УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ТРЕНАЖЕР СУРДОЛОГА, АУДИОЛОГА
UNIVERSAL SIMULATOR OF SURDOLOGIST, AUDIOLOGIST

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Заявленное изобретение относится к области тренировочных комплексов, предназначенных для обучения теоретическим вопросам аудиологии и сурдологии, отработки навыков применительно к конкретным типам аудиологического оборудования, а также для получения навыков работы с реальным пациентом.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В настоящее время для обучения начинающих сурдологов и аудиологов без их прямого допуска к реальному оборудования для проведения медицинских процедур существуют различные типы виртуальных аудиометров, позволяющих изучить общие принципы осуществления процедур по тестирования пациентов с нарушением слуха.
Известен виртуальный комплекс Virtual Audiometer Suite для осуществления аудиологического тестирования виртуальных пациентов (http://education.byu.edu/comd/virtual_audiometer.html). Работа данного комплекса заключается в осуществления процедур тестирования виртуальных пациентов с помощью интерфейса, обладающего базовым набором функций аудиологического оборудования. Комплекс позволяет осуществлять самоконтроль обучаемого для правильной постановки того или иного диагноза.
Другим существующим инструментом для дистанционного обучения является виртуальный имитатор аудиометра AudSim Flex (http://audsim.com). который по своим функциональным качествам схож с приложением Virtual Audiometer Suite, отличающийся лишь тем, что содержит более расширенную базу виртуальных групп пациентов и более продвинутую модель их анимации для повышения реализма при взаимодействии с тренажером.
Из уровня техники широко известны различные системы для обучения различного медицинского персонала, используя виртуальные прототипы реального медицинского оборудования, с которым обучаемым придется столкнуться в реальных условиях. Примером таких систем служат тренажеры для проведения хирургических операций, например, патент RU 2546404 (Общество с ограниченной ответственностью "Эйдос-Медицина", 10.04.2015), который выполнен в виде единого программно-аппаратного комплекса, содержащего модуль управления, включающего систему визуализации и блок сопряжения, подключенные к ЭВМ, модуль эндохирургии, модуль имитатора пациента, дополнительно содержит модуль анестезии, включающий имитатор ввода лекарственных средств в виде системы ввода информации, реализованной в виде сенсорного монитора, и имитатор наркозно-дыхательного аппарата, содержащий панель управления искусственной вентиляции легких и имитатор испарителя анестетиков. Модуль эндохирургии, модуль имитатора пациента и модуль анестезии соединены двусторонней связью с модулем управления. Тренажер позволяет отрабатывать практические навыки хирургам, ассистентам, анестезиологам и операционным сестрам в режиме реального времени путем полного погружения обучающихся в ситуацию, смоделированную в учебных целях.
Такой тип тренажера направлен на максимальное приближение к реальным условиям и минимизирует возможные ошибки неподготовленного персонала, в частности при взаимодействии с различным сложным оборудованием.
Из заявки WO 2001015043 (St Croix Medical Inc, 01.03.2001) известна система для онлайн управления медицинской информацией и обучением персонала, которая содержит виртуальное отображение медицинских палат, операционных и прочих объектов инфраструктуры медицинского учреждения для отработки навыков взаимодействия в различных ситуациях в зависимости от специализации обучаемого (санитар, хирург, нянечка и т.п.).
Известна система интерактивного обучения медицинских работников (патент 5791907, RAMSHAW BRUCE J, 18.08.1998), содержащая устройство визуализации, связанное с вычислительным блоком, в частности персональным компьютером, содержащим инструкции для генерирования обучающих сценариев, направленных на обучение хирургов. Основным преимуществом данной системы является поэтапное тестирование обучаемого на основе сценария, повторяющего реальные ситуации, с медицинским оборудованием, в частности хирургическим, с подсказами использования того или иного инструмента в конкретной ситуации.
Известные решения в совокупности имеют недостаток в том, что применительно к сфере обучения сурдологов и аудиологов на данный момент не существует тренировочных комплексов, который позволял бы осуществлять взаимодействие с виртуальными прототипами реального различного аудиологического оборудования, причем позволяющего осуществлять сеанс аудиологического тестирования как на виртуальных, так и на реальных пациентах.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей, на которое направлено заявленное изобретение, является создание универсального многофункционального тренажера - рабочего места, с функцией комплексного обучения сурдологов, аудиологов навыкам работы с реальным аудиологическим оборудованием с помощью использования виртуальных прототипов аудиологического оборудования, позволяющих осуществлять тестирование на реальных пациентах.
Техническим результатом является повышение качества обучения.
Заявленный результат достигается за счет универсального тренажера сурдолога, аудиолога (далее УТСА), представляющего аппаратно-программный комплекс, содержащий объединенные посредством шины данных процессорный блок, блок памяти, интерфейсы ввода/вывода, устройства ввода/вывода, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно устройство ввода/вывода представляется собой сенсорный дисплей и УТСА дополнительно содержит соединенные с блоком памяти: блок базы знаний по заболеваниям и потерям слуха, блок базы имитаторов аудиологического оборудования, выполненного с возможностью генерирования виртуального имитатора аудиологического оборудования, выбранного пользователем, и блок практического освоения процедур взаимодействия с имитаторами аудиологического оборудования, выполненного с возможностью виртуальной имитации работы выбранного пользователем аудиологического оборудования, и выбора режима взаимодействия с имитатором аудиологического оборудования.
Заявленное изобретения осуществляется так же с помощью системы дистанционного обучения сурдологов, аудиологов, которая содержит одно или более УТСА, один или более головных телефонов, один или более дистанционных блоков фиксации ответа пользователя УТСА, удаленный сервер, содержащий обновляемые базу данных по заболеваниям и потерям слуха, и базу данных имитаторов аудиологического оборудования.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На Фиг. 1 представлена общая схема УТСА.
На Фиг. 2 представлен общий принцип функционального взаимодействия между блоками при выборе имитаторов аудиологического оборудования.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На Фиг. 1 представлена общая схема УТСА (100), состоящего из объединенных шиной данных (150) процессорного блока (110), блока памяти (120), интерфейсов В/В (130), устройств В/В (140), а также соединенных с блоком памяти (120) блока базы знаний по заболеваниям и потерям слуха (160), блока базы имитаторов аудиологического оборудования (170), и блока практического освоения процедур взаимодействия с имитаторами аудиологического оборудования (180), позволяющего осуществить выбор режима взаимодействия с имитатором аудиологического оборудования.
Процессорный блок (110) УТСА (100) может содержать один и более процессоров, блок памяти (120) включает в себя, по меньшей мере, ОЗУ и ПЗУ, так же может содержать такие элементы, как флеш-память, винчестеры (HDD), твердотельные накопители (SSD), съемные носители данных, например, компакт диски и т.п. Интерфейсы В/В (130) представляют собой стандартные решения, широко известные из уровня техники, например, последовательные порты, параллельные порты, универсальную последовательную шину (USB), ШЕЕ-1394 (i.Link или FireWare), LAN или любой иной тип интерфейса, использующего при конкретном частном варианте реализации УТСМ (100). Устройства В/В (140) могут представлять собой, клавиатуру, тачпад, джойстик, дисплей, сенсорный дисплей, лазерное перо и т.п.
В предпочтительном варианте осуществления УТСА выполняется на базе планшетного компьютера с сенсорным дисплеем, однако также может использоваться ноутбук или смартфон. Использование сенсорного экрана важно для полноценного взаимодействия с имитатором аудиологического оборудования - аудиометром. Блок базы знаний по заболеваниям и потерям слуха (160) включает в себя теоретические основы аудиологии и слухопротезирования и может работать как в режиме без подключения к сети передачи данных (режим оффлайн), такой как, например, Интернет, с предоставлением информации заложенной в данный момент на УТСА 100, так и обновляться при подключении по сети передачи данных к удаленному серверу, содержащему динамически пополняемое хранилище данных по заболеваниям и потерям слуха. Необходимо отметить, что блок базы имитаторов аудиологического оборудования (170) так же является обновляемым и может получать новые имитаторы от удаленного сервера по мере обновления базы имитаторов, расположенных на нем.
Согласно Фиг. 2 с помощью блока базы данных имитаторов (170) пользователь УТСА 100 имеет возможность изучить элементы управления, режимы и алгоритмы работы реально существующего аудиологического оборудования. Блок (170) содержит виртуальные прототипы только реально существующего аудиологического оборудования, в частности, аудиометров. На сенсорный экран УТСА 100 выводится изображение лицевой панели управления выбранного аудиометра. На экране расположены элементы управления и другие элементы в таком же порядке, имеют такой же цвет и индикацию, как они расположены на панели реального прибора. Если реальный прибор оснащен экраном, то на виртуальном экране УТСА представлен и экран реального прибора, а также выводится соответствующая индикация, генерируемая при взаимодействии с имитатором. Так как каждый имитируемый прибор имеет свои характеристики, такие как диапазон частот, наличие различного набора автоматических тестов, различные алгоритмы работы и настройки, то при смене имитируемого прибора изменяется не только вид внешней панели, но и соответствующие алгоритмы и характеристики, присущие имитируемому прибору.
Блок практического освоения процедур взаимодействия с имитаторами аудиологического оборудования (180) предусматривает работу с имитируемым аудиометром как с реальным прибором, обеспечивая возможность самостоятельного снятия измерений у реальных пациентов с помощью имитации полного функционала реального аудиометра. Можно так же осуществить процесс обучения с помощью виртуального пациента с любой формой потери слуха, которая может выбираться случайно и не быть известной обучающемуся заранее. При снятии измерения (аудиограммы) у реального человека происходит выдача сигналов так же с учетом случайно выбранной потерей слуха. После снятия измерений обучающийся имеет возможность сравнить полученный результат с исходными данными и с помощью преподавателя разобрать и устранить причину и возможные ошибки, допущенные во время измерения.
Блок (180) обеспечивает несколько режимов взаимодействия с имитируемым оборудованием:
- Режим ознакомления с прибором - при нажатии на экран УТСА 100, на элементы управления прибором на него выводится подсказка с их названием и назначением. Так же имеется и обратная функция - при выборе названия элемента управления из списка можно увидеть его расположение на панели управления и возможности применения в работе;
- Режим обучения и тестирования - обучающемуся случайным образом высвечивается название элемента управления прибором, который представляет собой кнопку, и на короткое время подсвечивается его местоположение на панели управления. Затем подсказка пропадает и обучающийся сам должен указать на требуемую кнопку управления. При тестировании обучающемуся случайным образом высвечивается название элемента управления прибором, и он должен указать его местоположение;
- Режим ознакомительной работы - обучающийся работает с прибором, как с реальным. Пользуется полным его функционалом. Может снять аудиограмму как у себя, так и у других обучающихся, что позволяет более глубоко почувствовать режимы и логику работы прибора, а также отработать алгоритм снятия аудиограмм у пациентов;
- Режим работы с виртуальным пациентом - обучающийся может, ориентируясь на ответы виртуального пациента (в соответствии с выбранной случайным образом образцом аудиограммы из предварительно заведенной базы), снимать измерения и, после окончания исследования, вывести на экран требуемую и полученную аудиограммы для сравнения;
- Режим работы с реальным пациентом - в этом режиме можно использовать реального человека для снятия аудиограммы. В этом случае в головные телефоны пациента подается сигнал с учетом потерь слуха виртуального пациента, но обучающийся ориентируется на ответы реального человека, что еще больше приближает ситуацию к реальной работе аудиолога с пациентом. При этом обучаемый сам может изучить характерные реакции пациента в зависимости от степени потери его слуха, надев головные телефоны пациента на себя.
Заявленное изобретение осуществляется так же с помощью системы дистанционного обучения сурдологов, аудиологов, которая содержит одно или более УТСА, описанный выше, один или более головных телефонов, один или более дистанционных блоков фиксации ответа пользователя УТСА, удаленный сервер, содержащий базу знаний по заболеваниям и потерям слуха. Блок фиксации ответа пользователя УТСА может выполняться как дополнительный блок взаимодействия пользователя, в частности, пациента, при осуществлении процедуры тестирования. Упомянутый блок взаимодействия может представлять собой функциональную область - кнопку, отображаемую на сенсорном экране УТСА 100. Когда пациент слышит звук в наушниках при снятии аудиограммы обучаемым, он нажимает на упомянутую кнопку, отображаемую на сенсорном экране УТСА 100, таким образом давая понять обучаемому о факте слышимости звука.
Головные телефоны, подключаемые к УТСА 100 могут быть как проводными, так и беспроводными.
Удаленный сервер содержит информацию, хранящуюся в соответствующих базах данных, таких как, база данных заболеваний и потерь слуха и база имитаторов аудиологического оборудования. Данные базы постоянно обновляются и синхронизируются с соответствующими базами УТСА 100 для обновления содержащейся на нем информации.
Благодаря сенсорному экрану, работа с имитатором ничем не отличается от работы с реальным прибором. Реакция прибора на управление соответствует временам задержек реальных приборов.
Изложенные в настоящих материалах заявки сведения об осуществлении заявленного изобретения не должны использоваться как сведения, ограничивающие частные варианты осуществления заявленного изобретения, не выходящие за пределы изложенной в настоящих материалах заявки информации, являющиеся очевидными для специалиста в данной области техники.