27-第十二章 呼吸监测与显示实验

——基于Qt(Windows)版医用仪器软件设计MedicalInstrumentSoftwareDesign2022第12章呼吸监测与显示实验——BasedonQt(WindowsEdition)关于这节课Aboutthiscourse.“One

在实验体温与血压监测的基础上，本章继续添加呼吸监测的底层驱动程序，并对呼吸数据处理过程进行详细介绍。目录实验内容实验原理实验步骤本节任务本章习题实验内容

了解呼吸数据处理过程，学习呼吸数据包的PCT通信协议以及Qt中的部分方法和命令，以及如何通过Qt画呼吸波形图；完善处理呼吸数据的底层代码；通过Windows平台和人体生理参数监测系统硬件平台对系统进行验证。实验原理

对呼吸率的测量一般并不需要测量其全部参数，只要求测量呼吸频率。呼吸率指单位时间内呼吸的次数，单位为次/分钟。平静呼吸时，新生儿60~70次/分钟，成人12~18次/分钟。测量呼吸率在监护中主要有热敏式和阻抗式两种测量方法。

热敏式呼吸测量是将热敏电阻放在鼻孔处，呼吸气流与热敏电阻发生热交换，会改变热敏电阻的阻值。当鼻孔气流周期性地流过热敏电阻时，热敏电阻值也周期性地改变。根据这个原理，将热敏电阻接在惠斯通电桥的一个桥臂上，就可以得到周期性变化的电压信号，电压周期就是呼吸周期。因此，经过放大处理后就可以得到呼吸率。

阻抗法呼吸测量是目前呼吸设备中应用最为常见的一种方法。它主要利用人体某部分阻抗的变化来进行某些参数的测量，以此帮助监护及诊断。由于该方法具有无创、安全、简单、廉价且不会对病人产生任何副作用等优点，故得到广泛的应用与发展。1.血氧测量原理

本实验采用阻抗式呼吸测量法，实现了在一定范围内对呼吸的精确测量及呼吸波的实时监测。其中，模块ID为0x11、二级ID为0x02的呼吸波形数据包是由从机向主机发送的呼吸波形，模块ID为0x11、二级ID为0x03的呼吸率数据包是由从机向主机发送的呼吸率，具体可参见附录B的B.2.10和B.2.11节。计算机（主机）在接收到人体生理参数监测系统（从机）发送的呼吸波形数据包和呼吸率数据包后，通过应用程序窗口实时显示呼吸波和呼吸率。呼吸监测与显示应用的设计框图如下图所示。2.设计框图1.QPixmap

Qt提供了四个用于处理图像数据的类：QImage、QPixmap、QBitmap和QPicture。本实验使用QPixmap来显示绘制出的呼吸波形图，下面简要介绍QPixmap类。

QPixmap是一种幕下图像的表现形式，也可用作一个绘制设备（画布）。使用QLabel或QAbstractButton的子类（如QPushButton和QToolButton），即可以在屏幕上显示QPixmap。2.QPainter

QPainter类可以在一些窗口部件和绘制设备上进行低级别的绘图。QPainter提供高度优化的方法，可以完成大多数图形用户界面程序所需的工作。使用QPainter可以画出从简单线条到复杂形状等一切图形，还可以绘制对齐的文本和像素图。QPainter可以对继承自QPaintDevice类的任何对象进行操作，由于上述QPixmap类是QPaintDevice类的子类，因此可以使用QPainter直接在QPixmap上绘图：使用QPainter::QPainter(QPaintDevice*device)方法构造一个QPainter对象，参数输入QPixmap对象即可。3.波形绘制与显示使用QPainter进行绘图时，常用的方法如下：

setBrush()，设置画刷，用于填充形状的颜色或图案；

setPen()，设置用于绘制线条或边界的画笔的属性，如颜色和粗细等；

drawPoint()，绘制点，点的坐标由输入参数指定；

drawLine()，绘制直线，由输入参数指定直线的两个端点的坐标。

drawRect()，绘制矩形，输入参数指定顶点坐标。

将人体生理参数监测系统硬件平台通过USB连接到计算机，双击运行本书配套资料包“03.Qt应用程序\07.RespMonitor”目录下的RespMonitor.exe，单击“串口设置”菜单项，然后单击“打开串口”按钮。将人体生理参数监测系统硬件平台设置为输出呼吸数据，即可看到动态显示的呼吸波形以及呼吸率，如下图所示。由于呼吸监测与显示应用程序已经包含了体温和血压监测与显示功能，因此，如果人体生理参数监测系统硬件平台处于“五参演示”模式，则可以同时监测体温、血压和呼吸参数。4.呼吸监测与显示应用程序运行效果实验步骤复制基准项目添加formresp.ui和formresp文件对添加mainwindow.h文件添加mainwindow.cpp文件本节任务

基于前面学习的知识和对本章代码的理解，以及第9章所完成的独立测量呼吸界面，设计一个只监测和显示呼吸参数的应用。本章习题在Q