面向院前应急急救的计算机辅助诊断方法、装置及系统

1.本发明涉及一种面向院前应急急救的计算机辅助诊断方法、装置以及系统，属于应急急救技术领域。


背景技术：

2.院前急救是指在院外对急危重症病人的急救，广义的院前急救是指在患者发病时由医护人员或目击者在现场进行的紧急抢救，而狭义的院前急救是指具有通讯器材、运输工具和医疗基本要素所构成的专业急救机构，在病人到达医院前所实施的现场抢救和途中监护的医疗活动。
3.院前急救存在随机性、流动性强、急救环境条件差、病种多样且复杂的特点,实施地点不确定,有时在野外、路边、变形车内或运送途中，光线、噪音、震动会给听诊、测量生命体征等操作带来困难。因病种多样且复杂，呼救病人的疾病涉及临床各科，在短时间内需进行初步诊断和紧急处理，所以，要求院前应急急救的医护人员必须掌握各种常见的急危病症的症状、急救和护理流程。
4.近年来，计算机辅助检测及诊断技术作为医学影响学和相关领域的热门研究，为医生提供了有效的诊断及决策支持。此外，随着计算机视觉、数字仿真和混合现实技术的发展及设备的小型化，混合现实技术在医学培训和医学可视化取得了很大的进展。然而目前，基于计算机辅助诊断和混合现实技术相结合的实时辅助诊断尚无研究，特别是基于混合现实技术的计算机辅助诊断对于院前急救救护人员的应用。


技术实现要素：

5.为了解决上述现有技术中存在的问题，基于混合现实技术和计算机辅助诊断技术，本发明提供一种面向院前应急急救的计算机辅助诊断方法，采用如下的技术方案：一种面向院前应急急救的计算机辅助诊断方法，包括：获取院前急救病人的生命体征信息；所述生命体征信息由预设的混合现实显示设备采集并能够在混合现实显示设备中混合显示，所述混合现实显示设备由院前急救医护人员佩戴于头部；所述生命体征信息包括人脸信息、体温信息、心率信息和心率变异性信息；将所述人脸信息发送至预设的医疗机构统一信息平台，获取院前急救病人的身份信息和历史电子病历信息；将所述身份信息和所述历史电子病历信息发送至混合现实显示设备以显示；根据所述人脸信息，获取人脸面色信息；将所述人脸面色信息与中医面色比对，获取病患状态预估信息；将所述病患状态预估信息发送至混合现实显示设备以显示；以及，将所述人脸信息与预设的病症预判模型比对，获取病症预判信息；基于所述病症预判信息，获取救治流程或病症信息；将所述救治流程或所述病症信息发送至混合现实显示设备以显示。
6.通过采用上述技术方案，一方面，可以彻底解放院前应急急救医护人员的双手，使
得院前应急急救医护人员可以进行更多的护理及救护操作；另一方面，通过混合现实显示设备对院前应急急救病人的生命体征进行实时监测和混合显示，使得院前应急急救医护人员对院前应急急救病人的生命信息及状态有直接的获悉；通过计算机辅助诊断方法能对急危重症病人的症状有初步的预判，并根据症状对院前应急急救医护人员进行相应病症救治流程或信息的推荐，使得院前应急急救医护人员有更合理和更高效的现场救护；能够在了解病人过往就诊信息的基础上进行诊断。
7.优选的，根据所述人脸信息，获取人脸面色信息；将所述人脸面色信息与中医面色比对，获取病患状态预估信息，包括：根据所述人脸信息，获取面部标定图像信息；基于所述面部标定图像信息，获取颜色空间信息；以及，基于所述颜色空间信息，根据中医面色，构建面色分类数据集，获取病患状态预估信息。
8.通过采用上述技术方案，对院前应急急救病人的身体状态进行预估，更好的辅助院前应急急救医护人员进行诊断。
9.优选的，在将所述人脸信息与预设的病症预判模型比对，获取病症预判信息，基于所述病症预判信息，获取救治流程或病症信息之前还包括：基于院前急救常见危机重症，标记病人面部影像，构建危机重症面部图像数据集合；以及，基于危机重症面部图像数据集合，通过分类算法，构建病症预判模型；所述分类算法包括resnet算法和inception算法。
10.通过采用上述技术方案，构建了病症预判模型，便于后续根据院前应急急救病人的实时状态，对院前应急急救病人的病症进行预判。
11.优选的，所述医疗机构统一信息平台为根据授权医疗机构的所有病人的所述身份信息和所述历史电子病历信息预设。
12.优选的，所述混合现实显示设备为mr头戴显示设备，所述mr头戴显示设备用于采集院前急救病人的所述生命体征信息以及显示所述生命体征信息、所述身份信息、所述历史电子病历信息、所述病患状态预估信息、所述救治流程和所述病症信息。
13.优选的，所述mr头戴显示设备包括：红外摄像机，用于采集所述体温信息；可见光摄像机，用于采集所述人脸信息；以及，ppg传感器，用于获取所述心率信息和所述心率变异性信息。
14.为了实现上述目的，本发明还提供一种面向院前应急急救的计算机辅助诊断装置，包括：生命体征实时获取单元，用于获取院前急救病人的生命体征信息；所述生命体征信息由预设的混合现实显示设备采集并能够在混合现实显示设备中显示；所述生命体征信息包括人脸信息、体温信息、心率信息和心率变异性信息；身份信息识别单元，用于将所述人脸信息发送至预设的医疗机构统一信息平台，获取院前急救病人的身份信息和历史电子病历信息；用于将所述身份信息和所述历史电子病历信息发送至混合现实显示设备以显示；病患状态预估单元，用于根据所述人脸信息，获取人脸面色信息；用于将所述人脸
面色信息与中医面色比对，获取病患状态预估信息；用于将所述病患状态预估信息发送至混合现实显示设备以显示；以及，病症预判单元，用于将所述人脸信息与预设的病症预判模型比对，获取病症预判信息；用于基于所述病症预判信息，获取救治流程或病症信息；用于将所述救治流程或所述病症信息发送至混合现实显示设备以显示。
15.优选的，所述病患状态预估单元包括：面部标定图像信息获取单元，用于根据所述人脸信息，获取面部标定图像信息；颜色空间信息获取单元，用于基于所述面部标定图像信息，获取颜色空间信息；病患状态预估信息获取单元，用于基于所述颜色空间信息，根据中医面色，构建面色分类数据集，获取病患状态预估信息。
16.此外，为了解决上述问题，本发明还提供一种面向院前应急急救的计算机辅助诊断系统，包括混合现实显示设备和电子设备；所述混合现实显示设备与所述电子设备通信连接，所述混合现实显示设备用于采集生命体征信息并混合显示；所述电子设备包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至6中任一所述的面向院前应急急救的计算机辅助诊断方法中的步骤。
17.为了解决上述问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的面向院前应急急救的计算机辅助诊断方法。
18.综上所述，本发明具有如下的有益技术效果：1、可以彻底解放院前急救医护人员的双手，使得院前急救医护人员可以进行更多的护理及救护操作；2、通过混合现实显示设备对病人重要生命体征进行实时监测和混合显示，使得院前急救医护人员对病人的生命信息及状态有直接的获悉；3、能够根据病人过往的就诊信息进行诊断，提高应急急救诊断的合理性；4、能对病患的身体状态进行预估，更好的辅助院前急救医护人员进行诊断；5、能对急危重症病人的病症有初步的预判，并根据病症对院前急救医护人员进行相应病症的救治流程或病症信息的推荐，使得院前急救医护人员有更合理和更高效的现场救护。
附图说明
19.图1是本技术实施例的流程示意图；图2是本技术实施例的装置示意图；图3是本技术实施例的系统示意图。
具体实施方式
20.以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
21.本发明实施例公开一种面向院前应急急救的计算机辅助诊断方法。
22.如图1所示，为本发明一实施例提供的面向院前应急急救的计算机辅助诊断方法的流程示意图。该方法可以由一个装置执行，该装置可以由软件和/或硬件实现。
23.在本实施例中，面向院前应急急救的计算机辅助诊断方法包括：s1：获取院前急救病人的生命体征信息；生命体征信息由预设的混合现实显示设备采集并能够在混合现实显示设备中进行混合显示，混合现实显示设备由院前急救医护人员佩戴于头部；生命体征信息包括人脸信息、体温信息、心率信息和心率变异性信息；在本实施例中，该体温信息由混合现实设备中集成的红外摄像机采集；该人脸信息由混合现实显示设备中集成的可见光摄像机采集；心率信息为心率数值；其中，该心率数值和心率变异性信息的获取过程包括：混合现实显示设备中级集成的ppg传感器获取人脸的ppg(光电容积脉搏波)波形，使用峰值检测算法确定ppg波形中的峰值，计算心跳间隔，进一步获得心率数值；根据心跳间隔曲线通过lomb-scargle变换获取hrv频谱，以衡量病人的心率变异性。
24.s2：将人脸信息发送至预设的医疗机构统一信息平台，获取院前急救病人的身份信息和历史电子病历信息；将身份信息和历史电子病历信息发送至混合现实显示设备以显示；步骤s2中，所述医疗机构统一信息平台根据授权医疗机构的所有病人的身份信息和历史电子病历信息预设，通过医疗卫生机构的内网可以访问，根据人脸信息和身份信息进行比对，病人的身份认证通过后，确定病人的身份信息的历史电子病历信息，进而调用。
25.s3：根据人脸信息，获取人脸面色信息；将人脸面色信息与中医面色比对，获取病患状态预估信息；将病患状态预估信息发送至混合现实显示设备以显示；步骤s3包括：s301：根据人脸信息，获取面部标定图像信息；s302：基于面部标定图像信息，获取颜色空间信息；s303：基于颜色空间信息，根据中医面色，构建面色分类数据集，获取病患状态预估信息。
26.在本实施例中，通过dlib人脸检测算法对人脸信息进行定位分隔，得到面部标定图像信息；该面部标定图像信息包括庭、阙、明堂、颏、颧、颊和唇；通过面部特征提取算法对上述面部标定图像信息分别提取颜色空间信息，该颜色空间信息包括rgb颜色特征向量、hsv颜色特征向量、lab颜色特征向量和ycbcr颜色特征向量。
27.s4：将人脸信息与预设的病症预判模型比对，获取病症预判信息；基于病症预判信息，获取救治流程或病症信息；将救治流程或所述病症信息发送至混合现实显示设备以显示；在步骤s4之前还包括构建病症预判模型，该构建病症预判模型的过程包括：基于院前急救常见危机重症，标记病人面部影像，构建危机重症面部图像数据集合；以及，基于危机重症面部图像数据集合，通过分类算法，构建病症预判模型；其中，该分类算法包括resnet算法和inception算法。
28.在本实施例中，混合现实显示设备为mr头戴眼镜。
29.如上所述，本发明提供的面向院前应急急救的计算机辅助诊断方法，首先获取院
前应急急救病人的生命体征信息并且院前应急急救医护人员能够通过佩戴混合现实显示设备实时监测院前应急急救病人的生命体征，为院前应急急救医护人员的诊断提供基础并且便于发现院前应急急救病人的状况；再根据人脸信息获取院前应急急救病人的身份信息和历史电子病历信息，能够帮助院前应急急救医护人员根据院前应急急救病人的过往病史进行合理判断；然后根据所述人脸信息，获取病患状态预估信息，更好的辅助院前急救医护人员进行诊断；最后根据所述人脸信息，获取救治流程或病症信息，使得院前急救医护人员有更合理和更高效的现场救护。
30.本发明提供一种面向院前应急急救的计算机辅助诊断装置，可以安装于电子设备中。根据实现的功能，该面向院前应急急救的计算机辅助诊断装置包括生命体征实时获取单元、身份信息识别单元、病患状态预估单元和病症预判单元；该病患状态预估单元包括面部标定图像信息获取单元、颜色空间信息获取单元和病患状态预估信息获取单元。本发明所述单元也可以称之为模块，是指一种能够被电子设备处理器所执行，并且能够完成固定功能的一系列计算机程序段，其存储在电子设备的存储器中。
31.在本实施例中，关于各单元/模块的功能如下：生命体征实时获取单元，用于获取院前急救病人的生命体征信息；生命体征信息由预设的混合现实显示设备采集并在混合现实显示设备中混合现实；生命体征信息包括人脸信息、体温信息、心率信息和心率变异性信息；身份信息识别单元，用于将人脸信息发送至预设的医疗机构统一信息平台，确定院前急救病人的身份信息和历史电子病历信息；用于将身份信息和历史电子病历信息发送至混合现实显示设备以显示；病患状态预估单元，用于根据人脸信息，获取人脸面色信息；用于将人脸面色信息与中医面色比对，获取病患状态预估信息；用于将病患状态预估信息发送至混合现实显示设备以显示；面部标定图像信息获取单元，用于根据人脸信息，获取面部标定图像信息；颜色空间信息获取单元，用于基于面部标定图像信息，获取颜色空间信息；病患状态预估信息获取单元，用于基于颜色空间信息，根据中医面色，构建面色分类数据集，获取病患状态预估信息；病症预判单元，用于将人脸信息与预设的病症预判模型比对，获取病症预判信息；用于基于病症预判信息，获取救治流程或病症信息；用于将救治流程或病症信息发送至混合现实显示设备以显示。
32.本发明提供一种面向院前应急急救的计算机辅助诊断系统，该辅助系统包括混合现实显示设备和电子设备；该混合现实显示设备可以为mr眼镜；该电子设备可以包括处理器、存储器和总线，还可以包括存储在存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，如面向院前应急急救的计算机辅助诊断程序。
33.其中，存储器至少包括一种类型的可读存储介质，可读存储介质包括闪存、移动硬盘、多媒体卡、卡型存储器（例如：sd或dx存储器等）、磁性存储器、磁盘、光盘等。
34.所述总线可以是外设部件互连标准（peripheral component interconnect，简称pci）总线或扩展工业标准结构（extended industry standard architecture，简称eisa）总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。总线被设置为实现存储器以及
至少一个处理器等之间的连接通信。
35.本领域技术人员可以理解的是，图示出的结构并不构成对电子设备的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
36.例如，尽管未示出，电子设备还可以包括给各个部件供电的电源、多种传感器、蓝牙模块、wi-fi模块、网络接口和用户接口等，用户接口可以是显示器（display）、输入单元（比如键盘（keyboard）），在此不再赘述。
37.应该了解，所述实施例仅为说明之用，在专利申请范围上并不受此结构的限制。
38.电子设备中的存储器存储的面向院前应急急救的计算机辅助诊断程序是多个指令的组合，在处理器中运行时，可以实现：获取院前急救病人的生命体征信息；生命体征信息由预设的混合现实显示设备采集并能够在混合现实显示设备中混合显示，混合现实显示设备由院前急救医护人员佩戴于头部；生命体征信息包括人脸信息、体温信息、心率信息和心率变异性信息；将人脸信息发送至预设的医疗机构统一信息平台，确定院前急救病人的身份信息和历史电子病历信息；将身份信息和历史电子病历信息发送至混合现实显示设备以显示；根据人脸信息，获取人脸面色信息；将人脸面色信息与中医面色比对，获取病患状态预估信息；将病患状态预估信息发送至混合现实显示设备以显示；以及，将人脸信息与预设的病症预判模型比对，获取病症预判信息；基于病症预判信息，获取救治流程或病症信息；将救治流程或所述病症信息发送至混合现实显示设备以显示。
39.具体地，处理器对上述指令的具体实现方法可参考图1对应实施例中相关步骤的描述，在此不赘述。
40.进一步地，电子设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（rom，read-only memory）。
41.在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
42.作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
43.另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
44.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
45.以上为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。