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上海云鹏迅康新生儿急救复苏虚实结合训练系统

一、系统总体架构  

1. 物理层：新生儿无线模拟人 + 临床级配件（喉镜、气囊面罩、气管导管等）  

2. 感知层：≥16 路多模态传感器阵列（压力、角度、流量、触摸、姿态）  

3. 传输层：双频 WiFi 6 + BLE 5.2，端到端延迟 ≤ 40 ms  

4. 软件层：Windows 11 / Android 10 / iOS 15 客户端，Unity3D 2022 LTS 引擎  

5. 数据层：本地 SQLite + 云端 RESTful API，成绩与病例支持 SCORM 1.2 / 2004 及 LTI 1.3 标准

二、新生儿模拟人（硬件）  

2.1 外观与尺寸  

• 足月新生儿模型：身长 50 cm ± 1 cm，体重 3.2 kg ± 0.1 kg，关节活动度符合 AAP NRP 规范  

• 材质：医用铂金硅胶，邵氏 0020，符合 ISO 109935/10 生物相容性

2.2 传感器指标  

 按压深度  0–30 mm  0.5 mm  ±1 mm  ≤ 10 ms   

 按压频率  0–200 次/min  1 次/min  ±1 次/min  ≤ 10 ms   

 通气量  0–80 mL  1 mL  ±2 mL  ≤ 20 ms   

 通气频率  0–120 次/min  1 次/min  ±1 次/min  ≤ 20 ms   

 气道开放角度  0–30°  0.5°  ±2°  ≤ 15 ms   

 脉搏强度  0–2 mm 振幅  0.1 mm  ±0.2 mm  ≤ 20 ms

2.3 执行机构  

• 胸廓伺服电机：行程 0–20 mm，回弹误差 ≤ 0.5 mm  

• 脉搏电机：频率 60 ± 5 次/min，振幅可调 0–2 mm  

• 肤色 LED 阵列：256 级灰度，青紫 ↔ 红润过渡时间 ≤ 2 s

2.4 通讯与电源  

• 无线协议：BLE 5.2 + 2.4 GHz 私有协议，空旷距离 ≥ 20 m  

• 电池：Liion 7.4 V 2600 mAh，连续工作 ≥ 6 h，快充 2 h ≥ 80 %  

• 充电接口：USBC PD 15 W，具备过充/过放/短路保护

三、软件功能（三维仿真）  

3.1 新生儿复苏流程模块  

• 流程完整覆盖：快速评估 → 初步复苏 → 正压通气 → 胸外按压 → 气管插管 → 药物 → 复苏后评估  

• 操作节点 ≥ 30 个，每节点均支持“学习 / 练习 / 考核”三种模式  

• 节点触发逻辑：AND/OR/NOT 可编程，教师可自定义阈值 ±10 %

3.2 数据显示与反馈  

• 主界面实时 HUD：按压深度条（绿 1–2 cm / 黄 <1 cm / 红 >2 cm）、通气量条（绿 20–50 mL / 黄 <20 mL / 红 >50 mL）  

• 语音提示：中文女声 TTS，延迟 ≤ 800 ms，音量 45–85 dB 可调  

• 统计报告：  

  – 按压：总次数、正确次数、过大/过小次数、频率正确率  

  – 通气：总次数、正确次数、过大/过小次数、频率正确率  

  – 时间轴：秒级日志可导出 CSV

3.3 视角与可视化  

• 主视角：自由 720° 旋转，最大 8× 缩放，帧率 ≥ 60 fps  

• 双视角：主窗口 + 200×150 mm 悬浮子窗口，子窗口可锁定喉镜/导管尖端  

• 透视/剖视：可层显骨骼、心脏、肺、气管、食管、会厌软骨，透明度 0–100 % 可调

四、★ 现场演示功能节点  

（以下功能需在交付现场逐条演示并签字确认）  

★1.1 按压通气数据实时回传与 3D 胸廓同步  

★1.2 摆正体位 IMU 实时判定与解锁逻辑  

★1.3 喉镜插入 3D 口腔内部解剖实时渲染  

★1.14 复苏成功后胸廓自主起伏 + 手臂脉搏触感  

★1.18 婴幼儿异物梗阻姿势、拍击力度、胸骨按压实时判定  

★1.19 婴幼儿头部托举角度实时报警  

★3.4 NICU 环境漫游及 4 大仪器交互（培养箱、黄疸灯、湿化器、洁净台）

五、 需附 CMA 检测报告模块  

▲2.4 初步复苏流程节点完整性检测  

▲2.5 正压通气量与频率精度检测  

▲2.6 胸外按压深度与频率精度检测

六、NICU 虚拟仿真中心  

6.1 场景规模