CN110051356A - 人体呼吸状态信息的获取方法和装置 - Google Patents

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CN110051356A
CN110051356A CN201910273055.2A CN201910273055A CN110051356A CN 110051356 A CN110051356 A CN 110051356A CN 201910273055 A CN201910273055 A CN 201910273055A CN 110051356 A CN110051356 A CN 110051356A
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China
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respiratory state
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李卓
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Beijing Bemax Technology Co Ltd
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
    • A61B5/0803Recording apparatus specially adapted therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/113Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb occurring during breathing
    • A61B5/1135Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb occurring during breathing by monitoring thoracic expansion

Abstract

本申请公开了一种人体呼吸状态信息的获取方法和装置。所述方法包括:获取人体体腔起伏过程中,标记物上N个标记点各自的多个空间位置信息;其中,所述标记物固定在人体体腔的表面,所述标记物上设置有M个标记点,M大于N,M和N均为大于等于1的整数;根据所述N个标记点各自的多个空间位置信息,分别计算出N个标记点的轨迹;获取所述N个标记点当前的空间位置信息,根据所述当前的空间位置信息和所述轨迹,得到当前的呼吸状态数据。通过本发明的技术方案可以获得较为精准的呼吸状态信息的数据。

Description

人体呼吸状态信息的获取方法和装置
技术领域
本申请涉及信息处理领域,尤指一种人体呼吸状态信息的获取方法和装置。
背景技术
在当前针对人体胸腔或腹腔的手术中,由于胸腔或腹腔的器官组织或者肿瘤会受患者呼吸影响,物理位置会随着患者的呼吸一起运动,通常会造成大于20mm左右的偏移,一般在10mm~30mm之间。这样的偏移量有可能导致手术失败或术后并发症概率较大;但是目前,在手术中并没有对患者的呼吸状态进行有效监控的方案。
发明内容
为了解决上述技术问题,本申请提供了一种人体呼吸状态信息的获取方法和装置,能够精确的获取人体的呼吸状态数据。
为了达到本申请目的,本申请提供了一种人体呼吸状态信息的获取方法,包括:
获取人体体腔起伏过程中,标记物上N个标记点各自的多个空间位置信息;其中,所述标记物固定在人体体腔的表面,所述标记物上设置有M个标记点,M大于N,M和N均为大于等于1的整数;
根据所述N个标记点各自的多个空间位置信息,分别计算出N个标记点的轨迹;
获取所述N个标记点当前的空间位置信息,根据所述当前的空间位置信息和轨迹,得到当前的呼吸状态数据。
一种示例性的实施例中,所述获取人体体腔起伏过程中,标记物上N个标记点中各自的多个空间位置信息,包括:
在人体体腔起伏过程中,当获取到标记物上N个标记点的多个空间位置信息时,记录所述空间位置信息的获取时间;
得到每个标记点的空间位置信息与获取时间的对应关系。
一种示例性的实施例中,所述根据所述N个标记点各自的多个空间位置信息,分别计算出N个标记点的轨迹,包括:
对于所述标记物的N个标记点中的每个标记点,采用最小二乘法,根据每个标记点的多个空间位置信息与获取时间的对应关系进行拟合计算,获得所述标记物的N个标记点中每个标记点的空间直线。
一种示例性的实施例中,所述根据所述N个标记点各自的多个空间位置信息,分别计算出N个标记点的轨迹,还包括:
获得所述标记物的N个标记点中每个标记点的空间直线之后,分别确定所述标记物的N个标记点中每个标记点的空间直线上固定点的坐标信息。
一种示例性的实施例中,所述获取所述N个标记点当前的空间位置信息,根据所述当前的空间位置信息和轨迹,得到当前的呼吸状态数据,包括:
在确定所述标记物的N个标记点中每个标记点的空间直线上固定点的坐标信息后,将每个标记点的多个空间位置信息投影到拟合出的空间直线上;并计算每个标记点的不同投影点到空间直线上固定点的投影距离;
获取所述N个标记点当前的空间位置信息,根据所述当前的空间位置信息和投影距离,当前的呼吸状态数据。
一种示例性的实施例中,所述获取所述N个标记点当前的空间位置信息,根据所述当前的空间位置信息和轨迹,得到当前的呼吸状态数据,包括:
对于所述N个标记点中的第i个标记点,定义第i个标记点的权重wi
wi=max[di(t)]-min[di(t)]
其中,t的范围为[tcurrent-X,tcurrent],X为预先设定的值;max[di(t)]和min[di(t)]分别表示在[tcurrent-X,tcurrent]时间范围内获取的第i个标记点所计算出来的多个空间位置信息的投影距离的最大值和最小值,di(t)表示第i个标记点在t时间获得的空间位置信息的投影距离;
将当前时刻N个标记点的投影距离di(tcurrent)映射处理后,进行加权平均得到当前的呼吸状态数据p(tcurrent),即:
一种示例性的实施例中,所述将当前时刻N个标记点的投影距离di(tcurrent)映射处理,包括:
得到当前的呼吸状态数据,映射到[A,B]范围内,其中,所述A和B的数值是预先设置的值。
一种示例性的实施例中,所述根据所述当前的空间位置信息和轨迹,得到当前的呼吸状态数据后,还包括:
对所述当前的呼吸状态数据与呼吸状态的基线值进行比较,若两者的差值达到或超出预设的阈值时,显示该呼吸状态数据并发出告警提示;
若两者的差值小于预设的阈值,则显示该呼吸状态数据。
一种示例性的实施例中,所述显示该呼吸状态数据,包括:以波形的形式显示周期性获取的呼吸状态数据。
为了解决上述问题,本发明还提供了一种人体呼吸状态信息的获取装置,包括处理器和存储器,所述存储器存储计算机程序,所述处理器用于调用所述存储器中的计算机程序以实现如权利要求1至9任一所述的方法。
与现有技术相比,本发明包括一种人体呼吸状态信息的获取方法和装置;所述方法包括:获取人体体腔起伏过程中,标记物上N个标记点各自的多个空间位置信息;其中,所述标记物固定在人体体腔的表面,所述标记物上设置有M个标记点,M大于N,M和N均为大于等于1的整数;根据所述N个标记点各自的多个空间位置信息,分别计算出N个标记点的轨迹;获取所述N个标记点当前的空间位置信息,根据所述当前的空间位置信息和所述轨迹,得到当前的呼吸状态数据。通过本发明的技术方案可以获得较为精准的呼吸状态信息的数据。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案,并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为本发明实施例人体呼吸状态信息的获取方法的流程图;
图2为本发明实施例人体呼吸状态信息的获取方法的示意图;
图3为本发明一示例中人体呼吸状态信息的获取方法的流程图;
图4为本发明实施例人体呼吸状态信息的获取装置的示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1为本申请提供的人体呼吸状态信息的获取方法的流程图。图1所示方法包括:
步骤101、获取人体体腔起伏过程中,标记物上N个标记点各自的多个空间位置信息。
在本实施例中,人体的体腔可以包括胸腔和/或腹腔;所述标记物固定在人体体腔的表面,所述标记物上设置有M个标记点,M大于N,M和N均为大于或等于1的整数。其中,标记物固定在人体体腔的表面的具体固定位置可以根据需求选择,可以固定在人体的胸腔或腹腔。该标记物上设置有M个标记点,该标记点的数量是根据不同类型的标记物上设置有不同的标记点个数;N的数量为在检测呼吸状态数据的过程中,通过跟踪设备可以检测到的标记点的数量;例如:A类型的标记物上设置的标记点M为6个;可捕捉到的标记点的数量N可以为1、2、3、4、5或6个;B类型的标记物上设置的标记点M为3个,可检测到的标记点的数量N为1、2或3个。在本示例性实施例中,空间位置变化信息可以包括呼吸的相位状态。
本实施例中,人体体腔起伏过程可以至少包含人体从吸到最满到呼出全部气体的一个完整呼吸过程;具体的采集周期可以根据需求进行确定,可以获取n个呼吸周期进行采集所述N个标记点各自的多个空间位置信息,其中,该n为大于1的正整数。例如:可以在10个呼吸周期时间段内,采集N个标记点中的每个标记点的200个空间位置信息。
本实施例中,标记物上N个标记点各自的多个空间位置信息是指:对于标记物上可以被跟踪设备捕捉到的N个标记点各自的空间位置信息,该空间位置信息是指三维坐标信息(x,y,z)。其中,标记物可以采用能够发光、发射电磁波现有设备,例如用于光学跟踪的带有红外反射涂层的圆球标记物;该跟踪设备可根据标记物的情况,相应采用光学跟踪,电磁跟踪或者声学跟踪的方式。例如:通过双目立体定位标记点或者结构光定位。再例如:电磁跟踪设备,利用磁场信息获得物体位置和空间状态。
一种示例性的实施例中,所述获取人体体腔起伏过程中,标记物上N个标记点中各自的多个空间位置信息,包括:在人体体腔起伏过程中,当获取到标记物上N个标记点的多个空间位置信息时,记录所述空间位置信息的获取时间;记录每个标记点的空间位置信息与获取时间的对应关系。
步骤102、根据所述N个标记点各自的多个空间位置信息,分别计算出N个标记点的轨迹。
在本实施例中,根据跟踪设备获取的N个标记点各自的多个空间位置信息,分别计算出每个标记点的轨迹。
一种示例性的实施例中,一个标记点的轨迹可以为该标记点对应的空间直线。
一种示例性的实施例中,一个标记点的轨迹也可以为其它表现形式,比如可以是曲线、向量等。
一种示例性的实施例中,对于所述标记物的N个标记点中的每个标记点,采用最小二乘法,根据每个标记点的多个空间位置信息与获取时间的对应关系进行拟合计算,获得所述标记物的N个标记点中每个标记点的空间直线,该空间直线可以采用最小二乘法计算获得的空间参数进行表征或描述。采用最小二乘法的具体计算方式如下:
利用所述标记物的N个标记点中每个标记点的多个空间坐标信息,例如:每个标记点的L个空间坐标信息,采用如下计算表达式来计算空间直线,包括;
空间直线的计算表达式为:
其中,a、b、x0、y0分别表示空间直线的参数,均为实数;
对于每个标记点的空间直线的计算表达式如下:
其中,i=1,2,…….L,L为正整数,xi、yi和zi依次表示该标记点的第i个空间位置的X轴、Y轴和Z轴的坐标;
利用如下计算表达式计算得到该标记点的空间直线的参数(a,b,x0,y0),包括:
在确定了该标记点的表征空间直线的参数(a,b,x0,y0),就得到了该标记点的空间直线方程即x=x0+az;y=y0+bz。
一种示例性的实施例中,所述根据所述N个标记点各自的多个空间位置信息,分别计算出N个标记点的轨迹,还包括:获得所述标记物的N个标记点中每个标记点的空间直线之后,分别确定所述标记物的N个标记点中每个标记点的空间直线上固定点的坐标信息。具体的实现方式可以为,通过最小二乘法的计算,获得了该标记点的表征空间直线的参数(a,b,x0,y0),通过确定该标记点的空间直线,可以确定该标记点的空间直线上的两个固定点的坐标分别为:(x0+a,y0+b,1)和(x0,y0,0)。
步骤103、获取所述N个标记点当前的空间位置信息,根据所述当前的空间位置信息和轨迹,得到当前的呼吸状态数据。
在本实施例中,通过跟踪设备获取所述标记物上N个标记点当前的空间位置信息,根据所述当前的空间位置信息和已经计算得出的N个标记点中每个标记点的轨迹,得到当前时刻的呼吸状态数据。例如:在手术过程中,周期性的检测呼吸状态,首先通过跟踪设备获取3个标记点A、B、C的当前的空间位置信息,根据每个标记点的多个空间位置信息计算得出的3个标记点中每个标记点的轨迹即A的轨迹、B的轨迹和C的轨迹,根据所述当前的空间位置信息和已经计算出A的轨迹、B的轨迹、C的轨迹,得到当前时刻的呼吸状态数据。
一种示例性的实施例中,所述显示该呼吸状态数据,包括:以波形的形式显示周期性获取的呼吸状态数据。实现了在显示设备上以波形的形式显示周期性获取的呼吸状态数据供手术人员实时检测呼吸状态。
一种示例性的实施例中,在确定所述标记物的N个标记点中每个标记点的空间直线和该空间直线上固定点的坐标信息后,将每个标记点的多个空间位置信息投影到拟合出的空间直线上;并计算每个标记点的不同投影点到空间直线上固定点的投影距离;获取所述N个标记点当前的空间位置信息,根据所述当前的空间位置信息和投影距离,得到当前的呼吸状态数据。通过上述计算实现了将标记物的三维坐标数据,变为了随时间变化的一维数据。具体实现方式,例如:选择A标记点的空间直线上的两个固定点(x1,y1,z1)和(x2,y2,z2),获取待投影的A标记点中的第i个点(xi,yi,zi),则其投影在标记点A的空间直线上的点(xi’,yi’,zi’)可以通过以下方式求得:
xi′=k*(x2-x1)+x1
yi′=k*(y2-y1)+y1
zi′=k*(z2-z1)+z1
预先定义投影距离di(t)为A标记点的投影点(xi’,yi’,zi’)到固定点(x1,y1,z1)的距离;其中,该固定点(x1,y1,z1)和(x2,y2,z2)可以是确定该标记点A的空间直线上的两个固定点的坐标分别为:(x0+a,y0+b,1)和(x0,y0,0);也可以是从标记点A的空间直线上选择的任意两个点。
其中,k、x1、y1、z1、x2、y2、z2、xi、yi、zi、xi’、yi’和zi’均为实数。
定义dt为(xi’,yi’,zi’)到(x1,y1,z1)的距离;
当(xi’-x1,yi’-y1,zi’-z1)与直线的参量(x0+a,y0+b,1)同向时,距离dt为正数;
当(xi’-x1,yi’-y1,zi’-z1)与直线的参量(x0+a,y0+b,1)反向时,距离dt为负数
可以看出dt是一个随着标记点空间位置的时间变化而改变的量,则用di(t)表示当前标记点i在t时间获得的空间位置(x(t),y(t),z(t))的投影点(x(t)’,y(t)’,z(t)’)到(x1,y1,z1)的距离。
一种示例性的实施例中,所述获取N个标记点当前的空间位置信息,根据所述当前的空间位置信息和轨迹,得到当前的呼吸状态数据,包括:
对于所述N个标记点中的第i个标记点,定义第i个标记点的权重wi
wi=max[di(t)]-min[di(t)]
其中,t的范围为[tcurrent-X,tcurrent],X为预先设定的值;max[di(t)]和min[di(t)]分别表示在[tcurrent-X,tcurrent]时间范围内获取的第i个标记点所计算出来的多个空间位置信息的投影距离的最大值和最小值,di(t)表示第i个标记点在t时间获得的空间位置信息的投影距离;
将当前时刻N个标记点的投影距离di(tcurrent)映射处理后,进行加权平均得到当前的呼吸状态数据p(tcurrent),即:
一种示例性的实施例中,所述将当前时刻N个标记点的投影距离di(tcurrent)映射处理,包括:
得到当前的呼吸状态数据,映射到[A,B]范围内,其中,所述A和B的数值是可以根据不同人的呼吸状态进行预先设置的值,例如:[A,B]范围可以为[-1,1]。
一种示例性的实施例中,所述根据所述当前的空间位置信息和所述轨迹,得到当前的呼吸状态数据后,还包括:对所述当前的呼吸状态数据与呼吸状态的基线值进行比较,若两者的差值达到或超出预设的阈值,显示该呼吸状态数据并发出告警提示;若两者的差值小于预设的阈值,则显示该呼吸状态数据。该呼吸状态的基线值可以由待手术的患者预先进行获取的,例如:患者进行两次屏气,第一次是患者在进行CT扫描时,第二次是在医生待执行手术时,通过两次屏气,可以获得患者的呼吸状态在屏幕上显示就是一条近似的直线,那么通过该近似的直线可确定该患者的呼吸状态的基线值。对获得的当前的呼吸状态数据与呼吸状态的基线值进行比较,若两者的差值达到或超出预设的阈值例如10%,显示该呼吸状态数据并发出告警提示,提醒医生患者的呼吸状态存在改变。
本申请提供的方法实施例,通过大量的实际数据分析,相对于现有的呼吸跟踪方法,能够实现较为精准的呼吸状态跟踪数据,通过告警提示以及时的提醒医生患者的呼吸状态存在改变。
图2为本申请提供的人体呼吸状态信息的获取方法实施例的示意图。图2所示实施例中,为了检测人体表面的扩张运动,则需要将标记物2放置在人体体腔1的表面上。标记物2上的标记点的位置可以直接被跟踪设备3捕捉并发送到计算机4上。计算机4经过一系列的计算所获得的标记物的空间位置信息,得出人体的当前的呼吸状态数据。
如图3所示,本发明的一种示例性的实施例的实施过程如下:
步骤300、获取人体体腔起伏过程中,标记物上N个标记点各自的多个空间位置信息;在本步骤中,所述标记物固定在人体体腔的表面,所述标记物上设置有M个标记点,M大于N,M和N均为大于或等于1的整数。
步骤301、在人体体腔起伏过程中,当获取到标记物上N个标记点的多个空间位置信息时,记录所述空间位置信息的获取时间;记录每个标记点的空间位置信息与获取时间的对应关系。
步骤302、对于所述标记物的N个标记点中的每个标记点,采用最小二乘法,根据每个标记点的多个空间位置信息与获取时间的对应关系进行拟合计算,获得所述标记物的N个标记点中每个标记点的空间直线。
采用最小二乘法的具体计算方式如下:
利用所述标记物的N个标记点中每个标记点的多个空间坐标信息,例如:每个标记点的L个空间坐标信息,采用如下计算表达式来计算空间直线,包括;
空间直线的计算表达式为:
其中,a、b、x0、y0分别表示空间直线的参数,均为实数;
对于每个标记点的空间直线的计算表达式如下:
其中,i=1,2,…….L,L为正整数,xi、yi和zi依次表示该标记点的第i个空间位置的X轴、Y轴和Z轴的坐标;
利用如下计算表达式计算得到该标记点的空间直线的参数(a,b,x0,y0),包括:
在确定了该标记点的表征空间直线的参数(a,b,x0,y0),就得到了该标记点的空间直线方程即x=x0+az;y=y0+bz。
步骤303、获得所述标记物的N个标记点中每个标记点的空间直线之后,分别确定所述标记物的N个标记点中每个标记点的空间直线上固定点的坐标信息。例如:通过最小二乘法的计算,获得了该标记点的表征空间直线的参数(a,b,x0,y0),通过确定该标记点的空间直线,可确定该标记点的空间直线上的两个固定点的坐标分别为:(x0+a,y0+b,1)和(x0,y0,0)或者该固定点的坐标信息也可以是从该标记点的空间直线上任意选择的两个固定点坐标为(x1,y1,z1)和(x2,y2,z2)。
步骤304、在确定所述标记物的N个标记点中每个标记点的空间直线上固定点的坐标信息后,将每个标记点的多个空间位置信息投影到拟合出的空间直线上;并计算每个标记点的不同投影点到空间直线上固定点的投影距离。例如,选择A标记点的空间直线上的两个固定点(x1,y1,z1)和(x2,y2,z2),获取待投影的A标记点中的第i个点(xi,yi,zi),则其投影在标记点A的空间直线上的点(xi’,yi’,zi’)可以通过以下方式求得:
xi′=k*(x2-x1)+x1
yi′=k*(y2-y1)+y1
zi′=k*(z2-z1)+z1
预先定义投影距离di(t)为(xi’,yi’,zi’)到固定点(x1,y1,z1)的距离;其中,该固定点(x1,y1,z1)和(x2,y2,z2)可以是确定该标记点的空间直线上的两个固定点的坐标分别为(x0+a,y0+b,1)和(x0,y0,0);也可以是从空间直线上任意选择的两个点。
其中,k、x1、y1、z1、x2、y2、z2、xi、yi、zi、xi’、yi’和zi’均为实数。
定义dt为(xi’,yi’,zi’)到(x1,y1,z1)的距离;
当(xi’-x1,yi’-y1,zi’-z1)与直线的参量(x0+a,y0+b,1)同向时,距离dt为正数;
当(xi’-x1,yi’-y1,zi’-z1)与直线的参量(x0+a,y0+b,1)反向时,距离dt为负数
用di(t)表示当前标记点i在t时间获得的空间位置(x(t),y(t),z(t))的投影点(x(t)’,y(t)’,z(t)’)到(x1,y1,z1)的距离。
步骤305、获取所述N个标记点当前的空间位置信息,将当前时刻N个标记点的投影距离di(tcurrent)映射处理。得到当前的呼吸状态数据,映射到[A,B]范围内,其中,所述A和B的数值是预先设置的值。
步骤306、根据映射处理后的当前时刻N个标记点的投影距离di(tcurrent),以及N个标记点的轨迹,得到当前的呼吸状态数据。例如:对于所述N个标记点中的第i个标记点,定义第i个标记点的权重wi
wi=max[di(t)]-min[di(t)]
其中,t的范围为[tcurrent-X,tcurrent],X为预先设定的值;max[di(t)]和min[di(t)]分别表示在[tcurrent-X,tcurrent]时间范围内获取的第i个标记点所计算出来的多个空间位置信息的投影距离的最大值和最小值,di(t)表示第i个标记点在t时间获得的空间位置信息的投影距离;
将当前时刻N个标记点的投影距离di(tcurrent)映射处理后的数据,进行加权平均得到当前的呼吸状态数据p(tcurrent),即:
步骤307、对所述当前的呼吸状态数据与呼吸状态的基线值进行比较,若两者的差值达到或超出预设的阈值,显示该呼吸状态数据并发出告警提示;若两者的差值小于预设的阈值,则显示该呼吸状态数据。可以采用波形的显示方式显示周期性获取的呼吸状态数据。
基于本实施例的一个具体示例,通过获取人体体腔起伏过程中,标记物上N个标记点各自的多个空间位置信息;根据所述N个标记点各自的多个空间位置信息,分别计算出N个标记点的轨迹;获取所述N个标记点当前的空间位置信息,根据所述当前的空间位置信息和所述轨迹,得到当前的呼吸状态数据。通过本实施例的一个具体示例可以获得更加精准的呼吸状态信息的数据。
另外,本发明实施例提供了一种人体呼吸状态信息的获取装置的一个实施例,该装置实施例与图1所示的方法实施例对应,该装置具体可以设置于各种电子设备中。
如图4所示,上述人体呼吸状态信息的获取装置,包括:存储器和处理器;所述存储器存储计算机程序,所述处理器用于调用所述存储器中的计算机程序以实现图1所示的方法,或上述任一实施例所描述的方法。
一种示例性的实施例中,所述处理器读取执行所述用于人体呼吸状态信息的获取的程序,还执行如下操作:所述获取所述N个标记点当前的空间位置信息,根据所述当前的空间位置信息和轨迹,得到当前的呼吸状态数据,包括:
对于所述N个标记点中的第i个标记点,定义第i个标记点的权重wi
wi=max[di(t)]-min[di(t)]
其中,t的范围为[tcurrent-X,tcurrent],X为预先设定的值;max[di(t)]和min[di(t)]分别表示在[tcurrent-X,tcurrent]时间范围内获取的第i个标记点所计算出来的多个空间位置信息的投影距离的最大值和最小值,di(t)表示第i个标记点在t时间获得的空间位置信息的投影距离;
将当前时刻N个标记点的投影距离di(tcurrent)映射处理后,进行加权平均得到当前的呼吸状态数据p(tcurrent),即:
其它实现细节可参见方法实施例。
本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中,在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分;例如,一个物理组件可以具有多个功能,或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器,如数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据,并且可包括任何信息递送介质。

Claims (10)

1.一种人体呼吸状态信息的获取方法,其特征在于,包括:
获取人体体腔起伏过程中,标记物上N个标记点各自的多个空间位置信息;其中,所述标记物固定在人体体腔的表面,所述标记物上设置有M个标记点,M大于N,M和N均为大于等于1的整数;
根据所述N个标记点各自的多个空间位置信息,分别计算出N个标记点的轨迹;
获取所述N个标记点当前的空间位置信息,根据所述当前的空间位置信息和轨迹,得到当前的呼吸状态数据。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取人体体腔起伏过程中,标记物上N个标记点各自的多个空间位置信息,包括:
在人体体腔起伏过程中,当获取到标记物上N个标记点的多个空间位置信息时,记录所述空间位置信息的获取时间;
记录每个标记点的空间位置信息与获取时间的对应关系。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述N个标记点各自的多个空间位置信息,分别计算出N个标记点的轨迹,包括:
对于所述标记物的N个标记点中的每个标记点,采用最小二乘法,根据每个标记点的多个空间位置信息与获取时间的对应关系进行拟合计算,获得所述标记物的N个标记点中每个标记点的空间直线。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述N个标记点各自的多个空间位置信息,分别计算出N个标记点的轨迹,还包括:
获得所述标记物的N个标记点中每个标记点的空间直线之后,分别确定所述标记物的N个标记点中每个标记点的空间直线上固定点的坐标信息。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述获取所述N个标记点当前的空间位置信息,根据所述当前的空间位置信息和轨迹,得到当前的呼吸状态数据,包括:
在确定所述标记物的N个标记点中每个标记点的空间直线上固定点的坐标信息后,将每个标记点的多个空间位置信息投影到拟合出的空间直线上;并计算每个标记点的不同投影点到空间直线上固定点的投影距离;
获取所述N个标记点当前的空间位置信息,根据所述当前的空间位置信息和投影距离,当前的呼吸状态数据。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述获取所述N个标记点当前的空间位置信息,根据所述当前的空间位置信息和轨迹,得到当前的呼吸状态数据,包括:
对于所述N个标记点中的第i个标记点,定义第i个标记点的权重wi
wi=max[di(t)]-min[di(t)]
其中,t的范围为[tcurrent-X,tcurrent],X为预先设定的值;max[di(t)]和min[di(t)]分别表示在[tcurrent-X,tcurrent]时间范围内获取的第i个标记点所计算出来的多个空间位置信息的投影距离的最大值和最小值,di(t)表示第i个标记点在t时间获得的空间位置信息的投影距离;
将当前时刻N个标记点的投影距离di(tcurrent)映射处理后,进行加权平均得到当前的呼吸状态数据p(tcurrent),即:
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述将当前时刻N个标记点的投影距离di(tcurrent)映射处理,包括:
得到当前的呼吸状态数据,映射到[A,B]范围内,其中,所述A和B的数值是预先设置的值。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述当前的空间位置信息和轨迹,得到当前的呼吸状态数据后,还包括:
对所述当前的呼吸状态数据与呼吸状态的基线值进行比较,若两者的差值达到或超出预设的阈值时,显示该呼吸状态数据并发出告警提示;
若两者的差值小于预设的阈值,则显示该呼吸状态数据。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述显示该呼吸状态数据,包括:以波形的形式显示周期性获取的呼吸状态数据。
10.一种人体呼吸状态信息的获取装置,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器存储计算机程序,所述处理器用于调用所述存储器中的计算机程序以实现如权利要求1至9中任一项所述的方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110960218A (zh) * 2019-10-31 2020-04-07 山东大学 一种基于图像的人体呼吸状态监测装置及方法
CN114587533A (zh) * 2022-03-25 2022-06-07 深圳市华屹医疗科技有限公司 穿刺位置引导方法、装置、设备、存储介质和程序产品

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030125622A1 (en) * 1999-03-16 2003-07-03 Achim Schweikard Apparatus and method for compensating for respiratory and patient motion during treatment
CN103126705A (zh) * 2011-11-30 2013-06-05 Ge医疗系统环球技术有限公司 确定切片呼吸相位和构建ct三维图像的方法、装置和设备
CN103284743A (zh) * 2012-02-29 2013-09-11 Ge医疗系统环球技术有限公司 确定标记物位置和患者呼吸曲线的方法及装置
CN104305996A (zh) * 2014-10-15 2015-01-28 大连现代医疗设备科技有限公司 基于图像识别技术的呼吸监测方法及系统
CN104739510A (zh) * 2014-11-24 2015-07-01 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 一种新的构建序列影像与呼吸信号对应关系的方法
CN105283128A (zh) * 2014-06-03 2016-01-27 创探科技股份公司 呼吸运动测定装置
US20160235344A1 (en) * 2013-10-24 2016-08-18 Breathevision Ltd. Motion monitor
KR20160116284A (ko) * 2015-03-26 2016-10-07 경북대학교 산학협력단 호흡 운동 측정 장치 및 방법
KR20170024196A (ko) * 2015-08-24 2017-03-07 울산대학교 산학협력단 호흡 모니터링 장치 및 그 방법
CN107260173A (zh) * 2017-06-30 2017-10-20 大连理工大学 一种基于摄像头与球状标记物的呼吸测量方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030125622A1 (en) * 1999-03-16 2003-07-03 Achim Schweikard Apparatus and method for compensating for respiratory and patient motion during treatment
CN103126705A (zh) * 2011-11-30 2013-06-05 Ge医疗系统环球技术有限公司 确定切片呼吸相位和构建ct三维图像的方法、装置和设备
CN103284743A (zh) * 2012-02-29 2013-09-11 Ge医疗系统环球技术有限公司 确定标记物位置和患者呼吸曲线的方法及装置
US20160235344A1 (en) * 2013-10-24 2016-08-18 Breathevision Ltd. Motion monitor
CN105283128A (zh) * 2014-06-03 2016-01-27 创探科技股份公司 呼吸运动测定装置
CN104305996A (zh) * 2014-10-15 2015-01-28 大连现代医疗设备科技有限公司 基于图像识别技术的呼吸监测方法及系统
CN104739510A (zh) * 2014-11-24 2015-07-01 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 一种新的构建序列影像与呼吸信号对应关系的方法
KR20160116284A (ko) * 2015-03-26 2016-10-07 경북대학교 산학협력단 호흡 운동 측정 장치 및 방법
KR20170024196A (ko) * 2015-08-24 2017-03-07 울산대학교 산학협력단 호흡 모니터링 장치 및 그 방법
CN107260173A (zh) * 2017-06-30 2017-10-20 大连理工大学 一种基于摄像头与球状标记物的呼吸测量方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110960218A (zh) * 2019-10-31 2020-04-07 山东大学 一种基于图像的人体呼吸状态监测装置及方法
CN114587533A (zh) * 2022-03-25 2022-06-07 深圳市华屹医疗科技有限公司 穿刺位置引导方法、装置、设备、存储介质和程序产品

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