Тренажер для прямого массажа сердца
SIMULATOR FOR DIRECT CARDIAC MASSAGE

Изобретение относится к медицине, а именно к обучающей технике, и может быть использовано для освоения и закрепления навыков прямого массажа сердца.
На сегодняшний день от заболеваний сердечно-сосудистой системы погибает в среднем 18,5 млн человек в год. К таким заболеваниям относят ишемическую болезнь сердца, тромбоз глубоких вен, эмболию легких и врожденный порок сердца, которые лечатся  в основном хирургическим путем. Кроме того заболевания сердечно-сосудистой системы имеют тенденцию «молодеть». Наиболее опасной ситуацией для человека является остановка сердца. При его остановке более чем на 5 мин начинается необратимая смерть мозга. Для поддержания кровообращения в условиях остановки сердца, а также при выраженной брадикардии, проводят искусственный массаж сердца, который подразделяется на прямой и непрямой массаж сердца. Непрямой массаж сердца является одним из базовых реанимационных мероприятий, в то же время прямой массаж сердца проводится только в операционных при ряде показаний:
1. проводится операция на сердце;
2. произошло переохлаждение организма;
3. произошла воздушная эмболия;
4. нет возможности провести непрямой массаж сердца.
Также следует отметить, что прямой массаж сердца имеет ряд ограничений: может проводиться только в операционной; человек должен обладать соответствующими навыками; необходимость контролировать силу нажатия; необходимость регулирования частоты нажатий аналогичная естественному сердечному ритму, но изначально частота нажатий должна быть в 1,5 раза выше; прямой массаж сердца проводится, в основном, только под искусственной вентиляцией легких.
Известны тренажеры для отработки приемов сердечно-легочной реанимации, такие как Максим 1, Максим 1-01, Гоша и т.д (Режим доступа: https://balama.ru/stendy-uchebnye-posobiya-i-trenazhery/trenazhery-serdechno-legochnoj-i-mozgovoj-reanimacii/trenazhery-maksim. Дата обращения 11.03.2019).
Недостатками известных тренажеров является отсутствие возможности обучения и реализации навыков непосредственно прямого массажа сердца, так как данные тренажеры предназначены для оказания доврачебной и первой помощи. В свою очередь прямой массаж сердца проводится, как правило, при остановке сердца во время  оперативного вмешательства, либо когда  другие методы недостаточно эффективны.
Задачами настоящего изобретения является необходимость в закреплении реанимационных навыков, обучение как технике прямого массажа сердца, так и соблюдение частоты, аналогичной сокращениям сердца.
Технический результат заключается в обеспечении повышения усвоения и закрепления обучающимися и медицинским персоналом навыков сердечной реанимации при проведении прямого массажа сердца за счет подключения тренажера к персональному компьютеру (ПК), что позволяет подсчитывать частоту и интервал нажатий.
Сущность изобретения заключается в том, что тренажер для прямого массажа сердца представляет собой макет грудной клетки, размер и пропорции которого аналогичны телосложению взрослого человека. В макете выполнен продольный разрез грудины, с находящимися в нем  ограничивающим материалом, формирующим операционное поле. К операционному полю крепится аналог сердца в виде силиконовой формы, соответствующей размерам и пропорциям сердца, и ввинчивающий механизм, где прикреплен футляр, с встроенной в него микросхемой. С внутренней стороны аналога сердца  сверху жестко закреплен датчик, состоящий из двух положительно и отрицательно заряженных контактов, провода  от которых переходят в ввинчивающий механизм, и проводник над датчиком, закрепленный в силиконовой форме. Расстояние между датчиком и проводником не превышает 2 мм. На внутренней стороне аналога сердца расположены две алюминиевые пластины, противопоставленные друг другу, одна пластина – на нижней стороне аналога сердца, а другая на верхней стороне датчика, с припаянными к ним проводами, идущими к ввинчивающиму механизму. Микросхема имеет usb-модуль, подключенный к персональному компьютеру.
На фиг. 1 показан общий вид тренажера, на фиг. 2 – вид тренажера в продольном разрезе, на фиг. 3 – вид тренажера сверху, на фиг. 4 – вид программы при запуске, на фиг. 5 – вид программы в режиме тренировки, на фиг. 6 – вид программы при подсчете результатов.
Тренажер для прямого массажа сердца представляет собой макет грудной клетки 1 (фиг. 1), размер и пропорции которого аналогичны телосложению взрослого человека. В макете 1 выполнен продольный разрез грудины 2 с находящимися в нем ограничивающим материалом, формирующим операционное поле 3, к которому крепится аналог сердца 4 в виде силиконовой формы, соответствующей размерам и пропорциям сердца. К ввинчивающему механизму 5 (фиг. 2) прикреплен футляр, с встроенной в него микросхемой 6 (фиг. 3). Ввинчивающий механизм 5 соединяет аналог сердца 4 с верхней областью 7. С внутренней стороны аналога сердца 4 сверху жестко закреплен датчик 8, состоящий из двух положительно и отрицательно заряженных контактов 9 и 10 находящихся в непосредственной близости друг от друга, но не контактирующих между собой и с проводником 11 над ними. Расстояние между контактами 9 и 10 и проводником 11 не превышает 2 мм. Провода от контактов 9, 10 переходят в ввинчивающий механизм 5 с встроенной в него микросхемой 6. На внутренней стороне аналога сердца 4 расположены две алюминиевые пластины 12 и 13 с вмонтированными к ним контактами, переходящими к микросхеме 6, пластины противопоставлены друг другу. Одна пластина 12 – на нижней стороне аналога сердца 4, а другая пластина 13 – на верхней стороне датчика 8 Соприкосновение этих пластин 12 и 13 означает слишком сильное нажатие на аналог сердца 4, что при использовании программы завершает тренировку и переводит программу на экран подсчета результатов. Тренажер имеет отверстия 13 и 14 (фиг. 3), необходимых для поддержания необходимого давления при нажатии. Аналог сердца 4 имеет usb-модуль, необходимый для отслеживания частоты и точности через ПК (на чертеже не показан) и разработанной для этого тренажера программы для ЭВМ, регистрирующей частоту, точность и длительность нажатий и пауз. Тренажер может быть использован в подвижном положении (то есть без макета грудной клетки 1). Преимуществами заявленного тренажера является его мобильность и возможность использовать его функции с помощью ПК и usb-модуля. При нажатии на аналог сердца 4 происходит соприкосновение проводника 10 с контактами датчика 8 и 9, что приводит к замыканию цепи, в результате чего возможна регистрация нажатия на тренажер.
Тренажер для прямого массажа сердца работает следующим образом.
Программа (heardclick) (фиг. 4) , созданная специально для данного тренажера, имеет круговой индикатор, а также ряд пользовательских настроек. X2 - значок, означающий изменение размера кругового индикатора в два раза. Данная функция необходима для более удобного использования кругового индикатора, так как чем больше круг, тем больше скорость сужения и расширения круга. Время удержания. Время между нажатиями. Количество циклов. Расчет точности по последним действиям. Точность - активна в режиме тренажера и показывает степень соответствия действий человека с введенными значениями. Для старта тренажера необходимо начать реанимационные мероприятия, после чего программа переходит в режим тренажера (фиг. 5). На круговом индикаторе появляются 2 круга: зеленый и оранжевый. Зеленый круг показывает идеальный ритм согласно настройкам пользователя. Уменьшение круга означает необходимость нажатия на тренажер, увеличение круга свидетельствует о длительности паузы между нажатиями. Оранжевый круг показывает пользовательское нажатие. Реанимационные действия считаются удачными, когда между оранжевым и зеленым кругами отсутствует расстояние. После прохождения заданного количества циклов программа переходит в режим подсчета результатов (фиг. 6). Пользователь самостоятельно выбирает количество последних циклов для подсчета точности. Результаты имеют вид таблицы с тремя столбцами:
1) номер действия;
2) задержка;
3) задержка отпускания.
При слишком сильном нажатии на аналог сердца 4 сразу появляется таблица вне зависимости от оставшихся циклов. Задержка нажатия и отпускания вычисляются в секундах с точностью до 0,001 с. Значения могут быть как положительными, так и отрицательными. Отрицательное значение возникает при преждевременном нажатии на тренажер или преждевременном его отпускании. Положительное значение возникает при задержке выполнения действий, частота которая указывается пользователем. Для закрытия таблицы необходимо нажать в верхний правый угол таблицы (красный крестик), после чего программа вернется к изначальному экрану.
По сравнению с известным решением предлагаемое позволяет повысить усвоение и закрепление обучающимися и медицинским персоналом навыков сердечной реанимации при проведении прямого массажа сердца за счет подключения тренажера к персональному компьютеру (ПК), что позволяет подсчитывать частоту и интервал нажатий.