медицинский робот-тренажер для обучения манипуляционной технике

Формула изобретения

Фантом тела человека, содержащий покрытое имитатором кожи туловище с головой и конечностями с анатомическими ориентирами, имитатором мочеточника, имитатором прямой кишки, имитатором ротовой полости и имитатором верхних дыхательных путей, связанными друг с другом каналами, отличающийся тем, что внутри фантома размещена емкость с жидкостью, образующая вместе с подсоединенными к ней каналами герметичную систему, причем концы каналов, соединенные с имитатором мочеточника, имитатором прямой кишки, имитатором ротовой полости и имитатором верхних дыхательных путей, снабжены запорными клапанами, при этом система дополнительно снабжена каналами, выполненными в виде имитаторов сосудов, расположенных в местах проведения инъекций под имитатором кожи и поджатых изнутри муляжа к имитатору кожи упругим вкладышем.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано при обучении медицинского персонала техническим приемам венесекции, катетеризации, венепункции и т.п.

Известно устройство для обучения манипуляционной технике с рукой, содержащее покрытый защитным слоем муляж плеча и предплечья, внутри которого в зоне локтевого сгиба размещен имитатор вены в виде эластичной трубки с входным и выходным участками. Конец выходного участка снабжен зажимом. Муляж выполнен из вспененного латекса. Имитатор вены завулканизирован в материал муляжа и выполнен в виде "U"-образного канала, расположенного вдоль фронтальной поверхности на участке от верхней трети муляжа предплечья (авт. свид. СССР 1802375 от 1993 г., МКИ G 09 В 23/28).

Для проведения различных манипуляций с мочевыводящим трактом человека известен фантом мочевой системы, содержащий изготовленные из прозрачного материала макеты почек, мочеточников и мочевого пузыря. При работе с фантомом полость мочевого пузыря заливают водой или раствором краски и через эластичную трубку просовывают цистоскоп для определения заболеваний (авт. свид. СССР 162338 от 1964 г., МКИ G 09 В 23/00).

Наиболее близким аналогом, принимаемым за прототип заявленного устройства, является медицинский тренажер 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. Свободные концы сосудов расположены за пределами муляжа и снабжены заглушками (патент России 2061969 от 1996 г., МКИ G 09 D 23/32).

Недостатком всех приведенных аналогов является их узкая функциональная применимость для обучения технике инъецирования и катетеризации.

Задача предлагаемого изобретения заключается в повышении универсальности устройства и расширении сферы его применения.

Эта задача решается тем, что медицинский робот-тренажер для обучения манипуляционной технике содержит муляж тела человека с анатомическими ориентирами, уложенный в нем имитатор сосудов, выполненный в виде эластичных трубок, покрытых имитатором кожи, и соединенный одним концом с емкостью с жидкостью. Емкость с жидкостью расположена внутри муляжа и вместе с имитатором сосудов выполнена герметичной. Имитатор сосудов расположен под имитатором кожи в местах возможного проведения инъекций и поджат изнутри муляжа к имитатору кожи упругим вкладышем. Второй конец имитатора сосудов переходит в имитатор мочеточника, и/или имитатор прямой кишки, и/или имитатор гортани, и/или имитатор верхних дыхательных путей и снабжен запорным клапаном. Имитатор сосудов выполнен в виде разветвленной сети эластичных трубок, каждая из которых расположена в местах возможного проведения инъекций, причем все эластичные трубки объединены с емкостью с жидкостью и друг с другом в замкнутую герметичную систему. В местах возможного проведения инъекций имитатор сосудов снабжен сменными вставками. В местах возможного проведения инъекций под упругим вкладышем в имитаторе кожи образованы отверстия для удаления влаги. Имитатор мочеточника заканчивается имитатором пениса, имитатор прямой кошки заканчивается имитатором заднего прохода, имитатор гортани заканчивается имитатором ротовой полости, а имитатор верхних дыхательных путей заканчивается имитатором носа. Муляж тела человека выполнен из пластизола. Часть имитаторов сосудов выполнена в виде тупиковых участков, снабженных сменными вставками.

Сопоставительный анализ предложенного медицинского робота-тренажера с прототипом показывает, что он отличается тем, что емкость с жидкостью расположена внутри муляжа и вместе с имитатором сосудов выполнена герметичной, а имитатор сосудов расположен под имитатором кожи в местах возможного проведения инъекций и поджат изнутри муляжа к имитатору кожи упругим вкладышем. Второй конец имитатора сосудов переходит в имитатор мочеточника и снабжен запорным клапаном. Имитатор сосудов может быть выполнен в виде разветвленной сети эластичных трубок, каждая из которых расположена в местах возможного проведения инъекций. В этом случае все эластичные трубки объединены с емкостью с жидкостью и друг с другом в замкнутую герметичную систему. В местах возможного проведения инъекций имитатор сосудов может быть выполнен сменным. Имитатор мочеточника заканчивается имитатором пениса, имитатор прямой кишки заканчивается имитатором заднего прохода, имитатор гортани заканчивается имитатором ротовой полости, а имитатор верхних дыхательных путей заканчивается имитатором носа. Кроме того, в местах возможного проведения инъекций под упругим вкладышем в имитаторе кожи образованы отверстия для удаления воды, а муляж тела человека выполнен из пластизола. Часть имитаторов сосудов выполнена в виде тупиковых участков, снабженных сменными вставками.

Этот анализ указывает на наличие новизны в заявленном устройстве.

Сравнение предложенного изобретения с другими известными техническими решениями аналогичного характера показывает, что выполнение системы "имитатор сосудов - емкость с жидкостью" замкнутой, включение в эту систему в качестве ее составляющей имитатора мочеточника, снабженного запорным клапаном, а также выполнение имитатора сосудов в виде замкнутой разветвленной системы, составляющие которой смонтированы в муляже тела человека в местах возможного проведения инъекций, повышает универсальность устройства и расширяет сферу его применения. Выполнение имитатора сосудов в местах возможного проведения инъекций в виде сменных вставок, а также наличие отверстий в имитаторе кожи позволяет увеличить срок службы робота-тренажера. Материал пластизол, из которого изготовлен муляж, наилучшим образом имитирует кожу человека.

Таким образом, можно сделать вывод о превышении заявленным медицинским роботом-тренажером известного уровня техники.

Изобретение поясняется на примере его выполнения. На чертежах изображено:

- на фиг.1 - принципиальная схема системы "имитатор сосудов - емкость с жидкостью";

- на фиг.2 - пример расположения имитатора сосудов и емкости в руке на локтевом сгибе;

- на фиг.3 - сечение по А-А на фиг.2;

- на фиг.4 - запорный клапан.

Медицинский робот-тренажер для обучения манипуляционной технике содержит муляж 1 тела человека с анатомическими ориентирами 2, в качестве которых могут служить кисть руки с пальцами, нога, ее голень, колено и т.д., голова с носом и ртом, пенис и прочие части человеческого тела. Внутри муляжа уложен имитатор сосудов 3, выполненный в виде эластичных трубок, покрытых имитатором кожи 4, в качестве которой служит оболочка муляжа, образованная пластизолом. Имитатор сосудов соединен одним концом 5 с емкостью с жидкостью 6. Емкость с жидкостью расположена внутри муляжа и вместе с имитатором сосудов образует герметичную систему. Второй конец 7 имитатора сосудов переходит в имитатор мочеточника 8, и/или в имитатор прямой кишки, и/или в имитатор гортани, и/или в имитатор верхних дыхательных путей, заканчивающихся соответственно пенисом, или задним проходом, или ротовой полостью, или носовыми отверстиями (на чертежах не показаны), причем каждый из этих имитаторов или в любом их сочетании снабжены запорным клапаном 9. Имитатор сосудов расположен под имитатором кожи в местах возможного проведения инъекций и поджат изнутри муляжа к имитатору кожи упругим вкладышем 10. В качестве мест возможного проведения инъекций могут быть использованы локтевой сгиб, кисть руки, подключичные области и т.п. участки тела человека. Имитатор сосудов может быть выполнен в виде разветвленной сети эластичных трубок, каждая из которых расположена в местах возможного проведения инъекций, или введения катетеров, или постановки клизмы и т.п. медицинских приспособлений, причем все эластичные трубки 3, 8 объединены с емкостью 6 и друг с другом в замкнутую герметичную систему "емкость-имитатор сосудов". Сеть эластичных трубок может заканчиваться тупиковыми участками 11, располагаемыми, например, в пальцах 12. В местах возможного проведения инъекций с применением шприцов 13 и игл 14 имитатор сосудов выполнен в виде сменной вставки 15. Это позволяет при многократных инъекциях в одно и то же место при выходе из строя этого участка имитатора сосудов заменять его, не демонтируя всю систему трубок. В местах возможного проведения инъекций под сменной вставкой 15 в имитаторе кожи 4 образованы отверстия 16 для удаления влаги. Клапан 9, установленный в имитаторе мочеточника 8, и/или в имитаторе прямой кишки, и/или в имитаторе гортани, и/или в имитаторе верхних дыхательных путей, выполнен в виде вставного патрубка 17, внутри которого размещена подпружиненная мембрана 18.

Работа с медицинским роботом-тренажером производится в следующем порядке. Вначале через пенис вся система наполняется жидкостью, при этом емкость 6 несколько увеличивается в размерах (на фиг.1 показано пунктиром), создавая в системе "емкость - имитаторы сосудов" некоторое избыточное давление. При введении иглы 14 шприца 15 в имитатор сосуда 3, если действие обучающегося выполнено правильно, под воздействием избыточного давления в шприце или (при его отделении от иглы) в игле под действием избыточного давления появляется жидкость из системы "емкость - имитаторы сосудов". Если же игла не попала в имитатор сосудов, жидкость не появляется. Жидкость в системе "емкость-имитаторы сосудов" может быть подкрашенной для большей наглядности. Жидкость, попадающая в полость муляжа, удаляется через отверстия 16.

При введении катетера в имитатор мочеточника 8 пружина 19 отжимается от седла 20 клапана 9, и жидкость появляется на конце имитатора пениса. Этот же эффект проявляется при введении катетера (или аналогичного приспособления, например клизмы) в полость носа, рта, в задний проход.

Заполнение системы "емкость-имитатор сосудов" жидкостью производится также через клапан 9.