CN106920452A

CN106920452A - 一种运用虚拟仿真呼吸机的教学训练系统及方法

Info

Publication number: CN106920452A
Application number: CN201710208554.4A
Authority: CN
Inventors: 张小来; 朋彩虹; 杨晓娟; 方欣; 秦寒枝; 方业香
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2017-07-04

Abstract

本发明公开了一种运用虚拟仿真呼吸机的教学训练系统及方法。本发明提供的一种运用虚拟仿真呼吸机的教学训练系统，是一种采用VRT的计算机多媒体技术和图形三维算法，利用WEB VRML的虚拟现实技术来构建虚拟仿真呼吸机教学训练系统；本发明相比现有技术具有以下优点：用当前先进的虚拟现实技术构建模拟使用呼吸机教学体系，为各级医院和高等医学院校提供更为广阔、方便的仿真教学和研究平台，虚拟仿真使用使用呼吸机教学及训练系统主要应用于医学院校学生、医院新进医务人员的教学、训练，从而降低教学成本，降低医疗风险，节约培训资源，提高教学、训练质量。

Description

一种运用虚拟仿真呼吸机的教学训练系统及方法

技术领域

本发明涉及到生物医学工程领域，特别涉及到一种运用虚拟仿真呼吸机的教学训练系统及方法。

背景技术

“使用虚拟仿真呼吸机的教学训练系统”的使用对象主要是医学院校学生和新进医院的医务人员。目的是使训练者能尽快掌握“使用呼吸机”的操作技能。

呼吸机是临床常用的抢救设备，是每一名临床医务人员都必须会使用的设备，但是呼吸机成本较高。

传统的教学方法是老师演示呼吸机的使用方法，多名学生围观。若学生较多，呼吸机较小，不少学生无法看清楚具体操作方法，也无法迅速准确地记住每一步操作；学生亲自动手的机会很少，无法做到反复训练。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种运用虚拟仿真呼吸机的教学训练系统及方法。本发明提供的一种运用虚拟仿真呼吸机的教学训练系统，是一种采用VRT的计算机多媒体技术和图形三维算法，利用WEB VRML的虚拟现实技术来构建虚拟仿真呼吸机教学训练系统。

通过VRML语言编写虚拟仿真使用呼吸机需要的氧气筒、人工呼吸机、氧气压力表、扳手、氧气管、湿化器、Y型三通管、模拟肺、呼吸面罩、疏水器、长螺纹管、短螺纹管等。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种运用虚拟仿真呼吸机的教学训练系统，包括以下模块：介绍呼吸机模块，实训原理模块，实训目的模块，适应症模块，禁忌症模块，临床病例模块，准备用物模块，操作步骤模块，注意事项模块；

所述的介绍呼吸机模块，列举一种型号的呼吸机装置，对呼吸机装置机构及其使用说明的简单介绍，用于帮助学生对呼吸机装置有一个简单的了解认识；所述实训原理模块，是介绍呼吸机原理、呼吸机类型及常用呼吸模式；

所述实训目的模块，是对呼吸机使用意义的介绍；

所述适应症模块，是介绍可以使用呼吸机的患者疾病类型；

所述禁忌症模块，是介绍不可以使用呼吸机的患者疾病类型；

所述临床病例模块，是举例介绍可以使用呼吸机的一类型疾病患者；

所述准备用物模块，是介绍呼吸机使用需要的一些辅助物件；

所述操作步骤模块，是对临床病例进行一次呼吸机使用的整体流程操作演示；

所述注意事项模块，是介绍操作步骤过程中的会遇到的一些特殊情况的注意。

一种运用虚拟仿真呼吸机教学训练系统的方法，包括如下三个阶段：

第一阶段：准备阶段，包括护士准备，环境准备，物品准备，核对；

第二阶段：安装准备，包括安装呼吸机，连接管道，调节参数，检查功能；

第三阶段：使用阶段，包括呼吸机与病人连接，观察，洗手，记录。

进一步的，所述第三阶段中的所述呼吸机与病人连接方式包括：无气官切开，无气官插管、从空腔气管插管和有气管切开。

本发明的积极效果为：

1、利用当前先进的虚拟现实技术构建模拟使用呼吸机教学体系，为各级医院和高等医学院校提供更为广阔、方便的仿真教学和研究平台。

2、虚拟仿真使用使用呼吸机教学及训练系统主要应用于医学院校学生、医院新进医务人员的教学、训练，从而降低教学成本，降低医疗风险，节约培训资源，提高教学、训练质量。

3、相对国内外同类技术，本发明可以使学生不受时间、空间、设备限制，在虚拟环境中进行反复训练，通过自学、自练，提高学生自学能力、培养学生创新意识。

为了激发训练者的学习兴趣，“使用呼吸机虚拟仿真教学训练系统”还具有以下特色：

1、练习者可以根据操作原理，自己探索、研究，灵活地进行训练，每一步骤操作均有提示，通过友好的交互界面，方便训练者自学、自练。达到了启发学生思维、培养学生创新意思、增强探索精神的目的。

2、学生可以在虚拟环境中反复练习使用呼吸机的整个操作流程，缩短练习者在真实情景中的适应过程，使练习者到临床后能迅速、准确的对病人实施心电监护操作。

3、画面逼真、界面温馨。

4、可以虚实结合进行训练。学生先使用“呼吸机虚拟仿真教学训练系统”在网上自己完成模拟训练。当教师进行实物演示操作时，学生已经对该项操作比较熟悉了，能够及时从老师的演示中发现自己的不足，这个时候学生再进行实物训练，训练质量好，训练效率高。

“使用呼吸机虚拟仿真教学及训练系统”是医学专业与信息技术深度融合的产物，对我国医学教育信息化建设起到了促进的作用。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本实施例提供的一种运用虚拟仿真呼吸机的教学训练系统，包括以下模块：介绍呼吸机模块，实训原理模块，实训目的模块，适应症模块，禁忌症模块，临床病例模块，准备用物模块，操作步骤模块，注意事项模块；

所述的介绍呼吸机模块，列举一种型号的呼吸机装置，对呼吸机装置机构及其使用说明的简单介绍，用于帮助学生对呼吸机装置有一个简单的了解认识。所述实训原理模块，是介绍呼吸机原理、呼吸机类型及常用呼吸模式；在呼吸道开口(口腔、鼻腔、气管插管及气管切开等处)对气管直接施加正压力，使气体进入肺泡即吸气，达到所设定的气压后，呼吸机停止送气，肺气泡压高于大气压，依靠胸廓的弹性回缩，将气体排出体外即呼气；呼吸机类型，按终止吸气方式分为：定压型、定容型、定时型等。常用呼吸模式包括(1)辅助/控制通气，即病人有自主呼吸时，机械随呼吸启动，一旦自发呼吸在一定时间内不发生时，机械通气自动由辅助转为控制型通气；(2)同步间歇指令性通气；(3)自主呼吸模式；(4)同步间歇正压通气；(5)呼吸末正压通气；(6)持续气道内正压通气；(7)压力支持通气。

所述实训目的模块，是对呼吸机使用意义的介绍；用人工替代方法，维持病人有效呼吸。

所述适应症模块，是介绍可以使用呼吸机的患者疾病类型；包括治疗呼吸衰竭和呼吸暂停，预防呼吸衰竭的发生和加重，呼吸肌功能障碍和通气驱动减弱。

所述禁忌症模块，是介绍不可以使用呼吸机的患者疾病类型；包括自发性气胸及纵膈气肿未行引流者，肺大疱，出血性休克而血容量尚未不足者，大咯血肺结核者。

所述准备用物模块，是介绍呼吸机使用需要的一些辅助物件；包括氧气筒、人工呼吸机、氧气压力表、扳手、氧气管、湿化器、Y型三通管、模拟肺、呼吸面罩、疏水器、长螺纹管、短螺纹管等。

所述注意事项模块，是介绍操作步骤过程中的会遇到的一些特殊情况的注意；包括压力下限报警：管道漏气、氧源未打开、氧气压力不够，压力上限报警：管道扭曲、压迫管道、呼吸道分泌物堵塞管道，出现停电情况，机器不能运行，应立即分离呼吸机与面罩或气管插管接口，以免出现窒息，使用气管插管时，应观察听双肺呼吸音，以免出现气管插管脱出或一侧肺不涨。

a、护士准备；对话框提示：护士洗手、着装整齐，操作者勾选即可；

b、环境准备；对话框提示：要有电源插座，电源线足够长等，操作者勾选即可；

c、物品准备；操作者将所需物品从物品列表中拖到空白栏处；

d、核对；所有物品均可任意选择，若选择数量不对，系统自动出现问号，并告知正确数量；操作者将多余的物品拖回“物品列表”，将缺少的物品，从“物品列表”中脱出，补充物品；对话框会自动提示核对内容。

e、安装呼吸机；要先打开氧气筒吹气，然后才能安装氧气压力表，否则系统会自动提示；开氧气筒时需要将氧气筒开关放大，系统自动提示如何点击鼠标开关氧气，使用扳手旋紧氧气表时，自动弹出小的动画，氧气扳手在转动；

f、连接管道；连接管道时，系统自动出现“提示框”，操作者根据提示文字和图片进行操作；当物品用完后，会有自动提示；双击呼吸机，出现呼吸机背面，点击电源，自动打开，点击插头，自动插上电源线，点击“正面”，自动转位呼吸机正面；

g、调节参数；操作者根据提示框的参数要求，调节呼吸机的参数；当鼠标指向一个按钮时，就会有自动提示如何旋转按钮，学生也可以不按要求，随意设置参数。但是系统会提示错误。因为，在临床呼吸机参数必须按照医嘱进行调节，不能随意设置；呼吸频率，可以直接点击数字，进行调整从0调整到13，正面还有气道压力指针在自动摆动，反映病人当时的气道压力，吸气流量调节，有提示如何旋转旋钮，调节“吸气流量”时，上面的“潮气量”会自动显示具体数字，两者是相关的，操作者可以根据要求旋转旋钮，进行调节，系统自动放大“湿化器”的画面，鼠标放在开关上，有提示；鼠标放在温度调节旋钮上也有提示；

h、检查功能；用对话框提示：检查呼吸机有无漏气、运作情况。

i、呼吸机与病人连接；有三种连接方式，无气官切开，无气官插管、从空腔气管插管和有气管切开；不同的连接方式用不同的物品；随意选择一种连接方式，然后选择相应的连接物品，若选择错误，会有提示；比如：情景一，无气管切开，无气管插管时，应该选择面罩，否则错误。

j、观察；系统自动提示观察项目及观察内容，点击“确定”，表示已经观察；

k、洗手；统自动提示操作完毕要洗手。点击“确定”，表示已经洗手。

l、记录；系统自动弹出临床真实工作所需要的“操作记录单”，操作者填写完毕，点击“确定”进行保存。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种运用虚拟仿真呼吸机的教学训练系统，包括以下模块：介绍呼吸机模块，实训原理模块，实训目的模块，适应症模块，禁忌症模块，临床病例模块，准备用物模块，操作步骤模块，注意事项模块；

所述实训目的模块，是对呼吸机使用意义的介绍；

所述适应症模块，是介绍可以使用呼吸机的患者疾病类型；

2.一种运用虚拟仿真呼吸机教学训练系统的方法，包括如下三个阶段：

3.根据权利要求2所述的一种运用虚拟仿真呼吸机教学训练系统的方法，其特征在于：所述第三阶段中的所述呼吸机与病人连接方式包括：无气官切开，无气官插管、从空腔气管插管和有气管切开。