一种基于混合现实技术的消防员心肺复苏技能实训系统的制作方法

1.本实用新型属于基于虚拟现实技术的实训系统，尤其涉及一种基于混合现实技术的消防员心肺复苏技能实训系统。


背景技术：

2.心肺复苏术简称cpr，是抢救心脏骤停患者的最基本且有效的手段。心脏骤停是人类突发的严重急症，如果不及时进行干预处置，伤者会在数分钟内死亡，即使有幸生还，脑细胞也会不可逆性受损，如果能够在4~6分钟黄金时段内及时利用心肺复苏技术对伤员进行抢救，将极大提升伤员的存活率。现场心肺复苏技术适用于心脏病突发、电击、淹溺、创伤、过渡疲劳等各种原因造成的心脏骤停。
3.通常情况下，灾害事故发生后，消防救援队员往往能在第一时间赶到灾害事故现场，由于受距离、现场环境等复杂因素的限制，专业医护人员无法及时到达，因此，对伤员现场快速急救处置存在空挡期，消防救援队员在这段空档期中如果能够对急需抢救的伤员进行及时科学有效的医疗救护，可极大提高伤员的生存率。消防救援队员可通过初步评估伤员伤情状况，进行必要的心肺复苏、止血、包扎、固定、搬运等简单有效的应急救护处置，对抢救生命、稳定伤情、减轻痛苦、避免留遗将起到决定性作用，因此，消防员掌握心肺复苏等急救技能十分必要。
4.这就需要对消防员进行cpr的教学培训。而关于cpr的教学，传统的方式是采用文字、视频讲解教学，有部分机构采用假人模拟教学，模拟临床环境，在假人的身上按照要求进行心肺复苏训练。文字、视频类讲解比较全面，但是缺乏实际操作；而假人模拟教学实际操作性强，但是缺乏情景模拟，无法模拟人类面对真实的紧急的需要救援的情况，真实度有限。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种基于混合现实技术的消防员心肺复苏技能实训系统，能够有效地让使用者认识及学习心肺复苏的知识与技能，提高培训质量与效率。
6.本实用新型是这样实现的，1、一种基于混合现实技术的消防员心肺复苏技能实训系统，其特征在于，包括人形模拟器，以及配合人形模拟器进行使用的mr眼镜和显示屏；所述人形模拟器包括人形模拟本体，安装在所述人形模拟本体腹部上的中控集成电路主板，安装在所述人形模拟本体的胸腔部位内的按压板，安装在所述按压板下方一侧且与中控集成电路主板连接的呼吸计量器，安装在所述按压板下方且与呼吸计量器连通的肺气袋，安装在所述人形模拟本体的颈部内且通过软管与肺气袋连通的气道开闭器，以及安装在所述人形模拟本体头部上的瞳孔模拟组件。
7.进一步的，所述按压板上设置有与中控集成电路主板连接的按压传感器，所述按压传感器设置有五个，五个按压传感器分布在所述按压板的四角和中心位置。
8.进一步的，所述呼吸计量器上设置有能够测量肺气袋上气压的肺气压传感器，所述肺气压传感器与中控集成电路主板连接。
9.进一步的，所述气道开闭器上设置有与中控集成电路主板连接的气道开闭传感器。
10.进一步的，所述瞳孔模拟组件由眼球外部模拟装置和与中控集成电路主板连接的瞳孔模拟装置组成。
11.进一步的，所示mr眼镜通过蓝牙和/或无线网络与中控集成电路主板连接。
12.本实用新型具有的优点和技术效果：由于采用上述技术方案，通过混合现实技术，能让使用者在不同的场景内更加真实地进行心肺复苏的培训，可以更有效地让使用者认识及学习心肺复苏的知识与技能，消防员在心肺复苏技能实训过程中，仿真模型人能够实时检测到消防员的双手触碰位置信息、按压力度变化、吹气指数检测等数据，提高培训质量与效率。让消防救援员通过系统化、科学化、智能化培训方式熟练精准的掌握心肺复苏技能。在各类灾害事故现场消防救援队员能够对急需抢救的伤员进行及时科学有效的医疗救护，极大提高伤员的生存率。
附图说明
13.图1为本实用新型一种基于混合现实技术的心肺复苏实训系统的结构图；
14.图2为本实用新型中中控集成电路主板的电路图。
15.图中、1、人形模拟器；11、人形模拟本体；12、中控集成电路主板；13、按压板；131、按压传感器；14、呼吸计量器；141、肺气压传感器；15、肺气袋；16、气道开闭器；161、开闭传感器；17、瞳孔模拟组件；171、眼球外部模拟装置；172、瞳孔模拟装置；2、mr眼镜；3、显示屏。
具体实施方式
16.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
17.如图1和图2所示，本技术提供一种基于混合现实技术的心肺复苏实训系统，如图所示，包括人形模拟器1，以及配合人形模拟器1进行使用的mr眼镜2和显示屏3，所述人形模拟器1包括人形模拟本体11，安装在所述人形模拟本体11的腹部上的中控集成电路主板12，安装在所述人形模拟本体11的胸腔部位内的按压板13，安装在所述按压板13下方一侧的、与中控集成电路主板12连接的呼吸计量器14，安装在所述按压板13下方的、且与呼吸计量器14连通的肺气袋15，安装在所述人形模拟本体11的颈部内的、且通过软管连通肺气袋15的气道开闭装置16，以及安装在所述人形模拟本体11的头部上的瞳孔模拟组件17。气道开闭装置16为微行程限位开关，可采用浙江凯蓝电气科技有限公司生产的型号v-153微行程限位开关
18.所述按压板13上设置有与中控集成电路主板12连接的按压传感器131，所述按压传感器131设置有五个，五个按压传感器分布在所述按压板的四角和中心位置，具体的，通过按压传感器131能够检测学员心脏按压的位置。学员对人形模拟器1进行心肺复苏模的心脏按压时，按压的位置信息由按压传感器131检测，当学员正确按压在心脏的位置时，即是
按压板13的正中央，根据按压传感器131反馈此时按压正确；当学员按压在心脏的上方，即为按压板13的上方，根据按压传感器131反馈此时会得到按压偏上的反馈，由此种原理，学员可从体验系统中得到其他按压位置信息，包括按压偏左、按压偏右、按压偏下。
19.所述呼吸计量器14上设置有与中控集成电路主板12连接的肺气压传感器141，具体的，能够测量肺气袋15上的气压。
20.所述气道开闭器16上设置有与中控集成电路主板12连接的气道开闭传感器161，具体的为机械传感器，具体的，学员正确抬额仰颌后，气气道开闭传感器161检测气道开闭装置16是否打开，由气道开闭传感器161给中控集成电路主板12发送信号，当中控集成电路主板12检测到气道开关信号时，进行处理后，通过虚拟现实设备将内容直观的显示出来。
21.所述瞳孔模拟组件17由眼球模拟装置171和与中控集成电路主板12连接的眼球瞳孔模拟装置172组成，眼球瞳孔模拟装置172控制眼球模拟装置171收缩或放大，当学员完成心肺复苏操作后，检查眼球模拟装置171，若瞳孔状态从散大至瞳孔缩小，由此可判断人体得救。
22.瞳孔模拟装置172用来模拟瞳孔的关闭张开，采用笔段式液晶显示不同状态的模拟，中控集成电路主板12根据学员的操作情况，判断人员是否抢救成功，成功的情况下，中控集成电路主板12给瞳孔模拟装置一个驱动信号，液晶显示瞳孔张开状态。反之判断人员是否抢救失败情况下，液晶断电或中控集成电路主板12不给出驱动信号时，液晶显示为瞳孔关闭状态。
23.在本实施例中，所述呼吸计量器14和肺气袋15配合能够采集学员操作的呼吸次数、吹气量、吹气力道的数据。在学员人工呼吸过程中，气体从软管进入肺气袋15，肺气袋15重复鼓起凹陷，呼吸计量器14也随着肺气袋15做上下运动，由此得到人工呼吸的相关参数，中控集成电路主板12收集参数信号，经过集成处理，再将数据转换为数字影像输出至显示屏、虚拟现实设备。
24.在本实施例中，所示mr眼镜2通过蓝牙和/或无线网络与中控集成电路主板12连接，能够将中控集成电路主板的数据转为为数字影像，传输到虚拟现实头戴设备呈现360
°
沉浸式体验。
25.本实用新型技术效果主要体现在以下方面：本实用新型通过混合现实技术，能让使用者在不同的场景内更加真实地进行心肺复苏的培训，可以更有效地让使用者认识及学习心肺复苏的知识与技能，消防员在心肺复苏技能实训过程中，仿真模型人能够实时检测到消防员的双手触碰位置信息、按压力度变化、吹气指数检测等数据，提高培训质量与效率。让消防救援员通过系统化、科学化、智能化培训方式熟练精准的掌握心肺复苏技能。在各类灾害事故现场消防救援队员能够对急需抢救的伤员进行及时科学有效的医疗救护，极大提高伤员的生存率。
26.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。