一种基于元宇宙的胎儿健康管理系统及方法

摘要

本发明涉及元宇宙技术领域，具体涉及一种基于元宇宙的胎儿健康管理系统及方法，包括：数据采集模块，获取胎儿数据及母体数据；元宇宙构建模块，根据胎儿数据在一元宇宙空间中构建虚拟化胎儿；交互模块，交互模块连接元宇宙构建模块，交互模块接收一外部输入的交互指令，并根据交互指令、母体数据和虚拟化胎儿生成一交互动画，以向用户展示交互过程。本发明的有益效果在于：通过采集在医学检查中获取到的胎儿数据，并在元宇宙空间中根据胎儿数据构建虚拟化胎儿，能够更为直观地向家属展示胎儿发育的状况；同时，通过设置交互模块，使得用户可输入交互指令并根据虚拟化胎儿生成交互动画，可以实现用户与虚拟化胎儿的交互，进而安抚用户情绪。

说明书

技术领域

本发明涉及元宇宙技术领域，具体涉及一种基于元宇宙的胎儿健康管理系统及方法。

背景技术

胎儿检查，指在孕期过程中通过超声、化验等方式获取到当前的胎儿状况并建立相应的检查单，以此向孕妇提醒胎儿的健康状况和变化趋势的医学检查过程。

现有技术中，针对胎儿检查的技术方案往往依赖于传统的医学检查项目，并汇总成检验单据，辅以医生的诊断建议。上述方案在实际应用时往往会存在有单项指标相对于病人家属不够直观的缺陷。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种基于元宇宙的胎儿健康管理系统及方法。

具体技术方案如下：

一种基于元宇宙的胎儿健康管理系统，包括：

数据采集模块，所述数据采集模块获取胎儿数据及母体数据；

元宇宙构建模块，所述元宇宙构建模块连接所述数据采集模块，所述元宇宙构建模块根据所述胎儿数据在一元宇宙空间中构建虚拟化胎儿；

交互模块，所述交互模块连接所述元宇宙构建模块，所述交互模块接收一外部输入的交互指令，并根据所述交互指令、所述母体数据和所述虚拟化胎儿生成一交互动画，以向用户展示交互过程。

优选地，所述元宇宙构建模块包括：

虚拟空间构建子模块，所述虚拟空间构建子模块响应一构建指令以创建所述元宇宙空间；

胎儿添加子模块，所述胎儿添加子模块根据所述胎儿数据构建所述虚拟化胎儿并将所述虚拟化胎儿添加于所述元宇宙空间中。

优选地，所述元宇宙构建模块还包括：

人物添加子模块，所述人物添加子模块根据一人物创建指令在所述元宇宙空间中添加虚拟人物。

优选地，所述元宇宙构建模块还包括：

认证子模块，所述认证子模块连接至外部的一非同质化权益系统，并通过所述非同质化权益系统对所述虚拟化胎儿和所述虚拟人物进行认证。

优选地，所述元宇宙构建模块还包括：

胎儿更新子模块，所述胎儿更新子模块以时间顺序依次获取多组所述胎儿数据以及所述母体数据，并根据所述胎儿数据以及所述母体数据预测实际胎儿的发育过程；

所述胎儿更新子模块根据所述发育过程对所述虚拟化胎儿进行更新；

风险预测子模块，所述风险预测子模块根据所述胎儿数据预测实际胎儿的疾病风险，并根据所述疾病风险对所述虚拟化胎儿进行标注，以在所述虚拟化胎儿存在疾病风险的部位生成一提示消息。

优选地，所述交互模块包括：

指令接收子模块，所述指令接收子模块接收所述交互指令；

动画生成子模块，所述动画生成子模块连接所述指令接收子模块，所述动画生成子模块根据所述交互指令和所述虚拟化胎儿生成所述交互动画。

优选地于，所述交互模块还包括：

物品获取子模块，所述物品获取子模块连接至所述非同质化权益系统，并自所述非同质化权益系统中获取虚拟化物品，以在所述元宇宙空间中添加所述虚拟化物品。

优选地，所述交互模块还包括：

提醒子模块，所述提醒子模块连接至外部的一医院系统，并接收所述医院系统发出的提醒信息；

所述提醒子模块连接所述动画生成子模块，并根据所述提醒信息控制所述动画生成子模块于所述元宇宙空间中生成一提醒消息。

优选地，所述交互模块还包括：

指导子模块，所述指导子模块连接至一知识库模块，所述指导子模块向所述知识库模块发送所述胎儿数据及所述母体数据，所述指导子模块接收所述知识库模块反馈的孕期风险知识；

所述指导子模块连接所述动画生成子模块，并根据所述孕期风险知识控制所述动画生成子模块于所述元宇宙空间中生成一知识告知信息。

一种胎儿虚拟交互方法，适用于上述的胎儿健康管理系统，包括：

步骤S1：获取一胎儿数据，根据所述胎儿数据构建一虚拟化胎儿；

以及，根据一场景构建指令建立一虚拟化场景，随后将所述虚拟化胎儿设置在所述虚拟化场景中；

步骤S2：获取一交互指令，根据所述交互指令和所述虚拟化胎儿生成交互动画；

步骤S3：更新所述胎儿数据，根据更新后的所述胎儿数据对所述虚拟化胎儿进行调整。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：通过采集在医学检查中获取到的胎儿数据，并在元宇宙空间中根据胎儿数据构建虚拟化胎儿，能够更为直观地向家属展示胎儿发育的状况；同时，通过设置交互模块，使得用户可输入交互指令并根据虚拟化胎儿生成交互动画，可以实现用户与虚拟化胎儿的交互，进而安抚用户情绪。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1为本发明实施例的整体示意图；

图2为本发明实施例中交互方法示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本发明包括：

一种基于元宇宙的胎儿健康管理系统，如图1所示，包括：

数据采集模块1，数据采集模块1获取胎儿数据及母体数据；

元宇宙构建模块2，元宇宙构建模块2连接数据采集模块1，元宇宙构建模块2根据胎儿数据在一元宇宙空间中构建虚拟化胎儿；

交互模块3，交互模块3连接元宇宙构建模块2，交互模块3接收一外部输入的交互指令，并根据交互指令、母体数据和虚拟化胎儿生成一交互动画，以向用户展示交互过程。

具体地，针对现有技术中的产检仅能够生成图表式的诊断数据和医生出具的诊断结论，对于用户而言不够直观的问题，本实施例中通过数据采集模块1获取到产检中的胎儿数据，并根据胎儿数据构建出虚拟化胎儿，从而更为直观地向用户展现胎儿的状况。

元宇宙(Metaverse)是利用科技手段进行链接与创造的，与现实世界映射和交互的虚拟世界，具备新型社会体系的数字生活空间。现有技术中，已存在有基于现有的计算机、互联网、人机交互技术等对“元宇宙”这一概念进行展示的方案。比如，罗布乐思(Roblox)，一款多人在线创作游戏，其通过向用户开放一定的开发接口，以使得用户在该平台提供的虚拟空间中构建自己所需的虚拟场景、人物模型、可交互物品以及交互方式、交互动画等。为实现较好的用户体验，在一实施例中，元宇宙构建模块2可连接至外部网络以获取到其他用户预先构建的元宇宙空间场景，比如医院、住宅等，并匹配相应的动画模型，在动画模型的基础上进行调整以生成虚拟化胎儿。

进一步地，本实施例中还通过设置交互模块3，根据用户输入的交互指令对虚拟化胎儿生成交互动画，从而为用户提供一与“胎儿”交互的过程。同时，通过交互模块根据母体数据和胎儿数据进行显示生成相应的交互动画，使得系统更为直观地显示出产检过程中获取到的胎儿数据和母体环境数据，便于引导用户根据相应的数值对胎儿和孕妇的健康状况进行管理。其中，母体环境包括产检中获得的羊水指数、胎膜厚度、hcg指数、黄体酮指数、孕妇产期的身高、体重、BMI、血压等可能引起风险的数据。并通过生成相应的交互动画，比如，提醒孕妇摄入叶酸或特定种类的食物等，实现对孕妇及胎儿的健康管理。

在实施过程中，上述数据采集模块1连接至医院系统B以获取到诊断时的胎儿产检数据，包括超声影像、胎心等数据，随后由元宇宙构建模块2根据胎儿数据对胎儿进行建模，以构建出大致的胎儿体貌特征，包括身体、面部等轮廓、重量、胎位、胎心等，从而使得用户能够更为直观地认识到胎儿当前的状况。为更为直观地体现出胎儿生长发育的情况，还可通过在虚拟化胎儿上添加数据标识的方式展示出胎儿的部分数据，包括健康评级、胎心等等。

作为可选的实施方式，元宇宙构建模块2根据预设的场景模型建立一独立的虚拟场景以作为元宇宙空间；

同时，元宇宙构建模块2中预先设置有多个与胎儿不同阶段相对应的人物模型，元宇宙构建模块2根据胎儿数据中的胎龄选择相对应的人物模型，并根据胎儿数据中的超声扫查图像对人物模型进行修饰，随后输出修饰后的人物模型以作为虚拟化胎儿。

在一种较优的实施例中，元宇宙构建模块2包括：

虚拟空间构建子模块21，虚拟空间构建子模块21响应一构建指令以创建元宇宙空间；

胎儿添加子模块22，胎儿添加子模块22根据胎儿数据构建虚拟化胎儿并将虚拟化胎儿添加于元宇宙空间中。

具体地，针对现有技术中的胎儿检查仅能够生成图表式的诊断数据和医生出具的诊断结论，对于用户而言不够直观的问题，本实施例中通过设置虚拟空间构建子模块21来建立元宇宙空间，进而在元宇宙空间中生成虚拟化胎儿，使得用户能够在元宇宙空间中观察到虚拟化胎儿，有效地提升了用户体验。

在实际实施过程中，虚拟空间子模块21根据用户的构建指令生成一对应于虚拟化胎儿的元宇宙空间。为实现较好的使用体验，还可根据用户需要以图形化方式搭建虚拟家庭空间、虚拟医院空间等等。胎儿添加子模块22根据获取到的胎儿数据对胎儿进行图形化仿真，构建出大致的胎儿轮廓和体貌特征，再运用大数据技术对胎儿进行人物构造的补完，从而形成一对应于胎儿数据的、可由用户直接观测到的虚拟化胎儿。比如，在一实施例中，胎儿数据包含有三维超声扫查得到的胎儿影像，其通过调节不同的扫查深度从而获得胎儿在深度方向上的多个平面轮廓；通过将多个平面轮廓拼接、拟合、平滑从而得到胎儿的整体外轮廓形象。随后，采用预先标注好的、对应于不同胎龄的胎儿样本模型对整体外轮廓形象进行修饰，从而获得相对准确的虚拟化胎儿建模及各部位分区。随后，结合产检获得的其他数据，比如胎心、胎位等数据，对虚拟化胎儿进行调整以生成动画，比如，心跳动画以及虚拟化胎儿在不同胎位下的形象，从而模拟出实际胎儿的当前状态。为实现较好的用户体验，在另一实施例中，在获得胎儿的整体外轮廓形象后，还可套用预先设置好的，对应于不同胎龄的胎儿动画模型，并根据整体外轮廓形象对胎儿动画模型进行修饰，以生成一动画化处理的、与实际胎儿存在关联的虚拟化胎儿。

作为可选的实施方式，为实现对孕妇及家属较好的提醒效果，在一实施例中，针对已划分好各部位区域(比如手部、头部、躯干等)的虚拟化胎儿，还可将产检时获得的相应数据生成一动画提示框，并用引出线的方式连接至特定的部位，从而揭示出产检时获得的不同数据对胎儿的实际影像。

通过调整动画提示框的显示方式，包括边框、字体、大小、颜色、动画等，可进一步地实现对重要信息的提醒，比如，部分可能致病的产检数据。

在一种较优的实施例中，元宇宙构建模块2还包括：

人物添加子模块23，人物添加子模块23根据一人物创建指令在元宇宙空间中添加虚拟人物。

具体地，为实现较好的用户体验，本实施例中，通过设置人物添加子模块23在元宇宙空间中添加虚拟人物，使得用户可在元宇宙空间中通过构建出的虚拟人物进行交互，并建立起多个虚拟人物和虚拟化胎儿之间的家庭成员虚拟化人物关系，并投射在虚拟场景中，以实现较好的交互效果。

作为可选的实施方式，虚拟人物还可在预先构建好的虚拟场景中与虚拟场景进行交互。比如，在一实施例中，通过构建对应于孕妇的虚拟人物，并添加于虚拟医院的场景中，可以使得用户采用虚拟人物模拟产检流程、获取对应于实际医院的就诊路径和诊断流程，从而帮助用户进行产检，降低焦虑情绪。

作为可选的实施方式，虚拟人物还可由外部的用户控制。在一实施例中，医生通过控制虚拟人物与用户在元宇宙空间中进行交互，从而实现远程就医过程，并可获取到用户自行填报的健康信息。

在一种较优的实施例中，元宇宙构建模块2还包括：

认证子模块24，认证子模块连接至外部的一非同质化权益系统A，并通过非同质化权益系统A对虚拟化胎儿和虚拟人物进行认证。

具体地，为实现对虚拟人物和虚拟化胎儿以及实际用户的强关联性，本实施例中通过引入非同质化权益系统A，采用非同质化权益(NFR)对虚拟人物、虚拟胎儿及家庭成员的虚拟化人物关系进行认证，生成NFR标识，从而实现了虚拟人物与实际用户之间的关联性。

在一种较优的实施例中，元宇宙构建模块2还包括：

胎儿更新子模块25，胎儿更新子模块25以时间顺序依次获取多组胎儿数据，并根据胎儿数据预测实际胎儿的发育过程；

胎儿更新子模块25根据发育过程对虚拟化胎儿进行更新；

风险预测子模块26，风险预测子模块26根据胎儿数据预测实际胎儿的疾病风险，并根据疾病风险对虚拟化胎儿进行标注，以在虚拟化胎儿存在疾病风险的部位生成一提示消息。

具体地，针对现有技术中的产检仅能够生成图表式的诊断数据和医生出具的诊断结论，对于用户而言不够直观的问题，本实施例中通过依次设置胎儿更新子模块25持续接收、统计产检过程中获得的胎儿信息，并根据胎儿信息更新虚拟化胎儿，直观地体现出胎儿在生长过程中因各种因素导致的变化；同时，还通过风险预测子模块26基于大数据技术和仿真技术采用胎儿数据进行模拟，从而判断出胎儿在发育过程中可能存在的风险，并在虚拟化胎儿上对风险点位进行标注，以虚拟化仿真的方式直观地提醒用户，并及时生成相应的建议。

作为可选的实施方式，胎儿更新子模块25还根据往期胎儿数据对胎儿未来一时间段内的发育状况进行预测生成预测数据，并根据预测数据进行仿真，生成本阶段和下阶段的发育动画。

在一种较优的实施例中，交互模块3包括：

指令接收子模块31，指令接收子模块31接收交互指令；

动画生成子模块32，动画生成子模块32连接指令接收子模块31，动画生成子模块32根据交互指令和虚拟化胎儿生成交互动画。

具体地，为实现较好的用户体验，本实施例中，通过设置动画生成子模块32将用户的交互指令生成对应于虚拟化胎儿的交互动画，从而实现了用户与“胎儿”之间的模拟交互。交互动作包括触摸、摇晃、播放音视频等动作，并生成不同的反馈至用户的交互动画，进而促进孕妇的心情愉悦，缓解用户的焦虑情绪。

在一种较优的实施例中，交互模块3还包括：

物品获取子模块33，物品获取子模块33连接至非同质化权益系统A，并自非同质化权益系统A中获取虚拟化物品，以在元宇宙空间中添加虚拟化物品。

具体地，为实现较好的用户体验，本实施例中还通过在交互模块3中添加物品获取子模块33，连接至非同质化权益系统A中，进而获取到用户在非同质化权益系统A中购买到的虚拟物品，并添加至元宇宙空间中，包括胎儿装扮、虚拟用品等等，并根据不同的虚拟物品触发不同的交互动画，以实现较好的用户体验。

在一种较优的实施例中，交互模块3还包括：

提醒子模块34，提醒子模块连接至外部的一医院系统，并接收医院系统发出的提醒信息；

提醒子模块34连接动画生成子模块32，并根据提醒信息控制动画生成子模块于元宇宙空间中生成一提醒消息。

具体地，为实现较好的用户体验，本实施例中通过设置提醒子模块34连接至医院系统中，从而实现了对医院系统信息的同步。当用户需要接收医嘱或获取提醒事项时，通过提醒子模块34可以接收到医院系统B发出的提醒信息，并在元宇宙空间中生成对应于提醒信息的提醒消息，包括通知、动画、音频等，从而实现对用户的及时告知。

在一种较优的实施例中，交互模块还包括：

指导子模块35，指导子模块35连接至一知识库模块4，指导子模块35向知识库模块4发送胎儿数据及母体数据，指导子模块35接收知识库模块4反馈的孕期风险知识；

指导子模块35连接动画生成子模块32，并根据孕期风险知识控制动画生成子模块于元宇宙空间中生成一知识告知信息。

具体地，为实现对胎儿和孕妇的健康管理，本实施例中，通过设置指导子模块35接收母体数据和胎儿数据，并以数据库模块4为支撑，实现了根据母体数据和胎儿数据对孕期风险的识别和获取，并通过指导子模块35控制动画生成子模块32，生成知识告知信息，从而引导用户进行调整，实现较好的健康管理效果。

一种胎儿虚拟交互方法，适用于上述的胎儿健康管理系统，如图2所示，包括：

步骤S1：获取一胎儿数据，根据胎儿数据构建一虚拟化胎儿；

以及，根据一场景构建指令建立一虚拟化场景，随后将虚拟化胎儿设置在虚拟化场景中；

步骤S2：获取一交互指令，根据交互指令和虚拟化胎儿生成交互动画；

步骤S3：更新胎儿数据，根据更新后的胎儿数据对虚拟化胎儿进行调整。

具体地，针对现有技术中的产检仅能够生成图表式的诊断数据和医生出具的诊断结论，对于用户而言不够直观的问题，本实施例中通过采集胎儿数据在虚拟化场景中构建虚拟化胎儿，从而直观地向用户展示了当前胎儿的情况，并通过交互指令生成交互动画，使得用户可以通过交互指令获得反馈动画，并根据胎儿的发育情况实时对虚拟化胎儿进行更新。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。