本发明涉及数据处理,更具体的说是涉及一种基于生命参数收集评估的新生儿复苏辅助系统。
背景技术:
1、据估计,大约10%的新生儿在出生时需要帮助才能开始呼吸,和大约1%的新生儿需要强化复苏措施来恢复心肺功能。近年来新生儿的死亡率已从20世纪60年代的每1000名活产儿中近20人,降至目前每1000名活产儿中约4人。新生婴儿无法建立和维持足够或自主的呼吸,是导致这些早期死亡以及幸存者神经发育不良后果的重要原因。因此,出生时有效及时的复苏可以进一步改善新生儿结局。成功的新生儿复苏工作取决于必须快速连续采取的关键行动,以最大限度地提高生存机会。
2、但是复苏技能在不同医疗服务提供者之间可能存在差异,尤其是在某些医疗机构,经历和培训水平较低的医护人员可能会影响复苏成功率。
3、因此,如何提高新生儿复苏的成功率是现阶段亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明提供了一种基于生命参数收集评估的新生儿复苏辅助系统,通过视频采集多种生命参数,如肤色、呼吸频率、心率等,能够全面评估新生儿的健康状态,为复苏提供更加精准的数据支持。
2、为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
3、一种基于生命参数收集评估的新生儿复苏辅助系统,包括:主控模块、数据采集模块、模拟预测模块、数据库、方案推荐模块,所述数据采集模块对新生儿进行视频采集,获取多维度参数信息,所述多维度参数信息包括肤色数据、羊水数据、肌张力数据、呼吸频率数据、生产数据、瞳孔数据与心率数据中至少三项;所述数据采集模块将所述多维度参数信息通过所述主控模块发送至模拟预测模块进行数据处理,将处理后数据通过主控模块发送至所述方案推荐模块;所述方案推荐模块根据数据库内部预存储的历史处理数据与对应方案对所述处理后数据通过预设的相似度阈值进行相似度比较,选择大于等于所述相似度阈值的历史处理数据所对应的方案进行方案推荐。
4、优选的,所述模拟预测模块包括肌张力评估模块、肤色评估模块、瞳孔评估模块,分别对所述肌张力数据、肤色数据与瞳孔数据进行评估,获取肌张力评估值、肤色评估值与瞳孔的对光反射评估值。
5、优选的,所述肌张力评估模块具体包括:
6、关键帧提取模块,收集足部无创电刺激时新生儿下肢收缩幅度视频,根据预定采样频率提取其中多个关键帧数据;
7、特征张量提取模块,将所述多个关键帧数据分别通过特征提取器得到多个动作特征矩阵,并将所述多个动作特征矩阵沿着通道维度排列为三维特征张量;
8、关联特征提取模块,将所述三维特征张量通过第一尺度卷积神经网络和第二尺度卷积神经网络分别获取第一动作特征图与第二动作特征图;
9、评估结果生成模块,融合所述第一动作特征图和第二动作特征图以得到分类特征图,将所述分类特征图通过分类器以得到新生儿的肌张力评估值。
10、优选的,所述评估结果生成模块中得到分类特征图具体包括:
11、
12、其中,f3为所述分类特征图,f1为第一动作特征图,f2为第二动作特征图,表示第一动作特征图和第二动作特征图相对应位置处的元素相加,α和β为用于控制分类特征图中第一动作特征图和第二动作特征图之间的平衡的加权参数。
13、优选的,还包括特征分布校正模块,用于对所述分类特征图进行特征分布校正以得到校正后分类特征图,具体包括:
14、
15、其中,fi为分类特征图的第i个位置的特征值,fj为分类特征图的第j个位置的特征值,为分类特征图的所有特征值的均值,n为分类特征图的尺度,exp(·)表示数值的指数运算,fi′是校正后分类特征图的各个位置的特征值。
16、优选的,所述瞳孔评估模块具体包括:
17、主要关键点划分模块,获取新生儿瞳孔的关键点,根据通过灯光刺激新生儿瞳孔的视频,对每个所述关键点的收缩速度和最早收缩时间获取关联性得分,设定关联性得分阈值,若关键点的关联性得分大于等于关联性得分阈值,则划分该关键点为主要关键点;
18、相关点确定模块,获取所述主要关键点中收缩幅度超过预设收缩阈值的关键点作为相关点并构建相关点集合,对所述相关点分配权重;
19、关键帧筛选模块,计算所述视频中所有相邻两帧对应的相关点的瞳孔直径变化量,在所述变化量小于变化阈值时选取对应的所述相关点的权重,统计所述视频中每帧图像上的所述相关点的总权重,根据每帧图像的所述相关点的总权重和设定的总权重阈值选取关键帧;
20、图像检测模块,获取不同次灯光刺激下的所述关键帧的主要区域,送入图像分类网络中进行检测输出对光反射评估值。
21、优选的,所述主要关键点划分模块中的关键点的收缩速度具体如下:
22、
23、其中,q1为初始帧,q2为关键点达到最大瞳孔直径时对应的帧数,δmmax为关键点的最大瞳孔直径变化量。
24、优选的,所述肤色评估模块具体包括:
25、肤色样本库建立模块,获取历史肤色数据,建立肤色样本数据库;
26、模型训练模块,通过历史肤色数据对cnn模型进行训练,得到肤色评估模型;
27、肤色评估模块,将待测新生儿对应肤色数据输入所述肤色评估模型,获取肤色评估值。
28、优选的,所述方案推荐模块包括:
29、特征向量生成模块,将所述处理后数据组合得到新生儿的待复苏特征向量;
30、相似度比较模块根据所述待复苏特征向量和多个历史复苏数据对应的特征向量计算得到多个相似度,所述多个相似度表征所述待复苏特征向量和多个历史复苏数据对应的特征向量的相似程度;
31、推荐模块,根据所述多个相似度从所述历史复苏数据对应的特征向量中筛选出相似特征向量,并推荐对应方案。
32、经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明公开提供了一种基于生命参数收集评估的新生儿复苏辅助系统,通过视频采集多种生命参数,如肤色、呼吸频率、心率等,能够全面评估新生儿的健康状态,为复苏提供更加精准的数据支持;利用数据库中历史处理数据,通过相似度比较,系统能够快速推荐最适合当前新生儿情况的复苏方案,提高复苏效率;同时通过多层卷积神经网络处理图像数据,能够准确提取出新生儿肌张力特征,提高肌张力评估的准确性;通过分析瞳孔对光刺激的反应,获取可靠的生理参数,能够辅助判断新生儿的神经系统状况;建立肤色样本库,利用深度学习模型进行肤色评估,可以为复苏提供重要的生理指标,帮助判断新生儿的氧合情况;通过生成特征向量并计算多种复苏特征的相似度,让方案推荐更加个性化,基于历史数据迅速反应,降低医务人员的工作负担;整套系统基于大数据与机器学习技术,提供科学的依据,减少临床经验带来的误差,提高复苏的成功率;需要具体说明的是,本发明所生成的相似案例的方案推荐仅作为复苏过程中医护人员的参考。
1.一种基于生命参数收集评估的新生儿复苏辅助系统,其特征在于,包括:主控模块、数据采集模块、模拟预测模块、数据库、方案推荐模块,所述数据采集模块对新生儿进行视频采集,获取多维度参数信息,所述多维度参数信息包括肤色数据、羊水数据、肌张力数据、呼吸频率数据、生产数据、瞳孔数据与心率数据中至少三项;所述数据采集模块将所述多维度参数信息通过所述主控模块发送至模拟预测模块进行数据处理,将处理后数据通过主控模块发送至所述方案推荐模块;所述方案推荐模块根据数据库内部预存储的历史处理数据与对应方案对所述处理后数据通过预设的相似度阈值进行相似度比较,选择大于等于所述相似度阈值的历史处理数据所对应的方案进行方案推荐。
2.根据权利要求1所述的一种基于生命参数收集评估的新生儿复苏辅助系统,其特征在于,所述模拟预测模块包括肌张力评估模块、肤色评估模块、瞳孔评估模块,分别对所述肌张力数据、肤色数据与瞳孔数据进行评估,获取肌张力评估值、肤色评估值与瞳孔的对光反射评估值。
3.根据权利要求2所述的一种基于生命参数收集评估的新生儿复苏辅助系统,其特征在于,所述肌张力评估模块具体包括:
4.根据权利要求3所述的一种基于生命参数收集评估的新生儿复苏辅助系统,其特征在于,所述评估结果生成模块中得到分类特征图具体包括:
5.根据权利要求3所述的一种基于生命参数收集评估的新生儿复苏辅助系统,其特征在于,还包括特征分布校正模块,用于对所述分类特征图进行特征分布校正以得到校正后分类特征图,具体包括:
6.根据权利要求2所述的一种基于生命参数收集评估的新生儿复苏辅助系统,其特征在于,所述瞳孔评估模块具体包括:
7.根据权利要求6所述的一种基于生命参数收集评估的新生儿复苏辅助系统,其特征在于,所述主要关键点划分模块中的关键点的收缩速度具体如下:
8.根据权利要求2所述的一种基于生命参数收集评估的新生儿复苏辅助系统,其特征在于,所述肤色评估模块具体包括:
9.根据权利要求2所述的一种基于生命参数收集评估的新生儿复苏辅助系统,其特征在于,所述方案推荐模块包括:
