智能化快速获取AED到达急救现场方法及系统、装置、介质与流程

本发明涉及心肺复苏，特别涉及一种智能化快速获取aed到达急救现场方法及系统、装置、介质。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本技术相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、心脏骤停病人早期85％～90％是室颤，治疗室颤最有效的方法是及早使用aed（automated external defibrillator，自动体外心脏除颤器）除颤。室颤发生后，最有效的是在3-5分钟内除颤，除颤每推迟1分钟，存活率降低7％～10％。我国每年约54万人死于心脏骤停，在公共场合放置aed急救设备是降低心脏骤停猝死的重要措施。aed体外除颤是cpr（cardio pulmonary resuscitation，心肺复苏术）当中的一个重要步骤。使用aed的人为aed，cpr的实施者（以下简称实施者），接受aed体外除颤的人为aed，cpr的接受者（以下简称患者）。

3、目前，aed已经被广泛应用在医院之外的人流较大的公共场所配置中，用于及时救助由于突发心脏骤停的患者，急救事件发生时，需尽快获取aed到达现场，aed到达时间越久患者的存活率越低，但如何能快速响应获取aed，并将aed带到急救现场的时间仍然存在低效的情况。目前大多数产品都致力于在解决寻找aed，合理铺设aed与aed配送方式方面，没有提供快速获取aed到达现场的解决方案，而且现有的aed配送方案中，大多需要依赖配备有救援志愿者终端的救援志愿者人员配合施救者来运行，施救者或救援志愿者人员需要先去目标aed的位置获取aed，再从目标aed的位置回到急救现场，当出现施救者或救援志愿者人员离目标aed距离过远时，一来一回所要花费的时间将超出最佳抢救的黄金时间，拖缓了施救速度，患者存活率得不到提升。

4、有鉴于此，如何能在急救事件发生后，以最快速度获取aed到达现场的方案，实现最高效的响应时间，从而提高患者的救治速度与存活率，便成为本发明所要研究解决的课题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种智能化快速获取aed到达急救现场方法及系统、装置、介质，以能在急救事件发生后，以最快速度获取aed到达现场，实现最高效的响应时间，从而提高患者的救治速度与存活率。

2、为达到上述目的，本发明的第一方面提出了一种智能化快速获取aed到达急救现场方法，所述方法包含：

3、获取急救事件的呼救信息及急救现场地理位置，搜寻急救事件附近的可用aed；

4、aed搜寻第一范围计算，搜寻距离急救事件最近的可用aed并锁定该可用aed，测算施救者来回取送aed的最佳路径与耗时，输出aed送达时间a；

5、aed搜寻第二范围计算，搜寻距离急救事件最近的可用aed并锁定该可用aed，测算可用aed附近的可呼叫志愿者或aed管理人员获取aed后将aed送达急救现场的最佳路径与耗时，输出aed送达时间b；

6、aed搜寻第三范围计算，搜寻急救事件附近具有来往人流的可用aed，根据获取可用aed附近的先前时段内路人的来往人流数据和平均路人响应概率来计算路人的最终响应概率，测算可用aed附近的路人最终响应获取aed后将aed送达急救现场的最佳路径与耗时，输出aed送达时间c；

7、若最终响应概率大于响应设定指标，则将aed送达时间a、aed送达时间b、aed送达时间c中时长最短的到达方案输出为aed到达最快方案；若最终响应概率小于响应设定指标，则将aed送达时间a、aed送达时间b中时长最短的到达方案输出为aed到达最快方案；

8、将aed到达最快方案中所对应的施救者、可呼叫志愿者、aed管理人员或响应的路人定义为aed送达执行人员，将aed到达最快方案中所对应的最佳路径与耗时信息展示给aed送达执行人员，由aed送达执行人员从aed到达最快方案中对应的可用aed处获取可用aed并将aed送达急救现场。

9、本发明的第二方面提出了一种智能化快速获取aed到达急救现场系统，用于第一方面所述的方法，该系统包括急救移动端、智能化aed装置、急救云平台；

10、所述急救移动端为用于发出急救事件的呼救信息及急救现场地理位置并接收展示aed到达最快方案中所对应的最佳路径与耗时信息的装置；所述急救移动端与急救云平台通过远距离无线方式进行通信；

11、所述智能化aed装置为用于进行体外除颤的装置，所述智能化aed装置中包含有报警模块、视频展示模块、视频采集模块，所述报警模块被布置成至少用于在接收到采用aed送达时间c作为aed到达最快方案时进行报警，以让可用aed附近的路人能及时响应急救事件的呼救信息；所述视频展示模块用于展示aed到达最快方案中所对应的最佳路径与耗时信息；所述视频采集模块用于采集智能化aed附近的视频图像；

12、所述急救云平台与急救移动端、智能化aed装置通过远距离无线方式进行通信，所述急救云平台用于接收急救移动端发出的急救事件的呼救信息后进行aed搜寻第一范围计算、aed搜寻第二范围计算、aed搜寻第三范围计算，输出aed到达最快方案并将aed到达最快方案中所对应的最佳路径与耗时信息经由急救移动端或智能化aed装置展示给aed送达执行人员。

13、本发明的第三方面提出了一种智能化aed装置，用于第一方面所述的方法，所述智能化aed装置包括主控模块、视频采集模块、电源模块、通信模块、存储模块、视频展示模块，报警模块；

14、所述主控模块用于信息集中、存储、分析和决策；

15、所述视频采集模块用于采集智能化aed附近的视频图像；

16、所述电源模块用于为其它模块供电；

17、所述存储模块用于存储aed运行信息、视频图像信息、检测信息；

18、所述通信模块用于负责与急救云平台进行通信；

19、所述视频展示模块用于展示aed到达最快方案中所对应的最佳路径与耗时信息；

20、所述报警模块用于在接收到采用aed送达时间c作为aed到达最快方案时进行报警。

21、本发明的第四方面提出了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有控制程序，所述控制程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如第一方面所述智能化快速获取aed到达急救现场方法的步骤。

22、本发明的有关内容解释如下：

23、1.通过本发明的上述技术方案的实施，通过在获取急救事件的呼救信息后进行aed搜寻第一范围计算、aed搜寻第二范围计算、aed搜寻第三范围计算，将能够在最快时间内将aed送达的方案输出给所对应的施救者、可呼叫志愿者、aed管理人员或响应的路人，相对于现有aed配送方案中只能依靠志愿者、aed管理人员来对aed进行配送的方式，本发明特别地将位于可用aed附近的路人也作为获取aed到达急救现场的aed送达执行人员，此处是考虑到心脏骤停的患者事发突然，所处的急救现场地理位置不规律，距离可用aed较近的施救者、可呼叫志愿者或aed管理人员将可用aed送达的时间可能会比较长，此时通过aed搜寻第三范围计算，根据获取可用aed附近的先前时段内路人的来往人流数据和平均路人响应概率来计算路人的最终响应概率，测算可用aed附近的路人最终响应获取aed后将aed送达急救现场的最佳路径与耗时，并且在最终响应概率大于响应设定指标的时候将aed搜寻第一范围、aed搜寻第二范围、aed搜寻第三范围内输出的时长最短的到达方案输出为aed到达最快方案，由于在aed搜寻第三范围中路人最终响应获取aed后将aed送达急救现场的最佳路径与耗时通常会比aed搜寻第一范围、aed搜寻第二范围来的短，因此可以为急救场景下快速获取aed到达现场提供最高效的方式，实现最高效的响应时间，为心脏骤停患者室颤发生后能够在最有效的时间内尽早除颤提供智能运算方案，以此来提高患者的救治速度与存活率；且随着aed以及急救知识的普及，接受过aed知识的路人会越来越多，路人的最终响应概率也会越来越高，采用本发明的方案后将能够为由路人参与心脏骤停急救提供良好的解决方案，准确、科学且有效地让路人参与心脏骤停急救，为患者得到及时救治提供又一助力。

24、2.在上述技术方案的第一方面中，由施救者在急救移动端发起一键施救，急救云平台获取呼救信息及事件发生地理位置后，由急救云平台测算出距离急救现场地理位置最近的可用aed以及急救事件附近具有来往人流的可用aed，可用aed的定义为aed设备状态为正常；

25、由急救云平台进行aed搜寻第一范围计算、aed搜寻第二范围计算、aed搜寻第三范围计算，急救云平台将aed到达最快方案输出给aed送达执行人员的同时，也将aed到达最快方案中所对应的最佳路径与耗时信息、aed送达执行人员信息传输给急救移动端。

26、由施救者在急救移动端进行呼救信息的发出和aed到达最快方案的获取，可以让施救者实时了解到aed到达急救现场的距离与时间，从而能够为施救者在现场实施cpr时能够更好地掌握相关情况，从而为采取更好的cpr提供帮助，以此提高患者的存活率。

27、3.在上述技术方案的第一方面中，对于所述aed搜寻第一范围计算、所述aed搜寻第二范围计算及所述aed搜寻第三范围计算的步骤中最佳路径与耗时的测算，采用图搜索路径算法来获得最佳路径；

28、在所述aed搜寻第一范围计算的步骤中，aed送达时间a=（去程最佳路径+回程最佳路径）/平均速度；

29、所述aed搜寻第二范围计算的步骤中，aed送达时间b=（可呼叫志愿者或aed管理人员距离aed的最佳路径+aed距离急救现场的最佳路径）/平均速度；

30、所述aed搜寻第三范围计算的步骤中，aed送达时间c=aed距离急救现场的最佳路径/平均速度。

31、以此来在获取急救事件的呼救信息后能够以最快的速度计算得到aed到达最快方案，让患者能够更快、更及时地得到aed除颤治疗。

32、4.在上述技术方案的第一方面中，对于最佳路径的获取采用以下步骤：

33、将网格路径转化为有权图；

34、根据有权图创建节点与起始点的距离矩阵，将起始点的值设置为0，其余元素设置为无穷大；

35、创建节点的父节点矩阵，初始化为0，表示无父节点；

36、找出距离矩阵中未完成遍历节点中总评估成本最低的节点，设置为当前节点；设置当前节点距离为无穷大，并标记为已完成遍历；对当前节点的所有相邻节点中的未遍历节点进行判定，判断相邻节点有权距离是否大于当前节点的至下一个节点的边权重，如果大于，则更新至当前节点；

37、重复以上步骤直至当前节点为目标点为止；

38、根据父节点矩阵父节点回溯完成以获取最佳路径。

39、该最佳路径的获取方法具有适用性广、效率高、可快速找到最优解的优点，使急救事件中的路径规划、资源分配能力可以进一步提高。

40、5.在上述技术方案的第一方面中，在将aed搜寻第三范围中的到达方案输出为aed到达最快方案后，将aed到达最快方案发送至可用aed并由可用aed发出报警，由可用aed附近的路人快速响应拿取aed，并根据aed屏幕上的最佳路径的导航信息送往急救现场；若该发出报警的可用aed附近的路人在时间n内未响应获取aed，则重新将则将aed送达时间a、aed送达时间b中时长最短的到达方案输出为aed到达最快方案，其中时间n加上aed送达时间c的时间之和大于aed送达时间a、aed送达时间b。

41、通过以上方法的实施，确保了在采用aed搜寻第三范围作为aed到达最快方案后所发生的没有路人响应的情况下，能够及时转换采取将aed送达时间a、aed送达时间b中时长最短的到达方案输出为aed到达最快方案，从而为确保aed的送达提供进一步保障，能让患者得到aed除颤治疗得以实施，避免意外情况的发生。

42、6.在上述技术方案的第一方面中，急救事件发生时，施救者在急救移动端发起一键呼救，急救云平台获取现场定位和具体情况，测算出距离急救事件地理位置最近的可用aed并锁定该可用aed，测算施救者来回取送aed的最佳路径与耗时，当计算出aed搜寻第一范围的aed送达时间a最短，急救云平台将aed地理位置、设备状态、送达方式、路线地图、实时位置、送达倒计时信息发送至施救者移动端，施救者前往拿取aed并到达急救现场。此为采用aed搜寻第一范围的方案为aed到达最快方案，可以让施救者快速知晓可用aed的位置、路线，并以最快速度去获取该可用aed，以在最有效的时间内使得患者获得aed除颤治疗。

43、7.在上述技术方案的第一方面中，急救事件发生时，施救者在急救移动端发起一键呼救，急救云平台获取现场定位和具体情况，测算出距离急救事件地理位置最近的可用aed，搜寻可用aed附近的可呼叫志愿者与aed管理人员，当计算出aed搜寻第二范围的aed送达时间b最短，发送事件请求到该可呼叫志愿者或者aed管理人员的移动端并且同时锁定该可用aed，该可呼叫志愿者或者aed管理人员在移动端接收急救事件并处理，测算该人员获取aed并将aed送达急救现场的最佳路径与耗时，由可呼叫志愿者或aed管理人员前往拿取aed并到达急救现场的同时，急救云平台将aed地理位置、设备状态、送达方式、路线地图、实时位置、送达倒计时信息发送至急救移动端。此为采用aed搜寻第二范围的方案为aed到达最快方案，可以让可呼叫志愿者或者aed管理人员快速知晓急救事件的发生、可用aed的位置、路线，并以最快速度去获取该可用aed，以在最有效的时间内使得患者获得aed除颤治疗。

44、8.在上述技术方案的第一方面中，急救事件发生时，施救者在急救移动端发起一键呼救，急救云平台获取现场定位和具体情况，搜寻急救事件附近来往人流最多的可用aed，当计算出aed搜寻第三范围的aed送达时间c最短，该可用aed发出声音或灯光报警，发送急救事件定位导航和具体事件描述信息至该可用aed，可用aed屏幕呈现事件请求，该可用aed附近路人察觉该可用aed报警后打开aed外箱获取aed并处理急救事件请求，测算aed自主报警后，由路人获取aed并送往现场的最佳路径与耗时，路人根据设备信息提示导航至急救现场，同时，由急救云平台将aed地理位置、设备状态、送达方式、路线地图、实时位置、送达倒计时信息发送至急救移动端。此为采用aed搜寻第三范围的方案为aed到达最快方案，可以让路人快速知晓急救事件的发生、可用aed的位置、路线，并以最快速度去获取该可用aed，以在最有效的时间内使得患者获得aed除颤治疗。

45、9.在上述技术方案的第一方面中，在aed搜寻第三范围计算的步骤中，对于来往人流数据的获取采用以下步骤：

46、采集可用aed附近在获取急救信息那一时刻的先前时段内的图像视频；

47、对图像视频所采集的空间物体信息进行运动提取，用于判断可用aed附近的人流估计；

48、进行人流密度表征，获得的人流概率密度分布情况来作为来往人流数据。

49、通过以上来往人流数据的获取，可以获得可用aed附近在获取急救信息那一时刻的先前时段内的有效的来往人流数据，从而能够更快地运算输出为aed到达最快方案。

50、10.在上述技术方案的第一方面中，在aed搜寻第三范围计算的步骤中，将先前时段的时间段设定为可用aed附近在接收到急救信息那一时刻之前的10～20分钟内；

51、将响应设定指标设定为95%；

52、所述图像视频由可用aed上的摄像头拍摄；

53、最终响应概率=来往人流数据y*平均路人响应概率z；

54、当y*z>95%且aed送达时间c小于aed送达时间a与aed送达时间b时，将aed搜寻第三范围计算的到达方案输出为aed到达最快方案。

55、采用以上的各步骤和相关参数设定，可以确保在aed搜寻第三范围计算的步骤所采集的信息足够以进行最终响应概率的计算，确保最终响应概率的获取合理、有效，从而在将aed搜寻第三范围计算的到达方案输出为aed到达最快方案的时候，能够确保路人及时响应、及时获取aed、及时将aed送达急救现场。

56、11.在上述技术方案的第一方面中，在aed搜寻第三范围计算的步骤中，根据获取可用aed附近的先前时段内路人的来往人流数据和平均路人响应概率来计算路人的最终响应概率的过程如下：

57、采集可用aed附近在获取急救信息那一时刻的先前时段内的图像视频；

58、建立可用aed附近交错的局部网格；预构人流密度分布矩阵以表示人流在均匀的局部网格中的分布信息；

59、使用图像过滤方法对图像视频所采集的空间物体信息进行运动提取，提取得到空间人流信息；

60、使用图像空间投影法将提取得到空间人流信息投影至平面坐标下的局部网格中，由平面投影表征来表示局部网格的每一个网格上人流的概率密度分布情况，以此作为来往人流数据；

61、通过对平面坐标下的局部网格上人流概率的泊松分布计算aed受响应的最终响应概率。

62、12.在上述技术方案的第一方面中，对于使用图像过滤方法对图像视频所采集的空间物体信息进行运动提取采用以下步骤：

63、对于获取到的可用aed附近的图像视频，根据图像视频的时间轴上像素值变化缓慢的像素点重建出没有人流的背景图像，并实时地对背景模型进行更新：在人流的检测中，对于被判断为属于人流的像素点，仍然保持原来的背景像素值，不予更新；判断为背景的点，依照下述规则更新背景模型：；

64、其中为更新率,表示背景图像像素点的像素值,表示当前帧中的像素点的像素值；

65、对于连续视频图像，对第n个图像进行连续高斯分布差分提取，以对背景噪声进行过滤，获得背景图像b；

66、利用彩色图像的his空间作为图像差分的基础空间，对图像视频进行差分，将差分后得到的图像进行二值化，以检测到人流，从而提取得到空间人流信息。

67、通过以上使用图像过滤方法对图像视频所采集的空间物体信息进行运动提取的过程的实施，对于同一个方向摄像机所拍摄的视频图像，因背景像素点的像素值变化比较缓慢，而运动目标对应的像素点像素值变化相对较快，因此采集一段时间的视频图像序列，可以根据时间轴上像素值变化缓慢的像素点重建出没有人群的背景图像，同时能够使背景模型能够对外界光线变化具有自适应性，还能够对抗同方向上摄像头缓慢旋转所引起的背景噪声，以此获得更加精确的来往人流数据。

68、13.在上述技术方案的第一方面中，对于预构人流密度分布矩阵以表示人流在均匀的局部网格中的分布信息，预构人流密度分布矩阵x，；

69、其中矩阵x中的每一个元素表示局部网格中记录的人流密度分布的数值表示；

70、使用方向投影变换矩阵h对计算的每一个图像像素点进行投影，获得人流密度进行平面投影，方向投影变换矩阵h为：

71、；

72、其中为矩阵图像像素点的旋转角度，和为整个图像的平移量；

73、采用投影变换把图像数据统一变换到同一角度下的平面表示中，进行人流密度分布表征，；

74、设定每一个路人对于aed响应的概率都相同且等于z，对于路人的最终响应概率使用泊松分布进行计算：，其中表示事件发生的次数，表示人流分布下的概率响应系数；

75、对于人流分布下的概率响应系数，由于松柏分布的期望与人流密度分布矩阵x直接相关，即，通过查表法以得到的数值。

76、通过以上对于路人的最终响应概率的计算，其计算过程科学、合理，有效利用获得的信息进行快速测算，从而为aed搜寻第三范围的计算中对路人响应aed的可靠性、准确性提供帮助，尽量可以避免采用了aed搜寻第三范围的aed送达时间c作为aed到达最快方案后路人未响应的情况发生。

77、14.在本发明的技术方案中，对于aed送达时间a、aed送达时间b、aed送达时间c的时长要求为要小于3分钟，若均大于3分钟，即aed无法在3分钟内到达急救现场，可以系统告知施救者无法获取aed，请立即拨打120（或者在发出急救信息的同时由急救云平台直接联系120，并将相关信息一并发送给120）并同时进行cpr操作。

78、由于上述方案的运用，本发明与现有技术相比具有以下优点和效果：

79、1、通过本发明技术方案的实施，通过在获取急救事件的呼救信息后进行aed搜寻第一范围计算、aed搜寻第二范围计算、aed搜寻第三范围计算，将能够在最快时间内将aed送达的方案输出给所对应的施救者、可呼叫志愿者、aed管理人员或响应的路人，以让aed能够以最快的速度被送达急救现场。

80、2、通过本发明技术方案的实施，相对于现有aed配送方案中只能依靠志愿者、aed管理人员来对aed进行配送的方式，本发明特别地将位于可用aed附近的路人也作为获取aed到达急救现场的aed送达执行人员，此处是考虑到心脏骤停的患者事发突然，所处的急救现场地理位置不规律，距离可用aed较近的施救者、可呼叫志愿者或aed管理人员将可用aed送达的时间可能会比较长，此时通过aed搜寻第三范围计算，根据获取可用aed附近的先前时段内路人的来往人流数据和平均路人响应概率来计算路人的最终响应概率，测算可用aed附近的路人最终响应获取aed后将aed送达急救现场的最佳路径与耗时，并且在最终响应概率大于响应设定指标的时候将aed搜寻第一范围、aed搜寻第二范围、aed搜寻第三范围内输出的时长最短的到达方案输出为aed到达最快方案，由于在aed搜寻第三范围中路人最终响应获取aed后将aed送达急救现场的最佳路径与耗时通常会比aed搜寻第一范围、aed搜寻第二范围来的短，因此可以为急救场景下快速获取aed到达现场提供最高效的方式，实现最高效的响应时间，为心脏骤停患者室颤发生后能够在最有效的时间内尽早除颤提供智能运算方案，以此来提高患者的救治速度与存活率。

81、3、综上所述，采用本发明的方案后将能够为由路人参与心脏骤停急救提供良好的解决方案，准确、科学且有效地让路人参与心脏骤停急救，且能随着aed的推广应用路人响应的可能性会逐步提高，为患者得到及时救治提供又一助力，以此进一步确保患者的生命安全、健康保障。