一种心肺复苏操作流程的规范性确定方法及系统

本发明涉及心肺复苏教学领域，特别是涉及一种心肺复苏操作流程的规范性确定方法及系统。

背景技术：

1、在急救技术越来越普遍的今天，心肺复苏模拟人也将成为急救中不可或缺的一部分。对于心肺复苏操作效果与施救者的按压深度、按压频率以及通气量、通气频率等诸多因素有关，并且现有的心肺复苏模拟人对操作过程中产生的数据，没有进行有效的量化和分析，进而综合判断施救者的救治动作、流程不够全面和准确。如何将这些心肺复苏过程中的影响因素通过一定的方法进行分析、整合，形成对心肺复苏操作的综合评价进而准确的判断施救者的操作是否规范，是目前心肺复苏教学领域需要解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种心肺复苏操作流程的规范性确定方法及系统，准确的判断施救者的操作是否规范。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、第一方面，本发明提供了一种心肺复苏操作流程的规范性确定方法，所述方法包括：

4、采集模拟人在心肺复苏过程中的数据；所述数据包括：按压信号和通气信号；

5、对所述数据进行预处理；

6、对预处理后的数据进行特征提取；

7、对特征提取后的数据进行分类识别；

8、对分类识别后的数据进行关联量化处理；

9、对关联量化处理后的数据与指标标准数据间的差异进行归一化处理；

10、基于归一化处理后的数据确定心肺复苏操作流程是否规范。

11、可选的，对所述数据进行预处理具体包括：

12、对所述按压信号进行预处理和对所述通气信号进行预处理；

13、其中，对所述按压信号进行预处理包括以下步骤：

14、获取胸外按压的相位函数；

15、基于所述胸外按压的相位函数构造两路参考信号；

16、将得到的两路参考信号，与基于负熵的快速固定点算法(fastica)独立成分分析的结果x(n)进行计算，得到计算结果；

17、分别计算所述计算结果中每个分量与两路参考信号的相关系数的绝对值；

18、将得到的两路参考信号相关系数的绝对值数值最高的信号去除，得到预处理后的按压信号；

19、对所述通气信号进行预处理包括以下步骤：

20、对所述通气信号采用小波软阈值滤波算法进行滤波，得到预处理后的通气信号。

21、可选的，所述胸外按压的相位函数的表达式如下：

22、

23、其中，ni为采集到的信号的胸外按压最深位置的时刻，为对胸外按压最深位置的时刻求微分，i为胸外按压的次数，n为胸外按压的最深位置。

24、可选的，所述每个分量与两路参考信号的相关系数的绝对值的表达式如下：

25、

26、

27、其中，表示基于负熵的快速固定点算法独立成分分析后的各个分量，r_sin(n)表示对所述的胸外按压的相位函数取正弦，代表与cpr正交，r_cos(n)表示对所述的胸外按压的相位函数取余弦，代表与cpr同相。

28、可选的，所述对特征提取后的数据进行分类识别具体采用以下公式：

29、

30、其中，cc表示按压波形，ventilation表示通气波形，d(x)表示波形的特征系数。

31、可选的，对关联量化处理后的数据与指标标准数据间的差异进行归一化处理具体采用以下公式：

32、

33、其中，xi表示第i个指标经关联量化处理后实际测量值，xcorrect表示第i个指标的标准量化值。

34、第二方面，本发明提供了一种心肺复苏操作流程的规范性确定系统，所述系统包括：

35、数据采集模块，用于采集模拟人在心肺复苏过程中的数据；所述数据包括：按压信号和通气信号；

36、预处理模块，用于对所述数据进行预处理；

37、特征提取模块，用于对预处理后的数据进行特征提取；

38、分类识别模块，用于对特征提取后的数据进行分类识别；

39、关联量化处理模块，用于对分类识别后的数据进行关联量化处理；

40、归一化处理模块，用于对关联量化处理后的数据与指标标准数据间的差异进行归一化处理；

41、判断模块，用于基于归一化处理后的数据确定心肺复苏操作流程是否规范。

42、第三方面，本发明提供一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行上述述的心肺复苏操作流程的规范性确定方法。

43、第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述述的心肺复苏操作流程的规范性确定方法。

44、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

45、本发明所选用混合核函数构造支持向量回归模型，并利用混沌差分进化算法对混合核svr的参数进行优化选择，最终使用改进的支持向量回归模型对操作者的心肺复苏操作进行综合评价，进一步提高了模型的拟合精度和泛化能力，使最终处理后的数据更清晰且更具说服力。模拟人上的数据进行无线射频传输至计算机时，上位机是基于.net平台开发，.net平台具有跨语言，跨平台，安全，对开放互联网标准和协议的支持功能更齐全。心肺复苏过程中实施的胸外按压引起的伪迹会严重降低波形的可靠性，本发明提出了一种无需参考信号的cpr伪迹自适应滤除算法，可以很大程度上抑制cpr伪迹的影响，进而从受干扰的信号中分离出真正需要的信号，提高了所获波形的准确性。用基于密度加权与偏好信息的k均值聚类分析法对标记的波形进行分类识别，该方法有很高的准确率和灵敏度，具有很好的鲁棒性和实时性。为了避免有线的繁琐和麻烦，通过无线蓝牙技术实现对心肺复苏模拟人数据的传输，可以极大地提高模拟人的操纵能力。

技术特征：

1.一种心肺复苏操作流程的规范性确定方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的心肺复苏操作流程的规范性确定方法，其特征在于，对所述数据进行预处理具体包括：

3.根据权利要求2所述的心肺复苏操作流程的规范性确定方法，其特征在于，所述胸外按压的相位函数的表达式如下：

4.根据权利要求1所述的心肺复苏操作流程的规范性确定方法，其特征在于，所述每个分量与两路参考信号的相关系数的绝对值的表达式如下：

5.根据权利要求1所述的心肺复苏操作流程的规范性确定方法，其特征在于，所述对特征提取后的数据进行分类识别具体采用以下公式：

6.根据权利要求1所述的心肺复苏操作流程的规范性确定方法，其特征在于，对关联量化处理后的数据与指标标准数据间的差异进行归一化处理具体采用以下公式：

7.一种心肺复苏操作流程的规范性确定系统，其特征在于，所述系统包括：

8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行如权利要求1-6中任一项所述的心肺复苏操作流程的规范性确定方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的心肺复苏操作流程的规范性确定方法。

技术总结
本发明涉及一种心肺复苏操作流程的规范性确定方法及系统，涉及心肺复苏教学领域，方法包括：采集模拟人在心肺复苏过程中的数据；所述数据包括：按压信号和通气信号；对所述数据进行预处理；对预处理后的数据进行特征提取；对特征提取后的数据进行分类识别；对分类识别后的数据进行关联量化处理；对关联量化处理后的数据与指标标准数据间的差异进行归一化处理；基于归一化处理后的数据确定心肺复苏操作流程是否规范。本发明中的上述方案能够准确的判断施救者的操作是否规范。

技术研发人员：王慧泉,董文龙,樊毫军,张珺,范斌,姜贺颖,樊铭洁,张居亚
受保护的技术使用者：天津大学温州安全（应急）研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12