• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Andra
    Hur fungerar födelsessimulatorer
    Medan födelsessimulatorer mycket exakt kan återskapa barnleverans, impregneringsprocessen är lite mindre realistisk. Se fler robotbilder. Bild med tillstånd av Gaumard Scientific

    Förlossning är en seriös affär. Även om det ofta kallas ett mirakel, moderna sjukhusfödslar involverar ett team av utbildad medicinsk personal som alla arbetar för att detta mirakel ska ske. Med tanke på allt buller och uppståndelse en bebis möter i sina första ögonblick, det är inte konstigt att de kommer skrikande ut. Födelsessimulatorer uppfanns för att säkerställa att barnen kommer med de friska skriken. Dessa enheter är fysiska, ibland robotsimuleringar av människokroppen som används för att utbilda läkare i spädbarnsleverans.

    Det är ett olyckligt faktum i livet att mycket kan gå fel under förlossningen. På 1700 -talet, kvinnor stod inför en av 8 chanser att dö under förlossningen [källa:Mintz]. Födelsekomplikationer som blödning efter förlossningen, infektioner och andra komplikationer gjorde att förlossningen var lika mycket en källa till skräck som glädje för den genomsnittliga blivande mamman.

    Och det här är inte bara tidigare problem. Enligt en studie i medicinska tidskriften Lancet, moderns dödsfall i USA ökade faktiskt från 11,5 per 100, 000 leveranser 1990 till 16,7 per 100, 000 år 2008 [källa:Rogers]. Nya data tyder på att i USA, hela 9 av 10 kvinnor som föder på ett sjukhus upplever någon form av komplikation under förlossningen [källa:Elixhauser, Vi är].

    Med så mycket på spel, ingen läkare skulle vilja utföra sin första förlossning i en sådan högrisk situation. Men i århundraden, det fanns inget annat alternativ. Uppfinningen av födelsessimulatorer gjorde det möjligt för medicinsk personal att träna på att utföra leveranser utan risk för patienter. Dessa simulatorer imiterar hela arbetsprocessen från början till slut, och de blir mer sofistikerade hela tiden med framsteg inom elektroniska komponenter, virtuella pincett och sensorer som till och med ger smärtåterkoppling.

    Låt oss nu börja utforska historien och utvecklingen för dessa teknikbelastade kvinnliga efterbildare.

    Innehåll
    1. Födelse av en industri
    2. Användning av simulator i medicinsk utbildning
    3. Är inget som den riktiga saken, Baby ... Eller finns det?
    4. En dag i livet för en evigt gravid robot

    En industris födelse

    Gaumards Noelle -simulator är helt trådlös och har ingen koppling. Hon kan behandlas i ett sjukhusrum, eller under transport för att simulera nödleveranser. Bild med tillstånd av Gaumard Scientific

    Medicinska simulatorer i allmänhet är inget nytt. De flesta av oss har sett ett syntetiskt (eller kanske riktigt) skelett i klassrum, eller kopior av olika kroppsdelar på ett läkarmottagning som visar hur människokroppen fungerar. Dessa modeller är bra pedagogiska verktyg för att undervisa i anatomi, men de kan inte förbereda en student för verkligheten i förlossningsrummet.

    En av de första moderna födelsessimulatorerna kom till 1949. Under efterdyningarna av andra världskriget, en militärkirurg "insåg hur polymerer som används vid rekonstruktion och slagfältskirurgi skulle kunna användas för att skapa simulatorer för vårdutbildning, "och en ny undervisningsmetodik föddes [källa:Gaumard]. Tidiga simulatorer var inte mycket mer än en gummimodell av en kvinnas anatomi. Under åren har de ökade gradvis i komplexitet när tekniken avancerade. Miniatyriseringen av elektronik och datorchips gjorde det möjligt för utvecklare att ta simulatorer till en helt ny nivå av realism.

    På 1990 -talet, dessa digitala leveranssystem kom att kallas robotfödelsessimulatorer. År 2000, Gaumard Scientific, som var föregångare till den ursprungliga födelsessimulatorn, introducerade en av de mest populära simulatorerna på marknaden:Noelle. Under 2011, Noelle kostar allt från $ 2, 000 för en enkel modell till mer än $ 60, 000 för en fullastad, sofistikerad robot. Även om det kan tyckas dyrt, Noelle kan simulera en mängd olika förlossningskomplikationer som en student normalt bara skulle stöta på i verkliga situationer där bristande erfarenhet kan vara ett betydande handikapp.

    Under 2005, en annan avancerad utmanare i simulatorarenan kom i form av BirthSIM, producerad av Laboratoire Ampère i Lyon, Frankrike. Även om det är jämförbart i pris med den lurade Noelle, BirthSIM fokuserar helt på att utbilda medicinsk personal i rätt användning av tång. För priset, du kanske tror att det skulle eller borde göra mer, men felaktig användning av tång kan orsaka allvarliga, permanent och potentiellt dödlig skada på ett barn under förlossningen. BirthSIM kombinerar riktiga tångar med ett virtuellt bildsystem för att hjälpa förlossningsläkare att få ovärderlig övning.

    Alla födelsessimulatorer är inte högteknologiska och dyra. Vissa simulatorer kostar bara några hundra dollar och kan vara användbara för relativt enkla simuleringar. De flesta av dessa bordsskivmodeller replikerar grundläggande förlossningsscenarier och kan inte anpassas för att utmana elever med överraskningskomplikationer på samma sätt som en simulator som Noelle kan.

    Vid denna tidpunkt, det är värt att titta närmare på statusen för födelsessimulatorer inom medicinsk utbildning.

    Användning av simulator i medicinsk utbildning

    Medicinska skolor över hela världen utbildar studenter med födelsessimulatorer som Noelle, och fler skolor investerar i sofistikerade simulatorer för att avrunda sina träningsprogram [källa:Elias]. Dessa kraftfulla robotar kommer inte billigt. Är de värda pengarna?

    Britt Guerrero, en praktiserande ARNP (Advanced Registered Nurse Practitioner), arbetat i utbildningslaboratoriet vid University of Alabama-Birmingham, och säger att dessa simulatorer är "mycket kritiska" för utbildning av obstetrikare och relaterad medicinsk personal, inklusive sjuksköterskemorskor. Andra studier stöder henne, citerar personal- och studentundersökningar om hur värdefulla de tror att simulatorträningen var baserad på deras erfarenhet [källa:Davis].

    Ett vanligt klagomål, fastän, är att empirisk forskning om kostnadseffektiviteten för sofistikerade robotfödelsessimulatorer ligger efter deras användning. Faktiskt, en forskningsstudie antydde att det inte fanns någon signifikant skillnad i den totala inlärningsmängden mellan en kontrollgrupp utan tillgång till simulator och en utbildning i simulatorer [källa:Reynolds].

    Fortfarande, det är svårt att argumentera för att det inte är till hjälp att använda en födelsessimulator; övning ger färdighet, höger? Så medan juryn kan vara ute om hårda data, de flesta medicinska skolor anser att kostnaden för simulatorer är värd den ökade säkerheten för mor och barn, särskilt när så många andra konkurrerande skolor använder tekniken.

    Detta väcker också frågan om hur nära simulatorer efterliknar den verkliga saken. Låt oss dra tillbaka klänningen och se vad som får dessa robotar att ticka.

    Inte så härlig historia om tången

    Tagit för givet idag, den moderna tången var en gång en affärshemlighet för familjen. Omkring 1600, Peter Chamberlen i England anpassade en gammal enhet som ursprungligen användes för att ta bort dödfödda barn från modern för användning vid levande födslar. Den framstående herr Chamberlen utarbetade sin uppfinning för att bygga en 130-årig förlossningsdynasti (två ord som du aldrig kommer att höra tillsammans igen). Hans enhet och användningsmetod gick igenom flera generationer. För att bevara konfidentialiteten för uppfinningen, husläkarna i Chamberlen skulle dölja tången i en enorm trälåda under transporten, binda ögon för den blivande mamman och rensa alla andra människor från förlossningsrummet. År 1728, Hugh Chamberlen, saknar en arving för att förmedla hemligheten till och fortsätta i år själv, slutligen spillde bönorna.

    Är inget som den riktiga saken, Baby ... Eller finns det?

    Simuleringsscenarier innebär en nästan oändlig uppsättning variabler för att överraska elever och hjälpa dem att finslipa sina färdigheter. Chung Sung-Jun/Getty Images

    Födelsessimulatorer idag är mycket sofistikerade maskiner, kan kasta en mängd potentiella komplikationer mot intet ont anande praktikanter. Noelle är en skyltdocka i full storlek, komplett med alla lemmar och ledartikulering av en riktig kvinna. Noelle styrs trådlöst via en dator med ett eget gränssnitt. Teknikern som styr träningsscenariot befinner sig normalt i ett separat rum upp till 100 meter från Noelle och hennes studentvårdare. Utbildningsledare kan skapa sina egna förlossningsscenarier, och ändra dem direkt från handkontrollen. Prenatalroboten levereras med förprogrammerade ljud, men har ett strömmande ljudalternativ för att låta en levande person tala som Noelles röst.

    Under Noelles hud, mekaniska rörelsekontrollanordningar som kallas ställdon simulerar sammandragningar, kramper och andra magrörelser, även om hennes armar och ben är orörliga. Hon kan inte pressa en mans hand med ett krossande grepp, men Noelles ögon utvidgas, och det gör hennes livmoderhals. Till och med hennes bröst stiger och faller när hon andas.

    Puls och luftvägsljud är viktiga diagnostiska mätningar och är en stor del av simuleringen. De simulerade hjärtslagen registreras på riktiga EKG -monitorer. Noelles blodtryck kan övervakas, men kräver en speciell enhet från Gaumard snarare än de metoder som används med riktiga kvinnor, eftersom det inte finns något egentligt blod som strömmar genom hennes ådror.

    Noelles bebis levereras komplett med navelsträngen och hålls på plats av en mekanism som skickar den studsande babys bot ner i födelsekanalen vid den tidpunkt då programmeraren väljer. Barnet kan förlossas via vaginal födelse eller C-sektion och kan orienteras i positioner för en vertex (huvudet först) eller en breech (rumpa först) leverans. Barnet simulerar också andningsljud och hjärtslag, och dess vitala tecken kan alla övervakas med samma utrustning som du skulle använda på en riktig baby.

    Mycket elektronisk utrustning går in i denna robotsimulator, så medan övervakning av fostervatten är en viktig del av träningen, all fukt måste hanteras försiktigt så att den inte skadar och av simulatorns komponenter. Noelle simulerar blödning med falskt blod, men en fullständig vattenutsläpp är inte möjlig än.

    Vi nämnde komplikationer tidigare, och det är här Noelle verkligen erbjuder eleverna en unik möjlighet att uppleva scenarier som skulle vara extremt farliga och stressande i verkliga situationer. Noelle kan återge ett stort antal komplikationer och till och med en kombination av problem, som axeldystoki (spädbarnets axel fastnar bakom moderns könsben efter att huvudet redan har lämnat födelsekanalen) och en hjärtinfarkt. Eftersom hon inte har något band och har fristående funktioner, Noelle kan till och med användas för att replikera födslar med traumascenarier, som olycksinducerat arbete och leverans.

    Genom att öva komplicerade leveranssituationer i säkerheten för ett simuleringsscenario, medicinsk personal kan vara mycket mer förberedd när de står inför samma komplikationer med faktiska patienter. Nästa, låt oss titta på hur dessa simuleringar fungerar.

    En dag i livet för en evigt gravid robot

    Under hela den simulerade leveransen, vitala tecken och fosterdata övervakas, spåras och spelas in. Bild med tillstånd av Gaumard Scientific

    Så, hur interagerar eleverna med Noelle? Britt Guerrero, ARNP ledde oss genom en typisk undervisningssituation:

    1. Studenten presenteras för patienten, Noelle, via en mock shift -rapport.
    2. Detaljer som sammandragningsfrekvens, huruvida patientens fosterväska har sprickats eller inte och livmoderhalsutvidgning granskas alla.
    3. Information om barnet vidarebefordras, inklusive position och puls.
    4. Studenten visas också en arbetslista, vilket är en avläsning som visar barnets puls, så att eleven kan övervaka hur moderns sammandragningar påverkar fostret.
    5. Från denna punkt, arbetet förändras ofta i farten för att sätta eleverna igenom deras steg. Arbetet kan påskyndas eller bromsas, fostret kan triggas att uppvisa tecken på nöd, eller modern kan få hjärtinfarkt eller stroke.
    6. Studenter tar upp frågor när de uppstår med slutmålet om en framgångsrik leverans.

    Detta är bara ett scenario. Det finns bokstavligen tusentals potentiella versioner av förlossningen, baserat på hur simuleringen började och vilka element som introduceras av instruktören. Under hela leveransövningen, ledande hud på robotmor och barn ger realistisk feedback till studenter via samma utrustning som de skulle använda på riktiga patienter, lägga till en hög grad av realism i förfarandet.

    Vid varje steg i processen, instruktören avgör om eleverna hanterar situationen korrekt, och justerar simuleringen därefter. Protokollen som instruktörer använder för dessa simuleringar är utvecklade kring riktlinjer som fastställts av AWHONN (Association of Women's Health, Obstetric and Neonatal Nurses) och ACOG (American Congress of Obstetricians and Gynecologists). Skolan eller sjukhuset där simuleringen utförs fastställer också riktlinjer för simuleringsövningar baserat på läroplanen. Varje simulering spåras och dokumenteras så att instruktörer och elever kan granska patientjournalen när leveransen är klar.

    Det är klart att födelsessimulatorer ger en extra dimension till utbildningen av obstetrikpersonal. Ny mjukvara och hårdvara utvecklas alltid för att mer exakt replikera mänskliga leveranser för att öka kunskapen hos praktiker och, i tur och ordning, patientsäkerhet. Så småningom, Robotsimulatorer kommer sannolikt att vara utrustade med ett komplett komplement av kroppsvätskor, flerfödda alternativ och förmågan att ge känslomässig feedback.

    Speciellt tack

    Tack gå till Britt Guerrero, ARNP för hennes outtröttliga hjälp med att förbereda denna artikel.

    Mycket mer information

    relaterade artiklar

    • Hur tvillingar fungerar
    • Hur kvinnlig pubertet fungerar
    • Hur menstruationen fungerar
    • Hur sex fungerar
    • Hur ultraljud fungerar
    • Vad är apoptos?
    • Hur designerbarn fungerar
    • Hur förbättrade NASA barnmat?

    Källor

    • Bradley, P. "Historien om simulering inom medicinsk utbildning och möjliga framtida riktningar." Medicinsk utbildning. Vol. 40, Nej. 3. Sidorna 254-262. Mars 2006.
    • Davis, Beth Murray; et al. "Använda en förlossningssimulator i barnmorskelutbildning." British Journal of Midwifery. Volym 17, nr 4. April 2009.
    • Dunn, Peter. "Familjen Chamberlen (1560-1728) och Obstretric Tang." Arkiv för sjukdomar i barndomen, Neonatal Edition. Vol. 81. 1999.
    • Dupuis, Oliver; et al. "Födelsessimulator:Tillförlitlighet för transvaginal bedömning av fosterhuvudstationen enligt definitionen av American College of Obstetricians and Gynecologists Classification." American Journal of Obstretric and Gynecology. Vol.192, Nej. 3. Sidor 868-874. Mars 2005.
    • Elias, Paul. "Robotfödelsessimulator ökar i popularitet." USA idag. 15 april kl. 2006. (21 juni, 2011) http://www.usatoday.com/news/health/2006-04-15-robot_x.htm
    • Elixhauser, Anne; Wier, Lauren. "Komplicerade villkor för graviditet och förlossning, 2008. "Healthcare Cost and Utilization Project. Maj 2011. (26 juni, 2011) http://www.hcup-us.ahrq.gov/reports/statbriefs/sb113.jsp
    • Gaumard Scientific. "Om oss." Guamard.com. (23 juni, 2011) http://gaumard.com/about_us.html
    • Guerrero, Britt. Personlig intervju. 21 juni kl. 2011.
    • MacDorman, Marian F.; Mathews, Tim J. "Senaste trender inom spädbarnsdödlighet i USA." NCHS Data Brief, Nej. 9. Nationellt centrum för hälsostatistik. Oktober 2008. (23 juni, 2011) http://www.cdc.gov/nchs/data/databriefs/db09.htm
    • Mintz, S. "Förlossning i tidigt Amerika." Digital historia. 2007. (19 juni, 2011) http://www.digitalhistory.uh.edu/historyonline/childbirth.cfm
    • Moreau, Richard; et al. "Simulering av tånguttag på en förlossningssimulator." 2008 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA). (Pasadena, CA). 21 maj 2008.
    • Reynolds, A .; et al. "Påverkan av arbetskrafts- och leveranssimuleringskurser i läkarutbildning för grundutbildning." Medicinsk utbildning online. Vol. 13. Sida 14. Nov 15, 2008.
    • Rochford, Andrew. "Kvinnor har en högre smärttröskel än män." Vad är bra för dig (ninemsn). 8 april kl. 2009. (26 juni, 2011) http://health.ninemsn.com.au/whatsgoodforyou/factsheets/798263/women-have-a-higher-pain-threshold-than-men
    • Rogers, Simon. "Mödeldödlighet:Hur många kvinnor dör i förlossningen i ditt land?" Väktare. 13 apr. 2010. (23 juni, 2011) http://www.guardian.co.uk/news/datablog/2010/apr/12/maternal-mortality-rates-millennium-development-goals
    • Ross, Michael G. "Tångleverans." WebMD. 3 juni kl. 2010. (23 juni, 2011) http://emedicine.medscape.com/article/263603-overview#aw2aab6b2b1aa
    • Solon, Olivia. "Skjuta på, Fru Robot, skjuta på! BirthSIM erbjuder läkare tångspraxis. "Wired.co.uk. 11 mar. 2011. (23 juni, 2011) http://www.wired.co.uk/news/archive/2011-03/31/childbirth-robot-birthsim
    • Vorvick, Linda; et al. "Amnionvätska." MedLine Plus. 2 september, 2009. (26 juni, 2011) http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/002220.htm
    • Vi är, Joshua; et al. "Fetma, Obstetriska komplikationer och kejsarsnitt:en befolkningsbaserad screeningstudie. "American Journal of Obstretrics and Gynecology. Vol. 190, Nej. 4. Apr 2004. Sid 1091-1097.
    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com