «Тренажер первой помощи при аспирации ребенка» W44584, «Тренажер первой помощи подростка» W44583 (Каталог компании 3B SCIENTIFIC, 2008 г.). Тренажеры представляют собой модели верхней части туловища человека с реалистично изображенной головой и грудной клеткой. Полости рта соответствует натуральной величине и снабжены чужеродными предметами. Эти модели предназначены для обучения, всего одному приему освобождения ВДП от инородного тела и не снабжены устройствами контроля действий «спасателя».

В патенте РФ №2176822 раскрыт тренажер для обучения приемам экстренной помощи, включающий муляж человека с блоком головы и туловища, а также датчики: датчик выдвижения нижней челюсти, датчик удара по спине, датчик положения рук реаниматора при наружном массаже сердца. Этот тренажер однако не предназначен для отработки приемов спасения от закупорки ВДП.

В патенте РФ №2124762 раскрыт тренажер для обучения приемам экстренной реанимационной помощи, включающий муляж человека с блоком головы, шеи и туловища, имитатор закупорки дыхательных путей, датчики - запрокидывания головы, открывания рта и выдвижения нижней челюсти. Этот тренажер имеет ограниченные возможности и не является интерактивным. Он предназначен для отработки только ограниченного числа спасательных мероприятий, к которым не относятся приемы спасения от закупорки ВДП.

Наиболее близким аналогом к изобретению является манекен Choking Charlie (поперхнувшийся Чарли), (Каталог изделий для спасения жизни 2003 г. Компании Laerdal, www.laerdal.com. Манекен представляет собой муляж торса взрослого мужчины, изготовленный из эластичного материала. Голова манекена содержит ротовую полость, снабженную имитатором инородного тела, и жестко соединена с шеей, а туловище, также жестко соединенное с шеей, имеет упругодеформированную переднюю поверхность, под которой в эпигастральной области размещено устройство удаления инородного тела из верхних дыхательных путей, представляющее собой упругодеформированную воздушную емкость, сообщающуюся с помощью воздуховода с ротовой полостью. На указанном манекене выполняется только один прием Геймлиха, (при надавливании на эпигастральную область, воздушным потоком из «ротоглотки» выдавливается поролоновый шарик, помещенный ранее в ротовую полость и имитирующий инородное тело). При выполнении этого приема присутствие инструктора является обязательным, так как на манекене отсутствуют какие-либо датчики и имитаторы, обеспечивающие моделирование характерных внешних признаков асфиксии, независимый контроль и объективную оценку действий обучающегося, в том числе и опасных, например при проведении указанного приема муляж не был наклонен вперед. Эффект обучения с использованием указанного манекена снижается также из-за невозможности отрабатывать на нем известный классический прием удаления инородного тела из верхних дыхательных путей с помощью ударов в межлопаточную область, а также восстанавливать дыхание пострадавшего, потерявшего сознание при асфиксии, с помощью наружного массажа сердца.

Технический результат, который достигается изобретением, состоит в расширении арсенала отрабатываемых приемов спасения, повышении удобства пользования и обеспечении возможности самостоятельного освоения навыков спасения широким кругом лиц, не имеющих медицинского образования.

Технический результат обеспечивается следующими характеристиками тренажера:

Интерактивный тренажер для отработки навыков по оказанию первой помощи человеку при закупорке ВДП содержит полномасштабный муляж торса взрослого человека, изготовленный из жесткого пластического материала и включающий в себя: блок головы, блок шеи и блок туловища, и снабжен имитатором закупорки верхних дыхательных путей с имитатором инородного тела, датчиком наклона головы вперед и назад, датчиком положения рук «спасателя» на поверхности грудной клетки при наружном массаже сердца, устройством удаления инородного тела из верхних дыхательных путей, состоящим из датчика положения рук «спасателя» на поверхности живота, датчика наклона туловища вперед, датчика смещения передней поверхности туловища и датчика ударов по спине, блоком электроники, пультом управления, динамиком и встроенным аккумулятором. Датчики подключены к блоку электроники.

Блок головы содержит ротовую полость с открытым ртом, доступную для пальцевого обследования и снабженную имитатором инородного тела. В блоке головы размещен имитатор закупорки верхних дыхательных путей, включающий в себя электромагнит, установленный на задней стенке ротовой полости в области ротоглотки, подключенный к блоку электроники и оперативно взаимодействующий с электромагнитом имитатора закупорки верхних дыхательных путей. Блок туловища шарнирно соединен с блоком шеи. Передняя поверхность блока туловища снабжена рельефной панелью с внешними анатомическими признаками грудной клетки и живота человека, шарнирно установленной на жестком основании, размещенном в полости блока туловища. Между указанными рельефной панелью и жестким основанием установлены упругодеформированные элементы, а под жестким основанием на задней поверхности блока туловища размещены блок электроники, динамик и аккумулятор. Блок шеи жестко соединен с блоком головы, нижняя часть блока шеи представляет собой выпуклую полусферу, в которой сделан продольный сквозной паз, а верхняя часть блока туловища заканчивается вогнутой полусферой с отверстием в центре. Полусферы соединяются между собой подпружиненным болтом, размещенным в сквозном пазу и отверстии, образуя шарнирное соединение, обеспечивающее наклоны головы муляжа вперед и назад. Датчик наклона головы вперед и назад состоит из постоянного магнита, установленного на выпуклой полусфере блока шеи и магнитоуправляемого контакта, закрепленного на вогнутой полусфере туловища, подключенного к блоку электроники и оперативно взаимодействующего с постоянным магнитом. Датчик положения рук «спасателя» на поверхности грудной клетки при наружном массаже сердца содержит подвижную кнопку, установленную на рельефной панели блока туловища в центре грудной клетки, под которой закреплен концевой выключатель, подключенный к блоку электроники и оперативно взаимодействующий с подвижной кнопкой. Датчик положения рук «спасателя» на поверхности живота содержит подвижную кнопку, установленную на рельефной панели в эпигастральной области, под которой закреплен концевой выключатель, подключенный к блоку электроники и оперативно взаимодействующий с подвижной кнопкой. Датчик ударов по спине содержит подвижную кнопку, установленную на задней поверхности блока туловища, в межлопаточной области, под которой закреплен концевой выключатель, подключенный к блоку электроники и оперативно взаимодействующий с подвижной кнопкой. Датчик смещения передней поверхности туловища содержит постоянный магнит, закрепленный на рельефной панели блока туловища, и магнитоуправляемый контакт, установленный на жестком основании в блоке туловища, подключенный к блоку электроники и оперативно взаимодействующий с постоянным магнитом.

Датчик наклона туловища муляжа вперед содержит корпус из немагнитного материала, закрепленный на жестком основании в блоке туловища, в корпусе сделан продольный паз, в котором с возможностью свободного перемещения размещен постоянный магнит, а на одном из концов паза закреплен магнитоуправляемый контакт, подключенный к блоку электроники и оперативно взаимодействующий с постоянным магнитом. Блок электроники снабжен специальной обучающей программой и включает в себя микропроцессор, оперативную память и звуковую карту, подключенные к динамику и аккумулятору. Пульт управления включает в себя три кнопки выбора программ, кнопку «Сброс/Готовность», тумблер питания «Вкл/Выкл», световой индикатор и разъем адаптера подзарядки аккумулятора, установленные на поверхности блока туловища в области плеча и подключенные к блоку электроники.

Сущность изобретения и возможность достижения технического результата более подробно поясняются далее со ссылками на позиции чертежей, на которых:

фиг.1 изображает общий вид тренажера согласно изобретению,

фиг.2 изображает продольное сечение муляжа человека согласно изобретению,

фиг.3 изображает структурную блок схему тренажера согласно изобретению.

Интерактивный тренажер для отработки навыков оказания первой помощи человеку при закупорке верхних дыхательных путей инородным телом содержит муляж 1 (фиг.1) торса взрослого человека, изготовленный из термопластического материала и включающий в себя блок 2 головы, блок 3 шеи, блок 4 туловища с упругодеформированной передней поверхностью 5, снабженный блоком 6 имитатора закупорки верхних дыхательных путей, имитатором 7 инородного тела, устройством удаления инородного тела из верхних дыхательных путей (не показано), пультом 8 управления, состоящим из трех кнопок 9, 10, 11 выбора программ, кнопки 12 «Сброс/Готовность», тумблера 13 питания «Вкл/Выкл», световых индикаторов 14, 15, разъема 16 адаптера подзарядки аккумулятора, блоком 17 электроники, динамиком 18 и встроенным аккумулятором 19.

Блок 2 (фиг.2) головы содержит ротовую полость 20, доступную для пальцевого обследования. В полости 21 головы установлен имитатор 22 закупорки верхних дыхательных путей, представляющий собой электромагнит 23, закрепленный на задней стенке 24 ротовой полости 20 и оперативно взаимодействующий с имитатором 7 инородного тела, в момент его нахождения непосредственно в ротовой полости 20. Такая конструкция позволила отрабатывать на муляже прием удаления инородного тела из верхних дыхательных путей способом ударов по спине и чередовать его с приемом Геймлиха, как рекомендуют практикующие медики.

Блок 3 (фиг.1) шеи подвижно соединен с блоком 4 туловища. Нижняя его часть выполнена в виде выпуклой полусферы 25 (фиг.2) с продольным пазом, подвижно размещенной в вогнутой полусфере 26, верхней части блока 4 туловища и соединенной с ней с помощью подпружиненного болта 28. Такое соединение обеспечивает наклоны блока 2 головы вперед и назад.

Передняя поверхность 5 (фиг.1) блока 4 туловища снабжена жесткой рельефной панелью 29 (фиг.2), копирующей внешние анатомические признаки грудной клетки и живота взрослого человека и установленной с помощью шарнирного соединения 30, на жестком основании 31, размещенном внутри блока 4 туловища. Под рельефной панелью 29, на жестком основании 31 находятся элементы 32, обеспечивающие упругость передней поверхности 5 (фиг.1) муляжа 1 торса человека.

Муляж 1 (фиг.2) снабжен датчиком наклона головы 2 вперед и назад, состоящим из постоянного магнита 33, установленного на выпуклой полусфере 25, блока 3 (фиг.1) шеи и магнитоуправляемого контакта 34 (фиг.2), установленного на вогнутой полусфере 26 верхней части блока 4 туловища, подключенного к блоку 17 (фиг.1) электроники и оперативно взаимодействующего с постоянным магнитом 33 (фиг.2).

Датчик смещения передней поверхности грудной клетки, размещенный в блоке 4 туловища, включает в себя постоянный магнит 35, установленный на рельефной панели 29, и магнитоуправляемый контакт 36, установленный на жестком основании 31, подключенный к блоку 17 (фиг.1) электроники и оперативно взаимодействующий с постоянным магнитом 35 (фиг.2).

На рельефной панели 29, в центре грудной клетки размещен датчик 37 положения рук «спасателя» на поверхности грудной клетки при наружном массаже сердца, а в эпигастральной области живота размещен датчик 38 положения рук «спасателя» на поверхности живота, указанные датчики подключены к блоку 17 электроники.

На жестком основании 31 в блоке 4 туловища размещен датчик 39 наклона туловища вперед, подключенный к блоку 17 электроники.

Устройство удаления инородного тела из верхних дыхательных путей включает в себя датчик 38 положения рук «спасателя» на поверхности живота, датчик 39 наклона туловища вперед, датчик смещения передней поверхности грудной клетки (постоянный магнит 35 с магнитоуправляемым контактом 36) и датчик 40 ударов по спине, подключенные к блоку 17 электроники.

Имитатор 7 (фиг.1) инородного тела выполнен в виде фрагмента кусочка пищи, например плодовой косточки - урюка, в котором закреплен постоянный магнит 41 (фиг.2), оперативно взаимодействующий с электромагнитом 23 имитатора 22 закупорки верхних дыхательных путей.

Блок 17 электроники, динамик 18 и встроенный аккумулятор 19 размещены в блоке 4 туловища под жестким основанием 31.

Блок 17 (фиг.3) электроники подключен к имитатору 22 закупорки верхних дыхательных путей, к магнитоуправляемому контакту 34 датчика наклона головы вперед и назад, к магнитоуправляемому контакту 36 датчика смещения передней поверхности грудной клетки, к датчику 37 положения рук «спасателя» на поверхности грудной клетки при наружном массаже сердца, к датчику 38 положения рук «спасателя» на поверхности живота в эпигастральной области, к датчику 39 наклона туловища вперед, к датчику 40 ударов по спине, к пульту 8 управления, к динамику 18, к встроенному аккумулятору 19 и включает в себя микропроцессор 42 со специальной программой, карту 43 памяти, звуковую карту 44.

Такая система позволила реализовать интерактивное обучение, смоделировать на муляже 1 дыхание, характерное для поперхнувшегося человека, оценивать и контролировать в реальном времени и сопровождении электронного инструктора все действия обучающегося при отработке приемов на муляже 1, существенно повысить эффективность практического тренинга при массовом обучении и свести к минимуму участие инструктора в обучающем процессе.

Далее приводится описание работы тренажера.

Подготовка тренажера к работе в режиме программ.

В исходном положении торс муляжа 1 установлен вертикально на столе. В ротовую полость 20 помещается имитатор 7 инородного тела, постоянный магнит 41 которого притянется к сердечнику обесточенного электромагнита 23. Тумблер 13 питания «Вкл/Выкл». Пульт 8 управления переводим в положение «Вкл», зажигаются индикаторы 14, 15 питания. Активируем кнопку 12 «Сброс/Готовность», на блок 17 поступит сигнал, в результате которого в нем сформируются низкочастотные звуковые сигналы, поступающие на динамик 18, прозвучит зуммер и фраза: «Тренажер готов к работе».

Программа 1: «Первая помощь пострадавшему при тяжелой обструкции дыхательных путей инородным телом с помощью ударов по спине» выполняется следующим образом:

После фразы: «Тренажер готов к работе», выбираем программу, активируем на пульте 8 кнопку 9, на блок 17 электроники поступит сигнал и в нем сформируются цепи анализа состояния соответствующих датчиков на муляже 1 и низкочастотные звуковые сигналы, поступающие на динамик 18, в результате прозвучит сигнал зуммера и фраза: «Пострадавший теряет сознание, у него признаки тяжелой обструкции дыхательных путей инородным телом. Окажите первую помощь!» После этой фразы начинается отсчет контрольного времени программы, а на муляже 1 моделируются шумы хриплого и редкого дыхания, характерные для поперхнувшегося человека при попадании в его дыхательные пути инородного тела. Обучающийся, диагностируя состояние «пострадавшего» на муляже 1 и ориентируясь на фразы-подсказки электронного инструктора, действует следующим образом: встает со стороны спины муляжа 1 и, удерживая одной рукой за грудь, другой наклоняет его вперед (включится датчик 39 наклона туловища вперед). Удерживая муляж 1 одной рукой в наклоненном положении, основанием ладони другой руки наносит до пяти резких ударов по спине в межлопаточную область. При эффективном ударе срабатывает датчик 40 ударов по спине, поступающий с него сигнал на блок 17 электроники сформирует в последнем токовую цепь электромагнита 23 имитатора 22 закупорки верхних дыхательных путей. Возникшее электромагнитное поле оттолкнет имитатор 7 инородного тела и оно вывалится из ротовой полости 20 муляжа 1. По описанному выше принципу в блоке 17 электроники сформируются соответствующие цепи и команды, в результате которых «Хрипы задыхающегося человека» сменятся «шумным» учащенным дыханием, прозвучит сигнал зуммера и фраза: «Дыхательные пути освобождены, проведите ревизию ротовой полости, при обнаружении видимых фрагментов инородного тела аккуратно удалите их двумя пальцами. Контролируйте состояние пострадавшего до прибытия врача». Автоматический сброс программы произойдет после этой фразы или по истечении контрольного времени.

На тренажере автоматически контролируются все действия обучающегося, в том числе и неправильные, например при нанесении ударов по спине, между лопаток, ненаклоненного муляжа 1 программа прервется, прозвучит сигнал зуммера и фраза: «Пострадавший не наклонен вперед, это опасно при ударах, инородное тело может опуститься глубже, в дыхательные пути». Цепь имитатора 22 закупорки верхних дыхательных путей заблокируется и имитатор 7 инородного тела останется в «дыхательных путях» муляжа 1 и до истечения контрольного времени обучающийся будет слышать хрипящие редкие вдохи.

Затем произойдет автоматический сброс программы.

Аналогичным образом работают: программа 2 «Первая помощь пострадавшему при тяжелой обструкции дыхательных путей инородным телом с помощью толчков в область живота (прием Геймлиха) и программа 3 «Первая помощь пострадавшему при тяжелой обструкции инородным телом и остановки дыхания» (Прием Геймлиха, пострадавшему, уложенному на спину лицом вверх). В этой программе предусмотрено проведение наружного массажа сердца для восстановления дыхания при асфиксии.

Изобретение относится к средствам для обучения медицинского персонала и населения приемам первой помощи человеку при тяжелой обструкции верхних дыхательных путей инородным телом. Интерактивный тренажер содержит полномасштабный муляж торса человека, включающий в себя блок головы с ротовой полостью и открытым ртом, снабженный имитатором инородного тела, блок шеи, блок туловища с упругодеформированной передней поверхностью, связанный с блоком головы через блок шеи, и устройство удаления инородного тела из верхних дыхательных путей. Муляж выполнен из жесткого пластического материала и снабжен блоком электроники, имитатором закупорки верхних дыхательных путей, датчиком наклона головы вперед и назад, датчиком смещения передней поверхности туловища, датчиком положения рук спасателя на поверхности грудной клетки при проведении наружного массажа сердца, датчиком положения рук спасателя на поверхности живота, датчиком ударов по спине, датчиком наклона туловища вперед, соединенными с блоком электроники, к которому подключены также пульт управления, динамики и встроенный аккумулятор. Тренажер позволяет моделировать патологические состояния поперхнувшегося человека, расширить круг отрабатываемых приемов спасения, повысить удобство пользования и обеспечить возможность самостоятельного освоения навыков спасения.7 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. Интерактивный тренажер для отработки навыков по оказанию первой помощи человеку при закупорке верхних дыхательных путей инородным телом, содержащий полномасштабный муляж торса человека, например взрослого мужчины, включающий в себя блок головы с ротовой полостью и открытым ртом, снабженный имитатором инородного тела, блок шеи, блок туловища с упругодеформированной передней поверхностью, связанный с блоком головы через блок шеи, и устройство удаления инородного тела из верхних дыхательных путей, отличающийся тем, что муляж выполнен из жесткого пластического материала и снабжен блоком электроники, имитатором закупорки верхних дыхательных путей, датчиком наклона головы вперед и назад, датчиком смещения передней поверхности туловища, датчиком положения рук спасателя на поверхности грудной клетки при проведении наружного массажа сердца, датчиком положения рук спасателя на поверхности живота, датчиком ударов по спине, датчиком наклона туловища вперед, соединенными с блоком электроники, к которому подключены также пульт управления, динамики и встроенный аккумулятор.

2. Тренажер по п.1, отличающийся тем, что имитатор закупорки верхних дыхательных путей содержит электромагнит, установленный в блоке головы на задней стенке ротовой полости в области ротоглотки и подключенный к блоку электроники, при этом имитатор инородного тела выполнен в виде плодовой косточки, внутри которой закреплен постоянный магнит, оперативно взаимодействующий с электромагнитом.

3. Тренажер по п.1, отличающийся тем, что основание блока шеи представляет собой выпуклую полусферу с продольным сквозным пазом, а верхняя часть блока туловища имеет вогнутую полусферу с центральным отверстием, при этом полусферы соединены между собой подпружиненным болтом, размещенным в указанном пазу и центральном отверстии, обеспечивая, таким образом, наклоны головы муляжа вперед и назад.

4. Тренажер по п.1, отличающийся тем, что передняя поверхность блока туловища снабжена рельефной панелью с внешними анатомическими элементами грудной клетки и живота человека, шарнирно закрепленной на жестком основании, установленном в блоке туловища, а между рельефной панелью и жестким основанием размещены упругодеформированные элементы.

5. Тренажер по п.3, отличающийся тем, что датчик наклона блока туловища вперед содержит корпус, выполненный из немагнитного материала и закрепленный на жестком основании, в корпусе выполнен паз, в котором свободно перемещается магнитоуправляемый контакт, подключенный к блоку электроники и оперативно взаимодействующий с указанным постоянным магнитом, датчик смещения передней поверхности туловища состоит из постоянного магнита, установленного на рельефной панели, и магнитоуправляемого контакта, закрепленного на жестком основании, подключенного к блоку электроники и оперативно взаимодействующего с постоянным магнитом, датчик наклона головы вперед и назад состоит из постоянного магнита, установленного в выпуклой полусфере блока шеи и магнитоуправляемого контакта, закрепленного в вогнутой полусфере блока туловища, подключенного к блоку электроники и оперативно взаимодействующего с указанным постоянным магнитом.

6. Тренажер по п.1, отличающийся тем, что датчик положения рук спасателя на поверхности грудной клетки при проведении наружного массажа сердца содержит кнопку, установленную подвижно на рельефной панели, в центре грудной клетки, датчик положения рук спасателя на поверхности живота содержит кнопку, установленную подвижно на рельефной панели в эпигастральной области, датчик ударов по спине содержит кнопку, установленную на задней поверхности блока туловища, в межлопаточной области, при этом под каждой из указанных кнопок закреплен концевой выключатель, подключенный к блоку электроники и оперативно взаимодействующий с подвижной кнопкой.

7. Тренажер по п.1, 4 или 6, отличающийся тем, что блок электроники, динамик и встроенный аккумулятор установлены на задней поверхности блока туловища под жестким основанием, при этом блок электроники снабжен микропроцессором, оперативной памятью и звуковой картой.

8. Тренажер по п.1 или 4, отличающийся тем, что пульт управления включает в себя три кнопки выбора программ: кнопку «Сброс/Готовность», тумблер питания «Вкл/Выкл», световые индикаторы и разъем адаптера подзарядки аккумулятора, установленные на блоке туловища, в области, плеча и подключенные к блоку электроники.