CN105451804A - 包括声学传感器的治疗装置 - Google Patents

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Abstract

这里公开的是包括医疗装置的方法和设备，该医疗装置具有用于监测声音和运动的特征，该声音和运动表示受治疗者的健康状态或对受治疗者的CPR的管理。在一个实施例中，诸如治疗电极的治疗装置包括配置为输送治疗到受治疗者的层以及在治疗装置上且联接到该层的声学传感器。

Description

包括声学传感器的治疗装置
相关申请
本申请要求于2013年6月26日提交的名称为“包括声学传感器的治疗电极”的美国临时申请序列号No.61/839693在35U.S.C.§119(e)下的优先权，其通过引用整体地结合于此。
技术领域
本公开的各方面和实施例指向医学治疗系统，更具体地，指向包括一个或多个声学传感器的诸如医疗电极的电极系统以及用于分析由该一个或多个声学传感器检测的心脏声音的系统。
背景技术
心脏停搏和其它的心脏健康疾病是全球范围内的主要死因。在抢救受害人生命的努力中，各种复苏努力的目的在于在心脏停搏期间保持身体的循环和呼吸系统。这些复苏努力越早开始，受害人生存的机率越好。这些努力是昂贵的并具有有限的成功率，在其它条件当中，心脏停搏继续夺走受害者的生命。
为了保护而免受心脏停搏和其它心脏健康疾病，某些处于风险状态的受治疗者可以采用无创的附着身体的流动医疗监测和处理装置，诸如可从ZOLLLifedCor公司(ZOLL医疗公司的子公司)获得的可穿戴复律器去纤颤器。为了保持被保护，受治疗者在进行其正常的日常生活时、在醒来时以及在睡觉时几乎持续地穿戴该装置。
发明内容
根据本公开的一个方面，提供一种治疗装置，该治疗装置包括：层，配置为向受治疗者输送治疗；和声学传感器，在该装置上并联接到该层。声学传感器可以包括三轴多通道的MEMS加速计。声学传感器及相关的电子装置可以配置为提供治疗装置是否已经正确定向在受治疗者上的指示。声学传感器可以包括三通道加速计。
在某些实施例中，治疗装置包括治疗电极，治疗电极包括配置为向受治疗者输送治疗的导电层。治疗电极可以配置为向受治疗者选择性地施加去纤颤电击和/或给受治疗者提供心脏电起搏。治疗电极可以配置为监测受治疗者的ECG。在另一些实施例中，该治疗包括去纤颤脉冲。在某些实施例中，治疗电极还包括导电凝胶储存器，该导电凝胶储存器配置为将导电凝胶释放到导电层的表面上。声学传感器可以机械地联接到该层，并且它可以电联接到该层。声学传感器可以通过容纳导电凝胶储存器的帽(casp)而声学地联接到导电层的表面。声学传感器可以粘合到该帽的内表面。声学传感器可以粘合到该帽的上壁。声学传感器可以联接到一系统，该系统被配置为记录表示由受治疗者的心脏产生的声音的信号。治疗装置还可以包括将声学传感器电联接到电路板的连接器或信号导体，该电路板联接到该治疗装置，连接器或信号导体以足够的松弛(slack)联接到治疗装置以提供用于治疗电极弯曲。在另一些实施例中，该松弛可以通过连接器沿着多维路径延伸来提供。
在某些实施例中，治疗装置包括配置为将该装置粘合到受治疗者的粘合剂层。
在某些实施例中，治疗装置还包括控制器，该控制器配置为提示受治疗者以在输送治疗(在某些实施例中，为去纤颤脉冲)之前提供口头响应，并响应于被声学传感器检测的受治疗者的声音而停止该治疗的输送。控制器可以配置为在由声学传感器检测的受治疗者的声音和除了受治疗者之外的人的声音之间进行区别。控制器可以配置为响应于由声学传感器检测的受治疗者的声音和由声学传感器检测的除了受治疗者之外的人的声音而执行不同的动作。
根据本公开的另一个方面，提供一种电极组件，该电极组件包括基板以及设置在基板上的导电层。导电层形成电极组件的电极部分。导电层具有第一表面，该第一表面配置为邻近于患者的皮肤放置。电极组件还包括：阻抗减小系统，配置为响应于激活信号而将导电凝胶分配到导电层的第一表面上；和声学传感器，设置在电极组件的电极部分上并声学地联接到导电层。电极组件还可以包括配置为监测患者的ECG的至少一个ECG感应电极。
声学传感器可以包括三轴多通道MEMS加速计。声学传感器可以包括三通道加速计。在某些实施例中，三通道加速计的第一通道配置为监测由患者的心脏产生的声音，三通道加速计的第二通道配置为监测患者的呼吸，三通道加速计的第三通道配置为监测患者的运动。
在某些实施例中，声学传感器配置为电联接到一系统，该系统配置为记录表示由患者的心脏产生的声音的信号。该系统还可以配置为分析表示由患者的心脏产生的声音的信号。该系统还可以配置为响应于由患者的心脏产生的声音表示患者的异常心脏状况而警告患者。
在某些实施例中，阻抗减小系统包括导电凝胶储存器，该导电凝胶储存器配置为可释放地储存一定量的导电凝胶以响应于激活信号而分配到导电层的第一表面上。声学传感器可以通过围绕导电凝胶储存器的帽而声学地联接到导电层。声学传感器可以机械地联接到帽的内壁。声学传感器可以设置在帽的上内壁上。
根据本公开的另一个方面，提供一种监测受治疗者的生理参数的方法。该方法包括：采用声学传感器监测受治疗者的心脏声音，该声学传感器物理地联接到治疗装置诸如治疗电极或去纤颤电极；以及采用声学传感器监测与受治疗者的状态相关的至少一个额外参数，该至少一个额外参数包括与受治疗者的呼吸、受治疗者的胃肠声音、受治疗者的打鼾和受治疗者的身体运动相关的一个或多个参数。
在某些实施例中，该至少一个额外参数还包括受治疗者的身体位置。与受治疗者的呼吸相关的参数可以包括受治疗者的呼吸的声音和受治疗者的胸腔运动的声音之一。监测与受治疗者的状态相关的至少一个额外参数可以包括监测与受治疗者的状态相关的两个或更多额外参数。
根据本公开的另一个方面，提供一种监测受治疗者的生理参数的方法。该方法包括：提供治疗装置诸如治疗电极或去纤颤电极，该治疗装置具有声学地连接到治疗装置的至少一个声学传感器，该至少一个声学传感器配置为监测受治疗者的心脏声音，并进一步监测受治疗者的至少一个额外生理参数，该至少一个额外生理参数包括与受治疗者的呼吸、受治疗者的胃肠声音、受治疗者的打鼾和受治疗者的身体运动相关的一个或多个参数。
附图说明
附图不意在按比例绘制。在附图中，各个附图中示出的每个相同或几乎相同的部件用相同的附图标记表示。为了清楚的目的，不是每个部件可以表示在每个附图中。附图中：
图1示出可穿戴医疗装置，诸如可穿戴去纤颤器；
图2A是治疗电极组件的电极部分的平面图，该治疗电极组件可以用于图1所示的可穿戴医疗装置；
图2B是阻抗减小系统的功能方框图，该阻抗减小系统可被包括在图2A的电极部分中；
图2C是治疗电极组件的电极部分的另一个实施例的立体图，该治疗电极组件可用于图1所示的可穿戴医疗装置；
图2D是图2C的电极部分的分解图；
图3A是根据本发明另一个方面的电极组件的示意图，该电极组件包括ECG感应电极、治疗电极和冗余阻抗减小系统；
图3B是根据本发明的另一个方面的电极组件的示意图，该电极组件包括ECG感应电极、治疗电极和冗余阻抗减小系统；以及
图4示出图3A的电极组件可穿戴在受治疗者的身体上的方式。
具体实施方式
本发明的各方面和实施例不限于应用于在下面的描述中阐述或在附图中示出的部件的结构和布置的细节。本发明能够有其它的实施例，并可以以各种方式来实施或实现。此外，这里所用的措辞和术语用于描述的目的而不应被认为是进行限制。这里使用的“包括”、“包含”、“具有”、“含有”、“涉及”及其变化表示涵盖之后列出的项目及其等同物以及附加项目。
图1示出无创的附接在身体的(bodily-attached)流动医疗监测和处理装置100(这里也称为可穿戴医疗装置)，诸如从ZOLL医疗公司获得的可穿戴复律器去纤颤器。如所示的，可穿戴医疗装置100包括背带110，背带110具有一对肩带和穿在受治疗者的躯干周围的腰带。背带110通常由诸如棉花的材料制造，其是透气的，并且不容易引起皮肤过敏，即使在长时间穿戴时。在某些实施例中，可穿戴医疗装置100可以包括多个ECG感应电极112，该多个ECG感应电极112在受治疗者身体周围的不同位置附接到背带110，并经由连接器(connectionpod)130电联接到控制单元120。多个ECG感应电极112(其可以为干式感应电容电极)被控制单元120用于监测受治疗者的心脏功能，并通常包括前/后(front/back)成对的ECG感应电极和侧/侧(side/side)成对的ECG感应电极。可以提供另外的ECG感应电极，并且多个ECG感应电极112可以设置在受治疗者的身体周围的不同位置。
可穿戴医疗装置100还包括多个治疗电极114a、114b，它们通过连接器130电联接到控制单元120，并能够向受治疗者的身体输送一个或多个治疗去纤颤电击，如果被确定这样的治疗是被授权的。在另一些实施例中，治疗电极可以提供其它形式的治疗，诸如根据需要的受治疗者心脏的电起搏，或作为经皮电刺激神经(TENS)治疗的一部分的用于刺激神经的电流。如所示的，多个治疗电极包括第一治疗电极114a和第二治疗电极114b，第一治疗电极114a设置在受治疗者的躯干的前部上，第二治疗电极114b设置在受治疗者的躯干的背部上。第二治疗电极114b包括电联接在一起并用作第二治疗电极114b的一对治疗电极。使用两个治疗电极114a、114b允许双相电击被输送到受治疗者的身体，使得该两个治疗电极中的第一个可以输送双相电击中的第一相(另一个治疗电极用作回路)，并且该另一个治疗电极可以输送双相电击中的第二相(所述第一个治疗电极用作回路)。在某些实施例中，背带110的皮带在受治疗者的躯干上设置得比图1所示的更高，使得多个ECG感应电极112和多个治疗电极114a、114b通常设置在与受治疗者的心脏相交的平面中。在某些实施例中，ECG感应电极112和治疗电极114a、114b中的任一个或多个可以包括粘合剂层(例如，导电粘合剂)，以促进将电极保持在受治疗者上的合适位置。
连接器130将多个ECG感应电极112和多个治疗电极114a、114b电联接到控制单元120，并可以包括电子电路。例如，在一种实施中，连接器130包括信号获得电路诸如多个差分放大器，以从多个ECG感应电极112中的不同的ECG感应电极接收ECG信号并根据两者之间的差异提供差分ECG信号到控制单元120。连接器130还可以包括其它电子电路，诸如通过其可监测受治疗者的活动的运动传感器或加速计。
在某些实施例中，治疗电极114a、114b可以是多用途电极。例如，在控制单元120的控制下，治疗电极114a、114b可以向受治疗者输送去纤颤电击，并可以根据需要提供受治疗者心脏的电起搏或作为TENS疗法的一部分的电流。
如图1所示，可穿戴医疗装置100还包括电联接到控制单元120的用户界面操控板(userinterfacepod)140。用户界面操控板140可以例如通过夹子(未示出)附接到受治疗者的衣服或背带110，该夹子附接到界面操控板140的一部分。可选地，用户界面操控板140可以简单地握持在人的手中。在某些实施例中，用户界面操控板140可以与控制单元120无线通讯，例如利用BluetoothTM、无线USB、ZigBee、无线以太网、GSM或其它类型的通讯接口。用户界面操控板140通常包括许多按钮和扬声器，受治疗者或旁观者可以通过所述按钮与控制单元120通讯，控制单元120可以通过扬声器与受治疗者或旁观者通讯。例如，在控制单元120确定受治疗者正经历心律失常的情况下，控制单元120可以经由控制单元120和/或用户界面操控板140上的扬声器(未示出)发出可听见的警报以将受治疗者的身体状况向受治疗者和任何旁观者警示。控制单元120也可以指示受治疗者按压和握持控制单元120上或用户界面操控板140上的一个或多个按钮以表示受治疗者是清醒的，从而指示控制单元120撤回输送一个或多个治疗去纤颤电击。如果受治疗者没有响应，则该装置可以假定受治疗者是失去知觉的，并继续进行处理程序，最终向受治疗者的身体输送一个或多个去纤颤电击。在某些实施例中，用户界面操控板140的功能可以被集成到控制单元120中。
控制单元120通常包括至少一个处理器、微处理器或控制器，例如从诸如TexasInstruments、Intel、AMD、Sun、IBM、Motorola、Freescale和ARMHoldings的公司可买到的处理器。在一个实施方式中，至少一个处理器包括节能处理器布置(powerconservingprocessorarrangement)，包括通用的处理器诸如PXA270处理器以及专用的处理器诸如FreescaleTMDSP56311数字信号处理器。这样的节能处理器布置被描述在2010年7月9日提交的名称为“用于在医疗装置中节能的系统和方法”的共同未决的申请序列号No.12/833096(在下文称为096申请)中，其通过引用整体地结合于此。控制单元120的至少一个处理器被配置为监测受治疗者的医疗条件，进行医疗数据编辑和存储，并响应于检测的医疗条件(诸如心率失常)而向受治疗者提供医疗处理。控制单元120还包括显示器(未示出)，例如触摸屏显示器(未示出)，受治疗者可通过其接收信息并与可穿戴医疗装置交互。可穿戴医疗装置100可以包括除了ECG感应电极112之外的额外传感器117，该额外传感器117能够监测受治疗者的生理条件或活动。例如，还可以提供能够测量受治疗者的血压、心律、胸阻抗、脉搏血氧水平、呼吸速率、心脏声音和活动水平的传感器。
已经发现，由于心脏的电-机械活动(electro-mechanicalactivity)而由受治疗者的心脏产生的声音101的分析可以提供关于受治疗者的心脏的健康状态的有价值信息。此信息可以用于与ECG数据结合或代替ECG数据，以提供例如对于受治疗者的心脏的可能问题或潜在即将发生的心脏事件(诸如心脏停搏)的指示。受治疗者的心脏的声音的分析也可以在更长的一段时间监测，例如几天、几个星期或几个月，以确认受治疗者的心脏条件是在改善还是在变坏。用于分析来自被治疗者的心脏的声音的系统和方法以及这样的分析可提供的信息的示例被描述在美国专利号Nos.7302290、7668589和8409108中，其每个通过引用整体地结合于此。
因此，在某些实施例中，除了ECG感应电极112之外或者代替ECG感应电极112，可穿戴医疗装置100可以包括一个或多个声学传感器或音频换能器260(图3A中示出)，其配置为检测由受治疗者的心脏产生的声音。声学传感器或音频换能器260可以提供在可穿戴医疗装置100的一个或多个部分上或内。声学传感器或音频换能器260可以设置在背带110的部分内或者在ECG电极112或治疗电极114a、114b之一内或与ECG电极112或治疗电极114a、114b之一连接。声学传感器或音频换能器260可以设置在电极上或内，该电极设置在受治疗者的前部、背部或侧部中的任一个上。声学传感器或音频换能器260可以设置在电极内，该电极附接到背带110并保持抵靠穿戴可穿戴医疗装置100的受治疗者的皮肤和/或设置在粘附到受治疗者的皮肤(见图4)的贴附电极内。声学传感器或音频换能器260可以设置在包括多个集成部件(包括例如ECG电极、治疗电极和阻抗减小系统)的电极内，或者可以被包括在另外的单一功能电极中。
在某些实施例中，可能期望将声学传感器或音频换能器260靠近受治疗者的皮肤或与其接触地设置，使得心脏声音可以被更容易地检测，与声学传感器或音频换能器260与受治疗者的身体分开的情况相比。可能期望的，声学传感器或音频换能器260声学地联接到受治疗者的心脏，即使声学传感器或音频换能器260不与受治疗者的皮肤直接物理地接触。在某些实施例中，可能期望将声学传感器或音频换能器260靠近受治疗者的接近其心脏(例如，接近心脏的左心室)的皮肤或与其接触，使得心脏声音不因经过受治疗者身体的主要部分而衰减。在某些实施例中，当可穿戴医疗装置100被穿戴时，可穿戴医疗装置100中的治疗电极组件的电极部分可以定位在受治疗者心脏之上并与受治疗者的皮肤接触。因此，在某些实施例中，声学传感器或音频换能器260可以设置在治疗电极组件的电极部分上或中，该电极部分被布置为靠近受治疗者的心脏(例如，靠近受治疗者的心脏的左心室)定位。
控制单元120可以包括用于记录关于心脏声音的数据的存储器单元。在某些实施例中，记录的心脏声音数据可以存储在可移除的存储卡(例如，SD卡)上。控制单元内的处理器可以分析该心脏声音用于对受治疗者的心脏的潜在问题的指示。可选地或另外地，关于心脏声音的数据可以传输到外部系统用于处理和分析。此传输可以通过到外部系统的有线连接或无线地发生，通过例如BluetoothTM、Wi-Fi或通过蜂窝网络。
反馈102可以通过例如控制单元120上的显示器或扬声器提供给受治疗者，如果受治疗者的心脏声音101的分析提供对于受治疗者的心脏的问题的指示或即将发生的心脏事件(例如，心脏停搏)的指示。受治疗者的心脏声音的分析结果也可以通过外部装置获取，例如家用计算机通过网站或通过外部系统的显示器，心脏声音数据可以已经被传输到该网站或该外部系统用于分析。
在健康的成人中，有两种正常的心脏声音，通常称为S1和S2。第三种心脏声音，通常称为S3(也称为舒张早期奔马律(protodiastolicgallop)或室性奔马律(ventriculargallop))，如果出现可以表示受治疗者的心脏有问题。例如，在超过40岁的受治疗者中，S3与异常心脏舒张填充图案相关。S3的存在可能是心脏问题等的信号，如加速充血心脏失败的左心室问题。第四种心脏声音，通常称为S4(也称为收缩期前奔马律(presystolicgallop)或房性奔马律(atrialgallop))，如果存在则表示受治疗者的心脏有问题。例如，S4通常与增大的左心室硬度有关。心脏杂音也可以出现在某些受治疗者中并可以表示心脏问题。
声学传感器或音频换能器260以及相关的记录和分析系统可以配置为检测和记录S1、S2、S3和S4中的任何一个或全部。可由心脏声音记录和监测系统监测和记录的其它心脏声音参数可以包括电-机械激活时间(EMAT)、EMAT的百分比(％EMAT)、心脏收缩机能不良系数(SDI)、和左心室收缩时间(LVST)中的任何一个或多个。EMAT通常在S1心脏声音内从ECG的Q波开始至二尖瓣(mitralvalve)的闭合来测量。延长的EMAT与减小的左心室射血分数(LVEF，为每次收缩从心脏的左心室抽出多少血液的测量)相关。％EMAT是由主导的RR间隔划分的EMAT。％EMAT与心脏的抽吸功能效率相关。SDI是ECG和声音参数(EMA、S3、QRS持续时间和QR间隔)的乘法组合。SDI预测具有高特异性的左心房收缩机能不良。LVST被定义为S1和S2心脏声音之间的时间间隔。其是心搏周期的心脏收缩部分。LVST具有一定的心律相关性，并倾向于接近心搏周期的40％(范围30-50％)，但是受疾病的影响，该疾病产生差的收缩性和/或低的射血分数。
关于上述心脏声音参数中的任一个或多个的数据可以被记录和显示在例如趋势图中，该趋势图可以由受治疗者或护理者通过控制单元120或外部装置获取。另外，可以设定关于这些心脏声音参数中的任一个或多个的控制限度。心脏声音传输到其的控制单元120或外部系统可以将观察的(或计算的)心脏声音参数与控制限度比较，如果违反了控制限度中的任何一个或多个，则可以向受治疗者提供报警，例如通过控制单元120或用户界面操控板140的扬声器或显示器。
在某些实施例中，声学传感器或音频换能器260以及相关的记录和分析系统可以配置为检测并识别穿戴可穿戴医疗装置的受治疗者的声音，使得患者声音签名可以用作响应机构。控制单元120内的处理器可以被训练为在初始学习周期期间识别受治疗者的声音，利用本领域已知的语音识别和声音分析方法。控制单元120可以然后通过例如扬声器或显示器提示受治疗者以通过说预定的词语或短语来指示受治疗者是否为有意识的。例如，在控制单元120确定受治疗者正在经历心律失常的情况下，控制单元120可以通过控制单元120和/或用户界面操控板140上的扬声器(未示出)发出声音报警而将受治疗者的身体状况警示受治疗者和旁观者。控制单元120也可以命令受治疗者说出词语和短语，其被声学传感器或音频换能器260检测并传输到控制单元120，以表示受治疗者是有意识的，从而命令控制单元120停止一个或多个治疗去纤颤电击的输送。如果受治疗者不响应，则该装置可以假设受治疗者是无意识的，进行处理序列，最终向受治疗者的身体输送一个或多个去纤颤电击。
控制单元120可以配置为在受治疗者的声音和受治疗者之外的人(例如，旁观者、第一响应者或专业的EMT)的声音之间进行区别。如果，响应于该提示，有人说话，则控制单元120可以分析该声音以确定该声音是受治疗者的还是另一个人的。如果该声音是另一个人的声音，则控制单元120可以向受治疗者重复其命令以说出词语或短语。控制单元可以修改该命令以要求受治疗者周围的其它人保持安静，使得受治疗者可以遵守该命令。此外，如果，响应于该提示，受治疗者没有通过说话来响应，则控制单元120可以监测来自声学传感器或音频换能器260的信号，以确定其他人是否在受治疗者附近。如果控制单元120检测到人的声音，该声音指示受治疗者附近人的存在，则控制单元120可以发出命令，例如通过扬声器或显示器，要求该人采取一些行动，例如通过控制单元120的界面向控制单元120提供关于受治疗者的状态的信息、请求帮助、指示何时专业护理者到达、或进行一个或多个其它的行动。控制单元120可以改变处理的程序，例如推迟或中止向受治疗者的身体输送一个或多个去纤颤电击，提供关于受治疗者及其状况的数据，如果，例如，通过旁观者的声音的检测而检测到旁观者的存在，并且旁观者响应于控制单元120的提示，指示专业援助已经到达来帮助受治疗者。控制单元120，在识别到专业援助的存在时，也可以转入操作的替代模式，其中流动的医疗监测和处理装置100用作对所提供的医疗帮助的支持。
如上讨论的，为了提供对心脏停搏的保护，使用可穿戴医疗装置诸如可穿戴去纤颤器的受治疗者通常几乎连续地佩戴该装置，在他们醒着时以及在他们睡眠时。由于可穿戴医疗装置被几乎连续地穿戴，所以干电极通常用于多个ECG感应电极112和多个治疗电极114a、114b两者，为了舒适并防止受治疗者的皮肤过敏。如果确定一个或多个去纤颤电击将被输送到受治疗者的身体并且受治疗者没有响应，则控制单元120发送信号到多个治疗电极114a、114b使得它们在输送一个或多个去纤颤电击之前释放阻抗减小凝胶。阻抗减小凝胶减小了治疗电极的导电表面和受治疗者的皮肤之间的阻抗，从而改善输送到受治疗者的能量的效率并减少对受治疗者的皮肤的损伤(例如，烧伤、变红或其它类型过敏的形式)的几率。
图2A是包括阻抗减小系统的治疗电极组件的电极部分的平面图，该治疗电极组件可以用于可穿戴医疗装置，诸如以上参照图1描述的可穿戴去纤颤器。图2B是图2A所示的治疗电极组件的电极部分中包括的阻抗减小系统的功能方框图。阻抗减小系统，当被激活时，分配阻抗减小(即，导电的)凝胶到治疗电极组件的电极部分的暴露表面上，该暴露表面在使用时最靠近受治疗者的身体放置。电极部分200是多层层叠的结构，包括形成电极的导电层202(在图2A中不可见，但是设置在图2D所示的电极部分250的实施例的底表面上)和阻抗减小系统201。在使用时，导电层邻近受治疗者的皮肤设置，尽管导电层不需要与受治疗者直接接触，因为背带110的部分(图1)和/或受治疗者的衣服的部分可以存在于导电层和受治疗者的皮肤之间。如图2A所示，阻抗减小系统201设置在电极部分200的与其上形成导电层的一侧相反的侧面(即，图2A所示的顶侧)上。
阻抗减小系统201包括多个导电凝胶储存器210，每个导电凝胶储存器210具有各自的凝胶输送出口220以及流体压力源240，凝胶输送出口220流体地联接到流体通道230。流体压力源240流体地联接到流体通道230，并在被激活信号激活时，强制诸如氮气的流体到通道230中。流体通道230中的来自被激活的流体压力源240的流体的液压力迫使储存在多个凝胶储存器的每个中的导电凝胶通过形成在导电层中的孔而从多个凝胶输送出口220出来并到导电层的暴露表面上，该暴露表面在使用时最靠近受治疗者的身体放置。导电层中的孔通常与多个凝胶输送出口220对准，使得当被激活时，导电凝胶被分配到电极部分的最靠近受治疗者的身体设置的暴露表面上。关于电极部分200的结构的进一步细节被描述在美国专利No.5078134(在下文，称为“134专利”)中，其通过引用结合于此。
图2C示出治疗电极组件包括声学传感器260的电极部分250。图2D是图2C的电极部分的分解图。电极部分的暴露的导电表面形成所需的尺寸以能够输送大量的能量到受治疗者，例如约200焦耳，诸如进行去纤颤。声学传感器260在图2C中被示出为设置在围绕电极部分250的导电凝胶储存器210之一的帽215’内。帽215’由声音传导材料形成，例如硬塑料。帽215’在图2C中被示出为透明的以更好地示出声学传感器260的位置。声学传感器260用粘合剂(例如，环氧或另一种形式的胶)或通过一个或多个机械紧固件(例如，一个或多个摁扣(snap)、突出物(tab)或本领域已知的其它紧固件)机械且声学地联接到帽215’的上内壁。一空间被提供在壳体215’内的导电凝胶储存器210和声学传感器260之间。声学传感器260被定位且布置为声学地联接到受治疗者的身体，电极部分250被施加到该受治疗者的身体。声学传感器260到受治疗者的施加有电极部分250的身体的声音联接可以经过壳体215’和基板280。该声音联接可以通过最小化或消除声学传感器260和壳体215’之间以及壳体215’和电极部分250的基板280之间的任何间隙来促进。可由例如泡沫橡胶形成的保护盖290可以被提供为覆盖电极部分250的上表面。
在某些实施例中，容纳声学传感器260的帽215’可以与围绕电极部分250的导电凝胶储存器210而不包括声学传感器260的帽215不同地成形。例如，包括声学传感器的帽215’可以具有变平的上壁以便促进声学传感器260的附接。不包括声学传感器的帽215可以相反地具有基本上圆化的上壁。
连接器或信号导体270(可以包括例如多个配线、带状电缆、同轴电缆或本领域已知的其他形式的电信号导体)提供声学传感器260和联接到电极部分250的电路板275之间的电连接。在某些实施例中，信号导体例如通过粘合剂或一个或多个机械紧固件联接到电极部分250的一个或多个部分。如图2C所示，信号导体270可以通过例如沿着多维路径布线而提供有一定的松弛，从而其允许电极部分250弯曲而不变得与声学传感器260或电路板275分离。在信号导体中提供松弛可以在设计用于增强的柔性的电极部分250中是特别期望的，例如在2013年3月4日提交的名称为“柔性治疗电极”的共同待决的申请序列号No.13/784074中公开的电极部分的一个或多个，该申请通过引用整体地结合于此。
在另一些实施例中，声学传感器260可以定位在电极部分250的其它区域上或中。例如，如图3B所示，声学传感器260可以设置在电极部分250的平坦基板280的一部分上。在替换性的实施例中，声学传感器260可以设置在其可声学连接到受治疗者的身体的任何位置。电极部分250可以包括如所示的单个声学传感器，或者可以包括多个声学传感器260。
声学传感器260可以包括可检测来自受治疗者的心脏的声音并响应于检测的心脏声音提供输出信号的任何装置。在某些实施例中，声学传感器260包括扩音器。在某些实施例中，声学传感器260包括加速计。声学传感器260可以包括微机电系统(MEMS)加速计。在某些实施例中，声学传感器260包括多通道加速计，例如三通道加速计。声学传感器可以包括三通道加速计，其配置为感测在三个垂直轴的每个上的运动。在某些实施例中可利用的加速计的示例是可从意法半导体(STMicroelectronics)获得的LIS344ALH加速计。声学传感器260及相关的电子装置可以配置为监测受治疗者的呼吸、受治疗者的心脏声音、受治疗者的位置和受治疗者的活动水平中的任何一个或多个。声学传感器260及相关的电子装置可以另外地或选择性地配置为监测可指示受治疗者的健康状态的其它声音，例如胃肠声音或打鼾声音或没有这样的声音，例如提供受治疗者经受睡眠窒息的指示。声学传感器260可以在第一通道上提供表示受治疗者的呼吸的信号、在第二通道上提供表示受治疗者的心脏声音的信号、以及在第三通道上提供表示受治疗者的位置的信号。在另一些实施例中，不同的通道可以用于提供表示超过一个生理参数或者与受治疗者的状态相关的其它参数的信号。例如，在一个实施例中，声学传感器260可以在第一通道上提供表示受治疗者的心脏声音的信号、在第二通道上提供表示受治疗者的呼吸的信号、以及在第一通道、第二通道和第三通道中的任一个或全部上提供表示受治疗者的身体位置的信号。应当理解，根据正被监测的主要参数，与正被监测的参数相关的多个信号可以经由单个通道或多个不同的通道接收。在某些实施例中，声学传感器260及相关的电子装置也可以配置为检测与导电凝胶从治疗电极组件的电极部分250的导电凝胶储存器210释放相关的声音，并提供导电凝胶释放的指示到与治疗电极组件相关的控制器或报警系统。
此外，当包括加速计时，声学传感器260及相关的电子装置可以配置为提供包括声学传感器的治疗电极组件是否已经正确放置在受治疗者上的指示。声学传感器260及相关的电子装置可以配置为例如通过感应地球重力的拉动的方向来检测声学传感器260的取向以及其中包括该声学传感器260的治疗电极组件的取向。声学传感器260及相关的电子装置可以因此用于提供治疗电极组件是否已经正确放置在受治疗者上或者它是否已经被错误地放置(例如，在相反的位置)的指示。
声学传感器260及相关的电子装置可以配置为检测CPR是否正在受治疗者上进行并响应于检测到CPR的执行而输出信号。此外，与声学传感器260相关的电子装置可以配置为分析与CPR的执行相关的运动，例如胸腔压缩的速率和深度。在某些实施例中，声学传感器260可以提供在治疗电极组件的一部分上，例如从电极部分250延伸的突出物，或在可穿戴医疗装置100的位置上，该位置在可穿戴医疗装置100被受治疗者穿戴时接近受治疗者的剑状软骨116，如图1所示。除了检测CPR是否正在进行之外，声学传感器的这样的放置可以在对受治疗者的CPR的管理期间有助于测量胸腔压缩的深度。与声学传感器260相关的电子装置可以配置为向管理CPR的人员提供反馈，例如通过一个或多个指示器或者通过扬声器，以调整胸腔压缩的速度和/或深度，从而提供更有效的CPR管理。
申请人已经认识到，会存在期望在以上描述的阻抗减小系统中具有冗余的情形。包括冗余的阻抗减小系统的电极被公开在共同拥有的美国专利No.8406842中，其通过引用整体结合于此。
图3A示出根据本发明的另一个方面的电极组件，该电极组件将一个或多个ECG感应电极、治疗电极和冗余阻抗减小系统结合在单个集成电极组件中。如所示的，电极组件400包括用于监测受治疗者的心脏功能的一对ECG感应电极412a、412b。电极组件400还包括治疗电极414和至少两个阻抗减小系统301、302。成对的ECG感应电极412a、412b可以例如通过绝缘体而与治疗电极414电分离。应当理解，在其它的实施例中，电极组件400可以仅包括单个ECG感应电极，而在另一些实施例中，可以提供多于两个的ECG感应电极。在这样的选择性的实施例中，ECG感应电极的数量和放置可以不同于图3A所示的。在另一个实施例中，集成的电极组件可以包括除了一个或多个ECG感应电极和治疗电极之外的额外传感器416，该额外传感器416能够监测受治疗者的其它生理参数诸如血压、心律、胸阻、脉搏血氧水平、呼吸速率、心脏声音等。额外传感器416可以例如包括一个或多个声学传感器260。
电极组件400可以穿戴在受治疗者的身体上，使得成对ECG感应电极412a、412b中的一个大致设置在受治疗者的躯干的中心，并且成对ECG感应电极412a、412b中的另一个设置在受治疗者的躯干的侧面上。例如，如图4所示，电极组件400可以穿戴在受治疗者的躯干的前部上，使得ECG感应电极412a大致设置在受治疗者的胸部的中心，并且另一个ECG感应电极412b设置在受治疗者的侧面上。第二电极组件400’可以穿戴在受治疗者的躯干的背面上以提供第二对ECG感应电极412a’、412b’，使得第二对ECG感应电极400’的一个ECG感应电极(例如，ECG感应电极412a’)大致设置在受治疗者的后背的中心，并且第二对ECG感应电极400’的另一个ECG感应电极(例如，ECG感应电极412b’)设置在受治疗者的与第一对ECG感应电极412a、412b中的另一个ECG感应电极(例如，ECG感应电极412b)相反的一侧，如图4所示。这样的布置提供了前后成对的ECG感应电极(例如，412a、412a’)以及侧侧(side-to-side)成对的ECG感应电极(例如，412b、412b’)。应当理解，第一电极组件400和第二电极组件400’的其它放置可以被选择性地使用。例如，第一电极组件400可以设置在受治疗者的躯干的一侧，并且第二电极组件400’设置在受治疗者的躯干的另一侧以提供侧侧成对的ECG感应电极。
第一和第二电极组件400、400’可以包括导电粘合剂层，使得电极组件可以直接附接到受治疗者的皮肤，或者可选地，它们可以附接到如图1所示的背带并保持在抵靠受治疗者的躯干的位置。如果仅电极组件中的一个包括声学传感器260，则该电极组件可以设置为使得声学传感器靠近受治疗者的心脏设置。
在另一些实施例中，用于监测这里描述的各种参数的任一个(例如，与受治疗者的心脏或呼吸相关的声音、受治疗者的方位或与对受治疗者的CPR管理相关的运动等)的声学传感器260可以被包括在具有与例如图2C和2D中示出的那些不同的形状和构造材料的电极中。例如，声学传感器可以被包括在基本上由导电层和导电粘合剂或粘合剂膜组成的电极中，该导电粘合剂或粘合剂膜用于将电极保持在受治疗者的皮肤上。可包括具有这里描述的功能的声学传感器260的电极不限于任何特定的形式或类型。
因此已经描述了本发明的至少一个实施例的几个方面，将认识到，各种变化、修改和改进将易于被本领域技术人员想到。这样的变化、修改和改进旨在为本公开的一部分，并旨在在本发明的范围内。因此，前面的描述和附图仅通过示例的方式。

Claims (41)

1.一种治疗装置，包括：
层，配置为输送治疗到受治疗者；以及
声学传感器，在该装置上并联接到所述层。
2.如权利要求1所述的治疗装置，其中所述声学传感器包括加速计。
3.如权利要求2所述的治疗装置，其中所述声学传感器包括MEMS加速计。
4.如权利要求3所述的治疗装置，其中所述声学传感器包括多通道加速计。
5.如权利要求4所述的治疗装置，其中所述声学传感器包括三通道加速计。
6.如权利要求1所述的治疗装置，其中所述声学传感器是三轴多通道加速计。
7.如权利要求6所述的治疗装置，其中所述声学传感器和相关的电子装置被配置为提供所述治疗装置是否已经被正确地定向在受治疗者上的指示。
8.如权利要求6所述的治疗装置，
其中所述治疗装置包括具有导电层的治疗电极，并且所述治疗包括电脉冲；
其中所述治疗电极还包括导电凝胶储存器，该导电凝胶储存器被配置为释放导电凝胶到所述导电层的表面上；并且
其中所述声学传感器通过容纳所述导电凝胶储存器的帽而声学地联接到所述导电层的表面。
9.如权利要求8所述的治疗装置，其中所述声学传感器被粘合到所述帽的内表面。
10.如权利要求9所述的治疗装置，其中所述声学传感器被粘合到所述帽的上壁。
11.如权利要求1所述的治疗装置，其中所述声学传感器联接到一系统，该系统配置为记录表示由患者的心脏产生的声音的信号。
12.如权利要求1所述的治疗装置，包括粘合剂层，该粘合剂层被配置为将所述电极粘合到所述受治疗者。
13.如权利要求1所述的治疗装置，被配置为选择性地施加对所述受治疗者的去纤颤电击、作为经皮电刺激神经(TENS)治疗的一部分的电流以及所述受治疗者的心脏的电起搏中的至少一个。
14.如权利要求1所述的治疗装置，被配置为向所述受治疗者选择性地施加多种形式的治疗。
15.如权利要求1所述的治疗装置，被配置为监测所述受治疗者的ECG。
16.如权利要求1所述的治疗装置，还包括将所述声学传感器电联接到与所述治疗电极联接的电路板的信号导体，所述信号导体以足够的松弛联接到所述治疗电极以提供用于所述治疗装置弯曲。
17.如权利要求16所述的治疗装置，其中所述信号导体沿着多维路径延伸以在所述治疗装置弯曲时向所述信号导体提供松弛。
18.如权利要求1所述的治疗装置，还包括控制器，该控制器配置为在输送治疗之前提示所述受治疗者提供口头响应，并响应于由所述声学传感器检测的所述受治疗者的声音而停止所述治疗的输送。
19.如权利要求18所述的治疗装置，其中所述控制器被配置为在所述受治疗者的声音和由所述声学传感器检测的除了所述受治疗者之外的人的声音之间进行区分。
20.如权利要求19所述的治疗装置，其中所述控制器被配置为响应于由所述声音传感器检测所述受治疗者的声音以及由所述声音传感器检测除了所述受治疗者之外的人的声音而执行不同的行动。
21.一种治疗装置组件，包括：
基板；
层，设置在所述基板上，所述层形成所述治疗装置组件的治疗装置部分，所述层具有第一表面，该第一表面被配置为邻近患者的皮肤放置并响应于激活信号而选择性地向所述患者施加治疗；以及
声学传感器，声学地联接到所述层。
22.如权利要求21所述的医疗装置组件，其中所述声学传感器包括加速计。
23.如权利要求22所述的医疗装置组件，其中所述声学传感器包括MEMS加速计。
24.如权利要求22所述的医疗装置组件，其中所述声学传感器包括三轴多通道加速计。
25.如权利要求24所述的医疗装置组件，其中所述声学传感器包括三通道加速计。
26.如权利要求25所述的医疗装置组件，其中所述三通道加速计的第一通道被配置为监测由所述患者的心脏产生的声音，所述三通道加速计的第二通道被配置为监测所述患者的呼吸，并且所述三通道加速计的第三通道被配置为监测所述患者的运动。
27.如权利要求21所述的医疗装置组件，其中所述声学传感器被配置为电联接到一系统，该系统被配置为记录表示由所述患者的心脏产生的声音的信号。
28.如权利要求27所述的医疗装置组件，其中所述系统还配置为分析表示由所述患者的心脏产生的声音的信号。
29.如权利要求28所述的医疗装置组件，其中所述系统还配置为响应于由所述患者的心脏产生的表示所述患者的异常心脏条件的声音而警告所述患者。
30.如权利要求28所述的医疗装置组件，其中所述阻抗减小系统包括导电凝胶储存器，该导电凝胶储存器配置为可释放地存储一定量的导电凝胶以响应于所述激活信号而将导电凝胶分配到所述导电层的第一表面上，并且其中所述声学传感器通过围绕所述导电凝胶储存器的帽而声学地联接到所述导电层。
31.如权利要求28所述的医疗装置组件，其中所述声学传感器机械地联接到所述帽的内壁。
32.如权利要求31所述的医疗装置组件，其中所述声学传感器设置在所述帽的上内壁上。
33.如权利要求21所述的医疗装置组件，其中所述层包括形成电极部分的导电层，其中所述治疗包括响应于所述激活信号向所述患者提供电流，并且其中所述治疗装置组件还包括阻抗减小系统，该阻抗减小系统配置为响应于所述激活信号而将导电凝胶分配到所述导电层的所述第一表面上。
34.如权利要求28所述的医疗装置组件，其中所述电极组件还包括配置为监测所述患者的ECG的至少一个ECG感应电极。
35.一种监测受治疗者的生理参数的方法，该方法包括：
利用联接到治疗装置的声学传感器监测所述受治疗者的心脏声音，该治疗装置被配置为响应于激活信号向所述受治疗者提供治疗；以及
利用所述声学传感器监测与所述受治疗者的状态相关的至少一个额外参数，该至少一个额外参数包括与所述受治疗者的呼吸、所述受治疗者的胃肠声音、所述受治疗者的打鼾以及所述受治疗者的身体运动相关的一个或多个参数。
36.如权利要求35所述的方法，其中所述至少一个额外参数还包括所述受治疗者的身体位置。
37.如权利要求35所述的方法，其中与所述受治疗者的呼吸相关的参数包括所述受治疗者的呼吸所述声音和所述受治疗者的胸腔运动中的一个。
38.如权利要求35所述的方法，其中监测与所述受治疗者的状态相关的至少一个额外参数包括监测与所述受治疗者的状态相关的两个或更多额外参数。
39.如权利要求35所述的方法，其中监测所述受治疗者的心脏声音还包括利用物理地联接到治疗电极的声学传感器，该治疗电极配置为响应于所述激活信号向患者提供电流。
40.一种监测受治疗者的生理参数的方法，该方法包括：
提供具有至少一个声学传感器的治疗装置，该至少一个声学传感器声学地联接到所述治疗装置，所述至少一个声学传感器配置为监测所述受治疗者的心脏声音以及进一步监测所述受治疗者的至少一个额外生理参数，该至少一个额外生理参数包括与所述受治疗者的呼吸、所述受治疗者的胃肠声音、所述受治疗者的打鼾以及所述受治疗者的身体运动相关的一个或多个参数。
41.如权利要求40所述的方法，其中提供所述治疗装置包括提供去纤颤电极。
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