CN108136192A - 用于提供增强的复苏反馈的双传感器电极 - Google Patents

用于提供增强的复苏反馈的双传感器电极 Download PDF

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F·吉布
L·坎帕纳
P·贾科梅蒂
G·巴特勒
加里·A·弗里曼
C·J·黛丝玛瑞斯
I·达兰特
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Abstract

一种用于促进复苏的系统,包括:第一电极组件,其包括治疗侧和第一运动传感器;第二电极组件,其包括治疗侧和第二运动传感器;处理电路,其能够操作地连接并被编程为接收并处理来自所述第一运动传感器和所述第二运动传感器的信号以估计施加胸外按压期间的胸外按压深度和速率至少之一,并且将所述胸外按压深度或速率与期望范围进行比较;以及输出装置,用于基于所估计的胸外按压深度或速率与所述期望范围的比较,来向用户提供用以施加胸外按压的指示。这些电极组件其中之一或这两者可被构造成导电治疗部分在连接至患者时能够维持与患者的人体构造的大致符合。

Description

用于提供增强的复苏反馈的双传感器电极
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年10月16日提交的标题为“Dual Sensor Electrodes forProviding Enhanced Resuscitation Feedback”的美国临时专利申请号62/242,749的优先权,其全部内容通过引用包含于此。
技术领域
本发明涉及心脏复苏,并且更具体地涉及用于辅助救援人员进行心肺复苏的系统和技术。
背景技术
除颤器通常用于通过经由放置在心脏骤停患者的胸部的电极向该患者的心脏施加除颤电击来治疗突发性心脏骤停。适当测量并分析的心脏骤停患者的ECG信号提供与该患者的心脏正表现出可电击节律还是不可电击节律的有关的强烈指示。可电击节律是指建议除颤电击以恢复正常心跳的异常ECG信号,而不可电击节律是指不建议除颤电击的ECG信号。心室纤颤例如是可电击节律,而无脉电活动是不可电击节律的示例。除颤器还能够治疗诸如心房颤动、心动过缓和心动过速等的其它心律失常(不规则心跳)。可以经由放置在患者的胸部的电极来获得ECG信号,并且可以经由相同的电极来施加除颤或心律转复电击。
在复苏期间,美国心脏协会和欧洲复苏委员会推荐的治疗方案建议救援人员定期地检查患者的脉搏或者对患者的循环迹象进行评价。如果不存在脉搏或循环迹象,则可能经常指示救援人员在电击分析之间对受害者进行适当的一段时间的CPR,其中CPR涉及向受害者应用胸外按压和通气这两者。例如,通过如下的系统和技术,可以在CPR的过程中监测胸外按压和/或通气,其中该系统和技术结合实时CPR反馈(例如,MedicalCorporation所销售的REAL CPR),并且可以实现具有用于获得手动CPR提供人员所用的CPR相关信息的传感器的复苏组件(例如,Medical Corporation所销售的CPR)。例如,ZOLL的和CPR包括一对电极垫和单个胸外按压传感器。
发明内容
根据本发明的一个方面,提供一种用于促进复苏的系统,包括:复苏组件,其包括:第一电极组件,其包括治疗侧和第一运动传感器,以及第二电极组件,其包括治疗侧和第二运动传感器;处理电路,其能够操作地连接至所述复苏组件,并且被配置为:基于识别信号来将所述复苏组件识别为儿童用复苏组件和成人用复苏组件其中之一,接收并处理来自所述第一运动传感器和所述第二运动传感器至少之一的信号以估计施加胸外按压期间的按压深度和按压速率(或者诸如释放速度等的其它胸外按压参数)至少之一,以及接收并处理来自所述第一电极组件和所述第二电极组件的信号以判断是否需要电疗,并且基于将所述复苏组件识别为儿童用还是成人用来调整电疗;以及输出装置,用于向用户提供包括所估计的按压深度和所估计的按压速率至少之一的一个或多个胸外按压参数,其中,所述输出装置被配置为基于所述复苏组件被识别为儿童用还是成人用,来调整所述一个或多个胸外按压参数的呈现。
在一个示例中,所述处理电路可被配置为确定所述第一电极组件和所述第二电极组件在患者上的放置取向。例如,采用前后取向,所述第一电极组件可以定位在患者的人体构造的第一部分上并且所述第二电极组件可以定位在患者的人体构造的第二部分上。在这种结构中,患者的人体构造的所述第一部分可以是患者的胸骨,并且患者的人体构造的第二部分可以是患者的背部。可选地,采用前前取向,所述第一电极组件定位在患者的人体构造的第一部分上并且所述第二电极组件定位在患者的人体构造的第二部分上,使得所述第一电极组件是胸骨电极并且所述第二电极组件是心尖电极(apex electrode)。在这种结构中,患者的人体构造的所述第一部分可以是患者胸部的右侧的腋窝和胸骨之间,并且患者的人体构造的所述第二部分可以是患者胸部的左侧的患者下肋上方。在另一示例中,所述处理电路可被配置为基于所确定的所述第一电极组件和所述第二电极组件的放置取向来调整所显示的ECG信号和起搏矢量至少之一。
在一个示例中,所述第一运动传感器和所述第二运动传感器至少之一能够与相应的所述第一电极组件或所述第二电极组件分开。例如,所述第一运动传感器能够与所述第一电极组件分开、或者所述第二运动传感器能够与所述第二电极组件分开。
在另一示例中,所估计的按压深度是通过从所述第一运动传感器所行进的距离中减去所述第二运动传感器所行进的距离来计算的。所述第一运动传感器可被配置为产生表示由按压所引起的加速度的第一信号,并且所述第二运动传感器可被配置为产生表示由于在可压缩表面上的移动而产生的加速度的第二信号。所述处理电路可被配置为利用来自所述第一运动传感器和所述第二运动传感器的信号,来确定在心肺复苏即CPR期间从正面和背面挤压婴幼儿或新生儿患者时的按压深度。
在一个示例中,所述复苏组件可以包括所述识别信号来自于的存储器和电阻器至少之一。所述处理电路可被配置为基于将所述复苏组件识别为儿童用还是成人用,来调整电击算法。所述处理电路可被配置为将所估计的按压深度和所估计的按压速率至少之一与期望范围进行比较,并且所述输出装置被配置为在所述复苏组件被识别为成人用的情况下,显示所估计的按压深度和所估计的按压速率至少之一,并且向用户提供胸外按压提示。所述输出装置可被配置为在所述复苏组件被识别为儿童用的情况下,显示所估计的按压深度和所估计的按压速率至少之一,而不向用户提供胸外按压提示。
在一个示例中,所述处理电路和所述输出装置可以设置在体外除颤器中。所述第一电极组件和所述第二电极组件至少之一可以包括包含治疗侧的柔性电极层。在另一示例中,所述第一电极组件和所述第二电极组件至少之一包括安装区域安装至所述柔性电极层的传感器外壳。在这种示例中,所述传感器外壳可以至少部分地封闭所述第一运动传感器或所述第二运动传感器。所述柔性电极层的至少一部分可被构造并配置为在远离所述安装区域的位置处相对于所述传感器外壳发生挠曲,使得所述柔性电极层大致符合患者的人体构造。所述传感器外壳可以与所述柔性电极层层压到一起。所述传感器外壳可以包括衬垫材料。在一个示例中,所述传感器外壳可以包括包含所述衬垫材料的多个层。
所述输出装置可被配置为基于从所述第一运动传感器和所述第二运动传感器感测到的信息,来向用户提供与要改变患者所处的表面有关的指示。在一个示例中,所述第一运动传感器和所述第二运动传感器至少之一包括能够测量多个方向的加速度的加速度计。在这种示例中,所述处理电路可被配置为估计所述第一电极组件和所述第二电极组件之间的取向差异。更具体地,所述处理电路可被配置为基于从所述第一运动传感器和所述第二运动传感器接收到的信号,来估计在CPR期间用户正施加的胸外按压相对于患者的垂直轴线的角度。所述输出装置可被配置为基于所述第一电极组件和所述第二电极组件之间的取向的估计,来向用户提供用于施加胸外按压的指示。
在另一示例中,所述处理电路可被配置为(例如,根据来自运动传感器中的一个或多个运动传感器(诸如前部传感器等)的信号)估计施加至患者的通气的速率。在这种示例中,所述输出装置可被配置为基于所估计的通气的速率来向用户提供用于向患者施加通气的指示。
在又一示例中,所述第一电极组件和所述第二电极组件至少之一可以包括电疗活性面积为15~80cm2的导电凝胶。可选地,所述第一电极组件和所述第二电极组件至少之一可以包括电疗活性面积为50~150cm2的导电凝胶。所述第一电极组件或所述第二电极组件的至少一部分可以是射线可透过的。所述复苏组件还可以包括从所述第一电极组件和所述第二电极组件至少之一向着所述处理电路延伸的线缆。所述线缆可以包括用于估计按压深度和按压速率至少之一的所述处理电路。所述线缆可以是大致扁平的线缆。
在又一示例中,所述第一电极组件和所述第二电极组件至少之一可以包括电疗活性面积为15~80cm2的导电凝胶。可选地,所述第一电极组件和所述第二电极组件至少之一可以包括电疗活性面积为50~150cm2的导电凝胶。所述第一电极组件或所述第二电极组件的至少一部分可以是射线可透过的。所述复苏组件还可以包括从所述第一电极组件和所述第二电极组件至少之一向着所述处理电路延伸的线缆。所述线缆可以包括用于估计按压深度和按压速率至少之一的所述处理电路。所述线缆可以是大致扁平的线缆。
根据本发明的另一方面,提供一种用于促进复苏的系统。所述系统包括:复苏组件,其包括:第一电极组件,其包括治疗侧和第一运动传感器;以及第二电极组件,其包括治疗侧和第二运动传感器;处理电路,其能够操作地连接至所述复苏组件,并且被配置为:接收并处理来自所述第一运动传感器和所述第二运动传感器至少之一的信号以估计施加胸外按压期间的按压深度和按压速率至少之一,以及确定所述第一电极组件和所述第二电极组件在患者上的放置取向;以及输出装置,用于基于所估计的胸外按压的按压深度或按压速率以及所确定的所述第一电极组件和所述第二电极组件的放置取向,来向用户提供用以施加胸外按压的指导。
根据本发明的又一方面,提供一种用于促进复苏的系统,包括:复苏组件,其包括:第一电极组件,其包括治疗侧和第一运动传感器;以及第二电极组件,其包括治疗侧和第二运动传感器;处理电路,其能够操作地连接至所述复苏组件,并且被配置为接收并处理来自所述第一运动传感器和所述第二运动传感器至少之一的信号以估计施加胸外按压期间的按压深度和按压速率至少之一;以及输出装置,用于基于所估计的胸外按压的按压深度或按压速率来向用户提供用以施加胸外按压的指导。所述第一运动传感器和所述第二运动传感器至少之一能够与相应的所述第一电极组件或所述第二电极组件分开。
所述第一运动传感器能够与所述第一电极组件分开、以及/或者所述第二运动传感器能够与所述第二电极组件分开。例如,所述第一电极组件或所述第二电极组件可以包括以能够移除的方式保持有相应的所述第一运动传感器或所述第二运动传感器的袋部。在另一示例中,所述第一运动传感器和所述第二运动传感器至少之一以粘性方式连接至相应的所述第一电极组件或所述第二电极组件。
根据本发明的另一方面,提供一种复苏组件,其用于除颤器,所述复苏组件包括:柔性电极垫,其具有治疗侧;传感器外壳,其安装至所述柔性电极垫;以及运动传感器,其至少部分地封闭在所述传感器外壳内。所述传感器外壳与所述柔性电极垫相比具有更大的刚性。所述柔性电极垫的至少一部分被配置为相对于所述传感器外壳发生弯曲,使得所述柔性电极垫在连接至患者时大致符合患者的人体构造。
所述传感器外壳可以在非治疗侧的安装区域处连接至所述柔性电极垫。在一个示例中,所述安装区域可以位于所述柔性电极垫的中央区域。在另一示例中,所述安装区域可以位于中央上部区域和中央下部区域至少之一。在又一示例中,所述安装区域可以被定位成沿着所述柔性电极垫的外周的至少一部分。所述柔性电极垫可被配置为在远离所述安装区域的位置处相对于所述传感器外壳发生弯曲。
所述柔性电极垫可以包括柔性电极位于所述治疗侧的柔性基层(例如,由泡棉、薄聚合物材料、电极背衬和/或其它柔性材料制成)。所述治疗侧可以包括被配置为向患者提供治疗的导电材料。所述传感器外壳可以包括保护罩(诸如用于所述运动传感器的壳体等)。在一个示例中,所述传感器外壳可以包括两个或更多个层。所述两个或更多个层可以彼此层压。在另一示例中,所述传感器外壳可以包括衬垫材料。所述传感器外壳可以包括包含所述衬垫材料的多个层。一个或多个电极组件可以包括厚度不同的部分。
在一个示例中,所述运动传感器是加速度计,诸如三轴加速度计等。所述运动传感器可被封装在聚合物材料中,以提供免于周围环境影响的保护。所述传感器外壳可被配置为使在心肺复苏(CPR)期间由胸外按压引起的按压力大致均匀地分布在所述柔性电极垫上。在一个示例中,所述传感器外壳可以集成到所述柔性电极垫中。在另一示例中,所述传感器外壳可以在所述安装区域附着至所述柔性电极垫。
根据本发明的另一方面,提供一种复苏组件,其用于除颤器,所述复苏组件包括:柔性电极垫,其具有治疗侧,所述柔性电极垫被配置为大致符合患者的人体构造;传感器外壳,其连接至所述柔性电极垫,其中所述传感器外壳和所述柔性电极垫之间的投影接触面积小于约50cm2;以及运动传感器,其与所述传感器外壳连接。
在一个示例中,所述传感器外壳或壳体和所述柔性电极垫之间的投影接触面积可以约为10~50cm2。所述运动传感器可以位于所述导电材料的外周上。在另一示例中,所述运动传感器位于所述导电材料的中央区域上。
所述运动传感器可以是三轴加速度计。在一个示例中,所述运动传感器可被封装在包括诸如聚合物材料等的适当材料的壳体或罩中,以提供免于周围环境影响的保护。在另一示例中,所述运动传感器可以至少部分地封闭在所述传感器外壳内。所述传感器外壳与所述柔性电极垫相比可以具有更大的刚性。所述柔性电极垫的至少一部分可被配置为相对于所述传感器外壳发生弯曲,使得所述柔性电极垫在连接至患者时大致符合患者的人体构造。
根据本发明的又一方面,提供一种复苏组件,其用于除颤器,所述复苏组件包括两个或更多个电极组件。各电极组件包括:柔性电极垫,所述柔性电极垫包括治疗侧和非治疗侧;运动传感器,其位于连接至所述柔性电极垫的传感器外壳内。所述柔性电极垫的至少一部分被配置为在放置在患者上时大致符合患者的人体构造。所述两个或更多个电极组件彼此连接。
对于所述电极组件至少之一,所述传感器外壳与所述柔性电极垫相比可以具有更大的刚性。另外,对于所述电极组件至少之一,所述传感器外壳可以在所述非治疗侧的安装区域连接至所述柔性电极垫。在一个示例中,所述安装区域可以位于所述柔性电极垫的中央区域。所述传感器外壳可以在所述安装区域附着至所述柔性电极垫。
对于所述电极组件至少之一,所述传感器外壳可以包括用于所述运动传感器的保护罩或壳体。在一个示例中,对于所述电极组件至少之一,所述传感器外壳可以包括衬垫材料。对于所述电极组件至少之一,所述运动传感器可以包括加速度计。在另一示例中,对于所述电极组件至少之一,所述传感器外壳可以与所述柔性电极垫集成。
根据本发明的另一方面,提供一种用于促进复苏的系统,包括:第一电极组件,其包括治疗侧第一运动传感器;第二电极组件,其包括治疗侧和第二运动传感器;处理电路,其能够操作地连接为并被编程为接收并处理来自所述第一运动传感器和所述第二运动传感器的信号;以及输出装置,用于基于从所述第一运动传感器和所述第二运动传感器感测到的信息,来向用户提供与要改变患者所处的表面有关的指示。
在一个示例中,所述第一运动传感器可被配置为产生表示由按压所引起的加速度的第一信号,并且所述第二运动传感器可被配置为产生表示由于在可压缩表面上的移动而产生的加速度的第二信号。可以通过从表示由于按压而产生的加速度的所述第一信号中减去表示由可压缩表面上的移动所引起的加速度的所述第二信号来计算胸外按压深度。
在一个示例中,采用前后取向,所述第一电极组件位于患者的人体构造的第一部分上,并且所述第二电极组件位于患者的人体构造的第二部分上。在这种示例中,患者的人体构造的所述第一部分可以是患者的胸骨,并且患者的人体构造的所述第二部分可以是患者的背部。可选地,所述第一电极组件和所述第二电极组件可被配置为以前前取向定位在患者上。所述处理电路和所述输出装置可以设置在体外除颤器中。
根据本发明的又一方面,提供一种用于促进复苏的系统,包括:第一电极组件,其包括治疗侧和第一运动传感器;第二电极组件,其包括治疗侧和第二运动传感器,其中所述第一运动传感器和所述第二运动传感器至少之一包括能够测量多个方向的加速度的加速度计;处理电路,其能够操作地连接为并被编程为接收并处理来自所述第一运动传感器和所述第二运动传感器的信号,以估计所述第一电极组件和所述第二电极组件之间的取向差异;以及输出装置,用于基于所述第一电极组件和所述第二电极组件之间的取向的估计,来向用户提供用于施加胸外按压的指示。
在一个示例中,所述处理电路可被配置为基于从所述第一运动传感器和所述第二运动传感器接收到的信号,来估计施加胸外按压期间的胸外按压深度和速率(以及/或者诸如释放速度等的其它参数)至少之一,并且将所述胸外按压深度或速率(或者诸如释放速度等的其它参数)与期望范围进行比较。所述输出装置可被配置为基于从所述第一运动传感器和所述第二运动传感器感测到的信息,来向用户提供与要改变患者所处的表面有关的指示。所述处理电路可被配置为基于从所述第一运动传感器和所述第二运动传感器接收到的信号,来估计在CPR期间用户正施加的胸外按压相对于患者的垂直轴线的角度。
在一个示例中,所述输出装置可被配置为基于所述第一电极组件和所述第二电极组件之间的取向的估计,来向用户提供用于施加胸外按压的指示。在另一示例中,所述处理电路可被配置为估计施加至患者的通气的速率。在这种示例中,所述输出装置被配置为基于所估计的通气的速率,来向用户提供用于向患者施加通气的指示。
根据本发明的另一方面,提供一种用于促进复苏的系统,包括:复苏组件,其被配置成用于体重小于55磅的患者;处理电路;以及输出装置。所述复苏组件包括:第一电极组件,其包括治疗侧和第一运动传感器,所述第一电极组件的治疗侧包括电疗活性面积约为15~80cm2的第一导电凝胶;以及第二电极组件,其包括治疗侧和第二运动传感器,所述第二电极组件的治疗侧包括电疗活性面积约为15~80cm2的第二导电凝胶。所述处理电路能够操作地连接至所述复苏组件,并且被配置为接收并处理来自所述第一运动传感器和所述第二运动传感器的信号,以估计施加胸外按压期间的按压深度和按压速率至少之一。所述输出装置用于基于所估计的胸外按压深度或速率来向用户提供用以施加胸外按压的指导。
在一些示例中,所述第一运动传感器和所述第二运动传感器至少之一能够与相应的所述第一电极组件或所述第二电极组件分开。所述处理电路可被配置为基于识别信号来将所述复苏组件识别为儿童用或成人用复苏组件其中之一。所述处理电路可被配置为确定所述第一电极组件和所述第二电极组件在患者上的放置取向。所述胸外按压深度可以是通过从所述第一运动传感器所行进的距离中减去所述第二运动传感器所行进的距离来计算的。所述第一运动传感器可被配置为产生表示由按压所引起的加速度的第一信号,并且所述第二运动传感器被配置为产生表示由于在可压缩表面上的移动而产生的加速度的第二信号。所述处理电路可被配置为利用来自所述第一运动传感器和所述第二运动传感器的信号,来确定在心肺复苏即CPR期间从正面和背面挤压婴幼儿或新生儿患者时的按压深度。
所述处理电路和所述输出装置可以设置在体外除颤器中。所述第一电极组件和所述第二电极组件至少之一可以包括包含治疗侧的柔性电极层。所述输出装置可被配置为基于从所述第一运动传感器和所述第二运动传感器感测到的信息,来向用户提供与要改变患者所处的表面有关的指示。所述第一运动传感器和所述第二运动传感器至少之一可以包括能够测量多个方向的加速度的加速度计。所述处理电路可被配置为估计所述第一电极组件和所述第二电极组件之间的取向差异。所述处理电路还可被配置为基于从所述第一运动传感器和所述第二运动传感器接收到的信号,来估计在CPR期间用户正施加的胸外按压相对于患者的垂直轴线的角度。所述输出装置可被配置为基于所述第一电极组件和所述第二电极组件之间的取向的估计,来向用户提供用于施加胸外按压的指示。
根据本发明的另一方面,提供一种用于促进复苏的系统,包括:复苏组件,其被配置成用于体重大于55磅的患者;处理电路;以及输出装置。所述复苏组件包括:第一电极组件,其包括治疗侧和第一运动传感器,所述第一电极组件的治疗侧包括电疗活性面积约为50~150cm2的第一导电凝胶;以及第二电极组件,其包括治疗侧和第二运动传感器,所述第二电极组件的治疗侧包括电疗活性面积约为50~150cm2的第二导电凝胶。所述处理电路能够操作地连接至所述复苏组件,并且被配置为接收并处理来自所述第一运动传感器和所述第二运动传感器的信号,以估计施加胸外按压期间的按压深度和速率至少之一。所述输出装置用于基于所估计的胸外按压深度或速率来向用户提供用以施加胸外按压的指导。
在参考附图考虑以下的说明书和所附权利要求书(所有这三者均构成本说明书的一部分)时,本发明的这些和其它特征和特性、以及构造的相关元件的操作方法和功能及部件和制造经济的组合将变得更加明显,其中在各图中,相同的附图标记指定相应的部件。然而,应当明确地理解,附图仅是为了例示和说明的目的,并且并不意图作为本发明的限制的定义。
附图说明
图1A和1B示出根据本发明的复苏组件的示例放置在心脏骤停受害者上;
图1C是图1A和1B的复苏组件的立体图;
图2A和2B是示出复苏组件的放置的侧视图;
图2C是图1B的复苏组件的电极组件的侧视图;
图3是根据实施例的复苏组件的电极组件的立体图;
图4是图1B的复苏组件的电极组件的分解图;
图5是根据本发明的电极组件的替代示例的立体图;
图6是图3的电极组件的部分去除了层的立体图;
图7是用于根据各实施例的复苏组件的传感器组件的立体图;
图8示出图5的电极组件放置在受害者上;
图9是根据实施例的电极组件的另一示例的立体图;
图10是用于图9的电极组件的传感器组件的立体图;
图11示出图9的电极组件放置在受害者上;
图12示出根据一些实施例的复苏组件的另一示例替代地放置在受害者上;
图13A是根据实施例的复苏组件的立体图;
图13B是根据另一实施例的复苏组件的立体图;
图14是根据另一实施例的复苏组件的立体图;
图15是根据一些实施例的用于确定复苏组件的电极组件的放置和胸外按压深度的示例性过程的流程图;
图16示出根据一些实施例的用于利用复苏组件对婴幼儿实现CPR按压的双拇指技术;
图17是根据一些实施例的利用复苏组件正施加于患者的按压的侧面示意图;
图18是根据一些实施例的用于向救援人员提供与患者所位于的表面有关的反馈的示例性过程的流程图;
图19示出根据本发明的复苏组件的示例放置在心脏骤停受害者上;
图20A和20B示出根据本发明的图19的复苏组件替代地放置在心脏骤停受害者上;
图21A和21B示出根据本发明的复苏组件的示例放置在心脏骤停受害者上;
图22是图21B的复苏组件的电极组件的侧视图;
图23A和23B示出本发明的复苏组件的示例放置在心脏骤停受害者上;
图24A和24B示出本发明的复苏组件的示例放置在心脏骤停受害者上;
图24C示出与图24B的后部电极相比、具有引线的替代示例的后部电极组件的放置;
图25A和25B示出根据本发明的复苏组件的示例放置在心脏骤停受害者上;
图26A和26B示出根据本发明的复苏组件的示例放置在心脏骤停受害者上;以及
图27A和27B示出根据本发明的复苏组件的示例放置在心脏骤停受害者上。
具体实施方式
本发明涉及可用于需要复苏的各种各样的患者(诸如体形小的(例如,儿童、婴幼儿)或体形大的(例如,成人)患者等)的复苏组件及其系统。在各种实施例中,复苏组件可以包括至少一对电极组件,其中各电极组件包括电极垫和运动传感器。然而,对于一些实施例而言,复苏组件可以包括具有电极垫和关联的运动传感器的单个电极组件、或者具有电极垫和关联的运动传感器的多个电极组件。
本文所述的复苏组件和系统例如通过在确定复苏相关参数(诸如胸外按压深度、释放速度、胸外按压角度、引起误差的表面的存在(例如,患者下方的可压缩表面,诸如软床垫等)、胸外按压速率和/或定时、通气速率等)时提供改进的准确度、检查和/或纠正,可以提供相对于现有装置和方法的改进的复苏。根据本发明的系统和复苏组件例如通过检测和/或纠正作为外部源(例如,引起误差的表面、患者在输送中(例如,在轮床/担架上或者在救护车内行进)等)的结果而产生的复苏参数的误差,来在确定胸外按压深度方面提供与以前可能的准确度相比改进的准确度。因此,这种系统可以有利地提供与是否适当地施加胸外按压以及/或者救援人员是否需要纠正来自外部源的误差(例如,改变患者所放置的表面、减少其它运动引起的误差等)有关的改进的反馈。
在特定示例中,如图1A~1B所示,本发明的复苏组件包括两个电极组件,其中各电极组件包括电极垫以及一个或多个胸外按压传感器。一个电极组件可以放置于患者的前部位置(例如,胸骨上方),并且第二电极组件可以放置于患者的后部位置(例如,与前部放置电极相反的背部上)、即放置于A-P位置。可选地,如图12和19所示,第一电极组件可以放置于患者的前部位置,并且第二复苏电极组件可以放置于患者的侧部位置、即放置于A-A位置。在这种上下文中,能够在各电极组件连接至患者时追踪各电极组件的移动,这可能是有利的。根据各种实施例,本文所述的复苏组件可能意图仅用在A-P位置中、仅用在A-A位置中、用在A-A或A-P位置中、以及/或者用在诸如电极组件放置在患者两侧的侧向位置(图中未示出)等的不同位置中。
如本文所述,放置在患者上的各电极组件可以包含一个或多个胸外按压传感器、例如运动传感器(例如,加速度计、速度传感器、超声传感器、红外传感器、用于检测位移的其它传感器)。在特定示例中,运动传感器可以是单轴加速度计或多轴加速度计。单轴加速度计可用于通过测量和/或提供辅助确定加速度、速度和/或位移的信号,来确定胸外按压参数(例如,深度、速率、速度、定时等)。多轴加速度计(例如,三轴加速度计)能够提供如下的信号,其中这些信号除确定胸外按压参数外,还通过测量表示沿着各轴的运动的参数,来进一步确定各电极组件的相对取向。运动传感器还可以包括用于利用倾斜或转动来确定传感器(并且在一些情况下为电极组件)的取向的陀螺仪。在附加示例中,两个或更多个加速度计可以是以相对于彼此垂直的方式配置的,以确定多个正交轴上的电极和/或胸部加速度。一般而言,在加速度计感测加速度或重力期间,可以通过本领域技术人员已知的一系列计算(例如,二重积分等)来确定加速度计的运动或位移。
通过将运动传感器并入两个电极组件中,与仅一个电极组件并入运动传感器的情况相比,可以更加准确地确定复苏相关参数。例如,电极组件可以基于各自的位移和取向来用作彼此的参考点。因此,电极组件(例如,电极垫)放置的方式以及/或者这些电极组件相对于彼此如何移动可以通知输出至救援人员的指示的类型。作为以下进一步论述的示例,基于电极组件相对于彼此的取向和/或距离,可以判断电极组件是放置于A-A还是A-P位置、或者电极组件是否根本未放置于任何典型位置(诸如电极组件放置于患者的任意侧的侧向位置等)。另外,基于两个电极组件的移动的模式,可以确定患者所在的表面的类型,并且还可以估计正施加的胸外按压相对于垂直轴线(患者正平躺时)的角度、或者在患者正平躺在倾斜表面上时与患者垂直的方向。
同样如本文所提供的,电极组件可被构造成适当地符合患者的身体。例如,电极组件可以包括传感器外壳(例如,容纳一个或多个运动传感器、壳体、保护和/或衬垫材料)和柔性电极垫,其中该传感器外壳与柔性电极垫相比具有更大的刚性。传感器外壳可以以允许柔性电极垫维持其柔性的方式与该电极垫连接,由此使得该电极垫符合患者的身体。例如,传感器外壳可以安装在电极垫的一部分处,从而允许电极垫的另一部分(组件的用于感测ECG并传送治疗电击的部分)保持其柔性以符合患者的人体构造(anatomy)。
在一些实施例中,传感器外壳包括包围运动传感器的衬垫材料和/或保护罩。例如,如图2B、3、4和其它图所示,运动传感器可以集成到电极组件的衬垫的一部分中(例如,运动传感器可以包含在不包括电极垫的导电治疗材料的上部衬垫部分内)。然而,对于特定实施例而言,传感器外壳不包括衬垫材料。例如,如图7和10所示,传感器外壳可以包括与更大型的衬垫材料分开的保护罩(例如,塑料/聚合物套)。即,运动传感器可被设置为电极组件的一部分并且(例如,有线地、无线地)连接至与适当的电极垫相关联的整体复苏系统,然而与电极垫分开或者以其它方式能够独立于电极垫而定位。还应当理解,传感器外壳可以包括运动传感器配置其内的保护罩(例如,聚合物/塑料套/壳体)、以及保护罩进一步配置其内的更大型的衬垫材料。
图1A~1C描述本发明的复苏组件,其中该复苏组件包括放置在患者3上的根据本发明通常表示为附图标记1A和1B的一对电极组件。患者3是以两个电极组件1A、1B以前-后(A-P)结构分别固定至胸部和背部的状态示出的。尽管图1A和1B所示的电极组件被示出为以A-P结构安装至患者,但这不应被解释为限制本发明,因为电极组件还可以根据其它结构(诸如采用如图12所示并且以下更详细地论述的前-前(A-A)结构等)安装至患者。
图1A和1B的复苏组件经由线缆7可操作地连接至诸如ZOLL Medical R系列或X系列监测器除颤器等的除颤器5,其中该除颤器5可以作为AED、半自动除颤器(SAD)和/或具有监测器的手动除颤器进行工作,并且还可用于心律转复和起搏(其中,根据至少部分由垫的放置确定的矢量来通过患者的胸部传送电脉冲,以刺激心脏收缩)。然而,这不应被解释为限制本发明,因为本发明的复苏组件还可用于任何适当的除颤器系统。除颤器5可操作地生成除颤电击并且经由电极组件1A、1B向患者传送该电击。在一个示例中,除颤器5可以包括用于分析通过电极垫所获得的ECG信号并向用户显示ECG波形的ECG监测器和显示器。如在转让给本申请的受让人并且其全部内容通过引用包含于此的标题为“DefibrillatorDisplay”的美国专利号14/499,617中所公开的,该显示器还可以向用户提供与胸外按压有关的反馈。
参考图1A~4,复苏组件包括两个(或更多个)电极组件,其中各电极组件可以包括:柔性电极垫9,其具有治疗侧11,被配置为连接至患者3;传感器外壳13,其在安装区域17安装至电极垫9的与治疗侧11相反的侧15;以及运动传感器19,其封闭在传感器外壳13内。在各种实施例中,可能更优选运动传感器嵌入在传感器外壳内、使得该传感器(和关联的壳体)被保护免于损坏并且由电极组件以不会在外壳内经受不期望的移动的方式牢固地保持。尽管在图中并未明确地示出,但传感器外壳13可以包括运动传感器19所用的衬垫材料和可选的保护壳体这两者。
尽管运动传感器19在图3~4中被例示为完全封闭在传感器外壳13的衬垫材料内,但这不应被解释为限制本发明,因为运动传感器19(及其各套)可以仅部分封闭在传感器外壳13的衬垫内。例如,运动传感器19和套可以是至少部分露出的,诸如在图6所示的实施例中等。在这些示例中,运动传感器和套可被构造成可移除、重新定位和/或更换。
如本文所提供的并且如图2C所示,柔性电极垫9可以在安装区域17安装至具有比较大的刚性的传感器外壳13,其中该安装区域17仅跨越柔性电极垫9和传感器外壳13之间的接触区域的一小部分。即,柔性电极垫9和传感器外壳13之间的安装区域可以仅在电极垫9的表面的一部分上延伸,从而允许电极垫9的保持未安装的一部分保持柔性并且符合患者的身体。因此,通过允许电极垫9的保持未安装至传感器外壳13的一部分挠曲或以其它方式前后弯曲,传感器外壳13不会不期望地迫使电极垫9从患者的身体剥离。
电极垫9和传感器外壳13可以利用任何适当的方法安装,例如,在安装时,电极垫和外壳可以由相同材料(例如,泡棉衬垫)形成,机械地连接(例如,互锁),钉合,缝合,拼接,非粘性地连接,粘性地连接,或者以其它方式附着。例如,如图2C所示,传感器外壳13和电极垫9彼此直接安装。因此,特别是对于体形小的(儿童、身材矮小)患者或者患有可能需要这种结构的病症(例如,脊柱后凸)的患者而言,与电极垫9和传感器外壳13沿着这两者之间的整个接触面安装(例如,在电极垫的非治疗侧和传感器外壳的衬垫材料之间存在完全齐平的安装)的情况相比,柔性电极垫9可能更适合符合患者身体的表面轮廓。否则,如以上所论述的,在无这种构造或其相似配置的情况下,整个组件可能会更趋于从患者身体脱离。然而,如本文进一步所述,应当理解,对于一些实施例而言,电极垫和运动传感器(以及传感器外壳和/或传感器壳体)无需彼此直接安装。
柔性电极垫9可以是适合用于除颤的任何类型的电极,并且通常包括:治疗侧11所设置的导体,诸如锡、银、AgCl或任何其它适当的导电材料等;导电电解质凝胶(例如,固体粘合剂聚合物),诸如水凝胶等;以及使导体连接至线缆7的引线。在各种例示性实施例中,对于儿童用电极,凝胶针对各电极的活性(电疗)面积至少约为15cm2(例如,约15-30cm2、约15-40cm2、约15-50cm2、约15-60cm2、约15-70cm2、约15-80cm2、约15-90cm2、约15-100cm2、约20-40cm2、约20-50cm2、约20-60cm2、约20-70cm2、约30-50cm2、约30-60cm2、约30-70cm2),其中这两个电极的组合总面积至少约为45cm2(例如,约45-60cm2、约45-70cm2、约45-80cm2、约45-90cm2、约45-100cm2、约45-120cm2、约45-150cm2)。作为示例,前部儿童用电极的导电凝胶治疗面积至少可以约为15cm2(例如,最大长度约5.5”、最大宽度约4.5”),并且后部儿童用电极的导电凝胶治疗面积至少可以约为15cm2(例如,最大长度约5.75”、最大宽度约3.5”)。作为另一示例,前部儿童用电极的导电凝胶治疗面积至少可以约为40cm2(例如,长度约32cm、宽度约27cm),并且后部儿童用电极的导电凝胶治疗面积至少可以约为50cm2(例如,长度约36cm、宽度约22cm)。在其它例示性实施例中,对于成人用电极,凝胶针对各电极的活性(电疗)面积至少约为50cm2(例如,约50-80cm2、约50-90cm2、约50-100cm2,50-110cm2、约50-120cm2、约50-130cm2、约50-140cm2、约50-150cm2),其中组合总面积至少约为150cm2(例如,约150-200cm2、约150-250cm2、约150-300cm2)。作为示例,前部成人用电极的导电凝胶治疗面积可以约为80cm2,并且后部成人用电极的导电凝胶治疗面积可以约为115cm2。考虑到测量的极限和典型的误差源,上述的利用术语大致限定的尺寸和测量值包括规定的尺寸和/或测量值。
电极组件1A、1B的柔性电极垫9在层状构造方面可以是相似的,然而如图所示,垫的横向形状可以根据垫要放置在患者上的何处而改变。例如,复苏电极组件1A的电极垫被示出为具有圆化边缘,从而相对容易地放置在患者胸腔的胸部区域上,而电极组件1B的电极垫被示出为呈矩形,从而与其它形状的情况相比、提供与患者胸腔的背部区域上的脊柱的更直观对准。另外,在各种实施例中,本文所述的电极组件可以由射线可透过和/或射线透过的材料制成,因而对于X射线是半透明或透明的。因此,电极材料将不会干扰标准成像技术。例如,柔性电极垫9、治疗侧11和传感器外壳13至少之一可以是由射线可透过和/或射线透过的材料制造成的。在一个示例中,柔性电极垫9、治疗侧11和传感器外壳13全部是由射线可透过和/或射线透过的材料制造成的。通常,射线可透过的电极垫可以包括包含射线透过和射线不透过这两者的材料的材料,其中电极垫的主体对于X射线是透明的,但传感器(例如,电子器件、线缆连接等)的材料对于X射线是不透明的。结果,在患者经受X射线或其它成像技术的情况下,附着或以其它方式应用到患者身体的电极组件或其一部分(除不是射线透过的材料外)将不会出现在图像中,因而可以适当地查看患者的内脏。
柔性电极垫9各自可以包括其治疗侧11所设置的绝缘基层21(例如,柔性泡棉基层)和柔性导体23(例如,参见图3)。绝缘基层21包括一层柔性软闭孔型聚合物泡棉,诸如但不限于医用级聚乙烯或其它适当材料等。基层21的材料可以具有足以提供针对液体或水凝胶的屏障的足够高的密度,使得导电凝胶实质上保持在电极垫的治疗侧的适当位置。基层21的材料在性质上也可以是柔性的和/或可压缩的,以在电极贴附至患者的情况下舒适地符合患者的人体构造的表面轮廓,而无刺激或者从身体脱离。
基层21的尺寸可以基于针对经皮刺激和除颤这两者的生理考虑来确定。可能比相应的基层21小的柔性电极垫9的导体23的区域可被构造成横向地延伸经过心脏,使得整个心脏实际上被除颤脉冲“覆盖”。另外,可以选择基层21的尺寸以提供包围导体23的一定量的区域,从而适当地附着至患者的人体构造。例如,包围导体23的区域可以涂布有被设计为用在人体皮肤上的低过敏性的医用级丙烯酸粘合剂。该粘合剂提供用于使柔性电极垫暂时贴附到患者的人体构造上的适当位置的机制。使用这种粘合剂,在向患者传送电气信号期间,可能不需要附加的粘合剂或附加的手动力来使电极维持于适当位置。可以在转让给本申请的受让人并且通过引用而全部包含于此的标题为“Combined defibrillation andpacing electrode”的美国专利5,330,526中找到柔性电极垫的更多详情。
传感器外壳13可以包括一层或多层的可压缩衬垫材料,其中如以上所论述的,该可压缩衬垫材料可以在安装区域17安装至柔性电极垫9的与治疗侧11相反的侧15,使得传感器外壳13并没有跨柔性电极垫9的整个表面连接。作为示例,如图2B和4所示,传感器外壳13可以包括比柔性电极垫9更厚的单层可压缩衬垫材料,使得传感器外壳13与电极垫9相比表现出更大程度的刚性。在这种情况下,传感器外壳13的衬垫部分可以实质上比电极垫9的衬垫部分厚,因而传感器外壳13的衬垫部分与电极垫9相比可以具有更大的刚性。
在另一示例中,并且如图3所示,传感器外壳13可以包括多层可压缩衬垫材料。这些层可以彼此层压以形成传感器外壳13并且在安装区域17附着至柔性电极垫9。在一些实施例中,这些层可以粘性地接合,一体地形成或者以其它方式彼此安装,并且进一步在安装区域17安装至电极垫9。在各种实施例中,传感器外壳13的可压缩衬垫材料的刚性比柔性电极垫9的刚性大,然而作为衬垫材料仍是可压缩的。这种材料的非限制性示例包括医用级聚乙烯、泡棉、柔性聚合物材料、凝胶或其它适当材料。
本发明的实施例允许运动传感器19位于电极垫9的柔性导体23的正上方的电极组件。这对于由于可用的表面空间的量有限因而与成人用对应物相比相对较小的儿童或新生儿用复苏组件而言可能特别有利。通过上下文的方式,诸如并入本文所论述的电极垫9中的材料等的导电材料在经受被直接施加的反复压缩载荷时可能容易磨损和/或损坏。这种磨损或损坏例如可以包括粗糙表面、锯齿状边缘、脱离/移位材料等,这可能导致形成具有不均匀电阻的区域。在导电材料的特定区域与其它区域相比阻抗更大的情况下,在除颤放电期间热更有可能趋于被不期望地局部化(例如,“热点”)。这种热局部化可能对患者产生疼痛、灼烧或其它问题。然而,在胸外按压期间施加的按压力良好地分布(例如,指向实质上远离导电材料的位置)、或者(例如,经由衬垫缓冲构造)以其它方式减小/最小化的情况下,导电材料不太可能形成磨损或损坏,因而减少了放电期间沿着患者身体的热点的发生。本文所提供的电极组件的构造允许这种按压力以使导电材料不期望地被损坏的可能性最小化或者以其它方式降低该可能性的方式分布。
参考图1A和2A,电极组件1A的传感器外壳13可被配置为使得救援人员能够向传感器外壳13施加胸外按压。在这种情况下,复苏电极组件1A的传感器相对于电极垫9的导电材料的中心发生偏移,使得导电材料更有可能在胸外按压期间保持未被损坏。此外,传感器可以位于远离与电极垫的电气接线的适当距离处,使得接线本身在按压期间被损坏的机会降低。另外,电极组件1A的传感器外壳13的上表面24可以包括用于引导用户将传感器外壳13适当地放置于患者3的胸骨上方的适当前部位置处的诸如十字标记25等的图形。
在附加示例中,图1B和2B所示的电极组件1B可被配置成运动传感器19位于导电材料的中央部上。因此,电极组件1B的传感器外壳13被配置为使表示CPR的按压力大致均匀地分布在柔性电极垫9的导体23上。即,对于位于后部的电极组件1B,尽管按压力在电极垫9的导电材料和(比较刚硬的)运动传感器19之间传送,但例如由于传感器外壳13所提供的增强的缓冲,因此可以减轻这些力的潜在损坏效果。例如,传感器外壳13的衬垫材料的厚度可足以供导体23在胸外按压期间保持未被损坏的缓冲。
参考图4,运动传感器19可以封闭在传感器外壳13的可压缩衬垫层内。运动传感器19可以是三轴加速度计或任何其它适当的运动传感器。如图4所示,运动传感器19可以位于柔性电极垫9的导体23的中央区域上。运动传感器19可以具有任何适当的形状。例如,如图4所示,运动传感器19可以具有正方形或矩形形状。该形状可以是运动传感器19自身的形状,或者由壳体或其它外罩(诸如以下所论述的封装或注塑成型等)形成。可选地,如图7和10所示,运动传感器可以具有圆形形状。其它形状和大小也是可以的,例如,运动传感器可以表现出与信用卡或硬币相似的多边形、椭圆形等的形状。如以上所论述的,传感器外壳13可以被构造成在CPR胸外按压期间使按压力大致均匀地分布在导体23上。在更多的实施例中,如例如在以下更详细地论述的图6和图9中所示,运动传感器19可以位于柔性电极垫9的导体23的外周。
为了进一步保护运动传感器19免于环境(诸如水分、湿度、除颤电击等)影响,可以利用诸如可模塑的聚酰胺等的聚合物材料来对运动传感器19进行封装或模塑成型,以形成适当的传感器壳体。由于整体组件可能一次存储数年,因此聚合物材料可适合提供针对极端温度和水分条件的长期保护。这种材料的非限制性示例是由Henkel Corporation提供的Macromelt OM652/Technomelt PA 752。封装材料可被直接模塑成型到运动传感器19上,或者可以形成运动传感器19位于的保护壳体。该材料还可以是柔性的、有纹理的和/或略微可压缩的,以向用户提供提高的舒适度,然而也具有足够的刚性或足够高的强度以为传感器本身提供保护。
如本文所论述的,传感器的壳体不仅可以为传感器本身提供保护罩,而且还可以为胸外按压的提供人员提供牵引源,特别是救援人员的手可能趋于在例如被血液、流体、汗液或其它润滑材料覆盖的裸露皮肤上滑动的情况。可以使用任何适当的材料和构造。例如,传感器壳体可以包括多个材料和/或层,诸如封装传感器本身以保护电子器件(例如,加速度计电路)的内部部分所用的刚性塑料以及为了附加舒适度而作为包模或薄涂层设置的较软材料(例如,硅树脂、橡胶、弹性体、聚氨酯、氯丁橡胶、凝胶、聚合物材料)等。
壳体的材料可以表现出适当水平的硬度。在特定实施例中,如上所述,壳体可以包括相对刚性的内保护罩和较软的外部罩。例如,用于向用户提供附加舒适度的相对较软材料的壳体的邵氏A硬度计可以在约40和约90之间、在约40和约60之间、在约50和约80之间、在约60和约70之间,或者邵氏A硬度计在上述范围外。用于向传感器电路提供附加保护的相对较硬材料的壳体的邵氏D硬度计可以在约20和约80之间、在约30和约60之间、在约30和约50之间,或者邵氏D硬度计在这些范围外。在一些实施例中,如上所述,传感器壳体可以包括涂布有薄的较软材料或层压体的相对较硬材料。
通过在位于前部的电极组件1A和位于后部的电极组件1B这两者中都设置适当的运动传感器,从这些运动传感器获得的信号可以由除颤器5中所设置的控制电路进行处理以提供用于增强针对患者的整体复苏护理的信息。例如,如以下将更详细论述,特别是在可压缩表面上进行按压的情况下以及/或者在针对婴幼儿救援人员用他/她的手缠绕婴幼儿的胸部并且从前后这两个方向挤压的情况下,可以处理来自这两个运动传感器的数据以确定更加准确的按压深度。
作为用以确保将复苏组件的电极组件1A、1B适当地放置在患者的人体构造上的一个机制,电极组件其中之一或这两者、或者连接至这些组件的基板可以设置有描述电极组件1A、1B的正确位置的图示、简图或印制说明27。例如,可以在传感器外壳13的上表面24或者柔性电极垫9的与治疗侧11相反的侧15上设置图示、简图或印制说明。另外,除颤器5的控制电路可以利用来自运动传感器19的信号以采用如下方式提示用户,其中该方式是全部内容通过引用而被包含于此的2016年3月28日提交的标题为“ECG and DefibrillatorElectrode Detection and Tracking System and Method”的美国专利申请15/083,044中所论述的、包括电极组件1A、1B的复苏组件应当配置的方式。
如本文所论述的,传感器外壳13可被构造成传感器外壳13与柔性电极垫9相比通常具有更大的刚性。因此,如图2A、2B和2C所示,柔性电极垫9的至少一部分29被构造并配置为在并未与安装区域17相对应的整个部分中保持其柔性,使得电极垫9在连接至患者3时大致符合患者的人体构造。如图2A所示,(在从顶部观看组件时)安装区域17是沿着柔性电极垫9的左上外周的一部分设置的。参考图2B,安装区域17可以位于柔性电极垫9的中央区域,使得传感器外壳13未与柔性电极垫9的外周附接。在一些实施例中,图2A~2C所示的复苏组件意图用在A-P位置中,并且可能特别有益地用于儿童患者。
应当理解,可以利用各种替代的安装区域17,诸如但不限于安装于组件的中央上部区域和/或中央下部区域等。在各结构中,由于具有更大刚性的传感器外壳13仅连接在安装区域17处、而没有连接在柔性电极垫9的整个表面上,因此由于传感器外壳13和柔性电极垫9之间的连接而使柔性电极垫9从患者的人体构造层离或者脱离的力减小,并且柔性电极垫9的至少一部分能够远离传感器外壳13而弯曲。与柔性电极垫以完全齐平的方式贴附至传感器外壳的情况相比,这样使得柔性电极垫9能够更好地跟随患者的人体构造的轮廓,从而适当地附着至患者的人体构造、同时保持贴附至传感器外壳13。柔性电极垫还能够提供电极和患者之间的相对均匀的电气接触,从而维持足够大的有效接触面积以传送适当量的电疗(例如,除颤)能量。否则,如果电极垫柔性不足以符合患者的人体构造,则表面积减小可能会导致诸如灼烧、皮肤损伤和/或电极之间的不适当电场线等的问题,从而产生不适当的电疗传送。
应当理解,复苏组件的实施例可以采用其它配置。参考图5~8,示出复苏组件的电极组件51的替代示例。在该示例中,复苏组件包括一个或多个电极组件。图5~8示出可以如何构造电极组件其中之一。例如,电极组件51可被配置为安装在患者背部的后部位置。电极组件51包括:柔性电极垫53,其具有治疗侧55,被配置为连接至患者3;传感器外壳57,其安装至电极垫53的与治疗侧55相反的侧;以及(具有关联壳体的)运动传感器59,其封闭在传感器外壳57内。
柔性电极垫53可以是适合用于除颤的任何类型的电极,并且通常包括:治疗侧55处所设置的诸如锡、银、AgCl或任何其它适当的导电材料等的导体;诸如水凝胶等的电解质;以及如本文所论述的用以使导体连接至线缆的引线。
对于各种实施例,并且如该图所示,传感器外壳57可以包括多层可压缩衬垫材料,其中这多层可压缩衬垫材料在(未明确示出的)安装区域安装至柔性电极垫53的与治疗侧55相反的侧,使得传感器外壳57和柔性电极垫53在整个接触表面上没有连接。尽管在图6~8中未示出,但与如图2B所示的电极组件1B的传感器外壳13安装至柔性电极9的方式相似,传感器外壳57可以安装至柔性电极垫53。例如,安装区域可以位于柔性电极垫53的中央区域,使得柔性电极垫53在中央区域周边的远离安装区域的位置处相对于传感器外壳57发生挠曲或以其它方式弯曲,由此电极垫53在连接至患者3时大致符合患者的人体构造。
电极组件51可以是根据任何适当结构构造的。例如,电极组件51的特定部分在放置于人体构造的各部位上时,可被成形为容纳并适当地符合这些部位。对于一些实施例,传感器外壳57和/或电极垫53可被构造成组件包括厚度不同的列,这样使得组件更好地符合患者的人体构造。例如,如图5和8所示,传感器外壳57可被图案化成三个列58a、58b和58c。如图所示,第一列58a和第三列58c可以表现出相似的厚度,而第二列58b可以具有较小的厚度,使得组件51可以从几何上更适合容纳患者3的脊柱所占据的空间。可选地,对于可以优选传感器不放置在脊柱上方的特定实现,不需要厚度不同的列。例如,可以在后部组件(例如,传感器外壳或电极垫)上设置脊柱的图像,使得以避免将传感器直接放置在脊柱上或上方的方式放置组件。
在一些实施例中,传感器外壳57可以包括彼此层压的多个层以形成整体传感器外壳。这些层可以进一步层压或者以其它方式在安装区域安装至柔性电极垫53。可选地,这些层可以以粘性方式彼此接合,并且在安装区域以粘性方式接合至电极垫53。这些层可以利用任何其它适当的方法(诸如利用一个或多个紧固件(例如,拼接、缝合、钉合))彼此安装,或者这些层的一部分可以是一体地形成的。可以理解,不需要层状结构,因为可以对罩材料进行成形、模塑、机器加工、按压、修改或以任何其它适当方式制造。
传感器外壳57的可压缩衬垫材料与柔性电极垫53相比可以具有更大的刚性,然而在性质上仍可以是可压缩的。具体参考图6,传感器外壳57的层至少之一可以具有切出区域61或其它凹部,其中该切出区域61或其它凹部具有与运动传感器59大致相似的大小和形状,并且被配置为在内部容纳运动传感器59。因此,运动传感器59可以嵌入在传感器外壳57的可压缩衬垫层中的相对于电极垫53的导体发生横向偏移的仅一小部分中。这样使得来自按压的力能够均匀地分布在传感器外壳上,并且可以实质上防止运动传感器损坏电极垫53。
如本文所述,本文所述的复苏组件可以连同放置于A-P位置、A-A位置或这两者、或者放置于其它位置(例如,侧向位置)的电极组件一起使用。复苏组件可被配置为进行多个功能,例如包括:除颤(例如,根据适当的除颤器所设置的能量水平的非手动除颤能量);ECG监测(例如,持续至少24小时);无创性临时起搏(例如,以约75mA/150ppm或约140mA/180ppm的1~8小时的非手动无创性起搏能量);将胸外按压数据发送至医疗设备(例如,除颤器、监测器、CPR系统);代码准备自行测试;有效日期(有效期为至少24个月)。对于代码准备自行测试,复苏组件的电极可以预先连接至除颤器(诸如ZOLL Medical所提供的R SERIES除颤器等的医院用除颤器),使得该组件准备好在任何时间使用。在代码准备自行测试期间,除颤器可以自动地测试正确的线缆和电极的存在,并且在无需使电极断开的情况下验证电极的类型、状况和/或有效日期。对于电极组件,根据IEC 60601-2-4cls.201.108.1.1,电极的AC小信号阻抗在10Hz的情况下为3kOhm以下,并且在30kHz的情况下为5Ohm以下,并且AC大信号阻抗在200J的双相除颤的情况下为3Ohm以下。根据IEC60601-2-4cls.201.108.1.4,在4秒和60秒的200J的双相除颤之后,除颤恢复偏移量为750mV以下,并且根据IEC 60601-2-4cls.201.108.1.6,在200J的双相除颤之后,DC偏移电压为100mV以下。
在特定实施例中,复苏组件可以是一次性使用的并且用在特定类型的患者上。复苏组件意图用于的这些患者可以包括年龄为0~8岁且体重小于55磅(25kg)的儿童患者、年龄大于8岁且体重大于55磅的成人患者、或者这两种患者。与复苏组件相关联的运动传感器(前部或后部)可被构造为承受直接施加到这些运动传感器上的至少150磅以上的按压力、以及每分钟至少200次的按压。除以上所论述的按压力外,这些运动传感器还能够承受患者身体的体重。
复苏组件还可以包括如下的一个或多个组件,其中该一个或多个组件允许医疗系统识别复苏组件是针对儿童复苏还是成人复苏所配置的、或者复苏组件是否具有一个或多个运动传感器输入(例如,单个传感器或多个传感器)。在一些情况下,复苏组件可以包括用于识别电极组件的类型的存储器芯片、电阻器(例如,儿童用电极组件所用的约2.9kOhm的患者识别电阻器、成人用电极组件所用的约1.3kOhm的患者识别电阻器)、或者所分析的并且可以发送识别信号的其它适当的识别组件。该识别信号可以向系统提供用以确定正使用哪些类型的复苏组件的信息。作为示例,根据本发明的复苏组件可以连接至除颤器或监测器,并且该系统使用关联的处理电路可以基于复苏组件的识别组件来分析和/或接收识别信号。在识别组件是电阻器的情况下,该系统可以使电流流经电阻器,并且基于如此产生的电压,可以识别复苏组件的类型。可选地,在识别组件是存储器芯片的情况下,该系统可以基于存储器的内容来读取复苏组件是儿童用还是成人用的。
一旦系统和关联的处理电路确定了所连接的复苏组件的类型,可以相应地调整该系统的诸如以下等的各种复苏相关特征以适应治疗:电疗、CPR参数、用户界面显示、电击分析和/或复苏治疗的其它方面。例如,如果该系统检测到儿童用组件在使用中,则与该系统检测到成人用组件的情况相比,该系统可以将除颤能量水平设置得较低。可选地,根据检测到儿童用复苏组件还是成人用复苏组件,可以改变用于提供CPR反馈的用户界面。例如,在检测到连接了成人用组件的情况下,用户界面可以向救援人员提供所估计的胸外按压深度值和速率值,并且根据当前临床指南,还向救援人员提供在特定范围的深度(例如,2.0~2.4英寸)以及以速率(例如,100~120cpm)施加胸外按压的指示。然而,在检测到连接了儿童用组件的情况下,用户界面可以在无需向救援人员指示胸外按压的适当施加的情况下,仅提供所估计的胸外按压深度值和速率值,例如使得训练有素的救援人员能够在无指导的情况下向患者施加胸外按压。此外,所应用的电击分析算法可能根据该系统是检测到儿童用复苏组件还是成人用复苏组件而不同。例如,可以校准儿童用电击分析算法以分析儿童的ECG信号而不是成人的ECG信号,使得除颤器可以更准确地判断是否应当向儿童患者传送电击。通常,除颤器可以测量ECG基线内容、QRS率、宽度和变异性、振幅以及时间规律性,并且判断是否存在可电击节律。对于儿童患者,针对可电击节律的一个或多个测量值可能不同于成人患者的情况。
具体参考图7,在一些情况下可被体现为三轴加速度计的运动传感器59安装在印刷电路板63上并且封装在被设置为保护罩或套的适当壳体65内。如上所述,这种壳体可以例如向运动传感器59提供例如免于电气放电和/或环境因素(例如,水分、湿度、温度、人)影响的适当量的保护。壳体65可以包括任何适当的材料,诸如聚合物/塑料材料。然后,将壳体65定位在切出区域61内,使得引线67延伸到传感器壳体57的多个可压缩衬垫层外。引线67被配置为将来自运动传感器59的信号发送至除颤器5的控制电路。引线67可以包括具有任何适当截面形状的线缆,并且在一些情况下,可以呈圆形或呈扁平。在一些示例中,引线67是大致扁平的(例如,扁平带状线缆),这是因为与其它情况相比,使用扁平线可以在该线上方进行按压的情况下,向救援人员和患者提供更大水平的舒适度。例如,在胸外按压期间,圆形或类似形状的引线可能具有不期望地撞击救援人员和/或患者或以其它方式突出到救援人员和/或患者内的趋势,而相对扁平的引线不太可能会突出到救援人员和/或患者内或者甚至可被救援人员和/或患者注意到。如图所示,壳体65的保护罩部分例如可以具有与运动传感器本身的形状大致相似的形状,以限制运动传感器周围的总体积量以及提供运动传感器的增强的可操作性。
图9~11示出供包括在本发明的复苏组件中的电极组件的另一示例。通常表示为附图标记91的该示例性电极组件被配置为从后部安装至患者的背部(参见图11)。电极组件91可以包括具有治疗侧95的柔性电极垫93,其中该柔性电极垫93被配置为连接至患者3并且大致符合患者的人体构造。治疗侧95包括导电材料97,其中该导电材料97面向患者3的身体,并且被适配为向患者提供治疗。
在各种实施例中,传感器壳体99可以连接至电极垫93,使得传感器壳体99和电极垫93之间的投影接触面积相对较小,诸如在约1~100cm2之间等。结果,具有更大刚性的传感器壳体99足够小,使得来自壳体99的向上力不足以引起电极垫93从患者身体层离。在一个示例中,传感器壳体99和电极垫93之间的投影接触面积(或者简称为传感器壳体自身的投影面积)小于约100cm2、小于约80cm2、小于约50cm2、小于约30cm2、小于约20cm2、小于约10cm2或者小于约5cm2。在一些实施例中,传感器壳体99大致为五分镍币的大小。在实施例中,传感器壳体的大小可以约为小于1.0英寸×1.0英寸×0.25~0.30英寸。在更多的实施例中,壳体的投影面积可以约为0.1~4.0英寸2(例如,长度为1.0~2.0英寸、宽度为1.0~2.0英寸),并且其高度可以约为0.01~0.30英寸。或者,随着运动传感器逐渐变小(即,芯片组变小)的发展,传感器壳体99可以与封装线外壳一样小。因此,传感器壳体99可以嵌入在柔性电极垫93的仅一小部分中,由此使得柔性电极垫93的其余部分在附着至患者3时具有更大的柔性。即,通过并入对适当大小的运动传感器101进行封装的相对较小的传感器壳体99,电极垫93从患者3脱离的可能性降低。在一些实施例中,传感器壳体的外表面可以包括适当的纹理或适当的材料(例如,具有纹理的模制刚性、半刚性的聚合物材料、脊状物等),以防止按压期间救援人员的手滑移以及向救援人员和患者提供增强水平的舒适度。即,尽管壳体可以向运动传感器提供保护,但壳体不要求是刚性的。例如,壳体可以提供供用户/患者触摸的非刚性且柔软的纹理作为附加舒适度。
如图所示,运动传感器101至少部分封闭在传感器壳体99内。运动传感器101可被配置为位于导电材料97的外周上,使得运动传感器101相对于患者的脊柱发生偏移。在一个示例中,传感器壳体99是通过采用适当的聚合物材料来封装运动传感器101所形成的。可操作地连接至运动传感器101的引线103从传感器壳体99延伸出,并且被配置为将来自运动传感器101的信号发送至除颤器5的控制电路。
如本文所论述的,传感器壳体99和运动传感器101可以设置在所关联的相应电极垫的袋部或收容部内。在一些实施例中,尽管传感器壳体和运动传感器最初可以包含在电极垫的一部分(例如,其外壳、凹部或收容部)内,但传感器壳体和运动传感器可以从该一部分移除,使得救援人员可以将传感器壳体和运动传感器放置于任何适当位置。例如,可以期望将传感器放置于远离电极垫的位置(例如,以避开伤口,提供更准确的CPR测量值),因而救援人员可能有能力容易地访问传感器以供后续放置。或者,可以期望仅采用传感器,而不需要电极垫,因而救援人员灵活地将传感器从电极垫取下并将该传感器放置在需要的位置,这将是有益的。在一些情况下,可以期望将传感器从电极垫移除并放置在患者所处的表面(例如,背板、床垫、轮床)上。
传统上,对于传感器是电极组件的一部分(例如,安装有电极垫或以其它方式与电极垫连接)的实例,该系统可能需要在测量来自传感器的信号之前存在将电极垫施加至患者的指示。作为示例,落在适当范围内或者实现特定阈值的阻抗测量值可以是用于确认电极垫适当地施加至患者的指示。然而,在未使用电极垫的情形中,该系统可能不要求阻抗(或垫放置的另一指示)是用于从传感器收集信号的先决条件。例如,胸部具有外科敷料的患者可能会限制电极垫放置可用的空间,因而可能更优选将传感器以与垫分开的方式施加至患者的胸部。在不需要电极垫的这些情况下,可以经由其它源(例如,医院用监测器上的3导联ECG)监测ECG。因此,该系统可以包括用于禁止测量患者阻抗的需求以便从传感器发送和处理信号的适当机构。例如,传感器进行通信的医疗设备(例如,除颤器、监测器)可以具有如下的输入件(例如,开关、按钮、软件结构),其中利用该输入件,用户可以在无需首先需要其它参数(诸如患者阻抗的适当测量值等)来确认垫和/或传感器正确放置的情况下,指示要处理来自传感器的信号。
可选地,对于一些实施例(诸如对于新生儿复苏等),可能优选复苏组件的电极组件表现出相对较小的外形(profile)。例如,在治疗新生儿时,救援人员可以用他/她的手缠绕婴幼儿的胸部并从前后这两个方向挤压(即,使用如以下进一步论述的双拇指技术)。因而,复苏组件的电极组件可以足够薄以存在使得手能够充分缠绕婴幼儿的身体的足够空间。对于新生儿复苏而言,还可以需要较少的衬垫,这是因为与儿童/成人用按压相比,通常向婴幼儿施加更小的力。在一些实施例中,复苏组件的厚度可以小于约30mm(例如,约1~30mm、约5~30mm)、小于约25mm、小于约20mm(例如,约1~20mm、约5~20mm)、小于约15mm、小于约10mm、小于约5mm、小于约2mm、小于约1mm、或者任何其它适当范围的厚度。
如这里进一步所述,可以理解,对于一些实施例,与特定电极组件相关联的运动传感器并未集成到衬垫中。例如并且参考图13A,复苏组件131包括具有电极垫135a和运动传感器137a的第一电极组件133a以及包括电极垫135b和运动传感器137b的第二电极组件133b,其中该第一电极组件133a和第二电极组件133b彼此分离,然而各自可以(例如,经由线缆139或无线连接)连接至整体系统。在一些实施例中,包含运动传感器的传感器壳体(其中,传感器壳体被设置为小型保护罩(例如,无泡棉衬垫材料))可以连接至与电极组件的其余部分分开或可与电极组件的其余部分分开的患者。作为示例,传感器壳体和/或运动传感器可以包括使得传感器能够安装至与电极垫分开的身体并从身体拆卸的粘合剂或其它材料。
如果优选按压的位置改变、或者如果以其它方式期望运动传感器位于远离电极垫的位置,则如图13A所示的这种结构(其中,运动传感器137a、137b可以自由地安装至与电极垫135a、135b分开的身体以及从该身体拆卸)可以是相关的。例如,如果患者进行了伤口不允许标准垫放置的胸部手术,则使一个或多个单独可安装的运动传感器137a、137b独立于电极垫135a、135b而安装于任何适当的位置,这可以是有利的。或者,在一些情况下,施加胸外按压的位置的调整可能会引起血液循环水平的增加。可选地,如图13B所示,运动传感器137a、137b可以与电极垫135a、135b完全分离。例如,如图所示,电极垫135a、135b可以连接至用于经由电极垫提供电疗的系统,并且运动传感器137a、137b可以单独地连接至用于从运动传感器获得信号并确定与胸外按压有关的一个或多个参数(诸如胸外按压深度、速率和/或速度等)的系统。
用于处理来自运动传感器的信号的处理器电路可以配置于任何适当的位置。这种处理例如可以包括:对加速度信号进行积分以得到位移信息、或者从前部加速度或位移信息中减去后部加速度或位移信息。其它类型的处理和分析也是可以的。在示例中,处理器可以配置在除颤器、监测器、计算装置或其它医疗设备中。因此,可以将来自运动传感器的信号(例如,无线地或者经由线缆)发送至医疗设备上的处理器以供分析和例如反馈。可选地,对于经由有线线缆系统所发送的信号,处理器可以配置在该线缆系统的可重用部分内。例如,如本文所论述的,传感器壳体、运动传感器和关联的线缆可以形成一次性组件。该一次性组件可以插入可重用线缆中,而该可重用线缆与相应的医疗设备(例如,除颤器、监测器等)进行电气通信。通过将用于处理来自运动传感器的信号的处理器并入可重用线缆内,与更复杂的医疗设备相比,可以在无需不必要的带宽使用的情况下快速且高效地发生这些信号的处理。结果,可重用线缆内的处理器可以将处理后的一个或多个信号发送至医疗设备(例如,除颤器、监测器、CPR系统)以及/或者发送回至运动传感器和传感器壳体。医疗设备可以收集处理后的信号以供进一步的数据分析、报告或其它功能。在一些情况下,传感器壳体自身可以包含如下的电路,其中该电路接收处理后的按压信息,并且向用户提供适当水平的反馈(例如,用于引导或辅助用户进行CPR的LED、显示、音频信号)。在其它实施例中,处理器可以设置有例如位于传感器壳体或关联线缆内的一次性组件。作为示例,运动传感器和用于处理来自运动传感器的信号的处理器可以设置在同一电路芯片上。运动传感器和关联处理器之间的通信在性质上可以是数字的和/或模拟的。
在另一替代例中并且参考图14,复苏组件141的电极组件143a的电极垫145a和电极组件143b的电极垫145b可以以诸如A-A位置等的特定结构放置,其中在该A-A位置,包括位于上表面的运动传感器147a的一个电极垫145a放置在胸骨上,并且具有单独的运动传感器147b的另一电极垫145b放置在患者的侧方。在这种情形中,可以将单独的运动传感器147b放置在例如患者的背部或其它适当位置,从而即使电极垫145b放置在患者的侧方也获得更准确或精确的胸外按压数据。线缆149可用于使电极组件143a和运动传感器147a相连接并且使电极组件143b和运动传感器147b相连接。
CPR期间的胸外按压深度、速度和速率测量通常是使用单个传感器(例如,包含在放置于患者胸部的前部位置(通常为胸骨上方)的外壳中的加速度计)来进行的。在这些方法中,对所测量到的向胸部内的加速度进行二次积分以确定用于评估按压的深度和速率的胸外位移,或者进行一次积分以确定释放速度。在通过引用而全部包含于此的标题为“System for determining depth of chest compressions during CPR”的美国专利9,125,793中描述了这种方法的示例。然而,这些测量可能包含无法解释的误差,例如由于患者下方的表面的移动、患者运动和/或输送期间的移动等而产生的误差。作为一个示例,如果患者正躺在柔软的可压缩表面(诸如床垫等)上,则所测量到的位移将不仅包括向胸部内的按压,而且还包括可压缩表面的变形深度。这可能导致按压深度的过高估计。作为另一示例,如果患者在移动的急救车内,则外部运动可能会进一步影响按压测量并且导致估计按压深度时的误差。
可以利用本发明的复苏组件来向用户提供与救援人员正对患者进行的准确度有所提高的复苏活动(例如,胸外按压、通气)有关的反馈。更具体地,在操作中,救援人员可以将复苏组件的电极组件1A和1B放置于A-P取向,其中电极组件1A位于患者的胸骨上并且电极组件1B位于患者的背部上。可选地,如图12所示,复苏组件的电极组件1A′和1B′以A-A取向位于患者上。具体地,在这种结构中,电极组件1A′位于患者3的胸部右侧的腋窝和胸骨之间,其中该电极组件的包括运动传感器的部分放置于胸部的大致上方。复苏组件1B′是心尖电极组件,并且位于患者3的胸部左侧的患者3的下部肋骨上方。在任意结构中,如上所述,电极组件1A、1B、1A′和1B′的运动传感器19可被设置为三轴加速度计,使得与并入在各电极组件内的两个传感器各自同时测量x、y和z方向上的加速度。
如本文所述,可以理解,可以采用其它结构的复苏组件。在一些实施例中,包括电极垫和运动传感器的电极组件可能不需要将运动传感器直接安装至电极垫或者集成在直接安装至电极垫的衬垫材料(较大的传感器外壳的一部分)内。例如,如图13A、13B和14所示,运动传感器可以经由允许电气连接至整体系统的线缆或一些其它延长线连接至电极垫。或者,运动传感器可能完全没有机械安装至电极垫。例如,运动传感器可以与复苏系统进行无线通信,并且被配置为以任何适当方式连接至身体(例如,以粘性方式安装至身体)。另外,本文所述的运动传感器可以设置有能够存储从运动传感器的使用开始的时间起的数据的存储器。例如,运动传感器可以设置有可移除垫,其中该可移除垫在移除时,激活传感器以开始将数据存储在存储器中。另外,运动传感器可以设置有可听/视觉输出系统以提供灯或其它视觉显示机构或者扬声器或其它可听输出机构,从而指示系统是活动的。运动传感器和/或关联的壳体还可以包括胸外按压节拍器、可听扬声器(例如,用于提供口头指导提示)、灯(例如,颜色为红色/绿色以表示按压是否在可接受范围内的LED)、或者用以指导救援人员进行胸外按压的其它组件。一旦运动传感器与装置(例如,除颤器、台式计算机、平板电脑、移动电话、患者监测器等)配对,将运动传感器的存储器中所存储的数据发送至该装置并且集成在病例记录中以供病例后复查用。在特定示例中,运动传感器可以是无线的,其中运动传感器可选择与装置进行有线通信以进行实时反馈。可选地,运动传感器和装置之间的通信可以是专门无线通信。
因此,如果运动传感器能够从一个位置移动到另一位置,则该运动传感器可通信地连接的复苏系统可以向用户提供与是否应当调整运动传感器的位置有关的指示。例如,运动传感器可能放置在不适合收集胸外按压数据的位置。因而,该系统可以向用户提供用以使运动传感器移动到患者的人体构造上的另一位置的指示。或者,在优选按压的位置周期性地针对各位置而改变的情况下,为了增加整体血液循环的目的,可以提示用户将运动传感器从患者身体拆卸并将该运动传感器安装在不同的位置。
一旦本发明的复苏组件包含的电极组件适当地放置,这些电极组件可操作地连接至具有控制电路(未示出)和输出装置(诸如显示器6和/或扬声器(未示出)等)的除颤器5,以向用户提供输出。这些组件可以是经由线缆7连接的,或者可选地,运动传感器中的一个或多个运动传感器可以使用无线技术(例如,Bluetooth(蓝牙)、WiFi、射频、近场通信等)可操作地连接至除颤器和/或其它装置。除颤器5中所使用的控制电路可以是任何适当的计算机控制系统,并且可以配置在除颤器的外壳内。可选地,该控制电路可以配置在关联的除颤器内、配置在关联的机械胸外按压装置内,或者该控制电路可以是通用计算机或专用的单一用途计算机。该控制电路可以包括至少一个处理器和存储有程序代码的至少一个存储器,其中该计算机程序代码被配置成:利用至少一个处理器,在该处理器上运行的情况下,该计算机程序代码使处理器进行在本发明内分配至控制电路的功能。这些功能包括:解释来自运动传感器19的信号和/或其它传感器所产生的信号,以确定按压深度,产生表示所计算出的按压深度的信号,并且使诸如扬声器或显示器等的输出件进行工作以向救援人员提供反馈。
在一个示例中,除颤器5的输出装置提供与在除颤器5的使用期间的患者状况和CPR施加质量有关的信息。收集该数据并将该数据以高效且有效的方式显示给救援人员。例如,在施加胸外按压期间,输出装置可以将与胸外按压有关的信息显示在显示器6上。
在检测到按压时,将与胸外按压有关的信息自动显示在显示器6中。所显示的与胸外按压有关的信息可以包括速率(例如,每分钟的按压次数)和深度(例如,以英寸或毫米为单位的按压深度)。按压的速率和深度以及/或者释放速度可以通过分析来自运动传感器19的读数来确定。(除显示实际速率和深度数据的值是在可接受范围内还是在可接受范围外的指示外,或者代替显示该指示)显示实际速率和深度数据被认为是向救援人员提供有用反馈。例如,如果胸外按压深度的可接受范围在1.5~2英寸之间,则向救援人员提供他/她的按压仅为0.5英寸的指示,这可以使得救援人员能够确定如何正确地修改他/她的胸外按压的施加。
更具体地,除颤器5的控制电路可操作地连接为并被编程为接收并处理来自电极组件1A和1B的运动传感器19的信号,以判断施加CPR时间期间的胸外按压深度和速率以及/或者释放速度至少之一是否落在期望范围内。然后,除颤器5的输出装置向用户提供用以将CPR期间的胸外按压深度和速率维持在期望范围内的反馈指示。
在如图1A和1B所示、电极组件1A和1B位于前后位置的情况下,在一个示例中,通过从电极组件1A的运动传感器19所行进的距离中减去电极组件1B的运动传感器19所行进的距离来计算胸外按压深度。更具体地,与两个运动传感器19同时地测量x、y和z方向上的加速度。如上所述,电极组件1A的运动传感器19(即,主传感器)从前部放置在胸部上,而电极组件1B的运动传感器19(即,参考传感器)作为参考从后部放置在背部上。主传感器位于胸部中央,其中在相对于该传感器大致垂直的方向上发生按压。参考传感器可被定位成与主传感器对齐,并且可以使用这些传感器的沿着垂直y轴(或者诸如z轴等的其它轴,根据患者相对于加速度计和重力方向如何定向)的净加速度来确定整体按压深度。
在另一示例中,位于患者背部的电极组件1B的运动传感器19提供表示由外部加速(诸如患者在输送中等)引起的加速度的信号,并且电极组件1A的运动传感器19提供表示由救援人员或机械装置对患者进行胸外按压所引起的加速度的信号。将表示电极组件1A的运动传感器19感测到的加速度(即,装置加速度)的信号提供至除颤器5的控制电路。电极组件1A的装置加速度信号记录表示由按压引起的加速度(按压加速度)和由外部加速引起的加速度(外部加速度)的整体加速度。电极组件1B的运动传感器19还为除颤器的控制电路提供参考加速度信号。电极组件1B的参考加速度信号仅记录通过输送或以其它方式移动患者所引起的患者的外部加速度。
因此,可以将参考加速度信号连同装置加速度信号一起处理以产生估计实际加速度。一旦获得估计实际加速度,例如在美国专利9,125,793中所论述的,可以对该估计实际加速度进行双重积分以产生估计实际胸外按压深度。另外,可以在通过引用而全部包含于此的标题为“ECG Noise Reduction System for Removal of Vehicle Motion Artifact”的美国专利申请14/216,225中中找到可以基于辅运动传感器所提供的信息来从ECG信号中去除车辆运动伪影的方式的更多详情。例如,并入放置在患者的背部或侧部的复苏组件1B、1B′内的运动传感器可以记录与输送相关联的(例如,基于所检测到的加速度的)移动,诸如载有患者的急救车和/或轮床所遇到的道路上的表面特征而产生的伪影以及/或者车辆加速度和减速度等。因此,可以估计和/或减轻由于患者输送而产生的可能以其它方式将误差引入到胸外按压(或其它CPR参数)的整体估计中的伪影。
基于从本发明的复苏组件的电极组件的运动传感器所记录的运动信号,用于提供复苏辅助的系统中的处理电路可以接收并处理所记录的数据以判断患者是否正在输送中。例如,如果加速度信号与患者输送相关联,则系统可以指示救援人员采取措施来确保患者适当地固定。一旦患者适当地固定,则系统可以指示用户施加胸外按压或其它复苏活动。或者,在救援人员在执行复苏活动时经受用于评价救援人员的表现的评分系统(例如,报告卡)的情况下,如果判断为患者正在输送中,则可以调整用于评价救援人员的指标。例如,在急救车行驶期间进行手动胸外按压与不是位于行驶车辆内的情况相比可能更加困难,因而可以向救援人员给出反映这种条件的得分。即,为了说明救援人员经受施加CPR更具挑战性或者CPR质量有可能受到损害的条件(诸如车辆运动或输送期间等),可以放宽评价救援人员的方式并且整体表现评价可能会更高。或者,为了评价救援人员表现的目的,可以相对于整体得分对输送期间的CPR测量值打折扣。因而,用于评估救援人员的评分标准可以解释在输送期间是否正施加胸外按压。
例如,系统还可被配置为在担心救援人员安全时,向用户发出警报。例如,在检测到大量的车辆/输送运动的情况下,为了确保救援人员不会受伤或者针对其它乘客成为潜在责任(作为在整个车厢内可能突然移动的大型物体),可以优选救援人员停止CPR,而是置于安全限制(例如,安全带)下。
如前面所述,在各自包括一个或多个运动传感器的电极组件以彼此大致平行地定向(并且3轴加速度计的x-y面与重力方向大致平行)的状态放置于A-P位置(正面和背面)、并且患者正躺在诸如床垫或厚衬垫等的可压缩表面上的情况下,电极组件连接至的系统可以通过减去后部放置的组件所行进的距离来准确地估计胸外按压的深度。在这些电极组件以彼此大致垂直定向的状态放置于A-A位置(正面和侧面)的情况下,代替本文所述的相减技术,这些组件连接至的系统可以采用用于估计胸外按压的深度的不同算法。同样,系统可以识别要放置于侧向位置(侧面和侧面)的电极组件,其中3轴加速度计被定向成彼此大致平行,并且这些加速度计的x-y面与重力方向大致垂直。例如,在识别放置于A-A位置或者侧向位置的垫的情况下,为了估计胸外按压的深度的目的,系统可以选择处理仅从位于患者正面的运动传感器接收到的数据、而不处理来自位于患者侧面的运动传感器的数据。否则,在使用错误的校正算法(例如,在实际上垫放置于A-A位置的情况下使用与A-P垫放置相对应的算法)的情况下,可能会引起不准确。可选地,如果系统通过获得并处理来自传感器的表示垫的取向的信号来确定垫放置于A-A位置,则可以利用除颤器或其它复苏设备(例如,监测器、CPR反馈系统)的输出机构向救援人员警告垫处于A-A位置,因而将利用运动传感器中的仅一个传感器(例如,前部放置的运动传感器)来确定胸外按压的深度。除颤器或其它复苏设备(例如,监测器、CPR反馈系统)的输出机构还可以向用户提供以下推荐:如果期望通过使用两个运动传感器所实现的增加的准确度,则使用A-P垫放置。
然而,在一些实施例中,即使在系统识别出电极垫放置于A-A位置的情况下,系统可能仍选择处理从两个运动传感器接收到的数据。即,将对来自放置得离胸骨最近的运动传感器和其它垫所保持的运动传感器这两者的信号进行处理以用于胸外按压深度。作为示例,对于A-A放置的垫,放置于患者侧面的电极垫可被构造成运动传感器向着患者背部延伸得足够远,使得来自该运动传感器的信号可用作进行胸外按压深度的校正的参考。
在分开的运动传感器相对于彼此以比阈值角度大的角度定向的情况下,系统可以识别出电极组件放置于A-A位置。例如,彼此大致垂直定向的电极组件可被视为处于A-A位置。相反,可以识别出:在分开的运动传感器相对于彼此与比阈值角度小的角度定向的情况下,电极组件放置于A-P位置。因而,彼此大致平行定向的电极组件可被视为处于A-P位置。在各种实施例中,阈值角度约为30度、约为40度、约为50度或约为60度。
无论传感器的取向如何,都可以确定患者的整体取向。例如,即使传感器其中之一以其它不期望的方式错位或倾斜,也可以通过比较两个传感器相对于彼此的移动和/或位置来确定患者的垂直轴线(与胸部表面垂直的方向)。
参考图15,以下论述用于使用本发明的复苏组件来确定胸外按压深度的处理的示例。首先,救援人员将(放置于A-P位置的)电极组件1A和1B或者(放置于A-A位置的)电极组件1A′和1B′定位在患者上(参见块200)。一旦将电极组件放置在患者上,从各运动传感器19获得信号以提供重力的基线加速度(参见块202)。通过测量重力的基线加速度,系统确定电极组件的各运动传感器的初始取向并且使参考传感器(即,位于前部或后部的电极组件的运动传感器19)转动至与主传感器(即,位于患者的胸骨前部的运动传感器19)相同的平面。该处理减小了由主传感器和参考传感器的不平行对准引起的误差。另外,可以使用参考传感器测量到的基线加速度来判断参考传感器是从后部还是从前部放置的(参见块204)。如果将前部放置用于参考传感器(参见图12的结构),则复苏组件1B′的运动传感器19(即,参考传感器)所检测到的加速度被忽视,并且仅基于来自电极组件1A′的运动传感器19(即,如以上论述的主传感器)的信号来确定按压深度(参见块206)。如果将后部放置用于参考传感器(参见图1A和1B的结构),则如上所述,通过沿着施加胸外按压的方向从电极组件1A的运动传感器19(即,主传感器)所行进的距离中减去电极组件1B的运动传感器19(即,辅传感器)所行进的距离来计算胸外按压深度(参见块208)。
本发明的复苏组件与除颤器5相结合的另一用途是在对诸如婴幼儿等的较小患者进行CPR时准确地检测按压深度。对于成人而言,在患者为仰卧(通常由足够刚性的表面(地板、轮床或医院病床)支撑)时,实现CPR胸外按压。另一方面,对于婴幼儿而言,CPR胸外按压可以设置有以下论述的两个方法其中之一。
在一些实例中可能优选的用于向婴幼儿施加CPR胸外按压的第一方法是如图16所示的双拇指方法。该方法需要用双手抓握婴幼儿的胸腔,(在手指支撑婴幼儿背部的状态下)将两个拇指放置在胸骨上方,并且使用拇指来向胸骨提供按压力。更具体地,婴幼儿以仰卧位置支撑在表面上。CPR提供人员将他/她的手放在婴幼儿的胸腔周围,由此在他/她的手指环绕婴幼儿的胳膊下方的腋下区域和婴幼儿的背部周围的状态下,将他/她的拇指放在婴幼儿的胸骨上方。在该方法中,CPR提供人员通过拇指在胸骨上按压来挤压婴幼儿的胸腔,以向着脊柱推动胸腔。这些按压应当以100次按压/分钟的速率和胸腔的总厚度的约1/3的深度(例如,对于约4.5英寸的胸腔厚度而言为1.5英寸(3.8cm))来实现。
对于独自的救援人员而言可能优选的用于向婴幼儿施加CPR胸外按压的第二方法经常被称为双手指方法。该方法需要利用放置在(剑突以上的)乳房间线上方的两个手指来按压婴幼儿的胸部。通常推荐按压为胸腔的厚度的约1/3(例如,对于作为婴幼儿胸部厚度的大致估计的4.5英寸(11.4cm)的胸腔厚度为1.5英寸(3.8cm),其中婴幼儿胸部厚度当然根据婴幼儿患者的年龄/大小可改变。)。在各次按压之后,胸部应当完全释放。
根据美国心脏协会,双拇指环绕手技术优于双手指技术,这是因为双拇指技术已被认为引起更高的冠状动脉灌注压,由此使得适当的按压深度或力更加一致,并且可以在患者中产生更高的收缩压和舒张压。
通过使用电极组件1A和1B将运动传感器19定位在婴幼儿的背部和胸部这两者上,可以通过将拇指或手指放置在各运动传感器上方、并且从复苏组件1A的运动传感器19所行进的距离中减去电极组件1B的运动传感器19所行进的距离,来准确地确定使用多个技术(诸如双拇指、双手指和/或单手掌(其中,将手掌放置在患者下方作为背板))其中之一对婴幼儿进行的按压的按压深度。在一些情况中,使用处于A-P位置的双传感器结构来估计胸外按压深度与使用双拇指方法的情况相比可能更加有效,这是因为该方法经常涉及在拇指和手指之间挤压患者,这样得到正面和背面这两者上的移动。然而,可以理解,在使用双手指和/或单手掌技术的情况下、特别是在患者正躺在可压缩表面上的情况下,该双传感器结构也可以是有效的。实际上,在救援人员可以在技术(例如,双拇指、双手指、单手掌等)之间切换时,双传感器结构可以是有效的。
通过实现根据本发明的双传感器方法,(例如,基于AHA/医师建议)可以将估计胸外按压深度与期望胸外按压范围进行比较,并且可以基于估计按压深度和期望按压范围的比较来向救援人员提供与所施加的胸外按压的质量有关的适当反馈和/或者指示。这种反馈例如可以包括用于向救援人员提供与是提供更深还是更浅的按压还是维持当前深度有关的指示的提示。可以采用任何适当的提示,诸如音频提示(例如,语音/口头提示、不同音调/模式的嘟嘟声等)、视觉提示(例如,具有文本、颜色和/或图形的显示画面)、触觉提示(例如,振动)、或者根据另一适当方法的提示。还应当理解,尽管本文所述的实施例中的多个实施例可以应用于儿童或体形小的患者,但对于成人或体形更大的患者而言,这种结构也可适用或者可能是更优选的。
可以理解,可以利用本文所述的复苏组件的电极组件中所设置的一对运动传感器以多个不同方式确定胸外按压深度。例如,可以减去原始加速度信号,然后进行处理(例如,双重积分)以计算净距离。或者,在相减之前,可以对原始加速度信号进行处理(例如,双重积分)以产生距离值,然后可以相应地减去各距离值。在其它示例中,运动传感器其中之一或这两者可以是速度传感器或位移传感器,并且可以处理从这些传感器获得的信号以确定胸外按压深度或者诸如速率、释放速度等的其它胸外按压参数。
为了进一步例示以上示例其中之一,例如位于患者背部的一个运动传感器提供表示由外部加速(诸如患者在输送中、患者放置在可压缩表面上等)引起的加速度的信号,并且例如位于患者胸部的另一运动传感器提供表示通过救援人员对患者进行胸外按压引起的加速度的信号。从表示由外部加速引起的加速度(外部加速度)的信号中减去表示由按压引起的加速度(按压加速度)的信号,以产生校正加速度值(例如,估计实际加速度)。一旦获得该校正加速度值,可以对该校正加速度值进行双重积分以产生校正胸外按压深度(例如,估计实际胸外按压深度)。使用这种方法可用于节省计算资源,这是因为仅进行一个处理步骤,即表示校正加速度的信号是进行积分的唯一信号,从而可以节省处理步骤。此外,进行该处理(例如,积分)的软件和/或硬件组件可能与加速度信号是否先前已被减去或以另一方式进行处理无关地仅需要输入单个加速度值。
例示另一示例,可以通过从第一运动传感器所行进的距离中减去第二运动传感器所行进的距离来计算胸外按压深度。在这种实例中,对表示由外部加速引起的加速度的信号进行双重积分以确定第二运动传感器所行进的距离,并且对表示通过救援人员对患者进行胸外按压引起的加速度的信号进行双重积分以确定第一运动传感器所行进的距离。然后,从第一运动传感器所行进的距离中减去第二运动传感器所行进的距离以提供按压深度。
本文所论述的复苏组件还可用于向用户提供与放置患者的表面有关的反馈。更具体地,输出装置可以向用户提供与基于从电极组件1A的运动传感器19和电极组件1B的运动传感器19感测到的信息而要改变的患者位于的表面有关的指示。例如,并且参考图17和18,在操作中,用户可以将电极组件1A和1B放置成A-P取向,其中如图1A和1B所示,将电极组件1A定位在患者的胸骨上并且将电极组件1B定位在患者的背部上(参见图18的块400)。
一旦复苏组件的电极组件1A、1B适当地放置,电极组件1A、1B可操作地经由线缆7连接至具有控制电路(未示出)和输出装置(诸如显示器6和/或扬声器(未示出)等)的除颤器5,以向用户提供输出。例如,并且如以上所论述的,输出装置提供与除颤器5的使用期间的患者状况和CPR施加质量有关的信息。在检测到按压时,将与胸外按压有关的信息自动显示在显示器6中。所显示的与胸外按压有关的信息可以包括速率(例如,每分钟的按压次数)和深度(例如,以英寸或毫米为单位的按压深度)。按压的速率和深度以及/或者释放速度可以通过分析来自运动传感器19的读数来确定。
在开始胸外按压之前将患者放置在足够刚硬的表面(例如,地板、轮床、背板或医院病床)上,这是常见做法。然而,如果患者不是设置在这种表面上而是被放置在诸如柔软床垫等的可压缩表面(例如,医院内的成人通常是在可压缩表面上进行治疗的,并且儿童患者用床垫可以是特别可压缩的,与成人用床垫相比更是如此)上,则救援人员可能需要进行强度更大的作业以实现所需的按压深度。结果,救援人员可能难以实现足够的按压深度以及/或者很快疲劳。或者,在无反馈机制的情况下,救援人员可能会有达到了足够深度的感觉,而实际并未实现该深度。
参考图17,患者3被例示为位于诸如床垫等的可压缩表面71上,其中具有运动传感器19的电极组件1A位于前部,并且具有运动传感器19的电极组件1B位于后部。在操作中,救援人员如利用箭头F所示对患者3进行胸外按压。电极组件1A的运动传感器19所获得的测量位移(dA)不仅包括向胸部内的按压的位移(d1),而且还包括由可压缩表面的变形引起的位移(dP)。如以上所论述的,这可能导致按压深度的过高估计。通过在位于前部的电极组件1A和位于后部的电极组件1B这两者中都设置运动传感器,可以校正按压深度的该过高估计以提供胸外按压深度的更准确判断。可以通过从电极组件1A的运动传感器19(即,主传感器)的位移中减去电极组件1B的运动传感器19(即,辅传感器)的位移来计算实际按压深度。更具体地,电极组件1A的运动传感器19的位移与图17A的位移dA相对应,并且包括向胸部内的按压的位移(d1)和由可压缩表面的变形引起的位移(dP)这两者。电极组件1B的运动传感器19的位移仅测量由可压缩面的变形引起的位移(dP)。因此,通过从电极组件1A的运动传感器19的位移(dA=d1+dP)中减去由可压缩表面的变形引起的位移(dP),可以获得与向胸部内的按压的位移(d1)相对应的实际按压深度。
另外,参考图18,通过将运动传感器19并入位于前部的电极组件1A和位于后部的电极组件1B这两者中,将运动传感器19设置在患者3的胸部和背部这两者上。除颤器5的控制电路可操作地连接为并被编程为接收并处理来自电极组件1A和1B的运动传感器19的信号,并且可以判断患者3是否位于可压缩表面上。更具体地,电极组件1A的运动传感器19可以产生表示由按压引起的加速度的第一信号,并且电极组件1B的运动传感器19可以产生表示其它类型的加速度(诸如由于在可压缩表面上的移动而产生的加速度等)的第二信号(参见块402)。然后,对这些信号进行处理(参见块404),以判断从可压缩表面产生的位移量是否满足大到足以建议改变患者下方的表面的阈值(参见块406)。这种阈值可以与救援人员为了实现落在期望范围内的胸外按压而必须施加的作业量有关。例如,为了减轻救援人员的过度努力,可以设置阈值以使得:如果(例如,与前部传感器的总位移相比)从可压缩表面产生的位移大于所建议的按压深度或另一指标的10%(例如,在10~100%之间)、大于所建议的按压深度或另一指标的25%(例如,在25~100%)之间、大于所建议的按压深度或另一指标的50%(例如,在50~100%之间)、大于所建议的按压深度或另一指标的75%或者大于所建议的按压深度或另一指标的100%,则可以向用户提供改变患者所处的基础面的建议或指示。这种指示可以是在患者下方放置背板、或者使患者从现有的相对柔软的表面移动到较硬的表面。除颤器5的输出装置可以向用户提供如下的反馈指示:在判断为患者3设置在符合所设置的阈值的可压缩表面上的情况下,改变患者3所位于的表面(参见图18的块408)。该反馈可以是采用可听、视觉或触觉指示的实时反馈,从而请求救援人员将背板放置于患者3下方或者使患者3移动到更刚硬的表面。可选地,该反馈可以在救援序列结束时发出,从而建议救援人员在将来的CPR情形中使用背板。在从患者3放置于的表面产生的位移小于预定阈值的情形中,系统假定患者3位于刚性表面上并且除颤器5向救援人员提供与以上所论述的按压质量有关的反馈。
使用诸如电极组件1A和1B或者1A′和1B′的运动传感器19等的两个运动传感器的一个挑战例如是这两个传感器可能不是处于相同取向。通过测量三维上的加速度,在运动传感器19被配置为三轴加速度计的情况下,可以确定各运动传感器19的基线取向、然后使参考传感器(即,复苏组件1B的运动传感器19)转动成处于与主传感器(即,复苏组件1A的运动传感器19)相同的平面。可以理解,可以使用本领域普通技术人员已知的技术来将该参考转动应用于从两个运动传感器得到的信号。
对于特定情况,可以通过对无移动的平静时间段求平均来确定各运动传感器19的基线矢量的转动。根据这些矢量来计算主传感器和参考传感器之间的角度(α,β,γ)。然后,计算转动矩阵,以首先使参考矢量绕Z轴转动了角度γ(参见以下的等式1),然后使该矢量再次绕X轴转动了角度α(参见以下的等式2)。可以将参考传感器上的各测量值乘以转动矩阵RxRz
等式1
等式2
在进行转动之后,使用来自主传感器和参考传感器的如在与胸部表面垂直的方向上所测量到的加速度分量(例如,y轴加速度)来计算按压深度。该深度是通过从如由配置于患者3前部的电极组件1A的运动传感器19所检测到的与胸部表面垂直的方向上的加速度中减去如由配置于患者3后部的电极组件1B的运动传感器19所检测到的与胸部表面垂直的方向上的加速度来计算的。
可选地,诸如由Emod Kovacs在Annales Mathematicae et Informaticae(40),2012的第175~186页中发表的标题为“Rotation about an arbitrary axis andreflection through an arbitrary plane”的期刊论文中所述的内容等,可以经由归一化叉积计算来进行转动校准。在该方法中,为了进行转动校准,通过对无移动的平静时间段求平均来确定各传感器的基线矢量。为了使一个矢量转动至另一矢量,首先对矢量进行变换,使得转动轴与Z轴一致。然后,进行两个矢量之间的角度绕Z轴的转动,并且将该变换的逆变换应用于这两个矢量。转动轴是参考传感器矢量和主传感器矢量的归一化叉积。
在适当校准时,两个运动传感器19还可用于检测施加胸外按压的方向,使得可以利用控制电路来判断救援人员是否正以相对于放置在胸腔上的复苏组件的运动传感器19成角度的方式进行按压。可以优选在相当于患者(平躺时)的垂直方向(即,大致垂直于胸部表面)上施加胸外按压。然而,由于CPR习惯/培训差、疲劳等,因而施加胸外按压的救援人员可能趋向于以相对于垂直方向成角度的方式推按。
因此,无论是置于A-P结构还是置于A-A结构,将运动传感器并入多个电极组件中的复苏系统可被配置为感测救援人员相对于患者正推按的角度,并且作出与救援人员是否应当改变正施加胸外按压的方向有关的建议。例如,如果救援人员正按相对于(垂直于胸部的)垂直方向成45度的角度施加胸外按压,则可以预期(放置在患者胸部上的)第一运动传感器沿着相对于如(放置于患者背部或侧部的)第二运动传感器所参考的垂直方向成约45度的角度的方向移动。或者,救援人员在按相对于患者的非垂直角度传送的情况下施加胸外按压的方式可能会引起第一运动传感器倾斜或侧倾。对于基于运动传感器的倾斜或侧倾来确定胸外按压的角度的情况,可以适当地并入陀螺仪,并且校正算法可以考虑所检测到的运动传感器的倾斜或侧倾。因而,复苏系统可以检测或以其它方式估计正传送胸外按压的角度。
结果,基于从双传感器结构收集到的加速度信息,系统可以向救援人员提供以下指示:改变正传送胸外按压的方式和/或方向,以使按压角度最小化或者以其它方式减小。这种指示可以采用音频、视觉、触觉反馈、或者它们的组合的形式来提供。作为示例,系统可以向救援人员呈现与如经由双运动传感器结构所估计的现有按压角度有关的显示画面或接口。然后,该显示画面或接口可以向用户提供与应当改变传送胸外按压的方向和可以如何实现该方向的改变有关的指示。例如,系统可以实时地呈现胸外按压的角度的图形显示,使得救援人员可以知晓应当如何立即改变胸外按压的方向。或者,系统可以向救援人员提供应当如何改变传送胸外按压的角度的明确指示。或者,在感测到胸外按压的方向的错位时,如果救援人员没有改变按压方向,则系统可以指示救援人员更用力地推按,使得胸外按压将足够深。另一类型的反馈可以提供向救援人员通知正进行比所需更多的作业的警报或其它通知。
在又一示例中,根据本发明的复苏组件的运动传感器19可用于感测患者的通气速率。更具体地,在胸外按压之间以及/或者适当同步地施加至患者的通气(手动或自动)可以会引起患者身体的移动。由于通气而产生的这种移动可以是利用复苏组件的运动传感器能够检测的(例如,前部传感器可以检测通气导致的移动),从而产生表示运动传感器的前后移动的波形(例如,作为时间的函数的位移)。峰和谷的频率可以提供传送至患者的通气速率的指示。因此,复苏组件进行通信的系统可以提供与通气速率应当更快还是更慢、或者通气可以如何更好地与胸外按压同步有关的适当指示和/或反馈(例如,音频、视觉、触觉)。
在又一示例中,如以上所论述的,根据本发明的复苏组件的运动传感器19可用于基于运动传感器19的取向以及/或者相对于彼此的距离来判断电极组件放置于A-A、A-P还是侧向位置。一旦确定了电极组件的位置,系统可以调整一个或多个复苏参数、例如提供给救援人员的反馈和/或信息。
参考图19,复苏组件500包括第一电极组件502、第二电极组件504、以及与第一电极组件502相关联的CPR垫506。在各种实施例中,电极组件502、504各自可以并入有运动传感器19(例如,运动传感器可以嵌入在电极组件的一部分内)。电极组件502、504可以放置于A-A位置,其中电极组件502位于患者3的胸部的右上侧的肩部和胸骨之间,并且电极组件504位于患者3的胸部的左下侧的患者3的下肋上方。
在特定治疗形式中,代替图19所示的A-A位置的放置,救援人员可以将第一电极组件502和第二电极组件504放置于A-P位置。在一些情况下,将电极组件502放置于患者的胸骨区域(如在急救期间可能发生的)并将电极组件504放置于患者背部可能导致ECG信号出现反转,以及/或者与电极放置相关联的起搏矢量可能定向于穿过心脏的不期望方向。在这些实例中,在将电极组件放置于如图20A和20B所示的A-P位置、或者可能导致反转的ECG信号和/或定向于不期望方向的起搏矢量的其它结构的情况下,系统可被配置为向ECG信号和/或起搏矢量提供期望校正以定向于优选方向。或者,系统可以提示救援人员以产生更直观的ECG信号和/或具有优选指向性的起搏矢量的取向来放置垫。
通过向电极组件502、504设置运动传感器19,除颤器5中所使用的控制电路可被配置为基于如上所述的运动传感器19的取向和/或相对于彼此的距离来确定电极组件502、504各自的位置。如果控制电路基于来自运动传感器19的信号判断为如图20A和20B所示、第一电极组件502位于患者的胸骨上并且电极组件504位于患者的背部上,则对于一些实施例,控制电路可以反转或以其它方式调整ECG信号使得该ECG信号正确地显示在除颤器5的显示器6上,并且调整起搏矢量(例如,反转起搏矢量的方向)使得该起搏矢量设置在正确方向上。
尽管以上说明了并入有运动传感器的电极组件的各种示例和结构,但这不应被解释为限制本发明,这是因为设想了各电极组件包括至少一个运动传感器的各种其它示例和结构。例如,设想了用于儿童患者、婴幼儿患者和成人患者的各种其它结构。
参考图21A和21B,例示用于儿童患者的复苏组件。该复苏组件包括一对电极组件600、602。电极组件600被配置为从前部安装至儿童患者的胸部,并且在构造上与上述的电极组件1A相同。电极组件602被配置为从后部安装至患者的背部(参见图21B)。电极组件602可以包括柔性电极垫604,其中该柔性电极垫604具有治疗侧(未示出),被配置为连接至患者3并且大致符合患者的人体构造。治疗侧包括导电材料(未示出),面向患者3的身体,并且被适配为向患者提供治疗。
电极组件602还可以包括位于传感器壳体99内的运动传感器101。运动传感器101和传感器壳体99可以与图10所示的运动传感器101和传感器壳体99相似。通过使传感器壳体99定位在电极垫604的上表面的底部延伸部606,传感器壳体99可以连接至电极垫604。延伸部606可以形成传感器壳体99可配置于其内的袋部或其它收容部。在一些实施例中,传感器壳体99可选地可从袋部移除,并且可以放置于患者上或附近的任何适当位置。固定部608可以定位在传感器壳体99上方以使传感器壳体99固定于电极垫604的上表面上的底部延伸部606。在这种结构中,传感器壳体99可以可移除地固定在底部延伸部606的上表面和固定部608的底表面之间,由此使得传感器能够容易地被更换和/或移动到其它位置。
可以理解,传感器壳体和电极垫可以利用任何适当方式可移除地连接。如以上所论述的,电极垫可以具有用于将传感器壳体保持于适当位置的袋部或收容部,然而在期望的情况下传感器壳体可以容易地与该袋部或收容部分开。在一个示例中,电极垫的背衬可以具有允许撕去弱化区域使得可以移除传感器的穿孔、轻微划开或缺口区域、切割标记等。电极垫还可以包括适当的粘合剂,使得传感器可以重新安装或连接至电极垫。在另一示例中,传感器可以附着至电极垫背衬的上表面,其中该背衬包括衬里材料,使得传感器可以剥离并附着到其它位置。可选地,传感器壳体和电极垫可以具有互补的连接组件,例如钩环紧固件、相互吸附的磁体、其它紧固元件等。或者,传感器壳体可以具有允许从电极垫重定位到不同表面(例如,患者的皮肤)的粘合材料。在更多的实施例中,用于将传感器安装至电极垫和/或患者表面的粘合剂在潮湿环境中(诸如在存在分娩液的新生儿情形中等)可以是有效的。例如,可以采用水分活性或水基粘合剂,使得在传感器壳体从垫剥离并重新安装的情况下,该粘合剂在附着至接触点方面更加有效。
另外,通过利用具有诸如图10所示等的小外形的运动传感器101和传感器壳体99、并且将传感器壳体定位于电极垫604的底部延伸部606,柔性电极垫104的其余部分在附着至患者3方面具有更大的柔性,由此使电极垫604从患者3脱离的可能性降低。参考图22,柔性电极垫104还可被配置为比图1所示的电极组件1A明显更薄。例如,柔性电极垫的厚度可以小于约10cm、小于约5cm(例如,约1mm~5cm)、小于约1cm(例如,约1~10mm)、小于约5mm(例如,约0.1~5mm)、小于约4mm(例如,约0.1~4mm)、小于约3mm(例如,约0.1~3mm)、小于约2mm(例如,约0.1~2mm)、小于约1mm(例如,约0.1~1mm),或者落在另一适当范围内。
参考图23A和23B,示出用于儿童患者的复苏组件的另一示例。在该示例中,复苏组件包括一对电极组件700、702。电极组件700被配置为从前部安装至儿童患者的胸部,并且除了所并入的运动传感器是诸如图10所示的并入传感器壳体99中的运动传感器101等的较小的运动传感器以外,与以上所述的电极组件1A大致相同。使用这种运动传感器对于用在儿童患者中是有益的,这是因为该运动传感器较小因此在患者的人体构造上占据较少的空间。电极组件702被配置为从后部安装至患者的背部(参见图23B)。电极组件702可以包括柔性电极垫704,其中该柔性电极垫704具有治疗侧(未示出),被配置为连接至患者3,并且大致符合患者的人体构造。治疗侧包括导电材料(未示出),面向患者3的身体,被适配为向患者提供治疗。
如该示例所示,与电极组件相关联的运动传感器101没有集成到衬垫中。作为代替,电极组件702和运动传感器101彼此分离,然而各自可以(例如,经由线缆706或无线连接)连接至整体系统。在一些实施例中,包含运动传感器101的传感器壳体99(其中,传感器壳体99被设置为小型保护罩(例如,无泡棉衬垫材料))可以连接至与电极组件702的其余部分分开的患者。作为示例,传感器壳体99和/或运动传感器101可以包括使得传感器能够安装至电极垫和/或与电极垫分开的身体并且从其拆卸的粘合剂或其它材料。另外,在这种示例中,如图23B所示,传感器壳体99可以安装至电极垫704上的各种位置。作为示例,传感器壳体99最初可以附着至电极垫704,然后可以是可移除的,以供后续安装至患者的身体。
如图23B所示的这种结构(其中,运动传感器101可以自由地安装至与电极垫704分开的身体并从该身体拆卸)在优选按压位置改变的情况下或者在以其它方式期望将运动传感器定位在远离电极垫的位置的情况下,可以是相关的。
参考图24A和24B,示出用于儿童患者的复苏组件的另一示例。该复苏组件包括一对电极组件800、802。电极组件800被配置为从前部安装至儿童患者的胸部,并且包括柔性电极垫804,其中该柔性电极垫804具有治疗侧(未示出),被配置为连接至患者3并且大致符合患者的人体构造。治疗侧包括导电材料(未示出),面向患者3的身体,被适配为向患者提供治疗。电极组件800还可以包括位于传感器壳体808内的运动传感器806。运动传感器806和传感器壳体808可以与图10所示的运动传感器101和传感器壳体99相同。通过使传感器壳体808定位在电极垫804的上表面上,传感器壳体808可以连接至电极垫804。如本文所论述的,传感器壳体808的外表面可以包括纹理或其它材料以防止按压期间救援人员的手滑移或以其它方式增强整体舒适度。另外,从电极垫804延伸出的引线810a和从传感器壳体808延伸出的引线810b分别被配置为从这些元件的侧部而不是如其它示例那样从底部延伸出。在救援人员想要使引线远离患者的腹部的情况下,可以期望这种结构。例如,如果患者进行了腹部手术(其中,伤口在布线、管或其它仪器所处的区域中,靠近传统电极),则利用诸如电极组件804等的电极组件(其中,布线810a、810b延伸到远离伤口位置的一侧)可以是有利的。另外,侧延伸线可以更容易导向除颤器、监测器或用于处理来自传感器的信号的其它计算系统。否则,通常可能是,向下向着腹部延伸的传感器布线可能处理较为繁琐。后部电极垫还可以包括侧延伸线,其中这些侧延伸线通常用于减小与患者的整体接触面积,并且用于患者背部的空间有限的体形较小的患者。
电极组件802被配置为从后部安装至患者的背部(参见图24B)。除了电极组件802的尺寸更小且更具流线型以外,电极组件802的构造与图21B所示的电极组件602大致相似。如图24B所示,引线812被配置为从电极组件802的底部延伸出。可选地,如图24C所示,由于以上参考图24A所述的原因,引线812可以从电极组件802侧边延伸出。
参考图25A和25B,例示用于成人患者的复苏组件。该复苏组件包括一对电极组件900、902。电极组件900被配置为从前部安装至成人患者的胸部,并且除了电极垫904的形状是三角形而不是圆形以外,在构造上与以上所述的电极组件1A大致相似。电极组件902被配置为从后部安装至患者的背部(参见图25B)。除了传感器外壳13位于柔性电极垫906的上角部而不是覆盖柔性电极垫的表面的大部分以外,电极组件902在构造上与电极组件1B大致相似。
参考图26A和26B,例示用于成人患者的复苏组件的另一示例。该复苏组件包括一对电极组件1000、1002。电极组件1000被配置为从前部安装至成人患者的胸部,并且除了电极组件1000的形状是三角形而不是圆形并且电极组件1000的尺寸较大以外,在构造上与以上所述的电极组件700大致相似。电极组件902被配置为从后部安装至患者的背部(参见图25B)。除了电极组件902的尺寸较大以外,电极组件902在构造上与以上所述的电极组件600大致相似。在一些实施例中,这些垫可以包括ECG电极,从而允许在无需单独的引线进行起搏的情况下监测ECG。另外,这些电极组件1000和1002各自的传感器壳体99是可移除且可调整的。例如,救援人员能够将前部电极组件1000的传感器壳体99从图26A所示的主位置移动至某个其它位置。如果患者存在手术伤口,则可能需要将传感器壳体留在胸骨附近、而将电极组件1000的电极垫移动至不同的位置。
参考图27A和27B,例示用于新生儿患者的复苏组件的示例。该复苏组件被专门设计成在如参考图16所述的CPR过程期间用于婴幼儿。复苏组件包括一对电极组件1100、1102。电极组件1100被配置为从前部安装至儿童患者的胸部。电极组件100可以包括柔性电极垫1104,其中该柔性电极垫1104具有治疗侧(未示出),被配置为连接至婴幼儿患者3,并且大致符合患者的人体构造。治疗侧包括导电材料(未示出),面向婴幼儿患者3的身体,被适配为向患者提供治疗。电极组件1100还可以包括位于传感器壳体99内的运动传感器101。运动传感器101和传感器壳体99可以与图10所示的运动传感器101和传感器壳体99相似。通过将传感器壳体99定位在电极垫1104的上表面的底部,传感器壳体99可以连接至电极垫1104。
电极组件1102被配置为从后部安装至患者的背部(参见图27B)。电极组件1102可以包括柔性电极垫1106,其中该柔性电极垫1106具有治疗侧(未示出),被配置为连接至婴幼儿患者3,并且大致符合患者的人体构造。治疗侧包括导电材料(未示出),面向婴幼儿患者3的身体,被适配为向患者提供治疗。电极组件1102还可以包括位于传感器壳体99内的运动传感器101。运动传感器101和传感器壳体99可以与图10所示的运动传感器101和传感器壳体99相似。通过将传感器壳体99定位在电极垫1106的上表面的底部延伸部,传感器壳体99可以连接至电极垫1106。
尽管为了例示的目的已经基于当前被视为最实际的示例详细说明了双运动传感器复苏组件,但应当理解,这种细节仅是为了该目的,并且本发明不限于所公开的示例,相反本发明意图涵盖修改和等同配置。例如,应当理解,本发明认为,在可能的范围内,可以将任何示例的一个或多个特征与任何其它示例的一个或多个特征相组合。
如本文所使用的,除非上下文明确规定,否则“a”、“an”和“the”的单数形式包括复数指称。
如本文所述,术语“右”、“左”、“顶部”及其派生词由于在附图中定向因而应当与本发明有关。然而,应当理解,本发明可以采取各种替代取向,因而这些术语不应被视为限制性的。此外,应当理解,除非明确地相反指出,否则本发明可以采取各种替代变化和阶段顺序。还应当理解,附图所示的并且在说明书中进行说明的特定装置和处理是示例。因而,与本文所公开的实施例有关的具体尺寸和其它物理特性不应被视为限制性的。
除非另外指示,否则本说明书和权利要求书中所使用的由术语“约”或“大致”修饰的表示尺寸、材料参数或其它值的所有数值均是根据本发明试图获得的期望性质而可能改变的近似值。最起码而不是试图将等同物的原则的应用局限于权利要求书的范围,应当考虑到有效位数和普通的四舍五入方法来解释各数值参数。
如本文所使用的,术语“约”或“大致”在指代诸如量、尺寸和材料参数等的可测量值的情况下,意图包含相对于指定值的+/-10%、更优选为+/-5%、甚至更优选为+/-1%、还更优选为+/-0.1%的变化,因为这些变化对于进行所公开的方法而言是适当的。
尽管阐述本发明的广义范围的数值范围和参数是近似值,但在具体示例中所陈述的数值是尽可能精确地报告的。然而,任何数值均固有地包含必然由在各自的测试和公差测量中发现的标准偏差而产生的某些误差。在本说明书整体中给出的每个数据范围将包括落在这种较宽的数值范围内的每个较窄的数值范围,仿佛这些较窄的数值范围全部明确地记载于此那样。

Claims (182)

1.一种用于促进复苏的系统,包括:
复苏组件,其包括:
第一电极组件,其包括治疗侧和第一运动传感器,以及
第二电极组件,其包括治疗侧和第二运动传感器;
处理电路,其能够操作地连接至所述复苏组件,并且所述处理电路被配置为接收并处理来自所述第一运动传感器和所述第二运动传感器至少之一的信号以估计施加胸外按压期间的按压深度和按压速率至少之一;以及
输出装置,用于基于所估计的胸外按压的按压深度或按压速率来向用户提供用以施加胸外按压的指导,
其中,所述第一运动传感器和所述第二运动传感器至少之一能够与相应的所述第一电极组件或所述第二电极组件分开。
2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述第一运动传感器能够与所述第一电极组件分开。
3.根据权利要求1所述的系统,其中,所述第二运动传感器能够与所述第二电极组件分开。
4.根据权利要求1所述的系统,其中,所述第一电极组件或所述第二电极组件包括内部以能够移除的方式保持有相应的所述第一运动传感器或所述第二运动传感器的袋部。
5.根据权利要求1所述的系统,其中,所述第一运动传感器和所述第二运动传感器至少之一以粘性方式连接至相应的所述第一电极组件或所述第二电极组件。
6.根据权利要求1所述的系统,其中,所述处理电路被配置为基于识别信号来将所述复苏组件识别为儿童用复苏组件和成人用复苏组件其中之一。
7.根据权利要求1所述的系统,其中,所述处理电路被配置为确定所述第一电极组件和所述第二电极组件在患者上的放置取向。
8.根据权利要求1所述的系统,其中,胸外按压的所述按压深度是通过从所述第一运动传感器所行进的距离中减去所述第二运动传感器所行进的距离来计算的。
9.根据权利要求1所述的系统,其中,所述第一运动传感器被配置为产生表示由按压所引起的加速度的第一信号,并且所述第二运动传感器被配置为产生表示由于在可压缩表面上的移动而产生的加速度的第二信号。
10.根据权利要求1所述的系统,其中,所述处理电路被配置为利用来自所述第一运动传感器和所述第二运动传感器的信号,来确定在心肺复苏即CPR期间从正面和背面挤压婴幼儿或新生儿患者时的按压深度。
11.根据权利要求1所述的系统,其中,所述处理电路和所述输出装置设置在体外除颤器中。
12.根据权利要求1所述的系统,其中,所述第一电极组件和所述第二电极组件至少之一包括包含治疗侧的柔性电极层。
13.根据权利要求1所述的系统,其中,所述输出装置被配置为基于从所述第一运动传感器和所述第二运动传感器感测到的信息,来向用户提供要改变患者所处的表面的指示。
14.根据权利要求1所述的系统,其中,所述第一运动传感器和所述第二运动传感器至少之一包括能够测量多个方向的加速度的加速度计。
15.根据权利要求14所述的系统,其中,所述处理电路被配置为估计所述第一电极组件和所述第二电极组件之间的取向差异。
16.根据权利要求15所述的系统,其中,所述处理电路被配置为基于从所述第一运动传感器和所述第二运动传感器接收到的信号,来估计在CPR期间用户正施加的胸外按压相对于患者的垂直轴线的角度。
17.根据权利要求15所述的系统,其中,所述输出装置被配置为基于所述第一电极组件和所述第二电极组件之间的取向的估计,来向用户提供用于施加胸外按压的指示。
18.根据权利要求1所述的系统,其中,所述第一电极组件和所述第二电极组件至少之一包括电疗活性面积为15~80cm2的导电凝胶。
19.根据权利要求1所述的系统,其中,所述第一电极组件和所述第二电极组件至少之一包括电疗活性面积为50~150cm2的导电凝胶。
20.根据权利要求1所述的系统,其中,所述复苏组件包括从所述第一电极组件和所述第二电极组件至少之一向着所述处理电路延伸的线缆。
21.根据权利要求20所述的系统,其中,所述线缆包括用于估计所述按压深度和所述按压速率至少之一的所述处理电路。
22.根据权利要求20所述的系统,其中,所述线缆是大致扁平的线缆。
23.根据权利要求1所述的系统,其中,还包括传感器壳体,所述传感器壳体对所述第一运动传感器和所述第二运动传感器至少之一进行封装。
24.根据权利要求23所述的系统,其中,所述传感器壳体包括用以减少救援人员的手相对于所述传感器壳体的滑移的有纹理材料。
25.根据权利要求1所述的系统,其中,所述处理电路被配置为接收并处理来自所述第一运动传感器和所述第二运动传感器至少之一的信号以估计释放速度,并且所述输出装置被配置为基于所估计的释放速度来向用户提供指导。
26.一种用于促进复苏的系统,包括:
复苏组件,其包括:
第一电极组件,其包括治疗侧和第一运动传感器,以及
第二电极组件,其包括治疗侧和第二运动传感器;
处理电路,其能够操作地连接至所述复苏组件,并且被配置为:
接收并处理来自所述第一运动传感器和所述第二运动传感器至少之一的信号,以估计施加胸外按压期间的按压深度和按压速率至少之一,以及
确定所述第一电极组件和所述第二电极组件在患者上的放置取向;以及
输出装置,用于基于所估计的胸外按压的按压深度或按压速率以及所确定的所述第一电极组件和所述第二电极组件的放置取向,来向用户提供用以施加胸外按压的指导。
27.根据权利要求26所述的系统,其中,所述处理电路被配置为基于识别信号来将所述复苏组件识别为儿童用复苏组件和成人用复苏组件其中之一。
28.根据权利要求27所述的系统,其中,所述输出装置被配置为向用户提供包括所估计的按压深度和所估计的按压速率至少之一的一个或多个胸外按压参数,以及所述输出装置基于所述复苏组件被识别为儿童用复苏组件还是成人用复苏组件来调整所述一个或多个胸外按压参数的呈现。
29.根据权利要求26所述的系统,其中,所述第一运动传感器和所述第二运动传感器至少之一能够与相应的所述第一电极组件或所述第二电极组件分开。
30.根据权利要求26所述的系统,其中,胸外按压的所述按压深度是通过从所述第一运动传感器所行进的距离中减去所述第二运动传感器所行进的距离来计算的。
31.根据权利要求26所述的系统,其中,所述第一运动传感器被配置为产生表示由按压所引起的加速度的第一信号,并且所述第二运动传感器被配置为产生表示由于在可压缩表面上的移动而产生的加速度的第二信号。
32.根据权利要求26所述的系统,其中,所述处理电路被配置为利用来自所述第一运动传感器和所述第二运动传感器的信号,来确定在心肺复苏即CPR期间从正面和背面挤压婴幼儿或新生儿患者时的按压深度。
33.根据权利要求26所述的系统,其中,所述处理电路被配置为判断在采用前后取向的情况下,所述第一电极组件是否定位在患者的人体构造的第一部分上以及所述第二电极组件是否定位在患者的人体构造的第二部分上。
34.根据权利要求33所述的系统,其中,患者的人体构造的所述第一部分是患者的胸骨,并且患者的人体构造的所述第二部分是患者的背部。
35.根据权利要求26所述的系统,其中,所述处理电路被配置为判断在采用前前取向的情况下,所述第一电极组件是否定位在患者的人体构造的第一部分上以及所述第二电极组件是否定位在患者的人体构造的第二部分上。
36.根据权利要求35所述的系统,其中,所述第一电极组件是胸骨电极,并且所述第二电极组件是心尖电极。
37.根据权利要求36所述的系统,其中,患者的人体构造的所述第一部分是患者胸部的右侧的腋窝和胸骨之间,并且患者的人体构造的所述第二部分是患者胸部的左侧的患者下肋上方。
38.根据权利要求26所述的系统,其中,所述处理电路和所述输出装置设置在体外除颤器中。
39.根据权利要求26所述的系统,其中,所述处理电路被配置为基于所确定的所述第一电极组件和所述第二电极组件的放置取向来调整所显示的ECG信号和起搏矢量至少之一。
40.根据权利要求26所述的系统,其中,所述第一电极组件和所述第二电极组件至少之一包括包含治疗侧的柔性电极层。
41.根据权利要求40所述的系统,其中,所述第一电极组件和所述第二电极组件至少之一包括传感器外壳,所述传感器外壳在安装区域安装至所述柔性电极层。
42.根据权利要求41所述的系统,其中,所述传感器外壳至少部分地封闭所述第一运动传感器或所述第二运动传感器。
43.根据权利要求41所述的系统,其中,所述柔性电极层的至少一部分被构造并配置为在远离所述安装区域的位置处相对于所述传感器外壳发生挠曲,使得所述柔性电极层大致符合患者的人体构造。
44.根据权利要求41所述的系统,其中,所述传感器外壳与所述柔性电极层层压到一起。
45.根据权利要求41所述的系统,其中,所述传感器外壳包括衬垫材料。
46.根据权利要求45所述的系统,其中,所述传感器外壳包括包含所述衬垫材料的多个层。
47.根据权利要求26所述的系统,其中,所述输出装置被配置为基于从所述第一运动传感器和所述第二运动传感器感测到的信息,来向用户提供要改变患者所处的表面的指示。
48.根据权利要求26所述的系统,其中,所述第一运动传感器和所述第二运动传感器至少之一包括能够测量多个方向的加速度的加速度计。
49.根据权利要求26所述的系统,其中,所述处理电路被配置为估计所述第一电极组件和所述第二电极组件之间的取向差异。
50.根据权利要求49所述的系统,其中,所述处理电路被配置为基于从所述第一运动传感器和所述第二运动传感器接收到的信号,来估计在CPR期间用户正施加的胸外按压相对于患者的垂直轴线的角度。
51.根据权利要求49所述的系统,其中,所述输出装置被配置为基于所述第一电极组件和所述第二电极组件之间的取向的估计,来向用户提供用于施加胸外按压的指示。
52.根据权利要求26所述的系统,其中,所述处理电路被配置为估计施加至患者的通气的速率。
53.根据权利要求52所述的系统,其中,所述输出装置被配置为基于所估计的通气的速率,来向用户提供用于向患者施加通气的指示。
54.根据权利要求26所述的系统,其中,所述第一电极组件和所述第二电极组件至少之一包括电疗活性面积为15~80cm2的导电凝胶。
55.根据权利要求26所述的系统,其中,所述第一电极组件和所述第二电极组件至少之一包括电疗活性面积为50~150cm2的导电凝胶。
56.根据权利要求26所述的系统,其中,所述复苏组件包括从所述第一电极组件和所述第二电极组件至少之一向着所述处理电路延伸的线缆。
57.根据权利要求26所述的系统,其中,所述线缆包括用于估计所述按压深度和所述按压速率至少之一的所述处理电路。
58.根据权利要求26所述的系统,其中,所述线缆是大致扁平的线缆。
59.根据权利要求26所述的系统,其中,还包括传感器壳体,所述传感器壳体对所述第一运动传感器和所述第二运动传感器至少之一进行封装。
60.根据权利要求59所述的系统,其中,所述传感器壳体包括用以减少救援人员的手相对于所述传感器壳体的滑移的有纹理材料。
61.根据权利要求26所述的系统,其中,所述处理电路被配置为接收并处理来自所述第一运动传感器和所述第二运动传感器至少之一的信号以估计释放速度,并且所述输出装置被配置为基于所估计的释放速度来向用户提供指导。
62.一种用于促进复苏的系统,包括:
复苏组件,其包括:
第一电极组件,其包括治疗侧和第一运动传感器,以及
第二电极组件,其包括治疗侧和第二运动传感器;
处理电路,其能够操作地连接至所述复苏组件,并且所述处理电路被配置为:
基于识别信号来将所述复苏组件识别为儿童用复苏组件和成人用复苏组件其中之一,
接收并处理来自所述第一运动传感器和所述第二运动传感器至少之一的信号,以估计施加胸外按压期间的按压深度和按压速率至少之一,以及
接收并处理来自所述第一电极组件和所述第二电极组件的信号以判断是否需要电疗,并且基于对所述复苏组件为儿童用复苏组件还是成人用复苏组件的识别来调整电疗;以及
输出装置,用于向用户提供包括所估计的按压深度和所估计的按压速率至少之一的一个或多个胸外按压参数,其中所述输出装置被配置为基于所述复苏组件被识别为儿童用复苏组件还是成人用复苏组件,来调整所述一个或多个胸外按压参数的呈现。
63.根据权利要求62所述的系统,其中,所述处理电路被配置为确定所述第一电极组件和所述第二电极组件在患者上的放置取向。
64.根据权利要求63所述的系统,其中,所述处理电路被配置为判断在采用前后取向的情况下,所述第一电极组件是否定位在患者的人体构造的第一部分上以及所述第二电极组件是否定位在患者的人体构造的第二部分上。
65.根据权利要求64所述的系统,其中,患者的人体构造的所述第一部分是患者的胸骨,并且患者的人体构造的所述第二部分是患者的背部。
66.根据权利要求62所述的系统,其中,所述处理电路被配置为判断在采用前前取向的情况下,所述第一电极组件是否定位在患者的人体构造的第一部分上以及所述第二电极组件是否定位在患者的人体构造的第二部分上。
67.根据权利要求66所述的系统,其中,所述第一电极组件是胸骨电极,并且所述第二电极组件是心尖电极。
68.根据权利要求67所述的系统,其中,患者的人体构造的所述第一部分是患者胸部的右侧的腋窝和胸骨之间,并且患者的人体构造的所述第二部分是患者胸部的左侧的患者下肋上方。
69.根据权利要求63所述的系统,其中,所述处理电路被配置为基于所确定的所述第一电极组件和所述第二电极组件的放置取向来调整所显示的ECG信号和起搏矢量至少之一。
70.根据权利要求62所述的系统,其中,所述第一运动传感器和所述第二运动传感器至少之一能够与相应的所述第一电极组件或所述第二电极组件分开。
71.根据权利要求70所述的系统,其中,所述第一运动传感器能够与所述第一电极组件分开。
72.根据权利要求70所述的系统,其中,所述第二运动传感器能够与所述第二电极组件分开。
73.根据权利要求62所述的系统,其中,所估计的胸外按压的按压深度是通过从所述第一运动传感器所行进的距离中减去所述第二运动传感器所行进的距离来计算的。
74.根据权利要求62所述的系统,其中,所述第一运动传感器被配置为产生表示由按压所引起的加速度的第一信号,并且所述第二运动传感器被配置为产生表示由于在可压缩表面上的移动而产生的加速度的第二信号。
75.根据权利要求62所述的系统,其中,所述处理电路被配置为利用来自所述第一运动传感器和所述第二运动传感器的信号,来确定在心肺复苏即CPR期间从正面和背面挤压婴幼儿或新生儿患者时的按压深度。
76.根据权利要求62所述的系统,其中,所述处理电路和所述输出装置设置在体外除颤器中。
77.根据权利要求62所述的系统,其中,所述复苏组件包括所述识别信号所来自的存储器和电阻器至少之一。
78.根据权利要求62所述的系统,其中,所述处理电路被配置为基于对所述复苏组件为儿童用复苏组件还是成人用复苏组件的识别,来调整电击算法。
79.根据权利要求62所述的系统,其中,所述处理电路被配置为将所估计的按压深度和所估计的按压速率至少之一与期望范围进行比较,并且所述输出装置被配置为在所述复苏组件被识别为成人用复苏组件的情况下,显示所估计的按压深度和所估计的按压速率至少之一并且向用户提供胸外按压提示。
80.根据权利要求62所述的系统,其中,所述输出装置被配置为在所述复苏组件被识别为儿童用复苏组件的情况下,显示所估计的按压深度和所估计的按压速率至少之一,而不向用户提供胸外按压提示。
81.根据权利要求62所述的系统,其中,所述第一电极组件和所述第二电极组件至少之一包括包含治疗侧的柔性电极层。
82.根据权利要求81所述的系统,其中,所述第一电极组件和所述第二电极组件至少之一包括传感器外壳,所述传感器外壳在安装区域安装至所述柔性电极层。
83.根据权利要求82所述的系统,其中,所述传感器外壳至少部分地封闭所述第一运动传感器或所述第二运动传感器。
84.根据权利要求82所述的系统,其中,所述柔性电极层的至少一部分被构造并配置为在远离所述安装区域的位置处相对于所述传感器外壳发生挠曲,使得所述柔性电极层大致符合患者的人体构造。
85.根据权利要求82所述的系统,其中,所述传感器外壳与所述柔性电极层层压到一起。
86.根据权利要求82所述的系统,其中,所述传感器外壳包括衬垫材料。
87.根据权利要求62所述的系统,其中,所述输出装置被配置为基于从所述第一运动传感器和所述第二运动传感器感测到的信息,来向用户提供要改变患者所处的表面的指示。
88.根据权利要求62所述的系统,其中,所述第一运动传感器和所述第二运动传感器至少之一包括能够测量多个方向的加速度的加速度计。
89.根据权利要求88所述的系统,其中,所述处理电路被配置为估计所述第一电极组件和所述第二电极组件之间的取向差异。
90.根据权利要求89所述的系统,其中,所述处理电路被配置为基于从所述第一运动传感器和所述第二运动传感器接收到的信号,来估计在CPR期间用户正施加的胸外按压相对于患者的垂直轴线的角度。
91.根据权利要求89所述的系统,其中,所述输出装置被配置为基于所述第一电极组件和所述第二电极组件之间的取向的估计,来向用户提供用于施加胸外按压的指示。
92.根据权利要求62所述的系统,其中,所述处理电路被配置为估计施加至患者的通气的速率。
93.根据权利要求92所述的系统,其中,所述输出装置被配置为基于所估计的通气的速率,来向用户提供用于向患者施加通气的指示。
94.根据权利要求62所述的系统,其中,所述第一电极组件和所述第二电极组件至少之一包括电疗活性面积为15~80cm2的导电凝胶。
95.根据权利要求62所述的系统,其中,所述第一电极组件和所述第二电极组件至少之一包括电疗活性面积为50~150cm2的导电凝胶。
96.根据权利要求62所述的系统,其中,所述第一电极组件或所述第二电极组件的至少一部分是射线可透过的。
97.根据权利要求62所述的系统,其中,所述复苏组件包括从所述第一电极组件和所述第二电极组件至少之一向着所述处理电路延伸的线缆。
98.根据权利要求97所述的系统,其中,所述线缆包括用于估计所述按压深度和所述按压速率至少之一的所述处理电路。
99.根据权利要求97所述的系统,其中,所述线缆是大致扁平的线缆。
100.根据权利要求62所述的系统,其中,还包括传感器壳体,所述传感器壳体对所述第一运动传感器和所述第二运动传感器至少之一进行封装。
101.根据权利要求100所述的系统,其中,所述传感器壳体包括用以减少救援人员的手相对于所述传感器壳体的滑移的有纹理材料。
102.根据权利要求62所述的系统,其中,所述处理电路被配置为接收并处理来自所述第一运动传感器和所述第二运动传感器至少之一的信号以估计释放速度,并且所述输出装置被配置为基于所估计的释放速度来向用户提供指导。
103.一种复苏组件,其用于除颤器,所述复苏组件包括:
柔性电极垫,其具有治疗侧;
传感器外壳,其安装至所述柔性电极垫,所述传感器外壳与所述柔性电极垫相比具有更大的刚性;以及
运动传感器,其至少部分地封闭在所述传感器外壳内,
其中,所述柔性电极垫的至少一部分被配置为相对于所述传感器外壳发生弯曲,使得所述柔性电极垫在连接至患者时大致符合患者的人体构造。
104.根据权利要求103所述的复苏组件,其中,所述传感器外壳在非治疗侧的安装区域连接至所述柔性电极垫。
105.根据权利要求104所述的复苏组件,其中,所述安装区域位于所述柔性电极垫的中央区域。
106.根据权利要求105所述的复苏组件,其中,所述安装区域位于中央上部区域和中央下部区域至少之一。
107.根据权利要求104所述的复苏组件,其中,所述安装区域被定位成沿着所述柔性电极垫的外周的至少一部分。
108.根据权利要求104所述的复苏组件,其中,所述柔性电极垫被配置为在远离所述安装区域的位置处相对于所述传感器外壳发生弯曲。
109.根据权利要求103所述的复苏组件,其中,所述柔性电极垫包括使柔性电极位于所述治疗侧的柔性泡棉基层。
110.根据权利要求103所述的复苏组件,其中,所述治疗侧包括被配置为向患者提供治疗的导电材料。
111.根据权利要求103所述的复苏组件,其中,所述传感器外壳包括用于所述运动传感器的保护罩。
112.根据权利要求103所述的复苏组件,其中,所述传感器外壳包括两个或更多个层。
113.根据权利要求112所述的复苏组件,其中,所述两个或更多个层彼此层压。
114.根据权利要求103所述的复苏组件,其中,所述传感器外壳包括衬垫材料。
115.根据权利要求114所述的复苏组件,其中,所述传感器外壳包括包含所述衬垫材料的多个层。
116.根据权利要求103所述的复苏组件,其中,一个或多个电极组件包括厚度不同的部分。
117.根据权利要求103所述的复苏组件,其中,所述运动传感器是加速度计。
118.根据权利要求103所述的复苏组件,其中,所述运动传感器是三轴加速度计。
119.根据权利要求103所述的复苏组件,其中,所述运动传感器被封装在聚合物材料中,以提供免于周围环境影响的保护。
120.根据权利要求103所述的复苏组件,其中,所述传感器外壳被配置为使在心肺复苏即CPR期间由胸外按压引起的按压力大致均匀地分布在所述柔性电极垫上。
121.根据权利要求103所述的复苏组件,其中,所述传感器外壳集成到所述柔性电极垫中。
122.根据权利要求104所述的复苏组件,其中,所述传感器外壳在所述安装区域附着至所述柔性电极垫。
123.一种复苏组件,其用于除颤器,所述复苏组件包括:
柔性电极垫,其具有治疗侧,所述柔性电极垫被配置为大致符合患者的人体构造;
传感器外壳,其连接至所述柔性电极垫,其中所述传感器外壳和所述柔性电极垫之间的投影接触面积小于约50cm2;以及
运动传感器,其与所述传感器外壳连接。
124.根据权利要求123所述的复苏组件,其中,所述传感器外壳和所述柔性电极垫之间的投影接触面积约为10~50cm2
125.根据权利要求123所述的复苏组件,其中,所述运动传感器位于导电材料的外周上。
126.根据权利要求123所述的复苏组件,其中,所述运动传感器位于导电材料的中央区域上。
127.根据权利要求123所述的复苏组件,其中,所述运动传感器是三轴加速度计。
128.根据权利要求123所述的复苏组件,其中,所述运动传感器被封装在聚合物材料中,以提供免于周围环境影响的保护。
129.根据权利要求123所述的复苏组件,其中,所述运动传感器至少部分地封闭在所述传感器外壳内。
130.根据权利要求123所述的复苏组件,其中,所述传感器外壳与所述柔性电极垫相比具有更大的刚性。
131.根据权利要求130所述的复苏组件,其中,所述柔性电极垫的至少一部分被配置为相对于所述传感器外壳发生弯曲,使得所述柔性电极垫在连接至患者时大致符合患者的人体构造。
132.一种复苏组件,其用于除颤器,所述复苏组件包括:
两个或更多个电极组件,各电极组件包括:
柔性电极垫,所述柔性电极垫包括治疗侧和非治疗侧;
运动传感器,所述运动传感器包含在传感器外壳内;以及
所述传感器外壳,其连接至所述柔性电极垫,
其中,所述柔性电极垫的至少一部分被配置为在放置在患者上时大致符合患者的人体构造,
其中,所述两个或更多个电极组件彼此连接。
133.根据权利要求132所述的复苏组件,其中,对于所述电极组件至少之一,所述传感器外壳与所述柔性电极垫相比具有更大的刚性。
134.根据权利要求132所述的复苏组件,其中,对于所述电极组件至少之一,所述传感器外壳在所述非治疗侧的安装区域连接至所述柔性电极垫。
135.根据权利要求134所述的复苏组件,其中,所述安装区域位于所述柔性电极垫的中央区域。
136.根据权利要求132所述的复苏组件,其中,所述传感器外壳在安装区域附着至所述柔性电极垫。
137.根据权利要求132所述的复苏组件,其中,对于所述电极组件至少之一,所述传感器外壳包括用于所述运动传感器的保护罩。
138.根据权利要求132所述的复苏组件,其中,对于所述电极组件至少之一,所述传感器外壳包括衬垫材料。
139.根据权利要求132所述的复苏组件,其中,对于所述电极组件至少之一,所述运动传感器包括加速度计。
140.根据权利要求132所述的复苏组件,其中,对于所述电极组件至少之一,所述传感器外壳与所述柔性电极垫集成。
141.一种用于促进复苏的系统,包括:
第一电极组件,其包括治疗侧和第一运动传感器;
第二电极组件,其包括治疗侧和第二运动传感器;
处理电路,其能够操作地连接并被编程为接收并处理来自所述第一运动传感器和所述第二运动传感器的信号;以及
输出装置,用于基于从所述第一运动传感器和所述第二运动传感器感测到的信息,来向用户提供要改变患者所处的表面的指示。
142.根据权利要求141所述的系统,其中,所述第一运动传感器产生表示由按压所引起的加速度的第一信号,并且所述第二运动传感器产生表示由于在可压缩表面上的移动而产生的加速度的第二信号。
143.根据权利要求142所述的系统,其中,通过从表示由于按压而产生的加速度的所述第一信号中减去表示由可压缩表面上的移动所引起的加速度的所述第二信号来计算胸外按压的按压深度。
144.根据权利要求141所述的系统,其中,在采用前后取向的情况下,所述第一电极组件定位在患者的人体构造的第一部分上,并且所述第二电极组件定位在患者的人体构造的第二部分上。
145.根据权利要求144所述的系统,其中,患者的人体构造的所述第一部分是患者的胸骨,并且患者的人体构造的所述第二部分是患者的背部。
146.根据权利要求141所述的系统,其中,所述第一电极组件和所述第二电极组件被配置成采用前前取向而定位在患者上。
147.根据权利要求141所述的系统,其中,所述处理电路和所述输出装置设置在体外除颤器中。
148.一种用于促进复苏的系统,包括:
第一电极组件,其包括治疗侧和第一运动传感器;
第二电极组件,其包括治疗侧和第二运动传感器,其中所述第一运动传感器和所述第二运动传感器至少之一包括能够测量多个方向的加速度的加速度计;
处理电路,其能够操作地连接并被编程为接收并处理来自所述第一运动传感器和所述第二运动传感器的信号,以估计所述第一电极组件和所述第二电极组件之间的取向差异;以及
输出装置,用于基于所述第一电极组件和所述第二电极组件之间的取向的估计,来向用户提供用于施加胸外按压的指示。
149.根据权利要求148所述的系统,其中,所述处理电路被配置为基于从所述第一运动传感器和所述第二运动传感器接收到的信号,来估计施加胸外按压期间的胸外按压深度和胸外按压速率至少之一,并且将所述胸外按压深度或所述胸外按压速率与期望范围进行比较。
150.根据权利要求148所述的系统,其中,所述输出装置被配置为基于从所述第一运动传感器和所述第二运动传感器感测到的信息,来向用户提供要改变患者所处的表面的指示。
151.根据权利要求148所述的系统,其中,所述处理电路被配置为基于从所述第一运动传感器和所述第二运动传感器接收到的信号,来估计在心肺复苏即CPR期间用户正施加的胸外按压相对于患者的垂直轴线的角度。
152.根据权利要求148所述的系统,其中,所述输出装置被配置为基于所述第一电极组件和所述第二电极组件之间的取向的估计,来向用户提供用于施加胸外按压的指示。
153.根据权利要求148所述的系统,其中,所述处理电路被配置为估计施加至患者的通气的速率。
154.根据权利要求153所述的系统,其中,所述输出装置被配置为基于所估计的通气的速率,来向用户提供用于向患者施加通气的指示。
155.一种用于促进复苏的系统,包括:
复苏组件,其被配置成用于体重小于55磅的患者,所述复苏组件包括:
第一电极组件,其包括治疗侧和第一运动传感器,所述第一电极组件的治疗侧包括电疗活性面积约为15~80cm2的第一导电凝胶,以及
第二电极组件,其包括治疗侧和第二运动传感器,所述第二电极组件的治疗侧包括电疗活性面积约为15~80cm2的第二导电凝胶;
处理电路,其能够操作地连接至所述复苏组件,并且所述处理电路被配置为接收并处理来自所述第一运动传感器和所述第二运动传感器的信号,以估计施加胸外按压期间的按压深度和按压速率至少之一;以及
输出装置,用于基于所估计的胸外按压的按压深度或按压速率来向用户提供用以施加胸外按压的指导。
156.根据权利要求155所述的系统,其中,所述第一运动传感器和所述第二运动传感器至少之一能够与相应的所述第一电极组件或所述第二电极组件分开。
157.根据权利要求155所述的系统,其中,所述处理电路被配置为基于识别信号来将所述复苏组件识别为儿童用复苏组件和成人用复苏组件其中之一。
158.根据权利要求155所述的系统,其中,所述处理电路被配置为确定所述第一电极组件和所述第二电极组件在患者上的放置取向。
159.根据权利要求155所述的系统,其中,胸外按压的所述按压深度是通过从所述第一运动传感器所行进的距离中减去所述第二运动传感器所行进的距离来计算的。
160.根据权利要求155所述的系统,其中,所述第一运动传感器被配置为产生表示由按压所引起的加速度的第一信号,并且所述第二运动传感器被配置为产生表示由于在可压缩表面上的移动而产生的加速度的第二信号。
161.根据权利要求155所述的系统,其中,所述处理电路被配置为利用来自所述第一运动传感器和所述第二运动传感器的信号,来确定在心肺复苏即CPR期间从正面和背面挤压婴幼儿或新生儿患者时的按压深度。
162.根据权利要求155所述的系统,其中,所述处理电路和所述输出装置设置在体外除颤器中。
163.根据权利要求155所述的系统,其中,所述第一电极组件和所述第二电极组件至少之一包括包含治疗侧的柔性电极层。
164.根据权利要求155所述的系统,其中,所述输出装置被配置为基于从所述第一运动传感器和所述第二运动传感器感测到的信息,来向用户提供要改变患者所处的表面的指示。
165.根据权利要求155所述的系统,其中,所述第一运动传感器和所述第二运动传感器至少之一包括能够测量多个方向的加速度的加速度计。
166.根据权利要求155所述的系统,其中,所述处理电路被配置为估计所述第一电极组件和所述第二电极组件之间的取向差异。
167.根据权利要求166所述的系统,其中,所述处理电路被配置为基于从所述第一运动传感器和所述第二运动传感器接收到的信号,来估计在CPR期间用户正施加的胸外按压相对于患者的垂直轴线的角度。
168.根据权利要求166所述的系统,其中,所述输出装置被配置为基于所述第一电极组件和所述第二电极组件之间的取向的估计,来向用户提供用于施加胸外按压的指示。
169.一种用于促进复苏的系统,包括:
复苏组件,其被配置成用于体重大于55磅的患者,所述复苏组件包括:
第一电极组件,其包括治疗侧和第一运动传感器,所述第一电极组件的治疗侧包括电疗活性面积约为50~150cm2的第一导电凝胶,以及
第二电极组件,其包括治疗侧和第二运动传感器,所述第二电极组件的治疗侧包括电疗活性面积约为50~150cm2的第二导电凝胶;
处理电路,其能够操作地连接至所述复苏组件,并且所述处理电路被配置为接收并处理来自所述第一运动传感器和所述第二运动传感器的信号,以估计施加胸外按压期间的按压深度和按压速率至少之一;以及
输出装置,用于基于所估计的胸外按压的按压深度或按压速率来向用户提供用以施加胸外按压的指导。
170.根据权利要求169所述的系统,其中,所述第一运动传感器和所述第二运动传感器至少之一能够与相应的所述第一电极组件或所述第二电极组件分开。
171.根据权利要求169所述的系统,其中,所述处理电路被配置为基于识别信号来将所述复苏组件识别为儿童用复苏组件和成人用复苏组件其中之一。
172.根据权利要求169所述的系统,其中,所述处理电路被配置为确定所述第一电极组件和所述第二电极组件在患者上的放置取向。
173.根据权利要求169所述的系统,其中,胸外按压的所述按压深度是通过从所述第一运动传感器所行进的距离中减去所述第二运动传感器所行进的距离来计算的。
174.根据权利要求169所述的系统,其中,所述第一运动传感器被配置为产生表示由按压所引起的加速度的第一信号,并且所述第二运动传感器被配置为产生表示由于在可压缩表面上的移动而产生的加速度的第二信号。
175.根据权利要求169所述的系统,其中,所述处理电路被配置为利用来自所述第一运动传感器和所述第二运动传感器的信号,来确定在心肺复苏即CPR期间从正面和背面挤压婴幼儿或新生儿患者时的按压深度。
176.根据权利要求169所述的系统,其中,所述处理电路和所述输出装置设置在体外除颤器中。
177.根据权利要求169所述的系统,其中,所述第一电极组件和所述第二电极组件至少之一包括包含治疗侧的柔性电极层。
178.根据权利要求169所述的系统,其中,所述输出装置被配置为基于从所述第一运动传感器和所述第二运动传感器感测到的信息,来向用户提供要改变患者所处的表面的指示。
179.根据权利要求169所述的系统,其中,所述第一运动传感器和所述第二运动传感器至少之一包括能够测量多个方向的加速度的加速度计。
180.根据权利要求169所述的系统,其中,所述处理电路被配置为估计所述第一电极组件和所述第二电极组件之间的取向差异。
181.根据权利要求180所述的系统,其中,所述处理电路被配置为基于从所述第一运动传感器和所述第二运动传感器接收到的信号,来估计在CPR期间用户正施加的胸外按压相对于患者的垂直轴线的角度。
182.根据权利要求180所述的系统,其中,所述输出装置被配置为基于所述第一电极组件和所述第二电极组件之间的取向的估计,来向用户提供用于施加胸外按压的指示。
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