KR102464419B1 - virtual reality-based self-directed practice device for medication education on nursing - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 가상현실 기반의 투약간호 자율실습 장치(100)는 실습실 또는 임상 환경을 촬영한 영상을 배경으로 학습자가 동작 인식을 통해 상기 학습자의 손으로 투약간호 과정을 직접 실습할 수 있도록 구성되고, 상기 가상현실 기반의 투약간호 자율실습 장치(100)는 가상현실 투약간호 프로그램(300)이 설치되는 메인 컴퓨터(200), 상기 학습자의 안면에 장착되어, 상기 가상현실 투약간호 프로그램(300)에 의해 출력되는 데이터를 상기 학습자에게 디스플레이하는 가상현실 기기(600), 상기 가상현실 기기(600)의 전방에 장착되어, 적외선 카메라(710)를 통해 상기 학습자의 손동작을 감지하는 립 모션(Leap Motion)(700) 및 상기 메인 컴퓨터(200)의 일측에 구비되어, 상기 학습자의 머리 위치를 감지하는 위치감지 센서(800)를 포함하고, 상기 가상현실 투약간호 프로그램(300)은 투약간호 과정에 대한 360도 가상현실 실습화면(500) 및 다수의 정답지가 저장되는 데이터베이스부(310), 상기 립 모션(700)에 의해 감지된 손동작 데이터 및 상기 위치감지 센서(800)에 의해 감지된 머리 위치 데이터를 수신하는 수신부(320), 상기 수신부(320)에 의해 수신된 상기 손동작 데이터 및 머리 위치 데이터를 처리하는 데이터 처리부(330), 상기 데이터 처리부(330)에 의해 처리된 손동작 처리 데이터 및 머리 위치 처리 데이터를 상기 360도 가상현실 실습화면(500)에 출력하는 출력부(340), 상기 360도 가상현실 실습화면(500)에서 제시된 문제에 대해 상기 학습자가 입력한 데이터를 분석하여, 상기 학습자의 점수를 산출하는 점수 산출부(350) 및 상기 출력부(340)에 의해 출력된 출력 데이터 및 상기 점수 산출부(350)에 의해 산출된 학습자의 점수 데이터를 상기 가상현실 기기(600)로 전송하는 송신부(360)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The virtual reality-based self-dosing nursing practice apparatus 100 according to the present invention is configured so that the learner can directly practice the dosing nursing process with the learner's hand through motion recognition against the background of an image taken in a practice room or clinical environment, , The virtual reality-based self-administration nursing practice apparatus 100 is mounted on the main computer 200 in which the virtual reality dosing nursing program 300 is installed, the learner's face, and the virtual reality dosing nursing program 300. A virtual reality device 600 that displays data output by the learner to the learner, is mounted in front of the virtual reality device 600, and detects the learner's hand motion through an infrared camera 710 Leap Motion 700 and a position sensor 800 provided on one side of the main computer 200 to detect the position of the learner's head, and the virtual reality dosing nursing program 300 is 360 for the administration nursing process. The virtual reality practice screen 500 and the database unit 310 in which a plurality of correct answers are stored, the hand motion data detected by the lip motion 700 and the head position data detected by the position detection sensor 800 are received. The receiving unit 320, the data processing unit 330 for processing the hand motion data and head position data received by the receiving unit 320, the hand motion processing data and the head position processing data processed by the data processing unit 330 An output unit 340 that outputs to the 360-degree virtual reality practice screen 500, analyzes the data input by the learner for the problem presented on the 360-degree virtual reality practice screen 500, and calculates the learner's score Transmitting unit 360 for transmitting the output data output by the score calculation unit 350 and the output unit 340 and the score data of the learner calculated by the score calculation unit 350 to the virtual reality device 600 ) is characterized in that it contains.

Description

가상현실 기반의 투약간호 자율실습 장치{virtual reality-based self-directed practice device for medication education on nursing}Virtual reality-based self-directed practice device for medication education on nursing}

본 발명은 가상현실 기반의 투약간호 자율실습 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 가상현실 기기를 통해 투약간호 과정을 체계적으로 실습할 수 있는 가상현실 기반의 투약간호 자율실습 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a virtual reality-based self-dosing nursing practice apparatus, and more particularly, to a virtual reality-based self-dosing nursing practice apparatus capable of systematically practicing a dosing nursing process through a virtual reality device.

기본간호학은 이론과 실습으로 구성되어 있는 학문으로 간호학에 입문하는 학생들에게 기본적인 간호의 의미와 개념을 익히도록 하고, 이를 임상실무에 적용할 수 있도록 교육하는 교과목이다. 학생들은 기본간호실습을 통해 의료현장에서 환자의 건강문제를 해결하기 위해 요구되는 핵심적이고, 기본적인 간호실무 능력을 함양할 수 있도록 교육받게 된다. 그리고, 간호사가 된 이후에는 이를 기반으로 환자의 건강문제를 해결하게 된다. 기본간호실무능력은 시행착오를 통한 문제해결과 술기의 반복훈련을 통하여 학생들이 의식적인 노력 없이도 자동적으로 간호술이 숙달될 수 있도록 올바른 태도와 습관형성을 학습의 중요한 결과로 간주하고 있다.Basic Nursing is a discipline that consists of theory and practice. It is a subject that educates students entering nursing to learn the basic meaning and concept of nursing and apply them to clinical practice. Through basic nursing practice, students are educated to develop core and basic nursing practice skills required to solve patients' health problems in the medical field. And, after becoming a nurse, based on this, the patient's health problems are solved. Basic nursing practice ability considers correct attitude and habit formation as an important result of learning so that students can automatically master nursing skills without conscious effort through problem solving through trial and error and repeated training of skills.

그동안 기본간호학실습에서는 교과목의 특성상 교수자가 학습자의 술기행위를 일대일로 관찰하는 교육이 이루어져 왔다. 그리고, 기본간호학실습은 실습실에서 모형을 대상으로 하거나, 단편적인 간호기술을 반복, 훈련하는 수동적 형태의 실습과정으로 구성되어 왔다. 또한, 대부분 대학에서는 실습지의 부족, 환자에 대한 제한적인 접근, 교수요원의 부족, 실습 학점 및 시간 부족으로 인해 학생들에게 주어지는 간호술기 실습 기회가 제한적일 수밖에 없다는 문제점이 있었다. 이와 같은 상황은 학생들로 하여금 간호학을 제대로 이해하지 못한다고 생각하게 만들고, 부족한 간호 지식 및 기술로 인해 학생들은 자신감 상실, 심한 긴장감 및 스트레스를 경험하고, 임상 환경에 제대로 적응하지 못하는 문제점이 있었다.In the meantime, basic nursing practice has been taught in which the instructor observes the learner's technical behavior one-on-one due to the nature of the subject. And, basic nursing practice has been composed of a passive type of practice process that targets a model or repeats and trains fragmented nursing skills in a practice room. Also, in most universities, there was a problem that the opportunities for practicing nursing skills given to students were limited due to the lack of practice papers, limited access to patients, the shortage of faculty, and the lack of practical credits and time. Such a situation made students think that they did not understand nursing science properly, and due to insufficient nursing knowledge and skills, students experienced loss of self-confidence, severe tension and stress, and there were problems in that they could not properly adapt to the clinical environment.

또한, 병원의 환자 및 보호자들은 의료 정보에 대한 지식수준의 향상으로 양질의 간호서비스에 대한 요구가 높아져, 숙련되지 않은 학생에 대한 실습을 거부하고 있다. 따라서, 대학에서 정확한 기본간호술기 능력을 배양하지 않을 경우, 신규 간호사가 되었을 때, 임상 부적응에도 영향을 미치게 된다. In addition, patients and guardians of hospitals are refusing to practice with unskilled students as their demand for high-quality nursing services is increasing due to the improvement of their knowledge level of medical information. Therefore, if the university does not cultivate accurate basic nursing skills, it will affect clinical maladjustment when becoming a new nurse.

KR 10-1915621 B1KR 10-1915621 B1 KR 10-2071606 B1KR 10-2071606 B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 학습자가 동작 인식이 가능한 가상현실 투약간호 프로그램 및 가상현실 기기를 통해 투약간호 실습 순서를 상기 학습자의 손을 사용하여 체계적으로 직접 학습할 수 있고, 상기 학습자가 360도 가상현실 실습화면을 통해 실습실 또는 임상 환경과 유사한 가상공간에서 가상 환자의 팔에 주사를 놓는 과정을 실시간으로 반복 실습할 수 있는 가상현실 기반의 투약간호 자율실습 장치를 제공하는데 있다. The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to systematically use the learner's hand to provide a virtual reality dosing nursing program and virtual reality device in which the learner can recognize motion. Virtual reality-based dosing nursing in which the learner can learn directly through a 360-degree virtual reality practice screen and repeat in real time the process of injecting an injection into a virtual patient's arm in a virtual space similar to a laboratory or clinical environment It is to provide a self-practice apparatus.

또한, 본 발명의 목적은 가상현실 투약간호 프로그램 및 가상현실 기기를 통해 투약간호 관련 이론 문제를 반복적으로 풀어볼 수 있고, 360도 가상현실 실습화면을 통해 학습자의 실습실 또는 임상 환경을 재현하여, 상기 사용자에게 익숙한 환경에서 투약 간호 실습 과정을 체계적으로 학습할 수 있는 가상현실 기반의 투약간호 자율실습 장치를 제공하는데 있다.In addition, an object of the present invention is to be able to repeatedly solve the theoretical problems related to dosing nursing through the virtual reality dosing nursing program and virtual reality device, and to reproduce the learner's practice room or clinical environment through the 360-degree virtual reality practice screen, An object of the present invention is to provide a virtual reality-based self-dosing nursing practice device that can systematically learn the dosing nursing practice process in a user-friendly environment.

상기와 같은 기술적인 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 의한 가상현실 기반의 투약간호 자율실습 장치(100)는 실습실 또는 임상 환경을 촬영한 영상을 배경으로 학습자가 동작 인식을 통해 상기 학습자의 손으로 투약간호 과정을 직접 실습할 수 있도록 구성되고, 상기 가상현실 기반의 투약간호 자율실습 장치(100)는 가상현실 투약간호 프로그램(300)이 설치되는 메인 컴퓨터(200), 상기 학습자의 안면에 장착되어, 상기 가상현실 투약간호 프로그램(300)에 의해 출력되는 데이터를 상기 학습자에게 디스플레이하는 가상현실 기기(600), 상기 가상현실 기기(600)의 전방에 장착되어, 적외선 카메라(710)를 통해 상기 학습자의 손동작을 감지하는 립 모션(Leap Motion)(700) 및 상기 메인 컴퓨터(200)의 일측에 구비되어, 상기 학습자의 머리 위치를 감지하는 위치감지 센서(800)를 포함하고, 상기 가상현실 투약간호 프로그램(300)은 투약간호 과정에 대한 360도 가상현실 실습화면(500) 및 다수의 정답지가 저장되는 데이터베이스부(310), 상기 립 모션(700)에 의해 감지된 손동작 데이터 및 상기 위치감지 센서(800)에 의해 감지된 머리 위치 데이터를 수신하는 수신부(320), 상기 수신부(320)에 의해 수신된 상기 손동작 데이터 및 머리 위치 데이터를 처리하는 데이터 처리부(330), 상기 데이터 처리부(330)에 의해 처리된 손동작 처리 데이터 및 머리 위치 처리 데이터를 상기 360도 가상현실 실습화면(500)에 출력하는 출력부(340), 상기 360도 가상현실 실습화면(500)에서 제시된 문제에 대해 상기 학습자가 입력한 데이터를 분석하여, 상기 학습자의 점수를 산출하는 점수 산출부(350) 및 상기 출력부(340)에 의해 출력된 출력 데이터 및 상기 점수 산출부(350)에 의해 산출된 학습자의 점수 데이터를 상기 가상현실 기기(600)로 전송하는 송신부(360)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the technical problems as described above, the virtual reality-based self-medication practice apparatus 100 according to the present invention provides a learner's hand through motion recognition against the background of an image captured in a laboratory or clinical environment. It is configured to directly practice the medication administration process, and the virtual reality-based self-dosing nursing practice device 100 is installed on the main computer 200 in which the virtual reality administration nursing program 300 is installed, and is mounted on the learner's face. , a virtual reality device 600 that displays data output by the virtual reality medication nursing program 300 to the learner, is mounted in front of the virtual reality device 600, and the learner through an infrared camera 710 It includes a Leap Motion 700 for detecting a hand motion and a position sensor 800 provided on one side of the main computer 200 to detect the position of the learner's head, the virtual reality dosing nursing The program 300 includes a 360-degree virtual reality practice screen 500 for the medication nursing process and a database unit 310 in which a plurality of correct answers are stored, hand motion data detected by the lip motion 700 and the position sensor ( 800) by the receiving unit 320 for receiving the head position data sensed, the data processing unit 330 for processing the hand motion data and the head position data received by the receiving unit 320, the data processing unit 330 The output unit 340 for outputting the processed hand gesture processing data and the head position processing data to the 360-degree virtual reality practice screen 500, the learner input for the problem presented on the 360-degree virtual reality practice screen 500 The output data output by the score calculation unit 350 and the output unit 340 for calculating the score of the learner by analyzing the data and the score data of the learner calculated by the score calculation unit 350 are simulated It is characterized in that it includes a transmitter 360 for transmitting to the real device (600).

또한, 상기 360도 가상현실 실습화면(500)은 실습 항목(511)들을 랜덤으로 배열하여, 상기 학습자가 실습 항목(511)을 순서에 맞게 체크하도록 하는 실습 항목 인터페이스(510), 상기 학습자가 가상 환자의 팔에 주사기를 삽입하는 과정을 실습하기 위한 투약간호 실습화면(520), 기호 항목(534)들을 랜덤으로 배열하여, 상기 학습자가 기호 항목(534)을 수식에 맞게 입력하도록 하는 문제 해결 인터페이스(530) 및 상기 실습 항목(511)을 가상현실에서 실시간으로 실습하기 위한 가상현실 화면(540)을 포함하고, 상기 360도 가상현실 실습화면(500)은 상기 학습자의 머리의 움직임에 따라 360도로 회전 가능한 3차원 가상공간으로 표시되고, 상기 360도 가상현실 실습화면(500) 상에는 상기 학습자의 손을 3D 모델로 형상화하여, 상기 학습자의 손동작에 맞게 실시간으로 움직이는 핸드 모델(501), 손바닥이 보이도록 상기 핸드 모델(501)이 펼쳐지는 경우, 상기 핸드 모델(501)의 일측에 생성되고, 손바닥이 보이지 않도록 상기 핸드 모델(501)이 뒤집히는 경우, 사라지도록 형성되는 앵커(502), 상기 앵커(502)의 내부에 안착되어, 상기 학습자가 상기 핸드 모델(501)을 이용하여 파지 가능하도록 형성되는 제1 오브젝트(503), 상기 학습자가 상기 앵커(502)의 내부에 안착된 상기 제1 오브젝트(503)를 파지하여, 상기 앵커(502)의 외부로 이동시킨 경우, 상기 제1 오브젝트(503)의 상단에 활성화되고, 상기 학습자가 상기 앵커(502)의 외부에 배치된 상기 제1 오브젝트(503)를 파지하여, 상기 앵커(502)의 내측에 안착시키는 경우, 사라지는 위젯 인터페이스(505) 및 투약간호 과정에 필요한 물품을 3D 모델로 형상화한 다수의 물품 오브젝트가 배치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the 360-degree virtual reality practice screen 500 randomly arranges the practice items 511 so that the learner checks the practice items 511 in order. A problem-solving interface that randomly arranges the dosing nursing practice screen 520 and symbol items 534 for practicing the process of inserting a syringe into the patient's arm, so that the learner enters the symbol item 534 according to the formula 530 and a virtual reality screen 540 for practicing the practice item 511 in real time in virtual reality, wherein the 360-degree virtual reality practice screen 500 rotates 360 degrees according to the movement of the learner's head It is displayed in a rotatable three-dimensional virtual space, and on the 360-degree virtual reality practice screen 500, the learner's hand is shaped as a 3D model, and the hand model 501 and the palm moving in real time according to the learner's hand motion are visible. An anchor 502, which is formed to disappear when the hand model 501 is unfolded so as to A first object 503 seated in the interior of the 502 and formed so that the learner can grip it using the hand model 501, the first object seated in the anchor 502 by the learner ( When gripping 503 and moving it to the outside of the anchor 502 , the first object 503 is activated on top of the first object 503 , and the learner is disposed outside the anchor 502 . ), when seated on the inside of the anchor 502, the disappearing widget interface 505 and a plurality of article objects shaped as a 3D model of articles necessary for the medication and nursing process are disposed.

또한, 상기 위젯 인터페이스(505)는 실시간으로 실습 과정이 진행 중인 360도 가상현실 실습화면(500)을 일시 정지시키는 일시 정지 아이콘(506), 상기 360도 가상현실 실습화면(500)을 처음부터 다시 시작하도록 하는 과정 재시작 아이콘(507), 상기 360도 가상현실 실습화면(500)을 초기 화면으로 복귀시키는 처음으로 아이콘(508) 및 상기 360도 가상현실 실습화면(500)에서 출력되는 볼륨의 크기를 조절할 수 있는 볼륨 조절부(509)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the widget interface 505 is a pause icon 506 that pauses the 360-degree virtual reality practice screen 500 in which the practice process is in progress in real time, and restarts the 360-degree virtual reality practice screen 500 from the beginning. The size of the volume output from the restart icon 507, the first icon 508 for returning the 360-degree virtual reality practice screen 500 to the initial screen, and the 360-degree virtual reality practice screen 500 to start the process to start It is characterized in that it includes an adjustable volume control unit (509).

또한, 상기 투약간호 실습화면(520) 상에는 환자의 팔 및 주사기를 각각 3D 모델로 형상화한 팔 모델(521) 및 주사기 프로젝트(522)가 배치되고, 상기 주사기 프로젝트(522)는 상기 팔 모델(521)의 내측으로 삽입되는 주삿바늘(523)을 포함하고, 상기 팔 모델(521)의 외부 일측에는 상기 주사기 프로젝트(522)의 주삿바늘(523)이 삽입되는 제1 트리거(524)가 표시되고, 상기 팔 모델(521)의 내부 일측에는 상기 주사기 프로젝트(522)의 주삿바늘(523)의 말단이 도달하는 제2 트리거(525)가 표시되고, 상기 제1 트리거(524) 및 제2 트리거(525)는 각각 사전에 설정된 일정 범위의 허용 영역을 갖도록 형성되고, 상기 주사기 프로젝트(522)의 주삿바늘(523)이 상기 핸드 모델(501)에 의해 제1 트리거(524)의 허용 영역 내에 삽입되는 경우, 상기 주삿바늘(523)의 삽입 지점에는 제1 포인트(526)가 생성되고, 상기 주사기 프로젝트(522)의 주삿바늘(523)의 말단이 핸드 모델(501)에 의해 제2 트리거(525)의 허용 영역에 도달하는 경우, 상기 주삿바늘(523)의 도달 지점에는 제2 포인트(527)가 생성되고, 상기 점수 산출부(350)는 상기 제1 포인트(526) 및 제2 포인트(527)를 기초로 상기 주사기 프로젝트(522)의 삽입 각도를 계산하고, 상기 주사기 프로젝트(522)의 삽입 각도가 사전에 설정된 기준 각도의 범위 내에 속하는 경우, 상기 학습자에게 일정한 점수를 부여하는 것을 특징으로 한다.In addition, an arm model 521 and a syringe project 522 each of which are shaped as a 3D model of a patient's arm and a syringe are disposed on the dosing nursing practice screen 520, and the syringe project 522 is the arm model 521 ) includes a needle 523 inserted into the inside, and the first trigger 524 into which the needle 523 of the syringe project 522 is inserted is displayed on the outer side of the arm model 521, A second trigger 525 to which the distal end of the injection needle 523 of the syringe project 522 reaches is displayed on one side of the inner side of the arm model 521, and the first trigger 524 and the second trigger 525 ) is formed to have an allowable area of a predetermined range, respectively, and when the injection needle 523 of the injector project 522 is inserted into the allowable area of the first trigger 524 by the hand model 501 , a first point 526 is created at the insertion point of the needle 523, and the distal end of the needle 523 of the syringe project 522 is the second trigger 525 by the hand model 501. When the allowable area is reached, a second point 527 is generated at the arrival point of the injection needle 523 , and the score calculation unit 350 calculates the first point 526 and the second point 527 . The insertion angle of the injector project 522 is calculated based on the injection angle, and when the insertion angle of the injector project 522 falls within a range of a preset reference angle, a certain score is given to the learner.

또한, 상기 문제 해결 인터페이스(530) 상에는 상기 학습자에게 제시되는 문제 항목(531)과, 다수의 제2 오브젝트(533) 및 기호 항목(534)으로 구성된 문제지(532), 다수의 제1 공란(536) 및 제2 공란(537)으로 구성된 답안지(535) 및 확인 버튼(512)이 배치되고, 상기 제2 오브젝트(533)는 상기 기호 항목(534)의 좌측에 구비되어, 상기 학습자가 상기 핸드 모델(501)을 이용하여 파지 가능하도록 형성되고, 상기 제1 공란(536)에는 상기 학습자가 파지한 제2 오브젝트(533)가 안착되고, 상기 제1 공란(536)에 해당하는 제2 공란(537)에는 상기 제2 오브젝트(533)에 해당하는 기호 항목(534)이 배치되고, 상기 학습자가 기호 항목(534)의 좌측에 구비된 제2 오브젝트(533)를 파지하여, 제1 공란(536)에 안착시키는 경우, 상기 제2 오브젝트(533)에 해당하는 기호 항목(534)은 상기 제1 공란(536)에 해당하는 제2 공란(537)으로 자동으로 배치되는 것을 특징으로 한다.In addition, on the problem solving interface 530 , a problem item 531 presented to the learner, a problem sheet 532 consisting of a plurality of second objects 533 and a preference item 534 , and a plurality of first blanks 536 . ) and a second blank 537, an answer sheet 535 and a confirmation button 512 are disposed, and the second object 533 is provided on the left side of the symbol item 534, so that the learner can use the hand model The second object 533 gripped by the learner is seated in the first blank 536 , and a second blank 537 corresponding to the first blank 536 is formed so as to be gripped using 501 . ), a preference item 534 corresponding to the second object 533 is disposed, and the learner grips the second object 533 provided on the left side of the preference item 534 to obtain a first blank 536 . When seated in , the symbol item 534 corresponding to the second object 533 is automatically arranged as the second blank 537 corresponding to the first blank 536 .

또한, 상기 답안지(535)는 상기 학습자가 각각의 기호 항목(534)을 다수의 제2 공란(537)에 수식에 맞게 배치시킨 후, 확인 버튼(538)을 클릭함으로써, 상기 점수 산출부(350)로 제출되고, 상기 점수 산출부(350)는 상기 학습자에 의해 입력된 답안지(535)와 해당 정답지를 비교하여, 상기 답안지(535)와 해당 정답지가 일치하는 경우, 상기 학습자에게 일정한 점수를 부여하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the answer sheet 535, the learner places each preference item 534 in the plurality of second blanks 537 according to the formula, and then clicks the confirmation button 538, so that the score calculation unit 350 ), and the score calculation unit 350 compares the answer sheet 535 input by the learner with the corresponding correct answer sheet, and when the answer sheet 535 and the corresponding correct answer sheet match, gives a certain score to the learner characterized in that

본 발명에 의한 가상현실 기반의 투약간호 자율실습 장치에서는 학습자가 동작 인식이 가능한 가상현실 투약간호 프로그램 및 가상현실 기기를 통해 투약간호 실습 순서를 상기 학습자의 손을 사용하여 체계적으로 직접 학습할 수 있고, 상기 학습자가 360도 가상현실 실습화면을 통해 실습실 또는 임상 환경과 유사한 가상공간에서 가상 환자의 팔에 주사를 놓는 과정을 실시간으로 반복 실습할 수 있어, 실습교육의 효과를 증대시킬 수 있는 효과가 있다. In the virtual reality-based self-dosing nursing practice apparatus according to the present invention, the learner can systematically directly learn the dosing nursing practice sequence using the learner's hands through the virtual reality dosing nursing program and virtual reality device that can recognize motion, , the learner can repeat the process of injecting an injection into a virtual patient's arm in real time in a virtual space similar to a laboratory or clinical environment through a 360-degree virtual reality practice screen, thereby increasing the effectiveness of practical education have.

또한, 본 발명에 의한 가상현실 기반의 투약간호 자율실습 장치에서는 투약간호 관련 이론 문제를 반복적으로 풀어봄으로써, 문제 해결 능력을 향상시킬 수 있고, 360도 가상현실 실습화면을 통해 학습자의 실습실 또는 임상 환경을 재현한 익숙한 환경에서 투약 간호 실습 과정을 체계적으로 학습할 수 있어, 현시대 학습자들의 요구를 충분히 반영할 수 있는 효과가 있다.In addition, in the virtual reality-based self-dosing nursing practice device according to the present invention, problem-solving ability can be improved by repeatedly solving the theoretical problems related to dosing nursing, and the learner's practice room or clinical practice screen through the 360-degree virtual reality practice screen It is possible to systematically learn the medication nursing practice process in a familiar environment that reproduces the environment, which has the effect of sufficiently reflecting the needs of today's learners.

도 1은 본 발명에 의한 가상현실 기반의 투약간호 자율실습 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 의한 가상현실 기반의 투약간호 자율실습 장치에서 가상현실 투약간호 프로그램의 구성도이다.
도 3은 본 발명에 의한 가상현실 기반의 투약간호 자율실습 장치에서 360도 가상현실 실습화면의 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 위젯 인터페이스를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 실습 항목 인터페이스를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 투약간호 실습화면을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 문제 해결 인터페이스를 설명하기 위한 도면이다.1 is a block diagram of a virtual reality-based self-dosing nursing practice apparatus according to the present invention.
2 is a block diagram of a virtual reality dosing nursing program in the virtual reality-based self-dosing nursing practice apparatus according to the present invention.
3 is a view for explaining the arrangement of a 360-degree virtual reality practice screen in the virtual reality-based self-administration nursing practice apparatus according to the present invention.
4 is a diagram for describing a widget interface.
5 is a diagram for explaining a practice item interface.
6 is a view for explaining the dosing nursing practice screen.
7 is a diagram for explaining a problem solving interface.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings in order to describe in detail enough that a person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement the technical idea of the present invention.

그러나, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로 이에 의해 본 발명의 권리범위가 축소되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.However, the following examples are merely examples to help the understanding of the present invention, thereby not reducing or limiting the scope of the present invention. In addition, the present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein.

도 1은 본 발명에 의한 가상현실 기반의 투약간호 자율실습 장치(100)의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 의한 가상현실 기반의 투약간호 자율실습 장치(100)에서 가상현실 투약간호 프로그램(300)의 구성도이다.1 is a block diagram of a virtual reality-based self-dosing nursing practice apparatus 100 according to the present invention, and FIG. 2 is a virtual reality dosing nursing program ( 300) is the configuration diagram.

도 3은 본 발명에 의한 가상현실 기반의 투약간호 자율실습 장치(100)에서 360도 가상현실 실습화면(500)의 배치를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 위젯 인터페이스(505)를 설명하기 위한 도면이다. 3 is a diagram for explaining the arrangement of a 360-degree virtual reality practice screen 500 in the virtual reality-based self-medication practice apparatus 100 according to the present invention, and FIG. 4 is a diagram for explaining the widget interface 505 It is a drawing.

도 5는 실습 항목 인터페이스(510)를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 투약간호 실습화면(520)을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 문제 해결 인터페이스(530)를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 5 is a diagram for explaining the practice item interface 510 , FIG. 6 is a diagram for explaining the dosing nursing practice screen 520 , and FIG. 7 is a diagram for explaining the problem solving interface 530 .

본 발명에 의한 가상현실 기반의 투약간호 자율실습 장치(100)는 실습실 또는 임상 환경을 촬영한 영상을 배경으로 학습자가 동작 인식을 통해 자신의 손으로 투약간호 과정을 직접 실습할 수 있도록 구성된다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 가상현실 기반의 투약간호 자율실습 장치(100)는 메인 컴퓨터(200), 가상현실 기기(600), 립 모션(Leap Motion)(700) 및 위치감지 센서(800)를 포함하여 구성된다. The virtual reality-based self-dosing nursing practice apparatus 100 according to the present invention is configured so that the learner can directly practice the dosing nursing process with his/her own hands through motion recognition against the background of an image taken in a practice room or clinical environment. Referring to Figure 1, the virtual reality-based self-dosing nursing practice apparatus 100 according to the present invention is a main computer 200, a virtual reality device 600, a Leap Motion 700 and a position detection sensor ( 800) is included.

먼저, 메인 컴퓨터(200)에는 가상현실 투약간호 프로그램(300)이 설치된다.First, the virtual reality dosing nursing program 300 is installed in the main computer 200 .

그리고, 가상현실 기기(600)는 학습자의 안면에 장착되어, 가상현실 투약간호 프로그램(300)에 의해 출력되는 데이터를 학습자에게 디스플레이한다. And, the virtual reality device 600 is mounted on the learner's face, and displays the data output by the virtual reality dosing nursing program 300 to the learner.

그리고, 립 모션(700)은 가상현실 기기(600)의 전방에 장착되어, 립 모션(700)의 일측에 설치된 적외선 카메라(710)(미도시)를 통해 학습자의 손동작을 감지한다. 그리고, 립 모션(700)에 의해 감지된 손동작 데이터는 메인 컴퓨터(200)로 전송된다. And, the lip motion 700 is mounted on the front of the virtual reality device 600 and detects the learner's hand gestures through an infrared camera 710 (not shown) installed on one side of the lip motion 700 . Then, the hand motion data detected by the lip motion 700 is transmitted to the main computer 200 .

그리고, 위치감지 센서(800)는 메인 컴퓨터(200)의 일측에 구비되어, 학습자의 머리 위치를 감지한다. 그리고, 위치감지 센서(800)에 의해 감지된 머리 위치 데이터는 메인 컴퓨터(200)로 전송된다. 이때, 머리 위치 데이터는 학습자의 머리 위치를 3차원 공간 좌표 (x, y, z)로 나타낸 것을 의미한다. In addition, the position sensor 800 is provided on one side of the main computer 200 to detect the position of the learner's head. Then, the head position data detected by the position detection sensor 800 is transmitted to the main computer (200). In this case, the head position data means that the learner's head position is expressed in three-dimensional spatial coordinates (x, y, z).

그리고, 메인 컴퓨터(200)와 립 모션(700)은 USB 통신 포터 케이블로 연결되고, 메인 컴퓨터(200)와 가상현실 기기(600), 메인 컴퓨터(200)와 위치감지 센서(800)는 각각 디스플레이 포트(DP, Display Port) 케이블로 연결된다.In addition, the main computer 200 and the lip motion 700 are connected by a USB communication port cable, and the main computer 200 and the virtual reality device 600, the main computer 200 and the position detection sensor 800 are displayed respectively. It is connected with a port (DP, Display Port) cable.

도 2를 참조하면, 가상현실 투약간호 프로그램(300)은 데이터베이스부(310), 수신부(320), 데이터 처리부(330), 출력부(340), 점수 산출부(350) 및 송신부(360)를 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 2 , the virtual reality dosing nursing program 300 includes a database unit 310 , a receiving unit 320 , a data processing unit 330 , an output unit 340 , a score calculating unit 350 and a transmitting unit 360 . consists of including

먼저, 데이터베이스부(310)에는 투약간호 과정에 대한 360도 가상현실 실습화면(500) 및 정답지가 다수 저장된다. 이때, 정답지는 360도 가상현실 실습화면(500)에서 제시된 문제에 대한 정확한 해답지를 의미한다.First, the database unit 310 stores a number of 360-degree virtual reality practice screens 500 and answer sheets for the medication nursing process. At this time, the correct answer sheet means the correct answer sheet to the problem presented on the 360-degree virtual reality practice screen 500 .

그리고, 수신부(320)는 립 모션(700)에 의해 감지된 손동작 데이터 및 위치감지 센서(800)에 의해 감지된 머리 위치 데이터를 수신한다. In addition, the receiver 320 receives the hand motion data detected by the lip motion 700 and the head position data detected by the position detection sensor 800 .

그리고, 데이터 처리부(330)는 수신부(320)에 의해 수신된 손동작 데이터 및 머리 위치 데이터를 처리한다.Then, the data processing unit 330 processes the hand motion data and the head position data received by the receiving unit 320 .

그리고, 출력부(340)는 데이터 처리부(330)에 의해 처리된 손동작 처리 데이터 및 머리 위치 처리 데이터를 360도 가상현실 실습화면(500)에 출력한다. Then, the output unit 340 outputs the hand gesture processing data and the head position processing data processed by the data processing unit 330 to the 360-degree virtual reality practice screen 500 .

그리고, 점수 산출부(350)는 360도 가상현실 실습화면(500)에서 제시된 문제에 대해 학습자가 입력한 데이터를 분석하여, 학습자의 점수를 산출한다. Then, the score calculation unit 350 analyzes the data input by the learner for the problem presented on the 360-degree virtual reality practice screen 500 to calculate the learner's score.

그리고, 송신부(360)는 출력부(340)에 의해 출력된 출력 데이터 및 점수 산출부(350)에 의해 산출된 학습자의 점수 데이터를 가상현실 기기(600)로 전송한다.Then, the transmitter 360 transmits the output data output by the output part 340 and the learner's score data calculated by the score calculator 350 to the virtual reality device 600 .

도 3 내지 도 7을 참조하면, 360도 가상현실 실습화면(500)은 실습 항목(511)들을 랜덤으로 배열하여, 학습자가 실습 항목(511)을 순서에 맞게 체크하도록 하는 실습 항목 인터페이스(510), 학습자가 가상 환자의 팔에 주사기를 삽입하는 과정을 실습하기 위한 투약간호 실습화면(520), 기호 항목(534)들을 랜덤으로 배열하여, 상기 학습자가 기호 항목(534)을 수식에 맞게 입력하도록 하는 문제 해결 인터페이스(530) 및 실습 항목(511)을 가상현실에서 실시간으로 실습하기 위한 가상현실 화면(540)(미도시)을 포함하여 구성된다.3 to 7, the 360-degree virtual reality practice screen 500 randomly arranges the practice items 511, so that the learner checks the practice items 511 in order. The practice item interface 510 , by randomly arranging the dosing nursing practice screen 520 and symbol items 534 for the learner to practice the process of inserting a syringe into the virtual patient's arm, so that the learner enters the symbol item 534 according to the formula It is configured to include a virtual reality screen 540 (not shown) for practicing the problem solving interface 530 and the practice item 511 in real time in virtual reality.

도 3을 참조하면, 360도 가상현실 실습화면(500)은 학습자의 머리의 움직임에 따라 360도로 회전 가능한 3차원 가상공간으로 표시되고, 360도 가상현실 실습화면(500) 상에는 핸드 모델(501), 앵커(502)(Anchor), 제1 오브젝트(503), 위젯 인터페이스(505)(Widget Interface) 및 다수의 물품 오브젝트가 배치된다.3, the 360-degree virtual reality practice screen 500 is displayed as a three-dimensional virtual space that can be rotated 360 degrees according to the movement of the learner's head, and a hand model 501 on the 360-degree virtual reality practice screen 500 , an anchor 502 (Anchor), a first object 503 , a widget interface 505 (Widget Interface) and a plurality of article objects are disposed.

먼저, 핸드 모델(501)은 학습자의 손을 3D 모델로 형상화한 것으로, 학습자의 손동작에 맞게 실시간으로 움직일 수 있도록 형성된다.First, the hand model 501 is a shape of a learner's hand as a 3D model, and is formed to move in real time according to the learner's hand motion.

그리고, 앵커(502)는 손바닥이 보이도록 핸드 모델(501)이 펼쳐지는 경우, 핸드 모델(501)의 일측에 생성되고, 손바닥이 보이지 않도록 핸드 모델(501)이 뒤집히는 경우, 사라지도록 형성된다. 이때, 앵커(502)는 직육면체의 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the anchor 502 is formed on one side of the hand model 501 when the hand model 501 is unfolded so that the palm is visible, and disappears when the hand model 501 is turned over so that the palm is not visible. At this time, the anchor 502 is preferably formed in the shape of a rectangular parallelepiped.

그리고, 제1 오브젝트(503)는 앵커(502)의 내부에 안착되어, 학습자가 핸드 모델(501)을 이용하여 파지 가능하도록 형성된다. Then, the first object 503 is seated inside the anchor 502 so that the learner can grip it using the hand model 501 .

도 4를 참조하면, 위젯 인터페이스(505)는 학습자가 앵커(502)의 내부에 안착된 제1 오브젝트(503)를 파지하여, 앵커(502)의 외부로 이동시킨 경우, 제1 오브젝트(503)의 상단에 활성화되고, 학습자가 앵커(502)의 외부에 배치된 제1 오브젝트(503)를 파지하여, 앵커(502)의 내측에 안착시키는 경우, 사라지는 인터페이스이다.Referring to FIG. 4 , in the widget interface 505 , when the learner grips the first object 503 seated inside the anchor 502 and moves it to the outside of the anchor 502 , the first object 503 . It is an interface that is activated at the top of and disappears when the learner grips the first object 503 disposed outside the anchor 502 and settles it inside the anchor 502 .

그리고, 물품 오브젝트는 투약간호 과정에 필요한 물품을 3D 모델로 형상화하여 나타낸 것이다.In addition, the article object is a 3D model of the article required for the medication and nursing process.

도 4를 참조하면, 위젯 인터페이스(505)는 일시 정지 아이콘(506), 과정 재시작 아이콘(507), 처음으로 아이콘(508) 및 볼륨 조절부(509)를 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 4 , the widget interface 505 includes a pause icon 506 , a process restart icon 507 , a first icon 508 , and a volume control unit 509 .

먼저, 학습자가 일시 정지 아이콘(506)을 클릭하면, 실시간으로 실습 과정이 진행 중인 360도 가상현실 실습화면(500)이 일시 정지된다. 그리고, 학습자가 과정 재시작 아이콘(507)을 클릭하면, 360도 가상현실 실습화면(500)이 처음부터 다시 시작된다. 그리고, 학습자가 처음으로 아이콘(508)을 클릭하면, 360도 가상현실 실습화면(500)은 초기 360도 가상현실 실습화면(500)으로 돌아간다. 그리고, 학습자는 볼륨 조절부(509)를 통해, 360도 가상현실 실습화면(500)에서 생성되는 볼륨의 크기를 조절할 수 있다. First, when the learner clicks the pause icon 506, the 360-degree virtual reality practice screen 500 in which the practice process is in progress in real time is paused. Then, when the learner clicks the process restart icon 507, the 360-degree virtual reality practice screen 500 starts again from the beginning. And, when the learner clicks the icon 508 for the first time, the 360-degree virtual reality practice screen 500 returns to the initial 360-degree virtual reality practice screen 500 . In addition, the learner can adjust the size of the volume generated on the 360-degree virtual reality practice screen 500 through the volume control unit 509 .

도 5를 참조하면, 실습 항목 인터페이스(510) 상에는 다수의 실습 항목(511)이 랜덤으로 배열되고, 다수의 항목의 우측에는 확인 버튼(512)이 구비된다. Referring to FIG. 5 , a plurality of practice items 511 are randomly arranged on the practice item interface 510 , and a confirmation button 512 is provided to the right of the plurality of items.

학습자는 핸드 모델(501)을 이용하여 랜덤으로 배열된 다수의 실습 항목(511)을 순서대로 체크하고, 확인 버튼(512)을 클릭한다. The learner sequentially checks a plurality of randomly arranged practice items 511 using the hand model 501 and clicks the confirmation button 512 .

점수 산출부(350)는 학습자에 의해 입력된 답안지와 해당 정답지를 비교하여, 답안지와 해당 정답지가 일치하는 경우, 학습자에게 일정한 점수를 부여한다.The score calculation unit 350 compares the answer sheet input by the learner with the corresponding correct answer sheet, and when the answer sheet and the corresponding correct answer sheet match, gives a certain score to the learner.

도 6을 참조하면, 투약간호 실습화면(520) 상에는 환자의 팔 및 주사기를 각각 3D 모델로 형상화한 팔 모델(521) 및 주사기 프로젝트(522)가 배치된다. 그리고, 주사기 프로젝트(522)는 팔 모델(521)의 내측으로 삽입되는 주삿바늘(523)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 6 , an arm model 521 and an injector project 522 in which a patient's arm and a syringe are each shaped as a 3D model are disposed on the dosing nursing practice screen 520 . And, the syringe project 522 is configured to include an injection needle 523 that is inserted into the arm model (521).

그리고, 팔 모델(521)의 외부 일측에는 주사기 프로젝트(522)의 주삿바늘(523)이 삽입되는 제1 트리거(524)가 표시되고, 팔 모델(521)의 내부 일측에는 주사기 프로젝트(522)의 주삿바늘(523)의 말단이 도달하는 제2 트리거(525)가 표시된다. 이때, 제1 트리거(524) 및 제2 트리거(525)는 각각 사전에 설정된 일정 범위의 허용 영역을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.And, on the outer side of the arm model 521, the first trigger 524 into which the injection needle 523 of the syringe project 522 is inserted is displayed, and on the inside side of the arm model 521, the syringe project 522 of A second trigger 525 to which the distal end of the injection needle 523 arrives is displayed. At this time, it is preferable that the first trigger 524 and the second trigger 525 are formed to have an allowable area of a predetermined range, respectively.

주사기 프로젝트(522)의 주삿바늘(523)이 핸드 모델(501)에 의해 제1 트리거(524)의 허용 영역 내에 삽입되는 경우, 주삿바늘(523)의 삽입 지점에 제1 포인트(526)가 생성된다. When the needle 523 of the syringe project 522 is inserted within the allowable area of the first trigger 524 by the hand model 501, a first point 526 is created at the insertion point of the needle 523 do.

그리고, 주사기 프로젝트(522)의 주삿바늘(523)의 말단이 핸드 모델(501)에 의해 제2 트리거(525)의 허용 영역에 도달하는 경우, 상기 주삿바늘(523)의 도달 지점에 제2 포인트(527)가 생성된다. And, when the distal end of the injection needle 523 of the syringe project 522 reaches the allowable area of the second trigger 525 by the hand model 501, the second point at the arrival point of the injection needle 523 (527) is generated.

그리고, 점수 산출부(350)는 제1 포인트(526) 및 제2 포인트(527)를 기초로 주사기 프로젝트(522)의 삽입 각도를 계산한다. 그리고, 점수 산출부(350)는 점수 산출부(350)에 의해 계산된 주사기 프로젝트(522)의 삽입 각도가 기준 각도의 범위 내에 속하는 경우, 투약간호 실습을 수행한 학습자를 합격으로 판정하고, 상기 학습자에게 일정한 점수를 부여한다. Then, the score calculator 350 calculates the insertion angle of the syringe project 522 based on the first point 526 and the second point 527 . And, when the insertion angle of the injector project 522 calculated by the score calculation unit 350 falls within the range of the reference angle, the score calculation unit 350 determines the learner who has performed the dosing nursing practice as pass, and the Give students a certain score.

예를 들어서, 주사기 프로젝트(522)의 삽입 각도가 29°, 기준 각도의 범위가 28~32°인 경우, 점수 산출부(350)는 학습자를 합격으로 판정하고, 상기 학습자에게 일정한 점수를 부여할 수 있다. For example, when the insertion angle of the syringe project 522 is 29° and the range of the reference angle is 28 to 32°, the score calculation unit 350 determines the learner as a pass, and gives a certain score to the learner. can

도 7을 참조하면, 문제 해결 인터페이스(530)의 상부에는 학습자에게 제시되는 문제 항목(531)이 배치되고, 문제 해결 인터페이스(530)의 좌측에는 다수의 제2 오브젝트(533) 및 기호 항목(534)으로 구성된 문제지(532)가 배치되고, 상기 문제 지(532)의 우측에는 다수의 제1 공란(536) 및 제2 공란(537)으로 구성된 답안지(535)가 배치된다. 그리고, 상기 문제지(532)의 하단에는 확인 버튼(538)이 구비된다. Referring to FIG. 7 , a problem item 531 presented to the learner is disposed above the problem solving interface 530 , and a plurality of second objects 533 and a symbol item 534 are disposed on the left side of the problem solving interface 530 . ) is arranged, and an answer sheet 535 composed of a plurality of first blanks 536 and second blanks 537 is arranged on the right side of the problem sheet 532 . In addition, a confirmation button 538 is provided at the lower end of the question paper 532 .

이때, 제2 오브젝트(533)는 기호 항목(534)의 좌측에 구비되어, 학습자가 핸드 모델(501)을 이용하여 파지 가능하도록 형성된다. 그리고, 제1 공란(536)에는 제2 오브젝트(533)가 안착되고, 제2 공란(537)에는 제2 오브젝트(533)에 해당하는 기호 항목(534)이 배치된다.In this case, the second object 533 is provided on the left side of the preference item 534 and is formed so that the learner can grip it using the hand model 501 . In addition, the second object 533 is seated in the first blank 536 , and the symbol item 534 corresponding to the second object 533 is disposed in the second blank 537 .

학습자가 기호 항목(534)의 좌측에 구비된 제2 오브젝트(533)를 파지하여, 제1 공란(536)에 안착시키는 경우, 상기 제2 오브젝트(533)에 해당하는 기호 항목(534)은 상기 제1 공란(536)에 해당하는 제2 공란(537)으로 자동으로 배치된다.When the learner grips the second object 533 provided on the left side of the preference item 534 and places it in the first blank 536, the preference item 534 corresponding to the second object 533 is It is automatically placed as the second blank 537 corresponding to the first blank 536 .

학습자는 각각의 기호 항목(534)을 다수의 공란에 수식에 맞게 배치시킨 후, 확인 버튼(538)을 클릭한다. 그 이후, 학습자에 의해 입력된 답안지(535)는 점수 산출부(350)로 제출된다.After arranging each symbol item 534 according to the formula in a plurality of blanks, the learner clicks the OK button 538 . After that, the answer sheet 535 input by the learner is submitted to the score calculation unit 350 .

점수 산출부(350)는 학습자에 의해 입력된 답안지(535)와 해당 정답지를 비교하여, 답안지(535)와 해당 정답지가 일치하는 경우, 학습자에게 일정한 점수를 부여한다.The score calculation unit 350 compares the answer sheet 535 input by the learner with the corresponding correct answer sheet, and when the answer sheet 535 and the corresponding correct answer sheet match, a predetermined score is given to the learner.

본 발명에 의한 가상현실 기반의 투약간호 자율실습 장치(100)에서는 학습자가 동작 인식이 가능한 가상현실 투약간호 프로그램(300) 및 가상현실 기기(600)를 통해 투약간호 실습 순서를 상기 학습자의 손을 사용하여 체계적으로 직접 학습할 수 있고, 상기 학습자가 360도 가상현실 실습화면(500)을 통해 실습실 또는 임상 환경과 유사한 가상공간에서 가상 환자의 팔에 주사를 놓는 과정을 실시간으로 반복 실습할 수 있어, 실습교육의 효과를 증대시킬 수 있는 효과가 있다. In the virtual reality-based self-dosing nursing practice apparatus 100 according to the present invention, the learner holds the learner's hand through the virtual reality dosing nursing program 300 and the virtual reality device 600 in which the learner can recognize motion. It is possible to learn systematically and directly using , it has the effect of increasing the effectiveness of practical education.

또한, 본 발명에 의한 가상현실 기반의 투약간호 자율실습 장치(100)에서는 투약간호 관련 이론 문제를 반복적으로 풀어봄으로써, 문제 해결 능력을 향상시킬 수 있고, 360도 가상현실 실습화면(500)을 통해 학습자의 실습실 또는 임상 환경을 재현한 익숙한 환경에서 투약 간호 실습 과정을 체계적으로 학습할 수 있어, 현시대 학습자들의 요구를 충분히 반영할 수 있는 효과가 있다.In addition, in the virtual reality-based self-dosing nursing practice apparatus 100 according to the present invention, problem solving ability can be improved by repeatedly solving the theoretical problems related to dosing nursing, and the 360-degree virtual reality practice screen 500 is displayed. Through this, it is possible to systematically learn the nursing practice process in a familiar environment that reproduces the learner's practice room or clinical environment.

이상과 같이 본 발명은 가상현실 기반의 투약간호 자율실습 장치(100)를 제공하고자 하는 것을 주요한 기술적 사상으로 하고 있으며, 도면을 참고하여 상술한 실시예는 단지 하나의 실시예에 불과하고, 본 발명의 진정한 권리 범위는 특허 청구범위를 기준으로 하되, 다양하게 존재할 수 있는 균등한 실시예에도 미친다 할 것이다.As described above, the present invention has a main technical idea to provide a virtual reality-based self-dosing nursing practice apparatus 100, and the embodiment described above with reference to the drawings is only one embodiment, and the present invention The true scope of rights is based on the claims, but will also extend to equivalent embodiments that may exist in various ways.

100: 가상현실 기반의 투약간호 자율실습 장치
200: 메인 컴퓨터 300: 가상현실 투약간호 프로그램
310: 데이터베이스부 320: 수신부
330: 데이터 처리부 340: 출력부
350: 점수 산출부 360: 송신부
500: 360도 가상현실 실습화면 501: 핸드 모델
502: 앵커 503: 제1 오브젝트
505: 위젯 인터페이스 506: 일시 정지 아이콘
507: 과정 재시작 아이콘 508: 처음으로 아이콘
509: 볼륨 조절부 510: 실습 항목 인터페이스
511: 실습 항목 512: 확인 버튼
520: 투약간호 실습화면 521: 팔 모델
522: 주사기 프로젝트 523: 주삿바늘
524: 제1 트리거 525: 제2 트리거
526: 제1 포인트 527: 제2 포인트
530: 문제 해결 인터페이스 531: 문제 항목
532: 문제지 533: 제2 오브젝트
534: 기호 항목 535: 답안지
536: 제1 공란 537: 제2 공란
538: 확인 버튼 540: 가상현실 화면
600: 가상현실 기기 700: 립 모션
710: 적외선 카메라 800: 위치감지 센서100: Virtual reality-based self-administration nursing practice device
200: main computer 300: virtual reality dosing nursing program
310: database unit 320: receiving unit
330: data processing unit 340: output unit
350: score calculator 360: transmitter
500: 360 degree virtual reality practice screen 501: hand model
502: anchor 503: first object
505: widget interface 506: pause icon
507: process restart icon 508: first icon
509: volume control unit 510: practice item interface
511: Practice Item 512: OK Button
520: dosing nursing practice screen 521: arm model
522: Syringe Project 523: Syringe Needle
524: first trigger 525: second trigger
526: first point 527: second point
530: troubleshooting interface 531: problem item
532: question paper 533: second object
534: symbol item 535: answer sheet
536: first space 537: second space
538: OK button 540: Virtual reality screen
600: virtual reality device 700: lip motion
710: infrared camera 800: position sensor

Claims (6)

실습실 또는 임상 환경을 촬영한 영상을 배경으로 학습자가 동작 인식을 통해 상기 학습자의 손으로 투약간호 과정을 직접 실습할 수 있도록 구성된 가상현실 기반의 투약간호 자율실습 장치(100)에 있어서,
상기 가상현실 기반의 투약간호 자율실습 장치(100)는
가상현실 투약간호 프로그램(300)이 설치되는 메인 컴퓨터(200);
상기 학습자의 안면에 장착되어, 상기 가상현실 투약간호 프로그램(300)에 의해 출력되는 데이터를 상기 학습자에게 디스플레이하는 가상현실 기기(600);
상기 가상현실 기기(600)의 전방에 장착되어, 적외선 카메라(710)를 통해 상기 학습자의 손동작을 감지하는 립 모션(Leap Motion)(700); 및
상기 메인 컴퓨터(200)의 일측에 구비되어, 상기 학습자의 머리 위치를 감지하는 위치감지 센서(800);를 포함하고,
상기 가상현실 투약간호 프로그램(300)은
투약간호 과정에 대한 360도 가상현실 실습화면(500) 및 다수의 정답지가 저장되는 데이터베이스부(310);
상기 립 모션(700)에 의해 감지된 손동작 데이터 및 상기 위치감지 센서(800)에 의해 감지된 머리 위치 데이터를 수신하는 수신부(320);
상기 수신부(320)에 의해 수신된 상기 손동작 데이터 및 머리 위치 데이터를 처리하는 데이터 처리부(330);
상기 데이터 처리부(330)에 의해 처리된 손동작 처리 데이터 및 머리 위치 처리 데이터를 상기 360도 가상현실 실습화면(500)에 출력하는 출력부(340);
상기 360도 가상현실 실습화면(500)에서 제시된 문제에 대해 상기 학습자가 입력한 데이터를 분석하여, 상기 학습자의 점수를 산출하는 점수 산출부(350); 및
상기 출력부(340)에 의해 출력된 출력 데이터 및 상기 점수 산출부(350)에 의해 산출된 학습자의 점수 데이터를 상기 가상현실 기기(600)로 전송하는 송신부(360);를 포함하고,
상기 360도 가상현실 실습화면(500)은
실습 항목(511)들을 랜덤으로 배열하여, 상기 학습자가 실습 항목(511)을 순서에 맞게 체크하도록 하는 실습 항목 인터페이스(510);
상기 학습자가 가상 환자의 팔에 주사기를 삽입하는 과정을 실습하기 위한 투약간호 실습화면(520);
기호 항목(534)들을 랜덤으로 배열하여, 상기 학습자가 기호 항목(534)을 수식에 맞게 입력하도록 하는 문제 해결 인터페이스(530); 및
상기 실습 항목(511)을 가상현실에서 실시간으로 실습하기 위한 가상현실 화면(540);을 포함하고,
상기 360도 가상현실 실습화면(500)은
상기 학습자의 머리의 움직임에 따라 360도로 회전 가능한 3차원 가상공간으로 표시되고,
상기 360도 가상현실 실습화면(500) 상에는
상기 학습자의 손을 3D 모델로 형상화하여, 상기 학습자의 손동작에 맞게 실시간으로 움직이는 핸드 모델(501);
손바닥이 보이도록 상기 핸드 모델(501)이 펼쳐지는 경우, 상기 핸드 모델(501)의 일측에 생성되고, 손바닥이 보이지 않도록 상기 핸드 모델(501)이 뒤집히는 경우, 사라지도록 형성되는 앵커(502);
상기 앵커(502)의 내부에 안착되어, 상기 학습자가 상기 핸드 모델(501)을 이용하여 파지 가능하도록 형성되는 제1 오브젝트(503);
상기 학습자가 상기 앵커(502)의 내부에 안착된 상기 제1 오브젝트(503)를 파지하여, 상기 앵커(502)의 외부로 이동시킨 경우, 상기 제1 오브젝트(503)의 상단에 활성화되고, 상기 학습자가 상기 앵커(502)의 외부에 배치된 상기 제1 오브젝트(503)를 파지하여, 상기 앵커(502)의 내측에 안착시키는 경우, 사라지는 위젯 인터페이스(505); 및
투약간호 과정에 필요한 물품을 3D 모델로 형상화한 다수의 물품 오브젝트;가 배치되는 것을 특징으로 하는 가상현실 기반의 투약간호 자율실습 장치.In the virtual reality-based self-dosing nursing practice apparatus 100 configured so that the learner can directly practice the dosing nursing process with the learner's hand through motion recognition against the background of an image taken in a practice room or clinical environment,
The virtual reality-based self-medication nursing practice device 100 is
The main computer 200 in which the virtual reality medication nursing program 300 is installed;
a virtual reality device (600) mounted on the learner's face and displaying data output by the virtual reality medication nursing program (300) to the learner;
a lip motion 700 mounted on the front of the virtual reality device 600 to detect the learner's hand motion through an infrared camera 710; and
It is provided on one side of the main computer 200, the position detection sensor 800 for detecting the position of the learner's head; includes;
The virtual reality dosing nursing program 300 is
a database unit 310 in which a 360-degree virtual reality practice screen 500 and a plurality of correct answers for the medication nursing process are stored;
a receiving unit 320 for receiving hand motion data sensed by the lip motion 700 and head position data sensed by the position detecting sensor 800;
a data processing unit 330 for processing the hand motion data and head position data received by the receiving unit 320;
an output unit 340 for outputting hand gesture processing data and head position processing data processed by the data processing unit 330 to the 360-degree virtual reality practice screen 500;
a score calculator 350 for calculating the learner's score by analyzing the data input by the learner for the problem presented on the 360-degree virtual reality practice screen 500; and
a transmitter 360 for transmitting the output data output by the output unit 340 and the learner's score data calculated by the score calculating unit 350 to the virtual reality device 600;
The 360 degree virtual reality practice screen 500 is
a practice item interface 510 that randomly arranges the practice items 511 so that the learner checks the practice items 511 in order;
Dosing nursing practice screen 520 for the learner to practice the process of inserting a syringe into the virtual patient's arm;
a problem solving interface 530 for randomly arranging the preference items 534 so that the learner can input the preference items 534 according to a formula; and
and a virtual reality screen 540 for practicing the practice item 511 in real time in virtual reality;
The 360 degree virtual reality practice screen 500 is
It is displayed as a three-dimensional virtual space that can be rotated 360 degrees according to the movement of the learner's head,
On the 360 degree virtual reality practice screen 500,
a hand model 501 that shapes the learner's hand as a 3D model and moves in real time according to the learner's hand gesture;
An anchor 502 that is generated on one side of the hand model 501 when the hand model 501 is unfolded so that the palm is visible, and disappears when the hand model 501 is turned over so that the palm is not visible;
a first object (503) seated inside the anchor (502) and formed so that the learner can grip it using the hand model (501);
When the learner grips the first object 503 seated inside the anchor 502 and moves it to the outside of the anchor 502, it is activated at the top of the first object 503, and the a widget interface (505) that disappears when a learner grips the first object (503) disposed outside the anchor (502) and places it inside the anchor (502); and
A virtual reality-based self-dosing nursing practice device, characterized in that; a plurality of object objects that are shaped as 3D models of articles required for the nursing care process are disposed. 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 위젯 인터페이스(505)는
실시간으로 실습 과정이 진행 중인 360도 가상현실 실습화면(500)을 일시 정지시키는 일시 정지 아이콘(506);
상기 360도 가상현실 실습화면(500)을 처음부터 다시 시작하도록 하는 과정 재시작 아이콘(507);
상기 360도 가상현실 실습화면(500)을 초기 화면으로 복귀시키는 처음으로 아이콘(508); 및
상기 360도 가상현실 실습화면(500)에서 출력되는 볼륨의 크기를 조절할 수 있는 볼륨 조절부(509);를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상현실 기반의 투약간호 자율실습 장치.The method of claim 1,
The widget interface 505 is
Pause icon 506 for temporarily pausing the 360-degree virtual reality practice screen 500 in which the practice process is in progress in real time;
a process restart icon 507 for restarting the 360-degree virtual reality practice screen 500 from the beginning;
a first icon 508 for returning the 360-degree virtual reality practice screen 500 to the initial screen; and
A virtual reality-based self-dosing nursing practice apparatus comprising a; a volume control unit (509) capable of adjusting the size of the volume output from the 360-degree virtual reality practice screen (500). 제 1항에 있어서,
상기 투약간호 실습화면(520) 상에는
환자의 팔 및 주사기를 각각 3D 모델로 형상화한 팔 모델(521) 및 주사기 프로젝트(522)가 배치되고,
상기 주사기 프로젝트(522)는
상기 팔 모델(521)의 내측으로 삽입되는 주삿바늘(523)을 포함하고,
상기 팔 모델(521)의 외부 일측에는
상기 주사기 프로젝트(522)의 주삿바늘(523)이 삽입되는 제1 트리거(524)가 표시되고,
상기 팔 모델(521)의 내부 일측에는
상기 주사기 프로젝트(522)의 주삿바늘(523)의 말단이 도달하는 제2 트리거(525)가 표시되고,
상기 제1 트리거(524) 및 제2 트리거(525)는
각각 사전에 설정된 일정 범위의 허용 영역을 갖도록 형성되고,
상기 주사기 프로젝트(522)의 주삿바늘(523)이 상기 핸드 모델(501)에 의해 제1 트리거(524)의 허용 영역 내에 삽입되는 경우, 상기 주삿바늘(523)의 삽입 지점에는 제1 포인트(526)가 생성되고,
상기 주사기 프로젝트(522)의 주삿바늘(523)의 말단이 핸드 모델(501)에 의해 제2 트리거(525)의 허용 영역에 도달하는 경우, 상기 주삿바늘(523)의 도달 지점에는 제2 포인트(527)가 생성되고,
상기 점수 산출부(350)는
상기 제1 포인트(526) 및 제2 포인트(527)를 기초로 상기 주사기 프로젝트(522)의 삽입 각도를 계산하고, 상기 주사기 프로젝트(522)의 삽입 각도가 사전에 설정된 기준 각도의 범위 내에 속하는 경우, 상기 학습자에게 일정한 점수를 부여하는 것을 특징으로 하는 가상현실 기반의 투약간호 자율실습 장치.The method of claim 1,
On the dosing nursing practice screen 520,
An arm model 521 and a syringe project 522 each shaped as a 3D model of the patient's arm and syringe are placed,
The syringe project 522 is
Including an injection needle 523 inserted into the inside of the arm model 521,
On the outer side of the arm model 521
The first trigger 524 into which the needle 523 of the syringe project 522 is inserted is displayed,
On one side of the inner side of the arm model 521
The second trigger 525 to which the distal end of the needle 523 of the syringe project 522 reaches is displayed,
The first trigger 524 and the second trigger 525 are
Each is formed to have an allowable area of a predetermined range,
When the needle 523 of the syringe project 522 is inserted into the allowable area of the first trigger 524 by the hand model 501, the insertion point of the needle 523 has a first point 526 ) is created,
When the distal end of the injection needle 523 of the syringe project 522 reaches the allowable area of the second trigger 525 by the hand model 501, the arrival point of the injection needle 523 has a second point ( 527) is generated,
The score calculation unit 350
The insertion angle of the injector project 522 is calculated based on the first point 526 and the second point 527 , and the insertion angle of the injector project 522 falls within a range of a preset reference angle. , Virtual reality-based self-dosing nursing practice apparatus, characterized in that a certain score is given to the learner. 제 1항에 있어서,
상기 문제 해결 인터페이스(530) 상에는
상기 학습자에게 제시되는 문제 항목(531)과, 다수의 제2 오브젝트(533) 및 기호 항목(534)으로 구성된 문제지(532), 다수의 제1 공란(536) 및 제2 공란(537)으로 구성된 답안지(535) 및 확인 버튼(512)이 배치되고,
상기 제2 오브젝트(533)는
상기 기호 항목(534)의 좌측에 구비되어, 상기 학습자가 상기 핸드 모델(501)을 이용하여 파지 가능하도록 형성되고,
상기 제1 공란(536)에는
상기 학습자가 파지한 제2 오브젝트(533)가 안착되고,
상기 제1 공란(536)에 해당하는 제2 공란(537)에는
상기 제2 오브젝트(533)에 해당하는 기호 항목(534)이 배치되고,
상기 학습자가 기호 항목(534)의 좌측에 구비된 제2 오브젝트(533)를 파지하여, 제1 공란(536)에 안착시키는 경우, 상기 제2 오브젝트(533)에 해당하는 기호 항목(534)은 상기 제1 공란(536)에 해당하는 제2 공란(537)으로 자동으로 배치되는 것을 특징으로 하는 가상현실 기반의 투약간호 자율실습 장치.The method of claim 1,
On the problem solving interface 530,
The problem item 531 presented to the learner, the problem sheet 532 composed of a plurality of second objects 533 and preference items 534, and a plurality of first spaces 536 and second blanks 537. An answer sheet 535 and a confirmation button 512 are disposed,
The second object 533 is
It is provided on the left side of the symbol item 534 and is formed so that the learner can grip it using the hand model 501,
In the first blank 536
The second object 533 gripped by the learner is seated,
In the second blank 537 corresponding to the first blank 536,
A symbol item 534 corresponding to the second object 533 is disposed,
When the learner grips the second object 533 provided on the left side of the preference item 534 and places it in the first blank 536, the preference item 534 corresponding to the second object 533 is A virtual reality-based self-dosing nursing practice apparatus, characterized in that it is automatically arranged as a second blank (537) corresponding to the first blank (536). 제 5항에 있어서,
상기 답안지(535)는
상기 학습자가 각각의 기호 항목(534)을 다수의 제2 공란(537)에 수식에 맞게 배치시킨 후, 확인 버튼(538)을 클릭함으로써, 상기 점수 산출부(350)로 제출되고,
상기 점수 산출부(350)는
상기 학습자에 의해 입력된 답안지(535)와 해당 정답지를 비교하여, 상기 답안지(535)와 해당 정답지가 일치하는 경우, 상기 학습자에게 일정한 점수를 부여하는 것을 특징으로 하는 가상현실 기반의 투약간호 자율실습 장치.6. The method of claim 5,
The answer sheet 535 is
After the learner arranges each preference item 534 in accordance with the formula in the plurality of second blanks 537, and clicks the confirmation button 538, it is submitted to the score calculation unit 350,
The score calculation unit 350
Comparing the answer sheet 535 input by the learner with the correct answer sheet, if the answer sheet 535 and the correct answer sheet match, a certain score is given to the learner. Device.
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