专利名称：具有减少的心搏停止假警报的ecg 监测的制作方法具有减少的心搏停止假警报的ECG监测以下涉及医学领域、医学监测领域、生理监测领域、患者安全领域以及相关领域。心电图(ECG)监测作为常规的患者监测技术是公知的。熟练的心脏病专家或者其他熟练的医学诊断专家能够从波形的形状、重复率和ECG信号波形的根据时间的其他方面推断出重要的信息。对于更日常的患者监测，ECG提供了关于心率的连续信息，并且护士或者其他医学护理员能够基于ECG信号中的大的改变来识别出紧急的患者问题。对于患者监测尤其感兴趣的是快速且精确地检测心率不齐，例如心室颤动或者心搏停止。心室颤动是其中心脏失去规律并且开始以随机或者伪随机方式跳动的状况——这一状况需要立即的注意。心搏停止甚至是更紧急的——这通俗上被称为“平线”状况，其中心脏完全停止跳动，也称为心脏骤停状况。心搏停止在几分钟之内导致脑损伤和死亡，并且因而必须被立即处理。在医院或者其他医疗设施中，检测到心搏停止将启动“蓝色代码”事件，其中呼叫应急团队来尝试着急救患者。ECG有利地提供了快速且通常精确的心搏停止检测。对于ECG而言，未能检测到心搏停止是困难的，因为ECG监测心率本身——如果ECG设备故障，那么结果很可能是类似于“平线”状况的空信号，这将导致蓝色代码事件。因此，ECG十分不可能给出“假阴性”，也艮口，十分不可能未检测到实际的心搏停止事件。然而，ECG可以容易生成“假阳性”事件，也即当患者心脏实际上在正常地跳动时 (或者至少不是心搏停止时)指示心搏停止。这种假阳性事件可以由例如患者日常运动引起的一个或多个ECG电极的脱落或者其他故障而触发。假阳性事件的其他原因包括ECG的 “突然失灵”、信号饱和，等等。每个假阳性心搏停止检测导致医务人员做出紧急情况模式的反应，并且会触发不必要的蓝色代码事件。据估计，所有心搏停止检测事件中大约90%或者更多的实际上是假阳性事件，其中患者没有遭受心脏骤停但是ECG错误地指示平线状况。这些假阳性心搏停止检测事件的代价包括响应于该假事件的医学专家所损失的时间、给区域中所有医学专家的压力、给发现其医疗监测器突然发出大声的声音警报或者以另外的方式指示紧急状况的患者的压力、 以及医务人员减敏至他们可能未能以适当的紧急方式来响应于真正的患者心脏骤停的程度。另一方面，单一的假阴性心搏停止检测事件的代价是由于耽搁了给经受心脏骤停的患者提供医疗救助导致该患者可能遭受脑损伤或者死亡。已经做出尝试通过分析ECG信号，或者通过以诸如动脉血压的其他同时采集的患者监测信息来扩充ECG信号，从而减少假阳性心搏停止检测事件的数量。例如，AboiAhalil 等“Reducing false alarm rates for critical arrhythmias using arterial blood pressure waveform，，Journal of Biomedical Informatics vol. 41，第 442-51 页(2008) 公开了通过动脉血压(ABP)脉搏率来扩充ECG信号的方法。在这一方法中，如果ABP信号的脉搏间的间隔小于阈值，那么禁止心搏停止警报。这一方法假设APB脉搏率与心动周期相关，从而如果ABP脉搏间隔小于阈值，那么该APB脉搏对应于心动周期，指示平线ECG必然是错误的。问题是，用于减小假阳性心搏停止检测事件的现有技术也大大增加了生成假阴性事件的可能性，从而“遗漏” 了真正的心搏停止事件。例如，在APB信号中的噪声或者伪迹将产生具有低于阈值的间隔的APB脉搏序列的情况下，AboiAhalil等的方法可能潜在地抑制了真正的心搏停止检测警报。以下提供了解决以上提及问题和其他问题的新的和改进的设备和方法。根据一个公开方面，一种患者监测器包括心电图仪，其监测患者的心电图信号； 第二生理信号监测器，其与所述心电图仪监测所述患者的所述心电图信号同时地监测所述患者的第二生理信号；警报状况检测器，其被配置为基于所述患者的所述心电图信号来检测警报状况；警报状况验证器，其被配置为基于所同时监测的所述患者的第二生理信号的脉动分量的脉搏规律性来验证所述警报状况；以及警报指示器，其被配置为在所述警报状况检测器检测到警报状况并且所述警报状况验证器验证通过所述警报状况的条件下生成人类可察觉警报。根据另一公开方面，一种患者监测方法包括监测患者的心电图信号；与监测所述患者的所述心电图信号同时地监测所述患者的第二生理信号；基于所述患者的所述心电图信号来检测警报状况；基于所同时监测的所述患者的第二生理信号的脉动分量的脉搏规律性来验证所述警报状况；以及在由所述验证验证通过所述警报状况的条件下生成人类可察觉警报。根据另一公开方面，公开了一种存储介质，其存储能够由数字处理器执行以执行在紧接的前一个段落中所述的患者监测方法的指令。一个优点在于提供了减少的假阳性心搏停止检测事件而没有同时抑制假阴性心搏停止检测事件。另一优点在于提供了大幅减少的假阳性心搏停止事件因而增大了基于ECG的心搏停止事件检测的精度。进一步的优点对于阅读和理解了以下详细描述的本领域普通技术人员而言将是显而易见的。图1示意性示出了检测和验证心搏停止事件的患者监测系统；图2以额外的细节示意性示出了图1的脉搏规律性指数(PRI)计算部件；图3示意性示出了体积描记图(pleth)信号以及从该体积描记图信号计算出的脉搏规律性指数(PRI)；图4针对包括两个心搏停止真事件的时间间隔示意性示出了三通道ECG信号、同时监测的体积描记图(Pleth)信号、以及从该体积描记图信号计算出的脉搏规律性指数 (PRI)；图5针对包括一个心搏停止假事件的时间间隔示意性示出了三通道ECG信号、同时监测的体积描记图(Pleth)信号、以及从该体积描记图信号计算出的脉搏规律性指数 (PRI)。在本文中公开了基于诸如动脉血压信号或者体积描记图信号的第二生理信号的节律和幅度信息来验证ECG心搏停止事件警报。所公开的验证技术不仅利用了第二生理信号的瞬时脉搏间的间隔，而且并入了短期脉搏规律性特征以校验ECG心搏停止事件。公开了脉搏规律性指数(PRI)，其总结了以每搏动为基础的短期第二生理信号在规律性方面的脉搏节律和幅度特征。PRI值表示短期脉搏规律性的程度，并且用于验证ECG心搏停止警报。在心搏停止期间不发生规律的脉搏(在节律和幅度方面)。也不可能通过随机噪声或伪迹而生成规律的脉搏。因此，所公开的采用PRI的验证方法在保留ECG心搏停止真警报而拒绝ECG心搏停止假警报方面具有很高的可靠性。至少在ECG心搏停止警报期间以每搏动为基础来计算PRI。核查针对最后的脉搏检测周期(在心搏停止事件之前)而计算出的PRI值以验证心搏停止警报。因而这一过程在计算上是高效的并且提供了 ECG心搏停止警报的快速验证。参考图1，患者10被安置在床12上，或者可选地，可站立、坐着、在救护车或者其他应急响应车辆上，或者被另外方式地安置。虽然所图示的患者10是人类患者，但是也预期该患者是动物，例如在兽医所中。电极14被附接至患者10以便采集心电图(ECG)信号。 传感器16检测第二生理信号。例如，传感器16可以是安在手指、脚趾、或者患者10的其他部位上的脉搏血氧测定仪，或者检测体积描记图(Pleth)信号的其他传感器、或者动脉血压(ABP)传感器、或者其他血压传感器，等等。传感器16检测第二生理信号(也即，除了电极14所检测的ECG信号之外)。第二生理信号在正常生理状况期间呈现出在脉搏间隔和脉搏幅度上具有大致规律性的脉动信号分量。患者监测器20监测由ECG电极14检测的ECG信号，并且监测由传感器16检测的体积描记图信号、ABP信号、或者其他第二生理信号。换言之，患者监测器20用作监测ECG 信号的心电图仪和监测由传感器16检测的体积描记图信号、ABP信号、或者其他第二生理信号的第二生理信号监测器两者。可选地，可提供单独的心电图仪和第二生理信号监测器 (未图示)。患者监测器20包括显示器22，其显示一个或多个所监测的生理参数，例如图1 的说明性例子中的ECG信号、体积描记图(pleth)信号、以及呼吸信号。患者监测器20还包括用于在警报状况期间生成人类可察觉警报的一个或多个警报指示器，例如在警报状况期间在显示器22上(优选以特殊和明显的方式，例如闪烁、红色，等等)示出的说明性的视觉警报指示器对，以及在警报状况期间生成听觉警报的说明性的扬声器26。可由元件MJ6视觉地和听觉地指示的警报状况至少包括心搏停止事件， 并且可任选地包括其他威胁生命或者健康的事件，例如心室颤动事件、呼吸衰竭，等等。除了或者替代于说明性的警报指示器对、26，预期由位于护士站(未示出)的远程指示器来指示警报状况。也预期单一的警报指示器类型(视觉的或者听觉的)。提供数字处理器30来处理所监测的生理信号，例如所监测的ECG信号和所监测的ABP、体积描记图、或者其他第二生理信号，以便检测和验证警报状况。数字处理器30可位于不同的地点并且以不同方式具体化，并且可包括两个或者更多个数字处理器。在说明性的实施例中，数字处理器30是患者监测器20的部件；可选地或者附加地，数字处理器可设置在护士站处并且具体实现为接收和处理由患者监测器20监测的生理信号等等的计算机。作为另一例子，数字处理器可以包括设置在患者监测器20中的第一处理器，所述第一处理器采集ECG和第二生理信号并且执行警报检测；以及设置在护士站计算机中的第二数字处理器，所述第二数字处理器执行警报验证。也将意识到的是在本文中公开的警报检测和验证技术能够被适当地具体实现为存储介质，其存储能够由数字处理器30实施以执行所公开的警报检测和验证技术的指令。这种存储介质可以，例如，包括以下中的一个或多个硬盘或者其他磁性存储介质；光盘或者其他光学存储介质；随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存、或者其他电子或静电存储介质；或者等等。如图1所图示，数字处理器30被配置为检测和验证ECG警报。由心搏停止检测器 42处理所检测的ECG信号40以检测其中ECG信号不呈现指示跳动心脏的脉动行为的“平线”状况。在决定框44处单独基于ECG信号40来确定是否已经检测到心搏停止。无论是否检测到心搏停止，处理框40、42、44反复循环以便提供对心搏停止状况的连续ECG信号监测。这通过图1中标记有决定“是或者否”的回环箭头来指示。如果在决定框44处单独基于ECG信号40确定已经检测到心搏停止事件(由图1 中标记有决定“是”的箭头来指示)，那么基于由患者监测器20和传感器16实现的体积描记图所监测的体积描记图信号50来验证心搏停止警报状况。说明性的体积描记图信号50 可以由APB信号或者在正常生理状况期间呈现出在脉搏间隔和脉搏幅度上具有大致规律性的脉动信号分量的其他第二生理信号代替。为了验证单独由ECG生成的心搏停止警报， 由脉搏规律性指数O3RI)计算框52来处理体积描记图信号50 (或者具有脉动分量的非ECG 信号的其他第二生理信号)以生成脉搏规律性指数(PRI)，该脉搏规律性指数量化所监测的第二生理信号50的脉动分量的脉搏规律性。在比较框M中将所计算的PRI与验证标准相比较。基于这一比较，心搏停止警报验证框56决定单独由ECG生成的心搏停止警报是否应该验证通过。如果心搏停止警报被验证通过，那么例如通过激活听觉扬声器沈以发出听觉上可察觉的心搏停止警报，和/或通过在患者监测器20的显示器22上示出的视觉上可察觉的警报指示器M，或者通过在护士站(未示出)激活听觉和/或视觉警报等等，以发出人类可察觉的心搏停止警报58。通过针对从多个标定患者同时采集的ECG信号和第二生理信号训练组来训练检测和验证操作而适当地确定验证标准，其中该训练组标记有心搏停止状况。例如，基于这一训练适当地确定PRI的阈值，从而正确地验证每一个实际的心搏停止事件(无假阴性)，并且通过PRI和经训练阈值的比较而使单独由ECG生成的大量心搏停止警报事件无效。在一些实施例中，可针对不同特性的患者来执行该训练以便针对不同的患者组生成不同的验证标准。例如，图1的图示实施例针对不同的年龄组(例如，婴儿年龄组、幼儿年龄组、成年人年龄组、老年人年龄组)来训练，并且PRI定义和验证标准选择器60基于输入的患者年龄62来选择用于在计算PRI框52中使用的PRI定义和用于在比较框M中使用的验证标准。针对不同患者组的调整可以采取阈值标准的调整、或者定量PRI公式的定义或定义的调整、或者两者的形式。参考图2，作为说明性例子描述了脉搏规律性指数(PRI)计算框52的说明性实现方式。通常，PRI计算需要检测第二生理信号的脉动分量的脉搏的脉搏检测器70，和基于所检测脉搏的脉搏幅度和脉搏间隔信息的PRI计算80。在图2的图示实施例中，针对当前脉搏基于当前脉搏和紧接的前ν个脉搏来以每脉搏为基础计算rai。选定正整数N的值以针对在当前脉搏时有意义地估计脉搏幅度和脉搏间隔的规律性提供足够信息，但是其应该足够短以提供不过度地被相当早的脉动行为影响的冊1。通常，N应该大于或者等于二，并且在一些实施例中大于或者等于三。在一些说明性例子中，使用N = 4，从而N+1个脉搏分析(包括当前脉搏和紧接的前N个脉搏)构成总计五个脉搏。假设脉动信号与每分钟大约60-150次心跳的心率是协调一致的，那么N+1 = 5个脉搏总计在大约两秒到五秒之间的信息价值。此外，可以使用用于N的其他值。对于每个当前脉搏，基于从当前脉搏和紧接的前 N个脉搏导出的节律和幅度特征来计算出rai。为了验证ECG心搏停止警报，只核查来自正好在心搏停止警报事件之前、心搏停止警报事件之时、或者正好在心搏停止警报事件之后的当前脉搏的PRI，以便验证心搏停止警报事件。通常，脉搏检测70可以考虑脉搏的峰值或者开始作为脉搏时间的基准点。在说明 ft W15 2 ψ,Zong^,"An open-source algorithm for detection of ABP pulse onset”，Computers in Cardiology，29 :345-48 Q003)(其通过引用全部并入本文中)中所述描述的类似的方法来执行脉搏检测70。这一方法使用脉搏开始作为基准点。通过低通滤波器72来对所监测的体积描记图信号50滤波，该低通滤波器例如具有大约15Hz的截止频率(虽然也预期其他截止频率)。然后通过倾斜求和函数74将经低通滤波的体积描记图信号转换为倾斜求和函数(SSF)信号，这方便了脉搏开始检测。将自适应阈值和局部搜索76 应用于SSF信号以找出脉搏，并且局部搜索过程定位脉搏的开始。然而，在第二生理信号50不具有脉动分量的情况下可能出现问题。这在例如实际的心搏停止事件期间毫无疑问是预期的。为了解决这一问题，提供强制脉搏检测78，其在所监测的第二生理信号50的脉动分量在预选定的时间间隔内不具有脉搏的条件下定义N+1 个脉搏的组的一个或多个脉搏作为强制脉搏检测。也即，当自最后检测到的脉搏之后大于2 秒(或者另一预选定的时间间隔)都没有检测到脉搏时，将强制脉搏检测定义为N+1个脉搏之一。标记该强制脉搏检测从而在PRI计算80期间对其进行特殊处理。可选地，预期给强制脉搏检测分配默认的幅度和默认的脉搏间隔(针对其最邻近的脉搏)。PRI生成操作80采用N+1个脉搏的时间序列作为输入。在这一说明性的PRI计算例子中，对由操作78生成的任何强制脉搏检测进行稍后的脉搏间隔和幅度特征分析的处理与针对正常脉搏检测是一样的。对于每个脉搏(在这一例子中，包括任何强制脉搏检测)，计算脉搏幅度和间隔信息作为针对N+1个脉搏而分析的统计脉搏间(PP)间隔特征和统计脉搏幅度特征。可以以下方式来完成PP间隔和幅度统计针对表示为Pi的当前脉搏和表示为Pi_n，η = 1，…，N，的紧接的前N个脉搏计算以下变量(i)表示为FD的强制检测的数量；(ii)表示为PPItttt的脉搏间的间隔(PPI)的均值；(iii)表示为PPIsd WPPI 的标准差；(iv)表示为PPA_的N+1个脉搏幅度的均值；以及(iv)表示为PPAsd的N+1个脉搏幅度的标准差。在这一说明性的PRI计算例子中，使用模糊变量来表示脉搏幅度和间隔信息的统计特征。以下三个模糊变量定义为“ΡΡ、Λ是合理的”、"PPIsd是小的”以及"PPAsd是小的”。 使用标准函数，也即S函数和Z函数作为隶属函数。S函数和Z函数如下定义 一种患者监测器包括心电图仪(14，20)，其监测患者(10)的心电图信号(40)；第二生理信号监测器(16，20)，其与所述心电图仪监测所述患者的所述心电图信号同时地监测所述患者的第二生理信号(50)；警报状况检测器(42，44)，其被配置为基于所述患者的所述心电图信号来检测警报状况；警报状况验证器(52，54，56)，其被配置为基于所同时监测的所述患者的第二生理信号的脉动分量的脉搏规律性来验证所述警报状况；以及警报指示器(24，26，58)，其被配置为在所述警报状况检测器检测到警报状况并且所述警报状况验证器验证通过所述警报状况的条件下产生人类可察觉警报。