RU115117U1

RU115117U1 - SIMULATOR FOR TRAINING AND DEVELOPING SKILLS OF PALPATION

Info

Publication number: RU115117U1
Application number: RU2011145826/14U
Authority: RU
Inventors: Александр Дмитриевич Бучнов; Ирина Анатольевна Егорова; Игорь Николаевич Сергеев; Виктор Викторович Матвиенко
Original assignee: Александр Дмитриевич Бучнов; Ирина Анатольевна Егорова; Игорь Николаевич Сергеев; Виктор Викторович Матвиенко
Priority date: 2011-11-11
Filing date: 2011-11-11
Publication date: 2012-04-20

Abstract

1. Тренажер для обучения и развития навыков пальпации, содержащий симулятор органа человека, на котором имеются предполагаемые подвижные области пальпации, выполненные в виде имитаторов подвижных частей органа человека, связанные с имитаторами подвижности этих областей, систему управления и контроля учебного процесса, отличающийся тем, что симулятор органа человека выполнен в виде симулятора головы человека, на котором предполагаемые области пальпации выполнены в виде имитаторов костей черепа, имитатор подвижности предполагаемых подвижных областей пальпации выполнен в виде пьезодвигателей, соединенных с блоком регулировки параметров подвижности предполагаемых областей пальпации, а система управления и контроля учебного процесса включает в себя датчик фиксации реакции обучаемого на воздействие на его пальцы со стороны предполагаемых подвижных областей пальпации симулятора головы, соединенный с компьютером, который также связан с блоком регулировки параметров подвижности предполагаемых областей пальпации и блоком визуализации информации об управлении и контроле за процессом обучения. ! 2. Тренажер для обучения и развития навыков пальпации по п.1, отличающийся тем, что блок регулировки параметров подвижности предполагаемых областей пальпации выполнен с возможностью регулировки амплитуды и частоты движения пьезодвигателей. !3. Тренажер для обучения и развития навыков пальпации по пп.1 и 2, отличающийся тем, что пьезодвигатели установлены внутри симулятора головы человека. 1. A simulator for training and development of palpation skills, containing a human organ simulator, on which there are suspected moving palpation areas made in the form of imitators of the moving parts of the human organ, associated with imitators of the mobility of these areas, a management and educational process control system, characterized in that the simulator of the human organ is made in the form of a simulator of the human head, on which the alleged palpation areas are made in the form of imitators of the bones of the skull, a simulator of mobility mobile palpation areas is made in the form of piezoelectric motors connected to the unit for adjusting the mobility parameters of the proposed palpation areas, and the educational process control and monitoring system includes a sensor for recording the learner’s reaction to the impact on his fingers from the supposed mobile palpation areas of the head simulator connected to the computer, which is also associated with a block for adjusting the mobility parameters of the proposed palpation areas and a block for visualizing control and Ole for the learning process. ! 2. The simulator for training and development of palpation skills according to claim 1, characterized in that the unit for adjusting the mobility parameters of the proposed palpation areas is configured to adjust the amplitude and frequency of movement of the piezoelectric motors. ! 3. A simulator for training and developing palpation skills according to claims 1 and 2, characterized in that the piezoelectric motors are installed inside the human head simulator.

Description

Полезная модель относится к медицине и может быть использовано в различных медицинских учреждениях, а также медицинских учебных заведениях для обучения и развития навыков пальпации при определении индивидуальных особенностей подвижности костей черепа человека с целью дальнейшей диагностики и лечения, в частности, остеопатией.The utility model relates to medicine and can be used in various medical institutions, as well as medical schools for training and developing palpation skills in determining the individual characteristics of the mobility of the bones of the human skull for the purpose of further diagnosis and treatment, in particular, osteopathy.

Известен тренажер для обучения и развития навыков пальпации, содержащий симулятор органа человека, на котором имеются предполагаемые подвижные области пальпации, выполненные в виде имитаторов подвижных частей органа человека, связанные с имитаторами подвижности этих областей, систему управления и контроля учебного процесса (см. заявку РФ на изобретение №98114969, МПК G09B 23/32, публ. 20.05.2000). К недостаткам известного тренажера можно отнести невысокое качество обучения, обусловленное невозможностью достоверного моделирования реальных процессов подвижности костей черепа человека, а также недостаточной эффективностью управления и контроля за процессом обучения.A known simulator for training and development of palpation skills, containing a human organ simulator, on which there are suspected moving palpation areas, made in the form of imitators of the moving parts of the human organ, associated with simulators of the mobility of these areas, a system for controlling and monitoring the educational process (see RF application for invention No. 98114969, IPC G09B 23/32, publ. 05.20.2000). The disadvantages of the known simulator include the low quality of training, due to the impossibility of reliable modeling of the real processes of mobility of the bones of the human skull, as well as the insufficient management and control of the learning process.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является тренажер для обучения и развития навыков пальпации, содержащий симулятор органа человека, на котором имеются предполагаемые подвижные области пальпации, выполненные в виде имитаторов подвижных частей органа человека, связанные с имитаторами подвижности этих областей, систему управления и контроля учебным процессом (см. авторское свидетельство СССР №943820, МПК G09B 23/28, публ. 15.07.1982). К недостаткам известного тренажера также можно отнести невысокое качество обучения, обусловленное невозможностью достоверного моделирования реальных процессов подвижности костей черепа человека, а также недостаточной эффективностью управления и контроля за процессом обучения.The closest in technical essence to the proposed one is a simulator for training and development of palpation skills, containing a human organ simulator, on which there are alleged moving palpation areas made in the form of simulators of the moving parts of a human organ, associated with simulators of the mobility of these areas, a training management and control system process (see USSR author's certificate No. 943820, IPC G09B 23/28, publ. 07/15/1982). The disadvantages of the known simulator can also be attributed to the low quality of training, due to the impossibility of reliable modeling of the real processes of mobility of the bones of the human skull, as well as insufficient management and control of the learning process.

Предлагаемая полезная модель направлена на решение задачи, состоящей в повышении качества обучения за счет достоверного моделирования реальных процессов, подвижности костей черепа человека и возможности эффективного управления и контроля учебного процесса.The proposed utility model is aimed at solving the problem of improving the quality of training through reliable modeling of real processes, mobility of the bones of the human skull and the possibility of effective management and control of the educational process.

Данная задача решается тем, что в тренажере для обучения и развития навыков пальпации, содержащем симулятор органа человека, на котором имеются предполагаемые подвижные области пальпации, выполненные в виде имитаторов подвижных частей органа человека, связанные с имитаторами подвижности этих областей, систему управления и контроля учебного процесса, симулятор органа человека выполнен в виде симулятора головы человека, на котором предполагаемые области пальпации выполнены в виде имитаторов костей черепа, имитатор подвижности предполагаемых подвижных областей пальпации выполнен в виде пьезодвигателей, соединенных с блоком регулировки параметров подвижности предполагаемых областей пальпации, а система управления и контроля учебного процесса включает в себя датчик фиксации реакции обучаемого па воздействие на его пальцы со стороны предполагаемых подвижных областей пальпации симулятора головы, соединенный с компьютером, который также связан с блоком регулировки параметров подвижности предполагаемых областей пальпации и блоком визуализации информации об управлении и контроле за процессом обучения.This problem is solved by the fact that in the simulator for training and development of palpation skills, containing a simulator of a human organ, on which there are alleged moving areas of palpation, made in the form of simulators of the moving parts of a human organ associated with simulators of the mobility of these areas, a control system and educational process , the human organ simulator is made in the form of a human head simulator, on which the alleged palpation areas are made in the form of skull bones imitators, the presumptive mobility simulator of the moving mobile palpation areas is made in the form of piezoelectric motors connected to the block for adjusting the mobility parameters of the proposed palpation areas, and the educational process control and monitoring system includes a sensor for fixing the learner's reaction to the impact on his fingers from the supposed mobile palpation areas of the head simulator connected to a computer , which is also associated with the unit for adjusting the mobility parameters of the proposed palpation areas and the control information visualization unit research and control of the learning process.

При этом предпочтительно, чтобы блок регулировки параметров подвижности предполагаемых областей пальпации был выполнен с возможностью регулировки амплитуды и частоты движения пьезодвигателей, а пьезодвигатели были установлены внутри симулятора головы человека.In this case, it is preferable that the block for adjusting the mobility parameters of the proposed palpation areas be configured to adjust the amplitude and frequency of movement of the piezoelectric motors, and the piezoelectric motors are installed inside the human head simulator.

Выполнение симуляторов органа человека в виде симулятора головы человека, на котором предполагаемые области пальпации выполнены в виде имитаторов костей черепа, обеспечивает повышение качества обучения за счет того, что обучение проводится на симуляторе, конструкция которого максимально соответствует реальному объекту пальпации.The implementation of human organ simulators in the form of a human head simulator, on which the proposed palpation areas are made in the form of skull bones simulators, provides an increase in the quality of training due to the fact that the training is carried out on a simulator, the design of which corresponds to the real object of palpation as much as possible.

Выполнение имитатора подвижности предполагаемых подвижных областей пальпации в виде пьезодвигателей, соединенных с блоком регулировки параметров подвижности предполагаемых областей пальпации, позволяет с большой точностью при линейных перемещениях в пределах -10…+50 мкм, соответствующих реальным перемещениям костей черепа, осуществить имитацию или моделирование подвижности этих областей. При этом пьезодвигатели обеспечивают полное отсутствие вибрации, звука и других нежелательных эффектов в процессе движения, а также в плавность и простоту регулировки параметров перемещения. Это способствует повышению качества обучения за счет того, что обучение проводится в условиях, максимально соответствующих реальным.The execution of the simulator of the mobility of the alleged moving areas of palpation in the form of piezoelectric motors connected to the block for adjusting the parameters of the mobility of the proposed areas of palpation, allows with high accuracy for linear movements within -10 ... + 50 μm, corresponding to the real movements of the bones of the skull, to simulate or simulate the mobility of these areas . At the same time, piezoelectric motors ensure the complete absence of vibration, sound and other undesirable effects during movement, as well as the smoothness and ease of adjustment of movement parameters. This helps to improve the quality of training due to the fact that training is carried out in conditions that are as relevant as possible.

Наличие в системе управления и контроля учебного процесса датчика фиксации реакции обучаемого на воздействие на его пальцы со стороны предполагаемых подвижных областей пальпации симулятора головы позволяет оперативно и достоверно отследить реакцию обучаемого на воздействие на его пальцы со стороны предполагаемых областей пальпации, а, соответственно, и эффективно проконтролировать процесс обучения.The presence in the system of management and control of the educational process of a sensor fixing the reaction of the student to the impact on his fingers from the alleged moving areas of palpation of the head simulator allows you to quickly and reliably track the reaction of the student to the impact on his fingers from the supposed areas of palpation, and, accordingly, effectively monitor learning process.

Наличие компьютера, который связан с блоком регулировки параметров подвижности предполагаемых областей пальпации и блоком визуализации информации об управлении и контроле за процессом обучения, а также с датчиком фиксации реакции обучаемого на воздействие на его пальцы со стороны предполагаемых подвижных областей пальпации, позволяет преподавателю, в том числе в режиме реального времени,. эффективно управлять процессом обучения путем регулировки параметров подвижности, а также контролировать его, оценивая насколько совпадает момент фиксации обучаемым воздействия на его пальцы с реальным заданным моментом воздействия.The presence of a computer, which is connected with the unit for adjusting the mobility parameters of the proposed palpation areas and the visualization unit of information about controlling and monitoring the learning process, as well as with a sensor for recording the learner's response to the impact on his fingers from the supposed mobile palpation areas, allows the teacher, including in real time,. effectively manage the learning process by adjusting mobility parameters, as well as control it, evaluating how much the moment the learner fixes the impact on his fingers with the real given moment of exposure.

На чертеже схематично представлен тренажер для обучения и развития навыков пальпации.The drawing schematically shows a simulator for training and development of palpation skills.

Тренажер содержит макет органа человека, выполненный в виде симулятора 1 головы человека, на котором предполагаемые области 2 пальпации (например, имитаторы двух височных и двух затылочных костей черепа) выполнены подвижными относительно других частей симулятора. Такая подвижность, например, может быть обеспечена тем, что эти области 2 имеют меньшую, по отношению к другим частям симулятора 1, жесткость. Так возможно выполнение областей 2 из более пластичного, по отношению к другим частям симулятора 1 головы, материала. Также возможно выполнение в предполагаемых областях 2 пальпации прорезей в виде незамкнутых окружностей для придания некоторой подвижности этим областям относительно остальной части симулятора 1 головы. Подвижность предполагаемых областей 2 пальпации обеспечивается связанными с этими областями 2 имитаторами подвижности, выполненными в виде пьезодвигателей 3, например, 2-х или 4-х прецизионных с возможностью линейного перемещения в пределах -10…+50 мкм, установленных внутри симулятора 1 головы. Пьезодвигатели 3 соединены с блоком 4 регулировки параметров подвижности предполагаемых областей пальпации, который является исполнительным механизмом, обеспечивающим изменение амплитуды и частоты движения. Система управления и контроля учебным процессом включает в себя датчик 5 фиксации реакции обучаемого на воздействие на его пальцы со стороны предполагаемых областей пальпации симулятора головы, выполненный, например, в виде педали с микрокоптактом. Датчик 5 соединен с компьютером 6, который также связан с блоком 4 регулировки параметров подвижности предполагаемых областей пальпации и блоком 7 визуализации информации об управлении и контроле процесса обучения, например, экраном монитора.The simulator contains a model of the human organ, made in the form of a simulator 1 of the human head, on which the proposed area 2 palpation (for example, imitators of two temporal and two occipital bones of the skull) are made movable relative to other parts of the simulator. Such mobility, for example, can be ensured by the fact that these regions 2 have lower stiffness relative to other parts of the simulator 1. So it is possible to perform areas 2 of a more plastic material, relative to other parts of the simulator 1 of the head. It is also possible to perform in the alleged areas 2 palpations of the slots in the form of open circles to give some mobility to these areas relative to the rest of the simulator 1 of the head. The mobility of the proposed palpation regions 2 is provided by mobility simulators connected with these regions 2, made in the form of piezoelectric motors 3, for example, 2 or 4 precision ones with the possibility of linear movement within the range of -10 ... + 50 μm installed inside the head simulator 1. Piezomotors 3 are connected to the unit 4 for adjusting the mobility parameters of the proposed palpation areas, which is an actuator that provides a change in the amplitude and frequency of movement. The system of management and control of the educational process includes a sensor 5 for recording the reaction of the learner to the impact on his fingers from the alleged palpation areas of the head simulator, made, for example, in the form of a microcontact pedal. The sensor 5 is connected to a computer 6, which is also connected to the unit 4 for adjusting the mobility parameters of the proposed palpation areas and the unit 7 for visualizing information on the management and control of the learning process, for example, a monitor screen.

Предлагаемый тренажер для обучения и развития навыков пальпации работает следующим образом.The proposed simulator for training and development of palpation skills works as follows.

Обучаемый размещает пальцы на предполагаемых областях 2 пальпации, например, на имитаторах двух височных и двух затылочных областях симулятора 1 головы. Преподаватель с помощью компьютера 6 задает момент запуска движения, а также амплитуду и частоту движения этих областей 2, которое обеспечивается связанными с ними пьезодвигателями 3. Соответствующие управляющие воздействия поступают от компьютера 6 через блок 4 регулировки параметров подвижности предполагаемых областей пальпации к пьезодвигателям 3. Перемещение предполагаемых областей 2 пальпации воздействует на пальцы обучаемого и в случае, когда обучаемый ощущает такое воздействие, он приводит в действие датчик 5 фиксации реакции обучаемого на воздействие на его пальцы со стороны предполагаемых областей пальпации макета головы, например, нажимает на педаль с микроконтактом. При этом соответствующий сигнал поступает в компьютер 6, связанный с блоком 7 визуализации информации об управлении и контроле процесса обучения, например, экраном монитора. На экране монитора отображаются, например, движок управления параметрами подвижности предполагаемых областей пальпации (всех вместе или каждой в отдельности), график 1 перемещения этих областей, а также метки срабатывания датчика 5 фиксации реакции обучаемого на воздействие на его пальцы со стороны предполагаемых областей пальпации. При этом преподаватель имеет возможность контролировать процесс обучения, то есть наблюдать за тем, ощущают или нет пальцы обучаемого движение предполагаемых областей пальпации при заданных параметрах их подвижности, совпадает ли момент движения этих областей с моментом нажатия на педаль.The learner places his fingers on the alleged areas of 2 palpation, for example, on simulators of two temporal and two occipital areas of the simulator 1 of the head. The teacher using computer 6 sets the moment of movement start, as well as the amplitude and frequency of movement of these areas 2, which is provided by the piezoelectric motors 3 associated with them. The corresponding control actions come from the computer 6 through the unit 4 for adjusting the mobility parameters of the proposed palpation areas to the piezoelectric motors 3. areas 2 palpation affects the fingers of the learner and in the case when the learner feels such an impact, he activates the sensor 5 fixing the reaction of tea on the impact on his fingers from the prospective areas of palpation of the dummy head, for example, presses the pedal to the microcontact. In this case, the corresponding signal enters the computer 6, connected with the unit 7 for visualizing information on the management and control of the learning process, for example, a monitor screen. The monitor screen displays, for example, a control engine for the parameters of mobility of the proposed palpation areas (all together or each separately), a schedule 1 of the movement of these areas, as well as the labels of the sensor 5 to fix the learner’s reaction to the impact on his fingers from the proposed palpation areas. At the same time, the teacher has the ability to control the learning process, that is, observe whether or not the learner’s fingers feel the movement of the proposed palpation areas for the given parameters of their mobility, whether the moment of movement of these areas coincides with the moment the pedal is depressed.

Предлагаемый тренажер для обучения и развития навыков пальпации обеспечивает высокое качества обучения за счет достоверного моделирования реальных процессов подвижности костей черепа человека и возможности эффективного управления и контроля учебного процесса.The proposed simulator for training and developing palpation skills provides high quality training due to reliable modeling of the real processes of mobility of the bones of the human skull and the possibility of effective management and control of the educational process.

Claims

1. A simulator for training and development of palpation skills, containing a human organ simulator, on which there are suspected moving palpation areas, made in the form of imitators of the moving parts of the human organ, associated with simulators of the mobility of these areas, a control and educational process control system, characterized in that the human organ simulator is made in the form of a human head simulator, on which the alleged palpation areas are made in the form of imitators of the skull bones, a simulator of the mobility mobile palpation areas is made in the form of piezoelectric motors connected to the unit for adjusting the mobility parameters of the proposed palpation areas, and the educational process control and monitoring system includes a sensor for detecting the student’s reaction to the impact on his fingers from the supposed mobile palpation areas of the head simulator connected to the computer, which is also associated with a block for adjusting the mobility parameters of the proposed palpation areas and a block for visualizing control and Ole for the learning process.

2. The simulator for training and development of palpation skills according to claim 1, characterized in that the unit for adjusting the mobility parameters of the proposed palpation areas is configured to adjust the amplitude and frequency of movement of the piezoelectric motors.

3. The simulator for training and development of palpation skills according to claims 1 and 2, characterized in that the piezoelectric motors are installed inside the simulator of the human head.