本發(fā)明屬于醫(yī)療保健學(xué)，具體地說是基于虛擬現(xiàn)實的呼吸監(jiān)測模擬分析系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、虛擬現(xiàn)實（vr）技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用正在逐漸增加，其中就包括呼吸監(jiān)測和訓(xùn)練，通過vr技術(shù)，可以創(chuàng)建一個沉浸式的環(huán)境，幫助醫(yī)生和患者更好地理解和訓(xùn)練呼吸模式，醫(yī)生可以通過遠程訪問患者的vr呼吸監(jiān)測數(shù)據(jù)，實時監(jiān)控患者的呼吸狀況，并根據(jù)數(shù)據(jù)提供遠程指導(dǎo)和建議。這對于行動不便的患者或者需要長期監(jiān)測的患者尤其有用，虛擬現(xiàn)實技術(shù)不僅能夠為患者提供一種更加自然和有趣的呼吸監(jiān)測體驗，還能夠幫助醫(yī)生更準(zhǔn)確地評估患者的呼吸狀況，并提供個性化的呼吸訓(xùn)練方案，隨著技術(shù)的進步，未來虛擬現(xiàn)實在呼吸監(jiān)測和訓(xùn)練中的應(yīng)用將會更加廣泛和深入。

2、現(xiàn)有技術(shù)在進行呼吸監(jiān)測模擬分析過程中無法綜合呼吸過程中的患者身體體征對患者呼吸動作和生理參數(shù)異常進行分析，進而無法對患者呼吸過程中的異常進行較為有效的綜合分析和準(zhǔn)確監(jiān)測，導(dǎo)致降低了呼吸監(jiān)測的準(zhǔn)確性和安全性，現(xiàn)有技術(shù)中均存在上述問題；

3、為了解決這些問題，本技術(shù)設(shè)計了基于虛擬現(xiàn)實的呼吸監(jiān)測模擬分析系統(tǒng)及方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了基于虛擬現(xiàn)實的呼吸監(jiān)測模擬分析系統(tǒng)及方法，本發(fā)明構(gòu)建表征患者身體體征數(shù)據(jù)的虛擬現(xiàn)實模型，獲取患者的呼吸動作數(shù)據(jù)，導(dǎo)入呼吸動作判斷策略中進行呼吸動作異常分析，并在虛擬現(xiàn)實模型上演示患者的呼吸動作數(shù)據(jù)，獲取患者的呼吸過程中的氣體數(shù)據(jù)和呼吸動作異常分析結(jié)果導(dǎo)入呼吸動作異常評估策略中進行呼吸動作異常評估，獲取患者的生理參數(shù)數(shù)據(jù)，將患者的生理參數(shù)數(shù)據(jù)導(dǎo)入呼吸效果異常分析策略中進行呼吸效果異常分析，將得到的呼吸動作異常評估結(jié)果和呼吸效果異常分析結(jié)果導(dǎo)入呼吸異常判斷策略中進行呼吸異常判斷，根據(jù)得到的呼吸異常判斷結(jié)果進行呼吸監(jiān)測預(yù)警等級的發(fā)布，并在虛擬現(xiàn)實模型上顯示對醫(yī)護人員進行提醒，采集呼吸過程中的患者綜合身體體征數(shù)據(jù)，并綜合呼吸過程中的患者身體體征對患者呼吸動作和生理參數(shù)異常進行分析，進而對患者呼吸過程中的異常進行綜合分析和準(zhǔn)確監(jiān)測，提高了呼吸監(jiān)測的準(zhǔn)確性和安全性。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、基于虛擬現(xiàn)實的呼吸監(jiān)測模擬分析方法，其包括以下具體步驟：

4、s1、通過數(shù)據(jù)采集終端采集患者身體體征數(shù)據(jù)，構(gòu)建表征患者身體體征數(shù)據(jù)的虛擬現(xiàn)實模型；

5、s2、獲取患者的呼吸動作數(shù)據(jù)，導(dǎo)入呼吸動作判斷策略中進行呼吸動作異常分析，并在虛擬現(xiàn)實模型上演示患者的呼吸動作數(shù)據(jù)；

6、s3、獲取患者的呼吸過程中的氣體數(shù)據(jù)和呼吸動作異常分析結(jié)果導(dǎo)入呼吸動作異常評估策略中進行呼吸動作異常評估；

7、s4、獲取患者的生理參數(shù)數(shù)據(jù)，將患者的生理參數(shù)數(shù)據(jù)導(dǎo)入呼吸效果異常分析策略中進行呼吸效果異常分析；

8、s5、將得到的呼吸動作異常評估結(jié)果和呼吸效果異常分析結(jié)果導(dǎo)入呼吸異常判斷策略中進行呼吸異常判斷；

9、s6、根據(jù)得到的呼吸異常判斷結(jié)果進行呼吸監(jiān)測預(yù)警等級的發(fā)布，并在虛擬現(xiàn)實模型上顯示對醫(yī)護人員進行提醒。

10、具體地，所述s1中包括以下具體步驟：

11、s11、通過攜帶在患者指定位置的呼吸動作傳感器采集呼吸過程中的呼吸動作數(shù)據(jù)，其中呼吸動作數(shù)據(jù)包括胸腔收縮幅度和胸腔擴張幅度數(shù)據(jù)，儲存在第一儲存組件中；

12、s12、通過設(shè)置在患者鼻腔位置的氣流傳感器獲取患者的呼吸過程中的氣體數(shù)據(jù)，其中，氣體數(shù)據(jù)包括吸入氣體組成成分?jǐn)?shù)據(jù)和呼出氣體組成成分?jǐn)?shù)據(jù)，儲存在第二儲存組件中；

13、s13、通過呼吸傳感器獲取患者的呼吸頻率和呼吸氣體量數(shù)據(jù)，儲存在第三儲存組件中；

14、s14、構(gòu)建表征患者呼吸動作數(shù)據(jù)、呼吸過程中的氣體數(shù)據(jù)、呼吸頻率和呼吸深度數(shù)據(jù)的虛擬現(xiàn)實模型。

15、具體地，所述s2中呼吸動作判斷策略的具體步驟如下：

16、s21、獲取患者呼吸過程中的呼吸動作數(shù)據(jù)；

17、s22、將第i次呼吸過程中的呼吸動作數(shù)據(jù)導(dǎo)入呼吸動作異常值計算公式中計算呼吸動作異常值，其中，第i次呼吸過程中的呼吸動作異常值計算公式為：，其中，a為呼氣動作占比系數(shù)，ki為第i次呼吸過程的胸腔收縮幅度，km為呼吸過程胸腔收縮幅度安全范圍的中值，kmax為呼吸過程胸腔收縮幅度安全范圍的最大值，kmin為呼吸過程胸腔收縮幅度安全范圍的最小值，si為第i次呼吸過程的胸腔擴張幅度數(shù)據(jù)，sm為呼吸過程的胸腔擴張幅度安全范圍的中值，smax為呼吸過程的胸腔擴張幅度安全范圍的最大值，smin為呼吸過程的胸腔擴張幅度安全范圍的最小值。

18、具體地，所述s3中的呼吸動作異常評估策略的具體步驟如下：

19、s31、獲取計算得到的設(shè)定周期內(nèi)全部呼吸過程中的呼吸動作異常值，同時獲取設(shè)定周期內(nèi)全部呼吸過程中的氣體數(shù)據(jù)；

20、s32、將得到的設(shè)定周期內(nèi)全部呼吸過程中的呼吸動作異常值和設(shè)定周期內(nèi)全部呼吸過程中的氣體數(shù)據(jù)導(dǎo)入設(shè)定周期內(nèi)呼吸動作異常評估值計算公式中計算設(shè)定周期內(nèi)呼吸動作異常評估值，其中，設(shè)定周期內(nèi)呼吸動作異常評估值計算公式為：，其中，exp(）為e的次數(shù)冪，ut為設(shè)定周期內(nèi)的呼吸頻率，um為呼吸頻率安全范圍的中值，n為設(shè)定周期內(nèi)的呼吸次數(shù)，m為呼吸過程中的氣體種類，qij為第i次呼吸過程中第j種氣體種類的呼出量，qjm為第j種氣體種類的呼出量安全范圍的中值，pij為第i次呼吸過程中第j種氣體種類的吸入量，qjm為第j種氣體種類的吸入量安全范圍的中值；

21、s33、獲取計算得到的設(shè)定周期內(nèi)呼吸動作異常評估值。

22、具體地，所述s4中的呼吸效果異常分析策略的具體內(nèi)容為：

23、s41、獲取設(shè)定周期內(nèi)患者的生理參數(shù)數(shù)據(jù)，其中，患者的生理參數(shù)數(shù)據(jù)包括血氧、血壓和體溫數(shù)據(jù)；

24、s42、將設(shè)定周期內(nèi)的患者生理參數(shù)數(shù)據(jù)導(dǎo)入呼吸效果異常評估值計算公式中計算呼吸效果異常評估值，其中，呼吸效果異常評估值計算公式為：，其中，r為生理參數(shù)數(shù)據(jù)種類，dc為第c種生理參數(shù)數(shù)據(jù)的占比系數(shù)，fc為設(shè)定周期內(nèi)的患者第c種生理參數(shù)數(shù)據(jù)的平均值，fcm為設(shè)定周期內(nèi)的第c種生理參數(shù)數(shù)據(jù)的安全范圍的中值；

25、s43、獲取計算得到的呼吸效果異常評估值。

26、具體地，所述s5中呼吸異常判斷策略包括以下具體內(nèi)容：

27、s51、獲取計算得到的設(shè)定周期內(nèi)呼吸動作異常評估值和呼吸效果異常評估值；

28、s52、將計算得到的設(shè)定周期內(nèi)呼吸動作異常評估值和呼吸效果異常評估值導(dǎo)入呼吸異常判斷值計算公式中計算呼吸異常判斷值，其中，呼吸異常判斷值計算公式為：，其中，b為呼吸動作異常評估占比系數(shù)。

29、具體的，所述s6的具體步驟如下：獲取計算得到的呼吸異常判斷值，將計算得到的呼吸異常判斷值除以設(shè)定的呼吸異常判斷閾值得到預(yù)警值；

30、若預(yù)警值的取值小于等于0，則不進行預(yù)警；

31、若預(yù)警值的取值大于0且小于等于0.3，則進行三級預(yù)警；

32、若預(yù)警值的取值大于0.3小于等于0.6，則進行二級預(yù)警；

33、若預(yù)警值的取值大于0.6，則進行一級預(yù)警；

34、進行呼吸監(jiān)測預(yù)警等級的發(fā)布，并在虛擬現(xiàn)實模型上顯示對醫(yī)護人員進行提醒。

35、基于虛擬現(xiàn)實的呼吸監(jiān)測模擬分析系統(tǒng)，其基于上述基于虛擬現(xiàn)實的呼吸監(jiān)測模擬分析方法實現(xiàn)，其包括數(shù)據(jù)采集模塊、呼吸動作異常分析模塊、呼吸動作異常評估模塊、呼吸效果異常分析模塊、呼吸異常判斷模塊、預(yù)警模塊和控制模塊，其中，所述數(shù)據(jù)采集模塊用于通過數(shù)據(jù)采集終端采集患者身體體征數(shù)據(jù)，構(gòu)建表征患者身體體征數(shù)據(jù)的虛擬現(xiàn)實模型；

36、所述呼吸動作異常分析模塊用于獲取患者的呼吸動作數(shù)據(jù)，導(dǎo)入呼吸動作判斷策略中進行呼吸動作異常分析，并在虛擬現(xiàn)實模型上演示患者的呼吸動作數(shù)據(jù)；所述呼吸動作異常評估模塊用于獲取患者的呼吸過程中的氣體數(shù)據(jù)和呼吸動作異常分析結(jié)果導(dǎo)入呼吸動作異常評估策略中進行呼吸動作異常評估，所述呼吸效果異常分析模塊用于獲取患者的生理參數(shù)數(shù)據(jù)，將患者的生理參數(shù)數(shù)據(jù)導(dǎo)入呼吸效果異常分析策略中進行呼吸效果異常分析，所述呼吸異常判斷模塊用于將得到的呼吸動作異常評估結(jié)果和呼吸效果異常分析結(jié)果導(dǎo)入呼吸異常判斷策略中進行呼吸異常判斷，所述預(yù)警模塊用于根據(jù)得到的呼吸異常判斷結(jié)果進行呼吸監(jiān)測預(yù)警等級的發(fā)布，并在虛擬現(xiàn)實模型上顯示對醫(yī)護人員進行提醒。

37、具體的，所述控制模塊用于數(shù)據(jù)采集模塊、呼吸動作異常分析模塊、呼吸動作異常評估模塊、呼吸效果異常分析模塊、呼吸異常判斷模塊和預(yù)警模塊的控制運行。

38、一種電子設(shè)備，包括：處理器和存儲器，其中，所述存儲器中存儲有可供處理器調(diào)用的計算機程序；

39、所述處理器通過調(diào)用所述存儲器中存儲的計算機程序，執(zhí)行上述的基于虛擬現(xiàn)實的呼吸監(jiān)測模擬分析方法。

40、一種計算機可讀存儲介質(zhì)，儲存有指令，當(dāng)所述指令在計算機上運行時，使得計算機執(zhí)行如上述的基于虛擬現(xiàn)實的呼吸監(jiān)測模擬分析方法。

41、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

42、本發(fā)明通過數(shù)據(jù)采集終端采集患者身體體征數(shù)據(jù)，構(gòu)建表征患者身體體征數(shù)據(jù)的虛擬現(xiàn)實模型，獲取患者的呼吸動作數(shù)據(jù)，導(dǎo)入呼吸動作判斷策略中進行呼吸動作異常分析，并在虛擬現(xiàn)實模型上演示患者的呼吸動作數(shù)據(jù)，獲取患者的呼吸過程中的氣體數(shù)據(jù)和呼吸動作異常分析結(jié)果導(dǎo)入呼吸動作異常評估策略中進行呼吸動作異常評估，獲取患者的生理參數(shù)數(shù)據(jù)，將患者的生理參數(shù)數(shù)據(jù)導(dǎo)入呼吸效果異常分析策略中進行呼吸效果異常分析，將得到的呼吸動作異常評估結(jié)果和呼吸效果異常分析結(jié)果導(dǎo)入呼吸異常判斷策略中進行呼吸異常判斷，根據(jù)得到的呼吸異常判斷結(jié)果進行呼吸監(jiān)測預(yù)警等級的發(fā)布，并在虛擬現(xiàn)實模型上顯示對醫(yī)護人員進行提醒，采集呼吸過程中的患者綜合身體體征數(shù)據(jù)，并綜合呼吸過程中的患者身體體征對患者呼吸動作和生理參數(shù)異常進行分析，進而對患者呼吸過程中的異常進行綜合分析和準(zhǔn)確監(jiān)測，提高了呼吸監(jiān)測的準(zhǔn)確性和安全性。