CN111653170A - 一种心肺复苏培训系统及其培训方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种心肺复苏培训系统及其培训方法，包括：至少一个终端、至少一个数字模拟人、AED除颤训练机和通信装置，所述终端中安装有心肺复苏培训软件；所述数字模拟人包括心肺复苏数据采集显示装置，所述心肺复苏数据采集显示装置和所述AED除颤训练机均通过所述通信装置与所述终端连接，所述心肺复苏数据采集显示装置用于采集并显示训练者心肺复苏训练数据；所述心肺复苏培训软件包括成绩管理模块，所述成绩管理模块包括导师打分模块和软件打分模块，培训导师通过所述导师打分模块对训练者的临场表现进行打分；所述软件打分模块接收所述心肺复苏数据采集显示装置采集的训练者心肺复苏训练数据，并对训练者的训练质量进行打分评定。

Description

一种心肺复苏培训系统及其培训方法

技术领域

本发明涉及心肺复苏培训技术领域，尤其涉及一种心肺复苏培训系统及其培训方法。

背景技术

中国每年约100万人因心脏骤停猝死于院外，但心肺复苏成功率低于1％。其主要原因是中国公众心肺复苏(简称CPR)技能普及率不足1％，全国规范受训总人数小于1000万；没有能够满足多人同步训练的高效率心肺复苏培训装备。在培训质量上，当下普通公众的心肺复苏急救训练几乎是模糊的，很少有质控标准反馈的训练及复训。如此造成在实际抢救中心肺复苏质量很难保证，复苏效果很差。

因此提高心肺复苏培训质量和大量普及心肺复苏受训人数具有重要意义。

发明内容

本发明提供了一种心肺复苏培训系统及其培训方法，旨在解决上述问题。

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种心肺复苏培训系统，包括：至少一个终端、至少一个数字模拟人、AED除颤训练机和通信装置，所述终端中安装有心肺复苏培训软件；所述数字模拟人包括心肺复苏数据采集显示装置，所述心肺复苏数据采集显示装置和所述AED除颤训练机均通过所述通信装置与所述终端连接，所述心肺复苏数据采集显示装置用于采集并显示训练者心肺复苏训练数据；所述心肺复苏培训软件包括成绩管理模块，所述成绩管理模块包括导师打分模块和软件打分模块，培训导师通过所述导师打分模块对训练者的临场表现进行打分；所述软件打分模块接收所述心肺复苏数据采集显示装置采集的训练者心肺复苏训练数据，并对的训练者的训练质量进行打分。

在本发明的心肺复苏培训系统中，所述终端包括笔记本电脑、平板电脑、台式电脑中的至少一种。

在本发明的心肺复苏培训系统中，所述数字模拟人还包括头部组件、上半身肋骨壳、上半身底壳、胸部蒙皮、主控及通信模块、弹簧、肩部传感器、颈动脉触发传感器、除颤电极片触发传感器、测距传感器、人工呼吸容气肺袋和潮气量检测传感器；所述心肺复苏数据采集显示装置包括心肺复苏数据采集模块和心肺复苏数据显示模块；所述上半身肋骨壳和上半身底壳组成容纳其它部件的腔体；所述弹簧设置在所述上半身肋骨和所述上半身底壳之间；所述胸部蒙皮覆盖在所述上半身肋骨上，所述心肺复苏数据采集模块安装于所述胸部蒙皮上并且正对所述弹簧设置；所述肩部传感器、颈动脉触发传感器、除颤电极片触发传感器、测距传感器、和潮气量检测传感器均连接于所述主控及通信模块；所述人工呼吸容气肺袋通过所述潮气量检测传感器与所述头部的口腔连通，所述心肺复苏数据采集模块采集受训者心肺复苏训练的数据，所述心肺复苏数据显示模块用于接收并显示所述心肺复苏数据采集模块采集的数据。

在本发明的心肺复苏培训系统中，所述上半身底壳与所述上半身肋骨相对侧面设置有第一安装柱，所述上半身肋骨上与所述第一安装柱位置对应处设置有第二安装柱，所述第一安装柱的一端套入所述第二安装柱中，所述弹簧套设在所述第一安装柱外；所述上半身底壳的宽度方向的两侧排布有多个安装凸柱，所述胸部蒙皮与所述安装凸柱对应的位置处设置有开孔部，所述安装凸柱插入所述开孔部内。

在本发明的心肺复苏培训系统中，所述上半身底壳与所述上半身肋骨相对侧面设置有第一安装柱，所述上半身肋骨上与所述第一安装柱位置对应处设置有第二安装柱，所述第一安装柱的一端套入所述第二安装柱中，所述弹簧套设在所述第一安装柱外；所述上半身底壳的宽度方向的两侧排布有多个安装凸柱，所述胸部蒙皮与所述安装凸柱对应的位置处设置有开孔部，所述安装凸柱插入所述开孔部内。

在本发明的心肺复苏培训系统中，所述AED除颤训练机包括液晶显示模块、按键及指示灯操作面板、通信模块、语音交互模块和除颤电极；所述语音交互模块用于指导训练者正确操作，所述通信模块与所述数字模拟人的通信模块通信。

在本发明的心肺复苏培训系统中，所述心肺复苏培训软件还包括导师管理模块、学员管理模块、计划管理模块、数据管理模块和系统设置模块。

根据本申请实施例的第二方面，提供了一种心肺复苏培训方法，包括以下步骤：

训练者登陆心肺复苏培训软件，并且选取培训项目；

开启数字模拟人和AED除颤训练机；

训练者进行心肺复苏项目培训；

培训导师对训练者实际操作动作进行监督和评分；

心肺复苏培训软件根据采集的数据对训练者各培训项目的培训质量进行打分。

在本发明的心肺复苏培训方法中，所述培训质量数据包括：患者意识判断的耗时、按压深度数据、按压频率数据、人工呼吸潮气量数据、每次人工呼吸潮气量的耗时数据、每两次人工呼吸潮气量的总耗时数据、按压后胸腔回弹数据、电击除颤操作数据、电击除颤耗时。

在本发明的心肺复苏培训方法中，所述心肺复苏培训软件对训练者各培训项目的培训质量数据进行打分之后还包括：心肺复苏培训软件对训练者当次培训质量生成成绩单。

在本发明的心肺复苏培训方法中，所述培训项目包括单人培训项目、单组培训项目、多人培训项目和多组培训项目。

本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本申请设计了一种心肺复苏培训系统及其培训方法，本培训系统通过导师打分和软件打分，提升了培训质量，方便训练者改正不足。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的心肺复苏培训系统的示意框图；

图2是本发明实施例的数字模拟人的结构示意图；

图3是本发明实施例的数字模拟人爆炸图；

图4是本发明实施例的数字模拟人部分结构示意图；

图5是本发明实施例的数字模拟人的剖面图；

图6是图5中的局部放大图；

图7是图5中的另一局部放大图。

标号说明:

10、数字模拟人；11、头部组件；111、左侧头半壳；112、右侧头半壳；113、头部蒙皮；114、安装凹槽；115、安装部；1151、卡槽部；1152、圆环部；12、上半身肋骨壳；121、第二安装柱；13、上半身底壳；131、第一安装柱；132、滑槽；14、弹簧；15、肩部传感器；16、颈动脉触发传感器；17、除颤电极片触发传感器；18、测距传感器；19、人工呼吸容气肺袋；191、潮气量检测传感器；192、胸部蒙皮；193、心肺复苏数据采集模块；194、心肺复苏数据显示模块；20、通气管道；30、卡接件；31、卡接部；32、连接部。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

请参照图1所示，本发明公开了一种心肺复苏培训系统，包括终端、数字模拟人10、AED除颤训练机和通信装置。终端的数量和数字模拟人10的数量均至少设置为一个。终端中安装有心肺复苏培训软件；数字模拟人10包括心肺复苏数据采集显示装置。心肺复苏数据采集显示装置和AED除颤训练机均通过通信装置与终端连接，心肺复苏数据采集显示装置用于采集并显示训练者心肺复苏训练数据。心肺复苏培训软件包括成绩管理模块，成绩管理模块包括导师打分模块和软件打分模块，培训导师通过导师打分模块对训练者的临场表现进行打分，软件打分模块心肺复苏数据采集显示装置采集的训练者心肺复苏训练数据进行打分。通过培训导师和软件打分模块结合进行评估打分，使得训练者心肺复苏培训的结果更加准确，方便训练者对自己的训练动作和质量数据进行改正。本实施例中的软件打分模块主要是依照心肺复苏指南规范标准来评估训练者本次培训质量。比如训练者意识判断过程的耗时、训练者按压胸腔的频率、数字模拟人10胸廓回弹数据、训练者人工呼吸潮气量等数据，这些数据在指南规范标准中都有明确的规定，软件打分模块是根据训练者实际操作的数据与规定的数据的差距来进行打分。

在一个可选的实施例中，终端包括台式电脑、笔记本电脑和平板电脑中的至少一种。比如，终端可以包括一台专用电脑，一台专用平板电脑；终端也可以包括一台专用平板电脑或多台专用平板电脑。需要说明的是，上述的专用电脑和专用平板电脑是指主要用于心肺复苏培训软件的电脑和平板电脑，不用于其它功能。

请参照图2-图7所示，在一个可选的实施例中，数字模拟人10还包括头部组件11、上半身肋骨壳12、上半身底壳13、主控及通信模块、弹簧14、肩部传感器15、颈动脉触发传感器16、除颤电极片触发传感器17、测距传感器18、人工呼吸容气肺袋19、潮气量检测传感器191、电源模块和胸部蒙皮192。心肺复苏数据采集显示装置包括心肺复苏数据采集模块193和心肺复苏数据显示模块194。上半身肋骨壳12和上半身底壳13组成容纳其它部件的腔体，上半身肋骨壳12和上半身底壳13组成了数字模拟人10的上半身躯干。弹簧设置在上半身肋骨和上半身底壳之间，用于支撑两者，使得用户可以进行按压操作。胸部蒙皮覆盖在上半身肋骨上，心肺复苏数据采集模块安装在胸部蒙皮上，并且心肺复苏采集模块正对弹簧设置。弹簧设置在数据模拟人的心脏位置处，用户在使用本装置时按压胸部蒙皮，心肺复苏采集模块采集的数据包括但不限于受训者按压深度、按压频率等心腹复苏数据。心肺复苏数据显示模块与心肺复苏数据采集模块连接，具体的连接方式可以为WIFI连接。心肺复苏数据显示模块用于显示心肺复苏数据采集模块采集的按压深度、按压频率等心肺复苏数据。肩部传感器、颈动脉触发传感器、除颤电极片触发传感器、测距传感器、潮气量检测传感器均连接于主控及通信模块，具体的连接方式为通过导线连接。主控及通信模块接收这些传感器的信号或是数据，并且经过处理，传送到显示装置和心肺复苏培训软件中进行显示，显示装置可以为心肺复苏数据显示模块或者是其它显示模块，方便受训者查看训练的数据。

肩部传感器15设置在上半身底壳13的肩部位置处的内壁上，当用户拍打数字模拟人10肩部时，肩部传感器15感应并且将感应到的数据传入到主控及通信模块，随后再传送到显示装置和心肺复苏培训软件中。颈动脉触发传感器16设置在数字模拟人10的颈部位置处，用于检测用户操作，并且将数据传送到主控及通信模块。除颤电极片触发传感器17的数量为两个，其中一个设置在上半身肋骨壳12的胸腔位置处的放置槽内；另一个设置在上半身肋骨壳12的左下侧位置处的放置槽内，除颤电极片触发传感器用于检测AED除颤训练机的除颤电极片。人工呼吸容气肺袋19通过潮气量检测传感器191与数字模拟人10的头部的口腔连通，训练者对着数字模拟人10的口部进行人工呼吸训练，潮气量检测传感器191检测训练者吹入的空气量。

头部组件11包括左侧头半壳111、右侧头半壳112和头部蒙皮113，左侧头半壳111和右侧头半壳112组装成了人体头部的形状，头部蒙皮113为人脸的形状，其具有人体的五观。左侧头半壳111和右侧头半壳112均采用ABS材质注塑成型，头部蒙皮113为仿真弹性硅胶蒙皮。上半身肋骨壳12和上半身底壳13也采用ABS材质注塑成型，胸部蒙皮192也采用仿真皮肤硅胶蒙皮，胸部蒙皮192覆盖在数字模拟人10的上半身肋骨壳12上。

半身底壳的宽度方向的两侧设置排布有多个安装凸柱，胸部蒙皮与安装凸柱对应的位置处设置有开孔部，开孔部的数量与安装凸柱的数量相同，安装时将上半身底壳上的安装凸柱插入到胸部蒙皮上的开孔部内进行固定。开孔部的尺寸小于安装凸柱的尺寸，由于胸部蒙皮具有一定的弹性，可以将胸部蒙皮上的开孔部套入到安装凸柱上。胸部蒙皮192为腔体结构，胸部蒙皮192的底壁与上半身肋骨的形状的尺寸适配，胸部蒙皮192的侧壁固定在上半身底壳13的侧壁上，具体的，胸部蒙皮192的侧壁上排布有多个开孔部，在上半身底壳13上设置有与开孔部适配的安装凸柱，安装时将胸部蒙皮192的开孔部插入到安装凸柱上即可。为了增加胸部蒙皮的稳定性，可以在上半身底壳的肩部位置上也设置多个安装凸柱，在胸部蒙皮上也相应设置多个开孔部，具体的位置和数量在此不做限定。

本实施例中，左侧头半壳111和右侧头半壳112组装的人体头部的嘴部位置处设置有安装凹槽114，头部蒙皮113的人口位置处朝向安装凹槽114位置处凸出一整圈安装部115，安装部115安装于安装凹槽114内，用户进行人工呼吸训练时，从头部蒙皮113的口部向人工呼吸容气肺袋内吹气进行人工呼吸训练。

本实施例中，数字模拟人10还包括通气管道20和卡接件30，在安装凹槽114的底部设置有一个开孔，通气管道20的一端连接于人工呼吸容气肺袋，通气管道20的另一端穿出开孔。卡接件30包括卡接部31和连接部32，卡接部31和连接部32相连接，连接部为圆环结构，连接部插入到通气管道20穿出开孔的一端，卡接部卡入到头部蒙皮113上的安装部115内。在头部蒙皮113上的安装部115靠近卡接部的一端设置有卡槽部1151，卡接部卡入到卡槽部1151内，使得头部蒙皮113的人口与设置在数字模拟人10内部的人工呼吸容气肺袋连通，用户可以进行人工呼吸训练。具体地，安装部115为圆环结构，安装部115的外径大于头部蒙皮113的人口大小，安装部115的一端连接于头部蒙皮113，安装部115的另一端在安装部115的轴向上间隔设置有两个圆环部1152，两个圆环部组成了卡槽部1151，卡接部的尺寸略小于安装凹槽114的直径，在安装时，将卡接部的外圈部分插入到安装部115端部的两个圆环部内即可，确保用户可以进行人工呼吸训练。

具体地，在上半身底壳13与上半身肋骨壳12相对侧面上设置有第一安装柱131，在上半身肋骨壳12上与第一安装柱131位置对应的位置处设置有第二安装柱121，第一安装柱131的一端套入第二安装柱121中，弹簧14套设在第一安装柱131和第二安装柱121外。用户进行心肺复苏培训时，按压上半身肋骨上覆盖的胸部蒙皮192，使得第二安装柱121在第一安装柱131内滑动，从而模拟按压人体胸腔的操作。较优地，胸腔蒙皮上设置有放置心肺复苏数据采集模块的凹槽部，凹槽部的形状与心肺复苏数据采集模块的外形相适配，安装时底壳心肺复苏数据采集模块放置到凹槽部即可。较优的，为了进一步增加上半身肋骨壳12相对上半身底壳13运动的稳定性，在第一安装柱131上设置有至少一条滑槽132，在第一安装柱131上设置有插入到滑槽中的凸筋(图中未示出)，凸筋的宽度与滑槽的宽度适配，通过滑槽和凸筋的设置，进一步限定了上半身肋骨壳12与上半身底壳13之间的运动。

本实施例中，数字模拟人上的主控及通信模块的主控部分采用MCU微型处理器采集处理各项传感器数据，再通过板载无线通信模块上传数据到终端上的心肺复苏培训软件显示，实现全流程培训数据量化质控。肩部传感器由震动传感器及电路组成，用于判定训练者正确完成意识判定动作。颈动脉触发传感器由电容触摸芯片及电路组成，用于判定训练者正确完成颈动脉触摸动作。除颤电极片触发传感器由电容触摸芯片及电路组成，用于判定训练者是否正确贴敷电极片。测距传感器用于实时测量数字模拟人弹簧受压时位移距离和弹簧回弹时的回复距离差，从而判断心肺复苏过程中胸腔是否充分回弹。潮气量检测传感器用于检测受训者每次人工呼吸的潮气量。电源模块由可充电锂离子电池及多种保护电路组成，用于数字模拟人电路部分以及传感器供电，同时为心肺复苏数据采集显示装置提供充电续航。

数字模拟人的心肺复苏数据采集模块用于采集心肺复苏数据(包括但不限于深度、频率、时间值等)并上传心肺复苏数据显示模块。心肺复苏数据采集模块使用时放置于数字模拟人胸壁硅胶蒙皮心脏按压点。

数字模拟人的心肺复苏数据采集模块包括外壳和集成五个主要模块的电路板，五个主要模块分别为：压电传感器、六轴加速度传感器、微处理器、板载无线通信模块和电源管理系统。压电传感器在受到压力时，电阻值随压力增大而减小的特性将电阻值变化转化为电压信号变化，通过电压信号检测判定是否激活六轴加速度传感器。六轴加速度传感器芯片实时采集心肺复苏按压过程中的加速度数据，依托板载微处理器芯片内置算法对采集的数据进行处理，实现深度、频率等数据的获取。微处理器内置数据算法，对采集的各项数据进行处理。板载无线通信模块实现与心肺复苏数据显示模块之间的数据通信。电源管理系统采用充电管理芯片，依靠防反接、过充过放检测、热反馈等技术对充电过程进行智能保护，实现为心肺复苏数据采集模块安全稳定供电功能。

本实施例中，数字模拟人的心肺复苏数据显示模块用于接收并显示心肺复苏数据采集模块的数据，同时将心肺复苏数据上传到终端上的心肺复苏培训软件。心肺复苏数据显示模块安装于数字模拟人的左肩侧或右肩侧，指导训练者在执行心肺复苏培训项目时正确操作，在此过程中心肺复苏数据显示模块中的第一语音交互系统同步语音指导。心肺复苏数据显示模块主要包括LCD触摸显示屏、板载无线通信模块、电源管理模块、主处理芯片模块、数据存储模块、第一语音交互功能模块。LCD触摸显示屏显示的数据内容包括但不限于：单次心肺复苏深度、频率、总次数、胸腔回弹指标、潮气量、时间值等数据。显示的状态内容包括但不限于电池余量、网络连接状态、播放状态、心肺复苏模式等。心肺复苏数据显示模块还具备屏幕图像显示方向的翻转功能，用于两名或两名以上训练员在面对面交替使用此功能组件执行按压等培训项目时观察屏幕数据。训练者可根据需要调整LCD触摸显示屏模块上的图像显示方向，使图像与训练者视觉同侧顺位。

本实施例中，心肺复苏数据显示模块的板载无线通信模块由各种优选的无线芯片构成(包括但不限于WIFI、蓝牙芯片)，可将心肺复苏数据采集模块实时采集的数据无线传输到心肺复苏数据显示模块。心肺复苏数据显示模块的电源管理模块包括但不限于充电保护电路、大容量可重复充电聚合物锂离子电池、DC/DC转换电路、温度保护模块等，用于为心肺复苏数据显示模块供电。心肺复苏数据显示模块的主处理芯片模块将处理后的数据通过板载无线通信模块传输给终端上安装的心肺复苏培训软件。心肺复苏数据显示模块的数据存储模块包括但不限于FLASH、SD卡、SRAM等，用于储存图片、字库、语音等数据。心肺复苏数据显示模块的第一语音交互功能模块包括音频芯片、功放、扬声器等，用于指导训练者在执行心肺复苏培训项目时正确操作。

数字模拟人的肩部传感器采用微震动传感器，内置磁珠式微震动探头。该探头受到震动后传感器物理电阻值下降，经过信号处理转化为TTL高低电平信号(该电平信号须在设定的物理电阻值下降上限内)。板载微处理器MCU通过对上述电平信号的检测判定是否震动。

数字模拟人的颈动脉触发传感器和除颤电极片触发传感器均采用生物电导体感应触摸传感器集成电容式触摸芯片，该芯片内嵌稳压电路，为触摸感应电路提供稳定工作电压。当靠近或触碰传感器感应区域时，产生生物电感应，电平发生变化，触摸传感器检测芯片响应并输出TTL电平信号给微处理器MCU进行处理，实现信号检测。训练者触摸生物电导体感应触摸传感器安装位置所对应的蒙皮外表面后，该传感器根据上述原理进行相应动作识别，判定训练者触摸颈动脉和贴敷AED除颤训练机电极片位置是否正确。

数字模拟人的人工呼吸容气肺袋和潮气量检测传感器用于人工通气技能训练，包括可更换人工呼吸容气肺袋(模拟肺脏)、气道管路、排气组件和气道潮气量检测传感器。潮气量检测传感器利用热力学原理对流经潮气量检测传感器气道管路的气体进行流量检测。潮气量检测传感器芯片属于MEMS传感器，芯片内置温度传感器，具备温度补偿校准功能。经过校准和温度补偿，结合算法，计算出呼入的气体体积。

数字模拟人的测距传感器用于实时测量数字模拟人弹簧受压时位移距离和弹簧回弹时的回复距离差，从而判断心肺复苏过程中胸腔是否充分回弹。测距传感器可以采用收发一体式超声波测距传感器，通过传感器发射和接收到超声波的时间间隔来实现距离测量。该传感器安装在数字模拟人的上半身底壳内壁侧，工作时实时向上半身肋骨壳发出超声波并检测反射波，实现上半身肋骨壳侧与下半身肋骨壳侧距离的实时测量。在开启胸腔按压前记录上半身肋骨壳与下半身肋骨壳间的距离，并在该距离的基础上设定一定的阈值，作为此次心肺复苏充分回弹的判断依据，若单次按压过程中胸壁与背壁间距离的最大值小于该阈值，则判断胸腔未充分回弹，从而实现心肺复苏过程中胸腔是否充分回弹的判断。

数字模拟人的电源模块采用18650电池供电。配备电源管理芯片，该芯片集成升压转换、锂电池充电管理、电池电量指示、DC/DC转换、温度保护、欠压和过流等放电保护、ESD静电防护(4KV)等功能。本电池用于数字模拟人10的自身主板以及外接传感器供电。同时为心肺复苏数据采集模块193和心肺复苏数据显示模块194提供充电续航。人工呼吸容气肺袋和潮气量检测传感器通过DC-DC升压芯片将5V转化为12V供电。数字模拟人10主板MCU处理器芯片及通信芯片通过低压差线性稳压器将5V转化为3.3V供电。

在一个可选的实施例中，AED除颤训练机包括液晶显示模块、按键及指示灯操作面板、通信模块、语音交互模块、除颤电极和电源模块。语音交互模块用于指导训练者正确操作，通信模块与数字模拟人的通信模块通信。

具体地，AED除颤训练机的液晶显示模块用于显示操作模式选项、电池余量、心电波形、功能菜单设置等。液晶显示模块具备视频播放功能，用于播放本机操作视频和急救除颤教学视频。按键及指示灯操作面板用于实现开机控制，显示内容控制，应用模式选择，除颤能量调节等功能。AED除颤训练机的电源模块采用充电管理芯片，依靠防反接、过充过放检测、热反馈等技术对充电过程进行智能保护，实现AED除颤训练机所有模块安全稳定供电。通信模块采用低功耗无线通信芯片，实现与数字模拟人的数据通信。AED除颤训练机的语音交互模块包括音频芯片、功放、扬声器等，用于指导训练者在执行心肺复苏培训项目时正确操作。除颤电极包括训练用除颤电极片和除颤手柄。除颤电极片采用导电材料制成，对硅胶材料具有粘贴性，可重复使用。除颤手柄成对使用，内置充放电按钮，双手拇指同时单击充放电按键即启动充电功能，充电完成后根据语音提示双手拇指同时双击充放电按键即启动除颤放电功能，此次除颤完成。

在一个可选的实施例中，心肺复苏培训软件还包括导师管理模块、学员管理模块、数据管理模块和系统设置模块。导师管理模块主要用于实现导师的录入和编辑功能。学员管理模块主要用于实现学员的录入和编辑功能。计划管理模块主要用于实现用户选择培训项目的功能，满足用户不同的使用需求。数据管理模块主要用于实现用户统计培训成绩的功能。系统设置模块主要用于实现用户添加设备、添加单位部门、管理用户账户等功能。

具体地，导师管理模块包括新增导师和导师查询两个功能模块。新增导师用于录入培训中所需导师信息，以便培训项目时导师进行监督管理等。导师查询用于查询、编辑导师信息，以便对导师信息进行更改等。学员管理模块主要包括新增学员和查询编辑两个功能模块。新增学员用于录入培训中所需学员信息，以便执行培训项目时选择学员等。查询编辑用于查询、编辑学员信息，以便对学员信息进行更改等。计划管理模块包括但不限于用户建立计划，选择培训项目进行心肺复苏技能训练、考核和竞赛，选择导师和学员、制定考核制度等功能。用户建立计划后，执行培训项目。培训开始后心肺复苏培训软件与心肺复苏数据显示模块同步显示培训数据(包括但不限于深度、频率、胸腔回弹指数、总次数、潮气量、时间值等数据)，方便用户参照数据实时查看操作是否正确。同时通过语音播报同步指导用户规范操作。数据管理模块用于统计历史成绩，用户可在该模组下，根据时间、计划名称、单位、部门等进行统计成绩数据，并打印结果。系统设置模块主要包括但不限于用户新增设备、新增单位部门以及管理账户等功能。

本申请还涉及一种质控反馈心肺复苏培训方法，其包括以下步骤。

S101、训练者登陆心肺复苏培训软件，并且选取培训项目。

具体地，用户打开终端(台式电脑、笔记本电脑或平板电脑)；随后打开终端上的心肺复苏培训软件。训练者在首次使用时，先进行注册，以后在打开后直接登陆。登陆好后选择培训项目，以进行培训动作。

S102、开启数字模拟人和AED除颤训练机。

S103、训练者进行心肺复苏项目培训。

具体地，训练者按照已选定的CPR培训项目步骤施行，轻拍双肩启动数字模拟人的肩部传感器采集拍双肩数据，同时大声呼唤病人，以此判断患者有无意识，若无立即拨打120。训练者食指中指并拢触摸任一侧颈动脉，启动数字模拟人的颈动脉触摸传感器采集颈动脉数据，以此判断病人有无心跳脉搏，同时观察病人胸腔有无呼吸起伏，若无执行下一步骤。训练者启动胸腔按压，数字模拟人上的心肺复苏数据采集模块开始心肺复苏数据采集。采集后的数据通过数字模拟人上的板载无线通信模块传输到数字模拟人上的心肺复苏数据显示模块并显示，供训练者参考，再通过数字模拟人上的板载无线通信模块传输到心肺复苏培训软件，分析处理后同步显示。在此过程中，心肺复苏数据显示模块上的语音交互功能模块同步指导训练者正确操作。在按压数字模拟人胸腔过程中，训练者使用医用球囊面罩或人工口对口呼吸等方式进行通气训练。在此过程中数字模拟人内部的人工呼吸容气肺袋和潮气量检测传感器采集吹入人工呼吸容气肺袋的潮气量、通气过程耗时等数据。采集后的数据经过数字模拟人上的板载无线通信模块传输到终端上的心肺复苏培训软件显示，同时数字模拟人上的心肺复苏数据显示模块同步显示，并指导训练者正确实施人工通气。训练者进行AED除颤技能训练时，取出AED除颤训练机的除颤电极中的电极片或除颤手柄贴敷在数字模拟人的上半身硅胶蒙皮指定位置后，按照除颤操作规范进行训练。AED除颤训练机的除颤电极片触发传感器采集的数据传输给数字模拟人。数字模拟人再由自有板载无线通信模块传输到终端上的心肺复苏培训软件处理并显示，同时模拟人左肩心肺复苏数据显示模块同步显示，供训练者参考。

S104、培训导师对训练者实际操作动作进行监督和评分。

具体地，导师可以通过平板电脑上安装的心肺复苏培训软件进行同步指导和评分。示例：国际心脏协会AHA2015版心肺复苏指南及2019版更新规定执行胸腔按压时应确保腕、肘、肩保持在一条直线上。依此指南要求，导师通过平板电脑上安装的心肺复苏培训软件的预设评分标准对照受训学员实际操作动作表现评分。再如，指南规定AED除颤时必须将两块电极片分别贴敷在右锁骨正下方平坦处和左乳头下偏左靠近左腋下中间处，贴错会影响除颤。依此指南要求，导师通过平板电脑上安装的心肺复苏培训软件中预设除颤电极贴敷位置评分标准对照受训学员实际操作动作表现评分。

S105、心肺复苏培训软件根据采集的数据对训练者各培训项目的培训质量进行打分。

具体地，培训质量数据包括患者意识判断的耗时、按压深度数据、按压频率数据、按压次数数据、胸腔回弹数据、人工呼吸潮气量数据、每次人工呼吸潮气量的耗时数据、每两次人工呼吸潮气量的总耗时数据、电击除颤操作数据、电击除颤耗时等。这些数据在指南规范标准中都有明确的规定，软件打分模块是根据训练者实际操作的数据与规定数据的差距来进行打分。国际心脏协会AHA2015版心肺复苏指南及2019版更新规定：意识判断的耗时不得超过10秒；意识判断应以尽早判断病情并立即启动急救系统，同时尽快启动胸腔按压恢复血液循环为要。软件依此为据设定的该项目的评分标准为：10秒内完成意识判断得1分，9秒完成得2分，8秒完成得3分，7秒完成得4分，6秒完成得5分，超过10秒视为造成抢救延误则判定不得分，少于6秒视为存在误判病情的可能也不得分；8岁以上儿童及成人的心脏按压深度要求在5-6厘米之间，依此为据任意一次按压深度小于5厘米或者大于6厘米都判定该次按压错误不得分，理由是临床研究证实8岁以上儿童及成人按压深度小于5厘米可能导致心脏射血量不足影响复苏，按压深度大于6厘米易导致骨折等负损伤；按压频率数据要在100-120次/分钟，以此为据任意一次按压频率深度小于100次/分或者大于120次/分都视为该次按压频率错误不得分。理由是临床研究证实按压频率小于100次/分或大于120次/分都会导致心脏射血量不足影响复苏成功率；对于胸腔回弹指标，指南中也明确要求按压后胸腔必须充分回弹，及向下按压的深度与松开后回弹的幅度相等，此种情况视为胸腔充分回弹，若向下按压的深度大于回弹的幅度超过允许阈值则判定为按压存在滞留，回弹不充分影响心脏血液灌注及复苏结果；成人单次人工呼吸潮气量要求在500-600毫升，潮气量超过600毫升视为过度通气，影响病人复苏效果和神经功能恢复。每次人工呼吸耗时要求在1-2秒之间，连续两次人工呼吸总耗时也不得超过10秒，超过则导致按压中断时间过长而影响复苏结果；电击除颤考量的是操作过程耗时不得超过10秒，超过则导致按压中断时间过长而影响复苏结果等。

在一个可选的实施例中，在心肺复苏培训软件对训练者各培训项目的培训质量数据进行打分之后还包括心肺复苏培训软件对训练者当次培训质量生成成绩单。成绩单包括培训导师的打分和软件对各培训项目的培训质量的打分。训练者在训练完成后可以查看成绩单，使训练者改正自己的不足之处。

在一个可选的实施例中，本申请的心肺复苏培训系统用于竞赛，可以为单人或单组执行心肺复苏专项技能或综合技能竞赛。专项技能竞赛如：单组单人执行意识判断、胸腔按压、人工呼吸、AED除颤等技能的单项竞赛。综合技能竞赛如：单组多人执行包含意识判断、胸腔按压、人工呼吸、AED除颤等几项技能的复合型心肺复苏全流程技能竞赛。单人或单组竞赛的主要流程如下：

1、开启专用电脑A，打开预装的专属全流程量化心肺复苏培训软件；

2、开启专用平板电脑B，打开预装的心肺复苏培训软件(数量与评委人数对应)；

3、选定竞赛项目、竞赛评委/导师和参赛学员，设定竞赛评分规则；

4、开启路由器建立局域网络；

5、开启数字模拟人(一个单元)；

6、开启心肺复苏数据采集显示装置；

7、开启AED除颤训练机；

8、局域网络通信连接完成；

9、开始依次执行各组参赛队员的竞赛项目；

10、评委使用专用平板电脑B预装的心肺复苏培训软件对参赛队员评分；

11、专用电脑A预装的专属心肺复苏培训软件自动对参赛队员的心肺复苏质量进行量化评分；

12、系统完成每人或每组竞赛成绩统计与评定；

13、参赛人员全部完成后结束本次竞赛计划。

在一个可选的实施例中，本申请的心肺复苏培训系统用于训练和考核，本系统支持将整套系统拆分为几个独立单元用于单人或单组执行心肺复苏专项技能培训和综合技能培训。具体方法是不使用专用电脑A及其专属心肺复苏培训软件，仅用专用平板电脑B及其心肺复苏培训软件与任一数字模拟人和AED除颤训练机配套执行专项技能培训或综合技能培训。专项技能培训如：单人/单组执行意识判断、胸腔按压、人工呼吸、AED除颤等技能的单项训练、考核工作。综合技能培训如：单人/单组执行包含胸腔按压、AED除颤、人工呼吸、意识判断等几项技能的复合型心肺复苏全流程技能训练或考核等。单人/单组训练或者考核模式包括以下主要操作流程：

1、开启专用平板电脑B，打开预装的心肺复苏培训软件；

2、选定培训项目、导师和受训学员，设定评分规则；

3、开启数字模拟人并启动该模拟人内置路由器；

4、开启心肺复苏数据采集和显示装置；

5、开启除颤训练机；

6、专用平板电脑B及培训软件与各设备构建局域网络通信连接；

7、开始依次执行学员的培训项目；

8、完成每人或每组培训成绩评定和统计，并且打印成绩单；

9、全部完成后结束本次培训计划。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种心肺复苏培训系统，其特征在于，包括：至少一个终端、至少一个数字模拟人、AED除颤训练机和通信装置，所述终端中安装有心肺复苏培训软件；所述数字模拟人包括心肺复苏数据采集显示装置，所述心肺复苏数据采集显示装置和所述AED除颤训练机均通过所述通信装置与所述终端连接，所述心肺复苏数据采集显示装置用于采集并显示训练者心肺复苏训练数据；所述心肺复苏培训软件包括成绩管理模块，所述成绩管理模块包括导师打分模块和软件打分模块，培训导师通过所述导师打分模块对训练者的临场表现进行打分；所述软件打分模块接收所述心肺复苏数据采集显示装置采集的训练者心肺复苏训练数据，并对训练者的训练质量进行打分。

2.根据权利要求1所述的心肺复苏培训系统，其特征在于，所述终端包括笔记本电脑、平板电脑、台式电脑中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的心肺复苏培训系统，其特征在于，所述数字模拟人还包括头部组件、上半身肋骨壳、上半身底壳、胸部蒙皮、主控及通信模块、弹簧、肩部传感器、颈动脉触发传感器、除颤电极片触发传感器、测距传感器、人工呼吸容气肺袋和潮气量检测传感器；所述心肺复苏数据采集显示装置包括心肺复苏数据采集模块和心肺复苏数据显示模块；所述上半身肋骨壳和上半身底壳组成容纳其它部件的腔体；所述弹簧设置在所述上半身肋骨和所述上半身底壳之间；所述胸部蒙皮覆盖在所述上半身肋骨上，所述心肺复苏数据采集模块安装于所述胸部蒙皮上并且正对所述弹簧设置；所述肩部传感器、颈动脉触发传感器、除颤电极片触发传感器、测距传感器和潮气量检测传感器均连接于所述主控及通信模块；所述人工呼吸容气肺袋通过所述潮气量检测传感器与所述头部的口腔连通，所述心肺复苏数据采集模块采集受训者心肺复苏训练的数据，所述心肺复苏数据显示模块用于接收并显示所述心肺复苏数据采集模块采集的数据。

4.根据权利要求3所述的心肺复苏培训系统，其特征在于，所述上半身底壳与所述上半身肋骨相对侧面设置有第一安装柱，所述上半身肋骨上与所述第一安装柱位置对应处设置有第二安装柱，所述第一安装柱的一端套入所述第二安装柱中，所述弹簧套设在所述第一安装柱外；所述上半身底壳的宽度方向的两侧排布有多个安装凸柱，所述胸部蒙皮与所述安装凸柱对应的位置处设置有开孔部，所述安装凸柱插入所述开孔部内。

5.根据权利要求2所述的心肺复苏培训系统，其特征在于，所述AED除颤训练机包括液晶显示模块、按键及指示灯操作面板、通信模块、语音交互模块和除颤电极；所述语音交互模块用于指导训练者正确操作，所述通信模块与所述数字模拟人的通信模块通信。

6.根据权利要求2所述的心肺复苏培训系统，其特征在于，所述心肺复苏培训软件还包括导师管理模块、学员管理模块、计划管理模块、数据管理模块和系统设置模块。

7.一种如权利要求1-6任一项所述心肺复苏培训系统的心肺复苏培训方法，其特征在于，包括以下步骤：

训练者登陆心肺复苏培训软件，并且选取培训项目；

开启数字模拟人和AED除颤训练机；

训练者进行心肺复苏项目培训；

培训导师对训练者实际操作动作进行监督和评分；

心肺复苏培训软件根据采集的数据对训练者各培训项目的培训质量进行打分。

8.根据权利要求7所述的心肺复苏培训方法，其特征在于，所述培训质量数据包括：患者意识判断的耗时、按压深度数据、按压频率数据、人工呼吸潮气量数据、单次人工呼吸潮气量的耗时数据、每两次人工呼吸潮气量的总耗时数据、按压后胸腔回弹数据、电击除颤操作数据、电击除颤耗时。

9.根据权利要求7所述的心肺复苏培训方法，其特征在于，所述心肺复苏培训软件对训练者各培训项目的培训质量数据进行打分之后还包括：心肺复苏培训软件对训练者当次培训质量生成成绩单。

10.根据权利要求7所述的心肺复苏培训方法，其特征在于，所述培训项目包括单人培训项目、单组培训项目、多人培训项目和多组培训项目。

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