基于VR技术的止血救援模拟系统的制作方法

本发明涉及止血救援领域，具体地说是一种基于vr技术的止血救援模拟系统。

背景技术：

1、虚拟现实技术（virtual reality，简称vr）是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，其利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真；虚拟现实技术利用头戴式显示器改变人对外界的视觉和听觉，使用传感器感应人体的运动，还可以搭配使用特制的实体模型，模拟现实中物体的形状等特性，且通过模型内部装载的传感器，感应人体对于物品的操作，进而实现模拟现实中的复杂操作流程。

2、开放性损伤因伤处血管破裂或离段，导致伤口出血，出血性休克是创伤死亡的重要原因之一，当出血量不到全身血量的20%，机体可通过代偿作用来维持一定的血压和组织灌注；但当出血量达全身血量20%以上时则机体失代偿而出现低血容量性休克；若出血量超过全身血量的50%，就可能导致死亡，因此控制出血对预防休克和抢救生命具有非常重要的意义；在战斗现场，士兵应首先采取临时性止血措施，以控制出血，并应尽早进行彻底止血；进而可提出一种基于vr技术的止血救援模拟系统，用于我军基层医疗救援单位进行止血救援的模拟训练，从而提高士兵的战场救援能力。

3、中国专利公告号为：cn113761796a，基于虚拟现实的心脏出血与止血模型的仿真系统和方法，该方法包括：在针对心脏三维图像中的出血创口进行止血模拟操作过程中，获取当前显示的第一心脏三维图像的数据以及当前的止血模拟操作；根据所述第一心脏三维图像的数据和所述止血模拟操作，确定进行所述止血模拟操作之后的第二心脏三维图像的数据；根据所述第二心脏三维图像的数据确定光照数据；根据所述第二心脏三维图像的数据与所述光照数据显示所述第二心脏三维图像；该发明能够提高模拟操作显示的真实性和实操的互动性，但该发明仅用手柄对力的大小和方向进行识别，缺少实体模型进行辅助，操作中的虚拟感较强，且该发明缺少对于治疗过程中周边环境的模拟，模拟训练与实际治疗的环境存在较大差异，容易导致医护人员在进行实际操作时无法适应环境。

4、综上，因此本发明提供了一种基于vr技术的止血救援模拟系统，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种基于vr技术的止血救援模拟系统，通过虚拟现实技术配合三种实体训练模型共同使用，且利用训练模型模拟人体不同部位的出血，以解决现有技术中缺少实体模型辅助和没有模拟真实治疗环境等问题。

2、一种基于vr技术的止血救援模拟系统，包括：

3、前期准备单元，所述前期准备单元控制程序启动，并检测士兵是否进入训练区域，确认士兵进入训练区域后检测士兵是否穿戴硬件设备，并对训练模型和硬件设备进行检验，保证训练功能的正常实现，当功能出现异常时终止程序提醒工作人员进行维护；

4、基础讲解单元，所述基础讲解单元首先播放外出血种类的介绍，在播放外出血止血种类介绍，并利用虚拟现实技术以第一人称视角展示真实出血场景，全部展示完毕后提醒士兵进入实战操作；

5、场景模拟单元，所述场景模拟单元根据战场真实环境随机生成战斗场景，并根据战斗场景播放拟真音效，且针对战斗场景模拟真实的军事行动方案，并根据军事行动方案向士兵指派军事任务；

6、负伤模拟单元，所述负伤模拟单元首先提示士兵接受军事任务，随后利用虚拟现实技术模拟真实的军事行动进程，进而模拟队友负伤的场景，并选择某个部位模拟负伤流血效果，选择完成后再对应的训练模型上模拟流血，最后指引士兵为队友进行止血；

7、实战操作单元，所述实战操作单元首先提示士兵观察伤情，随后提问士兵伤情信息，士兵回答正确后记录结果并加分，回答错误则展示正确答案并扣分，问答结束后指引士兵进行止血救援操作，并监测士兵操作流程，到达规定时间后提示士兵实战操作结束，全程记录士兵的操作数据；

8、操作演示单元，所述操作演示单元根据模拟的伤情向士兵演示正确的止血方法，演示完毕后提醒士兵进行复盘练习；

9、分析考核单元，所述分析考核单元根据伤情判断考核范围，并制定考核成绩标准，并对士兵的操作数据进行分析，主要分析模型的受压力数据和士兵的操作步骤是否规范，根据考核标准测算出士兵操作成绩，随后向士兵提示存在的错误操作，并将士兵的考核成绩统计入库；

10、复盘练习单元，所述复盘练习单元对比士兵错误操作，播放展示规范的操作让士兵学习，播放完毕后指引士兵自主练习，并在自主练习后以提问方式考核士兵是否掌握规范操作，士兵回答错误则再次展示规范操作，回答正确则提示士兵训练结束脱下设备。

11、优选的一种技术方案，所述基础讲解单元中播放外出血的种类包括动脉出血、静脉出血和毛细血管出血。

12、优选的一种技术方案，所述基础讲解单元中播放外出血止血方法的种类包括加压包扎止血法、止血带止血法、指压止血法和屈曲肢体加垫止血法。

13、优选的一种技术方案，所述场景模拟单元中随机生成的战斗场景包括城市巷战、平原沟壑战和舰艇登陆战。

14、优选的一种技术方案，所述场景模拟单元中根据模拟场景播放的拟真音效包括枪击炮击声、船只车辆模拟声和杂乱人声。

15、优选的一种技术方案，所述负伤模拟单元中模拟队友负伤的场景包括爆炸、中弹和撞击。

16、优选的一种技术方案，所述负伤模拟单元中模拟队友负伤流血的部位包括头顶部出血、颜面部出血、头面部出血、肩腋部出血、前臂出血、手部出血、大腿以下出血和足部出血。

17、优选的一种技术方案，所述负伤模拟单元中模拟流血的训练模型包括单臂举起模型、双臂展开模型和双臂下垂模型。

18、优选的一种技术方案，所述前期准备单元中士兵穿戴的硬件设备包括军用医疗背包、虚拟现实头戴式显示设备和运动传感器。

19、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

20、本发明通过虚拟现实技术配合三种实体训练模型共同使用，且利用训练模型模拟人体不同部位的出血，增强了士兵训练过程中操作的互动性和感官的真实性，提升了训练的效果，并通过虚拟现实技术构建真实的战斗场景，配合播放仿真的音效，使士兵在训练过程中处于近似于真实战场的环境，提高士兵对于复杂环境的适应力，避免了士兵在真实战场中因环境差异过大而无法正常实施救援工作。

技术特征：

1.一种基于vr技术的止血救援模拟系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述一种基于vr技术的止血救援模拟系统，其特征在于，所述基础讲解单元中播放外出血的种类包括动脉出血、静脉出血和毛细血管出血。

3.如权利要求1所述一种基于vr技术的止血救援模拟系统，其特征在于，所述基础讲解单元中播放外出血止血方法的种类包括加压包扎止血法、止血带止血法、指压止血法和屈曲肢体加垫止血法。

4.如权利要求1所述一种基于vr技术的止血救援模拟系统，其特征在于，所述场景模拟单元中随机生成的战斗场景包括城市巷战、平原沟壑战和舰艇登陆战。

5.如权利要求1所述一种基于vr技术的止血救援模拟系统，其特征在于，所述场景模拟单元中根据模拟场景播放的拟真音效包括枪击炮击声、船只车辆模拟声和杂乱人声。

6.如权利要求1所述一种基于vr技术的止血救援模拟系统，其特征在于，所述负伤模拟单元中模拟队友负伤的场景包括爆炸、中弹和撞击。

7.如权利要求1所述一种基于vr技术的止血救援模拟系统，其特征在于，所述负伤模拟单元中模拟队友负伤流血的部位包括头顶部出血、颜面部出血、头面部出血、肩腋部出血、前臂出血、手部出血、大腿以下出血和足部出血。

8.如权利要求1所述一种基于vr技术的止血救援模拟系统，其特征在于，所述负伤模拟单元中模拟流血的训练模型包括单臂举起模型（4）、双臂展开模型（5）和双臂下垂模型（6）。

9.如权利要求1所述一种基于vr技术的止血救援模拟系统，其特征在于，所述前期准备单元中士兵穿戴的硬件设备包括军用医疗背包（1）、虚拟现实头戴式显示设备（2）和运动传感器（3）。

技术总结
本发明涉及止血救援模拟领域，提供一种基于VR技术的止血救援模拟系统，利用军用医疗背包、虚拟现实头戴式显示设备和运动传感器模拟真实的战斗装备并记录士兵的操作，搭配使用单臂举起模型、双臂展开模型和双臂下垂模型模拟士兵队友负伤时的姿势和受伤部位；本发明通过虚拟现实技术配合三种实体训练模型共同使用，且利用训练模型模拟人体不同部位的出血，增强了士兵训练过程中操作的互动性和感官的真实性，提升了训练的效果，并通过虚拟现实技术构建真实的战斗场景，配合播放仿真的音效，使士兵在训练过程中处于近似于真实战场的环境，提高士兵对于复杂环境的适应力，避免了士兵在真实战场中因环境差异过大而无法正常实施救援工作。

技术研发人员：潘立茹,石潆含,曲毅睿
受保护的技术使用者：中国人民解放军总医院第一医学中心
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15