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公開番号2025076333
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-15
出願番号2024182025
出願日2024-10-17
発明の名称スマートマネキン、拡張現実、およびアダプティブラーニングを用いた気道確保の訓練のためのシステムおよび方法
出願人メドトレインエーアイテクノロジーズプライベートリミテッド
代理人弁理士法人朝日奈特許事務所
主分類G09B 23/28 20060101AFI20250508BHJP(教育;暗号方法;表示;広告;シール)
要約【課題】スマートマネキン、拡張現実、およびアダプティブラーニングを用いた気道確保の訓練のためのシステムおよび方法を提供する。
【解決手段】頭部1aと、気管1bと、食道1cと、一対の肺1dと、胃とを有するマネキン1を備えるシステム。マネキンは、気管内器具も有し、一方において一群のセンサに、および他方において電子コントローラデバイス4に作動的に接続される。該コントローラデバイス4はクラウドサーバー6に接続され、グラフィックユーザーインターフェースがシステムに接続される。システムは、該コントローラデバイス4によって収集されて該クラウドサーバー6へと即座に送られるデータを処理するための人工知能モジュールを有する。該人工知能モジュールは、該クラウドサーバー6および該コントローラデバイス4にわたって最適に配置させられる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
医療従事者に対する気道確保の訓練のための、頭部（１ａ）と、気管（１ｂ）と、食道（１ｃ）と、一対の肺（１ｄ）と、胃（１ｅ）とを有するマネキン（１）を備えるシステムであって、
前記マネキンが気管内器具も有し、
前記マネキン（１）が、一方において一群のセンサに、および他方において電子コントローラデバイス（４）に作動的に接続され、
コントローラデバイス（４）がクラウドサーバー（６）に接続され、
グラフィックユーザーインターフェースが前記システムに接続され、
前記コントローラデバイスによって収集されて前記クラウドサーバーへと即座に送られる前記データを処理するため、適切で有用な観察を引き出すため、および前記フィードバックをパーソナライズし前記ユーザーのグラフィックインターフェースにおける拡張現実効果を生成するための、人工知能モジュールが設けられ、
前記モジュールが、前記クラウドサーバー（６）および前記コントローラデバイス（４）にわたって最適に配置させられる、
システム。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
気管内要素は、喉頭鏡（３ａ）と、その先端（１１）に小さな磁石（１８）が取り付けられた気管内チューブ（３ｂ）と、を備える、
請求項１記載の、気道確保の訓練のためのシステム。
【請求項３】
前記一群のセンサは、
頭部の傾きを検出するために頭部に固定された頭部傾き検出部（加速度計）（２ａ）と、
過剰な圧力を検出するために前歯の近くに固定された前歯圧力センサ（力覚センサ）（２ｂ）と、
マネキンの消化管コンポーネントの外壁に固定された食道進入検出部（ホールマグネチック）（２ｃ）と、
食道－気管接合部に最も近い気管の外壁に固定されたマネキンの気管の外壁に固定された気管力覚ストリップセンサ（２ｄ）と、
食道－気管接合部に最も近い気管の外壁に固定された第１の気管ホール磁気センサ（２ｅ）と、
食道－気管接合部の近くで気管の外壁に固定された第２の気管ホール磁気センサ（２ｆ）と、
カリーナ（即ち、気管分岐部）の近くで気管の外壁に固定された第３の気管ホール磁気センサ（２ｇ）と、
カリーナに最も近い、気管の外壁に固定された第４の気管ホール磁気センサ（２ｈ）と、
膨張を検出するために左の肺の内面に固定された左肺膨張検出部（気圧センサ）（２ｉ）と、
右肺膨張検出部（気圧センサ）（２ｊ）と、
を備える、
請求項１記載の、気道確保の訓練のためのシステム。
【請求項４】
１つまたは複数のディスプレイデバイスが、前記クラウドサーバー（６）にログオンするためにおよび訓練の結果を視覚化するために前記ユーザーによって使用される前記グラフィックユーザーインターフェースに作動的に接続される、
請求項１記載の、気道確保の訓練のためのシステム。
【請求項５】
気管内チューブの先端には、小さな円筒形の中空のネオジウム磁石が取り付けられ、前記ネオジウム磁石は、前記先端に近い前記気管内チューブ（３ｂ）の内壁に固定される、
請求項１～２のいずれか１項に記載の、気道確保の訓練のためのシステム。
【請求項６】
前記人工知能モジュールが、任意の所定の時点において前記状況、ユーザー、およびマネキンに特有のアダプティブガイダンスおよび訓練の評価を提供するように構成される、
請求項１記載の、気道確保の訓練のためのシステム。
【請求項７】
人工知能モジュールが、マネキンに埋め込まれた複数のセンサからのデータのトライアンギュレーションに基づいて前記マネキンの内部における前記気管内チューブの位置の正確な計算を確実にするように構成され、気管の代わりに食道の中へ入ることなどの特徴的な瞬間の同定の際、ならびに、前記ユーザーに対する学習推奨のパーソナライゼーションの際に役立つ、
請求項６記載の、気道確保の訓練のためのシステム。
【請求項８】
前記コントローラデバイスは、ＤＢ２５－ピンコネクターを介して前記センサにワイヤ接続され、それによって、それが、ソフトウェアインターフェースを介してそれを修正するためのオプションによって、前記センサで収集されるデータを５００ミリ秒のデフォルト周期でサンプリングし、それによって、前記デバイスが、Ｎｅｔへのローカルワイヤレスネットワーク接続性を介して、様々なソースから来るデータのストリームをオーケストレートし、出力データを前記クラウドサーバーへと略即座に送る、
請求項１記載の、気道確保の訓練のためのシステム。
【請求項９】
前記コントローラは、セントラルプロセッサ（たとえば、ラズベリーパイ（登録商標））、アナログ－デジタルコンバーター（ＡＤＣ）、マルチプレクサ、抵抗器、およびトランジスタから実質的に構成される、
請求項８記載の、気道確保の訓練のためのシステム。
【請求項１０】
決定モジュールが、前記マネキンの内部における前記磁気チューブ先端の正確な位置を決定するように訓練セッションのデータを処理するために前記インターネットクラウド上においてホストされる、
請求項１～３のいずれか１項に記載の、気道確保の訓練のためのシステム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、医療従事者のための気道確保の訓練に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【０００２】
より特には、本発明は、サイバーフィジカルデバイスをスマートマネキンの形態で有するシステムであって、当該フィジカルデバイス（即ち、マネキン）の内部における出来事の瞬時の視覚化、データドリブントーレー二ングガイダンス、自動化されパーソナライズされた評価モジュールに基づく最新式の包括的な学習体験を提供するシステムに関する。
【０００３】
本発明は、本発明にしたがうスマートマネキンを用いる方法も含む。
【０００４】
本願の完全明細書は、２０２３年１０月１９日に出願された出願番号第２０２３３１０７１３２７号に関して提出された仮明細書にしたがって提出され、仮明細書の全体は本願の完全明細書の一部であると考えられるべきである。
【背景技術】
【０００５】
安全上の観点から、マネキンが人間の患者に対する適度に良い代替物を提供することが知られている。しかし、それらのマネキンは、特に人間のトレーナーの利用が稀であるかまたは法外に高価であるという状況理由で、自己のペースで行える自発的および自己評価型学習の欠如という問題を解決しない。
【０００６】
したがって、単純なフィジカルデバイスとは対照的に、訓練生に対して瞬時のフィードバックを生成することができるおよび学習を自発的に行う機会を作ることができるように、スマートマネキンまたはサイバーフィジカルデバイスが、必要とされる。その事柄に対する観点から、訓練のセッションが遠隔のトレーナーによってライブまたは記録でモニターされることが可能であるようなウェブベースで接続されるシステム。
【０００７】
たとえば、医療訓練生は、マネキンで気管内挿入を練習しながら、手順が理想の軌道から外れるときに大きな正念場を経験する。重要な瞬間のうちのいくつかは、体軸のミスアライメントを引き起こす不適切な頭部の傾き、気管（即ち、のど笛）の代わりに食道（消化管）の中へチューブを間違って挿入するようなチューブの不適切なナビゲーション、気管内チューブの先端に位置するバルーンの間違った膨張、であり、歯の破損をもたらす前歯への過剰な圧力さえもそうである。
【０００８】
既存のマネキンは、一般的に、当該マネキンの内部の出来事への観察と、それらを外部へ報告することとの欠如により、即時の修正措置のために訓練の手順の間にこれらの重要な瞬間を感知するほど十分にスマートなものではない。
【０００９】
いくつかのマネキンは、起こり得る歯の破損のような基本的な過失を圧力センサを介して検出し、警報を発することが可能である。しかし、訓練の重要な瞬間の範囲を包括的にカバーする、ならびに瞬時の適切で有用な適応フィードバックを生成するために訓練のセッションの特定のデータをユーザープロファイル、マネキンの使用履歴、およびプール・パフォーマンスと関連させる既存の解決策は存在しない。
【００１０】
デバイスのそのようなスマート性の欠如は、それらがより有用なトレーニングガイダンスを提供することを妨げ、または、それらが修理または取り替えのために必要な予防保守のような修正措置を提案することさえも妨げる。
（【００１１】以降は省略されています）

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