基于三维仿真的急救模拟方法、系统、服务器及存储介质与流程

本发明实施例涉及模拟仿真技术，尤其涉及一种基于三维仿真的急救模拟方法、系统、服务器及存储介质。

背景技术：

现实生活中，医护人员经常会遇到突发心梗、脑梗等突发病症的患者。在这个场景下，急救人员能否保持冷静的头脑、精准地判断和操作是急救能否成功的关键。而在医学教育的过程中，目前多采用虚拟场景去训练医护人员的急救技能和急救思维。

目前的急救情景化智能训练系统主要是通过多个投影投到一面大墙上，给操作者营造场景氛围，这种投影一般是二维的场景，无法给与操作者身临其境的真实感和体验，训练效果较差。

技术实现要素：

本发明提供一种基于三维仿真的急救模拟方法、系统、服务器及存储介质，以实现使操作人员感受到沉浸式的操作体验和提高训练效果。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于三维仿真的急救模拟方法，包括：

根据预设触发事件获取急救场景的第一显示数据；

根据第一显示数据对急救场景进行三维显示；

根据三维显示的急救场景启动训练道具的预设传感器以进行急救场景的急救模拟。

优选的，根据预设触发事件获取急救场景的第一显示数据包括：

通过预设仿真系统和预设触发事件获取预设数据库中急救场景的第一显示数据。

优选的，根据第一显示数据对急救场景进行三维显示包括：

将第一显示数据发送至显示设备；

判断显示设备是否接收到第一显示数据；

若显示设备已接收第一显示数据，则通过显示设备和第一显示数据对急救场景进行三维显示；

若显示设备未接收第一显示数据，则重新将第一显示数据发送至显示设备。

优选的，根据三维显示的急救场景启动训练道具的预设传感器以进行急救场景的急救模拟之后包括：

通过预设传感器接收操作人员的操作信息；

根据预设神经网络对操作信息进行分析，并生成分析结果；

根据分析结果对操作人员的急救操作进行评价。

优选的，通过预设传感器接收操作人员的操作信息包括：

通过红外传感器接收操作人员的按压位置信息；

通过压力传感器接收操作人员的按压受力信息；

通过气体流量传感器接收操作人员的吹气信息。

优选的，根据预设神经网络对操作信息进行分析，并生成分析结果包括：

分别将按压位置信息、按压受力信息和吹气信息输入至预设卷积神经网络训练模型进行分析，并生成分析结果。

优选的，根据分析结果对操作人员的操作进行评价的模拟训练包括：

若分析结果为操作正确，则操作人员的操作符合急救规范；

若分析结果为操作错误，则根据分析结果对操作人员的操作进行错误记录。

第二方面，本发明实施例还提供了一种基于三维仿真的急救模拟系统，包括：

获取模块，用于根据预设触发事件获取急救场景的第一显示数据；

显示模块，用于根据第一显示数据对急救场景进行三维显示；

模拟模块，用于根据三维显示的急救场景启动训练道具的预设传感器以进行急救场景的急救模拟。

第三方面，本发明实施例还提供了一种服务器，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现如上述实施例中任一项的基于三维仿真的急救模拟方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述实施例中任一的基于三维仿真的急救模拟方法。

本发明通过将急救场景的显示数据三维化，并通过三维立体设备的配合使用，解决了现有技术中由于医疗仿真训练采用二维场景，操作人员没有身临其境的真实感而导致训练效果较差的技术问题，实现了使操作人员感受到沉浸式的操作体验和提高训练效果的技术效果。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的基于三维仿真的急救模拟方法的流程图；

图2为本发明实施例二提供的基于三维仿真的急救模拟方法的流程图；

图3为本发明实施例三提供的基于三维仿真的急救模拟系统的结构示意图；

图4为本发明实施例四提供的一种服务器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

此外，术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种方向、动作、步骤或元件等，但这些方向、动作、步骤或元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个方向、动作、步骤或元件与另一个方向、动作、步骤或元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一显示数据称为第二显示数据，且类似地，可将第二显示数据称为第一显示数据。第一显示数据和第二显示数据两者都是显示数据，但其不是同一显示数据。术语“第一”、“第二”等而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的基于三维仿真的急救模拟方法的流程图，本实施例可适用于医疗场景仿真教学的情况，该方法可以由控制系统来执行，具体包括如下步骤：

步骤s110、根据预设触发事件获取急救场景的第一显示数据；

具体的，预设触发事件是指多种急救场景，如突发火灾和溺水等。举例来说，当预设触发事件是一老年人在路上突发心梗，倒在路上时，控制系统(这里的控制系统可以是带有fpga或cpu的控制模块，也可以是任何带有处理器的控制单元、模块、系统和终端)就可以根据在路上突发心梗这一预设触发事件，从预设数据库中获取到该急救场景(在该例子中就是马路上)的三维图像数据(即本实施例中的第一显示数据)，也就是说，控制系统会从预设数据库调用马路场景对应的三维图像数据。

步骤s120、根据第一显示数据对急救场景进行三维显示；

具体的，当控制系统获取了第一显示数据后，控制系统就可以将第一显示数据发送到预设好的显示设备中(这里的显示设备可以是任何能生成三维立体效果的设备或仪器，如带有三维立体效果的屏幕，也可以是通过配合使用共同达到三维立体效果的设备或仪器，如二维投屏用的普通屏幕和三维立体眼镜配合使用等)，然后就可以通过该显示设备和第一显示数据对第一显示数据对应的急救场景进行三维显示。

步骤s130、根据三维显示的急救场景启动训练道具的预设传感器以进行急救场景的急救模拟。

具体的，当显示设备根据第一显示数据对急救场景进行三维显示后，控制系统就可以生成一个启动指令，并将该启动指令发送到训练道具(这里的训练道具可以是带有多种传感器的医疗模型或生物模型)，以启动该训练道具上的传感器，并通过传感器采集操作人员的急救操作信息以进行第一显示数据对应的急救场景的急救模拟，这里的传感器种类和数量可以根据不同预设触发事件(即不同急救场景需要不同的急救操作)进行调整。在本实施例中，控制系统还可以根据急救场景和预设触发事件的不同而选择性开启训练道具上的传感器。

本发明实施例一的有益效果在于通过将急救场景的显示数据三维化，并通过三维立体设备的配合使用，解决了现有技术中由于医疗仿真训练采用二维场景，操作人员没有身临其境的真实感而导致训练效果较差的技术问题，实现了使操作人员感受到沉浸式的操作体验和提高训练效果的技术效果。

实施例二

本发明实施例二是在实施例一的基础上做的进一步改进。图2为本发明实施例二提供的基于三维仿真的急救模拟方法的流程图。如图2所示，本实施例的基于三维仿真的急救模拟方法，包括：

步骤s210、通过预设仿真系统和预设触发事件获取预设数据库中急救场景的第一显示数据；将第一显示数据发送至显示设备；

具体的，在本实施例中，预设仿真系统可以是与控制系统位于同一控制终端上，比如虚拟现实仿真软件，也可以是其他终端上的仿真系统或仿真软件。预设触发事件是指多种急救场景，如突发火灾和溺水等。举例来说，当预设触发事件是一中年人在火灾中突发脑梗，控制系统(这里的控制系统可以是带有fpga或cpu的控制模块，也可以是任何带有处理器的控制单元、模块、系统和终端)就可以根据在火灾中突发脑梗这一预设触发事件，从预设数据库中获取到该急救场景(在该例子中就是火灾，即四处都是烟雾和火焰)的三维图像数据(即本实施例中的第一显示数据)，也就是说，控制系统会从预设数据库调用火灾场景对应的三维图像数据，然后将该三维图像数据发送到显示设备，这里的显示设备可以是任何能生成三维立体效果的设备或仪器，如带有三维立体效果的屏幕(如裸眼三维屏幕)、巨幕电影(hugescreen或imax)、或通过配合使用共同达到三维立体效果的设备或仪器，如可用于二维投屏的普通屏幕和三维立体眼镜(用于操作人员佩戴)配合使用等。在本实施例中，控制系统也可以先根据预设触发事件获取预设数据库中的二维图像数据，然后再通过预设仿真系统将获取到急救场景的二维图像数据转换成对应的三维图像数据(即第一显示数据)。

步骤s220、判断显示设备是否接收到第一显示数据；若显示设备已接收第一显示数据，则通过显示设备和第一显示数据对急救场景进行三维显示；若显示设备未接收第一显示数据，则重新将第一显示数据发送至显示设备；

具体的，在控制系统发送第一显示数据到显示设备后，还可以先判断显示设备是否真的接收到该第一显示数据。如果显示设备确实接收到了该第一显示数据，控制系统就可以通过该显示设备和第一显示数据对该第一显示数据对应的急救场景进行三维显示；而在显示设备正常工作的前提下，如果显示设备没有接收到该第一显示数据，控制系统就可以重新发送该第一显示数据到显示设备。

步骤s230、根据三维显示的急救场景启动训练道具的预设传感器以进行急救场景的急救模拟；

具体的，当显示设备根据第一显示数据对急救场景进行三维显示后，控制系统就可以生成一个启动指令，并将该启动指令发送到训练道具(这里的训练道具可以是带有多种传感器的医疗模型或生物模型)，以启动该训练道具上的传感器，并通过传感器采集操作人员的急救操作信息以进行第一显示数据对应的急救场景的急救模拟。

步骤s240、通过红外传感器接收操作人员的按压位置信息；通过压力传感器接收操作人员的按压受力信息；通过气体流量传感器接收操作人员的吹气信息；

具体的，控制系统可以通过红外传感器接收操作人员对训练道具进行对应急救场景的急救操作的操作位置(即按压位置信息)，如当操作人员需要对突发心梗的病人进行急救模拟时，操作人员的按压位置应该是训练道具的面部人中处和上半身的膻中到华盖区域，在本实施例中，红外传感器还可以监测操作人员针对每个按压部位的按压次数，如操作人员应针对膻中到华盖区域按照预设频率进行按压等。控制系统还可以通过压力传感器监测操作人员针对每个按压部位的按压力度和按压深度(这里的按压力度和按压深度就是按压受力信息)，当急救操作需要操作人员对训练道具进行吹气时，控制系统还可以通过气体流量传感器监测操作人员的吹气信息。本实施例中的红外传感器、压力传感器和气体流量传感器的具体监测数据可以根据不同预设触发事件而对应调整，在此不做进一步限定。

步骤s250、分别将按压位置信息、按压受力信息和吹气信息输入至预设卷积神经网络训练模型进行分析，并生成分析结果；

具体的，当控制系统通过红外传感器、压力传感器和气体流量传感器获取到操作人员的按压位置信息、按压受力信息和吹气信息后，控制系统就可以将这些信息输入到预设卷积神经网络训练模型中进行分析，从而根据该按压位置信息、按压受力信息和吹气信息生成分析结果。

步骤s260、若分析结果为操作正确，则操作人员的操作符合急救规范；若分析结果为操作错误，则根据分析结果对操作人员的操作进行错误记录。

具体的，当分析结果为操作正确，则说明该操作人员的按压位置信息、按压受力信息和吹气信息都符合对应急救场景的急救规范，即操作人员的急救操作符合急救规范；当分析结果为操作错误，则该操作人员的分析结果存在按压位置信息、按压受力信息和吹气信息至少有一处不符合对应急救场景的急救规范，比如按压受力信息中的按压力度或按压深度不够，或者按压位置信息中的按压位置错误或按压次数不够等，这时操作人员就可以根据该分析结果对自己的急救操作进行错误记录并纠正，以达到模拟训练的效果。

本发明实施例二的有益效果在于通过三维立体设备的配合使用，将三维化的急救场景的显示数据显示出来，并根据预设神经网络训练模型对操作人员的操作信息进行分析，解决了现有技术中由于医疗仿真训练采用二维场景，操作人员没有身临其境的真实感而导致训练效果较差的技术问题，实现了使操作人员感受到沉浸式的操作体验和提高训练效果的技术效果。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的基于三维仿真的急救模拟系统的结构示意图。如图3所示，基于三维仿真的急救模拟系统300，包括：

获取模块310，用于根据预设触发事件获取急救场景的第一显示数据；

显示模块320，用于根据第一显示数据对急救场景进行三维显示；

模拟模块330，用于根据三维显示的急救场景启动训练道具的预设传感器以进行急救场景的急救模拟。

在本实施例中，获取模块310包括：

获取单元，用于通过预设仿真系统和预设触发事件获取预设数据库中急救场景的第一显示数据。

在本实施例中，显示模块320包括：

显示单元，用于将第一显示数据发送至显示设备；判断显示设备是否接收到第一显示数据；若显示设备已接收第一显示数据，则通过显示设备和第一显示数据对急救场景进行三维显示；若显示设备未接收第一显示数据，则重新将第一显示数据发送至显示设备。

在本实施例中，基于三维仿真的急救模拟系统300还包括：

训练模块340，用于通过预设传感器接收操作人员的操作信息；根据预设神经网络对操作信息进行分析，并生成分析结果；根据分析结果对操作人员的急救操作进行评价。

在本实施例中，训练模块340包括：

信息获取单元，用于通过红外传感器接收操作人员的按压位置信息；通过压力传感器接收操作人员的按压受力信息；通过气体流量传感器接收操作人员的吹气信息。

在本实施例中，训练模块340还包括：

分析单元，用于分别将按压位置信息、按压受力信息和吹气信息输入至预设卷积神经网络训练模型进行分析，并生成分析结果。

在本实施例中，训练模块340还包括：

评价单元，用于若分析结果为操作正确，则操作人员的操作符合急救规范；若分析结果为操作错误，则根据分析结果对操作人员的操作进行错误记录。

本发明实施例所提供的基于三维仿真的急救模拟系统可执行本发明任意实施例所提供的基于三维仿真的急救模拟方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的一种服务器的结构示意图，如图4所示，该服务器包括处理器410、存储器420、输入装置430和输出装置440；服务器中处理器410的数量可以是一个或多个，图4中以一个处理器410为例；服务器中的处理器410、存储器420、输入装置430和输出装置440可以通过总线或其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。

存储器410作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的基于三维仿真的急救模拟方法对应的程序指令/模块(例如，基于三维仿真的急救模拟系统中的获取模块、显示模块、模拟模块和训练模块)。处理器410通过运行存储在存储器420中的软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的基于三维仿真的急救模拟方法。

也即：

根据预设触发事件获取急救场景的第一显示数据；

根据第一显示数据对急救场景进行三维显示；

根据三维显示的急救场景启动训练道具的预设传感器以进行急救场景的急救模拟。

存储器420可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器420可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器420可进一步包括相对于处理器410远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至服务器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置430可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与服务器的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置440可包括显示屏等显示设备。

实施例五

本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种基于三维仿真的急救模拟方法，该方法包括：

根据预设触发事件获取急救场景的第一显示数据；

根据第一显示数据对急救场景进行三维显示；

根据三维显示的急救场景启动训练道具的预设传感器以进行急救场景的急救模拟。

当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的基于三维仿真的急救模拟方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(read-onlymemory,rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory,ram)、闪存(flash)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。

值得注意的是，上述基于三维仿真的急救模拟系统的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。