一种非接触性呼吸动态检测方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种非接触性呼吸动态检测方法和装置，所述方法包括采集受检者面部二氧化碳浓度与外界二氧化碳浓度、根据受检者面部二氧化碳浓度与外界二氧化碳浓度计算二氧化碳浓度差、根据不同时刻下受检者面部空气的温度判断温度变化状态和根据所述二氧化碳浓度差与温度变化状态判断受检者的呼吸状态等步骤，所述装置包括固定面板、第一二氧化碳传感器、第二二氧化碳传感器、温度传感器和处理模块。本发明专利技术综合考虑二氧化碳浓度参数和气体温度参数来判断受检者呼吸状态，极大地提高了检测准确度。本发明专利技术广泛应用于检测装置技术领域。

A Non-contact Dynamic Respiratory Detection Method and Device

The invention discloses a non-contact breathing dynamic detection method and device. The method includes collecting the facial carbon dioxide concentration of the patient and the external carbon dioxide concentration, calculating the carbon dioxide concentration difference according to the facial carbon dioxide concentration of the patient and the external carbon dioxide concentration, judging the temperature change state according to the temperature of the facial air of the patient at different times, and judging the temperature change state according to the two mentioned methods. The device comprises a fixed panel, a first carbon dioxide sensor, a second carbon dioxide sensor, a temperature sensor and a processing module. The invention comprehensively considers the carbon dioxide concentration parameter and the gas temperature parameter to judge the breathing state of the examinee, and greatly improves the detection accuracy. The invention is widely used in the technical field of detection devices.

【技术实现步骤摘要】
一种非接触性呼吸动态检测方法和装置
本专利技术涉及检测装置领域，尤其是一种非接触性呼吸动态检测方法和装置。
技术介绍
呼吸是人体生命体征之一，能反应人体健康状态，对于疾病的诊断有重要的参考意义，在临床工作中呼吸频率和节奏是生命体征检测中的一个重要参数。传统的方法是通过听诊器检测呼吸音或者观察患者胸廓起伏情况判断呼吸的强弱和频率。传统的呼吸检测方法，需要医护人员亲自操作且测量时需要医护人员长时间观察才能获得准确的呼吸频率和呼吸节奏，比较费时费力。如何对呼吸进行非接触式、动态的检测，这在临床应用中有着极其重要的研究价值。公开号为CN103705243A的专利文件公开了一种呼吸二氧化碳浓度和呼吸流量同步监测方法，其提出通过检测受检者呼吸管道中的二氧化碳浓度来判断受检者的呼吸状态。但是，在受检者吸入空气的情况下，呼吸管道中的二氧化碳浓度除了与受检者本身呼出的二氧化碳气体有关之外，还与空气中本身存在的二氧化碳浓度有关，比如当检查环境密闭且空间内的产生的二氧化碳较多(如人员过多)，导致空气中二氧化碳浓度过高时，即使受检者不存在呼吸，空气中本身的高浓度二氧化碳就能触发判断阈值，从而误判为处于呼吸状态。因此这个技术方案应用在判断呼吸状态上会出现很大的误差。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目在于提供一种非接触性呼吸动态检测方法和装置。本专利技术所采取的第一技术方案是：一种非接触性呼吸动态检测方法，包括以下步骤：S1.采集受检者面部二氧化碳浓度与外界二氧化碳浓度；S2.根据受检者面部二氧化碳浓度与外界二氧化碳浓度，计算二氧化碳浓度差；S3.采集不同时刻下受检者面部空气的温度；S4.根据不同时刻下受检者面部空气的温度，判断温度变化状态；所述温度变化状态包括温度发生变化和温度未发生变化；S5.根据所述二氧化碳浓度差与温度变化状态，判断受检者的呼吸状态；所述呼吸状态包括：呼气状态、吸气状态和平静状态。进一步地，在所述步骤S5之后还包括以下步骤：S6.记录呼吸状态判断结果对应的时刻。进一步地，在所述步骤S6之后还包括以下步骤：S7.记录对应同一呼吸状态的连续多个时刻所对应的时间段，从而获得各呼吸状态所对应的时间段。进一步地，在所述步骤S7之后还包括以下步骤：S8.计算第一时间段和第二时间段之间的时间差，将所述时间差作为受检者的呼吸周期进行返回；所述第一时间段和第二时间段均对应相同的呼吸状态，且第一时间段和第二时间段之间的时间差最小，所述时间差为第一时间段中和第二时间段中具有对应位置关系的两个时间点的差值。进一步地，步骤S8中所述时间点为相应时间段的中点。进一步地，在所述步骤S8之后还包括以下步骤：S9.根据受检者的呼吸周期，计算受检者的呼吸频率。进一步地，在所述步骤S9之后还包括以下步骤：S10.根据呼气状态所对应的一个时间段时长与吸气状态所对应的一个时间段时长，计算受检者的呼吸比值。进一步地，所述步骤S5具体包括：如果所述二氧化碳浓度差不为零，且温度发生变化，则判断受检者处于呼气状态；如果所述二氧化碳浓度差为零，且温度未发生变化，则判断受检者处于平静状态；如果所述二氧化碳浓度差为零，且温度发生变化，则判断受检者处于吸气状态。本专利技术所采取的第二技术方案是：一种非接触性呼吸动态检测装置，包括：固定面板，用于靠近受检者的面部；安装在固定面板内部的第一二氧化碳传感器，用于采集受检者面部二氧化碳浓度；安装在固定面板外部的第二二氧化碳传感器，用于采集外界二氧化碳浓度；安装在固定面板内部的温度传感器，用于采集受检者面部空气的温度；处理模块，用于接收并处理第一二氧化碳传感器、第二二氧化碳传感器和温度传感器采集到的数据，然后执行第一技术方案所述方法，从而判断受检者的呼吸状态。本专利技术的有益效果是：通过检测受检者面部的二氧化碳浓度和气体温度来判读受检者的呼吸状态，免于与受检者进行物理接触，能提高受检者的使用体验。与现有技术相比，本专利技术中的二氧化碳浓度参数为受检者面部二氧化碳浓度与外界二氧化碳浓度的差值，考虑了空间维度上的差异，避免了仅考虑单一二氧化碳参数而带来的误差。同时本专利技术还综合考虑了气体温度这一参数，其中气体温度参数本身考虑了时间维度上的差异。通过综合考虑二氧化碳浓度参数和气体温度参数来判断受检者呼吸状态，极大地提高了检测准确度。附图说明图1为实施例1方法的流程图。具体实施方式实施例1本实施例一种非接触性呼吸动态检测方法，参照图1，包括以下步骤：S1.采集受检者面部二氧化碳浓度与外界二氧化碳浓度；S2.根据受检者面部二氧化碳浓度与外界二氧化碳浓度，计算二氧化碳浓度差；S3.采集不同时刻下受检者面部空气的温度；S4.根据不同时刻下受检者面部空气的温度，判断温度变化状态；所述温度变化状态包括温度发生变化和温度未发生变化；S5.根据所述二氧化碳浓度差与温度变化状态，判断受检者的呼吸状态；所述呼吸状态包括呼气状态、吸气状态和平静状态。本实施例方法中，通过步骤S1和S2来获取二氧化碳浓度数据，所述二氧化碳浓度数据不是受检者面部二氧化碳浓度本身，而是二氧化碳浓度差，即受检者面部二氧化碳浓度与外界二氧化碳浓度的差值。二氧化碳浓度差是考虑了空间维度上的二氧化碳浓度差异。同时本实施例方法还通过步骤S3和S4来获取温度变化状态。温度变化状态是考虑了时间维度上的温度差异。通过步骤S5综合考虑二氧化碳浓度差与温度变化状态来判断受检者处于呼气状态、吸气状态还是平静状态，可以避免仅考虑单一参数造成的判断误差。进一步作为优选的实施方式，所述步骤S5，即综合考虑二氧化碳浓度差与温度变化状态来判断受检者呼吸状态的方式是：如果所述二氧化碳浓度差不为零，且温度发生变化，则判断受检者处于呼气状态；如果所述二氧化碳浓度差为零，且温度未发生变化，则判断受检者处于平静状态；如果所述二氧化碳浓度差为零，且温度发生变化，则判断受检者处于吸气状态。由于受检者吸气状态和平静状态(平静状态指的是既不呼气也不吸气的状态。)不会升高也不会降低其面部的二氧化碳浓度，因此不会导致面部二氧化碳浓度低于外界二氧化碳浓度，二氧化碳浓度差不为零等同于表示面部二氧化碳浓度高于外界二氧化碳浓度，也就是受检者呼出二氧化碳导致的。在二氧化碳浓度差不为零，即面部二氧化碳浓度高于外界二氧化碳浓度，以及温度发生变化情况下，可以判断受检者处于呼气状态。而温度发生变化，是受检者呼出温度相当于体温的气体，以及造成空气流动而导致的温度变化。如果二氧化碳浓度差为零，则受检者可能处于平静状态也可能处于吸气状态。结合温度发生变化的情况，可以明确判断受检者处于平静状态还是吸气状态。本实施例方法中，与单一的面部二氧化碳浓度相比，二氧化碳浓度差这一参数排除了空气当中本身的二氧化碳浓度的影响，具有更高的可靠性。本实施例方法还结合空气温度的变化情况来进行综合考虑，因此判断结果更准确。在使用计算机控制的仪器来实现本实施例方法时，仪器是按照一定的频率来进行采样的，因此将得到一系列离散的二氧化碳浓度数值和温度数值，以及各数值所对应的采样时间。本实施例中，在12个连续的时刻t(n-5)、t(n-4)、t(n-3)、t(n-2)、t(n-1)、t(n)、t(n+1)、t(n+2)、t(n+3)、t(n+4)、t(n+5)和t(n+6)分别对二氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非接触性呼吸动态检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.采集受检者面部二氧化碳浓度与外界二氧化碳浓度；S2.根据受检者面部二氧化碳浓度与外界二氧化碳浓度，计算二氧化碳浓度差；S3.采集不同时刻下受检者面部空气的温度；S4.根据不同时刻下受检者面部空气的温度，判断温度变化状态；所述温度变化状态包括温度发生变化和温度未发生变化；S5.根据所述二氧化碳浓度差与温度变化状态，判断受检者的呼吸状态；所述呼吸状态包括：呼气状态、吸气状态和平静状态。

【技术特征摘要】
1.一种非接触性呼吸动态检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.采集受检者面部二氧化碳浓度与外界二氧化碳浓度；S2.根据受检者面部二氧化碳浓度与外界二氧化碳浓度，计算二氧化碳浓度差；S3.采集不同时刻下受检者面部空气的温度；S4.根据不同时刻下受检者面部空气的温度，判断温度变化状态；所述温度变化状态包括温度发生变化和温度未发生变化；S5.根据所述二氧化碳浓度差与温度变化状态，判断受检者的呼吸状态；所述呼吸状态包括：呼气状态、吸气状态和平静状态。2.根据权利要求1所述的一种非接触性呼吸动态检测方法，其特征在于，在所述步骤S5之后还包括以下步骤：S6.记录呼吸状态判断结果对应的时刻。3.根据权利要求2所述的一种非接触性呼吸动态检测方法，其特征在于，在所述步骤S6之后还包括以下步骤：S7.记录对应同一呼吸状态的连续多个时刻所对应的时间段，从而获得各呼吸状态所对应的时间段。4.根据权利要求3所述的一种非接触性呼吸动态检测方法，其特征在于，在所述步骤S7之后还包括以下步骤：S8.计算第一时间段和第二时间段之间的时间差，将所述时间差作为受检者的呼吸周期进行返回；所述第一时间段和第二时间段均对应相同的呼吸状态，且第一时间段和第二时间段之间的时间差最小，所述时间差为第一时间段中和第二时间段中具有对应位置关系的两个时间点的差值。5.根据权利要求4所述的一种非接触性...

【专利技术属性】
技术研发人员：许兆峰，许波，苏青霞，
申请(专利权)人：南方医科大学，
类型：发明
国别省市：广东,44