CN102821733B - 用于监测进行中的心肺复苏的系统 - Google Patents

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Abstract

对提供给对象的心肺复苏进行监测。通过将胸部按压与对象的运动和/或气道处或气道附近的气体成分的变化相关联来确定所述对象接受的心肺复苏的有效性。例如，可以以改进的准确性和/或精度测量一个或多个治疗参数，和/或测量常规心肺复苏监测系统中不监测的一个或多个治疗参数。

Description

用于监测进行中的心肺复苏的系统
技术领域
本发明涉及实时（或接近实时）监测心肺复苏的有效性，以便为护理者提供与心肺复苏的有效性相关的反馈。
背景技术
已知了一些配置用于监测心肺复苏的有效性的系统。通常，这些系统监测接受心肺复苏的对象的胸部以确定胸部按压的时间安排和/或胸部按压过程中胸部的位移。传统系统可能采用从对象的胸部检测到的信息（例如，阻抗信息）以确定关于患者的肺内的气体的信息。
发明内容
本发明的一个方面涉及配置用于监测心肺复苏的系统。在一个实施例中，所述系统包括气体传感器、运动传感器和处理器。所述气体传感器被配置为与对象的气道流体连通地放置。所述气体传感器还被配置为生成传达与对象的气道处或气道附近气体的一个或多个气体参数相关的信息的输出信号。所述运动传感器被配置为生成传达与所述对象的胸部的运动相关的信息的输出信号；所述处理器被配置为基于所述气体传感器的输出信号和所述运动传感器的输出信号确定与所述对象接受的心肺复苏的有效性相关的治疗参数。
本发明的另一方面涉及用于监测心肺复苏的方法。在一个实施例中，所述方法包括：生成传达与对象的气道处或气道附近的气体的一个或多个气体参数相关的信息的第一输出信号；生成传达与所述对象的胸部的运动相关的信息的第二输出信号；以及基于所述第一输出信号和所述第二输出信号确定与所述对象接受的心肺复苏的有效性相关的治疗参数。
本发明的又一方面涉及配置用于监测心肺复苏的系统。在一个实施例中，所述系统包括：用于生成传达与所述对象的气道处或气道附近的气体的一个或多个气体参数相关的信息的第一输出信号的器件；用于生成传达与所述对象的胸部运动相关的信息的第二输出信号的器件；以及用于基于所述第一输出信号和所述第二输出信号确定与所述对象接受的心肺复苏的有效性相关的治疗参数的器件。
参考附图，考虑以下描述和所附权利要求，本发明的这些和其他目的、特征和特性，以及操作的方法和相关的结构的元件的功能以及各部分的组合和制造的经济性，将会变得更加显而易见，所有这些构成本说明书的一部分，其中，相同的附图标记指代各附图中对应的部分。在本发明的一个实施例中，本文中所图示的结构部件按比例绘出。然而，应该明确地理解，附图仅出于图示和描述的目的并且不作为本发明的限制。此外，应该理解，本文的任何一个实施例中所示出和描述的结构特征也可用在其他实施例中。然而，应该明确地理解，附图仅出于图示和描述的目的而非旨在定义对本发明的限制。如说明书和权利要求中所使用的，单数形式“一”、“一个”包括复数指代，除非上下文中有其它明确说明。
附图说明
图1示出了根据本发明的一个或多个实施例的配置用于监测心肺复苏的系统。
图2示出了根据本发明的一个或多个实施例的监测心肺复苏的方法。
具体实施方式
图1示出了配置用于监测提供给对象12的心肺复苏的系统10。系统10配置用于对提供对象12接受的心肺复苏的有效性的改进的测量。例如，系统10可以以改进的准确性和/或精度测量一个或多个治疗参数，和/或可以测量在传统心肺复苏监测系统中没有监测的一个或多个治疗参数，和/或可能提供其他改进。在一个实施例中，系统10包括对象接口器具14、一个或多个气体传感器16、一个或多个胸部运动传感器18、用户接口20、电子存储器22、一个或多个处理器24和/或其他部件中的一种或多种。
对象接口器具14被配置为向对象12的气道的一个或多个外部通气口（externalorifice）提供气体和/或从其接收气体。这样，对象接口器具14构成了导管，通过该导管，在心肺复苏期间迫使气体进入对象12的气道（并进入肺部）。在一个实施例中，对象接口器具14被耦合到回力“袋”，其由护理者挤压以迫使袋内的气体通过对象接口器具14并且进入对象12的气道。在一个实施例中，对象接口器具14被耦合到吹口，通过吹口，护理者将气体吹过对象接口器具14并且进入对象12的气道。对象接口器具14可以包括气管内导管、鼻套管、气管切开插管、鼻罩、鼻/口罩、全面罩、总面罩、部分再呼吸面罩或与对象的气道传送气体的其他接口器件中一个或多个。
气体传感器16被配置为与对象12的气道流体连通地放置。气体传感器16经由对象接口器件14与对象12的气道流体连通地放置。这样，从对象12的气道出来的气体（例如，由对象12呼出的）被对象接口器具14接收，并且这种气体的至少一部分被提供给气体传感器16。在一个实施例中，气体传感器16被设置在从对象接口器具14接收气体的侧流取样系统中。在一个实施例中，气体传感器16被布置在从对象接口器具14接收气体的主流取样系统中。
气体传感器16被配置为生成传达与对象12的气道处或气道附近的气体的一个或多个气体参数相关的信息的一个或多个输出信号。通过非限制性范例，所述一个或多个气体参数可以包括流量、压力、呼吸气体的一个或多个分子种类（例如，二氧化碳、氧气、氮气等）的成分（例如，分压、浓度等）、温度、湿度、示踪气体计量、治疗气体计量和/或其他气体参数中的一个或多个。
尽管气体传感器16在图1中被示为单体或单个设备，但是这仅出于图示目的，且并不旨在限制。气体传感器16可以包括生成传达与气体参数相关的信息的输出信号的多个传感器。在一个非限制性实施例中，气体传感器16包括生成传达与气体成分相关的信息的输出信号的传感器，和生成传达与流量相关的信息的输出信号的传感器。其中，气体传感器16包括多个传感器，所述传感器可以是基本定位在一起的（如图1中所示），也可以被设置在相对分开的物理位置以通过对象接口器件14从对象12的气道接收气体。
胸部运动传感器18被配置为生成传达在接受心肺复苏时与对象12的上侧胸部的运动相关的信息的一个或多个输出信号。这样的信息可以包括胸部的一处或多处表面的位置、胸部的一处或多处表面的速度、胸部的一处或多处表面的加速度、胸围和/或在心肺复苏期间与胸部的运动相关的其他信息。
在一个实施例中，胸部运动传感器18在心肺复苏期间将物理地由对象12的胸部承载，并且基于其自身的位置（和/或其位置的变化）生成一个或多个输出信号。例如，胸部运动传感器18可以包括由被配置为在心肺复苏期间放置在对象12的胸部的设备承载的加速度计。在一个实施例中，胸部运动传感器18被配置为以非接触的方式检测对象12的上侧胸部的运动。例如，胸部运动传感器18可以包括被配置为捕获对象12的胸部的图像（或者包括胸部的图像）的成像传感器、光学传感器、超声传感器和/或其他非接触位置/运动传感器。
用户接口20被配置为提供系统10和护理者（例如，施予心肺复苏的（一个或多个）个人）之间的接口，通过用户接口20，护理者可以向系统10提供信息或从其接收信息。这使得数据、结果和/或指令和任何其他可交流项目（统称为“信息”），可以在护理者和系统10之间传送。适于包括在用户接口20中的接口设备的范例包括小键盘、按钮、开关、键盘、旋钮、控制杆、显示屏、触摸屏、扬声器、麦克风、指示灯、声响警报和打印机。在一个实施例中，该实施例的功能将在下文中进一步讨论，用户接口20实际包括多个分离的接口。
应当理解，本发明也预期其他通信技术作为用户接口20，不管是硬连线的还是无线的。例如，本发明预期用户接口20可以与电子存储器22提供的可移动存储器接口集成。在这一范例中，信息可以从可移动存储器中（例如，智能卡、闪存驱动器、可移动磁盘等）载入到系统10使得（一个或多个）用户能够定制系统10的实现方式。适于在系统10中用作用户接口20的其他示范性输入设备可以包括，但不限于，RS-232端口、RF连接、IR连接、调制解调器（电话、电缆等）。简言之，本发明预期使用任何可以与系统10信息通信的技术作为用户接口20。
在一个实施例中，电子存储器22包括电子地存储信息的电子存储介质。电子存储器22的电子存储介质可以包括与系统10集成地（即，大体是不可移除的）提供的和/或经过，例如，端口（例如，USB端口、火线端口）或驱动器（例如，磁盘驱动器）可移除地连接到系统10的可移动存储器中的一个或两者。电子存储器22可以包括一个或多个光学可读存储介质（例如，光盘等）、磁性可读存储介质（例如，磁带、磁硬盘驱动器、软盘驱动器等）、基于电荷的存储介质（例如，EEPROM，RAM等），固态存储介质（例如，闪存等），和/或其他电子地可读的存储介质。电子存储器22可存储软件算法、由处理器24确定的信息、通过用户接口20接收到的信息和/或使得系统10正常工作的其他信息。电子存储器22可以是系统10中的独立部件，或者电子存储器22可以与系统10的一个或多个其他部件（例如，处理器24）集成地提供。
处理器24被配置为在系统10中提供信息处理能力。这样，处理器24可以包括数字处理器、模拟处理器、设计为处理信息的数字电路、设计为处理信息的模拟电路、状态机和/或用于电子地处理信息的其他机制中的一个或多个。尽管处理器24在图1中示出为单个实体，但是，这仅是出于图示的目的。在一些实现方式中，处理器24可以包括多个处理单元。这些处理单元可以物理上位于同一设备中，或者处理器24可以代表多个设备协同工作的处理功能。例如，在一个实施例中，以下属于处理器24的功能被分给一个或多个第一处理器，和第二处理器，一个或多个第一处理器由对象接口器件14承载和/或由也承载气体传感器16（例如，在心肺复苏期间放置于对象12的胸部的设备）的单元所承载，第二处理器由独立设备（例如，基础单元）承载。
如图1中所示，处理器24可以被配置为运行一个或多个计算机程序模块。所述一个或多个计算机程序模块可以包括运动模块26、气体模块28、治疗模块30和/或其他模块中的一个或多个。处理器24可以被配置为通过软件；硬件；固件；软件、硬件和/或固件的一些组合；和/或用于配置处理器38上的处理功能的其他机制，来运行模块26、模块28和/或模块30。
应该理解，尽管模块26，模块28和模块30在图1中被图示为共同位于单一处理单元内，但是在处理器24包括多个处理单元的实现方式中，模块26、模块28和/或模块30中的一个或多个可以远离其他模块放置。以下给出的由不同模块26、模块28和/或模块30提供的功能的描述用于说明的目的，而非旨在限制，因为模块26、模块28和/或模块30中的任一个可以提供比所描述的更多或者更少的功能。例如，可以去除模块26、模块28和/或模块30中的一个或多个，并且它的一些或全部功能可由模块26、模块28和/或模块30中的其他模块提供。作为另一范例，处理器24可被配置为运行一个或多个额外的模块，该一个或多个额外的模块可以执行下面属于模块26、模块28和/或模块30中的一个的一些或全部功能。
运动模块26被配置为确定与心肺复苏期间对象12的胸部运动相关的信息。这样的信息是基于由胸部运动传感器18生成的（一个或多个）输出信号确定的。运动模块26确定的信息可以例如包括下面的一个或多个：对象12的胸部表面（例如，对象12的胸部）的加速度、对象12的胸部表面的速度、对象12的胸部的位置、对象12的胸围和/或在心肺复苏期间对象12的胸部被按压时与对象12的胸部的运动相关的其他信息。运动模块26被配置为以进行的方式（例如，以预定的取样速率）确定这样的信息以便所述信息可以通过运动模块26作为时间的函数而被确定，或在随后的处理中被考虑。
气体模块28被配置为确定对象12的气道处或气道附近的气体的一个或多个气体参数。所述一个或多个气体参数基于由气体传感器16生成的输出信号而被确定。作为非限制性范例，所述一个或多个气体参数可以包括呼吸气体的分子种类（例如，二氧化碳、氧气、氮气等）的浓度、呼吸气体分子种类的分压、压力、流速、温度、湿度、示踪气体计量、治疗气体计量和/或其他气体参数中的一个或多个。气体模块28被配置为以进行的方式（例如，以预定的取样速率）确定所述一个或多个参数以便所述一个或多个参数可以作为时间的函数由处理器24提供，或者在随后的处理中被考虑。
治疗模块30被配置为确定与对象接受的心肺复苏的有效性相关的一个或多个治疗参数。通过治疗模块30的（一个或多个）治疗参数的确定是基于气体传感器16的输出信号和胸部运动传感器18的输出信号两者的。在一个实施例中，治疗模块30从由运动模块26确定的信息和/或由气体模块确定的一个或多个气体参数确定治疗参数。在一个实施例中，治疗模块30直接从由气体传感器16生成的输出信号和/或从由胸部运动传感器18生成的输出信号确定治疗参数。所述一个或多个治疗参数可以包括下列中的一个或多个：呼吸速率、呼气末二氧化碳分压、容积二氧化碳图测量、通过对应于胸部按压的呼气末二氧化碳分压波形的深度变化来量化心肺复苏的有效性的治疗参数、潮气量、容积氧气图测量、心脏输出、基于这些参数的替代物和/或衍生、体积死腔和/或其他参数。
基于由气体传感器16生成的输出信号和由胸部运动传感器18生成的输出信号二者的一个或多个治疗参数的确定改进了所述（一个或多个）治疗参数的准确性和/或精度，促进了一个或多个治疗参数的确定（这些参数否则不能随时自动地被确定），和/或可以能仅使用由气体传感器16和胸部运动传感器18生成输出信号中的一个或另一个就在与心肺复苏相关的参数的确定上提供其他改进。这些改进（至少部分）是在心肺复苏期间胸部按压对对象12的呼吸系统内气体的流动的影响的结果。假设对象12的气道是不阻塞的，胸部按压导致从对象12的肺部排出气体。这样的气体包括具有高于环境大气的二氧化碳含量的肺泡气体。至少一些肺泡气体穿过对象12的气道并且由对象12呼出。当胸部按压结束后，对象12的肺部扩张，结果是环境大气被吸入对象12的气道（和肺部）。
由气体传感器16生成的输出信号以升高的二氧化碳水平的形式反映了在胸部按压期间从肺部呼出的肺泡气体的存在。通过将二氧化碳（和/或流动）的瞬间增加与胸部按压和/或由胸部按压引起的相应呼吸相关联，治疗模块30增强了一个或多个治疗参数的确定。
在一个实施例中，治疗模块30还被配置为向护理者提供关于提供给对象12的心肺复苏的反馈（除了所述（一个或多个）治疗参数）。所述反馈是基于对所确定的一个或多个治疗参数的分析的。
例如，在一个实施例中，治疗模块30还被配置为将呼吸期间对象12吸入和/或呼出的气体的体积与体积死腔（肺泡和环境大气之间的对象12的气道）相比较。基于这一比较，治疗模块30确定是否需要额外呼吸支持（例如，通过对象接口器具14迫使气体进入对象12的气道）或者由胸部按压造成的吸气和呼气是否充足。治疗模块30可以基于吸入和/或呼出的气体体积与体积死腔的比较确定关于对象12需要的额外呼吸支持的额外信息。然后将这些确定提供给护理者。
可以通过比较由对象12吸入和/或呼出的气体体积是否超出体积死腔来确定：是否需要额外呼吸的判定、何时需要额外呼吸的时间安排和或提供给护理者的反馈的其他方面。例如，高于第一阈值，治疗模块30可以确定不需要额外呼吸支持。在第一阈值和第二阈值之间，治疗模块30可以确定应该以第一速率（例如，1次呼吸进行15次按压）迫使空气进入对象12的肺部。在第二阈值和第三阈值之间，治疗模块30可以确定应该以第二速率（例如，2次呼吸进行15次按压）迫使空气进入对象12的肺部。本范例并不旨在限制。例如，治疗模块30可以以这种方式采用更多或更少的阈值。
图2示出了监测心肺复苏的方法32。以下给出的方法32的操作出于图示的目的。在一些实施例中，方法32可以具有一个或多个未描述的额外操作，和/或没有所讨论的一个或多个操作。另外，在图2中所图示和以下所解释的方法32的操作的顺序并不旨在限制。
在一些实施例中，方法32可以在一个或多个处理设备（例如，数字处理器、模拟处理器、被设计为处理信息的数字电路、被设计为处理信息的模拟电路、状态机和/或用于电子地处理信息的其他机制）中实现。所述一个或多个处理设备可以包括响应于电子地存储在电子存储介质上的指令运行方法32的一些或全部操作的一个或多个设备。所述一个或多个处理设备可以包括通过专门设计用于运行方法32的一个或多个操作的硬件、固件和/或软件配置的一个或多个设备。
在操作34，接合对象的气道的一个或多个外部通气口（例如，鼻孔和/或嘴）以向对象的气道提供气体或从其接收气体。在一个实施例中，操作34由与对象接口器具14（在图1中示出并在上文中描述）相似或相同的对象接口器具执行。
在操作36，定位对象胸部的一处或多处表面用于监测对象胸部的运动。这可能包括物理地接合对象的胸部的表面（例如，胸部）。在一个实施例中，操作36由与胸部运动传感器18（在图1中示出并在上文中描述）相似或相同的胸部运动传感器，或承载它的设备执行。
在操作38，生成传达与对象气道处或气道附近的气体的一个或多个气体参数相关的信息的第一输出信号。第一输出信号基于从在步骤34接合的气道的一个或多个外部通气口接收到的气体生成。所述一个或多个气体参数可以包括分子种类的相对浓度、分子种类的分压、压力、流速和/或其他参数。在一个实施例中，操作38由与气体传感器16（在图1中示出并在上文中描述）相似或相同的气体传感器执行。
在操作40，生成传达与对象胸部的运动相关的信息的第二输出信号。第二输出信号基于在操作36采集的与胸部的一个或多个表面相关的信息生成。所述与对象胸部的运动相关的信息可以包括，例如，对象胸部的一个或多个表面的位置、速度和/或加速度，对象的胸围和/或其他信息。在一个实施例中，操作40由与胸部运动传感器18（在图1中示出并在上文中描述）相似或相同的胸部运动传感器执行。
在操作42，确定治疗参数。治疗参数与对象接受的心肺复苏的有效性相关。在操作42基于第一输出信号和第二输出信号确定所述治疗参数。在一个实施例中，操作42由与治疗模块30（在图1中示出并在上文中描述）相似或相同的治疗模块执行。
在操作44，为一个或多个护理者提供关于进行的心肺复苏的反馈。该反馈可以包括在操作42确定的治疗参数，并且/或者该反馈可以基于该治疗参数。该反馈可由与治疗模块30（在图1中示出并在上文中描述）相似或相同的治疗模块确定。所述反馈可通过与用户接口20（在图1中示出并在上文中描述）相似或相同的用户接口向一个或多个护理者提供。
尽管出于说明的目的基于目前认为是最实用和优选的实施例描述了本发明，但是应该理解，这样的细节仅出于那样的目的并且本发明并不限于公开的实施例，而是相反，旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内的修改和等价布置。例如，应该理解，本发明预期，在可能的范围内，任何实施例的一个或多个特征可以与任何其他实施例的一个或多个特征相组合。

Claims (10)

1.一种被配置为监测心肺复苏的系统，所述系统包括：
气体传感器(16)，其被配置用于与对象(12)的气道流体连通地放置，所述气体传感器还被配置为生成传达与所述对象的气道处或气道附近的气体的一个或多个气体参数相关的信息的输出信号。
运动传感器(18)，其被配置为生成传达与所述对象的胸部的运动相关的信息的输出信号；以及
处理器(24)，其被配置为：(a)基于(a)(i)所述气体传感器的所述输出信号和(a)(ii)所述运动传感器的所述输出信号二者，确定与所述对象接受的心肺复苏的有效性相关的治疗参数，并且(b)通过用户接口(20)提供关于提供给所述对象的所述心肺复苏的反馈，其中，所述反馈是基于对所确定的一个或多个治疗参数的分析的，并且所述反馈包括对是否需要额外呼吸支持的判定。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述气体传感器被配置为使得所述气体传感器生成的所述输出信号传达与所述对象的气道处或气道附近的气体的成分相关的信息。
3.如权利要求1所述的系统，其中，所述治疗参数包括呼吸速率、体积死腔和/或呼气末二氧化碳中的一个或多个。
4.如权利要求1所述的系统，还包括对象接口器具，其被配置为向所述对象的气道的一个或多个外部通气口提供气体，以及从所述对象的气道的所述一个或多个外部通气口接收气体，并且其中，所述传感器被配置为通过所述对象接口器具与所述对象的气道连通。
5.如权利要求1所述的系统，其中，所述运动传感器包括加速度计。
6.一种被配置为监测心肺复苏的系统，所述系统包括：
用于生成传达与对象的气道处或气道附近的气体的一个或多个气体参数相关的信息的第一输出信号的器件(16)；
用于生成传达与所述对象的胸部的运动相关的信息的第二输出信号的器件(18)；以及
用于(a)基于(a)(i)所述第一输出信号和(a)(ii)所述第二输出信号二者确定与所述对象接受的心肺复苏的有效性相关的治疗参数并且(b)通过用户接口(20)提供关于提供给所述对象的所述心肺复苏的反馈的器件(24)，其中，所述反馈是基于对所确定的一个或多个治疗参数的分析的，并且所述反馈包括对是否需要额外呼吸支持的判定。
7.如权利要求6所述的系统，其中，所述第一输出信号传达与所述对象的气道处或气道附近的气体的成分相关的信息。
8.如权利要求6所述的系统，其中，所述治疗参数包括呼吸速率、体积死腔和/或呼气末二氧化碳中的一个或多个。
9.如权利要求6所述的系统，还包括，用于接合所述对象的气道的一个或多个外部通气口以向所接合的所述对象的气道的一个或多个外部通气口提供气体以及从所接合的所述对象的气道的一个或多个外部通气口接收气体的器件，并且其中，用于生成所述第一输出信号的所述器件通过用于接合的所述器件与所述对象的气道连通。
10.如权利要求6所述的系统，其中，所述第二输出信号传达与所述对象的胸部的加速度相关的信息。
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