CN112826489B - 一种可视化的腔内压测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可视化的腔内压测量装置，包括：处理器、同步数据库和口内压测量装置；所述同步数据库中存储有被测量者的同步胸内压测量数据和同步口内压测量数据；所述处理器，用于根据同步胸内压测量数据和同步口内压测量数据，确定被测量者的胸内压和口内压的映射关系，以及根据所述映射关系和所述口内压测量装置测量的所述被测量者的预设时间段内的实时口内压，得到对应的实时胸内压并进行显示。本发明能够提高用户的舒适度和测量准确度。

Description

一种可视化的腔内压测量装置

技术领域

本发明涉及一种胸腔内压测量领域，具体涉及一种可视化的腔内压测量装置。

背景技术

对于呼吸存在困难的人群，实时监测胸内压是十分必要的。常用的胸内压测量方法主要包括：

直接法：将与检压计相连接的注射针头斜刺入胸膜腔内，检压计的液而即可直接指示胸膜腔内的压力。直接法的缺点是有刺破胸膜脏层和肺的危险，并且被测量者会感到不舒服。

间接法：让受试者吞下带有薄壁气囊的导管至下胸部的食管，由测量呼吸过程中食管内压变化来间接地指示胸膜腔内压变化。这是因为食管在胸内介于肺和胸壁之间，食管壁薄而软，在呼吸过程中两者的变化值基本一致。故可以测食管内压力的变化以间接反映胸膜腔内压的变化。间接法相比于直接法，能够减少刺破胸膜脏层和肺的危险，但是由于需要吞下带有薄壁气囊的导管至下胸部的食管，依然会使得被测量者不舒服。

此外，专利文献1(CN107613865A)提供一种胸腔内压计算装置以及胸腔内压计算方法，该专利通过仿真来推导得出胸内压与口腔内压之间的关系，基于该关系，通过测量口腔内压来得到相应的胸内压。该方案的优点是无创，对被测量者的损害小且不会产生不适，缺点是，通过仿真得到的胸内压和口腔内压之间的关系不准确。

因此，亟待需要提供一种能够无创且准确的测量胸腔内压的方案。

发明内容

本发明实施例提供一种可视化的腔内压测量装置，该装置能够无创得到准确的胸内压并可进行可视化显示，测量准确，舒适度高。

本发明采用的技术方案为：

本发明实施例提供一种可视化的腔内压测量装置，包括：处理器、同步数据库和口内压测量装置；所述同步数据库中存储有被测量者的同步胸内压测量数据B＝(B₁，B₂，......，B_m)和同步口内压测量数据M＝(M1，M₂，......M_m)，所述同步胸内压测量数据和所述同步口内压测量数据通过对所述被测量者进行胸内压有创测量时，同时进行口内压测量得到，其中，B_i和M_i分别为第i个预设时间dt处采样获取的同步胸内压压力值和口内压压力值，i的取值为1...m；所述处理器，用于执行计算机程序，实现以下步骤：

S100，根据同步胸内压测量数据和同步口内压测量数据，确定被测量者的胸内压和口内压的映射关系；

S200，根据所述映射关系和所述口内压测量装置测量的所述被测量者的预设时间段内的实时口内压，得到对应的实时胸内压并进行显示；

S300，将所述同步口内压测量数据对应的曲线和得到的实时胸内压的曲线进行显示并比较。

可选地，所述胸内压和口内压的映射关系为：B＝α*M+β，α和β分别为所述映射关系的系数；

S100进一步包括：

S110，对所述同步胸内压测量数据B和所述同步口内压测量数据M进行去噪处理，得到经去噪处理后的同步胸内压测量数据B’和同步口内压测量数据M’；

S120，根据经去噪处理后的同步胸内压测量数据B’和同步口内压测量数据M’，采用最小二乘法确定所述α和所述β；

S130，将所述α和所述β进行存储。

可选地，S110进一步包括：

S111，获取同步胸内压测量数据B的差值数据dB＝(dB₁，dB₂，...，dB_m-1)和步口内压测量数据M的差值数据dM＝(dM₁，dM₂，...，dM_m-1)，其中，dB_j＝B_j+1-B_j，dM_j＝M_j+1-M_j，j的取值为1...(m-1)；

S112，如果dBj-dMj大于预设阈值，那么将B_j+1和M_j+1作为噪声点去除，得到去除噪声后的B’和M’。

可选地，S200进一步包括：

S210，实时获取口内压测量装置测量的口内压M0；

S220，根据所述α和所述β，得到对应的实时胸内压B0＝α*M0+β；

S230，将所述实时胸内压B0的波形在被测量者的移动终端进行显示。

可选地，S300进一步包括：

S301，在所述移动终端上显示所述同步口内压测量数据M的M曲线和实时获取的口内压M0随时间变化的M0曲线；

S302，接收用户指定的M曲线和M0曲线上的一个或多个时间对(S_k，E_k)，k＝1，或者，k>1，S_k表示是开始时间，E_k表示结束时间；

S303，基于所述时间对在所述被测量者的移动终端上显示对应的M-M0曲线。

可选地，S302进一步包括：

S3020，接收用户在M0曲线上指定的开始时间S_k，然后将所述开始时间S_k对应的点拖拽到M曲线上的对应点上；

S3021，接收用户在M0曲线上指定的结束时间E_k，然后根据开始时间S_k与结束时间E_k的时间跨度，在M曲线上自动标记对应的接收时间E_k，其中，在M曲线中，结束时间E_k在时间轴上的坐标为开始时间S_k的时间轴坐标与时间跨度的和值。

可选地，在绘制M-M0曲线时，来自M曲线的部分使用第一颜色，来自M0曲线的部分使用第二颜色，结束时间E_k与开始时间S_k+1之间的部分留白绘制。

可选地，还包括：在绘制M-M0曲线时，如果来自M曲线的与来自M0曲线的存在部分重合，那么重合部分使用第三颜色加粗绘制，其中，第三颜色值为0.5*第一颜色值+0.5*第二颜色值。

可选地，还包括：在绘制M-M0曲线时，如果结束时间E_k与开始时间S_k+1的时间间隔超过预设阈值，那么将所述时间间隔设置为所述预设阈值，并在M-M0曲线上呈现时间压缩标志。

可选地，所述处理器还用于：在所述移动终端的显示屏上，自动提示M曲线和M0曲线的峰值和谷值。

本发明实施例提供的可视化的腔内压测量装置，由于通过有创测量的胸内压测量数据和同步进行口内压测量的口内压测量数据来确定胸内压和口内压之间的映射关系，因此，该映射关系是准确的。在需要测量胸内压时，根据该确定的映射关系，用户可以直接例如在家通过测量口内压得到对应的胸内压，从而能够减少用户去医院测量的时间，以及能够避免有创测量带来的不适，简单方便且准确，用户体验好。并且能够将得到的实时胸内压的曲线和同步口内压测量数据对应的曲线在用户的移动终端上进行显示，以使得用户能够直观地知道两者的区别，可视化效果好。

附图说明

图1为本发明实施例提供的可视化的腔内压测量装置的结构示意图；

图2为在用户的移动终端上显示的口内压曲线示意图；

图3为在用户的移动终端上自动提示口内压曲线的峰值和谷值的示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

在本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行，操作的序号如101、102等，仅仅是用于区分开各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。

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。

图1为本发明实施例提供的可视化的腔内压测量装置的结构示意图。如图1所示，本发明实施例提供了一种胸腔内压测量装置，包括：处理器1、同步数据库2和口内压测量装置3。

其中，在本发明实施例中，口内压测量装置3可为例如专利文献1中使用的口内压测量装置，或者其他现有技术中的口内压测量装置，用于获取被测量者的口内压。

所述同步数据库2中存储有被测量者的同步胸内压测量数据B＝(B₁，B₂，......，B_m)和同步口内压测量数据M＝(M1，M₂，......M_m)，所述同步胸内压测量数据和所述同步口内压测量数据通过对所述被测量者进行胸内压有创测量时，同时进行口内压测量得到，其中，B_i和M_i分别为第i个预设时间dt处采样获取的同步胸内压压力值和口内压压力值，i的取值为1...m。在一个示意性实施例中，预设时间dt被设置为能够完整描述一个呼吸周期波形的时间，例如成年人平均3秒中完成一次呼吸，预设时间dt可以被设置为例如0.1-0.3秒，这样一次呼吸将被采样10-30个点。

所述处理器1，执行计算机程序，用于实现以下步骤：

S100，根据同步胸内压测量数据和同步口内压测量数据，确定被测量者的胸内压和口内压的映射关系。

S200，根据所述映射关系和所述口内压测量装置测量的所述被测量者的预设时间段(例如3秒)内的实时口内压，得到对应的实时胸内压并进行显示。

S300，将所述同步口内压测量数据对应的曲线和得到的实时胸内压的曲线进行显示并比较。

在本发明实施例中，处理器1可设置在云端，也可设置在本地，例如，被测量者的移动终端上。

进一步地，在本发明实施例中，在S100中，所述胸内压和口内压的映射关系为线性关系，具体可为：B＝α*M+β，α和β分别为所述映射关系的系数。

进一步地，在一实施例中，在S100中，可根据同步胸内压测量数据B和同步口内压测量数据M，采用最小二乘法确定α和β。如何具体采用最小二乘法确定α和β可为现有技术，为避免赘述，本发明省略对其的具体介绍。确定的系数α和β可存储到非易失性的寄存器中。寄存器可以是胸腔内压测量装置的一个部件。

进一步地，在另一个实施例中，在S100中，可先对同步胸内压测量数据B和同步口内压测量数据M进行快速去噪检测，然后再利用最小二乘法确定α和β。通过剔除因胸内压测量装置和口内压测量装置的设备自身所带来的噪声，尤其是设备的毛刺噪声，能够提高系数α和β的准确性。具体地，S100可进一步包括以下步骤：

S110，对所述同步胸内压测量数据B和所述同步口内压测量数据M进行去噪处理，得到经去噪处理后的同步胸内压测量数据B’和同步口内压测量数据M’。

S120，根据经去噪处理后的同步胸内压测量数据B’和同步口内压测量数据M’，采用最小二乘法确定所述α和所述β。

S130，将所述α和所述β进行存储。

在一个示意性实施例中，S110进一步包括：

S111，获取同步胸内压测量数据B的差值数据dB＝(dB₁，dB₂，...，dB_m-1)和同步口内压测量数据M的差值数据dM＝(dM₁，dM₂，...，dM_m-1)，其中，dB_j＝B_j+1-B_j，dM_j＝M_j+1-M_j，j的取值为1...(m-1)。

S112，如果dBj-dMj大于预设阈值，那么将B_j+1和M_j+1作为噪声点去除，得到去除噪声后的B’和M’。预设阈值可为经验值，本发明不作特别限定。

在另一个示意性实施例中，S110可进一步包括：

S113，获取同步胸内压测量数据B的差值数据dB＝(dB₁，dB₂，...，dB_m-1)和同步口内压测量数据M的差值数据dM＝(dM₁，dM₂，...，dM_m-1)，其中，dB_j＝B_j+1-B_j，dM_j＝M_j+1-M_j，j的取值为1...(m-1)。

S114，如果B_i+1≥B_i，那么dBi＝第一标识，否则，dBi＝第二标识；以及

如果M_i+1≥M_i，那么dMi＝第一标识，否则，dMi＝第二标识；第一标识和第二标识不同。在一个示意性实施例中，第一标识可设置为1，第二标识可设置为0。

S115，如果dB_i不等于dM_i，那么将B_i+1和M_i+1作为噪声点去除，得到去除噪声后的B’和M’。

步骤S113～S115相对于步骤S111～S112的处理方式，能够更加快速的去掉同步胸内压测量数据B和同步口内压测量数据M中的噪声点，对于设置在云端的处理器而言，能够提高处理速度，节约资源。

步骤S120中的采用最小二乘法确定α和β可为现有技术。步骤S130中的α和β可存储在非易失性的寄存器中。

进一步地，在本发明另一实施例中，在S100中，可不使用最小二乘法确定定α和β，而直接通过预设的计算公式来得到α和β。在一个示例中，可基于同步胸内压测量数据B和同步口内压测量数据M来确定α和β。具体地：

α基于

确定；

β基于

确定；

其中，dB_j＝B_j+1-B_j，dM_j＝M_j+1-M_j。

在另一个示例中，可基于去噪后的同步胸内压测量数据B’和同步口内压测量数据M’来确定α和β，可通过与前述实施例相同的方法得到去噪后的同步胸内压测量数据B’和同步口内压测量数据M’。具体地：

α基于

确定；

β基于

确定；

其中，dB′_k＝B′_k+1-B′_k，dM′_k＝M′_k+1-M′_k，n为去噪后的同步胸内压测量数据或者去噪后的同步口内压测量数据的个数。

在该实施例中，通过利用预设的计算公式来确定α和β，对于需要云计算的情况，能够极大的减少计算量，节约资源。

进一步地，在本发明实施例中，S200可进一步包括以下步骤：

S210，实时获取口内压测量装置测量的口内压测量值M0；

S220，根据所述α和所述β，得到对应的实时胸内压测量值B0＝α*M0+β；

S230，将所述实时胸内压测量值B0进行显示。

在本发明一个实施例中，例如，可将实时胸内压测量值B0呈现在胸腔内压测量装置的显示示波器上，以便能够在示波器上呈现出得到的胸内压的波形。

在本发明另一个实施例中，可将实时胸内压测量值B0呈现在被测量者的移动终端上，以便被测量者能够居家使用。因此，本发明实施例的胸腔内压测量装置还可以包括通信模块，用于将实时获取的胸内压测量值B0传输给用户的移动终端，从而在移动终端上显示波形，进一步的，移动终端(pad，手机等)也可以记录实时测量的口内压测量值M0。

进一步地，在本发明实施例中，S300可进一步地包括以下步骤：

S301，在所述被测量者的移动终端上显示所述同步口内压测量数据M的M曲线和实时获取的口内压测量值M0随时间变化的M0曲线。

一般，M是在医院测量的，可以认为是准确的，尤其是同步有胸内压测量数据B的测量。但是M0是在居家测量的，是在健康状态下测量的，不过可能会受到很多情况的干扰，例如测量时候位姿不标准导致测量误差，再如，测量时候出现有咳嗽等情况，都会带来M0测量的噪声，进而导致B0因不准确落入预警值的范围之外。因此，可在被测量者的移动终端的显示屏上呈现M和M0随时间变化的曲线，以对两个曲线进行比较。

S302，接收用户指定的M曲线和M0曲线上的一个或多个时间对(S_k，E_k)，k＝1，或者，k>1，S_k表示是开始时间，E_k表示结束时间。

该步骤进一步可包括：

S3020，接收用户在M0曲线上指定的开始时间S_k，然后将所述开始时间S_k对应的点拖拽到M曲线上的对应点上。

如图2所示，用户指定了两个时间对：(S1，E1)和(S2，E2)。显然，E1的位置用户可以指定为E11，也可以指定为E12。移动终端可以以文字或语音的方式提示用户，时间对(S_k和E_k)的区间包括峰值和谷值。该步骤可具体包括：

S3021，接收用户在M0曲线上指定的结束时间E_k，然后根据开始时间S_k与结束时间E_k的时间跨度，在M曲线上自动标记对应的接收时间E_k，其中，在M曲线中，结束时间E_k在时间轴上的坐标为开始时间S_k的时间轴坐标与时间跨度的和值，即结束时间E_k在时间轴上的坐标为开始时间S_k的时间轴坐标+时间跨度。

S303，基于所述时间对在所述被测量者的移动终端上显示对应的M-M0曲线。

具体地，将时间对(S_k，E_k)之间的M0曲线和M曲线平移到M-M0曲线。这样，用户能够直观的看到M和M0去除噪声之后的对比状态。

进一步地，在绘制M-M0曲线时，来自M曲线的部分使用第一颜色，来自M0曲线的部分使用第二颜色，结束时间E_k与开始时间S_k+1之间的部分留白绘制，即两个时间对之间的曲线不绘制，以去掉曲线中的噪声。第一颜色和第二颜色不同。

进一步地，在绘制M-M0曲线时，如果来自M曲线的曲线与来自M0曲线的曲线存在部分重合，那么重合部分使用第三颜色加粗绘制，其中，第三颜色值为0.5*第一颜色值+0.5*第二颜色值。第三颜色与第一颜色和第二颜色均不同。

进一步地，在绘制M-M0曲线时，如果结束时间E_k与开始时间S_k+1的时间间隔超过预设阈值例如1秒，那么将所述时间间隔设置为所述预设阈值，并在M-M0曲线上呈现时间压缩标志，例如“～”。

这样，通过上述内容呈现的M-M0曲线，能够非常直观的显示同步口内压测量数据和实时获取的口内压之间的区别，使得被测量者能够清楚的知道自己的胸内压情况。

进一步地，在本发明实施例中，移动终端的显示屏上，用户拖拽S_k的时候容易出现误操作，为了提高用户体验，所述处理器1还用于：

在所述移动终端的显示屏上，自动提示M曲线和M0曲线的峰值和谷值，如图3所示(图3示出的是M曲线，M0曲线也是按照图3所示方式)，将曲线的峰值和谷值自动进行放大。

具体地，当用户点击M0曲线的峰值并且将该峰值向M曲线拖拽时，M曲线上的所有的峰值对应的闪烁，以引导用户对齐。这种自动放大曲线的谷值和峰值的方式比现有的“放大--〉选择”方式要快很多。

综上，本发明实施例提供的可视化的腔内压测量装置，由于通过有创测量的胸内压测量数据和同步进行口内压测量的口内压测量数据来确定胸内压和口内压之间的映射关系，因此，该映射关系是准确的。在需要测量胸内压时，根据该确定的映射关系，用户可以直接例如在家通过测量口内压得到对应的胸内压，从而能够减少用户去医院测量的时间，以及能够避免有创测量带来的不适，简单方便且准确，用户体验好。并且能够将得到的实时胸内压的曲线和同步口内压测量数据对应的曲线在用户的移动终端上进行显示，以使得用户能够直观地知道两者的区别，可视化效果好。

以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种可视化的腔内压测量装置，其特征在于，包括：处理器、同步数据库和口内压测量装置；

所述同步数据库中存储有被测量者的同步胸内压测量数据B=（B₁，B₂，......，B_m）和同步口内压测量数据M=（M1，M₂，......M_m），所述同步胸内压测量数据和所述同步口内压测量数据通过对所述被测量者进行胸内压有创测量时，同时进行口内压测量得到，其中，B_i和M_i分别为第i个预设时间dt处采样获取的同步胸内压压力值和口内压压力值，i的取值为1...m；

所述处理器，用于执行计算机程序，实现以下步骤：

S100，根据同步胸内压测量数据和同步口内压测量数据，确定被测量者的胸内压和口内压的映射关系；

S200，根据所述映射关系和所述口内压测量装置测量的所述被测量者的预设时间段内的实时口内压，得到对应的实时胸内压并进行显示；

S300，将所述同步口内压测量数据对应的曲线和得到的实时胸内压的曲线进行显示并比较；

所述胸内压和口内压的映射关系为：B=α*M+β，α和β分别为所述映射关系的系数；

S100进一步包括：

S110，对所述同步胸内压测量数据B和所述同步口内压测量数据M进行去噪处理，得到经去噪处理后的同步胸内压测量数据B’和同步口内压测量数据M’；

S120，根据经去噪处理后的同步胸内压测量数据B’和同步口内压测量数据M’，采用最小二乘法确定所述α和所述β；

S130，将所述α和所述β进行存储；

S110进一步包括：

S113，获取同步胸内压测量数据B的差值数据dB=（dB₁，dB₂，...，dB_m-1）和同步口内压测量数据M的差值数据dM=（dM₁，dM₂，...，dM_m-1），其中，dB_j=B_j+1-B_j，dM_j=M_j+1-M_j，j的取值为1...（m-1）；

S114，如果B_i+1≥B_i，那么dBi=第一标识，否则，dBi=第二标识；以及

如果M_i+1≥M_i，那么dMi=第一标识，否则，dMi=第二标识；第一标识和第二标识不同；

S115，如果dB_i不等于dM_i，那么将B_i+1和M_i+1作为噪声点去除，得到去除噪声后的B’和M’；

S200进一步包括：

S210，实时获取口内压测量装置测量的口内压M0；

S220，根据所述α和所述β，得到对应的实时胸内压B0=α*M0+β；

S230，将所述实时胸内压B0的波形在被测量者的移动终端进行显示；

S300进一步包括：

S301，在所述移动终端上显示所述同步口内压测量数据M的M曲线和实时获取的口内压M0随时间变化的M0曲线；

S302，接收用户指定的M曲线和M0曲线上的一个或多个时间对（S_k，E_k），k=1，或者，k>1，S_k表示是开始时间，E_k表示结束时间；

S303，基于所述时间对在所述被测量者的移动终端上显示对应的M-M0曲线；

所述处理器还用于：在所述移动终端的显示屏上，自动提示M曲线和M0曲线的峰值和谷值。

2.根据权利要求1所述的可视化的腔内压测量装置，其特征在于，S302进一步包括：

S3020，接收用户在M0曲线上指定的开始时间S_k，然后将所述开始时间S_k对应的点拖拽到M曲线上的对应点上；

S3021，接收用户在M0曲线上指定的结束时间E_k，然后根据开始时间S_k与结束时间E_k的时间跨度，在M曲线上自动标记对应的接收时间E_k，其中，在M曲线中，结束时间E_k在时间轴上的坐标为开始时间S_k的时间轴坐标与时间跨度的和值。

3.根据权利要求2所述的可视化的腔内压测量装置，其特征在于，在绘制M-M0曲线时，来自M曲线的部分使用第一颜色，来自M0曲线的部分使用第二颜色，结束时间E_k与开始时间S_k+1之间的部分留白绘制。

4.根据权利要求3所述的可视化的腔内压测量装置，其特征在于，还包括：在绘制M-M0曲线时，如果来自M曲线的与来自M0曲线的存在部分重合，那么重合部分使用第三颜色加粗绘制，其中，第三颜色值为0.5*第一颜色值+0.5*第二颜色值。

5.根据权利要求3所述的可视化的腔内压测量装置，其特征在于，还包括：在绘制M-M0曲线时，如果结束时间E_k与开始时间S_k+1的时间间隔超过预设阈值，那么将所述时间间隔设置为所述预设阈值，并在M-M0曲线上呈现时间压缩标志。

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