CN101084040B - 用于成人和儿科患者的自动体外除纤颤器 - Google Patents

Abstract

一种AED单元，其可操作用来选择性地执行成人施救协议或儿科施救协议，通过将钥匙状的装置插入到AED单元的狭缝中可导致执行儿科施救协议。AED单元外壳内部的传感器感测狭缝中装置的存在，并通过执行儿科施救协议进行响应。在示出的实施例中，AED单元包括发光机构，其用于照亮显示将电极垫正确放置在成人患者上的图示。所述钥匙状的装置包括显示将电极垫正确放置在儿科患者上的图示，当所述装置插入到AED单元中时，所述图示将遮掩成人图示。所述钥匙状装置被配置成利用同样的AED单元发光机构来照亮儿科垫放置图示。

Description

用于成人和儿科患者的自动体外除纤颤器

技术领域

本发明涉及自动体外除纤颤器(AED)，以及具体地，涉及可操作以便对成人和儿科患者进行除纤颤的AED。

背景技术

由于成人最有可能受心室纤颤(VF)的折磨，因此AED传统上设计成对患有VF的成人患者进行复苏。然而，占较少百分数的青少年也容易患有VF，并且其可受到AED复苏的益处。由于只有较少百分数的患者可能是青少年，因此在设计适于儿科患者的AED中的通常方法是对标准的成人AED进行修改，以便在儿科模式下操作。具有儿科模式的AED的例子在美国专利6,370,428中有所描述。成人模式和儿科模式的最明显区别是由AED除纤颤电击传送的能量。使用大约150焦耳的能级对成人患者除纤颤，而儿科患者通常接受大约50焦耳的电击。通过重新设置能量选择器开关可提供较低能量的脉冲，这样由AED单元在较低的能量水平下传送脉冲。在其它实施例中，诸如在美国专利6,134,468和6,374,137中所示出的那些，电击通常由AED在较高能级下传送，但是对于儿科患者来说，电极垫装置(set)与线路中的衰减器一起使用，上述衰减器使得AED传送的能量向下衰减到较低的儿科水平。儿科模式和成人模式的另一区别是所用的ECG分析，其需要说明成人和儿科患者心律的差异。其它区别是所用的CPR提示、电极垫放置在儿科患者上的位置以及电击报告算法(advisory algorithm)。

如众所周知的那样，为了使患者具有任何合理的生存机会，心脏除颤必须在VF发作后的短时间内启动。研究显示在该时间紧迫的压力下，响应器尤其是外行响应器通常受到甚至简单程序和装置的扰乱。特别是，其显示响应器可发现适于儿科患者的AED控制和特定电极的重新设置是使人畏惧的作业，特别是当患者是幼儿时。存在于AED上的适于儿科模式的特定按钮通常在紧张的救助中被忽略。另一方面，由于占较大百分数的患者是成人，因此不必要存在适于儿科患者的按钮或开关，并且上述只会在成人施救过程中添乱。但是使儿科控制较不明显会在需要其时不能引起人的注意。因此希望能够使AED尽可能简单地切换到儿科模式，并且在成人施救过程中不会分心，这样即使是没有经验的人员在明显压力下也可成功地对儿科患者进行复苏。

发明内容

根据本发明的原理，描述了一种AED单元，其能够在插入简单的钥匙状装置后切换到儿科施救协议(rescue protocol)。该钥匙状装置与AED分开，并且只需要插入来改变AED的模式。当插入到AED单元中时，由AED执行儿科施救协议，提供适于儿科患者的可听见的提示、儿科心搏的ECG分析以及降低的能量传送。可选地，该协议还可提供适于儿科患者的CPR训练。

在所示的实施例中，钥匙状的装置还将AED单元上的电极垫放置图示从成人垫放置改变到儿科垫放置。该钥匙状装置插入到气密密封的孔中，以便防止灰尘或污染物通过该孔进入到AED单元中。不需要设置或重新设置以进入儿科模式的特定按钮或控制；一旦该钥匙状装置插入到AED单元中，这种转换就完全自动完成。

附图说明

在图中：

图1是根据本发明的原理构建的AED单元的透视图；

图2是图1的AED单元的外壳的顶视平面图；

图3以框图形式示出根据本发明的原理构建的AED单元的主要部件；

图4是用于将AED单元切换到儿科模式的钥匙状装置的平面图；

图5示出将儿科模式钥匙插入到AED单元中；

图6示出插入了儿科模式钥匙的图5的AED单元。

具体实施方式

首先参照图1，以透视图示出AED单元10。诸如所示的这种AED单元具有大约2.5英寸乘6英寸乘8英寸的尺寸，并且重约4磅。AED单元封装在外壳12中，其具有两半12a和12b，上述两半密封在一起以防止水、灰尘和污染物进入到外壳内的电子模块中。AED单元10具有开/关按钮14以及电击按钮18，按下电击按钮18提供除纤颤电击。AED单元具有信息按钮16，当有关协议的信息可由操作者得到时信息按钮16闪光。AED单元具有面板20，其可以是用于显示适于操作者的可视信息和指令的显示器。在下面描述的实施例中，信息和指令通过扬声器或头戴式耳机可听见地传送，并且不需要可视显示器。AED单元具有连接器22，电极垫装置的配合连接器插入到其中。适于将数据传到AED单元以及将数据从AED单元传出的红外线(IR)端口24位于外壳12的一侧。

根据本发明的原理，AED单元10具有狭缝30，其中插入钥匙状装置(在此称为“儿科钥匙(pedi-key)”)，以将AED切换到儿科施救协议。狭缝30不提供到外壳12内部的入口。相反，狭缝内部的壁是外壳12a、12b的延续，因此狭缝不允许物质进入到外壳内部。这样，由于狭缝内部完全密封，因此灰尘、污垢以及其它污染物不会通过狭缝30进入到外壳。为了防止灰尘和污染物积聚在狭缝中，狭缝30的孔完全延伸通过外壳12b的底部。

图2是构建实施例中的AED 10的上表面的顶视平面图。可看到面板20包含人体头部和躯干的示意图24，并且正好在右锁骨之下以及较低左肋骨之上附着有电极垫(由箭头26所示)，这是适于成人的优选的电极放置位置。正好在覆盖面板20的膜之后是位于两电极垫的所示位置26的两个LED，在所述膜上印刷有示意图24。当可听见的协议指令指示施救者将电极垫附着到患者时，位于位置26处的两个LED开和关地闪光，吸引施救者注意到该正确的电极垫放置的指示。

“不要触摸”(“Do Not Touch”)的指示器28也位于该垫上，画成一只手的样子并且一条斜线跨过它。当电击准备传送时，该图后面的LED开和关地闪光，以警告施救者和其他人在电击传送时站开以及不要触摸患者。开/关按钮14之上是小绿色状态LED 15，当AED单元处于备用状态时LED 15周期性地闪烁，以指示AED单元正确运行并准备好以供使用。

图3中以框图形式示出AED的主要部件。有关AED操作的进一步详细信息可在授予Cole的、名称为“电疗装置控制系统和方法”(“Electrotherapy Device Control System and Method”)的美国专利5,836,993中得到，其说明书结合在此作为参考。

在该图示中，除纤颤器控制功能分为微处理器单元(MPU)102、专用集成电路(ASIC)104以及系统监控器106。

MPU 102根据由存储器114提供给其的软件指令来执行程序步骤，该存储器114可包括一个或多个EPROM、RAM以及快闪ROM存储器。MPU 102通过LED控制电路110控制特定系统LED的操作，所述LED包括与电击按钮18相关联的LED、与“不要触摸”指示器28相关联的LED以及指示躯干示意图24上的电极垫的位置26的LED。当训练垫插入到连接器22中时，MPU 102还接收如由框112所示的系统状态信息、来自温度传感器(未示出)的发自外壳12内部的温度信息以及来自传感器的信号。训练垫传感器可以是与连接器22相关联的磁性传感器，其感测整合在训练电极垫装置的连接器中的小磁体的场。

根据本发明的原理，当儿科钥匙插入到狭缝中以将AED单元的操作切换到儿科施救协议时，MPU还响应来自于与狭缝30相关联的儿科钥匙传感器的信号。儿科钥匙传感器优选是不会不利地影响狭缝的气密密封的传感器，诸如响应于儿科钥匙中的小磁体的磁性传感器(例如，外壳内的簧片开关)，或者光学探测(如借助LED和光电池)狭缝30中儿科钥匙的存在的光学传感器。该传感器也可以是按钮或开关，其通过插入儿科钥匙或通过电接触而启动，所述电接触由导电的儿科钥匙电连接。

ASIC 104实施到系统存储器114的存储器映象。ASIC 104通过时钟107计时，并且还控制扬声器120，其在AED的使用过程中提供可听见的指令。ASIC 104可响应于治疗过程中用户对电击按钮18的启动来致动电击传送和ECG前端系统124中的继电器。ASIC 104将致动与信息按钮相关联的LED，以便发信号通知用户该信息可得到并且可通过按下信息按钮16被存取。ASIC还提供到IR端口24的接口，通过其可以将新程序信息载入到AED单元中并且施救数据可传送到另一数据存储或分析系统。

系统监控器106自动执行AED及其部件的自测试。系统监控器106控制状态LED 15，以指示所述自测试显示正确的系统操作，并且当系统没有正确操作时启动呼叫器(beeper)128以便提供听得见的警报。合适的自测试的细节在授予Powers等人的、名称为“在使用前进行自动自测试的体外除纤颤器”(“External Defibrillatorwith Automated Self-Testing Prior to Use”)的美国专利5,879,374中可得到，其说明书结合在此作为参考。系统监控器106还是除纤颤器与开/关开关14、信息按钮16以及与连接器22相关联的传感器的界面，所述传感器发信号通知特定类型的电极垫137连接到AED单元。系统监控器106控制功率管理子系统132，以便在治疗过程中从电源134提供功率来操作系统部件，并且提供能量到电击传送系统的电容器以进行治疗性电击。系统监控器106还与除纤颤器的ECG前端接口连接，使得电击传送系统能够响应于患者ECG模式所需治疗的检测(以及电击按钮18的启动)传送电击，并且响应于在电击传送过程中获得的电击传送状态信息(例如，患者阻抗)控制到电极垫连接器22的电击传送。关于该最后功能的进一步的信息可在授予Gliner等人的、名称为“适于体外传纤颤器的电疗方法”(“Electrotherapt Method for External Defibrillatiors”)的美国专利5,735,879中得到，以及可在授予Cameron等人的、名称为“电疗方法和设备”(“Electrotherapt Method and apparatus”)的美国专利5,607,454中得到，其说明书结合在此作为参考。

如上所述，电连接器22可与系统监控器106直接通信，以识别电极种类，或者电连接器22可通过标识符接收器与系统监控器106进行通信，所述标识符接收器接口连接于系统监控器和电连接器22的标识符之间。例如，在光学编码的实施例中，光电探测器可起到在系统监控器和电连接器22之间的通信中的标识符接收器的作用。

如图所示，这些除纤颤器部件通过合适的通信总线彼此进行通信。

图4示出根据本发明的原理构建的儿科钥匙50的一个实施例。在该实施例中，儿科钥匙50由两个聚合部分52和54构成，它们通过轴56枢轴地互相连接，所述轴56延伸通过垫放置部分52的顶部以及钥匙部分54的中部。钥匙部分54在顶部处形成环，这样儿科钥匙可拴到或系到AED单元10或其支承外壳上。两个停止器(stop)58模制在垫放置部分52中，其能够使钥匙部分54只在如下所述便利其与AED单元一起使用的方向上枢转。在儿科钥匙使用过程中插入到狭缝30中的钥匙部分54的远端被覆盖有磁条55。当狭缝30使用适于儿科钥匙的光学传感器时，钥匙部分54的远端被覆盖有反射条55。

在该实施例中，垫放置部分52包含显示AED单元的电极垫正确放置到儿科患者上的儿科示意图60。如示意图60所示，电极垫正确放置在儿科患者的胸部以及背部上，以便治疗。示意图60还可具有如图所示的画在该示意图上的儿科垫位置26′。然而，在构建的实施例中，垫位置26′内的椭圆形空间包括通过垫放置部分52形成的孔。

图5和图6示出将图4所示的儿科钥匙50插入到AED单元10的狭缝30中。钥匙部分54如图5中所示那样枢转到垂直于垫放置部分52。然后将钥匙部分54的远端55插入到狭缝30中，如图中的大箭头所示。当钥匙部分54被插入时，儿科示意图60的儿科垫位置26′的孔与成人示意图24的LED 26对准。然后垫放置部分52将完全覆盖成人示意图24，这样施救者就只能看到儿科示意图60。此外，通过儿科示意图60的儿科垫位置26′的孔允许AED单元LED 26的光通过儿科示意图的垫位置26′可见。

在使用中，当儿科患者将要接受治疗时，如图6所示将儿科钥匙插入到AED单元10中，并且通过按下开/关按钮14来开启AED单元10。与狭缝30相关联的传感器将立即感测儿科钥匙的存在，并且MPU 102将导致AED单元立即开始执行儿科施救协议而不是成人协议。可替换地，如在授予Picardo等人的、名称为“对象致动的除纤颤器”(“Object Activated Defibrillator”)的美国专利6,556,864中描述的那样将儿科钥匙插入到AED单元10中可导致AED单元开启，并且开始执行根据本发明的儿科协议。通过指示施救者打开和准备电极垫以便附着到患者上，可听见的指令将开始。当垫连接器插入到AED单元连接器22中以及所述垫准备好应用时，位于底部单元上的LED 26开始闪光，将施救者的注意力吸引到儿科钥匙52上的儿科示意图60以及闪光的儿科垫位置26′。当所述垫被成功地附着时，儿科协议将开始儿科ECG波形的分析，并且确定电击是否合适。如果合适，那么施救者将受到警告不要接触患者，并且电击按钮18将闪光，以警告施救者来按下该按钮，以传送电击。然后将适于儿科患者的例如50焦耳的电击能量传送到患者。

如果需要，该协议还可包括用于将CPR操纵到儿科患者的指令。

在上述实施例中，可以看到儿科钥匙50插入到所需之处，以便将AED单元10的功能改变到儿科AED的功能。不需要设置开关或其它设置或控制。因此对施救者来说不存在不正确地设置儿科施救的AED的模棱两可或可能性。而且，通过在AED单元上提供独立的物件而不是控制，有利于与规范认可(regulatory approval)的兼容。例如，目前一些AED被认可供成人患者使用而不用医师的处方。但是供儿科患者的非处方(over-the-counter)使用可能仍需要医师的处方。根据本发明的原理构建的非处方AED将容易地对成人施救起到作用而不用儿科钥匙，但不能用于没有处方的儿科施救。于是儿科钥匙可被制作成处方装置，并且当被正确地开处方和获得时，可用于将成人AED单元的操作转换成处方儿科单元。

使用可插入装置以将AED改变到儿科模式可提供一些其它优势。与现有技术的电极垫装置以及直列式衰减器的方案相比，相同的电极垫装置可用于儿科患者或成人。不需要储存或附着适于儿科患者的特定垫装置。此外，当单个垫装置在单元的存储过程中附着到AED时，可定期对该垫装置进行测试，以确保其没有因干燥而退化。单独存储的垫装置不能被测试，其特定的儿科衰减器也不能被测试；在需要这种垫装置之前可能有若干年，在该时间期间退化可能会对其效果产生不利影响。在本发明的实施例中，AED单元内部邻近狭缝30的传感器可与其它AED部件一起进行常规自动测试。这样本发明的实施例能够通过周期性的自动测试来确保适于儿科患者的AED准备就绪，并且能够在需要AED用于紧急应用之前警告可能的用户由于老化产生的问题。

根据本发明的原理的其它实施例也可由本领域技术人员容易想到。例如，如果AED单元可与一种类型的适于成人施救的电极垫以及不同类型的适于儿科施救的电极垫一起操作，那么儿科电极垫装置的连接器也可包括儿科钥匙，该儿科钥匙在插入到AED单元中以连接所述垫到AED单元时被感测以导致AED单元执行儿科施救协议。

Claims (8)

1.一种供成人患者或儿科患者使用的AED系统，包括：

包含用于传送除纤颤电击的电路的AED单元，所述AED单元包括插孔并可选择性地操作用于执行成人施救协议或儿科施救协议；

可拆卸地连接到所述AED单元的电极垫；

与所述AED单元分开的单独装置，该单独装置在连接到所述AED单元的插孔时导致所述AED单元执行所述儿科施救协议；

其中所述插孔包括在所述AED单元中的孔，其中所述单独装置可插入到所述孔中；

所述孔与包含用于传送除纤颤电击的电路的所述AED单元的内部相隔绝；以及

其中所述AED单元进一步包括紧邻于所述孔定位的传感器，用于感测所述孔中的所述单独装置的存在。

2.如权利要求1所述的AED系统，其中所述儿科施救协议包括将电极垫放置到儿科患者上并且以适于儿科患者的电平传送除纤颤电击。

3.如权利要求2所述的AED系统，其中所述儿科施救协议还包括分析儿科ECG信号。

4.如权利要求2所述的AED系统，其中所述儿科施救协议还包括用于对儿科患者进行除纤颤的可听见的指令。

5.如权利要求1所述的AED系统，其中所述电极垫包括儿科电极垫装置；

所述儿科电极垫装置的连接器包括所述单独装置。

6.如权利要求1所述的AED系统，其中所述单独装置还包括电极垫放置在儿科患者上的指示器。

7.如权利要求6所述的AED系统，其中所述AED单元包括电极垫放置在成人患者上的指示器，

其中当所述单独装置连接到所述插孔时，电极垫放置在成人患者上的指示器被电极垫放置在儿科患者上的指示器取代。

8.如权利要求7所述的AED系统，其中电极垫放置在成人患者上的指示器包括发光的指示器，

其中电极垫放置在儿科患者上的指示器使用该发光的指示器。

Images