1.6. Выводы
В результате анализа материалов первой главы можно сделать вывод, что проблему, обозначенную во введении (высокий процент смертей из-за отсутствия возможности оказания срочной медицинской помощи после получения травм в результате ДТП) можно решить посредством разработки мобильной системы экстренной помощи при ДТП с применением гемостатической ультразвуковой установки на базе беспилотного летательного аппарата.
Необходимые компоненты системы следующие:
Беспилотный летательный аппарат (БПЛА), как средство доставки гемостатической установки
Беспилотный летательный аппарат должен обладать хорошей устойчивостью в воздухе и обладать следующими характеристиками:
тип БПЛА - гексакоптер;
грузоподъемность около 3 кг;
дальность полета – 10 км;
скорость полета – 60 км/ч;
техническое зрение;
камера, обеспечивающая контроль за посадкой коптера.
Гемостатическая установка
Гемостатическая ультразвуковая установка является диагностическим и лечебным прибором, позволяющим определять наличие и локализацию внутренних кровотечений в конечностях пострадавшего и обеспечивать их остановку. Она представляет собой манипулятор с излучателем и манжетой для пережатия конечности пострадавшего во время сканирования и гемостаза в необходимом месте. Аппарат работает в двух режимах: сканирования и фокусированного ультразвука высокой интенсивности; второй режим служит для коагулирования крови в месте повреждения сосуда.
В состав гемостатической установки должны входить так же:
средства связи с оператором, обеспечивающие помощника пострадавшего необходимыми инструкциями по оказанию первой помощи с использованием ультразвукового прибора;
инструмент для разрезания одежды (это необходимо для плотного контакта прибора с поверхностью конечности).
Одним из важных аспектов проекта является цветовое решение элементов системы. Например, красный цвет будет уместен, так как необходимо обратить внимание людей на прибытие БПЛА на место происшествия, а также этот цвет, в сочетании с белым, традиционно ассоциируется с цветами скорой помощи. Так, этим цветом можно выделить самые значимые элементы – знак красного креста и кнопки.
При этом желательно использование синего цвета, так как этот цвет рефлекторно вызывает у человека уверенность, а в экстренной ситуации это может быть решающим.
II. Дизайнерская часть проекта
2.1. Концепция мобильной системы экстренной помощи при дтп
Концепция мобильной системы экстренной помощи при ДТП основана на продуктивном и эффективном взаимодействии оператора и свидетеля ДТП для оказания своевременной помощи пострадавшему прямо на месте происшествия (рис. 2.1).
Рис. 2.1. Концепция мобильной системы экстренной помощи при ДТП
Такая система поможет сократить количество смертей от внутренних кровотечений на догоспитальном этапе. Судя по проведенному в рамках исследования опросу, в экстренной ситуации люди готовы помочь пострадавшим (рис. 2.2), но, как правило, не знают правил оказания первой помощи и поэтому боятся сделать что-то не так, навредить другому человеку.
Позвонив в скорую, человек, отвечая на вопросы оператора, обрисует тому создавшуюся на месте происшествия ситуацию, а тот сможет принять решение, отправлять ли БПЛА с гемостатическим прибором (рис. 2.3).
Так же при принятии решения об отправке системы на место ДТП оператор должен учитывать погодные условия, так как сильный ветер, снегопад и тому подобное может помешать безопасной доставке установки к месту назначения.
Рис. 2.2. Опрос «Ваши действия, если вы стали свидетелем ДТП».
Рис.2.3. Сценарий экстренной помощи при ДТП
Прямая связь с оператором, способным дать указания, что и как делать, позволит людям без опасений помочь другим. Оператор, в свою очередь, через камеры, установленные на средстве связи (рис. 2.4), имеет возможность следить за происходящим на месте происшествия и дать инструкцию, как воспользоваться гемостатическим прибором, входящим в состав мобильной системы экстренной помощи при ДТП.
Рис. 2.4. Средства связи с оператором
Технически обеспечена связь между прибором и оператором. Во время работы прибора (сканирования и терапии) изображение, формирующееся прибором, отображается на экране у оператора (рис. 2.5). По этому изображению оператор определит наличие внутренних кровотечений в сканируемой конечности. Так же по такому изображению будет понятно, какой сосуд поврежден, артерия или вена, так как цветом показывается направление движения крови относительно прибора, красным – вектор кровотока совпадает с вектором движения прибора, синий – кровоток идет в направлении навстречу прибору. Для сканирования сосудов конечностей необходимо передвигать прибор вдоль их расположения, в направлении от сердца к стопе или кисти.
Фактически, помощник пострадавшего выполняет в основном функцию удаленного манипулятора, позволяющего оператору управлять передвижением прибора. Так же по инструкции оператора он должен надеть сдавливающую манжету на конечность, в которой, предположительно, может быть внутреннее кровотечение.
Рис. 2.5. Изображение, получаемое прибором при сканировании сосудов
Фактически, помощник пострадавшего выполняет в основном функцию удаленного манипулятора, позволяющего оператору управлять передвижением прибора. Так же по инструкции оператора он должен надеть сдавливающую манжету на конечность, в которой, предположительно, может быть внутреннее кровотечение. Такая манжета замедлит течение крови в поврежденной конечности, но при этом не остановит его полностью, что позволит сработать прибору, так как и наблюдение за кровотоком и поиск внутреннего кровотечения может осуществляться только в случае наличия кровотока. Поиск места разрыва или нарушения целостности стенки сосуда происходит за счет того, что в этой области скорость крови будет возрастать по сравнению с общей скоростью кровотока в этом сосуде.
Для обеспечения максимально быстрой помощи пострадавшим во время ДТП было принято решение использовать беспилотный аппарат вертикального взлета-посадки с несущими винтами, которые размещены по углам летающей платформы. Вращение винтов обеспечивают электромоторы, получающие питание от бортовых аккумуляторов. Гексакоптер оборудован автопилотом, способным принимать GPS и ГЛОНАСС сигналы, что позволяет ему ориентироваться в пространстве и выполнять полеты с высокой точностью по заданным маршрутам до места ДТП. Так для улучшения ориентирования в пространстве беспилотный аппарат оборудован техническим зрением, что позволит ему избегать препятствий на пути к месту назначения.
С целью облегчения конструкции, что необходимо для улучшения полетных характеристик аппарата, при изготовлении шасси гексакоптера необходимо использовать карбоновые элементы. В отсеке (кейсе) в корпусе гексакоптера располагается необходимое оборудование для оказания медицинской помощи при внутренних повреждениях кровеносной системы.
Основным устройством является прибор для тераностики, использующий технологию фокусированного ультразвука высокой интенсивности (рис. 2.6).
Он объединяет в себе функции как диагностического прибора, позволяющего с помощью использования эффекта Допплера обнаруживать закрытые разрывы кровеносных сосудов, так и аппарата для осуществления терапии. В данном случае под терапией подразумевается остановка внутреннего кровотечения посредством образования временного тромба в месте повреждения сосуда, что сократит кровопотери и поможет сохранить полноценную жизнь пострадавшему. Временным этот тромб называется потому, что после доставки пострадавшего в госпиталь проводится хирургическая операция по удалению этого тромба, для восстановления целостности сосуда и нормализации кровотока в поврежденной конечности.
В этом случае получается, что, несмотря на то, что сосуд был перекрыт тромбом, кровоснабжение пострадавшей конечности было сохранено, хоть и в меньшем объеме, по оставшимся целыми сосудам, в частности, за счет коллатерального кровообращения. Таким образом, предотвращается отмирание конечности из-за отсутствия кровообращения в ней.
Для выполнения поставленной задачи - первая помощь в ДТП, в частности, остановка внутренних кровотечений, лицами без медицинского образования, в комплект гемостатической ультразвуковой установки, помимо БПЛА (рис. 2.7), выполняющего функцию доставки ее на место происшествия, и дополнительных компонентов для более эффективного применения прибора, должны входить средства связи с оператором.
Рис. 2.6. Принцип действия прибора на основе фокусированного ультразвука
Рис. 2.7. БПЛА. 1 - Несущий винт. 2 - Камера видеонаблюдения для лучшей ориентации гексакоптера 3 - Двигатель винта 4 - Отсек для УЗ аппарата и медикаментов
Оператор выполняет целый ряд обязанностей, обеспечивающих функционирование мобильной системы экстренной помощи при дорожно-транспортных происшествиях (рис. 2.8).
Рис. 2.8. Обязанности оператора мобильной системы экстренной помощи
К этим средствам могут относиться наушники (через которые помогающий будет получать указания), налобная камера (через нее оператор сможет происходящее на месте ДТП), а так же микрофон (для улучшения слышимости между оператором и помогающим).
К компонентам, обеспечивающим эффективное применение прибора, относятся: ультразвуковой гель, обеспечивающий акустическую связь между излучателем и поверхностью тела пострадавшего; специальные ножницы для разрезания одежды. Ножницы необходимы в том случае, если нет возможности оголить конечности для сканирования, так как одежда является препятствием для нормального функционирования ультразвукового прибора, сильно рассеивая ультразвуковой поток.