一种呼吸模拟显示的方法及装置与流程

本发明实施例涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种呼吸模拟显示的方法及装置。

背景技术：

笑气是一种临床上公认的吸入性麻醉镇痛剂，其最显著的特点是镇痛作用强而麻醉作用弱，使用笑气对患者进行镇静镇痛是一种新兴的治疗辅助手段，在牙科、胃镜检查、肠镜检查、妇科、烧伤、美容等场景得到广泛的应用。然而，如果用户吸入的笑气过量，则会引起人体血管扩张，血红蛋白形成变性血红蛋白，血压下降，血红蛋白失去带氧能力及造血功能，严重时会导致用户昏迷，甚至死亡。因此，需要时刻观察患者对笑气的反馈状态，其中一项便是观察患者的呼吸状态。

目前，吸入式笑气镇静镇痛设备主要通过观察设备中气道压力水柱的变化，图形界面中的气道压力波形的走向，气道压数值或直接观察患者的呼吸动作，来获知患者当前的呼吸状态。但这些方式大多是虚拟的、抽象化的形式，无法为医生提供直观的患者呼吸状态的感知，而直接通过肉眼观察，则可能因医生目测不精准，难以准确判断患者的呼吸状态，从而对患者的治疗造成影响，也影响了医生或其他使用该类设备的人员的使用体验。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提出了一种呼吸模拟显示的方法及装置，以解决现有呼吸设备无法对用户的呼吸状态提供直观的视觉反馈的技术缺陷。

第一方面，本发明实施例提供了一种呼吸模拟显示的方法，其特征在于，包括：

确定用户的呼吸状态，其中，呼吸状态包括吸气和呼气；

根据用户的呼吸状态，绘制并显示肺叶轮廓图，且按照预设对应关系改变上述肺叶轮廓图。

第二方面，本发明实施例提供了一种呼吸模拟显示的装置，其特征在于，包括：

呼吸状态确定模块，用于确定用户的呼吸状态，其中，呼吸状态包括吸气和呼气；

模拟显示模块，用于根据用户的呼吸状态，绘制并显示肺叶轮廓图，且按照预设对应关系改变上述肺叶轮廓图。

本发明实施例提供的呼吸模拟显示技术方案，通过确定用户的呼吸状态，其中，呼吸状态包括吸气和呼气；根据所确定的用户的呼吸状态，绘制并显示肺叶轮廓图，且按照预设对应关系改变所述肺叶轮廓图。本发明实施例通过采用上述技术方案，将用户的呼吸状态通过肺叶轮廓图进行展示，使得呼吸设备能够对用户的呼吸状态提供直观的视觉反馈，使得使用该类呼吸设备的监测者能够直观的感知用户的呼吸状态，从而保证对用户呼吸状态的准确判断，大大提高监测者的使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的一种呼吸模拟显示的方法流程示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种呼吸模拟显示的方法流程示意图；

图3为本发明实施例二提供的一种呼气和吸气状态下肺叶轮廓图的变化过程示意图；

图4为本发明实施例三提供的一种最小初始肺叶轮廓图示意图；

图5为本发明实施例三提供的一种最小初始肺叶轮廓图扩张至最大肺叶轮廓图的示意图；

图6为本发明实施例四提供的一种呼吸模拟显示的装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，本领域技术人员在没有作出创造性劳动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。

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。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种呼吸模拟显示的方法流程示意图，该方法可以由呼吸模拟显示装置执行，其中该装置可由软件和/或硬件实现，一般可集成在呼吸设备中。如图1所示，该方法包括：

步骤101、确定用户的呼吸状态，其中，呼吸状态包括吸气和呼气。

本发明实施例中的用户是指被监测者，通过呼吸设备中的检测器得到相应的检测参数，从而确定被监测者处于呼气状态或者吸气状态。

示例性的，呼吸设备可以为吸入笑气镇静镇痛呼吸设备，该类呼吸设备通过给用户提供适量浓度的笑气和氧气的混合气体，使用户吸入后能够快速产生镇痛作用，并能缓解用户的焦虑情绪，使用户获得镇静，然而，吸入笑气过量则会对用户造成不良影响，因此，对监测者来说，直观而准确地获取患者的呼吸状态，从而把控供气量十分重要。

步骤102、根据用户的呼吸状态，绘制并显示肺叶轮廓图，且按照预设对应关系改变该肺叶轮廓图。

示例性的，根据用户的当前呼吸状态绘制出肺叶轮廓图，若用户处于吸气状态，则对肺叶轮廓图进行相应改变，以展示吸气状态；若用户处于呼气状态，则对肺叶轮廓图进行相应改变，以展示呼气状态。例如，吸气状态时，肺叶轮廓图的尺寸变大，呼气状态时，肺叶轮廓图的尺寸变小。需要说明的是，本发明实施例对肺叶轮廓图的形状作不做具体限定，所绘制的肺叶轮廓图可以为与真实人体肺叶轮廓相似的轮廓图，使得对用户呼吸状态的展示更具美观性，提高监测者的使用体验，肺叶轮廓图也可以为其他形状的轮廓图，还可以包含支气管等结构。可以理解的是，吸气状态与呼气状态时肺叶轮廓图的变化存在明显的区别，便于监测者准确判定用户的呼吸状态。

本发明实施例提供的呼吸模拟显示的方法，通过确定用户的呼吸状态，其中，呼吸状态包括吸气和呼气；根据所确定的用户的呼吸状态，绘制并显示肺叶轮廓图，且按照预设对应关系改变所述肺叶轮廓图。本发明实施例通过采用上述技术方案，将用户的呼吸状态通过肺叶轮廓图进行展示，使得呼吸设备能够对用户的呼吸状态提供直观的视觉反馈，使得使用该类呼吸设备的监测者能够直观的感知用户的呼吸状态，从而保证对用户呼吸状态的准确判断，大大提高监测者的使用体验。

在上述实施例的基础上，确定用户的呼吸状态包括：

检测呼吸设备的气道压力、气道内的气体流量和气道内的气体容量中的至少一种设备参数，确定用户的呼吸状态。

示例性的，气道压力是指呼吸设备气道内的压力，如果用户做吸气动作，呼吸设备气道内的压力就会降低，如果用户做呼气动作，呼吸设备气道内的压力就会升高。气道内的气体流量指用户呼气或者吸气时，呼吸设备气道内的气体流量，气道流量可以包括呼气流量和吸气流量。气道内的气体容量是指对气体流量按一定时间长度进行积分，从而所得到该时间段内的气体容量。例如，对气道内的气体流量在100ms的时间段内进行积分，即可得到相应的气体容量。采用气体容量来判断用户的呼吸状态，能够避免由于瞬时气道流量检测出错造成呼吸状态判定不准确的现象，进一步确保了判断用户呼吸状态的准确性。

典型的，在呼吸设备使用之前，会预先设置各设备参数相应的参数阈值，如预先设置吸气压力阈值范围和呼气压力阈值范围，若检测到的气道压力参数值在呼气压力阈值范围内，则判定用户的呼吸状态为呼气。类似的，可以预先设定气道内的气体流量阈值范围和气道内的气体容量阈值范围。检测呼吸设备的气道压力、气道内的气体流量和所述气道内的气体容量中的至少一种设备参数，获取相应的设备参数值后，根据相应的参数阈值范围确定用户的呼吸状态。各参数阈值即为各参数的触发灵敏度，可以根据监测需求设置各参数的触发灵敏度，以灵敏地检测出用户的呼吸状态。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种呼吸模拟显示的方法流程示意图，本实施例在上述实施例的基础上，将预设对应关系进行细化。如图2所示，该方法包括：

步骤201、确定用户的呼吸状态，其中，呼吸状态包括吸气和呼气。

示例性的，可以通过压力检测器、流量检测器和容量检测器分别检测呼吸设备气道内的气道压力、气体流量和气体容量，获取呼吸设备的气道压力、气道内的气体流量和气道内的气体容量中的至少一种设备参数值，并根据各参数相应的触发灵敏度，判定用户的呼吸状态。

步骤202、根据用户的呼吸状态，绘制并显示肺叶轮廓图，且按照呼吸设备的气道压力、气道内的气体流量和气道内的气体容量中的至少一种设备参数与肺叶轮廓图的尺寸的对应关系改变上述肺叶轮廓图。

示例性的，根据用户的呼吸状态，绘制并显示肺叶轮廓图，若用户为呼气状态，则改变肺叶轮廓图尺寸，使其逐渐减小；若用户为吸气状态，则改变肺叶轮廓图的尺寸，使其逐渐变大。

示例性的，将用户呼气过程中呼吸设备气道的最小压力与最大压力范围内的气道压力值划分为至少两个压力阈值子区间，划分后的各压力阈值子区间均对应相应尺寸的肺叶轮廓图，即呼吸设备的气道压力与肺叶轮廓图的尺寸的对应关系。需要说明的是，各压力阈值子区间对应的肺叶轮廓图的尺寸各不相同，例如，呼气过程中呼吸设备气道的最小压力值为8厘米水柱，最大压力值为20厘米水柱，划分后的呼气压力阈值子区间分别为8～11厘米水柱、11～14厘米水柱、14～17厘米水柱和17～20厘米水柱，则其对应肺叶轮廓图尺寸依次减小，或者也可以对8～20厘米区间内的各具体压力值，设置对应尺寸的肺叶轮廓图，例如，气道压力为8厘米水柱、9厘米水柱、10厘米水柱……12厘米水柱时，分别设置相应尺寸的肺叶轮廓图。

具体的，每间隔一定的时间，则检测一次用户当前的呼吸状态，若确定用户处于呼气状态，则根据当前检测到的呼吸设备气道压力，绘制当前呼吸设备气道压力值对应的肺叶轮廓图，或者将各气道压力值所对应的肺叶轮廓图预先设置于呼吸设备中，根据当前监测到的呼吸设备气道压力，直接将原肺叶轮廓图切换至当前气道压力值对应的肺叶轮廓图，需要说明的是，所述绘制和切换都是快速完成的，例如，可以在0.1～0.4秒的时间内，将原肺叶轮廓图绘制或切换为当前气道压力值对应的肺叶轮廓图，从而保证模拟显示的连贯性，肺叶轮廓图以动态变换的形式直观地展示用户的呼吸状态，增强监测者的使用体验。

类似的，气道内的气体流量或气道内的气体容量与肺叶轮廓图的尺寸的对应关系的建立，以及根据该对应关系改变上述肺叶轮廓图的过程，与上述呼吸设备的气道压力与肺叶轮廓图的尺寸的对应关系的建立，并根据呼吸设备的气道压力与肺叶轮廓图的尺寸的对应关系改变上述肺叶轮廓图的过程相类似，在此不再赘述。

本发明实施例提供的呼吸模拟显示的方法，可以根据对呼吸状态的显示需求来设置气道压力、气道内的气体流量和气道内的气体容量中的至少一种设备参数与肺叶轮廓图的尺寸的对应关系，通过实时测量气道压力、气道内的气体流量和气道内的气体容量中的至少一种设备参数，及各设备参数与肺叶轮廓图尺寸的对应关系，来改变肺叶轮廓图的尺寸，从而保证肺叶轮廓图能够根据用户的呼吸状态进行精准的变化与显示。使得呼吸设备能够对用户的呼吸状态提供直观的视觉反馈，使监测者对用户呼吸状态进行准确判断，大大提高监测者的使用体验。

在上述实施例的基础上，上述预设对应关系还可以包括呼吸状态的持续时间与所述肺叶轮廓图的尺寸的对应关系。

示例性的，若用户处于呼气状态，则呼气状态持续0.1秒、0.2秒、0.3秒……，直至呼气状态结束时，分别设置各持续时间所对应的肺叶轮廓图的尺寸，即呼吸状态持续时间与肺叶轮廓图的尺寸的对应关系，使得从呼气状态开始至呼气状态结束时，肺叶轮廓图尺寸逐渐减小直至最小肺叶轮廓图。需要说明的是，本发明实施例对呼吸状态持续时间的精度不作具体限定，可根据显示需求来设置呼气状态持续时间与肺叶轮廓尺寸的具体对应关系。对肺叶轮廓图尺寸依次减小的程度也不作具体限定，可以以一定的比例逐渐减小肺叶轮廓图的尺寸，也可以以不同的比例逐渐减小肺叶轮廓图的尺寸。类似的，用户处于吸气状态时，吸状态的持续时间与肺叶轮廓图的尺寸的对应关系及变化过程与吸气状态时类似，在此不再赘述。

本发明实施例提供的呼吸模拟显示的方法，可以根据对呼吸状态的显示需求来设置呼气状态持续时间与肺叶轮廓尺寸的对应关系，通过呼吸状态的持续时间与设置的对应关系，来改变肺叶轮廓图廓图的尺寸，从而对用户的呼吸状态进行直观的展示，提高监测者的使用体验。

在上述实施例的基础上，所述预设对应关系还可以包括：呼吸设备的气道压力、气道内的气体流量和气道内的气体容量中的至少一种设备参数与所述肺叶轮廓图的填充颜色的对应关系；或者，所述呼吸状态的持续时间与所述肺叶轮廓图的填充颜色的对应关系。

示例性的，根据用户的呼吸状态，绘制并显示肺叶轮廓图，若用户为呼气状态，肺部气体量减少，则改变肺叶轮廓图的填充颜色，使其逐渐变浅；若用户为吸气状态，肺部气体量增多，则改变肺叶轮廓图的填充颜色，使其逐渐变深，可以在肺叶轮廓图中根据肺叶轮廓图的尺寸设置相应的填充区。

类似的，对气道压力、气道内的气体流量、气道内的气体容量或呼吸状态的持续时间与肺叶轮廓图的填充颜色的对应关系的建立，以及根据该对应关系改变上述肺叶轮廓图的填充颜色的过程，与上述的各设备参数或呼吸状态的持续时间与肺叶轮廓图的尺寸的对应关系的建立，以及根据该对应关系改变上述肺叶轮廓图的尺寸的过程相类似，在此不再赘述。

另外的，图3为呼气和吸气状态下肺叶轮廓图的变化过程示意图，如图3所示，可以将肺叶轮廓图尺寸的变化与肺叶轮廓图填充颜色的变化进行结合，例如，在用户呼气时，根据相应的预设对应关系，改变肺叶轮廓图的尺寸逐渐减小，且肺叶轮廓图的填充颜色逐渐变浅；在用户吸气时，根据相应的预设对应关系，改变肺叶轮廓图的尺寸逐渐增大，且肺叶轮廓图的填充颜色逐渐变深，从而进一步保证监测者能够更加直观地判定用户的呼吸状态。

现有的呼吸设备主要通过提供具体设备参数值，以供监测者获知用户当前的呼吸状态，这就要求使用呼吸设备的监测者具有一定的专业知识，才能够根据设备提供的参数值判断用户的呼吸状态。本发明所有实施例提供的模拟呼吸显示的技术方案，通过直观的肺叶轮廓动态图来展示用户的呼吸状态，使得非专业人士也能够简单而直观地判断出用户当前的呼吸状态，使得呼吸设备具有更好的通用性。

实施例三

本发明实施例在上述实施例的基础上，对肺叶轮廓图的绘制过程及肺叶轮廓图的变化过程进行具体说明。在上述实施例的基础上，肺叶轮廓图的尺寸与图形用户界面的尺寸正相关。

图形用户界面(Graphical User Interface，GUI)，又称图形用户接口，是指采用图形方式显示的计算机操作用户界面。示例性的，正相关是指GUI界面的尺寸变大，则肺叶轮廓图的尺寸随之增大，GUI界面的尺寸变小，则肺叶轮廓图的尺寸随之减小。使得肺叶轮廓图在GUI界面中能够以合适的尺寸比例进行显示，从而为监测者提供最佳的视觉体验。

示例性的，根据GUI界面的尺寸选取第一基准点，第二基准点和第三基准点，根据第一基准点，第二基准点和第三基准点绘制上述肺叶轮廓图。

具体的，在GUI界面竖直对称轴的左右两侧，绘制对称的肺叶轮廓图，以右侧肺叶轮廓图的绘制为例具体说明肺叶轮廓图的绘制过程，图4为最小初始肺叶轮廓图示意图，如图4所示，该肺叶轮廓图包括左肺叶轮廓图、右肺叶轮廓图和支气管，选定第一基准点E，以第一基准点E为坐标原点建立直角坐标系，第二基准点C坐标为(2，37)，第三基准点D坐标为(17，-9)，以接近基准点C处选取EC之间约四分之一位置的点F作为第一切分点绘制EC赛贝尔曲线，以接近基准点D处选取DC之间约二分之一位置的点I和五分之一位置的点J分别作为第二切分点和第三切分点绘制CD赛贝尔曲线，ED绘制为直线，形成的封闭图形EDJICF即为上述右肺叶轮廓图，通过赛贝尔曲线能够绘制出具有光滑曲线轮廓的肺叶轮廓图，使肺叶轮廓图更具美观性。需要说明的是，本发明实施例中对D点和C点的坐标不作具体限定，图4中标识的数字并不代表具体的距离，而是作为计算各点之间横向或纵向间距比例的参考值，在实际绘制过程中，各点的具体位置需根据具体GUI界面尺寸及显示需求来确定。

示例性的，本发明实施例所述的肺叶轮廓图的尺寸与GUI界面的尺寸正相关可以通过对各点坐标按比例进行设置的方式来实现，例如，根据具体的GUI界面的尺寸，选取第一基准点位置为：GUI界面水平方向，从左向右约3/5位置处，GUI界面竖直方向，从上向下约3/5位置处，使得第一基准点的位置与GUI界面的尺寸呈一定的比例关系，当GUI界面尺寸变化时，肺叶轮廓图也会以相应的比例变化，从而实现与GUI界面尺寸的正相关，同时以比例的形式设置其他的基准点的位置，再根据各基准点绘制肺叶轮廓图。

示例性的，本发明实施例所述的肺叶轮廓图的尺寸与图形用户界面的尺寸正相关还可以通过设置肺叶轮廓图的整体变化比例的方式来实现，例如，绘制初始肺叶轮廓图，设其水平方向最大距离为10毫米，竖直方向最大距离为10毫米，某一GUI界面尺寸为水平方向10厘米，竖直方向12厘米，则GUI界面水平方向的尺寸为初始肺叶轮廓图水平方向尺寸的100倍，GUI界面竖直方向的尺寸为初始肺叶轮廓图竖直方向尺寸的120倍，此时，将初始肺叶轮廓图放大100倍，以供该GUI界面显示，本发明实施例通过选取较小的放大倍数对初始肺叶轮廓图进行放大，可以防止肺叶轮廓图发生形变，保证了肺叶轮廓图的美观性。需要说明的是，本发明实施例对肺叶轮廓图的放大比例不作具体限定，为提高监测者的使用体验，根据GUI界面的尺寸对肺叶轮廓图的尺寸及进行正相关变换后，保证变换后的最小初始肺叶轮廓图所占的GUI界面的面积大于等于GUI界面总面积的1/3即可。

示例性的，对吸呼转换过程中肺叶轮廓图的变化进行具体说明，图5为最小初始肺叶轮廓图扩张至最大肺叶轮廓图的示意图，如图5所示，封闭图形CFABGH为所述肺叶轮廓图的最大轮廓图，其中，点A位于点E竖直向下位移6毫米的位置处，点B位于CD的延长线上，靠近点D一侧，与点D的距离为8毫米，点G位于点J向右水平位移4毫米的位置处，点H位于点I向右水平位移3毫米的位置处。吸气开始到吸气结束，则为最小初始肺叶轮廓图变化至最大肺叶轮廓图的过程，也即E、D、J和I分别向A、B、G和H移动的过程。需要说明的是，本实施例中对肺叶轮廓图扩张过程中各点的具体移动距离不作具体限定，图5中标识的数字并不代表具体的距离，而是作为各点移动的比例的参考值，例如，肺叶轮廓图扩张时，A、D、J和I向相应方向所移动距离的比例可以为6：8：4：3，在实际绘制过程中，各点的具体位置还需根据具体GUI界面尺寸及显示需求来确定。

类似的，在呼气开始至呼气结束时，肺叶轮廓图尺寸缩小的过程则为A、B、G和H分别向E、D、J和I移动的过程。需要说明的是，支气管部分可以一直保持静态不变。可以理解的是，吸呼转换的过程，即为A和E、B和D、G和J以及H和I四对点往返移动，并重绘相应点之间连线的过程。

本发明实施例通过赛贝尔曲线绘制肺叶轮廓图，能够绘制出具有光滑曲线轮廓的肺叶轮廓图，使肺叶轮廓图更美观，根据图形用户界面的尺寸对肺叶轮廓图的尺寸进行正相关变换，使得肺叶轮廓图在GUI界面中能够以合适的尺寸比例进行显示，从而为监测者提供最佳的视觉体验

实施例四

图6为本发明实施例四提供的一种呼吸模拟显示的装置，该装置可由软件和/或硬件实现，可通过执行呼吸模拟显示的方法来进行呼吸状态的显示。参见图6，本发明实施例四提供的呼吸模拟显示的装置可以包括：呼吸状态确定模块401和模拟显示模块402。

上述呼吸状态确定模块401，用于确定用户的呼吸状态，其中，所述呼吸状态包括吸气和呼气；模拟显示模块402，用于根据所述用户的呼吸状态，绘制并显示肺叶轮廓图，且按照预设对应关系改变所述肺叶轮廓图。

本发明实施例提供的呼吸模拟显示的装置，通过确定用户的呼吸状态，并根据所确定的用户的呼吸状态，绘制并显示肺叶轮廓图，且按照预设对应关系改变所述肺叶轮廓图。实现了将用户的呼吸状态通过肺叶轮廓图进行展示，使得呼吸设备能够对用户的呼吸状态提供直观的视觉反馈，显示界面更具美观性，使得使用该类呼吸设备的监测者能够直观的感知用户的呼吸状态，从而保证对用户呼吸状态的准确判断，大大提高监测者的使用体验。

在上述实施例的基础上，所述呼吸状态确定模块具体用于检测呼吸设备的气道压力、气道内的气体流量和气道内的气体容量中的至少一种设备参数，确定用户的呼吸状态。

在上述实施例的基础上，所述预设对应关系可以包括：呼吸设备的气道压力、气道内的气体流量和气道内的气体容量中的至少一种设备参数与所述肺叶轮廓图的填充颜色的对应关系；或者，所述呼吸状态的持续时间与所述肺叶轮廓图的填充颜色的对应关系。

在上述实施例的基础上，所述预设对应关系还可以包括：呼吸设备的气道压力、气道内的气体流量和气道内的气体容量中的至少一种设备参数与所述肺叶轮廓图的填充颜色的对应关系；或者，所述呼吸状态的持续时间与所述肺叶轮廓图的填充颜色的对应关系。

在上述实施例的基础上，所述肺叶轮廓图的尺寸与图形用户界面的尺寸正相关。

本发明实施例提供的呼吸模拟显示的装置，与本发明任意实施例所提供的呼吸模拟显示的方法属于同一发明构思，可执行本发明任意实施例所提供的呼吸模拟显示的方法，具备执行呼吸模拟显示的方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例提供的呼吸模拟显示的方法。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。