(57)【要約】【解決手段】  患者治療をユーザーに教示するためのインタラクティブ教育システムについて説明する。１実施例において、前記システムは、肺と、前記肺と流体流通自在な通路と、前記通路の流体通流を制御するための呼吸弁とを含む人体モデルを具備するものである。また、前記システムは、加圧流体を前記流体通路に供給するための空気圧式モジュールも含む。プロセッサを使用して前記呼吸弁を制御することができる。前記プロセッサアクセス可能で、前記プロセッサによって実行される複数の命令を格納するメモリは、前記呼吸弁を操作して前記空気圧式モジュールから肺への加圧流体の流れを調整するための命令を含むものである。前記プロセッサは、波形、脈拍等、様々な生理学的指標を生成することも可能である。前記指標を事前記録すること、若しくは動的に生成することが可能である。外部装置を使用して前記プロセッサを無線制御する場合もある。【選択図】      図１ａ
2007514967.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者治療をユーザーに教示するためのシミュレータシステムであって、
人体の少なくとも一部のモデルであって、前記モデルは第１の肺および第２の肺と、前記肺と流体流通自在な第１の流体通路と、呼吸弁とを有し、前記呼吸弁は前記第１の流体通路を通る流体の流れを制御するようなっているものである、前記モデルと、
前記第１の流体通路と流体流通自在であり、加圧流体を前記第１の流体通路に供給するようなっているものである、空気圧式モジュールと、
前記呼吸弁にアクセス可能なプロセッサと、
前記プロセッサアクセス可能なメモリであって、前記プロセッサによって実行される複数の命令を格納し、前記命令は、前記呼吸弁を操作することにより、前記空気圧式モジュールから前記第１の流体通路を通って第１の肺および第２の肺へ通流する加圧流体の流れを調整するための命令を含むものである、前記メモリと
を有するシミュレータシステム。
【請求項２】
請求項１記載のシミュレータシステムにおいて、このシミュレータシステムは、さらに、
前記モデル内に配置され、前記第１の肺および第２の肺から排出される流体を前記モデルの口の外部へ導くようなっている流体排出路を有するものである。
【請求項３】
請求項２記載のシミュレータシステムにおいて、前記流体排出路は、前記呼吸弁と流体流通自在である。
【請求項４】
請求項１記載のシミュレータシステムにおいて、このシミュレータシステムは、さらに、
前記プロセッサアクセス可能であり、前記呼吸弁と前記第１の肺および前記第２の肺との間に配置される、第１の肺弁および第２の肺弁を有し、前記第１の肺弁は前記第１の肺への流体流通を制御するものであり、前記第２の肺弁は前記第２の肺への流体流通を制御するものである。
【請求項５】
請求項１記載のシミュレータシステムにおいて、このシミュレータシステムは、さらに、
第１の流体貯留器と、
前記第１の流体貯留器および前記空気圧式モジュールと流体流通自在な第２の流体通路と、
前記第１の流体貯留器と前記空気圧式モジュールとの間の前記第２の流体通路内に配置された流体貯留器弁を有し、前記流体貯留器弁は前記第２の流体通路から前記第１の流体貯留器への流体流通を制御することによって、前記第１の流体貯留器を膨張させるようなっているものである。
【請求項６】
請求項５記載のシミュレータシステムにおいて、このシミュレータシステムは、さらに、
前記第２の流体通路に連結され、前記流体貯留器弁によって制御可能な第２の流体貯留器を有し、前記第１の流体貯留器および第２の流体貯留器は前記モデル内に配置されて、気胸部位としての役割を果たすものである。
【請求項７】
請求項６記載のシミュレータシステムにおいて、前記第１の流体貯留器および第２の流体貯留器の各器は、セルフシーリング式ラテックス製隔膜を有するものである。
【請求項８】
請求項６記載のシミュレータシステムにおいて、このシミュレータシステムは、さらに、
前記空気圧式モジュールと、前記第１の流体貯留器および第２の流体貯留器との間に配置される１方向弁を有するものである。
【請求項９】
請求項５記載のシミュレータシステムにおいて、前記第１の流体貯留器は、前記モデル内に配置されて膨張したときに舌浮腫をシミュレートするものである。
【請求項１０】
請求項５記載のシミュレータシステムにおいて、前記第１の流体貯留器は、前記モデル内に配置されて膨張したときに咽頭腫脹をシミュレートするものである。
【請求項１１】
請求項５記載のシミュレータシステムにおいて、前記第１の流体貯留器は、前記モデル内に配置されて膨張したときに喉頭痙攣をシミュレートするものである。
【請求項１２】
請求項５記載のシミュレータシステムにおいて、前記流体貯留器弁は前記プロセッサアクセス可能であり、前記メモリに格納され、前記プロセッサによって実行される複数の命令は、前記流体貯留器弁を操作することにより、前記空気圧式モジュールから前記第２の流体通路を通って前記第１の流体貯留器へ通流する加圧流体の流れを調整するための命令を含むものである。
【請求項１３】
請求項１記載のシミュレータシステムにおいて、このシミュレータシステムは、さらに、
心臓モデルを有するものであり、前記メモリに格納され、前記プロセッサによって実行される前記複数の命令は、前記心臓速度を変更する命令を含むものである。
【請求項１４】
請求項１３記載のシミュレータシステムにおいて、前記心臓はソフトウェア内でモデル化されるものである。
【請求項１５】
請求項１記載のシミュレータシステムにおいて、このシミュレータシステムは、さらに、
少なくとも１つの可触診脈拍アクチュエータを有するものであり、前記メモリに格納され、前記プロセッサによって実行される前記複数の命令は、前記アクチュエータの強度を変化させるための命令を含むものである。
【請求項１６】
請求項１５記載のシミュレータシステムにおいて、前記メモリに格納され、前記プロセッサによって実行される前記複数の命令は、エミュレートされたＥＫＧ信号を前記可触診脈拍アクチュエータと同期させるための命令を含むものである。
【請求項１７】
請求項１記載のシミュレータシステムにおいて、このシミュレータシステムは、さらに、前記プロセッサによって制御可能な複数のスピーカを有するものである。
【請求項１８】
請求項１７記載のシミュレータシステムにおいて、前記メモリに格納され、前記プロセッサによって実行される前記複数の命令は、前記スピーカのうちの少なくとも１つから発信される心音を、選択された心調律と同期するための命令を含む。
【請求項１９】
請求項１７記載のシミュレータシステムにおいて、前記メモリに格納され、前記プロセッサによって実行される前記複数の命令は、前記スピーカのうちの少なくとも１つを介して肺音を発信するための命令を含むものである。
【請求項２０】
請求項１７記載のシミュレータシステムにおいて、このシミュレータシステムは、さらに、前記スピーカのうちの少なくとも１つを介して、シミュレートされた発話を発信するようなっている発話シンセサイザーを有するものである。
【請求項２１】
請求項２０記載のシミュレータシステムにおいて、前記発話は事前録音されたものである。
【請求項２２】
請求項２０記載のシミュレータシステムにおいて、前記発話は動的に生成されるものである。
【請求項２３】
請求項１記載のシミュレータシステムにおいて、このシミュレータシステムは、さらに、前記プロセッサと外部装置との間に無線インターフェイスを有するものであり、前記プロセッサは、前記無線インターフェイスを介して前記外部装置により制御されるようなっているものである。
【請求項２４】
請求項１記載のシミュレータシステムにおいて、前記モデルは、さらに、前記プロセッサアクセス可能な複数のセンサーを有するものである。
【請求項２５】
請求項２４記載のシミュレータシステムにおいて、前記センサーは、体外心臓ペースメーカーセンサーを含むものである。
【請求項２６】
請求項２４記載のシミュレータシステムにおいて、前記センサーは、胸部圧迫センサーを含むものである。
【請求項２７】
請求項２４記載のシミュレータシステムにおいて、前記センサーは、換気センサーを含むものである。
【請求項２８】
請求項２４記載のシミュレータシステムにおいて、前記センサーは、両側用血圧計カフ圧力センサーを含む。
【請求項２９】
請求項２４記載のシミュレータシステムにおいて、前記センサーは、心臓細動除去／電気的除細動センサーを含むものである。
【請求項３０】
請求項１記載のシミュレータシステムにおいて、このシミュレータシステムは、さらに、前記モデル内に配置される電池を有するものである。
【請求項３１】
請求項３０記載のシミュレータシステムにおいて、このシミュレータシステムは、さらに、
ライン電源または電池を用いて前記シミュレータシステムへ電力を供給するようなっている電源を有するものである。
【請求項３２】
請求項３１記載のシミュレータシステムにおいて、前記電源は、外部電源へ取り付けられる場合はライン電源を使用し、外部電源に取り付けられない場合は電池電源を使用して、前記シミュレータシステムへ電力を供給するようなっているものである。
【請求項３３】
請求項３０記載のシミュレータにおいて、前記電池は取り外し可能であって、前記シミュレータの外部にある充電装置によって充電されるようなっているものである。
【請求項３４】
患者治療をユーザーに教示するためのシミュレーションシステムであって、
生理学的行動を物理的且つ電子的にシミュレートするようなっている患者シミュレータと、
前記シミュレータに動作可能なように連結され、前記生理学的行動を制御するためのプロセッサと、
前記プロセッサアクセス可能なメモリであって、前記プロセッサによって実行される複数の命令を格納し、前記命令は、
複数のシナリオを提供するための命令であって、各シナリオは少なくとも１つの生理学的行動に関連付けられる、前記命令と、
ユーザーが前記複数のシナリオのうちの１つを選択することを可能にするための命令と、
前記選択されたシナリオの生理学的行動を、前記患者シミュレータを使用してシミュレートするための命令と
を含むものである、前記メモリと
を有するシミュレーションシステム。
【請求項３５】
請求項３４記載のシミュレーションシステムにおいて、このシミュレーションシステムは、さらに、複数のシナリオを相互にリンクし、単一のシナリオにするための命令を有する。
【請求項３６】
請求項３４記載のシミュレーションシステムにおいて、このシミュレーションシステムは、さらに、
トレンディング(傾向分析)のための命令を有するものであり、１シナリオに関連付けられるパラメータは、前記シナリオが実行されるに伴って変化するものである。
【請求項３７】
請求項３４記載のシミュレーションシステムにおいて、このシミュレーションシステムは、さらに、
前記プロセッサと連結された無線インターフェイスを有するものであって、前記プロセッサは、前記無線インターフェイスを介して外部装置によって制御可能である。
【請求項３８】
請求項３４記載のシミュレーションシステムにおいて、前記メモリに格納され、前記プロセッサによって実行される前記複数の命令は、前記選択されたシナリオに対応する複数の波形を生成するための命令を含むものである。
【請求項３９】
請求項３８記載のシミュレーションシステムにおいて、前記波形のうちの少なくとも一部は、前記プロセッサによって動的に生成されるものである。
【請求項４０】
患者治療をユーザーに教示するためのシミュレータシステムであって、
第１の肺および第２の肺と、前記肺に空気を提供するようなっている第１の気道と、第１の弁とを有するモデルであって、前記第１の弁は前記第１の気道を通る空気の流れを制御するようなっているものである、前記モデルと、
前記第１の気道に空気を供給するようなっている空気圧式モジュールと、
前記第１の弁を制御するようなっているプロセッサと、
前記プロセッサアクセス可能なメモリであって、前記プロセッサによって実行される複数の命令を格納し、前記命令は、前記第１の弁を制御することにより、前記空気圧式モジュールから前記第１の気道を通って前記第１の肺および第２の肺へ通流する空気の流れを調整するための命令を含むものである、前記メモリと
を有するシミュレータシステム。
【請求項４１】
請求項４０記載のシミュレータシステムにおいて、このシミュレータシステムは、さらに、
膨張自在な貯留器と前記空気圧式モジュールに連結された第２の気道と、
前記膨張自在な貯留器と前記空気圧式モジュールとの間に配置された第２の弁とを有し、前記第２の弁は、前記第２の気道を通る空気の流れを制御することによって前記膨張自在な貯留器を膨張するようなっているものである。
【請求項４２】
請求項４１記載のシミュレータシステムにおいて、前記空気圧式モジュールは、
コンプレッサと、
前記コンプレッサと流体流通自在な第１の貯留器と、
前記第１の貯留器と流体流通自在な第２の貯留器と、
前記第１と前記第２貯留器の間に配置された調整器であって、前記第２貯留器の圧力を前記第１貯留器の圧力よりも低い圧力に維持するようなっているものである、前記調整器と、
前記コンプレッサおよび前記第１の貯留器と流体流通自在なコンプレッサ制御装置と
を有するものである。
【請求項４３】
請求項４２記載のシミュレータシステムにおいて、前記第１の気道は、前記第２の貯留器と流体流通自在である。
【請求項４４】
請求項４３記載のシミュレータシステムにおいて、前記第２の気道は、前記第１の貯留器と流体流通自在である。
【請求項４５】
請求項４２記載のシミュレータシステムにおいて、前記コンプレッサ制御装置は、
前記第１の貯留器と流体流通自在な圧力トランスデューサと、
前記圧力トランスデューサによって検出された圧力を事前定義された圧力閾値と比較するコンパレータと、
前記コンパレータおよび前記コンプレッサとに連結されたリレーであって、前記リレーは、前記コンパレータからの信号を受信すると前記コンプレッサに電力を供給するようなっているものである、前記リレーと
を有するものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くインタラクティブ教育分野に関するものであって、より具体的には、患者治療プロトコル指導用インタラクティブ教育システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
学生が実際の患者に接することを許可する前に、患者治療プロトコルを学生に教示するのは望ましいことであるが、教科書やフラッシュカードは、実地教育によって学生が得る有益性に欠けている。このため、患者をシュミレートするよう構成されたマネキンなどの装置とそれに対応して患者治療を実践するための医療機器とを用いた患者治療教育が頻繁に行われてきた。しかし、そのようなシステムの欠点の１つは、多くの場合、医療機器は極めて高価であるため、ユーザーの多くは、その教育体験の包括性を犠牲にしてでも、妥協してより少ない種類の機器を使用しなければならない点である。前述の問題の１つの解決策は、米国特許第５，８５３，２９２号明細書に教示されている比較的安価なシミュレーション医療機器（「バーチュアル」機器）一式を用いることである。前記特許明細書の開示全文は、この参照により本書に組み込まれる。
【０００３】
患者治療の教育におけるもう１つの問題は、患者の特定の身体音の発生位置を見つけて解釈する方法を、ユーザーにいかに教示するかである。身体音可聴位置を示すチャートまたは表示は、前記ユーザーの行動に対する音声、視覚、あるいは触覚反応といった何らかの実際的なフィードバックを前記ユーザーに与えることがないため、ほとんど役に立たない。例えば、鎖骨中線に沿った第５肋間腔から心尖音が聞こえることを知っていることと、実際の患者を相手にその位置を見つけて認識することは、大きく異なる。より実際的な経験を提供するために、マネキン全体の様々な位置で身体音を発信するスピーカを配置する方法が試されたが、スピーカの音はマネキン全体で反響しやすく、通常は遠く離れた音が不自然に並列されてしまうため望ましくない。さらに、一度に１つの音だけ発信するとしても、スピーカの性質上、実際の患者における解剖学的領域よりも広範な領域にで音が聞こえるので、むしろ前記ユーザーによる発音位置の誤認を奨励することになる。
【０００４】
患者治療教育におけるさらに別の問題は、生理学的症状と、それら症状に対する適切な対応の仕方を前記ユーザーにいかに教示するかである。しかし、生理学的行動のシミュレーションの難しさといった教育環境における制約があるため、そのような対応はあまり現実的ではない。
【０００５】
したがって、シミュレートされた患者治療を組み込んだ、実際機器およびバーチュアル機器の双方を用いて、前記ユーザーに実際的な音声若しくは視覚フィードバックを提供するインタラクティブ教育システムが必要である。また、実際的な生理学的行動を提示するインタラクティブシステムが必要であり、これにより前記ユーザーはこのような行動を解釈して対応することが可能となる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
まとめ
１実施形態において、本発明は、患者治療をユーザーに教示するためのシミュレータシステムを提供する。前記システムは、人体の少なくとも一部のモデルを含み、前記モデルは、第１の肺および第２の肺と、前記肺と流体流通自在な第１の流体通路と、呼吸弁とを有する。前記呼吸弁は、前記第１の流体通路を通る流体の流れを制御するようになっている。また、前記システムは、前記第１の流体通路と流体流通自在な空気圧式モジュールも含み、前記空気圧式モジュールは、加圧流体を前記第１の流体通路に供給するようになっている。前記呼吸弁はプロセッサアクセス可能であって、前記プロセッサは、当該プロセッサにより実行される複数の命令を格納するメモリにアクセス可能である。前記命令は、前記呼吸弁を操作することにより、前記空気圧式モジュールから前記第１の流体通路を通って第１の肺および第２の肺へ通流する加圧流体の流れを調整するための命令を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は、広くインタラクティブ教育分野に関するものであって、より具体的には、患者治療プロトコル指導用インタラクティブ教育システムに関するものである。但し、以下の開示は本発明の異なる特徴を実現するために、多種多様な実施形態または実施例を提供するものと理解されるべきである。本発明の開示をわかりやすくするために、具体的な構成要素と配置の実施例について以下に説明する。当然のことながら、これらは単に実施例であって、限定を意図するものではない。加えて、本発明の開示は、その様々な実施例の中で、参照番号および／または文字を繰り返す場合がある。この繰り返しは説明を簡易化および明確化する目的で行われるものであり、それ自体が本書に記載した各種実施形態および／または構成の関係を定めるものではない。
【０００８】
図１ａを参照して説明すると、参照番号１０は、通常、ユーザーに患者治療プロトコルを教示するためのインタラクティブ教育システムを指す。前記システム１０は、医療機器をシミュレートするために用いられる一式のバーチュアル機器１２と、前記ユーザーによる患者治療活動を受ける患者をシミュレートするために用いられるシミュレータ１４とを有する。この実施形態において、前記バーチュアル機器１２およびシミュレータ１４は、有形体である。従って、前記バーチュアル機器１２は、前記シミュレータ１４と連動して現実の医療装置のような外観、感触、動作を有する。このバーチュアル機器１２は様々な形状を網羅するが、そのような形状としては、全身の関節部を有する成人サイズのマネキン、胎児、新生児、小児、若年者、あるいは腕、胴体、頭部、骨盤部などマネキンの一部分が含まれるものと理解される。前記シミュレータ１４によって受信される患者治療活動は、下記に説明する方法によって感知され、前記活動に応答して前記システム１０は前記ユーザーへフィードバックを与える。フィードバックとしては、任意の音声応答、視覚応答、あるいは触覚応答が含まれ得るものと理解されるべきである。
【０００９】
図１ｂを参照して説明すると、システム１０’は、プログラム１５ａを有するコンピュータ１５から成り、このコンピュータの一部は、ソフトウェアにより生成される一式のバーチュアル機器１２’およびシミュレータ１４’を生成する。このように、前記ユーザーによって実行される患者治療活動は、ソフトウェアにより生成される、選択されたバーチュアル機器１２’に関連するアイコンの操作工程を有し、この操作工程によって、前記ソフトウェアにより生成されたシミュレータ１４’に患者治療が提供される。この実施形態において、前記プログラム１５ａは、マウスのクリック若しくは音声作動式ソフトウェアなど従来の手段を用いて前記ユーザーによる活動を監視し、応答としてフィードバックを提供するものであるが、これについては下記に説明する。
【００１０】
図１ａに再び戻ると、前記システム１０は、さらに、通信インターフェイスモジュール（ＣＩＭ）１６を有し、前記モジュールは、従来の電源１８から動作電力を受信し、マイクロコントローラ（ＰＩＣ）２０を含む。マイクロコントローラは、Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，  Ｉｎｃ．（アリゾナ州チャンドラー市（Ｃｈａｎｄｌｅｒ））など、多くのベンダから入手可能であるが、次にこのマイクロコントローラをカスタマイズ（すなわちプログラム）する。前記ＣＩＭ１６は前記システム１０の内部または外部のいずれに設置することも可能である。
【００１１】
下記に説明するように、ＰＩＣ２０は前記ユーザー活動によって入力信号を受信し、前記ユーザーへのフィードバックを提供するために特定の方法によって応答するようにプログラムされる。例えば、音声フィードバックを提供するために、前記ＣＩＭ１６は音声チップ２２を付加的に具備し、前記音声チップは前記ＰＩＣ２０に応答して、スピーカ２４に実際的な患者の音（例えば、心臓、肺、血圧（Ｋｏｒｏｔｋｏｆｆ）、腸などの音）を発信させる。前記ＣＩＭ１６には、前記スピーカ２４の音量を調節するためのコントロール２６が含まれる。
【００１２】
あるいは、前記の望ましいフィードバックの複雑さに基づいて、前記ＣＩＭ１６を前記コンピュータ１５およびプログラム１５ａに接続する場合もある。本実施例の音声フィードバックにおいて、前記プログラム１５ａを用いることによって非常に様々な身体音のライブラリを提供することができる。
【００１３】
前記ＣＩＭ１６は、集合的に２８として図に示される複数のポートを有し、前記ポートは、前記ユーザーの患者治療活動の結果として生じる、前記バーチュアル機器１２と、前記シミュレータ１４に配置されたセンサー３０との間のインタラクションによって起こる入力信号を受信する。前記バーチュアル機器１２と前記センサー３０との間のインタラクションとしては、電気、光学、圧力差、触覚的、温度制御、無線（例えばラジオ周波数）、または電磁によるインタラクションが可能であり、さらに、結果として生成される前記入力信号を管理するために、１つ以上のＰＩＣ２０、１つ以上のＣＩＭ１６を用いることが可能であるものと理解されるべきである。
【００１４】
図２を参照して説明すると、前記バーチュアル機器１２は、少なくとも１つの静脈注射用（ＩＶ）針と、気管内（ＥＴ）チューブと、心電図（ＥＣＧまたはＥＫＧ）モニターと、血圧計（ＢＰ）カフと、パルス酸素濃度計カフと、体外用臨時心臓ペースメーカーと、体外用自動心臓細動除去器（ＡＥＤ）と、手動心臓細動除去器と、肺動脈（ＰＡ）カテーテル若しくは同様の血行動態モニター装置と、バーチュアル聴診器とを含む。各機器はそれぞれ１２ａ〜１２ｊとされ、集合的に３６という線で示された、対応センサー３０ａ〜３０ｊを有する。特に指示しない限り、前記線郡３６は概略的なものであり、前記バーチュアル機器１２と前記センサー３０を機能的に相互接続することにより、前記ユーザーの患者治療活動により生ずるインタラクションが提供され、前記インタラクションが前記ＣＩＭ１６への入力信号として報告されることを単に図示するものである。前記線群３６のうちの１つが物理的な接続を表す場合は、その接続について記載する。さらに、機器郡１２またはセンサー郡３０間でのそのような物理的な線の共有も考慮されるものと理解されるべきである。
【００１５】
前記ＩＶ針１２ａは、薬物受容可能な前記シミュレータ１４の部位に対応するものである。一般的に、電気的インタラクション（このインタラクションにより前記入力信号も提供される場合がある）は、前記ＣＩＭ１６に物理的に接続されているノードの一方を有するバーチュアル機器１２と、もう一方のノードを有するセンサー３０とを介して発生するか、若しくは、２つのノードを有するバーチュアル機器と導電性材料によって形成されたセンサー、またはバーチュアル機器と２つのノードを有する導電性材料よって発生する場合がある。後者の場合、前記バーチュアル機器とセンサーのうちのいずれか１つのみが前記ＣＩＭ１６に接続されている可能性がある。本実施形態においては、前記シミュレータ１４の腕の前肘部はセンサー３０ａを有する場合があり、前記センサー３０ａは、導電性材料の２層の間に挟まれた絶縁材を有し、前記で導電性材料は、適切な厚みと、小さい鋭角（例えば２０°）で前記針１２ａが布を貫通可能な織り密度とを有する。前記センサー３０ａの前記導電性材料層を、線３６ａ’を介して前記ＣＩＭ１６に電気接続することにより、前記針１２ａが前記導電性材料の２層を正しく貫通して、前記シミュレータ１４の静脈への挿管がシミュレートされると、前記層の間で回路が完成し、この回路が前記ＣＩＭ１６によって感知される。１実施形態において、前記針１２ａは、前記プログラム１５ａによって提供される選択可能な特定の薬物郡と投与量を有し、また、前記シミュレータ１４へ前記薬物投与を行うためにラベル付けされた多種シリンジを搭載した投薬トレイの一部である。薬物投与の効果は、前記プログラム１５ａによって制御される。
【００１６】
前記ＥＴチューブ１２ｂは、シミュレートされた患者気道管理に用いられる。前記シミュレータ１４は頭部、両眼、鼻、口、および従来の気道補助器具の取り付け可能な実物的気道とを有し、前記気道は、設定を調整して大型舌部、閉塞した咽頭、または閉鎖した声帯を表示することが可能であるため、前記患者治療活動の難易度を増すことができる。前記シミュレータ１４の気道における前記ＥＴチューブの適切な配置を確認するために、光センサー３０ｂを前記シミュレータ１４の気管壁に設置し、線３６ｂ'を介して前記ＣＩＭ１６に接続する。前記気管への前記ＥＴチューブ１２ｂの適切な配置は、前記ＥＴチューブの先端が前記光センサー３０ｂのビームに触れたときに確認される。また、前記センサー３０ｂは、流体が通過したかどうかの決定にも用いられる。前記センサー３０ｂの代わりに、電気装置を用いることも可能である。
【００１７】
前記ＥＣＧモニター１２ｃは、リアルタイムトレースモニターとＲ波ソニックマーカーとを含むマルチリードシステムと、その一端にて前記ＣＩＭと接続する線３６ｃとを有し、前記線３６ｃの反対端は複数のセンサーに取り付けられる複数のカラーコードされたパッチを有するものであって、集合的に３０ｃとして示すこれらセンサーは、前記シミュレータ１４の胴体の正しい部位に設置される。前記ＣＩＭ１６が前記パッチと前記センサーの間の電気的インタラクションを感知されるするとき、適切な配置が確認される。
【００１８】
前記ＢＰカフ１２ｄは、例えば腕に巻きつけるなどして前記シミュレータ１４に取り付けられ、前記ＣＩＭ１６に取り付けられる線３６ｄを含む。前記シミュレータ１４は、シミュレートされた心臓、肺、その他の器官を含む。触診可能な脈拍は、頚動脈、上腕、橈骨、大腿骨、足背動脈の部位で検地することが可能で、シミュレートされた患者の状態を表すために変化する場合がある。例えば、収縮期血圧の低下につれて特定の脈拍位置を触診できないようにすることが可能である。前記カフ１２ｄは、前記シミュレータ１４への前記カフ１２ｄの適切な位置づけを感知するための手段３０ｄを含み、線３６ｄを介して前記ＣＩＭ１６に取り付けられる。
【００１９】
前記パルス酸素濃度計指カフ１２ｅは、例えば指に巻きつけるなどして前記シミュレータ１４に取り付けられるものであって、前記ＣＩＭ１６に取り付けられる線３６ｅを含む。正常なガス交換によるバーチュアルな肺動力学は、前記プログラム１５ａによって制御されるものであって、前記プログラム１５ａにより、換気量（ＴＶ）および機能的残気量（ＦＲＣ）を決定することもできる。前記カフ１２ｅは、前記シミュレータ１４に前記カフ１２ｅを適切に位置づけるための手段３０ｅを含む。
【００２０】
体外用臨時心臓ペースメーカー１２ｆは、一端が前記ＣＩＭ１６に接続する線３６ｆを具備し、前記線３６ｆはその反対端に、集合的に３０ｆとして示す複数のセンサーに取り付けられた複数の前部および後部心臓ペースメーカーパッドを有する。これらのセンサーは、前記シミュレータ１４の胴体の正しい部位に取り付けられる。このようにして、前記ＣＩＭ１６は、前記シミュレータ１４への前記体外用臨時心臓ペースメーカー１２ｆの適切な配置を確認する。前記心臓ペースメーカー１２ｆは、心臓ペースメーカー速度、ＣＡＰ（恒常的動脈ペーシング）タイム、電流を制御すると伴に、律動ペーシングを示す手段を有し、前記プログラム１５ａによって制御される。
【００２１】
前記体外用自動心臓細動除去器（ＡＥＤ）１２ｇは、一端が前記ＣＩＭ１６に接続する線３６ｇを具備し、前記線３６ｇはその反対端に、集合的に３０ｇとして示すセンサーに取り付けられた心尖および胸骨ＡＥＤパッドを有する。前記センサーは、前記シミュレータ１４の胴体の正しい部位に取り付けられ、前記ＣＩＭ１６を介して前記ＡＥＤ１２ｇが前記シミュレータに適切に配置されていることを確認する。ソフトウェアにより生成されたショックボタンを選択すると、前記システム１０は除細動ショックをシミュレートし、その結果、前記プログラム１５ａによって制御される状態が生じる。
【００２２】
前記手動心臓細動除去器１２ｈは、一端が前記ＣＩＭ１６に接続する線３６ｈを具備し、前記線３６ｈはその反対端に、集合的に３０ｈとして示す複数のセンサーに取り付けられた心尖および胸骨心臓細動除去器用パッドを有する。これらのセンサーは、前記シミュレータ１４の胴体の正しい部位に取り付けられ、前記ＣＩＭ１６を介して前記手動心臓細動除去器１２ｈが前記シミュレータに適切に配置されていることを確認する。ソフトウェアにより生成されたショックボタンを選択するか、あるいは、手動心臓細動除去器１２ｈに関連する２つのショックボタンを用いることによって、前記システム１０は除細動ショックをシミュレートし、その結果、前記プログラム１５ａによって制御される状態が生じる。
【００２３】
図２および３を参照して説明すると、前記ＰＡカテーテル若しくは同様の血行動態モニター１２ｉは、前記シミュレータ１４の中心静脈（図示せず）に挿入される血管カテーテルである。前記ＰＡカテーテル１２ｉは、遠位端に膨張自在なバルーン３０２を伴う長尺管３００を有する。前記管３００の反対端は、複数のコネクタ３０６ａ〜３０６ｄを有する分割器３０４を具備する。コネクタ３０６ａは近位注入用、コネクタ３０６ｂは遠位注入用であって、コネクタ３０６ｃは肺動脈（ｐｕｌｍｏｎａｒｙ  ａｒｔｅｒｙ、略称ＰＡ）圧を報告する。コネクタ３０６ｄは、前記バルーン３０２を膨張させる圧力を提供するためのシリンジ３０８に接続されている。前記バルーン３０２の適切な配置は、前記シミュレータ１４に配置されたセンサー３０ｉによって決定され、ＰＡ閉塞圧、心拍出量、混合静脈血酸素飽和度のような重要な血行動態指数を構成するカテーテルデータが、前記プログラム１５ａによって生成される。
【００２４】
図２および４ａを参照して説明すると、前記聴診器１２ｊは、下記に説明するように、センサー３０ｊと連動しながら、前記シミュレータ１４の１つの解剖学的位置から別の位置へと移動して、前記ユーザーが患者の実際的な身体音を聞くことを可能にする。ある側面においては、前記聴診器１２ｊの外観は標準的な聴診器に類似しており、音を聞くためのイヤホン３５０ａ、３５０ｂを有する。これらのイヤホンは、延長部３５１ａ、ｂに接続されており、前記延長部は二股耳管３５２に連結されている。同様に、前記聴診器は、さらに、ベル管３５４と、好ましくは非鉄材料でできたベル３５６とを有する。
【００２５】
従来の聴診器と異なり、前記耳管３５２と前記ベル管３５４の間に電子制御ボックス３５８が配置される。前記制御ボックス３５８は前記聴診器１２ｊの作動用オン／オフボタン３６０と、電池量低下など動力源の潜在的損失を示すための従来型表示灯３６２とを有する。前記制御ボックス３５８には差込口３６４が装備されており、ここから外部スピーカー（図示せず）へ出力することによって、前記イヤホン３５０ａ、ｂから聞こえる音を他のユーザーが聞くことが可能になる。これにより、前記患者治療活動から便益を受けるユーザーの数が増加するだけでなく、必要に応じてインストラクターが前記ユーザーの能力をテストして前記ユーザーの技術を訂正することも可能になる。
【００２６】
図４ｂを参照して説明すると、前記制御ボックス３５８には、電池などの小型電源３６６と、下記に説明する収集回路３６８（図４ｃ、図４ｄ）と、事前定義された音を発信するために、小型スピーカ３７２へ命令を送る音回路３７０（図４ｅ）とが含まれている。前記小型スピーカは、ＡＤＤＡＸ  Ｓｏｕｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ（イリノイ州ノースブルック（Ｎｏｒｔｈｂｒｏｏｋ））などから入手可能である。図４ｆは図４ｃ〜図４ｅの回路の別の実施形態に従った代替回路図であって、より少ない数の構成要素を用いるものである。
【００２７】
前記スピーカ３７２を前記イヤホン３５０ａ内に配置し、ワイヤ３７２ａを介して前記制御ボックス３５８に接続することにより、前記音回路３７０（図４ｅ）が生成する音を前記ユーザーに聞かせることが可能になる。第２の、実質的に同一のスピーカを反対側のイヤホン３５０ｂ内に配置し、同様に前記制御ボックス３５８に接続することが可能であるものと理解されるべきである。また、前記音回路３７０を前記差込口３６４に接続することにより、上述の理由のために外部スピーカに接続することができる。１つの代替実施形態において、前記スピーカを前記制御ボックス内に配置し、従来型の耳管を介して音を前記イヤホンに送信することが可能である。ある音の集合から別の音の集合へと切り替えるための、数多くのポジションを有するスイッチ３７４は、前記制御ボックス３５８上に配置される。
【００２８】
Ｍ．Ｃ．Ｄａｖｉｓ  Ｃｏ．（アリゾナ州アリゾナシティ（Ａｒｉｚｏｎａ  Ｃｉｔｙ））から入手可能なＲＦ（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：ラジオ周波数）信号収集コイル３７６は前記ベル３５６の内部に配置され、下記に説明するように、ＲＦ信号の送信と収集を行う。前記収集コイル３７６は、付随ワイヤ３７６ａを有する銅線コイルと回路であって、前記電子制御ボックス３５８に取り付けられている。ポリマーディスク３７８は、前記ベルからのノイズを減少するために前記収集コイル３７６と前記ベル３５６の間に配置される。
【００２９】
図４ｈを参照して説明すると、少なくとも１つのセンサー３０ｊが、特定の心音、肺音（気道を含む）、コロトコフ（Ｋｏｒｏｔｋｏｆｆ）音、あるいはその他の音が通常聞かれる場所である前記シミュレータの解剖学的位置に置かれている。前記センサー３０ｊは、前記聴診器１２ｊの収集回路３６８（図４ｃ、４ｄ）によって特定される少なくとも１つの信号を提供することによって、前記音回路３７０（図４ｅ）が前記シミュレータ１４のセンサーの解剖学的位置において適切な音を前記ユーザーに対して発信するよう、前記音回路に命令を与える。前記音回路３７０（図４ｅ）は、前記選択されたセンサー３０ｊの位置に対応する身体音が格納されたライブラリを有し、前記センサー３０ｊは任意の数の同様のセンサーを表すものであると理解されるべきである。
【００３０】
前記センサー３０ｊは、前記ユーザーによる視覚的検出を避けるために、前記シミュレータの皮膚１４ｂの下に配置される。同様に、肋間腔など一部の解剖学的位置を検知するには触診が必要であるため、前記センサー３０ｊの厚みをできるだけ薄くすることによって、意図的若しくは偶然に前記センサーが検知されるのを防ぐことも有益である。１つの代替実施形態において、前記センサー３０ｊを、前記皮膚１４ｂに非常に良く似たオーバーレイ（図示せず）に付着することができ、従って、他のシミュレータおよび患者モデルにオーバーレイを配置することが可能である。このようにして、これらの装置を前記聴診器１２ｊと伴に使用できるように変換することが可能になる。
【００３１】
前記センサー３０ｊは、Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，  Ｉｎｃ．（アリゾナ州チャンドラー市（Ｃｈａｎｄｌｅｒ））から入手可能なＲＦ  ＩＤタグ４００（部品番号ＭＣＲＦ２００−Ｉ／３Ｃ００Ａ）を有するものであって、前記タグを、前記Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．から入手可能な「Ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ’ｓ  Ｔｏｏｌｓ」を用いてプログラムすることが可能である。これにより、前記特定のセンサー３０ｊを特定する機能を果たす一意の信号を発信することが可能になる。Ｍ．Ｃ．  Ｄａｖｉｓ  Ｃｏ．（アリゾナ州アリゾナシティ（Ａｒｉｚｏｎａ））から入手可能なコイル４０２は、動作可能なように前記タグ４００に接続される。前記タグ４００およびコイル４０２を、Ｍ．Ｃ．Ｄａｖｉｓ  Ｃｏ．（アリゾナ州アリゾナシティ）からから入手可能なＲＴＶ埋め込み用材料４０４若しくはシリコンゴムに埋め込むことによって、前記タグ４００およびコイル４０２の損傷を防ぐことができる。埋め込まれた前記タグ４００およびコイル４０２は、集合的にＲＦトランスミッタ４０６を形成し、前記トランスミッタは、一意の連続した周波数を有する信号を発信する。
【００３２】
図４ｂ、図４ｇを参照して動作について説明すると、前記トランスミッタ４０６は能動的に周波数を発信可能であるが、受動的な発信、すなわち前記聴診器ベル３５６の前記収集コイル３７６によって要求された場合にのみ動作するのが好ましい。この好適な実施形態においては、前記収集コイル３７６は、１２５ｋＨｚ励起周波数のような搬送波信号を伝達するものであり、前記搬送波信号は、前記トランスミッタの事前定義された近接範囲若しくは収集距離に前記ベル３５６が入った場合に、前記トランスミッタ４０６によって受信される。前記トランスミッタ４０６に対する前記ベル３５６の収集距離、したがって前記収集コイル３７６の収集距離は、前記搬送波信号の強度対ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）によって決定される。したがって、前記搬送波信号の前記Ｓ／Ｎ比を調整することによって、前記センサー３０ｊの解剖学的位置、したがって前記トランスミッタ４０６の解剖学的位置に対して、前記ユーザーが前記聴診器ベル３５６をどの程度正確に配置する必要があるかを制御する手段が与えられる。前記ユーザーが前記シミュレータ１４に前記ベル３５６を正確に配置すると、適切な身体音という形でフィードバックが与えられる。通常、前記Ｓ／Ｎ比は、前記ベル３５６が前記センサー３０ｊのトランスミッタ４０６から約０．５センチメートルから２センチメートルの範囲内に置かれることを要求するように設定される。
【００３３】
十分な強度の搬送波信号が受信されると、その応答として前記トランスミッタ４０６は、一般に周波数偏移変調（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｓｈｉｆｔ  ｋｅｙｉｎｇ、略称ＦＳＫ）として既知の処理に使用するための、連続した２つの特定用周波数を発信するが、他の変調方法を用いることも可能である。前記聴診器ベル３５６内の収集コイル３７６は、前記発信周波数を受信し、前記信号を前記収集回路３６８（図４ｃ、４ｄ）へ中継する。前記収集回路３６８（図４ｃ、図４ｄ）は、前記センサー３０ｊを特定する。各センサー３０ｊの解剖学的位置は前記プログラマーには周知なので、各センサーに関連付けられる適切な身体音の選択が提供され、前記音回路３７０（図４ｅ）は前記選択を利用することができる。したがって、前記センサー３０ｊを特定することによって、前記収集回路３６８（図４ｃ、図４ｄ）は前記音回路３７０（図４ｅ）に命令を送り、前記トランスミッタ４０６の解剖学的位置として適切な身体音を前記音回路に発信させ、前記ユーザーは前記イヤホン３５０ａに配置された前記スピーカ３７２を通して前記身体音を聞くものである。
【００３４】
前記ユーザーがより広範な音の選択できるように、より多くのセンサー３０ｊを前記シミュレータ１４に追加するか、各センサーが１つ以上の音に対応させることが考えられる。図示するように、前記スイッチ３７４（図４ｂ）は５つの異なるポジションを有し、５つの異なる音の集合間で前記音回路３７０（図４ｅ）を切り替えるための手段を含む。よって、スイッチポジション数は、単一のセンサーによって生成されうる音の数に相当するものと理解されるものである。すなわち１３のセンサーと５つのスイッチポジションによって、前記ユーザーは正常音と異常音の例を含む位置ごとの適切な音を最高６５まで聞くことができる。表１が示すように、成人患者に聞かれる正常音および異常音を、前記実施例の正常音および異常音とすることが可能である。
【００３５】
【表１】
2007514967.tif 000003
【００３６】
同様に、表２が示すように、子供に聞かれる正常音および異常音を前記実施例の正常音および異常音とすることが可能である。当然、表１および表２に記載の音は、あくまでも例を挙げる目的により提供されているものであって、任意の異なる音が考慮される。
【００３７】
【表２】
2007514967.tif 000004
【００３８】
前記収集コイル３７６と前記センサー３０ｊの間に必要とされる近接範囲を（Ｓ／Ｎ比を介して）選択することによって、このような事前定義された身体音を前記シミュレータ１４上の正確な位置に置くことが可能であり、したがって、ユーザーの患者治療スキルをより適切にテストすることができるものであるため、前記聴診器１２ｊは大幅な改良である。前記ユーザーは一時点で１身体音のみを聞く。よって、正しい解剖学的部位にのみで、前記身体音を位置付けできる。
【００３９】
好適な実施形態において、特定のセンサー位置にある音は、上述の閾近接範囲に基づいて、聞こえるか若しくは聞こえないかのいずれかである。しかし、１つの代替実施形態において、前記Ｓ／Ｎ比は２つのセンサー３０ｊ（および対応する音）からの信号をオーバーラップするように調整可能であり、そうすることによって、前記ユーザーが前記聴診器ベル３５６を１つのセンサーに接近させ、もう一方のセンサーから離れるように移動させて、実地におけるシナリオをシミュレートするにつれて、前記音をより明瞭にすることができる。図１ａおよび図４ｂを参照して説明すると、前記聴診器１２ｊに関する前記システム１０の別の利点は、適切に開発されたＣＩＭ１６であるものと理解される前記電子制御ボックス３５８がバーチュアル機器１２ｊに物理的に統合されていることによって、前記システムが簡易化される点である。
【００４０】
別の実施形態において、前記バーチュアル聴診器１２ｊは、コロトコフ音を発信するよう適切に開発されており、また、標準血圧計カフ若しくはＢＰカフ１２ｄと、センサー３０ｊを装備したマネキンの腕（図示せず）と、空気圧測定手段とに取り付けらたＣＩＭ１６に動作可能なように接続されているものである。前記ＢＰカフ１２ｄは、前記腕の周囲に巻き付けられるものであって、そのすべての要素が前記ＣＩＭ１６（チュートリアルソフトウェアまたは電子制御ボックス）に接続されるものと理解されるべきである。第１のユーザーは、前記腕についての脈拍数と、聴診間隙（選択肢）と、収縮期血圧と、拡張期血圧とを事前選択する。第２のユーザーが前記聴診器のベル３５６を前記センサー３０ｊの事前定義された近接範囲内に置くと、前記事前選択された脈拍数にて上腕脈拍が聞こえる。前記第２のユーザーは、次に、前記ＢＰカフ１２ｄの圧力を、前記収縮期血圧よりも高いと判断される水準にまで上げる。前記水準が正確であれば、前記心音は停止し、前記第２のユーザーに自動フィードバックを提供し、前記外部スピーカが使用されている場合は他者に対しても前記自動フィードバックを提供する。次に、前記第２のユーザーが前記ＢＰカフ１２ｄの圧力を下げると、前記収縮期血圧を表す第１のコロトコフ音（Ｋ１）が、前記選択された脈拍数と同期して聞こえる。圧力がさらに下げると、第２、第３、第４のコロトコフ音（Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４）を含む音が聞こえ、それに続いて、前記拡張期血圧に到達すると、静寂になる。前記第２のユーザーは、自分で前記収縮期血圧および拡張期血圧を予測して記録したものを、前記事前選択された値と比較することができる。聴診間隙が選択された場合に、前記事前選択された値よりはるかに低い収縮期血圧を前記第２のユーザーが予測していた場合は、高血圧症の症例を「誤診」することになるため、将来の患者治療活動に有用な体験をすることになる。
【００４１】
次に図５を参照して説明すると、前記プログラム１５ａの導入画面表示４０が前記コンピュータ１５上に示されている。前記表示４０はいくつかの装飾的機能として、タイトルボックス４２、ＥＣＧボックス４４、生命徴候ボックス４６を含む。前記表示４０は、指導ボックス４８、テストボックス５０、バーチュアル機器ボックス５２も含む。
【００４２】
前記画面４０は、前記プログラム１５ａが提供する選択可能な患者治療モジュール郡５４ａ〜５４ｐも表示し、前記モジュール郡は医療トピックおよび関連するコンセプトを含む情報を提供するものである。下記に説明するように、各モジュールは単一のトピックを有し、前記ユーザーのためのインタラクティブ患者治療トレーニングを表すものである。前記モジュール５４ａ〜５４ｇは、前記指導ボックス４８に配置され、前記モジュール５４ｈ〜５４ｊは前記テストボックス５０に配置され、前記モジュール５４ｋ〜５４ｐは前記バーチュアル機器チューターボックス５２に配置される。前記プログラム１５ａを終了するための終了ボックス５６も、前記テストボックス５０に配置される。
【００４３】
図５および６を参照して説明すると、前記モジュールの１つが前記ユーザーによって、例えば音声認識若しくは前記コンピュータ１５のマウスを用いての選択によって選択されると、前記プログラム１５ａは、その選択されたモジュールのトピックに特定の情報カテゴリーを一覧するメニュー画面を表示する。例えば、前記ＢＬＳモジュール５４ａが前記ユーザーによって選択されると、前記プログラム１５ａは図６が示すような命令画面６０を表示する。前記命令画面６０は、情報ボックス６２を含み、前記情報ボックスはモジュール５４ａの基本的救命処置（Ｂａｓｉｃ  Ｌｉｆｅ  Ｓｕｐｐｏｒｔ、略称ＢＬＳ）情報項目６６〜７４のメニューバー６４に関する情報を含む。前記ＢＬＳモジュール５４ａのような項目は、前記画面６０から前記メニューバー６４を介して選択可能であって、各モジュール５４ａ〜５４ｐは、下記に説明するように、その独自の特定情報項目を伴なう独自の命令画面を有するものである。
【００４４】
図７を参照して説明すると、メニューから終了項目以外の項目を選択すると、情報表示画面７６が表示される。前記画面７６は情報ボックス７８を有し、前記情報ボックスは、その選択されたメニュー項目に該当するテキストおよび／または図を含む場合がある。前記情報画面７６は、任意の数の画面の一例として使用されているものであって、さらに、そのような画面を各項目について順次に若しくは一連のシリーズで表示することができるものと理解されるべきである。
【００４５】
画面７６のような一連の画面は、選択されたメニュー項目の患者治療プロトコルに関するチュートリアルを有する。従って、前記ユーザーは、前記指導ボックス４８から適切なモジュールを選択することによって、トピックライブラリからの情報をレビューし、一連の画面をナビゲートすることができる。一連の画面のナビゲーションは、前記ユーザーが３つのボックスの中から選択することによって行われる。前記３つのボックスは、それぞれ「Ｂａｃｋ（戻る）」、「Ｎｅｘｔ（次へ）」、「Ｅｘｉｔ（終了）」を構成する８０、８２および８４であり、前記一連の画面内で後戻りしたり先へ進んだりするなどの対応機能がある。シリーズの最初の画面の場合のように「Ｂａｃｋ（戻る）」機能が使用不可能な場合、または最後の画面の場合のように「Ｎｅｘｔ（次へ）」機能が使用不可能な場合は、前記ボックス８０若しくは８２を、選択不可能なボックスとすることができる。前記表示画面７６はメニューも有し、この例において、それは前記モジュール５４ａに対応するプルダウンメニュー６４である。このように、前記ユーザーは、前記メニューバーを使用することによって、その選択されたモジュール内で項目を切り替えることが可能である。
【００４６】
図８を参照して説明すると、前記モジュール５４ａは基本的救命処置に関連する以下の項目の一群を含む。イントロ項目６６、「ＣＰＲ」項目６８、「ＦＢＯ」（異物閉塞）項目７０、「練習」項目７２、前記表示画面４０に戻るための「終了」項目７４。１項目を選択することによって、一連の情報表示画面（図７）が、前記プログラム１５ａによって提供される適切な情報と伴に開始される。あるいは、前記一連の画面が開始される前に１項目を副項目に分割する場合もある。例えば、前記「ＣＰＲ」項目６８が選択された場合、前記ユーザーは、１人ＣＰＲである６８ａと２人ＣＰＲである６８ｂとを含む一式の副項目から選択しなくてはならない。
【００４７】
前記「練習」項目７２が選択されると、前記ユーザーは前記シミュレータ１４（図１ａ）でＣＰＲを練習することができ、前記プログラム１５ａは、前記ＣＩＭ１６（図１ａ）およびセンサー３０（図１ａ）を介して前記ユーザーによる圧迫および換気を感知する。前記シミュレータ１４の心臓および肺は、気道換気と心臓圧迫を確認する圧力トランスデューサに接続されており、例えば、空気管を前記シミュレータ１４の気管壁に取り付け、前記ＣＩＭ１６に接続されているセンサー３０に接続することによって、前記シミュレータに対するＣＰＲ換気が行われたときに前記ＣＩＭ１６が前記空気管と前記センサーを介して、その換気活動の圧力と量のタイミングと程度を監視するようにすることが可能である。同様に、圧縮空気袋を前記シミュレータ１４の胸腔内に埋め込むことによって、前記ＣＩＭ１６に取り付けられた圧縮センサー３０に空気管によって接続したときに、ＣＰＲ胸部圧迫手順の適切なタイミングと程度を感知および確認することが可能になる。前記プログラム１５ａは、前記ユーザーの活動に関連する情報を、事前定義された標準と比較することによって、インタラクティブなトレーニングセッションを提供する。
【００４８】
前記事前定義された標準は選択可能なものであって、米国心臓協会（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｈｅａｒｔ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）等が定めるＢＬＳ（基本的救命処置）およびＡＣＬＳ（２次救命処置）ガイドラインを含め世界中で使用されている医療プロトコルを反映したものである。少なくとも７つの心肺機能蘇生処置（ｃａｒｄｉｏｐｕｌｍｏｎａｒｙ  ｒｅｓｕｓｃｉｔａｔｉｏｎ、略称、ＣＰＲ）の主要プロトコルが格納され、前記ユーザーが選択可能である。さらに、ユーザーは、心臓圧迫および気道換気の深さ、持続期間、頻度に関し、前記プロトコルを更新すること、あるいはその局所プロトコルを反映する「新しいプロトコル」を入力して格納することができる。前記プログラムは、一連の許容可能限度を用いて、ＣＰＲをテストするための新しいＣＰＲ波形を生成する。
【００４９】
前記「練習」項目７２は、図示するように前記プログラム１５ａによって表示される副項目８６〜１００の一群を含む。「製品タイプ」副項目８６は、シミュレータ１４のタイプを特定するために提供されている。「ＣＰＲ練習」副項目８８を選択すると、前記ユーザーは、複数のアクションシーケンス８８ａ〜８８ｆすなわち１人の救命者によるＣＰＲ、２人の救命者によるＣＰＲ、１人の救命者によるＣＰＲ換気および圧迫技術、２人の救命者によるＣＰＲ換気および圧迫技術、人工呼吸、胸部圧迫の中から選択して、ＣＰＲトレーニングを受けることができる。ＣＰＲテストスピード副項目９０は、アクションシーケンス９０ａか９０ｂを、１人の救命者か２人の救命者のいずれかで行うことを選択するよう前記ユーザーに促すプロンプトを提供する。「設定」副項目９２により、前記ユーザーは、９２ａ〜９２ｆすなわち２，４，６，８，１０，または２０の圧迫／換気周期を有するアクションシーケンスを特定することができる。その「結果／印刷」副項目９４は、前記プログラム１５ａに、前記ユーザーが前記シミュレータ１４に対して行った圧迫および換気活動の時間と程度を記録させる。「音」副項目９６は、ＣＩＭビープ、実際音、または音なしという選択肢（図示せず）の一群を有する。「通信」ポート副項目９８は、シリアルポート１とシリアルポート２という選択肢（図示せず）の一群から選択させるものである。「終了」副項目１００が選択されると、前記プログラム１５ａは前記「練習」項目７２を終了して前記モジュール５４ａへ戻る。
【００５０】
図９を参照して説明すると、前記「気道モジュール（Ａｉｒｗａｙｓ）」５４ｂ（図５）が選択されると、前記プログラム１５ａが実行され、情報項目１０２〜１０８すなわち「解剖学」、「気道を開く」、「アクションシーケンス」、「終了」が提供される。前記「解剖学」項目１０２を選択することによって、胴体上部、頸部、頭部、口、声帯を含む気道の解剖学に関連する一連の情報画面を表示することができる。前記「気道を開く」項目１０４は、副項目１０４ａ〜１０４ｆすなわち序文、過呼吸、患者位置、声帯、気管内チューブ、配置の確認を含む。前記アクションシーケンス項目１０６は、副項目１０６ａ、１０６ｂすなわち前記患者が呼吸をしている状況と前記患者が呼吸をしていない状況とを含む。前記「終了」項目１０８を選択すると、前記「気道」モジュール５４ｂが終了し、前記表示４０（図５）に戻る。
【００５１】
図１０を参照して説明すると、前記「静脈内（Ｉｎｔｒａｖｅｎｏｕｓ）」モジュール５４ｃ（図５）が選択されると、前記プログラム１５ａが実行され、情報項目１１０〜１１８すなわち「序文」、「末梢」、「気管内」、「中心」、「終了」が提供される。前記「末梢」項目１１２を選択することによって、肘正中静脈、外頸静脈、伏在静脈、骨内アクセスなど、末梢血管に関連する一連の情報画面を表示することができる。前記「気管内」項目１１４を選択することによって、アトロピン、リドカイン、エピネフリン（ＡＬＥ）といった薬剤のＥＴチューブ投与に関連する一連の情報画面を表示することができる。前記「中心」項目１１６を選択することによって、大腿静脈、鎖骨下静脈、内頸静脈を含む中心静脈に関連する一連の情報画面を表示することができる。前記「終了」項目１１８を選択すると、前記「静脈」モジュール５４ｃが終了し、前記表示４０（図５）に戻る。
【００５２】
図１１を参照して説明すると、前記「電気的（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ）」モジュール５４ｄ（図５）が選択されると、前記プログラム１５ａが実行され、情報項目１２０〜１３６すなわちＥＣＧ、心臓細動除去／電気的除細動、生命徴候、体外ペーシング、インプラント、バーチュアル聴診器、機器、ＥＣＧ音、終了が提供される。前記「ＥＣＧ」項目１２０を選択することによって、理論、使用、バーチュアルＥＣＧに関連する一連の情報画面シリーズを表示することができる。前記「心臓細動除去／電気的除細動」項目１２２は、手動心臓細動除去１２２ａおよび自動心臓細動除去１２２ｂ（ＡＥＤ）という副項目を含む。前記「生命徴候」項目１２４を選択することによって、血圧、心拍数、酸素飽和度に関連する一連の情報画面を表示することができる。前記「体外ペーシング」項目１２６を選択することによって、理論、使用、バーチュアル心臓細動除去、バーチュアル心臓ペースメーカーに関連する一連の情報画面を表示することができる。前記「インプラント」項目１２８は、ペースメーカー１２８ａおよび心臓細動除去器１２８ｂという副項目を有する。前記「バーチュアル聴診器」項目１３０を選択することによって、前記ソフトウェアで生成された聴診器の使用に関連する一連の情報画面シリーズを表示することができるが、前記プログラム１５ａの前記ソフトウェアで生成された聴診器については、前記バーチュアル機器チューターボックス５２に関する図１８と伴に下記でより詳細に説明する。前記「機器」項目１３２は、前記バーチュアル機器１２、前記センサー３０、前記ＣＩＭ１６の間の接続の有効化、無効化、確認という一式の選択肢（図示せず）を有する。前記「ＥＣＧ音」項目１３４は、前記音の有効化若しくは無効化という一式の選択肢（図示せず）を有する。「終了」項目１３６を選択すると、前記プログラム１５ａが前記「電気」モジュール５４ｄを終了し、前記表示４０（図５）に戻る。
【００５３】
図１２を参照して説明すると、前記「不整脈（Ａｒｒｈｙｔｈｍｉａｓ）」モジュール５４ｅ（図５）が選択されると、前記プログラム１５ａが実行され、項目１３８〜１４６すなわち不整脈、治療、トレース、終了に関する情報が提供される。前記項目１３８，１４０は、数多くの問題についての情報１３８ａと治療についての情報１４０ａという選択肢の一群を含む。前記「トレース」項目１４２は、前記トレースの開始および停止のためのコントロール群１４２ａを有する。前記「ＥＣＧ音」項目１４４は、前記音の有効化若しくは無効化という一式の選択肢（図示せず）を有する。前記「終了」項目１４６を選択すると、前記プログラム１５ａが前記「不整脈」モジュール５４ｅを終了し、前記表示４０（図５）に戻る。
【００５４】
図１３を参照して説明すると、前記「薬剤（Ｄｒｕｇｓ）」モジュール５４ｆ（図５）が選択されると、前記プログラム１５ａが実行され、アルファベット順に項目１５０〜１５４に分類される薬剤すなわち薬剤Ａ−Ｄ、Ｅ−Ｎ、Ｏ−Ｖに関する情報が提供される。前記「終了」項目１５６を選択すると、前記プログラム１５ａが前記「薬剤」モジュール５４ｆを終了し、前記表示４０（図５）に戻る。
【００５５】
図１４を参照して説明すると、前記「治療（Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ）」モジュール５４ｇ（図５）が選択されると、前記プログラム１５ａが実行され、「一般アルゴリズム」１５８、「治療」１６０、「ヘルプ」１６２、「終了」１６４という項目を含む、治療アクションシーケンスに関する情報アルゴリズムが提供される。前記「一般アルゴリズム」１５８により、前記ユーザーは、プログラムがシミュレートした患者の状態に関する質問に回答することによって、治療のシナリオに沿って作業を進めることが可能になる。前記「治療」項目１６０は、選択肢の一群１６０ａを含み、心房粗動、ＡＭＩ（急性心筋梗塞）、アジストリー、自動体外心臓細動除去、徐脈、電気的除細動、ショック、低体温症、手動体外心臓細動除去、興奮収縮解離、ＰＳＶＴ（発作性上室性頻拍）、臨時体外心臓ペースメーカー、頻拍、心室細動、心室頻拍、広域複雑頻拍を含むトピックに関する情報を受信する。前記「ヘルプ」項目１６２は、前記「治療」モジュール５４ｇの使用に関する情報を提供する。前記「終了」項目１６４を選択すると、前記プログラム１５ａが前記「処理」モジュール５４ｇを終了し、前記表示４０（図５）に戻る。
【００５６】
図５を再び参照し、テストモジュール５４ｈ〜５４ｊを前記テストボックス５０から選択すると、前記プログラム１５ａが実行され、ＣＰＲや「コード（Ｃｏｄｅ）」シナリオに対するその他の対応などの患者治療プロトコルについて前記ユーザーをテストするのを補助するテストシーケンスが提供される。前記プログラム１５ａは、患者の苦痛のシナリオの工程に従って進み、対応若しくは必要な作業の完了をするための時間として事前定義された時間を前記ユーザーに与えるので、前記ユーザーは「コード」状況のプレッシャーを体験することができる。例えば、前記プログラム１５ａは、前記ユーザーが前記患者の治療を行うために選択しなくてはならない選択肢を含む選択肢群を提供することによって前記ユーザーをテストすることが可能であり、前記ユーザーが正しい選択肢を選択しないかぎり、そのシーケンスは次のイベントへ進行しない。前記プログラム１５ａによって、前記ユーザーは、前記バーチュアル機器１２およびセンサー３０が前記ＣＩＭ１６へ入力を行うための接続を有効化、無効化、または確認することができる。
【００５７】
前記バーチュアル機器１２（図１ａおよび図２）が有効化されると、前記ユーザーは、前記バーチュアル機器１２を用いて前記シミュレータ１４への患者治療活動を行い、その結果および対応の質を前記プログラム１５ａによって監視することができる。あるいは、前記ユーザーは、前記プログラム１５ａによって生成されたソフトウェアシミュレーションによる機器１２’（図１ｂ）を用いることができる。前記プログラム１５ａは、前記患者が回復するまで前記シナリオに沿って進み、前記ユーザーの対応についての批評を随時提供するとともに、正しくない選択またはアクションのそれぞれについて説明を与える。前記テストモジュール５４ｈ〜５４ｊの機能には、前記シナリオによって設定されるアクションシーケンスが事前定義された数の前記シミュレータ１４の圧迫／換気周期を含むように前記ユーザーが特定することを可能にする項目か、あるいは、前記シミュレータ１４に対して行われた圧迫および換気活動の時間および程度を前記ユーザーが記録することを可能にする項目か、あるいは、実際音を聞くために選択肢の一群から選択するための項目が含まれる。
【００５８】
図１５を参照し、前記ＢＬＳテストモジュール５４ｈ（図５）を選択すると、前記プログラム１５ａが実行され、前記ユーザーのＣＰＲ技術をテストするために役立つ項目１７０〜１８２すなわち「製品タイプ」、「ＣＰＲテスト」、「設定」、「印刷」、「音」、「通信ポート」が提供される。前記「製品タイプ」項目１７０は、シミュレータ１４のタイプを特定するためのものである。前記「ＣＰＲテスト」項目１７２を選択すると、前記ユーザーは、複数のアクションシーケンスから選択して、１人の救命者１７２ａまたは２人の救命者１７２ｂによるＣＰＲトレーニングを受けることができる。前記「設定」項目１７４により、前記ユーザーは、１７４ａ〜１７４ｆすなわち２，４，６，８，１０，または２０の圧迫／換気周期を有するアクションシーケンスを特定することができる。前記「印刷」項目１７６は、前記プログラム１５ａに、前記ユーザーが前記シミュレータ１４に対して行った圧迫および換気活動の時間と程度を記録させる。前記「音」項目１７８は、１７８ａ〜１７８ｃすなわちＣＩＭビープ、実際音、または音なしという選択肢の一群を有する。前記「通信」ポート項目１８０は、１８０ａ〜１８０ｂすなわちシリアルポート１およびシリアルポート２という選択肢を含む一群からの選択を可能にする。前記「終了」項目１８２を選択すると、前記プログラム１５ａが前記ＢＬＳテストモジュール５４ｈを終了し、前記表示４０（図５）に戻る。
【００５９】
図１６を参照して説明すると、ＡＣＬＳ（２次的救命処置）テストモジュール５４ｉ（図５）を選択することによって、前記ユーザーは、複数の項目１８４〜１９４すなわち「シナリオ」、「機器」、「ロギング」、「状況対応」、「ＥＣＧ音」、「終了」から選択することが可能となる。前記「シナリオ」項目１８４は、無脈の７７歳女性、胸の痛みのある５５歳男性、息切れ症状の１８歳男性、無脈の５０歳男性、息切れ症状の６５歳男性、無反応の７２歳女性、疲労と衰弱症状のある５０歳女性、僻地にいて胸の痛みのある６０歳男性、マラソン走者の４０歳男性、２２歳のフットボール選手を有するアクションシーケンスの一群１８４ａを含む。前記ユーザーは、一連の情報画面を前記一群１８４ａの中から選択し、次に前記画面をナビゲートしながら質問を受け、その選択されたアクションシーケンスに対する適切な手順を回答として与える。より具体的には、前記プログラム１５ａは、その選択されたシーケンスの詳細および前記患者のＥＣＧトレースと生命徴候を示すボックス（図示せず）を提供する。前記機器項目１８６によって、前記ユーザーは、前記シミュレータ１４からの入力を前記ＣＩＭ１６へ供給する前記バーチュアル機器１２およびセンサー３０の接続の有効化１８６ａ、無効化１８６ｂ、若しくは確認１８６ｃをすることができる。前記ユーザーは、前記モジュール５４ｉにおいて前記プログラム１５ａによって生成されたソフトウェアシミュレーションによる機器を用いることが可能であり、若しくは、副項目１８６ａを選択することによって前記機器が有効化されている場合は、前記ユーザーは前記シミュレータ１４に対する患者治療活動を実行することが可能であり、前記ユーザーの対応の結果と質は前記プログラム１５ａによって監視される。前記「ロギング」項目１８８は、副項目１８８ａ〜１８８ｃすなわち前記シミュレータ１４に対して前記ユーザーによって行われた圧迫および換気活動の時間と程度の記録を有効化、無効化、若しくは表示するという副項目を有する。前記「状況対応」項目１９０は、選択肢の一群１９０ａ〜１９０ｃを有し、２秒、８秒、または１５秒の状況対応の中から選択する。前記「ＥＣＧ音」項目１９２は、前記音の有効化若しくは無効化という選択肢の一群（図示せず）を有する。前記「終了」項目１９４を選択すると、前記プログラム１５ａが前記「ＡＣＬＳ」モジュール５４ｉを終了し、前記表示４０（図５）に戻る。
【００６０】
テストを、前記プログラム１５ａによって上述のように定義するか、または前記ユーザーが定義することが可能である。例えば、前記「コードメーカー・テスト・モジュール（Ｃｏｄｅｍａｋｅｒ  Ｔｅｓｔ  ｍｏｄｕｌｅ」５４ｊ（図５）を選択することによって、例えばインストラクターである第１のユーザーは、例えば生徒である第２のユーザーをテストするシナリオを作成することができる。図１７ａを参照して説明すると、前記コードメーカー・テスト・モジュール５４ｊは、複数の項目２００〜２１０すなわち「機器」、「ロギング」、「ＥＣＧ音」、「通信ポート」、「ヘルプ」、「終了」を含む。前記「機器」項目２００によって、前記ユーザーは、選択肢の一群２００ａ〜２００ｃからさらに選択することによって、前記シミュレータ１４からの入力を前記ＣＩＭ１６へ供給する前記バーチュアル機器１２およびセンサー３０の有効化、無効化、若しくは確認をすることができる。前記「ロギング」項目２０２は、前記シミュレータ１４に対して前記ユーザーによって行われた圧迫および換気活動の時間と程度の記録を非表示若しくは表示するのための選択肢の一群２０２ａ〜ｂを有する。前記「ロギング」項目２０２によって生成された記録を使って、前記ユーザーにフィードバックを与えることができる。
【００６１】
あるいは、前記機器が無効化されている場合（項目２００ｂ）、前記生徒は、ソフトウェアによって生成された機器を用いて適切な処置を施すことができる。前記「ＥＣＧ音」項目２０４は、前記音の有効化若しくは無効化という選択肢２０４ａおよび２０４ｂの一群を有する。前記「通信」ポート項目２０６は、通信ポート１すなわち２０６ａと通信ポート２すなわち２０６ｂという選択肢の一群からの選択を可能にする。前記「ヘルプ」項目２０８は、前記モジュール５４ｊの使用方法の説明を提供する。前記「終了」項目２１０を選択すると、前記プログラム１５ａが前記「コードメーカー」モジュール５４ｊを終了し、前記表示４０（図５）に戻る。
【００６２】
図１７ｂ〜１７ｆを参照して説明すると、コードメーカーモジュール用に前記プログラムにより生成された画面表示が示されている。前記画面表示２１１は、ナビゲーション項目２００〜２１０、すなわち、「機器（Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ）」、「ロギング（Ｌｏｇｇｉｎｇ）」、「ＥＣＧ音（ＥＣＧ  Ｓｏｕｎｄｓ）」、「通信ポートＣｏｍｍ．  Ｐｏｒｔ」」、「ヘルプ（Ｈｅｌｐ）」、「終了（Ｅｘｉｔ）」を含むメニューバー２１１ａを有する。前記画面表示は、ＥＣＧチャート２１２、生命徴候モニター２１３、患者状況更新ボックス２１４、合計経過時間クロック２１５も有し、セッションの保存、ファイルの開封、ファイルの削除、または印刷といった従来の機能を有するデータボックス２１６も有する。ユーザーは予備情報ボタン２１７を選択するか、あるいは、そのような情報を供給することを知らせるプロンプトを受けることができる。前記ボタン２１７を選択することによって、内部表示画面２１７’（図１７ｃ）が生成され、前記ユーザーはそこに予備データを入力することができる。
【００６３】
アクションボックス２１８は、インストラクターが条件をさらにカスタマイズするためのボタン２１８ａ〜２１８ｇを有する。例えば、前記ボタン２１８ｆを選択すると、内部表示画面２１８ｆ’（図１７ｄ）が生成されるので、前記インストラクターは前記画面に生命徴候および心調律を入力することができ、それらは前記生命徴候モニター２１３に実際的に反映される。よって、ボタン２１７および２１８ａ〜２１８ｇを用いて、前記インストラクターは、性別、体重、年齢のなどの情報、および息切れ、胸の痛み、意識、循環のような患者の症状に関する患者予備パラメータ一式を入力することによって、前記（バーチュアルまたは実在する）患者シミュレータを定義する。これらの患者の症状は、ボックス２１４（図１７ｄ）に要約されている。インストラクターが定義したテストシステムによって、前記インストラクターは、地方、国、国際レベルの患者治療プロトコルについて前記生徒をテストすることができる。多くのアルゴリズムはファイルを開くことによって選択可能であり、当該アルゴリズムにはＢＬＳ、ＡＣＬＳ、小児科、産科（ＯＢ）の緊急状況が含まれる。その他のアルゴリズムは生成および格納が可能であり、アルゴリズムを相互にリンクすることも可能である。
【００６４】
前記生徒は、ボタン２１８ｈ〜２１８ｎを使って前記状況に対するアクションを採ることができる。例えば、前記ボタン２１８ｍを選択すると、内部表示画面２１８ｍ'（図１７ｅ）が生成されるので、前記生徒はバーチュアル機器の中から、患者治療活動に使用する機器を選択することができる。前記生徒は、次に、バーチュアル若しくは実在のシミュレータを用いて前記患者治療活動を行うことができる。
【００６５】
前記生徒およびインストラクターのアクションのすべては、後のレビューのために前記ログ２１９（図１７ｆ）にタイムマーカーとともに記録される。アクションは一時停止および再開可能である。
【００６６】
このモジュールの利点は、柔軟な指導が行えることと、その受講者の専門的技能を知る能力にある。インストラクターによって定義されたアルゴリズムは、既知の構造化されたアルゴリズムとは異なるものであると考えられるため、前記生徒が回答を機械的に暗記するという問題が避けられる。
【００６７】
前記バーチュアル機器チューターボックス５２のモジュール５４ｋ〜ｐを使用することによって、「コード」シナリオで共通して用いられる機器についての情報が提供される。一部の実施例においては、前記バーチュアル機器１２の一部を前記シミュレータ１４と伴に患者治療プロトコルに用いた練習の機会が提供される。
【００６８】
図１８を参照して説明すると、前記ユーザーによる前記「音（Ｓｏｕｎｄｓ）」モジュール５４ｋ（図５）の選択によって、前記プログラム１５ａが起動され、表示２０のような一連の画面が表示される。前記表示２２０は、オン／オフボタン２２２ａと、選択可能な心音２２２ｂおよび肺音２２２ｃの一覧とを含む「音」ボックス２２２を含む。前記一覧２２２ｂ〜２２２ｃから音を１つ選択すると、前記プログラム１５ａがチュートリアルボックス２２２ｄを表示し、その選択された音に関係する情報が表示される。前記表示は、８０〜８４のボタン、すなわち「戻る（Ｂａｃｋ）」、「次へ（Ｎｅｘｔ）」、「終了（Ｅｘｉｔ）」ボタンによってナビゲートされ、ヒトの胴体２２４（例えば図１ｂの１４’）を表す図を追加的に含む。さらに、前記コンピュータ１５のマウス（図示せず）の位置に対応する聴診器アイコン２２６（例えば図１ｂの１２’）を前記胴体周囲で移動させ、前記選択された音が聞こえる正しい解剖学的部位に前記聴診器アイコンが置かれると、前記アイコンが光り、前記プログラム１５ａが前記音を発信する。すなわち、前記プログラム１５ａは、選択された患者の身体音が検出される位置を学習させるための音声フィードバックと視覚的フィードバックを両方とも与えるものである。「終了」項目２２８は、前記モジュール５４ｋを終了して前記表示４０（図５）に戻るために提供される。
【００６９】
あるいは、前記プログラム１５ａの前記音と聴診器アイコンを制御する部分を抜粋して、ＣＤ−ＲＯＭなどのポータブルデータ格納装置に保存することによって、選択された患者身体音の位置を見つけることを目的とした、音声と視覚による両方のフィードバック機能を有する学習システムを作成することができる。
【００７０】
図１９を参照して説明すると、前記「生命徴候（Ｖｉｔａｌ  Ｓｉｇｎｓ）」モジュール５４ｌ（図５）の選択によって、前記プログラム１５ａが起動され、表示２３０のような一連の画面が表示される。前記表示２３０は、「生命徴候」モニターボックス２３２を含むものであって、前記モニターボックスは、２３２ａ〜２３２ｄすなわち収縮期血圧、拡張期血圧、心拍数、酸素飽和度の指標ボックスを含む。前記表示２３０は、８０〜８４、すなわち「戻る」、「次へ」、「終了」ボタンによってナビゲートされる。「サンプル律動（Ｓａｍｐｌｅ  Ｒｈｙｔｈｍｓ）」項目２３４は、正常な洞律動、洞性徐脈、心室固有調律、心室頻拍、心室細動など、前記ユーザーによって観察される選択可能な律動の一群を含むものである。「終了」項目２３６は、前記モジュール５４ｌを終了して前記表示４０（図５）に戻るために提供される。
【００７１】
図２０を参照して説明すると、前記「バーチュアルＥＣＧ」モジュール５４ｍ（図５）の選択によって、前記プログラム１５ａが起動され、表示２４０のような一連の画面シリーズが表示される。前記表示２４０は、ＥＣＧスイープ２４２ａを表示する心電図（ＥＣＧ）ボックス２４２を含み、心拍数指標２４２ｂおよびオン／オフボタン２４２ｃを有するものである。前記表示２４０は、８０〜８４すなわち「戻る」、「次へ」、「終了」ボタンによってナビゲートされる。「サンプル律動」項目２４４は、正常な洞律動、洞性徐脈、心室固有調律、心室頻拍、心室細動など、前記ユーザーによって観察される選択可能な律動の一群を含むものである。「ＥＣＧ音」項目２４６によって、前記ユーザーはそれに関連付けられる音を有効化若しくは無効化することができる。「終了」項目２４８は、前記モジュール５４ｍを終了して前記表示４０（図５）に戻るために提供される。
【００７２】
図２１を参照して説明すると、前記「自動心臓細動除去器（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｄｅｆｉｂｒｉｌｌａｔｏｒ）」モジュール５４ｎ（図５）の選択によって、前記プログラム１５ａが起動され、表示２５０のような一連の画面が表示される。前記表示２５０は、アドバイザリー（ａｄｖｉｓｏｒｉｅｓ）ボックス２５２ａと、２５２ｂ〜２５２ｄすなわちオン／オフボタン、分析（Ａｎａｌｙｚｅ）ボタン、ショック（Ｓｈｏｃｋ）ボタンとを有する制御ボックス２５２を含む。また、前記表示２５０は、スイープ２５４ａとオン／オフボタン２５４ｂとを有するＥＣＧボックス２５４も有する。前記表示２５０は、８０〜８４，すなわち「戻る」、「次へ」、「終了」ボタンによってナビゲートされる。「サンプル律動」項目２５６は、正常な洞律動、洞性徐脈、心室固有調律、心室頻拍、心室細動など、前記ユーザーによって観察される，選択可能な律動の一群を含むものである。「ＥＣＧ音」項目２５８によって、前記ユーザーはそ関連音を有効化若しくは無効化することができる。「終了」項目２５９は、前記モジュール５４ｎを終了して前記表示４０（図５）に戻るために提供される。
【００７３】
図２２を参照して説明すると、前記「手動心臓細動除去器（Ｍａｎｕａｌ  Ｄｅｆｉｂｒｉｌｌａｔｏｒ）」モジュール５４ｏ（図５）の選択によって、前記プログラム１５ａが起動され、表示２６０のような一連の画面が表示される。前記表示２６０は、埋込みＥＣＧスイープ２６２ａ、アドバイザリーボックス２６２ｂ、ボタン２６２ｃ〜２６２ｇ、すなわち、オン／オフ、エネルギー選択（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｓｅｌｅｃｔ）、チャージ（Ｃｈａｒｇｅ）、ショック（Ｓｈｏｃｋ）、同期（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅ）ボタン、心拍数表示２６２ｈ、選択されたエネルギー指標２６２ｉを有する制御ボックス２６２を含む。前記表示２６０は、８０〜８４、すなわち「戻る」、「次へ」、「終了」ボタンによってナビゲートされる。「サンプル律動」項目２６４は、正常な洞律動、洞性徐脈、心室固有調律、心室頻拍、心室細動など、前記ユーザーによって観察される、選択可能な律動の一群を含むものである。「ＥＣＧ音」項目２６６によって、前記ユーザーは関連音を有効化若しくは無効化することができる。「終了」項目２６８は、前記モジュール５４ｏを終了して前記表示４０（図５）に戻るために提供される。
【００７４】
図２３を参照して説明すると、前記「心電図（ＥＣＧ）」モジュール５４ｐ（図５）の選択によって、前記プログラム１５ａが起動され、表示２７０のような一連の画面が表示される。前記表示２７０は、心電図（ＥＣＧ）ボックス２７２を含み、前記ボックスはＥＣＧスイープ２７２ａ、心拍数指標２７２ｂ、オン／オフボタン２７２ｃを有するものである。前記プログラム１５ａによって「心臓ペースメーカー」ボックス２７４も提供され、これはボタン２７４ａ〜２７４ｄすなわち、電源（Ｐｏｗｅｒ）、モード（Ｍｏｄｅ）、速度（Ｒａｔｅ）、出力（Ｏｕｔｐｕｔ）ボタンと、それに関連する状況指標２７４ｅ〜２７４ｈとを有するものである。前記表示２７０は、８０〜８４、すなわち「戻る」、「次へ」、「終了」ボタンによってナビゲートされる。「サンプル律動」項目２７６は、洞性徐脈、心室固有調律など、前記ユーザーによって観察される、選択可能な律動の一群を含むものである。「ＥＣＧ音」項目２７８によって、前記ユーザーは，関連音を有効化若しくは無効化することができる。「終了」項目２７９は、前記モジュール５４ｐを終了して前記表示４０（図５）に戻るために提供される。
【００７５】
生体電位波形、波形と音の同期、および様々なシナリオにおける他の態様のモデリングを事前記録、あるいはリアルタイムで算出することができる。例えば、前記ＰＩＣ２０（図１）を用いて、シナリオに関連する情報を処理し、ユーザーの行動または行動に対する様々なシナリオパラメータを生成することができる。あるいは、前記ＰＩＣ２０は、前記シナリオにリアルタイムのモデリングを部分的に提供することによって、既存シナリオを拡張することができる。例えば、エミュレートされたＥＣＧ波形の形態を、前記ＰＩＣ２０によって自動的に変更することによって、心拍数の増加に対応させることが可能である。これによって、各シナリオがリアルタイムでカスタマイズされるため、前記シナリオによる指導の価値がさらに高まる。
【００７６】
一部の実施形態において、複数のシナリオを相互にリンクすることにより、単一のシナリオと比べてより複雑で、より大きなシナリオを提供することができる。さらに、このようなリンク付けによって、インストラクターは、比較的わかりやすいシナリオからより複雑なシナリオにトレーニング状況を拡大することができる。ユーザーの行動の結果として前記状況拡大が生じるならば、特に効果的であろう。例えば、第１のシナリオの間に、ユーザーが適切な措置を採れなかった場合、前記ユーザーの第１のシナリオでの失敗に基づいた第２のシナリオを実行することができる。前記第２のシナリオは、インストラクターが選択する場合、リンク付けされたシナリオの一覧から自動選択される場合、特定の行動若しくは非行動に関連するシナリオの一覧から自動選択される場合がある。このような自動選択を補助するために、選択パラメータ（例えば難易度、特定の患者治療に適用される制限付きシナリオ等）を事前定義することが可能である。加えて、事前定義するか、動的に生成する形で、トレンディング（傾向分析）をシナリオに導入することもできる。
【００７７】
図２４を参照して説明すると、別の実施形態において、ポータブル緊急治療シミュレータシステム５００が図示されている。前記シミュレータシステム５００を、図１ａの前記インタラクティブ教育システム１０に統合すること、若しくは一部の機能を前記システム１０と単に共有することが可能である。例示するために、前記シミュレータシステム５００は、全身の間接部を有するマネキンであって、両腕、両脚、胴体と、心臓、肺モデルなどの前記胴体内に配置された、選択的内部臓器モデルとを有する成人の形をしている。この例示においては成人マネキンを用いるが、前記シミュレータシステム５００は、小児サイズのマネキンのようなより小さいサイズのマネキンに使用するために縮小されていると理解されるべきである。また、前記マネキンは、挿管可能な気道、静脈注射および筋肉注射を行うための様々な注射位置を具備している場合がある。さらに、無意識の患者をシミュレートするよう、前記マネキンが実際的な体重を有することもある。加えて、前記マネキン内の様々なコネクタおよびケーブルを強化すること、前記シミュレータシステム５００の様々な電子・電気構成要素を前記マネキン内部でショック、流体、圧迫力から保護することが可能である。また、前記シミュレータシステム５００をモジュール式にすることによって、前記システムの他の部分に修正を加えずに、様々な構成要素を削除および／または追加することもできる。
【００７８】
前記シミュレータシステム５００は、その他の複数のモジュールと接続されインタラクトするメインモジュール５０２を含むが、これについては、以下に詳細に説明する。前記メインモジュール５０２は、１若しくはそれ以上のプロセッサ、すなわちＭｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．（アリゾナ州チャンドラー市）から入手可能なＰＩＣ１８ＬＦ４５２プロセッサのようなプロセッサを含み、その他のモジュールの少なくとも一部を制御するために使用される。本実施形態において、前記メインモジュール５０２は、２つのプロセッサ（図２９、図３０）を含み、前記プロセッサは前記シミュレータシステム５００の他の回路（図３１〜図４０）とインタラクトする。なお、前記モジュールのいくつかは同様の回路を有するものであるため、単一の代表的回路を用いて前記シミュレータシステム５００内のいくつかの回路を図示することができることに注目されたい。
【００７９】
本実施例において、電力回路５０４（図３１に図示するようなもの）から前記シミュレータシステム５００に電気を供給することが可能であり、前記電力回路は、異なる２つの電源のうちの１つを用いて電力を供給する。前記第１の電源は直接ライン電源（例えば１１０または２２０ＶＡＣ）を含み、このライン電源は前記電力モジュール５０４によって受信され、ＭＣＩ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ  Ｃｏｒｐ．（ニューヨーク州バビロン（Ｂａｂｙｌｏｎ））から入手可能なＳｅｒｉｅｓ  ４−４９変圧器などの変圧器５０６によって、事前定義された第２の電圧または電流に変換される。例えば、前記変圧器５０６は、受信されたＡＣ電圧を第２の電圧（例えば２８ＶＡＣ）あるいは望ましい電流（例えば６．２５アンペア）に変換することができる。前記変圧器５０６は、Ａｌｔｒｏｎｉｘ  Ｃｏｒｐ（ニューヨーク州ブルックリン市（Ｂｒｏｏｋｌｙｎ））から入手可能なＳＭＰ７  Ｈｉｇｈ  Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｕｐｐｌｙ／Ｃｈａｒｇｅｒのような電力供給／充電器５０８へ電力を供給する。前記電力供給／充電器５０８は、電池５１０、前記メインモジュール５０２、空気圧式モジュール５１８に電力を供給する。なお、望ましい場合は、その他のモジュールも、前記電力供給／充電器５０８から直接に電力を受信する可能性があるものと理解されるべきである。前記電池５１０は、前記第２の電源を供給するものである。
【００８０】
作動中、前記電源をユーザーが選択することも、自動選択とすることも可能である。例えば、前記シミュレータシステム５００が作動中であって、前記電力モジュール５０４が直接ライン電源に接続されている場合、前記電力供給／充電器５０８は、前記直接ライン電源を用いて、電力を前記シミュレータシステム５００の構成要素へ自動的に供給することができる。しかし、前記シミュレータシステム５００が動作中であって直接ライン電源に接続されていない場合は、前記電力供給／充電器５０８は電力を前記電池５１０から自動的に引き出すことができる。前記シミュレータシステム５００が非作動中であって直接ライン電源に接続されている場合は、前記電力供給／充電器５０８は前記電池５１０を充電することができる。これによって、前記シミュレータシステム５００をポータブルに利用することと、前記シミュレータシステム５００を使用中に直接ライン電源が切れた場合に電池によるバックアップを供給することとの両方が可能となる。
【００８１】
前記シミュレータシステム５００は、無線通信モジュール５１２（図３２）を介した双方向無線接続を用いて制御可能である。無線通信を使用可能なポータブルまたは携帯装置５１４と、パーソナルコンピュータまたは同様の非ポータブル装置とを用いて、前記シミュレータシステム５００と通信することが可能である。この通信は、前記無線通信モジュール５１２および別の無線通信モジュール５１６経由で行われる。前記装置５１４は、プログラム可能なタッチスクリーン式グラフィカル・ユーザー・インターフェイスを含み、前記インターフェイスは、カラー表示を使用して提供される場合も、そうでない場合もある。前記無線通信モジュール５１６は、１若しくはそれ以上の無線プロトコル（例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈまたはＩＥＥＥ８０２．１１ｂ）を含み、前記無線プロトコルによって、前記装置５１４は、ユニバーサル・シリアル・バス（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ、略称、ＵＳＢ）または同様の接続を介して、前記シミュレータシステム５００と接続および通信することが可能になる。例えば、前記装置５１４を用いて、前記シミュレータシステム５００を制御し、生理学的データセットを保存および取得し、前記シミュレータシステム５００でシナリオを実行し、前記シミュレータシステム５００内の様々なセンサーを監視することが可能である。本実施例において、前記無線通信モジュール５１２および前記無線通信モジュール５１６の双方は、ＡｅｒｏＣｏｍｍ，Ｉｎｃ．（カンザス州ルネキサ（Ｌｅｎｅｘａ））から入手可能なＡＣ４４９０−１００ＡまたはＡＣ４４２４のようなＲＦ通信モジュールを使用可能である。一部の実施形態において、前記シミュレータシステム５００を、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｃｏｒｐ．（ワシントン州レドモンド市Ｒｅｄｍｏｎｄ））から入手可能なＭｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｓｐｅｅｃｈのような音声認識システムを用いて制御することが可能である。さらに、前記メインモジュール５０２を除く前記シミュレータシステム５００の構成要素は、希望に応じて、前記装置５１４によって直接制御が可能である。なお、そのような直接制御を可能にするためには、構成要素は、前記無線通信モジュール５１２のような、前記装置５１４と通信するためのインターフェイスを必要とするものと理解されるべきである。
【００８２】
引き続き図２４を参照して説明すると、前記シミュレータシステム５００は、前記電力回路５０４、無線通信モジュール５１２、空気圧式モジュール５１８の他に複数の構成要素を含む場合がある。例えば、前記シミュレータシステム５００は、換気圧センサー５２０と、胸部圧迫センサー５２２と、両側ＢＰカフ圧力センサー５２４と、心臓細動除去／電気的除細動センサー５２６と、体外心臓ペースメーカー５２８と、律動エミュレータ５３０と、可触診脈拍モジュール５３２と、肺弁５３４と、呼吸弁５３６と、気道／気胸弁アレイ５３８と、複数のスピーカとを具備する場合がある。前記複数のスピーカは、両側肘前スピーカ５４０と、頭部スピーカ５４２と、左胸スピーカ５４４と、右胸スピーカ５４６とを含む。これらの構成要素の動作について、以下により詳細に説明する。
【００８３】
前記換気圧センサー５２０は、換気の強度を、胸部圧迫とは別に肺５７４内部の圧力に基づいて計測する回路（図３３の回路と類似した回路）の一部を構成する圧力トランスデューサーである。前記胸部圧迫センサー５２２は、胸部圧迫強度を、換気とは別にモデル心臓（図示せず）内部の圧力に基づいて計測する回路（例えば図３３の回路）の一部を構成する圧力トランスデューサーである。前記両側ＢＰカフ圧力センサー５２４は、前記マネキンのいずれかの腕に取り付けられる標準血圧計カフによって生じる圧力を計測する回路（図３３）の一部を構成するものであり、これについては以下により詳細に説明する。前記心臓細動除去／電気的除細動センサー５２６は、体外心臓細動除去器またはその他の除細動装置によって生じる除細動ショックを検出する回路（図３４）の一部を構成するものである。前記回路は、除細動のエネルギーを安全に消散し、エミュレートされたＥＣＧ位相に対するショック時間を報告する。前記体外心臓ペースメーカーセンサー５２８は、体外心臓ペーシング装置の使用を検出する回路（図３４）の一部を構成する。前記回路はペーシングのエネルギーを安全に消散し、ペーシング速度を検出するものであって、且つ、捕捉ＥＣＧ信号のエミュレーションを可能にするＥＣＧエミュレーション回路（図３５ａ〜図３５ｃ）へ信号を提供することも可能である。
【００８４】
前記メインモジュール５０２内のプロセッサの１若しくは両方は、これらセンサーからの入力を受信し、次に、その受信した入力を、前記無線通信モジュール５１２を介して前記装置５１４へ送信する。前記シミュレータシステム５００は、分流器、若しくは除細動またはペーシングによるエネルギーを消散する代替消散方法を含む。前記エネルギーは、このような装置によって期待される自然電気抵抗の近似値である。
【００８５】
前記装置５１４を介して制御可能な前記メインモジュール５０２内のソフトウェアは、前記シミュレータシステム５００の行動の様々な側面を制御することができる。例えば、前記プロセッサは信号を生成し、前記律動エミュレータ５３０を使用して、ＡＥＤ、心臓細動除去器／電気的除細動器、体外心臓ペースメーカー、またはＥＫＧにより実際の患者において計測可能な様々な生体電位をエミュレートすることができる。これらエミュレーションを、記録された生体電位信号か、若しくは事前定義されたコンピュータプロセスを用いてリアルタイムで生成される信号のいずれかを用いて実行することが可能である。
【００８６】
一部の実施形態において、前記シミュレータシステム５００は、体外電導性部位（図示せず）を前記マネキンの皮膚上に含むことが可能である。これら部位は、電極を前記シミュレータシステム５００に取り付ける場所である。例えば、前記マネキンは、その背面に（第１の心臓ペースメーカー電極を取り付けるための）第１の電導性部位を含み、その胸部に（第２の心臓ペースメーカー電極、心臓細動除去装置、またはＥＫＧ電極を取り付けるための）第２、第３の電導性部位を含む場合がある。
【００８７】
また、前記シミュレータシステム５００の実施形態である前記マネキンは、前記可触診脈拍モジュール５３２に関連付けられる、触診可能な脈拍位置を有することも可能である。本実施例において、前記シミュレータシステム５００は、両側頸動脈、橈骨動脈、大腿動脈の脈拍を表す３つの脈拍位置を含む。図３６（前記両側頸動脈の位置を示す）に図示する実施例の回路を、前記脈拍位置の各位置に使用することが可能である。各脈拍位置における脈の強度をアクチュエータによって個別に制御することが可能であるため、前記シミュレータシステム５００は各位置において血圧低下の影響をシミュレートすることができる。さらに、各位置を、エミュレートされたＥＣＧおよび心音と個別に同期させることが可能であり、その脈拍数を呼吸相によって調節することができる。
【００８８】
追加的に図２５および２６を参照して説明すると、前記空気圧式モジュール５１８は、前記シミュレータシステム５００の他の構成要素と伴に、前記シミュレータシステム５００が、より実際的に、呼吸とそれに関連付けられる生理学的状態をシミュレートすることを可能にするものである。本実施例において、前記空気圧式モジュール５１８は、前記シミュレータシステム５００のその他の構成要素とは個別に制御されるものである。そのような個別制御は、例えば、前記空気圧式モジュール５１８を始動若しくは停止するためのオン／オフスイッチを用いることによって実現することができる。その他の実施形態において、前記空気圧式モジュール５１８を、前記装置５１４または前記メインモジュール５０２のプロセッサによって、図３７に図示するようなコンプレッサ回路を介して制御することができる。
【００８９】
前記空気圧式モジュール５１８は、コンプレッサ制御装置５５０、コンプレッサ５５２（ウィスコンシン州シェボイガン（Ｓｈｅｂｏｙｇａｎ）のＲｉｅｔｓｃｈｌｅ  Ｔｈｏｍａｓ  Ｓｈｅｂｏｙｇａｎ，Ｉｎｃ．から入手可能なモデル００７ＣＤＣ１３を用いることができる）、第１の貯留器５５４、圧力調整器５５６、第２の貯留器５５８を含む。図２６が示すように、前記コンプレッサ制御装置５１８は、コンパレータ５６０、リレードライバ５６２、リレー５６４、圧力トランスデューサ５６６、ヘッドステージ差動増幅器５６８、低域通過フィルタ５７０、メインステージ増幅器５７２を含む。前記空気圧式モジュールの、例えば前記コンプレッサ５５２のような部分を、前記マネキンの四肢（例えば脚）に格納することによって、前記空気圧式モジュール５１８から聴診可能な位置への音の伝達を最小限にすることが可能である。
【００９０】
動作中、前記空気圧式モジュール５１８は、前記シミュレータシステム５００に以下のように加圧空気を提供する。前記第１貯留器５５４における圧力を前記圧力トランスデューサ５６６（本実施例においてはＷｈｅａｔｓｔｏｎｅブリッジ圧力トランスデューサ）が感知する。前記圧力トランスデューサ５６６が信号を発信し、この信号は前記ヘッドステージ差動増幅器５６８によって増幅されてから前記低域通過フィルタ５７０によってフィルタされる。このフィルタされた信号は、前記メインステージ増幅器５７２によって増幅され、前記コンパレータ５６０へ送られる。前記コンパレータ５６０にはヒステリシスが実装され、これにより前記コンパレータ５６０は１平方インチ当たり４．５〜５．５ポンドの圧力（４．５〜５．５ｐｓｉ）を維持することができる。前記コンパレータ５６０を、前記コンパレータの出力に基づいてリレー５６４を制御する前記リレードライバ５６２に接続することによって、前記コンプレッサ５５２へ電力を供給し、前記第１の貯留器５５４内の圧力を事前定義された水準に維持する。例示を目的として説明すると、前記第１の貯留器５５４内の圧力は、約４．５〜５．５ｐｓｉに維持される。前記圧力調整器５５６は、ＭｃＭａｓｔｅｒ−Ｃａｒｒ  Ｓｕｐｐｌｙ  Ｃｏｍｐａｎｙ（ジョージア州アトランタ市（Ａｔｌａｎｔａ））から入手可能なモデル４１７９５Ｋ３型調整器のような受動的調整器である可能があり、この圧力調整器によって、前記第２の貯留器内の圧力を事前定義された圧力に維持する。本実施例においては、前記第２貯留器の圧力は約１．５ｐｓｉに維持される。
【００９１】
前記加圧空気は、前記空気圧式モジュール５１８によって、第１の通路５３３ａと第２の通路５３３ｂを通じて前記シミュレータシステム５００へ供給される。前記加圧空気は、複数の弁またはその他の制御素子を用いて前記メインモジュール５０２のプロセッサによって制御される。例えば、前記弁としては、肺弁５３４、呼吸弁５３６、気道／気胸弁アレイ５３８が含まれる。前記弁に送られる空気の圧力は、どの貯留器によってその空気が供給されるかに依存する。例示を目的として説明すると、前記呼吸弁５３６および肺弁５３４は、前記第１の通路５３３ａを介して前記第２の貯留器（１．５ｐｓｉ）に接続されており、前記気道／気胸弁アレイ５３８は、前記第２通路５３３ｂを介して前記第１貯留器（４．５〜５．５ｐｓｉ）に接続されている。前記肺弁５３４、呼吸弁５３６、気道／気胸弁アレイ５３８の各弁は、図３８が示すような、各弁を制御するために使用可能な回路に連結している。
【００９２】
前記呼吸弁５３６としては、Ｈｕｍｐｈｒｅｙ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｃｏｍｐａｎｙ（ミシガン州カラマズー（Ｋａｌａｍａｚｏｏ））から入手可能なモデルＤ２０３１を使用することができ、前記呼吸弁に、排気通路５３５（例えば前記マネキンの気道）が連結されており、前記マネキンは自然な呼気を呈する。前記呼吸弁５３６を通過する空気の流れは、前記呼吸弁５３６が設定されている位置に依存する。前記呼吸弁５３６が第１の位置にある場合、空気は前記肺弁５３４のみに向けて送られる。前記呼吸弁が第２の位置にある場合、空気は１方向逆止め弁５９４を介して前記肺弁５３４へ向けて送られると伴に、前記マネキンの気道５３５へも向けて送られる。前記呼吸弁５３６が第１の位置にある場合、前記逆止め弁５９４は、空気が前記マネキンの気道５３５へ漏洩することを防ぐ。
【００９３】
各肺弁５３４としては、Ｈｕｍｐｈｒｅｙ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＨｕｍｐｈｒｅｙ  ３１５弁を使用することができ、前記各肺弁は、肺モデル５７４（図２５）に接続されている。前記肺弁５３４は、２つの気道のうちの１つを通じて前記空気圧式モジュール５１８へ接続される。その具体的な気道は、上述したように、前記呼吸弁５３６の位置に依存する。
【００９４】
吸気をシミュレートするために、前記呼吸弁５３６を介して前記肺５７４を膨張させることが可能で、呼気の間は、前記呼吸弁５３６のスイッチを入れて前記肺５７４からの空気を前記気道５３５を介して逃がすことができる。これによって、前記ＢＬＳプロトコルにおける主要な呼吸指標である自然呼気が作り出される。呼吸が行われている間、肺容量を増すために、前記逆止め弁５９４を介して補助換気を行うことができる。上述したように、前記逆止め弁５９４は、前記呼吸弁５３６が前記第１の位置にあるときに（例えば吸気中）、空気が前記マネキンの気道５３５へ漏洩することを防ぐものである。
【００９５】
前記肺弁５３４を作動して、前記肺５７４へ空気を供給することによって、気胸若しくは１若しくは両方の肺の閉塞をシミュレートすることができる。これは、シミュレートされた呼吸若しくは手動換気の間に、１若しくは両方の肺が充填されるのを防ぐ。異なる呼吸数および肺容量を、前記メインモジュール５０２に格納すること、若しくは前記装置５１４を用いてそれらを設定することが可能である。さらに、チェーン・ストークス（Ｃｈｅｙｎｅ−Ｓｔｏｋｅｓ）呼吸または喘息発作のような複雑な呼吸パターンをシミュレートすることができる。前記換気圧センサー５２０は、前記マネキンの胸部圧迫とは個別に、前記流体圧についてのフィードバックを提供する。希望する場合は、前記頭部スピーカ５４２（図２４）を用いて、前記マネキンの呼吸パターンに対応する呼吸音をシミュレートすることができる。
【００９６】
前記気道／気胸弁アレイ５３８としては、Ｈｕｍｐｈｒｅｙ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なマニホルドＨｕｍｐｈｒｅｙ  ＨＧ０１０Ｍ３ＦにおけるＨｕｍｐｈｒｅｙ  ＨＧ０１０Ｅ１を使用することができ、前記気道／気胸弁アレイは、複数の弁５７６、５７８、５８０、５８２を介して膨張自在なアクチュエータに接続されている。前記各弁５７６、５７８、５８０、５８２の各々は、図３８に示すような回路によって制御される場合もある。前記弁５７６は、２つの気胸部位５８４に接続されおり、前記気胸部位は、適切な前記弁５７６を一時的に開放することよって加圧可能である。各気胸部位５８４は、（バルーンのような）空気貯留器になっている。２つの逆止め弁５８６は、各部位を包んでいるセルフシーリング式ラテックス製隔膜を貫通しない限り、膨張した前記気胸部位５８４が収縮することを防ぐ。
【００９７】
前記弁５７８は舌浮腫空気貯留器５８８に接続されており、前記舌浮腫空気貯留器は前記マネキン内部に配置されて膨張によって舌浮腫をシミュレートする。前記弁５８０は咽頭腫脹貯留器５９０に接続されており、前記咽頭腫脹貯留器は前記マネキンの咽頭後部に配置されて膨張によって咽頭腫脹をシミュレートする。前記弁５８２は喉頭痙攣空気貯留器５９２に接続されており、前記喉頭痙攣空気貯留器は前記マネキンの喉頭の少なくとも一部を囲んでおり、喉頭痙攣をシミュレートする。逆止め弁５９６は前記第１貯留器と前記気道／気胸弁アレイ５３８の間に配置されており、呼吸中の前記空気貯留器５８４、５８８、５９０、５９２の圧力の変化を防ぐ。
【００９８】
追加的に図２７および２８を参照して説明すると、腕モデル６００は、前記シミュレータシステム５００の一部内の流体通路６０２の実施例を例示している。本実施例において、前記流体通路６０２は、前記腕モデル６００の肩に接続されているが、前記ポート６０４を前記腕モデル６００のその他の部分若しくは前記モデル全身（胴体など）のその他の部分に配置することがきるものと理解されるべきである。また、前記腕モデル６００は、静脈システム６０６も含む。図２８の断面図が示すように、前記静脈システム６０６を溝６０８に配置することが可能であり、それによって、加圧に伴って静脈を「回転」することができる。前記腕モデル６００は、回転ポイント６１０を含むこともあり、それによってユーザーは、前記腕モデル６００の様々な部分を回転させることが可能になる。例えば、前記腕モデル６００の手の部分を１８０°回転させることによって、手の平を上向き、下向きにしたり、若しくはそれらの間の任意の配向にしてシミュレートすることができる。本実施例において、前記腕モデル６００は、注射位置６１２も含む。
【００９９】
図２４〜２６を再び参照して説明すると、前記メインモジュール５０２のプロセッサは、上述の弁の作動を制御すること、対応する音（表１および表２を参照して前述したような音）を発信すること、広範なシナリオをシミュレートするためのその他の機能を実行することが可能である。加えて、前記プロセッサは、より実際的なシナリオを作成するために少なくとも生理機能モデリングの一部を実行することが可能である。例えば、特定の心調律を実行する場合、前記プロセッサは前記マネキンの心拍数を呼気中に低下させて、洞性迷走神経反射をシミュレートすることができる。
【０１００】
前記プロセッサは、選択された心調律と心音（左心臓スピーカ５４４および右心臓スピーカ５４６を介して発信される）を同期することもできる。さらに、前記プロセッサは、エミュレートされたＥＫＧ信号を可触診脈拍アクチュエータ（前記可触診脈拍モジュール５３２に連結）および前記心音と同期することもできる。同様に、前記可触診脈拍アクチュエータの強度を、血圧に合わせて変化させることもできる。肺音（左心臓スピーカ５４４および右心臓スピーカ５４６を介して発信される）を前記プロセッサによって制御し、前記気胸の状態を反映することができる。コロトコフ音（両側肘前スピーカ５４０を介して発信される）を前記プロセッサによって操作し、シミュレートされた血圧と加圧されたＢＰカフ圧との間の関係に対応させることができる。一部の実施形態においては、前記頭部スピーカ５４２を用いて、発話、呼吸音、その他の発声を提供することができる。例えば、前記発話を記録すること若しくはＣｅｎｔｒｅ  ｆｏｒ  Ｓｐｅｅｃｈ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ（スコットランド、エジンバラ（Ｅｄｉｎｂｕｒｇｈ））から入手可能なＦｅｓｔｉｖａｌ  Ｓｐｅｅｃｈ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  Ｓｙｓｔｅｍのような発話合成エンジンによって生成することが可能である。これらの音は、心音、肺音、その他の音のためのボイス回路（図３９）およびその他の複数の回路（うち１つを図４０に図示する）を介して制御することが可能である。
【０１０１】
これらは単に前記プロセッサによって実行可能な生理機能モデリングの例であって、その他のモデリングを用いて生理機能をシミュレートすることも可能であるものと理解されるべきである。そのようなモデリングを、前記装置５１４から送信すること、前記プロセッサに格納すること、または前記プロセッサアクセス可能なメモリデバイス（フラッシュカードまたはハードドライブ等）に格納することが可能である。さらに、前記プロセッサは、そのようなモデリングをリアルタイムで提供すること、若しくはリアルタイムのモデリングを既存シナリオの部分に供給することによって既存シナリオを拡張すことが可能である。例えば、前記プロセッサによって、実行されるシナリオに対応する波形をリアルタイムで生成することができる。
【０１０２】
また別の実施形態において、実際の医療装置の代わりに「バーチュアル機器」付属品を用いることができる。そのような付属品の１例は、（アナログからデジタルへの）データ収集装置と外部インターフェイスユニットとが装備されたポータブルコンピュータであって、例えばラップトップのようなものである。
【０１０３】
マネキン（例えば図２４のシミュレータシステム５００）からのエミュレートされた信号を記録し、前記装置５１４（図２４）と直接に通信することによって、前記付属品は、ＡＥＤ、心臓細動除去器、体外心臓ペースメーカー、自動血圧装置、脈拍−酸素−飽和装置を模倣することができる。記録された若しくは動的に生成された生体電位信号のライブラリを、模倣される前記装置に対応した様々なフォーマットで表示することができる。前記外部インターフェイス・ユニットは、ＡＥＤ、ＥＫＧ、体外心臓ペースメーカー電極のほか、心臓細動除去器パドル（例えば、エミュレートされた心臓生体電位および電極取り付けの質の両方に依存する装置）に適合することが可能である。前記外部インターフェイス・ユニットは、バーチュアル自動血圧計カフおよび脈拍−酸素飽和「フィンガークリップ」プローブを提供することも可能であり、エミュレートされた信号のデータ収集を必ずしも必要としないが、単に取り付けが適切であるかを検出し、前記装置５１４と無線通信して、シミュレートされた生理機能の状態を決定することが可能である。
【０１０４】
例と伴に実施形態を示して説明してきたが、広範な修正、変更、置換が考えられる。前述の開示における修正、変更、代替が意図されるものであって、本発明の一部の特徴が、本発明のその他の特徴とは独立して採用される場合もあるものと理解されるべきである。さらに、本発明の要旨の範囲から逸脱することなく、前述の実施形態に変更を行う場合があることが理解されるべきである。例えば、前記メインモジュール５０２のプロセッサおよび前記装置５１４は、特定の機能性と伴に例示されているが、それらの機能性が重複することもあり、他方に関して説明された機能を各々が実行する場合もあるものと理解されるべきである。加えて、前記空気式モジュールとそれに連結された弁および貯留器とについて、空気を使用するものとして説明したが、任意の流体を使用することが可能なものと理解されるべきである。さらに、例示的な回路設定を示したが、その他の回路設定および／またはソフトウェアを用いて同一の機能性を達成することも可能であると理解されるべきである。本開示を読んだ後に、当業者にとって初めて自明となる改良若しくは修正は、本出願の精神と範囲に含まれるものと見なされる。したがって、添付の特許請求の範囲は広範に、且つ本発明の範囲と一致した方法で解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１ａ】図１ａは、バーチュアル機器および患者シミュレータを用いた患者治療指導用インタラクティブ教育システムの１実施例の概略図である。
【図１ｂ】図１ｂは、ソフトウェアにより生成されたバーチュアル機器および患者シミュレータを用いた患者治療指導用インタラクティブ教育システムの１実施例の概略図である。
【図２】図２は、図１ａのシステムにおけるバーチュアル機器一式とシミュレータとの間のインタラクションを示す概略図である。
【図３】図３は、図１ａのシステムのバーチュアルＰＡカテーテルの透視図である。
【図４ａ】図４ａは、図１ａのシステムのバーチュアル聴診器の透視図である。
【図４ｂ】図４ｂは、前記バーチュアル聴診器の切欠き図を含む透視図である。
【図４ｃ】図４ｃおよび４ｄは、前記バーチュアル聴診器の収集制御装置の回路図である。
【図４ｄ】図４ｃおよび４ｄは、前記バーチュアル聴診器の収集制御装置の回路図である。
【図４ｅ】図４ｅは、前記バーチュアル聴診器の音制御機能の回路図である。
【図４ｆ】図４ｆは、図４ｃ〜図４ｅの回路の別の実施形態に従った回路図である。
【図４ｇ】図４ｇは、本開示の１実施形態の回路図である。
【図４ｈ】図４ｈは、前記バーチュアル聴診器と協調動作するセンサーの切欠き図を含む透視図である。
【図５】図５〜図７は、図１ａ〜図１ｂの教育システムのプログラムにより生成された画面表示の図である。
【図６】図５〜図７は、図１ａ〜図１ｂの教育システムのプログラムにより生成された画面表示の図である。
【図７】図５〜図７は、図１ａ〜図１ｂの教育システムのプログラムにより生成された画面表示の図である。
【図８】図８〜図１７ａは、前記プログラムに含まれるモジュールの概略図である。
【図９】図８〜図１７ａは、前記プログラムに含まれるモジュールの概略図である。
【図１０】図８〜図１７ａは、前記プログラムに含まれるモジュールの概略図である。
【図１１】図８〜図１７ａは、前記プログラムに含まれるモジュールの概略図である。
【図１２】図８〜図１７ａは、前記プログラムに含まれるモジュールの概略図である。
【図１３】図８〜図１７ａは、前記プログラムに含まれるモジュールの概略図である。
【図１４】図８〜１７ａは、前記プログラムに含まれるモジュールの概略図である。
【図１５】図８〜図１７ａは、前記プログラムに含まれるモジュールの概略図である。
【図１６】図８〜図１７ａは、前記プログラムに含まれるモジュールの概略図である。
【図１７ａ】図８〜図１７ａは、前記プログラムに含まれるモジュールの概略図である。
【図１７ｂ】図１７ｂ〜図１７ｆは、コードメーカーモジュール用に前記プログラムにより生成された画面表示である。
【図１７ｃ】図１７ｂ〜図１７ｆは、コードメーカーモジュール用に前記プログラムにより生成された画面表示である。
【図１７ｄ】図１７ｂ〜図１７ｆは、コードメーカーモジュール用に前記プログラムにより生成された画面表示である。
【図１７ｅ】図１７ｂ〜図１７ｆは、コードメーカーモジュール用に前記プログラムにより生成された画面表示である。
【図１７ｆ】図１７ｂ〜図１７ｆは、コードメーカーモジュール用に前記プログラムにより生成された画面表示である。
【図１８】図１８は、図１ｂにおけるソフトウェアにより生成されたバーチュアル機器とシミュレータとの間のインタラクションに関連するプログラムによって生成された画面表示の図である。
【図１９】図１９〜図２３は、図１ａ〜図１ｂにおける前記システムのバーチュアル機器に関連するプログラムによって生成された画面表示の図である。
【図２０】図１９〜図２３は、図１ａ〜図１ｂにおける前記システムのバーチュアル機器に関連するプログラムによって生成された画面表示の図である。
【図２１】図１９〜図２３は、図１ａ〜図１ｂにおける前記システムのバーチュアル機器に関連するプログラムによって生成された画面表示の図である。
【図２２】図１９〜図２３は、図１ａ〜図１ｂにおける前記システムのバーチュアル機器に関連するプログラムによって生成された画面表示の図である。
【図２３】図１９〜図２３は、図１ａ〜図１ｂにおける前記システムのバーチュアル機器に関連するプログラムによって生成された画面表示の図である。
【図２４】図２４は、ポータブル緊急治療シミュレータシステムの１実施例の概略図である。
【図２５】図２５は、図２４のシミュレータシステムと伴に使用可能な空気圧式モジュールの１実施例の概略図である。
【図２６】図２６は、図２５の空気圧式モジュールと伴に使用可能なコンプレッサ制御装置の１実施例の概略図である。
【図２７】図２７は、図２４のシミュレータシステムと伴に使用可能な腕モデルの１実施例の概略図である。
【図２８】図２８は、図２７の腕モデルの下位部分の横断面である。
【図２９】図２９は、図２４のシミュレータシステムを制御するために使用可能な第１のマイクロプロセッサとそれに関連する構成要素とを示す回路図である。
【図３０】図３０は、図２４のシミュレータシステムを制御するために使用可能な第２のマイクロプロセッサとそれに関連する構成要素とを示す回路図である。
【図３１】図３１は、図２９または図３０のマイクロプロセッサと連動して使用可能な電力回路の１実施例の回路図である。
【図３２】図３２は、図２９または図３０のマイクロプロセッサと連動して使用可能な無線通信モジュール回路の１実施例の回路図である。
【図３３】図３３は、図２９または図３０のマイクロプロセッサと伴に使用可能なセンサー回路の１実施例の回路図である。
【図３４】図３４は、図２９または図３０のマイクロプロセッサに伴に使用可能な除細動機または体外心臓ペースメーカー回路の１実施例の回路図である。
【図３５ａ】図３５ａ〜図３５ｃは、図２９または図３０のマイクロプロセッサと伴に使用可能な心電図回路の１実施例の回路図である。
【図３５ｂ】図３５ａ〜図３５ｃは、図２９または図３０のマイクロプロセッサと伴に使用可能な心電図回路の１実施例の回路図である。
【図３５ｃ】図３５ａ〜図３５ｃは、図２９または図３０のマイクロプロセッサと伴に使用可能な心電図回路の１実施例の回路図である。
【図３６】図３６は、図２９または図３０のマイクロプロセッサと連動して使用可能な脈拍触診可能な位置の回路の１実施例の回路図である。
【図３７】図３７は、図２９または図３０のマイクロプロセッサと連動して使用可能なコンプレッサ回路の１実施例の回路図である。
【図３８】図３８は、図２９または図３０のマイクロプロセッサと連動して使用可能な弁作動回路の１実施例の回路図である。
【図３９】図３９は、図２９または図３０のマイクロプロセッサと連動して使用可能なボイス回路の１実施例の回路図である。
【図４０】図４０は、図２９または図３０のマイクロプロセッサと連動して使用可能な音回路の１実施例の回路図である。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図４ｅ】
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【図４ｆ】
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【図４ｇ】
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【図４ｈ】
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【図５】
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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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【図１７ａ】
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【図１７ｂ】
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【図１７ｃ】
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【図１７ｄ】
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【図１７ｅ】
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【図１７ｆ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５ａ】
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【図３５ｂ】
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【図３５ｃ】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【国際調査報告】
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