CN111199675A - 一种呼吸训练的计算机模拟监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种调整呼吸的模拟训练设备,尤指一种呼吸训练的计算机模拟监控系统,包括可穿戴呼吸检测装置、控制显示终端、手持终端和语音交互系统,可穿戴呼吸检测装置包括压力传感器、可穿戴检测带与连接扣件,控制显示终端包括LED显示单元、数据传输单元、储存单元、呼吸监控单元和信息处理单元,数据传输单元包括接收模块、发送模块、无线传输模块和蓝牙传输模块,呼吸监控单元包括呼吸检测模块、呼吸指导模块和计时模块,储存单元包括信息载入模块、信息储存模块,信息处理单元包括数据分析模块、数据转换模块;手持终端、语音交互系统与控制显示终端远程通信连接以传输信号;本发明采用可穿戴式呼吸检测设备,将检测结果与指导指令通过手持设备、语音系统显示出来,从而模拟训练患者使其训练成可自我调整的能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种调整呼吸的模拟训练设备,尤指一种呼吸训练的计算机模拟监控系统。
背景技术
在磁共振成像的医学影像临床扫描中,通过MRI设备利用核磁共振现象进行医学检查;MRI设备是一种采用射频脉冲采集信息成像的设备,常规的MRI设备主要包括平移床与扫拍区,一般情况下患者佩戴耳机后平躺在平移床上,然后平移进入扫拍区内,扫拍区内部为幽暗、半密闭的环境,扫拍过程中动静较大,会产生较奇怪或尖锐的声音;对常人而言也难以习惯该声响,而对于幽闭恐惧症患者而言,该环境与声音对其产生的影响更为严重,严重时容易反应过激致使无法完成扫拍检查;于众多患者而言,该环境容易使患者产生恐惧感,当进行临床扫描时,若患者一旦处于情绪高度紧张时,辨别与判断能力较低、执行反应也较慢,无法与医护人员配合检查,导致扫描效率变低,扫描结果不准确。
针对MRI设备对要进行呼吸配合的部位临床扫描检查过程中,呼吸动作需要配合医护人员的指令进行执行反馈,如患者进入MRI设备后因恐惧心理加剧而反应不及时导致无法配合医护人员的工作,则容易影响检查结果;因此需要在检查前加强患者的模拟训练,使其减轻心理负担,增强适应能力,能够配合医护人员的指导进行扫描检查。
发明内容
为解决上述问题,本发明旨在公开一种调整呼吸的模拟训练设备,尤指一种呼吸训练的计算机模拟监控系统。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种呼吸训练的计算机模拟监控系统,其特征在于,所述的监控系统主要包括可穿戴呼吸检测装置、控制显示终端、手持终端和语音交互系统,其中所述的可穿戴呼吸检测装置主要包括压力传感器、可穿戴检测带与连接扣件,可穿戴检测带为通过连接扣件扣合的闭环状松紧调节结构,可穿戴检测带朝内设置有传感器安装套以安装压力传感器;所述的控制显示终端为计算机终端,主要包括电性连接的LED显示单元与控制系统,其中控制系统主要包括数据传输单元、储存单元、呼吸监控单元和信息处理单元,所述数据传输单元包括接收模块、发送模块、无线传输模块和蓝牙传输模块,所述呼吸监控单元包括呼吸检测模块、呼吸指导模块和计时模块,所述储存单元包括信息载入模块、信息储存模块,所述信息处理单元包括数据分析模块、数据转换模块;所述的手持终端、语音交互系统通过无线连接与控制显示终端远程通信连接以传输信号。
优选地,所述可穿戴检测带包括穿戴式围绕设置在人体上的腹部检测带与胸部检测带。
优先地,所述连接扣件设置为接驳可穿戴检测带两端的搭扣组件。
优先地,所述的控制系统还包括体温检测单元与心率检测单元,其中可穿戴呼吸检测装置还设置有温度传感器,体温检测单元用于接收温度传感器的温度信号,心率检测单元用于接收胸部检测带处压力传感器的压力信号。
优选地,所述的手持终端为APP手持控制终端,通过网络连接读取或输出控制显示终端的信息。
优选地,所述的语音交互系统主要包括语音采集模块、语言识别模块、语言分析模块、转换处理模块和执行输出模块。
优选地,所述的数据传输单元为计算机终端实现远程数据互联,通过WiFi无线传输模块、蓝牙传输模块实现无线信号通讯,接收模块用于接收语音交互系统、压力传感器及手持终端传输的数据信息,发送模块用于将呼吸监控单元或接收语音交互系统的数据处理信息发送出去并传输至手持终端上。
优选地,所述信息处理单元中,数据分析模块、数据转换模块分别用于对压力传感器的压力信号进行分析与转换为呼吸数据,并发送转换后的信息数据至呼吸监控单元处;所述呼吸监控单元中,呼吸检测模块用于在接收呼吸数据后进行数据分析统计,以检测判断数据的安全性,呼吸指导模块用于指导以调整呼吸规律,计时模块用于设定时间,以收集设定的时间节点内的呼吸信息数据。
优选地,所述储存单元中,其信息载入模块、信息储存模块分别用于录入及储存信息模板,作为对比分析时可提取信息模板的信息库。
优选地,所述LED显示单元通过LED显示屏输出展示信息,其中储存单元设定呼吸指导标准并生成波形图后通过LED显示单元输出,呼吸监控单元与信息处理单元根据呼吸状态生成实际波形图,与标准波形图对比分析后通过LED显示单元输出,当符合呼吸指导要求时,LED显示单元输出显示绿色或蓝色波形图,当不符合呼吸指导要求时,LED显示单元输出显示红色波形图。
本发明的有益效果体现在:本发明采用可穿戴呼吸检测装置以通过压力传感器检测呼吸过程产生的压力信号,采用控制显示终端接收压力信号并进行信息转换、分析、处理后结合手持终端与语音交互系统输出,进而针对不符合检查要求的呼吸频率进行指导性调整,从而模拟训练患者使其锻炼自我调整的能力。
本发明采用的控制显示终端包含LED显示单元、数据传输单元、储存单元、呼吸监控单元和信息处理单元,通过数据传输单元实现数据之间的传输,通过储存单元实现数据的录入、储存及抽取备用,而呼吸监控单元和信息处理单元可实时接受压力信号并转化为呼吸频率信息,与设定的频率标准进行比对从而可以判断呼吸频率的正常与否并显出出来,同时控制显示终端亦针对输出不正常的呼吸频率进行再次指导以调整患者呼吸频率及正确动作,从而引导患者训练与提高识别能力,患者多次训练后可正确调整呼吸动作。本发明所采用的可穿戴松紧调节设计可使患者佩戴时感觉舒适无压迫感,同时弹力腰带或弹力护肩因松紧设计可以使压电薄膜传感器与人体更靠近、感应速度更灵敏。
本发明采用手持终端与语音交互系统输出结果信息与指导信息,从视觉与听觉展示进行指导,手持终端可以为微型电脑或手持平板电脑,与计算机终端信号传输连接,从而同步接收和显示计算机终端生成的呼吸频率波形图,亦可装载呼吸训练教学视频,使患者通过视觉展示的波形图或模拟操作图可自行判断呼吸动作是否正确以及憋气时间长度。语音交互系统可置入不同语言库,如多国语言或多地方言,设置的语音采集模块、语言识别模块、语言分析模块对采集的语音信息进行识别分析,然后切换语言,进而通过听觉可播报提示音,如依照步骤发出呼气、吸气、憋气指令以及判断动作正确与否的指令,使患者提前减轻心理负担,了解呼吸调整,从而训练患者正确调整呼吸动作。
附图说明
图1是本发明具体实施例的系统逻辑连接图。
图2是本发明具体实施例的工作流程图。
具体实施方式
下面详细说明本发明的具体实施方式:
一种呼吸训练的计算机模拟监控系统,所述的监控系统主要包括可穿戴呼吸检测装置、控制显示终端、手持终端和语音交互系统,其中可穿戴呼吸检测装置采用非磁性金属及非磁性电子配件组成,以适应强磁场场合;其中所述的可穿戴呼吸检测装置主要包括压力传感器、可穿戴检测带与连接扣件,可穿戴检测带为通过连接扣件扣合的闭环状松紧调节结构,可穿戴检测带朝内设置有传感器安装套以安装压力传感器,压力传感器优选为压电薄膜传感器;所述可穿戴检测带包括穿戴式围绕设置在人体上的腹部检测带与胸部检测带;所述连接扣件设置为接驳可穿戴检测带两端的搭扣组件,搭扣组件可以为卡扣连接的塑料配件,如用于座椅安全带的卡扣配件,也可以为消磁性金属吸合组件;本发明采用手持终端输出结果信息与指导信息,从视觉与听觉展示进行指导,手持终端可以为微型电脑或手持平板电脑,与计算机终端信号传输连接,从而同步接收和显示计算机终端生成的呼吸频率波形图,亦可装载呼吸训练教学视频,使患者通过视觉展示的波形图或模拟操作图可自行判断呼吸动作是否正确以及憋气时间长度;
所述的控制显示终端为计算机终端,主要包括电性连接的LED显示单元与控制系统,其中控制系统主要包括数据传输单元、储存单元、呼吸监控单元和信息处理单元;通过数据传输单元实现数据之间的传输,通过储存单元实现数据的录入、储存及抽取备用,而呼吸监控单元和信息处理单元可实时接受压力信号并转化为呼吸频率信息,与设定的频率标准进行比对从而可以判断呼吸频率的正常与否并显出出来,同时控制显示终端亦针对输出不正常的呼吸频率进行再次指导以调整患者呼吸频率及正确动作,从而引导患者训练与提高识别能力,患者多次训练后可正确调整呼吸动作;
所述数据传输单元包括接收模块、发送模块、无线传输模块和蓝牙传输模块,所述的数据传输单元为计算机终端实现远程数据互联,通过WiFi无线传输模块、蓝牙传输模块实现无线信号通讯,接收模块用于接收语音交互系统、压力传感器及手持终端传输的数据信息,发送模块用于将呼吸监控单元或接收语音交互系统的数据处理信息发送出去并传输至手持终端上;所述呼吸监控单元包括呼吸检测模块、呼吸指导模块和计时模块,所述呼吸监控单元中,呼吸检测模块用于在接收呼吸数据后进行数据分析统计,以检测判断数据的安全性,呼吸指导模块用于指导以调整呼吸规律,计时模块用于设定时间,以收集设定的时间节点内的呼吸信息数据;所述储存单元包括信息载入模块、信息储存模块,所述储存单元中,其信息载入模块、信息储存模块分别用于录入及储存信息模板,作为对比分析时可提取信息模板的信息库;所述信息处理单元包括数据分析模块、数据转换模块;所述信息处理单元中,数据分析模块、数据转换模块分别用于对压力传感器的压力信号进行分析与转换为呼吸数据,并发送转换后的信息数据至呼吸监控单元处;
所述的手持终端、语音交互系统通过无线连接与控制显示终端远程通信连接以传输信号,所述的手持终端为APP手持控制终端,通过网络连接读取或输出控制显示终端的信息;所述的语音交互系统主要包括语音采集模块、语言识别模块、语言分析模块、转换处理模块和执行输出模块;通过采集患者语音,由语言识别模块、语言分析模块进行识别、分析,从而切换语言并根据终端指示输出语音;本发明的语音交互系统可置入不同语言库,如多国语言或多地方言,设置的语音采集模块、语言识别模块、语言分析模块对采集的语音信息进行识别分析,然后切换语言,进而通过听觉可播报提示音,如依照步骤发出呼气、吸气、憋气指令以及判断动作正确与否的指令,使患者提前减轻心理负担,了解呼吸调整,从而训练患者正确调整呼吸动作;
所述的控制系统还包括体温检测单元与心率检测单元,其中可穿戴呼吸检测装置还设置有温度传感器,体温检测单元用于接收温度传感器的温度信号,心率检测单元用于接收胸部检测带处压力传感器的压力信号;所述控制系统的LED显示单元通过LED显示屏输出展示信息,其中储存单元设定呼吸指导标准并生成波形图后通过LED显示单元输出,呼吸监控单元与信息处理单元根据呼吸状态生成实际波形图,与标准波形图对比分析后通过LED显示单元输出,当符合呼吸指导要求时,LED显示单元输出显示绿色或蓝色波形图,当不符合呼吸指导要求时,LED显示单元输出显示红色波形图,由此,可不断引导患者纠正动作,调整准确的呼吸频率。
本发明使用时,第一步,患者佩戴可穿戴呼吸检测装置并准备手持终端设备,第二步,网络关联连接控制系统与手持终端、语音交互系统等,第三步,患者根据手持终端的指示按节奏呼吸,开始记录呼吸时,压力传感器检测呼吸过程产生的压力信号并发送至系统中,系统对压力信号进行处理及转换为电信号并从终端输出,同时判断呼吸频率是否符合,由语音播报系统读出,第四步,在系统提示下患者逐渐调整呼吸并锻炼自我调整能力。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明的技术范围作任何限制,本行业的技术人员,在本技术方案的启迪下,可以做出一些变形与修改,凡是依据本发明的技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种呼吸训练的计算机模拟监控系统,其特征在于,所述的监控系统主要包括可穿戴呼吸检测装置、控制显示终端、手持终端和语音交互系统,
其中所述的可穿戴呼吸检测装置主要包括压力传感器、可穿戴检测带与连接扣件,可穿戴检测带为通过连接扣件扣合的闭环状松紧调节结构,可穿戴检测带朝内设置有传感器安装套以安装压力传感器;
所述的控制显示终端为计算机终端,主要包括电性连接的LED显示单元与控制系统,其中控制系统主要包括数据传输单元、储存单元、呼吸监控单元和信息处理单元,所述数据传输单元包括接收模块、发送模块、无线传输模块和蓝牙传输模块,所述呼吸监控单元包括呼吸检测模块、呼吸指导模块和计时模块,所述储存单元包括信息载入模块、信息储存模块,所述信息处理单元包括数据分析模块、数据转换模块;
所述的手持终端、语音交互系统通过无线连接与控制显示终端远程通信连接以传输信号。
2.根据权利要求1所述的一种呼吸训练的计算机模拟监控系统,其特征在于,所述可穿戴检测带包括穿戴式围绕设置在人体上的腹部检测带与胸部检测带。
3.根据权利要求1所述的一种呼吸训练的计算机模拟监控系统,其特征在于,所述连接扣件设置为接驳可穿戴检测带两端的搭扣组件。
4.根据权利要求1所述的一种呼吸训练的计算机模拟监控系统,其特征在于,所述的控制系统还包括体温检测单元与心率检测单元,其中可穿戴呼吸检测装置还设置有温度传感器,体温检测单元用于接收温度传感器的温度信号,心率检测单元用于接收胸部检测带处压力传感器的压力信号。
5.根据权利要求1所述的一种呼吸训练的计算机模拟监控系统,其特征在于,所述的手持终端为APP手持控制终端,通过网络连接读取或输出控制显示终端的信息。
6.根据权利要求1所述的一种呼吸训练的计算机模拟监控系统,其特征在于,所述的语音交互系统主要包括语音采集模块、语言识别模块、语言分析模块、转换处理模块和执行输出模块。
7.根据权利要求1所述的一种呼吸训练的计算机模拟监控系统,其特征在于,所述的数据传输单元为计算机终端实现远程数据互联,通过WiFi无线传输模块、蓝牙传输模块实现无线信号通讯,接收模块用于接收语音交互系统、压力传感器及手持终端传输的数据信息,发送模块用于将呼吸监控单元或接收语音交互系统的数据处理信息发送出去并传输至手持终端上。
8.根据权利要求1所述的一种呼吸训练的计算机模拟监控系统,其特征在于,所述信息处理单元中,数据分析模块、数据转换模块分别用于对压力传感器的压力信号进行分析与转换为呼吸数据,并发送转换后的信息数据至呼吸监控单元处;
所述呼吸监控单元中,呼吸检测模块用于在接收呼吸数据后进行数据分析统计,以检测判断数据的安全性,呼吸指导模块用于指导以调整呼吸规律,计时模块用于设定时间,以收集设定的时间节点内的呼吸信息数据。
9.根据权利要求1所述的一种呼吸训练的计算机模拟监控系统,其特征在于,所述储存单元中,其信息载入模块、信息储存模块分别用于录入及储存信息模板,作为对比分析时可提取信息模板的信息库。
10.根据权利要求1所述的一种呼吸训练的计算机模拟监控系统,其特征在于,所述LED显示单元通过LED显示屏输出展示信息,其中储存单元设定呼吸指导标准并生成波形图后通过LED显示单元输出,呼吸监控单元与信息处理单元根据呼吸状态生成实际波形图,与标准波形图对比分析后通过LED显示单元输出,当符合呼吸指导要求时,LED显示单元输出显示绿色或蓝色波形图,当不符合呼吸指导要求时,LED显示单元输出显示红色波形图。
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