RU2200979C2

RU2200979C2 - Medicinal exerciser-robot for training in manipulation technique

Info

Publication number: RU2200979C2
Application number: RU2000127438A
Authority: RU
Inventors: В.Г. Бубнов; Н.П. Винокуров
Original assignee: Бубнов Валерий Георгиевич
Priority date: 2000-11-02
Filing date: 2000-11-02
Publication date: 2003-03-20

Abstract

FIELD: medicine, in particular, training of medical personnel in technical venisection, catheterization and venipunction procedures. SUBSTANCE: exerciser-robot has human body mannequin with anatomical check points, vessel simulator placed therein and made in the form of elastic tubes covered with skin simulator and connected with its one end to container filled with liquid and arranged inside mannequin. Container and vessel simulator are made hermetically sealed. Vessel simulator is positioned under skin simulator at points of possible injections and is pressed from mannequin inside to skin simulator by means of flexible insert. Second end of vessel simulator is connected to ureter simulator arranged inside mannequin, or to straight intestine simulator, or to larynx simulator, or to upper respiratory tract simulator and is equipped with lock valve. Vessel simulator is made in the form of branched network of elastic tubes, each disposed at possible injection points. All elastic tubes are joined to container with liquid and to one another to define closed hermetically sealed system. Vessel simulator is made replaceable at possible injection points. Skin simulator is provided with moisture discharge openings arranged at possible injection points under flexible insert. EFFECT: increased efficiency in training medicinal personnel and simplified construction. 4 dwg

Description

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано при обучении медицинского персонала техническим приемам венесекции, катетеризации, венепункции и т.п. The invention relates to medicine and can be used in training medical personnel in the techniques of venesection, catheterization, venipuncture, etc.

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). A device for teaching manipulation technique with a hand is known, comprising a dummy of a shoulder and a forearm covered with a protective layer, inside of which a simulator of a vein in the form of an elastic tube with inlet and outlet sections is placed in the elbow bend zone. The end of the outlet section is provided with a clip. The model is made of foam latex. The vein simulator is vulcanized into the material of the dummy and made in the form of an “U” -shaped channel located along the frontal surface in the area from the upper third of the dummy of the forearm (ed. Certificate of the USSR 1802375 from 1993, MKI G 09 V 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). For various manipulations with the human urinary tract, the phantom of the urinary system is known, containing mockups of the kidneys, ureters and bladder made of transparent material. When working with a phantom, the bladder cavity is poured with water or a paint solution and a cystoscope is inserted through an elastic tube to determine diseases (ed. Certificate of the USSR 162338 from 1964, MKI G 09 B 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). The closest analogue to be taken as a prototype of the claimed device is a medical simulator for learning the techniques of venesection, catheterization, puncture of venipuncture, etc., including a dummy of the shoulder and forearm, an elastic vessel simulator laid in it, covered with a skin simulator and connected to a simulator container blood. An additional elastic vessel simulator, located in the model with the possibility of longitudinal and lateral movement and replacement, is introduced into the device, and the skin simulator is mounted in the elbow bend and is made in the form of a separate cuff section installed with the possibility of its rotation and replacement. The free ends of the vessels are located outside the dummy and are equipped with plugs (Russian patent 2061969 from 1996, MKI G 09 D 23/32).

Недостатком всех приведенных аналогов является их узкая функциональная применимость для обучения технике инъецирования и катетеризации. The disadvantage of all of these analogues is their narrow functional applicability for teaching the technique of injection and catheterization.

Задача предлагаемого изобретения заключается в повышении универсальности устройства и расширении сферы его применения. The task of the invention is to increase the versatility of the device and expand the scope of its application.

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. This problem is solved in that a medical robot simulator for teaching manipulation technique contains a dummy of a human body with anatomical landmarks, a vascular simulator placed in it, made in the form of elastic tubes coated with a skin simulator, and connected at one end to a container with liquid. The liquid container is located inside the dummy and, together with the vessel simulator, is sealed. A vascular simulator is located under the skin simulator at the sites of possible injections and is pressed from the inside of the dummy to the skin simulator by an elastic liner. The second end of the vascular simulator goes into the simulator of the ureter, and / or the simulator of the rectum, and / or the simulator of the larynx, and / or the simulator of the upper respiratory tract and is equipped with a shut-off valve. The vessel simulator is made in the form of a branched network of elastic tubes, each of which is located at the places of possible injections, and all elastic tubes are combined with a container with liquid and with each other in a closed sealed system. In places of possible injections, the vascular simulator is equipped with interchangeable inserts. In places of possible injections under the elastic liner, holes for removing moisture are formed in the skin simulator. The ureter simulator ends with a penis simulator, the direct cat simulator ends with an anus simulator, the larynx simulator ends with a mouth simulator, and the upper respiratory tract simulator ends with a nose simulator. The model of the human body is made of plastisol. Part of the vascular simulators is made in the form of dead ends, equipped with interchangeable inserts.

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. A comparative analysis of the proposed medical robot simulator with the prototype shows that it differs in that the container with the liquid is located inside the dummy and together with the vascular simulator is sealed, and the vascular simulator is located under the skin simulator in the places of possible injections and the dummy is pressed from the inside to the skin simulator elastic liner. The second end of the vascular simulator goes into the ureter simulator and is equipped with a shut-off valve. The vascular simulator can be made in the form of a branched network of elastic tubes, each of which is located in the places of possible injections. In this case, all the elastic tubes are combined with the container with liquid and with each other in a closed sealed system. In places of possible injections, a vascular simulator can be made removable. The ureter simulator ends with a penis simulator, the rectum simulator ends with an anus simulator, the larynx simulator ends with a mouth simulator, and the upper respiratory tract simulator ends with a nose simulator. In addition, in places of possible injections under the elastic liner in the skin simulator holes are formed to remove water, and the dummy of the human body is made of plastisol. Part of the vascular simulators is made in the form of dead ends, equipped with interchangeable inserts.

Этот анализ указывает на наличие новизны в заявленном устройстве. This analysis indicates the presence of novelty in the claimed device.

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. Comparison of the proposed invention with other known technical solutions of a similar nature shows that the implementation of the system "vascular simulator - capacity with liquid" closed, the inclusion in this system as its component of the ureter simulator equipped with a shut-off valve, as well as the implementation of the vascular simulator in the form of a closed branched system , the components of which are mounted in the dummy of the human body in places of possible injections, increases the versatility of the device and expands its scope and I. Performing a vascular simulator in places of possible injections in the form of interchangeable inserts, as well as the presence of holes in the skin simulator, can increase the life of the robot simulator. The material plastisol, from which the dummy is made, imitates human skin in the best way.

Таким образом, можно сделать вывод о превышении заявленным медицинским роботом-тренажером известного уровня техники. Thus, we can conclude that the claimed medical robot simulator exceeds the prior art.

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.The invention is illustrated by the example of its implementation. The drawings show:
- figure 1 is a schematic diagram of a system of "vessel simulator - capacity with liquid";
- figure 2 is an example of the location of the vascular simulator and capacity in the hand at the elbow;
- figure 3 is a section along aa in figure 2;
- figure 4 - shutoff valve.

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. A medical simulator robot for teaching manipulation technique contains a dummy 1 of a human body with anatomical landmarks 2, which can be a hand with fingers, a leg, her lower leg, knee, etc., a head with a nose and mouth, penis and other parts the human body. A vascular simulator 3, made in the form of elastic tubes coated with a skin simulator 4, is used as a shell of a dummy formed by plastisol inside the dummy. A vessel simulator is connected at one end 5 to a container with a liquid 6. A container with a liquid is located inside the model and, together with a vessel simulator, forms a sealed system. The second end 7 of the vascular simulator goes into the simulator of the ureter 8, and / or the simulator of the rectum, and / or the simulator of the larynx, and / or the simulator of the upper respiratory tract, ending respectively in the penis, or anus, or the oral cavity, or nasal openings (not shown in the drawings), each of these imitators or in any combination of them equipped with a shut-off valve 9. The vessel simulator is located under the skin simulator in the places of possible injections and is pressed from the inside of the dummy to the skin simulator by an elastic insert 10. In ETS possible places of injection can be used elbow bend, the hand subclavian area, etc. sections of the human body. A vascular simulator can be made in the form of a branched network of elastic tubes, each of which is located at the sites of possible injections, or catheters, or enemas, etc. medical devices, moreover, all elastic tubes 3, 8 are combined with a capacity of 6 and with each other in a closed sealed system "capacity-simulator of blood vessels." The network of elastic tubes can end with dead ends 11 located, for example, in the fingers 12. In places where injections are possible using syringes 13 and needles 14, the vessel simulator is made in the form of a removable insert 15. This allows multiple injections at the same place with If this section of the vessel simulator fails, replace it without dismantling the entire tube system. In places of possible injections under the removable insert 15, holes 16 are formed in the skin simulator 4 to remove moisture. The valve 9, installed in the simulator of the ureter 8, and / or in the simulator of the rectum, and / or in the simulator of the larynx, and / or in the simulator of the upper respiratory tract, is made in the form of an insertion pipe 17, inside which a spring-loaded membrane 18 is placed.

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. Work with a medical robot simulator is performed in the following order. Initially, through the penis, the entire system is filled with liquid, while the capacity 6 slightly increases in size (shown in dashed lines in Fig. 1), creating some excess pressure in the system “capacity - vascular simulators”. When the needle 14 of the syringe 15 is inserted into the simulator of the vessel 3, if the student’s action is performed correctly, under the influence of excessive pressure in the syringe or (when it is separated from the needle) in the needle under the influence of excessive pressure, liquid from the system “capacity - vascular simulators” appears. If the needle does not enter the vascular simulator, the liquid does not appear. The fluid in the vessel-simulator system can be tinted for greater clarity. Liquid entering the dummy cavity is removed through openings 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. When a catheter is inserted into the ureter simulator 8, the spring 19 is squeezed from the seat 20 of the valve 9, and fluid appears at the end of the penis simulator. The same effect is manifested when a catheter (or a similar device, for example, an enema) is inserted into the nasal cavity, mouth, and anus.

Заполнение системы "емкость-имитатор сосудов" жидкостью производится также через клапан 9. Filling the system "capacity-simulator vessels" with liquid is also made through the valve 9.

Claims

A phantom of the human body, containing a torso with a head and limbs covered with a skin simulator with anatomical landmarks, a ureter simulator, a rectum simulator, an oral cavity simulator and an upper airway simulator, channels connected to each other, characterized in that a container with liquid is placed inside the phantom, forming, together with the channels connected to it, an airtight system, the ends of the channels being connected to the ureter simulator, the rectum simulator, the oral cavity simulator and the The upper respiratory tract is equipped with shut-off valves, while the system is additionally equipped with channels made in the form of vascular simulators located at injection sites under the skin simulator and pressed from the inside of the dummy to the skin simulator with an elastic insert.