CN107945601A - 交互式心肺复苏术教学辅具装置 - Google Patents

交互式心肺复苏术教学辅具装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种交互式心肺复苏术教学辅具装置，包括：一CPR人体操作平台、一CPR交互式教学模块，以蓝芽无线连接，CPR人体操作平台可包含一人体模型单元、多个感测元件单元及一中央处理器，CPR交互式教学模块包含无线传输单元及互动接口单元，无需人员协助即可独立操作，生动易懂的影片及简捷清楚的提示，配合操作数据立即回馈，并得以反复练习达到快速、准确、熟练的状态，并可设成教学、练习或考试的模式，以达到确实验证教育成果。

Description

交互式心肺复苏术教学辅具装置
技术领域
本发明涉及一种交互式心肺复苏术教学辅具装置。
背景技术
习知前案参阅中国台湾第103100652号「心肺复苏术」教学系统及方法，其包含一影音输入模块、一影像处理模块、一指引模块以及一输出模块；其中影像输入模块利用于侦测及撷取使用者于执行胸部按压步骤时的动态影像，以产生多个状态影像讯号；影像处理模块耦接至影像输入模块，接收并处理所取得的状态影像讯号，在执行分析运算后将这些状态影像讯号转化成姿势讯号，然后再将姿势讯号整合转化为一轨迹讯号；指引模块耦接至影像处理模块，在接收轨迹讯号后，即根据轨迹讯号进行分析运算，并取得多种动态姿势参数，然后对前述动态姿势参数执行运算分析，以取得确效讯号，再检视此确效讯号，经过分析与判读结果后，以作出至少一种回馈指示；输出模块耦接至指引模块，以接收回馈指示，再将回馈指示输出，导引该使用者正确地操作该胸部按压步骤。
上述习知前案，其利用一外架摄影机输入影像，运用影像辨识仅监视按压姿势，利用影像辨识监督使用者的姿势是否标准，不标准则立即以语音系统来提醒，达到使用者可以专注于练习按压胸腔的动作(叫叫CAB的C动作)。
习知前案为影像辨识，且只针对练习按压胸腔的动作(C)。
习知另一为「急救训练辅助装置」，是参加2014ARM Design Contest设计竞赛Cortex-M分组的季军。该案流程上面没有「畅通呼吸道」的过程。
习知又一为laerdal公司(www.laerdal.com)的产品，然而该公司产品流程上无「畅通呼吸道」的过程。且该公司此系统仅供专业医护人员，且无提供教学模式，而且必须一人在旁边监督。
习知再一为美国专利US4932879号「COMPACT INTERACTIVE TRAINING MANIKINSYSTEM」，无交互式的教学或练习功能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种互动式心肺复苏术教学辅具装置，无需人员协助即可独立操作，生动易懂的影片及简捷清楚的提示，配合操作数据立即回馈，并得以反复练习达到快速、准确、熟练的状态，以达确实验证教育成果。
基于此，本发明主要采用下列技术手段，来实现上述目的。
一种交互式心肺复苏术教学辅具装置，其包括：
一CPR人体操作平台，前述CPR人体操作平台设有一人体模型单元、多个感测元件单元以及一中央处理单元，于人体模型单元两边肩膀安装按钮，人体模型单元的两乳连线胸骨上方安装压力传感器及超音波传感器，陀螺仪安装于人体模型单元的额头内，气压传感器装在人体模型单元的胸腔内，人体模型单元内装设一电源与前述中央处理单元，中央处理单元与电源电连接，中央处理单元分别与按钮、压力传感器、超音波传感器、陀螺仪、气压传感器电连接；
一CPR交互式教学模块，前述CPR交互式教学模块设有一无线传输单元及一互动接口单元，无线传输单元包括一蓝芽传送端与一蓝芽接收端，蓝芽传送端设于人体模型单元内，并与中央处理单元电连接，蓝芽接收端装于一智能装置内，前述智能装置内载有前述CPR交互式教学模块，以一影音显示装置作为互动接口单元，前述影音显示装置连接前述智能装置，影音显示装置显示多个感测元件单元的实时信息，包含目前所在的步骤、学员按压心脏与吹气的次数和目前所在步骤感测组件单元所侦测到值的实时图表，并播放教学影片与详细的文字解说，让学员能够随时调整自己的动作，并学习到正确且标准动作。
进一步，前述人体模型单元的身上装设一拨号键盘，前述拨号键盘与前述中央处理单元电连接，借由拨号键盘测试学员呼叫紧急医疗系统步骤。
进一步，前述人体模型单元内部装设多个LED提示灯条，多个LED提示灯条与前述中央处理单元电连接，在教学流程中利用LED提示灯条显示正确位置。
进一步，前述人体模型单元的自动体外心脏去颤器（Automated ExternalDefibrillator，AED）贴片贴设位置内装设模拟霍尔磁力传感器，前述模拟霍尔磁力传感器与前述中央处理单元电连接，学员将AED贴片贴至正确的人体模型单元AED贴设位置上，模拟霍尔磁力传感器便会测得AED贴片是否贴上，据以判定学员的AED操作是否正确。
进一步，前述智能装置包括台式电脑、手提电脑、平板计算机、智能手机、PDA或手持式智能装置。
本发明互动式心肺复苏术教学辅具装置通过CPR人体操作平台、CPR互动式教学模块的结构设计，利用压力传感器与超音波传感器，压力传感器用于监控使用者是否按压于正确的位置(两乳头连线中间)，超音波传感器用于监控使用者每次按压的深度，是否有达到CPR的标准(至少下压5公分)，CPR互动教学模块会计算使用者的按压速率，给于适当的提示(如太快、太慢或太浅等)。CPR互动教学模块搭配影片的教学与文字的解说，让使用者能更轻松理解CPR。本发明可供一般民众，甚至专业医护人员操作，除了可以更准确地通过评分标准来检测是否通过标准的CPR，而教学模块适时的提示，可以达到操作者自我监督、自我练习的目的，CPR互动式教学模块可视为一教师或教练。从而实现无需人员协助即可独立操作，生动易懂的影片及简捷清楚的提示，配合操作数据立即回馈，并得以反复练习达到快速、准确、熟练的状态，以达到确实验证教育成果。
附图说明
图1为本发明的CPR人体操作平台的其一实施例示意图。
图2为本发明的CPR人体操作平台装设LED提示灯条的其一实施例示意图。
图3为本发明的CPR人体操作平台贴设AED贴片的其一实施例示意图。
图4为本发明其一实施例的示意图。
图5为本发明互动接口单元显示叫叫CAB的叫叫的示意图。
图6为本发明互动接口单元显示叫叫CAB的C的示意图。
图7为本发明互动接口单元显示叫叫CAB的A的示意图。
图8为本发明互动接口单元显示叫叫CAB的B的示意图。
图9为本发明教学模式的系统流程方块图。
图10为本发明考试模式的系统流程方块图。
【符号说明】
CPR人体操作平台10 人体模型单元11
电源12 感测元件单元20
按钮21 压力传感器22
超音波传感器23 陀螺仪24
气压传感器25 中央处理单元30
CPR交互式教学模块40 无线传输单元41
蓝牙传送端411 蓝牙接收端412
互动接口单元42 智能装置50
影音显示装置51 实时图表61
教学影片62 文字解说63
拨号键盘71 LED提示灯条72
AED贴片73 模拟霍尔磁力传感器74。
具体实施方式
本发明提供一种交互式心肺复苏术教学辅具装置。
为对本发明的目的、特征及功效能够有更进一步的了解与认识，兹配合实施方式及图式详述如后：
参阅图1至图8所示，本发明提供一种交互式心肺复苏术教学辅具装置，包含：
一CPR人体操作平台10，前述CPR人体操作平台10设有一人体模型单元11、多个感测元件单元20以及一中央处理单元30，于人体模型单元11两边肩膀安装按钮21，人体模型单元11的两乳连线胸骨上方安装压力传感器22及超音波传感器23，陀螺仪24安装于人体模型单元11的额头内，气压传感器25装在人体模型单元11的胸腔内，人体模型单元11内装设一电源12与前述中央处理单元30，中央处理单元30与电源12电连接，中央处理单元30分别与按钮21、压力传感器22、超音波传感器23、陀螺仪24、气压传感器25电连接；
一CPR交互式教学模块40，前述CPR交互式教学模块40设有一无线传输单元41及一互动接口单元42，无线传输单元41包括一蓝芽传送端411与一蓝芽接收端412，蓝芽传送端411设于人体模型单元11内，并与中央处理单元30电连接，蓝芽接收端412装于一智能装置50内，前述智能装置50内载有前述CPR交互式教学模块40，并以一影音显示装置51作为互动接口单元42，前述影音显示装置51连接前述智能装置50，影音显示装置51显示全部感测元件单元20的实时信息，包含目前所在的步骤、学员按压心脏与吹气的次数和目前所在步骤感测元件单元20所侦测到值的实时图表61，并播放教学影片62与详细的文字解说63(参阅图5至图8所示)，让学员能够随时调整自己的动作，并学习到正确且标准动作。
参阅图1所示，所述的交互式心肺复苏术教学辅具装置，其中前述人体模型单元11的身上装设一拨号键盘71，前述拨号键盘71与前述中央处理单元30电连接，借由拨号键盘71测试学员呼叫紧急医疗系统步骤。
参阅图2所示，所述的交互式心肺复苏术教学辅具装置，其中前述人体模型单元11内部依据叫叫CAB步骤正确操作位置装设多个LED提示灯条72，前述多个LED提示灯条72与前述中央处理单元30电连接，在教学流程中可以利用LED提示灯条72显示正确位置。
参阅图3所示，所述的交互式心肺复苏术教学辅具装置，其中前述人体模型单元的自动体外心脏去颤器（Automated External Defibrillator，AED）贴片73贴设位置内，装设模拟霍尔磁力传感器74，前述模拟霍尔磁力传感器74与前述中央处理单元30电连接，学员将AED贴片73贴至正确的人体模型单元11的AED贴设位置上，模拟霍尔磁力传感器74便会测得AED贴片73是否贴上，据以判定学员的AED操作是否正确。
参阅图4所示，所述的交互式心肺复苏术教学辅具装置，其中前述智能装置50包括台式电脑、手提电脑、平板计算机、智能手机、PDA或手持式智能装置。
参阅图9所示，一种使用前述交互式心肺复苏术教学辅具装置的教学方法，包括：一教学模式，其步骤为：
(a)叫叫CAB的叫：拍肩2下，是否完成，是则下一步骤，否则再回(a)步骤；
(b)叫叫CAB的叫：拨打119，是否完成，是则下一步骤，否则再回(b)步骤；
(c)叫叫CAB的C：压胸30下，是否完成，是则下一步骤，否则再回(c)步骤；
(d)叫叫CAB的A：畅通呼吸道，是否完成，是则下一步骤，否则再回(d)步骤；
(e)叫叫CAB的B：人工呼吸2次，是否完成，是则下一步骤，否则再回(e)步骤；
(f)使用AED：电击贴片贴至正确位置，是否完成，否则再回(f)步骤，是则结束。
一种使用前述交互式心肺复苏术教学辅具装置的教学方法，包括：一练习模式，包括叫叫CAB与使用AED，6种练习可供选择。
选择(a)步骤则：
(a)叫叫CAB的叫：拍肩2下，是否完成，是则重新再回(a)步骤，否则继续做到完成为止。
选择(b)步骤则：
(b)叫叫CAB的叫：拨打119，是否完成，是则重新再回(b)步骤，否则继续做到完成为止。
选择(c)步骤则：
(c)叫叫CAB的C：压胸30下，是否完成，是则重新再回(c)步骤，否则继续做到完成为止。
选择(d)步骤则：
(d)叫叫CAB的A：畅通呼吸道，是否完成，是则重新再回(d)步骤，否则继续做到完成为止。
选择(e)步骤则：
(e)叫叫CAB的B：人工呼吸2次，是否完成，是则重新再回(e)步骤，否则继续做到完成为止。
选择(f)步骤则：
(f)使用AED：电击贴片贴至正确位置，是否完成，是则重新再回(f)步骤，否则继续做到完成为止。
参阅图10所示，一种使用前述交互式心肺复苏术教学辅具装置的教学方法，包括：一考试模式，其步骤为：
(a)叫叫CAB的叫叫：20秒内完成，是否完成，是则下一步骤，否则扣分；是否零分，是则结束，否则下一步骤；
(b)叫叫CAB的C：下压深度5公分，是否完成，是则下一步骤，否则扣分；是否零分，是则结束，否则下一步骤；
(c)频率每分钟100~120次，是否完成，是则下一步骤，否则扣分；是否零分，是则结束，否则下一步骤；
(d)按压位置正确，是否完成，是则下一步骤，否则扣分；是否零分，是则结束，否则下一步骤；
(e)中断不超过10秒，是否完成，是则下一步骤，否则扣分；是否零分，是则结束，否则下一步骤；
(f)弹至原位，是否完成，是则下一步骤，否则扣分；是否零分，是则结束，否则下一步骤；
(g)叫叫CAB的A：15秒内完成，是否完成，是则下一步骤，否则扣分；是否零分，是则结束，否则下一步骤；
(h)叫叫CAB的B：吹气时间0.7~1.2秒/次，是否完成，是则下一步骤，否则扣分；是否零分，是则结束，否则下一步骤；
(i)不过度吹气或吹气不会太少，是否完成，是则下一步骤，否则扣分；是否零分，是则结束，否则下一步骤；
(j)使用AED：电击贴片是否贴至正确位置，是否完成，是则计分并结束，否则扣分；是否零分，是则结束，否则计分并结束。
本发明主要以交互式CPR教学模块为主轴，且可视交互式CPR教学模块为一教师，通过CPR人体操作平台10及CPR交互式教学模块40以及学员三方的互动来达到有效学习CPR的目的，其中通过针对感测元件单元20操作时测量的数据判定CPR操作是否正确，并通无线传输单元回传至CPR交互式教学模块40，学员能够通过CPR交互式教学模块40经互动接口单元42的影音显示装置51来观看教学步骤，并播放教学影片来教导学员正确动作，且其互动接口单元42会显示学员正处于第几个步骤、按压和吹气的次数信息，通过互动接口单元42上的影片、文字解说、实时回馈学员的操作信息，借此达到无需人员或教师在旁边教导，仍可以自我学习CPR。借由感测元件单元20可以准确的接收学员的操作信息，无线传输单元41可有效的降低使用空间需求并提高其可移植性，通过智能装置50能快速的连接本发明并开始交互式教学，此种简单、快速、有效且互动性高的学习方式，更能够有有效提升全民CPR教学普及率，达到全民学习CPR的目的。通过教学与练习及考试模式，学员可以自学并通过测验得知学习成果，可广泛运用于各学校学生或小区里民的CPR学习用，未来可以认证为专业考试评比系统，可辅助CPR裁判评分以解决教学人力不足的问题，更可推广至证照认证的考试与取得证照。
前述胸部按压的判断方式(叫叫CAB的C)，其中压力传感器22装在两乳连线胸骨上方，作为侦测按压位置是否正确，而超音波传感器23则用以判断按压深度，利用按压深度来判定是否按压正确，若压力小但按压深度正确则代表按压位置错误。
由其上述可知，本发明交互式心肺复苏术教学辅具装置中CPR互动式教学模块可视为一教师，多个感测元件单元可以准确判断学员动作，并可反复练习或考试，据以评鉴学员学习效果，符合较佳的产业利用性。
前文针对本发明的较佳实施例为本发明的技术特征进行具体的说明；本领域的技术人员可在不脱离本发明的精神与原则下对本发明进行变更与修改，而这些变更与修改，皆应涵盖于权利要求书所界定的范畴中。
综上所述，本发明提供一种交互式心肺复苏术教学辅具装置，其确已达到本发明的所有目的，另其组合结构的空间型态未见于同类产品，亦未曾公开于申请前。

Claims (5)

1.一种交互式心肺复苏术教学辅具装置，其特征在于，包括：
一CPR人体操作平台，前述CPR人体操作平台设有一人体模型单元、多个感测元件单元以及一中央处理单元，于人体模型单元两边肩膀安装按钮，人体模型单元的两乳连线胸骨上方安装压力传感器及超音波传感器，陀螺仪安装于人体模型单元的额头内，气压传感器装在人体模型单元的胸腔内，人体模型单元内装设一电源及前述中央处理单元，中央处理单元与电源电连接，中央处理单元分别与按钮、压力传感器、超音波传感器、陀螺仪、气压传感器电连接；
一CPR交互式教学模块，前述CPR交互式教学模块设有一无线传输单元及一互动接口单元，无线传输单元包括一蓝芽传送端与一蓝芽接收端，蓝芽传送端设于人体模型单元内，并与中央处理单元电连接，蓝芽接收端装于一智能装置内，前述智能装置内载有前述CPR交互式教学模块，以一影音显示装置作为互动接口单元，前述影音显示装置连接前述智能装置，影音显示装置显示多个感测元件单元的实时信息。
2.如权利要求1所述的交互式心肺复苏术教学辅具装置，其特征在于：前述人体模型单元的身上装设一拨号键盘，前述拨号键盘与前述中央处理单元电连接。
3.如权利要求1所述的交互式心肺复苏术教学辅具装置，其特征在于：前述人体模型单元内部装设多个LED提示灯条，多个LED提示灯条与前述中央处理单元电连接。
4.如权利要求1所述的交互式心肺复苏术教学辅具装置，其特征在于：前述人体模型单元内装设模拟霍尔磁力传感器，前述模拟霍尔磁力传感器与前述中央处理单元电连接。
5.如权利要求1所述的交互式心肺复苏术教学辅具装置，其特征在于：前述智能装置包括台式电脑、手提电脑、平板计算机、智能手机、PDA或手持式智能装置。
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