JP2005046609A - Cpr時の胸部圧迫効果向上のための方法及び装置 - Google Patents
Cpr時の胸部圧迫効果向上のための方法及び装置 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 本装置は、救命員が胸部圧迫を行なうために力を印加する位置で又はその近くで胸部に貼付されるように構成されたパッド又は他の構造物と、パッドに接続された少なくとも1つのセンサであって、胸部の動き又は胸部に印加された力を検出するように構成されたセンサと、センサの出力を処理して、救命員が、胸部圧迫後、胸部を充分に解放しているかどうか判断する処理回路と、処理回路に接続され、胸部圧迫後、胸部が充分に解放されているかについての情報を救命員に提供する少なくとも1つの指示提示用要素と、を含む。
【選択図】図1
Description
(関連出願に対する相互参照)
本出願は、2003年6月27日に出願された米国出願第10/609,001号の一部継続出願であり、その優先権を主張するものである。
本発明のある実施形態では、胸部伸展度を決定することによって、圧迫の開始及び解放を判定するための圧力/力センサを用いることの難しさを克服する。胸郭の伸展度は、人によって変わり、従って、各個人は、一般的に、変位を生じることなく胸骨上で異なる量の力を支えることができる。本発明の幾つかの実施形態では、伸展度が、圧迫時の力(又は圧力)及び胸部動作の測定から推定される。推定伸展度を用いて、胸部伸展度が異なる患者に胸部解放力閾値を適応し得る。閾値を被災者の胸部伸展度に適応させない場合、伸展度が大きい患者にさえも充分な解放を保証するために、胸部解放力閾値は、非常に低く設定しなければならない傾向がある。これによって、救命員がほぼ全ての力を胸部から解放する必要が生じたり、CPR自体の処理を妨げたり、また、関係がない妨害コマンドと思われるようなもので救命員を混乱させることがある。
本明細書に述べるには多過ぎるが、本発明では非常に多くの実施形態が可能である。現時点で好適な幾つかの可能な実施形態について以下に述べる。しかしながら、これらが、本発明の実施形態の説明であり本発明の説明ではないこと、また、本発明が、この節に記述される詳細な実施形態に限定されず、請求項のより広義の用語で記述されることは、いくら強調しても強調し過ぎることがない。
ここで、d1は、圧迫ピークにおける変位であり、d0は、圧迫開始における変位であり、p1は、圧迫ピークにおける圧力であり、また、p0は、圧迫開始における圧力である。胸部伸展度は、各圧迫に対して計算でき、また、測定精度を改善するために平均することができる。
変位=伸展度*(p−p0)
ここで、pは、ある時点においてパックから測定された圧力であり、p0は、救命員による圧迫又は処理がない時の静止パック圧力である。従って、胸部解放変位は、以下の式によって推定し得る。
ここで、伸展度は、上述したように決定され、p3は、(次の圧迫の開始圧力として推定された)胸部解放圧力であり、また、p0は、静止圧力である。
胸部解放変位点は、胸部が2回の圧迫の間に充分に解放されたか(即ち、心臓の静脈充満を助ける胸部の圧力を生成するために充分に解放されたか)どうかを決定するために、所定の閾値レベルと比較される。胸部解放変位点が、設定閾値以下に戻らない場合、音声指示提示と表示メッセージの組み合わせを用いて、圧迫間において胸部を更に完全に解放するように救命員に伝えることができる。胸部解放変位値は、推定精度を向上させるために平均することができる。また閾値レベルとの比較は、最新のy個の値のうちのx個の値が設定閾値を越えて胸部解放フィードバックのトリガをかけるような“多数決(voting)”ロジックを介して行ない得る。救命員がCPRを行っている間、CPR胸部解放アルゴリズムは、継続的に動作し、救命員が蘇生の間に胸部を解放しない場合、即座にフィードバックを行なう。
2.A-2は、救命員が圧迫下降行程の開始直前によく行なう補正的な僅かな上昇行程であり、また、圧迫下降行程の開始点を示す。
4.A1は、減圧上昇行程の最大減速度の点である。
5.A2は、最適な圧迫周期の間に救命員の手が患者の胸骨から僅かに上がる時のわずかな上方への解放である。
7.SA0及びSA1は、A0の両側における線分の加速度の勾配である。
8.SV0及びSV1は、速度曲線上に示す線分の勾配(〜加速度)である。
胸部の充分な解放の判定には、多くのアルゴリズムを用い得る。1つのアルゴリズムは、以下の通りである。
3.次に、加速度信号を、これらの基準点から形成される構成三角形に分解する。三角形A0は、A-1、A0、及びA1基準点によって形成される三角形を指す(図5の陰影部)。
5.次に、様々な三角形対に対して、面積比を計算する。例えば、三角形A0と三角形A1の面積比は、加速度三角形面積比(0,1)〔TARA(0,1)〕であり、
TARA(0,1)=〔三角形A0の面積〕/〔三角形A1の面積〕
となる。
TAMPRA(0,1)=〔三角形A0の振幅〕/〔三角形A1の振幅〕
となる。
8.減圧上昇行程時、救命員が過剰な力を下方向に加える場合、減圧が不充分になる。この下方向の力は、胸郭の自然弾性力に対抗し、その結果、図7に示すように、振幅が減少し、また、三角形A1と三角形A2が引き伸ばされる。
11.DMaxに基づき、装置は、圧迫深度が充分でない場合、救命員に指示を提示することができる。
13.CPR過程において、終末呼気二酸化炭素(EtCO2)測定を行なう。装置からの映像及び/又は可聴の指示提示により、圧迫の速度及び深度を増加させるように救命員を促し、血行動態を改善できる。
Claims (61)
- 被災者に対するCPR時に胸部圧迫を行なう際、救命員を支援するための装置であって、
救命員が胸部圧迫を行なうために力を印加する位置で又はその近くで胸部に貼付されるように構成されたパッド又は他の構造物と、
前記パッドに接続された少なくとも1つのセンサであって、胸部の動き又は胸部に印加された力を検出するように構成されたセンサと、
前記センサの出力を処理して、救命員が、胸部圧迫後、胸部を充分に解放しているかどうか判断する処理回路と、
前記処理回路に接続され、胸部圧迫後、胸部が充分に解放されているかどうかについての情報を救命員に提供する少なくとも1つの指示提示用要素とを備える装置。 - 請求項1に記載の装置であって、パッド又は他の構造物は、救命員によって力が印加されるパッドである、装置。
- 請求項1に記載の装置であって、前記センサは、加速度計を含む、装置。
- 請求項1に記載の装置であって、前記センサは、力センサを含む、装置。
- 請求項1に記載の装置であって、前記センサは、速度センサを含む、装置。
- 請求項1に記載の装置であって、前記センサは、力センサ及び加速度計又は速度センサの双方を含む、装置。
- 請求項1に記載の装置であって、指示提示用デバイスは、救命員に可聴のメッセージを送出するためのスピーカを含む、装置。
- 請求項1に記載の装置であって、指示提示用デバイスは、救命員に視覚メッセージを提供するための表示装置を含む、装置。
- 請求項1に記載の装置であって、装置は、体外式除細動器の一部である、装置。
- 請求項9に記載の装置であって、前記体外式除細動器は、AEDである、装置。
- 請求項1に記載の装置であって、前記処理回路は、ソフトウェアを実行するデジタル・プロセッサを含む、装置。
- 請求項1に記載の装置であって、救命員が充分に胸部を解放しているかどうかを判断する段階は、胸部の動作を解析する段階を含む、装置。
- 請求項12に記載の装置であって、胸部動作を解析する段階は、胸部動作を表す波形の特徴又は形状を解析する段階を含む、装置。
- 請求項1に記載の装置であって、胸部の動き検出するためのセンサ及び胸部に印加される力を検出するためのセンサの双方を含み、前記処理回路は、両センサの出力を用いて胸部伸展度を表す情報を提供する、装置。
- 請求項14に記載の装置であって、胸部伸展度を表す情報を用いて、胸部の充分な解放に相当する印加圧力/力のレベルを決定する、装置。
- 被災者に対するCPR時に胸部圧迫を行なう際、救命員を支援するための装置であって、
救命員が胸部圧迫を行なうために力を印加する位置で又はその近くで胸部に貼付されるように構成されたパッド又は他の構造物と、
前記パッドに接続された少なくとも1つの速度センサであって、胸部の動作速度を検出するように構成された速度センサとを含む装置。 - 請求項16に記載の装置であって、更に、胸部の変位を推定するために速度センサの出力を処理する処理回路を含む装置。
- 請求項17に記載の装置であって、前記処理回路は、速度センサの出力を積分する機能を有する、装置。
- 請求項16又は29に記載の装置であって、速度センサは、体が圧迫される位置にほぼ隣接して配置されるように構成されている、装置。
- 請求項16又は29に記載の装置であって、速度センサは、胸部の対向面間の相対速度を検出するために配置されるように構成されている、装置。
- 請求項16又は29に記載の装置であって、速度センサは、導体及び磁石を含み、速度は、前記導体と磁石との間の相対運動によって前記導体に誘発される電流を検出することによって検出される、装置。
- 請求項21に記載の装置であって、前記磁石は、永久磁石及び電磁石の内の1つを含む、装置。
- 請求項21に記載の装置であって、前記導体及び磁石は、胸部の対向面上に配置される、装置。
- 請求項21に記載の装置であって、前記導体は、除細動電極パッドと一体のコイルを含む、装置。
- 請求項21に記載の装置であって、前記導体及び磁石の各々は、除細動電極パッドと一体のコイルを含む、装置。
- 請求項16又は29に記載の装置であって、磁石は、電磁石を含み、前記電磁石は、1KHzよりも大きい周波数で振動する磁界を生成し、更に、前記装置は、コイルが接続されたコイル検出回路を含み、コイル検出回路は、ドリフト及びノイズに対する感受性を低下させるために、検出信号の同期復調が可能である、装置。
- 請求項16又は29に記載の装置であって、更に、被災者からECG信号を取得するための回路を含み、処理回路は、速度センサの出力及びECG信号を処理して、速度センサ出力を用いることによって、胸部圧迫によるECGアーティファクトを減少させる機能を有する、装置。
- 被災者に対するCPR時に胸部圧迫を行なう際、救命員を支援するための装置であって、
救命員が胸部圧迫を行なうために力を印加する位置で又はその近くで胸部に貼付されるように構成されたパッド又は他の構造物と、
前記パッドに接続された少なくとも1つの動作センサであって、胸部の動きを検出するように構成された動作センサと、
前記動作センサの出力を処理して、胸部の最大圧迫速度を推定する処理回路と、
前記処理回路に接続され、最大圧迫速度を表す情報を救命員に提供する少なくとも1つの指示提示用デバイスとを備える、装置。 - 請求項28に記載の装置であって、前記動作センサは、速度センサを含む、装置。
- CPR時の胸部圧迫を判定する方法であって、
救命員が胸部圧迫を行なうために力を印加する位置又はその近くで患者の胸部に動作センサを貼付する段階と、
前記動作センサによって生じる動作波形の特徴の解析から胸部変位を決定する段階とを備える方法。 - 請求項30に記載の方法であって、前記動作センサは、速度センサである、方法。
- 請求項30に記載の方法であって、前記動作センサは、加速度計である、方法。
- 請求項32に記載の方法であって、救命者が患者の胸部を充分に解放したか否か加速度波形の特徴の解析から判断する段階を更に備える方法。
- 請求項32に記載の方法であって、速度及び加速度波形を提供するために前記加速度計の出力を処理する段階を更に備える方法。
- 請求項33に記載の方法であって、速度及び加速度波形を提供するために加速度計の出力を処理する段階と、救命員が、患者の胸部を充分に解放したか否か判断するために速度及び加速度波形を解析する段階とを更に備える方法。
- 請求項34に記載の方法であって、速度波形の解析は、最大圧迫速度を決定する段階を備える、方法。
- 請求項32又は34に記載の方法であって、特徴の解析から胸部変位を決定する段階は、波形の特徴から圧迫周期の開始及び完了時間を決定する段階を備える、方法。
- 請求項37に記載の方法であって、胸部変位を決定する段階は、開始及び完了時間によって定義される時間区間に渡って加速度波形を積分する段階を更に備える、方法。
- 請求項32又は34に記載の方法であって、胸部が充分に解放さたかどうか判断するために波形の上昇行程部の特徴を解析する段階を更に備える方法。
- 請求項32又は34に記載の方法であって、圧迫が圧迫深度及び圧迫解放の所望の限界内であるかどうかに基づき救命員に指示を提示する段階を更に備える方法。
- 請求項40に記載の方法であって、救命員に対する提示指示は、複数の周期の傾向に基づくため、救命員がCPR適用時に短時間中断することによって即座には影響されない、方法。
- 請求項40に記載の方法であって、胸部伸展度を決定する段階と、決定された胸部伸展度を用いて、不充分な胸部解放について指示を提示されることなく圧迫行程の最後に救命員が印加し得る圧力/力のレベルを調整する段階とを更に備える方法。
- 請求項34に記載の方法であって、波形から決定される特徴は、幅、振幅、面積、質量中心、歪度、高さ/幅比、TAR、TAMPR、及びTWRのうちの1つ以上を含む方法。
- 請求項43に記載の方法であって、前記特徴は、被災者の胸部が充分に解放されたかどうかについて判断するために用いられる方法。
- 請求項44に記載の方法であって、判断は、標準決定論理、ファジー論理決定方法論、又は統計的推定の何れかを用いて行なわれる、方法。
- CPR適用時、ECG信号を解析する方法であって、
胸部圧迫適用時、ECG信号を検出する段階と、
胸部圧迫の速度に関する情報を決定し得るセンサの出力を検出する段階と、
速度に関する情報を用いて、胸部圧迫から生じるECG信号における少なくとも1つの信号アーティファクトを減少させる段階とを備える方法。 - 請求項46に記載の方法であって、前記センサは、速度センサであり、速度に関する情報は、前記速度センサから決定される、方法。
- 請求項46に記載の方法であって、前記センサは、加速度計であり、速度に関する情報は、前記加速度計の出力の積分から決定される、方法。
- 請求項46に記載の方法であって、前記速度に関する情報を用いてECG信号における少なくとも1つの信号アーティファクトを減少させる段階は、ECG信号を速度と時間同調させる段階を備える、方法。
- 請求項46に記載の方法であって、前記速度に関する情報を用いてECG信号における少なくとも1つの信号アーティファクトを減少させる段階は、胸部圧迫アーティファクトを除去するように調整される適応フィルタを含む、方法。
- 請求項46に記載の方法であって、前記速度に関する情報を用いてECG信号における少なくとも1つの信号アーティファクトを減少させる段階は、フィード・フォワード能動ノイズ消去を含む、方法。
- 請求項46に記載の方法であって、前記速度に関する情報を用いてECG信号における少なくとも1つの信号アーティファクトを減少させる段階は、ECG信号を胸部圧迫アーティファクトから分離するフィルタの遮断周波数を決定する段階を含む、方法。
- 被災者に対するCPR時に胸部圧迫を行なう際、救命員を支援するための装置であって、
救命員が胸部圧迫を行なうために力を印加する位置で又はその近くで胸部に貼付されるように構成されたパッド又は他の構造物と、
前記パッドに接続された少なくとも1つの動作センサであって、胸部の動きを検出するように構成された動作センサと、
前記パッドに接続された少なくとも1つの力センサであって、胸部に印加される力を検出するように構成された力センサと、
前記動作センサ及び力センサの出力を処理して、胸部の伸展度を推定する処理回路とを含む装置。 - 請求項53に記載の装置であって、推定伸展度及び力センサの出力は、胸部の圧迫深度を決定するために用いられる、装置。
- 請求項54に記載の装置であって、前記動作センサは、加速度計であり、前記加速度計の出力は、主として胸部伸展度を推定するために用いられ、CPR時の圧迫深度は、推定伸展度を用いて力センサの出力を推定圧迫深度に変換することによって推定される、装置。
- 請求項55に記載の装置であって、前記加速度計の出力は、限定された時間間隔中に胸部伸展度を推定するために用いられ、これらの限定時間間隔外において、胸部圧迫は、加速度計の出力を実質的に用いることなく、推定伸展度及び力センサの出力から判定される、装置。
- 請求項53又は54に記載の装置であって、推定伸展度及び力センサの出力は、胸部が充分に解放されたかどうか判断するために用いられる、装置。
- 被災者に対するCPR時に胸部圧迫を行なう際、救命員を支援するための装置であって、
救命員が胸部圧迫を行なうために力を印加する位置で又はその近くで胸部に貼付されるように構成されたパッド又は他の構造物と、
押下された場合、圧迫開始時及び圧迫終了時、救命員の手に触感のフィードバックを提供する少なくとも1つの双安定機械要素とを含む装置。 - 請求項58に記載の装置であって、機械要素は、圧力下でつぶれ、圧力解放時、ドーム形状に戻るドーム部を含む、装置。
- 請求項58に記載の装置であって、双安定機械要素は、少なくとも圧迫終了時、可聴のフィードバックを提供する、装置。
- 請求項58に記載の装置であって、圧迫終了時の触感フィードバックは、概ね胸部の充分な解放に相当する印加力で生じ、触感フィードバックは、胸部が充分に解放されたことを救命員にフィードバックする役割を果たす、装置。
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