Универсальный тренажер сурдолога, аудиолога

Авторы патента:

G09B23/00 - Научные, медицинские и математические модели, например приборы для демонстрации в натуральную величину (модели при производстве игрушек A63H)

Владельцы патента RU 2615686:

ООО "Центр коррекции слуха и речи "МЕЛФОН" (RU)

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. 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. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

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.

1. Универсальный тренажер сурдолога, аудиолога (далее УТСА), выполненный на базе аппаратно-программного комплекса, содержащего объединенные посредством шины данных процессорный блок, блок памяти, интерфейсы ввода/вывода, устройства ввода/вывода, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно устройство ввода/вывода представляет собой сенсорный дисплей и УТСА дополнительно содержит соединенные с блоком памяти: блок базы знаний по заболеваниям и потерям слуха, блок базы имитаторов аудиологического оборудования, выполненный с возможностью генерирования виртуального имитатора аудиологического оборудования, выбранного пользователем, и блок практического освоения процедур взаимодействия с имитаторами аудиологического оборудования, выполненный с возможностью виртуальной имитации работы выбранного пользователем аудиологического оборудования, и выбора режима взаимодействия с имитатором аудиологического оборудования.

2. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что аппаратно-программный комплекс представляет собой ноутбук, или планшет, или смартфон.

3. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит блок фиксации ответа пользователя.

4. Система дистанционного обучения сурдологов, аудиологов, которая содержит одно или более УТСА по п. 1, один или более головных телефонов, один или более дистанционных блоков фиксации ответа пользователя УТСА, и удаленный сервер, содержащий обновляемые базу данных по заболеваниям и потерям слуха, и базу данных имитаторов аудиологического оборудования.

5. Система по п. 3, отличающаяся тем, что головные телефоны являются проводными и/или беспроводными.

Изобретение относится к учебным приборам и может быть использовано в лабораторном практикуме по курсу физики. Съемный прямоугольный лист электропроводящей бумаги без выреза или произвольный лист из набора съемных прямоугольных листов электропроводящей бумаги с вырезами по форме поперечного сечения исследуемого тела раздельно установлены на прямоугольном планшете.

Способ моделирования процесса газификации остатков жидкого компонента ракетного топлива в баках отделяющейся части ступени ракеты-носителя и устройство для его реализации // 2605073

Изобретение относится к ракетно-космической технике, в частности к моделированию процесса газификации неизрасходованных остатков жидких компонентов ракетного топлива в баках отработанной ступени ракеты-носителя (РН).

Способ применения стационарного стереоскопического бинокуляра // 2602758

Предложенное техническое решение относится к стационарным демонстрационным стендам и может быть использовано для интерактивной визуализации моделируемого пространства.

Способ транзиторного множественного забора с последующей реплантацией органов брюшной полости и забрюшинного пространства при их мультиорганном поражении опухолевым процессом в эксперименте // 2601100

Изобретение относится к области медицины, хирургии. Выполняют транзиторный забор комплекса органов брюшной полости и забрюшинного пространства путем эвисцерации с реплантацией в эксперименте на модели больного.

Устройство моделирования цилиндрической поверхности // 2580495

Изобретение относится к учебным пособиям по физике. Каждый корпус из линейки корпусов разделен на герметичные для несжимаемой жидкости секции подвижными перегородками, движущимися в пазах, расположенных в противоположных стенках корпуса.

Устройство моделирования замкнутой полидуги // 2541274

Изобретение относится к учебным моделям по физике. Корпус имеет прозрачную верхнюю крышку и выполнен в форме многоугольного тороидального кольца.

Устройство моделирования поверхности полидугами // 2524882

Изобретение относится к учебным пособиям по физике и математике в высших и средних заведениях. Устройство моделирования поверхности полидугами состоит из линейки корпусов.

Универсальный блок наращивания полидуги // 2523988

Изобретение относится к учебным пособиям по физике и математике в высших и средних заведениях. Универсальный блок наращивания полидуги имеет сочленения для стыковки под различными углами с блоками разных размеров с образованием цепочки блоков, объединенных общей прозрачной крышкой, и разделенных на секции для несжимаемой жидкости подвижными перегородками, размещенными с возможностью движения в вертикальных пазах параллельных стенок блоков.

Устройство для моделирования цунами, вызванное падением метеорита в водную среду, с целью прогнозирования количества медико-санитарных потерь среди населения // 2462760

Изобретение относится к технике для моделирования физических процессов и природных явлений. .

Способ моделирования процесса газификации остатков жидкого ракетного топлива в баках отделяющейся части ступени ракеты-носителя и устройство для его реализации // 2461890

Изобретение относится к моделированию процессов газификации остатков жидкого топлива в баках отделяющихся частей ступени ракет-носителей. .

Способ сборки электрической цепи // 2621442

Использование: для проведения лабораторных работ и демонстрационных опытов по электротехнике. Сущность изобретения заключается в том, что на монтажную плату наклеены неодимовые магниты, являющиеся контактными площадками, на которые устанавливают контакты радиоэлементов, выполненные из стальной проволоки. Технический результат: обеспечение возможности отсутствия падения напряжения в цепи, простоты монтажа и демонтажа цепи с сокращением времени на осуществление вышеуказанных мероприятий до 4-20 секунд. 2 ил.

Учебная модель "квантовый контур" // 2624588

Изобретение относится к учебным моделям, в частности, к учебным моделям для демонстрации пространственных и энергетических связей элементов макро- и микросистем, систем различных информационных уровней. Учебная модель представляет собой физически непрерывный контур, образованный спиральными структурами с четырьмя прикрепленными к ним массами. При этом спиральные структуры выполнены с возможностью упругой деформации, сгиба в центре масс модели и совмещения витков без взаимного зацепления. Техническим результатом изобретения является возможность демонстрации слабых энергетических связей элементов и пространственного распределение указанных связей. 4 ил.

Устройство моделирования квазигиперболы // 2636910

Изобретение относится к области механики и может быть использовано для проведения практикумов по физике и математике в высших и средних учебных заведениях для изучения оптических и проекционных задач пространственной геометрии. Представленное устройство, выполненное на базе известного устройства моделирования полидуги по патенту РФ № 2461891, расширяет его возможности за счет моделирования квазигиперболы, геометрического объекта, обнаруженного в работах Сибирского отделения Российской Академии Наук по моделированию масштабированной модели местности. 3 ил.

Установка для решения третьего уравнения максвелла // 2644098

Изобретение относится к учебным приборам и может быть использовано в лабораторном практикуме по курсу физики. Установка содержит: первый зонд; потенциометр, соединенный двумя концевыми контактами с источником постоянного тока; прямоугольный планшет; съемный проводник круглого сечения; два прямоугольных электрода; вольтметр с большим входным сопротивлением, первый ввод которого соединен с верхним концом первого зонда, а второй ввод - с минусовой клеммой источника постоянного тока; неподвижную линейку, закрепленную на левой стороне прямоугольного планшета и которая выполняет роль оси ординат системы координат прямоугольного планшета; направляющий шток, установленный на правой стороне прямоугольного планшета, параллельно неподвижной линейке; движок, установленный подвижно на направляющем штоке; подвижная линейка, выполняющая роль оси абсцисс системы координат прямоугольного планшета, один конец которой жестко закреплен на движке, а второй конец ее лежит на неподвижной линейке; ползунок, перемещающийся по подвижной линейке, снабженный риской для отсчета положения первого зонда на подвижной линейке и вертикальным отверстием для нижнего конца первого зонда; первое съемное лекало из диэлектрика, насаженное на съемный проводник круглого сечения, на котором изображены внутреннее и наружное кольца с разметкой и отверстиями. На прямоугольный планшет уложен квадратный лист электропроводящей бумаги, а на нем установлен съемный проводник круглого сечения и упругая стойка, на которой верхним концом закреплен второй зонд. Для выбора требуемого режима работы установлены амперметр, первый и второй переключатели на два положения. На квадратном листе электропроводящей бумаги установлено второе съемное лекало из диэлектрика, на котором изображены внутреннее и наружное кольца с разметкой и отверстиями для касания нижним концом первого зонда квадратного листа электропроводящей бумаги. В центре второго съемного лекала из диэлектрика расположен элемент конечно-разностной сетки с нулевым, первым, вторым, третьим и четвертым узлами с отверстиями, при этом второй зонд нижним концом через нулевой узел с отверстием постоянно касается квадратного листа электропроводящей бумаги. Для переноса координат эквипотенциальных линий электрического поля, снимаемых с квадратного листа электропроводящей бумаги, установка содержит квадратный документальный лист из обычной бумаги и систему координат, аналогичную системе координат прямоугольного планшета. 2 ил.

Установка для решения четвёртого уравнения максвелла // 2644099

Изобретение относится к учебным приборам и может быть использовано в лабораторном практикуме по курсу физики. Установка содержит измеритель разности фаз, планшет, на котором установлена неподвижная катушка индуктивности, подключенная к генератору переменного тока, и подвижная катушка индуктивности, подключенная к измерителю ЭДС. Подвижная катушка индуктивности снабжена штырем, установленным перпендикулярно ее оси и планшету, выводы катушки соединены с первыми вводами измерителя разности фаз. На планшете изображен контур обхода в виде окружности, в центре которой расположена неподвижная катушка индуктивности, при этом контур обхода разбит на четное число интервалов, кратное четырем, и в средних точках интервалов сделаны отверстия для штыря подвижной катушки индуктивности. На планшете изображена шкала расстояний, проведенная от центра контура обхода в первую его точку, которая снабжена отверстиями для штыря подвижной катушки индуктивности и разметкой расстояния. На планшете установлена опорная катушка индуктивности со штырем в отверстие рядом с подвижной катушкой индуктивности в окрестности первой точки контура обхода, выводы которой соединены со вторыми вводами измерителя разности фаз. На каждой катушке в торце и параллельно их осям установлены указатели направления катушки. 5 ил.