CN101835447A - Cpr监控和报告系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于对CPR施予提供改进的反馈的系统。按压传感器(14)合并入适于定位在救援者的手和受害者的胸部之间的衬垫(12)中。按压传感器将输出提供给反馈控制模块(16)，其对输出进行记录并且将输出分段成独立按压循环，关于诸如与有效CPR指南相关的那些评估准则对所述独立按压循环进行分析。将分析结果格式化成矩阵，其具有代表关于评估准则对独立按压循环的分析结果的元素。矩阵元素的示例是对独立按压循环中的一个内的按压属性随时间进行描绘的图。可以突出显示图中不满足评估准则中的一个的部分。

Description

CPR监控和报告系统

本发明大体涉及心肺复苏(CPR)反馈系统，并且更具体地，涉及为总的CPR效果提供反馈的CPR反馈系统。

心脏骤停(SCA)是美国最大死因之一。SCA很多情况下无预兆发生，给之前没有意识到心脏疾病症状的人打击。仅在美国，评估每天就有超过1000人是心脏骤停的受害者。当心脏的电部件不再正常起作用造成异常窦性心律时，导致SCA。

心脏骤停发作之后的存活机会随着时间而降低。因此，通过进行CPR以及/或者通过施予除颤电击对骤停作出快速响应是至关重要的。美国心脏协会的“生存链”叙述了下列步骤：

1、迅速进入医疗护理，例如，通过激活紧急响应系统(例如，通过呼叫救护车)；

2、由旁观者或者其它早到的护理者迅速启动CPR，以帮助受害者生存直到更多先进的护理抵达为止；

3、迅速除颤；以及

4、迅速应用高级心脏生命支持(ACLS)，例如，气道管理、药物等。在Cummins等人的“Improving Survival From Sudden Cardiac Arrest：The′Chainof Survival Concept”83 Circulation 18332-47(1991年5月)中对该方法的益处进行了更详细的讨论。

为了增加受害者存活的可能性，正确地执行CPR是重要的。特别地，许多专业救援者和受训救援者通常都不能正确执行胸部按压。由美国心脏协会发布的指南“2005美国心脏协会心肺复苏和紧急心血管护理指南”发行卷112、刊号24(2005年12月)最近强调了提供足够数量胸部按压、将胸部按压到足够深度、允许胸部在每次按压之后弹回、以及最小化胸部按压中的中断的重要性。

当前的CPR反馈和记录系统为训练中的和真正的救援提供了在CPR执行期间的反馈。然而，很难在CPR训练或者实际复苏间期对执行进行监控并且判断用户适应以及/或者使用反馈进行的怎么样。

因此，在本领域中提供用于对CPR施予过程提供反馈的改进的系统和方法将是一种改进。

在本发明的一个方面中，将按压传感器合并入在CPR施予期间适于定位在救援者的手和受害者的胸部之间的衬垫。按压传感器将输出信号提供给反馈控制模块，其对输出信号进行记录并且将输出分段成独立按压循环(一个或多个)。同时对输出信号进行分析，以便将独立按压循环(一个或多个)与评估准则进行比较，该评估准则可以包括对于峰值按压的最小和最大值、对于释放的最大按压深度、最小和最大频率、以及最大休止时间间隔。将分析的结果格式化成矩阵，矩阵的每个元素对应于将独立按压循环关于测试准则进行分析的结果。

在本发明的另一个方面中，每个矩阵元素包括对在独立按压循环(一个或多个)的至少一个内的按压属性随时间进行描绘的图。图可以包括根据图案突出显示的突出显示部分，突出显示部分对应于不满足评估准则中的一个的图的部分。

附图中：

图1是根据本发明实施例的反馈控制器的示意性方框图；

图2是对在CPR按压循环期间所执行的按压进行说明的图；

图3是根据本发明的实施例对来自反馈控制器的输出显示的说明；

图4是根据本发明的实施例对来自反馈控制器的可选输出显示的说明；

图5是根据本发明的实施例对来自反馈控制器的另一个可选输出显示的说明；

图6是根据本发明的实施例的合并了反馈控制器的自动体外除颤器(AED)的示意性方框图。

参考图1，CPR反馈系统10包括用于定位在受害者胸部上的衬垫12。当执行胸部按压时，救援者压抵在衬垫12上。衬垫12合并了用于感测按压的传感器14。传感器14可以是压力传感器、运动传感器、加速计或者适合于产生对应于在CPR按压期间由衬垫12所经受的力和/或运动的输出信号的类似设备。

将传感器14的输出提供给反馈控制模块16。可以通过信号调节器18对传感器的输出进行处理，其执行诸如移除噪声、将输出变换成数字信号的功能，以及在本领域中已知的用于从换能器信号中移除伪迹并且对信号进行准备以用于处理的其它信号处理功能。

将信号调节器18的输出提供给分段模块20。分段模块20在CPR期间的时间间隔中对信号调节器18的输出进行记录。随后，分段模块20对所记录的数据进行分析，以便将所记录的数据分割成对应于CPR期间内独立按压循环(一个或多个)的多个部分。典型地，CPR包括一些循环，每个循环包括执行指定数目的按压，接着进行换气。因此，分段模块20可以对对应于每个循环的胸部按压系列的数据分段进行识别。分段模块20可以通过对由休止时间间隔所界定的按压系列进行识别来对分段进行识别，该休止时间间隔对应于每个循环中不执行按压的换气阶段。

参考图2同时仍然参考图1，由分段模块20记录的数据图可以包括对应于独立按压的不同峰值。由分段模块20识别的分段22包括对应于循环的按压阶段的峰值组，其可以由在执行换气期间的休止时间间隔24彼此进行分隔。可以通过提取模块26对分段22进行分析，其对分段22内描述一些或者所有按压的数据进行编译。所提取的数据可以包括一些或者所有按压的峰值按压深度28、一些或者所有峰值之间的最小按压30、以及峰值之间休止时间间隔32的位置和/或持续时间。时间间隔32代表在按压循环期间与换气无关的休止。提取模块26还可以确定按压的频率。可以为整个分段22计算频率，或者可以为更小的子分段计算频率，或者为位于分段22内的每个独立峰值中心处的更小的子分段计算频率。

随后，通过评估模块34对由提取模块26所提取的数据进行处理，并将所提取的数据与准则36进行比较。例如，准则36可以包括对于峰值按压的最小和最大值、对于释放的最大按压深度、最小和最大频率、以及最大休止时间间隔。可以将准则36存储在耦合至或者合并入反馈控制模块16的存储器38中。存储器38可以是可读/可写存储器，使得可以根据最新知识和实践改变准则36。

通过输出模块40对由评估模块34所执行的评估结果进行处理，以便产生用于显示器42、打印机、或者其它输出设备的输出。输出模块40以人类可读的形式对评估进行格式化和呈现。还可以将评估的结果存储在存储器38中，以便于稍后在显示器42或者另一个设备上的回顾和评估。例如，存储器38可以是诸如闪存卡介质的可移动存储设备，可以通过其将评估结果转存到另一个计算系统。如果期望，还可以通过有线或者无线的方式将评估结果转存到另一个设备。

参考图3，可以将评估格式化为具有对应于评估准则的行(或列)46和对应于独立按压循环的列(或行)48的显示矩阵44。在图3中通过在矩阵44顶部上的罗马数字I-V指示独立压缩循环。矩阵44的元素50对应于独立压缩循环关于评估准则中的一个的评估。例如，矩阵44包括在按压循环期间对于按压释放(“释放”)、按压深度(“深度”)、按压频率或速率(“速率”)、以及休止(“休止”)的元素。在一些实施例中，输出模块40将矩阵44提供给基于网页的应用、个人数字助理(PDA)、投影仪、打印机、耦合至监视器的通用计算机或者其它显示设备。

在一些实施例中，矩阵44的元素50包括百分比符号，其指示在一个独立按压循环期间满足相应评估准则的按压百分比。例如，关于压缩深度，元素50可以指示位于可接受的最小和最大按压深度之间的按压百分比。关于按压释放，元素50可以指示救援者在其之后允许受害者的胸部返回最小和最大释放深度之间的足够释放深度的按压百分比。在图3中对这样的实施例进行了说明。在一些实施例中，矩阵的元素50包括数字，其指示独立按压循环内满足评估准则的按压的数目。另外，如下面将要更详细描述的，关于独立按压循环期间的休止，元素50可以通过使用一个或者多个颜色或单词指示按压循环具有或者不具有休止周期。

在一些实施例中，还可以突出显示元素50，以指示哪个独立按压循环关于评估准则是充足或者不足的。例如，因为满足对于对应按压循环的评估准则，所以将元素50a编码成绿色。因为不满足对于对应按压循环的评估准则，所以将元素50b编码成红色。在一些实施例中，根据颜色代码对元素50进行编码，颜色代码包括用于足够和不足值范围内多个子范围的颜色。

参考图4，在一些实施例中，元素50包括对独立按压循环的属性随时间进行描绘的图。可以使用元素的高度(在行情况下)或者宽度(在列情况下)代表相应评估准则可接受的范围。例如，元素50c指示峰值按压深度如何随着独立按压循环内的每次按压而变化。元素50d指示在每个独立按压循环内按压之间的最小按压深度(释放深度)如何变化。元素50e指示在每个独立按压循环内按压频率如何变化。

元素50c-50e可以进一步包括指示图中不满足测试准则中的一个的部分的突出显示部分。例如，元素50c包括指示峰值按压深度超过指定最大按压深度或者低于指定最小按压深度情况的突出显示部分。图4说明了峰值按压深度超过最大按压深度的突出显示示例52c。元素50d包括指示按压之间的释放深度大于指定释放深度的突出显示部分52d。元素50e包括指示按压频率超过指定最大频率或者低于指定最小频率的突出显示部分52e。图4所说明的示例示出了超过最大可接受频率的按压频率。

如果在每个独立按压循环内存在任何休止周期，元素50f包含条52f，条的长度指示休止的持续时间。在一些实施例中，如果独立按压循环包含超过指定阈值持续时间的休止周期，那么元素50f仅包含在独立按压循环内指示休止周期长度的条。在一些实施例中，条具有叠加在其上的文本，其指示休止周期的持续时间。在一些实施例中，仅当休止周期不满足评估准则时，才显示条。在其它实施例中，无论持续时间如何都显示休止周期，并且突出显示那些超过评估准则的持续时间。在其它实施例中，仅显示超过第一个阈值的休止周期，并且仅突出显示那些具有超过对应于评估准则的第二个阈值的持续时间的休止周期。

参考图5，在可选实施例中，该图包括一系列离散数据点54，每个数据点代表诸如在按压循环内的多次(诸如两次或者三次)按压的平均、或者其它组合。可以将数据点54叠加在指示按压循环每个特性的可接受值范围的区域56上。

图6说明了反馈控制模块16，将其合并入自动体外除颤器(AED)60的控制器58内。在该示例中的AED包括当施予除颤电击时用于接触受害者皮肤的电极62。AED 60还包括用于为输送除颤电击提供电能并且为AED的电子元件供电的电源64。可以对控制器58进行编程，以便对从电源64到电极62的电能输送进行控制。控制器58还通过电极62对受害者心脏的电活动进行检测，并且对电活动进行分析，以便确定是否应该施予电击。AED 60还包括显示器66，并且对控制器进行编程以便显示用于在显示器66上操作AED的指令。在这样的实施例中，如上关于同一个显示器66所讨论的，输出模块40可以因此显示CPR评估的结果。在其它实施例中，AED 60可以包括用于生成CPR评估结果打印输出的打印机。另一种可替换方法是将评估矩阵转存到另一个计算系统用于显示。

除了合并入AED之外，可以将反馈控制模块16合并入AED训练设备或者ALS(高级生命支持)患者监视器/除颤器。

这里所描述的发明提供了一种改进的系统和方法用于对CPR提供反馈。反馈控制模块16使得救援者或者受训者能够察看整体性能而不仅仅是瞬时反馈。因此，反馈控制模块16使得救援者或者受训者能够更有效地改进他们的技术，这导致对于受害者更大的生存率。反馈控制模块16还使得救援者能够在性能开始持续下降到评估准则之外时确定疲劳的发作，使得救援者能够知道何时互相替换。

上述发明还可以与为训练目的提供瞬时反馈结合使用。例如，如本领域中已知的，受训者可以在人体模型上执行CPR过程，并且可以通过声音或显示为受训者提供关于按压深度、释放深度、频率、以及休止的基本上瞬时的反馈。随后，受训者可以根据上述系统和方法执行CPR过程而无瞬时反馈，并且在过程之后接收记分卡。这样，受训者将可以接近已掌握指南的程度并且成为习惯。

从前述将意识到，虽然在这里为了说明的目的对本发明的特定实施例进行了描述，但是可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对其进行各种修改。对组成本发明实施例的模块的参考指示用于执行属于模块的功能的结构和步骤，然而，用于执行属于模块的功能的结构可以在不同时间工作，或者可以包括多个可以或者不可以搭配的不同结构。因此，除了所附权利要求，本发明不受限制。

Claims (19)

1.一种用于对CPR提供反馈的装置，包括：

适于定位在救援者的手和受害者的胸部之间的按压传感器，所述按压传感器产生按压输出；

耦合至所述按压传感器的反馈控制模块，对所述反馈控制模块进行编程，以便：

记录所述按压输出；

对所记录的按压输出进行分析，并且对独立按压循环进行识别；

将所述独立按压循环与多个评估准则进行比较；

将包括矩阵元素的比较矩阵输出到显示设备，每个矩阵元素对应于所述独立按压循环中的一个与所述多个评估准则中的一个的比较。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述矩阵的行和列中的一个对应于独立按压循环，并且所述行和列中的另一个对应于所述多个评估准则。

3.如权利要求1所述的装置，其中，所述评估准则包括按压深度、按压释放、频率和休止中的至少一个。

4.如权利要求1所述的装置，其中，所述矩阵元素包括对应于不满足评估准则的独立按压循环的部分的突出显示部分。

5.如权利要求1所述的装置，其中，所述矩阵元素包括具有第一种颜色的第一突出显示部分和具有第二种颜色的第二突出显示部分，所述第一突出显示部分对应于不满足评估准则的独立按压循环，并且所述第二突出显示部分对应于满足所述评估准则的独立按压循环。

6.如权利要求1所述的装置，其中，所述矩阵元素中的每一个包括对所述独立按压循环内的按压属性随时间进行描绘的图。

7.如权利要求6所述的装置，其中，所述图中的一个或多个包括根据图案突出显示的一个或多个突出显示部分，所述突出显示部分对应于不满足所述评估准则中的一个的所述独立按压循环的部分。

8.如权利要求1所述的装置，其中，所述显示设备包括显示屏和打印机中的至少一个。

9.如权利要求1所述的装置，还包括自动体外除颤器，其具有用于对所述受害者施予除颤电击的电源和电极，将所述反馈控制模块耦合至所述电源并且对其进行编程以对施加到所述按压传感器的按压进行监控。

10.一种用于对CPR提供反馈的方法，包括：

经过插入在受害者的胸部和救援者的手之间的按压传感器对所述受害者执行胸部按压；

记录来自所述按压传感器的输出；

对所记录的按压输出进行分析，以对独立按压循环进行识别；

将每个独立按压循环与多个评估准则进行比较；

输出比较矩阵，其包括矩阵元素，每个矩阵元素对应于所述独立按压循环中的至少一个与所述多个评估准则中的至少一个的比较。

11.如权利要求10所述的方法，还包括对所述受害者的心电图(ECG)进行测量，并且施予除颤电击。

12.如权利要求10所述的方法，其中，输出所述比较矩阵还包括将所述比较排列在行和列中，其中，所述行和列中的一个对应于按压循环，并且所述行和列中的另一个对应于所述评估准则。

13.如权利要求10所述的方法，其中，所述评估准则包括按压深度、按压释放、按压速率和休止中的至少一个。

14.如权利要求10所述的方法，其中，输出所述比较矩阵还包括突出显示对应于不满足所述评估准则中的一个的独立按压循环的所述矩阵元素的部分。

15.如权利要求10所述的方法，其中，输出所述比较矩阵还包括根据第一种颜色突出显示所述矩阵元素的第一部分以及根据第二种颜色突出显示所述矩阵元素的第二部分，第一突出显示部分对应于不满足测试准则的按压循环，并且第二突出显示部分对应于满足测试准则的按压循环。

16.如权利要求10所述的方法，其中，输出所述比较矩阵还包括对所述按压循环中的每一个内的按压属性随时间进行描绘的图。

17.如权利要求16所述的方法，还包括根据颜色突出显示所述图的部分，所述第一部分对应于不满足所述评估准则中的一个的所述图的部分。

18.如权利要求10所述的方法，其中，输出所述比较矩阵包括将所述比较矩阵输出至显示屏和打印机中的至少一个。

19.如权利要求18所述的方法，其中，将所述显示屏耦合至具有电源和电极的除颤器，所述电源、电极和按压传感器耦合至编程为对施予到对象的按压进行监控的反馈控制模块。

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