CN117562799A - Cpr采集设备及应用于cpr采集设备的按压深度测量方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种CPR采集设备，包括压力传感器、至少两个加速度传感器和主控模组，压力传感器用于感测在按压周期内按压人体时按压位置的压力数据；至少两个加速度传感器用于感测按压位置所在的按压面的第一加速度值和第二加速度值；主控模组通讯连接于压力传感器和两个加速度传感器，包括加速度处理模块、位移计算模块和按压深度计算模块，分别用于根据压力数据从第一加速度值和第二加速度值分别确定出按压起始点和按压最大点对应的加速度值、根据按压起始点和按压最大点对应的加速度值分别计算出按压位置和非按压位置对应的第一位移值和第二位移值、及计算出按压周期的按压深度。此外，本申请还提供了一种应用于CPR采集设备的按压深度测量方法。

Description

CPR采集设备及应用于CPR采集设备的按压深度测量方法

技术领域

本申请涉及医疗急救技术领域，尤其涉及一种CPR采集设备及应用于CPR采集设备的按压深度测量方法。

背景技术

心肺复苏术(cardiopulmonary resuscitation，CPR)常用于医疗急救，为防止施救者不能得知施加CPR时实际按压深度从而导致按压不够导致效果不足，或者按压过深导致患者胸骨受损，常用CPR采集设备来采集施加CPR时相关位置的加速度值计算出按压深度，例如CPR采集器。但当患者平躺于像床这种比较软的地方时，给患者做CPR，患者身体会随着床的形变而使得采集到的按压深度相对于实际深度有较大差异，准确性不足。

发明内容

有鉴于此，实有必要提供一种CPR采集设备及应用于CPR采集设备的按压深度测量方法。

第一方面，本申请实施例提供一种一种CPR采集设备，所述CPR采集设备包括压力传感器、至少两个加速度传感器、以及主控模组，压力传感器用于感测在按压周期内按压人体时按压位置的压力数据；至少两个加速度传感器用于感测所述按压位置所在的按压面的加速度值得到第一加速度值和第二加速度值，其中，所述两个加速度传感器中的一者位于所述按压位置，另一者位于所述按压面的非按压位置；主控模组通讯连接于所述压力传感器和所述两个加速度传感器，包括加速度处理模块、位移计算模块、以及按压深度计算模块，加速度处理模块用于根据所述压力数据从所述第一加速度值和第二加速度值分别确定出所述按压周期中按压起始点和按压最大点所对应的加速度值；位移计算模块用于根据所述按压起始点和按压最大点所对应的加速度值分别计算出所述按压位置和所述非按压位置对应的位移值得到第一位移值和第二位移值；按压深度计算模块用于根据所述第一位移值和所述第二位移值计算出所述按压周期的按压深度。

第二方面，本申请实施例提供一种应用于CPR采集设备的按压深度测量方法，所述CPR采集设备包括压力传感器、至少两个加速度传感器和主控模组，所述应用于CPR采集设备的按压深度测量方法包括：控制所述压力传感器感测在按压周期内按压人体时按压位置的压力数据；控制所述两个加速度传感器感测所述按压位置所在的按压面的加速度值得到第一加速度值和第二加速度值，所述两个加速度传感器中的一者位于所述按压位置，另一者位于所述按压面的非按压位置；根据所述压力数据，从所述第一加速度值和第二加速度值分别确定出所述按压周期中按压起始点和按压最大点所对应的加速度值；根据所述按压起始点和按压最大点所对应的加速度值，分别计算出所述按压位置和所述非按压位置对应的位移值得到第一位移值和第二位移值；根据所述第一位移值和所述第二位移值，计算出所述按压周期的按压深度。

上述CPR采集设备及应用于CPR采集设备的按压深度测量方法，通过压力传感器和至少两个加速度传感器来分别感测按压人体时按压位置的压力数据、按压位置和非按压位置的加速度值，并在确定出按压周期的按压起始点和按压最大点对应的加速度值之后，计算出按压位置和非按压位置对应的位移值，进而计算出按压周期的按压深度，通过确定出人体前胸按压位置和人体前胸较为坚硬的非按压位置，例如锁骨，通过确定锁骨和按压位置的相对位移差，可以相对准确的计算出按压人体时人体胸部实际下陷深度，即按压深度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的CPR采集设备的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的应用于CPR采集设备的按压深度测量方法的第一流程图。

图3为本申请实施例提供的应用于CPR采集设备的按压深度测量方法的第二流程图。

图4为本申请实施例提供的应用于CPR采集设备的按压深度测量方法的第三流程图。

图5为本申请实施例提供的CPR采集设备的应用场景的示意图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的规划对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，换句话说，描述的实施例根据除了这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，还可以包含其他内容，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于只清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，在本申请中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

请参看图1，其为本申请实施例提供的CPR采集设备的结构示意图。本申请提供一种CPR采集设备10，用于测量医疗急救过程中施救者向患者施加心肺复苏术(cardiopulmonary resuscitation，CPR)按压人体时按压周期的按压深度。具体地，CPR采集设备10通过在按压人体时按压位置所在的按压面的不同位置贴合有至少两个加速度传感器2，例如患者前胸，来感测按压周期内不同贴合位置的加速度值得到相应的位移值，进而得到按压周期的按压深度，以便施救者根据测得的按压深度调整按压过程，以免按压不够导致效果不足，或者按压过深导致患者胸骨受损。同时，贴合于患者前胸中不同贴合位置的加速度传感器2可以使测量按压深度时不受患者躺卧位置的影响，例如板面、地板、材质柔软的床等，使在不需要移动患者的情况下，测得更为精确的按压深度。下面将具体阐述CPR采集设备10中各组件的具体特征。

如图1所示，CPR采集设备10包括压力传感器1、至少两个加速度传感器2、以及主控模组3。其中，压力传感器1用于感测在按压周期内按压人体时按压位置的压力数据。至少两个加速度传感器2用于感测按压位置所在的按压面的加速度值得到第一加速度值和第二加速度值。优选地，本申请加速度传感器2的数量为两个。加速度传感器2可以为三轴加速度传感器。三轴为x轴、y轴和z轴，三轴加速度传感器基于加速度的基本原理去实现工作的。具体地，加速度为空间矢量，测得其三个坐标轴上的分量更能精确判断在按压人体时按压位置的运动状态。同时，在无法预知按压位置的运动方向的场合下，应用三轴加速度传感器来检测加速度可以实现将三轴上的加速度值通过二次积分得到三轴方向对应的位移值，进而通过投影的方式来确定出指定轴上的位移值。

在本实施例中，两个加速度传感器2中的一者位于按压位置，另一者位于按压面的非按压位置。非按压位置至少为人体锁骨，至少两个加速度传感器2仅有一个加速度传感器2位于按压位置。为使测得的加速度值便于计算相应位移值，两个加速度传感器2在分别贴合于按压位置和非按压位置时具有相同的三轴方向。优选地，三轴方向中的一者可以设置为垂直于按压面，便于通过投影的方式来确定出该垂直于按压面的轴上的位移值。

请参看图5，其为本申请实施例提供的CPR采集设备的应用场景的示意图。

如图5所示，两个加速度传感器2分别贴合于按压人体时按压面的按压位置和非按压位置。其中，非施加位置为人体锁骨。锁骨是按压人体时相对于胸部较为坚硬不容易发生形变的位置，将加速度传感器2贴合于锁骨，通过确定锁骨和按压位置的相对位移差，可以相对准确的计算出按压人体时人体胸部实际下陷深度，即按压深度，可以避免人体因躺卧于诸如床等材质柔软的躺卧面而导致测得的按压深度受躺卧面形变影响，从而提高测得的按压深度的准确度。

在一些可行的实施例中，在上述两个加速度传感器2的基础上，还可以在按压面的其他非按压位置再贴合加速度传感器2，优选地，还可以在锁骨的另一侧再贴合一个加速度传感器2，以与上述两个加速度传感器2形成三角立体，可以更准确计算按压人体时感测位置的加速度值。

在本实施例中，主控模组3通讯连接于压力传感器1和两个加速度传感器2，且主控模组3还通讯连接有外部设备，以接收外部设备发送的数据获取请求。主控模组3在接收到数据获取请求时，控制压力传感器1感测压力数据，并控制两个加速度传感器2感测第一加速度值和第二加速度值。本实施例中采集到的感测压力数据、第一加速度值和第二加速度值为同一时间戳上同步执行。主控模组3包括加速度处理模块31、位移计算模块32、以及按压深度计算模块33。下面将具体阐述主控模组3中各模块的具体特征。

在本实施例中，加速度处理模块31用于根据压力数据从第一加速度值和第二加速度值分别确定出按压周期中按压起始点和按压最大点所对应的加速度值。按压起始点为按压周期内按压数据的数值开始不为零时对应的时间戳，按压最大点为按压周期内按压数据的数值在按压起始点之后变为零时对应的时间戳。

在本实施例中，位移计算模块32用于根据按压起始点和按压最大点所对应的加速度值分别计算出按压位置和非按压位置对应的位移值得到第一位移值和第二位移值。具体地，以按压位置为例，根据按压位置采集的按压周期所对应的时间戳，对按压起始点和按压最大点对应的第一加速度值和第二加速度值进行二重积分得到x轴、y轴和z轴上的位移值。由于三轴方向中的一者可以设置为垂直于按压面，在求得三轴上的位移值之后，将剩余两轴上的位移值投影至该垂直于按压面的轴上得到该垂直于按压面的轴上的位移值作为第一位移值。同理可求非按压位置上垂直于按压面的轴上的位移值作为第二位移值。

在本实施例中，按压深度计算模块33用于根据第一位移值和第二位移值计算出按压周期的按压深度。按压深度为第一位移值和第二位移值之间的差值。

在本实施例中，主控模组3还包括压力数据处理模块34，压力数据处理模块34用于根据压力数据获取按压周期的按压力度和按压频率。主控模组3响应数据获取请求时将按压深度、按压力度和按压频率发送至外部设备，以便外部设备分析按压深度、按压力度和按压频率并根据施救者按压人体的需求调整按压流程。

请参看图2，其为本申请实施例提供的应用于CPR采集设备的按压深度测量方法的第一流程图。本申请还提供一种应用于CPR采集设备的按压深度测量方法。CPR采集设备10包括压力传感器1、至少两个加速度传感器2和主控模组3，即CPR采集装置的各组件已在上文具体阐述，在此不做赘述。应用于CPR采集设备10的按压深度测量方法包括步骤S101-S105。

步骤S101，控制压力传感器感测在按压周期内按压人体时按压位置的压力数据。

步骤S102，控制两个加速度传感器感测按压位置所在的按压面的加速度值得到第一加速度值和第二加速度值。

在步骤S102中，两个加速度传感器2中的一者位于所述按压位置，另一者位于按压面的非按压位置。非按压位置至少为人体锁骨，至少两个加速度传感器2仅有一个加速度传感器2位于按压位置。

步骤S103，根据压力数据，从第一加速度值和第二加速度值分别确定出按压周期中按压起始点和按压最大点所对应的加速度值。

在步骤S103中，按压起始点为按压周期内按压数据的数值开始不为零时对应的时间戳，按压最大点为按压周期内按压数据的数值在按压起始点之后变为零时对应的时间戳。

步骤S104，根据按压起始点和按压最大点所对应的加速度值，分别计算出按压位置和非按压位置对应的位移值得到第一位移值和第二位移值。

在步骤S104中，以按压位置为例，根据按压位置采集的按压周期所对应的时间戳，对按压起始点和按压最大点对应的第一加速度值和第二加速度值进行二重积分得到x轴、y轴和z轴上的位移值。由于三轴方向中的一者可以设置为垂直于按压面，在求得三轴上的位移值之后，将剩余两轴上的位移值投影至该垂直于按压面的轴上得到该垂直于按压面的轴上的位移值作为第一位移值。同理可求非按压位置上垂直于按压面的轴上的位移值作为第二位移值。

步骤S105，根据第一位移值和第二位移值，计算出按压周期的按压深度。

在本实施例中，主控模组3还通讯连接有外部设备，以接收外部设备发送的数据获取请求。主控模组3还包括压力数据处理模块34。

请参看图3，其为本申请实施例提供的应用于CPR采集设备的按压深度测量方法的第二流程图。应用于CPR采集设备的按压深度测量方法还包括步骤S201。

步骤S201，当接收到数据获取请求时，控制压力传感器感测压力数据，并控制两个加速度传感器感测第一加速度值和第二加速度值。

图4为本申请实施例提供的应用于CPR采集设备的按压深度测量方法的第三流程图。应用于CPR采集设备的按压深度测量方法还包括步骤S301-S302。

步骤S301，根据压力数据，获取按压周期的按压力度和按压频率。

步骤S302，将按压深度、按压力度和按压频率发送至外部设备。

在步骤S302中，将按压周期内的按压深度、按压力度和按压频率发送至外部设备便于外部设备分析按压深度、按压力度和按压频率，使得施救者根据按压人体的按压需求调整按压流程，例如调整按压力度、按压频率等。

上述实施例中，通过压力传感器和至少两个加速度传感器来分别感测按压人体时按压位置的压力数据、按压位置和非按压位置的加速度值，并在确定出按压周期的按压起始点和按压最大点对应的加速度值之后，计算出按压位置和非按压位置对应的位移值，进而计算出按压周期的按压深度，通过确定出人体前胸按压位置和人体前胸较为坚硬的非按压位置，例如锁骨，通过确定锁骨和按压位置的相对位移差，可以相对准确的计算出按压人体时人体胸部实际下陷深度，即按压深度。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘且本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

以上所列举的仅为本申请较佳实施例而已，当然不能以此来限定本申请之权利范围，因此依本申请权利要求所作的等同变化，仍属于本申请所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种CPR采集设备，其特征在于，所述CPR采集设备包括：

压力传感器，用于感测在按压周期内按压人体时按压位置的压力数据；

至少两个加速度传感器，用于感测所述按压位置所在的按压面的加速度值得到第一加速度值和第二加速度值，其中，所述两个加速度传感器中的一者位于所述按压位置，另一者位于所述按压面的非按压位置；以及

主控模组，通讯连接于所述压力传感器和所述两个加速度传感器，包括：

加速度处理模块，用于根据所述压力数据从所述第一加速度值和第二加速度值分别确定出所述按压周期中按压起始点和按压最大点所对应的加速度值；

位移计算模块，用于根据所述按压起始点和按压最大点所对应的加速度值分别计算出所述按压位置和所述非按压位置对应的位移值得到第一位移值和第二位移值；以及

按压深度计算模块，用于根据所述第一位移值和所述第二位移值计算出所述按压周期的按压深度。

2.如权利要求1所述的CPR采集设备，其特征在于，所述加速度传感器为三轴加速度传感器，所述两个加速度传感器在分别位于所述按压位置和所述非按压位置时具有相同的三轴方向。

3.如权利要求1所述的CPR采集设备，其特征在于，所述非按压位置至少为人体锁骨，所述至少两个加速度传感器仅有一个加速度传感器位于所述按压位置。

4.如权利要求1所述的CPR采集设备，其特征在于，所述按压起始点为所述按压周期内按压数据的数值开始不为零时对应的时间戳，所述按压最大点为所述按压周期内按压数据的数值在所述按压起始点之后变为零时对应的时间戳。

5.如权利要求1所述的CPR采集设备，其特征在于，所述主控模组还通讯连接有外部设备，以接收所述外部设备发送的数据获取请求；所述主控模组在接收到所述数据获取请求时，控制所述压力传感器感测所述压力数据，并控制所述两个加速度传感器感测所述第一加速度值和所述第二加速度值。

6.如权利要求5所述的CPR采集设备，其特征在于，所述主控模组还包括压力数据处理模块，所述压力数据处理模块用于根据所述压力数据获取所述按压周期的按压力度和按压频率；所述主控模组响应所述数据获取请求时将所述按压深度、按压力度和按压频率发送至所述外部设备。

7.一种应用于CPR采集设备的按压深度测量方法，所述CPR采集设备包括压力传感器、至少两个加速度传感器和主控模组，其特征在于，所述应用于CPR采集设备的按压深度测量方法包括：

控制所述压力传感器感测在按压周期内按压人体时按压位置的压力数据；

控制所述两个加速度传感器感测所述按压位置所在的按压面的加速度值得到第一加速度值和第二加速度值，所述两个加速度传感器中的一者位于所述按压位置，另一者位于所述按压面的非按压位置；

根据所述压力数据，从所述第一加速度值和第二加速度值分别确定出所述按压周期中按压起始点和按压最大点所对应的加速度值；

根据所述按压起始点和按压最大点所对应的加速度值，分别计算出所述按压位置和所述非按压位置对应的位移值得到第一位移值和第二位移值；以及

根据所述第一位移值和所述第二位移值，计算出所述按压周期的按压深度。

8.如权利要求7所述的应用于CPR采集设备的按压深度测量方法，其特征在于，所述加速度传感器为三轴加速度传感器，所述两个加速度传感器在分别位于所述按压位置和所述非按压位置时具有相同的三轴方向；所述非按压位置至少为人体锁骨，所述至少两个加速度传感器仅有一个加速度传感器位于所述按压位置；所述按压起始点为所述按压周期内按压数据的数值开始不为零时对应的时间戳，所述按压最大点为所述按压周期内按压数据的数值在所述按压起始点之后变为零时对应的时间戳。

9.如权利要求7所述的应用于CPR采集设备的按压深度测量方法，其特征在于，所述主控模组还通讯连接有外部设备，以接收所述外部设备发送的数据获取请求；所述应用于CPR采集设备的按压深度测量方法还包括：

当接收到数据获取请求时，控制所述压力传感器感测所述压力数据，并控制所述两个加速度传感器感测所述第一加速度值和所述第二加速度值。

10.如权利要求7所述的应用于CPR采集设备的按压深度测量方法，其特征在于，所述主控模组还包括压力数据处理模块；所述应用于CPR采集设备的按压深度测量方法还包括：

根据所述压力数据，获取所述按压周期的按压力度和按压频率；以及

将所述按压深度、按压力度和按压频率发送至所述外部设备。