确定在cpr期间的自主循环恢复的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明涉及确定自主循环恢复的领域，尤其地，本发明涉及用于确定在心肺复苏 期间的自主循环恢复的设备、方法和计算机程序。
【背景技术】
[0002] 针对心脏骤停患者的心肺复苏是具有非常低存活率(5-10%)的急救流程。普遍认 可的是，胸部按压的质量对于成功除颤和结果至关重要。
[0003] 参考文件US 2012/0035485A1描述了通过评价患者中的生理信号确定患者中心脏 脉搏的存在。在一个实施例中，医学设备评价被透射到患者中的光的光学特性以确定生理 信号，例如一般为靠近光检测器模块的血容量的脉动变化。使用这些特征，医学设备确定患 者中是否存在心脏脉搏。医学设备也可以被配置为报告患者除了处于无脉搏状况中以外， 是否还处于VF、VT、心搏停止或PEA状况中，并取决于对生理信号的分析提示不同的治疗，例 如胸部按压、人工呼吸、除颤以及PEA特异性的电疗。还提供了使用起搏刺激对心脏脉搏的 自动捕获。参考文件W.C.G.R.等人的 "Detection of a spontaneous pulse in photoplethysmograms during automated cardiopulmonary resuscitation in a porcine 111〇(161"（1^51]5(：1了41'1(^，2013年，第84卷，第1625至第1632页4?55125349)公开了 通过回顾性地分析在经历自动CPR的猪中同时记录的PPG和动脉血压信号，对光体积描记 (P P G )用于检测在C P R期间的自主心脏脉搏的存在和速率的潜力的调查。参考文件 GUNDERSEN K等人的 "Chest compression quality variables influencing the temporal development of ROSC-predictors calculated from the ECG during VF" (RESUSCITATION，ELSEVIER，IE，第80卷，第2号，2009年2月I 日（2009-02-01)，第 177至 182 页，XP025771817, ISSN: 0300-9572，D01:10.1016/J. RESUSCITATION. 2008.09.011 [检索于 2008年12月06日])公开了构建针对CPR和按压质量变量对一个"自主循环恢复(R0SC)"预测 器：中位斜率的时间发展的影响的模型的概念。这是能够从在心室纤颤和室性心动过速期 间的心电图提取的特征，并且能够在一定程度上预测纤颤后的R0SC。
[0004] 然而，目的可以被视为使与在相关联的患者上执行的胸部按压序列的中断相关联 的不利最小化。
[0005] 因此，使得能够使与胸部按压序列的中断相关联的不利最小化的改进的设备、方 法和计算机程序将是有利的。
【发明内容】
[0006] 提供一种使得能够使与胸部按压序列的中断相关联的不利最小化的改进的设备、 方法和计算机程序将是有利的。本发明另外的目的是提供现有技术的备选方案。
[0007] 在第一方面中，本发明提供一种用于确定在相关联的患者上执行的相关联的CPR 流程期间的自主循环恢复的全概率的设备，所述设备包括：
[0008] -输入部，其用于接收已经在所述CPR流程期间从所述相关联的患者获得的光体积 描记数据的集合，
[0009] -处理器，其被布置用于
[0010] -访问所述光体积描记数据，
[0011] -基于所述光体积描记数据根据一个或多个预定算法(例如一个或多个可自动化 的算法)来执行一个或多个过程(例如不需要用户输入部的一个或多个过程），以便计算指 示与所述一个或多个过程内的每个过程的结果相对应的自主循环恢复的概率的一个或多 个参数(?六、？8、？(：、？0)，并且
[0012] -基于指示与所述一个或多个过程内的每个过程的结果相对应的自主循环恢复的 概率的所述一个或多个参数（？六、？8、？(：、？0)来计算所述自主循环恢复的所述全概率 (Ptot)，
[0013] -输入部，其被布置用于基于所述自主循环恢复的所述全概率(Ptot)来提供自主 循环恢复概率信号。
[0014] 本发明对于通过提供可以快速地和/或准确地和/或自动地确定在相关联的CPR流 程期间的自主循环恢复的概率的方法和设备来缓解脉搏检查暂停的问题可以是有益的。例 如，本发明的优点可以在于，其可以使得能够防止徒劳的有害的脉搏检查，由此有可能缓解 (不必要的）脉搏检查暂停的影响。应指出，前面的参考文件可能关注于改进脉搏检查的时 间和质量(与避免不必要的那些脉搏检查相反）。更特别地，访问已经在CPR流程期间从相关 联的患者获得的光体积描记数据、根据一个或多个预定算法来执行一个或多个过程以及计 算自主循环恢复的全概率，可以使得用户能够获得对是否有理由中断CPR流程并执行脉搏 检查的洞察。本发明的实施例可以使得能够在紧急情形中提示照护者提供合适的治疗。
[0015] 应指出，胸部按压的质量方面之一是胸部按压序列的中断的最小化。普遍认可的 中断的类型为"脉搏检查暂停"，例如在其中照护者手动触摸患者的颈部以确定颈动脉中脉 动的存在与否的暂停。为了使这种类型的暂停的持续时间最小化，临床指南记载脉搏检查 暂停应当不超过10秒。
[0016]在临床实践中，手动脉搏检查常常比10秒久得多，并且已知是不可靠的，即使是由 专家临床医师来执行。存在着对一种用于进行脉搏检查的快速、自动且准确的方法的需要， 以便减少暂停的持续时间并减少错误脉搏确定的量。单单对心电图（ECG)的记录并不提供 信息，因为心脏可能为电活动的但可能不产生心脏输出。
[0017] 在科学文献中，人们已经调查了能够被用于检测脉搏的存在与否的各种生理信 号。对潮气末C〇2、有创血压或中心静脉血氧饱和度的监测允许对脉搏的客观评估，但是需 要安全的气道或导管的放置。经胸阻抗(TTI)测量和近红外光谱学(NIRS)是无创的，但TTI 强烈受到胸部按压影响并且NIRS在ROSC后响应缓慢。
[0018] 对光体积描记数据的使用先前已经被描述为不可靠。关于光体积描记数据用于脉 搏检测的参考文件存在，但并未公开一个或多个算法，例如一个或多个可自动化的算法，例 如不需要用户输入(例如视觉输入)的一个或多个算法，其使得能够基于已经在CPR流程期 间从相关联的患者获得的光体积描记数据来计算自主循环恢复的概率。
[0019] 在胸部按压期间，生理信号使现有技术的方法失灵，原因在于胸部按压(例如由于 按压)生成显著的信号伪影，其必须与真实心脏脉搏加以区分。可以理解的是，预定算法，例 如实现可自动化的过程的预定算法，对于将信号中的按压引起的特征与心脏引起的特征区 分开是有益的。因此，使用这样的预定算法，有利地执行确定胸部按压期间（例如在CPR流程 期间）的自主循环恢复的（全)概率。防止徒劳的脉搏检查，而不是缩短脉搏检查，因此需要 在胸部按压序列期间可靠的高级算法。可以指出，使得能够基于在CPR流程期间获得的数据 提供，例如使得能够自动提供，ROSC概率信号的能力，可以被视作超越现有技术参考文件的 优点。
[0020]在本发明的实施例中，提供一种能够在胸部按压期间，例如在CPR流程期间，以及 任选地也在按压序列中的暂停期间，提出停止按压序列用于脉搏检查的正面或反面建议的 设备。
[0021 ] 本发明人的参考文件，例如参考文件Wi jshoff，R. W. C. G. R.等人的Detect ion of a spontaneous pulse in photoplethysmograms during automated cardiopulmonary resuscitation in a porcine model(Resuscitation 84,第1625至 1632页，（2013)，将其 通过引用整体并入本文），以及参考文件Wi jshoff，R.、Van der Sar，T .、Aarts，R .、 Woerlee，P.和Noordergraaf，G.的Potential of photoplethysmography to guide pulse checks during cardiopulmonary resuscitation: Observations in an animal study (Resuscitation 84，S1(2013)，将其通过引用整体并入本文）涉及与CPR有关的光体积描 记。然而，本发明是有利地，至少在于其包括被布置用于根据一个或多个预定算法来执行一 个或多个过程，并计算自主循环恢复的全概率的处理器，以便使得设备能够输出自主循环 恢复的全概率，例如使得能够致使用户输入，例如视觉检查是不必要的。
[0022] 在本申请中，按压能够与减压交换，即'按压'的任何出现均能够与'按压和/或减 压'交换。
[0023] 患者仅仅能够在灌注节律已经被重新建立时，即在心脏再次以稳定速率收缩时具 有自主循环恢复(ROSC)，从而得到心脏输出。因此，通过检测脉搏率，可以为临床医师提供 关于心脏收缩并栗送血液的速率的信息。如果该速率太低，例如当速率在IHz以下时，临床 医师能够决策尚无 ROSC以及应当继续递送胸部按压。此外，当检测到的脉搏率在时间上变 化太大时，这可能指示心脏尚未以稳定的方式栗送。该信息也能够对临床医师有用，以帮助 他决策如何继续CPR过程。当心脏再次以比例如I Hz高的稳定速率栗送时，他能够通过进行 额外的测量(例如血压，或潮气末CO2)来决策进一步检查是否存在R0SC。足够高的稳定脉搏 率的存在因此是ROSC的先决条件:没有这样的节律，将不存在ROSC，并且其将对于对ROSC的 进一步评估无用。另一方面，PPG信号中的稳定的、足够高的脉搏率的存在并不直接指示存 在R0SC，因为其没有为临床医师提供关于潜在的血压和/或灌注水平的信息。需要额外的测 量以确定该信息。然而，经由本发明的实施例，能够容易地且无创地获得关于稳定的、足够 高速率的灌注节律的存在与否的信息。因此，经由基于PPG的脉搏率测量，例如经由本发明 的实施例，临床医师能够决策是否停止胸部按压并进行对ROSC的另外的评估。
[0024] '自主循环恢复(ROSC) '如本领域已知的被理解为并且是指脉搏的返回的临床显 著性。
[0025] '在相关联的CPR流程期间'被理解为光体积描记数据已经在CPR流程期间获得，即 已经在在其中执行了一个或多个CPR按压和/或减压的时间段上记录了数据，例如包括按压 伪影的数据。
[0026] '相关联的患者'被理解为不为要求保护的主题的部分的患者。
[0027] '用于接收光体积描记数据的集合的输入部'可以被理解为能够传送所述数据的 数据接口，例如模拟或数字接口，例如无线连接，例如有线连接，例如USB连接。
[0028] '光体积描记(PPG)数据'可以被理解为来源于基于光的技术的生理数据（例如脉 搏血氧计的信号），光例如为被透射通过患者的组织(例如为和/或包括皮肤的组织）的光， 生理数据例如为通过照射组织并测量光吸收和/或反射的变化获得的数据。能够在组织表 面处无创地执行PPG测量，其中光源和检测器能够与组织相接触。也能够在距组织的一定距 离处执行PPG测量，其中光源和/或检测器不与组织相接触，例如在基于相机的测量的情况 中。PPG数据可以在一个或多个波长处获得，所述一个或多个波长例如1个、2个、3个、4个、5 个、6个、7个、8个、9个、10个或更多个波长。在实施例中，入射光为环境光，例如日光。在实施 例中，PPG数据可以使用脉搏血氧计来获得，脉搏血氧计监测对血液的灌注，例如监测对血 液到皮肤的真皮及皮下组织的灌注，和/或监测血液通过黏膜组织的灌注。用于获得PPG数 据（例如脉搏血氧计数据）的装置和技术是本领域中众所周知的。在参考文件US 2012/ 0035485A1中描述脉搏血氧计，通过引用将其整体并入本文。
[0029] 用于获得PPG数据的一种适当的系统包括具有红色LED、近红外LED和光检测器二 极管的传感器，其中传感器被配置为将LED和光检测器二极管直接放置在患者的皮肤上，通 常在指趾(手指或足趾)或耳垂上。患者上的其他地方也可以是适当的，包括前额、鼻子或面 部的其他部分、腕部、胸部、鼻隔、翼状部、耳道和/或口内，例如面颊或舌头。LED发出在不同 波长处的光，该光被透射通过患者的皮肤的血管床并被光检测器二极管接收到。然后可以 针对指示心脏脉搏的一个或多个特征分析得到的PPG信号。可以使用用于获得PPG数据的系 统的其他较简单的版本，包括具有一个或多个波长的单个光源的版本。光的吸收或反射通 过脉动的动脉血容量来调制并使用光检测器设备来检测。在实施例中，能够从相机图像获 得PPG数据，其中环境光和/或额外的光源被用于照射组织，例如皮肤。
[0030] 应指出，在本发明的备选实施例中，PPG数据可以被与心脏脉搏有关的其他生理数 据代替。因此，在本发明的备选实施例中，PPG数据可以被'与心脏脉搏有关的生理数据'代 替，例如(在括号内指示数据类型尤其适用于其的下文描述的过程A至D内的过程）'心音图 数据'（AB)、'心电图数据'（AB)、'经胸阻抗数据'（AB)和/或'动脉内血压数据'（ABC) JPG数 据的优点可以在于其适用于下文描述的过程A、B、C和D中的每个和全部。
[0031] '已经从相关联的患者获得的'可以被理解为可以获得数据。也应理解，权利要求 不包括与患者交互的步骤。一般应指出，本发明并不涉及提供诊断或涉及处置患者，而是涉 及解决技术问题的技术发明，并且提供可以辅助医师达到诊断或处置患者的输出。
[0032] '一个或多个预定算法'可以被理解为基于在CPR流程期间获得的光体积描记数据 的一个或多个可自动化的算法，例如实现自动化过程的一个或多个预定算法，例如不需要 用户输入的一个或多个算法或过程。算法可以在如下意义上被理解为预定的，即它们能够 被实施在计算机程序产品中，但也涵盖它们能够在使用期间被修改，例如可以取决于来自 和/或到预定算法的输入来调节公式中的加权因数。算法可以被实施在计算机程序产品中。 算法可以使得设备能够运行，即使不存在用户输入。这可以被视作超越现有技术参考文件 (它们可能必须要用户输入，例如基于对数据的视觉评估的输入）的优点。不需要用户输入 的优点可以在于例如在CPR流程期间用户不需要在例如对光体积标记进行评估上花费时 间。
[0033] '指示自主循环恢复的一个或多个参数'可以被理解为指示自主循环恢复的概率 的数字。
[0034] '被布置用于提供自主循环恢复概率信号的输出'可以被理解为能够传达所述信 号的数据接口，例如模拟或数字接口，例如无线连接，例如有线连接，例如USB连接。在实施 例中，输出可以包括音频信号和/或视觉信号。
[0035] '基于指示与所述一个或多个过程内的每个过程的结果相对应的自主循环恢复的 概率的所述一个或多个参数(？4、？81(：、？0)来计算自主循环恢复的全概率(？丨 〇〇'可以被 理解为处理器接收参数并基于所述参数来计算自主循环恢复的全概率(Ptot)。在下文中， 在与下文描述的与过程A到D中的一个或多个相对应的参数的示范性语境中，提出用于计算 自主循环恢复的全概率(Ptot)的示范性实施例，其中，也提供了用于计算参数的实施例。
[0036] 示范性实施例能够被分成至少四种类别：
[0037] (1)最简单的
[0038] a、用于在不使用CPR数据和/或除颤器数据和/或存储器单元的情况下计算{PA、 PB、 PC、PD}中的每个的方法
[0039] b、用于在不使用CPR数据和/或除颤器数据和/或存储器单元的情况下对{PA、PB、 PC、 PD}进行组合的方法。
[0040] (2)高级过程
[0041] a、用于使用CPR数据和/或除颤器数据和/或存储器单元来计算{PA、PB、PC、PD}* 的每个的方法
[0042] b、用于在不使用CPR数据和/或除颤器数据和/或存储器单元的情况下对{PA、PB、 PC、PD}进行组合的方法。
[0043] (3)高级组合
[0044] a、用于在不使用CPR数据和/或除颤器数据和/或存储器单元的情况下计算{PA、 PB、 PC、PD}中的每个的方法，
[0045] b、用于使用数据和/或除颤器数据和/或存储器单元来对{?418、？^0}进行组合 的方法，
[0046] (4)高级过程与组合
[0047] a、用于使用CPR数据和/或除颤器数据和/或存储器单元来计算{PA、PB、PC、PD}* 的每个的方法，
[0048] b、用于使用方法CPR数据和/或除颤器数据和/或存储器单元来对{PA、PB、PC、PD} 进行组合的方法。
[0049]下文详述实施例：
[0050] (1)最简单的
[0051] 用于在不使用CPR数据和/或除颤器数据和/或存储器单元的情况下计算{PA、PB、 PC、 PD}中的每个的方法的形式为
[0052] Ptot = f(PA、PB、PC、PD)
[0053] 其中，Ptot为组合的概率，{?六、？8、？(^0}为从各个过程得到的1^(：的概率，并且€ (X )为数学函数。该函数的一个实施例例如为
[0054] 汽？厶、？8、卩(：、？0) = [(?0阈值0+2*(?厶>阈值厶)+ (?8>阈值8)+0.3*(?0>阈值0)]/ 4.3
[0055] 其中，我们使用了阈值化和逻辑运算。概率的结果在该情况下被分成几个离散的 水平。该函数的另一实施例为
[0056] 以卩厶、？8、卩(：、？0) = [2*(?厶>阈值厶)+ (1-(?厶>阈值厶））*(?8>阈值8)]/2
[0057] 其中，我们实际上没有使用过程C和D。
[0058] 在又一实施例中，该函数生成在0与1之间的连续标量上的输出：
[0059] f (PA、PB、PC、PD) = [ 1-exp(-ro/w_B) ]*[ 1-exp(_PC/w_C)]其中，我们仅仅使用过 程B和C，标量权重￥_8和￥_(：。
[0060] (