JP2006136707A - 統合された人口蘇生 - Google Patents

Abstract

【課題】救助者が患者を人口蘇生するために用いる人口蘇生システムに関し、細動除去治療と人工蘇生の注意喚起とを組み込んだ人口蘇生システムを提供する。
【解決手段】人口蘇生システムは、少なくとも２つの高電圧除細動電極１２，１４と、救助者に人口蘇生の注意喚起を与えるための回路を備える第１の電気ユニットと、第１のユニットとは別個の第２の電気ユニットであって、電極に除細動パルスを与えるための回路を備える第２の電気ユニットと、第１のユニットと第２のユニットとの間の少なくとも１つの電気的な接続を与えるための回路と、を備える。他の態様においては、少なくとも２つの電気治療用電極と、ＥＣＧのモニタリング回路と、患者の活動状態センサと、活動状態センサ出力を分析し、ＥＣＵを分析し、電気治療を電極に送出すべきかどうか判定して、患者の現在の活動状態を推定する少なくとも１つのプロセッサを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、除細動治療と人口蘇生の注意喚起とを組み込んだ人口蘇生システムに関する。
本出願は、第１０／８０４，３１２号明細書（２００４年３月１８日出願）の一部継続出願である。この第１０／８０４，３１２号明細書は、第０９／７９４，３２０号明細書（２００１年２月２７日出願）の継続出願である。この第０９／７９４，３２０号明細書は、米国特許出願第１９／４９８，３０６号明細書（２０００年２月４日出願）、およびＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ０１／０３７８１号明細書（２００１年２月５日出願）の一部継続出願であり、これらの優先権を主張する。

人口蘇生には、一般に、患者の気道から障害物を取り除くこと、患者の呼吸、胸部圧迫、および除細動を援助することを含めることができる。
米国心臓協会の医療介護提供者に対する基本救命の教科書では、第４章のページ４〜１４に、救助者が簡単にアクセスできる除細動器がない状況で気道を確保すること、呼吸させること、および循環させること（Ａ、Ｂ、およびＣとして知られている）のステップを列挙したフローチャートが記載されている。

除細動（しばしば、ステップＤとして知られる）は、自動体外式除細動器（ＡＥＤ）を用いて行なうことができる。自動体外式除細動器はほとんど、実際には半自動体外式除細動器（ＳＡＥＤ）であり、臨床医がスタート・ボタンを押す必要がある。その後、除細動器は、患者の状態を分析して、電気的なリズムがショックが有効な場合には患者にショックを与え、その後に何らかのショックを加える前にユーザの介入を待つ。他方で、完全自動体外式除細動器は、その後にショックを加える前にユーザの介入を待つことはない。以下で用いるように、自動体外式除細動器（ＡＥＤ）には、半自動体外式除細動器（ＳＡＥＤ）が含まれる。

両方のタイプの除細動器では通常、各ショックを加える前に、離れているように口頭で警告がなされる。それから臨床医は、患者から離れると予想されるが、場合によってはボタンを押して、臨床医は患者から離れていることを示す必要がある。自動体外式除細動器に対する制御装置は通常、人口蘇生制御ボックス上に配置されている。

ＡＥＤは通常、訓練を受けた供給者、たとえば医師、看護士、消防署職員、および警察官によって使用される。ＡＥＤが置かれている所定の設備において、救急車サービスが到着する前の除細動人口蘇生に指名されているのは、１人または２人である。現場におけるＡＥＤの可用性に加えてその操作について訓練を受けた救助者が重要である。と言うのは、患者が、除細動ショックを受ける前に４分間を超える遅延を被ると、患者の生存する可能性は劇的に落ちる可能性があるからである。大都市および地方の地域の多くでは、救急車の対応時間が遅いために、除細動に対する生存率は低い。しかし郊外の多くでは、生存率はもっと高い。その理由は、交通量が少なく病院および二次救命の可用性があるために、救急車の対応時間がより速いからである。

訓練を受けた非専門家の供給者は、ＡＥＤオペレータの新しいグループであるが、この人たちが除細動を行なう機会はめったにない。たとえば、心臓発作の患者の配偶者が、非専門家の供給者になることがある。しかし、このような非専門家の供給者では、救急医療の間にＡＥＤに対して容易に怖じ気づく可能性がある。その結果、このような非専門家の供給者は、ＡＥＤの購入に対して気が進まないことになり得るか、または利用できるＡＥＤを使用することをせずに救急車が到着するのを待つ傾向があり得る。これは、非専門家の供給者が何か間違ったことをしてしまうのではないかという不安からである。

心臓のリズムには多くの異なる種類がある。いくつかはショックが有効であると考えられ、いくつかはそうでないと考えられる。たとえばリズムが正常な場合にはショックは有効でないと考えられるが、ショックが有効でない異常なリズムも多く存在する。またショックが有効でない生存不可能な異常なもの（この意味は、このリズムでは患者は生存していけないということである）もいくつかあるが、やはりショックを加えてもリズムを変えることはできない。

ショックが有効でないリズムの一例を挙げれば、患者が不全収縮状態になった場合には、心臓は鼓動しておらず、ショックを加えても効果がない。不全収縮の場合には、ペーシングが推奨される。またこのような患者を支援するために二次救命隊ができることは他にもある。たとえば薬を用いることである。最初の対応者の仕事は、単純に、二次救命隊が到着するまで、ＣＰＲを使用して、おそらくは除細動によって、患者を生存させておくことである。除脈は、心臓の鼓動がゆっくりすぎる状態であるが、ショックが有効ではなく、おそらくは生存不可能である。除脈の間、患者が意識不明であるならば、ペーシングが利用できるようになるまで、胸部圧迫を行なうことは有用である可能性がある。電導収縮解離（ＥＭＤ）（心臓内に電気的な活動状態は存在するが、これが心臓の筋肉を収縮させているわけではない）は、ショックが有効でなく生存不可能であり、最初の対応としてＣＰＲが必要である。心室固有調律は、正常な電気的な活動状態が心室では行なわれ、心房では行なわれていない状態であるが、ショックが有効でないとともに、生存不可能である可能性がある（通常は、異常な電気パターンが心房内で始まる）。心室固有調律が起こると、通常は心臓のリズムが遅くなって３０または４０鼓動／分となり、患者は意識を失うことが多い。心臓の遅いリズムが起こる理由は、通常、心室は心房の活動状態に対応しているが、心房がその電気的な活動状態を停止すると、心室内ではより遅い支援リズムが起こるからである。

ショックが有効なリズムの場合、最初の対応者が除細動を行なう必要があるが、このようなリズムの主な例としては、心室細動、心室性頻拍、および心室粗動が挙げられる。
ショックが有効な電気的リズムを有する患者に、除細動器を用いて１つまたは複数のショックを加えた後、それにもかかわらず、患者は意識不明のままで、ショックが有効なリズムまたはショックが有効でないリズムの状態にある場合がある。次に救助者は、胸部圧迫の手段を取ることができる。患者が意識不明のままである間、救助者は、除細動器を用いること（電気的リズムを分析するためあるいはショックを加えるため）と、心肺蘇生術（ＣＰＲ）を行なうこととを、交互に行なうことができる。

ＣＰＲは一般に、５回または１５回の胸部圧迫の後に休止するパターンを繰り返すことを伴う。ＣＰＲは一般に、異常なリズムに対しては効果的ではないが、二次救命隊が到着するまで、患者の救命にとって重要な器官に、あるレベルの血流が流れる状態を保つ。ＣＰＲを、長時間行なうことは難しい。ある研究が示したところによれば、救助者は、数分間の間、適切な供給量の血液を脳に流すには強度が不十分な胸部圧迫を行なう傾向がある。ＣＰＲの注意喚起装置があれば、胸部圧迫および呼吸をそれぞれ注意喚起することによって、救助者を支援することができる。

ＰＣＴ特許公開第ＷＯ９９／２４１１４号明細書（ハートストリーム社;Heartstream, Incによる出願）には、ＰＣＲおよびＡＣＬＳ（二次救命処置；Advanced Cardiac Life Support）の注意喚起を有する対外式除細動器が開示されている。

第１の態様において、本発明の特徴は、救助者が患者を人口蘇生するために用いる人口蘇生システムであって、少なくとも２つの高電圧除細動電極と、救助者に人口蘇生の注意喚起を与えるための回路を備える第１の電気ユニットと、第１のユニットとは別個の第２の電気ユニットであって、電極に除細動パルスを与えるための回路を備える第２の電気ユニットと、第１のユニットと第２のユニットとの間の少なくとも１つの電気的な接続を与えるための回路と、を備える人口蘇生システムである。

本発明のこの態様の好ましい実施には、以下のうちの１つまたは複数が取り入れられてもよい。２つの電極および第１のユニットを、除細動電極パッド部品内に構築してもよい。除細動電極は、除細動電極パッド部品から着脱可能であってもよい。第１のユニットは、２つの電極とは別個であってもよく、および１つまたは複数のケーブルによって２つの電極に接続されてもよい。第１のユニットは、第２のユニットに電気的に接続されることなく機能しおよび人口蘇生の注意喚起を与えることが可能であってもよい。第１のユニットは、電力源およびプロセッサを備えていてもよい。第１のユニットは、患者の少なくとも１つの生理的なパラメータをモニタリングするための回路を有していてもよい。パラメータは、ＥＣＧ信号であってもよい。人口蘇生の注意喚起に、ＣＰＲの注意喚起が含まれていてもよい。第１のユニットと第２のユニットとの間の少なくとも１つの電気的な接続を与えるための回路は、少なくとも１つのケーブルを備えていてもよい。第１のユニットと第２のユニットとの間の少なくとも１つの電気的な接続を与えるための回路は、少なくとも１つの無線接続を備えていてもよい。第２のユニットは、除細動電極に、電極に除細動パルスを伝える１つまたは複数のケーブルによって直接接続されていてもよい。第１のユニットと第２のユニットとの間の少なくとも１つの電気的な接続を与えるための回路は、第１のユニットに除細動パルスを送出するための少なくとも１つのケーブルを備え、除細動パルスは、第１のユニットから電極へ送出されてもよい。ＥＣＧ信号は、除細動電極を用いて検出されてもよい。第１のユニットは、人口蘇生の注意喚起を与えるためのスピーカを備えていてもよい。人口蘇生の注意喚起は、音声および視覚の注意喚起を含んでもよい。第１のユニットは、ユニットを用いる間に記録される音を記憶するためのマイクロフォンおよび回路を備えていてもよい。除細動電極は、電極パッド部品内に構築されていてもよく、また部品に対する上方への持ち上げ力を与えるための取っ手が設けられていてもよい。取っ手に、フレキシブルなシート材料が含まれていてもよい。取っ手に、実質的に硬い材料が含まれていてもよい。

第２の態様においては、本発明の特徴は、患者を人口蘇生するための人口蘇生システムであって、患者が長時間着用するように構成された少なくとも２つの電気治療用電極と、患者のＥＣＧをモニタリングするための回路と、患者が着用するように構成された活動状態センサであって、患者の現在の活動状態を推定することが可能な出力を与えることができる活動状態センサと、活動状態センサの出力を分析すること、患者のＥＣＧを分析すること、および電気治療を電極に送出すべきかどうかを判定することによって、患者の現在の活動状態を推定するように構成される少なくとも１つのプロセッサと、を備える人口蘇生システムである。

本発明のこの態様の好ましい実施には、以下のうちの１つまたは複数が取り入れられてもよい。プロセッサは、患者が動いているかどうかを推定するように構成されていてもよい。活動状態センサは、加速度計を備えていてもよく、およびプロセッサは、加速度計の出力を積分して速度および／または変位の推定値を与えるように構成されていてもよい。プロセッサは、活動状態センサの出力を処理すること、および処理の結果を用いて患者の生理的な状態を決定するために使用される技術において、少なくとも１つの閾値を変更することを行なうように、構成されていてもよい。生理的な状態には、切迫した心臓発作または心拍停止の危険度を決定することが含まれていてもよい。人口蘇生システムは、音声による注意喚起を患者に発するためのスピーカを含んでいてもよく、およびプロセッサは、患者の推定される現在の活動状態に基づいて音声による注意喚起の種類を決定してもよい。患者の現在の活動状態には、患者の向きを推定することが含まれていてもよい。患者の向きを推定することには、患者が仰向けに寝ているかどうかを判定することが含まれていてもよい。電極は除細動電極であってもよく、および電気治療には除細動パルスが含まれていてもよい。本発明はさらに、患者が着用するように構成された活動状態センサであって、患者の現在の活動状態を推定することが可能な出力を与えることができる活動状態センサと、活動状態センサの出力を分析することによって患者の現在の活動状態を推定するように構成される少なくとも１つのプロセッサとを、備えていてもよい。少なくとも１つのプロセッサは、第１のユニット内に配置されていてもよい。第１のユニットによって送出される人口蘇生の注意喚起の少なくとも一部は、患者の推定される現在の活動状態に依存していてもよい。現在の活動状態には、患者が仰向けに寝ているかどうかが含まれていてもよく、および患者が仰向けに寝ていないときに発せられる少なくとも１つの人口蘇生の注意喚起は、ＣＰＲを始める前に患者を転がして仰向けにする指示であってもよい。

第３の態様においては、本発明の特徴は、患者を人口蘇生するための人口蘇生システムであって、患者が長時間着用するように構成された少なくとも２つの電気治療用電極と、患者のＥＣＧをモニタリングするための回路と、患者が着用するように構成された活動状態センサであって、患者の現在の活動状態を推定することが可能な出力を与えることができる活動状態センサと、活動状態センサの出力を分析すること、患者のＥＣＧを分析すること、患者の心拍停止の可能性が高まったかどうかを判定することによって患者の現在の活動状態を推定するように構成される少なくとも１つのプロセッサと、を備える人口蘇生システムである。

本発明のこの態様の好ましい実施には、以下のうちの１つまたは複数が取り入れられてもよい。プロセッサは、患者の現在の活動状態に、増加した物理的な活動状態が含まれるかどうかを判定するように、構成されていてもよい。プロセッサは、患者の活動状態レベルを表わす活動状態レベル・パラメータを決定するように構成されていてもよい。心拍停止の可能性が高まったという決定が、活動状態レベル・パラメータおよび患者のＥＣＧから得られるパラメータに基づいてもよい。心拍停止の可能性が高まったという決定が、活動状態レベル・パラメータおよび血圧の測定値に基づいてもよい。本発明はさらに、少なくとも１つの試験パルスを電極を通して送出することを、少なくとも一つには、患者の現在の活動状態の推定値に基づいた時間に行なう能力を備え、試験パルスは、心室性期外収縮（ＶＰＢ）を生成するように構成されるタイプであってもよい。患者の現在の活動状態の推定値に基づいた時間は、朝、目が覚めた直後であってもよい。試験パルスを送出する前に、システムは、試験パルスの管理を要求する注意喚起を患者に発して、システムは、患者が試験パルスの管理に対して承諾を示すことを待ってもよい。

本発明の多くの優位性（その一部は、本発明の種々の態様および実施の一部のみで達成することができる）の一つは、本発明によって、人口蘇生の注意喚起を出す第１のユニットの分布および可用性が、除細動治療を与える第２のユニットよりも広くなり得ることである。第１のユニットの方が比較的低コストであるために、第１のユニットの方が第２のユニットよりも、広く分布する可能性があることが考えられる。第１のユニットの方が広く分布することは、第１のユニットを用いて患者を安定させて除細動に備えることができるため、救助がより功を奏することを意味する。

ユニットは、心臓発作の危険度が高い人は連続ベースで着用してもよい。たとえば最近バイパス外科手術を受けた人、または心筋梗塞を経験した人である。切迫する心拍停止の危険度が高まったことを装置が早くに警告することによって、装置の着用者は、実際の心拍停止が起こる前に医師または緊急医療サービスに電話をすることができる。その結果、停止した結果を治療するのではなく、内在する生理的な異常を早くに防止および治療することによって、心拍停止の死亡率が減少する。活動状態センサによって、装置の着用者が目を覚ましているかどうかを判定する手段が得られる。その結果、着用者の毎日のスケジュールと同期して、邪魔しないように、音声注意喚起および生理的試験をもたらす正確な方法が得られる。ＥＭＳシステムなどの医療供給者への通信リンクと共に用いる場合には、活動状態センサによって、患者の状態、すなわち患者は立っているのか、横になっているのか、および動いているのかを決定する手段も得られる。その結果、診断の誤った警告率および正確度を低くできる可能性がある。また活動状態センサを用いて、種々のアラームおよび心臓発作危険度の検出方法に対して使用される閾値を、調整してもよい。着用者は、胸の痛みを示す装置上でのキー入力を行なうことができる。装置は、さらなるＥＣＧおよび活動状態センサ・データと共に、切迫した心臓発作または心拍停止の相対的な危険度をより確実に計算することができる。また装置は、通信手段を用いて、着用者の介入なしに、緊急医療サービスと直接連絡を取ることができる可能性がある。

本発明の他の特徴および利点は、詳細な説明、図面、および請求の範囲において見出される。

本発明は、本明細書で説明することができないほど、可能な実施が非常に多く存在する。現時点で好ましいいくつかの可能な実施について、以下に述べる。しかし、これらは本発明の実施の説明であって本発明の説明ではなく、本発明は、この実施形態の欄で説明される詳細な実施形態には限定されず、請求項においてより広い観点で記述されていることは、いくら強調しても強調しすぎることはない。

図１を参照して、除細動電極パッド１０には、高電圧の頂部除細動電極１２と高電圧の胸骨除細動電極１４とが含まれている。また除細動電極パッド１０は、患者の胸１６の上に配置されて、ユーザがＣＰＲを行なうために押圧してもよい領域１８を含んでいる。パッド１０上の記号は、患者の鎖骨および胸の中央線に対するパッドの適切な配置、および救助者の手の手首に近い部分の適切な配置を示す。

薄型のボタン・パネル２０が、電極部品上に設けられている。ボタン・パネル２０には、ボタン２２がある。ボタン２２には、ボタンＡ（気道支援）、Ｂ（呼吸支援）、Ｃ（循環支援）、および休止が含まれる。またボタン・パネル２０には、どのボタンが最も最近に押されたかを示す隣接する発光ダイオード（ＬＥＤ）２４が含まれる。ボタン・パネル２０は、ケーブル２３を介して、図２に示す遠隔の人口蘇生制御ボックス２６に接続されている。ボタン・パネル２０は、ボタンＡ、Ｂ、Ｃ、および休止の真下の硬い支持部を与えるものである。この支持部に対してスイッチを押すことで、患者の上に電極が置かれている間の良好なスイッチの閉じを保証することができる。ボタン・パネル２０には、除細動電極パッド１０のポリエステルのベース上にスクリーン印刷された銀／塩化銀の電気回路コンポーネントとの電気的な接触を行なうコンポーネントが含まれている。これについては、後に詳述する。

患者の血管床を通る輝く光に基づく脈拍検出システム、たとえば脈拍酸素測定システム５２が、除細動電極パッド１０に組み込まれている。脈拍酸素測定システム５２には、赤色発光ダイオード、近赤外発光ダイオード、および光検出器ダイオードが含まれている（図５を参照）。これらは、患者の胸１６の表面に接触するように、除細動電極パッド内に組み込まれている。赤色および近赤外の発光ダイオードは、２つの異なる波長で発光する。光は、患者の組織を通して広く散乱されて、光検出器ダイオードによって検出される。光検出器ダイオードから得られる情報を用いて、患者の血液が酸化されているかどうかを、既知の非侵襲性の光学的なモニタリング技術に基づいて、判定することができる。

他の実施においては、脈拍検出システムは、脈拍酸素測定システムではなく、患者の心臓の音を聴くための心音図システムである。心音図システムには、電極パッド内に組み込まれたマイクロフォンおよび増幅器が含まれる。心臓音は、マイクロフォンのノイズと混乱する可能性がある。そのため、制御ボックスの内部でマイクロプロセッサが行なうべき信号処理を、心音図システムと関連して行なうことは、脈拍酸素測定システムと関連して行なう場合よりも、難しい。しかしながら、マイクロフォン・ノイズに対向してＥＣＧ信号が存在するかどうかをマイクロプロセッサが決定することを可能にするプログラムが入手可能である。

脈拍酸素測定は、十分に開発され確立された技術である。しかし脈拍酸素測定では、光によって患者の血管床内が照らされるように、光源と患者の皮膚との間の良好な接触が必要である。患者の多くは胸毛が多く、良好な接触を妨害する可能性がある。救助者が、患者の種類に応じて適切な電極パッドを選択することができるように、異なるタイプの電極パッドが、所定の箇所（脈拍酸素測定システムがある箇所、および心音図システムがある箇所）に用意されていることが望ましい場合がある。

他の実施においては、薄型ボタン・パネルを設ける代わりに、除細動電極のエッジに取り付けられるボタン・ハウジングを設けることができる。ハウジングは、単一の成形プラスチック要素から形成されるクラムシェルの形態であってもよく、クラムシェルのエッジにヒンジがあり、このヒンジの周りでプラスチックが曲がっている。２つの半片クラムシェルは、電極部品の周りで留められて１つにすることができる。

人口蘇生制御ボックス（図２）には、内部電荷蓄積用コンデンサと、マイクロプロセッサを含む付随する回路とが含まれ、さらにオフ／オン・ダイアル２８と、「準備完了」ボタン３０とが含まれている。「準備完了」ボタン３０は、救助者が患者と物理的に接触していないことを保証するために、救助者が、除細動ショックを加える直前に押すものである。マイクロプロセッサは、ディスプレイおよびキーボードと良好に連係することができるＲＩＳＣプロセッサたとえば日立ＳＨ−３であってもよいし、またはより一般的に、ＤＳＰタイプ（デジタル信号処理）動作を取り扱うことができるプロセッサであってもよい。

人口蘇生制御ボックスの正面には、指示３２が印刷されている。指示３２は、患者を人口蘇生するための基本的なステップＡ、Ｂ、およびＣをリストしており、および患者の上で除細動電極パッドを位置決めするための基本的な指示を示している。スピーカ３２は、ユーザに、種々のステップを行なうように口頭で注意喚起する。これについては以下に詳しく説明する。

たとえば、人口蘇生制御ボックスは、音声の指示によってまた人口蘇生制御ボックス上のディスプレイ３４を通して、ユーザに、患者の気道をチェックするように、また口移しの人口蘇生を行なうように指示するとともに、患者の気道が依然として塞がっている場合には、ボタン・パネル（図１）上のＡ（気道支援）ボタンを押すように指示する。このボタンが押されると、人口蘇生制御ボックスから、患者の気道を確保するための詳細な注意喚起が出される。最初の口移しの人口蘇生の後に、患者の気道が確保されて患者に脈拍があるが、患者が呼吸をしていない場合には、人口蘇生制御ボックスは、ユーザに、Ｂ（呼吸支援）ボタンを押すように指示を出す。このボタンが押されると、人口蘇生制御ボックスから、詳細な口移しの人口蘇生の注意喚起が出される。詳細な口移しの人口蘇生処置の間に、救助者が患者の脈拍をチェックして、患者に脈拍がないことを発見した場合には、人口蘇生制御ボックスはユーザに、Ｃ（循環支援）ボタンを押すように指示を出す。

循環処置の間に、人口蘇生制御ボックスは、除細動電極から電気信号を受け取って、除細動を行なうべきかまたはＣＰＲを行なうべきかを決定する。人口蘇生制御ボックスが、除細動が望ましいという決定をした場合には、人口蘇生制御ボックスはユーザに、人口蘇生制御ボックス上の「準備完了」ボタンを押して患者から離れているように、指示を出す。短い休止の後で、人口蘇生制御ボックスによって、除細動パルスが電極間に印加される。人口蘇生制御ボックスが、電極から受け取った電気信号に基づいて、ＣＰＲが望ましいという決定をした場合には、どの時点でも、人口蘇生制御ボックスはユーザに、ＣＰＲを行なうように指示を出す。

したがって、システムのための主要な制御装置は、人口蘇生制御ボックスではなく、患者に取り付けられる電極上にある。この結果、救助者が、制御ボックスではなく患者に集中していられるため、これは重要である。人口蘇生制御ボックスは、その情報を、電極および電極上の制御装置から直接取得する。

人口蘇生制御ボックスは、ＣＰＲ圧縮の間の休止の間に、患者の身体からの電気信号を検知することができる。また、後述するように、圧縮検知素子たとえば加速度計または力検知素子が、ＣＰＲを行なうためにユーザが押す除細動電極パッド領域内に設けられている。圧縮検知または力検知素子の目的は、人口蘇生制御ボックスが、ユーザに注意喚起を出して、さらに圧縮または力を加えるように促すことができるか、またはユーザが不適切な時点でＣＰＲを行なっている場合に、ユーザに注意喚起を出して、ＣＰＲを中止するように促すことができるように、することである。

図４を参照して、１つの実施においては、除細動電極パッド１０の各電極１２、１４（電極１２のみを示す）には、銀／塩化銀の懸濁液を含むポリマー・ベースのインクが含まれている。このインクは、ポリエステルまたはプラスチックのベース３６上にスクリーン印刷される。インクは、除細動電流を伝えるために使用される。スクリーン印刷処理は、最初に、レジスト層をポリエステルのベース３６に塗布することを伴う。レジスト層は基本的に、ナイロン等の目の粗いメッシュであり、メッシュ内のいくつかの箇所において孔が充填されている。そして、銀／塩化銀インクが、スキージ様の仕方で、ペーストとしてレジスト層を通して塗布される。インクは、スクリーンをくぐり抜けて、固体層になる。次にインクを、硬化してもよいし、乾燥してもよい。銀／塩化銀インクによって、良好な伝導性および良好なモニタリング能力が得られる。

こうして、インクを、ポリエステル・ベース全体を覆う固体シートに対向するパターンとして、塗布することができる。たとえば、米国特許第５，３３０，５２６号明細書では、伝導性部分がホタテ貝状またはヒナ菊模様の形状を有する電極について説明している。この形状によって、伝導性部分の周囲が増えて、患者の炎症が減る。伝導性の粘着剤ゲル３８が、各電極の露出表面を覆っている。

加えて、電気回路コンポーネントも、ベース上にスクリーン印刷される。その仕方は、薄膜で覆われた積層パネル制御装置の平坦な回路コンポーネントの場合と同じである。
図３を参照して、硬いプラスチック（たとえばＰＶＣまたはポリカーボネート）からなる硬質のピース４０が、基板３６の真下に積層されており、ボタンＡ、Ｂ、Ｃ、および休止を支持している。硬質プラスチックのピース４０は、基板３６上に接着させられている。ボタンＡ、Ｂ、Ｃ、および休止は、小さい金属製のドーム状のスナップ・スイッチからなる。これらのスイッチによって、上部の伝導性インクのトレース４２と、下部の伝導性インクのトレース４４、４６、４８、および５０との間の接触が形成される。ボタンＡ、Ｂ、Ｃ、および休止は、電極部品自体に接して、またはその直近に物理的に配置された、ユーザが作動させることができる制御装置として機能する。ボタンＡ、Ｂ、Ｃ、および、休止をそれぞれ、隣接する発光ダイオード（ＬＥＤ）に付随させてもよい。たとえば、ＬＥＤは、基板３６上の銀／塩化銀のトレース上に、伝導性のエポキシを用いて接着させてもよい。エンボス加工されたポリエステル・ラミネート層５４によって、ボタンＡ、Ｂ、Ｃ、および休止の伝導性インクのトレース４２が覆われている。また発泡層５６が、硬質プラスチックのピース４０の真下に積層されている。

再び図４を参照して、除細動電極パッド１０には、救助者が胸部圧迫を行なう患者の身体上の箇所に直接配置される延長ピースが含まれている。この延長ピースには、基板３６と、基板３６の真下に積層される半硬質プラスチックの支持部材５８（胸部圧迫領域を覆う）とが、含まれる。半硬質の支持部材５８は、ボタンＡ、Ｂ、Ｃおよび休止の箇所に設けられた硬質プラスチックのピース４０９（図３に例示する）よりも、剛性がいくらか小さい。

力検知素子を有する実施においては、ポリエステル・ラミネート６０と、カーボン・メッキされた材料６２および６４の２つの層を有する力検知抵抗器とが、ポリエステル基板３６と半硬質の支持部材５８との間に積層される。力検知抵抗器の好適な構成が、以下の文献に例示されている。ＦＳＲ総合ガイド＆評価パーツ・カタログおよび推奨される電気的なインターフェース（ＦＳＲ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ Ｇｕｉｄｅ＆Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｓ Ｃａｔａｌｏｇ ｗｉｔｈ Ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ）（インターリンク・エレクトロニクス（Ｉｎｔｅｒｌｉｎｋ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ））。２つのカーボン・メッキされた材料層間の電気的な接触は、圧力の増加とともに増加する。力検知抵抗性材料の層によって、抵抗と力との間の概ね線形の関係を得ることができる。伝導性インクのトレース６６および６８によって、力検知抵抗器の２つの層に対する電気的な接続が得られる。

胸部圧迫を行なう間、救助者の手は、延長ピース上に置かれ、延長ピースの力検知抵抗器を用いて、胸部圧迫の力およびタイミングが検知される。救助者の加える力が不十分である場合には、力検知抵抗器から人口蘇生制御ボックスに情報が提供されて、人口蘇生制御ボックスから救助者にフィードバックが与えられるようになっている。また人口蘇生制御ボックスから、ＣＰＲを行なう速度についての指導が与えられる。ある状況においては、人口蘇生制御ボックスから救助者に、ＣＰＲが不適切な時間に行なわれているのでＣＰＲを中断すべきであるとの指示が出る。不適切な時間とは、たとえば除細動ショックを加える直前である。除細動ショックを加えるときには、救助者の手は、患者に触れていてはいけない。この場合、人口蘇生制御ボックスからは、患者は除細動ショックをうけるところであるので、救助者は患者に近づいてはいけない、という指示も出る。

前述したように、ＣＰＲの間、救助者は、電極付近にある延長ピースを通して患者の胸を押す。胸部圧迫の間に人口蘇生制御ボックスが分析を行なうことになっていた場合には、検知される電気的なリズムに胸部圧迫の影響が出る可能性がある。その代わりとして、圧縮の組の間の休止（たとえば、５回の胸部圧迫ごとの休止）の間に、人口蘇生制御ボックスが心電図（ＥＣＧ）解析を行なうことが可能である。たとえば、人口蘇生制御ボックスは、ＣＰＲを受ける患者が、ショックが有効でないリズムたとえば除脈を被っていることを発見する場合がある。この場合にはＣＰＲは、患者を生存させるために必要である。しかし、次に、人口蘇生制御ボックスは、ＣＰＲの最中にリズムが心室細動に変化したことを発見する場合がある。この場合、人口蘇生制御ボックスは、救助者に、ＣＰＲを行なうことを中止するように指示を出す。こうすることで、人口蘇生制御ボックスは、さらなる分析を行なうことが、あるいは１つまたは複数のショックを患者に加えることが可能となる。こうして、救助者は、治療の複雑な組み合わせを可能にする高性能な方式と統合される。

他の実施においては、圧縮検出素子たとえば加速度計を、力検知素子の代わりに用いてもよい。加速度計、たとえばソリッド・ステートＡＤＸＬ２０２加速度計を、救助者が胸部圧迫を行なう箇所に配置する。この実施においては、マイクロプロセッサは、固定された時間間隔たとえば１ミリ秒間隔で、加速度計から加速度読み取り値を得る。またマイクロプロセッサは、加速度読み取り値を積分して、胸部圧迫の測定値を出す。加速度計を用いることは、救助者がどのくらい激しく胸を押しているかの測定よりも、救助者がどのくらい深く胸を圧縮しているかの測定の方が重要である、という発見に基づいている。実際、どの患者の胸も伸展性が異なっており、重要なことは、患者の胸の伸展性にかかわらず、標準的な大きさの成人の場合には、胸を約１．５インチ〜２インチだけ圧縮しなければならない、ということである。

図５は、図１の除細動電極パッドと図２の人口蘇生制御ボックスとの間の、ケーブルを通した回路相互接続を例示する回路ダイアグラムである。胸骨電極１４は、人口蘇生制御ボックスにおけるＨＶ＋に接続されており、頂部電極１２は、ＨＶ−に接続されている。接地ＧＮＤは、ボタンＡ、Ｂ、Ｃ、および休止の上部の伝導性インクのトレース、および力検知抵抗器の層の一方に、接続されている。力検知抵抗器の他方の層は、ＣＰＲ＿ＦＯＲＣＥに接続されている。ボタンＡ、Ｂ、Ｃ、および休止に付随する下部の伝導性インクのトレースは、抵抗器Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４を通して、ＢＵＴＴＯＮ_ＤＥＴＥＣＴに接続されている。力検知抵抗器を用いることの代替案として、圧縮検知加速度計７６を用いてもよい。この場合、ＣＰＲ＿ＦＯＲＣＥの代わりに、加速度計７６に接続されるＣＰＲ＿ＡＣＣＥＬを用いる。脈拍酸素測定システムの赤色発光ダイオード７０、近赤外発光ダイオード７２、および光検出器ダイオード７４は、ＲＬＥＤ、ＩＬＥＤ、およびＩＳＥＮＳＥにそれぞれ接続され、また接地ＡＧＮＤにも接続されている。脈拍酸素測定システムを用いることの代替案として、心音図システムを用いてもよい。この場合、ＲＬＥＤ、ＩＬＥＤ、およびＩＳＥＮＳＥの代わりに、マイクロフォン７８および増幅器８０に接続されるＳＥＮＳＥを用いる。

図６〜９に、人口蘇生システムのルーチンを例示する。このルーチンは、ステップＡ、Ｂ、およびＣ（気道、呼吸、および循環）に基づいている。ステップＣには、胸部圧迫とともに除細動が含まれているため、人口蘇生のすべての態様を１つに結合して、１つのプロトコルにする（実際、除細動が、ステップＣとは別個のステップＤであると考えた場合には、ステップの手順は、Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｃとなったであろう）。

救助者が、患者に到着したら最初にしなければいけないことは、患者が意識不明であるのか、および呼吸をしているのかを、決定することである。救助者は、患者の気道を開け、患者が呼吸をしていない場合には患者に呼吸を施し、および脈拍があるかどうかを決定するためにチェックする。脈拍がない場合には、標準的なＣＰＲの場合のように胸部圧迫を行なうのではなくて、救助者は、人口蘇生制御ボックスに、患者の電気的なリズムを分析させる。そして人口蘇生制御ボックスが、リズムはショックが有効であると決定した場合には、人口蘇生制御ボックスから、１つまたは複数のショックを患者に加えた後に、救助者が胸部圧迫を行なう。このように、二次救命隊が到着して、ペーシング、さらなる除細動、および薬治療を含む高性能な技術を行なうまで、患者を生存可能な状態に保つことができる、第１の対応システムが設けられている。

人口蘇生制御ボックスが、患者に１つまたは複数の除細動ショックを加えるべきであると決定した場合には、重要なことは、救助者が、患者にショックが加えられるときに患者の付近にいないことである。各ショックを加える前に、人口蘇生制御ボックスは救助者に、みんなが患者から離れたら「準備完了」ボタンを押して下さいという指示を出す。「準備完了」ボタンが押されることによって、救助者の手が患者から離れていることが確認される。

人口蘇生制御ボックスが、ショックが有効なリズムを検出した場合には、人口蘇生制御ボックスは、適切な時間およびエネルギーのショックを与える（たとえばエネルギーが２００ジュール〜３００ジュールから、最も高い設定の３６０ジュールへ増加する一続きのショック。人口蘇生制御ボックスは、各ショックの後に分析を行なって、新たなショックが必要であるかどうかを決定する）。除細動治療が功を奏した場合には、患者のリズムは通常、心室細動、心室性頻拍、または心室粗動から、除脈、心室固有調律、または不全収縮に変わる。これらにはすべて、ＣＰＲが必要である。正常なリズムに変わることは、まれである。いったん人口蘇生制御ボックスによって、除細動ショックが患者に加えられたら、人口蘇生制御ボックスは、患者の状態を自動的に検知する、そして患者の状態に応じて、対応者に注意喚起してＣＰＲを行なうように促すか、または対応者にＣＰＲを行なうように注意喚起を出すことはしない。

救助者は、医療専門家でない場合には、除細動機器に対していくらか怖じ気づく可能性がある。と言うのは、機器のせいで、救助者が、最愛の人の命を救わなければならないことに対する責任を感じる可能性があるからである。除細動機器が、このような責任感を減らすことは重要である。特に、救助者が、すぐにショックを加えて患者の体が大きく飛び上がってしまうのではなくて、「準備完了」ボタンを押す場合には、人口蘇生制御ボックスは、救助者に感謝の意を表してから、救助者に、患者から離れるように、そして約２秒間だけ待つように指示を出す（人口蘇生制御ボックスは救助者に対して、この時間は、内部の安全性チェックであると説明してもよい（たとえ実質的な安全性チェックが行なわれていない場合であっても））。このプロセスは、人口蘇生制御ボックスに責任を手渡すやり取りと同様の効果を有し、これによってショックを加えるべきかどうかの判定がなされる。こうしてシステムは、半自動体外式除細動器の救助者安全性の特徴を保持する。と言うのは、救助者が、各ショックの前に「準備完了」ボタンを押さなければならないからである。一方で、システムは、完全自動体外式除細動器として、より動作するように見える。と言うのは、各ショックの直前に時間遅延があるために、機器の動作は救助者の手には負えないという印象を救助者に残すからである。また除細動と組み合わせてＣＰＲの注意喚起を用いることによって、救助者は単に人口蘇生制御ボックスの指示に従っているという意味も付加される。

図６〜９を参照して、救助者が人口蘇生制御ボックスをオンにすると（ステップ１０１）、人口蘇生制御ボックスは最初に、救助者に、休止ボタンを押すことによって救助者は注意喚起を一時的に停止できることを通知する（ステップ１０２）。次に休止した後に、救助者に、患者の応答性をチェックするように、また患者が救急医療サービス（ＥＭＳ）を呼ぶことに応答しないかどうかをチェックするように、指示を出す（ステップ１０３、１０４）。次に、人口蘇生制御ボックスは、救助者に、患者の気道をチェックして患者が呼吸をしているかどうかを決定するように指示を出す（ステップ１０５〜１０７）。

休止の後に、人口蘇生制御ボックスは、救助者に対して、患者が呼吸をしている場合には、外傷が疑われる場合を除いて、患者を横向きにしなければいけないこと、および救助者は休止ボタンを押さなければならないことを、知らせる（ステップ１０８〜１０９）。次に人口蘇生制御ボックスは、救助者に、患者が呼吸をしていない場合に口移しの人口蘇生を行なうように指示を出す（ステップ１１０〜１１４）。そして人口蘇生制御ボックスは、救助者に、患者の気道が塞がっている場合には気道支援ボタンＡを押すように指示を出す。その結果、人口蘇生制御ボックスは、塞がれた気道を確保するための注意喚起を出すことができる（図６Ｂのステップ１１５および図９Ａ〜９Ｂの１４７〜１５８）。

次に、休止した後で（ステップ１１６ａ）、人口蘇生制御ボックスに脈拍酸素測定も心音図能力も含まれていない場合には（ステップ１１６ｂ）、人口蘇生制御ボックスは救助者に、患者の脈拍をチェックするように指示を出す（ステップ１１７）。もう一度休止した後で、人口蘇生制御ボックスは救助者に対して、患者の脈拍は大丈夫であるが患者が呼吸をしていない場合には、呼吸支援ボタンＢを押すように指示を出す。その結果、人口蘇生制御ボックスは、患者の呼吸を助けるための注意喚起を出すことができる（図７Ａのステップ１１８および１１９および図８の１４０〜１４６）。種々のボタンに隣接する発光ダイオードは、ボタンがごく最近押されたことを示す（一度には、１つの光だけが点灯し続ける）。次に人口蘇生制御ボックスは、救助者に注意喚起を出して、救急医療システムに連絡を取るように促すとともに（ステップ１２０）、患者のシャツまたはブラウスを開いて粘着パッドを取り付けるように促す（ステップ１２２ｆ〜１２２ｈ）。

人口蘇生制御ボックスに、脈拍酸素測定または心音図能力が含まれている場合には（ステップ１１６ｂ）、人口蘇生制御ボックスは、救助者に注意喚起を出して、患者のシャツまたはブラウスを開いて粘着剤パッドを取り付けるように促す（ステップ１２１および１２２）。脈拍酸素測定または心音図システムから有効な脈動読み取り値が得られない場合には（ステップ１２２ｂ）、フローチャートはステップ１１７に進む。脈拍酸素測定または心音図システムから有効な脈動性の読み取り値が得られ、また、これらが脈拍を検出する場合には（ステップ１２２ｂおよび１２２ｃ）、人口蘇生制御ボックスは、呼吸支援ルーチンを始める（図７１３のステップ１２２ｄおよび図８のステップ１４０）。脈拍酸素測定または心音図システムが脈拍を検出しない場合には、人口蘇生制御装置は、救助者に注意喚起を出して、救急医療システムに連絡を取るように促し（ステップ１２２ｅ）、患者のインピーダンスを測定して、それが、ショックを加えるための許容範囲内にあるかどうかを決定し（ステップ１２３）、および患者のリズムがショックに有効であるかどうかを決定する（ステップ１２４）。リズムがショックに有効である場合には、人口蘇生制御ボックスは、一続きのショックを患者に加える。各ショックを得るには、救助者が最初に、人口蘇生制御ボックス上の「準備完了」ボタンを押す必要がある（ステップ１２４〜１３１）。手順における最後のショックの後で、またはリズムがショックに有効でない場合には、人口蘇生制御ボックスは、ＣＰＲにおいて救助者に注意喚起を出す（ステップ１３２〜１３９）。次にフローチャートは、ステップ１１７に戻る。

図８に、患者の呼吸を支援するように救助者に注意喚起を出すためのステップ１４０〜１４６を示す。１２回の呼吸が終了した後に（ステップ１４４）、脈拍酸素測定または心音図システムは、脈拍を検出することを試みるか（ステップ１４５ａ）、またはシステムに脈拍酸素測定も心音図システムも含まれていない場合には、人口蘇生制御ボックスは、救助者に注意喚起を出して、患者の脈拍をチェックするように促す。脈拍が存在していない場合には、人口蘇生制御ボックスは、救助者に注意喚起を出して、循環支援ボタンＣを押すように促す（ステップ１４５ｂ）。その結果、救助者はフローチャートの循環部に戻る。そうでなければ、脈拍が検出されたときに、図８のフローチャートはステップ１４２に戻る。

除細動およびＣＰＲ人口蘇生を組み合わせて得られる組立部品は、従来のＡＥＤほどには怖じ気づくものとはならない可能性がある。と言うのは、組立部品は、除細動をするためだけのものではないからである。また人口蘇生の組立部品は、除細動（口移しの人口蘇生およびＣＰＲなど）の助けとなる必要な技術に関する一般的な技術保存問題に適応しているため、それほど怖じ気づかせるものではない。これらの技術には、胸部圧迫の適切な速度、圧縮を行なうための適切な箇所、患者のヘッドを傾ける適切な仕方などが、含まれる。加えて、救助者は、人口蘇生の組立部品を使用している間に除細動ショックを加える必要がない場合さえあることが分かっているので、落ち着いて、口移しの人口蘇生およびＣＰＲに人口蘇生の組立部品を用いることができる。これまでのＣＰＲの注意喚起装置とは異なり、救助者が電極部品を患者の上に置く必要はあるが、救助者は、これを行なう際に、人口蘇生の組立部品が患者の状態を検知しており、人口蘇生の組立部品が実際にショックを加えるであろう可能性は低い、という考えを持っている。この人口蘇生プロセスの間に、人口蘇生制御ボックスから救助者に、除細動ショックを加えられるように「準備完了」ボタンを押すよう指示が出る場合でも、救助者はおそらく、落ち着いて、患者にショックを加えるであろうと思われる。基本的に、人口蘇生の組立部品は単純に、救助者に何をすべきかを伝えるだけである。そして、その時点までに、救助者がすでに組立部品を使用している場合には、救助者は単純に、言われたことをするだけであろうと思われる。本質的に、救助者は、人口蘇生の組立部品を、単純に高性能なＣＰＲの注意喚起装置であると見て、その中に付加的な特徴が組み込まれていると見るであろうと思われる。そして救助者は、ＣＰＲの注意喚起装置に怖じ気づくことは、ＡＥＤの場合よりも少ないであろうと思われるため、救助者は、人口蘇生の組立部品を、必要なときに用いるであろうと思われる。

図１０、１１、および１２Ａ〜１２Ｃに、代替的な実施を示す。この実施においては、電極パッド部品１０は、ケーブル２１２を介して、第１のユニット２１４に接続されている。第１のユニット２１４には、ＣＰＲの注意喚起および人口蘇生制御のためのエレクトロニクスが収容されている。他のケーブル２１６によって、第１のユニットが、除細動およびペーシング治療用のエレクトロニクスを収容する第２のユニット２１８に接続されている。第３のケーブル２２０を、第２のユニットから電極に直接接続を形成するために設けることができる（図１２Ｂ）。第１のユニット２１４は、第２のユニット２１８を挿入モジュールとして受け入れるように構成することができる（図１２Ｃ）。この場合、ユニット間の電気的な接続は、ケーブル２１６を用いずに内部的に形成される。第１のユニット２１４の主な機能は、ＣＰＲ機能たとえばＣＰＲの注意喚起に対する処理および制御を与えることである。第２のユニット２１８の主な機能は、電気治療機能の処理および制御を与えることである。第１のユニットには、ＣＰＲプロセッサ１７０、バッテリ１７８、除細動パッド１２、１４から得られるＥＣＧ信号を増幅およびフィルタリングするためのＥＣＧ回路１７７、救助者の音声とともに周囲の音声を録音するためのマイクロフォン７８、加速度計７６、リアル・タイム・クロック１８７、および救助者に注意喚起を送出するためのスピーカ１８２が含まれる。第２のユニットには、治療用プロセッサ１７１、バッテリ１７９、ボタンおよび制御装置１８０、ならびにメモリ１９１が含まれる。

また第１のユニットを、別個のボックスとせずに、電極パッド部品内に組み込むこともできる。エレクトロニクスは、電極パッド部品の硬い基板４０上に設けることができる（図１）。

別個のバッテリ１７８、１７９および制御装置１８０、１８１を、第１（ＣＰＲ）のユニットおよび第２（治療）のユニットに対して設けてもよい。こうすることで、第１のユニット内のエレクトロニクスは、第２のユニットを必要とすることなく、オペレータにＣＰＲの注意喚起を行なうことができる。第１のユニットと第２のユニットとを接続するケーブル２１６は、着脱可能であってもよい。メモリ１８９が、情報を記録するために、第１のユニット内に設けられている。その情報には、たとえば音声録音、ＥＣＧデータ、胸部圧迫データ、または電子システム状態、たとえばリアル・タイム・クロック回路が開始するエレクトロニクスの毎日のセルフ・チェックの間に起こる装置障害がある。

除細動電極パッド部品１０には、長期間（たとえば最大３０日間）患者の皮膚に対して保持することができる材料からなる除細動電極が組み込まれていてもよい。
図１３Ａおよび１３Ｂに示すように、パッド部品１０は、救助者に対向するその上面に、ＣＰＲを行なう間の救助者に対する取っ手１９５を与える特徴を取り入れてもよい。取っ手は、織物ループ（図１３Ｂ）またはより硬質のポリマー部材（図１３Ａ）の形態を取ることができる。織物は、パッド１０に、縫い付けることもできるし、または粘着剤もしくは超音波ボンディングによって接着することもできる（図１３Ｂ）。またポリマー製の取っ手を、パッドに、粘着剤または超音波ボンディングによって結合することができる（図１３Ａ）。胸部圧迫の減圧段階中に胸に対して圧力を維持すると、胸部圧迫の有効性が著しく減少することが、研究によって示されている。取っ手１９５は、救助者に、減圧段階中に少なくともわずかに引き上げる気にさせる。電極パッドの粘着剤ゲル、または他の粘着剤は、圧縮中に救助者の手が置かれる領域の下で延びることができる。その結果、救助者が減圧段階中に取っ手を引く間の、皮膚に対するパッドの接着が得られる。減圧段階の間に胸を引き上げると、負の胸腔内圧を高め、静脈還流を増加させ、したがって胸部圧迫の間に血流を増加させることが、分かっている。

他の実施においては、第１のユニットは、患者が長時間サポートすることに適合されていてもよい。前述したように、このユニットは、電極パッド部品内に組み込むことができ、または患者が着用するように構成される別個のユニットとすることもできる。このような実施においては、第１のユニットのエレクトロニクスは、ＥＣＧ１７７および生理的モニタリング１７６回路を介して患者の状態を長時間モニタリングできるようにデザインされる。ＣＰＲプロセッサ１７０が、ＥＣＧおよび他の生理的なパラメータの分析に基づいて、生理的な状態として、患者にとって危険であるとみなされるものを検出した場合には、アラームが、スピーカ１８２を介して患者に対して音を出す。

活動状態センサおよび付随する回路は、ＣＰＲプロセッサに、患者が動いているかどうかを通知することができる。たとえば、加速度計７６は、活動状態センサとして機能することができ、患者が動いているかどうかを検出することができる。患者の運きを検出することを、種々の異なるアルゴリズムを用いて行なってもよい。アルゴリズムとしては、たとえば以下のものが含まれる。加速度信号を１秒間の間隔に渡って積分して、速度の推定値を得る。速度を、同じ１秒間の間隔に渡って積分して、変位の推定値を得る。二乗平均平方根の速度を、１秒間の間隔に対して計算する。ＲＭＳ速度が０．２ｃｍ／ｓを超えるか、またはピーク変位が０．５ｃｍを超える場合に、患者は動いていると判定する。

心臓の緊急事態事象が起きているとアルゴリズムによって決定された場合には、第１のユニットはメッセージを、救急医療応答システム、たとえば９１１に、直接送ることができる。これは、知られている種々の通信技術、たとえばブルートゥース、携帯電話、超広帯域（ＵＷＢ）を用いて、行なうことができる。心臓の緊急事態の間に患者が依然として動いていると活動状態センサが決定した場合には、ユニットは、「すぐに９１１を呼ぶこと！」を表示する注意喚起を発することもできる。

第１のユニットは、患者の向きを、たとえば加速度計出力に基づいて、決定することができる。第１のユニットは、患者が倒れたかどうかを検出して、緊急事態システムに対してメッセージを起こすことができる。また第１のユニットは、患者が仰向けに寝ているかどうか、すなわちＣＰＲを行なうのに適切な向きであるかどうかを、決定することができる。したがって、患者の向きが不適切であることを装置が検出した場合には、ＣＰＲを始める前に患者を転がして仰向けにするように指示する特定の注意喚起を、救助者に与えることができる。

他の実施では、心臓発作の危険度を予測するための信号解析ソフトウェアが含まれていてもよい。閾値が、その危険度可能性の値を上回ったときに、音声注意喚起をスピーカ１８２を介して患者に与えて、救急医療システムに連絡を取るように促してもよい。加速度計の動き検出能力を用いて患者の活動状態レベル（ＰＡＬ）を測定および追跡すること、ならびに活動状態レベルの計算をＥＣＧ１７７、ＳＴ部分上昇（ＳＴＥ）の測定と組み合わせることによって、第１のユニットは、切迫した心臓発作または心拍停止の危険度の予測値を出すことができる。ＳＴ部分上昇が、ＥＣＧ上での閾値たとえば３００マイクロボルトを超えることが、切迫した心臓発作の指標となる。好ましい実施形態においては、増加した物理的な活動状態が存在する場合のＳＴ部分上昇は、潜在的な心拍停止のさらなる危険度を示す指標である。危険度可能性の計算は、最初に、２４時間以内に心拍停止が起こる予測値としてＳＴＥおよびＰＡＬなどの変数のロジスティック回帰を実行することによって、行なわれる。計算は、以下のような線形回帰方程式の形態を取ってもよい。

０．２４ＳＴＥ＋０．１２ＰＡＬ＝ＲＩＳＫ
あるいは、非線形の回帰を行なって、以下のような乗法項を可能にしてもよい。
０．２４ＳＴＥ＋０．１２ＰＡＬ＋０．５４（ＳＴＥ＊ＰＡＬ）＝ＲＩＳＫ
乗法項によって、ＰＡＬが存在する場合のＳＴＥの重要性が高まる。

ＳＴＥ、ＰＡＬ、およびＲＩＳＫなどのパラメータを、さらにメモリ内に記憶してもよく、また複数の読み取りおよび計算を、長時間に渡って行なってもよい。次に、読み取りの手順を、一時点で取られるＲＩＳＫ計算を増大する可能性がある患者の生理的な状態の傾向に対して分析してもよい。たとえば、一連の読み取りに渡ってＳＴＥが徐々に上昇していることが分かった場合には、音声注意喚起を、３００マイクロボルトの固定された閾値の場合よりも早くトリガしてもよい。

さらに、ＥＣＧを分析して、ＱＲＳ複合体の隣接するＲ波間の間隔を決定してもよく、および、この間隔を用いて、心拍数変動性を、隣接するＲ−Ｒ間隔間の連続的な差として計算してもよい。Ｒ−Ｒ間隔は、異所性収縮または心室性期外収縮（ＶＰＣ）の後に変化することが、知られている。健康な心臓の場合には、Ｒ−Ｒ間隔は、ＶＰＣの後にすぐに減り、その後に徐々に定常状態に戻る。心臓発作の危険度が増えている心臓は、変動性のレベルが低下している。この効果は、しばしば心拍数変動と言われる。２つの変数を計算する。

（１）前ＶＰＢ Ｒ−Ｒ間隔と後ＶＰＢ Ｒ−Ｒ間隔との間のＲ−Ｒ間隔の相対変化（ＲＣＲＲ）、
ＲＣＲＲ＝（Ｒ−Ｒ前ＶＰＢ−Ｒ−Ｒ後ＶＰＢ）／Ｒ−Ｒ前ＶＰＢ、および
（２）Ｒ−Ｒ間隔が、それの後ＶＰＢの減少を受けている間のＲ−Ｒ間隔の変化の勾配（ＳＲＲ）。ＲＣＲＲが負でなく、また勾配ＳＲＲの急峻さが−２ｍｓ／Ｒ−Ｒ間隔以下である場合には、患者は危険な状態にあると考えられる。あるいは、個々の計算をＳＴＥおよびＰＡＬとともに含めて、積分された測定値ベクトルを形成してもよい。これについては、以前の段落で前述した通りである。他の信号解析アルゴリズムでは、周波数ドメイン、ウェーブレット・ドメインにおける心拍数の変動性の解析を取り入れてもよいし、または非線形力学をベースとした方法を用いてもよい。

ＶＰＢはまれな事象であることが多いため、除細動電極パッド１０には、患者の制御の下で、患者に対して過度の不快感を与えずにＶＰＢを引き起こすのに十分に低い振幅の単一のパルスで患者を刺激する回路が含まれていてもよい。さらなる制御装置が、薄型ボタン・パネル２０上に設けられていて、患者が、それらの制御の下でパルスを開始してもよいようになっている。あるいは装置は、パルスの自動的な送出を、規則的な間隔で、たとえば２４時間間隔で、一日のうちで患者が装置に都合よくアクセスできる時間、たとえば朝に行なうように、プログラムされている。パルス発生器１８６は、第２の（治療）ユニット内に配置してもよいが、好ましくは、第１の（ＣＰＲ）ユニットの一部として含まれている。

他の実施においては、第１のユニットの活動状態モニタリング能力を、患者の活動状態が連続的にモニタされるように利用してもよい。活動状態をモニタリングする能力およびリアル・タイム・クロック１８７を用いて、第１のユニットは、患者が、朝、目を覚ましたときを検出してもよい。規則的な動きが１０分間検出された後に、ユニットは、患者に、試験を行ないたいという注意喚起を出してもよい。患者が、薄型ボタン・パネル２０上の試験ボタンを押すことで示される試験に同意した場合には、ユニットは、小さい電流パルス、好ましくは患者のＥＣＧに同期する７５ｍＡ振幅の４０ミリ秒パルスを、わずかな不整脈も導入されないように約２００ミリ秒だけＲ波の前かつＴ波の後にパルスが発生するように、送る。パルスによって、患者内に安全にＶＰＢが引き起こされる。次にＶＰＢを用いて、ＶＰＢに対する自律反応を測定することができる。その結果、ＳＴＥおよびＰＡＬ（これらに限定されない）などのパラメータによって測定されるＶＰＢに対する自律反応の規則的な計算が得られ、ＲＩＳＥ計算に対する毎日の更新がなされる。

さらなる生理的測定、好ましくは血圧の測定を、ＲＩＳＫ計算に取り入れてもよい。１０…１５ポイントを超える収縮期または平均動脈圧の突然の変化は、心拍停止の危険度が増加したことを示す。好ましい実施形態においては、血圧測定装置は、手持ち式の膨張カフ血圧装置１８８である。血圧カフ１８８は、ＣＰＲプロセッサ１７０との無線通信能力を有し、および各測定の終わりに、血圧読み取り値が日付および時間のスタンプとともに、ＣＰＲプロセッサ１７０のメモリ１８９内に記憶されて、後でＲＩＳＫを計算する際に使用できるようにされる。この方式によって、患者は、毎日の活動中に小さい血圧カフを携えることができ、および家に戻ることを必要とせずに規則的な間隔で血圧測定を行なうことができる。あるいは、血圧測定装置は、治療用プロセッサと通信してもよく、またケーブルを介して第２の（治療）ユニットからさらに電力を受けてもよく、第２のユニットに物理的に接続されていてもよい。したがって患者は、第２のユニットにおいて規則的に血圧の読み取り値を取ることが要求される、第２のユニットは通常、携帯型であってもなくてもよい大き目の装置である。血圧読み取り値の通信は、第１の（ＣＰＲ）ユニットと第２の（治療）ユニットとの間のケーブル、たとえばケーブル２１６を介して、または無線で、ブルートゥースなどの技術を用いて、行なってもよい。

第２のユニット２１８は、いくつかの実施において、エネルギー送出ユニット（ＥＤＵ）として考えてもよい。この場合、第２のユニット２１８には、除細動器１７２、ペーサ１７３、または他の電気治療１７４が組み込まれる。いくつかの実施においては、ＥＤＵは、患者が絶えず持ち歩くハーネスまたはベルト内に着用することができるほど、十分に小さくかつ軽い。ＥＤＵ２１８には、場合によって、治療用プロセッサ１７１が収容されていなくてもよい。しかしその場合、ＥＤＵ２１８は「無能な」装置となって、患者に電気治療を送出するためには、第１の（ＣＰＲ）ユニット（たとえば、除細動器パッド１０上にある）の中のプロセッサに接続することで得られる制御を必要とすることがある。

必要な高電圧コンポーネントに固有のコストはかなり高いため、場合によっては、患者はＥＤＵを所有さえしていなくてもよい。患者は、第１のユニットおよび除細動器パッドのみを所有する。と言うのは、第１のユニットおよび除細動器パッドに組み込まれるコンポーネントは、それほど高価ではないからであり、たとえば、それらのコンポーネントは、それほど高価ではない民生用タイプのエレクトロニクスから製造することができる。場合によって、患者はＥＤＵを所有しておらず、心臓発作が起きた場合には、心拍停止患者に出くわした見物人または家族に注意喚起が出されて、ＣＰＲを始めるように促される。現在、いくつかの研究において示されているのは、ショックを送る前に良好なＣＰＲを長時間行なうことは、長期間生存することに対して有害ではないだけでなく、実際には生存率を増加させている、ということである。したがってＣＰＲは、内蔵された注意喚起から始まり、救急隊員が除細動器と共に到着したときに、パッドに接続して電気治療を送ることができる。第１の（ＣＰＲ）ユニットが、電極パッド部品とは別個である場合には、電極へのＥＤＵの接続は、直接行なうこともできるし、第１の（ＣＰＲ）ユニットに接続されたケーブルを介して行なうこともできる。除細動器が、ＥＤＵまたは他の互換性のある装置である場合には、第１の（ＣＰＲ）ユニットに記憶された患者および性能データを、除細動器にダウンロードしてもよい。

前述したもの以外の本発明の他の多くの実施も、本発明の範囲内である。本発明は、添付の請求項によって規定される。たとえば除細動パッド１０、１２は、ＣＰＲを注意喚起する第１のユニットから分離できて、ＥＤＵが現場に運ばれる時に接続できるものであってもよい。除細動パッドは、その時に、電気的および機械的の両方で、ＣＰＲを注意喚起する第１のユニットに接続できてもよい。より多くの制御機能を第１のユニットに入れて、基本的に除細動パルスを与えるための回路のみを、第２のユニットに残してもよい。第１のユニットは、除細動電極パッド部品内に組み込んでもよいし、または１つまたは複数のケーブルを介してパッド部品に接続される別個のユニットとして作製してもよい。第２のユニットは、１つまたは複数のケーブルによってまたは無線接続によって、第１のユニットに接続されていてもよい。除細動パルスは、第１のユニットを通過してもよいし（図１２Ａ）、または第２のユニットから除細動電極へ進む１つまたは複数のケーブルを介して、除細動電極に直接ルーティングしてもよい（図１２Ｂ）。第２のユニットを、第１のユニットに接続することを、ケーブルを必要とせずに第１のユニットにプラグ接続することによって行なってもよい（図１２Ｃ）（たとえば、第２のユニットは、第１のユニットにプラグ接続される除細動モジュールとすることができる）。

一部の実施においては、第２の（治療）ユニットは、除細動治療だけでなくペーシング治療も与えることができる。脈拍酸素測定および心音図以外の脈拍検出方法も、用いてもよい。患者の脈拍を検出できるのであれば、どんな方法も、脈拍検出のために用いることができる。

本発明による除細動電極パッドを、患者の胸の上に位置決めしたところを示す図面である。 電子回路を収容しおよび音声および視覚注意喚起を出す本発明による人口蘇生制御ボックスの正面表示パネルを示す図である。 図１の除細動電極パッドを線３〜３に沿って見た断面図である。 図１の除細動パッドを線４〜４に沿って見た断面図である。 図１の除細動電極パッドと図２の人口蘇生制御ボックスとの間の回路相互接続を例示する回路ダイアグラムである。 本発明による人口蘇生システムの初期ルーチンを例示するフローチャートである。 本発明による人口蘇生システムの初期ルーチンを例示するフローチャートである。 人口蘇生システムの「循環支援」ルーチンを例示するフローチャートである。 人口蘇生システムの「循環支援」ルーチンを例示するフローチャートである。 人口蘇生システムの「循環支援」ルーチンを例示するフローチャートである。 人口蘇生システムの「呼吸支援」ルーチンを例示するフローチャートである。 人口蘇生システムの「気道支援」ルーチンを例示するフローチャートである。 人口蘇生システムの「気道支援」ルーチンを例示するフローチャートである。 代替的な実施の電子回路を示すブロック・ダイアグラムである。 他の代替案の除細動電極部品を示す図面である。 第１のユニットと第２のユニットの可能な３つの実施を示す線図である。 第１のユニットと第２のユニットの可能な３つの実施を示す線図である。 第１のユニットと第２のユニットの可能な３つの実施を示す線図である。 救助者に対する取っ手が設けられている電極パッド部品の代替的な２つの実施を示す図である。 救助者に対する取っ手が設けられている電極パッド部品の代替的な２つの実施を示す図である。

Claims (41)

1. 救助者が患者を人口蘇生するために用いる人口蘇生システムであって、
   少なくとも２つの高電圧除細動電極と、
   救助者に人口蘇生の注意喚起を与えるための回路を備える第１の電気ユニットと、
   第１のユニットとは別個の第２の電気ユニットであって、電極に除細動パルスを与えるための回路を備える第２の電気ユニットと、
   第１のユニットと第２のユニットとの間の少なくとも１つの電気的な接続を与えるための回路と、を備える人口蘇生システム。
2. ２つの電極および第１のユニットが、除細動電極パッド部品内に組み込まれている請求項１に記載の人口蘇生システム。
3. 前記除細動電極が、前記除細動電極パッド部品から着脱可能である請求項１に記載の人口蘇生システム。
4. 前記第１のユニットが、前記２つの電極とは別個であり、前記２つの電極に１つまたは複数のケーブルによって接続される請求項１に記載の人口蘇生システム。
5. 前記第１のユニットが、前記第２のユニットに電気的に接続されることなく、機能し、かつ人口蘇生の注意喚起を与えることができる請求項１に記載の人口蘇生システム。
6. 前記第１のユニットが、電力源およびプロセッサを備える請求項５に記載の人口蘇生システム。
7. 前記第１のユニットが、患者の少なくとも１つの生理的パラメータをモニタリングするための回路を有する請求項１に記載の人口蘇生システム。
8. 前記パラメータがＥＣＧ信号である請求項７に記載の人口蘇生システム。
9. 人口蘇生の注意喚起は、ＣＰＲの注意喚起を含む請求項１に記載の人口蘇生システム。
10. 前記第１のユニットと前記第２のユニットとの間の少なくとも１つの電気的な接続を与えるための回路が、少なくとも１つのケーブルを備える請求項１に記載の人口蘇生システム。
11. 前記第１のユニットと前記第２のユニットとの間の少なくとも１つの電気的な接続を与えるための回路が、少なくとも１つの無線接続を備える請求項１に記載の人口蘇生システム。
12. 前記第２のユニットが、前記除細動電極に除細動パルスを伝える１つまたは複数のケーブルによって前記除細動電極に直接接続される請求項１に記載の人口蘇生システム。
13. 前記第１のユニットと前記第２のユニットとの間の少なくとも１つの電気的な接続を与えるための回路が、前記第１のユニットに除細動パルスを送出するための少なくとも１つのケーブルを備え、除細動パルスは、前記第１のユニットから電極へ送出される請求項１に記載の人口蘇生システム。
14. 前記ＥＣＧ信号は、前記除細動電極を用いて検出される請求項８に記載の人口蘇生システム。
15. 前記第１のユニットが、人口蘇生の注意喚起を与えるためのスピーカを備える請求項１に記載の人口蘇生システム。
16. 人口蘇生の注意喚起は、音声および視覚の注意喚起を含む請求項１に記載の人口蘇生システム。
17. 前記第１のユニットが、ユニットを用いる間に記録される音を記憶するためのマイクロフォンおよび回路を備える請求項１に記載の人口蘇生システム。
18. 前記除細動電極をサポートする電極パッド部品と、胸に対して上方への持ち上げ力を与えるために前記電極パッド部品に取り付けられた取っ手とを、さらに備える請求項１に記載の人口蘇生システム。
19. 前記取っ手は、フレキシブルなシート材料を含む請求項１８に記載の人口蘇生システム。
20. 取っ手は、実質的に硬い材料を含む請求項１８に記載の人口蘇生システム。
21. 患者を人口蘇生するための人口蘇生システムであって、
    患者が長時間着用するように構成された少なくとも２つの電気治療用電極と、
    患者のＥＣＧをモニタリングするための回路と。
    患者が着用するように構成された活動状態センサであって、患者の現在の活動状態を推定することが可能な出力を与えることができる活動状態センサと、
    前記活動状態センサの出力を分析すること、患者のＥＣＧを分析すること、および電気治療を前記電極に送出すべきかどうかを判定することによって、患者の現在の活動状態を推定するように構成される少なくとも１つのプロセッサと、を備える人口蘇生システム。
22. 前記プロセッサが、患者が動いているかどうかを推定するように構成されている請求項２１に記載の人口蘇生システム。
23. 前記活動状態センサが加速度計を備え、プロセッサが、加速度計の出力を積分して速度および／または変位の推定値を与えるように構成される請求項２２に記載の人口蘇生システム。
24. 前記プロセッサが、前記活動状態センサの出力を処理すること、および処理の結果を用いて、患者の生理的な状態を決定するために使用される技術において、少なくとも１つの閾値を変更することを行なうように構成されている請求項２１に記載の人口蘇生システム。
25. 生理的な状態は、切迫した心臓発作または心拍停止の危険度を決定することを含む請求項２４に記載の人口蘇生システム。
26. 前記人口蘇生システムが、音声による注意喚起を患者に発するためのスピーカを含み、前記プロセッサが、患者の推定される現在の活動状態に基づいて音声による注意喚起の種類を決定する請求項２１に記載の人口蘇生システム。
27. 患者の現在の活動状態は、患者の向きを推定することを含む請求項２１に記載の人口蘇生システム。
28. 患者の向きを推定することは、患者が仰向けに寝ているかどうかを判定することを含む請求項２７に記載の人口蘇生システム。
29. 前記電極が除細動電極であり、電気治療は除細動パルスを含む請求項２１に記載の人口蘇生システム。
30. 患者が着用するように構成された活動状態センサであって、患者の現在の活動状態を推定することが可能な出力を与えることができる活動状態センサと、
    前記活動状態センサの出力を分析することによって患者の現在の活動状態を推定するように構成される少なくとも１つのプロセッサと、をさらに備える請求項１に記載の人口蘇生システム。
31. 前記少なくとも１つのプロセッサが、前記第１のユニット内に配置されている請求項３０に記載の人口蘇生システム。
32. 前記第１のユニットによって送出される人口蘇生の注意喚起の少なくとも一部が、患者の推定される現在の活動状態に依存している請求項３１に記載の人口蘇生システム。
33. 現在の活動状態は、患者が仰向けに寝ているかどうかを含み、患者が仰向けに寝ていないときに発せられる少なくとも１つの人口蘇生の注意喚起は、ＣＰＲを始める前に患者を転がして仰向けにする指示である請求項３２に記載の人口蘇生システム。
34. 患者を人口蘇生するための人口蘇生システムであって、
    患者が長時間着用するように構成された少なくとも２つの電気治療用電極と、
    患者のＥＣＧをモニタリングするための回路と、
    患者が着用するように構成された活動状態センサであって、患者の現在の活動状態を推定することが可能な出力を与えることができる活動状態センサと、
    前記活動状態センサの出力を分析すること、患者のＥＣＧを分析すること、患者の心拍停止の可能性が高まったかどうかを判定することによって患者の現在の活動状態を推定するように構成される少なくとも１つのプロセッサと、を備える人口蘇生システム。
35. 前記プロセッサが、患者の現在の活動状態に、増加した物理的な活動状態が含まれるかどうかを判定するように構成される請求項３４に記載の人口蘇生システム。
36. 前記プロセッサが、患者の活動状態レベルを表わす活動状態レベル・パラメータを決定するように構成される請求項３４に記載の人口蘇生システム。
37. 心拍停止の可能性が高まったという決定が、活動状態レベル・パラメータおよび患者のＥＣＧから得られるパラメータに基づく請求項３６に記載の人口蘇生システム。
38. 心拍停止の可能性が高まったという決定が、活動状態レベル・パラメータおよび血圧の測定値に基づく請求項３６に記載の人口蘇生システム。
39. 前記システムはさらに、少なくとも部分的には、患者の現在の活動状態の推定値に基づく時間にて少なくとも１つの試験パルスを電極を通して送出する能力を備え、試験パルスは、心室性期外収縮（ＶＰＢ）を生成するように構成されるタイプである請求項３４に記載の人口蘇生システム。
40. 患者の現在の活動状態の推定値に基づく時間が、朝、目が覚めた直後である請求項３９に記載の人口蘇生、システム。
41. 試験パルスを送出する前に、システムが、患者に注意喚起を発して試験パルスの管理を要求し、システムは、患者が試験パルスの管理に対して承諾を示すことを待つ請求項４０に記載の人口蘇生システム。

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