CN107106855A - 用于具有双ecg分析算法的自动体外除颤器(aed)的置信度分析器 - Google Patents

Abstract

一种除颤器和使用除颤器的方法，其采取能够在存在由心肺复苏(CPR)按压引起的噪声伪影的情况下检测心脏心律紊乱的ECG分析算法。所述装置和方法包括基于所述检测来确定电疗电击决定的置信度水平的置信度分析器电路。如果置信度水平低，那么所述装置调节其电击决定准则。

Description

用于具有双ECG分析算法的自动体外除颤器(AED)的置信度分 析器

技术领域

本发明涉及一种用于处置心跳骤停患者、并且具体针对需要包括心肺复苏(CPR)和除颤电疗的处置方案的那些患者的经改进的装置和方法。

背景技术

除颤器向心脏递送高电压脉冲，以恢复经历心律紊乱(例如不伴有自主环流的心室纤颤(VF)或室性心动过速(VT))的患者的正常节律和收缩功能。存在若干类除颤器，包括手动除颤器和自动体外除颤器(AED)。AED与手动除颤器的区别在于AED能够自动分析心电图(ECG)节律，以决定是否有必要除颤。在决定需要电击之后，AED对自身进行装备，以递送电疗电击，并且接着AED建议用户按下电击按钮以递送除颤电击。按照这种方式操作的AED被称为半自动AED。全自动AED在无需任何用户输入的情况下递送除颤电击。全自动AED一般被称为全自动除颤器，以减少术语的混淆。

图1是由用户2应用以使遭受心跳骤停的患者4复苏的除颤器1的图示。除颤器1可以是能够由现场急救者(first responder)使用的AED或全自动除颤器的形式。除颤器1也可以是由护理人员或其他受过高度培训的医务人员使用的手动除颤器的形式。用户2将两个或更多个电极6应用在患者4的胸上，以便从患者的心脏采集ECG信号。接着，除颤器1利用电击分析算法，针对心律紊乱的迹象来分析ECG信号。只有在检测到可电击节律(例如VF或非灌注室性心动过速(VT))的情况下，除颤器1才对自身进行装备以递送高电压电击。除颤器1经由听觉或视觉提示来对用户2发出信号，以建议进行电击。接着，用户2按下除颤器1上的电击按钮以递送除颤电击。

公认的是，在VF发作之后能够越快地(经由CPR和除颤)恢复循环，患者从事件中幸存的机会越大。因此，很多AED(例如图1所示的AED)还并入了用户接口，所述用户接口包括可听的、听觉的和视觉的提示以引导用户完成CPR和除颤电击的程序序列。用户接口可以包括用于正确地施加CPR按压的详细听觉提示、用于将用户引导到正确的按压率的可听节拍器、显示事件的状态和发展的视觉显示器、信号器、闪光灯等。序列根据由本地医疗管理机构建立的协议而被预编程到设备中。

存在若干ECG分析算法，其能够自动分析患者的ECG以决定除颤电击是否适于处置潜在的心搏节律。在Lyster等的名为“Adaptive analysis method for anelectrotherapy device and apparatus”的共同受让美国专利No.6671547中，对一种这样的算法进行了总体描述，并且通过引用将其并入本文。所描述的算法涉及当前在AED(例如由马萨诸塞州Andover的Koninklijke PhilipsN.V.制造的HeartstartTM FR3 AED)中采用的患者分析系统(PAS)算法。

但是PAS以及用于确定可电击条件的其他现有ECG算法需要相对无噪声的ECG信号。所有的现有协议序列都要求在分析期间中止CPR，这是因为CPR在ECG中导致在其发生时能够掩盖VF或在VF未发生时能够显现为VF的伪影。前一种状况导致分析的灵敏度的不希望的下降，而后一种状况导致分析的特异性的不希望的下降。因此，所有的现有CPR及除颤协议都需要至少几秒的周期性的“停手”时段，以容许除颤器以足够的准确度分析ECG，从而对患者而言是安全、有用并且有效的。

中断CPR以进行ECG分析的需要带来了若干问题。已经表明，CPR按压中的中断，即使仅几秒钟，也可能降低成功复苏的可能性。因此，在递送除颤电击之前所要求的中止CPR以进行ECG分析可能降低成功的患者结果的机会。并且在除颤之后为了对电击的成功进行评估而对CPR恢复的延迟也可能影响患者结果。

已经开发出了对该问题的若干现有技术解决方案，它们全都指向减少延迟的量。例如，一种解决方案是通过使用自适应滤波来从ECG信号中去除CPR噪声伪影。Snyder等的名为“Interactive Method of Performing Cardiopulmonary Resuscitation withMinimal Delay to Defibrillation Shocks”的共同受让美国专利No.6553257描述了这样的自适应滤波方法，并且通过引用将其并入本文。

用于在存在CPR噪声伪影的情况下分析ECG的另一种备选方案涉及对ECG数据流的小波变换分析。在Addison的名为“Method of Analysis of Medical Signals”的美国专利No.7171269中描述了该方法的一个范例，并且通过引用将其并入本文。'269专利描述了使用小波变换分析将信号分解成心脏相关信号和CPR相关信号。在Coult等的名为“Systemsand Methods for Analyzing Electrocardiograms to Detect VentricularFibrillation”的国际专利申请No.PCT/US 2012/045292中采用了该方法的另一范例。其中，在心电图信号被分析并被分层为可电击或不可电击ECG之前，通过诸如Morlet小波、Myers小波或Mexican Hat小波的小波来探寻心电图信号。

遗憾的是，ECG分析技术中的很多都缺乏在存在CPR噪声伪影的情况下可靠地确定可电击节律而同时又避免“假阳性”电击决定所必要的准确性。而且，这些技术还易受诸如线路噪声的外部电噪声影响，并且未被采用。

出于这些原因，已经开发出了其他解决方案来缩短准确地确定可电击节律所需的“停手”ECG时间的量。Snyder等的名为“Circuit and method for analyzing a patient'sheart function using overlapping analysis windows”的共同受让美国专利No.7463922描述了一种这样的使用时间叠加的ECG数据缓存以达到更快的电击决定的技术，并且通过引用将其并入本文。遗憾的是，这些现有技术解决方案仅用于缩短延迟时间，而没有将其完全消除。

当前无法在存在来自CPR的伪影噪声的情况下对ECG进行分析而导致的另一问题是重复纤颤的问题。被成功除颤的患者，即恢复到有组织的心搏节律或心搏停止的患者中的一部分接下来在几秒或几分钟以后重新进入VF。这些患者中的一些在固定持续时间的CPR时段期间重新纤颤，在所述CPR时段中，当前不可能进行ECG分析。因此，当前不存在解决重新纤颤的处置，除非在CPR时段结束时等待协议停手分析时段。对处置重新纤颤的这种延迟可能对患者的结果而言是次最优的。

已经提出了对CPR期间的重新纤颤的问题的一种解决方案，其涉及对CPR期间的心脏“生命力”的量度。一种这样的量度是在CPR期间确定的所谓的“自主循环的返回概率”(pROSC)评分，在Jorgenson等人的名为“Defibrillator with Dynamic Ongoing CPRProtocol”的美国专利申请No.13/881380中对此进行了描述，并且通过引用将其并入本文。

用于预测VF的另一种量度是在Quan等的名为“Treatment Guidance Based onVictim Circulatory Status and Prior Shock Outcome”的美国专利申请No.14/211681中描述的所谓的振幅谱面积(AMSA)评分。但是，这些方法仅提供了对是否应当中止CPR以执行出于除颤目的的ECG分析的指示。因而，这些解决方案可能引发额外的延迟。

发明内容

发明人已经认识到现有技术带来的限制，并且已经确定需要用于在存在CPR噪声伪影的情况下对ECG进行分析的技术，所述技术提供对可电击节律的鲁棒且可靠的指示。所需的技术必须具有足够的灵敏度和特异性，以消除CPR与除颤之间的延迟，并在发生重复纤颤之后快速地对其进行处置。所述技术必须在计算上是具有效率的，使得其能够被并入在心脏急救期间实时使用的便携式医学设备中。本发明的发明人已经开发出了这样的技术。

根据本发明的原理，描述了一种改进针对心跳骤停的处置的医学装置和方法。具体而言，所述装置是并入了ECG分析算法的监护仪或除颤器，所述ECG分析算法即使在存在CPR期间典型经历的噪声伪影的情况下也能够准确地识别能通过电疗处置的心脏节律紊乱。这样的算法允许对电疗的更有效率和效果的递送，同时通过减少中断而同步地提高了CPR的有效性。所述装置还包括置信度分析器电路，所述置信度分析器电路确定所确定的心搏节律的置信度水平，并且在置信度低的情况下调节电击决定准则。

一种经改进的方法，其还包括在ECG分析期间的置信度水平计算步骤，并且其在所述置信度水平低的情况下调节电击决定准则。

因而，所述装置和方法提供了使用CPR和除颤电击的组合的处置，所述处置提供更准确的电击决定，尤其针对在存在CPR相关信号噪声伪影的情况下发生的ECG分析是准确的。

根据本发明的原理，描述了一种在CPR期间使用的AED，其包括：ECG信号的输入部；用户接口，其具有听觉指令输出部和视觉显示器中的至少一个的；ECG分析器，其与所述输入部通信并能操作用于在存在来自所述输入部的CPR相关信号噪声伪影的情况下确定可电击心搏节律；以及置信度分析器，其能操作用于确定所确定的可电击心搏节律的置信度水平。处理器与所述用户接口、所述ECG分析器和所述置信度分析器通信。所述处理器能操作用于运行软件指令从而：在所述置信度水平低于预定置信度阈值的情况下调节电击决定准则；基于经调节的电击决定准则来决定要由电疗递送电路递送电击；并且响应于电击递送决定而对电疗递送电路进行装备。例如，所述AED可以通过将在最终做出电击递送决定之前所述ECG分析器所需的可电击心搏节律确定的最小数量从三个增加到四个来调节所述电击决定准则。备选地，所述AED可以通过首先经由所述AED用户接口提示用户停止CPR并且接着基于第二(PAS)ECG分析器来确认要递送电击，来调节所述电击决定准则。所述提示可以发生在进行中的CPR时段期间，或者在所述CPR时段结束时即刻发生。可以在这些时间段期间通过所述用户接口来提供对所述置信度水平的指示。

而且，根据本发明的原理，描述了一种用于在施加CPR期间控制来自除颤器的电疗输出的方法，包括以下步骤：接收来自与患者电接触的两个或更多个体外电极的ECG信号数据流，所述ECG信号数据包括心脏信号，所述心脏信号以来自CPR按压噪声伪影的损坏为特征；以及获得ECG信号数据流缓存，所述缓存对应于预定的时间段。所述方法继续利用第一ECG分析算法分析所述ECG信号数据流缓存以确定可电击心搏节律，并计算所确定的可电击心搏节律的置信度水平。然后所述方法在所述置信度水平低于预定置信度阈值的情况下调节电击决定准则。最终，所述方法基于分析步骤和调节步骤来决定要由电疗递送电路递送电击，并响应于决定步骤对电疗递送电路进行装备。

在本发明的方法中备选调整步骤包括将分析步骤的最小数量从三增加到四，或者切换至不同ECG分析算法以递送确认电击决定。为了取得所述不同ECG分析算法的最佳性能可能需要停止CPR的用户提示步骤。

附图说明

图1图示了根据现有技术的除颤器及其在心脏抢救期间的使用。

图2a图示了本发明的用于在存在来自CPR按压的噪声伪影的情况下对ECG进行分析的算法的一个处理流程实施例。

图2b图示了根据本发明的一个实施例的用于根据经分析的ECG来确定可电击心搏节律的处理流程。

图3图示了根据本发明的用于从ECG信号中去除CPR伪影和其他信号噪声的一组滤波器的频率特征。

图4图示了根据本发明的一个实施例的来自图3所示的滤波器之一的范例ECG输出缓存。

图5图示了根据本发明的一个实施例的用于将受损的ECG信号分类为VF或未定的示范性二维决定表面。

图6图示了根据本发明的体外除颤器的功能方框图。

图7图示了根据本发明的指示设备的充电状态的示范性视觉显示。

图8图示了根据本发明的一个实施例的处在AED外表面上的用户接口。

图9图示了根据本发明的一个实施例的用于说明连续CPR抢救操作模式的处理流程。

图10图示了根据本发明的一个实施例的用于说明调度CPR抢救操作模式的处理流程。

图11图示了用于说明基于抢救进度而在连续CPR抢救操作模式和调度CPR抢救操作模式之间自动转换的心脏抢救协议的处理流程。

图12图示了在连续CPR抢救操作模式下的心脏抢救期间提供的音频和视觉信息的时间线视图。

图13图示了在调度CPR抢救操作模式下的心脏抢救期间提供的音频和视觉信息的时间线视图。

图14图示了基于抢救进度而在两种ECG分析算法之间自动转换的心脏抢救协议的处理流程实施例。

图15图示了用于基于心脏抢救进度而在两种ECG分析算法之间转换的详细的处理流程方法。

图16是图示了用于在心脏抢救期间截断CPR从而有利于提供电疗的方法的流程图。

图17a、图17b、图17c和图17d图示了用户输入按钮和视觉显示的示范性实施例，所述视觉显示器显示有关AED操作的基础状态的信息以及与按钮相邻设置的上下文标签。

图18图示了用于将受损的ECG信号分类为VF或未定的二维决定表面的另一示范性实施例，其中，按照低置信度区域和高置信度区域来对VF，即可电击区域进行区分。

图19图示了在最终做出电击确定之前并入置信度分析步骤的电击确定方法流程处理。

具体实施方式

本发明的电击建议算法被称为优化心律紊乱识别技术(ART)，其总体对ECG信号的流应用前述小波变换分析的原理，但利用一系列固定频率带通滤波器代替了小波变换。带通滤波器的组优选被构造为具有如高斯窗形状的频率窗，其用于产生常规Morlet小波。

ART算法通过选择性地使潜在受损的ECG信号的相对高频的分量通过来抑制CPR伪影相关的噪声。ART基于发明人的这样的认识，即尽管CPR和有组织的心搏节律可能以大约1至2Hz的相似重复率而发生，但是典型的CPR噪声在其信号中具有相对较少的高频分量，即信号倾向于是圆化的波形。由于单个循环内心脏的快速极化和去极化，心脏活动倾向于具有相对大量的高频分量。要由ART来捕捉并分析的正是这些高频分量。

现在参考图示，图2a图示了本发明的用于在存在来自CPR按压的噪声伪影的情况下分析ECG的ART算法200的处理流程实施例。在步骤202中，所述方法首先接收优选来自被布置为与患者的皮肤电接触的两个或更多个电极的ECG信号。ECG信号是时变电压，其来源为患者的心脏以及由被施加到患者的CPR按压引起的可能的电压。信号还可以包括患者外部的其他伪影信号，例如患者的推撞和运动、外部电噪声等。ECG信号优选被数字化为信号数据的流。

在滤波步骤206中，通过ART滤波算法来处理数字化的ECG信号流。这里，在第一至第四并行滤波步骤206'、206”、206”'和206””中通过第一至第四并行滤波器的组对信号流中的每个数据点进行滤波，每个滤波器具有不同的带通特性。每个滤波器优选地是有限脉冲响应滤波器。在本发明的范围内，滤波器的数量和每个滤波器的带通特性可能存在一定差异。

ART滤波器306的优选布置如下，并且在图3中示出。可以采取四个基础滤波器，其总体适于图2a中的对应的滤波步骤206。一个被称为FLATS306'的滤波器和另一个被称为CLAS1 306”的滤波器倾向于使ECG信号的较高频的分量通过，并且可以呈现出特征以：1)区分心室纤颤与心搏停止节律；2)区分心室纤颤与有组织的心脏活动；3)区分心室纤颤与心搏停止节律以及有组织的心脏活动。FLATS 306'和CLAS1 306”两者均倾向于在与CPR伪影相关联的频率处使数据衰减，使得其输出具有与CPR按压噪声信号分离的心脏信息。如在图3的说明性和示范性的实施例中可以看出，FLATS 306'具有大约35Hz的中心频率，并且CLAS1 306”具有大约25Hz的中心频率。CLAS5 306””被布置为拒绝射频(RF)噪声。并且CLAS4 306”'可以被布置为使较低频的分量通过，所述较低频的分量对于拒绝由某些伪影引起的对VF的假阳性指示是有用的，例如源于运输、肌肉收缩、射频干扰等的伪影。

在优选布置中，数字化的ECG信号输入产生四个经滤波的ECG信号流输出。

从图4可以看出，在经滤波的信号中存在许多振荡，使得在缓存中存在许多零样本和接近零的样本。为了去除这些影响，可以任选地对数据应用额外的包络滤波器，以便去除局部的零和非零。图4图示了对于CLAS1滤波器306”的振荡输出402上的效果和任选的包络滤波步骤405。

在缓存步骤204中，经滤波的ECG信号数据的每个流被分割成相继的时间段，即缓存ECG1、ECG2……ECGi。一种优选布置是3.5秒长度的非交叠邻接缓存。一种采样率是250样本每秒，其等于每缓存875个ECG样本。时间段长度和采样率是预定的，并且在本发明的范围内可以不同。来自每个缓存的数据点中的每个具有一值，所述值取决于输入和所在的滤波器。图4示出了针对CLAS1的经滤波ECG缓存数据集的范例。

优选并且有利的是，缓存步骤204在滤波步骤206之后发生。通过在缓存之前进行滤波，所述方法避免了在每个缓存的边缘处的滤波器瞬变。否则，所述方法将需要更长的交叠缓存，其将需要更长的分析时间并且具有对患者结果的附带拖延影响。

在步骤208中，将经滤波的ECG缓存中的每个中的数据与阈值进行比较。接着，计算落在针对该经滤波的ECG缓存的阈值内的数据点的数量以供分析步骤210使用，所述数量被称为评分。当然，在该方法步骤的范围内，可以采用与数据点的数量等价的任何数学等价量进行替代，例如比例或者分数。出于这种说明目的，针对FLATS滤波器的对经滤波的ECG缓存的评分被指定为FLATS评分。针对CLAS1的对经滤波的ECG缓存的评分被指定为CLAS评分。因此，图2a图示了，阈值比较步骤包括针对并行滤波步骤中的每个的阈值比较，即第一至第四并行阈值比较步骤208'、208”、208”'和208””。

可以通过各种方式得出针对经滤波的ECG缓存评分中的每个的阈值，对其的确定落在本发明的范围内。阈值可以是固定的，例如是预定的，或者可以是自适应的，例如是基于在特定缓存中的所有数据点的平均值而计算出的。例如，可以相对固定阈值对FLATS缓存数据集进行评分，并且可以相对自适应阈值对CLAS缓存数据集进行评分。

分析步骤210开始于将经滤波的ECG缓存评分与预定的决定表面进行比较。所述决定表面是使用具有CPR损坏噪声的ECG信号数据的数据库构建的，所述决定表面定义给定的缓存评分的集合指示“VF”还是指示“未定”，即指示非VF。图5中图示了在CLAS和FLATS维度中的决定表面的一个范例。在该范例中，决定表面510是由CLAS评分和FLATS评分之一的对应的对构建的。落在决定表面510内的评分对指示VF状况。落在决定表面510以外的评分对指示未定状况。可以按需使用针对额外的经滤波的ECG缓存的阈值来添加决定表面的额外的维度，以创建更准确的VF决定。尽管这里仅示出了两个维度，但是可以将三个或更多个维度用于还并入其他CLAS评分的决定表面。

分析步骤210进行以将表示特定心脏信号特性的两个或更多个缓存评分与决定表面进行比较，以便于确定VF或非VF。对于图5所示的范例，在520处示出了CLAS/FLATS评分的范例对，指示VF。落在决定表面510外部(例如上方和/或右侧)的值对530指示未定状况，即非VF状况。

因而，可以将每个原始的经时间分割的ECG缓存指定为“建议电击”，即对应于VF，或者指定为“未定”，即对应于“非VF”。一旦ECG缓存被确定为建议电击或未定，ART就如“选择下一ECG缓存”步骤212所示地针对时序中的下一ECG缓存来重复捕捉、获得、滤波和分析的步骤。重复的过程实现了将每个新的缓存与先前缓存组合以生成对是否存在VF的总体连续确定的额外方法。

上述方法已经示出了在施加CPR期间识别以足以安全地做出电击决定的准确性来识别VF，而不需要在“停手”时间期间对分析做出进一步确认。针对CPR污染的ECG的单个缓存，ART对VF的灵敏度被证实超过70％，即ART将检测出多于70％的真实VF的发生。类似地，针对ECG的单个缓存，ART的特异性被证实超过95％，即对于多于95％的“非VF”的发生，不会根据其生成假阳性VF指示。

还应当指出，在“安静”时段期间的ART性能接近在现有PAS算法中已经证实的性能。对于未被CPR伪影污染的ECG数据，ART对VF的敏感度超过80％，相比较而言，对于类似数据PAS为大约94％。关于“洁净”ECG的缓存，ART和PAS对假VF的特异性近乎相等。

现在参考图2b，所述方法继续。所述方法的一个优选实施例包括在与以下几段提及的步骤分开的单独处理器(例如DSP)中执行的前述步骤202-212。这样的布置进而允许相对独立于电击决定和控制处理器来分析每个ECG缓存并将其分类为VF或“未定”，其中，这主要只需要来自ECG信号流的分类数据流。所述方法的另一优选实施例包括将处理进一步划分为多个组成部分。例如，可以在诸如ASIC的前端芯片中处理步骤202中的对ECG信号输入的数字化，数字流被馈送到DSP中以将数字化ECG信号流滤波成与方法步骤206相对应的单独的经滤波的流。接着，又一处理器接收经滤波的流，以用于最终的分类、做出决定和响应处理功能，在下文的段落中将描述这些。

如果在分析步骤210中根据ECG缓存确定了VF结果，即“建议电击”的结果，那么一般认为基础的ECG节律为可电击心搏节律。但是对VF确定的最优响应可能并非简单地准备基础设备以提供电疗。而是，更优选的是获得确认确定，或者另外地以不会不恰当地打扰进行中的心脏抢救的方式将确定传达给用户。因而，出于这些目的准许单独的决定步骤214，并且其在图2b中被示为取得来自分析步骤210的输入。将在下文的段落中提供这样的情况的范例。

由于ART在数分钟长的CPR时段期间顺序地分析多个ECG缓存，因此对进行中的VF患者状况的累积灵敏度将增大，即有更多机会检测到真实的VF状况。但是还期望，累积特异性将下降，即有更多机会将“未定”状况错认为VF。为了在这相对长的时间段上使总体方法的特异性保持在一个可接受的水平上，可以开发任选的多缓存规则以根据在多个时间相继的ECG数据缓存之上的VF/未定决定来做出电击决定。将对稍后的第二预定时间段的ECG缓存的重复的第二分析步骤210提供给决定步骤214。则决定步骤214额外地基于其对第二分析步骤的最终决定。

例如，只有在三个时间相继的ECG缓存均指示VF的情况下，分析步骤210才可以确定心搏节律是可电击的。否则，分析步骤指示不可电击节律。已经示出了，在这些规则下，ART在长CPR时段中保持>95％的特异性，而灵敏度保持>70％。在一些情况下，灵敏度可以超过95％，并且特异性可以超过98％。对于在CPR时段期间作出电击决定，这样的性能是可接受的。总之，尽管决定步骤214实质上接收VF/未定的ECG缓存的进行中的流，但是对于基础设备应当可操作地进行至对除颤电击的递送的最终决定，步骤214应用所述规则。

可以在确定时立即发动显示步骤215，例如显示器上的视觉图形或文本消息、灯光信号、或细小的可听信号。优选地，甚至在设备完全准备好递送电疗之前提供显示步骤215，但是以不引人注目的方式，所述方式不会使患者从继续CPR按压分心，直到设备准备好递送电击。另一方面，存在一些操作模式，其中，优选的可以是根本不对用户提供电击确定的任何信息，直到装备完成。一些普通的用户可能在仅指示设备正在准备递送电击时被不必要地从提供CPR按压中分心或被惊吓。

响应于来自决定步骤214的存在可电击心搏节律并且应当提供电疗的确定，装备步骤216开始。装备步骤216可以包括利用足以对患者进行除颤的能量对高电压充电电路进行充电。装备步骤216可以包括装备步骤已经开始的可听和/或视觉指示符，连同对朝向完全准备好递送电击的进度的某种指示，步骤217。例如，视觉显示器700上的动态柱状图标记720可以示出与高电压电路的增加的充电状态相对应的对柱状图的渐进填充。显示器700上的文本消息710也可以指示充电正在进行。可以将ECG显示730与进度指示符同步地显示在充电状态显示器上。图7图示了这样的显示器700的一个示范性实施例。可听进度指示符可以包括具有升高的频率的连续音调，其在获得完全充电状态时停止。

在装备步骤216完成时，电疗设备完全准备好递送电击。在装备之后，优选的是，发生自动发出用户提示219以停止CPR从而递送电疗的步骤。可以使用来自扬声器830的可听提示、照射或闪光的电击按钮灯820、和/或显示指示802来向用户发信号停止CPR以递送电击。参考图8，示出了用户接口818上的这些指示符的范例。在AED的情况下，提示还可以指示用户按下电击按钮892以递送电击。在全自动除颤器的情况下，可以在出现提示之后(仍在步骤219中)立即自动递送电击。如果用户采用电绝缘手套或其他这样的保护设备，则可以任选地一并省略步骤219中的任何“停止CPR”的提示。

在一些情况下，可能希望延迟在步骤219中对用于停止CPR的用户提示的发出，直到已经提供了最小量的CPR。例如，可能希望在递送电击之前实施至少30秒的不中断的CPR。可以将任选的延迟步骤218并入本发明的方法中，以便确保这样的最小CPR时间。

紧接在递送电疗之后，在步骤222中可以自动提示用户恢复CPR。在步骤220中，可以任选地使得设备能够检测电疗的递送。可以通过感测流出的电流、对按钮的按压等来获得对递送的检测。接着，所述方法过程根据心脏抢救的状态而返回捕捉、获得、滤波和分析的步骤。

上文描述的方法步骤允许CPR继续直到递送电疗的时刻，并在接着在其之后立即恢复CPR。结果是提高了心脏抢救期间“不停手”时间的比例，由此提高了总体处置的有效性。能够基本消除等待“停手”ECG分析的空闲时间，由此避免了在中止CPR时很快发生的血压和血流的丧失。这些益处能够与所述方法的在CPR时段期间处置VF逆转的能力一起实现。如果发生了重复纤颤，那么所述方法只简单地检测VF并在进行中的CPR按压的中间准备电疗。

本发明的方法还提供其他优势。发明人发现，对滤波器而不是小波的使用在一定程度上降低了分析VF所需的计算负荷，并且更有效地抑制了电源线噪声或类似的高频噪声引起的干扰。因而，能够在被布置为接收ECG信号流、对所述流进行处理、并且之后输出连续的经时间对准和变换的ECG数据流的单个数字信号处理器(DSP)中完成所述方法的步骤中的大部分。DSP还能够与控制AED中的最终电击决定和递送序列的第二处理器并行地操作。而且，也能够容易地调节所述一系列滤波器以提供对由DC偏移以及50Hz和60Hz的外部电源线噪声引起的信号的更鲁棒的拒绝。

可以在诸如体外除颤器的医学设备中实现前述方法。图6是根据本发明的一个实施例的体外除颤器10的功能方框图。除颤器10被配置为AED，其旨在在包括CPR的心脏抢救期间使用。其被设计为针对小物理尺寸、重量轻且相对简单的用户接口，所述用户接口能够由不具有高训练水平的人或者以其他方式仅偶尔使用除颤器10的人操作。尽管关于在AED中的应用描述了本发明的当前实施例，但是其他实施例包括在不同类型的除颤器中的应用，例如手动除颤器、全自动除颤器以及护理人员或临床除颤器/监护仪。

除颤器10接收来自例如连接至患者的两个或更多个电极16的ECG信号的输入12。ECG前端电路14经由连接器插头和插座等与输入12电通信。ECG前端电路14操作以对由患者的心脏生成的电ECG信号进行放大、缓存、滤波和任选的数字化，从而产生数字化ECG样本的流。数字化ECG样本被提供到控制器30，控制器30可以是组合了DSP和ARM处理器的处理器。一种示范性控制器是由Texas Instruments有限公司制造的Applications Processors系列。在装置的一个实施例中，DSP在ART协议下实施所有前述的滤波，并且接着将多个经滤波的ECG数据流传递至ARM处理器。ARM将数字化ECG信号数据流缓存成与预定时间相对应的段(缓存)。ARM对经滤波的ECG数据执行结果分析，以检测VF、可电击VT或其他可电击节律。根据本发明，ARM使用结果分析来确定对患者最有益的处置方案。因而，DSP和ARM的这些控制器30的部分一起作为上述方法步骤202至222中的ECG分析器32操作。当然，本发明的范围不限于特定的DSP/ARM配置。前述以及以下功能可以等价地实施在单个处理器中或者被分布于多个处理器之间。

ECG分析器32结合了一种分析算法，上述算法能够在存在CPR相关信号噪声伪影的情况下以高于大约70％的灵敏度以及高于大约95％的特异性来确定可电击节律。ECG分析器的准确性足以在存在CPR按压噪声的情况下安全并有效地评估输入信号的心脏状态。一种这样的分析算法是前述的ART。

如果ECG分析器32与对指示需要除颤电击的处置方案的确定相组合地来确定可电击节律，那么处理器34响应于ECG分析器32的输出而向HV(高电压)充电电路60发送信号，以对HV能量储存源70充电从而准备递送电击。在HV能量储存源70被充满时，处理器34指导用户接口818(图8)上的电击按钮92开始闪光，从而将用户的注意力从提供CPR按压的任务转移至递送电疗的任务。

如将更详细地描述的，处理器34能够在检测到可电击心搏节律时立即(即以连续工作模式)发动除颤电击的准备，并且在设备完成装备时立刻发出指令以中断CPR按压从而进行电疗。备选地，处理器34能够在预定的CPR按压时段结束之前发动除颤电击的准备，并且能够与所述预定时段结束同步地指导立即递送电疗。这最后一种模式被称为调度模式。

在连续模式或者调度模式中，处理器34控制用户接口18发出听觉提示以停止CPR并按下电击按钮递送除颤电击。这些提示将一起并快速按序发出，使得停止CPR与按下电击按钮之间的延迟最小化。用户接口18将类似地经由音频扬声器20发出听觉提示，以在处理器34(例如通过感测按钮按下、来自HV存储电路的电流流动等)感测到已经递送了除颤电击之后尽快恢复CPR，可以与听觉提示同步地发出对应的视觉提示。

在用户按下用户接口818上的电击按钮92时，通过电击递送电路80从HV能量储存源70递送除颤电击。在优选实施例中，电击递送电路80经由AED的输出部电连接至接收原始ECG信号的相同的电极。

处理器34还提供对设备中的用户接口(UI)输出功能的控制。用户接口18是用于引导用户通过心脏抢救协议的进程的主要器件，并且因此包括听觉指令输出部和视觉显示器中的至少一个。具体而言，用户接口18可以包括音频扬声器20，以向用户发出有关抢救的状态、有关抢救中采取的下一步骤的指令、或者有关响应于确定的可电击心搏节律的指令的听觉口头或信号提示。用户接口18还可以经由蜂鸣器24传达可听信息。用户接口18还可以在显示器22上提供视觉文本或图形指示。用户接口18还可以经由闪光灯LED 26传达视觉信息，所述闪光灯LED可以照射相邻的图形或要按下的按钮。优选地，处理器34控制用户接口，使得以对用户想要的响应进行优化的方式提供这些提示中的每个。如果某个或其他提示可能减损预期响应，那么可以不必同步地发出有关同一信息的可听以及视觉提示。例如，处理器34可以控制充电电路以在发出任何指令之前将HV存储源充分地充电到装备状态。备选地，处理器34可以驱动用户接口在通过扬声器20发出相关听觉指令之前在视觉显示器22上指示对可电击心搏节律的确定。并且再次参考图7，处理器34可以驱动用户接口在通过扬声器20发出相关听觉指令之前指示HV充电电路的状态。

用于操作控制器30的软件指令被设置在板上存储器40中。非易失性存储器中的指令可以包括针对ART算法的算法、针对PAS的算法、针对包括提供CPR按压的时段的CPR抢救协议的指令、针对多个用户类型的UI配置等。易失性存储器可以包括对设备自我测试、设备操作数据、以及抢救事件音频和视频记录的软件实现的记录。

图6中示出的除颤器的其他任选特征包括系统监测控制器，其接收来自各个按钮(例如开启电源按钮、电击按钮)的信号并为蜂鸣器和LED灯提供信号。按钮和传感器的状态变化通过通信接口而被发送回到处理器34。该特征实现了极低功率的待机操作，其具有借助于按钮致动和准备就绪状态输出的唤醒感测。

图8图示了AED 800的外表面上的用户接口818的结构实施例，其总体对应于图6的功能方框图中的用户接口18。用户接口818可以包括视觉显示器802，所述视觉显示器提供涉及心脏抢救状态的图形和文本信息。用户接口818还可以包括发出听觉和可听提示的扬声器830。LED 840可以针对准备就绪或故障提供基于灯光的信号。用户接口818还可以包括第一、第二和第三可配置按钮854、856、858，其功能取决于抢救的状态或者设备的配置而变化。还可以通过视觉显示器802上显示的上下文标签804、806、808来指示可配置按钮功能。例如，如果设备被配置用于高级操作模式，则显示器802可以指示相邻的可配置按钮854被配置为“分析”按钮94。分析按钮94可以操作以截断进行中的抢救协议。截断立即中止CPR时段，并准备除颤器以用于立即递送电疗。下文将更详细地描述分析按钮94及其功能的实施例。

本发明的优选实施例包括以CPR抢救协议操作的除颤器10，所述操作的特征在于消除了提供CPR按压与递送电疗之间的由装置引起的延迟。为了得到该结果，并入了上文所述的ECG分析算法，即使在存在由CPR按压引起的运动相关信号噪声的情况下，所述算法也能够准确地确定可电击心搏节律而不存在不恰当的假警报。ART是这样的一种算法。ART允许在施加CPR按压的同时进行对可电击心搏节律的背景检测、对HV存储电路的充电以及对设备的装备。因而，除颤器与CPR按压中止同步地准备好递送电击。

本发明的方法和装置实现的操作模式

可以以若干不同操作模式中的任何操作模式来配置上述的除颤器。由于本发明的分析方法，可能做出新颖的操作模式。所述操作模式解决了在本发明的装置中采用本发明的方法时可能出现的各种新问题。

可以将每种操作模式预先加载到除颤器存储器40中。设备的管理员或用户可以在心脏抢救之前的设备设置期间选择想要的模式。根据本地抢救协议和/或医疗指挥者针对该所在地的偏好来选择具体模式。

连续CPR操作模式

图9图示了连续CPR抢救操作模式900的一个实施例。在除颤器被配置为连续模式时，只要ART检测到VF并且其处理器做出电击决定，那么所述处理器就总是发动除颤电击。在下文描述的上下文中，术语“连续”被认为意指只要检测到可电击节律就立即施加除颤治疗。这一具体操作模式也可以被称为“在CPR惯例中进行分析”模式。

在步骤902中进入连续CPR抢救操作模式，其中，ART算法已经开始评估ECG缓存的流。这时，CPR按压可能在进行中，但对于该模式不是必须的。在步骤904中处理器确定电击决定，并且如果其确定了“建议电击”的状况，则处理器开始准备除颤器以递送电疗。因此，所述方法类似于图2b中的步骤215至222所描述地进行。

可以在做出确定时立即发动建议电击显示步骤915，例如利用显示器上的视觉图形或文本消息、光信号或细小的可听信号。优选地，甚至在设备完全准备好递送电疗之前提供建议电击显示步骤915，但是以不引人注目的方式提供，这种方式不会令用户从继续CPR按压分心，直到设备准备好递送电击。另一方面，存在一些操作模式，其中优选的可以是，根本不向用户提供电击确定的任何信息，直到装备完成。一些普通的用户可能在仅指示设备正在准备递送电击时被不必要地从提供CPR按压中分心或被惊吓。

响应于来自决定步骤904的对于存在可电击心搏节律并应当提供电疗的确定，装备步骤916开始。装备步骤916可以包括利用足以对患者进行除颤的能量对高电压充电电路进行充电。装备步骤916可以包括装备步骤已经开始的可听和/或视觉指示符，连同装备进度显示步骤917中的对朝向完全准备好递送电击的进度的某种指示。例如，视觉显示器700上的动态柱状图标记720可以示出与高电压电路的增长的充电状态相对应的对柱状图的渐进填充。显示器700上的文本消息也可以指示充电在进行中。可以将ECG显示730与进度指示符同步地显示在充电状态显示上。图7图示了这样的显示器700的一个示范性实施例。

在装备步骤916完成时，电疗设备完全准备好递送电击。优选的是，在装备完成之后立即发生自动发出用户提示919以停止CPR从而递送电疗的步骤。可以使用来自扬声器830的可听提示、被照射或闪光的电击按钮灯820、和/或显示指示802来向用户发信号以停止CPR从而立即递送电击。参考图8示出了用户接口818上的这些指示符的范例。在AED的情况下，提示还可以指示用户按下电击按钮892以递送电击。在全自动除颤器的情况下，可以在出现提示之后(仍在步骤919中)立即自动递送电击。全自动AED可以使用诸如电极阻抗监测的方法或利用分析算法确定不存在CPR相关信号噪声伪影的方法，以确定操作者何时不触摸患者，并相应地自动递送电击。如果用户正采用电绝缘手套或其他这样的保护设备，那么可以任选地一并省略步骤919中的任何“停止CPR”的提示。

紧接在递送电疗之后，在步骤922中应当立即提示用户恢复CPR，以便使停手时间最小化。在步骤920中，可以任选地使得设备能够检测电疗的递送。可以通过感测流出的电流、按钮的按压等来获得对递送的检测。

可以在步骤922之后并在返回电击决定步骤904之前执行任选的检查电击组的完成的步骤924。电击组是在连续CPR抢救操作模式的一个时段内递送的预订数量的电疗电击。所述预定数量可以是由医学管理者根据本地偏好设定的。电击组中的电击的优选数量为三个。

如果电击组完成检查步骤924确定电击组完成，那么方法在退出步骤926中退出连续CPR抢救操作模式。否则，方法进行至连续模式结束决定步骤906。

决定步骤906确定连续操作模式的持续时间是否已经达到了预定时间。预定时间可以是一分钟或两分钟，或者可以由医学管理者根据本地偏好设定为其他想要的时间。如果已经达到时间，则方法在退出步骤926中退出连续模式。否则，方法返回电击决定步骤904，以继续对接下来的(一个或多个)ECG缓存进行分析。该循环将继续直到完成电击组或者完成连续模式时段之一。

如果患者对电疗具有响应，或者根本不需要电疗，则以连续模式操作的AED将在周期性地提供对检查患者或继续CPR的适当指导的同时在后台安静地进行分析。AED电击递送电路将不会被不必要地充电，因此节省电池电力并延长操作时间。当在商用飞机中使用的期间，这种模式可以是特别有益的，其中，在飞行期间有时要经历很长持续时间的心脏抢救。

图12提供了对在连续CPR抢救操作模式期间提供的信息输出的图示。时间线1200包括沿横轴的三个行，所述横轴表示心脏抢救中的时间。最上一行1210指示设备的当前状态。中间行1220指示在当前状态时由设备发出的可听提示。最底下一行1230指示在当前状态时在设备的用户接口上示出的显示。

在处于部署状态1212的急救开始时，可能尚未部署电极。在该状态时优选地同步提供“应用垫片”的可听提示1222和视觉显示1232，以便着重地指示用户执行这一必要动作。

在部署了电极之后，设备将感测到其正在接收ECG信号，并且将进入“在CPR期间进行分析”状态1214。在这一状态时，提供音频指令和计时信号1224以及任选的显示信息1234，以辅助用户提供有效的CPR。在该时间期间，ECG分析器和电击确定处理器在操作中。

如果设备检测到可电击心搏节律，则所述状态进入充电和装备状态1216。然而与现有技术设备不同，本发明的设备不提供或者仅提供微细的关于建议电击并且设备正在对其自身进行准备以递送治疗的可听警告。而是，在CPR状态1226时CPR相关指令继续。该特征对于具有极少的心脏抢救先验经验的普通用户是特别有用的。通过抑制建议电击的可听提示，设备避免了可能担心被电击的普通用户过早地停止CPR按压。相反，可以在充电显示状态1236时提供不引人注目的显示消息，以指示充电状态。从图12可以看出，可以在其中以文本或图形或以某种组合显示进行中的CPR和设备充电状态。

只有在设备被装备并且准备好在状态1217时递送电击的情况下，才在“递送电击”可听提示1227时向用户发出可听提示。与提示同步地，电击按钮在状态1240时照射或闪光，从而吸引用户的注意以按下按钮。在这一状态时传达可听指令，例如“保持不接触患者，现在按下电击按钮”。

在状态1217时按下电击按钮之后，在电击后状态1218时立即恢复抢救。在递送电击之后尽快发出“恢复CPR”的可听提示1228，连同在1238处指示用户恢复按压的适当显示。接着，抢救循环回到状态1214，直到(或如果)检测到另一可电击节律。

调度操作模式

调度CPR操作模式对于现有技术AED的用户看上去是熟悉的，但是其实际上以显著不同的方式工作。与现有技术AED中不同，以调度CPR操作模式工作的AED即使在CPR期间仍对ECG进行分析。但是在该调度CPR操作模式中，AED抑制发出打断CPR的提示，而不论基础的感测到的心搏节律如何。仅在发生了预定的且不中断的CPR时段之后，设备才提示用户停止CPR并递送电击。AED在检测到可电击节律时立即准备设备实施电疗，或者AED在时段结束之前的适当的时间准备设备进行电疗，使得设备准备好在固定时段的结束同步地递送电击。该准备优选地在后台发生，以便减少CPR按压期间的噪声和困惑。在下文描述的上下文中，术语“调度”被认为意指即使在预定时段期间检测到了可电击节律也要将对除颤治疗的施加递延到所述时段的结束。该模式又被称为“在CPR开启中进行分析”。

图10图示了调度CPR抢救操作模式1000的一个实施例。在除颤器被配置为调度模式时，其处理器在ART检测到VF并且处理器做出电击决定之后延迟对除颤电击的发动。针对递送电疗而对设备进行的装备被延迟直到接近不能中断的CPR的预定时段的结束。

在步骤1002中进入调度CPR抢救操作模式，其中，ART算法开始如前述地评估ECG缓存的流。此时，AED可以经由用户接口提供视觉和听觉的用户提示以施加CPR按压，但是该初始状况对所述模式不是必须的。

可以将对ECG缓存的ART评估与根据其做出的电击决定区分开。例如，在该调度CPR抢救模式中，可以出于治疗递送目的而忽视步骤1002中的“未定”或“建议电击”的个体ECG缓存评估，直到调度模式时段的最后部分。备选地，这些评估可以被累积并稍后在做出决定的时段中使用。

处理器在步骤1004中确定电击决定。如果步骤1004确定“建议电击”状况，则处理器开始对除颤器进行准备以递送电疗的过程。

可以在确定时立即发动建议电击显示步骤1015，例如利用显示器上的视觉图形或文本消息、光信号或非常微细的可听信号。优选地，甚至在设备完全准备好递送电疗之前提供建议电击显示步骤1015，但是以不引人注目的方式提供，这种方式不会令用户从继续CPR按压分心，直到设备准备好递送电击。另一方面，存在一些操作模式，其中优选的可以是，根本不向用户提供电击确定的任何信息，直到装备完成。这是因为，一些普通的用户可能在仅指示设备正在准备递送电击时被不必要地从提供CPR按压中分心或被惊吓。

响应于来自决定步骤1004的对于存在可电击心搏节律并应当提供电疗的确定，装备步骤1016开始。装备步骤1016可以包括利用足以对患者进行除颤的能量对高电压充电电路进行充电。装备步骤1016可以包括装备步骤已经开始的可听和/或视觉指示符，连同装备进度显示步骤1017中的对朝向完全准备好递送电击的进度的某种指示。例如，视觉显示器700上的动态柱状图标记720可以示出与高电压电路的增长的充电状态相对应的柱状图的渐进填充。显示器700上的文本消息也可以指示充电在进行中。可以将ECG显示730与进度指示符同步地显示在充电状态显示上。图7图示了这样的显示器700的一个示范性实施例。

应当指出，可以对装备步骤1016的发动计时，使得设备在接近预定的且不中断的CPR时段的结束时达到完全装备的状态。这降低了对CPR按压的提供者给出不慎电击的可能性。不管装备何时开始，在装备步骤1016完成时，电疗设备都将完全准备好递送电击，并在那时发出指令。

应当在装备之后完成延迟步骤1018。延迟步骤1018是从进入调度模式开始的预定时间段，其确保在任何对电疗的任何可能的递送之前发生完整且不中断的CPR时段。预定时间可以是一分钟或两分钟，或可以由医学管理者根据本地偏好设定为任何想要的时间。优选的时间段为两分钟，但是可以在三十(30)秒或更长的范围中。

在延迟步骤1018完成之后，发生自动发出用户提示1019以停止CPR从而递送电疗的步骤。可以使用来自扬声器830的可听提示、被照射或闪光的电击按钮灯820、和/或显示指示802来向用户发信号以停止CPR从而递送电击。参考图8示出了用户接口818上的这些指示符的范例。在AED的情况下，提示还可以指示用户按下电击按钮892以递送电击。在全自动除颤器的情况下，可以在出现提示之后(仍在步骤1019中)立即自动递送电击。如果用户正采用电绝缘手套或其他这样的保护设备，那么可以任选地一并省略步骤1019中的任何“停止CPR”的提示。

紧接在递送电疗之后，在步骤1022中应当立即提示用户恢复CPR，以便使停手时间最小化。可以任选地使得设备能够在步骤1020中检测电疗的递送。可以通过感测流出的电流、按钮被按压等来获得对递送的检测。可以采用步骤1020在在步骤1022中生成恢复提示。另一方面，如果步骤1020检测到缺少预期的治疗递送，那么设备可以通过重复提示或者通过发出未递送电击并应当立即恢复CPR的不同提示(未示出)来做出响应。接着在步骤1026中，方法退出调度CPR抢救操作模式。

如果ART算法确定ECG是未定的，则其继续在由决定步骤1004和退出决定步骤1006形成的循环中针对建议电击决定评估后继的ECG缓存。退出决定步骤1006仅决定在返回到分析之前是否完成了不中断CPR的预定时段。如果步骤1006确定完成了时段，那么方法在步骤1026中退出调度CPR抢救操作模式。步骤1006中的不中断CPR的预定时段可以与步骤1018中的时段相同或具有更短的持续时间。

通过针对调度模式以及针对对电疗具有响应或根本不需要电疗的患者的上述方法，以调度模式操作的AED将在周期性地提供继续CPR的适当指导的同时在后台安静地进行分析。AED电击递送电路将不会被不必要地充电，因此节省电池电力并延长操作时间。当在商用飞机中使用的期间，这种模式也可能是特别有益的。

现有的心脏抢救协议需要至少简要地确认分析并完成CPR之后的HV充电时间。在不存在现有技术设备所必需的CPR与电击之间的延迟的情况下，调度模式AED提供更有效的处置。可以将调度操作模式的步骤可视化为图2b中的步骤214-222的重复循环，并且其中图2a的分析步骤总是在后台发生。发出的用户提示步骤219总是在延迟步骤218中被延迟，直到在连续且预定的固定时间段中已经提供了CPR按压。

对于与尽快处理VF状况相比更重视心脏抢救中的高比例的不中断CPR的医学管理者，调度模式的AED可以是希望的。对于重视抢救期间的一致的例程(例如在抢救期间轮换职务以防止疲劳)的响应者，固定的CPR时段也是公知的。然而，一致的例程是以可能延迟对重复纤颤患者的电疗为代价的。

在调度模式中，AED可以发出不同于视觉指令的听觉指令和通知，以便保持CPR例程的一致性和“流动”。例如，AED可以仅以视觉方式传达电击决定和充电状态，使得抢救者不被可能包括令人分心的词语“电击”的可听提示不必要地分心。随着CPR时段的结束接近，AED接着可以仅发出已检测到可电击状况并准备好递送电疗的引导。之后，在CPR时段结束时，AED可以发出“现在停止CPR并递送电击”的可听的和视觉的指令，同时同步地使电击按钮892闪光。因此，引导过程使CPR结束与电击之间的人为延迟最小化。

图13提供了在调度CPR抢救操作模式期间提供的信息输出的图示。时间线1300包括沿横轴的三个行，所述横轴表示心脏抢救中的时间。最上一行1310指示设备的当前状态。中间行1320指示在当前状态时由设备发出的可听提示。最底下一行1330指示在当前状态时在设备的用户接口上示出的显示。

调度CPR抢救操作模式中的抢救状态以及可听的和视觉的提示总体对应于上文在图12中针对连续模式描述的类似元素。但是存在一个符合调度CPR抢救模式的性质的显著差异。如果设备确定应当递送电击并接下来在充电和装备状态1216中准备递送，那么将不提供进一步的指示应当递送电击的可听的或显示的提示，直到不能中断的CPR时段1350已经到期。时段1350的开始与状态1214中的CPR会话的开始相一致，并且可以持续预定时间，例如2分钟。只有在不能中断的CPR时段1350到期之后，设备才在状态1217中开始发出可听的和视觉的提示以递送电击。

具有电击组的组合连续模式和调度的模式

AED还可以在协议中组合连续模式和调度模式，所述协议将在整个心脏抢救过程中改变电疗机会相对于CPR按压的比例。患者对协议的响应可以影响向不同操作模式的转换。例如，如果患者对电疗不具有反应，那么以连续模式工作的AED可能不允许足够的不中断CPR按压时间，因此AED可以替代地自动转换至调度模式。如果患者重复地经历重复纤颤，则希望AED保持或回复到连续操作模式从而更快地处置状况。

在图11中描述了具有电击组的组合CPR抢救协议1100操作方法。用于在施加CPR期间递送电疗的组合方法包括在连续CPR抢救协议期间递送的预定数量的电击完成之后将协议从连续CPR抢救协议自动转换至调度CPR抢救协议的步骤1107。所有在单个连续CPR抢救协议时段内递送的预定组的电击被称为电击组。组合模式方法还可以包括在满足某些条件之后从调度模式自动回复到连续模式。

组合方法开始于进入步骤1102，其一般被理解为包括提供具有两个或更多个体外电极、处理器、用户接口和电击递送电路的除颤器。在设备被部署并激活时开始进入步骤1102，并且将设备的电极附接到患者。除颤器可以是具有用户操作的电击按钮的半自动AED或者具有自动电疗递送的全自动AED之一。

AED可以被配置为当在步骤1102中首次激活时提供若干启动协议或操作模式之一。启动协议可以是其中立即实施ECG分析的“电击优先”协议。如果存在可电击节律，那么除颤器对其自身进行装备以立即进行电击。在递送电疗之后，设备进行其抢救协议。备选地，启动协议或操作模式可以是“CPR优先”，其中，不论基础的ECG节律如何，AED都引导用户通过不能中断的CPR的最初时段。在初始化CPR模式步骤1104中示出了这第二中CPR优先启动协议。在步骤1104中，经由先前描述的设备用户接口自动发出用户提示以施加CPR按压。

如果用户正确地遵循步骤1104的提示来施加CPR按压，那么由设备从电极接收到的ECG信号将具有来自CPR按压噪声伪影的损坏的特征。前述算法(例如ART)分析该接收到的ECG信号以决定是否存在可电击心搏节律。

初始化步骤1104可以任选地在设备提供任何指导而不是提供CPR按压之前包括预定时间段或等价数量的感测到的按压。在递送任何电疗之前，短的初始时段(例如大约20秒和30秒之间或30次按压)被认为有益于某些患者。初始化步骤1104结束进入初始ECG电击决定步骤1106。

初始ECG电击决定步骤1106也是任选步骤，其与初始化步骤1104有关。步骤1106提供初始电击决定，其可以确定接下来使用多种CPR抢救模式中的哪种模式。例如，如果步骤1106中的初始电击决定为“未定”，那么可以优选在任何进一步的电疗之前开始常规的固定持续时间的CPR按压。通过图11中的虚线指示了该方法步骤，其进行至调度CPR抢救协议步骤1000。但是，如果步骤1106中的初始电击决定为“建议电击”，那么方法直接进行至步骤900所指示的连续CPR抢救协议。

组合方法1100在步骤900中继续，其中，设备开始以连续CPR抢救操作模式操作。方法与先前针对连续模式所描述的类似地操作，其中，响应于分析步骤中对可电击心搏节律的决定，处理器对电击递送电路进行装备以递送电疗，并且接着立即经由用户接口发出指令以停止CPR从而递送电疗。并且如前所述，当电击递送电路完成了在步骤900内递送的具有预定数量的电击的预定电疗电击组之后，连续模式方法步骤900自动结束。备选地并如前所述地，如果在保持预定时间的分析步骤中缺少对可电击心搏节律的确定，那么步骤900结束。因此响应于预定时间的早期或在电击递送电路递送了预定数量的电疗电击之后，发生退出。而且如前所述，响应于感测到预定数量的CPR按压，可能发生备选的退出。在退出时，方法1100在自动转换步骤1107中自动从以连续模式操作转换至步骤1000中的以调度CPR抢救操作模式操作。

方法1100根据如前面在步骤1000中描述的调度操作模式操作。这里，响应于分析步骤中对可电击心搏节律的决定，设备处理器对电击递送电路进行装备以递送电疗。在经过了不能中断的CPR的预定时段之后，处理器经由用户接口发出指令以停止CPR从而进行递送。在预定时段完成之后，调度模式1000退出到电击组完成决定步骤1108。

方法1100跟踪在之前的步骤900中完成的电击组的累积数量。应当指出，这一数量不必对应于进入或退出步骤900中的连续模式的次数，这是因为步骤900可能因预定时间段到期而非完成了电击组而退出。例如，如果退出是由到期引起的，那么步骤900内的电击计数器被重置。因而，每次连续模式开始，就必须有另一完整的电击组或预定时间到期才能退出。

电击组完成决定步骤1108控制方法1100在从调度CPR协议退出之后是否回复到连续CPR抢救协议。除非已经完成了与因电击组的完成而从连续模式步骤900退出的次数相对应的预定数量的电击组，否则回复就发生。如果发生了回复，那么重复步骤900和1000。重复由步骤1108使能的循环，直到完成了预定数量的电击组为止。电击组的优选数量为三个，并且可以在从1到7的范围中。

在连续模式与调度模式之间的这种循环有益于在抢救早期需要迅速进行电疗的患者(例如重复纤颤患者)。但是，所述循环还实现向如下的心脏抢救序列的演变，即所述序列将在其中的稍后的电击之间提供不能中断的完整CPR时段。因而，对迅速的电疗没有反应的重复纤颤患者开始接受完整的CPR时段。

如果已经完成了预定数量的电击组，那么中止步骤1108将中止进一步的回复。相反，方法进行至步骤1110中的末端调度CPR抢救协议。在步骤1110中，所有后续的电疗电击都将仅在不能中断的CPR的区间之间发生，即在每个不能中断的CPR的预定时段之后发生。在CPR抢救完成时，方法1100通过在结束步骤1126中的退出而结束，该步骤可以通过在开启-关闭按钮处手动关闭设备来发动。

交错进行连续方法和调度方法的装置

诸如以上在图6和图8中所示的AED的设备可以根据前述方法中的任何方法操作，以使CPR与电疗交错进行。AED优选地由处理器34控制，所述处理器34与ECG信号输入部12、用户接口18、ECG分析器32和存储器40通信，以在心脏抢救的实施中向用户提供指令性引导。

处理器34具体以连续CPR抢救操作模式和调度CPR抢救操作模式的序列来操作AED，所述序列比现有技术序列对患者更有益。当以连续CPR抢救操作模式操作时，并且在ECG分析器决定了可电击心搏节律的情况下，处理器对电击递送电路进行装备以递送电疗，并且之后立即经由用户接口发出指令以停止CPR从而进行递送。只要AED处理器感测到递送了电疗就立即通过用户接口发出恢复CPR的指令，从而使“停手”时间降至最低。当在调度CPR抢救操作模式下工作时，如果ECG分析器决定了可电击心搏节律，那么处理器对电击递送电路进行装备以递送电疗。这一装备要么在做出决定时立即发生，要么及时开始充电，从而在时段结束时完全待命。在经过了预定的不间断CPR时段，例如，2分钟之后，处理器通过用户接口发出停止CPR以递送电疗的指令。

处理器34还对电击递送电路完成预定电疗电击组做出响应，在其后，处理器将自动从连续CPR抢救操作模式转换至调度CPR抢救操作模式。

AED可以被配置为使得每个电疗电击组包括在连续CPR抢救操作模式的单个实例中递送的预定数量的电击。在一个优选实施例中，AED可以是可编程的，从而在每个电击组中设置2次到5次电击。

处理器34还可以操作用于在调度CPR操作模式的一个或多个实例之后使AED的操作模式从调度模式自动回复到连续模式。因而能够建立在连续模式与调度模式之间循环的模式序列。优选的协议是在电击递送电路完成预定数量的电击组之后，处理器中止进一步的回复。则AED保持在调度模式中，并仅在CPR区间之间递送电疗电击。在一个优选实施例中，AED可以是可编程的，从而在已经完成了一个到七个电击组之后中止进一步的回复。AED还可被编程为将电击组的数量设定为无限的，由此所述循环将持续直到设备被关闭为止。

AED处理器操作的任选实施例为，处理器在“未定”确定持续了预定时间的情况下自动从连续CPR抢救协议转换至调度CPR抢救协议。这一操作一般将发生在AED操作的开端附近，例如在图11所示的步骤1104、1106中。如果不持续存在这样的确定，那么处理器将根据上文描述的方法从连续模式转换至调度模式。

所述AED的另一实施例使用感测到的CPR按压的次数作为参数，而不是所经过的时间。所感测到的CPR按压的次数可以是从一个或多个来源获得的。可以使用电极噪声伪影信号或共模电流(CMC)，可以使用体外CPR感测设备，例如马萨诸塞州Andover的PhilipsElectronics North America制造的Q-CPR设备，或者其他类似的传感器。

上述的AED及其操作可以在半自动设备或者全自动设备中实施。半自动AED当然包括用户操作的电击按钮92，并且因此应当适当地包括按下电击按钮的对应指令和指示。全自动AED则将实施稍有不同的指令集，其不包括有关电击按钮的任何内容，但是其将待实施的电击清楚地通知给用户，并且所述指令集在必要的情况下指示用户保持不接触患者。

使用两种ECG分析算法(例如ART和PAS)的方法

发明人已经发现大部分患者在心跳骤停紧急状况下从未具有可电击节律，因而任何ECG分析算法都可能进行长时间段的操作而不递送“电击”。但是发明人还认识到前述ART算法对检测可电击心搏节律并不像PAS一样敏感。因而，ART具有更高的可能性在CPR期间错失“真阳性”可电击节律。而且，ART“未定”的确定并不对“不建议电击”(NSA)和“不确定”ECG进行区分。因此，在CPR按压时段期间利用不同的ECG算法对ECG分析进行周期性的确认变得很重要。

该问题的一个解决方案简单地在抢救期间周期性地使用PAS确认分析。但是这一解决方案是次最优的，因为其可能不必要地增加了总的停手时间。因而，发明人已经认识到可以使用PAS进行确认，但是应当尽可能低频率地使用，而且只有在停手时间只对患者造成最小损害的情形下使用。例如，这样的情况可以在以其他方式的调度的CPR按压时段的末尾处。

图14图示了这样一种减少了因不必要地打断CPR按压以确认分析而带来的问题的方法解决方案。图14与图11类似。但是，图14图示了一种被修改为使用第一ECG分析算法和第二ECG分析算法两者的方法。第一ECG分析算法以先述的ART算法200为示例，其尤其适于在存在CPR相关信号噪声伪影的情况下使用。第二ECG分析算法以现有的PAS算法为示例，其尤其适用于在不具有CPR相关信号噪声伪影的情况下使用。

如图11的方法那样，图14的图示包括用于在施加CPR期间提供电疗的方法1400。在具有ECG信号输入部12、电击递送电路80和用户接口18的除颤器1中以步骤1102启用所述方法。所述设备和方法还采用两种不同的ECG分析算法。第一种如ART那样，其能操作用于在存在CPR相关信号噪声伪影的同时根据ECG信号确定“建议电击”(SA)和“未定”之一。第二种如PAS那样，其能够在不存在CPR相关信号噪声伪影的情况下根据ECG信号更具体地确定SA和“不建议电击”(NSA)确定之一。步骤1102中的除颤器感测到ECG信号输入部12(例如电极)被附接，并因而准备好开始ECG分析。

图14的方法进行至步骤1104，其中在第一时段期间利用第一ECG分析算法分析ECG信号以确定是否存在可电击心搏节律。优选的是，除颤器优选在这一时段内以调度CPR抢救操作模式提供CPR引导指令。在SA确定的情况下，除颤器将在步骤1104结束时准备递送电击。此外，所述方法基于ECG信号指示SA确定还是“未定”确定来进行决定步骤1406。优选的确定点是在第一时段的结束时，但是确定也可以基于该时段中的SA等的平均值或计数。上文关于图11已经描述了步骤1102和1104的其他方面。

如果在决定步骤1406的第一时段期间确定了SA，那么CPR抢救流程的其余步骤也对应于图11的方法中描述的那些步骤。具体而言，在SA确定之后，在连续CPR 900和调度CPR1000的第二以及后继时段期间采用第一ART ECG分析算法来确定心搏节律。后续的SA确定令除颤器根据CPR时段的类型进行针对电击的装备并发出CPR/电击递送指令。也可以如前所述采用电击组以从连续CPR操作模式转换至调度CPR操作模式。因而，从除颤器输出最化的和自定义的抢救协议。

只有在步骤1406确定除SA确定以外的任何确定时，才采用第二ECG分析算法。如果在步骤1406中出现“未定”确定，那么方法在步骤1407中自动从第一算法切换至第二算法。

在切换步骤1407之后，方法在PAS决定步骤1410中采用第二ECG分析算法(PAS)来分析ECG信号。优选地，除颤器在这一步骤中发出用户提示以“停止CPR”和/或“别触摸患者”，从而使PAS算法能够在低噪声环境下有效地进行分析。PAS决定步骤1410的两种可能结果是SA或“不建议电击”(NSA)。PAS还可以发出“伪影”决定，这不是本发明的主题，并且不对其做进一步讨论。

PAS决定步骤1410中的SA的确定指示，在事件的开端处或者接近事件的开端，即在步骤1102中，ECG可以呈现为可电击节律，但是第一算法未能感测到该可电击节律。这一步骤中的SA确定优选地跟随有即刻实施的电疗装备和递送。

证据表明，具有呈现SA的ECG节律的患者可以从抢救中较早地提供更多的电疗中获益。因而，在步骤1410中由PAS所做的SA确定将引起自动切换回到连续CPR抢救协议900中的第一ECG分析算法，其中，所述连续CPR抢救协议在检测到可电击节律之后迅速递送电疗。之后，连续CPR抢救协议900如前所述地工作。

但是，步骤1410中的NSA的确定则表示所呈现的ECG不是可电击的。这样的患者可以受益于在抢救早期提供更多CPR按压。因而，在步骤1410中由PAS所做的NSA确定引起自动切换回到调度CPR抢救协议1000中的第一ECG分析算法，其中，所述调度CPR抢救协议将提供更高的CPR相对时间量。之后，调度CPR抢救协议1000以及心脏抢救方法的其余部分如前所述地工作。

优选的是，操作PAS第二ECG分析算法的每个时段的持续时间尽可能短，这是因为在分析期间施救者“停手”的这一次最优的要求。典型的PAS分析时段小于大约十秒钟，但是其可以短到四秒钟。在大部分情况下，这一持续时间短于连续CPR模式或调度CPR模式使用第一ART算法的持续时间。出于同样的原因，PAS时段的频率也优选地尽可能低。因而，所述方法步骤要求只有在必要时才切换至“停手”PAS分析。

在图15中图示了本发明的方法的一种备选的并且更加详细的视图。图15的方法更清楚地说明了怎样在对CPR造成最小中断的情况下递送电疗，即使是在CPR的初始ART算法时段1504之后。当在步骤1102中激活除颤器并应用电极之后，步骤1504中的初始化时段立即开始，包括发出用于施加CPR按压的提示以及使用第一ECG分析算法。步骤1504优选地是具有不能中断的CPR而不论ART节律确定如何的调度CPR抢救操作模式。步骤1504更优选地具有大约20-30秒的相对短的持续时间，或者具有足以施加大约30次的最小数量的胸部按压的时间。所述方法可以感测胸部按压的次数或者时间量，而后在决定步骤1506中最终完成ART节律确定。因而，步骤1504为所有患者均提供了在抢救开始时就具有一定时段的不中断胸部按压的益处。

如果在决定步骤1506中指示SA，那么所述方法将立即进入针对电疗进行装备的步骤1507，允许递送治疗电击。在步骤1507之后，所述方法进入第二时段，连续CPR抢救模式协议900，其按照前述方式进行。第二时段900的持续时间可以为大约两分钟，但是还可以是能在设备被激活之前配置的。接着，所述方法进行至连续模式的末端决定步骤1509。

如果在步骤1509中出现SA确定，那么所述方法按照前面针对图11所描述的方式进行。所述方法进入针对电疗进行装备的步骤1511，允许递送治疗电击。接着，利用第一ART算法的操作模式在步骤1000中自动切换至调度CPR抢救操作模式。步骤1000如前文所述地进行，即通过在后台对ECG节律进行分析的同时利用CPR指令提示用户，并且通过将来自SA确定的任何动作都推迟到该时段的结束来进行。调度时段1000可以具有大约两分钟的持续时间。

如果在步骤1000的结束，即在决定步骤1519中，存在SA确定，那么所述方法进入针对电疗进行装备的步骤1521，允许递送治疗电击。在递送电击之后，如果在检查步骤1108中尚未完成电击组，那么所述方法可以循环回到连续模式步骤900。如果完成了电击组，那么所述方法切换至在步骤1110中的末端调度CPR抢救协议，其中，所述协议将保持直到步骤1126中的抢救的结束。

从图14和图15可以看出，只要能够通过第一ART算法确定SA状态，所述方法就能够进行，而无需第二PAS分析。因而，所述方法使PAS所需要的“停手”时间最小化。

然而，如果反之第一ART算法在决定步骤1506、1509和1519中的任何步骤中确定了“未定”状态，那么所述方法在相应的步骤1520、1530和1540中自动切换至第二PAS算法，以进行进一步确定。步骤1520、1530和1540发出“停手”指令，并且接着分析ECG。这些PAS时段可以具有十秒或更少的短持续时间，从而使“停手”时间最小化。

从图15中可以看出，如果PAS分析确定中的任何确定为SA，那么决定步骤1522、1532和1542立即使所述方法在相应的出发点处，即在步骤1506、步骤1509或步骤1519之后返，返回至第一ART算法序列。这一路径的原因在于ART分析一般相较于PAS分析是优选的，因为其总体上缩短了停手时间。因而，所述方法应当在任何可能的情况下切换回到ART。

而且，从图15中可以看出，如果PAS分析确定中的任何确定为NSA，那么所述方法将自动转换回步骤1000中以调度CPR操作模式操作的第一ART算法。这一路径的原因在于PAS已经确认了ECG正在呈现不可电击节律，并且因而对于这样的患者而言，一定时段的不中断的CPR将更为有益。

在任何NSA的PAS确定之后的任选步骤1523将当前的电击组设定为已经完成的。因而，这一任选步骤在步骤1108中使所述方法移动得更加接近步骤1110中的到末端且永久的调度CPR抢救操作模式的转换。其原因在于发明人发现，对于在抢救中较早的某处指示NSAECG节律的患者而言，最终转换到调度模式中的更高的CPR-电击比例可以是更有益的。

以连续操作模式和调度操作模式交错进行PAS算法和ART算法的装置

诸如以上图6和图8中所示的AED的设备可以在并入了两种不同的ECG分析算法的同时根据前文描述的用于交错进行CPR和电疗的方法中的任何方法来进行操作。所述AED优选地由包括处理器34和ECG分析器32的控制器30控制。控制器30与ECG信号输入部12、用户接口18、存储器40通信，从而在心脏抢救的实施中向用户提供指令性引导。控制器309还与递送电疗输出的电击递送电路80进行控制通信。

存储器40存储与第一ECG分析算法和第二ECG分析算法两者有关的指令，所述第一ECG分析算法能操作用于在存在来自输入的CPR相关信号噪声伪影的情况下根据ECG信号确定“建议电击”(SA)和“未定”确定之一，所述第二ECG分析算法能操作用于在没有来自输入的CPR相关信号噪声伪影的情况下根据ECG信号确定SA和“不建议电击”(NSA)确定之一。存储器40还存储与包括用于提供CPR按压的至少两个时段的CPR抢救协议有关的指令。

控制器30具体使AED按照前文所述的连续CPR抢救操作模式和调度CPR抢救操作模式的序列进行操作工作。此外，控制器经由用户接口18发出引导，并自动对电击递送电路80进行准备，从而响应于来自第一ECG分析算法和第二ECG分析算法中的任一项的SA确定而递送电疗。最终，并且由于第一ECG分析算法可能对具有CPR相关噪声的时段期间的可电击ECG节律具有较低敏感度，因而控制器30还能操作用于总是在其间第一ECG分析算法确定了除SA确定以外的任何确定的时段中的一个时段的结束时从第一ECG分析算法自动切换至第二ECG分析算法。因而，只有在必要时才将对于心跳骤停患者而言次最优的需要“停手”时间的第二ECG分析算法投入使用。

所述AED的其他设备的行为方面反映前文所述方法。例如，如果在从第一ECG分析算法自动切换至第二ECG分析算法之后确定了SA，那么AED控制器可以自动切换回到第一算法并回到连续CPR抢救操作模式。另一方面，如果在从第一ECG分析算法自动切换至第二ECG分析算法之后确定了NSA，那么AED控制器可以自动切换回到第一算法并且回到调度CPR抢救操作模式。

第二ECG分析算法可以是在不到10秒中对ECG节律进行表征的PAS算法。因而，PAS操作的每个时段的持续时间不应比上述时间更长。

所述AED可以在功能上包括刚好在激活AED之后并且正在接收ECG信号时发生的初始化时段。所述初始化时段包括使用第一ECG分析算法的调度CPR抢救操作模式，其中，所述调度CPR抢救操作模式提供不能中断的CPR的预定时段，而不论确定是如何的。与后续的抢救协议时段相比，所述初始化时段的长度可以相对较短。例如，所述初始化时段可以在感测到一定数量的CPR按压时结束，其中，感测到的数量大约为30，并且其中，在现有CPR协议中，其将在不到30秒内完成。备选地，所述初始化时段可以被预定为具有大约20到30秒之间的持续时间。

上文描述的AED及其操作可以在半自动设备或者全自动设备中实施。半自动AED当然包括用户操作的电击按钮92，并且因此应当适当地包括按下电击按钮的对应指令和指示。全自动AED则将实施稍有不同的指令集，其不包括有关电击按钮的任何内容，但是其将待实施的电击清楚地通知给用户，并且所述指令集在必要的情况下指示用户保持不接触患者。

用于截断CPR的分析按钮

可能存在的情况是，其中，有经验的用户可能希望截断进行中的AED协议，从而更快地进入另一操作模式，并且尤其是更快地递送除颤电击。本发明通过仅提供单个做此操作的按钮而简化了截断动作。AED基于基础的ECG分析来自动地选择对用户最有益的对按钮按下的响应。

除颤器(AED)和用于使用除颤器的方法并入了用户激活的按钮，所述按钮将截断正在进行的和以其他方式不能中断的CPR按压时段，从而立即执行不同的除颤器相关功能。所述截断按钮在如前所述的调度CPR抢救操作模式1000中尤其有用。因而，操作对于用户来讲更加简单，减少了遵循协议中的错误地可能性，并且使事件期间由困惑引起的延迟最小化。

一种具有截断特征的示范性AED可以使用对可电击心搏节律具有不同的灵敏度的两种不同的ECG分析算法。按下截断按钮将自动从第一ECG分析算法转换至具有更高灵敏度的第二ECG分析算法。所述按钮还可以允许截断进行中的分析和CPR，以便在已经检测到基础的可电击心搏节律的情况下立即准备电疗。

所述AED及方法减少了CPR按压时段和电疗之间的停手时间，即使是在截断按钮被激活的情况下。例如，如果基础的ECG分析指示了可电击节律，那么AED可以在后台针对治疗进行充电，同时在截断按钮上指示“充电”或“分析”。因而，如果用户按下截断按钮，那么AED可以准备好立即递送电疗。

具有如前述的控制特征的AED基于患者ECG的当前状态来改变其对感测到截断按钮被按下的响应。如果AED将基础的ECG确定为可电击的，那么其可以将其按钮的上下文标签改为“充电”。在AED感测到截断按钮已经被按下时，AED立即充电以进行除颤电击。如果ECG是不可电击的，那么相反，按钮标签可以呈现为“分析”。按下同一按钮将使得AED立即从第一ART算法切换至第二PAS算法，以确认现有的状态。备选地，所感测到的截断按钮的按下可以立即使得AED发出“保持不接触患者”的提示，以便提高当前ART算法分析的灵敏度。

通过周期性地参考图17a至图17d所示的具体视觉显示器和截断按钮可以更好地理解图16所示的方法步骤。图17a、图17b、图17c和图17d示出了对应于AED视觉显示器(例如视觉显示器802)的各种图形显示1706、1714、1718和1728。图17a-图17d的每个共享共同的总体布置。在上方的标题区内显示一个或多个引导消息和信息消息。可以临近上方标题区放置进度条，例如CPR进度条。在所述显示器的中央是用于示出进行中的ECG迹线或者针对电极放置、放在胸部进行CPR的手等的引导图形的区域。所述显示器的底部部分优选地包括上下文标签(以上下文标签804、806为例)，所述上下文标签可以基于除颤器的具体操作状态和基础的ECG分析而变化。

在优选实施例中，将输入按钮854、856设置为紧邻显示器1706、1714、1718和1728，并且分别挨着上下文标签804和806。在备选实施例中，视觉显示器802可以是触敏显示器，使得输入按钮854、856有效地处于其相应的上下文标签804、806之下。

现在参考图16的流程图，示出了一种用于为了提供即刻电疗的目的而截断CPR的示范性方法1600。所述方法开始于除颤器的提供步骤1602，所述除颤器具有协调工作来执行所述方法的特征。亦即，所述除颤器包括ECG信号输入部12、包括输入按钮854和视觉显示器802的用户接口818、电击递送电路80、以及能操作用于在存在来自所述输入的CPR相关信号噪声伪影的情况下根据ECG信号确定可电击心搏节律的第一ECG分析算法。诸如AED 800的除颤器仅是所提供的装置的一个例子。

AED 800可以包括若干不同的操作模式配置，其可以在使用之前被预先配置。这些模式中的任何模式或所有模式均可以被保存在AED存储器40中。示范性操作模式为高级模式、CPR优先模式和半自动模式。每种操作模式关于截断按钮可能出现的情况而稍有不同。

高级模式是一种允许响应者更多控制AED何时开始ECG节律分析以及针对电击递送的装备的协议。例如，高级模式可以被配置为在所述协议期间的特定时段处提供“分析”和/或“充电”选项按钮。按下“分析”选项按钮可以发动利用PAS的即刻停手分析。按下“充电”按钮可以允许进行停手分析、对高电压能量储存源70的充电、以及电击递送中的一个或多个。

在AED 800激活并开始接收ECG信号输入12之后，其开始在任选的初始时段1604期间利用第一ECG分析算法(ART)对ECG信号进行分析。初始时段1604优选地与上文所述的以不能中断的CPR按压操作模式操作的步骤1104类似。然而，在这一短初始时段1604期间，截断按钮可能致动，从而立即从CPR按压退出，来到ECG分析或用于针对电疗的装备。在时段1604中使能截断按钮的原因在于允许这样的情况，即操作者认识到在AED抵达并激活之前已经提供了足够的CPR。

在初始时段1604期间视觉显示器优选地对应于图17a所示的“分析—未定”屏幕1706。AED将上下文标签“分析”与截断按钮854相邻地显示。如果操作者希望截断初始按压时段以进行分析，那么她按下截断按钮854。在AED感测到按钮按下时，其立即发出“保持不接触患者”的用户提示，并开始使用第二PAS ECG分析算法的ECG分析。在这一时间期间，AED可以显示来自图17c的“分析—保持不接触”屏幕1728。

标签步骤1606在任选步骤1604之后。标签步骤1606在ART分析时段1608的初始时设定对应于先前分析的ECG的初始上下文标签。所述AED优选地显示“分析—未定”屏幕1706，以便建立协议中的接下来的步骤。

第一分析时段步骤1608在标签步骤1606之后。步骤1608包括利用第一(ART)ECG分析算法分析ECG信号的设备，并且优选地以不能中断的调度CPR模式操作。因而步骤1608包括除颤器发出可听和/或视觉提示，以继续CPR按压。如决定步骤1610所示，在这一时段期间分析出的ECG信号是“未定”或者是“建议电击”。而且，在该第一分析时段期间，除颤器控制器30开始监测对输入按钮854的致动。

从图16中可以看出，方法1600中的接下来的步骤依赖于基础的分析出的ECG信号。如果步骤1608、1610中的决定是“建议电击”，那么进行所述方法的左侧分支。AED可以在显示步骤1612中改变显示1706的上方部分以指示指令性文本。可能出现图17b中的“截断可用—可电击节律”屏幕1714上所示的诸如“建议电击”的信息消息和/或“按下分析按钮”的引导消息。备选地，可能出现图17d中的“截断可用—充电”屏幕1718上所示的“按下充电按钮”的引导消息。在这一步骤1612中可听引导也是可能的，但是与仅有视觉引导相比较不优选，以便避免从提供CPR按压的任务中过度分心。备选地，步骤1612可以包括发出截断按钮生效的可听指令。

步骤1610中的“建议电击”决定还可以在上下文标签改变步骤1614中发动上下文标签804的改变。上下文标签804可以从“分析”指示改为“充电”指示。备选地，如图17b所示，可以显示“充电”上下文标签/按钮组合，以及与第二可配置按钮856相邻的第二上下文标签806处的“分析”指示。接着，AED可以在后台充电步骤1616中发动对HV能量储存源70的后台充电。

在分析出的ECG信号指示可电击节律的情况下，AED在感测步骤1618中监测截断按钮致动。如果未发生致动，那么方法1600仅循环回到分析步骤1608，以在时段期间继续监测。

如果AED在感测步骤1618中感测到截断按钮致动，那么AED立即进行至装备好的电击递送状态。如有必要，在充电步骤1620中完成对HV能量储存源70的充电，并在装备步骤1622中对电击按钮进行装备。按照引导和通知用户的方式提供适当的视觉和可听提示。

一些用户偏好于只要正在提供CPR按压就忽略后台的对HV电路的充电。因而，AED可以被预先配置为忽略后台充电步骤1616。在这种配置中，当AED在感测步骤1618中感测到按钮致动时，其立即进行到充电步骤1620中的对电击递送电路进行充电的操作状态。接着，AED在装备步骤1622中针对电击对其自身进行装备。

在AED被装备之后，退出步骤1624使所述方法退出。在退出步骤1624之后，可以进行其他方法，例如循环回到步骤1608、进入不同的协议等。

如果步骤1608、1610中的决定是“未定”，那么进行所述方法的右侧分支。“未定”是除可电击节律以外的确定，其包括不可电击节律以及不确定节律。第一ECG分析算法也可能无法对电击心搏节律与不可电击心搏节律进行区分，尤其是在存在CPR相关信号噪声的情况下，并且因而将返回不确定的“未定”决定。AED优选地在这一状态中显示“分析—未定”视觉显示1706、“分析”上下文标签804、以及针对对截断按钮854的感测到的按下的主动监测。截断按钮感测步骤1626针对截断按钮的感测到的按下进行主动监测，而不对操作者做任何进一步的提示。可以看出，在感测步骤1626中，没有感测到按下只是使过程循环回到分析步骤1608，以继续监测。

当AED在感测步骤1626中感测到截断按钮按下时，所述方法利用“保持不接触患者”的视觉和可听提示来立即中断进行中的CPR按压协议。可以在提示步骤1630中显示图17c的“分析—保持不接触”屏幕1728，以及对应的“保持不接触患者”的引导，以进行进一步的ECG分析。还优选地在提示步骤1630中发出可听提示。

在优选实施例中，AED被提供有第二ECG分析算法(PAS)。在分析步骤1628中以及在从步骤1630发出“保持不接触”的提示之后，第二ECG分析算法对ECG进行分析，以确定心搏节律是可电击的还是不可电击的。如果PAS确定“建议电击”，即可电击心搏节律，那么所述方法在充电/装备步骤1634中自动开始对电击递送电路进行充电和装备，以立即递送电疗。在AED被装备之后，退出步骤1636使所述方法退出。在退出步骤1636之后，可以进行其他方法，例如循环回到分析步骤1608、针对额外的电击进行装备、进入不同协议等。

如果PAS在分析步骤1628、1632中确定“不建议电击”，那么AED在提示步骤1638中将结果和对应的引导传达给用户。优选地提供可听和视觉指令以恢复CPR。还使用第一ECG分析算法来在分析步骤1608中恢复ECG分析。

方法1600的右侧分支的备选实施例是在提示步骤1630中的“保持不接触”的提示之后继续使用第一ECG分析算法。第一算法在安静时段期间的提高的灵敏度可以允许在消除了CPR噪声信号分量之后检测到可电击节律。因而，可以将分析步骤1628与第一ECG分析算法而非第二ECG算法一起使用。后续的步骤1632、1634、1636、1638可以与先前在这一实施例下描述的步骤类似。

具有如前所述的元件的AED可以采取上述具有截断按钮的方法。因此，AED必须包括控制器30，所述控制器30能操作用于响应于感测到的对输入截断按钮854的致动以及分析出的基础ECG信号两者来设定除颤器的操作状态。

AED对感测到的分析选项按钮被按下的响应也可以根据设备的配置而发生某种变化。例如，表1的图表图示了在各种类型的配置和基础ECG状态期间所述按钮的功能：

表1

本发明的额外实施例——置信度分析器

图18图示了用于如前文在图5中所述的ART算法的置信度指示符的概念实施例。决定表面510从边界外的“不确定”区带中描绘出边界内的VF或“建议电击”区带。低置信度可电击节律的区域512被示为通过决定表面510和预定置信度阈值511的边界来定义的。处于所述区域内的可电击值对521对示范性地指示VF的ART决定，但是具有低置信度。相反，指示VF的值对520示范性地指示具有高置信度的VF的ART决定。可以看出，在方法和装置行为中将对这些可电击VF的状况进行不同处置。

而且图18还示出了指示“未定”决定的CLAS/FLATS值对。值对530远离决定表面510，标签因而可能具有高置信度。值对531接近决定表面510，标签因而可能具有低置信度。然而，在本发明的优选实施例中，在这些对之间，设备行为或方法结果并没有差异，这是因为源于“假阴性”ART决定的对患者的额外风险是非常低的。尽管图18中仅示出了两个维度，但是应当理解可以有额外的维度来定义决定表面510。

图19图示了用于使用ART进行ECG分析以及CPR期间的置信度分析的方法1900。CPR步骤1902期间的ART分析大体包括图2a的接收ECG信号202至分析步骤210的步骤，包括获得ECG信号数据流缓存204的步骤。分析步骤210将来自步骤204的每个ECG数据流缓存划分成未定的“不可电击”节律1905或划分成VF“可电击”心搏节律1903、1904。

与分析步骤210同时的是置信度水平计算步骤210'。置信度水平步骤210'还将每个数据对识别为(例如CLAS/FLATS对521的)低可电击心搏节律1904，或者(例如CLAS/FLATS对520的)高置信度心搏节律1903。很多用于估算置信度的方法都是本领域已知的，图18所示的方法只是一个例子。

只有在电击决定的置信度水平低于预定阈值时，例如在低置信度区域512内时，才在准则调节步骤214'中调节电击决定准则。在调节步骤1907中也示出了所述调节。准则调节的一个实施例是增加在能够做出电击决定之前被分析为可电击的顺序ECG数据流缓存的阈值数量。例如，可以将所述阈值数量从先前描述的三个确定电击缓存增加到四个。准则调节的另一实施例可以是在无噪声环境内进行分析。因而，这一实施例可能额外需要在第二分析之前经由用户接口发出用户提示以停止CPR的步骤。所述提示可以是在确定低置信度可电击节律时立即发生的或者在CPR时段的结束时发生的。准则调节步骤的第三个实施例还可以是从利用ART算法进行分析切换至第二算法，例如PAS，以确认对ECG缓存以及后续缓存的分析。在步骤1907中使用经修改的准则的确认动作提供了更高置信度的电击决定或者提供返回到可电击节律状态/步骤1903的确认电击决定。

接着，用于处理可电击决定的所述方法如前述地进行。电击决定步骤214激活电疗递送电路，其中，电疗电路被自动装备，并且适当的用户提示被发出以引导电击递送。该步骤是通过装备和递送步骤1916概括的。

图19还图示了针对ART不可电击节律确定的过程和设备行为。在优选实施例中，对低置信度决定和高置信度决定两者进行等同的处置。在步骤1906中将继续进行CPR，而不中止以进行进一步的分析，也不对电击准则进行修改。但是任选的实施例与低置信度电击决定类似地处置低置信度不确定决定，例如不确定CLAS/FLATS对531。步骤1907还将调节准则来改善这些低置信度决定。

现在参考图2、图18和图19，使用第一算法(ART)的前述AED 10被修改为包括置信度分析器电路32'。AED输入部12、用户接口18和ECG分析器32如前所述。在使用ART算法时，置信度分析器电路32'确定电击/非电击决定的置信度。尽管被示为ECG分析器32的部分，但是置信度分析器电路32'也可以被布置为处理器34的部分或者被布置为单独的电路。

具有置信度分析器32'的AED 10根据前述的图19的方法工作。如果置信度分析器32'确定可电击心搏节律的置信度水平低，即低于预定置信度阈值，那么AED处理器34执行软件指令以根据针对步骤1907描述的实施例来调节电击决定准则。接着，处理器34基于经调节的电击决定准则来决定要递送电击，并作为响应地进行以对AED电疗递送电路进行装备。

处理器34额外地并且任选地如前文所述地控制用户接口以发出“停止CPR”的用户提示，并且还可以控制用户接口显示或者提示对当时的ECG分析确定的置信度水平的指示。这为用户提供了分析电路的输出是准确的且可用的这一额外保证。

本发明的额外实施例

另一实施例是对感测到的ECG的进度进行跟踪的AED，并且所述AED基于感测到的ECG的变化而改变其后续协议。所述AED对次要VF、顽固VF和重复纤颤进行区分，并针对每种情况提供不同的治疗指导/响应。在次要VF的范例中，AED使针对除颤电击的装备延迟，以允许额外的CPR，或者一直推迟到Vrhythm评分指示更高的电击成功的概率为止。在顽固VF的例子中，AED可以建议将患者转移到高级心脏护理中心，而不是在现场继续不成功的CPR和电击方案。在重复纤颤的例子中，AED可以建议中断CPR并尽快电击。

另一实施例是具有分析选项的AED，所述分析选项使用经胸阻抗信道来指示CPR实际上是否正在进行中，并且接着根据该状态来确定应当运行两种算法中的哪种。如果AED检测到CPR，那么其使用ART分析。如果AED未检测到进行中的CPR，那么其切换至PAS分析。所述功能取决于是否存在按压，并且确保了使用针对所述状况具有最佳灵敏度和特异性的算法。算法之间的这种自动切换对专业响应者以及可能不遵循标准CPR协议的普通响应者尤其有益。

对上述设备、方法和显示的额外修改也被包含在本发明的范围内。例如，满足本发明的目标的对用户接口显示器和听觉指示器的各种配置落在权利要求的范围内。

Claims (15)

1.一种在心肺复苏(CPR)期间使用的自动体外除颤器(AED)(10)，包括：

ECG信号的输入部(12)；

用户接口(18)，其具有听觉指令输出部和视觉显示器中的至少一个；

ECG分析器(32)，其与所述输入部通信并且能操作用于在存在来自所述输入部的CPR相关信号噪声伪影的情况下确定可电击心搏节律；

置信度分析器(32')，其能操作用于确定所确定的可电击心搏节律的置信度水平；以及

处理器(34)，其与所述用户接口、所述ECG分析器和所述置信度分析器通信，所述处理器能操作用于运行软件指令从而：在所述置信度水平低于预定置信度阈值的情况下调节电击决定准则；基于经调节的电击决定准则来决定要由电疗递送电路递送电击；并且响应于电击递送决定而对电疗递送电路进行装备。

2.根据权利要求1所述的AED，其中，用以调节电击决定准则的所述软件指令包括用以经由所述用户接口发出用户提示以停止CPR并用以基于第二ECG分析器输出来决定要递送电击的指令。

3.根据权利要求2所述的AED，其中，用以经由所述用户接口发出用户提示以停止CPR的所述软件指令是在预定CPR时段结束之前运行的。

4.根据权利要求2所述的AED，其中，用以经由所述用户接口发出用户提示以停止CPR的所述软件指令是在预定CPR时段结束之后运行的。

5.根据权利要求1所述的AED，其中，用以调节电击决定准则的所述软件指令包括增加来自所述ECG分析器的可电击心搏节律确定的最小数量。

6.根据权利要求5所述的AED，其中，所述最小数量被从三增加到四。

7.根据权利要求1所述的AED，其中，所述处理器控制所述用户接口发出对所确定的可电击心搏节律的所述置信度水平的指示。

8.一种用于在施加CPR期间控制来自除颤器的电疗输出的方法，其包括以下步骤：

接收来自与患者电接触的两个或更多个体外电极的ECG信号数据流，所述ECG信号数据包括心脏信号，所述心脏信号以来自CPR按压噪声伪影的损坏为特征；

获得ECG信号数据流缓存，所述缓存对应于预定的时间段；

利用第一ECG分析算法分析(210)所述ECG信号数据流缓存以确定可电击心搏节律；

计算(210')所确定的可电击心搏节律的置信度水平；

在所述置信度水平低于预定置信度阈值的情况下(512)，调节(214')电击决定准则；

基于所述分析的步骤和所述调节的步骤来决定(214)要由电疗递送电路递送电击；并且

响应于所述决定的步骤对电疗递送电路(216)进行装备。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述决定的步骤还基于对不同ECG信号数据流缓存的多个分析步骤，并且其中，所述调节的步骤包括增加电击决定所需的分析步骤的最小数量的标准。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述调节的步骤将分析步骤的最小数量从三增加到四。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述调节的步骤还包括从使用所述第一ECG分析算法切换至使用第二ECG分析算法，并且在所述调节的步骤之后包括以下步骤：

接收包括不具有来自CPR按压噪声伪影的损坏的心脏信号的第二ECG信号数据流；

获得第二ECG信号数据流缓存，所述缓存对应于第二预定时间段；并且

利用所述第二ECG分析算法分析(210)所述第二ECG信号数据流缓存以确定可电击心搏节律，

其中，决定要由电疗递送电路递送电击的步骤还基于对所述第二ECG信号数据进行分析的步骤。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括在接收第二ECG信号数据流的步骤之前发出用户提示219以停止CPR的步骤。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述发出的步骤在预定CPR时段的结束之前发生。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述发出的步骤在预定CPR时段结束时发生。

15.根据权利要求8所述的方法，其中，所述预定置信度阈值(511)是距决定表面(510)的距离。