CN103458961B - 通用aed训练适配器 - Google Patents
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Abstract
一种用于自动体外除颤器(AED)(10)的训练适配器(28),所述训练适配器提供了任何AED的安全训练用途。所述训练适配器包括确保将任何除颤电压/电流分流离开受训练者、训练电极(26)和患者模拟装备的电路。所述训练适配器同时向所述AED提供模拟的患者ECG信号,所述模拟的患者ECG信号令所述AED工作,如同正在发生实际心脏救援,因此增强训练体验的真实性。
Description
技术领域
本发明的各方面一般涉及体外除颤器训练,更具体而言涉及允许安全地使用体外除颤器进行训练的设备以及训练用户操作体外除颤器的方法。
背景技术
通过使用体外除颤器向心脏施加电流,可以使异常心脏活动,例如心室纤颤,返回到正常窦性节律。在心脏骤停时,患者遭受到危急生命的正常心脏节律中断,通常以VF或不伴随自发循环的VT(即可电击的VT)的形式。在VF中,正常的节律性心室收缩被快速不规则的痉挛取代,导致低效率或严重降低的心脏泵送。如果不在通常认为是大约8到10分钟的时间内恢复正常节律,患者就会死亡。相反,在VF发作之后能够(经由CPR和心脏除颤)越快恢复循环,患者存活的几率就越大。
图1是用户12应用于使心跳停搏患者14复苏的除颤器10的图示。这样的体外除颤器可以是手动的、自动的或者半自动的。除颤器10被示为能够由第一急救用户12使用的自动体外除颤器(AED)的形式。通过开启除颤器10、将除颤电极连接器插入除颤器10中的插座、并横跨患者14的躯干连接电极板16,用户12部署除颤器10。除颤器分析患者的ECG来确定是否需要除颤电击。如果需要,除颤器10提示用户12按下按钮来输送电击。
第一急救者,特别是那些首先到达发作患者处的非专业人士,相对而言很少经历图1所示的情形。尽管大多数AED提供语音提示指导未经训练的用户完成救援步骤,但仍然希望教会所有类型体外除颤器的操作者在模拟并近似实际除颤器使用程序和情况的现实训练环境中使用真实的除颤装备。因为治疗的及时性对从心脏骤停中幸存下来非常重要,所以需要有效和真实的训练项目。这样的项目要足够简单和便宜,从而能够在提供给大众的CPR课程中使用。
因此,一些体外除颤器除了治疗模式之外还包含了训练模式,以便为潜在用户提供就地训练机会。或者,模拟除颤器操作的训练设备用于向潜在用户提供训练。因为除颤电压对用户和旁观者是危险的,重要的是两种类型的训练设备都仅仅模拟电疗。在每种情况下,将除颤器电极附着到仿人训练装置,例如人体模型,并且不电连接到除颤器。在美国专利US7715913、US5611815以及US5662690中提供了既有治疗模式又有训练模式的体外除颤器的范例,在此通过引用将其说明书并入本文。
为了使有效性最大化,除颤器训练应该是交互式的。训练装置应像用户进行救援时真实除颤器那样推进其操作状态。在已知的除颤器中操作状态的改变是通过用户动作来触发的,例如对除颤器通电,将电极插头插入除颤器,将除颤器电极附着到患者并感测患者的ECG,以及按下电击按钮。因为训练期间未使用真实的患者,所以训练除颤器操作状态的改变可以基于其他输入,例如经过的时间,对训练电极插入到电极接口中的检测,用户对除颤器的控制器的操纵,或者训练监督者操作远程设备生成的信号。
交互式训练通常开始于指示操作者呼叫紧急医疗服务,暴露胸部,打开并在人体模型的特定位置上放置一个或多个训练电极。操作者适当的电极放置和定位通常触发除颤器训练模式的运行状态改变,例如,接下来指示除颤器操作者除颤器正在分析,因此不要触碰患者。若干类型的感测系统已经被开发以指示训练电极板在人体模型上的正确定位。例如,美国专利US5993219中描述了用于人体模型的导电适配器条。在另一个范例中,导电物体嵌在人体模型中。
图2图示了包括除颤器10、电极板26和训练人体模型24的现有技术训练系统。现有技术除颤器10为具有内部训练操作模式的救援除颤器,或是没有除颤功能的专用训练除颤器。导电条22位于人体模型上以使当电极板26正确放置时,除颤器10感测到所得的阻抗变化,并且训练方案继续进行。
很多除颤器缺少任何内部训练模式。如果希望用户熟悉这样的除颤器的操作必须获得模拟那种特定除颤器的独立训练除颤器。这种解决方案是昂贵、不方便的,并且将训练机会限于那种特定样式和模型的除颤器。
发明内容
根据本发明的一个方面,描述了一种用于体外除颤器的通用训练适配器系统,其允许体外除颤器用于训练的安全用途。该系统是有利的,因为可以与任何除颤器一同使用。适配器被设置于所述除颤器和训练设备之间,以感测电极何时被适当定位于所述训练设备上,所述训练设备例如为人体模型。所述适配器感测电极的适当定位,之后将ECG模拟器和分流电阻器电连接到除颤器电极路径。所述除颤器之后能够感测ECG并将其自身准备好,以输送电击,如同实际心脏骤停患者连接于其那样。附着于所述适配器的分流电阻器吸收所获得的除颤电击能量。因为电击绕过了所述训练设备,所以受训练者决不会暴露于危险的除颤电压。
根据本发明的另一个方面,描述了一种用于体外除颤器的通用训练适配器,其允许体外除颤器用于训练的安全用途。所述适配器充当控制集线器,以随着训练方案的进展选择性地连接电极、除颤器、ECG模拟器和分流电阻器。所述ECG模拟器或所述分流电阻器能够位于所述适配器外部,或者能够集成于适配器外壳内部。所述适配器还能够被配置成在连接接口中附着于训练或救援电极。所述适配器还可以包括具有按钮和显示器的用户接口,以在训练课程之前设置训练方案。可以经由遥控装置任选地向所述适配器提供控制。
根据本发明的另一个方面,一种使用体外除颤器在所述体外除颤器的救援模式中训练用户的方法。所述方法包括如下步骤:感测电极在模拟患者上的适当放置;响应于所述感测步骤自动将ECG模拟器连接到除颤器;从所述ECG模拟器向所述除颤器提供模拟ECG信号;并且将所述除颤器响应于所述提供步骤输送的除颤能量分流并耗散,以离开所述模拟患者。能够针对各种救援情形,使用任选的选择和显示设备,通过在训练之前设置模拟患者的特性,调节训练方法。
附图说明
在附图中:
图1是应用于心脏骤停患者的除颤器的图示。
图2是与具有内部训练模式的现有技术除颤器或者专用除颤器模拟训练器一起使用的现有技术训练系统的图示。
图3图示了根据本发明原理的训练适配器系统的框图。
图4是根据本发明原理构造的能够与现有技术除颤器一起使用的训练适配器系统的图示。
图5图示了本发明的训练适配器设备的实施例。
图6图示了将标准AED与本发明的训练系统一起使用以训练用户为患者除颤的方法的流程图。
具体实施方式
现在转向附图,图3图示了根据本发明的原理构造的训练适配器系统20。出于后续论述的目的,除颤器10被配置为AED,并被设计成小物理尺寸,轻重量,和相对简单的用户接口,以能够由没有经过高水平训练和本来很少使用除颤器10的人员进行操作。尽管相对于AED中的应用描述了本发明的实施例,但其他实施例包括在不同类型除颤器中的应用,例如,手动除颤器以及护理人员或临床除颤器。所有类型的特征都在于没有一种具有其自己的内部训练操作模式。
所述系统还包括连接到除颤器10上的标准电极连接器的训练适配器28。预见到包括与所有AED产品接口连接的电极插头适配器的通用连接器。训练适配器28包括继电器54,连接到继电器54的一个接头连接到除颤器10的电极连接器。继电器54上的第二接头连接到ECG模拟器56和分流电阻器58两者。控制器52控制继电器54,控制器52的操作参数是经由用户接口46确定的。任选的安全电阻器60提供除颤泄露电压的冗余保护。如将在图5中更详细描述的,训练适配器28电子器件被设置在绝缘外壳内,所述外壳具有到达外部部件的受保护电连接器。图3示出了位于训练适配器28外部的ECG模拟器56和分流电阻器58。在这个实施例中,可以在商用除颤训练模拟器中,例如在DynatechCorporation生产的IMPULSE3000中,将ECG模拟器56和分流电阻器58集成在一起。在备选实施例中,ECG模拟器56和分流电阻器58可以作为集成部件包含在训练适配器28中。
继电器54被构造的足够鲁棒,以重复通过大约10A-45A范围的除颤电流并能承受跨过其触点的1000V-4000V的除颤电压。继电器54还应被设置为使除颤电压远离其控制接头。
控制器52被示出为连接到从一对除颤电极板26接收的输入,除颤电极板26可以是板上有可重复使用的导电凝胶的训练电极或者是常规的抢救电极。在电极板26的下面是位于标准训练人体模型24上的导电条22。输入可以是连接它们时跨过极板26的阻抗变化,或者可以是其它已知的感测极板放置的方法的输入。在备选实施例中,控制器52可连接到来自与遥控装置62通信的远程继电器控制器64的操作信号。远程操作信号替代并模拟来自这对电极板26的输入。远程信号可由训练监督者发起。
在操作中,控制器52响应于来自电极板26或等要件的输入,选择性地操作继电器54。继电器54有效地模拟电极已经附着于患者的已连接除颤器10。当继电器54闭合时,ECG模拟器56生成的模拟ECG信号被传递到除颤器10。除颤器10分析ECG信号。如果分析指示电击是合适的,则除颤器10将其自身准备好并通知根据其操作方案已准备好电击。训练用户之后通过按钮按压或其他手段启动电击。除颤电击能量通过继电器54,并之后耗散在分流电阻器58中。根据后续的ECG模拟器56信号和除颤器10救援方案,可以重复该过程直到完成训练情形。
图4图示了训练适配器系统20的实施例,具体而言关于这样的器件:该器件检测并向适配器28发信号,电极板26已正确放置在模拟患者上。对训练适配器28的直接输入模块可以经由电极导联线和电极插头(未示出)来自救援或者训练除颤器电极板26。在安装在训练人体模型24上的导电条22上适当放置电极板26引起阻抗变化。或者,监督受训练者电极放置动作的训练监督者可以操作遥控装置62以无线地向训练适配器28发信号。一旦电极板26已正确放置在模拟患者上,监督者将按下遥控装置62上的按钮来发起信号。
训练适配器28通过闭合继电器54对输入模块做出响应,闭合继电器54连接了从ECG模拟器56通过电极连接器44到除颤器10的电通路。响应于ECG模拟器56生成的可处置心律,除颤器10做好准备并经由连接器44和继电器54向分流电阻器58输送电击。在图4的实施例中,ECG模拟器56和分流电阻器58都位于训练适配器28内部。从图4能够看出,任何类型的除颤器都可以与所述适配器系统一起使用,只要使用适当匹配的电极连接器44。
图5图示了训练适配器28的另一个更详细的实施例。适配器电子器件位于电绝缘外壳40内部。所有的电接口由适当的非导电插头和线套管保护,以防意外除颤电压。例如,外壳40可以包括带盖端口57,以使从内部继电器56到任选的外部ECG模拟器56和分流电阻器58的电缆穿过。还示出了受保护的蛤壳式端口47,以将除颤器电极连接器42安装到适配器28电子器件。除了防止来自外壳40的意外电压,蛤壳式端口47还将连接器42置于受训练者视野之外。于是,受训练者能看到和可用的除颤器连接器只有以常规方法附着到除颤器的连接器44。连接器42对受训练者不可见且不可用,这减少了混淆并提高了训练的真实性。蛤壳式端口47也可以用来替代适配器28的电池电源。
训练适配器28任选地包括用户接口46。用户接口46还包括显示器48和(一个或多个)用户选择器按钮50。对于将ECG模拟器56集成到训练适配器外壳40内的实施例,可以在训练开始前使用显示器48和用户选择器按钮50来设置训练方案。例如,可以在除颤电击之前或者之后使用用户接口46来选择从ECG模拟器56输出的一系列心律失常。显示器48还可以被设置为指示操作参数,例如训练进程、经过的时间、电池状态、或者遥控装置连接性。
图6图示了利用本发明的训练适配器系统在救援模式中使用除颤器执行除颤训练的方法。在开始训练课程前,在步骤100中设置训练适配器和/或者ECG模拟器。经由用户接口46或在外部ECG模拟器56上选择ECG训练情形。训练电极26安装在适配器28上,并且任何人体模型训练辅助器材被准备好。
除颤器训练以真实救援常用的方式,始于步骤110。为除颤器10通电以开始其救援方案,并通过发出口头提示,例如呼叫911开始,并连接电极。响应于提示,受训练者在步骤120将电极连接器44连接到除颤器10。一些类型的除颤器10感测连接器44的连接并且进展到后续的口头指示,以在患者上放置电极。在步骤125,受训练者通过向训练辅助器材,例如人体模型施加所供应的电极板26而做出响应。
在步骤130中,训练适配器28检测电极板26何时适当放置在训练辅助器材上。可以使用若干不同的检测手段,例如通过感测由跨过导电条22放置的极板26引起的阻抗变化,通过人体模型内安装的磁传感器,或者通过训练监督者通过按钮或遥控装置的输入。
在步骤140,控制器52响应于电极板的适当放置操作继电器54以进行闭合。继电器的闭合将除颤器10连接到ECG模拟器56和分流电阻器58。
在步骤150中,除颤器10通过其正常方式分析从ECG模拟器56接收的ECG信号,以确定是否指示除颤电击。如果指示,则除颤器通过为其高压电疗系统充电将其自身准备好并提示用户输送电击。在步骤160中,受训练者用户按压电击按钮来输送治疗。
在步骤170中,训练适配器28工作以从电极板26、训练人体模型24和受训练者/用户12移开已输送的电击能量。已输送的电击转而从除颤器10通过连接器44和继电器54进入分流电阻器58,由此绕过通往电极板26的任何电路径。在内部部件故障的情况下,被设置于适配器28内部并与电极板26串联的任选安全电阻器60可以提供第二条保护线。
能够预见到落在所主张保护的发明的范围之内的上述训练适配器的替代方案。例如,训练适配器28可以是半一次性训练电极组的一部分或者可以是完全可重复使用的。远程操作可以通过无线射频、串行红外信号或线缆连接。此外,可以在步骤180中,与训练使用的步骤并行地执行训练课程的进程和记录。
Claims (19)
1.一种用于除颤器(10)的训练适配器系统,包括:
一对患者电极(26);
检测器,其用于检测患者电极对在模拟患者上的适当放置;
除颤器连接器(44),其被设置成与除颤器电连接;
ECG模拟器(56);
除颤能量分流电阻器(58);以及
控制器(52),其响应于来自所述检测器的信号将所述除颤器连接器与所述ECG模拟器和所述分流电阻器电连接,从而连接成了从所述ECG模拟器(56)和所述分流电阻器通过所述除颤器连接器(44)到所述除颤器(10)的电通路。
2.根据权利要求1所述的训练适配器系统,其中,所述检测器还包括被设置于所述模拟患者上的适当电极放置位置之间的导电路径(22),另外其中,所述信号是通过将所述患者电极附着于所述适当电极放置位置而启动的电路闭合。
3.根据权利要求1所述的训练适配器系统,其中,所述检测器还包括用于向所述控制器提供所述信号的用户控制装置。
4.根据权利要求3所述的训练适配器系统,其中,所述用户控制装置是遥控装置。
5.根据权利要求1所述的训练适配器系统,其中,所述控制器还包括继电器,所述继电器响应于所述信号而进行闭合,以将所述除颤器连接器与所述ECG模拟器和所述分流电阻器电连接。
6.根据权利要求1所述的训练适配器系统,其中,所述控制器还包括电极插座,所述电极插座用于能替换地连接所述一对患者电极。
7.根据权利要求1所述的训练适配器系统,其中,连接所述除颤器、所述控制器、所述ECG模拟器和所述分流电阻器的所有电通路都被屏蔽。
8.根据权利要求1所述的训练适配器系统,其中,所述ECG模拟器还包括用于选择多个模拟ECG波形之一的控制装置。
9.一种用于除颤器的训练适配器,包括:
电绝缘外壳(40);
被设置于所述外壳内部的控制器(52);
由所述控制器控制的继电器(54);
被设置于所述外壳上的除颤器电极连接器(42);
将所述继电器电连接到除颤器的除颤器连接器(44);
ECG模拟器(56),其电连接到与所述除颤器连接器相对的所述继电器;以及
分流电阻器(58),其电连接到与所述除颤器连接器相对的所述继电器,
其中,所述除颤器电极连接器电连接到所述控制器,另外其中,所述控制器响应于来自所述除颤器电极连接器的信号操作所述继电器,从而连接成了从所述ECG模拟器(56)和所述分流电阻器通过所述除颤器连接器(44)到所述除颤器的电通路,其中所述信号指示一对患者电极适当定位在模拟患者上。
10.根据权利要求9所述的训练适配器,还包括被设置于所述外壳外部并与所述ECG模拟器和所述控制器电通信的用户接口,其中,所述用户接口能用于闭合所述继电器。
11.根据权利要求9所述的训练适配器,还包括被设置于所述外壳外部并与所述ECG模拟器和所述控制器电通信的用户接口,所述用户接口能用于选择多个模拟ECG波形之一并显示所述训练适配器的操作状态。
12.根据权利要求10或11所述的训练适配器,其中,所述用户接口是无线连接到所述控制器和所述ECG模拟器的无线遥控装置。
13.根据权利要求9所述的训练适配器,还包括连接到所述除颤器电极连接器的一对患者电极,其中,所述一对患者电极和所述除颤器连接器集成于所述训练适配器。
14.一种在训练模式中使用除颤器的方法,步骤包括:
感测电极在模拟患者上的适当放置;
响应于感测步骤自动将ECG模拟器连接到所述除颤器;
将来自所述ECG模拟器的模拟ECG信号提供给所述除颤器;以及
将所述除颤器响应于提供步骤输送的除颤能量分流离开所述模拟患者。
15.根据权利要求14所述的方法,还包括从包括正常窦性节律、心室纤颤、室性心动过速或心脏搏停的多个ECG信号之一选择所述模拟ECG信号的步骤。
16.根据权利要求15所述的方法,还包括如下步骤:
显示所选择的模拟ECG信号;以及
显示所述除颤器的训练使用的进程。
17.根据权利要求14所述的方法,其中,自动连接步骤还包括控制器响应于来自所述感测步骤的感测信号闭合继电器,由此将所述除颤器电连接到所述ECG模拟器和分流电阻器。
18.根据权利要求17所述的方法,还包括在除颤操作模式中操作所述除颤器。
19.根据权利要求18所述的方法,还包括响应于所述提供步骤将来自所述除颤器的电击输送到所述分流电阻器的步骤。
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