前导中风风险指标的检测的制作方法
【专利说明】如导中风风险指标的检测
【背景技术】
[0001] 从心脏，有两个颈动脉，它们在离开心脏之后分离并形成通过颈部的对称配置，以 馈给脸和大脑的左侧和右侧。成人病人的中风的一种风险因素是存在叫做颈动脉狭窄的状 况，即馈给大脑的血管的阻塞或缩窄。通常在血液到达脸之前，累积发生在内部和外部颈动 脉在颈部发散处。
[0002] 馈给大脑的血管的阻塞或缩窄倾向于随着时间的推移而累积，并会以两种方式导 致中风。首先，可能会发生缺血性中风，其中，动脉中的血小板导致凝块随着时间的推移而 堆积，直到凝块完全堵塞正常的血流，并使大脑丧失充氧血液。相比之下，血栓型脑中风涉 及累积的凝块发生移动，并沿着血液前进，进一步进入大脑之内，直到它被堵塞在较小的血 管中，并堵塞血流。
[0003] 当前没有建议对于无症状的狭窄的预防性的筛选。然而，这会让病人处于危险之 中，直到第一次发作。
[0004] 附图简述
[0005] 图1示出了根据一实施例的颈动脉；
[0006] 图2a_c不出了根据一实施例的颈内动脉和颈外动脉的分开；
[0007] 图3示出了根据一实施例的用于颈动脉狭窄的初步标识的方法的流程图；
[0008] 图4示出了根据一实施例的面部视频捕捉；
[0009] 图5示出了根据一实施例的受检者的脸的所感兴趣的两个区域；
[0010] 图6示出了根据一实施例的导出由健康的人的心搏动所引起的脉冲波形的示例；
[0011] 图7示出了根据一实施例的由遇到狭窄状况的人的心搏动所引起受检者的脉冲 波形；
[0012] 图8是根据一实施例的经过处理的脉冲波形的详细视图；
[0013] 图9示出了根据一实施例的用于检测颈动脉狭窄的前导指标的系统；以及
[0014] 图10示出了根据一实施例的用于使用低成本的非接触视觉计算方法来检测前导 中风风险指标的示例机器的框图。
【具体实施方式】
[0015] 此处所描述的各实施例允许对可能会导致颈动脉狭窄的颈动脉中的早期的累积 的标识。早期检测使受检者，诸如病人、形成自我评价的人，正在由另一个人评估的某人，等 等，在受检者遇到脑血管发病（通常被称为中风）之前，去看医生，进行验证。受检者可能 不会表现出将把他们置于中风的危险之中的任何其他症状。如此，根据一实施例的过程允 许以可忽略的成本对中等到严重的狭窄的非侵入性的标识。对中等到严重的狭窄的标识是 中风的前导指标。在保健领域，前导指标涉及一般在某种其他现象之前发生的，并有助于预 测较晚发生的现象的现象，例如，高胆固醇对于心脏病发作。这样的前导指标用于预测疾病 和/或医学状况的可能性。相应地，通过对受检者的脸的相对的两侧之间的脉冲相移的视 频检测来对颈动脉狭窄的检测可以被用作中风的风险指标。通过使用非侵入性的技术来标 识中等到严重的狭窄，用户能够在发生中风事件之前标识潜在地严重的状况。
[0016] 不存在由受检者报告的中风或其他事件的情况下，例如，脸、臂或腿的突然麻木或 衰弱，特别是在身体的一侧、意识模糊、说话或理解障碍、一只或两只眼睛看东西障碍、行走 障碍、眩晕、平衡或协调丧失，没有已知的原因的剧烈头痛，等等，对于无症状的狭窄的预防 性的筛选当前不是被推荐的过程。在没有预防性的筛选的情况下，潜在的中风受害者处于 危险之中，直到他们的第一次发作发生：美国（US)预防性的服务特别工作组当前建议对于 没有表现出任何其他警告标志的受检者中的狭窄的预防性的筛选。这意味着，否则可诊断 的状况会是持续的，只有在发生第一次中风事件之后被检查到。此处所描述的各实施例提 供允许以可忽略的成本对中等到严重的狭窄的侵入性的标识的方法，由此，警告用户在发 生中风事件之前检查潜在地严重的状况。
[0017] 图1示出了颈动脉100。在图1中，头部的两个半部各自由它们自己的颈动脉馈 送，例如，左总颈动脉110和右总颈动脉112。左颈动脉110和右总颈动脉112各自都被分 成颈内动脉120,122和颈外动脉130,132。颈内动脉120,122向大脑140提供血流。颈外 动脉130,132向脸142提供血流。
[0018] 左总颈动脉110和右总颈动脉112具有独立的发展狭窄状况的风险。此外，还可能 在一侧有狭窄，但在另一侧没有。如果在一侧发生累积，当与可能不堵塞的另一侧相比时， 该阻塞的下游将会有显著非对称的心搏动。
[0019] 图2a_c示出了根据一实施例的颈内动脉和颈外动脉的分开。图2a示出了通向大 脑212和脸214的右总颈动脉210。左总颈动脉（在图2a-c中未示出）和/或右总颈动 脉210的累积通常发生在颈内动脉220和颈外动脉230分开的位置，例如，在血液到达大脑 212和脸214之前在颈部分叉的位置。
[0020] 图2b示出了总颈动脉210的近视图。在图2b中，总颈动脉210分成颈内动脉220 和颈外动脉230。图2b示出了从总颈动脉210到颈内动脉220和颈外动脉230的正常的血 流 250。
[0021] 图2c示出了总颈动脉210中的累积260。累积260被示为沿着总颈动脉210的外 壁270、272。还在总颈动脉210分叉到颈内动脉220和颈外动脉230的总颈动脉分叉240 处示出了累积260。作为总颈动脉的外壁270、272以及在总颈动脉分叉240处的累积260 的结果，血流280被示为减少进入颈内动脉220和颈外动脉230中的每一个中。然而，所属 领域的技术人员将认识到，累积可能会影响颈内动脉220或颈外动脉230,而不会影响另一 个。
[0022] 图3示出了根据一实施例的用于颈动脉狭窄的初步标识的方法300的流程图。在 图3中，在框310,从聚焦于受检者/用户的脸的摄像机捕捉视频。在框320中，在摄像机的 帧中标识受检者的脸。在框330中，对来自受检者的脸的左侧以及来自受检者的脸的右侧 的数据执行图像处理。在框340中，判断是否有将表示阻塞的显而易见的不对称性，例如， 脸的两个半部之间的脉冲的时移。如果没有检测到显而易见的不对称性342,则在框350 中，不报告狭窄风险检测结果。然而，如果检测到显而易见的不对称性344,则在框360中， 报告产生了严重的狭窄风险，并受检者可去看医生以便验证。
[0023] 此处所描述的涉及对来自受检者的脸的左侧以及右侧的图像数据的处理不旨在 是限制性的。相反，所属领域的技术人员将认识到，可以使用额外的方法来判断血流活动是 非对称的。例如，脉冲波活动的其他特征可能是更好的指标，其特征在于，代替在一侧延迟 明显，可以同时检测到一种波形的振幅，但是，可以确定一个脉冲较小，由此，可以检测到脸 的一侧的脉冲效应较弱。相应地，对时移的标识只是确定不对称性的一种方法。
[0024] 图4示出了根据一实施例的面部视频捕捉400。受检者412的脸410被示为在摄 像机的帧420中被标识。通过使用视觉计算技术，可以检测到一个颈动脉中的狭窄状况，并 可以生成让用户去看医生进行验证以及治疗的警告。通过使用基于摄像机的方法来监视向 脸412的血流，可以标识脉冲峰值时间中的警告性的差异，这将指出向脸的一侧供血的颈 动脉中的狭窄状况。
[0025] 图4还示出了用于导出由通过跟踪当新鲜血液到达皮肤表面时导致的微小的颜 色起伏所成像的人的心搏动所引起的脉冲波形430的脸412的视频。可以对受检者的脸的 视频流执行后处理，以标识受检者的面部脉冲432。在图4中，X轴440是时间，Y轴442是 非常小的颜色强度起伏的量，该量围绕受检者的皮肤的平均颜色振荡。
[0026] 图5示出了具有根据一实施例的所示出的脸500的所感兴趣的两个区域的受检 者。在图5中，受检者512的脸510被示为在受检者的脸510的右侧的摄像机的左帧520中 以及在受检者的脸510的左侧的摄像机的右帧522中被标识。相应地，可以导出相异的脉 冲波530,即，与受检者512的脸522的左侧相关联的左脉冲波形532,以及与受检者512的 脸520的右侧相关联的右脉冲波形534。通过利用颈动脉的对称的本质（在很大程度上） 在从主动脉分叉之后独立地表现，可以记录独立波形，并观察是否有将指出沿着它们的路 径中的某处的阻塞的任何不对称性。
[0027] 在大脑内，在左和右部颈内动脉结构之间有链接，被称为"威利氏环"。威利氏环的 一个功能是在此处所描述的狭窄的情况下提供尝试重新分布血流的冗余。然而，此处所描 述的各实施例不会使威利氏环的效果打折扣。相反，当狭窄明显时，威利氏环从未受影响的 动脉重新分布血流的能力可能不足以防止病人的中风。尽管如此，由于此处所描述的各实 施例处理预防性的筛选，威利氏环如何良好地执行其功能无关紧要。在任何情况下，威利氏 环都是具体地链接颈内动脉的结构。向脸供血并如此导致波形被监视的颈外动脉不会被链 接，如此，独立地表现。
[0028] 图6示出了根据一实施