Робот-тренажер для відпрацювання навичок першої та реанімаційної допомоги

Реферат: Робот-тренажер містить персональний комп'ютер, оснащений відповідною програмою, муляж людини з еластичною зовнішньою оболонкою, блок голови та блок тулуба. Всередині блока тулуба (під його поверхнею, в районі грудини) розміщений датчик трьох рівнів зусилля при непрямому масажі серця (НМС): індикації слабкого натискання, приєднаний до індикатора, що випромінює жовтий колір, розташований в районі правої ключиці; індикації ефективного натискання, приєднаний до індикатора, що випромінює зелений колір, розташований в районі правої ключиці; індикації занадто сильного натискання, приєднаний до індикатора, що випромінює червоний колір, розташований в районі правої ключиці. Також всередині блока тулуба (під його поверхнею, в районі гортані) розміщені три датчика: індикації достатнього кута закидання голови, приєднаний до індикатора, що випромінює зелений колір, розташований в районі лівої ключиці; індикації ефективно проведеного вдиху штучної вентиляції легенів (ШВЛ), приєднаний до індикатора, що випромінює синій колір, розташований в районі лівої ключиці; індикації перелому мечоподібного відростка, приєднаний до індикатора, що випромінює червоний колір. Всі перераховані датчики і світлові індикатори приєднані до комп'ютера за допомогою USB порту через блок управління, що містить мікроконтролер, що виконаний на основі інтегральної мікросхеми. При цьому до блока управління підключені: адаптер живлення через роз'єм; вбудований акумулятор; кнопка включення тренажера; кнопка включення/вимикання світлової індикації. UA 117195 U (54) РОБОТ-ТРЕНАЖЕР ДЛЯ ВІДПРАЦЮВАННЯ НАВИЧОК ПЕРШОЇ ТА РЕАНІМАЦІЙНОЇ ДОПОМОГИ UA 117195 U UA 117195 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до медицини, а саме до роботів-тренажерів, і може бути використана для здобуття, тренування і відпрацювання практичних навичок та прийомів надання першої медичної допомоги людям, що постраждали в надзвичайних ситуаціях. Перша медична допомога - це комплекс заходів, скерованих на відновлення та збереження життя та здоров'я потерпілого, здійснюваних на місці отримання ушкодження учасниками рятувальних робіт з використанням спеціальних і підручних засобів. Основна мета першої медичної допомоги - порятунок життя потерпілого, усунення впливу вражаючого фактора і якнайшвидша евакуація його з осередку ураження до найближчої лікувальної установи. Одним з найважливіших положень надання першої допомоги є її терміновість: чим швидше вона надана, тим більше сподівань на сприятливе вирішення проблеми. Тому таку допомогу своєчасно може і повинен надати той, хто знаходиться поряд з потерпілим. При зупинці серця у людини поза лікувальним закладом і відсутності медичних заходів щодо елементарного підтримання життя єдиною альтернативою, є надання першої медичної допомоги людьми, що навчені елементарним прийомам підтримки життя. Тому в практиці навчання населення виняткова роль відводиться спеціальним тренажерів. На сьогоднішній день відомий ряд тренажерів для відпрацювання навичок надання першої невідкладної допомоги, що містять голову, тулуб, кінцівки, розміщені в тулубі моделі серця і легень, дихальну трубку для зв'язку моделі легень з ротовим отвором в голові манекена і систему індикації ознак пожвавлення. Найближчим до заявленої корисної моделі є тренажер для навчання прийомам першої невідкладної допомоги людині при невідкладних станах, що складається з персонального комп'ютера, муляжу людини з блоком голови, блоком тулуба, верхніми і нижніми кінцівками, забезпеченими імітаторами пульсу і зовнішніх кровотеч. Пристрій містить в своєму складі схему дефібриляції, анатомічний дисплей і систему управління процесом навчання, при цьому блок голови забезпечений імітатором зовнішньої скроневої кровотечі і містить датчики накладення пов'язки, що давить притиснення скроневої артерії, які встановлені в області козелка вуха. Блок тулуба включає імітатор зовнішньої кровотечі з датчиком накладання оклюзійної пов'язки, а також імітатор тонів серця. Нижні і верхні кінцівки відомого тренажера забезпечені датчиками накладення іммобілізаційних шин, накладення кровоспинних джгутів і притиснути пальцями артерію. У відомому тренажері анатомічний дисплей інтегрований зі схемою дефібриляції і забезпечений двома виносними електродами, а датчики дефібриляції закріплені в муляжі людини, причому всі датчики підключаються до системи управління, забезпечуючи зв'язку анатомічного дисплея і муляжу людини. Однією з особливостей даного тренажера є те, що імітатор тонів серця виконаний у вигляді електродинамічної головки, закріпленої в області серця на внутрішній поверхні імітатора грудної клітини. Тренажер також містить модель пряжки поясного ременя, що взаємодіє з блоком тулуба, поміщену в області талії муляжу людини, а також датчик висунення нижньої щелепи і містить дві оптоелектронні пари, встановлені на висхідних гілках нижньої щелепи. Крім зазначених датчиків пристрій також містить датчик зовнішнього масажу серця, датчик надмірного зусилля і датчик перикардіального удару, які розміщені на основній панелі блока тулуба і оперативно взаємодіють з кронштейном. З боку спини на блоці тулуба встановлюють датчик удару у вигляді оптоелектронної пари, закріпленої на загальній плиті блока тулуба під деформованим розрізом, виконаним в оболонці тулуба в міжлопатковій області. Тренажер також забезпечує можливість оперативної взаємодії оптоелектронних пар датчика накладення іммобілізаційних шин з власне іммобілізаційними шинами, розміщення яких передбачено в області кінцівок і стегна /1/. Недоліком найближчого аналога є складність конструкції та складність набуття навичок здійснення першої невідкладної та реанімаційної допомоги, пов'язаних з використанням виключно стаціонарного обладнання (зокрема анатомічного дисплея) підтримки їх роботи, що в реальних "польових" умовах (де анатомічний дисплей відсутній) істотно знижує чіткість і послідовність виконання реанімаційних дій. Задачею даної корисної моделі є створення безпечного багатофункціонального роботатренажера для практичного навчання сучасним навичкам невідкладної та реанімаційної допомоги, який за рахунок конструктивних особливостей дозволить підвищити ефективність практичного навчання і максимально наблизити анатомічні та реанімаційні уявлення до вимог щоденної медичної практики. Технічним результатом, очікуваним від застосування запропонованої корисної моделі, є відпрацювання прийомів надання першої медичної та реанімаційної допомоги постраждалим людям в умовах максимально наближених до реальних. Поставлена задача вирішена в роботі-тренажера, який містить персональний комп'ютер, оснащений відповідною програмою, муляж людини, з еластичною зовнішньою оболонкою, блок 1 UA 117195 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 голови, блок тулуба, відповідно до заявленої корисної моделі, всередині блока тулуба (під його поверхнею, в районі грудини) розміщений датчик трьох рівнів зусилля при непрямому масажі серця (НМС): індикації слабкого натискання, приєднаний до індикатора, що випромінює жовтий колір, розташований в районі правої ключиці; індикації ефективного натискання, приєднаний до індикатора, що випромінює зелений колір, розташований в районі правої ключиці; індикації занадто сильного натискання, приєднаний до індикатора, що випромінює червоний колір, розташований в районі правої ключиці. Всередині блока тулуба (під його поверхнею, в районі гортані) розміщені три датчика: індикації достатнього кута закидання голови, приєднаний до індикатора, що випромінює зелений колір, розташований в районі лівої ключиці; індикації ефективно проведеного вдиху штучної вентиляції легенів (ШВЛ), приєднаний до індикатора, що випромінює синій колір, розташований в районі лівої ключиці; індикації перелому мечоподібного відростка, приєднаний до індикатора, що випромінює червоний колір. Всі перераховані датчики і світлові індикатори приєднані до комп'ютера за допомогою USB порту через блок управління, який містить мікроконтролер, що виконаний на основі інтегральної мікросхеми. До блока управління підключені: адаптер живлення; вбудований акумулятор; кнопка включення тренажера; кнопка включення світлової індикації, додатково муляж людини містить верхні і нижні кінцівки. Заявлена корисна модель проілюстрована наступними ілюстративними матеріалами: на фіг. 1 - загальний вигляд робота-тренажер (вигляд спереду); на фіг. 2 - принципова електрична блок-схема робота-тренажера; на фіг. 3 - загальний вид блока управління; на фіг. 4 - перше діалогове вікно, що відкривається на персональному комп'ютері (ПК); на фіг. 5 - друге діалогове вікно, що відкривається на персональному комп'ютері (ПК); Робот-тренажер містить (фіг. 1) персональний комп'ютер (1), оснащений відповідною програмою, муляж людини, що складається з блока голови (2), блока тулуба (3), верхніх (4) і нижніх (5) кінцівок. Муляж людини має еластичну зовнішню оболонку. Усередині блока тулуба (під його поверхнею, в районі грудини) розміщений датчик (6) трьох рівнів зусилля при непрямому масажі серця (НМС): індикації слабкого натискання, приєднаний до індикатора, що випромінює жовтий колір (7), розташований в районі правої ключиці; індикації ефективного натискання, приєднаний до індикатора, що випромінює зелений колір (8), розташований в районі правої ключиці; індикації занадто сильного натискання (внаслідок чого - перелом ребер), приєднаний до індикатора, що випромінює червоний колір (9), розташований в районі правої ключиці. В середині блока тулуба (під його поверхнею, в районі гортані) розміщені три датчика: індикації достатнього кута закидання голови (10), приєднаний до індикатора (11), що випромінює зелений колір, розташований в районі лівої ключиці; індикації ефективно проведеного вдиху штучної вентиляції легенів (ШВЛ) (12), приєднаний до індикатора, що випромінює синій колір (13), розташований в районі лівої ключиці; індикації перелому мечоподібного відростка (14), приєднаний до індикатора, що випромінює червоний колір (15). Всі перераховані датчики і світлові індикатори (фіг. 2) приєднані до комп'ютера (1) за допомогою USB порту (16) через блок управління (17), що містить мікроконтролер (22), виконаний на основі інтегральної мікросхеми. До блока управління (17) (фіг. 3) підключені: адаптер живлення (18); вбудований акумулятор (19); кнопка включення тренажера (20); кнопка включення/вимикання світлової індикації (21). Для проведення практичних занять з надання першої невідкладної та реанімаційної допомоги робот-тренажер використовують наступним чином: 1. Тренажер покласти на горизонтальну жорстку поверхню. 2. Накрити ротову порожнину тренажера санітарною одноразовою серветкою. 3. Під'єднати тренажер до електричної мережі (при підключенні тренажера відбувається автоматична зарядка вбудованого акумулятора (19). 4. Під'єднати тренажер до ПК (1) (за необхідності). 5. Включити тренажер кнопкою (20). 6. Здійснити навчально-реанімаційні дії. 7. В разі забруднення робот-тренажер слід протерти тканиною або ватними тампонами, що змочені спиртом або мильним розчином. Опис роботи з програмою. Для роботи з програмою необхідно запустити файл з розробленою заявником програмою під назвою "Тарас". Після запуску програми з'являється діалогове вікно (фіг. 4). У лівій частині діалогового вікна розташоване поле реєстрації учня, в якому вводяться ПІБ і додаткові дані 2 UA 117195 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 (посада, ПІБ другого учня (рятувальника) тощо). У нижній лівій частині розташовується вікно вибору мови, можна вибрати російську, українську або англійську мову. У правій частині діалогового вікна розташовується розділ вибору режиму реанімації. Можна вибрати один з 5 режимів: 1. Режим реанімації двома рятувальниками (1:5); 2. Режим реанімації одним рятувальником (2:15); 3. Режим реанімації (2:30), рекомендований Європейською Радою з реанімації; 4. Режим реанімації (30:2), рекомендований Європейською Радою з реанімації; 5. Режим користувача. При виборі режиму користувача, навпроти напису "Призначений для режиму користувача", з'являється піктограма "шестірня", натиснувши на яку з'являється діалогове вікно налаштувань режиму користувача (фіг. 5). Налаштування, що призначені для режиму користувача, дозволяють налаштовувати 7 параметрів: 1. Кількість вдихів ШВЛ - 1 або 2 вдихи. 2. Кількість натискань НМС - кількість правильних натискань НМС, при якому програма зараховує цикл. 3. Кількість правильних циклів - кількість правильних циклів, при яких реанімація вважається успішною (якщо вони були виконані за відведений час і не було зроблено критичних помилок). 4. Загальний час, хв. - загальний час, що відводиться на реанімацію. 5. Час пожвавлення, хв - проміжок часу, за який має бути виконано необхідну кількість правильних циклів, в межах загального часу. 6. Початок циклу: (вдих/натискання) - дія, яка починає цикл. 7. Кількість рятувальників - 1 або 2 рятувальника. Після вибору режиму реанімації можна приступати до навчання або іспиту, натиснувши відповідно кнопку "Навчання" або "Іспит". У режимі "Навчання" всі дії реаніматора відображаються на екрані монітора. У режимі "Іспит" дії реаніматора не відображаються на екрані монітора, виводиться лише результат реанімації (оживляючи, НЕ оживляючи). Для відключення індикації процесу реанімації під час іспиту призначена кнопка (19). При натиснутій кнопці процес реанімації відображається за допомогою світлової індикації, що дуже зручно під час навчання. При відключеній кнопці (19) світлова індикація відключена використовується під час іспиту. Правила проведення НМС: 1. Переконатися у відсутності пульсу на сонній артерії. 2. Розташувати долоню однієї руки на грудній клітині робота на 2-3 см вище мечоподібного відростка так, щоб великий палець був спрямований в бік живота або підборіддя тренажера, долоню іншої руки покласти зверху. 3. Перемістити свій центр ваги на грудну клітину робота і здавлювати її випрямленими в ліктях руками. 4. Слід проводити компресію грудної клітини вглиб не менше ніж на 5 см. При достатній глибині компресії під час проведення непрямого масажу серця запалюється зелене світло. При недостатній глибині компресії запалюється жовте світло, для досягнення позитивного результату слід збільшити глибину компресії. У разі перевищення допустимої частоти натискань, грудна клітина тренажера не встигає повернутися в початкове положення і тоді подальше натиснення на грудину призводить до перелому ребер. У цьому випадку на грудній клітині робота загоряється червоне світло, що вказує на перелом ребра. Програмою тренажера допускається перелом тільки 5-ти ребер. Перелом шести ребер призводить до "фатальної помилки", подальше проведення реанімації неможливо. Необхідно перезапустити програму. Правила проведення ШВЛ: 1. Одягти індивідуальну одноразову маску, прикривши свій рот і ніс для профілактики інфікування. 2. Пальцями лівої руки затиснути ніс тренажера. 3. Обхопити долонею правої руки підборіддя і щоки робота і закинути голову так, щоб підборіддя, шия і груди виявилися на одному рівні, після чого загориться зелене світло. 4. Зробити короткий видих в рот тренажера з максимальним зусиллям. 3 У разі надходження достатнього об'єму повітря (не менше 500 см ) в "легені" робота у нього підніметься грудна клітка і загориться синє світло. Якщо при проведенні вдиху ШВЛ синє світло не загорілося, то обсягу повітря не вистачило з наступних причин: 3 UA 117195 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 - Кут закидання голови вибраний неправильно; - Недостатній обсяг повітря, що було вдихнуте. При виконанні комплексу серцево-легеневої реанімації неприпустимо робити велику паузу в здійсненні непрямого масажу серця. У зв'язку з цим зайвий вдих ШВЛ призводить до скиду (обнуління) всіх результатів циклу і цикл реанімації потрібно починати спочатку. Щоразу після закінчення занять рекомендується протирати спиртом ротову порожнину робота. Час пожвавлення робота значно збільшується в разі вчинення таких помилок: • проведення реанімації з порушенням вибраного співвідношення (режиму); • тривалої перерви в натисканні НМС і проведенні ШВЛ; • здійснення зайвого вдиху ШВЛ. Фатальні помилки при проведенні реанімації, які вимагають перезапуску програми: • перелом мечоподібного відростка; • перелом шести ребер. Режими реанімації. При проведенні реанімації ШВЛ повинна проводитися в суворій відповідності і послідовності з масажем серця. У всіх випадках МОЖНА виконувати штучний вдих ОДНОЧАСНО з компресійними поштовхами. 1. Режим реанімації одним рятувальником (2:15). Використовується для відпрацювання дій по реанімації "Потерпілого" одним рятувальником в співвідношенні 2:15 (ШВЛ + непрямий масаж серця), тобто після двох вдихів слід здійснити п'ятнадцять компресійних поштовхів грудини. Протягом 2 хвилин виконується 11 циклів. 2. Режим реанімації двома рятувальниками (1:5). Використовується для відпрацювання дій по реанімації "Потерпілого" двома рятувальниками в співвідношенні 1:5 (ШВЛ + непрямий масаж серця), тобто один надає допомогу, роблячи один вдих в легені, потім другий здійснює п'ять компресійних поштовхів грудини. Протягом двох хвилин виконується 20 циклів. Дії рятувальників обов'язково повинні бути узгоджені. 3. Режим реанімації (2:30), рекомендований Європейською Радою з реанімації. Використовується для відпрацювання дій по реанімації "Потерпілого" в співвідношенні 2:30 (ШВЛ + непрямий масаж серця), тобто після двох вдихів слід здійснити тридцять компресійних поштовхів грудини. Протягом двох хвилин виконується 5 циклів. 4. Режим реанімації (30:2), рекомендований Європейською Радою з реанімації. Використовується для відпрацювання дій по реанімації "Потерпілого" в співвідношенні 2:30 (непрямий масаж серця + ШВЛ), тобто після тридцяти компресійних поштовхів грудини слід здійснити два вдихи. Протягом двох хвилин виконується 5 циклів. Згідно з рекомендаціями Американської кардіологічної асоціації, Міжнародного погоджувальної комітету з реанімації і Європейської ради з реанімації - незалежно від кількості учасників оптимальним співвідношенням є тридцять натискань непрямого масажу серця на два вдиху ШВЛ (30:2). Заявлена корисна модель перевірена на практиці. Запропонований робот-тренажер не містить у своєму складі жодних конструктивних елементів чи матеріалів, які неможливо було б відтворити на сучасному етапі розвитку науки і техніки, при цьому може бути реалізований промисловим способом в умовах серійного виробництва. Разом із тим, у відомих джерелах патентної та іншої науково-технічної інформації не виявлено конструкцій і зразків роботівтренажерів із вказаною сукупністю суттєвих ознак. Джерело інформації: 7 1. Патент РФ № 2144218, МПК G09В 23/28, опублікований 10.01.2000. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 60 1. Робот-тренажер, що містить персональний комп'ютер (1), оснащений відповідною програмою, муляж людини з еластичною зовнішньою оболонкою, блок голови (2), блок тулуба (3), який відрізняється тим, що всередині блока тулуба (під його поверхнею, в районі грудини) розміщений датчик (6) трьох рівнів зусилля при непрямому масажі серця (НМС): індикації слабкого натискання, приєднаний до індикатора, що випромінює жовтий колір (7), розташований в районі правої ключиці; індикації ефективного натискання, приєднаний до індикатора, що випромінює зелений колір (8), розташований в районі правої ключиці; індикації занадто сильного натискання, приєднаний до індикатора, що випромінює червоний колір (9), розташований в районі правої ключиці, а також всередині блока тулуба (під його поверхнею, в районі гортані) розміщені три датчика: індикації достатнього кута закидання голови (10), 4 UA 117195 U 5 10 приєднаний до індикатора (11), що випромінює зелений колір, розташований в районі лівої ключиці; індикації ефективно проведеного вдиху штучної вентиляції легенів (ШВЛ) (12), приєднаний до індикатора, що випромінює синій колір (13), розташований в районі лівої ключиці; індикації перелому мечоподібного відростка (14), приєднаний до індикатора, що випромінює червоний колір (15), всі перераховані датчики і світлові індикатори приєднані до комп'ютера (1) за допомогою USB порту (16) через блок управління (17), що містить мікроконтролер, що виконаний на основі інтегральної мікросхеми, при цьому до блока управління (17) підключені: адаптер живлення (18) через роз'єм (23); вбудований акумулятор (19); кнопка включення тренажера (20); кнопка включення/вимикання світлової індикації (21). 2. Робот-тренажер за п. 1, який відрізняється тим, що муляж людини додатково містить верхні (4) і нижні (5) кінцівки. 5 UA 117195 U 6 UA 117195 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7