KR102447460B1 - a needle decompression first aid educating and training system based on extended reality - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전상자의 사망 원인 중 3위에 해당되는 흉부 외상에 의해 발생하는 급성 긴장성 기흉에 의한 호흡곤란을 응급처치하는 바늘감압술에 대해 시술자의 바늘을 꽂는 행위에 대한 공포감을 줄여 실제 술기 적용을 원활히 할 수 있도록 교육 및 훈련을 수행하고 이를 평가 할 수 있는 XR(가상현실), 증강현실(AR) 또는 MR(혼합현실) 기반의 바늘 감압술 응급처치 교육훈련시스템에 관한 발명이다.
본 발명은 바늘감압키트(100), 응급낭(200), 인체모형(300), 공기펌프장치(400), XR 훈련장비(500), 통제기(600)를 포함하여 구성된 XR 기반 바늘 감압술 응급처치 교육훈련시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 상기한 바늘감압키트(100)는 바늘본체부(110), 바늘삽입실현부(120), 바늘부(130), 삽입각도확인부(140), 바늘인식부(150)로 구성되어 있고,
상기한 응급낭(200)은 응급낭본체부(201), 응급낭 위치마커부(210), 응급낭 닫힘 마커부(220), 응급낭 열림 마커부(230)가 포함되어 구비되어 있고,
상기한 인체모형(300)은 마네킹 형태의 인체본체부(301), 인체인식마커부(310), 인체본체부(301)의 내부에는 호흡장치(320)가 포함되어 구비되어 있고,
상기한 공기펌프장치(400)는 정보전달부(410), 펌프제어부(420), 펌프부(430)를 포함하여 구성되어 있고,
상기한 XR 훈련장비(500)는 디스플레이부(510), 헤드셋부(520), 센서감지부(530)를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 XR 기반 바늘 감압술 응급처치 교육훈련시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 상기한 통제기(600)는 상황설정부(620), 환자설정제어부(630), 바늘 감압술 훈련부(640), 바늘감압훈련 평가부(650), 교관통제부(660)를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 XR 기반 바늘 감압술 응급처치 교육훈련시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 상기한 훈련 측정부(650)는 훈련자가 바늘감압키트(100)를 인체모형(300)의 바늘감압술 시술 위치에 정확히 꽂았는지 여부를 판단하는 바늘감압술 시술 위치 파악모듈과, 바늘감압키트(100)를 정확히 깊이로 꽂았는지 파악하는 깊이 파악모듈 및 바늘감압키트(100)를 정확한 각도로 꽂았는지 파악하는 각도 파악 모듈이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 XR 기반 바늘 감압술 응급처치 교육훈련시스템을 제공한다.The present invention is intended to facilitate the application of actual techniques by reducing the operator's fear of inserting a needle for needle decompression surgery, which is an emergency treatment for dyspnea caused by acute tension pneumothorax caused by chest trauma, which is the third most common cause of death of injured people. It is an invention about an XR (virtual reality), augmented reality (AR) or MR (mixed reality) based first aid education and training system for needle decompression surgery that can perform education and training and evaluate it.
The present invention is an XR-based needle decompression surgery first aid comprising a needle decompression kit 100, an emergency bag 200, a manikin 300, an air pump device 400, an XR training equipment 500, and a controller 600 Provides education and training system.
In the present invention, the above-described needle decompression kit 100 is composed of a needle body part 110 , a needle insertion realization part 120 , a needle part 130 , an insertion angle confirmation part 140 , and a needle recognition part 150 . has been made,
The emergency bag 200 is provided with an emergency bag main body 201, an emergency bag location marker 210, an emergency bag closing marker 220, and an emergency bag opening marker 230,
The human body model 300 is provided with a mannequin-shaped body part 301, a human body recognition marker part 310, and a breathing device 320 inside the human body part 301,
The air pump device 400 is configured to include an information transfer unit 410, a pump control unit 420, and a pump unit 430,
The above-described XR training equipment 500 provides an XR-based needle decompression first aid training system, characterized in that it includes a display unit 510 , a headset unit 520 , and a sensor sensing unit 530 .
In the present invention, the controller 600 includes a situation setting unit 620, a patient setting control unit 630, a needle decompression training unit 640, a needle decompression training evaluation unit 650, and an instructor control unit 660. It provides an XR-based needle decompression first aid training system, characterized in that it consists of.
In the present invention, the above-described training measuring unit 650 includes a needle decompression operation position determination module for determining whether the trainee has correctly inserted the needle decompression kit 100 into the needle decompression operation position of the human body model 300, and needle decompression XR-based needle decompression surgery first aid education and training system, characterized in that it includes a depth detection module to determine whether the kit 100 is inserted at the correct depth and an angle identification module to determine whether the needle decompression kit 100 is inserted at the correct angle provides

Description

XR 기반 바늘 감압술 응급처치 교육훈련시스템{a needle decompression first aid educating and training system based on extended reality}XR-based needle decompression first aid education and training system {a needle decompression first aid educating and training system based on extended reality}

본 발명은 전상자의 사망 원인 중 3위에 해당되는 흉부 외상에 의해 발생하는 급성 긴장성 기흉에 의한 호흡곤란을 응급처치하는 바늘감압술에 대해 시술자의 바늘을 꽂는 행위에 대한 공포감을 줄여 실제 술기 적용을 원활히 할 수 있도록 교육 및 훈련을 수행하고 이를 평가 할 수 있는 XR(가상현실), 증강현실(AR) 또는 MR(혼합현실)을 아우르는 확장현실(eXtended Reality) 기반의 바늘 감압술 응급처치 교육훈련시스템에 관한 발명이다.The present invention is intended to facilitate the application of actual techniques by reducing the operator's fear of inserting a needle for needle decompression surgery, which is an emergency treatment for dyspnea caused by acute tension pneumothorax caused by chest trauma, which is the third most common cause of death of injured people. Invention of an eXtended Reality-based first aid training system for needle decompression surgery that encompasses XR (virtual reality), augmented reality (AR) or MR (mixed reality) that can perform education and training and evaluate it to be.

응급의료란 인간의 생명을 위협하는 각종 질병, 사고 및 재해에 따른 응급환자가 발생하였을 때, 그 환자가 의사의 치료를 받을 수 있기 전까지 즉각적이고 임시적으로 처치하는 것을 말한다. 응급의료는 시간을 다투는 일이기 때문에 환자 상태에 대한 세밀한 관찰을 통해 정확하게 실시되어야 한다. 특히, 심정지 응급환자의 경우 응급의료 시간이 1분 늦어질 때마다 환자의 소생율은 7~10%씩 낮아진다.Emergency medical treatment refers to immediate and temporary treatment of emergency patients due to various diseases, accidents, and disasters that threaten human life until they can receive treatment from a doctor. Since emergency medical care is a time-consuming task, it must be carried out accurately through detailed observation of the patient's condition. In particular, in the case of emergency patients with cardiac arrest, the survival rate of the patient decreases by 7-10% for every 1 minute delay in emergency medical treatment.

심정지 발생 후, 4분이 지나면 50%까지 감소하며, 6분이 경과하면 생물학적 사망으로 진행될 가능성이 높다는 통계가 있다. 따라서, 현장에서의 신속한 응급의료는 심정지 응급환자의 생존율을 향상시킬 수 있는 매우 중요한 요소라고 할 수 있다.After the occurrence of cardiac arrest, it decreases to 50% after 4 minutes, and there is a statistic that it is highly likely to progress to biological death after 6 minutes. Therefore, prompt emergency medical treatment in the field is a very important factor that can improve the survival rate of emergency patients with cardiac arrest.

현재 응급의료 담당자의 양성과정이 대부분 이론식 강의 위주의 교육으로 되어 있고, 임상실습의 경험이 매우 제한적으로 이루어지고 있으므로, 응급환자를 대상으로 적절한 임상실습이 이루어진다고 할 수 없는 상태이다.Currently, most of the training courses for emergency medical personnel are based on theoretical lectures, and clinical practice experiences are very limited.

최근 의학교육 분야에서 인체모형 시뮬레이터 교육은 실습 도구로서 유용하게 활용되고 있다. 그러나, 응급의 료 담당자에 대한 응급의료 훈련용 시뮬레이터 교육의 경우, 보급 및 활용도가 낮은 편이다. 응급의료 훈련용 시뮬레이터의 경우, 시나리오 기반이 아닌 단순 응급의료 업무 몇 가지만을 실습할 수 있도록 되어 있으므로, 직무능력의 숙련을 기대할 수 있는 수준에 미치지 못하고 있는 실정이다.Recently, in the field of medical education, human body simulator education has been usefully used as a practice tool. However, in the case of simulator education for emergency medical training for emergency medical personnel, the dissemination and utilization are low. In the case of a simulator for emergency medical training, since it is possible to practice only a few simple emergency medical tasks, not a scenario-based, it does not reach the level at which job competency can be expected.

현재 응급의료 훈련을 위해 상용화된 인체모형 시뮬레이터의 경우, 고가로 인하여 구매에 부담이 있으며, 사실감이 부족하여 실습시 많은 불편함이 있다. 또한, 체온 발생 기능이 없는 등 여러 기능적 문제점들이 있다. 또한, 훈련에 적합한 기능이 통합된 인체모형 시뮬레이터의 부재로 인해, 별도의 기도삽관 모형, 정맥주사 모형, 혈압/맥박 측정 모형, 심폐소생술 인체모형 등 각각 특화된 단위 훈련을 수행할 수 있는 인체모형을 사용하여 훈련을 진행하고 있는 실정이다.Currently, in the case of a manikin simulator commercialized for emergency medical training, it is burdensome to purchase due to its high price, and there is a lot of inconvenience during practice due to lack of realism. In addition, there are several functional problems, such as no body temperature generating function. In addition, due to the absence of a manikin simulator with integrated functions suitable for training, a manikin capable of performing specialized unit training, such as a separate airway intubation model, an intravenous injection model, a blood pressure/pulse measurement model, and a CPR manikin, can be developed. It is being used for training.

이와 관련된 기술로, 등록특허(응급의료 훈련용 시뮬레이터, 10-1858659)는 "인체모형과, 훈련 모듈장치, 및 제어부를 포함하고, 인체모형은 실제 인체 전신의 외형과 유사한 형상으로 이루어지며, 훈련 모듈장치는 인체모형에 장착되는 것으로, 심폐소생술을 훈련하기 위한 흉부압박 훈련 모듈과, 기도삽관을 훈련하기 위한 기도삽관 훈련 모듈과, 제세동기 사용을 훈련하기 위한 제세동 훈련 모듈과, 심전도검사를 훈련하기 위한 심전도검사 훈련 모듈과, 심음 또는 폐음 청진을 훈련하기 위한 청진 훈련 모듈과, 정맥주사를 훈련하기 위한 정맥주사 훈련모듈과, 혈압검사를 훈련하기 위한 혈압검사 훈련 모듈과, 체온검사를 훈련하기 위한 체온검사 훈련 모듈과, 동공검사를 훈련하기 위한 동공검사 훈련 모듈과, 맥박검사를 훈련하기 위한 맥박검사 훈련 모듈을 포함하고, 제어부는 훈련 모듈장치를 제어해서 응급환자의 증례를 구현하며, 훈련 모듈장치로부터 데이터를 수신해서 처리하는 응급의료 훈련용 시뮬레이터"를 제공한바 있다. As a related technology, the registered patent (emergency medical training simulator, 10-1858659) states, "It includes a human body model, a training module device, and a control unit. The modular device is mounted on the manikin, a chest compression training module for training CPR, an airway intubation training module for training airway intubation, a defibrillation training module for training the use of a defibrillator, and an electrocardiogram training An electrocardiogram training module for training, auscultation training module for training heart or lung sound auscultation, an intravenous training module for training intravenous injection, a blood pressure testing training module for training blood pressure testing, and training for body temperature testing a body temperature test training module for training, a pupil test training module for training a pupil test, and a pulse test training module for training a pulse test; A simulator for emergency medical training that receives and processes data from a module device" has been provided.

본 발명은 국군의료 뿐만이 아니라 전쟁, 재난, 응급상황에서 긴장성 기흉의 환자에 대해 응급처치 또는 응급의료를 시도하는 모든 인원에게 적용이 가능한 훈련 관련 시스템 발명으로서, 전상자의 사망 원인 중 3위에 해당되는 흉부 외상에 의해 발생하는 급성 긴장성 기흉에 의한 호흡곤란을 응급처치하는 바늘감압술에 대해 술자의 바늘을 꽂는 행위에 대한 공포감을 줄여 실제 술기 적용을 원활히 할 수 있도록 교육 및 훈련을 수행하고 이를 평가 할 수 있는 XR기반의 바늘감압술 응급처치 교육훈련시스템에 관한 발명인바,The present invention is a training-related system invention applicable to all personnel who attempt first aid or emergency medical treatment for patients with tension pneumothorax in war, disaster, and emergency situations as well as military medical care. For needle decompression, which is an emergency treatment for dyspnea caused by acute tension pneumothorax caused by trauma, education and training can be performed and evaluated to reduce the operator's fear of inserting a needle and facilitate the practical application of the technique. The invention of the XR-based first aid training system for needle decompression,

종래기술의 경우, 호흡곤란에 대한 응급처치시 가장 중요한 바늘 감압술은 현재 실제 훈련할 수 있는 적절한 대안이 없어, 사고 위험에 따른 참관 위주 교육이 대부분이며, 더욱이 교육을 진행하더라도, 시뮬레이터를 사용 하고 있으나, 그 가격이 매우 고가로 비용적인 측면이나 활용적인 측면에서 효율성이 낮은 문제점이 있다.In the case of the prior art, needle decompression surgery, which is the most important in first aid for respiratory distress, does not have an appropriate alternative to actual training. However, there is a problem in that the price is very high and the efficiency is low in terms of cost or utilization.

따라서 이에 대체 수단으로 XR기술을 적용한 바늘 감압술 응급처치 교육훈련시스템을 개발하여 교육/훈련 효과를 극대화하고, 비용절감 효과를 제공할 수 있는 시스템이 절실이 필요한 실정이다.Therefore, there is an urgent need for a system that can maximize the education/training effect and provide cost savings by developing a first aid training system for needle decompression surgery applying XR technology as an alternative means.

이에 본 발명은 응급현장에서 환자를 응급처치하는 훈련 상황을 조성하여 훈련생의 바늘 감압술 처치 능력을 향상시킬 수 있는 교육 및 훈련을 수행하고 이를 평가 할 수 있는 XR기반의 바늘 감압술(NEEDLE ASPERATION) 응급처치 교육훈련시스템을 제공하고자 하는 목적이 있다.Accordingly, the present invention provides an XR-based needle decompression surgery (NEEDLE ASPERATION) first aid treatment that can perform education and training to improve the trainee's needle decompression treatment ability by creating a training situation for first aid treatment for patients in an emergency field and evaluate it The purpose is to provide an education and training system.

또한 본 발명은 실제상황에서 당황하기 쉬운 위급한 순간을 가상환경으로 체험해 보고, 이와 같은 가상체험을 통해 응급처치 기술을 중요한 순간 실전에 사용할 수 있는 인원으로 성장시켜 확보함으로써 전술적 응급처치 능력을 크게 함양해 군의 지속적인 전투력을 유지할 수 있도록 도와주어 국방 요인 강화할 수 있는 XR기반의 바늘감압술 응급처치 교육훈련시스템을 제공하고자 하는 목적이 있다.In addition, the present invention greatly enhances the tactical first aid ability by experiencing an emergency moment that is easy to be embarrassed in a real situation in a virtual environment, and by growing and securing first aid technology to personnel who can use the first aid technique at an important moment through this virtual experience. The purpose of this is to provide an XR-based first aid training system for needle decompression surgery that can help the Hamyang Navy maintain its continuous combat power and strengthen defense factors.

또한 본 발명은 XR기반의 NUI(Natural User Interface, 자연스러운 사용자 조작 환경)설계에 의한 정밀 마커 트래킹 기술을 적용하여 응급환자의 긴장성 기흉을 해소 할 수 있는 바늘감압술의 응급처치 교육훈련과 그에 대한 평가를 할 수 있는 XR기반의 바늘감압술 응급처치 교육훈련시스템을 제공하고자 하는 목적이 있다.In addition, the present invention applies the precision marker tracking technology by the XR-based NUI (Natural User Interface) design to provide first aid training and evaluation of needle decompression technique that can relieve tension pneumothorax in emergency patients. The purpose of this is to provide an XR-based first aid training system for needle decompression surgery.

본 발명은 상기한 목적 및 요구를 해결하기 위하여,The present invention in order to solve the above object and needs,

바늘감압키트(100), 응급낭(200), 인체모형(300), 공기펌프장치(400), XR 훈련장비(500), 통제기(600)를 포함하여 구성된 XR 기반 바늘 감압술 응급처치 교육훈련시스템을 제공한다.XR-based needle decompression surgery first aid training system consisting of a needle decompression kit 100, an emergency bag 200, a manikin 300, an air pump device 400, an XR training equipment 500, and a controller 600 provides

또한 본 발명은 상기한 바늘감압키트(100)는 바늘본체부(110), 바늘삽입실현부(120), 바늘부(130), 삽입각도확인부(140), 바늘인식부(150)로 구성되어 있고,In the present invention, the above-described needle decompression kit 100 is composed of a needle body part 110 , a needle insertion realization part 120 , a needle part 130 , an insertion angle confirmation part 140 , and a needle recognition part 150 . has been made,

상기한 응급낭(200)은 응급낭본체부(201), 응급낭 위치마커부(210), 응급낭 닫힘 마커부(220), 응급낭 열림 마커부(230)가 포함되어 구비되어 있고,The emergency bag 200 is provided with an emergency bag main body 201, an emergency bag location marker 210, an emergency bag closing marker 220, and an emergency bag opening marker 230,

상기한 인체모형(300)은 마네킹 형태의 인체본체부(301), 인체인식마커부(310), 인체본체부(301)의 내부에는 호흡장치(320)가 포함되어 구비되어 있고,The human body model 300 is provided with a mannequin-shaped body part 301, a human body recognition marker part 310, and a breathing device 320 inside the human body part 301,

상기한 공기펌프장치(400)는 정보전달부(410), 펌프제어부(420), 펌프부(430)를 포함하여 구성되어 있고,The air pump device 400 is configured to include an information transfer unit 410, a pump control unit 420, and a pump unit 430,

상기한 XR 훈련장비(500)는 디스플레이부(510), 헤드셋부(520), 센서감지부(530)를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 XR 기반 바늘 감압술 응급처치 교육훈련시스템을 제공한다.The above-described XR training equipment 500 provides an XR-based needle decompression first aid training system, characterized in that it includes a display unit 510 , a headset unit 520 , and a sensor sensing unit 530 .

또한 본 발명은 상기한 통제기(600)는 상황설정부(620), 환자설정제어부(630), 바늘 감압술 훈련부(640), 바늘감압훈련 평가부(650), 교관통제부(660)를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 XR 기반 바늘 감압술 응급처치 교육훈련시스템을 제공한다.In the present invention, the controller 600 includes a situation setting unit 620, a patient setting control unit 630, a needle decompression training unit 640, a needle decompression training evaluation unit 650, and an instructor control unit 660. It provides an XR-based needle decompression first aid training system, characterized in that it consists of.

또한 본 발명은 상기한 훈련 측정부(650)는 훈련자가 바늘감압키트(100)를 인체모형(300)의 바늘감압술 시술 위치에 정확히 꽂았는지 여부를 판단하는 바늘감압술 시술 위치 파악모듈과, 바늘감압키트(100)를 정확히 깊이로 꽂았는지 파악하는 깊이 파악모듈 및 바늘감압키트(100)를 정확한 각도로 꽂았는지 파악하는 각도 파악 모듈이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 XR 기반 바늘 감압술 응급처치 교육훈련시스템을 제공한다.In the present invention, the above-described training measuring unit 650 includes a needle decompression operation position determination module for determining whether the trainee has correctly inserted the needle decompression kit 100 into the needle decompression operation position of the human body model 300, and needle decompression XR-based needle decompression surgery first aid education and training system, characterized in that it includes a depth detection module to determine whether the kit 100 is inserted at the correct depth and an angle identification module to determine whether the needle decompression kit 100 is inserted at the correct angle provides

본 발명에 따른 XR기반의 바늘감압술 응급처치 교육훈련시스템은 국군의료 뿐만이 아니라 전쟁, 재난, 응급상황에서 긴장성 기흉의 환자에 대해 응급처치를 시도하는 모든 인원에게 적용이 가능한 훈련 효과가 나타난다.The XR-based first aid training system for needle decompression according to the present invention has a training effect that can be applied to all personnel who attempt first aid treatment for patients with tension pneumothorax in war, disaster, and emergency situations as well as military medical care.

또한 본 발명에 따른 XR기반의 바늘감압술 응급처치 교육훈련시스템은 기존 시뮬레이터를 이용하는 훈련을 대체하고, XR기반의 SRA시스템을 적용함으로써 몰입감 있는 실감 훈련이 가능하여 교육효과 극대화 및 비용절감 효과를 기대할 수 있게 된다.In addition, the XR-based first aid training system for needle decompression surgery according to the present invention replaces the training using the existing simulator, and by applying the XR-based SRA system, immersive realistic training is possible, maximizing the educational effect and reducing the cost. there will be

종래의 기존 실습 시스템의 경우 대부분 CBT형태의 수동적 실습 기반으로 인해 저조한 교육효과가 나타나고 있는 반면 본 발명은 이를 보완할 수 있는 훈련 절차부터 평가까지 진행되는 능동적 실습이 가능한 XR기반의 교육훈련 시스템을 적용함으로써 훈련 준비에서 절차 및 평가에 이르기까지 전체 교육경험이 가능한 효과가 나타난다.In the case of the existing practice system, most of the CBT-type passive practice bases show a low educational effect, whereas the present invention applies an XR-based training system that enables active practice from the training procedure to evaluation to supplement this. This makes the entire educational experience possible, from training preparation to procedures and assessments.

또한 종래의 현재 바늘감압술 교육은 고가의 시뮬레이터 장비 사용으로 모든 훈련생이 훈련할 수 있는 여건이 미흡(바늘감압술 시뮬레이터 장비의 가격은 대당 15억)하였지만, 본 발명에 따른 XR기반의 바늘감압술 응급처치 교육훈련시스템은 SRA(Simulated Reality Alliance) 시스템 적용을 통하여 교육 및 비용절감 효과 극대화가 나타나게 된다.In addition, the conventional current needle decompression training was insufficient for all trainees to train due to the use of expensive simulator equipment (the price of the needle decompression simulator equipment was 1.5 billion won per unit), but XR-based first aid training for needle decompression surgery according to the present invention. The training system maximizes education and cost savings through the application of the SRA (Simulated Reality Alliance) system.

또한 본 발명에 따른 XR기반의 바늘감압술 응급처치 교육훈련시스템은 실전 경험 부족에 따른 응급처치 기술 숙달 미흡에 의한 미숙한 초동조치 대응 능력을 충분하게 숙달 훈련하도록 하게 함으로써 훈련생의 자신감과 응급상황에 대한 초동조치 능력을 증가 시킬 수 있는 효과가 나타난다.In addition, the XR-based needle decompression surgery first aid training system according to the present invention allows the trainee to sufficiently master the ability to respond to the inexperienced first responders due to the lack of mastery of the first aid technique due to the lack of practical experience. There is an effect that can increase the initial action ability.

도 1은 본 발명에 따른 XR 기반 바늘 감압술 응급처치 교육훈련시스템의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 XR 기반 바늘 감압술 응급처치 교육훈련시스템의 바늘감압키트의 구조도.
도 2b는 본 발명에 따른 XR 기반 바늘 감압술 응급처치 교육훈련시스템의 바늘감압키트의 세부 구조도.
도 2c는 본 발명에 따른 XR 기반 바늘 감압술 응급처치 교육훈련시스템의 바늘감압키트의 삽입 인식 마커 형태의 바늘인식부 구조도.
도 3은 본 발명에 따른 XR 기반 바늘 감압술 응급처치 교육훈련시스템의 응급낭의 마커 인식 구조도(응급낭 열기 전 인식 상태).
도 3b는 본 발명에 따른 XR 기반 바늘 감압술 응급처치 교육훈련시스템의 응급낭의 마커 인식 구조도(응급낭 열은 후 인식 상태).
도 4는 본 발명에 따른 XR 기반 바늘 감압술 응급처치 교육훈련시스템의 인체모형 및 공기펌프장치의 구조도.
도 5는 본 발명에 따른 XR 기반 바늘 감압술 응급처치 교육훈련시스템의 공기펌프장치의 구조도.
도 6은 본 발명에 따른 XR 기반 바늘 감압술 응급처치 교육훈련시스템의 XR 훈련장비의 구조도.
도 7은 본 발명에 따른 XR 기반 바늘 감압술 응급처치 교육훈련시스템의 통제기의 구조도.1 is a block diagram of an XR-based needle decompression first aid training system according to the present invention.
Figure 2 is a structural diagram of the needle decompression kit of the XR-based needle decompression surgery first aid training system according to the present invention.
Figure 2b is a detailed structural diagram of the needle decompression kit of the XR-based needle decompression first aid training system according to the present invention.
Figure 2c is a structure diagram of the needle recognition unit in the form of an insertion recognition marker of the needle decompression kit of the XR-based needle decompression surgery first aid training system according to the present invention.
Figure 3 is a structure diagram of the marker recognition of the emergency bag of the XR-based needle decompression surgery first aid training system according to the present invention (recognition state before opening the emergency bag).
Figure 3b is a structure diagram of the marker recognition of the emergency bag of the XR-based needle decompression surgery first aid training system according to the present invention (recognized state after opening the emergency bag).
Figure 4 is an XR-based needle decompression surgery first aid training system according to the invention a human body model and a structural diagram of the air pump device.
Figure 5 is a structural diagram of the air pump device of the XR-based needle decompression first aid training system according to the present invention.
Figure 6 is a structural diagram of the XR training equipment of the XR-based needle decompression surgery first aid training system according to the present invention.
Figure 7 is a structural diagram of the controller of the XR-based needle decompression first aid training system according to the present invention.

이하 본 발명을 도면을 참고하여 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

본 발명은 바늘감압키트(100), 응급낭(200), 인체모형(300), 공기펌프장치(400), XR 훈련장비(500), 통제기(600)를 포함하여 구성된 XR 기반 바늘 감압술 응급처치 교육훈련시스템을 제공한다.The present invention is an XR-based needle decompression surgery first aid comprising a needle decompression kit 100, an emergency bag 200, a manikin 300, an air pump device 400, an XR training equipment 500, and a controller 600 Provides education and training system.

본 발명의 XR(extended reality) 기반 바늘 감압술 응급처치 교육훈련시스템은 마커를 이용한 정밀 트래킹 기능이 구현된 것을 특징으로 한다.The XR (extended reality)-based first aid training system for needle decompression surgery of the present invention is characterized in that a precise tracking function using a marker is implemented.

특히 본 발명의 상기한 구성의 바늘감압키트(100), 응급낭(200), 인체모형(300), 공기펌프(400) 등의 SRA(Simulated Reality Alliance) 장비에 마커를 부착하여 가시화 위치를 정확히 판단하고, 가시화 시점의 환자 모델과 목업 장비의 흉부 모양을 정합하여 가시화를 수행하게 된다.In particular, by attaching a marker to SRA (Simulated Reality Alliance) equipment such as the needle decompression kit 100, the emergency bag 200, the manikin 300, and the air pump 400 having the above configuration of the present invention, the visualization position can be accurately determined. Then, visualization is performed by matching the patient model at the time of visualization with the chest shape of the mockup equipment.

즉, 본 발명은 바늘감압키트에 마커를 설정하여 바늘의 각도와 위치를 정확히 판단함으로써 3차원 공간상에 바늘감압키트의 모습이 일치하도록 보여주고, 응급낭에 마커를 부착하여 응급낭의 형태를 가상공간에서도 일치하도록 보여주어 필요한 응급처치 도구를 선택하여 사용할 수 있도록 하며 XR용 SRA 시스템 제작을 통하여 실제 상황처럼 직접 응급환자에게 감압술을 시행하는 느낌을 줄 수 있도록 하는 점을 특징으로 한다.That is, the present invention sets a marker on the needle decompression kit to accurately determine the angle and position of the needle, so that the shape of the needle decompression kit matches in a three-dimensional space, and attaches a marker to the emergency bag to determine the shape of the emergency bag. It is also characterized in that it is shown to match in the virtual space so that the necessary first aid tools can be selected and used, and the SRA system for XR is made to give the feeling of directly performing decompression surgery to the emergency patient just like in a real situation.

따라서 본 발명은 실제상황에서 당황하기 쉬운 위급한 순간을 가상환경으로 체험해 보고, 이와 같은 가상체험을 통해 응급처치 기술을 중요한 순간 실전에 사용할 수 있는 인원으로 성장시켜 확보함으로써 전술적 응급처치 능력을 크게 함양해 군의 지속적인 전투력을 유지할 수 있도록 도와주어 국방 요인을 강화하는 효과가 나타난다.Therefore, the present invention greatly enhances the tactical first aid ability by experiencing an emergency moment that is easy to be embarrassed in a real situation in a virtual environment, and by growing and securing first aid technology into personnel who can use the first aid technique at an important moment through this virtual experience. By helping the Hamyang Navy to maintain its continuous fighting power, it has the effect of strengthening the defense factor.

또한 본 발명은 XR기반의 NUI(Natural User Interface, 자연스러운 사용자 조작 환경)설계에 의한 정밀 마커 트래킹 기술을 적용하여 응급환자의 긴장성 기흉을 해소할 수 있는 바늘감압술의 응급처치 교육훈련과 그에 대한 평가가 가능한 효과가 나타나게 된다.In addition, the present invention is an XR-based NUI (Natural User Interface, natural user manipulation environment) design by applying a precision marker tracking technology to relieve tension pneumothorax in emergency patients, first aid training and evaluation of needle decompression technique possible effects will appear.

본 발명의 상기한 바늘감압키트(100)는 긴장성 기흉이 발생할 경우 응급처치로 사용되는 바늘에 관한 것으로 사용자 또는 훈련자가 손에 쥐고 흉부에 꽂아서 사용하게 하는 장치 또는 수단을 의미한다.The needle decompression kit 100 of the present invention relates to a needle used as an emergency treatment when tension pneumothorax occurs.

본 발명의 바늘감압키트(100)는 바늘감압키트(100)의 움직임을 상기한 XR 훈련장비(500)에서 센싱할 수 있는 센싱모듈이 부가되어 있다.The needle decompression kit 100 of the present invention is added with a sensing module capable of sensing the movement of the needle decompression kit 100 in the XR training equipment 500 described above.

뒤에 다시 설명하겠지만 XR 훈련장비(500)는 센서감지부(530)의 바늘감압키트 센싱모듈(531), 응급낭 센싱모듈(532), 인체모형 센싱모듈(533)이 부가되어 있어서 상기한 바늘감압키트(100)의 움직임과 운동을 센싱하게 된다. As will be described later, the XR training equipment 500 includes the needle decompression kit sensing module 531, the emergency bag sensing module 532, and the human body model sensing module 533 of the sensor sensing unit 530, so that the needle decompression described above is added. The movement and movement of the kit 100 are sensed.

일반적으로 긴장성 기흉은 흉부 외상 환자에서 발생할 수 있는 응급질환으로 적절한 치료가 신속하게 시행되지 않으면 환자의 생명을 위태롭게 할 수 있다 치료를 위해서는 일차적으로 바늘흉강감압술(needle thoracostomy)을 사용하게 된다.In general, tension pneumothorax is an emergency disease that can occur in patients with chest trauma. If appropriate treatment is not performed promptly, the patient's life can be endangered. For treatment, needle thoracostomy is primarily used.

본 발명은 실제 전투시 발생할 수 있는 흉부 외상 환자에 대하여 바늘흉강감압술(needle thoracostomy)을 실행할 수 있는 병사, 위생병 또는 군의관(이하 훈련자)의 바늘흉강감압술(needle thoracostomy) 훈련을 위한 XR 기반 바늘 감압술 응급처치 교육훈련시스템을 제공하는 것이 목적이다.The present invention is an XR-based needle decompression first aid treatment for needle thoracostomy training of soldiers, medics or surgeons (hereinafter trainers) who can perform needle thoracostomy for patients with chest trauma that may occur during actual combat. Its purpose is to provide an education and training system.

도 2에서 보는 것처럼 바늘감압키트(100)는 흉부 외상 환자에 대하여 바늘흉강감압술에 사용되는 바늘에 대한 것으로 바늘본체부(110), 바늘삽입실현부(120), 바늘부(130), 삽입각도확인부(140), 바늘인식부(150)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 2, the needle decompression kit 100 is for a needle used for needle thoracic decompression for a patient with chest trauma, and the needle body 110, the needle insertion realization part 120, the needle part 130, the insertion angle It consists of a confirmation unit 140 and a needle recognition unit 150 .

본 발명의 상기한 바늘본체부(110)는 인체모형(300)에 바늘을 꽂기 위하여 훈련자가 손으로 잡는 기능을 수행하는 도구 또는 장치를 의미한다.The needle body 110 of the present invention refers to a tool or device that performs the function of a trainee holding a hand in order to insert a needle into the human body model 300 .

바늘본체부(110)의 내부에는 바늘삽입실현부(120)가 삽입될 수 있는 삽입공간부(111)가 형성되어 있다.An insertion space 111 into which the needle insertion realization part 120 can be inserted is formed in the needle body part 110 .

본 발명의 상기한 바늘삽입실현부(120)는 훈련자가 인체모형(300)에 바늘본체부를 잡고 바늘을 꽂는 경우 바늘이 인체에 삽입이 되는 것을 인식할 수 있도록 하는 기능을 수행하는 도구 또는 장치를 의미한다.The above-described needle insertion realization unit 120 of the present invention is a tool or device that performs a function to recognize that the needle is inserted into the human body when the trainee holds the needle body part to the human body model 300 and inserts the needle. it means.

따라서 상기한 바늘삽입실현부(120)는 바늘본체부(110)로 삽입될 수 있는 구조로 되어 있으며, 탄성부(121)가 부가되어 바늘삽입실현부(120)가 바늘본체부(110)의 삽입공간부(111)에 삽입되고 난 후 다시 원상으로 회복되게 하는 기능을 수행하게 된다.Therefore, the above-described needle insertion realization part 120 has a structure that can be inserted into the needle body part 110 , and an elastic part 121 is added so that the needle insertion realization part 120 is inserted into the needle body part 110 . After being inserted into the insertion space 111, it performs a function of restoring it back to its original shape.

본 발명의 바늘부(130)는 바늘흉강감압술의 수행시 바늘에 대응되는 기능을 수행하는 장치 또는 수단을 의미한다.The needle unit 130 of the present invention refers to a device or means for performing a function corresponding to the needle when performing needle thoracic decompression.

따라서 훈련자가 바늘흉강감압술을 훈련하는 경우 바늘부(130)를 직접 인체모형에 대고 삽입 훈련을 할 수 있게 하는 기능을 수행하지만 바늘부(130)가 인체 모형에 직접 삽입되는 것이 아니라, 바늘부(130)를 직접 인체모형에 대고 삽입 훈련을 하는 경우 바늘삽입실현부(120)가 바늘본체부(110)로 삽입되어 바늘부가 인체모형에 삽입되는 것과 같은 효과를 나타나게 한다.Therefore, when the trainee is training for needle thoracic decompression, the needle part 130 is directly applied to the manikin to perform insertion training, but the needle part 130 is not directly inserted into the human body model, but the needle part ( When inserting 130) directly to the human body model, the needle insertion realization part 120 is inserted into the needle body part 110, so that the same effect as that the needle part is inserted into the human body model appears.

본 발명의 기술적 특징은 상기한 바늘부(130)의 말단에 바늘인식부(150)가 부가되어 바늘부가 인체모형의 어디에 꽂히는 지를 인식하게 하는 기능을 수행하게 된다.A technical feature of the present invention is that the needle recognition unit 150 is added to the distal end of the needle unit 130 to perform a function of recognizing where the needle unit is inserted into the human body model.

상기한 바늘인식부(150)는 상기한 XR 훈련장비(500)가 인식할 수 있도록 하게 하는 기능으 수행하는 장치 또는 수단을 의미한다.The needle recognition unit 150 means a device or means that performs the function of allowing the XR training equipment 500 to recognize it.

본 발명의 상기한 바늘인식부(150)가 삽입 인식 마커 형태의 바늘인식부로 되어 있는 것을 특징으로 하는바, 바늘감압키트 센싱모듈(531)이 마커 형태의 바늘인식부를 인식하여 바늘부(130)가 인체모형의 어느 부위에 꽂히는 지를 정확하게 인식하게 하는 기능을 수행한다.The needle recognition unit 150 of the present invention is characterized in that the needle recognition unit in the form of an insertion recognition marker, the needle decompression kit sensing module 531 recognizes the needle recognition unit in the form of a marker, and the needle unit 130 It performs the function of accurately recognizing which part of the human body model is inserted.

도 2c에서 보는 것처럼, 상기한 삽입 인식 마커 형태의 바늘인식부는 마커로 되어 있으며, 마커는 검정색과 흰색의 단색을 사용하는 이진화 기법의 마커를 사용할 수 있다.As shown in FIG. 2c , the needle recognition unit in the form of an insertion recognition marker is made of a marker, and a marker of a binarization technique using single colors of black and white may be used.

본 발명의 상기한 삽입각도확인부(140)는 바늘감압키트(100)의 측면부에 형성되어 있으며 바늘감압키트(100)가 인체모형에 삽입되는 각도가 어느 정도 인지를 인식하게 해주는 센서 또는 모듈을 의미한다.The insertion angle checking unit 140 of the present invention is formed on the side of the needle pressure reducing kit 100, and a sensor or module that recognizes the angle at which the needle pressure reduction kit 100 is inserted into the human body model. it means.

도 2에서 보는 바와 같이, 삽입각도확인부(140)는 바늘감압키트(100)의 측면부에 일(一)자로 형성되어 있으며 이와 같은 삽입각도확인부(140) 및 인체모형(300)을 바늘감압키트 센싱모듈(531)과 인체모형 센싱모듈(533)이 센싱한 정보를 통제기(600)에 전달하여 바늘감압훈련 평가부(650)에서 바늘감압키트(100)의 삽입각을 측정하여 훈련의 정확도를 판단하게 하는 기능을 수행하게 된다.As shown in FIG. 2 , the insertion angle checking unit 140 is formed in a single (一) shape on the side of the needle decompression kit 100, and the insertion angle checking unit 140 and the human body model 300 are used for needle decompression. The information sensed by the kit sensing module 531 and the human body model sensing module 533 is transmitted to the controller 600, and the needle decompression training evaluation unit 650 measures the insertion angle of the needle decompression kit 100 to measure the accuracy of training. It performs the function of judging.

본 발명의 바늘감압키트(100)는 형태에 따라 약5~15cm 정도로 되어 있으며 직경이 바늘 본체부의 경우 10~20mm이고 재질은플라스틱, 스틸알루미늄 등으로 제작하여 간단하게 제작이 가능하며 응급처치 바늘과 비슷한 무게로 제조하는 것이 바람직하다. The needle decompression kit 100 of the present invention is about 5 to 15 cm depending on the shape, has a diameter of 10 to 20 mm in the case of the needle body, and is made of plastic, steel aluminum, etc. It is desirable to manufacture with similar weight.

본 발명의 상기한 응급낭(200)은 바늘감압키트(100)외에 붕대, 가위 등과 같은 의료도구가 포함되어 있는 배낭의 형태를 한 장치 또는 수단을 의미한다.The emergency bag 200 of the present invention refers to a device or means in the form of a backpack containing medical tools such as bandages and scissors in addition to the needle decompression kit 100 .

도 3에서 보는 바와 같이, 상기한 응급낭(200)은 응급낭본체부(201), 응급낭 위치마커부(210), 응급낭 닫힘 마커부(220), 응급낭 열림 마커부(230)가 포함되어 구비되어 있어, 훈련자가 응급낭을 직접 열어서 바늘감압키트(100)를 꺼내어 사용한 후 다시 응급낭을 닫는 훈련을 할 수 있도록 한다.As shown in FIG. 3, the emergency bag 200 includes an emergency bag body 201, an emergency bag location marker 210, an emergency bag closing marker 220, and an emergency bag opening marker 230. It is included so that the trainee can directly open the emergency bag, take out the needle decompression kit 100, use it, and then train to close the emergency bag again.

상기한 응급낭 위치마커부(210), 응급낭 닫힘 마커부(220), 응급낭 열림 마커부(230)는 XR 훈련장비(500)의 응급낭 센싱모듈(532)에서 인식하여 통제기(600)에 전송하는 기능을 수행한다.The emergency bag location marker unit 210, the emergency bag close marker unit 220, and the emergency bag open marker unit 230 are recognized by the emergency bag sensing module 532 of the XR training equipment 500 and the controller 600 function to transmit to.

상기한 응급낭본체부(201)는 실제의 응급낭과 같이 내부에 내용물 수납공간부가 형성된 장치 또는 수단을 의미한다.The emergency bag body 201 refers to a device or means in which the contents storage space is formed like an actual emergency bag.

상기한 응급낭 위치마커부(210)는 응급낭(200)이 어디에 위치하고 있는 지를 감지하게 하는 기능을 수행하여 훈련자가 응급낭을 직접 매고 시작하며, 환자를 발견하였을 때 응급낭에서 도구를 꺼내어 사용하도록 훈련하게 하는 기능을 수행한다.The emergency bag location marker unit 210 performs a function to detect where the emergency bag 200 is located, so that the trainee directly puts on the emergency bag, and when he finds a patient, he takes out a tool from the emergency bag and uses it. function that trains you to do so.

상기한 응급낭 닫힘 마커부(220)는 응급낭을 열고 사용할 수 있도록 하게 하는 기능을 수행하며, 응급낭 닫힘 마커부(220)에 의하여 응급낭이 닫혀진 것이 인지되며 훈련자는 이와 같이 응급낭의 개폐기구를 조작하여 응급낭을 여는 훈련이 수행된다.The emergency bag closing marker unit 220 performs a function to open and use the emergency bag, and the emergency bag closing marker unit 220 recognizes that the emergency bag is closed, and the trainee can open and close the emergency bag as described above. Training to open the emergency bag by manipulating the

상기한 응급낭 열림 마커부(230)는 응급낭이 열린 상태를 인식하게 해주는 기능을 수행하여 훈련자가 응급낭이 열려져 있는 것을 알려 주는 기능을 수행하게 된다.The emergency bag opening marker unit 230 performs a function of recognizing the emergency bag open state, so that the trainee notifies that the emergency bag is open.

본 발명은 상기한 응급낭(200) 내부에 바늘감압키트(100)외에 붕대, 가위 등과 같은 의료도구가 포함되어 있는바, 붕대와 가위 등에도 붕대 마커부(도면 미도시), 가위 마커부(도면 미도시)를 부착하여 훈련자가 이와 같은 붕대와 가위 등도 인식할 수 있게 하는 기능을 수행한다.In the present invention, medical tools such as bandages and scissors are included in the emergency bag 200 in addition to the needle decompression kit 100, and the bandage marker part (not shown in the figure), the scissors marker part (not shown) in the bandages and scissors ( Drawing not shown) is attached to perform the function of allowing the trainee to recognize such bandages and scissors.

본 발명의 인체모형(300)은 인체의 상부와 동일한 형상으로 이루어진 장치 또는 수단을 의미한다.The manikin 300 of the present invention refers to a device or means having the same shape as the upper part of the human body.

상기한 인체모형은 흉부에 늑골의 촉감이 느껴지고, 피부와 같은 느낌을 받을 수 있는 재질로 된 것이 바람직하다.The above-mentioned human body model is preferably made of a material that can feel the ribs on the chest and feel like skin.

도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 인체모형(300)은 마네킹 형태의 인체본체부(301)로 되어 있으며, 그 내부에는 호흡장치(320)가 설치되어 있어 사람의 호흡과 동일하게 호흡하도록 하는 기능이 수행된다.As shown in Fig. 4, the human body model 300 of the present invention is made of a human body part 301 in the form of a mannequin, and a breathing device 320 is installed therein to breathe in the same way as a person's breathing. function is performed.

상기한 호흡장치(320)는 공기펌프장치(400)로부터 공기를 공급받고 공기펌프장치(400)로부터 제어되는 공기의 량 및 속도로 인하여 사람이 호흡하는 것과 같은 기능을 수행하게 한다.The respiration device 320 receives air from the air pump device 400 and performs the same function as a person breathes due to the amount and speed of air controlled by the air pump device 400 .

본 발명의 인체모형(300)에는 인체인식마커부(310)가 형성되어 있어서 훈련자가 이러한 인체인식마커부(310)를 통하여 인체모형의 위치를 정확히 파악하게 하는 기능을 수행하게 된다.Since the human body recognition marker unit 310 is formed in the human body model 300 of the present invention, the trainee performs a function of accurately identifying the position of the human body model through the human body recognition marker unit 310 .

도 4에서 보는 것처럼 상기한 인체인식마커부(310)는 인체모형(300)에 하나 또는 둘 이상이 형성될 수 있으며, 인체모형 전반을 훈련자가 인식할 수 있도록 인체모형의 상부에 좌우측에 형성될 수 있고, 인체모형의 하부에 좌 우측에도 형성될 수 있다.As shown in FIG. 4 , one or two or more of the human body recognition marker units 310 may be formed on the human body model 300, and may be formed on the upper left and right sides of the human body model so that the trainee can recognize the entire human body model. It may also be formed on the left and right sides of the lower part of the manikin.

본 발명은 이와 같이 훈련자가 XR 훈련장비(500)를 이용하여 인체모형(300)에 형성되어 있는 인체인식마커부(310)를 통하여 인체모형(300)을 바늘흉강감압술(needle thoracostomy)의 대상이 되는 환자로 인식할 수 있게 된다.In the present invention, as described above, the trainee uses the XR training equipment 500 to apply the human body model 300 through the human body recognition marker unit 310 formed on the human body model 300 to be the subject of needle thoracostomy. can be recognized as a patient.

본 발명의 공기펌프장치(400)는 통제기(600)에 의하여 제어가 되는 기능이 수행되며, 통제기의 제어하에 상기한 인체모형(300)의 호흡장치(320)에 공기를 전달하는 기능을 수행하는 장치 또는 수단을 의미한다.The air pump device 400 of the present invention performs a function controlled by the controller 600, and performs a function of delivering air to the breathing apparatus 320 of the human body model 300 under the control of the controller. means a device or means.

도 5에서 보는 것처럼, 상기한 공기펌프장치(400)는 정보전달부(410), 펌프제어부(420), 펌프부(430)를 포함하여 구성되어 있다.As shown in FIG. 5 , the air pump device 400 includes an information transfer unit 410 , a pump control unit 420 , and a pump unit 430 .

상기한 정보전달부(410)는 통제기(600)에서 제공하는 명령을 수행받는 기능을 수행하는 장치 또는 수단을 의미한다.The information transfer unit 410 refers to a device or means for performing a function of receiving a command provided by the controller 600 .

정보전달부(410)는 통제기에서 제공하는 기흉 환자의 호흡명령, 호흡이 안정화된 명령 등을 받아서 펌프제어부(420)로 전달하는 기능을 수행한다.The information transfer unit 410 receives a respiration command of a pneumothorax patient, a respiration stabilized command, etc. provided by the controller and transmits the received command to the pump control unit 420 .

상기한 펌프제어부(420)는 정보전달부(410)에서 제공하는 기흉 환자의 호흡명령, 호흡이 안정화된 명령에 따라 펌프부(430)를 제어하는 기능을 수행하는 장치 또는 수단을 의미한다.The pump control unit 420 refers to a device or means that performs a function of controlling the pump unit 430 according to the breathing command of the pneumothorax patient and the breathing stabilization command provided by the information transfer unit 410 .

상기한 펌프부(430)는 펌프선연결부(321)를 통하여 호흡장치(320)에 공기를 제공하는 기능을 수행하는 장치 또는 수단으로서 펌프제어부의 제어에 따라 기흉 환자의 호흡명령, 호흡이 안정화된 명령을 수행하기 위하여 공기의 량과 속도를 제어하여 호흡장치에 공기를 제공한다.The pump unit 430 is a device or means for providing air to the breathing apparatus 320 through the pump wire connection unit 321, and the breathing command of the pneumothorax patient, breathing is stabilized under the control of the pump control unit. Air is supplied to the breathing apparatus by controlling the amount and speed of air to carry out commands.

본 발명의 XR 훈련장비(500)는 가상환경의 바늘 감압술 응급처치 교육훈련을 수행하기 위한 장비로 훈련자가 상기한 가상환경에서의 각종 상호작용을 수행하게 하도록 하게 해주는 장치 또는 수단을 의미한다.The XR training equipment 500 of the present invention is equipment for performing first aid training in needle decompression surgery in a virtual environment, and means a device or means that allows a trainee to perform various interactions in the virtual environment.

도 6에서 보는 바와 같이, XR 훈련장비(500)는 디스플레이부(510), 헤드셋부(520), 센서감지부(530)를 포함하여 구성되어 있다.As shown in FIG. 6 , the XR training equipment 500 includes a display unit 510 , a headset unit 520 , and a sensor sensing unit 530 .

본 발명의 상기한 디스플레이부(510)는 HMD(Head Mounted Display)를 사용할 수 있으며, 훈련자는 HMD를 착용하여 가상환경의 바늘 감압술 응급처치 교육훈련을 수행할 수 있다.The display unit 510 of the present invention may use a Head Mounted Display (HMD), and the trainee may wear the HMD to perform first aid training for needle decompression surgery in a virtual environment.

본 발명의 상기한 헤드셋부(520)는 전시 훈련과 동일한 효과음을 발생하게 하는 기능을 수행하는 장치 또는 수단으로서 훈련자가 착용하여 사용하게 된다.The headset unit 520 of the present invention is worn and used by a trainee as a device or means for generating the same sound effect as in exhibition training.

본 발명의 센서감지부(530)는 상기한 바늘감압키트(100), 응급낭(200), 인체모형(300)에 형성된 각각의 마커를 인식하여 통제기(600)로 전송하는 장치로서 통제기의 각각의 훈련 프로그램 또는 모듈에 의하여 가상현실로 구현될 수 있게 하는 장치 또는 수단을 의미한다.The sensor sensing unit 530 of the present invention is a device for recognizing each of the markers formed on the needle decompression kit 100 , the emergency bag 200 , and the manikin 300 and transmitting them to the controller 600 . It means a device or means that can be implemented in virtual reality by a training program or module of

따라서 센서감지부(530)는 바늘감압키트(100), 응급낭(200), 인체모형(300)을 인식하여 훈련자가 이러한 바늘감압키트(100), 응급낭(200), 인체모형(300)을 대상으로 훈련할 수 있도록 하게 하는 기능을 수행하게 된다.Therefore, the sensor sensing unit 530 recognizes the needle decompression kit 100 , the emergency bag 200 , and the human body model 300 , so that the trainee can use the needle pressure reduction kit 100 , the emergency bag 200 , and the human body model 300 . It performs a function that allows you to train on the target.

상기한 센서감지부(530)는 바늘감압키트 센싱모듈(531), 응급낭 센싱모듈(532), 인체모형 센싱모듈(533)이 구비되어 있다.The sensor sensing unit 530 is provided with a needle decompression kit sensing module 531 , an emergency bag sensing module 532 , and a human body model sensing module 533 .

상기한 바늘감압키트 센싱모듈(531)은 바늘감압키트(100)에 형성된 바늘인식부(150) 및 삽입각도확인부(140)를 센싱하여 바늘감압키트(100)의 움직임을 센싱하여 인식하는 기능을 수행하게 된다.The needle decompression kit sensing module 531 senses the needle recognizing unit 150 and the insertion angle checking unit 140 formed in the needle decompression kit 100 to sense and recognize the movement of the needle decompression kit 100 . will perform

상기한 응급낭 센싱모듈(532)은 응급낭에 형성된 응급낭(200)을 센싱하여 인식하는 기능을 수행하게 된다.The emergency bag sensing module 532 performs a function of sensing and recognizing the emergency bag 200 formed in the emergency bag.

상기한 인체모형 센싱모듈(533)은 인체모형(300)을 센싱하여 인식하는 기능을 수행하게 된다.The human body model sensing module 533 senses and recognizes the human body model 300 .

본 발명의 통제기(600)는 상기한 XR 훈련장비(500)와 연결되고 연동되어 있으며 훈련자가 바늘 감압술 응급처치 교육훈련을 수행하도록 센서감지부(530)에서 인식한 바늘감압키트(100), 응급낭(200), 인체모형(300)에 대하여 트래킹(tracking)을 수행하고, 각각의 훈련 모듈이 포함되어 있는 장치 또는 수단을 의미한다.The controller 600 of the present invention is connected and interlocked with the XR training equipment 500 described above, and the needle decompression kit 100 recognized by the sensor sensing unit 530 so that the trainee performs first aid training in needle decompression surgery, emergency It means a device or means that performs tracking on the bag 200 and the manikin 300, and includes each training module.

따라서 본 발명의 통제기(600)는 데이터베이스(610)를 구비하고 통상의 중앙처리장치, 데이터입출력 시스템, 응용 프로그램, 제어장치 등이 탑재된 컴퓨터, 서버 등으로 구현할 수 있다.Therefore, the controller 600 of the present invention can be implemented as a computer, a server, etc. having a database 610 and equipped with a typical central processing unit, a data input/output system, an application program, a control device, and the like.

본 발명의 통제기(600)는 상기한 바처럼 공기펌프장치(400)와 연동되며 공기펌프장치(400)를 제어하여 훈련자가 바늘 감압술 응급처치를 정확하게 수행하는 지 여부를 판단하고 또한 정확한 훈련을 하도록 하게 하는 기능을 수행하게 된다.The controller 600 of the present invention is interlocked with the air pump device 400 as described above and controls the air pump device 400 to determine whether the trainee accurately performs first aid for needle decompression surgery and to train accurately. function that makes it happen.

본 발명의 통제기(600)는 상황설정부(620), 환자설정제어부(630), 바늘 감압술 훈련부(640), 바늘감압훈련 평가부(650), 교관통제부(660)를 포함하여 구성되어 있다.The controller 600 of the present invention is configured to include a situation setting unit 620, a patient setting control unit 630, a needle decompression training unit 640, a needle decompression training evaluation unit 650, and an instructor control unit 660. .

본 발명의 상기한 상황설정부(620)는 전시, 교통, 천재 지변의 환경을 설정하고 이와 같은 환경에서 긴장성 기흉 환자가 발생된 응급 상황을 설정하는 기능을 수행하게 된다.The above-described situation setting unit 620 of the present invention performs a function of setting the environment of wartime, traffic, and natural disaster, and setting an emergency situation in which a patient with tension pneumothorax occurs in such an environment.

본 발명의 환자설정제어부(630)는 상기한 상황설정부(620)에서 설정된 환경에서 발생한 긴장성 기흉 환자의 호흡을 설정하는 기능을 수행하고 이와 같이 설정된 환자의 호흡에 대한 설정 명령을 공기펌프장치(400)의 정보전달부(410)에 전달하여 공기펌프장치에서 인체모형(300)의 호흡장치(320)에 공기를 전달하여 인체모형이 환자의 호흡과 흉부의 움직임이 형성되도록 하는 기능을 수행한다.The patient setting control unit 630 of the present invention performs a function of setting the respiration of the patient with tension pneumothorax occurring in the environment set by the situation setting unit 620, and sends a setting command for the respiration of the patient set in this way to the air pump device ( 400) to the information transfer unit 410 to deliver air from the air pump device to the breathing apparatus 320 of the manikin 300, so that the manikin performs the function of forming the patient's breathing and movement of the chest. .

즉, 흉부 외상에 의하여 긴장성 기흉이 발생한 경우 해당 부위는 부풀어 오른채로 숨을 제대로 쉬지 못하는 형태로 되게 한다. That is, when tension pneumothorax is caused by chest trauma, the affected area is inflated and cannot breathe properly.

상기한 환자설정제어부(630)는 훈련자가 긴장성 기흉 환자를 대상으로 정학하게 바늘감압술을 실행한 경우 환자가 정상의 호흡이 이루어지도록 정상호흡명령을 공기펌프장치(400)의 정보전달부(410)에 전달하여 공기펌프장치에서 인체모형(300)의 호흡장치(320)에 공기를 전달하여 인체모형이 환자의 정상 호흡과 흉부의 움직임이 형성되도록 하는 기능을 수행한다.The patient setting control unit 630 sends a normal breathing command so that the patient can breathe normally when the trainee performs needle decompression on a patient with tension pneumothorax. By delivering air to the breathing apparatus 320 of the manikin 300 from the air pump device, the manikin performs a function of forming the patient's normal breathing and movement of the chest.

상기한 바늘 감압술 훈련부(640)는 훈련자가 상기에서 설정된 환경하에 발생한 긴장성 기흉 환자를 대상으로 바늘 감압술을 가상으로 훈련하게 하도록 하는 기능을 수행한다.The needle decompression training unit 640 performs a function of allowing a trainee to virtually train a needle decompression operation for a patient with tension pneumothorax generated under the environment set above.

바늘 감압술 훈련부(640)는 훈련자가 바늘감압키트(100)가 포함되어 있는 응급낭(200)을 메고 긴장성 기흉 환자인 인체 모형(300)에게 다가가 응급낭을 열고 바늘감압키트(100)를 잡고 인체 모형(300)의 바늘감압술 시술 위치를 파악하게 한후 바늘감압키트(100)를 정확한 각도로 꽂도록 하는 훈련을 하게 하는 프로그램 및 모듈이 포함되어 있다.In the needle decompression training unit 640, the trainee wears the emergency bag 200 containing the needle decompression kit 100, approaches the manikin 300, a patient with tension pneumothorax, opens the emergency bag, and holds the needle decompression kit 100. It includes a program and module for training to insert the needle decompression kit 100 at an accurate angle after determining the location of the needle decompression operation of the human body model 300 .

바늘 감압술 훈련부는 인체 모형(300)의 정확한 바늘감압술 시술 위치를 인체 모형 마커에 의하여 인식된 인체 모형에 미리 설정해 놓고 있으며, 상기한 바와 같이 훈련자에 의하여 움직이는 바늘감압키트(100)와 인체모형(300)의 인식에 의하여 정확한 바늘감압술 시술 위치의 파악 및 바늘감압키트의 정확한 각도가 인식되게 된다.The needle decompression training unit presets the precise needle decompression operation position of the human body model 300 in the human body model recognized by the human model marker, and as described above, the needle decompression kit 100 and the human body model 300 are moved by the trainer. ), the precise position of needle decompression operation and the correct angle of the needle decompression kit are recognized.

바늘 감압술 훈련부는 시청각 교육 전송모듈이 포함되어 있어, 훈련자가 바늘 감압술 훈련 교육을 XR 훈련장비(500)를 통하여 볼 수 있도록 하게 하는 기능이 수행되게 된다.The needle decompression training unit includes an audio-visual training transmission module, so that the trainee can see the needle decompression training training through the XR training equipment 500 is performed.

상기한 바늘감압훈련 평가부(650)는 상기한 바늘 감압술 훈련부를 통하여 훈련자가 수행하는 바늘 감압술 훈련을 정확하게 수행하였는지 여부를 측정하거나 판단하는 기능을 수행한다.The needle decompression training evaluation unit 650 performs a function of measuring or determining whether the needle decompression training exercise performed by the trainer has been accurately performed through the needle decompression training unit.

바늘감압훈련 평가부(650)는 훈련자가 바늘감압키트(100)를 인체모형(300)의 바늘감압술 시술 위치에 정확히 꽂았는지 여부를 판단하는 바늘감압술 시술 위치 파악모듈과, 바늘감압키트(100)를 정확히 깊이로 꽂았는지 파악하는 깊이 파악모듈 및 바늘감압키트(100)를 정확한 각도로 꽂았는지 파악하는 각도 파악 모듈이 포함되어 있다.The needle decompression training evaluation unit 650 includes a needle decompression operation position determination module for determining whether the trainee has correctly inserted the needle decompression kit 100 into the needle decompression operation position of the human body model 300, and the needle decompression kit 100 A depth detection module for determining whether the needle is inserted at the correct depth and an angle identification module for determining whether the needle decompression kit 100 is inserted at the correct angle are included.

바늘감압키트(100)를 인체모형(300)의 바늘감압술 시술 위치에 정확히 꽂혔는지의 여부를 수행하는 바늘감압술 시술 위치 파악모듈은 상기한 바와 같이 마커 형태의 바늘인식부를 바늘감압키트 센싱모듈(531)이 인식하고, 인체모형(300)의 인체인식마커부(310)를 인체모형 센싱모듈(533)을 인식하여 기설정된 인체모형(300)의 위치에 바늘감압키트(100)를 꽂았는지 여부의 인식 판단으로 수행하는 것을 의미한다.As described above, the needle decompression operation position determination module for performing whether the needle decompression kit 100 is accurately inserted into the needle decompression operation position of the human body model 300 is a needle decompression kit sensing module 531 as described above. ) recognizes and recognizes the human body recognition marker 310 of the human body model 300 by recognizing the human body model sensing module 533 and inserts the needle decompression kit 100 at a preset position of the human body model 300. It means doing it by cognitive judgment.

또한 바늘감압키트(100)를 정확히 깊이로 꽂았는지 파악하는 깊이 파악모듈은 바늘감압키트 센싱모듈(531)에 의하여 인식된 마커 형태의 바늘인식부에 의하여 판단하는 기능을 수행하는 것을 의미한다.In addition, the depth determination module for determining whether the needle decompression kit 100 is inserted to the correct depth means performing a function of determining by the marker-type needle recognition unit recognized by the needle decompression kit sensing module 531 .

또한 바늘감압키트(100)를 정확한 각도로 꽂았는지 파악하는 각도 파악 모듈은 바늘감압키트(100)의 삽입각도확인부(140)을 인식하고 인체모형(300)의 인체인식마커부(310)를 인식하여 인체모형과 바늘감압키트의 상관적인 각도를 파악하여 기설정된 각도 범위에 있는지 여부에 따라 판단하는 기능을 수행하는 것을 의미한다.In addition, the angle detection module for determining whether the needle decompression kit 100 is inserted at the correct angle recognizes the insertion angle confirmation unit 140 of the needle decompression kit 100 and detects the human body recognition marker unit 310 of the human body model 300 . It means to recognize and determine the relative angle between the human body model and the needle decompression kit, and perform a function of determining whether it is within a preset angle range.

바늘감압훈련 평가부(660)는 훈련자가 바늘감압술 훈련을 실시하는 경우 긴장성 기흉 환자인 인체 모형(300)의 정확한 바늘감압술 시술 위치 파악 및 바늘감압키트의 정확한 각도 수행이 되고 있는 지를 평가하는 기능을 수행하게 된다.The needle decompression training evaluation unit 660 has a function to evaluate whether the precise needle decompression operation position of the human body model 300, which is a patient with tension pneumothorax, is being accurately identified and the correct angle of the needle decompression kit is being performed when the trainee performs needle decompression training. will perform

바늘감압훈련 평가부(660)는 상기와 같은 기능으로 다수의 훈련자들에 대한 훈련회수, 바늘감압훈련 습득 속도, 바늘감압훈련 정확성, 바늘감압훈련 적응도 등을 평가하게 된다.The needle decompression training evaluation unit 660 evaluates the number of training times, the needle decompression training acquisition speed, the needle decompression training accuracy, and the needle decompression training adaptability for a plurality of trainees with the above functions.

상기한 교관통제부(670)는 상기한 상황설정부(620)를 변경하게 하는 기능, 훈련자가 바늘감압훈련을 수행하는 경우 훈련자를 모니터링하는 기능, 훈련자가 바늘감압훈련을 잘못 수행하는 경우 모니터링하는 교관이 전달하는 교정명령을 훈련자에게 전달하는 기능을 수행하게 된다.The instructor control unit 670 has a function to change the situation setting unit 620, a function to monitor the trainer when the trainee performs needle decompression training, and a function to monitor when the trainee performs needle decompression training incorrectly. It performs the function of delivering the correction command delivered by the instructor to the trainee.

따라서 상기한 교관통제부(670)는 상황설정부(620)를 변경하게 하는 상황변경모듈, 훈련자가 바늘감압훈련을 수행하는 경우 훈련자를 모니터링하는 훈련모니터링모듈, 훈련자가 바늘감압훈련을 잘못 수행하는 경우 교정명령을 수행하는 교정명령모듈이 포함되어 있다. Therefore, the instructor control unit 670 is a situation change module for changing the situation setting unit 620, a training monitoring module for monitoring the trainer when the trainer performs needle decompression training, and a training monitoring module for incorrectly performing needle decompression training. In this case, a calibration command module that executes a calibration command is included.

본 발명의 상기한 구성과 기능으로 XR 기반 바늘 감압술 응급처치 교육훈련시스템을 제공하며 아래와 같은 방법으로 이와 같은 시스템을 이용하여 XR 기반 바늘 감압술 응급처치 교육훈련방법을 수행하게 된다.The XR-based needle decompression surgery first aid training system is provided with the above configuration and functions of the present invention, and the XR-based needle decompression surgery first aid training method is performed using such a system in the following way.

본 발명은 훈련장 내에 상기한 인체모형(300)을 준비하여 지정된 위치에 세팅을 하여 훈련자에 의하여 트래킹시 인식이 빠르게 수행 되는 과정을 수행한다.(1과정)The present invention prepares the above-mentioned manikin 300 in the training ground, sets it at a designated location, and performs a process in which recognition is performed quickly when tracking by the trainer. (Step 1)

본 발명은 훈련자가 바늘감압키트(100)가 포함되어 있는 응급낭(200)을 메고 준비하는 과정을 수행한다.(2과정)In the present invention, a trainee prepares by carrying the emergency bag 200 containing the needle decompression kit 100. (Step 2)

이 경우 응급낭(200)에 부착된 응급낭 위치마커부(210), 응급낭 닫힘 마커부(220), 응급낭 열림 마커부(230)가 구비되어 있어 응급낭의 마커가 인식되었을때 보는 면에 따라서 응급낭을 가상공간에서 가시화하는 기능이 수행된다.In this case, the emergency bag location marker unit 210 attached to the emergency bag 200, the emergency bag closing marker unit 220, and the emergency bag opening marker unit 230 are provided. Accordingly, the function of visualizing the emergency bag in virtual space is performed.

이와 같이 훈련자가 응급낭을 직접 열어서 바늘감압키트(100)를 꺼내어 사용한 후 다시 응급낭을 닫는 훈련을 할 수 있도록 한다.In this way, the trainee directly opens the emergency bag, takes out the needle decompression kit 100 and uses it, and then closes the emergency bag again.

본 발명은 훈련자가 XR 훈련장비(500)를 착용하는 과정을 수행한다.(3과정)The present invention performs a process in which the trainee wears the XR training equipment 500. (Step 3)

본 발명은 통제기(600)의 상황설정부에서 상황을 선택하여 실행하는 과정이 수행된다.(4과정)In the present invention, the process of selecting and executing a situation in the situation setting unit of the controller 600 is performed. (Step 4)

도 8에서 보는 바와 같이, 상황설정은 전장환경, 전투중 처치(CUF), 전술적 현장 응급처치(TFC), 전술적 후송중 처치(TEC)아 같이 설정될 수 있고,As shown in FIG. 8 , the situation setting can be set such as the battlefield environment, in-combat treatment (CUF), tactical field first aid (TFC), and tactical evacuation treatment (TEC),

전상자 상태는 좌측 흉부 관통상, 우측 흉부 관통상, 지속출혈, 화상, 좌하지 절단, 우하지 절단, 심정지, 호흡정지 등의 상태를 하나 또는 둘 이상 선택하여 상황 설정할 수 있다.The wounded state can be set by selecting one or two or more states such as left chest penetrating injury, right chest penetrating injury, continuous bleeding, burns, left lower extremity amputation, right lower extremity amputation, cardiac arrest, and respiratory arrest.

상기에서 상황설정부에서 상황을 선택하여 실행하는 과정이 수행되는 동안 훈련자에게 훈련 시청각 영상이 제공되는 과정이 수행될 수 있다.(4과정-2) In the above, a process of providing a training audiovisual image to a trainee while the process of selecting and executing a situation in the situation setting unit is performed may be performed. (Step 4-2)

본 발명은 상기한 통제기(600)의 상황설정부에서 설정한 바에 따라 XR 훈련장비(500)에 환자의 모습을 출력하고, 인체모형(300)의 흉부의 호흡, 움직임을 공기펌프장치(400)를 이용하여 일치시키는 과정을 수행한다.(5과정)The present invention outputs the patient's appearance to the XR training equipment 500 according to the setting in the situation setting unit of the controller 600, and the breathing and movement of the chest of the manikin 300 are performed by the air pump device 400 The matching process is performed using . (Step 5)

이와 같은 기능으로 훈련자는 XR 훈련장비를 착용한 상태로 인체모형에 손을 대고 있으면 실제로 숨을 쉬는 것 처럼 인체모형의 흉부가 움직이도록 하여 몰입감을 주게 되고, 흉부 외상에 의해 긴장성 기흉이 발생할 경우 해당 부위는 부풀어 오른채로 숨을 제대로 못 쉬는 것이 표현된다.With this function, when the trainee puts his/her hand on the manikin while wearing the XR training equipment, the manikin's chest moves as if he were actually breathing, giving a sense of immersion. It is expressed that the part is swollen and unable to breathe properly.

본 발명은 상기한 훈련자가 응급낭을 열어 바늘감압키트(100)를 확인하고 잡는 과정이 수행된다.(6과정)In the present invention, the above-described trainee opens the emergency bag to check and hold the needle decompression kit 100. (Step 6)

이와 같이 응급낭을 확인하고 열게 되면, XR 훈련장비(500) 내에서도 동일한 위치에 응급낭을 열고 응급낭에서 바늘감압키트(100)를 꺼내어 잡는 과정이 실행된다.When the emergency bag is checked and opened in this way, the emergency bag is opened at the same position in the XR training equipment 500, and the process of taking out the needle decompression kit 100 from the emergency bag and holding it is executed.

본 발명은 훈련자가 환자의 상태를 파악하여 인체모형(300)에서 바늘감압술 시술 위치를 결정하는 과정이 수행된다.(7과정)In the present invention, a process is performed in which the trainee determines the position of the needle decompression operation in the manikin 300 by grasping the patient's condition. (Step 7)

훈련자는 인체모형(300) 및 XR 훈련장비(500)를 통하여 환자의 상처부위와 흉부의 움직임을 확인하게 되고, 어느 부위에 시술을 할 지 결정하게 되는 과정이 수행된다.The trainee confirms the movement of the patient's wound and chest through the manikin 300 and the XR training equipment 500, and a process of deciding which part to perform the operation on is performed.

따라서 훈련자는 인체모형(300)을 직접 만져 골격을 확인하여 정확한 부위를 찾는 훈련이 수행되게 된다.Accordingly, the trainee directly touches the human body model 300 to check the skeleton and then trains to find the correct part.

본 발명은 훈련자가 바늘감압키트(100)를 잡고 인체모형(300)의 정확한 목표지점을 찌르고 이와 같은 과정은 XR 훈련장비(500)를 통하여 수행되게 되는 과정이 수행된다.(8과정)In the present invention, the trainee holds the needle decompression kit 100 and stabs the exact target point of the manikin 300, and this process is performed through the XR training equipment 500. (Step 8)

본 발명은 상기한 훈련자가 바늘감압키트(100)를 인체모형(300)에 정확한 목표지점에 찔러서 올바른 처치가 이루어진 경우 인체모형(300)을 정상호흡 상태로 변환시키는 과정이 수행된다.(9과정)In the present invention, the process of converting the human body model 300 into a normal breathing state is performed when the above-described trainee stabs the needle decompression kit 100 into the human body model 300 at an accurate target point and correct treatment is performed. (Step 9) )

즉, 상기의 8과정이 수행되는 경우 통제기에서 올바른 처치가 이루어졌다고 판단하는 경우 인체모형(300)의 흉부의 호흡, 움직임을 공기펌프장치(400)를 이용하여 정상호흡 상태로 기설정된 것과 일치시키는 과정을 수행한다.That is, when the above 8 steps are performed, when the controller determines that the correct treatment has been performed, the breathing and movement of the chest of the manikin 300 are matched with those preset in the normal breathing state using the air pump device 400 . carry out the process

반면, 올바른 처치가 이루어지지 않은 경우는 인체모형(300)의 흉부의 호흡, 움직임은 응급상태로 유지되는 과정이 수행되게 된다.On the other hand, when the correct treatment is not performed, the breathing and movement of the chest of the manikin 300 are maintained in an emergency state.

본 발명은 상기한 구성과 기능으로 이루어진 XR 기반 바늘 감압술 응급처치 교육훈련시스템을 제공하게 된다.The present invention provides an XR-based needle decompression first aid training system having the above configuration and functions.

본 발명은 XR(가상현실), 증강현실(AR) 또는 MR(혼합현실)을 아우르는 확장현실(extended reality) 기반으로 하는 훈련 시스템에 관한 기술에 매우 유용하다.The present invention is very useful in a technology related to a training system based on extended reality encompassing XR (virtual reality), augmented reality (AR) or MR (mixed reality).

또한 본 발명은 XR(가상현실), 증강현실(AR) 또는 MR(혼합현실)을 아우르는 확장현실(extended reality) 기반의 바늘 감압술 응급처치 교육훈련시스템에 매우 유용하다.In addition, the present invention is very useful in an extended reality-based first aid training system for needle decompression surgery including XR (virtual reality), augmented reality (AR), or MR (mixed reality).

바늘감압키트(100),
바늘본체부(110), 바늘삽입실현부(120), 바늘부(130), 삽입각도확인부(140), 바늘인식부(150),
응급낭(200),
응급낭본체부(201), 응급낭 위치마커부(210), 응급낭 닫힘 마커부(220), 응급낭 열림 마커부(230),
인체모형(300),
마네킹 형태의 인체본체부(301), 인체인식마커부(310), 호흡장치(320),
공기펌프장치(400),
정보전달부(410), 펌프제어부(420), 펌프부(430),
XR 훈련장비(500),
디스플레이부(510), 헤드셋부(520), 센서감지부(530),
통제기(600),
상황설정부(620), 환자설정제어부(630), 바늘 감압술 훈련부(640), 바늘감압훈련 평가부(650), 교관통제부(660).needle decompression kit (100),
Needle body part 110, needle insertion realization part 120, needle part 130, insertion angle confirmation part 140, needle recognition part 150,
emergency bag (200),
Emergency bag body part 201, emergency bag location marker part 210, emergency bag closing marker part 220, emergency bag opening marker part 230,
manikin (300),
A human body part 301 in the form of a mannequin, a human body recognition marker part 310, a breathing apparatus 320,
air pump device 400,
Information transfer unit 410, pump control unit 420, pump unit 430,
XR training equipment (500),
Display unit 510, headset unit 520, sensor detection unit 530,
controller 600,
Situation setting unit 620 , patient setting control unit 630 , needle decompression training unit 640 , needle decompression training evaluation unit 650 , instructor control unit 660 .

Claims (4)

바늘감압키트(100), 응급낭(200), 인체모형(300), 공기펌프장치(400), XR 훈련장비(500), 통제기(600)를 포함하여 구성되되,
상기 바늘감압키트(100)는 응급처치로 사용되는 바늘에 관한 것으로 훈련자가 손에 쥐고 흉부에 꽂아서 사용하게 하는 기능을 수행하고,
상기한 응급낭(200)은 의료도구가 포함되어 있는 배낭의 형태를 한 장치를 의미하며,
상기한 인체모형(300)은 인체의 상부와 동일한 형상으로 이루어진 장치를 의미하며,
상기한 공기펌프장치(400)는 통제기(600)에 의하여 제어가 되는 기능이 수행되며, 통제기의 제어하에 상기한 인체모형(300)의 호흡장치(320)에 공기를 전달하는 기능을 수행하는 장치를 의미하며,
상기한 XR 훈련장비(500)는 가상환경의 바늘 감압술 응급처치 교육훈련을 수행하기 위한 장비를 의미하며,
상기한 통제기(600)는 상기한 XR 훈련장비(500)와 연결되고 연동되어 있으며 훈련자가 바늘 감압술 응급처치 교육훈련을 수행하도록 센서감지부(530)에서 인식한 바늘감압키트(100), 응급낭(200), 인체모형(300)에 대하여 트래킹(tracking)을 수행하는 장치를 의미하고,
상기한 바늘감압키트(100)는 센싱모듈이 부가되어 XR 훈련장비(500)에서 센싱되되,
상기한 바늘감압키트(100)는 바늘본체부(110), 바늘삽입실현부(120), 바늘부(130), 삽입각도확인부(140), 바늘인식부(150)로 구성되어 있으며,
상기한 바늘본체부(110)는 인체모형(300)에 바늘을 꽂기 위하여 훈련자가 손으로 잡는 기능을 수행하고,
바늘본체부(110)의 내부에는 바늘삽입실현부(120)가 삽입될 수 있는 삽입공간부(111)가 형성되어 있으며,
상기한 바늘삽입실현부(120)는 훈련자가 인체모형(300)에 바늘본체부를 잡고 바늘을 꽂는 경우 바늘이 인체에 삽입이 되는 것을 인식하게 하는 기능을 수행하되,
상기한 바늘삽입실현부(120)는 바늘본체부(110)로 삽입될 수 있는 구조로 되어 있으며, 탄성부(121)가 부가되어 바늘삽입실현부(120)가 바늘본체부(110)의 삽입공간부(111)에 삽입되고 난 후 다시 원상으로 회복되게 하는 기능을 수행하고,
상기한 바늘부(130)는 바늘 감압술 응급처치 수행시의 바늘에 대응되는 기능을 수행하고,
상기한 삽입각도확인부(140)는 바늘감압키트(100)가 인체모형에 삽입되는 각도가 어느 정도 인지를 인식하게 해주는 기능을 수행하고,
상기한 바늘인식부(150)는 바늘부(130)의 말단에 부가되어 바늘부(130)가 인체모형(300)의 어디에 꽂히는 지를 인식되게 하는 기능을 수행하고,
상기한 인체모형(300)은 마네킹 형태의 인체본체부(301), 인체인식마커부(310), 인체본체부(301)의 내부에는 호흡장치(320)가 포함되어 구비되어 있고,
상기한 공기펌프장치(400)는 정보전달부(410), 펌프제어부(420), 펌프부(430)를 포함하여 구성되어 있고,
상기한 XR 훈련장비(500)는 디스플레이부(510), 헤드셋부(520), 센서감지부(530)를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 XR 기반 바늘 감압술 응급처치 교육훈련시스템.
Needle decompression kit 100, emergency bag 200, manikin 300, air pump device 400, XR training equipment 500, consisting of including a controller 600,
The needle decompression kit 100 relates to a needle used for first aid and performs a function of allowing a trainee to hold it in his hand and insert it into the chest,
The emergency bag 200 means a device in the form of a backpack containing medical tools,
The above-mentioned human body model 300 means a device made of the same shape as the upper part of the human body,
The air pump device 400 performs a function controlled by the controller 600 and delivers air to the breathing apparatus 320 of the manikin 300 under the control of the controller. means,
The above-described XR training equipment 500 means equipment for performing first aid training for needle decompression surgery in a virtual environment,
The controller 600 is connected and interlocked with the XR training equipment 500, and the needle decompression kit 100 and the emergency bag recognized by the sensor sensing unit 530 so that the trainee performs first aid training in needle decompression surgery. (200), means a device for performing tracking with respect to the human body model (300),
The needle decompression kit 100 is sensed by the XR training equipment 500 by adding a sensing module,
The needle decompression kit 100 is composed of a needle body part 110, a needle insertion realization part 120, a needle part 130, an insertion angle confirmation part 140, and a needle recognition part 150,
The above-described needle body 110 performs a function of a trainee holding a hand in order to insert a needle into the human body model 300,
An insertion space 111 into which the needle insertion realization part 120 can be inserted is formed in the needle body part 110,
The above-described needle insertion realization unit 120 performs a function of recognizing that the needle is inserted into the human body when the trainee holds the needle body part to the human body model 300 and inserts the needle,
The needle insertion realization part 120 has a structure that can be inserted into the needle body part 110 , and an elastic part 121 is added so that the needle insertion realization part 120 is inserted into the needle body part 110 . After being inserted into the space 111, it performs a function of restoring it back to its original state,
The above-described needle unit 130 performs a function corresponding to the needle when performing first aid for needle decompression surgery,
The insertion angle check unit 140 performs a function of recognizing what angle the needle decompression kit 100 is inserted into the human body model,
The above-described needle recognition unit 150 is added to the end of the needle unit 130 to perform a function to recognize where the needle unit 130 is inserted into the human body model 300,
The human body model 300 is provided with a mannequin-shaped body part 301, a human body recognition marker part 310, and a breathing device 320 inside the human body part 301,
The air pump device 400 is configured to include an information transfer unit 410, a pump control unit 420, and a pump unit 430,
The XR training equipment 500 is an XR-based needle decompression first aid training system, characterized in that it comprises a display unit 510, a headset unit 520, and a sensor detection unit 530.
 제1항에 있어서,
상기한 응급낭(200)은 응급낭본체부(201), 응급낭 위치마커부(210), 응급낭 닫힘 마커부(220), 응급낭 열림 마커부(230)가 포함되어 구비되어 있어서 훈련자가 응급낭을 열어서 바늘감압키트(100)를 꺼내어 사용한 후 다시 응급낭을 닫는 훈련을 할 수 있도록 하게 하는 것을 특징으로 하는 XR 기반 바늘 감압술 응급처치 교육훈련시스템.
According to claim 1,
The emergency bag 200 includes an emergency bag body part 201, an emergency bag location marker part 210, an emergency bag closing marker part 220, and an emergency bag opening marker part 230. XR-based needle decompression surgery first aid training system, characterized in that it enables training to close the emergency bag again after opening the emergency bag and taking out the needle decompression kit (100).
 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기한 통제기(600)는 상황설정부(620), 환자설정제어부(630), 바늘 감압술 훈련부(640), 바늘감압훈련 평가부(650), 교관통제부(660)를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 XR 기반 바늘 감압술 응급처치 교육훈련시스템.
3. The method of claim 1 or 2,
The controller 600 is configured to include a situation setting unit 620, a patient setting control unit 630, a needle decompression training unit 640, a needle decompression training evaluation unit 650, and an instructor control unit 660. XR-based needle decompression first aid education and training system featuring.
 제3항에 있어서,
상기한 바늘감압훈련 평가부(650)는 훈련자가 바늘감압키트(100)를 인체모형(300)의 바늘감압술 시술 위치에 정확히 꽂았는지 여부를 판단하는 바늘감압술 시술 위치 파악모듈과, 바늘감압키트(100)를 정확히 깊이로 꽂았는지 파악하는 깊이 파악모듈 및 바늘감압키트(100)를 정확한 각도로 꽂았는지 파악하는 각도 파악 모듈이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 XR 기반 바늘 감압술 응급처치 교육훈련시스템.

4. The method of claim 3,
The needle decompression training evaluation unit 650 includes a needle decompression operation position determination module for determining whether the trainee has correctly inserted the needle decompression kit 100 into the needle decompression operation position of the human body model 300, and a needle decompression kit ( XR-based needle decompression surgery first aid education and training system, characterized in that it includes a depth detection module to determine whether the 100) is inserted at the correct depth and an angle identification module to determine whether the needle decompression kit 100 is inserted at the correct angle.
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