[发明专利]一种基于AR技术的多场景CPR护理教学实验系统

说明书

本发明公开了一种基于AR技术的多场景CPR护理教学实验系统；该实验系统包括传感模拟人、AR眼镜、无线网关和数据处理系统。传感模拟人用于采集护生的操作数据；AR眼镜用于向护生播放急救场景的背景声、教学影像、录制护生的操作时的声音和视频。数据处理系统中设置有相互独立的学生端口和教师端口；本发明通过在CPR学习、练习和考核中引入AR技术，使得护生能够通过全息影像学习CPR操作的细节，并在练习中实时观看操作要点，在练习的每个关键步骤结束后进行答题；还能够自动获取护生操作过程中的视频、音频以及具体操作数据，实现了护生CPR操作的自动评分，大大提高了护生的学习效率，并简化了教师的工作。

技术领域

本发明属于护理教学领域，涉及一种基于AR技术的多场景CPR护理教学实验系统。

背景技术

美国心脏协会指南表示，心脏骤停患者生命结局的最重要决定因素之一是为医学生提供教育干预措施，医院及医学院校应该定期开展心肺复苏(Cardiopulmonaryresuscitation,CPR)教学或活动，防止医务人员及医学生心肺复苏相关知识与技能遗忘。世界各大护理院校将心肺复苏作为护理教学的重要内容。以往心肺复苏教学大多采用传统多媒体理论授课及高仿真模拟人技能教学模式，但其对学生的思维决策能力、自信心提高，知识和技能获得与保留等方面的教学效果有限。

北京大学公布的一种基于AR技术的心肺复苏自主培训考核系统，申请号为202110539208.0，申请公布号为CN113223389A，但该系统场景单一，并且不包含专业救护所必需的气道开放、人工呼吸等教学内容，不适用于作为护理专业学生的CPR教学及考核工具。中国人民解放军第三〇五医院公布的申请号为202110955787.7，申请公布号为CN113781857A的一种基于3D虚拟现实交互的急救培训考核系统，将救护者的动作采集，生成虚拟动画，同样无法以虚实结合的方式对CPR的人工呼吸和按压部分操作进行培训与考核。南昌彤坤科技有限公司公布的申请号为201910884709.5，申请公布号为CN1107518090A的一种基于虚拟现实技术的心肺复苏培训和考核系统，以虚拟现实技术增强操作沉浸感，但存在操作者无法看到自己的真实操作动作、后期无真实的操作视频记录可追溯等缺点。本发明克服了以往发明的弊端，根据护理专业学生的课程特点，实现CPR教学的信息化、无纸化。通过AR技术实现护理操作的虚实结合，在具有多场景沉浸感的同时实施专业的、标准的操作流程，更有利于护生对CPR技能的掌握。

发明内容

本发明针对现有发明的不足，提供了一种实现信息化教学方式的CPR护理教学实验系统，支持学生在不同场景中体验CPR的情境并进行操作、学习、考核，教师通过存档信息一键调取所有学生的成绩和操作数据。可增加各高校护理专业CPR教学的效率并提高护生学习的趣味性。

一种基于AR技术的多场景CPR护理教学实验系统，包括传感模拟人、AR眼镜、无线网关和数据处理系统。传感模拟人用于采集护生的操作数据；AR眼镜用于向护生播放急救场景的背景声、教学影像、录制护生的操作时的声音和视频。数据处理系统中设置有相互独立的学生端口和教师端口；护生通过登录学生端口自行查看成绩；教师通过登录教师端口调取所有护生的操作数据；无线网关用于实现AR眼镜与数据处理系统之间、传感模拟人与数据处理系统之间数据的传输。

所述的传感模型人包括人型主体，以及安装在人型主体上，用于检测操作数据的压力传感器、气流传感器、角度传感器和位移传感器。气流传感器记录呼气的次数、时长，计算气体量；角度传感器记录气道开放的角度；压力传感器记录按压的频率；位移传感器记录按压深度和回弹幅度。

数据处理系统内置有练习模式、学习模式和考核模式。