CN105722551B - 用于受控的除颤和通气的系统 - Google Patents

Abstract

本发明是一种用于在医院环境之外的医疗急救情况下向患者提供决策辅助的危急护理的系统。所述系统包括：通气机，其包括压力发生器和氧气/空气递送器件；自动外部除颤器(AED)，其包括电池和第一心电图(ECG)传感器，所述第一心电图传感器被配置为胸部衬垫，所述胸部衬垫被配置为被连接到所述患者的胸部并且被配置为感测ECG和向患者的心脏递送电击两者；至少一个第二ECG传感器，所述第二ECG传感器被配置为感测ECG但不递送电击，并且在胸部之外的位置处被连接到患者的身体；以及控制器，其被配置为在由所述至少一个第二ECG传感器中的至少一个检测到可电击的心脏心率不齐后，启动或指导护理提供者启动AED并将胸部衬垫放置在患者的胸部上。

Description

用于受控的除颤和通气的系统

技术领域

本发明涉及救生仪器的领域，并且更为具体地，涉及控制为非专业护理提供者设计的救生仪器。

背景技术

医疗急救情况可能发生在各种情况中，并且影响不同的身体机能，诸如：创伤损伤、中枢神经系统损伤(例如，具有呼吸暂停的脑卒中)、心脏病状况(例如，冠状动脉疾病或心率不齐)、呼吸状况(例如，肺栓塞和慢性阻塞性肺病，或者肺动脉痉挛性疾病)，也存在系统性状况，诸如过敏性休克，其影响多个身体机能。

即时医疗辅助对于在急救情况下救生处置的效力是关键的。通常，在急救情景发生的场合没有专业医务人员，必须由非专业旁观者来执行第一急救护理，旁观者是在急救发生时地理上在场的任何人，其能够并且有意愿进行辅助，尽管缺少专业医疗资质。非专业护理提供者因此依赖救生仪器，所述救生仪器必须是超级用户友好的，因为其假设非专业护理提供者具有非常少或者没有任何医疗知识。

目前，存在三种普遍类型的危急护理设备：急救包—包括绷带等；自动外部除颤器(AED)，其是便携式电子设备，其针对心率不齐的处置应用电击治疗；以及氧气治疗设备，其用于取决于患者的状况向患者供应氧气富化或主动通气。氧气治疗仪器通常对于非专业用户是不可用的。

自动外部除颤器(AED)被用在对能够导致心脏骤停的危及生命的心脏心率不齐的情况中。正如在医疗实践中已经被接受的，可电击的心脏心率不齐包括心室颤动以及无脉性心室心动过速(VF/VT)。在这两种类型的可电击的心脏心率不齐中，心脏是电活跃的，但是处在危及生命的、功能失调的模式中。在心室心动过速中，心跳过快以有效地泵血。在心室颤动中，心脏的电活动性是混沌的，妨碍心室有效泵血。颤动幅度随时间下降，并且最终达到心脏停搏。

AED，如同任何除颤器，并非是针对心律转变心脏停搏(‘平线’模式)而设计的，因为其是不可转变的心率。AED提供向处在心脏心率不齐(VF/VT)中的患者提供电击，以便使心脏肌肉的点活动同步，并且使心脏复苏。

如果在从VF/VT发作的时间开始的5-8分钟的短时间窗口内应用，除颤治疗是非常有效的。研究表明，在AED随时可用并且患者在三分钟内得到处置的娱乐场或机场中目击的心脏骤停有71％的存活率。在八分钟之后，存活率显著下降。在没有AED的急救场合，存活率下降到1％到6％。

AED现在常常被安装在公共场所中，并且能够在心脏急救的情况中由非专业旁观者在现场使用。在全世界范围内正在制定授权在诸如学校和健身房的公共场合执行AED的法律。遗憾的是，AED仅仅解决与心脏停搏的不同寻常的发生相关的医疗急救的一部分。心脏肺呼吸停止是非常罕见的情况，在20-75岁的年龄范围内每年仅发生97/10000例，在工业化国家中每周每百万居民仅发生30例突发心脏死亡。大多数急救场景是通过第二模块、保持开放气道、供应氧气治疗并且如果需要的话进行CPR引导来解决的。

氧气治疗能够处置并挽救各种医疗情况并且在几乎三分之一的急救中被应用，包括呼吸问题、心脏问题、损伤、压力和恐慌症。

AED设备的胸部衬垫ECG检测器要求常常在公共场合暴露人的胸部。这对于许多人而言是非常不舒服的，尤其是对于妇女或者对于老年人而言。因此，高度希望获得一种要求仅在包括要求除颤的可电击心率不齐的急救情况的部分中对AED设备的胸部衬垫的附接的仪器。

在氧气治疗中，取决于患者呼吸的能力，利用两种主要的系统。如果患者总体上自己呼吸，但经历呼吸困难，则使用增氧设备来施加氧气富化。该设备被设计为通过添加纯氧(从加压氧气罐通过无创面部面罩或者通过低压富化鼻管)来增加在被递送到患者的吸入气体混合物中氧气的百分比，使得氧气与吸入空气混合，增强氧气摄取并维持身体机能。在患者不自主呼吸的情况下，应当应用通气机，向患者供应加压空气(具有或者没有氧气富化)，主动使患者的肺膨胀(或者通过无创面部面罩，或者通过气管内导管等)。在本文论述的背景下，主动通气和被动氧气富化将被统称为通气。

为了处理较宽范围的急救事态，急救设备被要求供应AED和氧气治疗两者。

很少有公司在一个承载箱中提供这两个模块。典型的范例将是LIFE公司的便携式工具箱，其具有急救氧气气缸和AED除颤器。在这些产品中，两个分离的模块驻留在一个封装中，但却是完全分离的，在其之间没有通信或物理连接。

由于在各种医疗急救之间的鉴别诊断的复杂性、当前仪器的受限的范围以及操作的复杂性、急救情景的紧张特性和旁观护理提供者对医疗技能的缺乏，非常需要为公众提供集成的、决策辅助的危急护理系统，用于成功地管理宽范围的急救情景并挽救人生命。

WIPO专利申请No.WO2011/004371教导了一种便携式复苏系统，其包括除颤设备、生命体征跟踪设备和气道打开设备。所述系统被配置为：跟踪生命体征、分析所述生命体征并且向护理提供者提供当场诊断、引导和反馈。通过这样做，基于所监测到的生命体征，非专业护理提供者被提供关于如何以及何时应用除颤设备的有价值的引导。尽管前面提到的系统提供了对非专业护理提供者的引导，其对通气设备构成限制。

US2004/0162510描述了用于执行外部胸部按压和除颤的装置。所述装置包括背板，至少一个胸部按压部件被附接到所述背板。用于感测要求除颤的事件的电极并且用于应用电击和启动胸部按压组件的控制电路和电极被集成到背板中。所述设备的实施例包括通气机和其他传感器和设备。

US2005/0085799和WO2010/059049描述了包括使得非专业人员能够施予急救医疗处置的部件的装置，所述急救医疗处置包括外部除颤、通气和自动胸部按压。

本发明的目的是提供一种设备，所述设备将进一步迎合非专业护理提供者在或者要求通气、或者要求除颤或者要求这两者的医疗急救状况下的需求。

本发明的另一目标是提供一种包括第二ECG检测器以监测并在检测到需要AED设备的胸部衬垫的附接的心脏颤动的警报。

发明内容

本发明是一种用于在医院环境之外的医疗急救情景下向患者提供决策辅助危及护理的系统。所述系统包括：

-通气机，其包括压力发生器和氧气/空气递送器件；

-自动外部除颤器(AED)，其包括电池和第一心电图(ECG)传感器，所述第一心电图传感器被配置为胸部衬垫，所述胸部衬垫被配置为被连接到患者的胸部并且被配置为感测ECG和向患者的心脏递送电击两者；

-至少一个第二ECG传感器，所述第二ECG传感器被配置为感测ECG但不递送电击，并且被配置为在胸部之外的位置处被连接到患者的身体；以及

-控制器，其被配置为在由至少一个第二ECG传感器中检测到能电击的心脏心率不齐后，启动或指导护理提供者启动AED，并将胸部衬垫放置在患者的胸部。

在本发明的系统的实施例中，所述氧气/空气递送器件是从如下选择的：封闭面罩、具有储存器的开放面罩、没有储存器的开放面罩，以及气管内导管(ETT)。

在本发明的系统的实施例中，所述第二ECG传感器被配置为被连接到患者的身体上易于接近的位置处。所述位置是从如下选择的：腕部、踝部和颈部。

本发明的系统的实施例包括至少一个生命体征检测器。所述生命体征检测器能够从如下选择：脉搏血氧传感器、二氧化碳分析仪、NIBP传感器、无创血压(NIPB)传感器以及被放置在递送器件中以验证患者的呼吸的压力传感器。

在本发明的系统的实施例中，所述控制器被配置为根据来自所述至少一个第二ECG传感器的读数来调节所述通气机的操作。

在本发明的系统的实施例中，所述控制器被配置为根据来自所述至少一个第二ECG传感器的读数和来自至少一个其他生命体征检测器的读数来调节所述通气机的操作。

附图说明

为了更好的理解本发明的实施例并示出如何能够将其付诸实施，现在将仅通过范例的方式来参考附图，在附图中，相似的附图标记指代对应的元件的或部分。

在附图中：

图1是根据本发明的一些实施例的除颤控制系统的高层示意性框图；

图2是图示了根据本发明的一些实施例的系统的配置的示意图；并且

图3是图示了本发明的方法的实施例的流程图。

具体实施方式

现在具体详细参考附图，强调了：示出的细节是范例并且仅仅是出于对本发明的优选实施例的图示性论述的目的，并且是为了提供被认为对本发明的原理和各个概念方面最为有用并且容易理解的描述。在这一方面，除了对于本发明的基本理解所必要的，没有试图更为详细地示出本发明的结构细节，结合附图的描述使得对于本领域技术人员而言，在实践中如何以若干种形式来实现本发明是显而易见的。

在详细地解释本发明的至少一个实施例之前，应当理解，本发明并不限于在下文中阐述的或者在附图中图示的部件的构造的细节或布置。本发明能够应用于其他实施例或者能够以各种方式来实践或执行。同样地，应当理解，本文中的措辞和技术术语是出于说明的目的，并且不应当被认为是构成限制。

图1是用于在医疗急救状况中提供危急护理的本发明的系统的高层示意性框图。所述系统包括通气机110、AED 120、控制器116以及生命体征检测器114。

通气机110通常包括压力/流量传感器、涡轮机或其他压力发生器以及针对患者的递送器件，诸如封闭面罩或者具有或者没有存储器的开放面罩，或者气管内导管(ETT)。所述通气机也可以包括加压氧气或空气的气缸。所述通气机可以向患者被动或主动提供纯氧、或者氧气富化，取决于患者的状况。

AED 120包括：电池，其用于生成电流；胸部衬垫122，其被配置为检测ECG信号以及在需要时向患者应用电击两者。在本文中，胸部衬垫122也已知作为第一ECG检测器。

生命体征检测器114可以包括至少一个第二ECG检测器112，其被设计为被附接到容易接近的身体部分，诸如腕部、踝部或颈部。第二ECG检测器112被设计为感测ECG但不向患者递送电击。其他生命体积检测器114可以包括：脉搏血氧计，其可以被放置在患者的手指上；二氧化碳分析仪，其可以被放置在面罩上；以及无创血压(NIPB)传感器；以及压力传感器，其被放置在面罩中以验证患者的呼吸。

控制器116可以包括处理器、收发器、存储器单元、通信单元和音频/视频提示。所述控制器可以额外的包括数据日志，以在根据需要向人提供危急护理的同时，记录和保存传感器读数和事件的整个过程。控制器116也可以包括位置跟踪单元，诸如GPS，从而容易被救援力量定位。

控制器116被配置为接收来自生命体征检测器的输入，并且根据患者的需要来调节诸如血流速率和氧气百分比的氧气递送。控制器116被配置为借助显示器142(参见图2)向用户递送音频/视频提示，并经由通信链路和云99与远程医疗中心90进行通信。第二ECG检测器112提供关于患者的心脏活动的控制器数据，以增强控制器做出决策。

在通过所述第二ECG检测器中的至少一个检测到可电击的心脏心率不齐后，控制器116启动AED 120，或者自动地或者通过警告护理提供者开启AED并将胸部衬垫122放置在患者的胸部上。AED 120的第一ECG检测器122被配置为感测并确认心脏可电击心率不齐的存在，并且向护理提供者提供引导，并且根据需要向患者提供电击。如果第一ECG检测器122未检测到心脏可电击心率不齐，那么控制器116将继续使用来自生命体征检测器和通气机110的信息来指导护理会话，并且如果必要的话，在整个CPR过程中引导护理提供者。

图2是图示了根据本发明的实施例的系统100的配置的示意图。系统100包括外壳136，外壳136容纳通气机110、AED 120和控制器136。图2图示了在处置患者时处在开放配置中的系统，即，具有被附接到患者以提供危急护理的生命体征检测器114、通气机110和AED120的部件中的一些。当系统处在封闭配置中时，即，当不向患者提供危急护理时，所述外壳也容纳生命体征检测器、第一ECG检测器122、至少一个第二ECG检测器112、面部面罩137和通气管132。

系统100的AED 120包括第一ECG检测器122，其通常被配置作为胸部衬垫，用于感测ECG信号并在需要时向患者施加电击两者。

系统100的通气机110包括面部面罩137和通气管132。用于向患者施加氧气的面罩可以是开放面罩或者是具有或者没有储存器的封闭面罩。通气机110被配置为以被动或主动的方式提供氧气富化或纯氧，以进行有创或无创通气。面部面罩137的实施例包括呼吸传感器136，呼吸传感器136可以被定位在面部面罩137的储存器中。来自呼吸传感器138的数据可以被用于确定呼吸参数，诸如吸气/呼气比率、呼吸压力比率以及呼吸体积，并且可以被用作所采集的生命体征(VS)中的一个。其他生命体征检测器以及第二ECG检测器的范例被配置作为腕部或踝部束带或者腕带112。

生命体征检测器114可以包括呼吸、心率、温度、血压、脉搏率和脉搏血氧计传感器以测量患者的对应生命体征。用于执行这样的功能的传感器对于本领域技术人员而言是公知的。

容纳在本发明的系统的外壳136内的控制器116被配置为启动通气机110，基于生命体征读数来调节针对患者的氧气流量、经由视频/音频提示在整个护理会话过程中引导用户、与远程医疗中心进行通信、向远程医疗中心提供位置数据和生命体征数据等。在所述第二ECG传感器中的至少一个检测到患者中的可电击心脏心率不齐(VF/VT)后，所述控制器指示护理提供者使患者的胸部暴露、将AED胸部衬垫放置就位、并且启动AED。备选地，如果胸部衬垫122已经就位，所述控制器可以自动地启动AED。如果第一ECG胸部衬垫检测器验证了可电击心脏心率不齐的诊断，AED将根据标准协议来施加电击治疗。

系统100也可以包括显示器14和视频/音频提示以递送消息、读数、例如用于施加CPR的指令，并且向患者递送其他警告。AED和通气机两者都能够经由控制器通过显示器142向用户递送信息，并且所述系统的实施例适于允许所述信息中的一些被可听到地递送到用户。

系统100也可以包括气道打开模块，诸如头枕，其被设计为使头向后倾斜，以便建立在头与颈部之间的适当角度，从而建立并维持开放气道位置。

在一些实施例中，外壳136被设计为也充当颈部支撑体，以使患者的头被定位和倾斜以打开气道。所述头枕还可以包括用于对处在仰卧姿态中的患者的头部角度进行修改的机构(未示出)。所述机构可以包括电机、伺服系统或可充气球囊，并且基于所检测到的VS被手动地、自动地或者远程地进行操作。

图3是图示了用于使用本发明的系统向患者提供决策辅助的危急护理的方法200的实施例的流程图。所述方法开始确定患者是否是有意识的(步骤201)。在患者有意识的情况下，患者的头部被定位在头枕上，并且面部面罩和生命体征检测器，包括至少一个第二ECG传感器，被连接到患者(步骤210)。之后，所述控制器监测患者的生命体征，相应地调节通气机参数，并且为护理提供者供应引导(步骤220)。在至少一个第二ECG检测器检测到VF/VT的情况下，所述护理提供者被控制器指示使患者的胸部暴露、将胸部衬垫附接到患者的胸部、并且开启AED(步骤206)。对于在步骤230中未检测到心脏可电击心率不齐(VF/VT)的情况下，所述方法返回到步骤220。

对于在步骤201中患者没有意识的情况下，患者的头被定位在头枕上，并且开启AED(步骤205)。之后，患者的胸部被暴露，并且胸部衬垫被连接到患者的胸部(步骤206)。在未检测到心脏可电击心率不齐(VF/VT)的情况下，所述方法继续进行到以上描述的步骤210并继续进行。在检测到心脏可电击心率不齐(VF/VT)的情况下(步骤207)，AED自动施加电击(步骤250)。在使用第一ECG电极应用电击之后，所述处理器确定是否应当执行CPR，并且如果确定应当执行CPR，则提示护理提供者并在整个CPR流程中对他/她进行引导(步骤255)。如果CPR是不必要的，或者在其正在被施加时，所述第一ECG检测器继续监测VF/VT(步骤260)并且所述方法循环返回到步骤207。如果在步骤207中，所述第一ECG检测器中的至少一个未检测到VF/VT，那么所述方法返回到步骤210。

尽管已经通过图示的方式描述了本发明的实施例，但是应理解，本发明可以利用多种变型、修改和调整来执行，而不超出权利要求的范围。

Claims (7)

1.一种用于在医院环境之外的医疗急救情况下向患者提供决策辅助的危急护理的系统，所述系统包括：

-通气机，其包括压力发生器和氧气/空气递送器件；

-自动外部除颤器(AED)，其包括电池和第一心电图(ECG)传感器，所述第一心电图传感器被配置为胸部衬垫，所述胸部衬垫被配置为被连接到所述患者的胸部并且被配置为感测ECG和向所述患者的心脏递送电击两者；

-至少一个第二ECG传感器，所述第二ECG传感器被配置为感测ECG但不递送电击并且被配置为在所述胸部之外的位置处被连接到所述患者的身体；以及

-控制器，其被配置为在由所述至少一个第二ECG传感器中的至少一个检测到能电击的心脏心率不齐时，自动地开启所述AED并将所述胸部衬垫放置在所述患者的所述胸部上，或者通过警告护理提供者来开启所述AED并将所述胸部衬垫放置在所述患者的所述胸部上；

其特征在于，在由所述第二ECG传感器中的至少一个检测到能电击的心脏心率不齐时，进行以下操作：(a)在所述第一ECG传感器感测并确认存在心脏能电击的心率不齐的情况下，所述AED根据标准协议来施加电击治疗；并且，(b)如果所述第一ECG传感器没有感测并确认存在心脏能电击的心率不齐，所述AED不施加电击。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述氧气/空气递送器件是从以下选择的：封闭面罩、具有储存器的开放面罩、没有储存器的开放面罩、以及气管内管(ETT)。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第二ECG传感器被配置为在容易接近的位置处被连接到所述患者的所述身体，所述位置是从以下选择的：手腕、脚踝以及颈部。

4.根据权利要求1所述的系统，其包括至少一个生命体征检测器。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述生命体征检测器是从以下选择的：脉博血氧传感器、二氧化碳分析仪、NIBP传感器、无创血压(NIPB)传感器以及被放置在递送器件中以验证所述患者的呼吸的压力传感器。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器被配置为根据来自所述至少一个第二ECG传感器的读数来调节所述通气机的操作。

7.根据权利要求4所述的系统，其中，所述控制器被配置为根据来自所述至少一个第二ECG传感器的读数和来自至少一个其他生命体征检测器的读数来调节所述通气机的操作。