RU2849697C2 - Xr-nurses - симуляционная платформа для обучения среднего медицинского персонала - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области медицины и вычислительной техники. Предложен способ практического обучения среднего медицинского персонала, включает этапы, на которых: обучающемуся пользователю, в режиме реального времени, на устройстве отображения транслируется анимированный интерактивный пациент, расположенный в динамическом виртуальном окружении, который генерируется вычислительной системой за счет виртуальной модели пациента, которая реализована на основе библиотеки сценариев по сестринскому делу, в свою очередь обучающийся пользователь в ходе практической отработки профессиональных медицинских навыков взаимодействует с анимированным интерактивным пациентом посредством, по меньшей мере, одного устройства ввода, связанного с вычислительной системой, при этом при взаимодействии обучающегося пользователя с анимированным интерактивным пациентом вычислительная система анализирует действия обучающегося пользователя и в ответ на все его действия воспроизводит аудио- и видеопоток в виде двигательных, речевых и мимических реакций анимированного интерактивного пациента с возможностью визуализации патологических изменений в его состоянии, причем все действия обучающегося пользователя фиксируются и записываются в локальную базу данных, а в конце сессии обучения на основе ранее сохраненных данных вычислительная система осуществляет оценку правильности выполненных действий обучаемого пользователя, осуществляя сравнение сохраненных действий и манипуляций пользователя с соответствующими заранее установленными корректными действиями и манипуляциями, заложенными в библиотеку сценариев по сестринскому делу. Изобретение обеспечивает качественное, безопасное практическое обучение среднего медицинского персонала. 4 з.п. ф-лы, 11 ил., 1 табл.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее техническое решение относится к области медицины и вычислительной техники, в частности, к способам безопасного практического обучения среднего медицинского персонала профессиональным медицинским навыкам.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Из уровня техники известно решение, выбранное в качестве наиболее близкого аналога, RU 2715148 C1, 25.02.2020. Данное решение относится к области вычислительной техники, а именно к симуляторам с использованием виртуальной реальности. Симулятор включает в себя ПК с машиночитаемым носителем. Он состоит из логической части симулятора и графической трехмерной оболочки, которые подключаются к компьютеру. Он также включает периферийные устройства для навигации в виртуальной среде. Логическая часть в виде программного комплекса включает связанные между собой посредством локального программного интерфейса модуль коммутации и модуль оценки. Коммутационный VR-симулятор спроектирован таким образом, что оператор связан двусторонней связью с инструктором и очками виртуальной реальности. В состав очков виртуальной реальности входят: шлем, наушники, микрофон, манипулятор-контроллер, трекеры положения и платформа для передвижения. Очки виртуальной реальности имеют двустороннее подключение к программной системе. Он состоит из модуля набора сценариев, модуля редактора сценариев и базового модуля программного ядра. Модуль двигателя состоит из модуля симулятора, модуля переключения, модуля оценки и голосового модуля.

Предлагаемое решение направлено на устранение недостатков современного уровня техники и отличается от известных решений тем, что предложенное решение обеспечивает качественное и безопасное практическое обучение среднего медицинского персонала профессиональным медицинским навыкам.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Технической проблемой, на решение которой направлено заявленное решение, является создание способа практического обучения среднего медицинского персонала профессиональным медицинским навыкам. Дополнительные варианты реализации настоящего изобретения представлены в зависимых пунктах изобретения.

Технический результат заключается в обеспечении качественного, безопасного практического обучения среднего медицинского персонала.

Заявленный технический результат достигается за счет реализации способа практического обучения среднего медицинского персонала, включающего этапы, на которых: обучающемуся пользователю, в режиме реального времени, на устройстве отображения транслируется анимированный интерактивный пациент, расположенный в динамическом виртуальном окружении, который генерируется вычислительной системой за счет виртуальной модели пациента, которая реализована на основе библиотеки сценариев по сестринскому делу, в свою очередь обучающийся пользователь в ходе практической отработки профессиональных медицинских навыков взаимодействует с анимированным интерактивным пациентом посредством, по меньшей мере, одного устройства ввода, связанного с вычислительной системой, при этом при взаимодействии обучающегося пользователя с анимированным интерактивным пациентом вычислительная система анализирует действия обучающегося пользователя и в ответ на все его действия воспроизводит аудио- и видеопоток в виде двигательных, речевых и мимических реакций анимированного интерактивного пациента с возможностью визуализации патологических изменений в его состоянии, причем все действия обучающегося пользователя фиксируются и записываются в локальную базу данных, а в конце сессии обучения на основе ранее сохраненных данных вычислительная система осуществляет оценку правильности выполненных действий обучаемого пользователя, осуществляя сравнение сохраненных действий и манипуляций пользователя с соответствующими заранее установленными корректными действиями и манипуляциями заложенными в библиотеку сценариев по сестринскому делу.

В частном варианте реализации описываемого способа, устройство отображения - это очки виртуальной реальности.

В другом частном варианте реализации описываемого способа, вычислительная система - это система виртуальной реальности.

В другом частном варианте реализации описываемого способа, система виртуальной реальности осуществляет трекинг очков пользователя в пространстве и трекинг контроллеров пользователя в пространстве.

В другом частном варианте реализации описываемого способа, пользователь взаимодействует с анимированным интерактивным пациентом посредством датчиков с оптическим трекингом пальцев.

В другом частном варианте реализации описываемого способа, вычислительная система оценивает правильность выполненных действий пользователя, на основе алгоритма, где каждое действие пользователя для каждого сценария обучения имеет заранее определенный вес, который характеризуется числом.

В другом частном варианте реализации описываемого способа, вычислительная система оценивает правильность выполненных действий пользователя дополнительно с учетом скорости выполненных действий, на основе временных диапазонов, из которых нельзя выходить за время сессии.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Реализация изобретения будет описана в дальнейшем в соответствии с прилагаемыми чертежами, которые представлены для пояснения сути изобретения и никоим образом не ограничивают область изобретения. К заявке прилагаются следующие чертежи:

Фиг. 1 иллюстрирует пример динамического виртуального окружения, (локация «Отделение неотложной помощи»).

Фиг. 2 иллюстрирует скелет анимированного интерактивного пациента.

Фиг. 3 иллюстрирует виртуальную модель анимированного интерактивного пациента.

Фиг. 4 иллюстрирует анимированного интерактивного пациента («Мужчина средних лет с ожирением»).

Фиг. 5 иллюстрирует анимированного интерактивного пациента («Молодой мужчина»).

Фиг. 6 иллюстрирует анимированного интерактивного пациента («Мужчина средних лет»).

Фиг. 7 иллюстрирует анимированного интерактивного пациента («Женщина средних лет»).

Фиг. 8 иллюстрирует виртуальную реализацию дефибриллятора.

Фиг. 9 иллюстрирует виртуальные инструменты, разложенные на медицинском столике.

Фиг. 10 иллюстрирует общую схему алгоритма системы оценки действий пользователя.

Фиг. 11 иллюстрирует логическую схему алгоритма оценки действий пользователя.

ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В приведенном ниже подробном описании реализации изобретения приведены многочисленные детали реализации, призванные обеспечить отчетливое понимание настоящего изобретения. Однако квалифицированному в предметной области специалисту будет очевидно, каким образом можно использовать настоящее изобретение, как с данными деталями реализации, так и без них. В других случаях хорошо известные методы, процедуры и компоненты не были описаны подробно, чтобы не затруднять излишне понимание особенностей настоящего изобретения.

Кроме того, из приведенного изложения будет ясно, что изобретение не ограничивается приведенной реализацией. Многочисленные возможные модификации, изменения, вариации и замены, сохраняющие суть и форму настоящего изобретения, будут очевидными для квалифицированных в предметной области специалистов.

Термины и определения.

Виртуальная реальность - созданный техническими средствами мир, передаваемый пользователю через его ощущения: зрение, слух, осязание и другие. Виртуальная реальность имитирует как воздействие, так и реакции на воздействие.

Контроллер - устройство управления в электронике и вычислительной технике.

Сестринское дело - часть системы здравоохранения, включающая деятельность по укреплению здоровья населения, профилактику заболеваний, предоставление психосоциальной помощи и ухода лицам, имеющим физические и психические заболевания, а также нетрудоспособным людям всех групп.

Симуляция - имитация какого-либо физического процесса при помощи искусственной (напр., механической или компьютерной) системы.

Трекинг - определение местоположения движущихся объектов во времени с помощью камеры.

Фельдшер - специалист со средним специальным медицинским образованием, который имеет право проводить диагностику и устанавливать диагноз, проводить самостоятельное лечение или направлять пациента к врачу-специалисту.

Компьютерные технологии активно используются в образовательном процессе практически по всему миру. Создание обучающих компьютерных симуляторов представляет собой одно из ключевых направлений в компьютеризации обучения. Полное погружение в виртуальную реальность и взаимодействие с ее объектами достигается только при использовании специальных устройств. Такие устройства, которые обеспечивают полное погружение в виртуальную реальность и имитируют взаимодействие пользователя с ней с помощью органов чувств называют системами виртуальной реальности (VR). Важным фактором для повышения уровня погружения в виртуальную среду является возможность интерактивного взаимодействия пользователя с элементами окружения и персонажами в виртуальной реальности.

Использование симуляционных методик обусловлено необходимостью обеспечения безопасности пациентов, предоставления запланированной практики и достаточного количества повторений для отработки практических умений.

Демонстрация симптомов и возможность отработки практических навыков осмотра на реальных пациентах затруднена, поскольку запланировать наличие пациентов со всеми необходимыми для освоения симптомами за время клинической ротации обучавшихся невозможно. Более того, большинство пациентов отказываются от взаимодействия с обучающимися, так как испытывают дискомфорт и болевые ощущения при обследовании студентами. У пациентов с острой патологией помимо болевых ощущений повторные обследования студентами могут привести к осложнениям, а также к задержке оказания необходимой экстренной помощи. В то же время для приобретения устойчивых навыков требуется многократное повторение и возможность наблюдения симптомов у различных пациентов.

Таким образом приобретение навыков осмотра и распознавания патологий существенно затруднено, что в дальнейшем влечет некорректную интерпретацию информации, полученной при обследовании пациентов.

Благодаря предлагаемому техническому решению, обучающийся пользователь видит окружение, интерактивные предметы, анимированного интерактивного пациента и может практическим образом безопасно взаимодействовать с ними. Такой подход увеличивает глубину погружения, расширяет возможности взаимодействия, а также позволяет реализовывать системы автоматизированной комплексной объективной оценки действий пользователя.

Настоящее техническое решение предназначено для безопасного, практического обучения и оценки навыков среднего медицинского персонала, без риска для пациентов и обучающихся, в реалистичной симуляционной среде, с комплексной автоматизированной системой оценки, базирующейся на принципах национальных руководств.

Более точно, решение предназначено для безопасного и практического обучения медицинских сестер и фельдшеров. Решение позволяет обучать их базовым навыкам ухода за пациентами, клиническому мышлению, коммуникативным навыками и алгоритмам действий в различных симуляционных клинических кейсах, нештатных и экстренных ситуациях с широким выбором виртуальных пациентов.

Фиг. 1. иллюстрирует пример динамического виртуального окружения, (локация «Отделение неотложной помощи»). Данная виртуальная локация используется для отработки навыков медицинской сестры при возникновении неотложного состояния и может отображаться обучающемуся пользователю. В частном варианте, решение позволяет пользователю визуально оценить общее состояние виртуального пациента, кожные покровы (цвет, влажность или сухость, наличие сыпи); осуществлять контроль основных параметров жизнедеятельности сердечно-сосудистой и дыхательной систем; и установить словесный контакт с пациентом.

Для реализации настоящего технического решения было разработано семь различных виртуальных моделей пациентов. Для каждого пациента разработан скелет персонажа для дальнейшего анимирования действий и работы с интерактивными предметами (фиг. 2). Для всех моделей предусмотрена возможность работы с технологией Lip sync (синхронизация движения губ персонажа со звуком) для реалистичного обучения и тренировки навыков общения с пациентом, клинического мышления, действий при неотложных состояниях и другие.

В зависимости от клинического случая для пациента дополнительно разработаны патологии и внешние проявления (цианоз, пот, покраснения и др.). Модели пациента разработаны с учетом возможности реалистичной демонстрации и отработки правильной последовательности действий для выполнения манипуляций, выполнении санитарно-эпидемических правил и правил безопасности.

Для реализации настоящего технического были разработаны следующие виртуальные модели пациентов:

1. Мужчина средних лет с ожирением (фиг. 4);

2. Молодой мужчина (фиг. 5);

3. Мужчина средних лет (фиг. 6);

4. Женщина средних лет (фиг. 7);

5. Пожилой мужчина;

6. Ребенок;

7. Молодая девушка.

Для локаций и пациентов в соответствии с клиническими случаями (сценариями) разработаны виртуальные инструменты. Для начального уровня подготовки возможна тренировка базовых навыков, таких как выполнение инъекций, снятие ЭКГ, правильное наложение и подключение к пациенту различных датчиков, установку катетеров, уход за послеоперационной раной и многих других.

Виртуальные инструменты адаптированы для каждой имеющейся модели пациента и имеют логику с правилами их использования и применения к пациенту.

Для реализации настоящего технического решения разработаны следующие виртуальные инструменты:

1. Инфузомат.

2. Увлажнитель кислорода.

3. Дефибриллятор.

4. Носовая канюля.

5. Периферический венозный катетер.

6. Полнолицевая кислородная маска.

7. Электроды ЭКГ.

8. Фонарик для проверки реакции зрачков на свет.

9. Мочевой катетер.

10. Пульсоксиметр, подключаемый к прикроватному монитору.

11. Центральный венозный катетер.

Инфузомат - устройство, предназначенное для длительного, дозированного, контролируемого введения растворов, высокоактивных лекарственных препаратов, питательных веществ пациенту. Для него были реализованы механики выбора препарата, его дозы, скорости введения.

Для дефибриллятора реализована механика работы с устройством и применения его к пациенту (фиг. 8).

Все инструменты необходимы для осуществления механик, заложенных в сценариях. Каждый виртуальный инструмент связан с системой оценки симулятора для дальнейшей проверки верного его использования в зависимости от сценария.

Носовая канюля - виртуальное устройство, применяемое вместо кислородной маски у пациентов. Состоит из пластиковых трубок, которые вводятся на 1-2 см в каждую ноздрю пациента и через которые кислород попадает в полость носа. На другом конце трубки соединяются и подключаются к кислородной системе, которая может быть переносным кислородным баллоном или центральной системой распределения кислорода. Для носовой канюли реализована механика подключения к пациенту.

Центральный венозный катетер - в медицине для катетеризации центральных вен (внутренняя яремная вена, подключичная вена, бедренная вена). Центральный венозный катетер используется для более быстрого по сравнению с иглой введения инфузионных растворов и лекарственных средств, парентерального питания, забора крови, и др.

Все инструменты, которые содержат гибкие трубки, анимируются под idle анимацию виртуального пациента.

Фиг. 9 иллюстрирует виртуальные инструменты, разложенные на медицинском столике, где 4 - Носовая канюля, 5 - Периферический венозный катетер, 6 - Полнолицевая кислородная маска, 7 - Электроды ЭКГ, 8 - Фонарик для проверки реакции зрачков на свет, 9 - Мочевой катетер, 10 – Пульсоксиметр, подключаемый в прикроватному монитору, 11 - Центральный венозный катетер.

Для реализации настоящего технического решения были разработаны сценарии по следующим категориям:

1. Уход за пациентом;

2. Диагностические процедуры;

3. Лечебные мероприятия;

4. Оказание неотложной помощи;

5. Профилактические мероприятия;

6. Обеспечение инфекционной безопасности.

Сценарии разрабатывались с помощью медицинских экспертов на основе медицинских данных, перечня манипуляций по специальности «Сестринское дело», а также учебно-методических пособий по сестринскому делу.

Список сценариев, на основе которых может реализовываться предлагаемый способ:

1. Подмывание новорожденного

2. Смена подгузника

3. Приготовление гигиенической ванны

4. Пеленание в родильном доме

5. Широкое пеленание открытым способом

6. Широкое пеленание закрытым способом

7. Обработка кожных складок

8. Кормление из бутылочки

9. Первичный туалет новорожденного

10. Техника перевода в стабильное боковое положение

11. Санация трахеобронхиального дерева при проведении ИВЛ

12. Кормление через зонд новорожденного

13. Уход за дренажом

14. Оценка интенсивности боли

15. Уход за мочевым катетером

16. Уход за колостомой

17. Уход за пролежнями

18. Уход за постоянным мочевым катетером Фолея

19. Пособие при гастростоме

20. Проведение туалета послеоперационной и гнойной раны

21. Проведение туалета ожоговой раны

22. Проведение туалета раневой поверхности при отморожении

23. Обработка колостомы после операции (до применения калоприёмника)

24. Техника исследования пульса

25. Техника измерения артериального давления

26. Техника определения ЧДД

27. Техника проведения термометрии

28. Техника измерения глюкозы крови глюкометром

29. Техника исследования пульса для детей

30. Техника измерения артериального давления для детей

31. Техника определения ЧДД для детей

32. Техника проведения термометрии для детей

33. Техника исследования пульса в палате

34. Техника измерения артериального давления в палате

35. Техника определения ЧДД в палате

36. Техника пульсоксиметрии

37. Техника работы с монитором витальных функций

38. Алгоритм выполнения электрокардиографии

39. Взятие крови из периферической вены с помощью вакуумной системы (вакутайнер, Моновет)

40. Подготовка и сбор мокроты для исследования (на общий анализ, атипичные клетки, микобактерии туберкулеза, посев на микрофлору и чувствительность к антибиотикам)

41. Подготовка и сбор мочи для исследования у детей и взрослых (на общий анализ, по Зимницкому, Нечипоренко, на сахар из суточного количества, посев на микрофлору и чувствительность к антибиотикам)

42. Подготовка и сбор кала для исследования (на копрограмму, яйца гельминтов, скрытую кровь, посев на микрофлору и чувствительность к антибиотикам)

43. Взятие мазка на энтеробиоз

44. Взятие мазка из зева и носа на микрофлору и чувствительность к антибиотикам

45. Измерение артериального давления механическим тонометром. Оценка результатов исследования

46. Подсчет пульса. Оценка результатов исследования

47. Подсчет ЧДД. Оценка результатов исследования

48. Антропометрия

49. Определение ИМТ. Оценка результатов исследования

50. Алгоритмы выполнения инъекций (п/к, в/м, в/в)

51. Алгоритм постановки системы для в/в капельных вливаний

52. Алгоритм постановки в/в периферического катетера

53. Техника подачи кислорода через маску, носовую канюлю

54. Алгоритмы выполнения инъекций (п/к, в/м, в/в) для детей

55. Алгоритм постановки системы для в/в капельных вливаний для детей

56. Алгоритм постановки в/в периферического катетера для детей

57. Техника наложения асептической повязки

58. Техника приготовления и применения пузыря со льдом, грелки

59. Техника промывания желудка

60. Алгоритм катетеризации мочевого пузыря катетерами Нелатона, Фоллея

61. Алгоритм оказания помощи при рвоте

62. Алгоритм оказания помощи при генерализованных судорогах

63. Подкожное введение лекарственного препарата лицам разного возраста

64. Подкожное введение инсулина (шприцом, шприц-ручкой)

65. Внутримышечное введение лекарственного препарата лицам разного возраста

66. Внутривенное струйное введение лекарственного препарата лицам разного возраста

67. Катетеризация мочевого пузыря женщины мягким катетером

68. Катетеризация мочевого пузыря мужчины мягким катетером

69. Постановка постоянного мочевого катетера Фолея женщине

70. Постановка постоянного мочевого катетера Фолея мужчине

71. Проведение передней тампонады носа

72. Снятие кожных швов

73. Внутрикожное введение лекарственных препаратов

74. Введение сыворотки по методу Безредко

75. Вакцинация (Введение столбнячного анатоксина)

76. Оказание неотложной помощи

77. Техника выполнения тройного приема Сафара

78. Техника ИВЛ мешком Амбу

79. Алгоритм базовой сердечно - легочной реанимации с применением автоматического наружного дефибриллятора

80. Алгоритм базовой сердечно - легочной реанимации взрослым

81. Алгоритм подготовки манипуляционного столика и ассистирование при интубации трахеи

82. Техника наложения артериального жгута

83. Техника наложения давящей повязки

84. Техника наложения косыночной повязки на верхнюю конечность

85. Наложение иммобилизационных шин

86. Наложение окклюзионной повязки

87. Алгоритм оказания помощи при полной обструкции верхних дыхательных путей у взрослых

88. Алгоритм базовой сердечно - легочной реанимации новорожденного в родильном зале

89. Алгоритм базовой сердечно - легочной реанимации детям до 1-го года

90. Алгоритм базовой сердечно - легочной реанимации детям от года до 8-ми лет

91. Методики введения различных вакцин (внутрикожная, подкожная, внутримышечная инъекции)

92. Заполнение маршрутной карты диспансеризации

93. Оформление добровольного информированного согласия на проведение профилактических прививок

94. Заполнение сертификата о профилактических прививках

95. Заполнение карты профилактических прививок

96. Обеспечение инфекционной безопасности

97. Алгоритм отработки обработки систем искусственной вентиляции легких ИВЛ

98. Алгоритм надевания СИЗ

99. Подготовка общехирургического набора инструментов

100. Подготовка набора инструментов для первичной хирургической обработки раны (ПХО), вскрытия абсцесса/флегмоны, трахеостомии, плевральной пункции, лапароцентеза (абдоминальной пункции).

Для реализации сценариев и симуляции реального взаимодействия пользователя с пациентом были разработаны механики манипуляций, требующиеся в сценариях настоящего технического решения. Список некоторых механик приведен в таблице 1.

Таблица 1 - Разработанные механики и их описание.

Механика	Описание
Введение препаратов шприцом (внутримышечно, подкожно, внутрикожно)	1. Открыть шкафчик, выбрать нужный препарат по названию; 2. Открыть ампулу, взять шприц, набрать в шприц препарат в нужном объеме; 3. Выбросить ампулу в правильный контейнер; 4. Пациент должен сидеть или лежать. Протереть место прокола спиртовой салфеткой, поднести шприц к пациенту к месту прокола и ввести нужным способом (внутримышечно, подкожно, внутрикожно); 5. Выбросить шприц и иглу в правильный контейнер.
Измерение ЧСС рукой	1. Подносим руку к запястью пациента; 2. Чувствуем пульс, считаем с течение 10 секунд.
Снятие ЭКГ	1. Здороваемся и предупреждаем о предстоящей процедуре; 2. Раздеваем пациента (если одет), оголяем грудь, ноги и руки, в положении лежа на спине; 3. Прикладываем электроды по схеме к их точкам, предварительно смочив гелем; 4. Записываем ЭКГ на пленку; 5. Снимаем электроды и протираем места их стояния сухой салфеткой.
Измерение АД	1. Предупредить о предстоящей процедуре; 2. Посадить пациента или лежа на спине, если в стационаре или ПИТ; 3. Надеть манжету тонометра на середину плеча; 4. Измерить АД; 5. Сообщить пациенту результат, зафиксировать его в карте.
Подсчет ЧДД	1. Посадить или положить пациента в удобное положение; 2. Поднести руку к запястью пациента, самому увидеть движения грудной клетки пациента и подсчитать их за 1 минуту.
Термометрия	1. Приготовит градусник, больной в положении сидя или лежа на спине; 2. Вставить градусник в подмышечную впадину больного, дождаться звукового сигнала (градусник электронный); 3. Вытащить градусник, считать показания, озвучить больному; 4. Записать температуру в карту, градусник протереть.
Подкожное введение инсулина шприц-ручкой	1. Взять шприц-ручку, выбрать нужное количество инсулина крутящейся манеткой на конце ручки; 2. Пациент в положении сидя или лежа на спине; протереть место инъекции спиртовой салфеткой 3. Надеть одноразовую иглу; 4. Поднести руку с шприц-ручкой к месту инъекции и уколоть; 5. Нажать на поршень (кнопка наверху шприц-ручки); 6. Убрать шприц-ручку, еще раз протереть место инъекции; 7. Снять одноразовую иглу и выкинуть в контейнер для игл.
Внутривенное капельное введение препарата	1. Взять пакет с препаратом, повесить на стойку для капельницы; 2. Открыть систему, упаковку выбросить в конейнер А; 3. Воткнуть один конец системы для капельниц в пакет с раствором, проследить чтобы уровень жидкости в системе достиг шприца, перекрыть; 4. Положить пациента на кушетку (если амбулаторный, если лежит в палате проследить чтобы лег на спину); 5. Наложить жгут; 6. Протереть место инъекции спиртовой салфеткой; 7. Уколоть иглу в вену, снять жгут, открыть систему, выбрать скорость введения; 8. После окончания вытащить иглу, придавить место инъекции салфеткой, попросить согнуть руку или наложить давящую повязку; 9. Снять иглу и выкинуть в контейнер для игл, выкинуть систему и пакет в контейнер В; 10. Снять СИЗ и перчатки; 11. Сделать отметку о выполнении.
Взятие крови вакуумной системой из периферической вены	1. Надеть СИЗ и перчатки; 2. Посадить пациента, руку положить на стол (если амбулаторный, если стационарный, то в положении лежа на спине); 3. Взять компоненты вакуумной системы, пробирку, подписать пробирку (или наклеить штрих-код); 4. Наложить жгут, выбрать место инъекции, протереть место инъекции спиртовой салфеткой; 5. вкрутить иглу в систему, снять колпачок, уколоть в вену, присоединить пробирку, дождаться, когда кровь наберется, убрать пробирку; 6. Вынуть из вены, придавить место инъекции спиртовой салфеткой, попросить пациента согнуть руку или наложить давящую повязку; 7. Снять и выкинуть иглу в контейнер для игл; 8. Отправить пациента на выход, объяснив, что повязку можно снять через 10 минут (если амбулаторный); 9. Снять СИЗ и перчатки, выкинуть их.
Определение глюкозы экспресс-методом	1. Надеть перчатки и СИЗ; 2. Позвать пациента и посадить (если амбулаторный), предупредить о предстоящей процедуре; 3. Протереть подушечку пальца спиртовой салфеткой и подождать минуту; 4. Открыть тест-полоску, вставить ее в глюкометр; 5. Уколоть палец пациента скарификатором, получить каплю крови, прислонить палец к тест-полоске; 6. Увидеть показания, сообщить пациенту; 7. Протереть палец спиртовой салфеткой; 8. Убрать полоску, выкинуть в контейнер В; 9. Снять перчатки, отправить пациента.
Взятие мазков (из зева, носа)	1. Позвать и посадить пациента (если амбулаторный), объяснить суть и методику выполнения процедуры; 2. Подписать пробирку (наклеить штрихкод), взять из пробирки палочку для мазка; 3. Попросить пациента открыть рот (если из зева); 4. Провести палочкой в носу/по задней стенке глотки, опустить палочку в пробирку.
Взятие мазка/соскоба на энтеробиоз из прямой кишки	1. Позвать пациента (если амбулаторный), объяснить суть процедуры; 2. Положить на бок к себе спиной и попросить согнуть ноги в коленях; 3. Взять в руки палочку из пробирки, поднести к прямой кишке, взять мазок; 4. Опустить палочку в пробирку; 5. Отпустить пациента.
Проведение пульсоксиметрии	1. Посадить пациента, (если амбулаторный); 2. взять пульсоксиметр, надеть его нужной стороной на палец; 3. Посмотреть результат, сказать пациенту, зафиксировать результат в карте.
Постановка периферического венозного катетера	1. Позвать и посадить пациента, попросить положить руку на стол (если амбулаторный), объяснить суть процедуры; 2. Осмотреть руки пациента, выбрать место постановки, наложить жгут; 3. Протереть место постановки катетера спиртовой салфеткой; 4. Поднести катетер к месту установки, провести на 1/3, вытащить иглу и провести катетер до конца закрыть катетер крышкой, зафиксировать пластырем.
Подача кислорода через маску/канюли	1. Взять маску либо канюли, подсоединить к выводу кислорода; 2. Надеть маску или канюли на пациента; 3. Включить подачу поворотом крана, выбрать требуемую скорость.
Наложение асептической повязки	1. Приготовить перевязочный материал; 2. Обработать края раны антисептиком; 3. Взять повязку, отклеить защитную пленку снизу, положить стерильную повязку на рану.
Катетеризация мочевого пузыря катетером фоллея	1. Приготовить катетер, шприц, мочеприемник, вазелин; 2. Надеть перчатки; 3. Протереть промежность пациента салфеткой с антисептиком; 4. Открыть упаковку с катетером и мочеприемником (выкинуть упаковки в контейнер А), соединить их; 5. Смазать кончик катетера вазелином, ввести катетер в уретру, убедиться, что в мочеприемник пошла моча, и вставить катетер до конца; 6. Набрать в шприц воздух, подсоединить к второму каналу катетера и ввести воздух (раздуть баллон); 7 Потянуть катетер на себя пока не упрется; 8. Посмотреть количество мочи, отметить его в карте.
Катетеризация мочевого пузыря катетером Нелатона	1. Приготовить катетер, шприц, мочеприемник, вазелин; 2. Надеть перчатки; 3. Протереть промежность пациента салфеткой с антисептиком; 4. Открыть упаковку с катетером и мочеприемником (выкинуть упаковки в контейнер А), соединить их; 5. Смазать кончик катетера вазелином, ввести катетер в уретру, убедиться, что в мочеприемник пошла моча, и вставить катетер до конца; 6. Дождаться пока моча перестанет выходить, удалить катетер и мочеприемник, отметить количество мочи в мочеприемнике, выкинуть их в контейнер В; 7. Отметить количество эвакуированной мочи в карте.
Санация трахеобронхиального дерева	1. Подготовить отсасыватель, катетер, шприц с физраствором; 2. Подсоединить катетер к отсосу, включить отсос; 3. Открыть клапан для введения санирующего катетера, ввести его, сделать несколько обратно-поступательных движений; 4. Вытащить катетер, закрыть клапан.
Проведение сердечно-легочной реанимации	1. Зафиксировать остановку кровообращения (нет пульса) по монитору или отсутствию пульса на шее; 2. Положить пациента в положение лежа на спине, опустить головной конец кровати если поднят, подложить валик под лопатки, слегка запрокинуть голову (тройной прием Сафара); 3. Начать непрямой массаж сердца и вентиляцию легких маской с мешком Амбу; 4. При наличии автоматического дефибриллятора - приложить электроды дефибриллятора к соответствующим местам на грудной стенке, дождаться сигнала прибора и при необходимости разряда; 5. Продолжать СЛР до восстановления пульса.
Уход за дренажом	1. Приготовить укладку для перевязки, налить антисептик в банку, перевести пациента в положение лежа на спине; 2. Отклеить повязку вокруг дренажа и выкинуть ее в контейнер В; 3. Оценить состояние кожи вокруг дренажа (что нет покраснения, отека); 4. Обработать кожу вокруг дренажа антисептиком - обмакнуть ватную палочку в раствор антисептика и провести ей в области кожи вокруг дренажа; 5. Взять самоклеящуюся повязку, отклеить защитный слой, поместить ее на дренаж.
Уход за пролежнями	1. Приготовить укладку для перевязки, налить антисептик в открытую банку; 2. Повернуть пациента в положение на боку спиной к себе; 3. Отклеить старую повязку, оценить состояние пролежня; 4. Обработать кожу вокруг антисептиком, в зависимости от глубины и степени пролежня позвать врача (если пролежень с гноем, кровотечением или сильным покраснением вокруг) или наклеить новую повязку.
Уход за мочевым катетером	1. Приготовить все необходимое; 2. Положить пациента в положение лежа на спине и согнуть ноги в коленях, подстелить салфетку; 3. Протереть стерильной салфеткой место стояния катетера и сам катетер (если есть, то делаем отметку и зовем врача); 4. Оценить наличие признаков воспаления вокруг уретры, убедиться, что трубки не пережаты.
Уход за колостомой	1. Приготовить все необходимое; 2. Осмотреть калоприемник на предмет герметичности, если все герметично, то на этом кейс закончен; 3. Если негерметичен - отклеить его; 4. Протереть кожу вокруг салфеткой с хлоргексидином, потом сухой салфеткой, потом спиртовой салфеткой; 5. Визуально оценить состояние кожи и кишки, при необходимости позвать врача; 6. Приклеить новый калоприемник, закрыть его.
Проведение туалета раны	1. Надеть СИЗ, приготовить все необходимое; 2. Осмотреть старую повязку, снять ее, визуально оценить состояние раны, при необходимости позвать врача (покраснение и отек послеоперационной раны, гной из раны, повязка промокла гноем); 3. Обработать края раны антисептиком, приклеить новую повязку; 4. Сделать отметку о выполнении с описанием.
Очистительная клизма	1. Приготовить кружку Эсмарха, (подвесить и заполнить водой), надеть перчатки и фартук; 2. Взять наконечник, смазать вазелином, присоединить к системе, спустить воздух из системы; 3. Положить пациента в положение лежа на боку (допустимо лежа на спине с согнутыми в коленях ногами); 4. Ввести наконечник клизмы в анальный канал, открыть систему, проследить, чтобы вода пошла, дождаться, когда вода вся уйдет; 5. Попросить пациента 10 минут полежать, снять наконечник и замочить в емкости с дез. раствором, систему и кружку Эсмарха утилизировать в контейнер В, снять перчатки и фартук.
Подготовка наборов инструментов	1. Берем специальный лоток, в него складываем необходимое содержимое (в зависимости от набора) из списка или из лежащего на столе: наборы салфеток, инструменты, и т.д.; 2. После того как сложили все необходимое помещаем в пакет для стерилизации и запечатываем.
Наложение иммобилизирующих шин	1. Выбрать шину нужной длины в зависимости от пострадавшей конечности, пациент в положении сидя (если сломана рука) или лежа (если нога); 2. Положить конечность на шину, фиксировать бинтами.

Реализация вышеуказанных и подобных механик и взаимодействий с пациентами и инструментами возможна, например, с помощью контроллеров устройства Oculus Quest 2. В каждом сценарии механики реализованы с достижением максимального соответствия их с реальными движениями человека при осуществлении подобных манипуляций в реальности. Манипуляции и взаимодействия пользователя, означающие захват предметов или другое управления, отличное от привычного в реальности, заменяется на нажатия кнопок на устройстве ввода контроллера Oculus Quest 2. Реализация решения в целом возможна посредством автономных VR-систем (ОС: Android, CPU: Qualcomm Snapdragon XR2, Оперативная память: от 6 ГБ, ПЗУ: 64 ГБ).

Механика оценки действий пользователя разработана с учетом ключевых этапов сценария и ожидаемых действий на каждом этапе.

Ключевые этапы, которые можно выделить в каждом сценарии:

• Диалог с пациентом.

• Проведение манипуляций с пациентом.

• Реакция на ответы и состояние пациента.

• Назначение верных/неверных (ненужных) препаратов/лечения/исследований.

Также к критериям оценки относится учет скорости выполненных действий, их правильность и диапазоны параметров, из которых нельзя выходить за время работы в симуляторе в каждом кейсе. После завершения сценария или этапа пользователю предоставляется обратная связь по его результатам.

Базовая схема алгоритма системы оценки действий пользователя приведена на фигуре 10.

При этом для сценариев критерии оценки и отслеживаемые действия пользователя могут быть различные. Блоки “Сравнение с ожидаемыми действиями” и “Запись ошибок и отклонений” имеют различный вид, в зависимости от сценария и набора исходных параметров. В результате сценарий по оценке и набор показателей и ожидаемых действий пользователя, влияющий на результат для кейсов, может быть уникальный. Были разработаны логические схемы для системы оценки различных заболеваний, например, ангина, гипогликемия и др. Пример логической схемы приведен на фигуре 11.

В результате каждого выполненного сценария пользователь получает:

• Оценку: это может быть процентное значение, баллы или другая метрика, которая отражает его производительность.

• Детализированную обратную связь: Список выполненных правильно действий, допущенные ошибки.

• Статистику: Время, дата выполнения и другие количественные метрики

Пример реализации настоящего технического решения.

Обучающемуся пользователю, в режиме реального времени, на устройстве отображения (например, в очки виртуальной реальности), транслируется анимированный интерактивный пациент (например, см. фиг. 6) и динамическое виртуальное окружение. Анимированный интерактивный пациент располагается в динамическом виртуальном окружении (например, см. фиг. 1), и генерируется вычислительной системой (например, системой виртуальной реальности) за счет виртуальной модели пациента, которая реализована на основе библиотеки сценариев по сестринскому делу.

Обучающийся пользователь, в ходе практической отработки профессиональных медицинских навыков (например, см. фиг. 8), взаимодействует с анимированным интерактивным пациентом (практическим образом осуществляет манипуляции с пациентом, на основе описанных ранее механик и сценариев), а также с динамическим виртуальным окружением и виртуальными инструментами. Под основными вариациями пользовательских взаимодействий можно учитывать: диалог пользователя с виртуальным пациентом; проведение манипуляций с виртуальным пациентом; реакция пользователя на ответы и состояние виртуального пациента; назначение пользователем верных/неверных (ненужных) препаратов/лечения/исследований.

Взаимодействие обучающегося с анимированным интерактивным пациентом возможно посредством, по меньшей мере, одного устройства ввода, (например, посредством датчиков с оптическим трекингом пальцев или иных устройств ввода). Все взаимодействия пользователя с анимированным интерактивным пациентом, с устройства ввода поступают в вычислительную систему, где осуществляется анализ всех действий/бездействий обучающегося пользователя (осуществляется сравнение сценария с действиями пользователя). В ответ на все действия/бездействия обучающегося пользователя, вычислительная система генерирует и воспроизводит на устройстве отображения аудио и видео поток в виде двигательных, речевых и мимических реакций анимированного интерактивного пациента (с возможностью визуализации патологических изменений в его состоянии в соответствии со сценарием).

Дополнительно, все манипуляции обучающегося пользователя с анимированным интерактивным пациентом, в рамках сессии и сценария, фиксируются и записываются в локальную базу данных. На основе зафиксированных и сохраненных данных, в конце сессии обучения и/или отработки сценария, вычислительная система осуществляет оценку правильности выполненных действий обучаемого пользователя. Данный этап осуществляется путем сравнения сохраненных действий и манипуляций пользователя с соответствующими, заранее установленными, корректными действиями и манипуляциями, заложенными в библиотеку сценариев.

В настоящих материалах заявки было представлено предпочтительное раскрытие осуществление заявленного технического решения, которое не должно использоваться как ограничивающее иные, частные воплощения его реализации, которые не выходят за рамки испрашиваемого объема правовой охраны и являются очевидными для специалистов в соответствующей области техники.

Claims (5)

1. Способ практического обучения среднего медицинского персонала, включающий этапы, на которых: обучающемуся пользователю, в режиме реального времени, на устройстве отображения транслируется анимированный интерактивный пациент, расположенный в динамическом виртуальном окружении, который генерируется вычислительной системой за счет виртуальной модели пациента, которая реализована на основе библиотеки сценариев по сестринскому делу, в свою очередь обучающийся пользователь в ходе практической отработки профессиональных медицинских навыков взаимодействует с анимированным интерактивным пациентом, посредством, по меньшей мере, одного устройства ввода, связанного с вычислительной системой, при этом при взаимодействии обучающегося пользователя с анимированным интерактивным пациентом вычислительная система анализирует действия обучающегося пользователя и в ответ на все его действия воспроизводит аудио- и видеопоток в виде двигательных, речевых и мимических реакций анимированного интерактивного пациента с возможностью визуализации патологических изменений в его состоянии, причем все действия обучающегося пользователя фиксируются и записываются в локальную базу данных, а в конце сессии обучения на основе ранее сохраненных данных вычислительная система осуществляет оценку правильности выполненных действий обучаемого пользователя, осуществляя сравнение сохраненных действий и манипуляций пользователя с соответствующими заранее установленными корректными действиями и манипуляциями, заложенными в библиотеку сценариев по сестринскому делу, причем вычислительная система оценивает правильность выполненных действий пользователя дополнительно с учетом скорости выполненных действий, на основе временных диапазонов, из которых нельзя выходить за время сессии; при этом обучающийся пользователь в ходе практической отработки профессиональных медицинских навыков взаимодействует с анимированным интерактивным пациентом посредством виртуальных медицинских инструментов, причем виртуальные инструменты содержат логику с правилами их использования для осуществления механик, заложенных в сценариях, при этом каждый виртуальный инструмент связан с системой оценки для дальнейшей проверки верного его использования в зависимости от сценария; при этом в результате каждого выполненного сценария получают: оценку, заключающуюся в процентном значении или баллах; список выполненных правильно действий и допущенных ошибок; статистику, характеризующую время, дату выполнения.

2. Способ по п.1, в котором устройство отображения - это очки виртуальной реальности.

3. Способ по п.1, в котором вычислительная система - это система виртуальной реальности.

4. Способ по п.1, в котором система виртуальной реальности осуществляет трекинг очков пользователя в пространстве и трекинг контроллеров пользователя в пространстве.

5. Способ по п.1, в котором пользователь взаимодействует с анимированным интерактивным пациентом посредством датчиков с оптическим трекингом пальцев.