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2022年3月31日

九卅体育使用增强现实技术提供高质量、低成本的儿科CPR反馈

AR CPR指导系统是由2020年九卅体育δ拨款开发的

AR CPR指导系统是利用2020年九卅体育δ拨款开发的. 从左至右:詹姆斯·迪恩(James Dean). Keith Kleinman和Blake Schreurs. 没有照片:博士. 贾斯汀·杰弗斯博士. 特蕾莎·卡纳雷斯,布兰登·斯科特和尼克·德马特.

图片来源:九卅体育appAPL/Craig Weiman


发展一套具成本效益的心肺复苏辅导系统图像

开发一套具有成本效益的心肺复苏训练系统, 杰弗斯, Canares和Kleinman(见上图)期待九卅体育appAPL的XRCC开发一种概念验证AR CPR教练——一种可靠的模块化的,可以在高度动态的环境中减少认知过载的AR CPR教练.

图片来源:九卅体育appAPL/Craig Weiman


当使用AR心肺复苏教练, CPR执行者必须在一个绿色盒子里同时保持两根杠——一根代表压缩深度,另一根代表速率——连续三秒.

图片来源:九卅体育appAPL/詹姆斯·迪恩


在上面的视频中,Kleinman正在帮助团队在JHCC进行该系统的第一次可行性测试. 结果表明,当涉及到影响人类心肺复苏表现, 基于人工智能的CPR指导系统的反馈与基于人工的指导系统的反馈相当.

图片来源:九卅体育app儿童中心/Therese Canares

目的:提高小儿心肺复苏的质量, 九卅体育app应用物理实验室(APL)的沉浸式技术专家说, 马里兰, 巴尔的摩九卅体育app儿童中心的儿科急诊医生正在开发一种基于增强现实的CPR指导系统,该系统将用于社区护理环境.

该项目在2020年九卅体育数字教育和学习技术加速计划(δ)资助,旨在鼓励教与学的创新.

为什么实时CPR反馈很重要

要想成功地用心肺复苏术挽救孩子的生命,有很多障碍. 为一个, 如果不经常复习和练习,就很难保持心肺复苏训练, 詹姆斯·迪恩说, 他是APL的沉浸式技术应用工程师. 儿科心肺复苏带来了额外的挑战,因为指南会随着年龄的变化而变化, 新增首席研究员博士. 贾斯汀·杰弗斯, 九卅体育app儿童中心(JHCC)的急救医生,他领导了这项工作,擅长心肺复苏和模拟训练:“这些不断变化的指南使人们更难记住和保留适当的儿科心肺复苏技能.”

为了解决这个问题, 约翰·霍普金斯医学院的研究人员开发了一种心肺复苏指导系统,旨在提供实时, 对CPR执行者的个性化反馈. 由人工心肺复苏术表演者和人工教练组成, 系统调用教练器来监视显示压缩率等指标的设备, 压缩深度和胸部后坐力. 然后教练根据这些指标向CPR执行者传达口头反馈, 谁相应地调整业绩?.

A 2018年的研究 发现这个教练系统为CPR的质量设定了黄金标准:遵循教练系统, 一名进行了18分钟模拟CPR的CPR执行者在60%的时间内保持在理想的压缩深度和速率范围内, 平均. 这与没有教练系统帮助的个人表现相比是一个显著的转变, 谁只在30%的时间里保持在理想范围内, 平均. 这项研究为超过 美国有2万名儿童.S. 每年有谁心脏骤停.

“如果你正在做心肺复苏,旁边的人在说你做得好,你做得不好, 你会有更高的表现因为你有一个私人心肺复苏教练,博士说。. JHCC的研究员Keith Kleinman参与了这项研究.

增强现实作为一种具有成本效益的解决方案

然而, 因为发生心脏骤停的儿童数量在整个美国是相对较少的.S. 人口,通常缺乏有效应对这种紧急情况的资源. 此外,大多数紧急儿科护理都不是在专门的儿科中心提供的.

“它是在社区急诊室提供的, 在急救中心或在救护车后面,克莱曼说. “如果一个社区急诊室每年看到一个儿童被捕, 因为缺乏训练,他们不会为比赛做好充分准备, 经验和资源.”

作为一种划算的选择,杰弗斯、克莱曼和博士. Therese Canares, 她也是JHCC的儿科急诊医师, 希望APL的扩展现实协作中心(XRCC)开发一种概念验证增强现实(AR)心肺复苏教练——一种可靠、模块化的心肺复苏教练,可以在高度动态的环境中减少认知过载. XRCC团队支持和开发沉浸式技术,以满足赞助商的需求.

AR CPR指导系统包括一个惯性测量单元(IMU)传感器,它位于操作者的手掌下, USB供电, measures changes in compression depth and rate; a lightweight and untethered headset that provides the performer with a heads-up display (HUD); and a laptop to process the IMU’s raw data and send it to the HUD, 迪安解释说. 系统的所有硬件和软件都在一个简单的网络环境中进行通信.

“它可以在家庭Wi-Fi等网络上工作, 所以医生不需要做任何定制的网络配置,布莱克·施勒斯说, 他是APL的虚拟和增强现实领域的专家. 九卅体育还使用了许多跨平台工具和标准接口, 换出任何一个分量都是很简单的.”

当使用AR心肺复苏教练, CPR执行者必须在一个绿色的盒子里同时保持两根杠——一根代表压缩深度,另一根代表压缩率——连续三秒. 如果其中一根铁条在绿框外连续三秒, 带有反馈文本的红色屏幕, 比如"走慢点",出现在显示屏上.

Canares说:“九卅体育的合作不同于我经历过的任何合作。. “这是一群才华横溢的工程师组成的团队,他们能够构建解决关键卫生保健问题的解决方案, 与九卅体育的医师研究团队结合,他们可以进行研究并生成数据. 这是一对完美的组合.”

XRCC项目团队是APL公司信息技术服务部(ITSD)的一部分,成员包括Dean和Schreurs, 还有布兰登·斯科特, 软件工程师, 尼克·德马特, 项目经理及资讯科技署负责工程设计及制造服务的总工程师.

“与JHCC团队在AR CPR项目上的合作给了九卅体育一个机会来演示AR如何对医疗保健社区有价值,德马特说, 谁在2020年与迪恩和施勒斯一起创建了XRCC. “项目的使命是真正推动九卅体育合作的动力.”

可行性测试和扩大合作

该团队在JHCC进行了该系统的第一次可行性测试,并证明从AR CPR教练那里得到反馈的执行者有60%的时间停留在绿色框内, 平均. 这表明,当涉及到影响人类CPR表现时, 基于ar的教练系统的反馈可以与基于人类的教练系统相媲美.

下一个可行性测试将在马里兰州社区护理机构的非儿科训练的急诊室提供者中进行:巴尔的摩的九卅体育app湾景医疗中心和哥伦比亚的霍华德县总医院. 团队继续评估系统反馈对CPR执行者的影响, 它还将开发验证系统基准度量的方法,以确定该系统是否提高了CPR的质量.

当系统经历设计迭代和更多测试时,该团队将继续利用与APL研究人员和工程师的多学科合作. 它还瞄准了进一步开发该系统的联邦资金机会.

“APL对该项目通过与九卅体育app儿童中心合作迄今所取得的进展感到兴奋,艾伦·拉维茨说, APL国家卫生任务区的总工程师. “九卅体育期待着超越这个原型阶段的成熟,最终将这一概念转化为工业,从而可能影响全球儿童的生活.”

媒体联络: 阿曼达 Zrebiec,电话240-592-2794, 阿曼达.Zrebiec@openbooknigeria.com

应用物理实验室, 这是九卅体育的一个非盈利部门, 通过科学和技术的创新应用,应对国家面临的重大挑战. 欲了解更多信息,请访问 hispaniclatinoaffairs.multicultural.openbooknigeria.com.

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