计算机视觉着重应用于患者监护

March 18, 2020 Robert Moss

健康技术, 计算机视觉

医院引进了各种先进的技术,但许多医院仍然派人坐在监控室里进行监控,以防患者跌倒。这种没有技术含量的解决方案不仅成本高,而且资源利用率低下,但监控必不可少。

这是因为患者跌倒是医院和护理机构中后果最严重的 10 种事故之一。每年,仅仅在美国,就会发生 700,000 至 1,000,000 起这种因疏忽导致的事故。人们通常认为只有老年人才会发生这种跌倒事故。但是,服用药物会造成患者方向感知度下降,而且,没几个人能在患病时或在陌生场所保持良好的精神状态。

跌倒除了对患者造成伤害之外,对医院的经济影响也可能很大。患者保险通常不会赔偿因跌倒而导致的额外费用,每起事故的平均费用约为 14,000 美元。因此,医院承受着以任何可能的方式预防患者跌倒的压力。

卫生技术人员提供了一个解决方案

随着计算机视觉以及摄像机和处理三维图像的算法的发展,医护人员可以远程观察多名患者。将这些技术整合到一个解决方案中,能够以经济的方式、有效而准确地防止跌倒发生,从而避免临床医生产生警报疲劳

使用这项技术,不仅可以改善卫生状况,还可以真正地节省成本。美国密苏里州堪萨斯城的杜鲁门医疗中心在实施 Cerner Patient Observer 计划一年之后,患者跌倒率降低了 34%,受伤跌倒率下降了 57%。

Cerner Virtual Health 解决方案主管 John Shilaos 表示:“他们不仅在患者安全方面看到了显著的改善,而且还能够将原本计划用于观察患者的 25,000 多个小时重新分配为执行实际的临床护理。”

Shilaos 还提到,美国东北部有一家能够提供 600 张床位的医院,去年用于专职看护患者的人工开销达到了 200 万美元。在启用了该解决方案之后,这部分费用便节省了下来。

借助计算机视觉防止跌倒

嵌入解决方案的是一个英特尔® 实感 D415 摄像头,可用对病房提供三维扫描、深度感知和广角监视(图 1)。

病房内设备包括摄像头、扬声器和麦克风
图 1。病房内的设备包括摄像头、扬声器和麦克风。

该解决方案连续传输视频,并使用可以检测患者是否有跌倒风险的算法对其进行处理。

手术患者提早苏醒并试图下床便属于跌倒风险。患者坐在椅子上,身体开始向前倾斜,更不易察觉。在这两种情况下,深度感知算法可以检测到这类运动和位置。

警报将发送给监视解决方案的监护人员,而监护人员可以使用麦克风与患者交流,查看患者是否需要帮助。如果患者没有反应,监护人员可以要求护理人员进入病房处置。

以患者坐椅子为例可能显得过于谨慎,但考虑到患者的病情,这可能是一项很关键的措施。为此,该解决方案预先配置了不同的算法和安全警报区域。后期,可以根据病房的具体安全要求进行调整。例如,老年患者坐在椅子上,身体向前倾斜,便会触发警报。但对于没有神经系统疾病且未服用可能引起头昏眼花的药物的年轻患者,则不会发出警报。

该算法还可以识别护理人员或访客是否在患者面前行走,并不会将这种变化解释为潜在危险,而只是了解病房中的动态情况,并且不会发出警报。

监视该设备的工作人员可以使用 43 英寸 4K UHD 监视器、15 英寸触摸屏和通信系统同时观察多达 12 位患者,还可以与各位患者以及医院的护士、医生、保安和其他人员互动(图 2)。

可以添加额外的工作站,让更多员工监护更多患者(每组 12 名患者)
图 2。可以添加其他工作站,让更多员工处理更多的患者(每组 12 名患者)。

所有监视工作站都放置在安全的位置,远离公众视野,并且仅允许授权人员进入。视频数据已按照 HIPAA 准则进行加密和保护。

可以通过将摄像头系统切换为显示病房线条图的隐私模式来增强患者隐私,而监护人员仍可以监视病房,在发生潜在危险时发出警报,以防患者跌倒。

Shilaos 说:“摄像头内置了红外发射器。即使病房漆黑一片,监护人员也可以查看患者情况并接收警报。”

除了嵌入式摄像头,还有一种置顶式摄像头。Shilaos 补充道:“第二种摄像头可以与其他远程医疗或监视应用配合使用,从而使将来在患者病房中使用的技术融合在一起。”

加强卫生技术

Cerner Patient Observer 已切实为患者和医院造福。该项计划的发展印证了许多英特尔® 合作伙伴取得的收益。

Shilaos 说:“英特尔销售代表向我们介绍了实感传感器和 SDK 选项。设备和平台专家的指导和建议很有帮助,促使我们选择将实感传感器嵌入到我们最新一代的病房设备中。”

作者简介

Robert Moss

Robert Moss is an independent consultant and strategist who focuses on the value gained through IoT, AI, machine learning and other technologies. He also helps give voice to executives at leading technology companies, enabling their personal stories to show how they encourage innovation, overcome obstacles, and improve their leadership skills. Tweets @RobertMoss_IoT

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