一种多终端情景化训练系统的制作方法

专利2022-05-09  80


本发明实施例涉及医疗教育领域,尤其涉及一种多终端情景化训练系统。



背景技术:

在医疗设备领域,医护人员经常会遇到突发心梗、脑梗等突发病症的患者。在这个场景下,急救人员能否保持冷静的头脑、精准地判断和操作是急救能否成功的关键。而在医学教育的过程中,目前多采用虚拟场景去训练医护人员的急救技能和急救思维。

目前的急救情景化智能训练系统主要是通过多个投影投到一面大墙上,给操作者营造场景氛围,这种投影一般是二维的场景,无法给与操作者身临其境的真实感和体验,训练效果较差。



技术实现要素:

本发明提供一种多终端情景化训练系统,通过情景仿真使医护人员训练过程能够更快速沉浸在急救场景中,并进行训练。

本发明提供一种多终端情景化训练系统,包括示教终端、显示终端、训练终端和分析终端;其中:

示教终端,用于获取示教人员的示教操作;

显示终端,用于创造虚拟仿真环境;

训练终端,用于获取训练人员在虚拟仿真环境中的训练操作,基于所述训练操作生成训练数据,将训练数据发送至分析终端;

分析终端,用于从训练终端获取训练数据,基于预设的评价规则对所述训练数据进行评价。

进一步地,所述在虚拟仿真环境中,所述显示终端,还用于获取所述训练操作,将所述训练操作进行可视化展示。

进一步地,所述显示终端,用于创造虚拟仿真环境,包括:

创造3d虚拟仿真环境;或

创造vr头盔环境;或

创造mr头盔环境。

进一步地,所述示教终端用于向训练终端发送定时开启指令,以使所述训练终端在规定的训练时段内开启,生成所述训练数据,在规定的训练时段外关闭,不生成所述训练数据。

进一步地,所述训练终端还包括仿真模型、传感器和通信子模块;所述传感器用于接收训练人员在虚拟仿真环境中观看示教数据后执行的训练动作并生成训练数据,将所述训练数据发送至通信子模块;

所述通信子模块用于将所述训练数据发送至分析终端。

进一步地,所述通信子模块包括蓝牙单元、物联网通信单元、红外信号收发器或wifi单元。

进一步地,所述传感器包括红外传感器、压力传感器和/或气体流量传感器。

进一步地,所述分析终端还用于对所述训练数据进行分析,以生成训练报表。

进一步地,所述显示终端还用于显示对所述训练数据的评价。

进一步地,还包括反馈终端,所述反馈终端要用于将所述分析终端产生的评价结果反馈给训练人员。

本发明实施例的技术方案,通过仿真化场景,解决了现有技术中由于医疗仿真训练真实度不高训练人员缺乏身临其境的真实感而导致训练效果较差的问题,实现了使操作人员感受到沉浸式的操作体验和提高训练效果的技术效果。

附图说明

图1为本发明实施例的多终端情景化训练系统的结构示意图;

图2为本发明实施例的训练终端的结构示意图;

图3是本发明实施例的替代实施例图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是,一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理,但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外,各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时处理可以被终止,但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

此外,术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种方向、动作、步骤或元件等,但这些方向、动作、步骤或元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个方向、动作、步骤或元件与另一个方向、动作、步骤或元件区分。举例来说,在不脱离本申请的范围的情况下,第一打包模块可以为第二打包模块或第三打包模块,类似地,第二打包模块、第三打包模块可以为第一打包模块。第一打包模块和第二打包模块、第三打包模块都是分布式文件系统的打包模块,但其不是同一打包模块。术语“第一”、“第二”等而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”、“批量”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

图1为本发明实施例提供的一种多终端情景化训练系统的结构示意图,本发明实施例可适用于多终端情景化训练的情况。参照图1,本发明实施例的多终端情景化训练系统,具体包括:示教终端110、显示终端120、训练终端130和分析终端140;其中:

示教终端110,用于获取示教人员的示教操作。

具体的,本实施例的多终端情景化训练系统主要用于医疗情景化训练中常用的多种急救场景,如突发火灾和溺水等。示教终端110可以是与训练终端130相同的终端,例如安装有传感器的假人模型或假人局部模型,根据常用的救援训练过程的操作,例如心脏复苏的按压操作,人工呼吸的呼气操作,对病人骨折部位进行复位和打板的移动和包扎操作,在示教终端110的对应部位安装有对应的传感器设备。示教过程通过示教人员进行标准的操作生成示教数据并上传至训练平台。

可选地,示教终端110也可以是标有操作位置及操作要点(如按压力度,呼气时长等)的假人模型或局部模型,不需要示教人员进行实际操作,而是在情景化训练之前由训练人员进行自行查看和试操作。

可选地,示教终端110可以放置于情景化训练现场(标有标有操作位置及操作要点,操作要点包括按压力度、呼气市场等);也可以布置于其他地方并训练平台数据连接,在待训练场景中进行仿真训练时,通过显示模块或情景化开启模块进行实时的图像示范,以使训练人员能够在仿真训练时根据示教操作进行操作。

显示终端120,用于创造虚拟仿真环境。

具体的,显示终端120用于创造虚拟仿真环境,包括:创造3d虚拟仿真环境;或创造vr头盔环境;或创造mr头盔环境。

例如,当待训练场景为医生对突发脑梗的病人进行救援训练,场景为火灾现场或大型商场中,显示终端120开启3d虚拟仿真环境以仿真预设的火灾急救场景或大型商场场景,该场景包括声光电设备、3d投影等。

可选地,显示终端120根据待训练场景生成三维图像数据,然后将包括该三维图像数据的开启信号发送到情景化仿真模块,其中,情景化仿真模块可以是任何能生成仿真沉浸式场景的设备或仪器,如带有仿真沉浸式效果的屏幕、巨幕电影(hugescreen或imax)、或通过配合使用共同达到仿真沉浸式效果的设备或仪器,如可用于二维投屏的普通屏幕和三维立体眼镜用于操作人员佩戴等。

通过该仿真沉浸场景,训练者可以快速沉浸在急救场景中,激起训练者紧张的情绪,考验训练者在这一紧张情绪中是否仍然能够进行准确及时的救援,提高训练效果。例如,训练者在火灾中遭遇突发脑梗患者,需要在仿真沉浸式环境中考虑到患者在火情中的安全,同时还要在及时救援患者离开火场危险环境的同时,帮助患者进行脑梗救治。这一预设触发事件,从显示终端120中获取到该待训练场景(在该例子中就是火灾,即四处都是烟雾和火焰)的虚拟仿真环境,在本实施例中,显示终端120也可以先根据待训练场景生成三维仿真场景数据,然后再情景化仿真模块进行虚拟仿真环境的场景创建。

训练终端130,用于获取训练人员在虚拟仿真环境中的训练操作,基于所述训练操作生成训练数据,将训练数据发送至分析终端。

所述训练终端130可以是安装有传感器的假人模型或假人局部模型,根据常用的救援训练过程的操作,例如心脏复苏的按压操作,人工呼吸的呼气操作,对病人骨折部位进行复位和打板的移动和包扎操作,在训练终端的对应部位安装有对应的传感器设备。

在虚拟仿真环境中,具有待训练场景所需训练功能的训练终端130被放置在场景中,即可根据需要配置成不同的病例以供学员进行训练。

在训练之前,还可以通过示教终端110对配置所给出的病例对应正确的预设操作,以及在示教终端110上对学员进行提示操作或设置不同位置的响应等等。

可选地,训练终端130可以是一个或多个,在实际操作中,多个训练终端130可以对应多个训练人员。如,以上述示例,火场救援的仿真场景中,一个训练终端a为需要进行火灾受伤的假人模型,一个训练终端b对应突发脑梗的假人模型,每个训练终端对应一个训练人员。进一步地,训练终端a对应2个或2个以上训练人员,每个训练人员负责救援过程的不同分工,训练终端b对应一个训练人员。

可选地,如图2所示,所述训练终端130还包括仿真模型131、传感器132和通信子模块133;所述传感器132用于接收训练人员在虚拟仿真环境中观看示教数据后执行的训练动作并生成训练数据,将所述训练数据发送至通信子模块133;所述通信子模块133用于将所述训练数据发送至分析终端140。

所述通信子模块133包括蓝牙单元、物联网通信单元、红外信号收发器或wifi单元。所述传感器132包括红外传感器、压力传感器和/或气体流量传感器。

当有多个训练终端时,多个训练终端可以不处在同一实地训练场景中。例如,仿真模型为一个或多个,包括位于a地的仿真子模块a,由a人员操作训练终端a,位于b地的仿真子模块b,由b人员操作训练终端b。在a地进行待训练情景的训练时,a人员能够同时看到实时的b地的人员b对训练终端b进行操作训练的仿真化场景。同理b人员也可以看到a的操作训练。通过该方法能够使位于不同地区的人员在同一系统同一场景进行模拟训练,避免了人员处于不同地区无法进行多人协同训练的问题,实现了训练更便捷的技术效果。

训练数据是训练人员对训练终端进行操作时生成的一个或多个数据的集合,例如,在对模型进行人工呼吸操作时,对假人模型的空气流速传感器或气压传感器获取到吹气数据为训练数据。

可选地,所述显示终端120,还用于获取所述训练操作,将所述训练操作进行可视化展示。

可选地,所述示教终端110用于向训练终端130发送定时开启指令,以使所述训练终端130在规定的训练时段内开启,生成所述训练数据,在规定的训练时段外关闭,不生成所述训练数据。

分析终端140,用于从训练终端获取训练数据,基于预设的评价规则对所述训练数据进行评价。

具体的,分析终端140内置有评分逻辑模块,能够根据训练终端130产生的训练数据进行评分,还能进行实施纠错反馈。生成的评分和纠错反馈能够通过显示终端120进行显示。该显示终端120包括设置在训练场景中的第一显示模块(供训练人员使用)和设置在后台的第二显示模块(供后台运维人员使用)。

其中,对训练数据进行评分,可以是与预设的示教终端的示教操作数据进行对照并根据预设神经网络训练模型对操作人员的操作信息进行分析。

进一步的,所述分析终端140还用于对所述训练数据进行分析,以生成训练报表。所述显示终端120还用于显示对所述训练数据的评价。

如图3所示,在替代实施例中,所述训练系统还包括反馈终端150,所述反馈终端150要用于将所述分析终端产生的评价结果反馈给训练人员。

本实施例的有益效果在于通过仿真化场景,解决了现有技术中由于医疗仿真训练真实度不高训练人员缺乏身临其境的真实感而导致训练效果较差的问题,实现了使操作人员感受到沉浸式的操作体验和提高训练效果的技术效果。

注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。


技术特征:

1.一种多终端情景化训练系统,其特征在于,包括示教终端、显示终端、训练终端和分析终端;其中:

示教终端,用于获取示教人员的示教操作;

显示终端,用于创造虚拟仿真环境;

训练终端,用于获取训练人员在虚拟仿真环境中的训练操作,基于所述训练操作生成训练数据,将训练数据发送至分析终端;

分析终端,用于从训练终端获取训练数据,基于预设的评价规则对所述训练数据进行评价。

2.根据权利要求1所述的多终端情景化训练系统,其特征在于,所述显示终端,还用于获取所述训练操作,将所述训练操作进行可视化展示。

3.根据权利要求1所述的多终端情景化训练系统,其特征在于,所述显示终端,用于创造虚拟仿真环境,包括:

创造3d虚拟仿真环境;或

创造vr头盔环境;或

创造mr头盔环境。

4.根据权利要求1所述的多终端情景化训练系统,其特征在于,所述示教终端用于向训练终端发送定时开启指令,以使所述训练终端在规定的训练时段内开启,生成所述训练数据,在规定的训练时段外关闭,不生成所述训练数据。

5.根据权利要求1所述的多终端情景化训练系统,其特征在于,所述训练终端还包括仿真模型、传感器和通信子模块;所述传感器用于接收训练人员在虚拟仿真环境中观看示教数据后执行的训练动作并生成训练数据,将所述训练数据发送至通信子模块;

所述通信子模块用于将所述训练数据发送至分析终端。

6.根据权利要求5的多终端情景化训练系统,其特征在于,所述通信子模块包括蓝牙单元、物联网通信单元、红外信号收发器或wifi单元。

7.根据权利要求5的多终端情景化训练系统,其特征在于,所述传感器包括红外传感器、压力传感器和/或气体流量传感器。

8.根据权利要求1-7任一所述的多终端情景化训练系统,其特征在于,所述分析终端还用于对所述训练数据进行分析,以生成训练报表。

9.根据权利要求8所述的多终端情景化训练系统,其特征在于,所述显示终端还用于显示对所述训练数据的评价。

10.根据权利要求8所述的多终端情景化训练系统,其特征在于,还包括反馈终端,所述反馈终端要用于将所述分析终端产生的评价结果反馈给训练人员。

技术总结
本发明提供一种多终端情景化训练系统,包括示教终端、显示终端、训练终端和分析终端;其中:示教终端,用于获取示教人员的示教操作;显示终端,用于创造虚拟仿真环境;训练终端,用于获取训练人员在虚拟仿真环境中的训练操作,基于所述训练操作生成训练数据,将训练数据发送至分析终端;分析终端,用于从训练终端获取训练数据,基于预设的评价规则对所述训练数据进行评价。本发明实施例的有益效果在于通过仿真化场景,解决了现有技术中由于医疗仿真训练真实度不高训练人员缺乏身临其境的真实感而导致训练效果较差的问题,实现了使操作人员感受到沉浸式的操作体验和提高训练效果的技术效果。

技术研发人员:王祝全;沈跃;衷诚;李忠;魏桥;汪燕;杨卫
受保护的技术使用者:深圳妙创医学技术有限公司
技术研发日:2021.06.03
技术公布日:2021.08.03

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