專利名稱：進(jìn)行批量傷員檢傷分類與救治流程訓(xùn)練的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)療培訓(xùn)設(shè)備，尤其涉及一種進(jìn)行批量傷員檢傷分類與救治流程訓(xùn)練的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
未來戰(zhàn)爭、自然災(zāi)害、恐怖襲擊等傷員將呈現(xiàn)集中批量發(fā)生、傷情傷類復(fù)雜的特征，大大提高了檢傷分類、救治的難度，考驗(yàn)著各級救治機(jī)構(gòu)的組織協(xié)調(diào)、團(tuán)隊(duì)配合、資源規(guī)劃等能力。當(dāng)前，各級救治機(jī)構(gòu)適應(yīng)平時(shí)傷員救治，醫(yī)療人員也熟悉平時(shí)傷員的救治流程。批量傷員救治給各級救治機(jī)構(gòu)、醫(yī)療人員提出了更高的要求，批量傷員的救治難度體現(xiàn)在1.批量傷員的救治給醫(yī)療機(jī)構(gòu)的組織協(xié)調(diào)、資源調(diào)度提出了高要求，同時(shí)要求救治機(jī)構(gòu)能配備專人進(jìn)行檢傷分類，對傷病員的救治要做到既快又好還合理。2.醫(yī)療人員除了要熟練掌握常規(guī)傷的救治技能，更重要的是要對傷員的傷情做出合理的判斷，熟悉救治流程。由于要面對批量傷員，醫(yī)療人員所專注的不僅僅是個(gè)體傷員的救治效果，更多的要考慮如何合理安排醫(yī)療資源與個(gè)人精力，使批量傷員的救治效能最大化。以地震傷員的救治為例，如果救治機(jī)構(gòu)不開展針對批量傷員救治的相關(guān)訓(xùn)練，即使擁有最先進(jìn)的設(shè)備、一流的醫(yī)療人員也完成不好救治任務(wù)。這在四川地震中給我們深刻的教訓(xùn)。醫(yī)療人員不熟悉傷員救治流程致使救治效果無保證，救治機(jī)構(gòu)無法合理安排資源致使有限的醫(yī)療資源無法發(fā)揮最大效益，病人不分輕重緩急一律投入最大救治力量致使傷員救治率低下。在面對大量病人時(shí)，醫(yī)療人員和救治機(jī)構(gòu)都表現(xiàn)得準(zhǔn)備不足，手忙腳亂。目前批量傷員救治訓(xùn)練缺乏科學(xué)的訓(xùn)練手段與裝備。通常的作法是進(jìn)行衛(wèi)勤演習(xí)來訓(xùn)練批量傷員救治。衛(wèi)勤演習(xí)利用化妝傷員和致傷動(dòng)物等實(shí)現(xiàn)傷病員檢傷分類、緊急救治、早期治療和?？浦委煹葍?nèi)容訓(xùn)練。由于批量化妝傷員、致傷動(dòng)物難以獲得，衛(wèi)勤訓(xùn)練無法完整開展，往往是將物資裝卸、行軍拉動(dòng)、布局與展收作為重點(diǎn)，而衛(wèi)勤訓(xùn)練的核心內(nèi)容——檢傷分類、后送與救治流程訓(xùn)練卻因?yàn)槿狈ε總麊T而難以進(jìn)行，達(dá)不到理想的訓(xùn)練效果。醫(yī)療培訓(xùn)模擬技術(shù)一定程度上解決了缺乏模擬傷員的問題。然而目前還沒有針對批量傷員救治訓(xùn)練的模擬系統(tǒng)，現(xiàn)有的醫(yī)療培訓(xùn)模擬系統(tǒng)針對特定救治任務(wù)(病情)展開，訓(xùn)練個(gè)體專項(xiàng)技能，如心肺復(fù)蘇模擬人進(jìn)行CPR操作訓(xùn)練，分娩模擬人針對生產(chǎn)操作訓(xùn)練，綜合模擬人針對單個(gè)病人的某種假象病情訓(xùn)練診斷、救治技能?，F(xiàn)有的醫(yī)療培訓(xùn)模擬系統(tǒng)與針對批量傷員救治訓(xùn)練的系統(tǒng)有著本質(zhì)的區(qū)別，現(xiàn)有醫(yī)療培訓(xùn)模擬系統(tǒng)針對的訓(xùn)練對象是個(gè)體或某個(gè)救治團(tuán)隊(duì)，而批量傷員模擬訓(xùn)練系統(tǒng)訓(xùn)練對象為真?zhèn)€救治機(jī)構(gòu)；現(xiàn)有醫(yī)療培訓(xùn)模擬系統(tǒng)訓(xùn)練內(nèi)容為某項(xiàng)或某些項(xiàng)救治技能，而批量傷員模擬訓(xùn)練系統(tǒng)訓(xùn)練內(nèi)容檢傷分類與救治流程；現(xiàn)有醫(yī)療培訓(xùn)模擬系統(tǒng)考核單個(gè)病人的救治效果，而批量傷員模擬訓(xùn)練系統(tǒng)考核指標(biāo)為傷員救治率與傷員通過率。因而現(xiàn)有模擬訓(xùn)練系統(tǒng)并不能滿足批量傷員檢傷分類與救治流程訓(xùn)練需求。目前國內(nèi)外普遍采用化妝演員、化妝演員結(jié)合技能培訓(xùn)模擬人、虛擬現(xiàn)實(shí)軟件等3種方式進(jìn)行檢傷分類與救治流程訓(xùn)練。采用批量化妝演員進(jìn)行訓(xùn)練有如下問題訓(xùn)練成本高；對演員要求高，需要有較豐富的經(jīng)驗(yàn)；化妝難度高，訓(xùn)練準(zhǔn)備時(shí)間長，訓(xùn)練場面控制難度大；由于化妝演員并無真實(shí)傷情，故難以模擬出與傷情對應(yīng)的生命體征(如心電、血壓、血氧飽和度等)。采用化妝演員結(jié)合技能培訓(xùn)模擬人的訓(xùn)練方式，一定程度上解決了單純采用化妝演員訓(xùn)練的弊端，由于仿真程度高的技能培訓(xùn)模擬人往往價(jià)格昂貴，操作復(fù)雜，對供電、供水、供氣(氧氣、二氧化碳等)等保障條件要求高，野外訓(xùn)練難以采用。同時(shí)多個(gè)技能培訓(xùn)模擬人之間的數(shù)據(jù)通訊、組網(wǎng)、交互難以實(shí)現(xiàn)，使得這種訓(xùn)練方式無法形成一個(gè)整體，給訓(xùn)練前的準(zhǔn)備、訓(xùn)練后的評估帶來巨大的困難。虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)軟件具有訓(xùn)練成本低的優(yōu)勢，然而虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)難以在野外搭建，無法用于演習(xí)等場合，另外該類系統(tǒng)若獲得逼真的視覺效果，設(shè)備投入巨大，且單次訓(xùn)練人數(shù)有限。通常訓(xùn)練中所需的傷員的數(shù)量在100人以上，這么多模擬傷員要體現(xiàn)出個(gè)性化的傷情傷類，具有比較大的技術(shù)難度；同時(shí)要嚴(yán)格控制每名模擬傷員的成本(若每名模擬傷員成本高昂，則批量傷員訓(xùn)練系統(tǒng)的成本將無法承受)，這給模擬傷員的設(shè)計(jì)帶來巨大的限制。只有設(shè)計(jì)出具有高仿真度且成本低廉的模擬傷員，才能使批量傷員模擬訓(xùn)練成為可能。美國專利US7247027B2公開了一種充氣的用于批量傷員檢傷分類與救治訓(xùn)練的模擬人，該專利用多個(gè)充氣的模擬人模擬批量傷員，用放置于模擬人胸部的傷情卡(傷情卡為手寫的表格)表征傷員的傷情、傷類等信息。盡管該模擬系統(tǒng)成本低廉，但由于該發(fā)明所述充氣模擬人結(jié)構(gòu)簡單，不能形象的模擬各種傷情，同時(shí)無法自動(dòng)記錄受訓(xùn)者的檢傷分類、救治流程的操作，從而訓(xùn)練效果也無法科學(xué)量化評價(jià)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)的不足，而提供一種進(jìn)行批量傷員檢傷分類與救治流程訓(xùn)練的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，能夠逼真模擬各類創(chuàng)傷、可適應(yīng)野外訓(xùn)練要求；針對批量傷員檢傷分類與救治流程訓(xùn)練，提供一個(gè)可量化的訓(xùn)練平臺，實(shí)現(xiàn)定量考評批量傷員的救治能力。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案一種進(jìn)行批量傷員檢傷分類與救治流程訓(xùn)練的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，包括模擬傷員，其特征是還包括計(jì)算機(jī)、投影儀、攝像頭、RFID讀寫器，所述的模擬傷員身上固接有增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)識別標(biāo)識，能夠通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在模擬傷員身上投影出不同傷情傷類的創(chuàng)傷圖像；所述模擬傷員身上安裝有若干只使模擬傷員能夠感知操作人員觸摸部位信息的觸摸傳感器，所述模擬傷員身上還粘貼有RFID標(biāo)簽，方便計(jì)算機(jī)識別出當(dāng)前操作的模擬傷員身份。所述模擬傷員放置于病床上，所述模擬傷員通過無線或有線網(wǎng)絡(luò)與所述計(jì)算機(jī)連接，所述投影儀、攝像頭、RFID讀寫器分別通過各自的接口與計(jì)算機(jī)相連，所述計(jì)算機(jī)固定于病床的床頭部位，投影儀、攝像頭固定于病床的中部，RFID讀寫器固定在病床的底部居中部位。所述模擬傷員身上固接有電路系統(tǒng)，RFID標(biāo)簽，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)識別標(biāo)識，觸摸傳感器，所述電路系統(tǒng)固定于方便使用者操作的部位；所述RFID標(biāo)簽粘貼在模擬傷員的背部，所述RFID標(biāo)簽距頭部的距離與距腳部的距離相等；所述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)識別標(biāo)識貼于模擬傷員的腹部，所述觸摸傳感器分散于模擬傷員各主要部位，固定于模擬傷員內(nèi)部，所述觸摸傳感器通過線纜與電路系統(tǒng)相連。所述模擬傷員采用硅膠、聚氨酯發(fā)泡、PVC中的一種或兩種的組合制成材料制成，所述模擬傷員采用減小收攏體積的充氣結(jié)構(gòu)。所述電路系統(tǒng)由觸摸部位掃描電路、單片機(jī)系統(tǒng)、無線通訊模塊、供電模塊組成，所述觸摸部位掃描電路與單片機(jī)系統(tǒng)連接，所述單片機(jī)系統(tǒng)分別與無線通訊模塊、供電模塊連接。所述投影儀置于模擬傷員上方，所述投影儀選用短焦投影儀。所述攝像頭與投影儀固定連接，保證訓(xùn)練過程中攝像頭與投影儀間無相對運(yùn)動(dòng)。所述RFID 標(biāo)簽的工作頻率 900MHz，支持符合 UHF EPC Gen2 (IS018000-6C)、IS018000-6B協(xié)議電子標(biāo)簽，讀寫距離不小于20cm。有益效果批量傷員檢傷分類與救治流程模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的難度在于模擬出批量的傷員。批量傷員的救治不同于平時(shí)傷員救治，平時(shí)要開展行之有效的針對批量傷員救治的衛(wèi)生勤務(wù)訓(xùn)練，努力提高衛(wèi)勤作業(yè)人員的綜合素質(zhì)，才能在需要時(shí)提高醫(yī)護(hù)人員批量傷員救治水平。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的方法模擬傷情傷類，在不增加模擬傷員的復(fù)雜程度的前提下，大幅提高模擬傷員的創(chuàng)傷仿真程度，使檢傷分類與救治流程訓(xùn)練中獲得批量模擬傷員成為可能；與國內(nèi)外同類產(chǎn)品相比具有仿真效果好、成本低、結(jié)構(gòu)簡單、易于功能擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)；模擬人肢體模型可采用充氣式結(jié)構(gòu)，大大減小了收攏尺寸與重量，便于攜行，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)；采用無線方式建立模擬傷員與計(jì)算機(jī)的通信，且模擬傷員采用電池供電，使得系統(tǒng)靈活性大大加強(qiáng)，便于系統(tǒng)在野外開展訓(xùn)練；通過RFID技術(shù)，識別傷員身份，無需人工識別身份，方便、快捷。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是模擬傷員的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是模擬傷員的電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；圖4是批量模擬傷員檢傷分類與救治流程訓(xùn)練流程圖；圖5是批量模擬傷員檢傷分類與救治流程訓(xùn)練場景圖。圖中1，模擬傷員，1-1、電路系統(tǒng)，1-2增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)識別標(biāo)識，1-3觸摸傳感器，1-4、RFID標(biāo)簽，2、計(jì)算機(jī)，3、投影儀，4、攝像頭，5、RFID讀寫器，6、病床，7、計(jì)算機(jī)固定裝置，8、投影儀與攝像頭固定裝置。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合較佳實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。參見圖1、圖2，本發(fā)明提供一種進(jìn)行批量傷員檢傷分類與救治流程訓(xùn)練的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，包括模擬傷員1，計(jì)算機(jī)2、投影儀3、攝像頭4、RFID讀寫器5和病床6，所述模擬傷員身上安裝有若干只使模擬傷員能夠感知操作人員觸摸部位信息的觸摸傳感器1-3，所述模擬傷員身上還粘貼有RFID標(biāo)簽1-4，方便計(jì)算機(jī)識別出當(dāng)前操作的模擬傷員身份。將模擬傷員放置于病床6上，所述模擬傷員通過無線或有線網(wǎng)絡(luò)與所述計(jì)算機(jī)連接，所述投影儀、攝像頭、RFID讀寫器分別通過各自的接口與計(jì)算機(jī)相連。具體方案中，所述計(jì)算機(jī)固定于病床的床頭部位，投影儀、攝像頭固定于病床的中部。參見圖2，優(yōu)選方案是所述模擬傷員身上固定有電路系統(tǒng)1-1，RFID標(biāo)簽1_4，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)識別標(biāo)識1-2，觸摸傳感器1-3，具體方案中，所述電路系統(tǒng)固定于方便使用者操作的頭部、胸部、腹部或四肢等部位；所述RFID讀寫器粘貼在模擬傷員的背部。具體方案中，所述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)識別標(biāo)識貼于模擬傷員的腹部，保證增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)識別標(biāo)識1-2攝像頭間無遮擋。所述觸摸傳感器分散于模擬傷員各主要部位，固定于模擬傷員內(nèi)部，所述觸摸傳感器通過線纜與電路系統(tǒng)相連。優(yōu)選方案中，所述RFID標(biāo)簽距頭部的距離與距腳部的距離相等；所述RFID標(biāo)簽的工作頻率900MHz，支持符合UHF EPC Gen2 (IS018000-6C)、IS018000-6B協(xié)議電子標(biāo)簽，讀寫距離不小于20cm。優(yōu)選方案所述模擬傷員采用硅膠、聚氨酯發(fā)泡、PVC中的一種或兩種的組合制成材料制成，所述模擬傷員采用減小收攏體積的充氣結(jié)構(gòu)。優(yōu)選方案所述投影儀置于模擬傷員上方，并確保模擬傷員與投影儀的間距合理，即模擬傷員與投影儀間隔的距離上投影儀投影尺寸要完全覆蓋模擬傷員。所述投影儀選用短焦投影儀。具體方案是，投影儀在I米左右間距即可投影出80英寸(對角線，畫面16 10)的圖像，將投影儀放置在模擬傷員上方I米左右，即可使投影完全覆蓋模擬傷員。所述攝像頭與投影儀固定連接，保證訓(xùn)練過程中攝像頭與投影儀間無相對運(yùn)動(dòng)，從而使攝像頭捕獲的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)識別標(biāo)志圖像可用于投影儀投影的圖像的定位。具體方案中觸摸傳感器陣列由一系列對觸摸敏感的MEMS測量元件組成，觸摸傳感器布置在希望敏感的模擬人實(shí)體某個(gè)或某些部位上(如頭部、胸部、腹部、四肢等)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于掃描觸摸傳感器陣列，獲得觸摸部位信息。數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)可采用有線或無線方式與計(jì)算機(jī)建立連接，向計(jì)算機(jī)傳輸當(dāng)前模擬傷員的身份信息及觸摸信息。供電系統(tǒng)對觸摸傳感器陣列、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)供電，可采用鋰電池或外接電源方式。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)識別標(biāo)志放置于模擬人實(shí)體的固定部位，攝像頭通過獲取增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)識別標(biāo)志的圖像，根據(jù)基于標(biāo)志點(diǎn)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)三維注冊方法，確定模擬傷員處于真實(shí)三維空間的位置，計(jì)算機(jī)通過對創(chuàng)傷圖像的縮放、旋轉(zhuǎn)、平移等處理，生成正確的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)圖像，將圖像通過投影儀正確投影到模擬傷員相應(yīng)部位。所述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)采用基于標(biāo)志點(diǎn)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)三維注冊方法，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)識別標(biāo)識為黑色或白色正方形；或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)識別標(biāo)識為黑色或白色三角形。所述的計(jì)算機(jī)可為普通臺式機(jī)、筆記本電腦或工控機(jī)。運(yùn)行Windows操作系統(tǒng)，具備有線(有線局域網(wǎng)、RS232、RS485)或無線(藍(lán)牙、wif1、Zigbee等)通訊能力，有相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口可連接投影儀與攝像頭。計(jì)算機(jī)上運(yùn)行仿真訓(xùn)練軟件。優(yōu)選方案，參見圖3，是模擬傷員電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。電路系統(tǒng)由觸摸部位掃描電路、單片機(jī)系統(tǒng)、無線通訊模塊、供電模塊4部分組成。所述觸摸部位掃描電路與單片機(jī)系統(tǒng)連接，所述單片機(jī)系統(tǒng)分別與無線通訊模塊、供電模塊連接。實(shí)施例參見圖4是批量模擬傷員檢傷分類與救治流程訓(xùn)練流程圖。圖中箭頭方向?yàn)閷?shí)施流程方向，同時(shí)也是模擬傷員流方向。參見圖5是批量模擬傷員檢傷分類與救治流程訓(xùn)練場景圖。該圖以一個(gè)典型應(yīng)用場景為例說明批量模擬傷員檢傷分類與救治流程訓(xùn)練系統(tǒng)的使用。圖中手術(shù)室、抗休克室、化驗(yàn)室各配置了一套完整的批量模擬傷員檢傷分類與救治流程訓(xùn)練系統(tǒng)。分類/后送場配置一套完整的批量模擬傷員檢傷分類與救治流程訓(xùn)練系統(tǒng)和若干個(gè)模擬傷員。傳染病房、病房配置三套完整的批量模擬傷員檢傷分類與救治流程訓(xùn)練系統(tǒng)。實(shí)際訓(xùn)練過程中，可根據(jù)訓(xùn)練目的、需求，調(diào)整批量模擬傷員檢傷分類與救治流程訓(xùn)練系統(tǒng)和批量模擬傷員的分布與數(shù)量。以下就批量模擬傷員檢傷分類與救治流程訓(xùn)練系統(tǒng)各部分的實(shí)現(xiàn)方法加以說明。模擬傷員具體方案中模擬傷員采用PVC材質(zhì)的充氣結(jié)構(gòu)。依人體形狀裁剪成合適尺寸，再高頻熱合接縫，形成人形。留有充氣嘴，通過打氣筒可實(shí)現(xiàn)充氣。具體加工過程與生產(chǎn)充氣玩偶類似。該方式的優(yōu)點(diǎn)在于加工成本低，放氣后收攏體積小，特別適合大批量傷員模擬。在另一種實(shí)現(xiàn)方式中，模擬傷員為實(shí)心結(jié)構(gòu)。采用硅膠材料制作模型皮膚，采用聚氨酯發(fā)泡(或硅膠)材料加工軟組織，在聚氨酯發(fā)泡(或硅膠)內(nèi)包裹金屬骨骼，形成肢體模型。具體加工過程與生產(chǎn)硅膠玩偶類似。該方式的優(yōu)點(diǎn)在于模型逼真，具有活動(dòng)自如的關(guān)節(jié)。電路系統(tǒng)電路系統(tǒng)由觸摸部位掃描電路、單片機(jī)系統(tǒng)、無線通訊模塊、供電模塊4部分組成。具體方案中，觸摸部位掃描電路主要由BC728IB芯片構(gòu)成，該芯片可掃描64鍵鍵盤，滿足人體各部位觸摸傳感器開關(guān)量的檢測。無線通訊模塊選用藍(lán)牙方式通信，采用南京國春電氣生產(chǎn)的GC-06藍(lán)牙通訊模塊。單片機(jī)系統(tǒng)主要由C8051F310構(gòu)成，該芯片可通過輸入輸出端口與BC7281B通訊，具備串口通訊能力，可與無線通訊模塊通信。供電模塊采用3. 7V鋰電池，并通過穩(wěn)壓芯片、充電控制芯片等實(shí)現(xiàn)供電模塊。RFID 標(biāo)簽具體方案中，RFID標(biāo)簽采用900MHz超高頻電子標(biāo)簽，符合EPC CLASSlGEN2, IS018000-6C標(biāo)準(zhǔn)，讀寫距離2米以上。RFID標(biāo)簽采用不干膠封裝。RFID 讀寫器具體方案中，RFID讀寫器工作在900MHz超高頻段，符合EPC CLASSlGEN2, IS018000-6C標(biāo)準(zhǔn)。RFID讀寫器的輸出功率可調(diào)，通過軟件調(diào)整RFID讀寫器的輸出功率，使得RFID讀寫器的讀寫距離在I米左右，從而保證放置于病床6上的模擬傷員I能夠被正確的識別出來，同時(shí)保證相距病床I米以外的其他模擬傷員不會對RFID讀寫器構(gòu)成影響。RFID讀寫器具備USB接口，通過USB接口與計(jì)算機(jī)通訊。在另一種實(shí)現(xiàn)方式中，RFID讀寫器具備網(wǎng)口，通過網(wǎng)口與計(jì)算機(jī)通訊。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)識別標(biāo)識系統(tǒng)通過對增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)識別標(biāo)識的識別來獲得模擬傷員在空間坐標(biāo)系中的位置。由于模擬傷員的身份識別通過RFID讀寫器識別RFID讀寫器獲得，故增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)識別標(biāo)識無需實(shí)現(xiàn)模擬傷員身份識別，從而可采用內(nèi)部無圖案的規(guī)則幾何形狀的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)識別標(biāo)識。具體方案中，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)識別標(biāo)識為黑色或白色正方形；或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)識別標(biāo)識為黑色或白色三角形。觸摸傳感器具體方案中，觸摸傳感器采用QT100芯片。設(shè)計(jì)柔性電路板的電極，將柔性測量電極粘接在模擬傷員需要觸摸測量的部位，通過調(diào)節(jié)QT100的外接電容值，調(diào)節(jié)測量的靈敏度，達(dá)到良好的觸摸測量效果。計(jì)算機(jī)具體方案中，計(jì)算機(jī)采用觸摸屏的多功能一體機(jī)，計(jì)算機(jī)通過VGA接口與投影儀相連，通過USB接口與攝像頭、RFID讀寫器相連；計(jì)算機(jī)具備藍(lán)牙模塊，可與模擬傷員電路系統(tǒng)通訊?；?，計(jì)算機(jī)通過外接USB藍(lán)牙適配器與模擬傷員電路系統(tǒng)通訊。計(jì)算機(jī)安裝Windows操作系統(tǒng),訓(xùn)練軟件運(yùn)行于計(jì)算機(jī)上。投影儀、攝像頭投影儀與攝像頭固定在投影儀與攝像頭固定裝置8上，并保證投影儀與攝像頭之間無相對運(yùn)動(dòng)。具體方案中，針對基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的模擬傷員傷情、傷類渲染的實(shí)現(xiàn)步驟加以說明1.在計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)中建立傷情、傷類數(shù)據(jù)庫，將傷情、傷類分門別類存貯，每種傷情、傷類保存典型的受傷部位圖像。2.當(dāng)運(yùn)行某個(gè)場景訓(xùn)練時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)或人工生成批量模擬傷員的病例，使每個(gè)模擬傷員與傷情、傷類數(shù)據(jù)庫中某個(gè)或某幾個(gè)傷情、傷類對應(yīng)。3.當(dāng)場景訓(xùn)練時(shí)，某個(gè)模擬傷員放置到有計(jì)算機(jī)、投影儀、攝像頭、RFID讀寫器的病床上時(shí)，計(jì)算機(jī)首先通過RFID讀寫器識別出模擬傷員的身份，并搜索出該模擬傷員的傷情、傷類特征。4.計(jì)算機(jī)通過攝像頭采集獲取模擬傷員身上增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)標(biāo)識的圖像，通過圖像處理，獲取增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)標(biāo)識在攝像頭坐標(biāo)系中的位置，據(jù)此確定模擬傷員在攝像頭坐標(biāo)系中的位置。5.將模擬傷員在攝像頭坐標(biāo)系中的位置通過坐標(biāo)變換，轉(zhuǎn)換到投影儀坐標(biāo)系中。6.依據(jù)模擬傷員在投影儀坐標(biāo)系中的位置，確定該傷員每個(gè)創(chuàng)傷部位圖像的縮放、旋轉(zhuǎn)參數(shù)。將各部位增強(qiáng)圖像融合為一個(gè)整體，形成正確的投影圖像。具體方案中，采用本發(fā)明進(jìn)行批量模擬傷員檢傷分類與救治流程訓(xùn)練系統(tǒng)開展訓(xùn)練的流程參見圖4，說明該系統(tǒng)用于訓(xùn)練的流程。訓(xùn)練流程大致可以分為3個(gè)階段，訓(xùn)練準(zhǔn)備階段、檢傷分類訓(xùn)練階段、救治流程訓(xùn)練階段。前兩項(xiàng)步驟為訓(xùn)練準(zhǔn)備階段，該階段主要完成兩項(xiàng)任務(wù)，首先是生產(chǎn)批量模擬傷員數(shù)據(jù)，可以通過軟件自動(dòng)生成或人為手動(dòng)輸入；然后將生成的批量模擬傷員數(shù)據(jù)與模擬傷員綁定，該綁定過程可采用逐個(gè)掃描模擬傷員RFID讀寫器的方式，將數(shù)據(jù)對應(yīng)到每個(gè)模擬傷員。檢傷分類訓(xùn)練階段主要借助投影對模擬傷員傷情傷類的渲染，同時(shí)結(jié)合計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對模擬傷員生命體征的模擬，主要考核檢傷分類人員對模擬傷員病情的判斷，檢傷分類人員需在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成對傷員分類的操作，其操作結(jié)果輸入計(jì)算機(jī)。檢傷分類人員操作結(jié)果為對傷員流動(dòng)去向的決策，對單個(gè)模擬傷員來說即為留治、手術(shù)、抗休克、后送等，同時(shí)需對同類傷員分出輕重緩急，如都需進(jìn)行手術(shù)的模擬傷員要分出手術(shù)的先后次序，對患有傳染病的傷員要及時(shí)隔離。檢傷分類訓(xùn)練結(jié)束后，進(jìn)入救治流程訓(xùn)練階段。以手術(shù)室為例，手術(shù)室人員借助投影對模擬傷員傷情傷類的渲染，同時(shí)結(jié)合計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對模擬傷員生命體征的模擬，判定模擬傷員傷情。手術(shù)室人員通過觸摸模擬傷員的相應(yīng)部位，計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的軟件將自動(dòng)檢測到人員的操作，軟件系統(tǒng)會羅列出模擬傷員該部位可能進(jìn)行的操作(如觸摸上肢時(shí)會顯示靜脈注射、測量血壓、測量血壓飽和度等等)，手術(shù)室人員可通過選擇相應(yīng)的操作完成對模擬傷員的救治訓(xùn)練。參見圖5，說明訓(xùn)練過程中，模擬傷員的大致分布。圖中模擬傷員數(shù)量與分布僅僅是示意，并非標(biāo)明訓(xùn)練中模擬傷員的實(shí)際數(shù)量與分布。訓(xùn)練中模擬傷員的數(shù)量、分布可根據(jù)訓(xùn)練的具體背景、目的合理選擇。本發(fā)明所述批量模擬傷員檢傷分類與救治流程訓(xùn)練系統(tǒng)融合了模擬傷員計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，在不增加模擬傷員復(fù)雜性的條件下，通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，將傷情傷類的圖像正確投影到物理模型上，增強(qiáng)模擬傷員的逼真程度；通過在模擬傷員上安裝觸摸傳感器，使其能夠感知操作人員觸摸模擬傷員的部位信息；通過在模擬傷員上粘貼RFID讀寫器，計(jì)算機(jī)可識別出當(dāng)前操作的模擬傷員的身份；配合計(jì)算機(jī)軟件，實(shí)現(xiàn)檢傷分類與救治流程模擬訓(xùn)練。計(jì)算機(jī)上運(yùn)行仿真訓(xùn)練軟件，可產(chǎn)生假想條件下(如地震、火災(zāi)、恐怖襲擊、戰(zhàn)爭等)批量傷員的傷情傷類信息，并可存儲、處理傷情傷類信息、圖像。仿真訓(xùn)練軟件可對觸摸感應(yīng)進(jìn)行判斷，依據(jù)使用者觸摸部位的不同，產(chǎn)生對應(yīng)的計(jì)算機(jī)仿真操作，從而支持使用者在模擬傷員上進(jìn)行檢傷分類、救治流程訓(xùn)練。同時(shí)仿真訓(xùn)練軟件可記錄使用者的操作信息，訓(xùn)練結(jié)束后，評判者可根據(jù)此信息對訓(xùn)練效果進(jìn)行評價(jià)。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種進(jìn)行批量傷員檢傷分類與救治流程訓(xùn)練的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，包括模擬傷員，其特征是:還包括計(jì)算機(jī)、投影儀、攝像頭、RFID讀寫器，所述的模擬傷員身上固接有增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)識別標(biāo)識，能夠通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在模擬傷員身上投影出不同傷情傷類的創(chuàng)傷圖像；所述模擬傷員身上安裝有若干只使模擬傷員能夠感知操作人員觸摸部位信息的觸摸傳感器，所述模擬傷員身上還粘貼有RFID標(biāo)簽，方便計(jì)算機(jī)識別出當(dāng)前操作的模擬傷員身份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)行批量傷員檢傷分類與救治流程訓(xùn)練的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征是:所述模擬傷員放置于病床上，所述模擬傷員通過無線或有線網(wǎng)絡(luò)與所述計(jì)算機(jī)連接，所述投影儀、攝像頭、RFID讀寫器分別通過各自的接口與計(jì)算機(jī)相連，所述計(jì)算機(jī)固定于病床的床頭部位，投影儀、攝像頭固定于病床的中部，RFID讀寫器固定在病床的底部居中部位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的進(jìn)行批量傷員檢傷分類與救治流程訓(xùn)練的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征是:所述模擬傷員身上固接有電路系統(tǒng)，RFID標(biāo)簽，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)識別標(biāo)識，觸摸傳感器，所述電路系統(tǒng)固定于方便使用者操作的部位；所述RFID標(biāo)簽粘貼在模擬傷員的背部，所述RFID標(biāo)簽距頭部的距離與距腳部的距離相等；所述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)識別標(biāo)識貼于模擬傷員的腹部，所述觸摸傳感器分散于模擬傷員各主要部位，固定于模擬傷員內(nèi)部，所述觸摸傳感器通過線纜與電路系統(tǒng)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的進(jìn)行批量傷員檢傷分類與救治流程訓(xùn)練的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征是:所述模擬傷員采用硅膠、聚氨酯發(fā)泡、PVC中的一種或兩種的組合制成材料制成，所述模擬傷員采用減小收攏體積的充氣結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的進(jìn)行批量傷員檢傷分類與救治流程訓(xùn)練的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征是:所述電路系統(tǒng)由觸摸部位掃描電路、單片機(jī)系統(tǒng)、無線通訊模塊、供電模塊組成，所述觸摸部位掃描電路與單片機(jī)系統(tǒng)連接，所述單片機(jī)系統(tǒng)分別與無線通訊模塊、供電模塊連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的進(jìn)行批量傷員檢傷分類與救治流程訓(xùn)練的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征是:所述投影儀置 于模擬傷員上方，所述投影儀選用短焦投影儀。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的進(jìn)行批量傷員檢傷分類與救治流程訓(xùn)練的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征是:所述攝像頭與投影儀固定連接，保證訓(xùn)練過程中攝像頭與投影儀間無相對運(yùn)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的進(jìn)行批量傷員檢傷分類與救治流程訓(xùn)練的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征是:所述RFID標(biāo)簽的工作頻率900MHz，支持符合UHF EPC Gen2、IS018000-6B協(xié)議電子標(biāo)簽，讀寫距離不小于20cm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種進(jìn)行批量傷員檢傷分類與救治流程訓(xùn)練的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，包括模擬傷員，其特征是還包括計(jì)算機(jī)、投影儀、攝像頭、RFID讀寫器，所述的模擬傷員身上固接有增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)識別標(biāo)識，能夠通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在模擬傷員身上投影出不同傷情傷類的創(chuàng)傷圖像；所述模擬傷員身上安裝有若干只使模擬傷員能夠感知操作人員觸摸部位信息的觸摸傳感器，所述模擬傷員身上還粘貼有RFID標(biāo)簽。有益效果采用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的方法模擬傷情傷類，在不增加模擬傷員的復(fù)雜程度的前提下，大幅提高模擬傷員的創(chuàng)傷仿真程度；采用無線方式建立模擬傷員與計(jì)算機(jī)的通信，便于系統(tǒng)在野外開展訓(xùn)練；通過RFID技術(shù)，識別傷員身份，方便、快捷。
文檔編號G09B23/28GK103077649SQ20131005393
公開日2013年5月1日 申請日期2013年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月20日
發(fā)明者孫秋明, 田豐, 倪愛娟, 謝新武, 楊健, 魏高峰, 劉長軍, 張彥軍, 秦曉麗 申請人:中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生裝備研究所