估算體外血液體積並對外科手術樣品計數的系統和方法
2023-05-27 04:54:16 1
估算體外血液體積並對外科手術樣品計數的系統和方法
【專利摘要】一種用於估算物理樣品的一部分中的體外血液體積的方法，包括：從樣品的圖像的一部分中提取特徵；根據所提取的特徵使用血液體積指標對樣品的圖像的部分進行標記；以及根據血液體積指標，估算在樣品的圖像的部分中所識別的物理樣品的至少該部分中的體外血液體積。
【專利說明】估算體外血液體積並對外科手術樣品計數的系統和方法
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求於2011年7月9日提交的序列號為61/506，082的美國臨時專利申請、於2012年5月14日提交的序列號為61/646,818的美國臨時專利申請，以及於2012年5月14日提交的序列號為61/646,822的美國臨時專利申請的權益，所有這些美國臨時專利申請的全文均通過引用併入本文。
【技術領域】
[0003]本發明總體上涉及外科手術領域，並且更具體地涉及一種用於估算用於外科手術實踐中的物理樣品中的體外血液體積的新穎且有用的系統和方法。
【背景技術】
[0004]高估和低估患者的失血量是導致醫院、診所和其他醫療設施的高運營成本和高外科手術成本的重要因素。具體地，高估患者的失血量會造成醫療機構的可用於輸血的血液的浪費和更高的運營成本，並且會造成血液短缺。低估患者的失血量是造成在出血的情況下延遲復甦和輸血的關鍵因素，並且已經與每年產生的可避免的患者感染、重新住院治療和訴訟案件中所花費的數十億美元有關。因此，在外科手術領域中需要一種用於估算物理樣品中的體外血液體積的新穎且有用的系統和方法。本發明提供了這樣一種新穎且有用的系統和方法。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0005]圖1A是第一優選實施例的方法的流程圖表示；
[0006]圖1B是第一優選方法的一種變型的流程圖表示；
[0007]圖2A是第二優選實施例的方法的流程圖表示；
[0008]圖2B是第二優選方法的一種變型的流程圖表示；
[0009]圖3A是第三優選實施例的方法的流程圖表示；
[0010]圖3B是第三優選方法的一種變型的流程圖表示；
[0011]圖4是第一優選方法的一種變型的流程圖表示；
[0012]圖5是第一優選方法的一種變型的流程圖表示；
[0013]圖6是第一優選方法的一種變型的流程圖表示；
[0014]圖7是優選方法的另一種變型的流程圖表示；
[0015]圖8是優選實施例的系統的示意圖；
[0016]圖9是優選系統的變型的不意圖；以及
[0017]圖10是根據優選實施例的系統或方法的輸出的圖形表示。
【具體實施方式】
[0018]本發明的優選實施例的下列描述並非旨在將本發明限制於這些優選的實施例，而是旨在使得本領域中的任何技術人員能夠製造和使用本發明。
[0019]1、第一種方法
[0020]如圖1A所示，一種用於估算物理樣品的一部分中的體外血液體積的優選實施例的方法SlOO包括:在方框SllO中，從樣品的圖像的一部分中提取特徵；在方框S120中，根據所提取的特徵使用血液體積指標對樣品的圖像的該部分進行標記；以及在方框S130中，根據血液體積指標，估算在與樣品的圖像的該部分關聯的物理樣品的至少該部分中的體外血液體積。
[0021]如圖7所示，第一優選方法SlOO優選地用作通過分析樣品的圖像估算物理樣品中的血液體積。樣品的圖像優選地是實況視頻饋送的彩色幀，其中物理樣品的至少一部分在該幀中是可見的。然而，該圖像可以替換地是靜態或靜止的圖像、紅外圖像、光學傳感器的視場、黑白圖像、光學傳感器的視場的指紋、點雲(pointcloud)、或任何其它適合的圖像類型。在攝像機或光學傳感器的視場內不適合於物理樣品的情況中，圖像可以是物理樣品的掃描。可以捕獲圖像並隨後將圖像存儲在本地或遠程的數據存儲設備中，以用於後續處理，儘管可以交替地或並行地實時處理圖像，或按部分或分段地處理圖像以避免存儲整個圖像。第一優選方法SlOO優選地估算體外血液體積，該體外血液體積包括患者或受試者的身體外部的血液。另外地或可替換地,第一優選方法SlOO可以估算血管外血液體積，該血管外血液體積包括雖然在患者或受試者的體內，但卻在患者的血管系統外部的血液。 [0022]物理樣品優選地是吸收性的外科手術紗布海綿、外科手術敷料、或外科手術巾，然而該樣品可以是任何其它的紡織品。另外地或可替換地，該物理樣品可以是一件衣服、地面、桌子、牆壁或地板表面、外部皮膚表面、外科手套、外科手術器具、或任何其它的表面、材料、襯底或物體。例如在外科手術、分娩或任何其他的醫療或健康相關的事件期間，外科醫生、護士、麻醉師、婦科醫生、士兵、護理人員、或其他用戶可以使用結合了第一優選方法SlOO的機器或設備來估算一個或多個物理樣品中的血液體積以生成患者的總的估算失血(EBL)0可替換地，執法官員、法庭調查者或其他用戶可以使用實現第一優選方法SlOO的機器或設備來估算在犯罪現場的體外血液體積或在醫療緊急情況期間評估受害者的風險。
[0023]第一優選方法SlOO可以另外地或者替換地用來估算物理樣品中的另一血液相關的參數或體外血液體積指標的體積、質量或數量(如物理樣品中的血紅蛋白或紅血細胞的質量或體積)。隨後可以針對其他的變量或特徵對這些血液相關的參數進行評估以計算物理樣品中的血液、血紅蛋白、紅血細胞、白血細胞、血漿等的體積。例如,可以根據以下公式使用患者血液的估算的或測量的血細胞比容(HTC)來估算樣品中的血液體積:
【權利要求】
1.一種用於估算物理樣品的一部分中的體外血液體積的方法，所述方法包括: 從所述樣品的圖像的一部分中提取特徵； 根據所提取的特徵使用血液體積指標對所述樣品的所述圖像的所述部分進行標記；以及 根據所述血液體積指標，估算在與所述樣品的所述圖像的所述部分關聯的所述物理樣品的至少所述部分中的所述體外血液體積。
2.根據權利要求1所述的方法，還包括將所述圖像中的所述物理樣品識別為一種類型的吸收性紗布海綿。
3.根據權利要求2所述的方法，還包括對被識別為吸收性紗布海綿的所述物理樣品的樣品計數編制索引。
4.根據權利要求1所述的方法，其中，使用所述血液體積指標對所述樣品的所述圖像的所述部分進行標記包括:將所述樣品的所述圖像的所述部分與具有已知的體外血液體積指標的模板圖像進行比較，並將所述樣品的所述圖像的所述部分關聯於與所述模板圖像的所述已知的體外血液體積指標相關的血液體積指標。
5.根據權利要求4所述的方法，其中，將所述樣品的所述圖像的所述部分與所述模板圖像進行比較包括:經由模板匹配將所述樣品的所述圖像的所述部分與所述模板圖像進行配對。
6.根據權利要求1所述的方法，其中，使用所述血液體積指標對所述樣品的所述圖像的所述部分進行標記包括使用估算的血紅蛋白質量對所述樣品的所述圖像的所述部分進行標記。
7.根據權利要求6所述的方法，其中，估算在所述物理樣品的至少所述部分中的所述體外血液體積包括:根據所述血紅蛋白質量和在所述物理樣品中的血液的估算的血細胞比容估算在所述物理樣品的至少所述部分中的體外血液體積。
8.根據權利要求1所述的方法，其中，從所述樣品的所述圖像的所述部分中提取特徵包括提取包含分量空間中的顏色強度值的特徵，其中，使用所述血液體積指標對所述樣品的所述圖像的所述部分進行標記包括將在所述樣品中的所述圖像的所述部分的顏色強度值與顏色模型的強度值進行比較，所述顏色模型與已知的血液體積指標配對。
9.根據權利要求1所述的方法，其中，從所述樣品的所述圖像的所述部分中提取特徵包括提取包含分量空間中的顏色強度值的特徵，其中，使用所述血液體積指標對所述樣品的所述圖像的所述部分進行標記包括根據參數模型將所提取的特徵變換為所述血液體積指標。
10.根據權利要求1所述的方法，其中，估算所述物理樣品的至少一部分中的所述體外血液體積包括:通過根據所述圖像的捕獲原點與所述物理樣品之間的估算的距離和估算的角度中的至少一項變換所述圖像的所述部分，將所述物理樣品的物理尺寸與所述樣品的所述圖像的所述部分關聯。
11.根據權利要求1所述的方法，其中，使用所述血液體積指標對所述圖像的所述部分進行標記包括:根據非圖像特徵對所述物理樣品進行分類、基於對所述樣品的分類選擇血液體積指標模型、以及通過將所提取的特徵傳送入所選擇的血液體積指標模型來生成所述血液體積指標標籤。
12.根據權利要求1所述的方法，其中，估算所述樣品的至少所述部分中的所述體外血液體積包括:基於所述樣品的所述圖像的所述部分和所述圖像的基本上所有其它部分的合計的血液體積指標標籤，來估算所述物理樣品中的總的體外血液體積。
13.根據權利要求12所述的方法，還包括:通過將所述物理樣品中的所估算的總的體外血液體積和附加圖像中的附加物理樣品中的估算的總的體外血液體積進行合計來估算患者失血量。
14.根據權利要求12所述的方法，還包括:通過從所述物理樣品的輸入重量中減去所述物理樣品中的所估算的總的體外血液體積的重量來估算所述物理樣品中的非血液流體的體積。
15.根據權利要求1所述的方法，還包括通過結合到移動電子設備中的光學傳感器捕獲所述圖像。
16.根據權利要求15所述的方法，還包括在結合到所述移動電子設備中的顯示器上顯示在所述物理樣品的至 少所述部分中的所估算的體外血液體積。
17.一種用於對外科手術樣品進行計數的方法，包括: 識別光學傳感器的視場中的物理樣品； 對所識別出的物理樣品的樣品計數編制索引； 從所述光學傳感器的視場的一部分中提取特徵；以及 基於所提取的特徵，估算所述物理樣品的一部分中的體外血液體積。
18.根據權利要求17所述的方法，還包括捕獲所述光學傳感器的視場的圖像，其中識別所述物理樣品包含識別所述圖像中的所述物理樣品，並且其中從所述光學傳感器的所述視場的所述部分中提取特徵包含從所述圖像的所述部分中提取所述特徵。
19.根據權利要求18所述的方法，其中，從所述樣品的所述圖像的所述部分中提取所述特徵包括提取包含分量空間中的顏色強度值的特徵，其中估算所述物理樣品的所述部分中的所述體外血液體積包括根據參數模型將所提取的特徵變換為所述血液體積指標。
20.根據權利要求17所述的方法，其中，識別所述物理樣品包括將所述物理樣品識別為外科敷料、外科手術紗布海綿、外科手術巾的一種。
21.根據權利要求20所述的方法，其中，對所述樣品計數器編制索引包括基於所識別出的物理樣品對外科敷料計數器、外科手術紗布海綿計數器和外科手術巾計數器中的一個編制索引。
22.根據權利要求17所述的方法，還包括:通過將所述物理樣品的所述部分中的所估算的體外血液體積與所述物理樣品的基本上所有其他部分中的估算的體外血液體積進行求和來估算所述物理樣品中的總的體外血液體積。
23.根據權利要求22所述的方法，還包括通過將所述物理樣品中的所估算的總的體外血液體積與所述光學傳感器的附加視野中的物理樣品的所估算的總的體外血液體積進行求和來估算患者失血量。
24.根據權利要求17所述的方法，還包括接收對所述物理樣品的識別的確認，其中，所述樣品計數器被編制索引用於被確認的所述物理樣品。
25.根據權利要求17所述的方法，還包括將所識別出的物理樣品與一組過去識別的物理樣品進行比較，其中，當所識別出的物理樣品被確定為在該組過去識別的物理樣品之中是唯一的時，對所述樣品計數器編制索引。
26.—種用於確定物理樣品中的體外血液體積的系統,所述系統包括: 光學傳感器，其捕獲所述物理樣品的圖像； 處理器，其從所述樣品的圖像的一部分中提取特徵、根據所提取的特徵使用血液體積指標對所述樣品的所述圖像的所述部分進行標記、並根據所述血液體積指標來估算在所述樣品的所述圖像的所述部分中被識別的所述物理樣品的至少一部分中的所述體外血液體積；以及 顯示器，其描繪在所述物理樣品的至少所述部分中的所估算的血液體積。
27.根據權利要求26所述的系統，其中，所述光學傳感器是攝像機，並且其中，所述處理器還確定在捕獲所述圖像時所述攝像機相對於所述物理樣品的角度和所述攝像機與所述物理樣品之間的距離中的至少一項。
28.根據權利要求26所述的系統，還包括手持殼體,所述手持殼體容納所述光學傳感器、所述處理器和所述顯示器。
29.根據權利要求26所述的系統，還包括無線通信模塊，所述無線通信模塊將所述物理樣品的所述部分中的所估算的血液體積傳送到存儲患者的電子醫療記錄的遠程伺服器。
30.根據權利要求26所述的系統，還包括數據存儲模塊，所述數據存儲模塊被配置用於存儲具有已知血液 體積指標的模板圖像的庫，其中，所述處理器被配置成訪問來自所述數據存儲模塊的模板圖像並根據所提取的特徵將所述模板圖像與所述樣品的所述圖像的所述部分進行比較，以生成所述血液體積指標標籤。
31.根據權利要求26所述的系統，其中所述處理器還被配置為識別所述圖像中的所述物理樣品並為所識別出的物理樣品的樣品計數器編制索引。
【文檔編號】G01F19/00GK103988057SQ201280033911
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2012年7月9日 優先權日:2011年7月9日
【發明者】西達斯·塞提斯, 凱文·米勒, 阿里·贊迪法, 查爾斯·趙, 安德魯·霍斯福德, 阿米爾·阿布杜拉, 麥可·謝, 大衛·倫佩爾, 馬克·貢薩爾戈 申請人:高斯外科公司