JP2001037740A - 救命状況又はその練習状況における胸部圧縮の際にパラメータを測定及び利用する装置 - Google Patents

救命状況又はその練習状況における胸部圧縮の際にパラメータを測定及び利用する装置

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 多くの患者が生存するように胸部圧縮の質が
改善された、救命状況又はその練習状況における胸部圧
縮の際にパラメータを測定及び利用する装置を提供する
ことである。 【解決手段】 下降が始まり、胸部の移動の開始を示し
た際に応答する力起動式スイッチＳＷを含むセンサーユ
ニット９からの信号を用いて圧縮中の下降深さを決定す
る計算ユニットＢセットと、胸部の移動に追随するよう
にセットされた加速度計Ａを備え、胸部圧縮時のパラメ
ータを測定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１に記載し
たような救命状況又はその練習状況における胸部圧縮の
間のパラメータを測定及び利用する装置、及び、請求項
１１に記載したような応用に関するものである。本発明
のさらなる特徴は、残りの従属項から明らかである。本
発明による装置は、品質及び効率を高めるためにパフォ
ーマンスフィードバック用の装置に結合してもよい。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】胸部圧
縮は心肺蘇生術（ＣＰＲ）の一部である。ＣＰＲは救命
の第１番目の処置と見なされており、突然心臓死の場合
に実施される処置の一部である。圧縮死は胸部圧縮中の
重要なパラメータであり、ＣＰＲのガイドラインではセ
ンチメートル単位でその距離が示されている。これま
で、人に対する胸部圧縮に関連した実際的な方法におい
ては、その量を測定することはできなかった。他方、人
体模型を含む実際の状況において、この情報を測定して
人命救助者にフィードバックすることは一般的な方法で
ある。人命救助者は、人体模型への胸部圧縮の実施を通
して、人の場合にも同じ運動パターンを繰り返すことが
可能であるはずである。２つの事実がこれを困難にして
いる：第１に、研究によれば、この運動パターンを繰り
返す多くの人々の能力は訓練された直後では低いもので
ある。また、研究によれば、この運動パターンを繰り返
す能力は長時間かけて身に付くものである。第２には、
人体解剖学的構造が異なれば、胸部圧縮を受ける人が圧
縮に対して示す抵抗の度合が異なることである。圧縮深
さの評価は加えられる力をもとにすることはできない。
胸部圧縮の質は、学んだことを実際の状況に適用する人
命救助の能力と深さ及び圧縮率を判断する能力とに完全
に依存する。
【０００３】複数の国で、心肺蘇生術の質と生存との間
の関係を調べた研究が行われてきた。それらによれば、
高い質のＣＰＲの場合には生存率が３倍〜４倍向上する
ことが示されている。
【０００４】従って、本発明の目的は、多くの患者が生
存するように胸部圧縮の質を改善することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】最初に述べた、請求項１
に記載の特徴を有するタイプの装置によってその目的を
達成する。本発明の別な特徴は残りの従属項から明らか
である。
【０００６】フィードバックは視覚的な表示の形であっ
てもよいし、また、ユーザーへの是正的及び指令的ボイ
スメッセージの形であってもよい；あるいは、フィード
バックは、救命中、状況を解釈してユーザーをガイドす
ることができる緊急センターへ送られるものであっても
よい。収集されたデータ又はフィードバックは、患者に
施された処置に関する文書を供給できるように保存され
てもよく、また、可能なら訓練システムを改善するため
に必要に応じてＣＰＲガイドラインと比較されてもよ
い。
【０００７】本発明による装置は、細動除去器（ＡＥ
Ｄ）に集積してもよいし、又は、圧縮及び換気の両方に
関わる情報を測定しフィードバックする装置の一部であ
ってもよいし、又は、圧縮測定を実施しかつフィードバ
ックを提供するだけの独立の装置であってもよいし、又
は、胸部圧縮を測定し登録する人体模型センサーシステ
ムの一部を形成してもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下で、図面を参照して本発明を
詳細に説明する。
【０００９】装置は、患者の胸部に結合され、電極２に
結合する端子１を有する電源ケーブルを備えたパッド４
を有していてもよい。パッドの頂部には、患者の乳首に
関係したパッドの位置について指示を備えていてもよ
い。パッド４は、圧縮を行うために人命救助者が手を置
く場所を示すマーカを提供し、また、圧縮を測定するセ
ンサーユニット９とできれば加えた力に対する別なセン
サーも含んでいる。センサーユニット９は、加速度計Ａ
と力起動式スイッチＳＷとを含み、例えば電子回路の形
で計算ユニットＢに結合されている。力起動式スイッチ
ＳＷは膜スイッチ（membrane switch）の形であっても
よい。また、力起動式スイッチＳＷがセンサーユニット
９に配置しており、加えられた垂直力がそのユニットを
起動する。図６にも示したように、センサーユニット９
と計算ユニットＢとが圧縮ユニット１０を形成する。
【００１０】加速度計Ａは、“アナログデバイス”とし
て市販されているＡＤＸＬ２０２でもよく、人命救助者
が手を置くパッドの表面に対して適切な角度で配置した
プリント基板上に備えてあってもよい。パッドの下降に
関係して、加速度計を有するプリント基板が移動し、セ
ンサーが加速度信号を伝える。
【００１１】下降は加速度を２回積分することによって
得られる。この結果を生成するだけのために、最初のパ
ラメータをｔ＝０にゼロにセットする。２つの積分は以
下の式を与える：
【数２】
【００１２】実際、この式は、下降がちょうど始まると
きに積分を始めるというメッセージを積分回路が受けな
ければならないことを意味している。これによって他の
要因に因る積分誤差が最小にする。
【００１３】下降が始まるときに力起動式スイッチＳＷ
が起動され、あるいは測定された印加力が越えるときに
所定の力がこのスイッチに作用することができる。
【００１４】式（１）からも明らかなように、積分の第
１の解は速度あるいはスピードと初速V0との和を与え、
初速はスイッチの起動の際に積分が始まるときにはゼロ
に等しい。式（２）からも明らかなように、得られた速
度の積分は変位と初期位置D0との和を与える。初期位置
はスイッチの起動の際に積分が始まるときにはゼロに等
しい。
【００１５】評価された変位（距離）Snは上記の積分か
ら導出された以下の式で与えられる。
【数３】 ここで、ｎはサンプル番号であり、ａnは加速度、ｔsは
サンプル間隔である。
【００１６】表１は、ｔsが１の場合に式（３）を用い
て得られた計算結果を示している。図２は表１における
値についてのグラフを示している。
【表１】
【００１７】２つの軸に沿って加速度を測定する加速度
計を用いると、加速度計は、一方の測定軸が垂直方向の
加速度を、他方の測定軸が水平方向の加速度を示すよう
に向きを合わせられてもよい。加えた胸部圧縮が垂直方
向でないことを加速度計が指示しているときには、水平
加速度は好ましくはない。このような指示の場合には、
胸部圧縮が垂直に実施されなければならないということ
を装置がユーザーにフィードバックすることができる。
【００１８】この技術は、質の改善のために他のパラメ
ータも得るため、動力計のような他のセンサーも使用可
能である。
【００１９】これまで、本発明は患者に対して使用され
るものとして説明してきた。しかしながら、圧縮ユニッ
ト１０を人体模型の上にあるいはその中に配置すること
によって、訓練目的のために本発明を用いることも可能
になる。図１を参照されたい。加速度計は、人体模型内
のプレート上に載置することが可能である。そのプレー
トは、その垂直加速度が胸部圧縮を示すように胸部圧縮
に追随する。加速度計が載置されたプレートをある軸の
回りに回転するアームに、人体模型の肺の膨張に因る上
昇する胸部を作用させることによって、肺の膨張が測定
できる。これによって、加速度計に対する重力ｇの効果
が信号値を変化させる。圧縮ユニット１０は、人体模型
が患者であるものとして、人体模型の外で直接使用して
もよい。この場合には、水平加速度は人体装置内で振動
を示す。胸部圧縮の始まりを示すように、力起動式スイ
ッチをここに備えてもよい。また、前述と同様の計算を
圧縮の指示を与えるのに使用してもよい。
【００２０】人体模型内で本発明によるユニットを使用
することは、従来使用してきた装置と比較して有利であ
る。というのは、新しいユニットは従来使用してきたユ
ニットに比較してほとんど場所をとらないからである。
新しいユニットはしばしば変位を測定するために滑り電
位差計と協働する歯ラック（toothed rack）を備えると
比較的大きなサイズになって、ＣＰＲを実施ため及び人
体模型上での全作業を記録するために要する他の人体模
型装置に対する場所がほとんどなくなる。
【００２１】測定値は、図４で示したように、圧力パッ
ドに配置してもよい別計算ユニットＢに伝達することが
できる。あるいは、測定値は、別電源リード線３を介し
て、計算を実行するためにビルトインＣＰＵを作動する
細動除去器５に直接伝達される。図３も参照されたい。
前記計算ユニットＢは、例えば、計算を実行するための
ＣＰＵユニット及びそれの関連部材とからなってもよ
く、当業者ならば誰でも実現可能な従来技術であると技
術的に考えることができる。従って、計算ユニットＢは
本発明の一部を構成しないが、ここではその詳細は述べ
ない。この目的のために適切な標準細動除去器５を使用
するとき、この中の情報ユニットは人命救助者をガイド
するために用いてもよい。
【００２２】独立型ユニットを使用するときには、この
ユニットが別情報ユニットとともに、計算を実行するた
めの別ＣＰＵを備えなければならない。この情報ユニッ
トは、図４で示したように、単に発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）６から成ってもよい。図４に示したようなユニット
では、エレクトロニクスと指示計とを圧力パッド４に組
み込んでいる。このパッドは、患者の上の圧力パッドを
配置すべき位置及び胸部圧縮を実施すべき位置を示すマ
ーキングを備えている。発光ダイオードは、例えば、１
インチ毎にライトアップする一個のダイオードによって
下降を示してもよい。下降が５ｃｍを越えるときは、色
が例えば緑から赤に変化する。
【００２３】図５は本発明の他の実施形態を示してい
る。この実施形態では、圧力パッド４は、フィードバッ
クとできれば指示を提供するために、例えばスクリーン
のような表示ユニット７に接続することができるコンセ
ントを有している。評価された下降深さＳｎは図２の曲
線Ｓｎで示したようになる。これは、ＣＰＲ中の患者側
への膨張を示してもよい。膨張信号は、電極２間のイン
ピーダンスを測定しかつ膨張がこのインピーダンスの変
化を引き起こす測定システムを含む表示ユニットによっ
て周知の方法で生成する。表示ユニット７は、スクリー
ンと速度信号あるいは音信号の形でフィードバックを提
供する拡声器又は独立な拡声ユニットとから成ってもよ
い。別表示ユニットの代わりに又は別表示ユニットに加
えて、コンピュータをデータの別な処置のために接続し
てもよいし、又は、モデムあるいはモデムのようなもの
を例えば緊急センターへデータを伝送するために接続し
てもよい。
【００２４】図５は、圧縮ユニット４から信号を受ける
ことに加えて、電極２からの信号（ＥＶＧ）を受けるこ
とができたり、あるいは電極２を介して電気的ショック
を伝達することができる上記のユニットあるいは細動除
去器に接続するためのコネクター８を示している。
【００２５】時折、救急車、ボートあるいは飛行機など
による輸送中にＣＰＲを実施しなければならない。この
ような条件では、加速度計Ａは輸送機関の全ての垂直方
向運動によっても影響を受け、それによって、評価され
た胸部圧縮深さＳｎに関する積分誤差を導入してしま
う。図７は、例えば、細動除去器５内に配置された第２
の加速度計Ａ２の使用を示している。この加速度計は輸
送機関の垂直方向の運動を感知するように装備され、Ａ
からの信号ＡｎからＡ２からの信号Ａ２ｎを減ずること
によって積分誤差を大きく低減する：
【数４】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実現のための圧縮ユニットを有す
る人体模型を示す概略図である。
【図２】 胸部の変位と測定値との関係を示すグラフ
である。
【図３】 細動除去器の患者ケーブルに結合した圧縮
ユニットを含む圧力パッドを示す概略図である。
【図４】 圧縮ユニットを含む圧力パッドが独立ユニ
ットである実施形態を示す概略図である。
【図５】 圧縮ユニットを含む圧力パッドの第２の実
施形態を示す概略図である。
【図６】 圧力パッドに対する構造の原理を示す説明
図である。
【図７】 移動の間に行われる胸部圧縮に対する測定
誤差を低減するために２つの加速度計を使用する場合の
原理的な構成を示す説明図である。
【符号の説明】
４ 圧力パッド ５ 細動除去器 ６ 発光ダイオード ７ 表示ユニット ９ センサーユニット １０ 圧縮ユニット Ａ 加速度計 Ａ２ 第２の加速度計 Ｂ 計算ユニット ＳＷ 力起動式スイッチ

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 救命状況又はその練習状況における胸
    部圧縮の際にパラメータを測定及び利用する装置であっ
    て、 下降が始まり、胸部の移動の開始を示した際に応答する
    力起動式スイッチを含むセンサーユニットからの信号を
    用いて圧縮中の下降深さを決定する計算ユニットセット
    と、胸部の移動に追随するようにセットされた加速度計
    とを備えた胸部圧縮時のパラメータ測定及び利用装置。
  2. 【請求項２】 救命状況又はその練習状況における胸
    部圧縮の際にパラメータを測定及び利用する装置であっ
    て、 計算ユニット（Ｂ）が、胸部の移動に追随するようにセ
    ットされた第１の加速度計からの信号と患者の移動に追
    随するようにセットされた第２の加速度計からの信号と
    の差の関数として圧縮深さを評価するようにセットされ
    た胸部圧縮時のパラメータ測定及び利用装置。
  3. 【請求項３】 センサーユニットが圧力パッド内に備
    えられて、患者あるいは人体模型の胸部上に配置された
    請求項１または請求項２のいずれかに記載の胸部圧縮時
    のパラメータ測定及び利用装置。
  4. 【請求項４】 前記圧力パッドが、患者あるいは人体
    模型の胸部上の配置位置の誘導のために頂部にマーキン
    グを備えた請求項３に記載の胸部圧縮時のパラメータ測
    定及び利用装置。
  5. 【請求項５】 前記計算ユニットが前記圧力パッドに
    配置された電子回路である請求項１または請求項２のい
    ずれかに記載の胸部圧縮時のパラメータ測定及び利用装
    置。
  6. 【請求項６】 前記計算ユニットが以下の式によって
    近似的な下降深さＳｎを決定し、計算は力起動式スイッ
    チが起動されている間実行される請求項１または請求項
    ２のいずれかに記載の胸部圧縮時のパラメータ測定及び
    利用装置。 【数１】 ここで、ｎはサンプル番号、ａnは加速度、ｔsはサンプ
    ル間隔である。
  7. 【請求項７】 前記圧力パッドが、例えば発光ダイオ
    ード及び／又はフィードバックとできれば音声形式の指
    示とを供給するオーディオユニットを含む別フィードバ
    ックユニットを備えた請求項３に記載の胸部圧縮時のパ
    ラメータ測定及び利用装置。
  8. 【請求項８】 前記圧力パッドが、時間と下降深さの
    関係を示すグラフを表示するための、例えばスクリーン
    のような表示ユニットに接続することができるコンセン
    トを含んでいる請求項３に記載の胸部圧縮時のパラメー
    タ測定及び利用装置。
  9. 【請求項９】 前記圧力パッドの前記コンセントが、
    細動除去器、コンピュータ及び／又はモデムに対するイ
    ンターフェースとなる請求項３に記載の胸部圧縮時のパ
    ラメータ測定及び利用装置。
  10. 【請求項１０】 前記表示ユニットがフィードバック
    と音声形式の指示とを供給する拡声器ユニットを含んで
    いる請求項８に記載の胸部圧縮時のパラメータ測定及び
    利用装置。
  11. 【請求項１１】 加速度計を含むセンサーユニット
    と、救命状況又はその練習状況において胸部圧縮を実施
    するときの下降深さ及び下降率のようなパラメータを測
    定する計算ユニットに接続された力起動式スイッチとを
    備えた装置の応用であって、 前記センサーユニットと前記計算ユニットとが、パフォ
    ーマンスに関するフィードバックを供給する手段ととも
    に圧縮パッド内に配置され、前記フィードバックが映像
    及び／又は言葉あるいは音声信号の形であってもよい装
    置の応用。
  12. 【請求項１２】 救命状況又はその練習状況において
    胸部圧縮を実施するときにパラメータを測定する装置の
    請求項１１に記載の応用であって、 前記センサーユニットと前記計算ユニットとが細動除去
    器に接続され、又はその代わりに、前記計算ユニットが
    細動除去器と一体に形成され、細動除去器が胸部圧縮の
    パフォーマンスに関するフィードバックを供給する手段
    を含んでいる装置の応用。
  13. 【請求項１３】 救命練習状況において胸部圧縮を実
    施するときにパラメータを測定する装置の請求項１１に
    記載の応用であって、 前記センサーユニットと前記計算ユニットとが、パフォ
    ーマンスに関するフィードバックを提供する手段ととも
    に人体模型内に配置され、前記フィードバックが映像及
    び／又は言葉あるいは音声信号の形であってもよい装置
    の応用。
JP2000146780A 1999-05-31 2000-05-18 救命状況又はその練習状況における胸部圧縮の際にパラメータを測定及び利用する装置 Expired - Lifetime JP4610693B2 (ja)

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