Медицинские тренажёры
Всегда знал, что медики учатся на трупах. Однако все равно было жутковато про это слышать недавно от племянника, который недавно закончил медицинский институт. Для них это просто «вещь».
А ведь есть же альтернатива!
Когда речь заходит об обучении новых докторов, значение практических занятий трудно переоценить. Чем больше они тренируются, тем лучше для них и безопасней для их будущих пациентов. Однако, как бедным хирургам оттачивать свое мастерство, если они еще не совсем созрели для того, чтобы оперировать реальных пациентов?
Проблема решается при помощи «синтетических тел» – очень сложных структур, анатомически точных кукол. Более ранние модели этих кукол тоже выглядят достаточно жутко, но до этого «солдата» им очень далеко. Благодаря новым технологиям синтетических пациентов нового поколения можно запрограммировать на различные заболевания или травмы и дальше «лечить» их соответствующим образом.
Помните, не так давно многих шокировало видео, где Медведева привели в зал, где якобы делают операции или рожают, а это оказалось всего навсего тренировка медиков на симуляторах.
Сложной для решения задачей при обучении хирургов до сих пор является освоение студентами практических навыков до момента выполнение реальных операций. Ранее самым простым и эффективным способом решения этой задачи были операции, производимые в виварии. За последние годы на рынке появились электронные симуляторы, позволяющие моделировать ход операции, полностью повторяя реальные реакции тканей организма на действия хирурга. Такой подход позволяет снизить риски и стоимость обучения хирургов как традиционным операциям, так и новым малоинвазивным методам лечения, таким как лапароскопическая холецистэктомия. При этом обеспечивается объективность при оценке результатов операции, позволяющая провести квалифицированную сертификацию специалиста.
Применяемые для обучения медиков симуляторы могут моделировать огромное количество заболеваний, имитировать различные реакции организма: кашель, потливость, пульс, температуру, реакцию зрачка на свет и другие. Некоторые медицинские роботы-симуляторы могут издавать звуки и разговаривать, что помогает врачам лучше обучаться диагностике.
Множество видов электронных и программных симуляторов могут использоваться для различных направлений обучения. Это индивидуальное обучение хирургии или тренировка группы с целью координации командной работы, обучение методам диагностики (например, обучение УЗИ или гибкой эндоскопии, кардиодиагностике). В зависимости от потребностей бучения, симуляторы могут воспроизвести реакцию организма в обычных условиях или экстремальной обстановке. Одновременно возможна имитация хирургического инструмента, эндоскопа или катетеров. При этом в ходе обучения всегда можно сделать паузу, остановив тренажер, и обсудить результаты работы студента, повторить определенные действия, нуждающиеся в закреплении. Симуляционное обучение упрощает контроль качества умений и знаний, разбор ошибок. Зачастую медицинские симуляторы применяются при подборе кадров в медчуреждения, чтобы оценить уровень профессиональных знаний соискателя.
История медицинской симуляции насчитывает многие тысячелетия и неразрывно связана с развитием медицинских знаний, ходом научнотехнического прогресса и военными заказами. Так, успехи химической промышленности обусловили появление пластмассовых манекенов, прогресс компьютерных технологий предопределил создание виртуальных тренажеров и симуляторов пациента. Многие современные проекты по созданию симуляторов имели прикладное военное значение и финансировались оборонными ведомствами.
В настоящее время мало что известно о средневековых медицинских тренажерах, и первыми документальными свидетельствами и изделиями, дошедшими до наших дней, стали французские родовые фантомы XVIII века. Анжелика де Кюдрэ (Angélique Marguerite Le Boursier du Coudray, 1712-1789), вошедшая в историю как Мадам дю Кудрэ, придумала собственную методику симуляционного тренинга повитух с помощью фантома. Будучи рожденной в семье выдающихся медиков, она стала главной accoucheuse в Оте́ ль-Дьё де Пари́ (Hôtel-Dieu de Paris, «Парижский божий приют») — старейшей и единственной тогда общественной больнице Парижа. По ее эскизам была изготовлена «Машина» для демонстрации и отработки родового пособия, впоследствии знаменитая во всей Европе.
В 1758 она была одобрена Французской Академией Хирургов в качестве учебного пособия. Симулятор родов был сложным устройством и стоил целых 300 ливров – он изготавливался из хлопка и кожаных ремней, для дополнительной реалистичности тазовое кольцо формировалось с помощью вставленных в него человеческих костей. Меняя натяжение кожаных ремней можно было имитировать сложные роды с затрудненной проходимостью родовых путей. Голова плода снабжена пальпируемым носом, вышитыми глазами, нарисованными волосами и открытым ртом с языком. В рот плода можно было ввести два пальца на глубину до 5 см. Эти детали были важны для диагностики положения плода и отработки оказания родового пособия. Курсантам в начале занятия демонстрировалось родовое пособие при родах в головном или тазовом предлежаниях на фантоме, а затем они уже самостоятельно отрабатывали эти навыки, чтобы по окончании курса подтвердить свое мастерство – также на фантоме.
Когда машину продемонстрировали французскому королю Людовику XV, тот был настолько впечатлен очевидной практической ценностью изделия, что высочайше повелел Анжелике дю Кудрэ заняться обучением акушерок всей Франции. «Анжелика и Король» оказали Франции огромную услугу – за 25 лет просветительской деятельности Мадам дю Кудрэ удалось обучить около 5 тысяч повитух и свыше 500 хирургов. Заслуги ее были оценены Францией по достоинству, и в старости она получала от государства пенсию в размере 3 тысяч ливров. В дальнейшем и другие индустриальные державы стали уделять внимание подготовке врачей и среднего медицинского персонала с помощью фантомов и манекенов. Так, независимо от Мадам дю Кудрэ сходный симулятор родов был изобретен британским акушером Смелли (тем, что впервые измерил диагональную конъюгату таза, сконструировал краниотомические ножницы и гнутые щипцы с «английским» замком и разработал «приём Смелли» при тазовом предлежании плода). До наших дней дошли подобные изделия конца XIX – начала XX века, произведенные в Германии, Англии, Японии – прежде всего предназначенные для изучения анатомии и отработки сестринских навыков.
С развитием химии полимеров и появлением электроники возникли предпосылки для создания современных пластиковых манекенов с электронным управлением. Не случайно, одним из первых их изготовителей стала фирма Асмунда Лаэрдала (Asmund Laerdal), производившая в те времена резиновые игрушки. Питер Сафар (Peter Safar), заведующий анестезиологией Городской больницы города Балтимор, США, разработал принципы СЛР (сердечно-легочной реанимации) и для мнемонического запоминания разбил процесс на три этапа: A (Airway – Дыхательные пути), B (Breathing — Дыхание) и C (Chest compressions – массаж грудной клетки); Ресаски Энн, ее модификации, слепок с посмертной маски Лаэрдал, Норвегия, 1960 В 1957 Питер Сафар опубликовал книгу «ABC of Resuscitation», где подробно изложил основы СЛР, буквально перевернувшие представления о принципах оказания неотложной помощи.
Его работа обратила на себя внимание врачей во всем мире, в том числе и в Норвегии. Доктору Бьорну Линду (Bjorn Lind) удалось воодушевить своим рассказом о новейшем медицинском открытии своего знакомого, норвежского предпринимателя Асмунда Лаэрдала. Он, убежденный своим другом, изготовил первый опытный образец манекена для отработки приемов искусственного дыхания. Пособие было представлено медицинской общественности в 1960 году. Изобретатель СЛР Петер Сафар дал изделию высокую оценку, в дальнейшем по его предложению в манекен была встроена пружина, имитирующая сопротивление грудной клетки, что позволило отрабатывать полный цикл навыков СЛР. Поскольку лицо манекена было изготовлено с гипсового слепка лица неизвестной французской девушки, утонувшей в реке Сена в XIX веке, манекен получил торговое название «Ресаски Энн» (англ. Resusci Anne – «Оживленная Анна»). Реаниматологи в шутку называют Ресаски Энн «самой часто целуемой девушкой всех времен».
Первый компьютерный симулятор человека в полный рост для обучения анестезии был спроектирован в Университете Южной Калифорнии в середине шестидесятых, примерно в то же время, когда там появились первые программы по стандартизированным пациентам (см. далее). Инженер, д.т.н. Стефан Абрахамсон (Stephen Abrahamson) и врач-терапевт Джадсон Денсон (Judson Denson) в сотрудничестве с корпорацией Аэроджет Дженерал (Aerojet General Corp.) разработали SIM 1; также в литературе встречается написание Sim One. Финансовым стимулом для конструирования симулятора был поиск компанией Аэроджет разработок в альтернативных, мирных областях в связи с сокращением средств, выделяемых на военные нужды. Функциональные особенности симулятора SIM 1 включали в себя моргание глаз, зрачки переменного диаметра, выдвигающуюся нижнюю челюсть. Грудная клетка симулятора двигалась при дыхании, сердцебиение было синхронизировано с пульсом на височной и сонной артериях и соответствовало давлению крови. Симулятор реагировал на лекарственные препараты из обширного списка и предполагал отработку выполнения приемов восстановления проходимости дыхательных путей. Симулятор управлялся гибридным аналого-цифровым компьютером «с объемом памяти в 4096 слов». К сожалению, изобретатели на четверть века опередили свое время. Манекен изготовили в единственном экземпляре, он так и не получил широкого признания: в те времена компьютеры были слишком дороги и маломощны, а медицинские школы не признавали иных способов обучения, кроме как у постели больного.
Чуть позже, в 1968 году в Универ — ситете г. Майами, Флорида, США был сконструирован манекен для отработки навыков диагностики состояния сердечно-сосудистой системы. Его создатель, доктор Майкл Гордон (Michael Gordon), назвал тренажер Харви (Harvey) в честь своего учителя. Модель воспроизводила различные вари — анты дыхания, пульса, кровяного давления, шумов и тонов сердца, соответствующих 25 различным сердечно-сосудистым патологиям. Это было весьма сложное электромеханическое устройство, укрепленное на неподвижном ящике метровой высоты, содержавшем в себе моторы, рычаги, трансмиссии и электрические детали. Позднее, по мере развития технологий были выпущены сходные с ним модели, например, японский Simulator K. Сам же манекен Харви выпускается и поныне, разумеется, в более совершенном варианте, с исполь — зованием современной компьютер — ной техники; в настоящее время число воспроизводимых патологий доведено до 30.
В начале 2000-х годов словно прорвало плотину — рост симуляционных технологий стал лавинообразным, охватывая все больший спектр медицинских специальностей. Все их перечислить невозможно, поэтому приведем лишь несколько примеров. Д-р Стив Доусон (Steve Dawson), руководитель исследовательской группы SimGroup в Массачусетс Дженерал Хоспитал (Бостон, США), опубликовал в 2000 году данные о разработанном совместно с японской компанией Мицубиси Электроник (Mitsubishi Electronics) симуляторе для тренинга по интервенционной кардиографии. В дальнейшем разработка была приобретена шведской компанией Mentice и сегодня этот виртуальный тренажер широко известен под торговой маркой VIST, предлагая более 20 групп симуляционных упражнений по ангиографии различных органов и систем.
Израильская компания MedSim (основана в 1995) еще до приобретения симулятора пациента CASE-Eagle занялась разработкой виртуального тренажера ультразвуковой диагностики UltraSim. Его первые модели были проданы в 1997 году, а после того как в 2000 году производство симулятора пациента прекратилось, фирма сконцентрировалась на собственном изобретении. За первую декаду XXI века были сконструированы виртуальные тренажеры по стоматологии, нейрохирургии, ортопедии, артроскопии, хирургии глазных и ЛОР-болезней. Сейчас уже трудно назвать специальность, в которой бы не существовал виртуального симулятора для отработки той или иной манипуляции, вмешательства.
В наши дни сотни роботов-симуляторов и тысячи манекенов ежегодно вступают в строй армии виртуальных пациентов и поступают «на лечение» в симуляционные центры по всему миру. Начиная с 2007 года Сенатом США трижды принимался Закон о государственном финансировании развития симуляционных технологий в медицинском образовании. В Европе на учредительном съезде (1994 году в Копенгагене) было создано Европейское общество симуляционного обучения в медицине SESAM (Society in Europe for Simulation Applied to Medicine), которое с тех проводит авторитетные конференции. Позднее было создано международное Общество Симуляции в Здравоохранении SSIH (Society for Simulation in Healthcare) со штаб-квартирой в Миннеаполисе, США, которое также проводит ежегодные конференции по симуляционному обучению в здравоохранении (IMSH), но уже на американском континенте. Помимо этого общество осуществляет добровольную сертификацию симуляционных центров и издает журнал «Симуляция в здравоохранении» (главный редактор журнала — пионер симуляционных технологий Дэвид Габа, профессор, руководитель симуляционного центра Стэнфордского Университета).
В России общественное объединение, призванное решать сходные задачи, было организовано в феврале 2012 года — на учредительном съезде создано «Российское общество симуляционного обучения в медицине», РОСОМЕД. Общество проводит научно-практические мероприятия, съезды. Печатным органом общества стал издающийся с 2008 года журнал «Виртуальные технологии в медицине» (главный редактор академик Кубышкин В.А.).
Источники:
Умирающий солдат — медицинский тренажер, достойный самого жуткого фильма ужасов
http://rosomed.ru/kniga/istoria_simulationnogo_obucheniya.pdf
http://www.eksword.ru/mediczina/istoriya-poyavleniya-i-razvitiya-medicinskih-trenazherov-i-simulyatorov.shtml
Взято: masterok.livejournal.com