• Home
  • Chimica
  • Astronomia
  • Energia
  • Natura
  • Biologia
  • Fisica
  • Elettronica
  •  science >> Scienza >  >> Altro
    Come funzionano i simulatori di nascita
    Mentre i simulatori di nascita possono ricreare in modo molto accurato il parto, il processo di impregnazione è un po' meno realistico. Guarda altre immagini di robot. Immagine per gentile concessione di Gaumard Scientific

    Il parto è una cosa seria. Anche se spesso viene definito un miracolo, le nascite ospedaliere moderne coinvolgono un team di personale medico qualificato che lavora per far accadere quel miracolo. Considerando tutto il rumore e il trambusto che un bambino incontra nei suoi primi momenti, non c'è da meravigliarsi se escono urlando. I simulatori di nascita sono stati inventati per aiutare a garantire che i bambini arrivino con quelle urla salutari. Questi dispositivi sono fisici, a volte simulazioni robotiche del corpo umano utilizzate per formare professionisti medici nel parto.

    È un fatto spiacevole della vita che molte cose possono andare storte durante il parto. Nel 1700, le donne hanno affrontato una possibilità su 8 di morire durante il parto [fonte:Mintz]. Complicazioni del parto come emorragie post-partum, infezioni e altre complicazioni rendevano il parto fonte di terrore quanto gioia per la gestante media.

    E questi non sono solo problemi del passato. Secondo uno studio sulla rivista medica Lancet, le morti materne negli Stati Uniti in realtà sono aumentate dall'11,5 per 100, 000 consegne nel 1990 a 16,7 per 100, 000 nel 2008 [fonte:Rogers]. Dati recenti suggeriscono che negli Stati Uniti, ben 9 donne su 10 che partoriscono in ospedale sperimentano qualche tipo di complicazione durante il parto [fonte:Elixhauser, Noi siamo].

    Con così tanto in gioco, nessun medico vorrebbe eseguire il suo primo parto in una situazione così ad alto rischio. Ma per secoli, non c'era altra opzione. L'invenzione dei simulatori di nascita ha consentito al personale medico di esercitarsi nell'esecuzione di parti senza rischi per i pazienti. Questi simulatori imitano l'intero processo lavorativo dall'inizio alla fine, e stanno diventando sempre più sofisticati con i progressi nei componenti elettronici, pinze virtuali e sensori che forniscono anche feedback sul dolore.

    Ora iniziamo ad esplorare la storia e lo sviluppo di questi imitatori femminili carichi di tecnologia.

    Contenuti
    1. Nascita di un'industria
    2. Uso del simulatore nella formazione medica
    3. Non è niente come la cosa reale, Tesoro... o c'è?
    4. Un giorno nella vita di un robot perennemente incinta

    Nascita di un'industria

    Il simulatore Noelle di Gaumard è completamente wireless e non ha vincoli. Può essere curata in una stanza d'ospedale, o in transito per simulare consegne di emergenza. Immagine per gentile concessione di Gaumard Scientific

    I simulatori medici in generale non sono una novità. La maggior parte di noi ha visto uno scheletro sintetico (o forse reale) in un ambiente scolastico, o repliche di varie parti del corpo in uno studio medico che mostrano come funziona il corpo umano. Questi modelli sono ottimi strumenti educativi per insegnare l'anatomia, ma non possono preparare uno studente alla realtà della sala parto.

    Uno dei primi simulatori di nascita moderni è nato nel 1949. All'indomani della seconda guerra mondiale, un chirurgo militare "ha riconosciuto come i polimeri utilizzati nella chirurgia ricostruttiva e sul campo di battaglia potrebbero essere utilizzati per creare simulatori per l'educazione sanitaria, " ed è nata una nuova metodologia di insegnamento [fonte:Gaumard]. I primi simulatori non erano molto più di un modello in gomma dell'anatomia di una donna. Nel corso degli anni, sono gradualmente aumentati in complessità con l'avanzare della tecnologia. La miniaturizzazione dell'elettronica e dei chip per computer ha permesso agli sviluppatori di portare i simulatori a un livello completamente nuovo di realismo.

    Negli anni '90, questi sistemi di consegna digitale vennero chiamati simulatori di nascita di robot. Entro il 2000, Gaumard Scientifico, che ha aperto la strada al simulatore di nascita originale, ha introdotto uno dei simulatori più popolari sul mercato:Noelle. Nel 2011, Noelle costa da $ 2, 000 per un modello semplice a più di $ 60, 000 per un carico completo, robot sofisticato. Anche se può sembrare costoso, Noelle può simulare un'ampia varietà di complicazioni del parto che uno studente normalmente incontrerebbe solo in situazioni del mondo reale in cui la mancanza di esperienza può essere un handicap significativo.

    Nel 2005, un altro contendente di fascia alta nell'arena dei simulatori è arrivato sotto forma di BirthSIM, prodotto dal Laboratoire Ampère di Lione, Francia. Anche se paragonabile nel prezzo alla Noelle ingannata, BirthSIM si concentra interamente sull'educazione del personale medico all'uso corretto delle pinze. Per il prezzo, potresti pensare che farebbe o dovrebbe fare di più, ma l'uso improprio delle pinze può causare gravi, danni permanenti e potenzialmente fatali a un bambino durante il parto. BirthSIM combina pinze reali con un sistema di imaging virtuale per aiutare gli ostetrici a ottenere una pratica preziosa.

    Non tutti i simulatori di nascita sono high-tech e costosi. Alcuni simulatori costano solo poche centinaia di dollari e possono essere utili per simulazioni relativamente semplici. La maggior parte di questi modelli da tavolo replicano scenari di parto di base e non possono essere adattati per sfidare gli studenti con complicazioni a sorpresa come può fare un simulatore come Noelle.

    A questo punto, vale la pena dare un'occhiata più da vicino allo stato dei simulatori di nascita nell'educazione medica.

    Uso del simulatore nella formazione medica

    Le scuole di medicina di tutto il mondo istruiscono gli studenti con simulatori di nascita come Noelle, e più scuole stanno investendo in simulatori sofisticati per completare i loro programmi di formazione [fonte:Elias]. Questi potenti robot non costano poco. Ne valgono il prezzo?

    Britt Guerrero, un praticante ARNP (Advanced Registered Nurse Practitioner), ha lavorato nel laboratorio di formazione presso l'Università dell'Alabama-Birmingham, e afferma che questi simulatori sono "molto critici" per la formazione degli ostetrici e del personale medico correlato, comprese le ostetriche infermiere. Altri studi la confermano, citando i sondaggi del personale e degli studenti su quanto ritengono prezioso l'addestramento al simulatore basato sulla loro esperienza [fonte:Davis].

    Una lamentela comune, anche se, è che la ricerca empirica sul rapporto costo-efficacia di sofisticati simulatori di parto robotici è in ritardo rispetto al loro utilizzo. Infatti, uno studio di ricerca implicava che non vi fosse alcuna differenza significativa nella quantità complessiva di apprendimento tra un gruppo di controllo senza accesso al simulatore e un addestramento sui simulatori [fonte:Reynolds].

    Ancora, è difficile sostenere che l'uso di un simulatore di nascita non sia utile; la pratica rende perfetti, Giusto? Quindi, mentre la giuria potrebbe essere fuori per quanto riguarda i dati concreti, la maggior parte delle scuole di medicina considera il costo dei simulatori degno della maggiore sicurezza di madre e figlio, soprattutto quando tante altre scuole concorrenti utilizzano la tecnologia.

    Ciò solleva anche la questione di quanto i simulatori imitino da vicino la realtà. Tiriamoci indietro l'abito e vediamo cosa fa funzionare questi robot.

    Storia non così gloriosa del forcipe

    Dato per scontato oggi, il forcipe moderno era un tempo un segreto commerciale di famiglia. Intorno al 1600, Peter Chamberlen d'Inghilterra ha adattato un antico dispositivo originariamente utilizzato per rimuovere i bambini nati morti dalla madre per l'uso in nascite vive. L'eminente signor Chamberlen ha sfruttato la sua invenzione per costruire una dinastia ostetrica di 130 anni (due parole che non sentirai mai più insieme). Il suo dispositivo e il metodo di utilizzo sono stati tramandati da diverse generazioni. Per preservare la riservatezza dell'invenzione, i medici di famiglia Chamberlen nascondevano il forcipe in un'enorme scatola di legno durante il trasporto, Benda la futura mamma e allontana tutte le altre persone dalla sala parto. Nel 1728, Hugh Chamberlen, mancando un erede a cui passare il segreto e andando avanti con gli anni lui stesso, finalmente rovesciato i fagioli.

    Non è niente come la cosa reale, Tesoro... o c'è?

    Gli scenari di simulazione coinvolgono un insieme quasi infinito di variabili per sorprendere gli studenti e aiutarli ad affinare le loro abilità. Chung Sung-Jun/Getty Images

    I simulatori di nascita oggi sono macchine altamente sofisticate, capace di lanciare una serie di potenziali complicazioni a tirocinanti ignari. Noelle è un manichino a grandezza naturale, completo di tutti gli arti e l'articolazione articolare di una vera donna. Noelle è controllato in modalità wireless tramite un computer con un'interfaccia proprietaria. Il tecnico che pilota lo scenario di addestramento è normalmente in una stanza separata fino a 100 metri (300 piedi) di distanza da Noelle e dai suoi assistenti studenteschi. I responsabili della formazione possono creare i propri scenari di parto, e cambiarli al volo dal controller. Il robot prenatale è dotato di suoni preprogrammati, ma ha un'opzione audio in streaming per consentire a una persona dal vivo di parlare come la voce di Noelle.

    Sotto la pelle di Noelle, dispositivi meccanici di controllo del movimento chiamati attuatori simulano le contrazioni, convulsioni e altri movimenti addominali, sebbene le sue braccia e le sue gambe siano immobili. Non può stringere la mano di un marito con una presa schiacciante, ma gli occhi di Noelle si dilatano, e così fa la sua cervice. Anche il suo petto si alza e si abbassa mentre respira.

    La frequenza cardiaca e i suoni delle vie aeree sono importanti misurazioni diagnostiche e rappresentano una parte importante della simulazione. I battiti cardiaci simulati vengono registrati su veri monitor ECG. La pressione sanguigna di Noelle può essere monitorata, ma richiede un dispositivo speciale di Gaumard piuttosto che i metodi usati con le donne vere, poiché non c'è sangue che scorre nelle sue vene.

    Il bambino di Noelle viene fornito completo di cordone ombelicale ed è tenuto in posizione da un meccanismo che invia il baby 'bot che rimbalza lungo il canale del parto al momento della scelta del programmatore. Il bambino può essere consegnato tramite parto vaginale o taglio cesareo e può essere orientato in posizioni per un parto vertice (prima la testa) o un parto podalico (prima il culo). Il bambino simula anche suoni respiratori e battiti cardiaci, e i suoi segni vitali possono essere monitorati utilizzando la stessa attrezzatura che utilizzeresti su un bambino vero.

    Molte apparecchiature elettroniche entrano in questo simulatore robotico, quindi mentre il monitoraggio del liquido amniotico è una parte importante dell'allenamento, l'eventuale umidità deve essere maneggiata con cura in modo da non danneggiare i componenti del simulatore. Noelle simula un'emorragia usando sangue finto, ma non è ancora possibile un rilascio completo dell'acqua.

    Abbiamo menzionato prima le complicazioni, ed è qui che Noelle offre davvero agli studenti un'opportunità unica di sperimentare scenari che sarebbero estremamente pericolosi e stressanti in situazioni di vita reale. Noelle può riprodurre una vasta gamma di complicazioni e persino una combinazione di problemi, come la distocia di spalla (la spalla del bambino si deposita dietro l'osso pubico della madre dopo che la testa è già uscita dal canale del parto) e un attacco di cuore. Perché non ha legami e ha funzioni autonome, Noelle può anche essere usato per replicare nascite in scenari traumatici, come il travaglio e il parto indotti da incidenti.

    Praticando situazioni di consegna complicate nella sicurezza di uno scenario di simulazione, il personale medico può essere molto più preparato quando deve affrontare le stesse complicazioni con i pazienti reali. Prossimo, diamo un'occhiata a come si svolgono queste simulazioni.

    Un giorno nella vita di un robot perennemente incinta

    Durante la consegna simulata, vengono monitorati i segni vitali e i dati fetali, tracciato e registrato. Immagine per gentile concessione di Gaumard Scientific

    Così, come interagiscono gli studenti con Noelle? Britt Guerrero, ARNP ci ha guidato attraverso una tipica situazione di insegnamento:

    1. Lo studente viene presentato al paziente, Noelle, tramite un finto rapporto di turno.
    2. Dettagli come frequenza di contrazione, se il sacco di liquido amniotico del paziente si è rotto o meno, e la dilatazione cervicale sono tutte riviste.
    3. Le informazioni sul bambino vengono trasmesse, compresa la posizione e la frequenza cardiaca.
    4. Allo studente viene anche mostrata una striscia di lavoro, che è una lettura che mostra la frequenza cardiaca del bambino, così lo studente può monitorare come le contrazioni della madre stanno influenzando il feto.
    5. Da questo punto, il lavoro viene spesso modificato al volo per mettere alla prova gli studenti. Il lavoro può essere accelerato o rallentato, il feto può essere stimolato a mostrare segni di sofferenza, oppure la madre può avere un infarto o un ictus.
    6. Gli studenti affrontano i problemi man mano che si presentano con l'obiettivo finale di una consegna di successo.

    Questo è solo uno scenario. Ci sono letteralmente migliaia di potenziali versioni della nascita, in base a come è iniziata la simulazione e quali elementi vengono introdotti dall'istruttore. Durante l'esercizio di consegna, la pelle conduttiva sulla madre e sul bambino robotici fornisce un feedback realistico agli studenti tramite la stessa attrezzatura che utilizzerebbero su pazienti reali, aggiungendo un alto grado di realismo al procedimento.

    In ogni fase del processo, l'istruttore decide se gli studenti stanno gestendo la situazione correttamente, e regola la simulazione di conseguenza. I protocolli utilizzati dagli istruttori per queste simulazioni sono sviluppati intorno alle linee guida stabilite da AWHONN (Association of Women's Health, Infermieri Ostetrici e Neonatali) e ACOG (American Congress of Obstetricians and Gynecologists). La scuola o l'ospedale in cui viene eseguita la simulazione stabilisce anche le linee guida per gli esercizi di simulazione in base al proprio curriculum. Ogni simulazione viene tracciata e documentata in modo che gli istruttori e gli studenti possano rivedere il file del paziente una volta completata la consegna.

    È chiaro che i simulatori di parto aggiungono una dimensione in più alla formazione del personale ostetrico. Nuovi software e hardware vengono sempre sviluppati per replicare in modo più accurato i parti umani al fine di aumentare la conoscenza del professionista e, a sua volta, la sicurezza del paziente. Infine, i simulatori robotici saranno probabilmente dotati di una serie completa di fluidi corporei, opzioni di nascita multipla e la capacità di dare un feedback emotivo.

    Ringraziamenti speciali

    Grazie a Britt Guerrero, ARNP per la sua instancabile assistenza nella preparazione di questo articolo.

    Molte più informazioni

    articoli Correlati

    • Come funzionano i gemelli?
    • Come funziona la pubertà femminile?
    • Come funzionano le mestruazioni?
    • Come funziona il sesso?
    • Come funzionano gli ultrasuoni
    • Cos'è l'apoptosi?
    • Come lavorano i bambini designer
    • In che modo la NASA ha migliorato gli alimenti per l'infanzia?

    Fonti

    • Bradley, P. "La storia della simulazione nell'educazione medica e possibili direzioni future". Educazione medica. vol. 40, no. 3. Pagine 254-262. marzo 2006.
    • Davis, Beth Murray; et al. "Uso di un simulatore di parto nell'educazione ostetrica". British Journal of Midwifery. Vol.17, n.4. aprile 2009.
    • non so, Peter. "La famiglia Chamberlen (1560-1728) e il forcipe ostetrico". Archivi della malattia nell'infanzia, Edizione neonatale. vol. 81. 1999.
    • Dupuis, Oliver; et al. "Simulatore di nascita:affidabilità della valutazione transvaginale della stazione della testa fetale come definita dalla classificazione dell'American College of Obstetricians and Gynecologists." Giornale americano di ostetricia e ginecologia. Vol.192, no. 3. Pagine 868-874. marzo 2005.
    • Elia, Paolo. "Simulatore di nascita di robot guadagnando popolarità". USA Oggi. 15 aprile 2006. (21 giugno 2011) http://www.usatoday.com/news/health/2006-04-15-robot_x.htm
    • Elishauser, Anna; Wier, Lauren. "Condizioni complicate di gravidanza e parto, 2008." Progetto di utilizzazione e costi sanitari. Maggio 2011. (26 giugno 2011) http://www.hcup-us.ahrq.gov/reports/statbriefs/sb113.jsp
    • Gaumard Scientific. "Chi siamo." Guamard.com. (23 giugno, 2011) http://gaumard.com/about_us.html
    • Guerriero, Britt. Colloquio. 21 giugno 2011.
    • Mac Dorman, Mariano F.; Matteo, Tim J. "Recenti tendenze nella mortalità infantile negli Stati Uniti". Sintesi dei dati NCHS, no. 9. Centro nazionale per le statistiche sanitarie. ottobre 2008. (23 giugno 2011) http://www.cdc.gov/nchs/data/databriefs/db09.htm
    • Mintz, S. "Il parto nella prima America". Storia digitale. 2007. (19 giugno 2011) http://www.digitalhistory.uh.edu/historyonline/childbirth.cfm
    • Moreau, Richard; et al. "Simulazione dell'estrazione del forcipe su un simulatore di parto". 2008 Conferenza Internazionale IEEE su Robotica e Automazione (ICRA). (Pasada, CIRCA). 21 maggio 2008.
    • Reynolds, UN.; et al. "Impatto delle lezioni di simulazione del lavoro e della consegna nell'apprendimento medico universitario". Formazione medica in linea. vol. 13. Pagina 14. 15 novembre 2008.
    • Rochford, Andrea. "Le donne hanno una soglia del dolore più alta degli uomini". Cosa ti fa bene (ninemsn). 8 aprile 2009. (26 giugno 2011) http://health.ninemsn.com.au/whatsgoodforyou/factsheets/798263/women-have-a-higher-pain-threshold-than-men
    • Rogers, Simone. "Mortalità materna:quante donne muoiono di parto nel tuo paese?" Custode. 13 aprile 2010. (23 giugno 2011) http://www.guardian.co.uk/news/datablog/2010/apr/12/maternal-mortality-rates-millennium-development-goals
    • Rossi, Michael G. "Forcipi di consegna". WebMD. 3 giugno 2010. (23 giugno 2011) http://emedicine.medscape.com/article/263603-overview#aw2aab6b2b1aa
    • Solone, Olivia. "Spingere, signora Robot, spingere! BirthSIM offre ai medici la pratica del forcipe." Wired.co.uk. 11 marzo 2011. (23 giugno 2011) http://www.wired.co.uk/news/archive/2011-03/31/childbirth-robot-birthsim
    • Vorvic, Linda; et al. "Liquido amniotico." MedLine Plus. 2 settembre 2009. (26 giugno 2011) http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/002220.htm
    • Noi siamo, Giosuè; et al. "Obesità, Complicazioni ostetriche e tasso di parto cesareo:uno studio di screening basato sulla popolazione." American Journal of Obstretrics and Gynecology. Vol. 190, no. 4. Aprile 2004. Pagine 1091-1097.
    © Scienza https://it.scienceaq.com