CN111627266A - 一种基于虚拟现实技术的传染病照护指导系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于虚拟现实技术的传染病照护指导系统，该系统包括虚拟设备、虚拟器主机和投影显示系统；所述虚拟设备包括虚拟眼镜、声音采集器、手势动作采集器和表情采集器；虚拟器主机包括输入数据流、输出数据流、处理器和虚拟数据库；所述投影显示系统包括投影仪和投影布；所述虚拟设备与所述虚拟器主机进行连接，所述虚拟器主机与投影显示系统进行连接；所述虚拟设备、虚拟器主机和投影显示系统之间通过有线或者无线的方式进行信号传递；该系统设有自我学习模式和考试模式。该系统能使培训者掌握照护感染病人的各项操作技巧，学习正确的医疗决策，不会产生因医护人员决策错误而导致病人伤亡的结果，同时进一步降低了医护人员感染的风险。

Description

一种基于虚拟现实技术的传染病照护指导系统及方法

技术领域

本发明涉及一种照护指导系统，具体涉及一种基于虚拟现实技术的传染病照护指导系统及方法。

背景技术

新型冠状病毒趋势下，越来越多的医护人员投入到抗击疫情的战斗中。为了让医生和护士能够迅速学习新冠相关的知识，尽快融入到该领域，有必要进行前期培训，否则会因操作不当，防护措施不到位增加感染的风险。另外，许多医学院校学生并未接触过新冠患者，他们也即将踏入临床工作的岗位，因此必要的前期训练是必不可少。然而，传染病房无法深临其中进行前期的实战操作，若医护工作者在未进行训练的前提下，极易提高医护人员感染的风险。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种传染病护理虚拟指导系统，为医护人员、毕业生提供照护传染病患者的实景感，预先掌握照护传染病患者的各项操作技巧。帮助做正确的操作决策，避免决策错误而造成医护人员感染、病人病情加重的风险。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种基于虚拟现实技术的传染病照护指导系统，该系统包括虚拟设备、虚拟器主机和投影显示系统；所述虚拟设备包括虚拟眼镜、声音采集器、手势动作采集器和表情采集器；所述虚拟器主机包括输入数据流、输出数据流、处理器和虚拟数据库；所述投影显示系统包括投影仪和投影布；所述虚拟设备与所述虚拟器主机进行连接，所述虚拟器主机与投影显示系统进行连接；所述虚拟设备、虚拟器主机和投影显示系统之间通过有线或者无线的方式进行信号传递；该系统设有自我学习模式和考试模式。

进一步的，所述虚拟数据库包括虚拟病人类型设置、虚拟病人操作设置、虚拟场景设置、虚拟视觉场景设置、虚拟交互效果及虚拟反馈指导。

进一步的，虚拟病人类型包括：婴儿、儿童、孕妇、成人、重症患者和自定义类型。

进一步的，虚拟病人操作包括：穿脱隔离衣、采集咽拭子、吸痰、气管切开固定、中心静脉导管换药、经口气管插管固定、正压通气护理、静脉采血、静脉输液、静脉留置针、血气分析、静脉插管、呼吸机使用、自定义操作。

进一步的，虚拟场景包括：普通病房、隔离病房、重症监护室、手术室、产房、新生儿监护室、自定义场景。

进一步的，虚拟视觉场景包括：戴防护眼镜、戴防护面罩、无防护眼镜、自定义视觉场景。

进一步的，虚拟交互效果包括：病人的表情、病人的动作、病人的反馈、病人的结果。

进一步的，虚拟反馈指导包括：正确操作演示或正确医疗决策。

利用以上所述的基于虚拟现实技术的传染病照护指导系统进行的指导方法，对自我学习模式受训者的指导方法如下所示：

步骤一：受训者穿戴虚拟装备；

步骤二：通过手势选择虚拟病人类型、虚拟照护病人操作、虚拟场景、虚拟视觉场景四个板块内容；

步骤三：虚拟器主机在虚拟设备中显示虚拟病人类型、虚拟照护病人操作、虚拟场景、虚拟视觉场景，并通过投影显示系统进行显示

步骤四：受训者进入虚拟场景，进行虚拟操作；通过声音采集器、手势动作采集器、表情采集器采集受训者的操作规范或进行的医疗决策；

步骤五：虚拟场景中的病人，根据受训者的操作规范和医疗决策，做出虚拟交互效果，包括病人的表情、病人的动作、病人的反馈、病人的结果；

步骤六：如受训者操作错误或医疗决策错误，选择显示虚拟反馈指导即正确的操作演示或正确医疗决策；

步骤七：投影显示系统将虚拟场景及受训人操作情况进行显示，便于老师观察操作。

利用以上所述的基于虚拟现实技术的传染病照护指导系统进行的指导方法，对自我考试模式受训者的指导方法如下所示：

步骤一：受训者穿戴虚拟装备；

步骤二：老师在虚拟器主机上选择虚拟病人类型、虚拟照护病人操作、虚拟场景、虚拟视觉场景四个板块内容；

步骤三：虚拟器主机在虚拟设备中显示虚拟病人类型、虚拟照护病人操作、虚拟场景、虚拟视觉场景，并通过投影显示系统进行显示；

步骤四：受训者进入虚拟场景，进行虚拟操作；通过声音采集器、手势动作采集器、表情采集器采集受训者的操作规范或虚拟场景中所进行的医疗决策；

步骤五：虚拟场景中的病人，根据受训者的操作规范和医疗决策，做出虚拟交互效果，包括病人的表情、病人的动作、病人的反馈、病人的结果；

步骤六：如受训者操作错误或医疗决策错误，老师可选择暂停或继续，显示虚拟反馈指导即正确的操作演示或正确医疗决策；

步骤七：投影显示系统将虚拟场景及受训人操作情况进行显示，便于老师观察操作。

有益效果：本发明提供了一种基于虚拟现实技术的传染病照护指导系统，该系统能够对即将踏入临床工作岗位的医护人员进行岗前培训，能使培训者掌握照护感染病人的各项操作技巧，学习正确的医疗决策，不会产生因医护人员决策错误而导致病人伤亡的结果。从而使得实训和现实工作尽可能的靠近，避免了操作中的决策失误而造成的风险，有效解决了传染病房无法前期深临其中进行实战的缺点，进一步降低了医护人员感染的风险。

附图说明

图1为本发明所述基于虚拟现实技术的传染病照护指导系统的结构框图。

图2为本发明所述基于虚拟现实技术的传染病照护指导系统于两种学习模式下的流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，但实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

一种基于虚拟现实技术的传染病照护指导系统，如图1所示，该系统包括虚拟设备、虚拟器主机和投影显示系统；所述虚拟设备包括虚拟眼镜、声音采集器、手势动作采集器和表情采集器；所述虚拟器主机包括输入数据流、输出数据流、处理器和虚拟数据库；所述投影显示系统包括投影仪和投影布；所述虚拟设备与所述虚拟器主机进行连接，所述虚拟器主机与投影显示系统进行连接；所述虚拟设备、虚拟器主机和投影显示系统之间通过有线或者无线的方式进行信号传递；该系统设有自我学习模式和考试模式。

所述虚拟数据库包括虚拟病人类型设置、虚拟病人操作设置、虚拟场景设置、虚拟视觉场景设置、虚拟交互效果及虚拟反馈指导。

虚拟病人类型包括：婴儿、儿童、孕妇、成人、重症患者和自定义类型，重症患者包括无创机械通气呼吸重症患者、有创机械通气呼吸重症患者、人工气道重症患者、ECMO治疗的重症患者。

虚拟病人操作包括：穿脱隔离衣、采集咽拭子、吸痰、气管切开固定、中心静脉导管换药、经口气管插管固定、正压通气护理、静脉采血、静脉输液、静脉留置针、血气分析、静脉插管、呼吸机使用、自定义操作。

虚拟场景包括：戴防护眼镜(正常、起雾)、戴防护面罩(正常、起雾)、重症监护室、手术室、产房、新生儿监护室、自定义场景。

虚拟视觉场景包括：戴防护眼镜、戴防护面罩、无防护眼镜、自定义视觉场景。虚拟交互效果包括：病人的表情、病人的动作、病人的反馈、病人的结果。

虚拟反馈指导包括：正确操作演示或正确医疗决策。

如图2所示，利用以上所述的基于虚拟现实技术的传染病照护指导系统进行的指导方法，对自我学习模式受训者的指导方法如下所示：

步骤一：受训者穿戴虚拟装备；

步骤二：通过手势选择虚拟病人类型、虚拟照护病人操作、虚拟场景、虚拟视觉场景四个板块内容；

步骤三：虚拟器主机在虚拟设备中显示虚拟病人类型、虚拟照护病人操作、虚拟场景、虚拟视觉场景，并通过投影显示系统进行显示

步骤四：受训者进入虚拟场景，进行虚拟操作；通过声音采集器、手势动作采集器、表情采集器采集受训者的操作规范或进行的医疗决策；

步骤五：虚拟场景中的病人，根据受训者的操作规范和医疗决策，做出虚拟交互效果，包括病人的表情、病人的动作、病人的反馈、病人的结果；

步骤六：如受训者操作错误或医疗决策错误，选择显示虚拟反馈指导即正确的操作演示或正确医疗决策；

步骤七：投影显示系统将虚拟场景及受训人操作情况进行显示，便于老师观察操作。

利用以上所述的基于虚拟现实技术的传染病照护指导系统进行的指导方法，对自我考试模式受训者的指导方法如下所示：

步骤一：受训者穿戴虚拟装备；

步骤二：老师在虚拟器主机上选择虚拟病人类型、虚拟照护病人操作、虚拟场景、虚拟视觉场景四个板块内容；

步骤三：虚拟器主机在虚拟设备中显示虚拟病人类型、虚拟照护病人操作、虚拟场景、虚拟视觉场景，并通过投影显示系统进行显示；

步骤四：受训者进入虚拟场景，进行虚拟操作；通过声音采集器、手势动作采集器、表情采集器采集受训者的操作规范或虚拟场景中所进行的医疗决策；

步骤五：虚拟场景中的病人，根据受训者的操作规范和医疗决策，做出虚拟交互效果，包括病人的表情、病人的动作、病人的反馈、病人的结果；

步骤六：如受训者操作错误或医疗决策错误，老师可选择暂停或继续，显示虚拟反馈指导即正确的操作演示或正确医疗决策；

步骤七：投影显示系统将虚拟场景及受训人操作情况进行显示，便于老师观察操作。

实施例1

照护传染病人时，需要穿戴防护装备进行自我保护再进行各项操作。然而穿戴设备时，操作者的视野和平时的视野是大不相同的，也可能会出现各种突发状况，如防护镜起雾，但仍需要完成照护操作。因此在本项发明中添加虚拟视觉场景，模拟戴防护眼镜时所进行感染病人的照护，虚拟视觉场景包括：戴防护眼镜(正常、起雾)、戴防护面罩(正常、起雾)、无防护眼镜、自定义视觉场景。

虚拟场景中可以选择防护镜的一个正面视角作为虚拟视角进行虚拟操作。虚拟病人操作包括：穿脱隔离衣、采集咽拭子、吸痰、气管切开固定、中心静脉导管换药、经口气管插管固定、正压通气护理、静脉采血、静脉输液、静脉留置针、血气分析、静脉插管、呼吸机使用等。

实施例2

虚拟场景重症监护室，新型冠状病毒感染病人需要进行经口气管插管固定，需按照国家卫健委颁布的经口气管插管固定操作流程进行操作。如受训者在操作中违背原则，如未摆放体位、吸痰直接固定气管插管。那么虚拟病人会显示不良的结果(通过病人的表情，病人的动作，病人的反馈、病人的结果显示)。只有当受训者按照正确步骤才能实施下一步操作。如受训者一直错误操作，那么指导系统会显示操作失败，并可选择虚拟反馈指导即正确的操作演示或正确医疗决策。

Claims (10)

1.一种基于虚拟现实技术的传染病照护指导系统，其特征在于，该系统包括虚拟设备、虚拟器主机和投影显示系统；所述虚拟设备包括虚拟眼镜、声音采集器、手势动作采集器和表情采集器；所述虚拟器主机包括输入数据流、输出数据流、处理器和虚拟数据库；所述投影显示系统包括投影仪和投影布；所述虚拟设备与所述虚拟器主机进行连接，所述虚拟器主机与投影显示系统进行连接；所述虚拟设备、虚拟器主机和投影显示系统之间通过有线或者无线的方式进行信号传递；该系统设有自我学习模式和考试模式。

2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的传染病照护指导系统，其特征在于，所述虚拟数据库包括虚拟病人类型设置、虚拟病人操作设置、虚拟场景设置、虚拟视觉场景设置、虚拟交互效果及虚拟反馈指导。

3.根据权利要求2所述的一种基于虚拟现实技术的传染病照护指导系统，其特征在于，虚拟病人类型包括：婴儿、儿童、孕妇、成人、重症患者和自定义类型。

4.根据权利要求2所述的一种基于虚拟现实技术的传染病照护指导系统，其特征在于，虚拟病人操作包括：穿脱隔离衣、采集咽拭子、吸痰、气管切开固定、中心静脉导管换药、经口气管插管固定、正压通气护理、静脉采血、静脉输液、静脉留置针、血气分析、静脉插管、呼吸机使用、自定义操作。

5.根据权利要求2所述的一种基于虚拟现实技术的传染病照护指导系统，其特征在于，虚拟场景包括：普通病房、隔离病房、重症监护室、手术室、产房、新生儿监护室、自定义场景。

6.根据权利要求2所述的一种基于虚拟现实技术的传染病照护指导系统，其特征在于，虚拟视觉场景包括：戴防护眼镜、戴防护面罩、无防护眼镜、自定义视觉场景。

7.根据权利要求2所述的一种基于虚拟现实技术的传染病照护指导系统，其特征在于，虚拟交互效果包括：病人的表情、病人的动作、病人的反馈、病人的结果。

8.根据权利要求2所述的一种基于虚拟现实技术的传染病照护指导系统，其特征在于，虚拟反馈指导包括：正确操作演示或正确医疗决策。

9.利用权利要求1-8任一项所述的基于虚拟现实技术的传染病照护指导系统进行的指导方法，其特征在于，对自我学习模式受训者的指导方法如下所示：

步骤一：受训者穿戴虚拟装备；

步骤二：通过手势选择虚拟病人类型、虚拟照护病人操作、虚拟场景、虚拟视觉场景四个板块内容；

步骤三：虚拟器主机在虚拟设备中显示虚拟病人类型、虚拟照护病人操作、虚拟场景、虚拟视觉场景，并通过投影显示系统进行显示

步骤四：受训者进入虚拟场景，进行虚拟操作；通过声音采集器、手势动作采集器、表情采集器采集受训者的操作规范或进行的医疗决策；

步骤五：虚拟场景中的病人，根据受训者的操作规范和医疗决策，做出虚拟交互效果，包括病人的表情、病人的动作、病人的反馈、病人的结果；

步骤六：如受训者操作错误或医疗决策错误，选择显示虚拟反馈指导即正确的操作演示或正确医疗决策；

步骤七：投影显示系统将虚拟场景及受训人操作情况进行显示，便于老师观察操作。

10.利用权利要求1-8任一项所述的基于虚拟现实技术的传染病照护指导系统进行的指导方法，其特征在于，对自我考试模式受训者的指导方法如下所示：

步骤一：受训者穿戴虚拟装备；

步骤二：老师在虚拟器主机上选择虚拟病人类型、虚拟照护病人操作、虚拟场景、虚拟视觉场景四个板块内容；

步骤三：虚拟器主机在虚拟设备中显示虚拟病人类型、虚拟照护病人操作、虚拟场景、虚拟视觉场景，并通过投影显示系统进行显示；

步骤四：受训者进入虚拟场景，进行虚拟操作；通过声音采集器、手势动作采集器、表情采集器采集受训者的操作规范或虚拟场景中所进行的医疗决策；

步骤五：虚拟场景中的病人，根据受训者的操作规范和医疗决策，做出虚拟交互效果，包括病人的表情、病人的动作、病人的反馈、病人的结果；

步骤六：如受训者操作错误或医疗决策错误，老师可选择暂停或继续，显示虚拟反馈指导即正确的操作演示或正确医疗决策；

步骤七：投影显示系统将虚拟场景及受训人操作情况进行显示，便于老师观察操作。

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