CN114241873B - 一种用于化学伤、战伤自救互救训练的模拟装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于消防、军队、应急救援、公共安全等领域，具体说是一种用于化学伤、战伤自救互救训练的模拟装置。包括：模拟装置主体、显示模块以及数据管理平台，所述模拟装置主体包括：模拟载体，伤情贴片，伤情模块，心肺复苏模块，电源及控制模块；所述显示模块，用于与模拟装置主体通信，接收并显示模拟装置主体的伤情数据以及处置过程数据；所述数据管理平台，用于制订训练科目、将训练科目和正确处置方法传输到显示模块和进行训练数据的管理。

Description

一种用于化学伤、战伤自救互救训练的模拟装置
技术领域
本发明属于消防、军队、应急救援、公共安全等领域，具体说是一种用于化学伤、战伤自救互救训练的模拟装置。
背景技术
战伤是指战时武器及战争环境直接或间接所致损伤。按致伤武器和致伤因素可分为:冷武器伤、火器伤和其它战伤(冲击伤、冷伤、化学伤和放射损伤)。化学伤是指使用化学武器武器所造成的伤势，战伤自救互救是指参战人员自己或相互间在负伤地点或就近进行急救的活动,是利用制式或简易器材进行通气、止血、包扎、固定、搬运等初级急救处理的过程自救是伤员伤情较轻,意识清楚且战友不便救助时对自己实施的急救。互救是伤员伤情较重,意识丧失或失去自救能力由战友帮助实施的急救。自救互救是战现场急救的重要组成部分,对挽救伤员生命,避免再次负伤,防止伤情加重,巩固和提高部队战斗力具有重要意义。
单兵对自救互救技能的掌握应是我军单兵训练的基本科目。相关资料显示，目前欧美发达国家已普遍使用模拟人进行战伤自救互救技能的训练，而我军对于单兵自救互救技能的训练还是使用特效化妆技术和真人包扎的形式，主要有以下缺点：
·很难让自救互救的五大技术都得到训练；通气训练很难在真人身上开展，搬运训练也有模拟伤员不配合的情况发生；
·伤情并不是真实存在的，演习效果缺乏真实性，受训人员得不到真实的练习，演习效果大打折扣；
·缺乏数据分析功能；当前数据时代，可以使用数据技术进行训练数据的分析、便于合理的开展有针对性的训练；
·没有针对化学伤情相应的辨别和处置训练；
针对上述4点缺陷，应用模拟人进行战伤自救互救训练是最好的选择。目前市场相关的模拟人产品在展现真实性、功能全面性、应用条件的复杂性和使用推广的经济性上还有缺陷；随着技术的发展应用数据分析、3D打印和软件等技术开发一款功能全面、高仿真度、复杂条件可使用的用于战伤自救互救训练的模拟人是有必要的。
发明内容
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：
一种用于化学伤、战伤自救互救训练的模拟装置，包括：模拟装置主体、显示模块以及数据管理平台，其中，
所述模拟装置主体包括：
模拟载体，用于模拟伤员；
伤情贴片，设于模拟载体上，用于表示不同伤情；
伤情模块，设于模拟载体内，由不同传感器和执行机构组成，用于根据不同的伤情贴片模拟不同伤情状况、通过传感器采集伤情数据以及处置过程数据；
心肺复苏模块，设于模拟载体内，由传感器和执行机构组成，用于模拟心肺复苏过程中模拟载体状态；
电源及控制模块，用于为模拟装置供电以及根据训练科目对伤情模块和心肺复苏模块中的执行机构进行控制；
所述显示模块，用于与模拟装置主体和数据管理平台通信，接收并显示模拟装置主体的伤情数据以及处置过程数据，并将训练科目发送给模拟装置主体中的电源及控制模块；
所述数据管理平台，用于根据需求制订训练科目以及处置方法，并将训练科目以及处置方法传输到显示模块，以及对处置过程数据进行保存。
模拟装置主体还包括：
瞳孔变化模块，通过LED显示内容的变化，模拟不同伤情下的瞳孔状态。
所述伤情贴片包括贴片主体以及包含伤情信息的RFID电子标签，贴片主体上设有不同伤情图样，用于模拟包扎、止血、固定、化学伤、弹片伤、枪伤、切割伤、烧伤中至少一种伤情。
所述心肺复苏模块包括：呼吸模块、气道模块、胸外按压模块，其中：
呼吸模块设于模拟载体头部的微动传感器，用于肺复苏过程中呼吸的人工呼吸操作；
气道模块设于模拟载体胸部与呼吸模块相连，通过呼吸机连有模拟肺袋，用于模拟呼吸；
胸外按压模块设于模拟载体胸部与呼吸机相连，用于模拟心肺复苏中的胸外按压操作。
所述模拟装置主体中设有RFID电子标签识别器，用于识别不同伤情贴片上的电子标签，以判断对不同伤情的处置方法是否正确。
所述数据管理平台同时管理控制多个模拟装置主体。
一种用于化学伤、战伤自救互救训练的模拟方法，包括以下步骤：
数据管理平台根据需求将训练科目通过显示模块发送给模拟装置主体中的电源及控制模块；
模拟装置主体中的电源及控制模块根据训练科目，控制模拟装置主体中的伤情模块以及心肺复苏模块中的执行机构做出相应的伤情模拟状态；
模拟装置主体中伤情模块以及心肺复苏模块通过传感器检测处置过程，并采集处置过程数据，发送给显示模块；
显示模块接收处置过程数据并显示。
所述模拟装置主体中模块以及心肺复苏模块通过传感器检测处置过程具体为：
模拟装置主体中的伤情模块和心肺复苏模块接收到训练科目后，通过RFID电子标签识别器识别是否有对应的RFID电子标签对该模块进行处置，通过传感器检测对处置部位的状态变化形成过程数据。
当执行化学伤情模拟包括以下步骤：
根据控制指令，模拟载体中的某执行机构动作；
RFID电子标签识别器识别是否存在含有对应的RFID电子标签伤情贴片，当存在时，将该RFID电子标签中的伤情信息反馈给显示模块，否则，重新检测。
所述显示模块接收到处置过程数据后，通过与处置方法中的阈值进行比较，判断处置过程是否正确。
本发明具有以下有益效果及优点：
1.创新性，具备化学伤情的模拟和救治的功能。
2.真实性，模拟人以真实战场伤情为依据，制作符合战场伤情的伤情贴片、设计符合伤情的背景及对应背景下人体主要生理指标的模拟。
3.互动性，训练模式下，训练人员的操作模拟人会给予操作是否正确，如操作错误则显示错误原因。提高训练人员与模拟的互动，增强训练的实际效果。
4.规范性，按照实际战场环境下设置伤情，按照《战伤自救互救手册》要求设置正确的操作步骤和操作方法，由控制系统进行统一的评判。
附图说明
图1为本发明装置组成结构图；
图2为模拟人的组成结构图；
图3为模拟人头部组成元件图；
图4为模拟人胸部组成元件图；
图5为模拟人右臂组成元件图；
图6为模拟人左臂组成元件图；
图7为模拟人右腿组成元件图；
图8为模拟人左腿组成元件图；
图9a为烧伤贴片图——一级烧伤；
图9b为烧伤贴片图——二级烧伤；
图9c为烧伤贴片图——三级烧伤；
图10a为常规战伤贴片图——枪弹伤贴片；
图10b为常规战伤贴片图——擦伤贴片；
图10c为常规战伤贴片图——切割伤贴片；
图10d为常规战伤贴片图——弹片伤贴片；
图11a为化学伤贴片图一；
图11b为化学伤贴片图二。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
图1为本发明装置组成结构图。
如图2-图8所示，其中，1：模拟人头部及颈部，用于安装瞳孔变化模块、多媒体模块(呼救声)。
2：模拟人胸部上半身，用于安装心肺复苏模块、电源模块、控制模块和植入式热源。
3：模拟人右臂，用于安装模拟肌肉注射模块和伤情贴片识别模块。
4：模拟人左臂，用于安装开放性骨折模块；
5：模拟人右腿，用于安装断肢包扎模块；
6：模拟人左腿，用于安装模拟肌肉注射模块和伤情贴片识别模块。
1-1：模拟人瞳孔，用于安装LED屏幕、可表现为散大、正常、收缩、针状四种状态。
1-2：多媒体音箱，用于安装多媒体音箱，模拟表现伤情的呼救声、疼痛声和操作过程中的语音提示。
1-3：模拟人鼻子，用于心肺复苏训练过程中人工吹气环节需要捏住鼻子进行。此处含微动传感器用于判断是否进行了该项操作。
1-4：模拟人嘴，用于心肺复苏训练过程中人工呼吸的吹气口，由管路与胸部内模拟肺袋相连接。
1-5：模拟人颈部，用于安装伺服电机模拟双侧颈动脉。
2-1：模拟气管，与1-4连接，通过呼吸机连接至模拟肺袋；肺袋容量1500ML。
2-2：呼吸机，变频电机，用于模拟人呼吸，频率范围：0-50bpm。
2-3：胸外按压装置，一种双弹簧结构的胸外按压装置。
2-4：测距传感器，超声波测距传感器，用于测量按压深度。
2-5：控制模块，单片机设计，主要集成控制和通讯模块。
2-6：电源模块，锂电池供电，容量10000毫安、电压DC12V。
3-1：模拟肌肉注射点，用于植入式安装、RFID电子标签识别器，识别模拟注射器类型，识别范围0-5MM。
3-2：模拟伤情贴片识别点，用于植入式安装、RFID电子标签识别器，识别伤情贴片类型，识别范围0-5MM。
4-1：模拟伤情贴片识别点，植入式安装、RFID电子标签识别器，识别伤情贴片类型，识别范围0-5MM。
4-2：模拟开放性骨折，采用TPE材质和特效化妆制作开放性骨折的效果，与模拟人左侧手臂皮肤一体；用于包扎和固定的训练。
5-1:指压法识别点,压力传感器，识别按压力度，通过程序控制，完成一定力度范围内的止血泵的启停和工作频率。
5-2:模拟血袋,用于存储模拟血液，采用专用注射器注入模拟血液，由单向阀控制防止血液倒流。
5-3:止血带识别带,多点压力传感器，识别按压力度，通过程序控制，完成一定力度范围内的止血泵的启停和工作频率。
5-4:模拟血管,用于连接模拟血袋至出血泵和连接出血泵至出血喷头。
5-5:变频出血泵,用于将模拟血袋内的模拟血浆输送至出血喷头，完成血液喷射的功能。采用变频泵，其喷射喷率受呼吸机频率和5-1和5-3的压力值控制。
5-6:动脉出血喷射头，撞击式喷头，将通过血液泵输送来的血液，分成多股血液进行喷射。
6-1：模拟肌肉注射点，植入式安装、RFID电子标签识别器，识别模拟注射器类型，识别范围0-5MM。
6-2：模拟伤情贴片识别点，植入式安装、RFID电子标签识别器，识别伤情贴片类型，识别范围0-5MM。
符合基本战伤训练和化学伤训练的模拟人组成
可进行止血、包扎、固定、搬运、通气、洗消和肌肉注射的训练的模拟人组成结构。
伤情贴片辨别系统：模拟人可根据使用不同的伤情贴片，进行不同科目训练；伤情贴片的硅胶材质与模拟人贴附性好，同时便于清洁维护；模拟人可识别粘贴的贴片，可用于伤情辨别训练和给定训练科目，选取贴片及处置训练；
模拟动脉流血及救治系统：创面设有动脉血管，可模拟随心跳变化的喷射状出血效果，可随止血压力增加，流速减慢或停止出血量、同时创面设有光电模拟出血装置，便于清理维护。可以进行指压法止血、止血带止血和包扎操作的训练和考核；
化学伤伤情模拟、救治系统：化学伤情辨别及表现，瞳孔可表现散大、正常、收缩、针尖四种状态与化学中毒伤情联动，并根据毒情设置、急救效果是否成功自动匹配瞳孔状态(图3所标注1-1)；急救针使用信息：用于模拟中毒现象，通过瞳孔变化判断是否中毒，再根据肌肉注射位置、瞳孔是否恢复正常状态判断注射是否有效。
生命体征系统：模拟人能自主呼吸并伴有体温、自主呼吸频率可调节、体温可调节；用于搜救训练和模拟伤情；
控制系统及通讯系统
主要功能为训练管理功能、训练科目管理、历史数据进行管理、指导训练评估功能和通讯系统的管理功能。
模拟人主要外观设计为：
模拟人身高：168cm。
体重：大于30kg。
外部包裹仿真肌肉组织与皮肤，质地柔软，皮肤厚度：＞3mm、硬度：0-5HA。
各部位关节灵活，四肢各关节为内置连接，可任意摆放各种诊疗体位。
人体胸廓在心肺复苏胸外按压弹性曲线的实现方法：
利用Gruben简化模型采用双弹簧结构(现有技术)设计一款装置符合用力曲线；
伤情贴片辨别系统：贴片分为常规战伤贴片和化学伤情贴片，常规伤情贴片如图10a-图10d所示包含：擦伤、弹片伤、枪伤、切割伤、烧伤。化学伤情贴片如图11a-图11b所示包含：芥子气中毒、路易士气中毒贴片。模拟人主要部位用贴片识别装置。
模拟动脉流血及救治系统：模拟人断肢处设置有创面设有动脉血管，可模拟随心跳变化的喷射状出血效果，可随止血压力增加，流速减慢或停止出血量(配备模拟血浆)；设计由模拟血袋存储模拟血液，由变频泵负责将模拟血袋中血液由创面喷射，频率与呼吸机一致。
化学伤伤情模拟、救治系统：化学伤情的救治功能主要分为：伤情识别和伤情处置两个单元设计。伤情识别通过计算机软件和伤情贴片实现给定化学伤情选取正确贴片放置于模拟人对应部位和已放置化学伤贴片辨别及处置两种形式。化学伤处置则主要为：选择对应的药品进行洗消和肌肉注射和心肺复苏的操作。以上伤情可组合为复合伤情。
生命体征系统：该部分功能主要针对救援训练中的搜救科目和救治训练，训练成功的表现。目前广泛使用的生命搜救设备为雷达式生命探测仪和热成像式生命探测仪；针对以上两种设备的使用方法。
控制系统、通讯系统：控制系统用单片机技术开发硬件配置集成、变频泵启动控制、伺服电机控制、呼吸机控制和多种类型传感器的联动控制；
软件方面采用分为显示端软件和后台管理端软件。显示端：采用平板电脑形式，后台管理端为PC机或笔记本电脑的形式。
模拟人主要由模拟人主体、显示模块和数据管理平台组成。模拟人体包含、伤情贴片模块、化学伤情模块、心肺复苏模块和控制模块及电源管理模块；显示模块包含：蓝牙通讯模块、平板版电脑显示模块和APP显示软件；数据管理平台包括：WIFI通讯模块、PC机(笔记本或台式计算机均可)和数据管理软件。
模拟人主要外观设计与实现
左侧上臂为开放式骨折、伴有明显骨骼外露效果如图2模拟人组成图标注4所示、右下肢为断肢效果如图2模拟人组成图标注5所示、右上臂效果如图2模拟人组成图标注3所示、左下肢为效果如图2模拟人组成图标注6所示；胸部用于心肺复苏功能使用和控制模块放置效果如图2模拟人组成图标注2所示；头部用于放置多媒体语音播放系统、通气训练模块和瞳孔变换模块效果如图2模拟人组成图标注1所示。
人体胸廓在心肺复苏胸外按压弹性曲线的实现方法
Gruben简化模型的公式为：
F＝29.4X+22.3X2-l.35X3+0.325X4+(0.710+0.887X)X’十c
其中F表示力,单位为N,X表示位移,单位cm,c表示误差项。该模型的力表达式是位移的函数,包含高次项和一阶导数项,可以看作是弹性力Fe和阻尼力Fd的和：
F＝Fe+Fd；
Fe＝29.4X+22.3X2-l.35X3+0.325X4；
Fd＝(0.710+0.887X)X’；
心肺复苏模拟人技术中,对力——胸骨位移关系的模拟，现有的模拟人位于胸膛的阻力提供机构通常采用线性压缩弹簧，一种是单簧结构，即采用一个线性压缩弹簧在胸廓内部提供阻力，另一种是多簧结构，即采用多个弹簧在模拟人胸壁下的多个点支撑提供阻力，各个弹簧的自由长度相等，按压时同时起作起，柜当于多个弹簧并联，其阻力等于各个弹簧的阻力之和即各弹簧钢度乘以总变形量的和。此种线性结构与Gruben简化模型相似的偏差较大；
CPR指南2015要求胸外按压的深度为5-6CM，根据设计功能体现按压力量不足和按压力量过大的要求，这里设计的深度取值范围为0-7CM。
设计新型模型参照Gruben模型的主要力度范围，即4-6CM阶段为主要作用力度相似阶段，设计双弹簧结构，位移0-4CM阶段弹簧1为主要受力及回弹作用，4-7CM阶段弹簧1、弹簧2同时受力及回弹作用，参照Gruben模型曲线，弹簧1作用阶段斜率为：120N/CM；弹簧2作用阶段斜率为:212.5N/CM；
根据上述数据及模拟人胸腔内空间选取弹簧1为高度16CM，外径7CM，内经5.85CM，弹簧直径6MM，圈数10；弹簧2为高度13CM，外径5.2CM，内经5.1CM，弹簧直径5.5MM，圈数14；设计按压组件如图5标注2-3所示为双弹簧结构的底座和按压板，双环结构易于将双弹簧安装，底座设计有卡槽式滑道用于安装图4标注2-4所示的测距传感器；
伤情贴片辨别系统设计实现方法
伤情贴片分为擦伤、弹片伤、枪伤、切割伤、烧伤、芥子气中毒、路易士气中毒贴片、其中烧伤贴片分为一级烧伤、二级烧伤、三级烧伤如图9a-图9c所示。贴片采用硅胶制作与模拟人皮肤(TPE材质)贴合度好，便于清理；每片贴片采用特效化妆制作确保伤情表现真实、不易褪色。伤情贴面植入RFID电子标签用于模拟人伤情辨别功能；其中模拟人的右上臂和左下肢植入电子标签读取器用于将贴片结果写入到控制系统伤情辨别功能单元，完成对该项功能的练习及考核。
模拟动脉流血及救治系统实现方法
模拟动脉流血系统由模拟血液袋、模拟血管(如图7注释5-4所示)、变频泵、压力传感器、光电传感器和LED显示灯带组成如图7所示。
以上该部分组件集成于断肢腿处。模拟血袋(如图7注释5-2所示)用于存储模拟喷射血液，不足时由专用注射器注入模拟血液；模拟血管由血袋至断肢处，由防回流的单向阀防止血液回流；变频泵(如图7注释5-5所示)用于模拟喷射血液，其喷射频率通过控制系统与呼吸机呼吸频率相符，完成可模拟随心跳变化的喷射状出血效果，并可随止血压力增加，流速减慢或停止出血量；压力传感器(如图7注释5-1所示)安装于指压法止血采集点和止血带止血采集点(如图7注释5-3所示)通过对压力数据的采集与控制流血的变频泵联动控制出血量；光电传感器用于检测包扎的完好程度；LED显示灯带用于模拟出血效果便于清理维护。
化学伤伤情模拟、救治系统的设计与实现
本模拟人设置了芥子气中毒、路易士气中毒、沙林毒气中毒、轻度氢氰酸中毒、重度氢氰酸中毒和芥子气中毒并断肢的化学伤训练科目。具体操作流程为：
芥子气中毒
初始状态
呼吸机工作频率(图4所标注2-2所示)：10次/分，体温：35.0℃，颈动脉电机频率(图3所标注1-5所示):50次/分。
模拟人声音(图3所标注1-2播放)：痛苦
瞳孔状态(图3所标注1-1)：正常，有对光反射。
右前臂化学伤(图5所标注3-2)：芥子气化学伤贴片(图11)
处置流程
评估检查：瞳孔对光反射
抢救处置：洗消(20％氯胺乙醇溶液)
抢救成功表现
吸机工作频率(图4所标注2-2所示):20次/分；体温：36.5℃，颈动脉电机频率(图3所标注1-5所示):75次/分，
模拟人声音(图3所标注1-2播放)：无
瞳孔状态(图3所标注1-1)：正常，有对光反射。
抢救失败病例表现
体温：35.0℃，颈动脉电机频率(图3所标注1-5所示):0次/分，呼吸机工作频率(图4所标注2-2所示):0次/分。
瞳孔状态(图3所标注1-1)：散大，无对光反射。
路易士气中毒
初始状态
体温：35.0℃，颈动脉电机频率(图3所标注1-5所示):50次/分，呼吸机工作频率(图4所标注2-2所示):10次/分。
颈动脉电机频率(图3所标注1-5所示)：痛苦
瞳孔状态(图3所标注1-1)：正常，有对光反射。
左小腿化学伤(图8所示6-2)：路易斯气化学伤贴片(图11)
处置流程
评估检查：瞳孔对光反射检查
抢救处置：洗消(二巯基丙醇软膏)2-20
抢救成功表现
体温：36.5℃，颈动脉电机频率(图3所标注1-5所示):75次/分，呼吸机工作频率(图4所标注2-2所示):20次/分。
颈动脉电机频率(图3所标注1-5所示)：无
瞳孔状态(图3所标注1-1)：正常，有对光反射。
抢救失败表现
体温：35.0℃，颈动脉电机频率(图3所标注1-5所示):0次/分，呼吸机工作频率(图4所标注2-2所示):0次/分。
瞳孔状态(图3所标注1-1)：散大，无对光反射。
沙林毒气中毒
初始状态
体温：35.0℃，颈动脉电机频率(图3所标注1-5所示):50次/分，呼吸机工作频率(图4所标注2-2所示):10次/分。
颈动脉电机频率(图3所标注1-5所示)：呕吐
瞳孔状态(图3所标注1-1)：缩小，无对光反射。
处置流程
评估检查：瞳孔对光反射
抢救处置：肌肉注射
抢救成功表现
体温：36.5℃，颈动脉电机频率(图3所标注1-5所示):75次/分，呼吸机工作频率(图4所标注2-2所示):20次/分。
颈动脉电机频率(图3所标注1-5所示)：无
瞳孔状态(图3所标注1-1)：正常，有对光反射。
其他：均无
抢救失败表现
体温：35.0℃，颈动脉电机频率(图3所标注1-5所示):0次/分，呼吸机工作频率(图4所标注2-2所示):0次/分。
瞳孔状态(图3所标注1-1)：散大，无对光反射。
轻度氢氰酸中毒
初始状态
体温：35.0℃，颈动脉电机频率(图3所标注1-5所示):50次/分，呼吸机工作频率(图4所标注2-2所示):10次/分。
颈动脉电机频率(图3所标注1-5所示)：痛苦
瞳孔状态(图3所标注1-1)：散大无对光反射。
处置流程
评估检查：瞳孔对光反射
抢救处置：肌肉注射
抢救成功表现
体温：36.5℃，颈动脉电机频率(图3所标注1-5所示):75次/分，呼吸机工作频率(图4所标注2-2所示):20次/分；
颈动脉电机频率(图3所标注1-5所示)：无
瞳孔状态(图3所标注1-1)：正常，有对光反射。
抢救失败病例表现
体温：35.0℃，颈动脉电机频率(图3所标注1-5所示):0次/分，呼吸机工作频率(图4所标注2-2所示):0次/分。
瞳孔状态(图3所标注1-1)：散大，无对光反射。
重度氢氰酸中毒
初始状态
体温：35.0℃，颈动脉电机频率(图3所标注1-5所示):50次/分，呼吸机工作频率(图4所标注2-2所示):10次/分。
颈动脉电机频率(图3所标注1-5所示)：无
瞳孔状态(图3所标注1-1)：散大无对光反射。
处置流程
评估检查：瞳孔对光反射
抢救处置：肌肉注射
心肺复苏救治
抢救成功表现
体温：36.5℃，颈动脉电机频率(图3所标注1-5所示):75次/分，呼吸机工作频率(图4所标注2-2所示):20次/分；
颈动脉电机频率(图3所标注1-5所示)：无
瞳孔状态(图3所标注1-1)：正常，有对光反射。
抢救失败病例表现
体温：35.0℃，颈动脉电机频率(图3所标注1-5所示):0次/分，呼吸机工作频率(图4所标注2-2所示):0次/分。
瞳孔状态(图3所标注1-1)：散大，无对光反射。
芥子气中毒并断肢
初始状态
体温：35.0℃，颈动脉电机频率(图3所标注1-5所示):50次/分，呼吸机工作频率(图4所标注2-2所示):10次/分。
颈动脉电机频率(图3所标注1-5所示)：痛苦
瞳孔状态(图3所标注1-1)：正常，有对光反射。
断肢：有
动脉流血：有
右前臂化学伤(图5所标注3-2)：芥子气化学伤贴片
处置流程
评估检查：瞳孔对光反射
抢救处置：洗消(20％氯胺乙醇溶液)
指压法止血；
止血带止血；
伤口包扎；
抢救成功表现
体温：36.5℃，颈动脉电机频率(图3所标注1-5所示):75次/分，呼吸机工作频率(图4所标注2-2所示):20次/分；
颈动脉电机频率(图3所标注1-5所示)：无
瞳孔状态(图3所标注1-1)：正常，有对光反射。
抢救失败病例表现
体温：35.0℃，颈动脉电机频率(图3所标注1-5所示):0次/分，呼吸机工作频率(图4所标注2-2所示):0次/分。
颈动脉电机频率(图3所标注1-5所示)：无
瞳孔状态(图3所标注1-1)：散大，无对光反射。
6.6生命体征系统设计
设计硬件设备由：呼吸机、伺服电机和贴片式发热元件组成；其中呼吸机安装于模拟人胸部。微型伺服电机安装于模拟人手腕和颈部植入式安装，贴片式发热元件安装于模拟人四肢及胸部采用贴片式安装。具体实现目标参数为：
模拟人可触及双侧颈动脉、桡动脉搏动，脉率0-120bpm可调；即图3标注1-5颈动脉电机的工作频率。
模拟人可以模拟胸式呼吸，呼吸频率范围：0-50bpm；即图4标注2-2呼吸机电机的工作参数。
模拟人体温：34℃-40℃。
控制系统、通讯系统实现方法
控制系统用单片机技术开发硬件配置集成、变频泵启动控制、伺服电机控制、呼吸机控制和多种类型传感器的联动控制控制板安装位置如图4标注2-5所示；
软件方面采用分为显示端软件和后台管理端软件。显示端：采用平板电脑形式，后台管理端为PC机或笔记本电脑的形式主要功能为：
PC主控端，主要功能为病例编辑；用户管理；病例管理模块：信息统计；成绩管理；打印模块：大屏幕转播控制；
PAD移动终端：模拟人状态检测；操作信息实时反馈；模拟人状态实时控制；伤情信息显示；操作记录统计；
软件可实现编辑、增加、删除病例；可设置操作技能考核病例类型、下发考核科目、监控操作数据、考核计时、考核评分，可以调阅考核的数据。
系统软件可对CPR、肌肉注射、包扎、止血、固定操作进行自动识别检测，并对操作的准确性进行自动评分；
系统可支持多台模拟人同时联机操作，并可分别下发不同训练科目，所述训练科目为包括止血、包扎、固定、搬运、搜救、心肺复苏、化学伤情识别、洗消、肌肉注射在内的复合伤情模拟以及处置方法；
系统软件可自动识别当前模拟人所粘贴的创伤模块、化学伤模块的名称和位置信息。
界面设计简约、实用、美观的原则，结构合理、界面友好，人机对话便捷，有详细的操作帮助。
软件平台：由训练管理、训练控制、训练数据监控(中毒情况、心跳、呼吸、解磷针、设备状态、训练人员信息、评估信息)、成绩管理、考核成绩评比功能；
传输接口：PC机采用TCP/IP协议有线连接，笔记本电脑采用WIFI连接，PAD与软件平台采用WIFI连接，PAD与模拟人采用蓝牙连接；
通讯方式：实时传输。
最大连接平台数量：20台。
最大同时显示操作画面：4个(要求可选择或轮动查看网络中的模拟人操作数据)。
数据记录：20台(可记录网络内模拟人操作情况，具备操作记录的记录、查询、修改、删除操作和成绩评定功能)。

Claims (7)

1.一种用于化学伤、战伤自救互救训练的模拟装置，其特征在于，包括：模拟装置主体、显示模块以及数据管理平台，其中，
所述模拟装置主体包括：
模拟载体，用于模拟伤员；
伤情贴片，设于模拟载体上，用于表示不同伤情；
伤情模块，设于模拟载体内，由不同传感器和执行机构组成，用于根据不同的伤情贴片模拟不同伤情状况、通过传感器采集伤情数据以及处置过程数据；
心肺复苏模块，设于模拟载体内，由传感器和执行机构组成，用于模拟心肺复苏过程中模拟载体状态；
电源及控制模块，用于为模拟装置供电以及根据训练科目对伤情模块和心肺复苏模块中的执行机构进行控制；
所述显示模块，用于与模拟装置主体和数据管理平台通信，接收并显示模拟装置主体的伤情数据以及处置过程数据，并将训练科目发送给模拟装置主体中的电源及控制模块；
所述数据管理平台，用于根据需求制订训练科目以及处置方法，并将训练科目以及处置方法传输到显示模块，以及对处置过程数据进行保存；
所述伤情贴片包括贴片主体以及包含伤情信息的RFID电子标签，贴片主体上设有不同伤情图样，用于模拟包扎、止血、固定、化学伤、弹片伤、枪伤、切割伤、烧伤中至少一种伤情；
所述心肺复苏模块包括：呼吸模块、气道模块、胸外按压模块，其中：
呼吸模块设于模拟载体头部的微动传感器，用于肺复苏过程中呼吸的人工呼吸操作；
气道模块设于模拟载体胸部与呼吸模块相连，通过呼吸机连有模拟肺袋，用于模拟呼吸；
胸外按压模块设于模拟载体胸部与呼吸机相连，用于模拟心肺复苏中的胸外按压操作。
2.根据权利要求1所述的一种用于化学伤、战伤自救互救训练的模拟装置，其特征在于，模拟装置主体还包括：
瞳孔变化模块，通过LED显示内容的变化，模拟不同伤情下的瞳孔状态。
3.根据权利要求1所述的一种用于化学伤、战伤自救互救训练的模拟装置，其特征在于，所述模拟装置主体中设有RFID电子标签识别器，用于识别不同伤情贴片上的电子标签，以判断对不同伤情的处置方法是否正确。
4.根据权利要求1所述的一种用于化学伤、战伤自救互救训练的模拟装置，其特征在于，所述数据管理平台同时管理控制多个模拟装置主体。
5.根据权利要求1所述的一种用于化学伤、战伤自救互救训练的模拟装置的模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：
数据管理平台根据需求将训练科目通过显示模块发送给模拟装置主体中的电源及控制模块；
模拟装置主体中的电源及控制模块根据训练科目，控制模拟装置主体中的伤情模块以及心肺复苏模块中的执行机构做出相应的伤情模拟状态；
模拟装置主体中伤情模块以及心肺复苏模块通过传感器检测处置过程，并采集处置过程数据，发送给显示模块；
显示模块接收处置过程数据并显示；
当执行化学伤情模拟包括以下步骤：
根据控制指令，模拟载体中的某执行机构动作；
RFID电子标签识别器识别是否存在含有对应的RFID电子标签伤情贴片，当存在时，将该RFID电子标签中的伤情信息反馈给显示模块，否则，重新检测；
通过判断瞳孔的变化情况实现化学伤情的辨别，根据毒情设置、急救效果是否成功匹配瞳孔状态，当模拟化学中毒训练时，通过瞳孔变化判断是否中毒，再根据肌肉注射位置、瞳孔是否恢复正常状态判断急救针注射是否有效。
6.根据权利要求5所述的一种用于化学伤、战伤自救互救训练的模拟装置的模拟方法，其特征在于，所述模拟装置主体中伤情模块以及心肺复苏模块通过传感器检测处置过程具体为：
模拟装置主体中的伤情模块和心肺复苏模块接收到训练科目后，通过RFID电子标签识别器识别是否有对应的RFID电子标签对该模块进行处置，通过传感器检测对处置部位的状态变化形成过程数据。
7.根据权利要求5所述的一种用于化学伤、战伤自救互救训练的模拟装置的模拟方法，其特征在于，所述显示模块接收到处置过程数据后，通过与处置方法中的阈值进行比较，判断处置过程是否正确。
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