CN101631589A - 具有多患者无线监测能力的自动体外除颤器(aed)系统 - Google Patents
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Abstract
一种具有无线患者监测能力的自动体外除颤器(AED)。AED与监测胸腔皮带结合使用，皮带通过无线网络向AED传送患者的ECG和其它参数。AED能够同时监测若干患者，用于大规模伤亡事件。当患者需要除颤治疗时，AED通知操作员并向其指明。一旦施加除颤电极，则装置预备进行电击。
Description
对未决现有专利申请的引用
本专利申请要求Kyle R.Bowers于2006年10月27日提交的“具有监测能力的自动体外除颤器(AED)系统”的未决现有美国临时专利申请序号60/854915(Attorney’s Docket No.ACCESS-9 PROV)的权益，由此通过引用将该专利申请结合到本文中。
技术领域
一般来说，本发明涉及自动体外除颤器(AED)，并且更具体来说，涉及具有患者监测能力的自动体外除颤器(AED)。
背景技术
仅在美国，每年因心搏骤停(SCA)而发生大约350000起死亡。全球因心搏骤停(SCA)引起的死亡认为是美国的至少两倍。如果在SCA发作的3-5分钟之内施行有效除颤，则可防止许多这些死亡。
心搏骤停(SCA)是心律失常发作、没有脉搏和没有呼吸，导致意识丧失。如果脉搏没有在几分钟之内恢复，则发生死亡。SCA经常起因于心室颤动(VF)，它是引起心肌的不协调颤抖的混乱节律。没有协调的心肌收缩导致缺少流向大脑和其它器官的血液。除非迅速终止这种混乱心律、由此允许心脏恢复其正常节律，否则发生死亡。
快速除颤是恢复正常节律和防止因心室颤动(VF)引起的SCA后死亡的唯一已知手段。对于SCA发作之后经过的每分钟，死亡率通常增加10％。在7-10分钟，存活率一般低于10％。但是，如果在SCA发作的1-2分钟之内有效地对患者除颤，则存活率可高达90％或以上。因此，增加SCA患者的存活机会的唯一已知方式是通过早期除颤。
自动体外除颤器(AED)提供这种早期除颤的前景，但是它们必须：(i)便携，因此可易于将它们运送到SCA患者，(ii)易于使用，使得当发生SCA时可适当地使用它们，以及(iii)易于维护。
发明内容
本发明提供一种其中还具有患者监测能力的新AED。
根据本发明的一种优选形式，新AED包含从除颤器直接施加到患者的一组电极。电极包含粘附患者皮肤的导电水凝胶。除颤器使用电极来感测来自患者的心电图(ECG)信号，以便确定患者心脏的状况，并因此识别可电击(shockable)或不可电击状况。除颤器还使用电极来感测患者的经胸廓阻抗，以便确定适当的电击参数。如果指明可电击状况，则除颤器在电极处施加脉冲电压电位，它使电流流经患者的胸腔。
根据本发明的一种优选形式，AED包含电击传递电路，它用于向患者传递适当的双相电击(biphasic shock)。
根据本发明的一种优选形式，电击传递电路包含电池、高压电容器、从电池对电容器充电的电路以及将双相波形从电容器传递给患者的电路。
根据本发明的一种优选形式，AED包含ECG和阻抗分析电路，以便确定患者是否需要治疗，以及测量和分析患者的经胸廓阻抗，使得以可控且准确的方式将治疗波形传递给患者。
根据本发明的一种优选形式，AED包含用户接口，以便帮助与用户的交互，以及指导用户进行一系列抢救事件。
根据本发明的一种优选形式，AED用户接口提供可用于控制装置的按钮。
根据本发明的一种优选形式，AED用户接口包含高分辨率液晶显示器(LCD)、语音回放电路、音频放大器和扬声器，它们全部可用于指导救护人员进行复苏工作。
根据本发明的一种优选形式，AED包含操作装置的控制器电路。
根据本发明的一种优选形式，控制器电路包含一个或多个微处理器、微控制器、存储器以及实现AED操作的其它电路。
根据本发明的一种优选形式，AED包含存储与患者有关的信息、如患者的ECG数据的存储器。存储器可以是内部、外部或可移动的。
根据本发明的一种优选形式，AED利用用于监测患者的ECG的第二组电极。
根据本发明的一种优选形式，AED可配置成监测除ECG之外的患者参数，例如患者脉搏、患者体温、患者血压、患者血氧水平等。
根据本发明的一种优选形式，该系统包括患者监测器，它结合用于监测患者的ECG的第二组电极和/或用于监测例如患者脉搏、患者体温、患者血压、患者血氧水平等的除了ECG之外的参数的其它传感器。在本发明的一种优选形式中，患者监测器包括与AED硬连线的患者监测电缆。在本发明的另一种优选形式中，患者监测器包括与AED无线连接的无线患者监测器。
根据本发明的一种优选形式，AED具有监测操作模式，其中用户可在运送患者的同时观测患者的ECG或者其它参数。
根据本发明的一种优选形式，AED能够与计算机通信。通信链路用于向AED或者从AED传送数据。
在本发明的一种优选形式中，AED使用硬连线连接与计算机通信。
在本发明的一种优选形式中，AED经由无线连接与计算机通信。
在本发明的一种优选形式中，提供一种用于将治疗双相电击脉冲施加到患者的自动体外除颤器(AED)，所述自动体外除颤器(AED)包括：
电池；
多个电容器，用于存储来自电池的电荷；
一对除颤电极，用于设置在患者胸腔外部；
患者监测器设备，包括用于设置在患者体外的一对监测传感器；以及
控制电路，插入在下列元件之间：(i)电池与多个电容器，以及(ii)多个电容器与除颤电极对，所述控制电路配置成：
(1)使用患者监测器设备来监测患者参数；
(2)使用监测传感器对来确定患者是否处于可电击状况；
(3)有选择地从电池对多个电容器充电；
(4)通过向患者施加非治疗评估前脉冲(non-therapeutic，assessment pre-pulse)并随后终止前脉冲，来测量患者的胸阻抗，其中，非治疗评估前脉冲包括多个电容器的所选电容器的短暂放电，非治疗评估前脉冲具有：(i)施加充分短的持续时间的充分低的电压和充分低的电流，以便向患者传递安全非治疗评估电流，以及(ii)足够长以便得到患者的胸阻抗的准确读数但又足够短以便避免实质耗尽电容器的持续时间；
(5)从施加到患者的非治疗评估前脉冲计算患者的胸阻抗；
(6)确定在治疗双相电击脉冲中要施加到患者的能级；
(7)根据患者的所计算的胸阻抗和治疗双相电击脉冲中要施加到患者的能级，来确定要对患者放电的电容器的数量以及放电的持续时间，以便向患者提供治疗双相电击脉冲；以及
(8)通过使所确定数量的电容器对设置在患者胸腔外部的除颤电极对放电所确定的持续时间，向患者提供治疗双相电击脉冲。
在本发明的另一种优选形式中，提供一种患者监测器设备，包括：
皮带；
一对监测传感器，固定到皮带以便设置在患者体外，用于当皮带固定到患者时监测患者参数；以及
数据传输设备，用于向AED传送患者参数。
在本发明的又一种形式中，提供一种用于治疗患者的方法，其中该方法包括：
提供用于将治疗双相电击脉冲施加到患者的自动体外除颤器(AED)，所述自动体外除颤器(AED)包括：
电池；
多个电容器，用于存储来自电池的电荷；
一对除颤电极，用于设置在患者胸腔外部；
患者监测器设备，包括用于设置在患者体外的一对监测传感器；以及
控制电路，插入在下列元件之间：(i)电池与多个电容器，以及(ii)多个电容器与除颤电极对，所述控制电路配置成：
(1)使用患者监测器设备来监测患者参数；
(2)使用监测传感器对来确定患者是否处于可电击状况；
(3)有选择地从电池对多个电容器充电；
(4)通过向患者施加非治疗评估前脉冲并随后终止前脉冲，来测量患者的胸阻抗，其中，非治疗评估前脉冲包括多个电容器的所选电容器的短暂放电，非治疗评估前脉冲具有：(i)施加充分短的持续时间的充分低的电压和充分低的电流，以便向患者传递安全非治疗评估电流，以及(ii)足够长以便得到患者的胸阻抗的准确读数但又足够短以便避免实质耗尽电容器的持续时间；
(5)从施加到患者的非治疗评估前脉冲计算患者的胸阻抗；
(6)确定在治疗双相电击脉冲中要施加到患者的能级；
(7)根据患者的所计算的胸阻抗和治疗双相电击脉冲中要施加到患者的能级，来确定要对患者放电的电容器的数量以及放电的持续时间，以便向患者提供治疗双相电击脉冲；以及
(8)通过使所确定数量的电容器对设置在患者胸腔外部的除颤电极对放电所确定的持续时间，向患者提供治疗双相电击脉冲；
将患者监测器设备施加到患者，并且将患者监测器设备与控制电路连接；
使用患者监测器设备来监测患者参数；
如果检测到患者的可电击状况，则使用AED对患者除颤。
附图说明
通过以下对和附图一起考虑的本发明的优选实施例的详细描述，将更全面地公开本发明的这些及其它目的和特征或者使其显而易见，附图中，相似标号表示相似元件，附图包括：
图1是与患者附接的新AED及其电极的示意图；
图2是示出新AED的高级系统图的框图；
图3是示出新AED系统的更详细系统图的框图；
图4是示出新AED的正面的示意图；
图5是示出新AED的处理器/协处理器体系结构的框图；
图6是AED电击波形图；
图7是AED电池的示意图；
图8是具有用于USB通信连接的切口的AED电池的示意图；
图9是安装了无线USB适配器的AED的示意图；
图10是AED状态指示系统状况的示例；
图11是示出用于对AED电容器充电的优选方法的示范流程图；
图12是示出包含两个电极的无线患者ECG监测器皮带的示意图；
图13是示出包含两个电极的另一个无线患者ECG监测器皮带系统的示意图；
图14是示出包含两个浮动电极引线的无线患者ECG监测器皮带的示意图；
图15是示出包含三个浮动电极引线的无线患者ECG监测器皮带的示意图；
图16是示出包含皮带内的两个电极以及第三浮动电极引线的无线患者ECG监测器皮带的示意图；以及
图17是示出新AED的多媒体卡和USB连接的侧视图。
具体实施方式
根据本发明，新AED配备了监测能力。这准许用户监测复苏之后或者在患者正在呼吸而无需电击的情况下的患者的状况。新AED其中还可用于在将患者运送到医院的同时监测患者。
AED到患者的典型连接如图1所示。
本发明包括如图2的高级系统框图所示的自动体外除颤器(AED)。
新AED的更详细框图如图3所示。
AED还包含用于除颤的必要组件，包括但不限于电池组、电容器充电电路、高电压电容器和H桥电路(参见图3)。
除颤器还包含若干其它组件，例如但不限于实时时钟、模数转换器、数模转换器、运算放大器、音频放大器、随机存取存储器、动态随机存取存储器、闪速存储器、电可擦只读存储器以及其它存储器(包括内部、外部和可移动)。
除颤器还包含高分辨率LCD屏幕、语音合成器电路和扬声器，用于在装置使用期间指导救护人员。
在本发明的一个优选实施例中，除颤器LCD屏幕可以是能够显示文本、图形、高分辨率图像和视频的彩色TFT显示器或者类似技术。根据本发明，图片和视频可用于显示指导目的的细节或示范说明。一个示例是装置可用于向用户显示关于如何执行CPR的视频剪辑。
除颤器还包括供用户控制的若干按钮。这些按钮可包括但不限于电源按钮、电击按钮以及设置在显示器下面的若干专用按钮。专用按钮充当“软键”，即通过在显示器上、直接在按钮上方以文本显示其功能所定义的按键，如图4所示。因此，软键是完全可编程的，并且具有功能性的无限可能性。
除颤器包含状态指示系统，以便通知用户关于装置的预备状态。状态指示系统包含可视指示器、蜂鸣器、语音回放电路和扬声器。
在本发明的一个优选实施例中，指示器具有绿、黄和红三种颜色，以便通知用户关于装置的预备状态。根据本发明，指示器颜色表示以下状况：(1)装置预备使用，(2)装置需要维护但可使用，以及(3)装置已出故障，不应当使用。这些指示器可以闪烁，和/或伴随一个或多个音频音以通知救护人员。这些指示器还可伴随语音提示、视觉提示或音频音。示出状态指示器的示范状况的表如图10所示。
除颤器包含用于操作除颤器的控制器。这些控制器可包括微处理器、微控制器、数字信号处理器、现场可编程门阵列、可编程逻辑装置以及其它数字或模拟电路。
根据本发明，除颤器包含监控定时器电路。监控定时器电路在所有操作模式期间监测除颤器的主控制器电路的操作。
在本发明的一个优选实施例中，监控定时器电路包含它自己的控制器。
在本发明的另一个优选实施例中，状态指示系统也包含它自己的控制器。
在本发明的另一个优选实施例中，主控制器、监测定时器电路和状态指示系统设置成如图5所示的处理器/协处理器体系结构。
根据本发明，如果主处理器停止操作或者出故障，则监控定时器控制器首先尝试重启主处理器。如果主控制器没有恢复操作，则监控定时器电路随后重置整个系统。如果主控制器在系统重置之后仍然没有恢复操作，则监控定时器控制器向状态指示系统控制器发送指明装置已出故障并且不应当使用的信号。
根据本发明，主控制器可向状态指示系统控制器发送指明其内部状态、自检的结果、装置外设的状态信号以及其它相关信号。
根据本发明，监控定时器控制器或状态指示系统控制器配置成使得如果任一个出故障，则状态指示系统指明装置不可用，从而确保整个系统是故障自动保护的(failsafe)。
AED的操作非常简单。一旦电极片从其袋中移开并且安装到患者上，装置自动分析患者的心律。如果AED确定患者的心律是可电击的(即需要除颤治疗)，则AED对电容器充电，并且通知用户关于建议电击以及远离患者站立。
在本发明的一个优选实施例中，一旦电极已经施加到患者，则AED开始对电容器充电。一旦AED测量患者的阻抗并且确定患者的阻抗处于规定范围之内，则AED考虑将电极施加到患者。可接受的患者阻抗范围的一个示例是20至200欧姆。
AED继续对电容器充电，并且分析一个时间周期的患者心律。在本发明的一个优选实施例中，AED对电容器充电，并且在三秒的周期分析心律。如果AED确定患者的心律不是可电击的，则电容器的充电终止。但是，如果节律确定为可电击，则AED继续对电容器充电，直至达到目标电压。这种方法的一个示例如图11中的流程图所示。应当注意，在第一个三秒周期之后，AED考虑分析周期的组合(即3个可电击周期中的2个)，以便确定装置是否将继续对电容器充电。
一旦电容器被充电并且装置准备好，则电击按钮照亮，以及救护人员简单地按下电击按钮以便传递电击。AED感测患者的阻抗，确定适当的电击参数，并随后向患者传递治疗电击。
图1是施加到患者的AED的实物图(pictorial diagram)。
图6是示出AED双相电击波形的简图。如图6所示，AED使用离散感测脉冲(discrete sensing pulse)，以便在产生治疗波形之前采用大信号电流来确定患者的阻抗。
在本发明的一个实施例中，AED使用多个电容器，它们具体配置成提供预期阻抗补偿双相电击波形。控制器使用在前脉冲期间所得到的阻抗测量以及存储器中的查找表来确定要使用的电容器配置。然后，电容器使用开关设置成串联/并联组合，以便提供安全且最佳的电击参数，即，控制电击电压以及限制低阻抗患者的峰值电流。AED通过为低阻抗患者提供较低的电击电压(即使用并联电容器配置)，由此限制峰值电流，来实现这个方面。在高阻抗患者中，AED提供较高电击电压(即，使用串联电容器配置)，并且延长双相波形的持续时间。
在本发明的另一个优选实施例中，在对电容器充电之前，AED使用小信号阻抗测量来确定患者的阻抗。然后按照所测量的患者阻抗来计算目标电压。根据本发明，AED测量患者阻抗，并且如以上实施例中所述来配置电容器，但它使用简化配置查找表。本领域的技术人员会理解，通过这种方法，通过提供电容器的较少配置，还使AED电路小型化，由此产生较低成本的除颤器。根据本发明，AED还准确地传递预计能量。
在本发明的又一个优选实施例中，控制器通过使用小信号阻抗测量来设置目标电压以及使用大信号前脉冲测量来设置电容器配置，并且通过调整波形的相位的持续时间，可实现最佳电荷比(charge ratio)。本领域众所周知，包含大约0.38的相位2-相位1电荷比的双相波形产生最佳功效。
根据本发明，AED通知用户关于电击已经传递到患者。在电击已经传递之后，AED提示用户开始一个时间周期的CPR。
在本发明的一个优选实施例中，CPR周期是可编程的，并且可在AED投入服务之前由医务主任配置。
根据本发明，CPR周期是从30秒至3分钟可编程的，但是也可易于修改为同样包括其它周期。
在AED完成了CPR间隔之后，装置提示用户站开，并且开始分析患者的心律。如果患者需要附加电击，则重复进行电击/CPR序列。
如果患者不需要电击，则AED重复进行CPR间隔，然后提示用户站开，并且重新分析患者的心律。
根据本发明，AED传递200焦耳(J)的第一电击。
在本发明的一个优选实施例中，AED可由医务主任配置，以便逐渐升高第二电击的能量。
在本发明的一个优选实施例中，AED在第一电击之后逐渐升高到360焦耳(J)。
在本发明的另一个优选实施例中，AED可配置成在第一电击之后逐渐升高到250J、300J、330J或360J。
根据本发明，AED包含记录复苏事件期间的数据的内部存储器。这个数据包括但不限于患者的ECG、经胸廓阻抗、分析心律的结果、用户提示、使用装置的时间长度、传递电击的数量和时间、自检结果以及许多其它参数。
根据本发明，该系统包括患者监测器，它结合用于监测患者的ECG的第二组电极和/或用于监测例如患者脉搏、患者体温、患者血压、患者血氧水平等的除了ECG之外的参数的其它传感器。在本发明的一种优选形式中，患者监测器包括与AED硬连线的患者监测电缆。在本发明的另一种优选形式中，患者监测器包括与AED无线连接的无线患者监测器。
在本发明的一种优选形式中，AED能够与包含ECG电极的患者监测器配合使用。患者监测器最初设置到患者，并且使用AED来监测ECG。如果AED确定患者正遇到SCA并且是可电击的，则AED通知救护人员，以及移开患者监测电缆并以AED的除颤电极代替。然后，AED以常规方式进行工作，即，它检测节律并且在适当的时候除颤。本发明的这个实施例具有显著优点：当最初遇到患者以及不清楚该患者是否正遇到SCA并且是可电击时，在救护人员需要开启比较昂贵的除颤器电极的密封包装之前，患者监测器(具有价格便宜的ECG电极)可用于患者评估。
根据本发明，AED在它检测到患者监测器、即患者监测电缆和/或无线患者监测器的激活(activation)时进入监测模式。
在本发明的一个优选实施例中，患者监测电缆包括3引线ECG，供选择引线I或者引线II。
在本发明的另一个优选实施例中，患者监测电缆包括3引线，但它仅用于监测引线II，并且包括正确的引线驱动信号(right leg drivesignal)。
在本发明的又一个优选实施例中，患者监测电缆包括2引线ECG，并且仅监测引线II。
在本发明的又一个优选实施例中，患者监测电缆包括4引线ECG，供选择引线I或者引线II，并且包括正确的引线驱动信号。
根据本发明，AED在用于监测模式时，还可记录心率、心率告警、告警重置或挂起的时间、用户提示和其它事件。
根据本发明，AED在处于监测模式时，使用软键来控制心率告警、引线选择、ECG增益以及改变操作模式的菜单集。
在本发明的一个优选实施例中，AED在处于监测模式时，分析患者的ECG信号。如果AED确定患者的心律是可电击的，则提示用户用除颤电极取代患者监测电缆。一旦检测到除颤电极，则装置转换到AED模式，并且准备传递电击。
在本发明的一个优选实施例中，AED在处于监测模式时，一旦确定患者的心律是可电击的，则开始对电容器充电。
在本发明的另一个优选实施例中，AED在处于监测模式时，一旦检测到可电击节律，则继续对电容器充电。AED继续对电容器充电，直到完全充电。即使患者监测电缆已经移开并且除颤电极正处于施加到患者的过程中，AED也继续对电容器充电。
根据本发明，一旦除颤电极正确地施加到患者，则AED分析一定时间周期的心律，然后照亮电击按钮，以及如果确定节律是可电击的，则提示用户按下电击按钮。在本发明的一个优选实施例中，AED在提示用户按下电击按钮之前分析患者心律的时间周期为三秒。
在本发明的一个优选实施例中，AED包括无线监测能力。更具体来说，AED包含与无线患者监测器进行通信的无线电路和天线。因此，AED无需如采用患者监测电缆构造那样处于患者的电缆长度范围之内。
患者监测电缆和/或无线患者监测器主要向AED传送ECG数据。
在本发明的一个优选实施例中，患者监测电缆和/或无线患者监测器能够发送附加数据，例如患者的经胸廓阻抗信号。
在本发明的另一个优选实施例中，AED与患者监测电缆和/或无线患者监测器之间的通信是双向的。AED可向患者监测电缆和/或无线患者监测器发送例如但不限于状态信号请求、自检结果请求、重发数据请求等的数据请求，以及发送例如使患者监测电缆和/或无线患者监测器进入睡眠模式等的命令。
在本发明的另一个优选实施例中，患者监测电缆和/或无线患者监测器嵌入围绕患者胸腔的皮带中(图12)。发射器/接收器也与皮带附接(attach)，并且ECG引线穿过皮带中心。电极安装到导轨上，导轨使位置可调，以便按照患者胸腔的大小正确定位电极。
根据本发明，ECG电极为搭扣型(snap-on)并且是可更换的，但是也可使用其它类型的ECG电极，例如但不限于不可更换类型和金属电极。
在本发明的一个优选实施例中，皮带由可拉伸织物组成，并且通过Velcro端扣(end)固定到患者胸腔。但是，也可使用其它类型的端扣，例如带扣、搭扣和带型端扣，其中使用皮带调整(未示出)。
根据本发明，患者监测电缆和/或无线患者监测器与患者附接，使得其发射器/接收器设置在患者躯干侧，但是可设置在皮带的任何部分并且也可以是可移动的。
在本发明的另一个优选实施例中，患者监测电缆和/或无线患者监测器具有第二皮带，它围绕患者肩膀并且包含第二电极(图13)。第二皮带可以永久固定(如图所示)或者可使用前面所述方法来附接。
在本发明的又一个优选实施例中，患者监测电缆和/或无线患者监测器包括皮带，它具有其中引出“浮动”电极引线的开口，并且可设置到患者的胸腔。根据本发明，监测器皮带可以是双引线(图14)或三引线(图15)。
在本发明的又一个优选实施例中，患者监测器电缆和/或无线患者监测器包括皮带，它具有嵌入电极和浮动引线的组合，如图16的概念示例所示。
在本发明的一个优选实施例中，患者监测器电缆和/或无线患者监测器包括皮带，它具有可包含数字、字母、条形码、磁条和/或其它标识组件或标记的ID标签(图14)。
根据本发明，AED在用作患者监测器时，将使用ID标签信息来识别在显示器上被监测的患者，因此用户可识别当前被监测的患者。
在本发明的另一个优选实施例中，AED一次可用于监测一个或多个患者。在单个救护人员可能需要进行紧急治疗类选(triage)和/或监测多个患者的情况下，例如在涉及多个伤兵的战场、涉及多个受害人的恐怖袭击事件、涉及多个伤员的交通事故(例如飞机坠落、火车事故、多车事故等)等的情况下，这种构造极为有用。在这种情况下，AED提示用户关于检测到附加患者监测器电缆和/或无线患者监测器的时间。用户则可转换到显示所检测患者的ECG。AED提示用户将有关患者的信息输入AED，例如但不限于患者姓名、年龄、性别、身高、体重、民族、已知医疗状况、药物过敏等。如前面所述，患者监测器电缆和/或无线患者监测器包含ID号标签，因此用户可识别被监测的患者。
根据本发明，AED一次仅显示一个ECG，但是继续将如上所述的患者ECG和其它监测数据记录到AED的存储器。AED使用患者的ID(例如患者的姓名)作为图标，其中具有允许用户易于在患者之间来回转换的软键。
应当理解，在一个方面来看，本发明包括具有同时监测多个患者的ECG和/或其它参数以及在必要时提供救生除颤的能力的AED。
在另一方面来看，本发明包括具有患者监测和除颤能力的多患者紧急响应系统。
根据本发明，AED一次仅显示一个ECG，但是继续监测所有活动患者，并且提示用户关于患者是否需要照料，例如当检测到可电击节律时。AED还提示用户关于是否不能与先前活动的患者监测器电缆和/或先前活动的无线患者监测器进行通信。在电缆损坏或者无线装置超出范围、装置关机、从患者处移开装置或者中央监测器不能与先前活动的装置进行通信的任何其它原因的情况下，可能出现这类示例。
根据本发明，从患者移开患者监测器电缆和/或无线患者监测器时，AED提示用户从监测屏幕删除(remove)该患者并且终止数据记录。
根据本发明，AED还具有手动操作模式，供希望全面控制除颤器的特殊训练用户使用。
根据本发明，AED在处于手动模式时，使用软键来控制电容器的充电、与患者的R波的同步以及能量传递选择。
根据本发明，AED在用于复苏事件或者在用于监测患者时，记录患者的ECG信号和许多其它事件及数据。在本发明的一个优选实施例中，AED包含通用串行总线(USB)接口，它允许到台式PC、膝上型PC和/或支持USB的其它类型的计算机装置的连接。
在本发明的一个优选实施例中，AED通过USB连接由PC等供电。在本发明的一种优选形式中，AED的电池必须取下，以便访问USB连接器，如图17所示。在与PC连接时，无法操作AED，从而确保用于这种模式时没有安全风险。
根据本发明，PC等运行专有计算机程序，它允许上载已记录数据供事件回顾。计算机程序转换数据，并且以图形方式显示信息(例如患者的ECG)。
根据本发明，AED固件也可通过USB接口由PC等进行升级。在本发明的一个优选实施例中，特定存储器组件可通过USB接口由PC等进行升级或重新编程。一种类型的存储器组件的示例是可听和可见的AED的本机语言提示(native language prompt)。
根据本发明，AED还包含可配置操作参数。在本发明的一个优选实施例中，AED的操作参数可在装置投入服务之前由医务主任进行配置。在本发明的另一个优选实施例中，医务主任创建签名，包括但不限于医务主任的姓名、主任简历(affiliation)、配置装置的时间以及主任的联络信息。此签名永久地存储到AED的配置日志中，配置日志在装置中内部存储。在本发明的又一个优选实施例中，签名连同其它信息一起永久地存储在PC配置日志中，其中其它信息包括但不限于AED的序列号、装置的本机语言和其它操作参数、将装置投入服务的机构名称和装置投入服务的时间、装置已经服务的时间长度、装置所传递的电击数量、自检的数量和结果以及装置所记录的任何故障。这允许由工厂或者由专门训练人员对AED的历史跟踪。
在本发明的另一个优选实施例中，AED使用可移动存储器装置，以便存储如上所述的患者和装置数据。在本发明的一个优选实施例中，AED使用多媒体卡(MMC)来记录数据。MMC卡在装置投入服务时安装到装置中。
根据本发明，MMC卡可从AED取下并且放入PC读卡器，它使PC能够将数据从MMC上载到PC。以上所述的专有计算机程序允许用户回顾已存储记录。
在本发明的另一个优选实施例中，用户可在装置已经投入服务并且已经使用之后将MMC卡安装到AED中。特殊菜单允许用户将内部闪速存储器中存储的记录传递到MMC卡。根据本发明，一旦记录已经成功地传递到MMC卡，AED允许用户擦除AED的内部闪速存储器中存储的记录。根据本发明，计算机程序允许用户擦除MMC的内容。
在本发明的另一个优选实施例中，用户可在AED已经投入服务之后安装MMC卡。根据本发明，AED将已存储数据自动传递到MMC，以及一旦成功地完成数据传递，则擦除内部存储的记录。在本发明的一个优选实施例中，AED将数据传递到MMC，并且在成功地完成装置的日常自检之后擦除内部存储器。本领域的技术人员会理解，例如闪速存储器等的存储器类型中的大数据块的传递和/或删除可需要多秒或多分钟，取决于存储器的大小。根据本发明，AED在AED最不可能被使用时执行这种数据传递。如果在传递/擦除周期的任何部分期间使用AED，则装置终止这种传递/擦除模式，并且恢复下一个日常自检。
根据本发明，AED可用于训练模式。
在本发明的一个优选实施例中，AED经由USB通信接口与PC连接，以便实现训练模式。
在本发明的一个优选实施例中，AED通过USB连接由PC供电。AED的电池必须取下，以便访问USB连接器，如图17所示。在与PC连接时，该装置无法作为AED来操作，从而确保用于这种模式时没有安全风险。
在本发明的另一个优选实施例中，AED具有特殊训练电池，如图8所示。训练电池由可再充电和/或可消耗蓄电池组成。可再充电形式包含用于连接到低压壁式变压器类型电源的插座。训练电池容量受到限制，并且在与PC连接时，该装置无法作为AED来操作，从而确保用于这种模式时没有安全风险。
在本发明的又一个优选实施例中，AED包括无线通信电路，并且能够通过例如蓝牙、Wi-Fi或其它类型的无线网络等无线网络与PC进行通信。当如上所述安装特殊训练电池时，装置可以仅用于训练模式。
在本发明的又一个优选实施例中，如上所述，AED使用无线USB适配器通过无线网络与PC进行通信。当如上所述安装特殊训练电池时，装置可以仅用于训练模式。训练电池具有允许插入适配器的切口(cut-away)，如图9所示。
根据本发明，PC运行专有计算机程序，它允许AED运行于训练模式。
在本发明的一个优选实施例中，计算机程序允许训练指导者通过无线网络来控制一个或多个AED。这允许指导者一次向整个班组授课。根据本发明，AED在处于训练模式时，运行用于向用户讲授如何操作装置的脚本。指导者可使AED在训练会话期间启动、停止、重置或转换脚本。
修改方案
虽然根据某些示范优选实施例描述了本发明，但是本领域的技术人员将易于知道和理解，本发明并不如此局限，并且可对本文所述的优选实施例进行许多添加、删除和修改，而没有背离本发明的范围。
Claims (24)
1.一种用于将治疗双相电击脉冲施加到患者的自动体外除颤器(AED)，所述自动体外除颤器(AED)包括：
电池；
多个电容器，用于存储来自所述电池的电荷；
一对除颤电极，用于设置在所述患者的胸腔外部；
患者监测器设备，包括用于设置在所述患者体外的一对监测传感器；以及
控制电路，插入在下列元件之间：(i)所述电池与所述多个电容器，以及(ii)所述多个电容器与所述除颤电极对，所述控制电路配置成：
(1)使用所述患者监测器设备来监测患者参数；
(2)使用所述监测传感器对来确定所述患者是否处于可电击状况；
(3)有选择地从所述电池对所述多个电容器充电；
(4)通过向所述患者施加非治疗评估前脉冲并随后终止所述前脉冲，来测量所述患者的胸阻抗，其中，所述非治疗评估前脉冲包括所述多个电容器的所选电容器的短暂放电，所述非治疗评估前脉冲具有：(i)施加充分短的持续时间的充分低的电压和充分低的电流，以便向所述患者传递安全非治疗评估电流，以及(ii)足够长以便得到所述患者的胸阻抗的准确读数但又足够短以便避免实质耗尽所述电容器的持续时间；
(5)从施加到所述患者的所述非治疗评估前脉冲计算所述患者的所述胸阻抗；
(6)确定在所述治疗双相电击脉冲中要施加到所述患者的能级；
(7)根据所述患者的所计算的胸阻抗和所述治疗双相电击脉冲中要施加到所述患者的所述能级，来确定要对所述患者放电的电容器的数量以及所述放电的持续时间，以便向所述患者提供治疗双相电击脉冲；以及
(8)通过使所确定数量的电容器对设置在所述患者的所述胸腔外部的所述除颤电极对放电所确定的持续时间，向所述患者提供治疗双相电击脉冲。
2.根据权利要求1所述的自动体外除颤器(AED)，其中，所述控制电路适合于在所述除颤电极已经施加到所述患者时开始对所述电容器充电。
3.根据权利要求2所述的自动体外除颤器(AED)，其中，所述控制电路适合于在所述患者的分析节律确定为不可电击时，在预先计算的时间周期之后停止对所述电容器充电。
4.根据权利要求1所述的自动体外除颤器(AED)，其中，所述控制电路适合于在它检测到所述患者监测器的激活时开始监测患者参数。
5.根据权利要求1所述的自动体外除颤器(AED)，其中，所述控制电路在检测到可电击节律时开始对电容器充电。
6.根据权利要求1所述的自动体外除颤器(AED)，其中，所述患者监测器设备硬连线到所述控制电路。
7.根据权利要求1所述的自动体外除颤器(AED)，其中，所述患者监测器设备与所述控制电路无线连接。
8.根据权利要求1所述的自动体外除颤器(AED)，其中，所述患者监测器设备所监测的所述患者参数包括从如下各项所组成的组中选取的至少一个：ECG、脉搏、体温、血压和血氧水平。
9.根据权利要求1所述的自动体外除颤器(AED)，其中，所述患者监测器设备包括设置在至少两个患者体外的至少两对监测传感器。
10.根据权利要求9所述的自动体外除颤器(AED)，其中，所述控制电路适合于同时监测至少两个患者。
11.根据权利要求1所述的自动体外除颤器(AED)，其中，所述控制电路适合于向所述患者监测器设备发送命令。
12.根据权利要求1所述的自动体外除颤器(AED)，其中，当患者参数满足所选标准时，所述控制电路通知用户。
13.根据权利要求1所述的自动体外除颤器(AED)，其中，当所述患者监测器设备不再可靠地向所述控制电路报告患者参数时，所述控制电路通知用户。
14.根据权利要求1所述的自动体外除颤器(AED)，其中，所述电池配置用于有限功能性，供训练设定中的安全使用。
15.一种患者监测器设备，包括：
皮带；
一对监测传感器，固定到所述皮带以便设置在所述患者体外，用于当所述皮带固定到所述患者时监测患者参数；以及
数据传输设备，用于向AED传送患者参数。
16.根据权利要求15所述的患者监测器设备，其中，所述数据传输设备硬连线到所述AED。
17.根据权利要求15所述的患者监测器设备，其中，所述数据传输设备与所述AED无线连接。
18.根据权利要求15所述的患者监测器设备，其中，所监测的所述患者参数包括从如下各项所组成的组中选取的至少一个：ECG、脉搏、体温、血压和血氧水平。
19.一种用于治疗患者的方法，其中，所述方法包括：
提供用于将治疗双相电击脉冲施加到患者的自动体外除颤器(AED)，所述自动体外除颤器(AED)包括：
电池；
多个电容器，用于存储来自所述电池的电荷；
一对除颤电极，用于设置在所述患者的胸腔外部；
患者监测器设备，包括用于设置在所述患者体外的一对监测传感器；以及
控制电路，插入在下列元件之间：(i)所述电池与所述多个电容器，以及(ii)所述多个电容器与所述除颤电极对，所述控制电路配置成：
(1)使用所述患者监测器设备来监测患者参数；
(2)使用所述监测传感器对来确定所述患者是否处于可电击状况；
(3)有选择地从所述电池对所述多个电容器充电；
(4)通过向所述患者施加非治疗评估前脉冲并随后终止所述前脉冲，来测量所述患者的胸阻抗，其中，所述非治疗评估前脉冲包括所述多个电容器的所选电容器的短暂放电，所述非治疗评估前脉冲具有：(i)施加充分短的持续时间的充分低的电压和充分低的电流，以便向所述患者传递安全非治疗评估电流，以及(ii)足够长以便得到所述患者的胸阻抗的准确读数但又足够短以便避免实质耗尽所述电容器的持续时间；
(5)从施加到所述患者的所述非治疗评估前脉冲计算所述患者的所述胸阻抗；
(6)确定在所述治疗双相电击脉冲中要施加到所述患者的能级；
(7)根据所述患者的所计算的胸阻抗和所述治疗双相电击脉冲中要施加到所述患者的所述能级，来确定要对所述患者放电的电容器的数量以及所述放电的持续时间，以便向所述患者提供治疗双相电击脉冲；以及
(8)通过使所确定数量的电容器对设置在所述患者的所述胸腔外部的所述除颤电极对放电所确定的持续时间，向所述患者提供治疗双相电击脉冲；
将所述患者监测器设备施加到所述患者，并且将所述患者监测器设备与所述控制电路连接；
使用所述患者监测器设备来监测患者参数；
如果检测到所述患者的可电击状况，则使用所述AED对所述患者除颤。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述患者监测器设备硬连线到所述AED。
21.根据权利要求19所述的方法，其中，所述患者监测器设备与所述AED无线连接。
22.根据权利要求19所述的方法，其中，所监测的所述患者参数包括从如下各项所组成的组中选取的至少一个：ECG、脉搏、体温、血压和血氧水平。
23.根据权利要求19所述的方法，其中，所述患者监测器设备包括设置在至少两个患者体外的至少两对监测传感器。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述控制电路适合于同时监测至少两个患者。
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