NO301196B1 - Anordning for simulert hjertepuls i dukker og apparater - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en anordning for simulert hjertepuls i dukker og apparater som nyttes ved trening i føling og gjenkjenning av hjertepuls, hvor en elektrisk lineærmotor omfattende en stator og et anker gir et pulslegeme følbare bevegelser ved at en pulsgenerator gir pulserende elektrisk signal til lineærmotoren.

Trening i føling og gjenkjenning av puls foregår delvis ved hjelp av menneskelignende dukker som inneholder teknisk utstyr for å simulere kroppsfunksjoner, og for å registrere om eleven utfører diagnosemessige og behandlingsmessige handlinger på korrekt måte.

Avkjenning av hjertepuls er sentralt i mange diagnostise-ringer. I forbindelse med trening, er det viktig å få re-gistrert om eleven virkelig leter etter hjertepuls, og hvilke tiltak eleven setter i verk avhengig av om hjertepuls er til stede eller ikke.

Det er kjent å utstyre treningsdukker med pulsanordninger

på steder hvor eleven skal føle med fingrene etter hjertepuls. Slike pulsanordninger, som simulerer pulsering i en pulsåre, plasseres slik at en mest mulig naturtro puls kan føles utenpå dukkens hudlignende overflate.

Kjente pulsanordninger omfatter en hul elastisk pute eller blære som tilføres et vekslende gass eller væsketrykk fra en pumpe. En instruktør kan starte og stoppe pumpen og derved sette eleven på ulike prøver. Bak nevnte pute eller blære kan være plassert en trykkføler som gir signal når eleven berører pulspunktet, og instruktøren kan registrere at eleven utfører korrekt diagnostisering.

Ved kjente pulsanordninger er det vanlig å bruke en hånd-pumpe eller en elektrisk drevet pumpe som gir et pulserende trykk i den nevnte pute eller blære. Elektrisk drevet pumpe er i seg selv en fordel, men kjente egnede elektriske pumper forbruker relativt mye elektrisk energi, noe som er en ulempe ved batteridrift og trening i felt. En annen ulempe med slike pumper er at de avgir lyd som kan minne eleven om behovet for å kjenne etter hjertepuls. Men det har også

vist seg at lyd fra pumpen kan virke villedende ved at eleven ubevisst konstaterer at hjertepuls er til stede,

slik at eleven unnlater å føle etter hjertepuls på korrekt måte. Treningen blir dermed urealistisk. Pulsering i pute/blære påvirker dessuten trykksensoren, og det krever kostbar signalfiltrering for å få sikker indikering av hvorvidt eleven føler på pulsåren eller ikke.

NO 166 824 og US 4 601 665 omhandler anordninger av den inn-ledningsvis angitte art, hvor det anvendes enkle lineære elektromagnetiske kraftgivere omfattende et anker som omsluttes av en elektrisk spole og settes i svingninger når spolen mates med pulserende eller vekslende elektrisk strøm.

I NO 166 824 er det blant annet vist simulerte pulsføle-punkter på halsen av en dukke. Ved å mate den elektriske spole med et pulserende elektrisk signal, settes ankeret i bevegelse. Når en elev berører ankeret, vil dets pulserende bevegelse kunne føles. Ved å variere tidsforløpet på det tilførte elektriske signal, kan ulike typer hjertepuls illuderes.

I US 4 601 665 er det vist bruk av flere elektromagnetiske kraftgivere som sammen spenner ut brystkassen av en treningsdukke, og hvor tilførsel av et elektrisk signal får brystkassen til å heve seg, for så å gå tilbake til utgangsstilling når signalet fjernes, idet kraftgiveren er forsynt med en retur f jaer.

En del medisinske tilstander kjennetegnes ved pulsforløp. For å frembringe en naturtro puls for å trene på ulike medisinske tilstander, er det nødvendig å kunne variere fre-kvens, amplitude og styrke.

Hovedformålet med oppfinnelsen er å fremskaffe en forbedret anordning for å lage følbar simulert hjertepuls i treningsdukker og andre treningsapparater. Videre er det et formål at pulsering skal stoppe når eleven ikke kjenner etter hjertepuls på pulspunktet, for derved å unngå at lyd fra pulsgiveren påvirker eleven. Det er også et formål at anordningen skal forbruke lite energi og derved være egnet for batteridrift. I tillegg er det et formål at den følbare puls skal forsvinne om eleven gjør typiske feil som å klemme for hardt, eller å klemme på begge sider av halsen samtidig.

Formålene oppnås ved trekk som angitt i etterfølgende patentkrav.

Oppfinnelsen beskrives i det følgende først generelt og deretter ved hjelp av et utførelseseksempel. Det henvises til vedlagte tegninger, hvor: Fig. 1 viser skjematisk og i snitt en mekanisk del av en pulsanordning i dens utgangsstilling, Fig 2. viser samme del av pulsanordningen som fig 1, i arbeidsstilling, Fig 3. viser samme del av pulsanordningen som fig. 1, i en

uvirksom endestilling.

Fig. 4 viser et forenklet elektrisk blokkskjerna for pulsanordningen, Fig. 5 viser et forenklet blokkskjerna for to samvirkende pulsanordninger, Fig. 6 viser en perspektivisk sprengskisse av en pulsanord-nings mekaniske del, Fig. 7 viser delvis i snitt sett fra enden pulsanordningens mekaniske del, Fig. 8 viser delvis i snitt sett fra siden pulsanordningens mekaniske del. 1 fig. 1 angir henvisningstallet 1 en lineærmotor med et anker 2, en ankerspole 3 som er innrettet til å omslutte en stator 4, som inneholder en permanentmagnet. Ankeret 2 er fjærende opphengt i forhold til statoren 4, slik at ankeret 2 naturlig inntar en utgangsstilling som vist i fig. 1. Det fjærende oppheng er ikke vist i fig. 1.

Ankeret 2 er videre tilordnet en detektorspole 5 som er innrettet til å omslutte en ferrittkjerne 6 som er tilordnet statoren 4, når ankeret 2 forskyves mot statoren 4. I den viste utgangsstilling omslutter spolen 3 ikke, eller bare i liten grad, statorens 4 magnetfelt, og detektorspolen 5 omslutter bare i liten grad ferrittkjernen 6.

Ankeret 2 kan tilordnes et ikke vist legeme som eleven føler på, eller ankeret 2 kan selv utformes slik at en del av dets overflate 7 kan illudere en pulsåre i et pulsføle-punkt på en treningsdukke.

I fig. 2 er ankeret 2 forskjøvet ved at en elev føler etter puls. Ankerspolen 3 omslutter her stators 4 magnetfelt og detektorspolen 5 omslutter ferrittkjernen 6.

I fig. 3 er ankeret 2 vist forskjøvet videre ved at eleven bruker for stor kraft ved føling etter puls, og ankerspolen 3 er forskjøvet ut av statorens 4 magnetfelt.

Detektorspolen 5 eksiteres kontinuerlig av en oscillator 8 via en driver 9. Detektorspolen 5 er koplet via en like-retter 10 til en nivådetektor 11 som er innrettet til å gi aktiveringssignal til en elektrisk pulsgenerator 12 når signalnivået overstiger en på forhånd bestemt verdi som følge av at detektorspolens 5 induktans endres. Pulsgeneratorens 12 utgang er koplet til ankerspolen 3 via et filter 13 og en driver 14. Se fig. 4.

For å få mest mulig realistisk trening, er det viktig at den følbare puls er naturtro. Pulsgeneratoren 12 er derfor innrettet til å kunne avgi pulser med valgbart tidsforløp, for derved å etterligne puls ved ulike medisinske tilstander, idet signalet fra pulsgeneratoren 12 frembringer en følbar bevegelse i ankeret 2. Det er også viktig at pulsanordningen reagerer mest mulig naturtro når eleven kjenner etter puls. I oppfinnelsen er dette delvis ivaretatt ved at ankerspolen 2 forskyves forbi og ut av statorens 4 magnetfelt om eleven ved en feil klemmer for hardt. Lineærmotoren I blir derved kraftløs, og den gir ingen følbar puls selv-oiii pulsgeneratoren 12 er aktiv.

En annen vanlig elevfeil er å klemme på pulsårene på begge sider av halsen samtidig og hindre gjennomstrømning av blod i hodet. I slike tilfeller er det ønskelig at den simulerte puls opphører. Fig. 6 viser et blokkskjerna for to samvirkende pulsanordninger som er koplet slik at den simulerte puls opphører om eleven klemmer på begge samtidig. En fel-les oscillator 8 eksiterer to detektorspolers 5, 5' drivere 9, 9<1>. Signalet fra detektorspolene 5, 5' sammenlignes i en komparator 15 som gir ut signal hvis signalnivået er forskjellig i de to detektorspolene 5, 5'. Utsignalet fra komparatoren 15 går via likeretteren 10 til nivådetektoren II som gir aktiveringssignal til pulsgeneratoren 12 ved et på forhånd bestemt signalnivå. Pulsgeneratorens 12 utsignal er koplet til to ankerspoler 3, 3' via en styrt velger 15<1>.

Mellom velgeren 15<1> og ankerspolene 3, 3' er det anordnet filter og driver, henholdsvis 13, 14 og 13<1> 14', slik som allerede beskrevet. Komparatoren 15 er innrettet til å gi signal til velgeren 15' for derved å styre pulsgeneratorens 12 utsignal til den ankerspole 3, 3' som svarer til den detektorspole 5, 5', som er aktivert.

For å sikre at lineærmotoren 1 virker etter hensikten, selv om ankeret 2 skeivbelastes mens en elev kjenner etter puls, er det viktig å sikre at ikke ankeret 2 kiler seg fast ved skeivstilling. Dette tilsier en eller annen form for føring av ankeret 2. På den annen side er det viktig at lineærmotoren 1 kan aktiveres uten å måtte klemme unaturlig hardt og at selve pulsfølepunktet kjennes løst og naturlig. Disse til dels motstridende hensyn ivaretas i en foretrukket utførelsesform av lineærmotoren 1. 1 fig 6 er det vist en sprengskisse av en foretrukket ut-førelsesform av lineærmotoren 1, hvor ankeret 2 er formet som et omvendt trau, slik at formen på overflaten 7 for eleven ligner på overflaten på en pulsåre. Ankerspolen 3 monteres i nedre del av ankeret 2, mens detektorspolen 5 monteres i øvre del av ankeret 2. Statoren 4 omfatter et åk 16 som er tilordnet en permanentmagnet 17 og en ferrittkjerne 6 med en omsluttende fjær 18 som er innrettet til å skyve ankeret 2 mot utgangsstilling. En polsko 19 konsen-trerer statorens 4 magnetfelt. Fjæren 18 sikrer at ankeret 2 alltid inntar utgangsstilling når eleven ikke berører pu1sfø1epunktet.

Åket 16 er videre tilordnet to ledeplater 20 som er innrettet til å gli mellom skinner 21 som er anordnet inne i ankeret 2, se fig. 6. Ledeplatene 20 er videre ved sin ene kant 22 innrettet til å ligge an innvendig mot ankerets 2 endevegger. Kanten 22 er avrundet for derved å tillate en

viss skjeivstilling av ankeret 2 i forhold til åket 16, særlig når ankeret 2 er nær utgangsposisjon.

Kontaktstifter 23, 24, 25 som er elektrisk forbundet med ankerspolen 3 og detektorspolen 5 gjennom ankerets 2 vegg, er montert i en kontaktplate 26. Åket 16, ankeret 2 og kontaktplaten 26 monteres i et kasseformet hus 27 slik som vist i fig. 7 og fig. 8. En elastisk hette 28, fortrinnsvis av myk silikongummi, er innrettet til å dekke ankeret 2 og tette mot huset 26. Hetten 28 er forsynt med elastiske festeører 29 med festehull 30, og hetten festets til huset 27 ved at festeørene 29 strekkes ned lags sidene av huset 27 og festes til en tapp 31 på husets 27 underside, se fig.

7 og fig. 8.

Huset 27 må ventileres for kunne bevege hetten 28 og ankeret 2 fritt. Med forholdsvise små klaringer mellom ledeplatene 20 og ankeret 2, henholdsvis ankerspolen 3 og polskoen 19, er det viktig å unngå fremmedlegemer. Særlig vil magneten 17 kunne tiltrekke fremmedlegemer gjennom en ventilasjonsåpning i huset 27. Huset 27 er derfor forsynt med en ventilasjonsåpning 32 i enden av en kanal 33 som passerer forbi magnetens 17 ene ende, se fig. 8. Fremmedlegemer som tiltrekkes av magneten 17, vil derfor ikke nå fram til ventilasjonsåpningen 32, men bli hengende i kana-len 33 der hvor magnetfeltet er kraftigst.

Claims (5)

1. Anordning for simulert hjertepuls i dukker og apparater som nyttes ved trening i føling og gjenkjenning av hjertepuls, hvor en elektrisk lineærmotor (1) omfattende en stator (4) og et anker (2) gir et pulslegeme følbare bevegelser ved at en pulsgenerator (12) gir pulserende elektrisk signal til lineærmotoren (1), karakterisert ved at ankeret (2) er tilordnet en posisjonsføler som er innrettet til å reagere på ankerets (2) posisjon og aktivere pulsgeneratoren (12) når lineærmotorens (1) anker (2) forskyves fra en endestilling, utgangsstillingen.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at lineærmotorens anker (2) er tilordnet en forspent fjær (18) som er innrettet til å holde ankeret (2) i utgangsstilling, og hvor kraften fra fjæren (18) er større enn den motsatt rettede kraft som lineærmotoren (1) kan yte når ankeret (2) er i utgangsstilling.

3. Anordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at ankeret (2) i utgangsstilling i hovedsak er ute av statorens (4) magnetfelt.

4. Anordning ifølge ett eller flere foregående krav, karakterisert ved at ankerets (2) tilordnede posisjonsføler har form av en detektorspole (5) som er innrettet til å beveges inn over og omslutte en ferrittkjerne (6) når ankeret (2) forskyves fra utgangsstilling; og hvor detektorspolen (5) er koplet til en nivådetektor (11) i styreenheten, og hvor nivådetektoren (11) er innrettet til å gi aktiveringssignal til styreenhetens pulsgenerator (12) når detektorspolens (5) induktans når en på forhånd bestemt verdi, idet detektorspolen (5) kontinuerlig eksiteres av en oscillator (8).

5. Anordning ifølge ett eller flere foregående krav, karakterisert ved at lineærmotoren (1) er montert i et hus (27) som er forsynt med en ventilasjonsåpning (32) i enden av en kanal (33) som passerer statorens (4) magnetfelt.