CN105210118B - 适合患者的面部的患者接口设备的3-d模型可视化 - Google Patents

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Abstract

一种电子装置(1)包括：显示生成单元(110)，其被配置为生成用户接口(200‑4、200‑5)中的显示区域(210)，所述显示区域被配置为显示患者的面部的3‑D模型和适配到所述患者的面部的所述3‑D模型的患者接口设备的3‑D模型；以及透明度调节单元(150)，其被配置为生成所述用户接口中的透明度调节工具(250)，所述透明度调节工具能操作用于调节显示在所述用户接口的所述3‑D显示区域中的所述患者接口设备的所述3‑D模型的部件的子集的透明度。

Description

适合患者的面部的患者接口设备的3-D模型可视化
技术领域
本发明涉及患者接口设备选择系统，并且具体地涉及采用3-D模型的患者接口设备选择系统。
背景技术
阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)是影响来自全世界各地的数百万人的状况。OSA由在睡眠期间的呼吸中的干扰或停止表征。OSA发作起因于在睡眠期间气流的部分或全部阻塞，其持续至少10秒并且常常长达1至2分钟。在给定夜晚，具有中重度呼吸暂停的人可能经历高达每晚200-500次的全部或部分呼吸中断。因为其睡眠不断地被中断，所以剥夺了其身体和大脑的高效工作必需的恢复性睡眠。该睡眠障碍还已经与高血压、抑郁症、中风、心律失常、心肌梗塞和其他心血管障碍关联。OSA还导致过度疲劳。
无创通风和压力支持治疗涉及将患者接口设备(其通常是鼻罩或鼻/口罩)放置在患者的面部上以将通气机或压力支持系统与患者的气道以接口方式连接，使得呼吸气体的流能够从压力/流量生成设备被递送到患者的气道。
通常，患者接口设备包括口罩外壳或框架，其具有附接到与患者的表面接触的外壳的衬垫。口罩外壳和衬垫由缠绕在患者的头部周围的头盔保持在适当位置中。口罩和头盔形成患者接口组件。典型的头盔包括柔性的可调节的皮带，其从口罩延伸以将口罩附接到患者。
因为患者接口设备通常被佩戴较长的时间段，所以必须考虑各种关注的问题。例如，在提供CPAP以处置OSA时，患者通常在他或她睡眠时整夜佩戴患者接口设备。在这样的情形下的一个关注的问题在于，患者接口设备是尽可能舒适的，否则患者可能避免佩戴接口设备，使规定的压力支持治疗的目的落空。另一关注的问题在于，不适当地适配的患者接口设备能够包括患者接口设备与患者之间的间隙，其导致不想要的泄漏。因此，选择适当地与患者适配的患者接口设备是期望的。
各种不同类型或风格的患者接口设备是可用的。额外地，各种不同大小的每个类型和风格的患者接口设备是可用的。因此，对患者可用的不同的患者接口设备的总数目能够变得相当大。
护理者已经大致协助患者选择适当的患者接口设备。护理者能够考虑患者的状况和偏好以缩小潜在的患者接口设备的列表。护理者还能够估计患者接口设备的适当大小或者使患者试戴若干患者接口设备以确定正确大小。因此，这些方法能够是耗时的且不准确的。
US 2006/023228 A1公开了一种提供用于为了用于促进各种医学流程的舒适适配而制造与患者的面部定制适配的面罩的过程的系统和方法，包括以下步骤：生成定义要与定制面罩适配的患者的面部的一部分的3D数据集；利用患者的3D面部数据集来制造患者面罩；并且将患者与用于促进期望的医学流程的定制适配面罩进行适配。
US 2008/060652 A1公开了一种用于选择用于患者的面罩系统的系统和方法。某些范例实施例包括生成患者的3D轮廓并且至少基于这些轮廓来选择面罩系统。可以通过使用例如具有可平移的销的衬垫、鼻导管扫描设备和/或阴影立体视觉传感器来生成这些轮廓。某些其他范例实施例允许图像和/或视频被捕获并且任选地被同步。然后，各种面罩系统的图像可以被叠加以确定面罩系统适配得多么好。然而，在其他实施例中，用户能够保持与在患者的面部的前面的面罩设计相对应的透明度以确定面罩系统适配得多么好。
因此，存在对选择用于患者的适当的患者接口设备的方式的改进的需要。
发明内容
根据所公开的构思的方面，一种电子装置，包括：显示生成单元，其被配置为生成用户接口中的显示区域，所述显示区域被配置为显示患者的面部的3-D模型和适合所述患者的面部的所述3-D模型的患者接口设备的3-D模型；以及透明度调节单元，其被配置为生成所述用户接口中的透明度调节工具，所述透明度调节工具能操作用于调节显示在所述用户接口的所述3-D显示区域中的所述患者接口设备的所述3-D模型的部件的子集的透明度。
根据所公开的构思的其他方面，一种选择患者接口设备的方法，包括：生成用户接口中的显示区域，所述显示区域被配置为显示患者的面部的3-D模型和适合所述患者的面部的所述3-D模型的患者接口设备的3-D模型；并且生成所述用户接口中的透明度调节工具，所述透明度调节工具能操作用于调节显示在所述用户接口的所述3-D显示区域中的所述患者接口设备的所述3-D模型的部件的子集的透明度。
根据所公开的构思的其他方面，一种非暂态计算机可读介质存储包括指令的一个或多个程序，所述指令在由计算机运行时令所述计算机执行包括以下各项的方法：生成用户接口中的显示区域，所述显示区域被配置为显示患者的面部的3-D模型和适合所述患者的面部的所述3-D模型的患者接口设备的3-D模型；并且生成所述用户接口中的透明度调节工具，所述透明度调节工具能操作用于调节显示在所述用户接口的所述3-D显示区域中的所述患者接口设备的所述3-D模型的部件的子集的透明度。
根据所公开的构思的其他方面，一种用于从多个患者接口设备选择患者接口设备的方法，包括：创建患者的面部的3-D模型；创建所述多个患者接口设备中的每个的3-D模型；将所述患者的面部的所述3-D模型提供给患者接口设备选择系统；将所述患者接口设备的3-D模型中的一个或多个提供给所述患者接口设备选择系统；采用所述患者接口设备选择系统来显示所述患者的面部的所述3-D模型与适配在所述患者的面部的所述3-D模型上的所述患者接口设备的所述3-D模型中的一个或多个；使用所述患者接口设备选择系统来调节所显示的所述患者接口设备的3-D模型的部件的子集的透明度；并且选择所述患者接口设备中的一个，其中，所述患者接口设备选择系统包括：显示生成单元，其被配置为生成用户接口中的显示区域，所述显示区域被配置为显示患者的面部的所述3-D模型和适配到所述患者的面部的所述3-D模型的所述患者接口设备的所述3-D模型中的一个或多个；以及透明度调节单元，其被配置为生成所述用户接口中的透明度调节单元，所述透明度调节工具能操作用于调节显示在所述用户接口的所述3-D显示区域中的所述患者接口设备的所述3-D模型的部件的子集的所述透明度。
附图说明
图1根据所公开的构思的一个示范性实施例的用于选择患者接口设备的系统的图；
图2是根据所公开的构思的示范性实施例的确定几何适配得分的方法的流程图；
图3是根据所公开的构思的实施例的确定患者标准适配得分的方法的流程图；
图4是根据所公开的构思的实施例的包括患者问卷的用户接口的视图；
图5是根据所公开的构思的实施例的确定总体适配得分的方法的流程图；
图6是根据所公开的构思的实施例的用户接口生成器的图；
图7是根据所公开的构思的示范性实施例的包括3-D显示区域和患者接口设备选择区域的用户接口的视图；
图8是包括患者接口设备选择区域和细节适配得分信息区域的用户接口的一部分的视图；
图9是根据所公开的构思的示范性实施例的调节透明度的方法的流程图；
图10和图11是在执行透明度调节之前和之后的用户接口的视图；
图12是根据所公开的构思的示范性实施例的创建交互图的方法的流程图；
图13是根据所公开的构思的实施例的所显示的交互图的两个视图；并且
图14是根据所公开的构思的另一实施例的用于选择患者接口设备的系统的图。
具体实施方式
如在本文中所使用的，单数形式的“一”、“一个”和“该”包括多个指代，除非在上下文中清楚地另有指定。如在本文中所使用的，两个或更多个部分或部件被“耦合”的表述应意指所述部分被直接或间接地(即，通过一个或多个中间部分或部件)结合在一起或一起运行，只要发生链接。如在本文所使用的，“直接耦合”意指两个元件直接彼此接触。如在本文所使用的，“固定地耦合”和“固定的”意指两个部件被耦合从而作为一体移动，同时维持相对于彼此的恒定取向。
本文中所使用的方向性用语，例如，通过举例而非限制性的，顶部、底部、左、右、上、下、前、后以及由此衍生词，涉及附图中示出的元件的取向，并非限制权利要求，除非其中明确记载。
如本文中所采用的，术语“处理器”、“处理单元”和类似术语应意指能够存储、检索和处理数据的可编程模拟和/或数字设备；控制器；控制电路；计算机；工作站；个人计算机；微处理器；微控制器；微型计算机；中央处理单元；大型计算机；小型计算机；服务器；网络处理器；或任何适当的处理设备或装置。
图1是根据所公开的构思的一个示范性实施例的患者接口设备选择系统1的框图。患者接口设备选择系统1包括面部扫描单元10、患者接口设备信息数据库20、输入单元30、处理单元40和显示单元50。
面部扫描单元10被配置为创建并输出患者的面部的3-D模型。能够创建并输出患者的面部的3-D模型的设备是已知的。这样的设备的范例包括但不限于光学扫描器、相机和推针阵列。面部扫描单元10通信地耦合到处理单元40并且被配置为将患者的面部的3-D模型输出到处理单元40。应预见到，在不脱离所公开的构思的范围的情况下，面部扫描单元10和处理单元40能够处于相同位置或不同位置。还应预见到，面部扫描单元10和处理单元40通过任何适当的装置通信地耦合(例如，但不限于网络、因特网、USB等等)。还应预见到，面部扫描单元10能够将患者的面部的3-D模型保存到随后能够由处理单元40读取的可移动存储设备(例如，但不限于USB驱动器)。
患者接口设备信息数据库20被配置为存储许多患者接口设备的3-D模型和与患者接口设备相关联的额外的信息。能够通过任何适当的装置来获取患者接口设备的3-D模型。例如但非限制性地，能够使用例如但不限于光学扫描器、相机或推针阵列的设备来创建患者接口设备的3-D模型。还应预见到，患者接口设备的3-D模型能够是计算机生成的(例如，不限于是利用3-D建模软件创建的)。
在所公开的构思的一些示范性实施例中，所述患者接口设备的所述3-D模型被配置使得能够单独地操纵3-D模型的单独的部件或部件组。例如，患者接口设备的一个示范性3-D模型包括包含衬垫、支撑结构、包括前额衬垫的可移动的前额支撑物和肘形导管的面罩。该患者接口的3-D模型能够被配置使得例如可移动的前额支撑物能够相对于其他部件单独地被移动。
在所公开的构思的一些示范性实施例中，患者接口设备的3-D模型还包括与患者接口设备的部件的属性有关的信息。例如，患者接口设备的3-D模型可以包括与诸如但不限于患者接口设备的衬垫的弹性的属性有关的信息。
与患者接口设备相关联的额外的信息包括基于患者因素(例如，不限于患者遭受什么类型的状况)来评价每个患者接口设备的适合性的信息。与患者接口设备相关联的额外的信息还包括患者接口设备识别信息(例如，不限于制造商名称、产品名称和大小)。
患者接口设备信息数据库20通信地耦合到处理单元40并且被配置为将3-D模型和额外的信息输出到处理单元40。应预见到，在不脱离所公开的构思的情况下，患者接口设备信息数据库20和处理单元40能够处于相同位置或不同位置。还应预见到，患者接口设备信息数据库20和处理单元40通过任何适当的装置(例如，不限于网络、因特网、USB等等)通信地耦合。在一些其他示范性实施例中，患者接口设备信息数据库20被包括在处理单元40中。还应预见到，患者接口设备信息数据库20能够将患者接口设备的3-D模型保存到随后能够由处理单元40读取的可移动存储设备(例如但不限于USB驱动器)。
输入单元30被配置为接收患者接口设备选择系统1的用户的输入。输入单元30能够是能够执行该功能的任何常规设备，例如但不限于键盘、小键盘、鼠标或触摸屏。输入单元30通过任何适当的装置(例如但不限于网络、因特网、USB等等)与处理单元40通信地耦合。
处理单元40被配置为接收来自面部扫描单元10、患者接口设备信息数据库20和输入单元30的输出。处理单元40包括几何适配得分确定单元42、患者标准适配得分确定单元44、总体适配得分确定单元46和用户接口生成器48，其中的每个将在下文中更详细地进行描述。
例如，处理单元40能够是任何类型的处理装置，例如适于存储和运行软件模块的微处理器和存储器单元。几何适配得分确定单元42、患者标准适配得分确定单元44、总体适配得分确定单元46和用户接口生成器48均能够被实现为可由处理单元40运行的软件模块。
几何适配得分确定单元42被配置为确定针对患者接口设备中的一个或多个的几何适配得分。针对各自的患者接口设备的几何适配得分是对患者的面部的几何结构和各自的患者接口设备的几何结构多么好地适配在一起的评价。患者的面部与各自的患者接口设备之间的高接触压力点或间隙将对几何适配得分产生负面影响。
图2图示了用于确定针对各自的患者接口设备的几何适配得分的一个示范性过程的流程图。可以通过几何适配得分确定单元42来实施图2中图示的过程。参考图2，在操作S1中，几何适配得分确定单元42接收患者的面部的3-D模型。在操作S2中，几何适配得分确定单元42接收各自的患者接口设备的3-D模型。
在操作S3中，几何适配得分确定单元42确定患者的面部的3-D模型上的一个或多个界标。界标能够是患者的面部上的任何区别性特征(例如但不限于鼻梁、鼻尖、下巴等等)。在操作S4中，将各自的患者接口设备的3-D模型上的所选择的点与患者的面部上的3-D模型上的所确定的界标对齐。例如，能够将各自的患者接口设备的3-D模型中的衬垫的上部分与患者的面部的3-D模型中的鼻梁对齐。在操作S5中，对各自的患者接口设备的3-D模型执行精细调节。对各自的患者接口设备的3-D模型进行平移和旋转地调节以将其适配到患者的面部的3-D模型。例如并且非限制性地，对各自的患者接口设备的3-D模型进行旋转和平移以尽可能好地将衬垫的轮廓与患者的面部的3-D模型的轮廓匹配。然而，应预见到，在不脱离所公开的构思的范围的情况下，能够采用对各自的患者接口设备的3-D模型进行精细地调节的任何适当的方法。
操作S3-S5表示将各自的患者接口设备的3-D模型适配到患者的面部的3-D模型的示范性过程。然而，应预见到，在不脱离所公开的构思的范围的情况下，可以采用将各自的患者接口设备的3-D模型适配到患者的面部的3-D模型的任何适当的过程。
当将各自的患者接口设备的3-D模型适配到患者的面部时，在操作S6中，几何适配得分确定单元42计算针对用于患者的面部的各自的患者接口设备的几何适配得分。基于各自的患者接口设备的3-D模型与患者的面部的3-D模型之间的交互来计算几何适配得分。在示范性实施例中，基于各自的患者接口设备的3-D模型的衬垫的轮廓与患者的面部的3-D模型的轮廓之间的差异来计算几何适配得分。例如，当将各自的患者接口设备的3-D模型适配到患者的面部的3-D模型时，其中各自的患者接口设备的3-D模型的衬垫的轮廓高于或低于患者的面部的3-D模型的轮廓上的相对应的点的任何点将不利地影响针对各自的患者接口设备的几何适配得分。还应预见到，对几何适配得分的计算能够考虑各自的患者接口设备和患者的面部的变形。例如，能够采用有限元方法以在将患者接口设备的3-D模型适配在患者的面部上时确定患者接口设备和患者的面部中的变形。
在操作S7中，几何适配得分确定单元42将所计算的适配得分输出到总体适配得分确定单元46。还应预见到，几何适配得分确定单元42能够输出额外的信息，例如与当将各自的患者接口设备的3-D模型适配在患者的面部的3-D模型上时对各自的患者接口设备的3-D模型的放置有关的信息。例如，该信息能够由用户接口生成器48用于创建被适配在患者的面部上的3-D模型上的各自的患者接口设备的3-D模型的3-D显示。还应预见到，几何适配得分确定单元42能够输出与各自的患者接口设备的3-D模型与患者的面部的3-D模型之间的交互的水平有关的信息。例如，可以采用该信息来生成各自的患者接口设备与患者的面部之间的交互图。稍后，将更详细地描述对交互图的生成和显示。
返回参考图1，患者标准适配得分确定单元44确定针对各自的患者接口设备的患者标准适配得分。基于除各自的患者接口设备与患者的面部之间的几何适配外的患者信息和/或与各自的患者接口设备的额外的信息来确定针对各自的患者接口设备的患者标准适配得分。例如，患者标准适配得分能够基于仅仅患者信息、与各自的患者接口设备相关联的额外的信息或两者的组合。非限制性地，能够被考虑的患者信息的范例是患者的年龄、患者的性别、要处置的患者的状况和其他患者信息(例如但不限于患者是否患有幽闭恐惧症，患者在睡眠期间是否通过他或她的口腔呼吸等等)。
例如，能够通过经由输入单元30回答患者问卷中的问题来生成患者信息。在图4中示出了包括患者问卷的示范性布局的用户接口200-1的范例。通过用户接口生成器48来生成用户接口200-1。在下文中，将更详细地描述用户接口生成器48。
参考图3，图示了确定针对各自的患者接口设备的患者标准适配得分的示范性过程。可以通过患者标准适配得分确定单元44来实施图3中图示的过程。
在操作S8中，患者标准适配得分确定单元44接收患者信息，并且在操作S9中，患者标准适配得分确定单元44接收与各自的患者接口设备相关联的额外的信息。
在操作S10中，患者适配得分确定单元44基于患者信息和/或与各自的患者接口设备相关联的额外的信息来计算患者标准适配得分。更详细地，将针对每条患者信息评价各自的患者接口设备的适合性以得到针对各自的患者接口设备的患者标准适配得分。例如，如果患者信息指示患者的状况要求用于处置的全面罩，并且与各自的患者接口设备相关联的额外的信息指示各自的患者接口设备是鼻面罩，则将不利地影响各自的患者接口设备的患者标准适配得分。还应预见到，当在不脱离所公开的构思的范围的情况下确定患者标准适配得分时，患者适配得分确定单元44还能够将不同的权重放置在每条患者信息上。应预见到，能够通过系统的用户预设或定制每条患者信息的权重。
在操作S11中，患者标准适配得分确定单元44将患者标准适配得分输出到总体适配得分确定单元46。
返回参考图1，总体适配得分确定单元46确定针对各自的患者接口设备的总体适配得分。现在参考图5，图示了用于确定总体适配得分的过程。可以通过总体适配得分确定单元46来实施图5中图示的过程。
在操作S12中，总体适配得分确定单元46从几何适配得分确定单元42接收针对各自的患者接口设备的几何适配得分，并且在操作S13中，总体适配得分确定单元46从患者标准适配得分确定单元44接收针对各自的患者接口设备的患者标准适配得分。
在操作S14中，总体适配得分确定单元46基于几何适配得分和患者标准适配得分来计算针对各自的患者接口设备的总体适配得分。应预见到，总体适配得分确定单元46能够将不同的权重放置在几何适配得分和患者标准适配得分中的每个上。还应预见到，能够通过系统的用户预设这些权重或能够通过系统的用户定制这些权重。
在操作S14中，总体适配得分确定单元46将针对各自的患者接口设备的总体适配得分输出到用户接口生成器48。
尽管已经针对一个各自的患者接口设备描述了几何适配得分确定单元42、患者标准适配得分确定单元44和总体适配得分确定单元46的操作，但是应当理解，这样的操作能够被重复以计算其3-D模型被存储在患者接口设备信息数据库20中的患者接口设备中的一个或多个的总体适配得分。
返回参考图1，用户接口生成器48生成针对患者接口设备选择系统1的用户接口并且将所生成的用户接口输出到显示单元50。在下文中，将更详细地描述用户接口生成器48以及用户接口的操作。
参考图6，更详细地图示了用户接口生成器48，并且在图7中，图示了由用户接口生成器48生成的范例用户接口200-2。
用户接口生成器48包括生成显示区域210的显示生成单元110。显示区域210显示患者的面部的3-D模型以及适配到患者的面部的所选择的患者接口设备的3-D模型。在一些示范性实施例中，显示生成单元110能够支持用于操纵显示在显示区域210中的图像(例如但不限于摇移、缩放、旋转等)的命令。显示区域210允许对如何将所选择的患者接口设备适配在患者的面部上的视觉检测，其能够结合所计算的总体适配得分使用以协助选择用于患者的患者接口设备。
患者接口生成器48还包括患者接口设备选择工具生成单元120。患者接口设备选择工具生成单元120在用户接口200-2上生成患者接口设备选择显示区域220。患者接口设备选择显示区域220被配置为允许用户对患者接口设备进行分类并选择将哪个患者接口设备显示在显示区域210中。患者接口设备选择显示区域220还被配置为显示与患者接口设备相对应的总体适配得分。
在图7中示出的范例中，患者接口设备选择显示区域220包括针对许多患者接口设备的患者接口设备识别信息221(例如但不限于患者接口设备制造商和患者接口设备名称)以及针对患者接口设备的总体适配得分222。患者接口设备选择显示区域220还包括许多过滤工具223(例如但不限于标签)，其被配置为允许通过其类型(例如但不限于鼻、全部或枕)过滤患者接口设备的显示。应理解到，在不脱离所公开的构思的范围的情况下，可以采用显示患者接口设备识别信息221和相对应的总体适配得分222的任何适当的方式。还应预见到，在不脱离所公开的构思的情况下，可以采用对患者接口设备进行分类和/或过滤的任何适当的方式。例如并且非限制性地，可以基于其可用性来过滤患者接口设备，使得技术人员能够例如隐藏没有存货的患者接口设备。
患者接口设备选择显示区域220还被配置为允许选择要显示在显示区域210中的患者接口设备中的一个。额外地，患者接口设备选择显示区域220被配置为指示哪个患者接口设备被选择(例如但不限于通过突出显示患者接口设备识别信息221和所选择的患者接口设备的相对应的总体适配得分222)。然后，所选择的患者接口设备在被适配在患者的面部上的同时被显示在显示区域210中。用户接口生成器48能够被配置为自动地选择并显示具有最高总体适配得分的患者接口设备。用户接口生成器48还能够被配置为在对过滤操作的应用后自动地选择并显示在过滤操作之后剩余的患者接口设备当中具有最高总体适配得分的患者接口设备。另外，用户接口生成器48能够被配置为在不执行过滤操作的情况下自动地从患者接口设备的子集或家族当中选择患者接口设备。例如并且非限制性地，用户接口生成器48可以被配置为在对子集或家族的选择后从患者接口设备的子集或家族当中选择患者接口设备。
用户接口生成器48还包括大小选择单元130。大小选择单元130生成要显示在用户接口200-2上的大小选择工具230。许多患者接口设备以不同的大小出现(例如但不限于小、中和大)，这将影响其与患者的面部适配得如何。出于本公开的目的，具有不同大小的不同患者接口设备将被认为是不同的患者接口设备。大小选择工具230被配置为允许患者接口设备选择系统1的用户选择大小。一旦选择了大小，则具有所选择的大小的患者接口设备被显示在显示区域210中。应预见到，用户接口生成器48默认自动地选择具有最高总体适配得分的大小。然后，患者接口设备选择系统1的用户能够手动地选择不同大小。大小选择工具230还被配置为指示所选择的大小(例如但不限于通过突出显示所选择的大小)。大小选择工具230还被配置为显示与每个大小相对应的总体适配得分。
用户接口生成器48还包括细节适配得分发生单元140，其被配置为生成用户接口200-2上的细节适配得分工具240。细节适配得分工具240被配置为允许用户切换细节适配得分区域241中的细节适配得分信息的显示(参见图8)。非限制性地，细节适配得分信息是与用于确定总体适配得分的标准中的每个的适合性有关的信息。例如，如果在对总体适配得分的确定中使用患者的年龄，则细节适配得分信息将包括与针对患者的年龄的所选择的患者接口设备的适合性有关的信息。
为了显示细节适配得分区域241，患者接口设备选择系统1的用户触发细节适配得分工具240。图8图示了当细节适配得分区域241被显示时的用户接口200-3。细节适配得分区域241包括针对用于确定总体适配得分的许多标准的标准识别信息242。细节适配得分区域241还包括标准适合性信息243，其指示所显示的标准中的每个的适合性。细节适配得分工具240能够由患者接口设备选择系统的用户用于确定特定用户接口设备为何接收特定总体适配得分的原因。例如，如果归因于患者接口设备不适合于处置患者的状况，患者接口设备接收低总体适配得分，则能够通过查看细节适配得分区域241来获得该信息。
返回参考图6，用户接口生成器48还包括透明度调节单元150。透明度调节单元150被配置为生成用户接口200-2上的透明度调节工具250。透明度调节工具250被配置为允许患者接口设备选择系统1的用户调节患者接口设备的特定部件的透明度。在下文中，将参考图9-11更详细地描述透明度调节单元150和透明度调节工具250的操作。
图9图示了用于调节显示在显示区域210中的患者接口设备的所选择的部件的透明度的过程的流程图。能够通过透明度调节单元150来实施图9的过程。图10图示了在调节所显示的患者接口设备的透明度之前的用户接口200-4，并且图11图示了在调节所显示的患者接口设备的透明度之后的用户接口200-5。
参考图9，在操作S16中，透明度调节单元150接收透明度调节命令。例如，能够通过操纵透明度调节工具250的患者接口设备选择系统1的用户来生成透明度调节命令。在图10和图11中图示的范例实施例中，透明度调节工具250是滑动条。然而，应预见到，在不脱离本发明的范围的情况下，能够使用适合于对值进行调节的任何用户接口工具(例如但不限于刻度盘、文本框等等)。
在操作S17中，透明度调节单元150选择患者接口设备的部件的子集。部件的所选择的子集将是透明度调节单元150对其执行透明度调节的部件。在图9-11中图示的范例实施例中，通过透明度调节单元150自动地选择患者接口设备的部件的子集。然而，将认识到，在不脱离所公开的构思的范围的情况下，还能够由用户手动地选择将使其透明度被调节的患者接口设备的部件的子集。
在操作S18中，透明度调节单元150基于接收到的透明度调节命令来调节部件的所选择的子集的透明度。在显示区域110中显示具有所调节的部件的所选择的子集的透明度的患者接口设备。
参考图10和图11，图示了在透明度调节期间的用户接口200-4、200-5的范例。在图10中，透明度调节工具250被滑动到右边，因此使显示在3-D显示区域210中的患者接口设备的部件不透明。在图11中，透明度调节工具250被滑动到左边，因此使患者接口的部件的所选择的子集在显示区域210中透明。
在图10和图11中示出的范例中，患者接口设备的部件的所选择的子集是不与患者皮肤接触的部件的子集并且通过透明度调节单元150自动地选择。在该范例中，当使部件的所选择的子集透明时，仅衬垫和前额衬垫被显示在显示区域210中，如图11中所示。不与患者的面部的皮肤接触的患者接口设备的部件一般地不影响对患者接口设备的适配并且能够使与患者的皮肤接触的部件的视图模糊。因此，使不与患者的皮肤接触的患者接口设备的部件透明能够允许患者接口设备选择系统1的用户更容易地执行对患者接口设备的适配的视觉检测。
返回参考图6，用户接口生成器还包括交互图单元160。交互图单元160被配置为生成用户接口200-2上的交互图工具260。(参见图7)。交互图单元160还被配置为生成用于显示在用户接口200-2的3-D显示区域210中的交互图。
参考图12，示出了用于生成并显示在各自的患者接口设备与患者的面部之间的交互图的过程。能够通过交互图单元160来实施图12的过程。
在各自的患者接口设备与患者的面部之间的交互图指示当将各自的患者接口设备适配到患者的面部时，各自的患者接口设备在患者的面部上的不同点处施加在患者的面部上的接触压力的量。
在操作S19中，交互单元160计算在各自的患者接口设备与患者的面部之间的交互。在一些范例实施例中，当将各自的患者接口设备的3-D模型适配在患者的面部的3-D模型上时，基于在各自的患者接口设备的3-D模型的轮廓与患者的面部的3-D模型的轮廓之间的距离来确定在各自的患者接口设备与患者的面部之间的交互。例如，其中患者接口设备的3-D模型的轮廓低于患者的面部的3-D模型的轮廓的患者的面部的3-D模型的轮廓上的点将得到在该点处的高交互水平，而其中患者接口设备的3-D模型的轮廓高于患者的面部的患者的面部的3-D模型的轮廓上的点将得到在该点处的低交互水平。
在操作S20中，一旦交互图单元160计算出在各自的患者接口设备与患者的面部之间的交互，则交互图单元160生成交互图。在一些示范性实施例中，交互图是符合患者的面部的3-D模型的3-D对象。例如通过颜色编码例如使用较暗的颜色来指示高交互水平的区域并且使用较亮的颜色来指示低交互水平的区域，交互图指示在患者接口设备的3-D模型与患者的面部的3-D模型之间的交互。在一些其他示范性实施例中，交互图通过调节交互图上的点的透明度值来指示在患者接口设备的3-D模型与患者的面部的3-D模型之间的交互，例如使用较低的透明度来指示高交互水平的区域并且使用较高的透明度来指示低交互水平的区域。然而，在其他示范性实施例中，对交互图上的点的透明度值的颜色编码和调节两者被用于指示不同的交互水平。然而，还应认识到，交互图能够使用任何方案来指示在患者的面部上的不同点处的交互的数量(例如但不限于交互图能够使用绿色来指示低交互水平的区域、使用黄色来指示中交互水平的区域并且使用红色来指示高交互水平的区域)。
在操作S21中，一旦生成了交互图，交互图单元160调节显示在显示区域210中的患者接口设备部件的透明度。交互图单元160能够响应于显示交互图而将患者接口设备接口的部件的透明度值调节到预定值，并且响应于隐藏交互图而使透明度倒转(即，将患者接口设备的部件的透明度值返回到其在透明度调节之前的状态)。在一些示范性实施例中，交互图单元160调节患者接口设备的部件的透明度使得其全部是透明的。在一些其他示范性实施例中，交互图单元160调节患者接口设备的部件的透明度使得其全部是半透明的。在一些另外的示范性实施例中，交互图单元160调节患者接口设备的部件的透明度使得一些部件是透明的，并且一些其他部件是半透明的。例如，与患者的面部接触的患者接口设备的部件能够被调节为半透明的，并且不与患者的面部接触的患者接口设备的部件能够被渲染为透明的。对患者接口设备的透明度进行调节使其当其被显示在显示区域210中时更容易看到交互图。
在操作S22中，交互图单元160显示显示区域210中的交互图。更详细地，交互图能够是3-D对象，其符合患者的面部的形状并且与显示在显示区域210中的患者的面部的表面对齐并且被放置在其正上方。图13中示出了利用患者的面部显示的交互图的两个范例。所显示的交互图能够被用于执行对各自的患者接口设备与患者的面部适配得多么好的视觉检测，并且尤其被用于识别向患者的面部施加较高的压力的各自的患者接口设备的区域。例如，该信息还能够被用于执行对各自的患者接口设备的调节(如果其具有能够被调节的部件的话)以减轻由各自的患者接口设备的特定区域引起的对患者的面部的压力并改进针对患者的舒适性。
参考图14，示出了根据所公开的构思的另一示范性实施例的患者接口设备选择系统2。为了增加患者的面部与患者接口设备之间的几何适配得分的准确度，期望考虑患者的面部和患者接口设备的变形。解释该变形的一种方式是对患者的面部和患者接口设备执行分析，例如有限元分析。然而，针对该分析的计算能够变得广泛，尤其是当计算针对多个患者接口设备中的每个的几何适配得分时。这些计算能够导致在提供结果中的延迟，其在用户期望接近即时结果的情况下能够是不利的。
患者接口设备选择系统2解决了该问题。在第一位置LOC1与第二位置LOC2之间划分患者接口设备选择系统。第一位置LOC1包括第一处理单元380、几何适配得分数据库360和第三处理单元370。第二位置LOC2包括面部扫描单元310、输入单元330、第二处理单元340和显示单元350。
几何适配得分数据库360被配置为存储多个面部的3-D模型、多个患者接口设备的3-D模型以及与患者接口设备相关联的额外的信息和针对面部中的一个或多个中的每个的患者接口设备中的一个或多个中的每个的预计算的几何适配得分。面部的3-D模型是除当前患者外的人的面部的3-D模型。能够以任何适当的方式来获得面部的3-D模型。
第三处理单元370被配置为对针对面部中的一个或多个的患者接口设备中的一个或多个的几何适配得分进行预计算并将结果提供到几何适配得分数据库360以被存储在那。为了达到这种情形，第三处理单元370包括几何适配得分确定单元372，所述几何适配得分确定单元被配置为(例如但不限于通过执行有限元分析)对针对一个或多个面部中的每个的一个或多个患者接口设备中的每个的几何适配得分进行预计算。在该上下文中，术语预计算意指在确定针对当前患者的面部的一个或多个患者接口设备中的每个的几何适配得分之前，已经计算针对一个或多个面部中的每个的一个或多个患者接口设备中的每个的几何适配得分。
面部扫描单元310被配置为创建并输出患者的面部的3-D模型。能够创建并输出患者的面部的3-D模型的设备是已知的。这样的设备的范例包括但不限于光学扫描器、相机和推针阵列。面部扫描单元310通信地耦合到远程处理单元340并且被配置为将患者的面部的3-D模型输出到远程处理单元340。应预见到，在不脱离所公开的构思的范围的情况下，面部扫描单元310和远程处理单元340能够处于相同位置或不同位置。还应预见到，面部扫描单元310和远程处理单元340通过任何适当的装置通信地耦合(例如，不限于网络、因特网、USB等等)。还应预见到，面部扫描单元310能够将患者的面部的3-D模型保存到随后能够由处理单元340读取的可移动的存储设备(例如但不限于USB驱动器)。
输入单元330被配置为接收患者接口设备选择系统2的用户的输入。输入单元330能够是能够执行该功能的任何常规设备，例如但不限于键盘、小键盘、鼠标或触摸屏。输入单元330通过任何适当的装置(例如但不限于网络、因特网、USB等等)与远程处理单元340通信地耦合。
第二处理单元340被配置为接收来自面部扫描单元310和输入单元330的输出。第二处理单元340与第一处理单元380通信地连接并将患者的面部的3-D模型输出到第一处理单元380。
第一处理单元380接收患者的面部的3-D模型并确定针对用于患者的面部的一个或多个患者接口设备中的每个的几何适配得分。为了达到这种情形，第一处理单元380包括匹配查找单元382，所述匹配查找单元使用针对存储在几何适配得分数据库360中的面部中的一个或多个的患者接口设备的预计算的几何适配得分。
在所公开的构思的一些实施例中，匹配查找单元382使用最小均方方法来将患者的面部与存储在几何适配得分数据库360中的最接近的匹配的面部相匹配(例如但不限于通过使用患者的面部的3-D模型和面部的3-D模型)。匹配查找单元382然后将与所匹配的面部相对应的患者接口设备中的一个或多个中的每个的预计算的几何适配得分用作针对用于患者的面部的一个或多个患者接口设备中的每个的几何适配得分。匹配查找单元382还能够基于所匹配的面部与患者的面部之间的几何差异来调节预计算的几何适配得分。匹配查找单元382还能够使用插值来对针对多个面部的患者接口设备的预计算的几何适配得分进行组合以确定针对用于患者的面部的患者接口设备中的每个的几何适配得分。
在一些其他实施例中，能够通过使用对所存储的面部的3-D模型的主成分分析确定在使患者接口设备变形中的各种面部形状模式的影响来创建变形影响模型。然后，能够根据患者的面部的3-D模型来确定针对患者的面部的面部形状模型的系数。然后，面部形状模型的系数能够适于确定患者的面部对患者接口设备的变形影响的变形影响模型。使用该方法能够减少对患者接口设备的变形进行建模所需要的计算量。
除确定针对用于患者的面部的患者接口设备的几何适配得分外，第一处理单元380还能够将患者的面部的3-D模型输出到第三处理单元370并控制第三处理单元370以计算针对用于患者的面部的患者接口设备中的一个或多个的几何适配得分。第三处理单元370能够然后存储要用作预计算的几何适配得分的几何适配得分数据库360中的所计算的几何适配得分以用于与其他患者一起使用。以这种方式，系统2能够连续地填充几何适配得分数据库360。
一旦第一处理单元380已经确定针对用于患者的面部的患者接口设备中的一个或多个的几何适配得分，则第一处理单元380将结果输出到第二处理单元340。
第二处理单元340包括患者标准适配得分确定单元344、总体适配得分确定单元346和用户接口生成器348，其在下文中将更详细地描述。
患者标准适配得分确定单元344确定针对用于患者的各自的患者接口设备的患者标准适配得分。患者标准适配得分确定单元344与图1的患者标准适配得分确定单元44类似地操作。然而，图14的患者标准适配得分确定单元344可以从几何适配得分数据库360接收与各自的患者接口设备相关联的额外的信息。
总体适配得分确定单元346与图1中所示的总体适配得分确定单元46类似地操作，除了总体适配得分确定单元346从第一处理单元380而非几何适配得分确定单元42接收针对用于患者的面部的患者接口设备的一个或多个中的每个的几何适配得分外。否则，总体适配得分确定单元346与图1中所示的总体适配得分确定单元46类似地操作，并且因此省略对该部件的另外的描述。用户接口生成器348还与图1中所示的用户接口生成器48类似地操作，并且因此省略对该部件的另外的描述。
应预见到，第一位置LOC1和第二位置LOC2是不同的位置，例如但不限于处理中心和护理者的办公室。然而，还应预见到，在不脱离所公开的构思的范围的情况下，第一位置LOC1和第二位置LOC2可以被组合在单个位置处。还应预见到，患者接口设备选择系统2是可扩展的。例如，应预见到，一个中央第一处理单元280、几何适配得分数据库360和第三处理单元370可以与许多第二处理单元340相对应。
使用第一处理单元380基于一个或多个预计算的几何适配得分确定几何适配得分而非执行分析以初始地计算针对患者的面部的几何适配得分允许患者接口设备选择系统2的用户快速地接收准确的结果。
例如，第一处理单元380、第二处理单元340和第三处理单元370能够均是任何类型的处理装置，例如适于存储和运行软件模块的微处理器和存储器单元。几何适配得分确定单元372、匹配查找单元382、患者标准适配得分确定单元344、总体适配得分确定单元346和用户接口生成器348能够均被实现为可由驻存在其上的处理单元执行的软件模块。
本公开的构思能够被实现在电子装置中，所述电子装置例如但不限于移动设备、移动计算机、平板计算机、外围设备等等。本公开的构思还能够被实现为有形计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质是能够存储此后能够由计算机系统读取的数据的任何数据设备。计算机可读记录介质的范例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光学数据存储设备。
应预见到，本文中描述的所公开的构思的任何实施例、实施例的组合或实施例的修改能够由例如但不限于护理者或技术人员使用在选择用于患者的患者接口设备的过程中。
在权利要求书中，置于括号内的任何附图标记不得被解释为限制权利要求。词语“包含”或“包括”不排除在权利要求书中所列举的那些以外的元件或步骤的存在。在枚举了若干单元的设备权利要求中，这些单元中的若干可以由同一项硬件实现。元件前的词语“一”或“一个”不排除多个这种元件的存在。在枚举了若干单元的任何设备权利要求中，这些单元中的若干可以由同一项硬件实现。在互不相同的从属权利要求中记载了特定元件并不指示不能组合使用这些元件。
尽管出于说明性目的基于当前被认为最实用且优选的实施例详细描述了本发明，但是应理解，这种详细描述仅是出于该目的，并且本公开不限于所公开的实施例，而是相反，旨在覆盖在权利要求书的精神和范围内的修改和等价布置。例如，应理解，本公开预见，在可能的程度上，任何实施例的一个或多个特征能够与任何其他实施例的一个或多个特征相组合。

Claims (15)

1.一种电子装置(1)，包括：
显示生成单元(110)，其被配置为生成用户接口(200-4、200-5)中的显示区域(210)，所述显示区域被配置为显示患者的面部的3-D模型和适配到所述患者的面部的所述3-D模型的患者接口设备的3-D模型；以及
透明度调节单元(150)，其被配置为生成所述用户接口中的透明度调节工具(250)，所述透明度调节工具能操作用于调节显示在所述用户接口的所述显示区域中的所述患者接口设备的所述3-D模型的部件的子集的透明度。
2.根据权利要求1所述的电子装置(1)，其中，所述患者接口设备的所述3-D模型的部件的所述子集是不与所述患者的面部的所述3-D模型接触的所述患者接口设备的所述3-D模型的部件的子集。
3.根据权利要求1所述的电子装置(1)，其中，所述患者接口设备的所述3-D模型的所述部件包括衬垫，并且所述患者接口设备的所述3-D模型的部件的所述子集是除所述衬垫外的所述患者接口设备的所述3-D模型的部件。
4.根据权利要求1所述的电子装置(1)，其中，所述患者接口设备的所述3-D模型的所述部件包括前额衬垫和所述患者接口设备的衬垫，并且所述患者接口设备的所述3-D模型的部件的所述子集是除所述衬垫和所述前额衬垫外的所述患者接口设备的所述3-D模型的部件。
5.根据权利要求1所述的电子装置(1)，其中，所述透明度调节工具是滑动条，并且
其中，所述电子装置(1)还包括交互图单元(160)，所述交互图单元被配置为生成所述用户接口上的交互图工具(260)，并且被配置为计算所述患者接口设备与所述患者的面部之间的交互图，所述交互图指示所述患者接口设备与所述患者的面部之间接触压力的量，并且其中，所述交互图单元(160)被进一步配置为响应于显示所述交互图而将显示在所述用户接口的所述显示区域中的所述患者接口设备的部件的透明度值调节到预定值。
6.根据权利要求5所述的电子装置(1)，其中，所述透明度调节单元被配置为与对所述用户接口中的所述透明度调节工具的调节成比例地调节所述患者接口设备的所述3-D模型的部件的所述子集的所述透明度。
7.根据权利要求1所述的电子装置(1)，还包括：
显示单元(50)，其被配置为显示所述用户接口。
8.一种选择患者接口设备的方法，所述方法包括：
生成用户接口(200-4、200-5)中的显示区域(210)，所述显示区域被配置为显示患者的面部的3-D模型和适配到所述患者的面部的所述3-D模型的患者接口设备的3-D模型；并且
生成所述用户接口中的透明度调节工具(250)，所述透明度调节工具能操作用于调节显示在所述用户接口的所述显示区域中的所述患者接口设备的所述3-D模型的部件的子集的透明度。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述患者接口设备的所述3-D模型的部件的所述子集是不与所述患者的面部的所述3-D模型接触的所述患者接口设备的所述3-D模型的部件。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述患者接口设备的所述3-D模型的所述部件包括衬垫，并且所述患者接口设备的所述3-D模型的部件的所述子集是除所述衬垫外的所述患者接口设备的所述3-D模型的部件。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述患者接口设备的所述3-D模型的所述部件包括前额衬垫和所述患者接口设备的衬垫，并且所述患者接口设备的所述3-D模型的部件的所述子集是除所述衬垫和所述前额衬垫外的所述患者接口设备的所述3-D模型的部件。
12.根据权利要求8所述的方法，其中，所述透明度调节工具是滑动条，并且，
其中，所述方法还包括：
生成所述用户接口上的交互图工具；
计算所述患者接口设备与所述患者的面部之间的交互图，所述交互图指示所述患者接口设备与所述患者的面部之间接触压力的量；并且
响应于显示所述交互图而将显示在所述用户接口的所述显示区域中的所述患者接口设备的部件的透明度值调节到预定值。
13.根据权利要求8所述的方法，还包括以下步骤：
创建所述患者的面部的所述3-D模型；
创建多个患者接口设备中的每个的3-D模型；
将所述患者的面部的所述3-D模型提供给患者接口设备选择系统；
将所述患者接口设备的3-D模型中的一个或多个提供给所述用户接口(200-4、200-5)；
在所述显示区域(210)中显示所述患者的面部的所述3-D模型与适配在所述患者的面部的所述3-D模型上的所述患者接口设备的所述3-D模型中的一个或多个；
调节所显示的所述患者接口设备的3-D模型的部件的子集的透明度；并且
选择所述患者接口设备中的一个。
14.一种存储包括指令的一个或多个程序的非暂态计算机可读介质，所述指令在由计算机运行时令所述计算机执行包括以下各项的方法：
生成用户接口(200-4、200-5)中的显示区域(210)，所述显示区域被配置为显示患者的面部的3-D模型和适配到所述患者的面部的所述3-D模型的患者接口设备的3-D模型；并且
生成所述用户接口中的透明度调节工具(250)，所述透明度调节工具能操作用于调节显示在所述用户接口的所述显示区域中的所述患者接口设备的所述3-D模型的部件的子集的透明度。
15.根据权利要求1所述的电子装置用于制造针对患者的患者接口设备的用途，用于确定针对所述患者的患者接口设备的形状的用途，和/或用于从患者接口设备的预先确定的集合中选择适合于所述患者的患者接口设备的用途。
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