ES2873698T3 - Simulador de paciente - Google Patents

Abstract

Simulador de paciente, en particular un simulador de bebé prematuro, bebé recién nacido o niño, que comprende una réplica de tórax, un simulador pulmonar y una réplica de tráquea anatómica que conduce al simulador pulmonar, en el que la réplica de tórax presenta una réplica de caja torácica con por lo menos un elemento de caja torácica que puede subirse y bajarse para simular una subida y una bajada de la caja torácica, caracterizado por que dicho por lo menos un elemento de caja torácica que puede subirse y bajarse interactúa con un mecanismo de subida y bajada que puede activarse independientemente del simulador pulmonar y el elemento de caja torácica que puede subirse y bajarse es accionado por un mecanismo de subida y bajada mecánicamente independiente del simulador pulmonar, de manera que la subida y la bajada de la caja torácica puedan ser simuladas independientemente del estado actual del simulador pulmonar, en el que el accionamiento del elemento de caja torácica que puede subirse y bajarse está configurado preferentemente como un accionamiento neumático, hidráulico o eléctrico.

Description

DESCRIPCIÓN

Simulador de paciente

La invención se refiere a un simulador de paciente, en particular un simulador de bebé prematuro, bebé recién nacido o niño, que comprende una réplica de por lo menos una parte del cuerpo de un paciente humano.

Dado que la asistencia a un bebé prematuro o recién nacido enfermo de manera crítica es un evento relativamente infrecuente, necesita una actuación rápida, meditada y estructurada del personal médico, por lo que se producen repetidamente problemas en la implementación de los tratamientos médicos y la colaboración en el equipo. Si en la asistencia a un bebé prematuro o recién nacido con su vida en peligro no se toman las medidas correctas, esto puede presentar una influencia de por vida en el desarrollo adicional del niño. Por tanto, precisamente en la pediatría, la realización de entrenamientos de simulación es una obligación ética. Sólo de ese modo pueden adquirirse las experiencias y las destrezas necesarias para la asistencia a bebés prematuros o recién nacidos enfermos de manera crítica, sin poner en peligro la vida o la salud de los pacientes. La exigencia de calidad de la medicina actual requiere que también se realice un entrenamiento para eventos infrecuentes, para, por un lado, salvar la vida y, por otro lado, mejorar la calidad de vida después de una situación de emergencia.

Actualmente, los maniquíes de bebés lactantes y recién nacidos disponibles no permiten la simulación de muchas patologías debido al tamaño reducido y la miniaturización requerida de ese modo de los elementos de técnica y control. Además, los maniquíes de simulación de este tipo carecen habitualmente de realismo, con lo que las manipulaciones realizadas en el maniquí no mejoran automáticamente las actividades en la realidad.

El documento WO2016/030393A divulga un simulador de paciente que comprende una réplica de tórax, un simulador pulmonar y una réplica de tráquea anatómica que conduce al simulador pulmonar, en el que la réplica de tórax presenta una réplica de caja torácica con por lo menos un elemento de caja torácica que puede subirse y bajarse para simular una subida y una bajada de la caja torácica.

El documento US4850876A describe un simulador de paciente con una réplica de tórax y el documento US5584701A da a conocer un simulador de paciente que presenta un simulador pulmonar.

En el documento WO2012/155283A1, se describe un simulador pulmonar que está dotado de por lo menos una cámara de aire que está configurada, por ejemplo, como un fuelle de silicona, para simular lo mejor posible la función pulmonar en la enfermedad, así como en el estado sano. En el modelo pulmonar divulgado en el documento WO2012/155283A1 resulta desventajoso que el mismo no pueda disponerse dentro de un simulador fiel al natural (maniquí) debido a su tamaño, sino que se encuentra fuera del maniquí.

Por tanto, la presente invención tiene como objetivo mejorar un simulador de paciente, en particular un simulador de bebé prematuro, en el sentido de que se mejore el realismo y se posibilite la simulación de los más diversos estados patológicos también en una realización compacta para la simulación de bebé prematuro. Para alcanzar este objetivo, la invención según un primer aspecto prevé un simulador de paciente según la reivindicación 1, en particular un simulador de bebé prematuro, bebé recién nacido o niño, que comprende una réplica de tórax, un simulador pulmonar y una réplica de tráquea que conduce al simulador pulmonar, en el que la réplica de tórax presenta una réplica de caja torácica con por lo menos un elemento de caja torácica que puede subirse y bajarse para simular una subida y una bajada de la caja torácica, en el que dicho por lo menos un elemento de caja torácica que puede subirse y bajarse interactúa con un mecanismo de subida y bajada que puede activarse independientemente del simulador pulmonar.

Por consiguiente, la invención se basa en configurar el simulador pulmonar y la simulación de la subida y la bajada de la caja torácica como unidades separadas funcionalmente que pueden activarse por separado una respecto a la otra para realizar operaciones de simulación. A este respecto, por un simulador pulmonar ha de entenderse la réplica de los parámetros mecánicos de respiración básicos de un ser humano, tal como en particular de la resistencia al flujo de las vías respiratorias (resistencia) y de la dilatabilidad del pulmón (distensibilidad). En el caso más sencillo, un simulador pulmonar comprende una conexión en serie neumática de una resistencia y una distensibilidad. El simulador pulmonar sirve para estados distintos del pulmón de un paciente, por ejemplo, en cuanto a simular la resistencia y la distensibilidad, lo que es muy ventajoso en particular para ejercitar la respiración artificial mecánica con ayuda de un simulador de paciente en un respirador verdadero. Para posibilitar en este contexto una intubación endotraqueal, el simulador de paciente comprende según la invención una réplica de tráquea que conduce al simulador pulmonar, así como preferentemente una réplica de laringe anatómica.

En formas de realización convencionales de simuladores de paciente se trata de un modelo pulmonar neumático, la mayoría de las veces un cuerpo hueco elástico que está conectado con una fuente de presión de respiración espontánea, para llenar y vaciar de manera periódica el cuerpo hueco de manera correspondiente a la respiración simulada, con lo que el cuerpo hueco se dilata y se contrae de manera periódica. La réplica de tórax está configurada en las realizaciones convencionales con un elemento de caja torácica que puede subirse y bajarse, bajo el que está dispuesto el cuerpo hueco elástico del simulador pulmonar, de modo que la subida de la caja torácica se efectúa mediante la presión del cuerpo hueco que se dilata y la bajada de la caja torácica mediante el retorno elástico del elemento de caja torácica o del cuerpo hueco. Por consiguiente, el movimiento de la caja torácica está acoplado directamente a la simulación de respiración espontánea y a la respiración artificial del simulador pulmonar.

A diferencia de ello, la subida y la bajada de la caja torácica en la configuración según la invención puede simularse independientemente del estado actual del simulador pulmonar, porque el elemento de caja torácica que puede subirse y bajarse se acciona por un mecanismo de subida y bajada independiente mecánica o corporalmente del simulador pulmonar. Por consiguiente, el simulador pulmonar y la subida y la bajada de la caja torácica están configurados como unidades separadas funcionalmente, que pueden activarse por separado una respecto a la otra para realizar operaciones de simulación. De esta manera, pueden simularse de manera realista no sólo estados fisiológicamente normales, sino también distintos estados patológicos y crearse posibilidades de ejercicios ampliadas para el participante en los ejercicios. Además, se crea la posibilidad de disponer el simulador pulmonar o componentes individuales del mismo en una posición que no sea directamente debajo del elemento de caja torácica que puede subirse y bajarse, con lo que se facilita una disposición que ahorra espacio. Una configuración preferida de la invención prevé en este contexto que el simulador pulmonar esté dispuesto dentro de la réplica de tórax y/o dentro de una réplica de abdomen. En particular, el simulador pulmonar o componentes individuales del mismo pueden disponerse dentro de la réplica de abdomen.

La activación independiente del mecanismo de subida y bajada ofrece la ventaja adicional de que los movimientos de subida y bajada pueden visualizarse de manera sencilla en una interfaz gráfica de usuario mostrada en una pantalla de un aparato, como por ejemplo de un PC. A este respecto, la interfaz gráfica de usuario comprende preferentemente una visualización gráfica del paciente simulado, en la que la interfaz gráfica de usuario interactúa con el simulador de paciente, o un dispositivo de control que activa el mismo, de tal manera que en la interfaz gráfica de usuario se visualiza una subida y una bajada de la caja torácica del paciente visualizado, que es sincrónica con la subida y la bajada de la caja torácica causada por el mecanismo de subida y bajada del simulador de paciente.

Para simular estados fisiológicamente normales del sistema respiratorio, en particular del pulmón, el mecanismo de subida y bajada de la réplica de tórax se activa de modo que dicho por lo menos un elemento de caja torácica que puede subirse y bajarse sube y baja de manera sincrónica con el llenado y el vaciado de aire del simulador pulmonar. Este es el caso en particular al realizar ejercicios de respiración artificial con el simulador de paciente, como por ejemplo ejercicios de respiración artificial con máscara y bolsa de respiración artificial. A este respecto, puede aplicarse respiración artificial al simulador preferentemente cuando la cabeza se encuentra en la posición neutra y la máscara de respiración artificial está correctamente estanqueizada. Cuando la caja torácica sube entonces en el simulador, de ese modo el usuario puede reconocer (de manera correspondiente a la realidad) que se aplica respiración artificial de manera efectiva. Para implementar técnicamente una simulación de este tipo está previsto preferentemente que el simulador pulmonar presente por lo menos una cavidad, preferentemente dos cavidades, concretamente una para simular el pulmón derecho y una para simular el pulmón izquierdo, que puede o pueden llenarse (preferentemente mediante la réplica de tráquea) con aire de un respirador, en la que están previstos sensores de presión para medir la presión en la(s) cavidad(es). Las señales del/de los sensor(es) de presión se alimentan preferentemente a un dispositivo de control para activar el mecanismo de subida y bajada de la réplica de tórax, para subir y bajar dicho por lo menos un elemento de caja torácica que puede subirse y bajarse en función de las señales de presión. Los sensores de presión están dispuestos y configurados preferentemente para determinar la presión de respiración artificial y el volumen de respiración artificial. Con este fin, dicha por lo menos una cavidad del simulador pulmonar, que está configurada preferentemente como cavidad de paredes rígidas, está configurada de manera ajustable en volumen. El volumen puede adaptarse de manera dinámica según los fundamentos físicos de la distensibilidad y la resistencia. El cálculo del volumen actual se basa, por ejemplo, en un algoritmo adaptado dentro de un microcontrolador. Para ajustar los parámetros respiratorios fisiológicos y patológicos del simulador pulmonar está previsto preferentemente un accionamiento eléctrico.

Alternativamente, el pulmón también puede realizarse de manera pasiva. Para ello, la cámara se realiza de manera flexible, por ejemplo, como cámara con un lado abierto que se reviste con una membrana flexible. A este respecto, la extensión de la membrana en función de la presión de respiración artificial permite la simulación del volumen corriente. Mediante la elección del grosor, del material o de la capacidad de ajuste de la tensión de la membrana puede adaptarse la distensibilidad del pulmón a un equivalente comparable de manera real.

En relación con la simulación de estados patológicos, el síndrome de dificultad respiratoria es de especial importancia. En el marco de un síndrome de dificultad respiratoria se dificulta una respiración y una ventilación efectivas de los pulmones. Debido a la presión negativa en el pulmón, que sólo puede llenarse con aire de manera deficiente, el diafragma se desplaza en la dirección de la caja torácica. La caja torácica apenas sube y baja aparentemente al contraer el diafragma. De esta manera, se crea la impresión de una respiración invertida o una respiración paradójica, dado que la caja torácica baja al inspirar y sube aparentemente al espirar. Mediante el movimiento opuesto del abdomen se refuerza aún esta impresión. La simulación de una respiración invertida se posibilita en el marco de la invención mediante el control independiente del simulador pulmonar del mecanismo de subida y bajada de dicho por lo menos un elemento de caja torácica que puede subirse y bajarse, en la que la unidad de control del mecanismo de subida y bajada está prevista para subir dicho por lo menos un elemento de caja torácica cuando se simula una espiración, y bajarlo cuando se simula una inspiración. De manera complementaria, puede estar previsto que una réplica de abdomen del simulador de paciente presente una placa ventral que puede subirse y bajarse que se acciona por un mecanismo de subida y bajada de la réplica de abdomen. A este respecto, la impresión óptica de una respiración invertida se alcanza subiendo la placa ventral durante la inspiración y bajando la caja torácica al mismo tiempo y bajando la placa ventral en la espiración y subiendo la caja torácica al mismo tiempo.

Además, con el simulador de paciente según la invención puede simularse un neumotórax. El neumotórax es una complicación temida en un bebé prematuro inmaduro. A este respecto, se produce una fisura en el pulmón y, por consiguiente, una situación de emergencia aguda. Esto puede reconocerse porque la caja torácica ya no sube en el lado afectado. A este respecto, una configuración preferida para simular un neumotórax prevé que estén previstos por lo menos un elemento de caja torácica derecho que puede subirse y bajarse para la mitad derecha de caja torácica y por lo menos un elemento de caja torácica izquierdo que puede subirse y bajarse para la mitad de caja torácica izquierda, que están configurados de manera que pueden subirse y bajarse por separado uno respecto al otro y que interactúan en cada caso con un mecanismo de subida y bajada que puede activarse propia, en el que el mecanismo de subida y bajada para el elemento de caja torácica derecho y el mecanismo de subida y bajada para el elemento de caja torácica izquierdo pueden activarse independientemente una respecto a la otra. Debido a la disposición de mecanismos de subida y bajada separados para las mitades de caja torácica derecha e izquierda es posible de manera sencilla simular un neumotórax tanto en la propia respiración como en cualquier forma de la respiración artificial. Para ello, se activa sólo uno de ambos mecanismos de subida y bajada (derecha o izquierda). Esto da como resultado una subida unilateral de la caja torácica, lo que el participante en el entrenamiento puede reconocer bien como neumotórax unilateral.

Una configuración preferida prevé que lo(s) mecanismo(s) de subida y bajada esté o estén dispuesto(s) en la réplica de tórax, en particular debajo de dicho por lo menos un elemento de caja torácica que puede subirse y bajarse.

El mecanismo de subida y bajada puede accionarse básicamente de cualquier manera, por ejemplo, de manera neumática, hidráulica o eléctrica. Preferentemente, la subida y la bajada del elemento de caja torácica se efectúan con ayuda de un motor eléctrico, para cuyo fin el(s) mecanismo(s) de subida y bajada presenta(n) en cada caso una unidad de accionamiento electromotriz que comprende preferentemente un brazo que puede accionarse para movimientos de pivotamiento. El brazo pivotante permite una configuración que ahorra espacio del mecanismo de subida y bajada y posibilita al mismo tiempo un movimiento de subida y bajada con un recorrido relativamente grande.

Con respecto al simulador pulmonar, está previsto preferentemente que el mismo presente por lo menos un elemento de ajuste para ajustar la distensibilidad y la resistencia. A este respecto, el reajuste del pulmón puede estar configurado mediante una cámara en particular de paredes rígidas con un émbolo que puede controlarse, que determina el volumen de cámara, la cual puede variar el volumen pulmonar reajustado en función de la presión y el tiempo, pudiendo ajustarse tanto la distensibilidad como la resistencia mediante la modificación de la solicitación de presión del émbolo. Preferentemente, el émbolo está solicitado a presión por un elemento de resorte que pone a disposición una denominada distensibilidad básica, es decir, el elemento de resorte determina un mantenimiento pasivo de la presión en el simulador pulmonar. Para modificar la solicitación de presión del émbolo puede estar previsto un elemento de resorte que interactúa con el émbolo y cuya pretensión puede modificarse. Para modificar el volumen de cámara puede estar previsto un accionamiento, en particular electromotriz o magnético, que interactúa con el émbolo. El accionamiento está formado preferentemente por un motor lineal.

En un control de pulmones simplificado, alternativo, los parámetros biológicos de distensibilidad y resistencia se regulan preferentemente de manera separada uno de otro y presentan por lo menos en cada caso un elemento de control para la distensibilidad y la resistencia. En esta forma de realización preferida para el control de la distensibilidad, la elasticidad se forma mediante una tensión diferente de la pared pulmonar del simulador. La regulación de la resistencia de las vías respiratorias (resistencia) se regula de manera separada de la misma con una válvula ajustable o de acción rápida para ajustar la resistencia del aire.

Para realizar el reajuste de la mejora de la oxigenación en un síndrome de carencia de tensioactivos después de la administración de una preparación de tensioactivo o de un reajuste de este medicamento con un líquido está previsto un sensor en la réplica de tórax, en particular en una réplica de vías respiratorias, preferentemente en la réplica de tráquea. Preferentemente, el sensor se incorpora de manera intercambiable en una pared de la réplica de vías respiratorias y comprende un material que adsorbe líquido, en particular un material de espuma, y un sensor de humedad integrado en el material. El sensor detecta la inyección de un líquido, como, por ejemplo, de una preparación de tensioactivo, en la vía respiratoria y/o el pulmón, absorbiendo el material seco, en particular el material de espuma, el líquido y, por consiguiente, cambiando su propiedad de conducción eléctrica. Tan pronto como se haya detectado la administración de la preparación de tensioactivo, el simulador de paciente mostrará una modificación de los parámetros patológicos y bajará, de manera correspondiente al transcurso del tiempo, los valores de distensibilidad y resistencia del simulador pulmonar de manera correspondiente a la realidad clínica.

Además de la función sensorial del sistema de sensores de tensioactivo, el sensor con el material de espuma cumple la función de filtro de suciedad para el simulador pulmonar y abre la posibilidad al intercambiar el sensor de limpiar la vía respiratoria mediante lavado con un líquido de limpieza a través de un tapón de limpieza.

Por consiguiente, el sensor de humedad intercambiable con un núcleo de espuma está integrado en la vía respiratoria para detectar líquidos y filtrar el aire respirable.

Para la representación realista de un síndrome de dificultad respiratoria puede simularse una denominada retracción intercostal de la piel. En el síndrome de dificultad respiratoria se dificulta la inspiración. Mediante la presión negativa que se genera en la caja torácica durante la inspiración, se retraen la piel y el tejido en las secciones flexibles contra las partes más rígidas (esqueleto). Esto es visible sobre todo en la zona de los espacios entre costillas (“ intercostales”). Una configuración preferida de la invención prevé en este contexto que dicho por lo menos un elemento de caja torácica que puede subirse y bajarse comprenda una pluralidad de réplicas de costillas y que la réplica de tórax presente una réplica de piel que cubra las réplicas de costillas y que pueda subirse y bajarse junto con dicho por lo menos un elemento de caja torácica que puede subirse y bajarse, en la que un medio de tracción o presión que actúa sobre la réplica de piel, como por ejemplo por lo menos un hilo o un elemento de tracción con forma de varilla está fijado a dicho por lo menos un elemento de caja torácica que puede subirse y bajarse, y en la que dicho por lo menos un elemento de caja torácica que puede subirse y bajarse lleva un accionamiento, en particular un motor eléctrico, para desplazar el medio de tracción, con el fin de causar una retracción intercostal de la réplica de piel. Dado que el accionamiento para desplazar el medio de tracción está dispuesto en o está fijado al elemento de caja torácica que puede subirse y bajarse, el accionamiento se mueve de manera conjunta con los movimientos de subida y bajada que simulan la respiración (artificial) del elemento de caja torácica, de modo que la simulación de la retracción intercostal puede realizarse independientemente de la posición de subida actual del elemento de caja torácica.

En una forma de realización adicional, la retracción puede efectuarse mediante una acción de fuerza magnética al incorporarse elementos magnéticos en la piel y atraerse los mismos de manera sincrónica con la respiración mediante bobinas magnéticas activadas eléctricamente en por lo menos un espacio intercostal.

Además, puede estar previsto preferentemente que el simulador de paciente esté configurado para simular el estado patológico de la enterocolitis necrosante. La enterocolitis necrosante (ECN) es una enfermedad del intestino que evoluciona de manera parcialmente dramática, que se teme como complicación en el tratamiento de bebés prematuros. En este grupo de pacientes representa la enfermedad aguda más habitual del tracto gastrointestinal con consecuencias parcialmente dramáticas para el bebé prematuro. Debido a un flujo sanguíneo reducido (hipoperfusión) de la pared intestinal en relación con una infección, con la ECN se produce la muerte de tejido (necrosis) en la pared intestinal. La misma afecta la mayoría de las veces a la zona del íleon terminal y del colon ascendente y acompaña habitualmente a la formación de gases de putrefacción en la pared intestinal (neumatosis intestinal). Con el aumento del daño puede perforarse la pared intestinal y se produce una salida de contenido intestinal en la cavidad ventral libre. las consecuencias son una reacción inflamatoria, peritonitis y septicemia.

El síntoma clínico de una enterocolitis necrosante es un vientre exageradamente distendido parcialmente con asas intestinales dilatadas, un peristaltismo deficiente y, por tanto, ruidos intestinales deficientes. La infección local con una salida de contenido de intestino conduce a una coloración lívida (blanca, grisácea, azulada) de la piel del vientre y a que se marque el patrón de venas en esta zona con distinta intensidad. Como consecuencia de la flatulencia del intestino y, por consiguiente, de todo el vientre se produce a veces una limitación exagerada de la respiración espontánea, dado que el vientre hiperdistendido presiona el pulmón hacia arriba en el tórax y lo comprime de ese modo. De esta manera, se ve afectada habitualmente de manera exagerada la respiración espontánea. Por tanto, los bebés prematuros con una ECN grave habitualmente deben intubarse de manera aguda y se les debe aplicar respiración artificial mecánica.

Para simular la ECN el simulador de paciente está configurado para realizar las siguientes operaciones. La simulación de la flatulencia y el endurecimiento del vientre se efectúa por medio de la subida de la placa ventral. Para ello, se coloca la placa ventral en la posición máxima y se retiene en la misma. Si se ejerce una fuerza desde fuera, está previsto preferentemente que el accionamiento de la subida de placa ventral ejerza una fuerza contraria máxima, ajustable, para simular el endurecimiento. Al mismo tiempo, mediante los circuitos reguladores fisiológicos del modelo pulmonar se efectúa preferentemente una reducción de la distensibilidad del pulmón. El volumen pulmonar se reduce y para la respiración artificial se hace necesaria una presión de respiración artificial más alta. La implementación prevista dado el caso de la coloración del simulador se efectúa preferentemente mediante LED de colores, que iluminan la réplica de piel del simulador en la zona ventral desde dentro y pueden lucir en el color requerido. Estos LED pueden mezclar los colores básicos rojo, verde, azul de manera correspondiente a la especificación para equilibrar las posibles coloraciones en la piel de silicona. Para simular la vascularización marcada, los vasos se colorean de manera cubriente en el lado interior de la réplica de piel o se incorporan en la pared de la réplica de piel. Bajo la iluminación directa o difusa mediante los LED de la placa de subida, se vuelven visibles entonces estas réplicas de vasos a través de la piel tensada.

Un aspecto preferido de la presente invención prevé en este contexto un simulador de paciente, en particular un simulador de bebé prematuro, que comprende un simulador pulmonar y una réplica de abdomen que presenta una placa ventral que puede subirse y bajarse que se acciona por un mecanismo de subida y bajada, en el que un dispositivo de control está previsto para subir la placa ventral y aumentar al mismo tiempo la resistencia de respiración artificial del modelo pulmonar. A este respecto, de manera preferida, está previsto que la réplica de abdomen incluyendo la placa ventral esté revestida por una réplica de piel, cuyo lado interior puede iluminarse por medios luminosos dispuestos en la réplica de abdomen.

Además, el simulador de paciente según la invención puede estar configurado preferentemente para simular el síntoma del “balanceo vertical de la cabeza”, un signo de un trabajo respiratorio aumentado en bebés prematuros o recién nacidos. A este respecto, la reducción de la distensibilidad del pulmón conduce mediante la actividad de la musculatura respiratoria auxiliar en la zona de la cabeza (m. esternocleidomastoideo) a movimientos hacia delante bruscos, de manera sincrónica con la respiración, de la cabeza con cada inspiración. Para simular este síntoma puede estar previsto un servomotor o un accionamiento comparable, que mediante la transmisión de un varillaje o de un elemento de traslado flexible comparable, como una tracción por cable, cambia el ángulo entre la réplica de cabeza y la réplica de tórax del simulador. Este movimiento se sincroniza preferentemente mediante el elemento de control central con la actividad respiratoria.

La implementación técnica del “balanceo vertical de la cabeza” se efectúa, por ejemplo, mediante dos tiradores de Bowden que discurren de manera simétrica en los lados izquierdo y derecho de la réplica de vías respiratorias, así como debido a la fuerza de recuperación de los componentes de silicona tensados del simulador.

Un aspecto preferido de la presente invención prevé en este contexto un simulador de paciente, en particular un simulador de bebé prematuro, que comprende un simulador pulmonar, una réplica de tórax que presenta un elemento de caja torácica de subida y bajada que se acciona por un mecanismo de subida y bajada, y una réplica de cabeza que interactúa con un mecanismo de inclinación para cambiar el ángulo entre la réplica de cabeza y la réplica de tórax, en el que un dispositivo de control está previsto para accionar el mecanismo de inclinación para un movimiento de inclinación periódico de la réplica de cabeza, en el que el movimiento de inclinación periódico está sincronizado con el movimiento de subida y bajada del elemento de caja torácica.

En general, está previsto preferentemente en cada uno de los aspectos descritos anteriormente de la invención que el simulador de paciente represente un cuerpo completo del paciente respectivo, es decir, en particular de un bebé prematuro, un bebé recién nacido o de un niño y, por tanto, comprende además de una réplica de tórax, una réplica de abdomen, una réplica de cabeza también réplicas de las extremidades. Además, el simulador de paciente en sus dimensiones y con respecto a las proporciones de sus partes corporales replicadas está configurado de modo que corresponde a las dimensiones y las proporciones de un paciente real, es decir, de un bebé prematuro, un bebé recién nacido o un niño humanos.

A continuación, se describe más detalladamente la invención mediante ejemplos de realización representados esquemáticamente en los dibujos. En los mismos, muestran la figura 1 un simulador de bebé prematuro en una representación abierta parcialmente, la figura 2 y la figura 3 el simulador de bebé prematuro con una placa ventral en posiciones diferentes, la figura 4 una representación adicional del simulador de bebé prematuro, la figura 5 una vista detallada del simulador de bebé prematuro con un mecanismo para la retracción intercostal, la figura 6 y la figura 7 una representación de la réplica de piel en dos estados distintos de la retracción intercostal, la figura 8 una vista en corte de la réplica de cráneo del simulador de bebé prematuro, la figura 9 una vista en corte adicional de la réplica de cráneo del simulador de bebé prematuro, la figura 10 una vista delantera de la réplica de cráneo del simulador de bebé prematuro, la figura 11 una representación detallada de la réplica de cráneo en la zona de la nariz, la figura 12 una réplica de estetoscopio interactuando con el simulador de bebé prematuro, la figura 13 un diagrama de circuito de la réplica de estetoscopio, la figura 14 una representación de vista general de la lógica de control del simulador de paciente en particular en relación con el modelo pulmonar, la figura 15 una vista general total del simulador de paciente junto con componentes de control y monitorización, la figura 16 una vista lateral del simulador con el movimiento de cabeza sincrónico con la respiración y la figura 17 una vista delantera del simulador según la figura 16.

La figura 1 muestra un simulador de bebé prematuro 1 que comprende una réplica de tórax 2, un simulador pulmonar 3 y una réplica de tráquea 4 que conduce al simulador pulmonar 3. La réplica de tórax 2 comprende un elemento de caja torácica derecho que puede subirse y bajarse 5 para la mitad derecha de caja torácica y un elemento de caja torácica que puede subirse y bajarse izquierdo para la mitad de caja torácica izquierda (no representado en la figura 1). Además, el simulador 1 comprende una réplica de cráneo 6. Ambos elementos 5 de caja torácica están configurados de manera que pueden subirse y bajarse por separado uno respecto al otro y dotados, en cada caso, de un mecanismo de subida y bajada propio que puede activarse. El mecanismo de subida y bajada dispuesto en el interior del simulador 1 comprende en ambos lados, en cada caso, una unidad de accionamiento electromotriz 7 que acciona una rueda dentada 8. La rueda dentada 8 engrana en un dentado 9 configurado en el brazo alojado de manera pivotante 10, en el que el elemento 5 de caja torácica derecho o izquierdo respectivo está fijado al brazo 10, de modo que el movimiento de giro de la rueda dentada 8 se transforma según el sentido de giro en un movimiento de subida o bajada del brazo 10 con el elemento 5 de caja torácica en la dirección de la flecha doble 12. Los elementos 5 de caja torácica izquierdo y derecho presentan, en cada caso, una réplica de costillas 11.

Además, el simulador 1 comprende una réplica de abdomen 13, que presenta una placa ventral 14 que puede subirse y bajarse, en el que la subida y la bajada de la placa 14 ventral (de manera análoga a la subida y la bajada de los elementos 5 de caja torácica) se efectúa mediante una unidad de accionamiento electromotriz 15, que acciona una rueda dentada 16 que a su vez engrana en un dentado 17, que está configurado en un brazo alojado de manera pivotante 18, al que está fijada la placa 14 ventral.

La figura 2 muestra la placa ventral 14 y los elementos 5 de caja torácica en posición bajada y la figura 3 muestra la placa 14 ventral y los elementos 5 de caja torácica en posición subida.

Al hacer funcionar la unidad de accionamiento electromotriz 15 (no mostrada en la figura 2 y la figura 3) se gira la rueda dentada 16 y se causa una subida/una bajada de la placa ventral 14 en la dirección 19 de flecha mediante el engrane de la rueda dentada 16 en el dentado 17 y el pivotamiento inducido de este modo del brazo que puede accionarse 18. Según el sentido de giro de la rueda dentada 16 es posible una simulación de la subida o la bajada de abdomen.

La figura 4 muestra la construcción de soporte anatómica completa del simulador 1 sobre la que descansa una réplica de piel 20 (no representada en la figura 4) que cubre todo el simulador 1, es decir, también la réplica de tórax 2 con las réplicas de costillas 11, así como la réplica de abdomen 13 con la placa 14 ventral. En particular, la réplica de piel 20 abarca la réplica de tórax 2 así como la réplica de abdomen 13. La réplica de piel 20 se produce a partir de un material elástico, como por ejemplo un material de silicona, para permitir la subida y la bajada de los elementos 5 de caja torácica, así como de la placa ventral 14.

En las figuras 5 a 7, se muestra además que para simular una retracción intercostal están previstos unos medios de tracción 21 que actúan sobre la réplica de piel 20. Los medios de tracción 21 se extienden entre las costillas individuales de la réplica de costillas 11 a su través y están fijados en su lado opuesto a la réplica de piel 20 en cada caso a varillas de pivote 21'. Las varillas de pivote 21' están fijadas de manera rígida a un eje común y, por tanto, pueden hacerse pivotar alrededor de este eje, estando prevista para el accionamiento pivotante una unidad de accionamiento electromotriz 22 que acciona la rueda dentada 23 para el movimiento de giro, que engrana en la rueda dentada 24 fijada al eje de las varillas de pivote 21'. El pivotamiento de las varillas de pivote 21' en el sentido de la flecha doble 25 causa que se tire de la réplica de piel 20 entre las réplicas de costillas 11 o que se mueva de vuelta de nuevo a su posición normal. Por consiguiente, según el sentido de giro del accionamiento 22 es posible una simulación de la retracción intercostal o de la posición normal de la réplica de piel 20. A este respecto, el accionamiento 22 está fijado al brazo 10, que es responsable de la subida y la bajada de las réplicas de costillas 11. Dado que el accionamiento 22 en una subida o una bajada del brazo se mueve de manera conjunta con el mismo, la simulación de la retracción intercostal de la réplica de piel 20 puede efectuarse independientemente de la posición respectiva de la réplica de costillas 11.

En la figura 6, se representa la réplica de piel 20 en la posición normal y en la figura 7 en la retracción intercostal simulada.

La figura 8 y la figura 9 muestran una réplica de cabeza 26 del simulador 1, que presenta una réplica de cráneo 6. Dentro de la réplica de cráneo 6 están dispuestas las fuentes de luz 27, 28, 29, 30 y 31.

Las fuentes de luz 27 y 28 están fijadas a una placa de soporte dispuesta en la cavidad craneal y dirigidas en la zona de la frente contra la superficie interior de la bóveda craneal de la réplica de cráneo 6. Las fuentes de luz 29 y 30 se encuentran en la fosa craneal media de la réplica de cráneo 6. Una fuente de luz 31 adicional está dispuesta en el interior de la réplica de cráneo 6 y alimenta un conductor 32 de fibra óptica que se extiende con forma de arco en la zona 33 de mentón de la réplica de cabeza 26.

Dado que la réplica de cráneo 6 y la réplica de piel 20 están configuradas de manera translúcida, al hacer funcionar las fuentes de luz 27 a 31 se obtiene un patrón de iluminación como el representado en la figura 10 de las regiones faciales que se colorean en azul de manera característica en el caso de una cianosis y en rojo de manera característica en el caso de hiperoxia.

La figura 11 muestra la réplica de cabeza 26 del simulador 1 con una réplica de nariz 34, que presenta dos aletas 35 de nariz flexibles, en la que sobre las aletas 35 de nariz actúan palancas 36 que conducen al interior de la réplica de cabeza 26, que se componen de un material magnetizable. Además, está previsto un dispositivo de control 37 que lleva los electroimanes 38, en el que al activar el dispositivo de control 37 se activan los electroimanes 38 y se atraen las palancas 36 magnéticas de manera correspondiente a las flechas 39, lo que determina a su vez un ensanchamiento de las aletas de nariz en el sentido de las flechas 40.

La figura 12 muestra una réplica de piel 20 que cubre todo el simulador 1, es decir, también la réplica de tórax 2 con las réplicas de costillas 11, así como la réplica de abdomen 13 con la placa 14 ventral. En particular, la réplica de piel 20 abarca la réplica de tórax 2, así como la réplica de abdomen 13. La réplica de piel 20 está producida a partir de un material elástico, como por ejemplo de un material de silicona, para permitir la subida y la bajada de los elementos 5 de caja torácica, así como de la placa ventral 14.

Además, en la figura 12 se muestra un simulador de estetoscopio 41, en el que la réplica de tórax 2 y la réplica de abdomen 13 presentan tres sensores de distancia 43, 44, 45 que interactúan con un cabezal de estetoscopio 46 del simulador de estetoscopio 41 para determinar la distancia entre el cabezal 46 de estetoscopio y el respectivo sensor de distancia 43, 44, 45, para obtener señales proporcionales a la distancia. La unidad de control 48 comprende una memoria para archivos de audio y un dispositivo de procesamiento para mezclar los archivos de audio en función de los datos de distancia para dar una señal de audio mezclada que se alimenta a los auriculares 47 del simulador de estetoscopio 41.

En la figura 13, se representa esquemáticamente un diagrama de circuito, en el que resulta evidente que los sensores de distancia 43, 44, 45 (no representados en la figura 13) del simulador de paciente 1 están realizados como emisores de campo cercano con un circuito oscilante de emisor 49 y el cabezal 46 de estetoscopio presenta un circuito oscilante de receptor 50 resonante. A este respecto, los emisores de campo cercano del simulador de paciente 1 producen un campo cercano electromagnético con una frecuencia predeterminada, definiéndose la frecuencia portadora, por ejemplo, con 100 kHz. Los circuitos oscilantes de emisor 49 están adaptados a esta frecuencia de portadora, modificándose la frecuencia de resonancia y la amplitud en función del alejamiento con respecto al circuito oscilante de receptor 50. La frecuencia de resonancia y la amplitud de ambos circuitos oscilantes de emisor 49 se evalúan en un dispositivo de evaluación 51 y se transmiten de manera inalámbrica como datos de distancia que representan la distancia respectiva con respecto al cabezal 46 de estetoscopio a un dispositivo de control 48 externo central, como por ejemplo un ordenador de control. En el dispositivo de control 48 se reciben los datos de distancia por el módulo de recepción 52. Los datos de distancia pueden alimentarse directamente al generador de audio 42 o, en primer lugar, por ejemplo, mediante procedimientos de triangulación, convertirse en datos de posición. En el generador de audio un dispositivo de procesamiento se encarga de que se mezclen archivos de audio 53 almacenados en función de los datos de distancia o posición para dar una señal de audio común. La señal de audio se transmite de manera inalámbrica a un módulo de recepción 54 del simulador de estetoscopio 41 y se amplifica en el mismo en un amplificador 55 y se alimenta a los auriculares 47. El simulador de estetoscopio 41 comprende además una fuente de energía no representada, que alimenta no sólo el módulo de recepción 54 y el amplificador 55, sino también el circuito oscilante de receptor 50 mediante las líneas 56.

En la figura 14, se representa más detalladamente el control del simulador pulmonar, así como la activación separada del mismo del mecanismo de subida y bajada de la réplica de caja torácica.

El simulador pulmonar 3 comprende un cilindro 57 de pared rígida, preferentemente metálico, en el que un émbolo 58 está dispuesto de manera ajustable en la dirección axial con ayuda de un accionamiento 59 (por ejemplo, un motor paso a paso). En lugar de un motor paso a paso el accionamiento del émbolo 58 también puede efectuarse por medio de un motor lineal que funciona preferentemente en base a un campo electromagnético, por ejemplo, por medio de un accionamiento lineal magnético. El émbolo 58 delimita un volumen de trabajo o una cavidad 60 del simulador pulmonar 3, en la que desemboca una réplica de tráquea 4, en la que puede introducirse la cánula 67 de un respirador (no representado). En la transición de la réplica de tráquea 4 a la cavidad 60 está prevista una constricción 61, a través de la cual la sección transversal de flujo del aire en la réplica de tráquea 4 experimenta un estrechamiento. Están previstos sensores de presión 62 y 63 adicionales con válvula de sobrepresión (no representada) para limitar la presión permitida máxima, que están dispuestos para medir la presión en la cavidad 60, así como en la réplica de tráquea 4.

Para replicar las funciones pulmonares individuales está previsto un dispositivo de control 64 asistido por ordenador, en particular, un dispositivo de ordenador que interactúa con un modelo 65 de cálculo fisiológico, con el que pueden simularse contextos fisiológicos de los parámetros simulados del simulador pulmonar. Al dispositivo de control 64 se alimentan las señales de los sensores de presión 62 y 63 así como las señales de un sensor 66 para detectar la posición actual del émbolo 58. El dispositivo de control 64 genera órdenes de control para el accionamiento de émbolo 59 para la activación y el movimiento regulados del émbolo 58, en el que mediante la utilización de un sistema de regulación rápido y debido a la realización rígida de las paredes que delimitan la cavidad puede reajustarse el comportamiento de una membrana flexible prevista en los simuladores pulmonares convencionales.

Para aparentar que existe un paciente con un respirador conectado, es suficiente simular el volumen corriente del paciente al que se aplica respiración artificial, que representa sólo una pequeña parte de la capacidad total del pulmón. Por tanto, la cavidad 60 del simulador pulmonar está dimensionada de modo que en la posición de émbolo máxima corresponde al volumen corriente, más una reserva de volumen para la regulación, de un paciente humano, en particular de un bebé prematuro, un bebé recién nacido o un niño.

Para simular que existe un pulmón con un respirador, la evolución de volumen y presión a lo largo del tiempo debe moverse en el intervalo de los parámetros fisiológicos o patológicos. De esta manera, se garantiza que la utilización de respiradores (mecánicos y manuales) en combinación con la réplica pulmonar integrada conduce a la visualización de parámetros de respiración artificial realistas y permite un ajuste de presiones y volúmenes de respiración artificial realistas en el respirador. Por consiguiente, esto conduce igualmente a la activación realista de alarmas de presión y volumen en el respirador.

Para simular el volumen corriente del simulador de paciente el volumen de la cavidad 60 se aumenta en la simulación de inspiración mediante el movimiento correspondiente del émbolo 58 y se reduce en la simulación de espiración.

Para la simulación de la distensibilidad se determina tanto la presión actual en la cavidad 60 como el volumen actual de la cavidad 60. A este respecto, la distensibilidad está definida como el aumento de volumen AV según el aumento de la presión de gas aplicada Ap, en la que la dependencia del aumento de volumen AV del aumento de presión Ap no es lineal, es decir, la relación AV/Ap se volverá más pequeña aproximadamente al final de la inspiración (incluso un pequeño aumento de volumen genera un gran aumento de presión). La presión p se mide con ayuda del sensor de presión 62. El volumen V se obtiene de la sección transversal conocida del cilindro 57 y la posición de émbolo medida con el sensor 66. Si la presión se modifica de manera distinta a lo que determina la posición de émbolo (de manera directamente proporcional al volumen), con ayuda del accionamiento 59 electromecánico puede guiarse posteriormente la posición de émbolo. Para ello, la resolución temporal de la regulación debe elegirse lo más alta posible, para que no pueda reconocerse ningún nivel de cuantificación. En la estructura elegida, mediante un segundo sensor de presión en el volumen de trabajo con respecto a una constricción en el escape de émbolo, puede realizarse adicionalmente un sensor de caudal que puede utilizarse para refinar la imagen.

Desde el punto de vista del respirador sólo es relevante la presión al final de la cánula. Esta circunstancia puede utilizarse para simular la resistencia mediante el componente dinámico del circuito de regulación. Este añade adicionalmente una componente temporal en el sistema. Con una resistencia de flujo aumentada en las vías respiratorias se retrasa el llenado del pulmón o se dificulta de tal manera que no es posible ningún intercambio gaseoso en el tiempo previsto.

Con una resistencia aumentada se produce una retención de los gases respiratorios en la cánula, la presión aumenta, el caudal baja. La resistencia R reducida en el pulmón genera una contrapresión p reducida en la cánula, el caudal \/ se convierte en máximo.

Para simular este efecto con sólo un único émbolo 58, es necesario adaptar la presión en la cavidad 60 a la presión en la cánula 67. Con una resistencia reducida la presión en la cavidad 60 se mantiene más reducida o igual con respecto a la presión en la cánula 67, para facilitar la entrada de los gases. Con una resistencia aumentada se genera una contrapresión aumentada en la cavidad 60, que dificulta la entrada de los gases respiratorios. A este respecto, la reducción o el aumento de la contrapresión se realiza mediante el ajuste del émbolo 58. Por consiguiente, para la activación de la posición de émbolo se tienen en cuenta en general dos magnitudes de influencia. Por un lado, la posición de émbolo resultante de la distensibilidad en función de la presión en la cavidad 60, por otro lado, el ajuste resultante de la resistencia de una contrapresión.

Mediante la detección de las presiones en la cavidad 60, así como en la cánula 67 y mediante el diámetro conocido de la constricción puede deducirse adicionalmente el caudal actual.

El resorte 75 opcional, que actúa sobre el émbolo pone a disposición una denominada distensibilidad básica, es decir, el resorte 75 determina un mantenimiento pasivo de la presión en la cavidad 60 del simulador pulmonar.

La evaluación del caudal representa otra perspectiva, dado que mediante ambos sensores de presión con la constricción se forma un sensor de caudal que mide directamente el caudal.

En el dispositivo de control 64, debido a los valores de medición de los sensores de presión 62 y 63 así como debido a la posición de émbolo determinada por el sensor 66, están presentes el volumen de la cavidad 60, el caudal hacia dentro o fuera de la cavidad 60, así como la presión en la cavidad 60. Con el modelo de cálculo fisiológico 65 pueden calcularse a partir de las mismas informaciones relativas a la distensibilidad y la resistencia o, a la inversa, pueden calcularse a partir de un valor de distensibilidad predeterminado y un valor de resistencia predeterminado valores correspondientes para la presión, el caudal y el volumen.

El modelo de cálculo fisiológico está configurado para definir a partir de los valores para distensibilidad, resistencia y patologías respiratorias (por ejemplo, respiración invertida) el volumen de llenado actual y generar además por separado los datos de posición para la posición momentánea de la réplica de caja torácica y la placa ventral que se conducen al elemento de control de animación 68. En el elemento de control de animación 68 se generan, a partir de ellos, señales de control para el mecanismo de subida y bajada 69 que interactúa con la réplica de caja torácica y para el mecanismo de subida y bajada 70 que interactúa con la placa ventral, de modo que la simulación de los movimientos respiratorios se efectúa de manera sincrónica con y de manera correspondiente al estado de simulación del simulador pulmonar 3.

En la figura 15, se representa una vista general total de un sistema de simulación que comprende el simulador de paciente 1 y los componentes de control y monitorización. El simulador de paciente 1 representa una réplica de todo el cuerpo de un bebé prematuro, un bebé recién nacido o un niño. El sistema comprende además un servidor 71, una interfaz gráfica de usuario 72, un monitor de paciente 73 y un ordenador de simulación 74.

El ordenador de simulación 74 es responsable de la comunicación del simulador de paciente 1 con la interfaz gráfica de usuario 72 y el monitor de paciente 73 y está integrado preferentemente en el simulador de paciente 1. A este respecto, el ordenador de simulación 74 asume el tratamiento de tareas de cálculo de las órdenes de control y el registro de datos de sensor. A este respecto, el ordenador de simulación 74 se comunica con los componentes incorporados en el simulador 1 y recopila diversos datos de sensor del simulador 1, los procesa y genera a continuación señales de control, con las que, por ejemplo, se controlan los servomotores del simulador 1.

El ordenador de simulación 74 comprende con respecto al simulador pulmonar (figura 14) el modelo de cálculo fisiológico 65 y el elemento de control de animación 68.

El control de todo el sistema de simulación se efectúa por un entrenador mediante la interfaz gráfica de usuario 72. Esta interfaz de usuario posibilita al entrenador la introducción de las condiciones generales para el escenario de entrenamiento. En el transcurso del ejercicio se controlan en este caso las modificaciones patológicas deseadas y las medidas realizadas por el participante en los ejercicios pueden hacerse visibles para el entrenador mediante una visualización de los datos de sensor del sistema en la interfaz de usuario. Para ello, los parámetros y las funciones individuales del simulador 1, como respiración y latido cardiaco, se suministran en primer lugar al ordenador de simulación 74 y se generan en el mismo las órdenes de control correspondientes para el simulador de paciente 1.

La interfaz de usuario está dividida preferentemente en tres zonas: 1) la visualización del bebé recién nacido o prematuro, con los elementos de control para, por ejemplo, ECG, monitorización de saturación y accesos periféricos, 2) la zona para el control de las funciones respiratorias y 3) la zona para representar y controlar el monitor de paciente 73. En el centro de la interfaz de usuario están el modelo 3D del pulmón y el modelo 3D del simulador en cada caso en el estado de simulación actual. Los elementos de control posibilitan el “control remoto” del sistema de simulación mediante la capa intermedia del ordenador de simulación 74. El ordenador de simulación 74 determina de manera continua el estado actual en el que se encuentra precisamente el simulador 1 y transmite el mismo a la interfaz gráfica de usuario 72, que reproduce este estado de manera exacta en la interfaz. Esto posibilita, por ejemplo, una visualización en directo de medidas que realizan los participantes en el entrenamiento, por ejemplo, masajes cardiacos externos.

Para la visualización de los valores vitales simulados del paciente simulado el sistema comprende un monitor de paciente 73. Al monitor de paciente 73 se transmiten los parámetros vitales ajustables y los medidos, que se visualizan en tiempo real en la interfaz 72 gráfica de usuario, se transmiten desde el mismo preferentemente de manera inalámbrica, como por ejemplo mediante WLAN. Por consiguiente, se visualizan los datos fisiológicos del paciente simulado para el participante en el entrenamiento. La visualización realista de estos valores tiene una importancia decisiva para la toma de decisiones y la introducción de las medidas correspondientes para las personas entrenadas. Para el manejo del monitor, como, por ejemplo, la desactivación de alarmas, el mismo comprende una pantalla táctil.

El servidor 71 opcional sirve para la gestión y la comunicación de datos que afectan al monitor de paciente 73 y que no se representan en el modelo del simulador 1.

La figura 16 y la figura 17 muestran una vista lateral y una vista delantera del simulador con medios para simular el movimiento de cabeza sincrónico con la respiración. La figura 16 corresponde esencialmente a la configuración según la figura 3, en el que están previstos adicionalmente dos tiradores de Bowden 76 que discurren en ambos lados de la réplica de vías respiratorias (réplica de tráquea 4). Los tiradores de Bowden 76 están montados de manera estable, por un lado, en dos palancas 77 de la réplica de cráneo 6, en particular en la bóveda del paladar posterior, y están conectadas, por otro lado, con los extremos caudales de ambas bielas oscilantes 79 de costillas, los brazos de palanca de los hemitórax, en cada caso mediante un mecanismo de apriete 78 controlable. Cuando el mecanismo de apriete 78 está activado, se produce una conexión resistente a la tracción entre el cable del respectivo tirador de Bowden 76 y la biela oscilante 79 de costillas, de modo que la subida la biela oscilante 79 de costillas causa una tracción correspondiente en el cable. El mecanismo de apriete 78 posibilita la fijación del tirador 76 de Bowden respectivo con una expiración máxima (biela oscilante 79 de costillas bajada). Mediante la subida de la biela oscilante 79 de costillas con la inspiración, se ejerce una tracción en el cable del tirador de Bowden que, por consiguiente, induce una inclinación hacia delante de la cabeza 6 de manera sincrónica para la subida del pecho. El movimiento contrario se efectúa mediante la fuerza de recuperación de los componentes de silicona tensados (por ejemplo, la piel de silicona en la zona de la nuca y los componentes de silicona de la vía respiratoria) del simulador. Estos elementos actúan como resortes antagonistas.

Debido a la posibilidad de activación separada de ambos mecanismos de apriete 78 es posible tanto una inclinación hacia delante al activar ambos elementos de apriete 78 como una flexión lateral al activar sólo un elemento de apriete 78.

Un aspecto adicional es el instante del apriete durante la subida de la biela oscilante 79 de costillas, dado que, por consiguiente, puede influirse en la intensidad del movimiento de cabeza. Cuando el mecanismo de apriete 78 no se activa en la posición de la espiración máxima, sino sólo después de que la biela oscilante 79 de costillas haya recorrido una primera trayectoria parcial, se realiza la inclinación de cabeza en una magnitud reducida. Mediante estas posibilidades de variación es posible diseñar de manera variable el movimiento de cabeza aleatoriamente, de modo que el movimiento corresponde a un movimiento natural.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Simulador de paciente, en particular un simulador de bebé prematuro, bebé recién nacido o niño, que comprende una réplica de tórax, un simulador pulmonar y una réplica de tráquea anatómica que conduce al simulador pulmonar, en el que la réplica de tórax presenta una réplica de caja torácica con por lo menos un elemento de caja torácica que puede subirse y bajarse para simular una subida y una bajada de la caja torácica, caracterizado por que dicho por lo menos un elemento de caja torácica que puede subirse y bajarse interactúa con un mecanismo de subida y bajada que puede activarse independientemente del simulador pulmonar y el elemento de caja torácica que puede subirse y bajarse es accionado por un mecanismo de subida y bajada mecánicamente independiente del simulador pulmonar, de manera que la subida y la bajada de la caja torácica puedan ser simuladas independientemente del estado actual del simulador pulmonar, en el que el accionamiento del elemento de caja torácica que puede subirse y bajarse está configurado preferentemente como un accionamiento neumático, hidráulico o eléctrico.

2. Simulador de paciente según la reivindicación 1, caracterizado por que está previsto por lo menos un sensor para medir el estado del simulador pulmonar, en particular por lo menos un sensor de presión para medir la presión en por lo menos una cavidad del simulador pulmonar, cuyas señales son alimentadas a un dispositivo de control para activar el accionamiento del mecanismo de subida y bajada de la réplica de tórax, con el fin de subir y bajar dicho por lo menos un elemento de caja torácica que puede subirse y bajarse en función de las señales, en el que el sensor de presión está dispuesto y configurado preferentemente para determinar la presión de respiración artificial.

3. Simulador de paciente según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que están previstos por lo menos un elemento de caja torácica derecho que puede subirse y bajarse para la mitad derecha de caja torácica y por lo menos un elemento de caja torácica izquierdo que puede subirse y bajarse para la mitad de caja torácica izquierda, que están configurados de manera que puedan subirse y bajarse por separado uno respecto al otro, y que en cada caso interactúan con un mecanismo de subida y bajada propio que puede activarse, en el que el mecanismo de subida y bajada para el elemento de caja torácica derecho y el mecanismo de subida y bajada para el elemento de caja torácica izquierdo pueden activarse independientemente uno respecto al otro.

4. Simulador de paciente según la reivindicación 1, 2 o 3, caracterizado por que el simulador pulmonar presenta por lo menos un elemento de ajuste para ajustar la distensibilidad y/o por lo menos un elemento de ajuste para ajustar la resistencia.

5. Simulador de paciente según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el(los) mecanismo(s) de subida y bajada está o están dispuesto(s) en la réplica de tórax, en particular debajo de dicho por lo menos un elemento de caja torácica que puede subirse y bajarse.

6. Simulador de paciente según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el accionamiento para el(los) mecanismo(s) de subida y bajada presenta en cada caso una unidad de accionamiento electromotriz, que comprende preferentemente un brazo que puede ser accionado para movimientos de pivotamiento.

7. Simulador de paciente según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que en la réplica de tórax, en particular en una réplica de vías respiratorias, preferentemente en la réplica de tráquea, está previsto un sensor de humedad, que detecta la inyección de un líquido, como, por ejemplo, una preparación de tensioactivo, en la réplica de vías respiratorias y/o el pulmón e interactúa con el simulador pulmonar de tal manera que los valores de distensibilidad y/o resistencia del simulador pulmonar sean cambiados al detectarse un líquido.

8. Simulador de paciente según la reivindicación 7, caracterizado por que el sensor de humedad está dispuesto sobre o en un material que adsorbe líquido, en particular un material de espuma.

9. Simulador de paciente según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que dicho por lo menos un elemento de caja torácica que puede subirse y bajarse comprende una pluralidad de réplicas de costillas y la réplica de tórax presenta una réplica de piel, que cubre las réplicas de costillas y que puede subirse y bajarse junto con dicho por lo menos un elemento de caja torácica que puede subirse y bajarse, en el que un medio de tracción o presión que actúa sobre la réplica de piel, como por ejemplo por lo menos un hilo o un elemento de tracción con forma de varilla, en particular un medio de tracción o presión electromecánico está fijado a por lo menos un elemento de caja torácica que puede subirse y bajarse, y en el que dicho por lo menos un elemento de caja torácica que puede subirse y bajarse lleva un accionamiento, en particular un motor eléctrico, para desplazar el medio de tracción, con el fin de causar una retracción intercostal de la réplica de piel.

10. Simulador de paciente según una de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende una réplica de abdomen que presenta una placa ventral que puede subirse y bajarse, que es accionada por un mecanismo de subida y bajada, en el que un dispositivo de control está previsto para subir la placa ventral y aumentar al mismo tiempo la resistencia de respiración artificial del modelo pulmonar.

11. Simulador de paciente según la reivindicación 10, caracterizado por que la réplica de abdomen comprende una fuente de luz para iluminar una réplica de piel en la zona ventral desde dentro.

12. Simulador de paciente según una de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende una réplica de cabeza, que interactúa con mecanismo de inclinación para cambiar el ángulo entre la réplica de cabeza y la réplica de tórax, en el que un dispositivo de control está previsto para accionar el mecanismo de inclinación para un movimiento de inclinación periódico de la réplica de cabeza, en el que el movimiento de inclinación periódico está sincronizado con el movimiento de subida y bajada del elemento de caja torácica.

13. Simulador de paciente según una de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende una réplica de cabeza que interactúa con un mecanismo de inclinación para cambiar el ángulo entre la réplica de cabeza y la réplica de tórax, en el que una interfaz de usuario y una visualización en pantalla para especificar y visualizar señales biológicas y parámetros respiratorios específicos de paciente están implementadas en dos sistemas acoplados, preferentemente de manera inalámbrica.