夜雨聆风出血性休克是平民创伤和战场环境中可预防性死亡的首要原因。标准生命体征，包括心率和血压，可能会掩盖大量失血，直到为时已晚才被发现。Dr. Victor Convertino——美国三军联合医科大学（USU）的教授，联合美国陆军外科研究所——开发了一种人工智能（AI）工具，能够在生命体征监测仪器显示危机之前就检测到失血性休克的存在。研究团队近期发表了一项新型医疗能力的开发成果，称为"代偿储备测量"（compensatory reserve measurement，CRM），这是一个连续指数，用于评估人体在生命体征失代偿前，可代偿性应对失血的剩余能力储备。
Convertino解释说，生命体征是滞后指标。它们反映的是出血的继发效应，而非临床恶化之前发生的潜在血流动力学变化。CRM直接读取身体的实际代偿状态。"生命体征在出血早期阶段变化非常微小，因为它们只是出血的继发效应，而非应该被测量的主要代偿机制，"他说道。
代偿储备测量（CRM）监测系统，包括一个支持蓝牙的手指脉搏血氧仪，可无线传输动脉波形至一台支持蓝牙的平板电脑，平板电脑上运行AI软件，用于分析从静息基线（绿色=100% CRM）到失代偿性休克状态（红色<10% CRM）的特征变化。
该工具基于深度卷积神经网络（CNN）构建（与面部识别同类的机器学习架构）——使用健康志愿者的生理数据进行训练。这些志愿者经历了利用下半身负压（Lower Body Negative Pressure，LBNP）进行的受控、进行性的中心血容量减少，这是一种无创的实验室技术，通过将血液从上半身抽离来安全地模拟出血性应激。一个手指袖带连续记录每位参与者的血压波形。CNN从这些波形中分析20秒的时间间隔，提取了57个不同的生理特征（ 57 distinct physiological features），这些特征反映了身体如何适应血容量减少。
经过训练后，该算法可以评估一个从未见过的患者，检测脉搏中微妙的预警信号，并实时计算CRM评分——为医务人员在生命体征开始变化之前赢得重要的提前量。评分范围从100%（表示完全代偿能力）到0%（表示失代偿性休克）。
在受伤现场，即一级救治（Role 1）卫生员在压力下执行任务的地方，这些信息必须即时且易读。CRM的显示屏将评分转换为一个颜色编码条，功能类似于油量表：绿色（100%至75%）表示储备充足，琥珀色（75%至40%）表示中度储备，红色（40%至0%）表示即将发生休克。算法的精确度使该方法的临床可行性得以实现。"准确性分析显示，使用这种方法在任何时间点估算代偿储备的相关性达到0.95或更高，而此时所有标准生命体征几乎保持不变，"Convertino说。
陆军卫勤部（The Army Medical Department）的未来能力指挥部（Future Capabilities Directorate）已要求将CRM集成到正在开发的可穿戴医疗创伤传感器中。在不远的将来，一名救治爆炸伤员的卫生员，可以通过腕戴设备读取伤员的代偿储备，并在任何一项生命体征跨越临床阈值之前——远在干预窗口关闭之前——启动复苏。
编辑：卫勤小组
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