专利名称：用于自动化的婴儿评估的系统和方法
技术领域：
本文公开的主题涉及用于自动化的婴儿评估的系统和方法。更确切地，本发明主题涉及用于自动实施APGAR测试的系统和方法。
背景技术：
APGAR测试传统上包括适于评估婴儿的健康和一般良好状态的手动执行的测试。 APGAR测试包括对以下五个标准的估计外貌；脉搏；痛苦表情；活动和呼吸。每ー个标准典型地采用人工评估并指配0-2分的分数。对单独的标准分求和，以形成范围在0-10的综合 APGAR分。一般认为7-10分的APGAR分是正常的，而低于7分的APGAR分通常指示某个关
注领域。传统的APGAR测试的一个问题涉及到在単独的APGAR标准的手工评估中固有的主观性。这个主观性可产生结果的APGAR分的不精确。传统的APGAR测试的另ー个问题涉及到手工评估单独的APGAR标准所需的时间和人力。
发明内容
本文解决了上面提到的不足之处、缺点和问题，其将通过阅读和理解以下详述来理解。在一实施例中，一种用于自动评估婴儿的方法，包括实现计算机评估婴儿的外貌并基于外貌评估生成外貌分。方法还包括实现计算机评估婴儿的脉搏并基于脉搏评估生成脉搏分。方法还包括实现计算机评估婴儿对刺激的反应并基于婴儿对刺激反应的评估生成痛苦表情分。方法还包括实现计算机评估婴儿的活动并基于活动评估生成活动分。方法还包括实现计算机评估婴儿的呼吸并基于呼吸评估生成呼吸分。方法还包括实现计算机基于外貌分、脉搏分、痛苦表情分、活动分和呼吸分来生成综合婴儿评估。在另ー实施例中，一种用于自动评估婴儿的系统，包括计算机。配置计算机以评估婴儿的外貌并基于外貌评估生成外貌分，评估婴儿的脉搏并基于脉搏评估生成脉搏分，评估婴儿对刺激的反应并基于婴儿对刺激的反应的评估生成痛苦表情分，评估婴儿的活动并基于活动评估生成活动分，以及评估婴儿的呼吸并基于呼吸评估生成呼吸分。还配置计算机，以基于外貌分、脉搏分、痛苦表情分、活动分和呼吸分来生成综合婴儿评估。从附图及其详细描述，本发明的多种其他特征、目标、和优点对本领域技术人员将是显而易见的。
图1是根据实施例的自动化的婴儿评估系统的示意表示；以及图2是示出根据实施例的方法的流程图。
具体实施方式
CN 102525417 A在下面的详细描述中，引用了形成详细描述一部分的附图，并且其中附图通过图解说明可实践的特定实施例的方式示出。这些实施例描述得足够详細，以使得本领域技术人员能够实践实施例，并且要理解可采用其他实施例，并且在没有脱离实施例范围的情况下，可进行逻辑的、机械的、电的、和其他的改变。因此，下面的详细描述不会视为对本发明范围的限制。參考图1，示出了根据实施例的自动化的婴儿评估系统10的示意表示。系统10可包含计算机12、照相机14、脉搏氧饱和度仪(pulse oximeter) 16 ；麦克风18 ；—个或多个压力传感器20 ；和动作传感器22。计算机12操作地连接到照相机14、脉搏氧饱和度仪16 ；麦克风18 ；压力传感器 20 ；以及动作传感器22中的每ー个，并适于接收它们中的每ー个的数据。根据ー个实施例， 照相机14包括适于生成婴儿M的数字图象并将该数字图象传送到计算机12的数字照相机。来自照相机14的数字图象可包含静止相片和/或全动作视频。计算机12可实现静止相片评估婴儿的外貌以及全动作跟踪和评估婴儿动作。脉搏氧饱和度仪16可包含放置在婴儿M的脚间的传感器。脉搏氧饱和度仪16 适于以已知方式监测婴儿血红蛋白的氧合作用以及把氧合作用数据传输到计算机12。麦克风18适于记录来自婴儿18的声音并把记录的声音数据传送到计算机12。根据ー个实施例，压カ传感器20可包含部署在婴儿床垫沈里面或者下面的、均勻布置的传感器20的阵列。可配置阵列内的每个传感器20，以测量由床垫沈支撑的婴儿质量生成的压力或者负荷，以及将记录的压カ数据传送到计算机12。计算机12可适于基于来自传感器 20的反馈，来估计婴儿动作的程度和类型。例如，可配置计算机12以单独评估来自阵列内的每个传感器20的反馈，基于来自传感器20的反馈定义跨过床垫沈的表面的压カ分布， 以及基于压カ分布估计婴儿动作的程度和类型。动作传感器22可包含适于监测婴儿M的动作并将记录的动作数据传送到计算机 12的任何已知技木。以非限制的方式，动作传感器22可包含配置成以已知方式监测动作的机械装置、电装置、光装置、声装置、或者磁装置。已经描述了系统10的示例性组件，现在将描述ー种用于实现自动评估婴儿的系统10的方法。參考图2，示出了图示根据实施例的算法100的流程图。算法100的技术效果是自动评估婴儿的健康。根据ー个实施例，算法100的至少一部分包含存储在计算机 12(图1中示出)的计算机可读存储介质上的计算机程序。単独的块102-112代表可由计算机12执行的步骤。步骤102-112未必需要按所示的顺序执行。算法100适于基于APGAR测试标准自动评估婴儿。APGAR标准包括外貌、脉搏、痛苦表情、活动和呼吸。应该意识到，婴儿评估的自动化降低了与人工评估相关联的主观性， 并且还最小化人力需求。參考图1和图2，在步骤102算法100自动评估婴儿的外貌。步骤102的外貌评估可根据基于婴儿肤色的第一实施例来取得。例如，照相机14可取得婴儿12的数字照片，并把数字照片传送到计算机12用于自动化的评估。计算机12可包含适于自动评估婴儿的躯干和四肢的色谱的软件。如果基于婴儿照片，婴儿未包括任何粉红色着色以致婴儿的躯干和四肢保持一般蓝色，则计算机12可生成低的外貌分(例如，0分)。如果婴儿的躯干包括粉红色着色而四肢保持一般蓝色，则计算机12可生成中间外貌分(例如，1分)。如果婴儿CN
的躯干和四肢都是一般粉红色，则计算机12可生成高的外貌分(例如，2分)。步骤102的外貌评估可根据基于由脉搏氧饱和度仪16测量的婴儿血红蛋白的氧合作用的第二实施例来取得。众所周知，脱氧的血红蛋白是发绀的指示，其使得皮肤和黏膜发蓝。同样众所周知的是，氧饱和也是手足发绀的指示，其使得四肢发蓝。因此，计算机12 能基于指示脱氧血红蛋白的脉搏氧饱和度仪数据生成低的外貌分(例如，0分)，基于指示婴儿血红蛋白氧饱和的脉搏氧饱和度仪数据生成中间的外貌分(例如，1分)，以及基于来自脉搏氧饱和度仪16的正常氧合作用数据生成高的外貌分(例如，2分)。在步骤104算法100自动评估婴儿的脉搏。根据ー个实施例，脉搏氧饱和度仪16 可測量婴儿的脉搏并把测量的脉搏数据传送到计算机12。如果检测不到任何脉搏，计算机 12可生成低的脉搏分(例如，0分)。如果检测到的脉搏低于每分钟100跳，则计算机12可生成中间的脉搏分(例如，1分)。如果检测到的脉搏等于或者大于每分钟100跳，则计算机12可生成高的脉搏分(例如，2分)。在步骤106算法100自动评估婴儿的痛苦表情。对本公开而言，痛苦表情评估应该概括定义为婴儿对于刺激的反应的评估。刺激可由人工执行或者是自动化的，并且可例如包括足部敲打。步骤106的痛苦表情评估可根据基于对预先定义的刺激进行响应的婴儿面部表情的估计的第一实施例取得。在刺激婴儿后，照相机14可取得婴儿面部的数字照片并把数字照片传送到计算机12用于自动化的评估。计算机12可包括适于自动评估面部扭曲和婴儿痛苦表情程度的面部识别软件。如果基于婴儿照片婴儿的面部没有扭曲或痛苦表情，则计算机12可生成低的痛苦表情分(例如，0分)。如果婴儿的面部只有最低程度扭曲或具有痛苦表情，则计算机12可生成中间的痛苦表情分(例如，1分)。如果婴儿的面部显著扭曲或具有痛苦表情，则计算机12可生成高的痛苦表情分(例如，2分)。步骤106的痛苦表情评估可根据基于对预先定义的刺激进行响应的婴儿的声音表达估计的第二实施例取得。在刺激婴儿后，麦克风18可记录婴儿的声音表达并把声音数据传送到计算机12用于自动化的评估。计算机12可包含适于自动评估记录的声音数据的音量和/或频率的软件。如果没有任何声音响应，则计算机12可生成低的痛苦表情分(例如，0分)。如果记录的声音响应低于预先定义的音量和/或在第一个预先定义的频率范围内，则计算机12可生成中间的痛苦表情分(例如，1分)。如果记录的声音响应处于或者高于预先定义的音量和/或在第二预先定义的频率范围内，则计算机12可生成高的痛苦表情分(例如，2分)。步骤106的痛苦表情评估可根据基于对预先定义的刺激进行响应的婴儿动作的估计的第三实施例取得。在刺激婴儿后，可使照相机14、压カ传感器20和/或动作传感器 22生效，以记录婴儿动作并把动作数据传送到计算机12用于自动化的评估。如果没有任何婴儿动作，则计算机12可生成低的痛苦表情分(例如，0分)。如果有适度的婴儿动作， 在计算机12可生成中间的痛苦表情分(例如，1分)。如果有大范围的婴儿动作，则计算机 12可生成高的痛苦表情分(例如，2分)。在步骤108算法100自动评估婴儿的活动。通过使照相机14、动作传感器22和 /或压カ传感器20生效，以检测婴儿动作和婴儿肌肉张性程度可取得婴儿12的活动评估。 如果没有任何的婴儿动作，则计算机12可生成低的活动分(例如，0分)。如果有可见的肌
5肉张性变化(例如，肌肉伸縮)和/或最小的婴儿动作，则计算机12可生成中间的活动分 (例如，1分)。如果有显著的婴儿动作，则计算机12可生成高的活动分(例如，2分)。在步骤110算法100自动评估婴儿的呼吸。婴儿的呼吸评估可根据通过使照相机 14、动作传感器22和/或压カ传感器20生效以监测婴儿动作的第一实施例取得。比如，可使照相机14、动作传感器22和/或压カ传感器20生效以监测一系列的胸部收缩和/或扩张。如果没有可检测的胸部收缩或扩张，则计算机12可生成低的呼吸分(例如，0分)。如果胸部收缩和扩张不规则或者微弱(例如，只能最少量检测到)，则计算机12可生成中间的呼吸分(例如，1分)。如果胸部收缩和扩张规则和强劲，则计算机12可生成高的呼吸分 (例如，2分)。步骤110的呼吸评估可根据基于婴儿声音表达的第二实施例取得。已观察到大量的声音表达(例如，大哭)是表示健康的呼吸，这使得呼吸评估可依赖于婴儿发声的程度。 可使麦克风18生效以记录婴儿的声音表达并将声音数据传送到计算机12用于自动化的评估。计算机12可包含适于自动评估记录的声音数据的音量和/或频率的软件。如果婴儿 M沉默，则计算机12可生成低的呼吸分(例如，0分)。响应于婴儿喘气的微弱哭喊或者听得见的指示，计算机12可生成中间的呼吸分(例如，1分)。响应于大哭，计算机12可生成高的呼吸分(例如，2分)。在步骤112算法100自动基于外貌分、脉搏分、痛苦表情分、活动分和呼吸分生成综合婴儿评估。根据ー个实施例，计算机12将每个包含在范围0-2的単独分数相加，以生成范围在0-10的综合APGAR分。APGAR分在7_10分可视为正常，而分数低于7分可指示某个关注领域。本书面描述使用示例来公开包括最佳模式的本发明，以及还使本领域技术人员能实践本发明，包括制作和使用任何装置或系统及执行任何结合的方法。本发明可取得专利的范围由权利要求确定，且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例包括与权利要求字面语言无不同的结构要素，或者如果它们具有与权利要求字面语言无实质不同的等效结构要素，则它们规定为在权利要求的范围之内。
权利要求
1.一种用于自动评估婴儿04)的系统(10)，包括计算机(12)，其被配置成评估婴儿04)的外貌并基于所述婴儿的外貌的所述评估生成外貌分；评估所述婴儿04)的脉搏并基于所述婴儿的脉搏的所述评估生成脉搏分；评估所述婴儿04)对刺激的反应并基于所述婴儿对所述刺激的反应的所述评估生成痛苦表情分；评估所述婴儿04)的活动，并基于所述婴儿的活动的所述评估生成活动分；评估所述婴儿04)的呼吸并基于所述婴儿的呼吸的所述评估生成呼吸分；以及基于所述外貌分、所述脉搏分、所述痛苦表情分、所述活动分和所述呼吸分，生成综合婴儿评估。
2.如权利要求1所述的系统(10)，进ー步包括照相机(14)，其中，配置所述计算机 (12)以基于来自所述照相机(14)的反馈评估所述婴儿04)的外貌。
3.如权利要求2所述的系统(10)，其中，配置所述计算机(12)以基于来自所述照相机 (14)的反馈评估所述婴儿04)对刺激的反应。
4.如权利要求1所述的系统(10)，进ー步包括脉搏氧饱和度仪(16)，其中，配置所述计算机(1 以基于来自所述脉搏氧饱和度仪(16)的反馈评估所述婴儿04)的脉搏。
5.如权利要求1所述的系统(10)，进ー步包括麦克风(18)，其中，配置所述计算机 (12)以基于来自所述麦克风(18)的反馈评估所述婴儿04)的脉搏。
6.如权利要求5所述的系统(10)，其中，配置所述计算机(12)以基于来自所述麦克风 (18)的反馈评估所述婴儿04)对刺激的反应。
7.如权利要求1所述的系统(10)，进ー步包括动作传感器(22)，其中，配置所述计算机 (12)以基于来自所述动作传感器的反馈评估所述婴儿04)的活动。
8.如权利要求7所述的系统(10)，其中，配置所述计算机(12)以基于来自所述动作传感器02)的反馈评估所述婴儿04)对刺激的反应。
9.如权利要求1所述的系统(10)，进ー步包括压カ传感器(20)，其中，配置所述计算机 (12)以基于来自所述压カ传感器OO)的反馈评估所述婴儿04)的活动。
10.如权利要求9所述的系统(10)，其中，配置所述计算机(12)以基于来自所述压カ 传感器OO)的反馈评估所述婴儿04)对刺激的反应。
全文摘要
本发明名称为“用于自动化的婴儿评估的系统和方法”。一种用于自动评估婴儿(24)的系统(10)，包括计算机(12)。配置计算机(12)，以评估婴儿(24)的外貌并基于外貌评估生成外貌分，评估婴儿(24)的脉搏并基于脉搏评估生成脉搏分，评估婴儿(24)对刺激的反应并基于婴儿(24)对刺激的反应的评估生成痛苦表情分，评估婴儿(24)的活动，并基于活动评估生成活动分，以及评估婴儿(24)的呼吸并基于呼吸评估生成呼吸分。还配置计算机(12)，以基于外貌分、脉搏分、痛苦表情分、活动分和呼吸分，来生成综合婴儿评估。
文档编号A61B5/00GK102525417SQ20111038881
公开日2012年7月4日 申请日期2011年11月17日 优先权日2010年11月18日
发明者J·P·西普里雅诺 申请人:通用电气公司