RU2687564C1 - Система обучения и оценки выполнения медицинским персоналом инъекционных и хирургических минимально-инвазивных процедур - Google Patents

Abstract

Группа изобретений относится к средствам обучения в медицине. Система содержит тренажер, включающий анатомическую модель части тела или всего тела человека, выполненную в виде многослойного анатомического муляжа, инструмент для тестирования, выполненный с возможностью проникновения сквозь слои муляжа и снабженный иглой и датчиком положения. Блок сбора и передачи данных выполнения задания связан с датчиками положения, инструментом для тестирования и выводами токопроводящих элементов муляжа, связан с компьютером, подключенным к видеокамере для идентификации обучаемого и двум видеокамерам для регистрации его работы, и снабжен информационным дисплеем и сетевым интерфейсом ввода/вывода, сконфигурированным для передачи и приема информации на удаленный сервер, взаимодействующий с обучающим порталом и хранилищем данных. Многослойный анатомический муляж содержит по меньшей мере шесть слоев, выполненных из силиконовых пластин, первые пять из которых разделены токопроводящими элементами, включающими фольгу, топография которых на подлежащем слое соответствует одному из слоев: подкожному, мышечному, слою с венами и лимфатическими протоками, слою с артериями и нервными волокнами, а шестой слой имитирует костную ткань. Компьютер снабжен запоминающим устройством, включающим идентификационные данные обучаемых, и выполнен с возможностью идентификации обучаемого на основании его изображения, формирования на информационном дисплее задания из базы заданий, обработки результатов выполнения заданий и вывода на дисплей оценки обучаемого. Раскрыт альтернативный вариант выполнения системы. Технический результат состоит в обеспечении возможности контролировать и оценивать проведенную инъекционную и минимально-инвазивную хирургическую процедуру. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Предлагаемое изобретение относится к медицине и может использоваться при обучении врачебного и сестринского персонала, студентов медицинских учебных заведений практическим навыкам выполнения инъекционных и хирургических минимально-инвазивных процедур в различных областях медицины, включая косметологию, пластическую хирургию, гинекологию, общую хирургию и другие дисциплины. Инъекционные и хирургические минимально-инвазивные процедуры выполняют в диагностических (биопсия, катетеризация, введение контрастных веществ), лечебно-профилактических и реабилитационных (введение лекарственных препаратов, местное обезболивание, миорелаксация, иглоукалывание, вживление нитей, установление лент, сеток и других средств), эстетических и косметологических (инъекции для контурной пластики, биоревитализации) целях, преимущественно в амбулаторных условиях, что требует от медицинского персонала четкого выполнения технических приемов наряду с хорошими знаниями топографической анатомии человека.

Инъекционные и хирургические минимально-инвазивные процедуры производят с внедрением игл, катетеров, зондов и других инструментов в различные анатомические слои тела человека чрескожно или через слизистые оболочки, в частности, внутрикожно, подкожно, внутримышечно, внутривенно, внутриартериально, внутриорганно. Кроме того, эти процедуры выполняют с введением инструментов в просвет полых органов (мочевой пузырь, матка) или такие полости тела человека, как плевральная, брюшная, забрюшинная, тазовая, суставная и др. Сложность выполнения процедуры зависит от места расположения анатомического объекта, который может быть труднодоступным, окруженным сосудами, лимфатическими протоками, нервными волокнами, рядом с жизненно важными органами. При этом существенную роль при выполнении процедуры играют индивидуальные, конституциональные и этнические характеристики пациентов, а также возрастные изменения, особенно в коже и подкожной клетчатке. Традиционно технике инъекционных и хирургических минимально-инвазивных процедур обучают длительный период времени в медицинских учебных заведениях под контролем преподавателя, что сопряженно с необходимостью объективной оценки приобретенного навыка у учащегося, сам же навык закрепляется с практическим опытом работы. Распространенная практика обучения технике выполнения таких процедур в эстетической медицине и косметологии на пациентах (добровольных моделях) не может быть общепринятой в связи с этическими принципами. Обучение с использованием трупных и биологических материалов для таких процедур дорогостоящее и повсеместно не распространено.

В последнее время широкое распространение получили виртуальные симуляторы в качестве наглядных пособий для обучения врачебного и сестринского персонала выполнению инъекционных и хирургических минимально-инвазивных процедур. В результате замены практических навыков виртуальными симуляциями отмечается увеличение числа случаев осложнений инъекционных и хирургических минимально-инвазивных процедур в мировой базе клинических данных. Характер осложнений зависит от вида доступа для инъекционных и хирургических минимально-инвазивных процедур. Выделяют местные (гематома, некроз ткани, абсцесс, гранулема, рубец), системные (воспаление, слепота, паралич, головная боль, болевой синдром) и генерализованные (сепсис, кома) типы осложнений. Нередки летальные исходы. В связи с чем, в настоящее время ученые и эксперты в различных областях медицины призывают мировое медицинское сообщество предпринять меры для разработки программ обучения и интенсивного тренинга медицинского персонала всех специальностей и студентов медицинских учебных заведений для приобретения практических навыков выполнения инъекционных и хирургических минимально-инвазивных процедур, а также знаний топографической анатомии человека.

По данным мировой научной литературы, эксперты из разных стран отмечают отсутствие единых международных стандартов обучения врачей и медицинских сестер навыкам инъекционных и хирургических минимально-инвазивных процедур в различных областях медицины, а также их сертификации.

Известен медицинский тренажер (RU 2061969, 1996) для обучения технике венесекции, катетеризации, пунктированию венепункции и т.п., включающий муляж плеча и предплечья, уложенный в нем эластичный имитатор сосуда, покрытый имитатором кожи и соединенный с емкостью для имитатора крови. В устройство введен дополнительный эластичный имитатор сосуда, расположенный в муляже с возможностью продольного и поперечного перемещения и замены, а имитатор кожи смонтирован в области локтевого сгиба и выполнен в виде отдельной секции-манжеты, установленной с возможностью ее вращения и замены.

Известна автоматизированная система формирования и оценки профессиональных медицинских умений и навыков (RU 2559929, 2015), содержащая медицинский симулятор организма человека, включающий имитаторы функциональных систем и органов, датчики измерения и контроля текущего состояния имитаторов и их положения в симуляторе, процессор с блоком установок значений нормы и патологии и логическим блоком оценки правильности действий обучаемого и блоком корректировок профессиональных умений и навыков, связанный с блоком инструктора, монитор компьютера обучаемого.

Известна система обучения проведения косметических и терапевтических процедур (US2017186339, 2017), выбранная в качестве прототипа, которая может использоваться для обучения и сертификации медицинского персонала для процедур инъекций. Система может позволить пользователям тренироваться для инъекций в артерии, костный мозг, позвоночник, грудную клетку, плевральное пространство области грудной клетки, брюшную полость, суставные пространства, внутренние органы или любые другие места инъекции. Система обучения состоит из тренажера, выполненного в виде анатомически точной модели части тела человека или всего тела человека, необходимого для обучения инъекции, камеры, связанной с тренажером, инструмента для тестирования со светоизлучающими элементами, устройства вывода, которое может запускать приложение, принимающее сообщения от обучающего устройства или камеры, и генерирующее информацию о параметрах впрыска на основе сообщений от устройства инъекции или камеры. Снятые камерой изображения обрабатываются процессором, включенным либо в устройство впрыска, либо в камеру, прежде чем сообщаться с устройством вывода. Эта обработка включает определение индикации одного или нескольких параметров впрыска. Анатомическая модель позволяет осуществлять различные условия инъекции, такие как, например, слоистая кожа, в нескольких тонах и текстурах, для имитации разнообразных рас и текстуры кожи, может быть съемной и / или заменяемой. Система может имитировать любую часть человека, такую как, например, лицо, голова, мозг, шея, спина, позвоночник, туловище, руки, ноги, рот или любая другая часть тела. Инструментом для тестирования может быть шприц или игла для подкожных инъекций. Процессор формирует на основании полученных данных рейтинг предполагаемого уровня квалификации пользователя на основании компилирования параметров инъекций в разных местоположениях, содержащих информацию о трехмерном положении инструмента для тестирования в устройстве для инъекций во время инъекции.

Недостатком всех приведенных аналогов является их узкая функциональная применимость для обучения и оценки техники выполнения инъекционных и хирургических минимально-инвазивных процедур.

Принимая во внимание разнообразие инъекционных продуктов, возникает настоятельная необходимость разработки эффективной и расширенной по своим функциональным возможностям системы обучения, предназначенной не только для тех продуктов и процедур, которые доступны сегодня, но и для тех, которые разрабатываются.

Техническим результатом предлагаемой системы является сокращение времени формирования и повышения точности умений и навыков выполнения медицинским персоналом инъекционных и хирургических минимально-инвазивных процедур за счет улучшения способности контролировать и оценивать эффективность выполненной процедуры.

Технический результат достигается тем, что первый вариант системы обучения и оценки выполнения медицинским персоналом инъекционных и хирургических минимально-инвазивных процедур содержит тренажер, включающий анатомическую модель, по меньшей мере, одной части человека или всего тела человека, выполненную в виде многослойного анатомического муляжа, инструмент для тестирования, выполненный с возможностью проникновения сквозь слои муляжа и снабженный иглой и, по меньшей мере, одним датчиком положения, блок сбора и передачи данных выполнения задания, связанный с датчиками положения, инструментом для тестирования и выводами токопроводящих элементов муляжа, связанный с компьютером, подключенным к видеокамере для идентификации обучаемого и двум видеокамерам для регистрации его работы, снабженным информационным дисплеем и сетевым интерфейсом ввода/вывода, сконфигурированным для передачи и приема информации на удаленный сервер, взаимодействующий с обучающим порталом и хранилищем данных, при этом многослойный анатомический муляж содержит, по меньшей мере, шесть слоев, выполненных из силиконовых пластин, первые пять из которых разделены токопроводящими элементами, включающими фольгу, топография которых на подлежащем слое соответствует одному из слоев: подкожному, мышечному, слою с венами и лимфатическими протоками, слою с артериями и нервными волокнами, а шестой слой имитирует костную ткань, при этом компьютер снабжен запоминающим устройством, включающем идентификационные данные обучаемого, и выполнен с возможностью идентификации обучаемого на основании его изображения, формирования на информационном дисплее задания из базы заданий, обработки результатов выполнения заданий и вывода на дисплей оценки обучаемого.

Второй вариант системы обучения и оценки выполнения медицинским персоналом инъекционных и хирургических минимально-инвазивных процедур содержит тренажер, включающий анатомическую модель, по меньшей мере, одной части тела человека или всего тела человека, выполненную в виде многослойного анатомического муляжа, инструмент для тестирования, выполненный с возможностью проникновения сквозь слои муляжа и снабженный иглой и, по меньшей мере, одним датчиком положения, блок сбора и передачи данных, связанный с датчиками положения и выводами токопроводящих элементов муляжа, связанный с компьютером, подключенным к видеокамере для идентификации обучаемого и двум видеокамерам для регистрации его работы, и снабженным дисплеем и сетевым интерфейсом ввода/вывода, сконфигурированным для передачи и приема информации на удаленный сервер, взаимодействующий с обучающим порталом и хранилищем данных, многослойный анатомический муляж содержит, по меньшей мере, семь слоев, шесть из которых выполнены из силиконовых пластин, а между первым слоем из силикона, имитирующим слой кожи, и подлежащим ему слоем из силикона с расположенными на нем токопроводящими элементами, топография которых соответствует подкожному слою, расположен дополнительный сплошной токопроводящий слой, включающий фольгу, при этом между следующими слоями из силикона размещены токопроводящие элементы, включающие фольгу, топография которых на подлежащем слое соответствует мышечному слою, слою с венами и лимфатическими протоками, слою с артериями и нервными волокнами, а последний слой из силикона имитирует костную ткань, при этом компьютер снабжен запоминающим устройством, включающем идентификационные данные обучаемого, и выполнен с возможностью идентификации обучаемого на основании его изображения, формирования на информационном дисплее задания из базы заданий, обработки результатов выполнения заданий и вывода на дисплей оценки обучаемого.

Дополнительно, видеокамера для идентификации обучаемого может быть установлена на крышке под дисплеем и направлена на его лицо, а видеокамеры для регистрации работы обучаемого размещены на противоположных боковых стенках бокса и направлены на область проникновения инструмента для тестирования в муляж.

Также, по меньшей мере, один датчик положения инструмента для тестирования расположен на его корпусе и выполнен с возможностью измерения трехмерного положения иглы инструмента для тестирования и направления ее перемещения относительно слоев муляжа.

При этом датчиком положения является акселерометр и/или гироскоп.

Также в качестве запоминающего устройства может использоваться флэш-память.

Обработка результатов выполнения заданий предпочтительно включает определение координат местоположения инструмента для тестирования, глубины проникновения его иглы в слои муляжа, сравнение их с шаблоном для данного задания и вычисление на основании сравнения оценки обучаемого для данного задания.

Кроме того, слои муляжа могут быть выполнены из силикона на платиновой основе Ecoflex различной толщины и степенью твердости по Шору, выбранной из 5А, 00-10А, 00-20А, 00-30А, 00-50А, 00-60А. При этом первый слой муляжа имитирует кожу и выполнен из силикона на платиновой основе Ecoflex и степенью твердости по Шору 00-20А или 00-30А, а последний – имитирует костную ткань и выполнен из силикона на платиновой основе Ecoflex и степенью твердости по Шору 00-50А или 00-60А.

Также токопроводящие элементы могут иметь покрытие из, по меньшей мере, одного слоя, выполненного из СМС материала («спанбонд» — «мелтблаун» — «спанбонд», где «Мелтблаун» — технология «мелтблаун» подразумевает формирование волокон путём раздува расплавленного полимера (фильерно-раздувная технология) горячим воздухом непосредственно на раскладочный транспортерный стол).

При этом дополнительный токопроводящий слой может быть выполнен из слоя фольги, покрытого двумя слоями из СМС материала со стороны первого слоя из силикона, и четырьмя слоями из СМС материала с противоположной стороны.

Изобретение поясняется рисунками.

На фиг. 1А изображен общий вид системы по первому варианту.

На фиг. 1Б изображен тренажер в рабочем состоянии.

На фиг. 2 изображен общий вид системы по второму варианту.

На фиг. 3 изображена блок-схема предлагаемой системы.

На фиг. 4 представлен пример работы алгоритма системы при выполнении конкретного задания.

Система обучения и оценки выполнения медицинским персоналом инъекционных и хирургических минимально-инвазивных процедур содержит тренажер 1 (фиг.1, 2), представляющий собой корпус в виде бокса-трансформера 2, в собранном виде выполненного в виде чемодана с колесиками, а в рабочем состоянии - превращающегося в демонстрационный стол с крышкой 3, на которой с внутренней стороны смонтирован информационный дисплей 4. Внутренний объем бокса разделен на верхний и нижний отсеки, при этом в верхнем отсеке в центре установлена анатомическая модель 5, а в нижнем - блок сбора и передачи данных 7 и связанный с ним компьютер 8, на боковую внешнюю сторону бокса от компьютера 8 выведены разъемы видеокамер и сетевого интерфейса (на рисунках не показаны). Из трех видеокамер 9 одна расположена на крышке, под дисплеем, и регистрирует изображение лица обучаемого, две другие установлены на противоположных боковых сторонах бокса и их объективы направлены на область проведения процедуры. Все элементы тренажера фиксированы с помощью шарнирных кронштейнов к их месту локации и находятся внутри бокса в соответствующих отсеках в собранном положении тренажера.

Кроме того, тренажер включает инструмент для тестирования 6, выполненный с возможностью проникновения сквозь слои анатомической модели (муляжа) 5, снабженный токопроводящей иглой 12 и, по меньшей мере, одним датчиком положения 13. Датчик положения 13 инструмента для тестирования расположен на его корпусе и измеряет положение иглы инструмента в 3D пространстве и направление ее перемещения относительно слоев муляжа. В качестве датчика положения используется акселерометр и/или гироскоп или система MEMS.

Анатомическая модель 5 представляет собой, по меньшей мере, одну часть человеческого тела или все тело человека и выполнена в виде многослойного анатомического муляжа. Слои муляжа изготавливаются из силикона на платиновой основе Ecoflex различной толщины и степени твердости по Шору, при этом для каждого из слоев выбирается одно из значений твердости 5А, 00-10А, 00-20А, 00-30А, 00-50А, 00-60А, либо слой имеет области с различными значениями твердости. Различия по плотности позволяют тренировать усилие для введения иглы на нужную глубину в выбранном для задания анатомическом участке.

Для первого варианта выполнения системы (фиг.1А) многослойный анатомический муляж 5 содержит, по меньшей мере, шесть слоев (от слоя, имитирующего кожу, до слоя, имитирующего костную ткань), выполненных из силиконовых пластин, между которыми размещены токопроводящие элементы, включающие фольгу 10, топография которых на подлежащем слое соответствует одному из слоев: подкожному, мышечному, слою с венами и лимфатическими протоками, слою с артериями и нервными волокнами, шестой слой имитирует костную ткань. Выводы токопроводящих элементов соединены с блоком сбора и передачи данных 7 так же, как и вывод инструмента для тестирования 6. В момент касания иглы инструмента 6 токопроводящего элемента слоя замыкается цепь, и информация об этом поступает на блок 7 и далее на компьютер 8, где происходит обработка и анализ информации, при этом на информационном дисплее 4 появляется изображение структуры в области инъекции. Если игла, проходя через верхние слои, касается последующих слоев с токопроводящими элементами, то фиксируются более глубоко расположенные анатомические структуры, при этом на экране появляется информация о наиболее глубоко расположенной анатомической структуре, что свидетельствует о возможности осложнений из-за повреждений нижележащих анатомических структур.

Токопроводящие элементы формируются из алюминиевой фольги толщиной от 9 до 14 мкм и материала СМС (трехслойный нетканый материал СМС состоит из 100% полипропиленовых волокон) плотностью 12-14 г/м² аналогичной толщины. Для их скрепления используется жидкий бесцветный силиконовый герметик кислотного типа.

Второй слой муляжа имитирует подкожную клетчатку и формируется из силикона с твердостью по Шору 00-10А, 00-20А, толщиной от 2 мм и больше, в зависимости от толщины жировой клетчатки данного анатомического участка. Токопроводящие элементы данного слоя устанавливаются только в зонах, имеющих важное клиническое значение.

На третьем слое расположены токопроводящие элементы, имитирующие мышечную ткань. При этом все мышцы лица полностью располагаются в анатомической области таргетной мышцы. Слой выполнен из силикона марки “эластолюкс платинум 20 или 30”. Для имитации мышц, которые прикрепляются к костной ткани с помощью сухожилий, дистальный конец токопроводящего элемента фиксируется к поверхности третьего слоя, а проксимальный конец токопроводящего элемента опускается через нижележащие слои и прикрепляется к последнему слою муляжа, выполненному из силикона c твердостью по Шору 00-50А, 00-60А.

Четвертый слой выполнен из силикона марки “эластолюкс платинум 20 или 30” толщиной от 2 мм и больше, на нем располагаются токопроводящие элементы, имитирующие вены, лимфатические железы и протоки. При этом дистальный конец вен и лимфатических протоков фиксируется на поверхности четвертого слоя.

Пятый слой выполнен из силикона марки “эластолюкс платинум 20 или 30” толщиной от 2 мм и более, на нем располагаются токопроводящие элементы, имитирующие артерии и нервные волокна.

Шестой слой имитирует костную ткань, выполнен из твердого силикона с твердостью по Шору 00-50А - 00-60А, на нем помечены важные костные структуры.

Во втором варианте системы (фиг. 2) многослойный анатомический муляж 5 содержит, по меньшей мере, семь слоев (от слоя, имитирующего кожу, до слоя, имитирующего костную ткань), шесть из которых выполнены из силиконовых пластин, а между первым слоем из силикона, имитирующим слой кожи, и подлежащим ему слоем из силикона с расположенными на нем токопроводящими элементами, включающими фольгу 10, топография которых соответствует подкожному слою, расположен дополнительный сплошной токопроводящий слой, включающий фольгу. Далее топография токопроводящих элементов и слоев из силикона соответствует первому варианту, а именно: топография токопроводящих элементов на подлежащем слое соответствует мышечному слою, слою с венами и лимфатическими протоками, слою с артериями и нервными волокнами и слою из силикона, соответствующему костной ткани.

Дополнительный токопроводящий слой выполнен из слоя фольги, покрытого двумя слоями из СМС материала со стороны первого слоя из силикона и четырьмя слоями из СМС материала с противоположной стороны. Слои из СМС материала пропитаны жидким силиконом.

Выводы токопроводящих элементов соединены с блоком сбора и передачи данных 7 так же, как и вывод сплошного токопроводящего слоя. В момент замыкания иглой инструмента 6 токопроводящего элемента какого-либо слоя и сплошного слоя замыкается цепь, и информация об этом поступает на блок 7 и далее на компьютер 8, где происходит обработка и анализ информации, при этом на информационном дисплее 4 появляется изображение структуры в области инъекции. Дальнейшая обработка информации проводится аналогично первому варианту.

Компьютер 8 снабжен запоминающим устройством (на рисунках не показан), включающем идентификационные данные обучаемого, в качестве запоминающего устройства может использоваться флэш-память, и выполнен с возможностью идентификации обучаемого на основании его изображения, формирования на информационном дисплее задания из базы заданий, обработки результатов выполнения заданий и вывода на дисплей оценки обучаемого. Сетевой интерфейс ввода/вывода компьютера 14 (фиг. 1Б) сконфигурирован для передачи и приема информации на удаленный сервер 11 (фиг. 1А, 2), взаимодействующий с обучающим порталом 15 (фиг.1А, 2) и хранилищем данных 16.

Тренажер функционирует в синхронном режиме с удаленным сервером 11, где происходит взаимодействие с обучаемым, который имеет отдельный доступ к тренажеру (боксу-трансформеру) 1. Пользователь в информационным сервисе веб-сайта регистрируется с логином и паролем, после ознакомления на веб-сайте с учебно-экзаменационным комплексом и получения индивидуального доступа допускается к тренажеру и переходит в категорию обучаемых для тестирования и тренинга. После окончания сеанса тестирования и тренинга доступ к тренажеру автоматически закрывается. Обучаемый при активации автоматически соединяется с сервером 11, где происходит хранение, статистическая обработка, анализ данных и формулируются рекомендации на основе полученных результатов в процессе оценки и тренировки. После окончания сеанса на тренажере, оценки тренировки, результаты сеанса в виде короткого отчета с рекомендациями передаются пользователю через его страничку на веб-сайте. Во время сеанса тренировки и оценки эффективности работы обучаемый может провести манипуляции в соответствии с выбранным муляжом и заданием по команде, отображаемые на информационном дисплее, и по завершении сеанса тренажер автоматически отключается. Результаты тестирования и тренинга передаются на сервер 11, где подвергаются статистической обработке и анализу, заключение и рекомендации отражаются на личной страничке пользователя.

Алгоритм функционирования системы как единой учебно-экзаменационной структуры взаимодействия с обучаемым и конкретный пример его использования представлены на фиг. 3, 4.

Обучаемый, прежде чем приступить к обучению или тестированию, проходит процедуру идентификации личности - AI (подтверждение личности). При этом обучаемый вводит логин и пароль (или снимается отпечаток пальца), по которым определяется зарегистрирован ли пользователь в качестве обучающегося в системе - SI (полученные данные отправляются на сервер и там проходят проверку). Если пользователь зарегистрирован в системе в качестве обучающегося, то в соответствии с его правами ему открывается доступ к тестам, урокам и материалам - SII. Далее, обучаемый выбирает конкретный тест или урок - AII из полученного от сервера списка. На сервере - SIII, в соответствии с выбранным тестом или уроком, формируются задания и их последовательность. Подготовленные задания для теста пересылаются на тренажер - AIII. Каждое задание - AIV выполняется за определенное время. За это время обучаемый должен проделать определенную процедуру или последовательность процедур, указанных в задании (последовательность процедур связана с выполнением инъекционных и хирургических минимально-инвазивных процедур на муляже). Задание и отведенное время будет отображаться на информационном дисплее. Во время выполнения задания осуществляется сбор информации (данных):

- с токопроводящих элементов из разных слоев муляжа;

- с датчиков, установленных на инструменте, - датчик ускорения для измерения тремора рук и угла инструмента по отношению к муляжу, датчик силы - для измерения силы действия и начала времени касания иглы с токопроводящими элементами из разных слоев муляжа, и т.д.;

- с видеокамер для идентификации личности и анализа эмоционального состояния обучающегося.

По окончании отведенного на задание времени полученные данные отсылаются на сервер и сохраняются в базе данных - SIV и анализируются - SV. Обработка результатов выполнения заданий включает определение координат местоположения инструмента для тестирования, глубины проникновения его иглы в слои муляжа, сравнение их с шаблоном для данного задания и вычисление на основании сравнения оценки обучаемого для данного задания.

По результатам машинного анализа делается вывод - задание пройдено или нет, и вычисляется процент правильного выполнения заданий, демонстрируется информация об осложнениях и их локализации. Результаты машинного анализа сохраняются на сервере в базе данных - SVI и пересылаются на тренажер для отображения - AV. В случае, если еще есть задания в списке теста, то процедура тестирования повторяется - AIII.

Claims (21)

1. Система обучения и оценки выполнения медицинским персоналом инъекционных и хирургических минимально-инвазивных процедур, содержащая тренажер, включающий анатомическую модель по меньшей мере одной части человека или всего тела человека, выполненную в виде многослойного анатомического муляжа, инструмент для тестирования, выполненный с возможностью проникновения сквозь слои муляжа и снабженный иглой и по меньшей мере одним датчиком положения, блок сбора и передачи данных выполнения задания, связанный с датчиками положения, инструментом для тестирования и выводами токопроводящих элементов муляжа, связанный с компьютером, подключенным к видеокамере для идентификации обучаемого и двум видеокамерам для регистрации его работы, и снабженный информационным дисплеем и сетевым интерфейсом ввода/вывода, сконфигурированным для передачи и приема информации на удаленный сервер, взаимодействующий с обучающим порталом и хранилищем данных, при этом многослойный анатомический муляж содержит по меньшей мере шесть слоев, выполненных из силиконовых пластин, .первые пять из которых разделены токопроводящими элементами, включающими фольгу, топография которых на подлежащем слое соответствует одному из слоев: подкожному, мышечному, слою с венами и лимфатическими протоками, слою с артериями и нервными волокнами, а шестой слой имитирует костную ткань, при этом компьютер снабжен запоминающим устройством, включающим идентификационные данные обучаемого, и выполнен с возможностью идентификации обучаемого на основании его изображения, формирования на информационном дисплее задания из базы заданий, обработки результатов выполнения заданий и вывода на дисплей оценки обучаемого.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что корпус тренажера выполнен в виде бокса-трансформера, представляющего собой в сложенном виде чемодан на колесиках, на внутренней стороне крышки которого установлен дисплей, внутренний объем бокса разделен на верхний и нижний отсеки, при этом в верхнем отсеке установлена анатомическая модель, а в нижнем - блок сбора и передачи данных и компьютер, на боковую внешнюю сторону бокса выведены разъемы видеокамер и сетевого интерфейса.

3. Система по п. 2, отличающаяся тем, что видеокамера для идентификации обучаемого установлена на крышке под дисплеем и направлена на его лицо, а видеокамеры для регистрации работы обучаемого размещены на противоположных боковых стенках бокса и направлены на область проникновения инструмента для тестирования в муляж.

4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один датчик положения инструмента для тестирования расположен на его корпусе и выполнен с возможностью измерения трехмерного положения иглы инструмента для тестирования и направления ее перемещения относительно слоев муляжа.

5. Система по п. 4, отличающаяся тем, что датчиком положения является акселерометр и/или гироскоп.

6. Система по п. 1, отличающаяся тем, что запоминающее устройство является флэш-памятью.

7. Система по п. 1, отличающаяся тем, что обработка результатов выполнения заданий включает определение координат местоположения инструмента для тестирования, глубины проникновения его иглы в слои муляжа, сравнение их с шаблоном для данного задания и вычисление на основании сравнения оценки обучаемого для данного задания.

8. Система по п. 1, отличающаяся тем, что слои муляжа выполнены из силикона на платиновой основе Ecoflex различной толщины и степени твердости по Шору, при этом выбирается одно из значений твердости 5А, 00-10А, 00-20А, 00-30А, 00-50А, 00-60А.

9. Система по п. 8, отличающаяся тем, что первый слой муляжа имитирует кожу и выполнен из силикона на платиновой основе Ecoflex и степенью твердости по Шору 00-20А или 00-30А, а последний – имитирует костную ткань и выполнен из силикона на платиновой основе Ecoflex и степенью твердости по Шору 00-50А или 00-60А.

10. Система по п. 8, отличающаяся тем, что токопроводящие элементы имеют покрытие из по меньшей мере одного слоя, выполненного из СМС материала.

11. Система обучения и оценки медицинского персонала при выполнении инъекций и хирургических минимально-инвазивных процедур, содержащая тренажер, включающий анатомическую модель по меньшей мере одной части тела человека или всего тела человека, выполненную в виде многослойного анатомического муляжа, инструмент для тестирования, выполненный с возможностью проникновения сквозь слои муляжа и снабженный иглой и по меньшей мере одним датчиком положения, блок сбора и передачи данных, связанный с датчиками положения и выводами токопроводящих элементов муляжа, связанный с компьютером, подключенным к видеокамере для идентификации обучаемого и двум видеокамерам для регистрации его работы, и снабженный дисплеем и сетевым интерфейсом ввода/вывода, сконфигурированным для передачи и приема информации на удаленный сервер, взаимодействующий с обучающим порталом и хранилищем данных, многослойный анатомический муляж содержит по меньшей мере семь слоев, шесть из которых выполнены из силиконовых пластин, а между первым слоем из силикона, имитирующим слой кожи, и подлежащим ему слоем из силикона с расположенными на нем токопроводящими элементами, топография которых соответствует подкожному слою, расположен дополнительный сплошной токопроводящий слой, включающий фольгу, при этом между следующими слоями из силикона размещены токопроводящие элементы, включающие фольгу, топография которых на подлежащем слое соответствует мышечному слою, слою венозных и лимфатических сосудов, слою с артериями и нервными волокнами, а последний слой из силикона имитирует костную ткань, при этом компьютер снабжен запоминающим устройством, включающим идентификационные данные обучаемого, и выполнен с возможностью идентификации обучаемого на основании его изображения, формирования на информационном дисплее задания из базы заданий, обработки результатов выполнения заданий и вывода на дисплей оценки обучаемого.

12. Система по п. 11, отличающаяся тем, что корпус тренажера выполнен в виде бокса-трансформера, представляющего собой в сложенном виде чемодан на колесиках, на внутренней стороне крышки которого установлен дисплей, внутренний объем бокса разделен на верхний и нижний отсеки, при этом в верхнем отсеке установлена анатомическая модель, а в нижнем - блок сбора и передачи данных и компьютер, на боковую внешнюю сторону бокса выведены разъемы видеокамер и сетевого интерфейса.

13. Система по п. 11, отличающаяся тем, что видеокамера идентификации обучаемого установлена на крышке под дисплеем и направлена на его лицо, а видеокамеры для регистрации работы обучаемого размещены на противоположных боковых стенках бокса и направлены на область проникновения инструмента для тестирования в муляж.

14. Система по п. 11, отличающаяся тем, что по меньшей мере один датчик положения инструмента для тестирования расположен на его корпусе и выполнен с возможностью измерения трехмерного положения иглы инструмента для тестирования и направления ее перемещения относительно слоев муляжа.

15. Система по п. 14, отличающаяся тем, что датчиком положения является акселерометр и/или гироскоп.

16. Система по п. 11, отличающаяся тем, что запоминающее устройство является флэш-памятью.

17. Система по п. 11, отличающаяся тем, что обработка результатов выполнения заданий включает определение координат местоположения инструмента для тестирования, глубины проникновения его иглы в слои муляжа, сравнение их с шаблоном для данного задания и вычисление на основании сравнения оценки обучаемого для данного задания.

18. Система по п. 11, отличающаяся тем, что слои муляжа выполнены из силикона на платиновой основе Ecoflex различной толщины и степени твердости по Шору, при этом выбирается одно из значений твердости 5А, 00-10А, 00-20А, 00-30А, 00-50А, 00-60А.

19. Система по п. 18, отличающаяся тем, что первый слой муляжа имитирует кожу и выполнен из силикона на платиновой основе Ecoflex и степенью твердости по Шору 00-20А или 00-30А, а последний – имитирует костную ткань и выполнен из силикона на платиновой основе Ecoflex и степенью твердости по Шору 00-50А или 00-60А.

20. Система по п. 11, отличающаяся тем, что токопроводящие элементы имеют покрытие из по меньшей мере одного слоя, выполненного из СМС материала.

21. Система по п. 20, отличающаяся тем, что дополнительный токопроводящий слой выполнен из слоя фольги, покрытого двумя слоями из СМС материала со стороны первого слоя из силикона, и четырьмя слоями из СМС материала с противоположной стороны.

Images