用于确定患者胸部按压深度的CPR辅助设备和方法技术

一种由救援者在对患者进行心肺复苏时使用的心肺复苏辅助设备。通过使用救援者生命体征，能够识别来自面向患者的相机的包括救援者的手的图像子部分。在正确识别出包括救援者的手的图像子部分之后，能够通过跟踪面向患者的相机与救援者的手之间的距离而从面向患者的相机导出胸部按压深度和频率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定患者胸部按压深度的CPR辅助设备和方法
本专利技术涉及一种救援者设备在对患者进行心肺复苏时使用的心肺复苏辅助设备，该心肺复苏辅助设备包括：面向患者的相机；图像处理单元，其被布置为在由面向患者的相机提供的图像中区分出包括救援者身体部分的图像子部分；数据处理器，其被布置为使用相机与由相机完成的图像子部分之间的距离测量结果而从区分出的图像子部分中导出患者胸部按压深度；以及显示器，其被布置为基于所导出的患者胸部按压深度来向救援者提供心肺复苏信息。
技术介绍
心肺复苏是为了手动保持完好的脑功能直到采取进一步的措施来恢复心脏骤停的人的自发血液循环和呼吸而进行的紧急流程。心肺复苏涉及至少5厘米(2英寸)深且以每分钟至少100次的速率进行的胸部按压，以通过手动泵送血液通过心脏来产生人工循环。当前的建议强调高质量的胸部按压优于人工呼吸。针对未经训练的救援者，建议采用仅涉及胸部按压的简化的心肺复苏方法。仅限按压(仅限手部或心脑复苏)心肺复苏是一种涉及胸部按压而无需人工呼吸的技术。建议未经训练的救援者或不熟练的救援者选择这种方法，因为它更容易执行并且更容易通过电话而获得指导。听觉提示和视觉提示可以改善心肺复苏的质量并防止因疲劳而自然发生的按压速率和深度的减小，并且为了实现对这种现象的潜在改善，已经开发出了许多设备来帮助改进心肺复苏技术。为了辅助救援者对患者进行心肺复苏，测量患者胸部的按压深度以及患者胸部的按压频率。通过将代表心肺复苏性能的计算值与预定目标值进行比较，可以向用户提供视觉反馈和/或听觉反馈。例如，在心肺复苏进行得太慢的情况下，可以通知用户增大速度。从WO2011011633中可以知晓这样的心肺复苏辅助设备，其中，使用相机来确定心肺复苏期间的胸部按压深度。为了确定其深度的变化能最佳地表示患者的实际胸部按压深度的图像子部分，必须在图像中识别救援者的手。在许多情况下，患者的胸部和救援者的双手都会裸露皮肤，因此很难将心肺复苏救援者的双手与患者的胸部区分开。当第一响应者使用推荐的互锁手柄进行心肺复苏时，手柄使得计算机视觉系统难以将辨识出手。如果图像处理软件不能准确地识别救援者的手的位置，则可能识别出错误的要跟踪的图像子部分，并且从该错误选择的图像中导出的所得的胸部按压深度是不准确的，并且给予救援者的指令因此将是不正确的，这在危及生命的情况下是不可接受的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种心肺复苏辅助设备，其能够准确地确定要跟踪的、用于确定胸部按压深度的图像子部分。为了实现该目的，心肺复苏辅助设备包括救援者生命体征检测器，并且数据处理器被布置为从救援者生命体征检测器导出救援者生命体征信息，并且图像处理单元被布置为通过将从图像子部分中导出的生命体征信息与从救援者生命体征检测器导出的救援者生命体征信息相匹配而从由面向患者的相机捕获的图像中区分出包括救援者身体部分的图像子部分。使用患者的生命体征与救援者的生命体征之间的差异允许准确地确定哪些图像子部分包括患者身体部分(这是因为患者身体部分将具有与救援者的生命体征不同的生命体征)以及哪些图像区包括救援者身体部分(这是因为在这些图像子部分中，检测到的生命体征将与从救援者生命体征检测器获得的生命体征信息相匹配)。由于仅有救援者身体部分的图像子部分能够准确地表示胸部按压深度，因此能够排除对所有其他区的考虑。这使得用于选择要跟踪深度的图像子部分的决策过程大大简化，从而避免选择导致不正确的胸部按压深度和按压频率确定的图像子部分。在实施例中，要区分的救援者身体部分是救援者的手。手通常将压力施加到患者的胸部，并且在心肺复苏期间，当手与胸部持续接触时，上下移动准确地反映出胸部按压深度。通常，由于重叠的手所引起复杂形状，很难区分救援者的手。而且，当将心肺复苏应用于裸露胸部的患者时，肤色的细微差异可能使得区分形状从根本上变得困难。通过选择仅包括救援者生命体征信息的图像子部分，能够容易地识别救援者的手并且不再有确定形状和细微肤色差异的问题。在实施例中，要区分的患者身体部分是患者的胸部。知道图像子部分覆盖患者的胸部有助于排除该区，因为这些区不是受到压力的区，并且观察到的按压深度将不能准确地反映出胸部按压深度，这是因为这些区不是受到来自救援者的手的压力的区。在另外的实施例中，图像处理单元还被布置为使用区分出的救援者身体部分来确定胸部按压深度。一旦在图像中识别出救援者的手，就能够跟踪救援者的手，并且例如作为头戴式相机的由救援者佩戴的面向患者的相机的距离的改变(即，变化)将反映出胸部按压深度。当前已知用于从相机确定到图像子部分的距离/深度的各种方法，并且能够使用这些方法。在心肺复苏辅助设备的另外的实施例中，救援者生命体征检测器是面向救援者的相机，并且其中，图像处理单元被布置为从由面向救援者的相机提供的图像中导出救援者生命体征信息。具有面向救援者的相机允许图像处理器(如当在从面向患者的相机接收的图像中的图像子部分中确定生命体征时)根据从自面向救援者的相机接收的图像的图像子部分中确定救援者生命体征。由于面向救援者相机的图像将不具有任何包括患者身体部分的图像子部分，因此从面向救援者的相机获得的生命体征能够用于可靠地识别面向患者的相机图像中的救援者身体部分。面向患者的相机是前向相机，而面向救援者的相机是后向相机。在心肺复苏辅助设备的另外的实施例中，图像处理单元被布置为使用从来自面向救援者的相机的图像中获得的深度信息来校正胸部按压深度。由于向患者的胸部施加和释放压力，救援者的头部可能在心肺复苏期间移动，面向患者的相机与患者胸部之间的距离的变化并不总是准确地反映出实际的胸部按压深度。由于面向救援者的相机能够确定救援者的头部与救援者后面的静止物体之间的深度，因此能够使用面向救援者的相机与静止物体之间的距离测量结果来检测该深度的变化，并且能够使用利用面向救援者的相机确定的深度的变化来补偿使用面向患者的相机确定的胸部按压深度。一种用于在对患者进行心肺复苏时辅助救援者设备的方法，该方法包括以下步骤：-使用面向患者的相机来获得患者的胸部的图像，-处理所获得的图像以区分出包括救援者身体部分的图像子部分，-从区分出的图像子部分中导出患者胸部按压深度，并且-基于所导出的患者胸部按压深度向救援者显示心肺复苏信息，其特征在于，该方法还包括以下步骤：-检测救援者生命体征信息，-通过将从图像子部分中导出的生命体征信息与救援者生命体征信息相匹配而从由面向患者的相机捕获的图像中区分出包括救援者身体部分的图像子部分。如何检测在视频流中的图像序列中的人的生命体征是众所周知。Verkruysse等人的“Remoteplethysmographicimagingusingambientlight”(OpticsExpress，第16卷，第26期，2008年12月22日，第21434-21445页)说明了光体积描记信号能够利用正常环境光作为光源和电影模式的简单的数字、消费级相机对人体脸部进行远程测量。在将相机设置为电影模式之后，志愿者被要求坐下、站立或者躺下以尽量减少任何移动。彩色电影由相机保存并被传输到个人计算机。为每个电影帧读取红色、绿色和蓝色通道的像素值，提供PV(x,y,t)的集合，其中，x和y分别是水平位置和垂直位置，并且t是对应于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种供救援者设备在对患者进行心肺复苏时使用的心肺复苏辅助设备(1)，所述心肺复苏辅助设备(1)包括：面向患者的相机(2)，图像处理单元(3)，其被布置为在由所述面向患者的相机(2)提供的图像中区分出包括救援者身体部分的图像子部分，数据处理器(4)，其被布置为通过确定所述相机与由所述相机完成的所述图像子部分之间的距离测量结果的变化而从区分出的图像子部分中导出患者胸部按压深度，以及显示器(6)，其被布置为基于所导出的患者胸部按压深度向所述救援者提供心肺复苏信息，其特征在于，所述心肺复苏辅助设备还包括救援者生命体征检测器(5)，并且所述数据处理器(4)被布置为从所述救援者生命体征检测器(5)导出救援者生命体征信息，并且所述心肺复苏辅助设备的特征还在于：所述图像处理单元(3)被布置为通过将从图像子部分中导出的生命体征信息与从所述救援者生命体征检测器(5)导出的救援者生命体征信息相匹配而从由所述面向患者的相机(2)捕获的图像中区分出包括所述救援者身体部分的图像子部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.06 EP 16168572.21.一种供救援者设备在对患者进行心肺复苏时使用的心肺复苏辅助设备(1)，所述心肺复苏辅助设备(1)包括：面向患者的相机(2)，图像处理单元(3)，其被布置为在由所述面向患者的相机(2)提供的图像中区分出包括救援者身体部分的图像子部分，数据处理器(4)，其被布置为通过确定所述相机与由所述相机完成的所述图像子部分之间的距离测量结果的变化而从区分出的图像子部分中导出患者胸部按压深度，以及显示器(6)，其被布置为基于所导出的患者胸部按压深度向所述救援者提供心肺复苏信息，其特征在于，所述心肺复苏辅助设备还包括救援者生命体征检测器(5)，并且所述数据处理器(4)被布置为从所述救援者生命体征检测器(5)导出救援者生命体征信息，并且所述心肺复苏辅助设备的特征还在于：所述图像处理单元(3)被布置为通过将从图像子部分中导出的生命体征信息与从所述救援者生命体征检测器(5)导出的救援者生命体征信息相匹配而从由所述面向患者的相机(2)捕获的图像中区分出包括所述救援者身体部分的图像子部分。2.根据权利要求1所述的心肺复苏辅助设备，其中，要区分的所述救援者身体部分是所述救援者的手。3.根据权利要求1或2所述的心肺复苏辅助设备，其中，所述图像处理单元(3)还被布置为通过确定所述面向患者的相机与区分出的所述救援者身体部分之间的距离测量结果的变化而使用区分出的所述救援者身体部分来确定胸部按压深度。4.根据权利要求1、2或3所述的心肺复苏辅助设备，其中，所述救援者生命体征检测器是面向救援者的相机，并且其中，所述图像处理单元被布置为从由所述面向救援者的相机提供的图像中导出所述救援者生命体征信息。5.根据权利要求3和4中的任一项所述的心肺复苏辅助设备，其中，所述图像处理单元(3)被布置为使用从来自所述面向救援者的相机(5)的图像中获得的、所述面向患者的相机和从处于所述面向患者的相机的视野中的静止物体之间的额外的深度信息的变化来校正所述胸部按压深度。6.根据权利要求5所述的心肺复苏辅助设备，其中，从来自所述面向救援者的相机的图像中获得的所述深度信息是通过估计所述面向救援者的相机(5)与所述面向救援者的相机的视野内的静止物体之间的距离的变化而导出的。7.根据权利要求5所述的心肺复苏辅助设备，其中，面向救援者的相...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·P·查亚迪宁拉特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL