(57)【要約】【課題】  対話型教育システムに関し、患者の看護をユーザに教授するためのシステムである。【解決手段】  該システムは、患者シミュレータと、患者の看護活動を実行する際に、前記患者シミュレータに関して使用するための仮想的器具と、前記仮想的器具と前記シミュレータとの間の相互作用を検知する手段と、前記仮想的器具と前記シミュレータとの間の相互作用に関して前記ユーザにフィードバックを提供するための手段とを有するように構成する。【選択図】  図１a
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前記仮想的器具と前記シミュレータとの間の相互作用に関し、前記ユーザにフィードバックを提供する手段は、マイクロコントローラである請求項１１に記載の対話型教育システム。
【請求項２】
前記仮想的器具と前記シミュレータとの間の相互作用に関し、前記ユーザにフィードバックを提供する手段は、コンピュータプログラムである請求項１１に記載の対話型教育システム。
【請求項３】
前記仮想的器具は、点滴針、ＥＴ管、ＥＣＧモニタ、血圧測定加圧帯、パルス酸素濃度測定帯、一時的外部ペーサ、ＡＥＤ、手動除細動装置、超音波ワンド、仮想的聴診器、体温計、および胎児苦痛モニタからなる集合から選択された少なくとも１のものを有する請求項１１に記載の対話型教育システム。
【請求項４】
前記相互作用は、前記仮想的器具の捕捉コイルと、前記センサのＣＯＢモジュールとの間である請求項１１に記載の対話型教育システム。
【請求項５】
少なくとも１のモジュールは、患者看護活動に応答するための患者シミュレータのための制御を提供する請求項１１に記載の対話型教育システム。
【請求項６】
前記フィードバックは、可聴音の表示である請求項１１に記載の対話型教育システム。
【請求項７】
前記シミュレータは、大人の患者を表示する請求項１１に記載の対話型教育システム。
【請求項８】
前記シミュレータは、非大人の患者を表示する請求項１１に記載の対話型教育システム。
【請求項９】
前記シミュレータは、患者の一部を表示する請求項１１に記載の対話型教育システム。
【請求項１０】
前記相互作用は、仮想的器具の捕捉コイルと前記センサＣＯＢモジュールとの間である請求項１１に記載の対話型教育システム。
【請求項１１】
種々の対話型訓練の授業を提供するための選択可能なモジュールの選択を表示するプログラムを有するコンピュータと、
前記コンピュータと操作により接続される患者シミュレータと、
患者看護活動を実行する際に前記シミュレータの使用のための仮想的器具と、前記仮想的器具と前記シミュレータとの間の相互作用を検知するセンサとを有するとともに、
前記センサは、前記患者シミュレータに着脱自在に取り付けられた皮膚の上敷きに設けられ、
前記仮想的器具と前記シミュレータとの間の相互作用に関して前記ユーザにフィードバックを提供する手段を有する患者の看護をユーザに教授するための対話型教育システム。
【請求項１２】
妊婦部分と、前記妊婦部分に設けられた胎児部分と、
前記胎児部分を前記妊婦部分から自動的に分娩して、子供の出産をシミュレートする手段とを有するとともに、
前記胎児部分を前記妊婦部分から自動的に分娩して、子供の出産をシミュレートする手段は、
(i)  前記妊婦部分内に設けられた軌道および、
(ii)  前記胎児部分を前記妊婦部分の外に移動するための胎児部分に取り付け可能なピストン部を有する前記妊婦部分から胎児部分を自動的に分娩して、子供の出産をシミュレートするシミュレートされた患者看護活動を受けるための患者シミュレータ。
【請求項１３】
前記ピストン部は、前記胎児部分を前記妊婦部分から移動させる請求項１２に記載の患者シミュレータ。
【請求項１４】
前記ピストン部は、前記胎児部分の回転運動を発生させるための突起を有する請求項１３に記載の患者シミュレータ。
【請求項１５】
前記ピストン部は、前記軌道に設けられたカムと結合して、移動の間に前記胎児部分の回転を発生するための少なくとも１のレバーを有する請求項１３に記載の患者シミュレータ。
【請求項１６】
前記ピストン部は、前記妊婦部分に対して、前記胎児部分の内側および外側の回転運動を発生する請求項１２に記載の患者シミュレータ。
【請求項１７】
前記ピストン部は、手動クランクによって駆動される請求項１２に記載の患者シミュレータ。
【請求項１８】
前記ピストン部は、モータによって駆動される請求項１２に記載の患者シミュレータ。
【請求項１９】
前記モータは、制御ボックスによって制御される請求項１８に記載の患者シミュレータ。
【請求項２０】
前記モータは、ソフトウェアによって制御される請求項１８に記載の患者シミュレータ。
【請求項２１】
自動的に妊婦マネキンから胎児マネキンを分娩して子供の出産をシミュレートする装置であって、
前記妊婦マネキン内に設けられた軌道と、
前記胎児マネキンを前記軌道を降下させるために前記胎児マネキンに取り付け可能なピストン部とを有する子供出産装置。
【請求項２２】
前記ピストン部は前記胎児マネキンを前記妊婦マネキンから移動する請求項２１に記載の子供出産装置。
【請求項２３】
前記ピストン部は、移動の間に、前記胎児マネキンの回転運動を発生するための突起を有する請求項２１に記載の子供出産装置。
【請求項２４】
前記ピストン部は、前記妊婦部分に対して、前記胎児部分の内部または外部の回転運動を発生する請求項２１に記載の子供出産装置。
【請求項２５】
前記ピストン部は、手動クランクによって駆動される請求項２１に記載の子供出産装置。
【請求項２６】
前記ピストン部は、モータによって駆動される請求項２１に記載の子供出産装置。
【請求項２７】
前記モータは、制御ボックスによって制御される請求項２６に記載の子供出産装置。
【請求項２８】
前記モータはソフトウェアによって制御される請求項２６に記載の子供出産装置。
【請求項２９】
シミュレートされた患者看護活動のためのシミュレータであって、
中枢部分と、
前記中枢部分から半径方向に離れて設けられた末梢部分と、
前記中枢部分と末梢部分の色彩を独立に変化させて前記シミュレータの紫藍症をシミュレートする患者シミュレータ。
【請求項３０】
前記手段は、論理的に前記患者シミュレータの換気と結合されている請求項２９に記載の患者シミュレータ。
【請求項３１】
前記手段は、ユーザによって制御されている請求項２９に記載の患者シミュレータ。
【請求項３２】
前記中枢部分と末梢部分の色彩を独立に変化させて、前記シミュレータの紫藍症をシミュレートする手段は、
(i)  純粋のビニル樹脂ペイント内に分散させて前記中枢部分および前記末梢部分に塗った感熱着色染料、および
(ii)  熱エネルギーを供給し、それによって色彩を消失させる、前記中枢部分に設けた少なくとも１つの抵抗ヒータ、および前記末梢部分に設けた少なくとも１つの抵抗ヒータを有する請求項２９に記載の患者シミュレータ。
【請求項３３】
前記中枢部分に設けられた少なくとも１の抵抗ヒータと前記末梢部分に設けられた少なくとも１の抵抗ヒータとは別々に制御されている請求項３２に記載の患者シミュレータ。
【請求項３４】
少なくとも１のヒートシンクを有して、色彩のより早い戻りを可能にする請求項３２に記載の患者シミュレータ。
【請求項３５】
妊婦部分に置くための拡張性の子宮頸部を有する請求項１２に記載の患者シミュレータ。
【請求項３６】
前記拡張性の子宮頸部は、リング、前記リングと連結した壁部を有し、前記壁部は、弾性部材で形成され、前記壁部は、孔を囲む中央のギャザを有する請求項３５に記載の患者シミュレータ。
【請求項３７】
前記ギャザは、内部に設けられた結合したエラストマー要素を有して、前記孔の弾性を増大させた請求項３６に記載の患者シミュレータ。
【請求項３８】
前記孔は、前記胎児部分が前記孔を通って押されると、直径が２センチメートルから１０センチメートルにまで拡張する請求項３５に記載の患者シミュレータ。
【請求項３９】
前記胎児部分の頭部の形状は、前記子宮頸部を拡張させて胎児の降下と相互に関連する請求項３５に記載の患者シミュレータ。
【請求項４０】
前記妊婦部分内に前記リングを保持するための解除可能な結合手段を更に有する請求項３５に記載の患者シミュレータ。
【請求項４１】
前記中枢部分および末梢部分の色彩を独立に変化させて前記シミュレータの紫藍症をシミュレートする手段は、前記シミュレータに塗った従来型の光互変性物質を有し、関連する紫外線に晒して、前記シミュレータが青に変わるように見えるようにした請求項２９に記載の患者シミュレータ。
【請求項４２】
前記シミュレータが変色して、酸素を送り込むことによる変化を表示する請求項１１に記載の対話型教育システム。
【請求項４３】
前記コンピュータプログラムが、前記シミュレータに対する酸素を送り込むことによる変化を指示する請求項４２に記載の対話型教育システム。
【請求項４４】
前記シミュレータに対する酸素を送り込むことによる変化は、患者が好転し、悪化し、または現状維持をシミュレートする請求項４３に記載の対話型教育システム。
【請求項４５】
前記シミュレータに対する酸素を送り込むことによる変化は、前記ユーザによって実行されたＣＰＲの質に応答する請求項４２に記載の対話型教育システム。
【請求項４６】
前記シミュレータに対する酸素を送り込むことによる変化は、前記ユーザによって実行されたＣＰＲの質に応答して前記患者が好転し、悪化し、または現状維持であることをシミュレートする請求項４２に記載の対話型教育システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
(関連出願の相互参照)
本出願は、同時に係属している米国特許出願第09/640,700号の、２０００年８月１７日提出の一部継続出願である。前記出願は、米国特許出願第09/560,949号の、２０００年４月２８日提出の一部継続出願である。該出願は、同時に係属している米国特許出願第09/199,599号の、１９９８年１１月２５日提出の一部継続出願である。また、該出願は、米国特許出願第08/643,435号の継続出願、現在特許第5853292号であって、１９９６年５月８日に提出された。
前述の出願の完全な開示は、これをもって参照により含まれる。
【０００２】
(技術の背景)
本実施の形態は、全体として患者看護教授用対話型教育システムに関し、特に、患者看護活動での出産患者シミュレータの使用のための仮想的器具を有するようなシステムに関する。
【０００３】
（従来の技術）
実際の患者との接触を許可する前に、患者看護プロトコールで生徒を訓練することが望ましいけれども、教本やフラッシュカードは、「実践向きの」練習から獲得されるべき生徒にとっての重要な利益を欠いている。そのため、患者の看護教育は、しばしば、医療器具を用いて教授されマネキンのようなシミュレータでの患者看護活動を実行する。
【０００４】
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、そのようなシステムの１つの欠点は、医療器具がしばしば極端に高価なので、完璧とはいえない幅の広い教育上の経験を犠牲にしてでさえ、多数のユーザがより小規模の種類の器具の使用に甘んじなければならないということである。前述した問題点の1つの解決法は、その完全な開示が参照によって含まれている米国特許出願第5853292号に教示されたような、比較的安い、シミュレートされた医療器具（「仮想的」器具）を用いることである。
【０００５】
患者看護教育での他の問題は、ユーザに教授するために使用される患者のシミュレータが一般的に手ごたえがないことである。例えば、出産シミュレーションでは、ユーザは、シミュレートされた妊婦の骨盤内にあるシミュレートされた胎児を位置させ、それを産道を降下させ、胎児を出産し、胎児を約９０度回転させて肩を起こし、最後に、新生児と今や呼ばれる胎児を引き出さなければならない。現実の分娩における出来事の連続を模写しているのだけれども、ユーザによる胎児の物理的な取り扱いに起因する本当らしさの欠如が、患者看護を提供することの困難さのために、その高い評価を傷つけている。現実の分娩においては、前記胎児は近づきにくく、大部分の活動は視界から覆い隠され、したがって、先行技術のシステムでは、出産の間に、患者の看護を提供する最もやりがいのある状態を処置していない。さらに、先行技術のシステムは、胎児が産道を降下する間に、子宮頚部の拡張をシミュレートしておらず、生徒が分娩の場所に近づき、分娩の進行を評価するための子宮頚部の対時間拡張図（「分娩経過表」）の作成を不可能にしている。
【０００６】
したがって、必要なことは、より現実に近くシミュレートされた患者と協働した比較的低価格の仮想的器具を使用して、患者看護訓練作業の実行に使用する対話型教育システムのためのシステムであり、これによってユーザが包括的で多様でかつ相関性のある患者看護技術を学習することを可能とする。
【０００７】
(発明の概要)
本実施の形態は、患者看護教授用対話型教育システムをユーザに提供する。該システムは、患者シミュレータと、患者シミュレータについて患者看護活動の実行の際に使用する仮想的器具と、仮想的器具と前記シミュレータとの間の相互作用を検知する手段と、前記仮想的器具と前記シミュレータとの間の相互作用に関し前記ユーザにフィードバックを提供する手段とを有する。
【０００８】
(発明の実施の形態)
図１ａにおいて、参照番号１０は、ユーザに患者看護プロトコールを教授するための対話型教育システムを全体として表す。前記システム１０は、医療器具をシミュレートするために使用される１セットの仮想的器具１２、および、前記ユーザから患者看護活動を受けるための少なくとも一人の患者をシミュレートするために使用されるシミュレータ１４を有する。前記仮想的器具１２は、触知し得る対象であって、種々の形状を包含するように理解される前記シミュレータ１４と共に、実際の医療装置のように、見え、感ぜられおよび操作される。前記シミュレータの形状には、完全に関節でつながれた大人の大きさのマネキン、胎児、新生児、子供、青年、または、腕、トルソ、または、頭または骨盤領域のようなマネキンの一部をも含有する。
【０００９】
前記ユーザまたは複数のユーザから前記シミュレータ１４が受けた患者看護活動は、後述するような態様で、検知され、該活動に応答して、前記システム１０は、前記ユーザへのフィードバックを提供する。前記フィードバックは、任意の聴覚的、視覚的または触覚的な応答を有しても良いことを理解すべきである。プログラム１５ａを有するコンピュータ１５が、上述した理由から、前記システム１０と希望により接続されている。
【００１０】
図１ｂによれば、システム１０’は、前記コンピュータ１５およびプログラム１５ａを有し、ソフトウェアで発生した仮想的器具１２’の組およびソフトウェアで発生したシミュレータ１４’が設けられている。このようにして、前記ユーザによって実行される前記患者看護活動は、選択されたソフトウェアで発生した仮想的器具１２’に関係するアイコンを操作して、ソフトウェアで発生したシミュレータ１４’に対し患者看護を提供することからなる。この実施の形態では、前記プログラム１５ａは、マウスをクリックしまたは音声で活性化するソフトウェアのような従来の手段を使用して、ユーザによる活動を監視し、かつ、後述するように応答してフィードバックを提供する。
【００１１】
図１ａに戻り、前記システム１０は、さらに、従来の電源１８からの操作用電力を受ける通信インタフェース・モジュール（以下「ＣＩＭ」という）１６およびマイクロコントローラ（以下「ＰＩＣ」という）２０を有している。マイクロコントローラは、マイクロチップ  テクノロジー  インク．(アリゾナ州チャンドラー)のような多数の供給業者から購入可能で、注文に応じて作成される。後述するように、前記ＰＩＣ２０は、ユーザの活動から入力信号を受けると、所定の態様で応答し前記ユーザにフィードバックを供給するようにプログラムされている。例えば、聴覚的なフィードバックを提供するには、前記ＣＩＭ１６は、加えて、聴覚チップ２２を有する。該聴覚チップ２２は、スピーカー２４が、現実の患者の音、例えば、心臓、肺、血圧（コロトコフ音）、腸管の、胎児の等、を生み出させるためにＰＩＣ２０に応答する。
【００１２】
代わりに、所望のフィードバックの複雑さに応じて、ＣＩＭ１６はコンピュータ１５およびプログラム１５ａと接続することができる。フィードバックの一例において、プログラム１５ａは、例えば、超音波断面図、または胎児苦痛監視記録の膨大な収集データを提供するために使用される。フィードバックは、プログラム１５ａによって生成された体音についてであり、前記コンピュータのスピーカーを通して演奏される。
【００１３】
前記ＣＩＭ１６は、集合的に２８で表示した多数の端子を有し、該端子は、仮想的器具１２と、ユーザの患者看護活動から生ずる前記シミュレータ１４に設けられたセンサ３０との間の相互作用によって生ずる入力信号を受ける。このように生じた入力信号を扱うには、２以上のＰＩＣ２０および、２以上のＣＩＭ１６があるであろうことを理解すべきである。
【００１４】
仮想的器具１２は、患者看護装置、例えば、図２に示すように、少なくとも１の点滴針（ＩＶ針）、気管内管（以下「ＥＴ管」という）、電子心搏動曲線モニタ（ＥＣＧまたはＥＫＧ）、血圧（ＢＰ）測定加圧帯、パルス酸素濃度計帯、一時的外部ペーサ、自動的外部除細動装置 (ＡＥＤ)、手動除細動装置, 超音波ライトペン、仮想的聴診器、体温計、および、胎児疲労モニタ、各々１２ａ〜１２ｌで表されているものを有している。そのような仮想的器具は、本物の医療器具のように見えかつ作動する。もちろん、従来の聴診器、真空摘出器（extractor）、カテーテル、トレイ、点滴（ＩＶ）スタンド等のような比較的安価な医療器具の使用である他の仮想的器具が予想される。
【００１５】
図２によれば、前記点滴針１２ａは、特定の薬および薬の調合の選択可能なグループを有し、1の実施の形態は、プログラムによって制御された投与効果のある薬をシミュレータ１４へ分与するための標識化したシリンジの詰め合わせをもった医療用トレイの部品である。前記ＥＴ管１２ｂは、シミュレートされた患者の気道管理に使用され、前記シミュレータ１４の気管に置かれている。前記ＥＣＧモニタ１２ｃは、リアルタイムの追跡モニタおよびＲ波音波マーカーを有する３，５または１２の案内システムと、前記シミュレータ１４のトルソへの取付けのための多数の色彩コード化されたパッチとを有する。前記血圧測定加圧帯１２ｄは前記シミュレータ１４に、例えば、腕の周りに取り付けられる。前記パルス酸素濃度計帯１２ｅは、前記シミュレータ１４に、例えば、指の周りに取り付けられる。前記一時的外部ペーサ１２ｆは、前記シミュレータ１４のトルソへの取付けのための多数の前部と後部のペーサパッドを有する。前記ペーサ１２ｆは、ペーサ速度と電流のための制御部を有し、リズム整調、キャップ時間、およびキャップ時間の喪失を表示し、それらの全部は、前記プログラム１５ａにより制御されている。自動的外部除細動装置（ＡＥＤ）１２ｇは、前記シミュレータ１４のトルソへの取付けのための多数の心臓等の頂および胸骨用の自動的外部除細動装置用パッドを有する。前記プログラム１５ａによって制御されたソフトウェアで生成された震動ボタンを選択することにより、前記システム１０は、前記プログラム１５ａによって制御された合成条件でもって、除細動装置による震動をシミュレートする。前記手動除細動装置１２ｈは、前記シミュレータ１４の前記トルソと接触するための多数の心臓等の頂点および胸骨用の除細動装置用棒を有している。ソフトウェアで生成された震動ボタンを選択することにより、又は代わりに手動除細動装置１２ｈと結合した2重震動ボタンを使用することによって、前記システム１０は、前記プログラム１５ａによって制御された合成条件をもって、除細動の震動をシミュレートする。
【００１６】
さらに、図２によると、前記超音波ライトペン（超音波ワンド）１２ｉが、前記シミュレータ１４と相互作用し、前記ワンド１２ｉが前記シミュレータの所定解剖学的構造上の領域の所定近傍内にもたらされると、前記ＣＩＭ１６が相互作用を検知し、前記プログラム１５ａが超音波像および／または音波のライブラリーから取られた超音波断面図を提供する。前記プログラム１５ａは、ユーザに前記断面図を解釈し従って応答することを要求しながら、正常と異常の断面図の中から選択することができる。仮想的な聴診器１２ｊが、前記シミュレータ１４と相互作用し、前記聴診器１２ｊが、前記シミュレータの所定解剖学的構造領域の所定近傍内にもたらされると、前記ＣＩＭ１６が、図３ａ−ｂによって以下に説明するように、前記相互作用を検知し、フィードバックが前記ユーザに供給される。前記体温計１２ｋは、前記シミュレータ１４と相互作用し、前記体温計１２ｋが、前記シミュレータの所定解剖学的構造領域の所定近傍内にもたらされると、前記ＣＩＭは前記相互作用を検知し、前記プログラム１５ａは、体温を提供する。前記胎児苦痛モニタ１２ｌ（陣痛計）は、前記シミュレータ１４の一部に取り付けられ、取付けによって前記プログラム１５ａはシミュレートされた胎児に対する心拍数を提供する。
【００１７】
各器具は、全体としてライン３６で示すように、対応するセンサ３０ａ−ｌを有している。そうでないと指摘しないのであれば、前記ライン３６は概念的で、単に、仮想的な器具１２と前記センサ３０とが機能的に相互に接続されて、ユーザの患者看護活動によって生み出された相互作用を提供し、前記相互作用は、前記ＣＩＭ１６への入力信号として報告されるということを例示しているにすぎない。器具１２又はセンサ３０の間のそのような物理的ラインの役割もまた予想されていることを理解すべきである。
【００１８】
前記仮想的器具１２および前記センサ３０の間の相互作用は、電気的な、光学的な、圧力差の、触覚の、温度制御またはワイヤレスなものである。一般的に言えば、電気的相互作用（これは前記入力信号を提供するであろう）は、１の節点および他の節点をもつセンサ３０を有する仮想的器具１２を介して生み出すことができ、その両者は物理的に前記ＣＩＭ１６と接続している。または、伝導物質から形成された２の節点およびセンサまたはそれらと逆のもの、を有する仮想的器具と接続し、それらのうちのただ１つのみが物理的に前記ＣＩＭ１６と接続している。例えば、前記点滴針１２ａは、腕の前ひじ領域のような薬物を受け入れることができる前記シミュレータ１４の一部と相関し、該領域は、適当な厚さと前記点滴針１２ａが低い鋭角（例えば、２０°）で前記布を貫通することができるような織密度を有する伝導物質からなる２つの層の間に挟まれた絶縁体をもつセンサ３０ａを有していても良い。前記センサ３０ａの伝導層は電気的にライン３６ａ’を介して前記ＣＩＭ１６と電気的に接続し、前記点滴針１２ａが、前記シミュレータ１４の血管への挿管をシミュレートする前記２つの伝導層を正しく通過する場合には、回路が前記層の間に完成し、前記ＣＩＭ１６によって検知される。
【００１９】
相互作用を検知する方法の他の例として、前記ＥＴ管１２ｂが、シミュレートされた患者の気道管理に使用され、前記シミュレータ１４は、頭、目、鼻、口、および通常の気道付属物を受入れることができる現実に近い気道を有し、該気道の配置は調節可能であり、大きな舌、塞がれた咽頭、または閉じた声帯を表示して患者の看護活動の困難さを増加させる。前記シミュレータ１４の気管における正しい配置を確実にするために、光学センサ３０ｂが前記シミュレータ１４の気管の壁部に設けられ、ライン３６ｂ’を通して前記ＣＩＭ１６と接続されている。前記気管における前記ＥＴ管１２ｂの正しい配置は、前記ＥＴ管の先端が前記光学センサ３０ｂの光線を遮った場合に、確認される。前記センサ３０ｂは、また、流体が通過するか否かを決定するために使用されることができる。
【００２０】
前記仮想的な聴診器１２ｊは、相互作用を検知するワイヤレス法の例を提供する。少なくとも１のセンサ３０ｊが、前記シミュレータ１４の解剖学的構造上の位置に設けられ、そこでは、特殊の心臓、肺（気道を含有する）、コロトコフ(Korotkoff)，胎児、または他の音が通常聞こえている。前記センサ３０ｊは、前記聴診器１２ｊによって識別される少なくとも１の信号を供給し、それによって、ユーザに対して、前記シミュレータ１４上の前記センサの解剖学的な位置に適した音を奏するように、集積音響回路に指示する。前記音響回路は、前記選択されたセンサ３０ｊの位置に相当する体音を貯蔵するライブラリーを有し、前記センサ３０ｊは、同様のセンサの任意の個数を例示している点を理解すべきである。
【００２１】
図３ａによると、ある側面では、前記聴診器１２ｊの外観は、通常の聴診器に似ており、音を聞くための耳当て５０ａ−ｂを有し、二またに分かれる耳管５２と接続した延長部５１ａ−ｂに接続している。同様にして、前記聴診器は、さらにベル管５４およびベル５６を有し、好ましくは、非鉄物質からなる。しかしながら、従来の聴診器と異なり、電子制御機器５８が、前記耳管５２と前記ベル管５４との間に設けられる。前記電子制御機器５８は適切に創られたＣＩＭ１６であると理解され、物理的に前記仮想的聴診器１２ｊに集積化されて、前記システム１０を簡単化する。外部のスピーカー（図示せず）への出力のためにジャック６４が前記電子制御機器５８に設けられて、他のユーザが前記耳当て５０ａ−ｂで聞こえた音を聞くことができる。これは、前記患者看護活動から利益を受けるユーザの数を増加させるのみならず、指導者が、前記ユーザの活動を試験し、及び、必要ならば前記ユーザの技術を修正することを可能にする。前記電子制御機器５８は、所定の音を奏するために、より小さなスピーカー７２、例えば、アダックス  サウンド  カンパニー（イリノイ州ノースブルック）によるものが入手可能、に導くために、小さな電源６６、例えば、バッテリ、捕捉回路６８および音響回路７０（該回路図については、同時係属の米国特許出願第09/640,700号、２０００年８月１７日出願を参照のこと）を保持する。前記スピーカー７２は、前記耳当て５０ａに設けられ、ワイヤ７２ａを介して前記電子制御機器５８に接続し、前記ユーザが、前記音響回路７０によって生み出される音を聞くことができる。第２の、実質上同一のスピーカーが、反対側の耳当て５０ｂに設け、また、前記電子制御機器５８に接続しても良い。代わりの実施の形態においては、前記スピーカー７２は、前記電子制御機器５８に設けて、音は前記耳当てに公知の耳管を通して伝達されるようにしても良い。前記音響回路７０は、また、上述の理由から、外部のスピーカーと接続可能となるように、前記音響回路７０は前記ジャック６４に接続する。
【００２２】
多数の設定状態をもつスイッチ７４が、音の集合、例えば、大人、新生児、胎児において聞こえるかもしれない、例示的な正常および異常の音の集合の間の変更ために設けられている。ＲＦ（ラジオ波周波数）信号捕捉コイル７６、例えば、エム．シー．デイビス  カンパニー（アリゾナ州アリゾナ市）が、後述するように、ＲＦ信号を伝送しかつ取得するために、前記ベル５６の内部に設けられている。前記捕捉コイル７６は、銅線コイルおよび前記電子制御機器５８に取り付けられた接続したワイヤ７６ａを有する回路要素を有している。樹脂製ディスク７８が、前記ベルからのノイズを除去するために、前記捕捉コイル７６と前記ベルとの間に設けられている。
【００２３】
図３ｂによると、前記センサ３０ｊが、前記シミュレータ１４の皮膚１４ｂの下に、ユーザによる視覚的露見を避けるために置かれている。また、解剖学的位置、例えば、肋間間隔は、場所を確認するために触診されるべきであるので、センサ３０ｊは、最小の厚さをもたせることによって、意図的なまたは偶然の露見を避けることが都合が良い。別の実施の形態では、前記センサ３０ｊは、実質上皮膚１４ｂに類似する蓋い（図示せず）に取り付けるのが良く、該蓋いは、患者の他のシミュレータやモデルの上に置かれることを可能として、これらの装置が、聴診器１２ｊで使用されることを可能にするように変更する。
【００２４】
センサ３０ｊは、ラジオ波周波数ＩＤタグ８０を有し、そのことは、マイクロップ  テクノロジー  インク．(アリゾナ州チャンドラー)（部品番号MCRF200-I/3C00A）から入手可能であるが、それは、特定のセンサ３０ｊを識別するために役に立つ特有の信号を発生させるために、またマイクロチップ  テクノロジー、インク．によって売られている「開発者の道具」を使用してプログラムしても良い。コイル８２は、エム．シー．デービス  カンパニー(アリゾナ州アリゾナ市)から入手できるものであるが、前記タグ８０と操作によって接続される。前記タグ８０およびコイル８２は、ＲＴＶ（室温加硫硬化性シリコンゴム）埋め込み物質８４またはシリコンゴム、これはエム．シー．デービス  カンパニー (アリゾナ州アリゾナ市)から入手可能であるが、中に埋め込まれて、損傷を防止する。一旦埋め込まれると、前記タグ８０およびコイル８２は、応答指令信号が出されると、特有の周波数列をもつ信号を出力するＣＯＢモジュール８６を集合的に形成する。
【００２５】
操作において、前記ＣＯＢモジュール８６は、前記周波数を積極的に発信することができるが、好ましくは、前記ＣＯＢモジュールは受信、すなわち、前記聴診器ベル５６中に捕捉コイル７６によって応答指令信号が出された場合にのみ活性化すべきである。この好ましい実施の形態において、前記捕捉コイル７６は、キャリヤ信号、例えば、１２５ｋＨｚの励起周波数のようなキャリヤ信号を伝達し、それは、所定の近接場所以内にもたらされた場合にＣＯＢモジュール８６によって、受信される。前記ベル５６、したがって、捕捉コイル７６の前記ＣＯＢモジュール８６に対する捕捉距離は、前記キャリヤ信号のＳ／Ｎ比の強度によって決定される。だから、前記キャリヤ信号のＳ／Ｎ比の調節は、前記センサ３０ｊの解剖学的位置に関して前記聴診器ベル５６、したがってＣＯＢモジュールをユーザが置かなければならない精密さでもって制御するための手段を提供する。前記ユーザによるシミュレータ１４上における前記ベル５６の精密な位置が、適当な体音の形で、フィードバックによって報いられる。通常、前記Ｓ／Ｎ比は、前記センサ３０ｊのＣＯＢモジュール８６の約1.5から2ｃｍ以内に前記ベル５６がもたらされることを要求するように設定される。
【００２６】
十分に強いキャリヤ信号を受けることに応答して、他の調律法も使用できるけれども、前記ＣＯＢモジュール８６が周波数変位調律（ＦＳＫ）として従来から知られている過程での使用のために、一連の２つの標識用周波数を発信する。前記聴診器ベル５６内の前記捕捉コイル７６は、発信した周波数を受信し、前記捕捉回路６８にまで前記信号を中継し、該回路は、前記センサ３０ｊの身元を決定する。各センサ３０ｊの解剖学的位置は、前記プログラマーに知られているので、各センサに結合した適当な体音の選択がされ、前記音響回路にアクセス可能である。だから、前記センサ３０ｊを標識することによって、前記捕捉回路６８は、前記音響回路７０を指示して、前記ＣＯＢモジュール８６の解剖学的位置のための適当な体音を奏せしめ、前記耳当て５０ａに設けられたスピーカー７２を通して前記ユーザに聞こえる。前記ユーザにより大きな音の選択を受けさせるために、より多数のセンサ３０ｊを前記シミュレータ１４に追加され、または、各センサが、２以上の音に対応させることが認められる。前述したように、前記スイッチ７４は、５個の異なる設定状態を有し、５種類の音のグループの間で、音響回路７０を切り替えるための手段を有している。だから、スイッチの設定状態の個数は、単一のセンサによって生み出すことができる音の個数に相当し、すなわち、１３のセンサと５個のスイッチの設定状態をもてば、前記ユーザは、正常及び異常音の例を含む６５までの位置に特有の音を聴くことができるだろう。
【００２７】
上述した捕捉コイルおよびＣＯＢモジュールが、前記ＥＣＧモニタ１２ｃの導線、パドル、またはプローブ（「コネクタ」）、一時的外部ペーサ１２ｆ、自動外部細動除去機（ＡＥＤ）１２ｇ，手動除細動装置１２ｈ、前記超音波ワンド１２ｉおよび前記胎児苦痛モニタ１２ｌ（陣痛計）で使用されるように改良されていることが認められる。希望するならば、前記コネクタは、前記患者シミュレータ上の場所にそれらを一時的に保持するために取り付けて設けられても良い。前記器具のコネクターと前記センサ３０との間の相互作用は、前記ＣＩＭ１６によって検知されるように、正しい配置を確認する。患者のシミュレータの皮膚の下のセンサ３０の隠された場所はさらに、実際の患者に一層似せているとともに、ユーザの患者の看護技術を試す。シミュレータ１４は、患者を表しかつ治療を受けるように設計され、こうして、前記シミュレータ１４は、種々の形状をとり、その形状には、シミュレートされた患者の一部、例えば、トルソおよび骨盤内の領域とともに、完全に関節でつながる大人サイズの産科学のシミュレータ、巻き毛の胎児、関節でつながった胎児、多数の胎児または新生児を含有する。
【００２８】
図４及び図５ａによれば、図示された実施の形態において、前記シミュレータ１４は、子供を生む妊婦シミュレータ３００および除去可能な連結した胎児シミュレータ３０２を有する。前記妊婦のシミュレータ３００は、毛髪３０６、目３０８ａ−ｂ、鼻３１０および口３１２をもつ頭部３０４を有している。前記頭部のアセンブリーは、従来の気道付属物を受け入れることができる現実の気道(図示せず)を有している。全体として３０で表されているセンサ(図１ａ)は、妊婦のシミュレータの皮膚の上に（点線で表されている）および／または皮膚の下に（模型で表されている）設けられていても良い。妊婦のシミュレータ（図示せず）の一実施例において、センサが、該シミュレータと連結していない点を理解すべきである。電気的、空気作用的または流体的回路を供給するためとともに、もし必要ならば、前記センサ３０を前記ＣＩＭ１６に接続するために、コード３６が前記トルソ３１６から突出する。
【００２９】
一対の腕３１８ａ−ｂが前記トルソ３１６と接続している。少なくとも１の腕は、薬剤を受け入れることができる点滴レセプタクル（図示せず）を有し、前記センサ３０ａは点滴が開始されたか否かを確かめるためにレセプタクル内に置かれていても良い。同様に、その腕は、血圧の測定のための手段とともに、コロトコフ音の聴診のためのセンサ３０ｄを有していてもよい。トルソ３１６の骨盤領域３２０は一対の脚３２２ａ−ｂを受け止める。
【００３０】
図５ａによると、フックや環状のファスナーのような解除可能な結合手段が使用されているけれども、カバー３２４は多数の留め金３２４ａを介してトルソ３１６に取り付けることができる。超音波ワンド１２ｉ、胎児苦痛モニタ１２ｌ、及び聴診器１２ｊまたは代わりに少なくとも１の小さなスピーカーと協動するために、前記カバー３２４は、センサ３０を保持し、聴診器１２ｊまたは従来の聴診器によって各々検知される胎児の心拍音のシミュレーションを可能とする。１の実施の形態では、前記カバー３２４が真空発生手段と接続した開いたセル状泡部材（図示せず）を囲んでいる。真空の発生が泡を縮小し、それをより硬く感じさせ、それが妊婦のシミュレータ３００による子宮の収縮をシミュレートする。代わりに、前記カバー３２４は、前記カバーを加圧するための空気嚢および接続ライン（図示せず）を保持しても良く、これによって、それをより硬く感じさせる。硬さの種々のレベルが生み出されて、収縮の強さの種々のレベル、例えば、穏やかな、中位の、及び強い収縮、をシミュレートする。もし、ＣＩＭ１６とプログラム１５ａと接続されれば、収縮は、規則的に間隔が開けられ、妊婦の子宮内の圧力は、図１４で議論されるように、プログラムによって表示されるだろう。
【００３１】
図４に戻り、前記胎児シミュレータ３０２は、臍帯３０２ａおよび胎盤３０２ｂを有し、妊婦のシミュレータの内部に設けられた着脱可能なステージ３２５上に位置を占めるように描かれている。前記着脱可能なステージ３２５は、嚢（図示せず）、管３２５ａ、および球３２５ｂを有している。前記球３２５ｂは、空気を前記嚢に汲み上げるために使用される場合には、前記ステージ３２５、したがって前記胎児シミュレータ３０２はやや上方に上がる。前記カバー３２４（図５ａ）で覆われた場合には、前記ステージ３２５の上昇は、ユーザが、前記胎児シミュレータ３０２を前記カバーを通して触診して位置を評価するとともに、レオポルド用手分娩を実行することを可能とする。
【００３２】
出産器具３２６は、後述するように、前記トルソ３１６の内側に設けられている。前記カバー３２４は、前記シミュレータの胎児シミュレータ３０２および出産器具３２６を視界から隠している。そのため、子供の出産プロセスをより正確にシミュレートし、ユーザの治療能力を試す。前記ステージ３２５が除去されると、前記出産器具３２６は、手動クランク（図示せず）またはコード３２６ｂを通して、操作速度を決定するとともに、モータのオンオフを行うための制御手段と接続する小さいモータ３２６ａによって操作されることができる。
【００３３】
第１の実施の形態においては、前記プログラム１５ａのソフトウェアは、図１４とともに以下で議論するように前記出産器具３２６を制御する。代わりの実施の形態では、前記制御手段は、制御ボックス３２８および該制御ボックス３２８を前記ＣＩＭ１６に接続するコード３３０である。図５ｂによると、前記制御ボックス３２８は各々前記シミュレータ１４をオンオフし、前記子供の出産を停止しかつ再開し、前記分娩速度を決定し、胎児の心拍数を設定するための制御手段３２８ａ−ｄを有している。
【００３４】
図６，７によると、前記妊婦シミュレータ３００の前記トルソ３１６は、前記胎児シミュレータ３０２を露出するために除去した状態で示されている。前記胎児シミュレータ３０２は、前記妊婦シミュレータ３００の体腔３３３内に設けられ、頭部３３４、取り付けられたトルソ３３６を、該トルソに取り付けられた腕３３８ａ−ｂ及び脚部３４０ａ−ｂとともに有している。前記頭部３３４は柔らかなので真空の抜き取りを可能にし、ユーザによって吸われるように口及び鼻を有している。前記臍帯および胎盤３０２ｂ（図４）は、図を簡単化するために除去されているが、前記胎盤３０２ｂ（図４）は、任意の個数の共通の方向、例えば、正常な底の位置、低い位置、または前置胎盤に設けられ、および従来の解除可能なファスナーによって体腔３３３に取り付けられることができると理解されるべきである。同様に、前記臍帯３０２ａ（図４）は、種々の複雑な状況を模写するように提示されることができ、胎児シミュレータ３０２への接続コードを収容して、臍帯パルスが、ユーザによって感じとることができ、または、必要ならば前記胎児シミュレータ３０２へ電流を伝達することができる。
【００３５】
受信機３４２が前記胎児シミュレータ３０２に設けられて前記出産器具３２６が前記胎児シミュレータを保持することを可能にしている。前記受信機３４２と同様に他の受信機が、前記胎児シミュレータ３０２の種々の部分に、骨盤位出産をシミュレートするためのように企図され、前記胎児シミュレータ３０２は、関節でつながれているので、種々の骨盤位分娩、例えば、完全な、それらしき、および逆子のような、がシミュレートされることができる。
【００３６】
前記出産器具３２６は、前記胎児シミュレータ３０２の受信機３４２と協動して、前記胎児シミュレータを保持するピストン部３４６の突起３４４を有している。描写された実施の形態において、前記ピストン部３４６は、駆動システムによって駆動され、該駆動システムは、小さな電気モータ、歯車、リセット可能な電気論理回路、前記ピストン部の位置を決定する手段、および前進逆転機能を有している。前記ピストン部３４６は、１組の軌道に沿って下方に進み、それによって、前記胎児シミュレータ３０２を前記妊婦シミュレータ３００の外へ移動させる。
【００３７】
前記ピストン部３４６の突起３４４は、回転可能であり、前記出産器具３２６は、それによって前記胎児シミュレータ３０２の回転および並進運動の双方を発生させて、現実に近い子供の出産シナリオをシミュレートする。その際、前記胎児を回転して鼻が下になる常態の頭位置にもってくる。そして、胎児は更に回転して、頭の次に胎児の肩、前記産道をうまく通過することができる。
【００３８】
１の実施の形態では、前記ピストン部３４６のレバー３４６ａ−ｂは、操作可能なように突起３４４と接続され、各々、カム３４８ａ−ｂを作動させ、回転を生み出す。前記ピストン部３４６が、前記軌道３４７ａ−ｂを降下するので、前記ピストン部のレバー３４６ａ−ｂは固定されたカム３４８ａ−ｂを順番に作動させ、各レバーを動かす。レバーの動きは、前記突起３４４を回転させる。ついには、前記各レバーは、レバーが各カムを離れるポイントまで動かされる。前記カム３４８ａ−ｂは、産道をシミュレートした軌道３４７ａ−ｂに沿った回転を望む場所に置かれていることが認められる。このようにして、前記胎児の内部の回転は、前記カム３４８ａと結合しているレバー３４６ｂによって発生する。代わりに、前記プログラム１５ａが、図１４に関連して後で議論するように、０度から180度に前記突起３４４の回転の調節を可能にする。どちらの実施の形態にあっても、前記胎児シミュレータ３０２は、後述するように、拡張性の子宮頸部３５０を介して通過する。
【００３９】
図８、図９によると、前記拡張性の子宮頸部３５０は、体腔３３３に子宮頸部の位置を保持するために取り付けたフラップ３５３ａ−ｂを有するリングを持っている。このように、前記フラップ３５３ａ−ｂは、取付けられたスナップ、フック、および環状のファスナー、または他の解除可能な結合手段を有しても良い。壁部３５４は、前記リング３５２と接続し、好ましくはＬｙｃｒａ（登録商標）のように弾性部材で形成されるのが良い。前記壁部材からなるギャザ３５６は孔３５８を囲む。前記ギャザ３５６は、取付けられたエラストマー要素を内部に設けて前記孔３５８の弾性を高めるようにしても良い。
【００４０】
前記胎児のシミュレータ３０２は、前記孔を介して押されると、前記孔３５８は直径で約２センチメートルから約１０センチメートルに拡張し、前記胎児のシミュレータの頭部３３４の形状および前記壁部３５４の弾性のために、拡張は、自動的に胎児の降下に一致するようにシミュレートされている。前記ユーザは、それから子宮頸部の拡張の測定を実行し、かつ、分娩経過表(パートグラフ、partograph)として、分娩の進展を図に描く。前記壁部３５４の弾性は、例えば、より厚いまたはより薄い壁部材を使用することにより調節可能であり、通常よりもより硬くまたはよりゆっくりとした拡張を有する子宮頸部を生み出す。前記子宮頸部３５０は、前記いくつかの留め金３２４ａとともに、恥骨３６０を有する骨盤領域３２０に同軸的に設けられている。
【００４１】
前記胎児シミュレータ３０２は、前記子宮頸部３５０を通じて、前記体腔３３３から、外陰部３６２を通って出される。前記外陰部３６２は、柔軟な素材で形成され、前記ユーザが、前記操作し、または前記頭部３３４を出産するために、エピソトミー（episotomy；膣口を切断して産道を広げる手術)を実行することができる。前記外陰部３６２は、尿管、直腸のような特徴を有する挿入物の一部(図示せず)を有しても良く、該挿入物は、種々の患者の状態を表示するめに、他の性器の挿入物と置き換えることができる点を理解すべきである。出産の後、前記ユーザは、分娩後の実習、例えば、子宮挿入物（図示せず）を所望の大きさに戻すようなマッサージ、保持された胎盤部分（図示せず）の除去または子宮頸部３５０または外陰部３６２の治療の実行をしてもよい。
【００４２】
１の実施の形態では、前記トルソ３１６は、シミュレートされた心臓、肺および肋骨を有する。前記心臓（図示せず）は、患者の状態に応じておよび治療上の介入に応答して、前記プログラム１５ａにより制御される拍動性の流れの作用によって脈打つ。触診できるパルスは、頸動脈、上腕の、橈骨の、大腿部の、および、足、背の位置で見出すことができる。特定のパルス位置は、最大圧力が落ちると触診できず、パルスの存在または非存在は、シミュレートされた血圧に依存する。心拍音は、前記聴診器１２ｊを通して適当な位置で聞こえる。前記心臓の脈打ちは、前記プログラム１５ａによって決定される前記仮想的心電図（ＥＫＧｓ）に同調する。前記聴診器１２ｊの、前記血圧測定加圧帯１２ｄ（図２）よりも下のポイントへの適用は、適当なコロトコフ音（Ｋｏｒｏｔｋｏｆｆ音）が聞こえる。
【００４３】
妊婦シミュレータ３００は、換気手段の組合せを表示し、肺および気道の音が、聴診器１２ｊを用いて適当な位置で聞こえる。前記シミュレータ３００は、肺におけるガス交換および薬品の投与のような介入への反応を含むような与えられた状況での目標とした動脈血のガスを達成するように自発的に呼吸し、一回の換気量および生理的状態に関連する胸郭の上昇の量を表示する。通常のガス交換の肺の力学は、仮想的なものであり、換気量（ＴＶ）、機能的な残余の容量（ＦＲＣ）および吐き出された二酸化炭素（ＣＯ２）を決定することができるプログラム１５ａによって制御される。気道の抵抗、肺および胸の壁部のコンプライアンスは、また、前記プログラムによって制御される。
【００４４】
前記心臓および肺は、気道の換気および心臓の圧迫（圧縮）を確立する圧力変換機と接続されている。例えば、空気ラインが、気管の壁部または前記シミュレータ３００の肺に設けられ、前記ＣＩＭ１６に接続したセンサ回路と接続され、心肺の蘇生（ＣＰＲ）換気が、前記シミュレータで実行された場合に、前記ＣＩＭ１６は前記換気処置の圧力および体積のタイミングおよび大きさを、前記空気ラインおよびセンサを介して、監視する。同様に、圧縮嚢が、前記シミュレータ３００の心臓または胸腔内に埋め込まれて、前記ＣＩＭ１６に取り付けられた圧縮センサ回路に空気ラインが接続した場合に、ＣＰＲ胸圧迫手順の正しいタイミングおよび大きさを検知しかつ確認する。圧迫および換気データは、前記ライン３６を介して前記ＣＩＭ１６によって、検知された圧力波から知れることが正しく認識される。
【００４５】
図１０によると、新生児のシミュレータ３０２’は、前記胎児のシミュレータ３０２（図８）と置き換えるために使用されて、前記プログラム１５ａによって、新生児の蘇生の実行を可能にする。前記新生児シミュレータ３０２’は、髪３７２、目３７４ａ−ｂ、鼻３７６および口３７８を有する頭部３７０を有している。前記頭部組立品は、従来の気道の付属物が置かれているか否かまたは流体が通過したか否かを決定するためのセンサを受け入れることができる現実に近い気道（図示せず）を有している。前記頭部３７０は、頸３８０を介してトルソ３８２と接続されている。
【００４６】
全体として３０（図１ａ）で表されているセンサは、前記新生児シミュレータの皮膚の上（点線で示されている）および／またはその皮膚の下（模型で示されている）に置かれても良い。コード３６”は、センサ（図示せず）を接続するためとともに、電気的、気体的、または流体的接続を行っている前記トルソ３８２から前記ＣＩＭ１６にまで突出している。前記トルソ３８２は、カテーテル法のための臍の位置３８４、およびＣＰＲを実行するためのシミュレートされた心臓、肺および肋骨を提供する。前記心臓および肺は、上述したように、気道換気および心臓の圧迫を確認するための妊婦のシミュレータ３００のために圧力変換機と接続されている。前記新生児シミュレータ３０２’は、心拍数、パルス、酸素化および前記聴診器１２ｊ（図２）または従来の聴診器を使用して検知可能な種々の体音を含む妊婦シミュレータ３００（図６）と同様の特徴の多数を表す。一対の腕３８６ａ−ｂおよび一対の脚部３８８ａ−ｂも前記トルソ３８２と接続している。
【００４７】
１の実施の形態において、前記腕および足は、前記顔および上部トルソとともに適当な血液への酸素の送り込みまたは酸素不足により色彩を変化させる。血液への酸素の送り込みが酸化が減少すると、前記両手両足は（末梢性の紫藍症）、最初に色彩を変化させ、顔および上部トルソが続く（中枢性の紫藍症）。そのような変化は、血液中の酸素の送り込みが進むにつれて可逆性がある。
【００４８】
好ましい実施の形態では、着色は、青の感熱着色染料（例えば、Reversatherm Blue Type F,  Keystone,イリノイ州シカゴ）、純粋のビニル樹脂のペイントシンナー10グラムに約3グラム溶かし、純粋のビニル樹脂ペイント300グラム中に分散させる。その混合物は、前記手、足、胸および顔に塗られる。室温で、前記新生児は、青である。抵抗ヒータ（Minco Products, ミネソタ州のミネアポリスから入手可能なもの）は、平行に接続され、皮膚の下に置かれて、5〜15ワット／インチ２または、前記皮膚の表面温度を約１１５℃に上昇させるのに十分な熱エネルギーを加えて、青い色彩を消去させる。前記ヒータの電力は、前記ＣＩＭ１６を介して供給される。前記末梢および中枢のヒータは別個に制御されて、中枢性の紫藍症を起こさない末梢性の紫藍症の発症を可能にする。ヒートシンクは、前記ヒータとともに設けられて、より迅速な冷却、したがって、より迅速な色彩の変化を可能にするだろう。
【００４９】
１の実施の形態において、前記感熱着色システムは、論理的に前記プログラム１５ａと接続され、例えば、インストラクタが、前記新生児の条件を明確に定める。その後、着色は、ユーザによって実行されたＣＰＲの質、好転し、悪化し、現状維持のいずれかに応答する。前記プログラム１５ａは、また、着色の変化を望まないならば、装置が作動しないシステムを供給する。着色は、代わりに、従来の光互変性物質をシミュレータに塗ることによってシミュレートして、関係する調節可能な紫外線に晒して、前記シミュレータが青色に変るように見えさせる。
【００５０】
図１１において、子供出産システム５００は、前の実施の形態の使用を図解する。前記シミュレータ１４は、例えば、前記妊婦シミュレータ３００および胎児シミュレータ３０２が、テーブル５０２上に置かれている。生徒Ｗ，Ｘ，ＹおよびＺは、該テーブルの周囲の位置を占め、例えば、Ｗが薬物治療を監督し、Ｙが仮想的器具１２を監督し、Ｘは麻酔を監督し、Ｚは産科学を監督する。前記子供の出産器具３２６は、上述したように、手動クランクを介して、または、制御ボックス３２８と接続された小さいモータ３２６ａによって駆動され、または、前記コンピュータ１５の前記プログラム１５ａは、希望により、前記出産器具３２６を制御することができる（模型で示されている）。どちらの制御手段が使用されても、拡張性の子宮頸部は正確に前記胎児シミュレータの産道の降下の進行を反映する。ついには、上述したように、前記胎児シミュレータは出産される。
【００５１】
前記胎児シミュレータが一旦出産されると、チームＷ’、Ｘ’およびＹ’（これらは、Ｗ、Ｘ、Ｙと同一の生徒または、クラスの規模に応じた他の者）は、テーブル５０２’上で新生児の看護を実行するために経路１に沿って移動する。Ｚが欠如した少なくとも１のチームは、モニタリングおよび潜在的な安定性のために妊婦シミュレータとともに後に残る。前記胎児シミュレータは、新生児シミュレータ１４’、例えば、新生児シミュレータ３０２’に切り換えられる（図１０）。もし前記コンピュータと接続されると、前記プログラム１５ａは前記新生児蘇生に必要なものをシミュレートするために用いることができ、ＣＰＲおよび他の緊急性の看護のプロトコールが実行されても良い。前記プログラム１５ａは、前記シミュレータが受ける看護を前記ＣＩＭ１６および仮想的器具１２を介して監視し、認められた標準と該看護を比較する。
【００５２】
やがて、前記コンピュータ１５の前記プログラム１５ａは、妊婦蘇生に必要なものをシミュレートするために用いられても良い。もしそうならば、１チームは、前記経路２に沿って移動して、テーブル５０２”において、妊婦の看護を実行する。生徒Ｗ”、Ｘ”、Ｙ”およびＺは、前記妊婦シミュレータ１４”、例えば、胎児シミュレータが除去された妊婦シミュレータ３００について作業することができる。ＣＰＲおよび他の緊急看護が与えられても良く、前記プログラム１５ａは、前記ＣＩＭ１６および仮想的器具１２を介して前記シミュレータが受けた看護を監視する。
【００５３】
図１２によれば、前記プログラム１５ａの紹介のスクリーン・ディスプレイ４００が、前記コンピュータ１５上に示され、ユーザに対して患者の看護プロトコールを教授する。前記ディスプレイ４００は、いくつかの装飾用特徴を有している。すなわち、標題のボックス４０２、胎児心拍数ボックス４０４、妊婦の子宮内圧ボックス４０５、生命徴候ボックス４０６、および超音波ビデオボックス４０７である。前記ディスプレイ４００は、また、教授ボックス４０８、テストボックス４１０および仮想的器具ボックス４１２を有する。後述するように、いくつかモジュールにおいて、前記プログラム１５ａは、ユーザの活動に属する情報と予め定めた標準とを比較する。
【００５４】
前記スクリーン・ディスプレイ４００は、前記プログラム１５ａによって供給される選択可能な患者看護モジュール４１４ａ−ｐの集合を表示し、前記モジュールは、医療の主題および関連する概念についての情報を供給する。各モジュールは、単一の主題を有し、ユーザのための双方通信方式の患者看護訓練授業を表示する。前記モジュール４１４ａ−ｇは、教授ボックス４０８に設けられ、関連の生理学、妊娠、合併症、分娩および出産、分娩後、および妊婦および新生児の蘇生プロトコールの全体像を与える。前記モジュール４１４ｈ−ｊはテストボックス４１０の中に置かれ、インストラクタが定めたプロトコール（コードメーカ）とともに、妊婦および新生児蘇生プロトコールでのユーザを試験する機会を与える。前記プログラム１５ａを終了させる終了ボタン４１５が前記テストボックス４１０内に設けている。前記モジュール４１４ｋ−ｐは、前記仮想的器具教本ボックス４１２内に設けられ、ユーザに自動出産、胎児超音波、胎児苦痛モニタ、生命徴候、分娩経過表および心肺音を含む前記システムの使用についての指導を与える。
【００５５】
図１３によると、もし、モジュールの１つ（図１２）が、音声認識または前記コンピュータ１５のマウスによる選択によるようにして、前記ユーザにより選ばれると、前記プログラム１５ａは、ディスプレイスクリーン４１６を表示する。該ディスプレイスクリーン４１６は、情報ボックス４１８を有し、該情報ボックス４１８は、主題別の情報を含有する。前記ディスプレイスクリーン４１６は、また、選択されたモジュールの主題に固有の情報カタログを挙げる情報項目（便宜上、Ａ−Ｄで示す）を含有するメニューバー４２０を有している。
１の項目は、前記メニューバー４２０を介して前記ディスプレイスクリーン４１６から選択することができ、各モジュール４１４ａ−ｐは、固有の情報項目Ａ−Ｄについてのそれ自身のメニューとともに、それ自身のディスプレイスクリーンを有しており、各項目は、多数の項目を含有するように拡張され、または、例えば、項目の下の選択可能なサブ項目を配置することにより圧縮されることができることを理解すべきである。
【００５６】
収容項目とは異なるメニューからの項目の選択は、選択されたメニュー項目に関するテキストおよび／または図を、前記情報ボックス４１８内に表示させる。このようにして、前記ディスプレイスクリーン４１６は、任意の数のスクリーンの例として使用され、さらに、そのようなスクリーンは、各項目ごとに、一連の順序で、または1組で表示することができる。ディスプレイスクリーン４１６のような１組のスクリーンは、選択されたメニュー項目に対する患者治療プロトコールに関する指導を構成する。こうして、前記ユーザは、前記適当なモジュールおよび項目を選択しそれから１組のスクリーンを介して指図することによって、主題のライブラリーからの情報を検討することができる。１組のスクリーンでの指図は、ユーザによる３つのボックス４２２、４２４および４２６、それぞれ、「バック」、「次」および「終了」であって、１組の中での逆方向または前方向への進行のようなスクリーン上の対応する機能をもち、それらの間での選択によって達成される。もし、「バック」または「次」の機能が不可能であるならば、それぞれ、１組の第１および最後のスクリーンの場合であるので、前記ボックス４２２または４２４は、選択不能である。
【００５７】
例えば、モジュール４１４ｆおよび４１４ｇは、各々、１組を発生させて、ユーザに妊婦および新生児の蘇生について、各々教授する。ユーザは、また、前記妊婦シミュレータ３００または前記新生児シミュレータ３０２’のような前記シミュレータ１４（図１ａ）上においてＣＰＲを実行することができ、前記プログラム１５ａは前記ＣＩＭ１６（図１ａ）およびセンサ３０（図１ａ）を介して、ユーザの圧迫および換気を検知する。前記シミュレータ１４の心肺は、気道の換気および心臓の圧迫を確立する圧力変換機と接続され、例えば、空気ラインは、前記シミュレータ１４の気管壁部内に設けられ、前記ＣＩＭ１６と接続したセンサ３０と接続され、ＣＰＲの換気が、前記シミュレータで実行される場合には、前記ＣＩＭ１６は該換気活動の圧力のタイミングおよび大きさおよび体積を、前記空気ラインおよびセンサを介して監視する。同様に、圧縮嚢が、前記シミュレータ１４の胸の空洞内に埋め込まれて、空気ラインによって前記ＣＩＭ１６に取り付けられた圧縮センサ回路に接続した場合に。ＣＰＲの胸の圧迫手順の正しいタイミングおよび強さを検知しかつ確認する。前記プログラム１５ａは、ユーザの活動に属する情報を予め定めた標準と比較し、対話型の訓練の授業を提供する。
【００５８】
予め定めた標準は選択可能であり、米国心臓協会等によって示されたＢＬＳおよびＡＣＬＳを含有する世界中で使用されている医療プロトコールを反映する。心肺の蘇生（ＣＰＲ）のための少なくとも７つの主要なプロトコールが、格納されユーザによって選択可能である。さらに、ユーザは、前記プロトコールを更新しまたは入力し、そして、心臓の圧迫および気道換気の深さ、持続時間、および振動数に関する局所的なプロコールを反映する「新プロトコール」を格納することができる。前記プログラムは、1組の許容限界用いてＣＰＲをテストするための新しいＣＰＲ波形を生み出す。
【００５９】
図１２に戻り、テストモジュール４１４ｈ−ｊの前記テストボックス４１０からの選択は、前記プログラム１５ａの実行を指示して、妊婦蘇生および新生児蘇生、および緊急事態の筋書きに対する他の応用のような患者看護プロトコールにおけるユーザのテストに役に立つテストシーケンスを提供する。前記プログラム１５ａは、患者の苦痛の筋書きの手順を通じてゆっくりと進み、ユーザに予め定めた時間を与えて、要求する作業に応答しかつ完成させ、これによって、ユーザが緊急事態における困難を経験することを可能にする。
例えば、前記プログラム１５ａは、ユーザが、患者を治療するために選択しなければならない選択肢を提供することによって、ユーザを試験することができ、そこでは、前記ユーザは、シーケンスが次の事象に進む前に正しい選択を完成しなければならない。前記プログラム１５ａは、前記ユーザが、仮想的器具１２およびセンサ３０に接続して前記ＣＩＭ１６に入力を供給することができ、できずまたはチェックすることを可能にしている。
【００６０】
もし、仮想的器具１２（図２）が使用可能であるならば、前記仮想的器具１２を使用して、前記ユーザが前記シミュレータ１４上に、患者の看護活動を実行することができるが、応答の結果およびその質は前記プログラム１５ａによって監視される。代わりに、ユーザは前記プログラム１５ａで生み出された、ソフトウェアでシミュレートされた器具１２’（図１ｂ）を使用しても良い。前記プログラム１５ａは、前記患者が蘇生（回復）するまで前記筋書きに沿って進み、ユーザの応答の現状の批評を、正しくない各選択および各動作の説明とともに提供する。前記テストモジュール４１４ｈ−ｊの特徴は、前記ユーザが、前記筋書きによって予め定められた動作シーケンスが、前記シミュレータ１４に圧迫／換気のサイクルの予め定めた個数を有するように特定しまたはユーザが前記シミュレータ１４に実行した圧迫および換気行為の時間および強さを記録しまたは現実の音を聞くために選択肢の集合の間で選択することを可能とする。
【００６１】
試験は、上述したように、前記プログラム１５ａによりまたは前記ユーザにより定められることができる。例えば、前記コードメーカのテストモジュール４１４ｊ（図１２）の選択は、第１のユーザ、例えば、インストラクタが、筋書きを発生させて、第２のユーザ、例えば、生徒を試験することが可能である。前記第１のユーザは、性別、体重、年齢、患者の適応症、生命徴候および心臓のリズムのような情報であって、実際上前記生命徴候ボックス４０６（図１２）に反映されるであろう情報に関する１組の所定の患者パラメータを入力することによって試験の筋書きをもった患者シミュレータを定めることができる。インストラクタが定めたテストシステムは、該インストラクタが、前記生徒を、地域的、国内的、または国際的な患者看護プロトコールにより生徒を試験することを可能にする。多数のアルゴリズムが、ファイルを開くことにより選択可能であり、そこには、ＢＬＳ、ＡＣＬＳ、小児科の，および産科（ＯＢ）の緊急事態を有している。他のアルゴリズを生み出して格納することができ、アルゴリズムは、相互にリンクするのが良い。このモジュールの利益は、指導に対する柔軟性および主題の把握を検知する能力を有している。インストラクタが定めたアルゴリズムは、周知の構造を持つアルゴリズムから変更し、そして、前記生徒による応答の丸暗記の問題を避けることができる。
【００６２】
動作は、前記生徒による条件、例えば、前記生徒は、仮想的な器具を選択して患者の看護活動を立てるために使用する、に応答してなされる。生徒は、それから、仮想的に患者看護活動を実行し、または触知できるシミュレータを使用することができる。
【００６３】
前記仮想的器具教本ボックス４１２の前記モジュール４１４ｋ−ｐは子供出産筋書きで共通に使用される器具についての情報を提供する。
いくつかの例では、患者看護プロトコールにおける仮想的器具１２のいくつかを前記シミュレータ１４への使用を実行する機会が提供される。
【００６４】
図１４および図１５に進む。前記完全な子供出産処置は、前記プログラム１５ａを介して、前記ユーザが単に初期条件、例えば、分娩時間４３０、分娩概観４３２および圧迫の強さ４３４を定めるだけで、自動化されることができる。前記ワープの特徴は、１６時間から５分への完全な分娩の短縮を可能とする。子供の出産は、前記胎児シミュレータ３０２を突起３４４に置くことおよび、前記カバー３２４を前記妊婦シミュレータ３００に置くことからなっている。前記プログラム１５ａは、また、前記ピストン部３４６の進行に対する速度を変更することを提供する。すなわち、最初の２〜３センチメートルは、最後の２〜３センチメートルよりもよりゆっくりと進行し、子供の出産をより良くシミュレートする。
【００６５】
図１６によると、もし、モジュール４１４ｍ（図１２）が選択されるならば、前記胎児の苦痛の監視に関する１組のスクリーンが、指導上の情報とともに示される。例示した胎児苦痛モニタボックス４３６が、前記モニタをオンするための選択可能なオンボタン４３６ａとともに描かれている。前記胎児苦痛モニタ１２ｌは、前記シミュレータ１４と協働して、前記胎児心臓モニタが前記妊婦シミュレータ３００（図５ａ）の前記カバー３２４上に置かれ、少なくとも１のセンサ３０と相互作用を行うが、前記圧迫モニタは、前記カバー上に設けられた他のセンサ３０と相互作用する。
【００６６】
例示された実施の形態が示されかつ記述されているけれども、修正、変更、および置換えの広い範囲が前述した開示において意図され、いくつかの例では、本実施の形態のいくつかの特徴が、他の特徴の対応する使用なしに採用することができる。いくつかの変更は、前記実施の形態の範囲を逸脱せずに前述した点においてなされることができることを理解すべきである。例えば、前記システム１０は、前記プログラム１５ａおよび／または前記仮想的器具１２およびセンサ３０を単に修正することによって修正されても良い。したがって、前記付加された請求項は、広くかつ前記実施の形態の範囲と合致する態様で構成されることが適当である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１ａ】実施の形態に係る対話型教育システムの概念図
【図１ｂ】他の実施の形態に係る対話型教育システムの概念図
【図２】仮想的器具と患者シミュレータとの間の相関性を示す概念図
【図３ａ】仮想的器具の一部切り欠き斜視図
【図３ｂ】センサの一部切り欠き透視図
【図４】実施の形態に係る患者シミュレータの透視図
【図５ａ】付着カバー付の図４の患者シミュレータの透視図
【図５ｂ】制御ボックスの平面図
【図６】図４の患者シミュレータのトルソの透視図
【図７】患者シミュレータの胎児部分が除去された図６の透視図
【図８】患者シミュレータの拡張性の子宮頚部の透視図
【図９】患者シミュレータの外観の透視図
【図１０】患者シミュレータの新生児としての実施の形態例を示す透視図
【図１１】患者システムの実施の形態に係る使用の概念図
【図１２】本システムの１実施の形態に係るプログラムによって生じたスクリーン・ディスプレイ図
【図１３】本システムの１実施の形態に係るプログラムによって生じたスクリーン・ディスプレイ図
【図１４】本システムの１実施の形態に係るプログラムによって生じたスクリーン・ディスプレイ図
【図１５】本システムの１実施の形態に係るプログラムによって生じたスクリーン・ディスプレイ図
【図１６】本システムの１実施の形態に係るプログラムによって生じたスクリーン・ディスプレイ図
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年12月16日(2005.12.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シミュレートされた患者看護活動のためのシミュレータであって、
中枢部分と、
前記中枢部分から半径方向に離れて設けられた末梢部分と、
前記中枢部分と末梢部分の色彩を独立に変化させて前記シミュレータの紫藍症をシミュレートする患者シミュレータ。
【請求項２】
前記手段は、論理的に前記患者シミュレータの換気と結合されている請求項１に記載の患者シミュレータ。
【請求項３】
前記手段は、ユーザによって制御されている請求項１に記載の患者シミュレータ。
【請求項４】
前記中枢部分と末梢部分の色彩を独立に変化させて、前記シミュレータの紫藍症をシミュレートする手段は、
(i)  純粋のビニル樹脂ペイント内に分散させて前記中枢部分および前記末梢部分に塗った感熱着色染料、および
(ii)  熱エネルギーを供給し、それによって色彩を消失させる、前記中枢部分に設けた少なくとも１つの抵抗ヒータ、および前記末梢部分に設けた少なくとも１つの抵抗ヒータを有する請求項１に記載の患者シミュレータ。
【請求項５】
前記中枢部分に設けられた少なくとも１の抵抗ヒータと前記末梢部分に設けられた少なくとも１の抵抗ヒータとは別々に制御されている請求項４に記載の患者シミュレータ。
【請求項６】
少なくとも１のヒートシンクを有して、色彩のより早い戻りを可能にする請求項４に記載の患者シミュレータ。
【請求項７】
妊婦部分と、前記妊婦部分に設けられた胎児部分と、
前記胎児部分を前記妊婦部分から自動的に分娩して、子供の出産をシミュレートする手段とを有するとともに、
前記胎児部分を前記妊婦部分から自動的に分娩して、子供の出産をシミュレートする手段は、
(i)  前記妊婦部分内に設けられた軌道および、
(ii)  前記胎児部分を前記妊婦部分の外に移動するための胎児部分に取り付け可能なピストン部を有するとともに、
妊婦部分に置くための拡張性の子宮頸部を有するシミュレートされた患者看護活動を受けるための患者シミュレータ。
【請求項８】
前記拡張性の子宮頸部は、リング、前記リングと連結した壁部を有し、前記壁部は、弾性部材で形成され、前記壁部は、孔を囲む中央のギャザを有する請求項７に記載の患者シミュレータ。
【請求項９】
前記ギャザは、内部に設けられた結合したエラストマー要素を有して、前記孔の弾性を増大させた請求項８に記載の患者シミュレータ。
【請求項１０】
前記孔は、前記胎児部分が前記孔を通って押されると、直径が２センチメートルから１０センチメートルにまで拡張する請求項７に記載の患者シミュレータ。
【請求項１１】
前記胎児部分の頭部の形状は、前記子宮頸部を拡張させて胎児の降下と相互に関連する請求項７に記載の患者シミュレータ。
【請求項１２】
前記妊婦部分内に前記リングを保持するための解除可能な結合手段を更に有する請求項７に記載の患者シミュレータ。
【請求項１３】
前記中枢部分および末梢部分の色彩を独立に変化させて前記シミュレータの紫藍症をシミュレートする手段は、前記シミュレータに塗った従来型の光互変性物質を有し、関連する紫外線に晒して、前記シミュレータが青に変わるように見えるようにした請求項１に記載の患者シミュレータ。
【請求項１４】
種々の対話型訓練の授業を提供するための選択可能なモジュールの選択を表示するプログラムを有するコンピュータと、
前記コンピュータと操作により接続される患者シミュレータと、
患者看護活動を実行する際に前記シミュレータの使用ための仮想的器具と、前記仮想的器具と前記シミュレータとの間の相互作用を検知するセンサとを有するとともに、
前記センサは、前記患者シミュレータに着脱自在に取り付けられた皮膚の上敷きに設けられ、
前記仮想的器具と前記シミュレータとの間の相互作用に関して前記ユーザにフィードバックを提供する手段を有し、
前記シミュレータは変色して、酸素を送り込むことによる変化を表示する対話型教育システム。
【請求項１５】
前記コンピュータプログラムが、前記シミュレータに対する酸素を送り込むことによる変化を指示する請求項１４に記載の対話型教育システム。
【請求項１６】
前記シミュレータに対する酸素を送り込むことによる変化は、患者が好転し、悪化し、または現状維持をシミュレートする請求項１５に記載の対話型教育システム。
【請求項１７】
前記シミュレータに対する酸素を送り込むことによる変化は、前記ユーザによって実行されたＣＰＲの質に応答する請求項１４に記載の対話型教育システム。
【請求項１８】
前記シミュレータに対する酸素を送り込むことによる変化は、前記ユーザによって実行されたＣＰＲの質に応答して前記患者が好転し、悪化し、または現状維持であることをシミュレートする請求項１４に記載の対話型教育システム。