Робот-тренажер

Робот-тренажер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относиться к области медицины, а именно к тренажерам, предназначенным для обучения навыкам реанимации и отработки приемов оказания первой медицинской помощи пострадавшим людям.

Известен тренажер для обучения приемам помощи человеку при неотложных состояниях [1], состоящий из персонального компьютера, муляжа человека с блоком головы, блоком туловища, верхними и нижними конечностями, снабженными имитаторами пульса и наружных кровотечений. Устройство содержит в своем составе схему дефибрилляции, анатомический дисплей и систему управления процессом обучения, при этом блок головы снабжен имитатором наружного височного кровотечения и содержит датчики наложения давящей повязки прижатия височной артерии, которые установлены в области козелка уха. Блок туловища включает в свой состав имитатор наружного кровотечения с датчиком наложения окклюзионной повязки, а также имитатор тонов сердца. Нижние и верхние конечности известного тренажера снабжены датчиками наложения иммобилизационных шин, наложения кровоостанавливающих жгутов и пальцевых прижатий артерий. В известном тренажере анатомический дисплей интегрирован со схемой дефибрилляции и снабжен двумя выносными электродами, а датчики дефибрилляции закреплены в муляже человека, причем все датчики подключаются к системе управления, обеспечивая связку анатомического дисплея и муляжа человека. Одной из особенностью данного тренажера является то, что имитатор тонов сердца выполнен в виде электродинамической головки, закрепленной в области сердца на внутренней поверхности имитатора грудной клетки. Тренажер также содержит модель пряжки поясного ремня, взаимодействующую с блоком туловища и помещенную в области талии муляжа человека, а также датчик выдвижения нижней челюсти, который выполнен, по меньшей мере, содержащим две оптоэлектронные пары, установленные на восходящих ветвях нижней челюсти. Помимо указанных датчиков устройство также содержит датчик наружного массажа сердца, датчик чрезмерного усилия и датчик перикардиального удара, которые размещены на основной панели блока туловища и оперативно взаимодействуют с кронштейном. Со стороны спины на блоке туловища устанавливают датчик удара в виде оптоэлектронной пары, закрепленной на общей плите блока туловища под деформированным разрезом, выполненным в оболочке туловища в межлопаточной области. Тренажер также обеспечивает возможность оперативного взаимодействия оптоэлектронных пар датчика наложения иммобилизационных шин с собственно иммобилизационными шинами, размещение которых предусмотрено в области конечностей и бедра.

Недостатком этого аналога является сложность конструкции и приобретение навыков, сопряженных с использованием исключительно стационарного оборудования (в частности, анатомического дисплея) поддержки их выработки, что в реальных условиях (где анатомический дисплей отсутствует) существенно снижает четкость и последовательность выполнения реанимации, вплоть до совершения ошибочных действий.

Известен робот-тренажер [2], который имитирует тело человека и содержит имитатор дыхания через рот, имитатор проходимости верхних дыхательных путей, связанный с имитатором легких, имитатор запрокидывания головы, имитатор грудной клетки, шарнирно закрепленный в области шеи и ключицы, а также имитатор пульсации сонной артерии, два имитатора реакции зрачка, датчик надавливания и датчик ускорения. Робот-тренажер снабжен блоком индикации, связанным с упомянутыми датчиками, причем датчик ускорения расположен под имитатором легких, снабженного датчиком объема вдыхаемого воздуха, имитаторы грудной клетки и легких разделены между собой пластиной, которая шарнирно закреплена на одной оси с имитатором грудной клетки, при этом пластина подпружинена относительно имитатора грудной клетки. Все датчики робота-тренажера установлены с возможностью передачи сигнала на электронный блок обработки сигналов. Помимо указанных блоков и элементов, устройство снабжено полупрозрачной оболочкой грудины с изображением ребер, под которыми поместили имитатор кровеносной системы, выполненный из соединенного с источником света оптического волокна с боковым излучением. В известном устройстве имитаторы дыхания через рот и носовых дыхательных путей соединены посредством одной трубки в тройник с имитатором проходимости верхних дыхательных путей, причем между имитатором проходимости верхних дыхательных путей и имитатором легких установлен обратный клапан.

На имитаторе конечности, выполненной в виде руки робота-тренажера, в области запястья размещены элементы блока индикации, причем этот имитатор конечности соединен с муляжом тела человека с возможностью вращения по меньшей мере в плечевом суставе. Датчики усилия нажатия располагают в этом устройстве в области ключиц и мечевидного отростка, а введенный в муляж головы светодиод создает при помощи светотеневой маски имитатор зрачка.

Дренажная система, оснащенная бактерицидным фильтром, взаимодействует с имитатором легких и препятствует возможности возникновения процессов перекрестного переноса инфекции во время эксплуатации робота-тренажера.

Рассматриваемому известному устройству присущи следующие недостатки. Во-первых, у него ограничены функциональные возможности обучения, например, на данном роботе-тренажере не представляется возможным освоить навык по выводу пострадавшего из коматозного состояния, поскольку при перевороте робота-тренажера на живот у него отсутствует проходимость дыхательных путей. Во-вторых, наличие блока индикации на предплечье руки в зоне, доступной для взгляда обучаемого, приводит к выработке у него устойчивой почти рефлекторной попытки отслеживания результата выполнения своих действия, что безусловно можно отнести к вредному навыку. И, наконец, при освоении процедуры искусственной вентиляции легких вследствие недостаточной конструктивной проработки устройства возможна ситуации индикации успешности в отработке этого навыка по параметру подъема имитатора грудной клетки (даже при не зажатых крыльях имитатора носа) сильной по динамике струей воздуха, вдыхаемого обучаемым в ротовое отверстие имитатора рта робота-тренажера. В реальной ситуации (с конкретным пострадавшим) маловероятно поднятие его грудной клетки при осуществлении искусственной вентиляции легких без зажатия крыльев носа, следовательно, навык обязательного блокирования проходимости воздуха через носовые отверстия при проведении искусственной вентиляции легких может не закрепиться у обучаемого, что также является причиной снижения качества обучения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату аналогом является тренажер для отработки навыков первой медицинской помощи [3], который состоит из муляжа тела человека, снабженного анатомическими ориентирами, и каркаса. Муляж тела человека снабжен блоком головы, который образует имитатор ротового и носового дыхательных отверстий, а также имитатор реакции зрачков глаз, блоком шеи, содержащем имитатор пульсации сонной артерии, блоком туловища с клапаном вдоха и имитатором дыхательных движений имитатора грудной клетки, группу датчиков вдоха, нажатия и удара, причем указанные датчики связаны с устройством управления, образованным цифровым вычислительным средством, и блоком отображения информации. Муляж тела человека известного устройства выполнен из эластичной оболочки, имитирующей кожу (в частности, может применяться пластизол) так, что объединяет в одно целое блок головы, блок шеи и блок туловища. При этом в зоне примыкания блока шеи к блоку головы (со стороны спины муляжа тела человека) эластичная оболочка образует складку.

Эластичная оболочка муляжа тела человека жестко скреплена с каркасом известного устройства, образованным двумя независимыми друг от друга частями в виде опорных оснований, содержащих стойки, нижними концами этих стоек, а на верхних концах стоек позиционированы сами опорные основания, помещенные соответственно в затылочной и спинной областях муляжа тела человека.

Имитатор грудной клетки оснащен датчиком нажатия, имитатором мечевидного отростка и имитатором ключиц.

Работу сердца в тренажере воспроизводит имитатор пульсации сонной артерии. Он смонтирован посредством упругой пластины на плите каркаса блока туловища и установлен так, что соприкасается с эластичной оболочкой муляжа тела человека. При этом имитатор пульсации сонной артерии конструктивно исполнен как электромагнит, снабженный пластиной, а его якорь смонтирован с возможностью взаимодействия с указанной пластиной, содержащей в зоне взаимодействия с ним эластичную прокладку. Сам электромагнит при помощи диэлектрического элемента подвешивают на вышеупомянутой пластине на скобе так, что он взаимодействует в зоне расположения сонной артерии с плоской пружиной.

Конструктивной особенностью клапана вдоха, используемого в устройстве-прототипе, является то, что он снабжен нажимным штоком, расположенным со стороны выходного отверстия, при этом нажимной шток жестко связан с подпружиненной запорной пластиной, расположенной в корпусе клапана и установленной с возможностью взаимодействия с его кольцевым седлом, выполненным в корпусе клапана вдоха. Обратный клапан также смонтирован внутри этого же корпуса.

Имитатор дыхательных движений рассматриваемого устройства выполнен в виде герметичного мешка, который помещен на монтажную плиту каркаса блока туловища. С этой монтажной плитой посредством шарнира скреплена одним из своих концов подвижная пластина, соединенная по меньшей мере одной пружиной с имитатором грудной клетки. Имитатор грудной клетки, в одном из вариантов исполнения, представляет собой профилированную пластину, своим собственным шарниром скрепленную с той же монтажной плитой, что и предыдущие узлы. Концы упомянутой пружины жестко скреплены, с одной стороны пружины, с подвижной пластиной герметичного мешка имитатора дыхательных движений, а с другой ее стороны, с профилированной пластиной имитатора грудной клетки. Второй вариант исполнения имитатора дыхательных движений предполагает применение сильфона, один из концов которого закреплен на поверхности монтажной плиты, а второй конец - связан с профилированной пластиной имитатора грудной клетки. Взаимодействие имитатора складки кожи со штоком клапана вдоха обеспечивается за счет поворотного рычага, шарнирно установленного на опорном основании блока туловища в зоне имитатора складки кожи.

Рассматриваемый тренажер принят в качестве устройства-прототипа заявляемого робота-тренажера

Устройство-прототип обладает рядом недостатков, наиболее значимые из которых описаны ниже. Как и в случае предыдущего аналога, у прототипа ограничены функциональные возможности в части обучения. Конкретно, на нем невозможна отработка навыков по выводу пострадавшего человека из состояния комы из-за отсутствия в устройстве аппаратной реализации данного режима обучения. Также не представляется возможным обеспечить обучение правильным навыкам переноса пострадавшего с одного места в другое вследствие отсутствия в прототипе аппаратной реализации контроля положения муляжа тела человека в пространстве.

Из-за того, что конструкция имитатора грудной клетки скреплена с эластичной оболочкой тренажера-прототипа локально (в нескольких точках) и только со спины муляжа тела человека, при эксплуатации тренажера с использованием элемента обучения навыкам в виде надавливания на имитатор грудной клетки может происходить неконтролируемое смещение эластичной оболочки относительно внутреннего каркаса. Поскольку эффект существенного смещения кожного покрова человека в реальных условиях воздействия на него механическим усилием отсутствует, происходящее смещение эластичной оболочки тренажера вызывает у обучаемого по меньшей мере замешательство. Следовательно, качество обучения реанимационным навыкам, которые в составе своих операций в той или иной мере содержат механическое воздействие на имитатор грудной клетки (например, непрямой массаж сердца) снижается. При этом неудачное конструктивное решение узла крепления эластичной оболочки к каркасу в прототипе является причиной сокращения срока ее службы.

Расположение блока индикации на предплечье руки муляжа конечности тела человека тренажера-прототипа в зоне, доступной для оперативного обзора обучающимся, приводит к выработке у него устойчивой склонности к отслеживанию результата выполнения своих действия, которую безусловно можно отнести к исключительно вредному навыку.

В прототипе имитацию пульса обеспечивает электромагнитное реле, которое процесс своего функционирования сопровождает звуковым эффектом в форме дребезжания. Поскольку в реальных условиях реанимации пульс пострадавшего практически беззвучен для находящегося рядом человека, дребезжание электромагнитного реле является побудительной причиной привития обучаемому недопустимого паразитного навыка - навыка контроля наличия пульса в тренажере по распространяющемуся в воздушной среде звуку техногенного происхождения.

В устройстве-прототипе узел, имитирующий ротовое, носовое и глоточное пространство, выполнен как тройник, снабженный соответствующими гибкими трубками. Данное конструктивное решение имеет органично присущий тройнику недостаток, проявляющийся при обучении навыкам проведения искусственной вентиляции легких. Он заключается в том, что в ряду последовательных действий, предшествующих вдоху обучаемого в ротовое отверстие имитатора рта тренажера, может из-за ошибки обучаемого отсутствовать зажатие носовых отверстий имитатора носа, однако подъем имитатора грудной клетки муляжа тела человека тренажера может произойти от мощного потока вдыхаемого воздуха. Следовательно зажатие носовых отверстий имитатора носа, как неотъемлемая составляющая часть навыка стабильного проведения искусственной вентиляции легких, может быть успешно не усвоена обучающимся, что снижает качество подобного рода обучения до недопустимого уровня.

Задача, на решение которой направлена заявленное изобретение, состоит в повышении качества обучения

Техническим результатом, ожидаемым от применения предлагаемого изобретения, является отработка приемов оказания первой медицинской помощи пострадавшим людям в максимально приближенных к реальным условиях.

Технический результат достигается тем, что робот-тренажер, содержащий эластичную оболочку в виде муляжа тела человека, составной каркас, средства фиксации каркаса с эластичной оболочкой, имитаторы глаз, выполненные с возможностью визуализации реакции зрачка, имитатор рта, снабженный линией губ и ротовым отверстием, имитатор носа, снабженный крыльями носа, имитатор грудной клетки, образованный профилированной пластиной, имитатор легких, выполненный в виде эластичного мешка, снабженного входным отверстием, и закрепленный внутри имитатора грудной клетки, имитатор трахеи, выполненный в виде гибкой трубки, один из концов которой соединен с входным отверстием имитатора легких, имитатор пульсации сонной артерии, снабженный электромагнитным исполнительным механизмом, блок индикации, средство управления с блоком питания, обратный клапан, и датчик удара, дополнительно оснащен имитатором ротоносоглотки, имитатором связок, имитатором языка, датчиком зажатия отверстий имитатора носа, датчиком принудительного поступления воздуха в ротовое отверстие имитатора рта, датчиком пространственного положения имитатора языка и средством индикации боли, причем имитатор языка выполнен в виде сферы, имитатор ротоносоглотки выполнен в виде камеры, содержащей входное отверстие, изготовленное в верхней торцевой части камеры и соединенное с имитатором рта через обратный клапан, выходное отверстие, изготовленное в донной торцевой части камеры и соединенное с вторым концом имитатора трахеи, сопло, выполненное в центральной области стенки камеры в форме отверстия, формирователь струи воздуха, выполненный в виде воздуховода, одним из своих концов жестко скрепленной с внутренней поверхностью стенки в области, примыкающей к входному отверстию, а вторым своим концом позиционированный у сопла симметрично его отверстию, клапан сопла, установленный с внешней стороны камеры с возможностью взаимодействия с датчиком зажатия отверстий имитатора носа, при этом в качестве средства фиксации каркаса с эластичной оболочкой применен имитатор связок, выполненный в виде текстильной липучки типа "репейник", закрепленной на обращенных друг к другу поверхностях каркаса и эластичной оболочки, а имитатор легких снабжен выходным отверстием, причем средство индикации боли выполнено в виде датчика давления, установленного внутри одной их конечностей муляжа тела человека, при этом блок индикации размещен на передней стенке имитатора грудной клетки в виде распределенных звуковых и оптических источников информации.

Желательно, чтобы профилированная пластина имитатора грудной клетки в продольном сечении имела подковообразный вид и была снабжена отверстием в зоне наибольшей кривизны.

Целесообразно, чтобы электромагнитный исполнительный механизм имитатора пульсации сонной артерии был выполнен в виде вибрационного электрического двигателя.

Предпочтительно, чтобы имитатор пульсации сонной артерии был помещен в эластичную трубку, которая прикреплена изнутри эластичной оболочки муляжа тела человека в зоне сонной артерии посредством имитатора связок.

Имеет значение, чтобы каркас головы муляжа тела человека был выполнен из профилированных по ее форме пластин, первые концы которых шарнирно связаны между собой в лобно-темянной области головы муляжа тела человека, а вторые концы которых взаимодействовали бы в шейной зоне с распоркой посредством замкового соединения.

Целесообразно, чтобы датчик принудительного поступления воздуха в имитатор рта был выполнен в виде датчика давления и был закреплен вблизи входного отверстия имитатора ротоносоглотки.

Желательно, чтобы имитатор легких закреплялся внутри имитатора грудной клетки посредством имитатора связок.

Предпочтительно, чтобы имитатор ротоносоглотки содержал буртик, размещенный по кромке отверстия сопла со стороны внутреннего объема его камеры.

Имеет значение, чтобы воздуховод был выполнен в виде пластины или патрубка.

Желательно, чтобы площадь проходного сечения патрубка была не меньше площади входного отверстия имитатора ротоносоглотки.

Сопоставительный анализ заявленного изобретения с устройством-прототипом позволил выявить следующие обстоятельства. Предлагаемый объект притязаний отличается от устройства-прототипа наличием новых существенных признаков, характеризующих введение в конструкцию робота-тренажера имитатора ротоносоглотки, имитатора связок, датчика зажатия носовых отверстий, датчика принудительного поступления воздуха в ротовое отверстие имитатора рта, датчик пространственного положения имитатора языка и средство индикации боли, а также иным конструктивным выполнением общих существенных признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии предложенного технического решения критерию изобретения "новизна".

Приведенные выше отличительные признаки необходимы и достаточны для достижения заявленного технического результата в единой совокупности со всеми признаками заявленного устройства. Из существующего уровня техники заявителем не было установлено известных технических решений, содержащих признаки, тождественные и/или эквивалентные отличительным признаком предложенного изобретения и обуславливающие раздельно, в частичном или полном составе достижение заявленного технического результата, отражающего решение давно известной проблемы при получении особо хороших результатов. Заявленная конструкция робота-тренажера из уровня техники явным образом не вытекала и не являлась очевидной. В связи с этими доводами представляется возможным сделать вывод о том, что, по мнению заявителя, предложенный им объект промышленной собственности соответствует критерию "изобретательский уровень".

Заявленное изобретение иллюстрируется чертежами:

- на Фиг.1 схематично представлено сечение робота-тренажера в сборе;

- на Фиг.2 схематично изображен фрагмент сечения головы муляжа тела человека тренажера с общим видом функциональных связей размещенного в нем имитатора ротоносоглотки;

- на Фиг.3 схематично изображен фрагмент сечения головы муляжа тела человека в положении, которое моделирует размещение пострадавшего на горизонтальной поверхности лицом вверх, с условным сечением камеры имитатора ротоносоглотки;

- на Фиг.4 схематично изображен фрагмент сечения головы муляжа тела человека в положении, которое моделирует размещение пострадавшего на горизонтальной поверхности лицом вниз, с условным сечением камеры имитатора ротоносоглотки;

- на Фиг.5 схематично изображен фрагмент сечения запрокинутой для проведения искусственной вентиляции легких блока головы муляжа тела человека в состоянии, когда крылья носа имитатора носа не подвергнуты сжатию, в совокупности с изображением условного сечения камеры имитатора ротоносоглотки;

- на Фиг.6 схематично изображен фрагмент сечения запрокинутой для проведения искусственной вентиляции легких головы муляжа тела человека в состоянии, когда крылья носа имитатора носа подвергнуты сжатию, в совокупности с изображением условного сечения камеры имитатора ротоносоглотки;

- на Фиг.7 схематично представлено сечение муляжа тела человека в зоне сочленения муляжа конечности с муляжом туловища, граница которой оснащена средством индикации боли (вид сбоку);

- на Фиг.8 схематично представлен муляж тела человека в зоне сочленения муляжа конечности с муляжом туловища, граница которой оснащена средством индикации боли (вид со спины);

- на Фиг.9 схематично представлен фрагмент функциональной электросхемы заявляемого робота-тренажера.

Перечень позиций.

1. Эластичная оболочка.

2. Голова муляжа тела человека.

3. Туловище муляжа тела человека.

4. Нижняя конечность муляжа тела человека.

5. Каркас головы.

6. Пластина каркаса головы.

7. Распорка каркаса головы.

8. Имитатор связок в виде текстильной липучки.

9. Имитаторы глаз.

10. Линия губ имитатора рта.

11. Ротовое отверстие имитатора рта.

12. Имитатор носа.

13. Крылья носа.

14. Подковообразная пластина имитатора грудной клетки.

15. Отверстие в подковообразной пластине имитатора грудной клетки.

16. Входное отверстие имитатора легких.

17. Эластичный мешок имитатора легких.

18. Выходное отверстие имитатора легких.

19. Рабочий объем имитатора легких.

20. Имитатор трахеи.

21. Имитатор пульсации сонной артерии.

22. Блок индикации.

23. Имитатор ротоносоглотки.

24. Камера имитатора ротоносоглотки.

25. Входное отверстие имитатора ротоносоглотки.

26. Выходное отверстие имитатора ротоносоглотки.

27. Сопло имитатора ротоносоглотки.

28. Буртик сопла имитатора ротоносоглотки.

29. Воздуховод.

30. Имитатор языка.

31. Обратный клапан.

32. Датчик принудительного поступления воздуха в ротовое отверстие;

33. Датчик зажатия носовых отверстий в имитаторе носа;

34. Клапан сопла;

35. Датчик пространственного положения имитатора языка;

36. Узел сочленения туловища и одной из нижних конечностей, содержащий встроенное средство индикации боли;

37. Отверстие в узле сочленения;

38. Датчик давления средства индикации боли;

39. Направление движения воздушного потока.

40. Датчик удара;

41. Датчик поднятия грудной клетки;

42. Датчик нажатия на мечевидный отросток

43. Индикатор нажатия на мечевидный отросток;

44. Кнопка выбора режима работы;

45. Система управления, содержащая блок питания.

Робот-тренажер содержит эластичную оболочку 1 (Фиг.1), которая может быть изготовлена, например, из пластизола, объединяющую в единое целое голову муляжа тела человека 2 (Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3, Фиг.4, Фиг.4 и Фиг.6), туловище муляжа тела человека 3 (Фиг.1, Фиг.7 и Фиг.8) и конечности муляжа тела человека, в том числе нижнюю конечность 4 (Фиг.7 и Фиг.8). В голове муляжа тела человека 2 (Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3, Фиг.4, Фиг.4 и Фиг.6) размещен каркас головы 5 (Фиг.1), состоящий из профилированных по форме головы пластин 6 (Фиг.1), первые концы которых шарнирно (не показано) связаны между собой в лобно-теменной области головы 2 (Фиг.1) муляжа тела человека, а вторые концы которых взаимодействуют в шейной зоне с распоркой каркаса головы 7 (Фиг.1) благодаря замковому соединению (не показан). Каркас головы 5 (Фиг.1) муляжа тела человека плотно прижат с внутренней стороны к поверхности эластичной оболочки 1 (Фиг.1) и может быть скреплен с последней посредством использования средства фиксации каркаса (не показано). В одном и вариантов изготовления каркас головы 5 (Фиг.1) может быть выполнен складным, то есть по типу каркаса зонтика. В этом случае облегчается сборка и настройка упомянутого узла робота-тренажера вне эластичной оболочки 1 (Фиг.1), что помогает поднять как само качество сборки, так и качество настройки (подгонки). В устройстве для фиксации преимущественно эластичной оболочки 1 (Фиг.1) и взаимодействующими с ней элементами каркаса, в том числе каркаса головы 5 (Фиг.1), а также некоторых узлов тренажера между собой, используют имитатор связок 8 (Фиг.1), конструктивно исполненный в виде текстильной липучки типа "репейник". Предложенная конструкция имитатора связок 8 (Фиг.1) позволяет усилить демпфирование внешних механических воздействий на конструкцию робота-тренажера и, помимо существенного повышения надежности крепления, приводит к более равномерному распределению механической нагрузки на поверхности эластичной оболочки, обеспечивая продление этим срок службы робота-тренажера.

В соответствии с общепринятыми требованиями к размещению анатомических ориентиров на муляже тела человека голова 2 (Фиг.1, Фиг.2) муляжа тела человека оснащена имитаторами глаз 9 (Фиг.1, Фиг.2). Кроме этого, голова муляжа тела человека 2 (Фиг.1, Фиг.2) снабжена имитатором рта, содержащего линию губ 10 (Фиг.2) и ротовое отверстие 11 (Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3, Фиг.4, Фиг.4 и Фиг.6), имитатором носа 12 (Фиг.1, Фиг.2), снабженным крыльями носа 13 (Фиг.1, Фиг.2). Указанные элементы головы муляжа тела человека 2 (Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3, Фиг.4, Фиг.4 и Фиг.6) выполнены из того же материала, что и эластичная оболочка 1 (Фиг.1). Имитатор грудной клетки робота-тренажера образован подковообразной пластиной 14 (Фиг.1), расположенной по продольному профилю туловища, при этом в месте наибольшей ее кривизны подковообразная пластина имитатора грудной клетки 14 (Фиг.1) снабжена отверстием 15 (Фиг.1).

Имитатор легких робота-тренажера содержит входное отверстие 16 (Фиг.1) в эластичном мешке 17 (Фиг.1), а также выходное отверстие 18 (Фиг.1), образованное в нем же, обеспечивая в исходном состоянии заполнение атмосферным воздухом рабочего объема 19 (Фиг.1). Это позволяет расширить границы функциональных возможностей предлагаемого робота-тренажера, так как становится аппаратно реализуемой возможность обучения навыкам безвентиляционной сердечно-легочной реанимации, т.е. без принудительного поступления воздуха из легких спасателя в ротовое отверстие имитатора рта 11 (Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3, Фиг.4, Фиг.4 и Фиг.6).

Имитатор легких может быть изготовлен, например, по выкройке из эластичного материала, а также в качестве имитатора легких также может быть использована обычная камера спортивного мяча. В любом из этих случаев конструктивного исполнения имитатор легких закрепляется с внутренней стороны к поверхности подковообразной пластины имитатора грудной клетки 14 (Фиг.1) посредством имитатора связок 8 (Фиг.1). С входным отверстием имитатора легких 16 (Фиг.1) соединен имитатор трахеи 20 (Фиг.1), изготовленный из гибкого материала в форме трубки, пропущенной сквозь отверстие в подковообразной пластине имитатора грудной клетки 15 (Фиг.1).

В области сонной артерии в туловище 3 (Фиг.1) муляжа тела человека размещают имитатор пульсации сонной артерии 21 (Фиг.1), который изготовлен на базе электромагнитного исполнительного механизма, выполненного в виде вибрационного электрического двигателя. Прохождение этапов обучения и приобретение навыков реанимации сопровождается работой блока индикации 22 (Фиг.1), который в виде распределенных звуковых и оптических источников информации размещается на передней стенке имитатора грудной клетки.

В голове муляжа тела человека 2 (Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3, Фиг.4, Фиг.4 и Фиг.6) на каркасе головы 5 (Фиг.1) закрепляют имитатор ротоносоглотки 23 (Фиг.1, Фиг.2), образованный камерой 24 (Фиг.3, Фиг.4, Фиг.5 и Фиг.6), которая содержит входное отверстие 25 (Фиг.3, Фиг.4, Фиг.5 и Фиг.6), размещенное в ее верхней торцевой части, выходное отверстие 26 (Фиг.3, Фиг.4, Фиг.5 и Фиг.6), выполненное в ее донной торцевой части, и сопло 27 (Фиг.3, Фиг.4, Фиг.5 и Фиг.6), изготовленное в центральной области ее стенки в форме отверстия. Сопло имитатора ротоносоглотки 27 (Фиг.3, Фиг.4, Фиг.5 и Фиг.6) содержит буртик 28 (Фиг.3, Фиг.4, Фиг.5 и Фиг.6), выполненный по кромке его отверстия со стороны внутреннего объема камеры 24 (Фиг.3, Фиг.4, Фиг.5 и Фиг.6). В камере имитатора ротоносоглотки 24 (Фиг.3, Фиг.4, Фиг.4 и Фиг.6) позиционирован воздуховод 29 (Фиг.3, Фиг.4, Фиг.5 и Фиг.6), обеспечивающий стабилизацию движения потоков принудительно вдыхаемого в камеру 24 (Фиг.3, Фиг.4, Фиг.4 и Фиг.6) воздуха. Воздуховод 29 (Фиг.3, Фиг.4, Фиг.5 и Фиг.6) может быть выполнен как в виде пластины, так и в виде патрубка, в последнем случае площадь проходного сечения патрубка должна быть не меньше площади входного отверстия 25 (Фиг.3, Фиг.4, Фиг.5 и Фиг.6) имитатора ротоносоглотки. Камера имитатора ротоносоглотки 24 (Фиг.3, Фиг.4, Фиг.5 и Фиг.6) снабжена помещенным в нее имитатором языка 30 (Фиг.3, Фиг.4, Фиг.5 и Фиг.6), выполненного в виде сферы. В ротовом отверстии имитатора рта 11 (Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3, Фиг.4, Фиг.5 и Фиг.6) установлен обратный клапан 31 (Фиг.2), сопряженный с входным отверстием имитатора ротоносоглотки 25 (Фиг.3, Фиг.4, Фиг.5 и Фиг.6). Помимо него имитатор ротоносоглотки снабжен датчиком принудительного поступления воздуха в ротовое отверстие 32 (Фиг.2), а имитатор носа 12 (Фиг.1, Фиг.2) содержит в своем составе датчик зажатия носовых отверстий 33 (Фиг.3, Фиг.4, Фиг.5 и Фиг.6). С внешней стороны сопла 27 (Фиг.3, Фиг.4, Фиг.5 и Фиг.6) установлен клапан сопла 34 (Фиг.2, Фиг.3, Фиг.4, Фиг.5 и Фиг.6), взаимодействующий по цепи управления (не показана) с датчиком зажатия носовых отверстий 33 (Фиг.3, Фиг.4, Фиг.5 и Фиг.6).

Позиционирование имитатора языка 30 (Фиг.3, Фиг.4, Фиг.5 и Фиг.6) в зависимости от пространственного положения головы муляжа тела человека 2 (Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3, Фиг.4, Фиг.5 и Фиг.6) подвергается контролю посредством датчика пространственного положения имитатора языка 35 (Фиг.3, Фиг.4, Фиг.5 и Фиг.6). Узел сочленения 36 (Фиг.7, Фиг.8) туловища 3 (Фиг.7, Фиг.8) и одной из нижних конечностей 4 (Фиг.7 и Фиг.8) муляжа тела человека содержит встроенное средство индикации боли. Переход между туловищем и конечностью в узле сочленения 36 (Фиг.7 и Фиг.8) может быть выполнен, например, в виде упругой диафрагмы, которая содержит сквозное отверстие 37 (Фиг.7 и Фиг.8) способствующее правильной работе датчика давления средства индикации боли 38 (Фиг.7 и Фиг.8) вследствие газообмена с атмосферой. Для обеспечения отработки навыков прекардиального удара, заявленный робот-тренажер оснащен датчиком удара 40 (Фиг.1), который размещается под подковообразной пластиной имитатора грудной клетки 14 (Фиг.1) в имитаторе связок 8 (Фиг.1) над эластичным мешком имитатора легких 17 (Фиг.1). С противоположной стороны имитатора легких между ним и противолежащей областью подковообразной пластины имитатора грудной клетки 14 (Фиг.1), также в имитаторе связок 8 (Фиг.1) позиционирован датчик поднятия грудной клетки 41 (Фиг.1). В рассматриваемом роботе-тренажере предусмотрен контроль воздействия на мечевидный отросток, который осуществляется за счет использования датчика нажатия на мечевидный отросток 42 (Фиг.1), связанного цепью управления, например гальванической, с индикатором нажатия на мечевидный отросток 43 (Фиг.1).

Робот-тренажер также обеспечен кнопкой выбора режима работы 44 (Фиг.9), оперативно взаимодействующей с системой управления 45 (Фиг.9), которая может быть изготовлена на базе типовых вычислительных средств, например компьютера с цифровым процессором, оснащенного блоком бесперебойного питания (не показан) и необходимыми интерфейсами.

Использование предлагаемого робота-тренажера позволяет освоить следующие приемы правильного взаимодействия с пострадавшим в рамках оказания ему первой медицинской помощи и успешно закрепить изученные навыки:

- вывод пострадавшего из коматозного состояния;

- выполнение прекардиального удара (механической дефибрилляции);

- проведение сердечно-легочной реанимации, включающей в свой состав искусственную вентиляцию легких и непрямой массаж сердца;

- проведение безвентиляционной (ручной) сердечно-легочной реанимации;

- бережного и аккуратного обращения, исключающего причинение пострадавшему боли при перевязке или транспортировке.

Использование заявляемого робота-тренажера может происходить в нескольких независимых режимах, а его функционирование при выборе конкретного режима применения протекает следующим образом.

ПРИМЕР 1.

Робот-тренажер используют в режиме "ОБУЧЕНИЕ". Вначале включают электрическое питание блока управления 45 (Фиг.9). При включении система управления 45 (Фиг.9) входит в состояние автоматического самотестирования. Происходит проверка работоспособности всех датчиков, индикаторов и исполнительных устройств. В исходном состоянии указанные элементы находятся в выключенном состоянии. При положительном результате завершения процесса самотестирования робот-тренажер готов к использованию. Выбор режима осуществляют кнопкой выбора режима работы 44 (Фиг.9). Режимы работы переключаются последовательно (в частности, - обучение > экзамен > кома > боль...) при удержании в замкнутом состоянии кнопки выбора режима работы 44 (Фиг.9) в течение, например, 5 секунд.

Режим "ОБУЧЕНИЕ" характеризуется исходным состоянием, при котором не включена подсветка радужной оболочки имитатора глаз 9 (Фиг.1 и Фиг.2) и не включен имитатор пульсации сонной артерии 21 (Фиг.1). В режиме "ОБУЧЕНИЕ" обучающийся приобретает навыки проведения прекардиального удара и сердечно-легочной реанимации.

Перед тем, как приступить к реанимационным действиям в режиме "ОБУЧЕНИЕ", обучающийся должен произвести оценку состояния "пострадавшего", то есть проверить на роботе-тренажере наличие пульсации (нащупывая зону размещения сонной артерии у муляжа тела человека) и наличие подсветки радужной оболочки имитаторов глаз 9 (Фиг.1). Отсутствие указанных выше признаков указывает на необходимость приступить к выполнению реанимационных действий. Реанимационные действия, по усмотрению обучающегося, могут начаться как с нанесением прекардиального удара, так и с проведения сердечно-легочной реанимации.

В реальных условиях проведения цикла реанимационных действий, перед нанесением прекардиального удара по грудине человека, обучающийся должен прикрыть двумя пальцами его мечевидный отросток, так как при ударе этот отросток может отломиться от грудной кости и повредить печень. Поэтому удар кулаком по грудине наносится на 4-5 см выше пальцев, прикрывающих мечевидный отросток.

При освоении приема нанесения прекардиального удара на роботе-тренажере обучающийся подобным образом обязан прикрыть двумя пальцами одной руки место расположения мечевидного отростка на муляже тела человека робота-тренажера, а затем кулаком другой руки нанести удар через эластичную оболочку 1 (Фиг.1) по подковообразной пластине имитатора грудной клетки 14 (Фиг.1). Импульс ударной волны воздействует на датчик удара 40 (Фиг.1). Если прекардиальный удар выполнен обучающимся правильно, то датчик удара 40 (Фиг.1) посылает системе управления 45 (Фиг.9) соответствующий информационный сигнал, что прекардиальный удар выполнен обучающимся успешно. После обработки этого сигнала система управления 45 (Фиг.9) выдает команду на "оживление" робота-тренажера, что находит свое выражение в запуске его "сердечной" деятельности, то есть включению на 60 секунд имитатора пул