戰(zhàn)傷急救技能虛擬交互訓(xùn)練系統(tǒng)設(shè)計(jì)馮逸飛;徐海洲;張義【摘要】通過對比國內(nèi)外戰(zhàn)傷急救技能訓(xùn)練現(xiàn)況，聚焦戰(zhàn)場一線救護(hù)人員急救技能的訓(xùn)練能力提升，采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，建立虛擬戰(zhàn)場模型和虛擬傷員模型，為戰(zhàn)場一線傷員急救技能訓(xùn)練呈現(xiàn)”真實(shí)的”傷員傷情;采用虛擬現(xiàn)實(shí)、人機(jī)交互、系統(tǒng)建模技術(shù)，設(shè)計(jì)戰(zhàn)傷急救技能虛擬訓(xùn)練方案，進(jìn)一步研制急救技能虛擬交互系統(tǒng)，為戰(zhàn)場一線傷員急救技能訓(xùn)練提供有效手段和工具.【期刊名稱】《解放軍醫(yī)院管理雜志》【年(卷)，期】2018(025)008【總頁數(shù)】3頁(P737-739)【關(guān)鍵詞】急救技能;虛擬現(xiàn)實(shí);交互訓(xùn)練【作者】馮逸飛;徐海洲;張義【作者單位】海軍軍醫(yī)大學(xué)衛(wèi)生勤務(wù)學(xué)系衛(wèi)生勤務(wù)學(xué)教研室，上海200433;海軍軍醫(yī)大學(xué)附屬長海醫(yī)院急診科，上海200433;海軍軍醫(yī)大學(xué)衛(wèi)生勤務(wù)學(xué)系衛(wèi)生勤務(wù)學(xué)教研室，上海200433【正文語種】中文【中圖分類】R197.32戰(zhàn)傷急救六項(xiàng)技能包括戰(zhàn)傷止血、戰(zhàn)傷包扎、骨折固定、傷員搬運(yùn)、氣道管理、心肺復(fù)蘇，是戰(zhàn)場一線救護(hù)人員的基本急救技能，一線救護(hù)人員的急救技能水平直接影響著戰(zhàn)場傷員的傷死率和傷殘率［1］。開展戰(zhàn)傷急救六項(xiàng)技能虛擬交互技術(shù)研究，真實(shí)呈現(xiàn)不同作戰(zhàn)樣式下的戰(zhàn)爭場景，濃厚戰(zhàn)場一線傷員急救訓(xùn)練〃實(shí)戰(zhàn)化”氛圍;通過建立多樣化戰(zhàn)場傷員模型，為急救訓(xùn)練展示真實(shí)的傷情特點(diǎn)；研制戰(zhàn)傷急救技能虛擬交互方案并研制相應(yīng)的訓(xùn)練系統(tǒng)，便于推廣應(yīng)用，為一線傷員急救訓(xùn)練提供便捷有效的手段和工具［2］。1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.1國外戰(zhàn)傷急救技能訓(xùn)練現(xiàn)況戰(zhàn)場一線傷員急救技能訓(xùn)練一直備受世界各國軍隊(duì)的重視，近年來使用〃模擬人”、“模擬訓(xùn)練系統(tǒng)”等手段開展戰(zhàn)傷急救技能訓(xùn)練，已經(jīng)成為國外卜軍事強(qiáng)國的主流訓(xùn)練模式，并建立了成熟的模擬訓(xùn)練課程體系；利用虛擬現(xiàn)實(shí)、計(jì)算機(jī)仿真等高新技術(shù)手段開展戰(zhàn)傷急救技能訓(xùn)練逐步興起，根據(jù)訓(xùn)練對象研究制定比較全面科學(xué)的戰(zhàn)傷急救技能虛擬訓(xùn)練系統(tǒng)與工具，積累一定的技術(shù)基礎(chǔ)與數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上積極開展訓(xùn)練取得預(yù)期效益［3-4］。1.2國內(nèi)戰(zhàn)傷急救技能訓(xùn)練現(xiàn)況國內(nèi)部分單位開始進(jìn)行〃模擬訓(xùn)練”研究，在〃實(shí)戰(zhàn)化”訓(xùn)練的方法、手段與模式上不斷創(chuàng)新，大多以衛(wèi)勤分隊(duì)的勤務(wù)與急救流程訓(xùn)練考核為主；部分單位嘗試使用戰(zhàn)傷急救模擬訓(xùn)練器材進(jìn)行訓(xùn)練，通過預(yù)設(shè)各類傷情和不同處置模式，進(jìn)行基礎(chǔ)性戰(zhàn)傷急救技能的模擬訓(xùn)練，往往存在〃實(shí)戰(zhàn)化”氛圍不濃，傷員傷情〃不真實(shí)”等問題，〃有創(chuàng)”急救操作訓(xùn)練難以展開等問題［5］。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)、虛擬人體等方面應(yīng)用主要集中在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、遠(yuǎn)程手術(shù)和臨床教學(xué)等方面，并且產(chǎn)生效益，而將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到戰(zhàn)傷急救技能訓(xùn)練方面進(jìn)行系統(tǒng)研究，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行一線傷員急救訓(xùn)練，尚未受到重視［6-7］。1.3戰(zhàn)傷急救技能虛擬訓(xùn)練發(fā)展前景通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立真實(shí)的戰(zhàn)爭場景、武器裝備、火力配置等戰(zhàn)爭效果，設(shè)置不同傷員模型、真實(shí)搭建模擬人訓(xùn)練平臺，將學(xué)員帶到〃實(shí)戰(zhàn)”現(xiàn)場，為使用者創(chuàng)造一種險(xiǎn)象環(huán)生、逼近真實(shí)的立體戰(zhàn)場環(huán)境，彌漫著緊張危險(xiǎn)的氣氛，以增強(qiáng)其臨場感受與戰(zhàn)爭壓力感，提高實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練質(zhì)量［8］。借助虛擬仿真系統(tǒng)開展訓(xùn)練，以較小的代價(jià)、較短的時(shí)間實(shí)施各類型、高頻次、多種方案演練，發(fā)現(xiàn)并解決戰(zhàn)傷急救中可能出現(xiàn)的問題［9］；結(jié)合衛(wèi)勤實(shí)兵演練，構(gòu)建虛擬作戰(zhàn)背景，實(shí)現(xiàn)虛擬手段練決策、練技術(shù)，實(shí)兵演練練能力、練實(shí)戰(zhàn)，根據(jù)不同的作戰(zhàn)樣式和衛(wèi)勤保障任務(wù)，靈活設(shè)置救治場景與救治內(nèi)容，教學(xué)設(shè)計(jì)靈活，創(chuàng)新我軍戰(zhàn)傷救治〃實(shí)戰(zhàn)化”訓(xùn)練的方法與手段［10］。2方案設(shè)計(jì)結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的理論與方法，以戰(zhàn)傷急救六項(xiàng)技能為研究對象，開展戰(zhàn)傷急救六項(xiàng)技能虛擬交互技術(shù)研究，按照〃模型建立一流程規(guī)劃一系統(tǒng)開發(fā)”的研究思路，通過3個(gè)方面的研究內(nèi)容開展虛擬交互訓(xùn)練方案設(shè)計(jì)，為戰(zhàn)傷急救技能訓(xùn)練提供創(chuàng)新性的訓(xùn)練手段與方法。2.1戰(zhàn)傷急救技能虛擬交互模型建立分析我軍未來面臨的主要作戰(zhàn)樣式，重點(diǎn)研究山地、叢林、城市巷戰(zhàn)、近遠(yuǎn)海等作戰(zhàn)條件下戰(zhàn)場環(huán)境與傷員傷情特點(diǎn)，建立戰(zhàn)場環(huán)境與對應(yīng)傷員傷情數(shù)據(jù)庫，以3D建模、圖像渲染、流體力學(xué)模擬技術(shù)為創(chuàng)作工具，建立虛擬戰(zhàn)場環(huán)境庫和傷員庫，為戰(zhàn)傷急救虛擬交互研究提供場景和傷情演示；通過統(tǒng)計(jì)分析當(dāng)前我軍開展戰(zhàn)傷急救六項(xiàng)技能訓(xùn)練主要應(yīng)用的裝備與器材，采用計(jì)算機(jī)建模等技術(shù)建立急救訓(xùn)練裝備模型庫，為戰(zhàn)傷急救虛擬交互研究提供訓(xùn)練工具（圖1）。圖1戰(zhàn)傷急救虛擬交互訓(xùn)練模型庫構(gòu)成2.2戰(zhàn)傷急救技能虛擬交互方案設(shè)計(jì)依據(jù)戰(zhàn)傷急救規(guī)則和戰(zhàn)傷急救技能，分解并優(yōu)化六項(xiàng)急救技能（戰(zhàn)傷包扎、戰(zhàn)傷止血、骨折固定、傷員搬運(yùn)、氣道管理、心肺復(fù)蘇）操作步驟；通過查詢相關(guān)戰(zhàn)傷急救技術(shù)資料，梳理并采集相關(guān)急救訓(xùn)練器材標(biāo)準(zhǔn)與操作技術(shù)參數(shù)，建立虛擬交互訓(xùn)練器材使用標(biāo)準(zhǔn)；通過技術(shù)調(diào)研與專家咨詢，制定戰(zhàn)傷急救虛擬訓(xùn)練預(yù)期效果與檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)；最后，結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)、人機(jī)交互技術(shù)，研制戰(zhàn)傷急救技能虛擬交互實(shí)施流程方案，為戰(zhàn)傷急救虛擬交互研究提供可操作性的訓(xùn)練流程規(guī)范和技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案。以戰(zhàn)傷包扎中面部包扎為例，設(shè)計(jì)虛擬交互流程（圖2）。圖2戰(zhàn)傷急救技能虛擬交互方案設(shè)計(jì)2.3戰(zhàn)傷急救技能虛擬交互系統(tǒng)研制根據(jù)戰(zhàn)傷急救技能虛擬交互方案，利用虛擬現(xiàn)實(shí)、計(jì)算機(jī)建模技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)等手段開發(fā)戰(zhàn)傷急救技能虛擬交互系統(tǒng)。對于部分注重訓(xùn)練操作流程與理論知識考查的急救技能，如固定、包扎、止血，開發(fā)桌面式虛擬交互系統(tǒng)，通過三維畫面演示與人機(jī)交互進(jìn)行操作流程與基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)訓(xùn)練；對于重點(diǎn)進(jìn)行技能操作手法與基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識考核的急救技能，如氣道管理、心肺復(fù)蘇、傷員搬運(yùn)，開發(fā)交互式虛擬裝備系統(tǒng)，通過沉浸式畫面渲染與交互式穿戴設(shè)備進(jìn)行〃有創(chuàng)”、力反饋、運(yùn)動(dòng)反饋等技能操作訓(xùn)練。急救技能虛擬交互系統(tǒng)一經(jīng)開發(fā)，教員主要通過案例設(shè)計(jì)與督導(dǎo)講評開展教學(xué)，學(xué)員通過操作訓(xùn)練與考核分析進(jìn)行急救技能全面提高，將為一線傷員急救訓(xùn)練提供高效實(shí)用的訓(xùn)練工具與手段（圖3）。圖3戰(zhàn)傷急救虛擬交互訓(xùn)練系統(tǒng)3小結(jié)利用虛擬交互系統(tǒng)開展戰(zhàn)傷急救技能訓(xùn)練，虛擬戰(zhàn)爭場景與傷員模型為學(xué)員提供〃臨戰(zhàn)狀態(tài)”下的戰(zhàn)場感受與傷情呈現(xiàn)，虛擬交互系統(tǒng)可以進(jìn)行真實(shí)的急救技能操作，全面提升受訓(xùn)人員的一線傷員急救技能訓(xùn)練水平。開展戰(zhàn)傷急救技能虛擬交互訓(xùn)練研究與系統(tǒng)開發(fā)，技術(shù)手段先進(jìn)、實(shí)用性強(qiáng)、易于復(fù)制、應(yīng)用成本低，研究成果可集成于？。端、PAD端等作為多媒體教材，便于大范圍推廣，應(yīng)用于院校教育中針對軍醫(yī)、護(hù)理本科、預(yù)選衛(wèi)生士官、國防生等學(xué)員開展教學(xué)訓(xùn)練工作；應(yīng)用于基層衛(wèi)生部門針對一線軍醫(yī)、衛(wèi)生士官、衛(wèi)生員等展開戰(zhàn)傷急救訓(xùn)練工作；應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)媒體、在線教育、MOOC教學(xué)等開展遠(yuǎn)程教育［11］?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】【相關(guān)文獻(xiàn)】秦超，鄧月仙,劉文寶，等.戰(zhàn)場救治訓(xùn)練實(shí)用手冊[M].上海:第二軍醫(yī)大學(xué)出版社，2015:1-6.馮逸飛，劉輝，徐錚.關(guān)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育中應(yīng)用的思考[J].課程教育研究雜志，2015(26):11.任劍.虛擬仿真技術(shù)及其在軍事上的應(yīng)用[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品，2007(6):30-31.馬彥軍.基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的戰(zhàn)場仿真系統(tǒng)研究[M].北京：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué),2006:2-8.李靖,曹秀堂.機(jī)動(dòng)衛(wèi)勤分隊(duì)人員與訓(xùn)練信息化管理模式探討[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2011,32(3):118-119.張曉珞，吳勁松，毛穎，等.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在神經(jīng)外科術(shù)前計(jì)劃中的應(yīng)用[J].中華顯微外科雜志，2006,29(6):415-417.李延鵬.戰(zhàn)傷傷員信息數(shù)字化研究[D].重慶：第三軍醫(yī)大學(xué)，2006:37-38.陳瑤，桂莉，顧申，等.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用及對野戰(zhàn)救護(hù)培訓(xùn)的啟示[J].解放軍護(hù)