“MÉTODO PARA FORNECER INFORMAÇÃO AUDÍVEL A PARTIR DE UM DESFIBRILADOR, E, DESFIBRILADOR EXTERNO AUTOMÁTICO”
A invenção se relaciona de modo geral, a circuitos de eletroterapia, e mais particularmente, para desfibriladores externos automáticos que incluem um sistema e método para aprimora a clareza dos avisos audíveis em ambientes acusticamente desafiadores.
Desfibriladores externos automáticos (“AEDs”) emitem um impulso de alta voltagem para o coração de modo a restaurar o ritmo normal e função contrátil em pacientes que estão experimentando arritmia, tal como fibrilação ventricular (“VF”) ou taquicardia ventricular (“VT”) que não é acompanhada de um pulso palpável. Há várias classes de desfibriladores, incluindo desfibriladores manuais, desfibriladores implantáveis, e desfibriladores externos automáticos. AEDs diferem de desfibriladores manuais no que os AEDs eles são pré-programados para automaticamente analisar um ritmo de eletrocardiograma (“ECG”) para determinar se desfibrilação é necessária e para fornecer medidas de administração tal como seqüência de choque e períodos de ressuscitação cardio-pulmonar (“CPR”).
Figura 1 é uma ilustração de um AED 10 sendo aplicado por um usuário 12 para ressuscitar um paciente 14 sofrendo de parada cardíaca. Em parada cardíaca súbita, o paciente é afetado com uma interrupção fatal do ritmo normal do coração, tipicamente na forma de VF ou VT que não é acompanhado por um pulso palpável (i. e., VT passível de choque). Em VF, as contrações ventriculares de ritmo normal são substituídas por contrações musculares irregulares e rápidas que resultam em bombeamento reduzido severamente e não efetivo pelo coração. Se ritmo normal não é restaurada dentro de um quadro de tempo comumente entendido de ser aproximadamente 8 à 10 minutos, o paciente 14 irá morrer. Inversamente, quanto mais rápido a desfibrilação puder ser aplicada após o estabelecimento da VF, melhor as
Petição 870180144300, de 25/10/2018, pág. 7/15 chances que o paciente 14 vai sobreviver ao evento cardíaco.
No uso do AED um par de eletrodos 16 são aplicados através ao peito do paciente 14 através do usuário 12 de modo a adquirir um sinal de ECG do coração do paciente. O desfibrilador 10 então analisa o sinal de ECG para sinais de arritmia. Se uma arritmia tratável é detectada, o desfibrilador 10 sinaliza ao usuário 12 que um choque é aconselhado. Após detectar VF ou outro ritmo passível de choque, o usuário 12 então pressiona um botão de choque no desfibrilador 10 para emitir pulsos de desfibrilação para ressuscitar o paciente 14.
Muitos AEDs usam avisos audíveis para instruir um usuário não treinado para corretamente aplicar terapia de choque a um paciente. Os avisos audíveis pré-gravados são reproduzidos por um sistema de áudio incluídos no AED tal que o protocolo apropriado para administrar a terapia pode ser seguido, assim como fornece advertências audíveis para tocar no paciente quando um choque é aplicado. Já que aos usuários não treinados pode ser fornecido um pequeno guia na operação do AED exceto para os avisos audíveis, é importante durante situações de emergência que os avisos audíveis sejam claramente entendidos. O ruído ambiente no ambiente no qual o AED está sendo usado pode variar grandemente, por exemplo, de uma situação relativamente calma e controlada para um ambiente barulhento, tal como uma rodovia, um avião, ou um espaço aberto envolto por transeuntes. Nesses ambientes, boa qualidade de som é secundária para a primordial importância de possibilitar o salvador claramente ouvir e entender os avisos audíveis.
Uma abordagem para aumentar a audibilidade é aumentar o volume de reprodução dos avisos audíveis. Esta é uma abordagem direta, mas sua eficácia é limitada pelas capacidades do sistema de áudio incluído no AED para reproduzir os avisos audíveis em um volume suficiente e como distorção limitada tal que os avisos audíveis podem ser ouvidos sobre o ruído ambiente e não se tomam ininteligíveis. A qualidade de som dos avisos audíveis pode também afetar a audibilidade total dos avisos. Avisos audíveis de maior qualidade, isto é, avisos audíveis tendo boa largura de banda e faixa dinâmica, podem ser desejáveis em algumas aplicações, tal como quando o AED está sendo usado para propósitos de treinamento ou demonstração. Os ambientes durantes este tipo de são tipicamente mais controlados e terão menos ruído de fundo para conflitar com os avisos audíveis. Contudo, o áudio de maior qualidade dos avisos audíveis deve ser prontamente negociado quando de situações de resgate barulhentas clamam por clareza no entendimento dos avisos audíveis como a maior prioridade. Os avisos audíveis pré-gravados que são reproduzidos pelo AED não devem ser um compromisso entre qualidade de som e audibilidade que não totalmente satisfazem os requisitos de ou um ambiente calmo ou um barulhento.
Por conseguinte, há uma necessidade para um AED fornecer clareza aprimorada dos avisos audíveis quando usado em ambientes barulhentos enquanto mantendo a qualidade dos avisos audíveis quando o AED é usado nos ambientes menos desafiadores acusticamente.
De acordo com o um aspecto da presente invenção um AED fornece informação audível fornecendo a informação audível tendo características audíveis padrão em resposta a uma primeira condição de ruído ambiente e fornecendo a informação audível tendo características audíveis diferentes do que as características audíveis padrão em resposta para uma segunda condição de ruído ambiente.
De acordo com um outro aspecto da presente invenção um AED fornece avisos de voz selecionando ou possibilitando a seleção do usuário de um de uma pluralidade de diferentes níveis de qualidade de som no qual a reprodução dos avisos de voz e reproduzindo os avisos de voz no selecionado nível de qualidade de som .
De acordo com um outro aspecto da presente invenção um
AED inclui um sistema de áudio operável para fornecer informação audível e ainda inclui um controlador acoplado ao sistema de áudio e operável para controlar o sistema de áudio para fornecer a informação audível e ainda operável para selecionar um de uma pluralidade de diferentes níveis de qualidade de som no qual o sistema de áudio fornece a informação audível.
Nos desenhos:
FIGURA 1 é uma ilustração de um desfibrilador sendo aplicado a um paciente sofrendo de parada cardíaca.
FIGURA 2 é um diagrama em bloco de um desfibrilador construído de acordo com os princípios da presente invenção.
FIGURA 3 ilustra um AED com uma interface de usuário audível.
FIGURA 4 é um fluxograma para aprimorar a audibilidade dos avisos audíveis de acordo com uma modalidade da presente invenção que pode ser utilizada em um AED.
FIGURA 5 é um fluxograma para aprimorar a audibilidade dos avisos audíveis de acordo com uma outra modalidade da presente invenção que pode ser utilizada em um AED.
FIGURA 6 é um fluxograma para aprimorar a audibilidade dos avisos audíveis em adição para o melhoramento das FIGURAS 4 e 5.
Certos detalhes estão estabelecidos abaixo para fornecer um entendimento suficiente da invenção. Contudo, será claro para um qualificado na arte que a invenção pode ser praticada sem esses detalhes particulares. Mais ainda, as modalidades particulares da presente invenção descritas aqui são fornecidas a título de exemplo e não deve ser usado para limitar o escopo da invenção para essas modalidades particulares. Em outras circunstâncias, circuitos bem conhecidos, sinais de controle, e operações de software não forma mostrados em detalhe de modo a evitar obscurecer desnecessariamente a invenção.
FIGURA 2 ilustra um AED 110 construído de acordo com os princípios da presente invenção. O AED 110 é projetado para pequeno tamanho físico, peso leve, e interface relativamente simples capaz de ser operado por pesssoal sem altos níveis de treinamento ou quem por outro lado usaria o desfibrilador 110 somente raramente. Ao contrário, um desfibrilador para-médico ou clínico (manual) do tipo, de modo geral, realizado através de um respondedor de serviço médico de emergência (“EMS”) tende a ser maior, mais pesado, e ter uma interface de usuário mais complexo capaz de suportar um maior número de monitoração manual e funções de análise e configurações de protocolo.
Um circuito operacional de ECG 202 é conectado a um par de eletrodos 116 que são conectados através do peito do paciente 14. O circuito operacional de ECG 202 opera para amplificar, armazenar temporário, filtrar e digitalizar um sinal elétrico de ECG gerado pelo coração dos pacientes para produzir uma seqüência de amostras de ECG digitalizadas. As amostras de ECG digitalizadas são fornecidas a um controlador 206 que efetua uma análise para detectar VF, VT passível de choque ou outro ritmo passível de choque. Se um ritmo passível de choque é detectado, o controlador 206 envia um sinal ao circuito de entrega de HV (voltagem alta) 208 para carregar um capacitor de alta voltagem do circuito 208 em preparação para emitir um choque, e um botão de choque, e um botão de choque em uma interface de usuário 214 é ativado para começar a piscar. A interface de usuário 214 pode consistir de um mostrador e botões de controle tal como um botão liga desliga e um botão de choque para fornecer controle do usuário assim como informação visual. Uma interface de usuário da presente invenção pode também incluir um ou mais botões de controle para selecionar um protocolo de resgate armazenado na memória 218 a ser realizado durante um resgate. Um alto falante de áudio 216 emite avisos audíveis para o usuário. O usuário 12 é então aconselhado através de uma instrução audível para mantê-lo do longe do paciente (instrução de “sem as mãos”). Quando o usuário pressiona o botão de choque na interface do usuário 214, um choque de desfibrilação é emitido do circuito de entrega de HV 208 para o paciente 14 através dos eletrodos 116.
O controlador 206 é acoplado para ainda receber entrada de um microfone 212. O microfone 212 pode ser usado para produzir uma seqüência de voz, com o sinal de áudio analógico a partir do microfone 212 preferencialmente sendo digitalizado para produzir uma seqüência de amostras de áudio digitalizada que pode ser armazenada como parte de um evento resumo 130 em uma memória 218. De acordo com a presente invenção, o microfone 212 também pode ser usado para medir o ruído ambiente do ambiente em tomo do AED 110 durante o uso. A memória 218, implementada ou como RAM embutida, um cartão de memória removível, ou uma combinação de tecnologias de memória diferentes, opera para armazenar o evento resumo 130 de forma digital como ele é compilado durante o tratamento do paciente 14. O evento resumo 130 pode incluir as seqüências de ECG digitalizadas, amostras de áudio, e outros dados de evento como anteriormente descritos.
A memória 218 ainda opera para armazenar arquivos, tal como arquivos de dados de áudio codificados para avisos audíveis reproduzidos através do alto-falante de áudio 216. Os arquivos de áudio são recuperados a partir da memória 218 e um processador de áudio 220 acoplado ao controlador 206 decodifica os arquivos de áudio para reprodução pelo altofalante de áudio. Formatos de dados de áudio convencionais tais como MP3, WMA, e AAC, ou formatos de dados de áudio recém desenvolvido, podem ser usados para os arquivos de áudio e processador de áudio 220. Como será descrito em mais detalhe abaixo, um processador de sinal digital (“DSP”) 222 acoplado ao controlador 206 pode ser incluído no AED 110 para processar o sinal dos dados de áudio decodificados antes da reprodução pelo alto-falante de áudio 216. O processamento de sinal efetuado pelo DSP 222 pode aprimorar a qualidade dos avisos audíveis quando reproduzidos. O altofalante de áudio 216, processador de áudio 220, e DSP 222 opcional são um exemplo de um sistema de áudio incluído no AED 110. Embora o processador de áudio 220 e o DSP 222 são mostrados como componentes separados na figura 2, eles podem ser implementados através de uma combinação de software e hardware ou meramente software onde capacidades de processamento suficiente são disponíveis no AED 110.
O AED 110 da FIGURA 2 tem vários modos de operação que podem ser selecionados durante a operação do AED 110. Um modo de operação é um modo de demonstração onde vários recursos podem ser demonstrados sem a necessidade para operação efetiva do AED 110. Um outro modo de operação é um modo de administração no qual o AED 110 pode ser configurado de acordo com as preferências do usuário, reprogramado para atualizações de software, e os vários modos de operação podem ser selecionados. Um modo de treinamento de operação pode ser incluído da mesma forma. Enquanto no modo de treinamento, um usuário é guiado através da operação do AED 110 em uma situação de emergência simulada sem o perigo de efetivamente emitir terapia de choque. Em uma emergência efetiva onde o AED 110 está sendo usado para fornecer terapia de choque, o AED 110 opera em um modo de emergência onde a operação é como anteriormente descrito. O AED 110 é tipicamente configurado no modo de emergência de operação quando ligado. Contudo, o modo de operação pode ser trocado usando os controles da interface de usuário 214.
Referindo agora à FIGURA 3, um AED avulso (OTC) 310 é mostrado em uma vista de topo em perspectiva. O circuito interno e operação do AED OTC 310 é similar àquele descrito anteriormente e ilustrado na figura
2. Aquele ordinariamente qualificado na arte vai obter suficiente entendimento da descrição fornecida aqui para fazer quaisquer modificações necessárias para implementar o AED OTC 310. O AED OTC 310 é acondicionado em um compartimento de polímero reforçado 312 que protege o circuito eletrônico dentro do compartimento e também protege o usuário que fica deitado de choques. Anexo ao compartimento 312 através de condutores elétricos está um par de blocos de eletrodo. Na modalidade da FIGURA 3 os blocos de eletrodo estão em um cartucho 314 localizado em um recesso no lado de topo do AED OTC 310. Os blocos de eletrodo são acessados para uso puxando uma alça 316 que permite a remoção de uma cobertura de plástico sobre os blocos de eletrodo. A interface de usuário está no lado direito do AED 310. Uma pequena luz de pronto 318 informa ao usuário que o AED OTC está pronta. Nesta modalidade a luz de pronto pisca após o AED OTC foi configurada apropriadamente e está pronto para uso. A luz de pronto está ligado constantemente quando o AED OTC está em uso, e a luz de pronto está desligado ou pisca em uma cor de alerta quando o AED OTC necessita atenção.
Abaixo da luz de pronto está um botão liga/desliga 320. O botão liga/desliga está pressionado para ligar o AED OTC para uso. Para desligar o AED OTC, um usuário mantém o botão liga/desliga para baixo por um segundo ou mais. Um botão de informação 322 pisca quando a informação está disponível para o usuário. O usuário libera o botão de informação para acessar a informação disponível. Uma luz de prevenção 324 pisca quando o AED OTC está adquirindo informação de batida de coração do paciente 14 e ilumina continuamente quando um choque é aconselhado, alertando o usuário 12 e outros que ninguém deve estar tocando o paciente 14 durante essa hora. Interação com o paciente 14 enquanto o sinal do coração está sendo adquirido pode introduzir artefatos não queridos no sinal de ECG detectado e deve ser evitado. Um botão de choque 326 é liberado para emitir um choque após o AED OTC informa ao usuário 12 que um choque é aconselhado. Uma porta de infravermelho 328 no lado do AED OTC é usada para transferir dados entre o AED OTC e um computador. Esta porta de dados é usada para comunicação após um paciente 14 ter sido resgatado e um médico deseja ter os dados de evento do AED OTC baixados para seu computador para análise detalhada. Um alto-falante 313 fornece instruções de voz para um usuário 12 para guiar o usuário através do uso do AED OTC para tratar um paciente 14. Uma bíper 330 é fornecida que “bipa” quando o AED OTC necessita atenção tal como substituição do bloco de eletrodo ou de uma nova bateria.
FIGURAS 4-6 são fluxogramas para modificar a qualidade dos avisos audíveis de acordo com as modalidades da presente invenção. Os processos das FIGURAS 4-6 serão descritos com referência ao AED 110. Contudo, modificando a qualidade dos avisos audíveis de acordo com uma modalidade da presente invenção pode ser utilizada no AED 110, AED OTC 310, assim como outros desfibriladores onde avisos audíveis são usados.
A qualidade dos avisos audíveis pode ser modificada tal que eles são feitos sob medida para um uso particular e para um ambiente particular no qual o AED 110 é usado. Em uma modalidade, a qualidade dos avisos audíveis pode ser de forma manual selecionada ou trocada a partir de uma qualidade de áudio padrão usando a interface de usuário 214. Assim sendo, um usuário pode escolher entre várias qualidades de avisos audíveis e seleciona um que é adequado para a particular situação. Por exemplo, reprodução de avisos audíveis tendo maior largura de banda e faixa dinâmica (i. e., qualidade de som relativamente boa) pode ser selecionada quando demonstrando a operação e várias funções do AED 110 em um ambiente que tem ruído ambiente relativamente baixo e onde maior fidelidade de avisos audíveis será apreciado. Ao contrário, onde o AED 110 está sendo usado durante uma emergência, avisos audíveis tendo fidelidade de áudio diminuído mas tendo maior clareza audível em um ambiente barulhento pode ser selecionado.
Em uma outra modalidade, a qualidade dos avisos audíveis é automaticamente selecionado com base no modo de operação. Como anteriormente discutido, um AED pode ser operado em vários modos, tal como modos de demonstração, de administração, de treinamento, e de emergência de operação. Cada um dos modos de operação pode ter uma qualidade de áudio associada. Por exemplo, durante os modos de demonstração, administração, e treinamento de operação, avisos audíveis relativamente de alta qualidade podem ser usados, ao passo que os avisos audíveis de menor qualidade sob medida para clareza aumentada em ambientes podem ser usados durante o modo de emergência de operação.
Em uma outra modalidade, os diferentes níveis de audibilidade podem ser automaticamente selecionados com base no nível de ruído ambiente como detectado pelo microfone 212. Em mais ambientes controlados com menos ruído ambiente, os avisos audíveis pode ser reproduzidos sem aprimoramento. Contudo, onde um limite de ruído é excedido com base no ruído ambiente detectado pelo microfone 212, a clareza percebida dos avisos audíveis é aprimorada tal que eles podem ser ouvidos sobre o ruído de fundo. Os processos das FIGURAS 4-6 pode ser combinada com as técnicas descritas anteriormente para determinar se a qualidade dos avisos audíveis deve ser modificada . Será apreciado, contudo, que as técnicas especificamente discutidas são fornecidas a título de exemplo. Outras técnicas podem ser combinadas com os processos das FIGURAS 4 - 6 da mesma forma.
FIGURA 4 ilustra um processo 400 para modificar a qualidade de audibilidade e avisos efetuando processamento de sinal nos dados de áudio representando os avisos de áudio antes da reprodução. No passo 402 um arquivo de áudio para os avisos audíveis é recuperado da memória 218 e fornecido para o processador de áudio 220. Exemplos de quando o arquivo de áudio é tipicamente recuperado da memória inclui quando liga o AED 110, em resposta à ocorrência de um evento tal como trocar modos de operação, uso antecipado do AED para emitir um choque de desfibrilação, ou em resposta à entrada do usuário através da interface de usuário 214. O arquivo de áudio é decodificado pelo processador de áudio 220 em preparação para reprodução dos avisos audíveis no passo 404. No passo 406 uma determinação é feita se a qualidade dos avisos audíveis é para ser modificada. No caso onde audibilidade não é para ser modificado, indicando reprodução de um nível padrão de audibilidade, os avisos audíveis são realizados no passo 408 sem processamento adicional. Contudo, onde a audibilidade é para ser modificado no passo 406, tal como quando o AED 110 está operando em um modo de operação onde clareza aprimorada é necessário ou ruído ambiente como detectado pelo microfone 212 excede um nível de limite, dados de áudio do arquivo de áudio é sinal processado pelo DSP 222 no passo 410 para modificar a qualidade de áudio, por exemplo, para aprimorar clareza reduzindo a qualidade de áudio em um ambiente barulhento.
Processamento de sinal diferente agora conhecido ou recém desenvolvido pode ser utilizado para melhorar a qualidade dos avisos audíveis. Um exemplo é pegar os dados de áudio dos avisos de áudio relativamente de alta qualidade e comprimir a largura de banda, e adicionalmente ou altemativamente, comprimir a faixa dinâmica dos avisos de áudio para melhorar a audibilidade em um ambiente barulhento. Um outro exemplo é filtrar por filtro passa baixa os avisos de áudio para remover conteúdo de freqüência baixa. Essas abordagens removem o conteúdo de freqüência que tipicamente toma o som dos avisos de áudio de maior qualidade. Contudo, o conteúdo de freqüência removido é menos significante quando ouvindo e compreendendo os avisos audíveis sobre condições de ambiente barulhento é uma prioridade. Removendo algum do conteúdo de freqüência, o alto-falante de áudio 216 pode ser operado em níveis de volume maiores sem necessariamente aumentar distorção porque, como é conhecido, níveis de operação do alto-falante e deslocamento do cone diminui com aumento da freqüência. Como um resultado, o sistema de áudio do AED 110 pode ser re-sintonizado para orientar os sinais de avisos audíveis processados para perto da capacidade total para tomar vantagem da energia da largura de banda do sistema de áudio.
FIGURA 5 ilustra um processo 500 para modificar a qualidade de avisos audíveis selecionando um de uma pluralidade de arquivos de áudio para reprodução. No passo 502 a determinação é feita se a qualidade dos avisos audíveis deve ser modificada. No caso de nenhuma modificação, indicando que a qualidade de áudio padrão é para ser usada, um arquivo de áudio de padrão é recuperado da memória 218 no passo 504 e decodificado no passo 506 para reprodução dos avisos audíveis no passo 408. Onde a audibilidade é para ser modificada no passo 502, tal como quando selecionado pelo usuário ou o AED 110 está operando em um modo de operação onde clareza aprimorada é necessário, um arquivo de áudio alternativo é recuperado da memória 218 no passo 510.0 arquivo de áudio alternativo é decodificado no passo 506 para reprodução no passo 508. O arquivo de áudio alternativo pode ser para avisos audíveis que tem um nível diferente de qualidade de áudio do que o arquivo de áudio padrão, tal como maior largura de banda comprimida e menor faixa dinâmica para aumentar a clareza em um ambiente barulhento.
Em modalidades alternativas do presente invenção, os processos 400 e 500 podem ser combinados com o processo 600 da FIGURA 6 para ainda aprimorar a qualidade dos avisos audíveis. O processo 600 ainda aumenta a audibilidade usando ou um volume de reprodução normal ou um volume de reprodução mais alto. Um volume de reprodução mais alto podem ser usado sem aumentar a distorção onde o processamento de sinal do processo 400 ou o arquivo de áudio alternativo do processo 500 são feito sob medida para distorção reduzida para reprodução em um volume aumentado.
Antes da reprodução efetiva da audibilidade e dos avisos nos processos 400 e 500, no passo 606 a determinação é feita se a audibilidade dos avisos audíveis é para ser modificada. No caso onde audibilidade não é para ser modificado, os avisos audíveis são reproduzidos no passo 608 em um primeiro volume de 5 reprodução (i. e., normal). Contudo, onde audibilidade é para ser modificada no passo 606, tal como quando o ruído ambiente é maior do que um nível limite, como detectado através do microfone 212, os avisos audíveis são reproduzidos no passo 610 em um segundo volume de reprodução (i. e., mais alto).
A partir do precedente será apreciado que, embora modalidades específicas da invenção foram aqui descritas para propósitos de ilustração, várias modificações pode ser feitas sem desviar do espírito e escopo da invenção. Conseqüentemente, a invenção não é limitada exceto conforme através das reivindicações anexas.