CN103705235A - 用于判定自主循环恢复的可能性的装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于判定自主循环恢复的可能性的装置，所述装置包括：心电图获取单元，该心电图获取单元在对对象实施胸外按压期间，从处于心脏停搏状态下的所述对象获取心电图波形数据；带通滤波器单元，该带通滤波器单元只允许所述心电图波形的P波频率附近的频率分量通过该带通滤波器单元；复苏可能性判定单元，该复苏可能性判定单元判定所述带通滤波器单元的输出是否超过预定值，并且在所述输出超过所述预定值时判定存在所述自主循环恢复的可能性；以及输出单元，该输出单元用于输出与所述自主循环恢复的可能性相关的判定结果。

Description

用于判定自主循环恢复的可能性的装置
与相关申请的交叉引用
本申请是基于2012年10月3日提交的先有的日本专利申请号2012-221100并要求其优先权利益，所述申请的全部内容在此引为参考。
背景技术
本发明公开的主题内容涉及用于根据例如胸外按压期间的心电图来判定自主循环恢复的可能性的装置。
已经提出了根据诸如患者的呼气末二氧化碳水平、动脉血压和心率的参数，来判定向患者继续实施复苏努力是否优选的系统(参见日本专利号4,430,940)。
此外，还已经提出了监测经历心律失常的患者的心电图波形，并判定是否进行除颤(DF)的装置(参见JP-T-2008-543479和JP-A-2005-339533)。
在上述现有技术中，在心肺功能尽管不完全运行但尚未停止的状态下，判定复苏努力是否继续或是否进行除颤(DF)。也就是说，在心肺功能停止的状态下，不能判定是否继续胸外按压。
发明内容
本发明公开的主题内容可以提供一种装置，该装置能够在心肺功能停止的状态下，判定是否存在通过继续胸外按压使自主循环恢复的可能性。
所述用于判定自主循环恢复的可能性的装置可以包括：心电图获取单元，该心电图获取单元被配置成在对所述对象实施的作为心肺复苏处理的胸外按压期间，从处于心脏停搏状态下的所述对象获取心电图波形数据；带通滤波器单元，该带通滤波器单元被配置成接收所述获取的心电图波形数据，并且被配置成只允许所述接收到的心电图波形的P波频率附近的频率分量通过该带通滤波器单元；复苏可能性判定单元，该复苏可能性判定单元被配置成判定所述带通滤波器单元的输出是否超过预定值，并且被配置成在所述输出超过所述预定值时，判定存在所述自主循环恢复的可能性；以及输出单元，该输出单元被配置成输出与所述自主循环恢复的可能性相关的判定结果。
被允许通过所述带通滤波器单元的所述频率分量可以是10Hz至15Hz的频率分量。
还可以提供一种判定自主循环恢复的可能性的方法，所述方法包括：在对对象实施的作为心肺复苏处理的胸外按压期间，从处于心脏停搏状态下的所述对象获取心电图波形数据；接收所述获取的心电图波形数据，只允许所述接收到的心电图波形的P波频率附近的频率分量通过带通滤波器；判定所述带通滤波器的输出是否超过预定值，并且在所述输出超过所述预定值时判定存在所述自主循环恢复的可能性；以及输出与所述自主循环恢复的可能性相关的判定结果。
被允许通过所述带通滤波器的所述频率分量可以是10Hz至15Hz的频率分量。
还可以提供一种用于判定自主循环恢复的可能性的装置，所述装置包括：心电图获取单元，该被配置成在对对象实施的心肺复苏处理期间，从处于心脏停搏状态下的所述对象获取心电图波形数据；复苏可能性判定单元，该复苏可能性判定单元被配置成接收所述获取的心电图波形数据，并且被配置成在所述接收到的心电图波形数据的波幅不低于基准值时判定存在自主循环恢复的可能性；以及输出单元，该输出单元被配置成用于输出所述判定的结果。
还可以提供一种判定自主循环恢复的可能性的方法，所述方法包括：在对对象实施的心肺复苏处理期间，从处于心脏停搏状态下的所述对象获取心电图波形数据；接收所述获取的心电图波形数据，并且在所述接收到的心电图波形数据的波幅不低于基准值时判定存在自主循环恢复的可能性；以及输出所述判定的结果。
还可以提供一种非暂时性计算机可读记录介质，在该非暂时性计算机可读记录介质中记录有使计算机执行所述方法的计算机程序。
附图说明
图1是本发明公开的主题内容的第一实施例的用于判定自主循环恢复的可能性的装置的功能框图。
图2是示意图，其示出了用于判定自主循环恢复的可能性的装置的硬件配置。
图3是判定程序26的流程图。
图4A和4B是示出了心电图波形数据的实例的图。
图5是示出了胸外按压期间心电图波形数据的实例的图。
图6是示出了胸外按压期间心电图波形数据的实例的图。
图7是示出了胸外按压期间心电图波形数据的实例的图。
图8是示出了胸外按压期间心电图波形数据的实例的图。
图9是第二实施例的用于判定自主循环恢复的可能性的装置的功能框图。
图10是判定程序26的流程图。
具体实施方式
1.第一实施例
1.1系统的总体配置
图1示出了本发明公开的主题内容的实施例的用于判定自主循环恢复的可能性的装置的功能框图。在向处于心脏停搏状态下的对象实施的胸外按压期间，心电图获取单元2获取心电图波形数据。由于对象处于心脏停搏等状态，因此最初的心电图是平的。然而，能够观察到由胸外按压造成的噪音。在这里，含有这种噪音的波形被称为心电图波形。
带通滤波器4接收获取的心电图波形数据，并且只允许接收到的心电图波形数据的P波频率附近的频率分量通过该带通滤波器4。复苏可能性判定单元6判定带通滤波器4的输出是否超过预定值。如果超过，则判定存在自主循环恢复的可能性。输出单元8输出复苏可能性判定单元6的判定结果。
因此，当进行胸外按压的人获得指示存在复苏的可能性的判定结果时，该人可以继续胸外按压。因此，能够提高复苏的可能性。
1.2硬件配置
图2示出了在通过使用CPU10来实现本发明公开的主题内容的实施例的用于判定自主循环恢复的可能性的装置的情况下的硬件配置。显示装置12、操作部14、存储器16、硬盘驱动器18和A／D转换器20连接至CPU10。
将ECG电极附着于对象身体以获取对象的心电图信号。来自于ECG电极的心电图信号被放大器22放大，并利用A／D转换器20转变成作为数字信号的心电图波形信号。A／D转换器20将数字信号积累在存储器16中。
存储器16被用作CPU10的工作区域。显示装置12显示判定结果等。操作部14由按键等构成，操作人员通过该操作部14输入操作输入。操作系统(例如Microsoft Corporation的WINDOWS(商标))24以及用于判定自主循环恢复的可能性的判定程序26记录在硬盘驱动器18中。判定程序26与操作系统24合作以执行其功能。记录在CD-ROM(未示出)上的操作系统24和判定程序26通过CD-ROM驱动器(未示出)安装在硬盘驱动器18中。
1.3判定程序的流程图
图3示出了判定程序26的流程图。在步骤S1中，CPU10获取储存在存储器16中的心电图波形数据。心电图波形数据是通过以预定时间间隔对电势变化进行取样而获得的数字数据，并示意性地显示在图4A和4B中。
在对象处于正常状态的情形中，获取的波形数据如图4A中所示，并观察到P波、R波和T波等。相反，在处于向心肺功能停止状态下的对象实施胸外按压的情形中，心电图波形数据如图4B中所示。也就是说，观察到由胸外按压造成的噪音。峰的时间间隔对应于胸外按压的胸部压缩的时间间隔。
对于获得的心电图波形数据的导联来说，CPU10随后抓取P波频率附近的分量(在本实施例中，10Hz至15Hz)。也就是说，在每种导联中进行带通滤波处理(步骤S2)。
在本实施例中进行带通滤波处理的原因如下。图5至8示出了当向处于心肺功能停止状态下的对象实施胸外按压时获得的心电图波形数据。图中示出了6种导联I、II、III、aVR、aVL和aVF。
图5至7示出了对象由于胸外按压而复苏的情形。图8示出了尽管进行胸外按压但对象没有复苏的情形。当将所述情形相互比较时，可以看出在复苏成功的情形中，在胸外按压期间的心电图波形的任意一个导联中，均出现比胸部压缩的时间间隔频率更高的的频率的波形。该波形对应于图5中的波形α、β、γ、ε，图6中的波形α、β，以及图7中的波形α、β。根据本发明人进行的实验，已证明该高频分量接近于P波的频率分量。相反，在图8中，没有出现这种高频分量。
也就是说，在胸外按压期间的心电图波形的任意一个导联中出现在P波频率附近的频率分量的情形中，都可以判定存在复苏的可能性。
因此，在本实施例中，通过带通滤波器在每个导联中提取出在P波频率附近的频率分量(10Hz至15Hz的分量)，并测量其波幅，从而能够判定复苏的可能性。
接下来，在每个导联中，CPU10计算在预定时间段内(在本实施例中为1秒)滤波器的输出的平均值(步骤S3)。然后，CPU10判定任意导联的平均值是否超过预定阈值(步骤S4)。如果没有超过所述阈值，则重复步骤S1之后的过程。如果超过所述阈值，则CPU10使显示装置12显示“存在复苏的可能性”(步骤S5)。
因此，进行胸外按压的人看到“存在复苏的可能性”，并且能够毫不犹豫地继续胸外按压。
在复苏成功的情形中，在P波频率附近的频率分量与心电图波形数据重叠的现象的原理尚不清楚。例如，据推测，被胸外按压的扩展力打开和关闭的SA通道在单个心肌细胞中发生反应，并独立地发生收缩，从而引起这种频率分量与心电图波形数据相重叠。
2.第二实施例
2.1系统的总体配置
图9示出了本发明公开的主题内容的第二实施例的用于判定自主循环恢复的可能性的装置的功能框图。在向处于心脏停搏状态下的对象实施的胸外按压期间，心电图获取单元2获取心电图波形数据。
波幅提取单元32接收获取的心电图波形数据，并提取心电图波形的波幅(例如峰值)。复苏可能性判定单元6判定由波幅提取单元32提取的波幅是否降低到低于参比点(例如胸外按压开始的时间)的波幅。如果没有降低到低于参比点的波幅，则判定存在自主循环恢复的可能性。输出单元8输出复苏可能性判定单元6的判定结果。
当进行胸外按压的人获得指示存在复苏的可能性的判定结果时，该人可以继续胸外按压。因此，能够提高复苏的可能性。
2.2硬件配置
硬件配置与第一实施例的硬件配置类似，但是记录在硬盘驱动器18中的判定程序26的过程内容不同。
2.3判定程序的流程图
图10示出了判定程序26的流程图。在步骤S11中，CPU10获取储存在存储器16中的心电图波形数据。图4B示意性地示出了获取的数据。波峰的时间间隔对应于胸外按压的胸部压缩的时间间隔。
接下来，在获取的心电图波形数据的每个导联中，CPU10计算每个时间间隔的峰值电压(步骤S12)。
在本实施例中进行峰值电压的提取的原因如下。图5至8示出了当向处于心肺功能停止状态下的对象实施胸外按压时获得的心电图波形数据。图中示出了6种导联I、II、III、aVR、aVL和aVF。
图5至7示出了对象由于胸外按压而复苏的情形。图8示出了尽管进行胸外按压但对象没有复苏的情形。
当将所述情形相互比较时，可以看出在复苏成功的情形中(图5至7)，胸外按压期间心电图波形的峰值没有降低。相反，在复苏没有成功的情形中(图8)，胸外按压期间心电图波形的峰值降低。
也就是说，在胸外按压期间的心电图波形的任意导联中峰值电压升高或维持的情形中，可以判定存在复苏的可能性。
因此，在本实施例中，根据峰值电压是否降低到低于基准值(例如胸外按压开始时的峰值，或预定的过去时间段内峰值的平均值)，来判定复苏的可能性。
接下来，在每个导联中，CPU10判定峰值电压是否比基准值更低(步骤S13)。如果更低，则重复步骤S11之后的过程。如果不是更低，CPU10使显示装置12显示“存在复苏的可能性”(步骤S14)。
因此，进行胸外按压的人看到“存在复苏的可能性”的显示，并且可以毫不犹豫地继续胸外按压。
在复苏不成功的情形中心电图波形本身的波幅降低这一现象的原理尚不清楚。例如，据推测可能是波幅可能由于下述现象而降低，即肌肉控制的情绪出汗放松以引起情绪出汗，以及紧靠电极下方的皮肤的电阻降低。
4.其他实施例
(1)在第一实施例中，根据每个导联中带通滤波器的输出的平均值来判定复苏的可能性。或者，可以根据带通滤波器的输出的峰值、波形积分等做出判定。
当导联的任意一个输出满足所述条件时，则判定存在复苏的可能性。或者，当多个导联的输出满足所述条件时，则可以判定存在复苏的可能性。
(2)在第二实施例中，当在任意一个导联中心电图波形的峰值不低于基准值时，则判定存在复苏的可能性。或者，当在所有(或预定数量以上)导联中心电图波形的峰值不低于基准值时，则可以判定存在复苏的可能性。
(3)或者，可以根据带通滤波器的输出和心电图波形本身的波幅两者来判定复苏的可能性。例如，当输出和波幅之一满足所述条件时，则可以判定存在复苏的可能性。
(4)在实施例中，在判定存在复苏的可能性后检测到心室纤颤或无脉性电活动的情形中，可以判定复苏的可能性增加，并且可以显示指明这一点的信息。可以使用本领域的现有技术来进行心室纤颤或无脉性电活动的判定。
(5)已经针对用于判定自主循环恢复的可能性的装置也具有获取心电图波形数据的功能的情形，或者换句话说，将所述装置整合到心电图仪中的情形描述了实施例。或者，用于判定自主循环恢复的可能性的装置可以独立于心电图仪来构造。
或者，可以将心电图波形数据通过因特网等从终端装置传输到服务器装置，所述服务器装置可以判定自主循环恢复的可能性，并可以将判定结果返回到所述终端装置。
(6)在所述实施例中，每个单元都由程序配置。一部分或所有单元可以通过硬件电路(例如带通滤波器电路)来配置。
根据本文公开的主题内容的一个方面，基于胸外按压期间的心电图波形，能够判定复苏的可能性，并且可以判定是否继续胸外按压。
此外，由于允许10Hz至15Hz的频率分量通过带通滤波器，因此能够充分地判定复苏的可能性。
在实施例中，图3中的步骤S1和图10中的步骤S11对应于“心电图获取单元”。
在实施例中，图3中的步骤S2对应于“带通滤波器”。
在实施例中，图3中的步骤S4和图10中的步骤S13对应于“复苏可能性判定单元”。
在实施例中，图3中的步骤S5和图10中的步骤S14对应于“输出单元”。
“程序”的概念不仅包括由CPU直接执行的程序，而且包括源格式程序、压缩程序和加密程序等。

Claims (9)

1.一种用于判定自主循环恢复的可能性的装置，该装置包括：
心电图获取单元，该心电图获取单元配置成在对对象实施的作为心肺复苏处理的胸外按压期间，从处于心脏停搏状态下的所述对象获取心电图波形数据；
带通滤波器单元，该带通滤波器单元配置成接收所述获取的心电图波形数据，并且配置成只允许所述接收到的心电图波形的P波频率附近的频率分量通过该带通滤波器单元；
复苏可能性判定单元，该复苏可能性判定单元配置成判定所述带通滤波器单元的输出是否超过预定值，并且配置成当所述输出超过所述预定值时判定存在所述自主循环恢复的可能性；以及
输出单元，该输出单元配置成输出与所述自主循环恢复的可能性相关的判定结果。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，
被允许通过所述带通滤波器单元的所述频率分量是10Hz至15Hz的频率分量。
3.一种判定自主循环恢复的可能性的方法，所述方法包括：
在对对象实施的作为心肺复苏处理的胸外按压期间，从处于心脏停搏状态下的所述对象获取心电图波形数据；
接收所述获取的心电图波形数据，只允许所述接收到的心电图波形的P波频率附近的频率分量通过带通滤波器；
判定所述带通滤波器的输出是否超过预定值，并且当所述输出超过所述预定值时判定存在所述自主循环恢复的可能性；以及
输出与所述自主循环恢复的可能性相关的判定结果。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，
被允许通过所述带通滤波器的所述频率分量是10Hz至15Hz的频率分量。
5.一种非暂时性计算机可读记录介质，在该非暂时性计算机可读记录介质中记录有使计算机执行根据权利要求3所述的方法的计算机程序。
6.根据权利要求5所述的非暂时性计算机可读记录介质，其中，
被允许通过所述带通滤波器的所述频率分量是10Hz至15Hz的频率分量。
7.一种用于判定自主循环恢复的可能性的装置，该装置包括：
心电图获取单元，该心电图获取单元配置成在对对象实施的心肺复苏处理期间，从处于心脏停搏状态下的所述对象获取心电图波形数据；
复苏可能性判定单元，该复苏可能性判定单元配置成用于接收所述获取的心电图波形数据，并且配置成当所述接收到的心电图波形数据的波幅不低于基准值时判定存在自主循环恢复的可能性；以及
输出单元，该输出单元配置成输出所述判定的结果。
8.一种判定自主循环恢复的可能性的方法，所述方法包括：
在对对象实施的心肺复苏处理期间，从处于心脏停搏状态下的所述对象获取心电图波形数据；
接收所述获取的心电图波形数据，并且当所述接收到的心电图波形数据的波幅不低于基准值时判定存在自主循环恢复的可能性；以及
输出所述判定的结果。
9.一种非暂时性计算机可读记录介质，在该非暂时性计算机可读记录介质中记录有使计算机执行根据权利要求8所述的方法的计算机程序。
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