JP2009519081A - 増加するｃｐｒ実施時間を有する自動対外除細動器 - Google Patents

Abstract

ＣＰＲモードにおける救助の増加する割合を費やす自動体外除細動器（ＡＥＤ）が、記述されている。これは、一般の複数ショックプロトコルと比較して、ＡＥＤがより少ない時間をショック解析及び出力動作に費やす単一ショックプロトコルを用いて達成される。本発明のＡＥＤは、デフォルトの救助プロトコルとして単一ショックプロトコルを工場において設定されることが好ましい。救助プロトコルは、バッテリを除去し又は特化したハードウェア又はソフトウェアを使用する必要なく、容易に変形され又は変更されることができる。好適には、単一ショックのショック波形は、好適には、少なくとも１７５ジュールのエネルギーを出力し、より好適には、少なくとも２００ジュールのエネルギーを出力するバイフェージック波形である。

Description

本発明は、一般に、電気治療回路に関し、特に、除細動の実施に費やされる時間に対して、ＣＰＲを実施するための増加した時間割合を提供する自動体外除細動器に関する。

自動体外除細動器（「ＡＥＤ」）は、例えば容易にわかるパルスを伴わない心室細動（「ＶＦ」）又は心室頻拍（「ＶＴ」）のような不整脈を経験している患者の正常なリズム及び収縮機能を回復させるために、心臓に対して高電圧インパルスを出力する。手動除細動器、植え込み可能な除細動器及び自動体外除細動器を含む、除細動器のいくつかのクラスがある。ＡＥＤは、それらＡＥＤが、除細動が必要かどうか決定し、例えばショックシーケンス及びＣＰＲ期間のような実施方策を提供するために、心電図（「ＥＣＧ」）リズムを自動的に解析するように予めプログラムされている点において、手動除細動器とは異なる。救助者が、救助プロトコルのセットアップを気遣う必要はなく、ほとんどの場合それは可能でない。これは、特定の救助のために必要とされる除細動パラメータの全てをセットアップすることに熟練したエキスパート医療専門家によって使用される手動除細動器と異なる。

図１は、心停止に苦しんでいる患者１４を蘇生させるために、ユーザ１２によって適用されているＡＥＤ１０の図である。突然の心停止において、患者は、一般に容易にわかるパルス（すなわちショック付与可能なＶＴ）を伴わないＶＦ又はＶＴの形で、正常な心臓リズムの生命を脅かす中断におそわれる。ＶＦにおいて、正常な周期的な心室収縮は、心臓による効果のない極端に低減されたポンピングをもたらす速い不規則な単収縮と置き換えられる。正常なリズムが、およそ８乃至１０分であると一般に理解される時間フレーム内に回復されない場合、患者は死んでしまう。逆に、より迅速な除細動が、ＶＦの発症後に適用されることができると、患者１４が心臓イベントから助かる可能性がより高くなる。

ＡＥＤの使用において、電極１６の対が、患者の心臓からＥＣＧ信号を取得するために、ユーザ１２によって患者１４の胸部に適用される。除細動器１０は、それから不整脈のサインについてＥＣＧ信号を解析する。処置可能な不整脈が検出される場合、除細動器１０は、ショックが勧められることをユーザ１２に知らせる。ＶＦ又は他のショック付与可能なリズムを検出したのち、ユーザ１２は、患者１４を蘇生させるために除細動パルスを出力するために除細動器１０のショックボタンを押す。

最近の研究は、それぞれ異なる患者が、さまざまなファクタに依存して、それぞれ異なる処置形態によってより効果的に蘇生されることができることを示している。除細動の成功の見込みに影響を及ぼす１つのファクタは、患者が不整脈を経験してから経過した時間である。この研究は、心停止の持続時間に依存して、患者が、別のプロトコルと比較して、あるプロトコルを用いると、回復のより良好な可能性を有することを示している。ＡＥＤが、特定の患者の蘇生にとって効果が低いプロトコルについてセットアップされる場合、患者の回復の可能性は、低減されることができる。これらの研究は、これらの患者の何人かが、ショックの適用が成功するであろう状況に患者を導くことができるいくらかの循環を始めるために、ＣＰＲが最初に実施される場合に蘇生される一層良好なチャンスを有することを示している。心臓救助においてより早くＣＰＲを提供するＡＥＤ救助プロトコルが、長期の生存性の見通しを改善するという証拠もある。中断可能でないＣＰＲ期間を提供する救助プロトコルは、２００５年１１月１６日に出願の「AED HAVING MANDATORY PAUSE FOR ADMINISTERING CPR」というタイトルの米国特許出願第60/737,187号明細書に記述されている。更に、除細動関連のアクティビティに対するＣＰＲ時間の割合を最大限にする救助プロトコルが、生存性を改善することができるという証拠がある。従って、救助の間、早くＣＰＲを呼び出すとともに、ショック実施に関連した時間に対してＣＰＲ実施に割り当てられる時間の比率を増やす、ＡＥＤを提供することが望ましい。

本発明の原理により、ショック実施動作に費やされる時間に対するＣＰＲ時間の割合の増加を提供するＡＥＤが記述される。ＡＥＤは、ショックが勧められる場合、少なくとも１５０ジュール、好適には１７５ジュール又はそれ以上の単一のバイフェージック（二相性）ショックを出力する救助プロトコルについて、救助に先だってプリセットされる。好適には、単一ショックプロトコルは、ＡＥＤのデフォルトのプロトコルとして予めプログラムされる。単一バイフェージックショックの実施に続き、ＡＥＤは、ＣＰＲポーズ期間に入り、ＣＰＲポーズ期間中、ＣＰＲが、救助者によって実施されることができる。

本発明の他の見地によれば、ＡＥＤは、複数ショックのプロトコルについて、現在セットされている場合、単一ショックプロトコルに容易にセットされることができる。単一ショックプロトコルをセットすることは、バッテリを除去することなく、ＡＥＤのユーザインタフェースを用いて行われることができる。

本発明の更に別の見地によれば、ＣＰＲポーズ期間のあとに、ＥＣＧ波形の解析が続き、ショックが勧められる場合、単一ショック又は複数ショックシーケンスが出力される。

図２は、本発明の原理に従って構成されるＡＥＤ１１０を示している。ＡＥＤ１１０は、小さい物理的大きさ、軽量さ、及び高い訓練レベルを有さず又はまれにしか除細動器１１０を使用しない要員によって動作されることができる相対的に簡単なユーザインタフェースの目的にあわせて、設計される。対照的に、救急医療サービス（ＥＭＳ）対応者によって一般に持ち運ばれるタイプのパラメデイカルな又は臨床的な（手動）除細動器は、より大きく、より重い傾向があり、多数の手動モニタリング及び解析機能並びにプロトコル設定を支援することができるより複雑なユーザインタフェースを有する。

ＥＣＧフロントエンド回路２０２は、患者１４の胸部に接続される電極１１６の対に接続される。ＥＣＧフロントエンド回路２０２は、デジタル化されたＥＣＧサンプルのストリームを生成するために、患者の心臓によって生成される電気的なＥＣＧ信号を増幅し、バッファし、フィルタし、デジタル化すように動作する。デジタル化されたＥＣＧサンプルは、ＶＦ、ショック付与可能なＶＴ又は他のショック付与可能なリズムを検出するために解析を実施するとともに、本発明により、患者に相対的に高い割合のＣＰＲを提供する処置形態を実施するコントローラ２０６に供給される。ショック付与可能なリズムが検出される場合、コントローラ２０６が、ショックを出力することに備えて、回路２０８の高電圧キャパシタをチャージするためにＨＶ（高電圧）出力回路２０８に信号を送る場合、ユーザインタフェース２１４上のショックボタンが、光り始めるように作動される。救助者は、それから、可聴の命令によって、患者から離れているように（「触れないでください」命令）助言される。救助者が、ユーザインタフェース２１４上のショックボタンを押すと、除細動ショックが、ＨＶ出力回路２０８から患者１４に電極１１６を通じて出力される。

コントローラ２０６は、ボイスストリップを生成するために、マイクロフォン２１２からの入力をも受け取るように結合される。マイクロフォン２１２からのアナログオーディオ信号は、好適には、メモリ２１８にイベントサマリ１３０の一部として記憶されることができるデジタル化されたオーディオサンプルのストリームを生成するためにデジタル化される。ユーザインタフェース２１４は、ディスプレイ、オーディオスピーカ、並びに視覚及び可聴のプロンプトとともにユーザ制御を提供するオン／オフボタン及びショックボタンのような制御ボタンを含みうる。本発明のユーザインタフェースは更に、救助中に実行されるべきメモリ２１８に記憶された救助プロトコルを選択するための１又は複数の制御ボタンを含みうる。クロック２１６は、イベントサマリ１３０に含まれる情報にタイムスタンプを付すために、コントローラ２０６にリアルタイム又は経過した時間のクロックデータを提供する。オンボードＲＡＭ、取り外し可能なメモリーカード又は異なるメモリ技術の組み合わせ、のいずれかとして実現されるメモリ２１８は、イベントサマリが患者１４の処置中に集められる場合にデジタル的にイベントサマリ１３０を記憶するように動作する。イベントサマリ１３０は、前述したように、デジタル化されたＥＣＧ、オーディオサンプル及び他のイベントデータのストリームを含むことができる。

図２のＡＥＤは、それがＥＭＳサービスによって最初に受け取られるとき、ＡＥＤのセットアップ中に選択可能な記憶されたいくつかの処置救助プロトコル又は処置モードを有する。プロトコルの１つのタイプは、「最初にショックを付与する」プロトコルである。ＡＥＤが、このプロトコル用にセットアップされる場合、ＡＥＤは、患者に接続されて作動されると、患者のＥＣＧ心臓リズムを直ちに解析して、心臓リズム分類を行う。解析は、一般に心室細動（ＶＦ）又は無脈心室頻拍（ＶＴ）のいずれかのような電気的な除細動によって処置できる不整脈が存在すると決定する場合、救助者は、それを知らされ、ショックを出力することを可能にされる。不整脈が除細動ショックによって処置できないと決定される場合、ＡＥＤは、ＣＰＲが実施されることができる「ポーズ」モードに入る。

プロトコルの第２のタイプは、「最初にＣＰＲを実施する」プロトコルである。ＡＥＤが、このプロトコル用にセットアップされると、ＡＥＤは、患者にＣＰＲを実施するように救助者に命じることによって動作し始める。ＣＰＲが定められた時間期間実施されたのち、ＡＥＤは、電気的な除細動によって処置できる不整脈が存在するかどうか見るために、ＥＣＧデータを解析し始める。

本発明の原理によれば、ＡＥＤ１１０は、複数ショック又は単一ショックプロトコルのいずれかを実行する能力を有し、単一ショックプロトコルは、以下に記載されるように、除細動ショックに関連する動作においてＡＥＤによって費やされる時間に対して、救助の時間のより大きな割合であるＣＰＲのための１又は複数の期間を提供する。好適には、単一ショックプロトコルは、デフォルトのプロトコルであり、すなわち、ＡＥＤは、それがＥＭＳサービスによって受け取られるとき、単一ショックプロトコル用にプリセットされている。ＡＥＤは、それがＥＭＳサービスによる使用に供される前に、工場において又はサービス要員によってデフォルト設定にセットされることができる。従って、ＡＥＤが、ＥＭＳサービスによって受け取られるとき、ＡＥＤは、バッテリのインストール及びセルフテストの自動的な実行ののち、単一ショックプロトコルによるサービスの準備がすぐにできており、更なるセットアップは要求されない。ＥＭＳサービスが、複数ショックプロトコルを好む場合、プロトコル設定は、後述するように、サービス要員、ＡＥＤ実施者、又はＥＭＳサービスの許可された人によって、所望のプロトコルに変更されることができる。好適には、プロトコル設定は、ユーザインタフェース２１４の制御部を使用して、例えば特別なハードウェア又はソフトウェアの使用のような過度の操作の複雑さなしに、変更されることができる。プロトコル設定は、ＡＥＤの電源を落とす必要なく、変更されることが好ましい。

本発明の他の見地によれば、図２のＡＥＤの単一ショックプロトコルは、モノフェージックパルスではなく単一バイフェージックショック波形を出力する。単一バイフェージックショックによって出力されるエネルギーレベルは、少なくとも、ＡＥＤの複数ショックシーケンスのショックのエネルギーレベルと同じ高さである。１５０ジュールを上回るエネルギーレベルが望ましく、１７５ジュールを上回るエネルギーレベルが好ましく、２００ジュールを上回るエネルギーレベルがより好ましい。（実際の出力されるエネルギーは、患者インピーダンスの関数として、意図される適用量とはいくぶん異なることがある）。概して、単一バイフェージックショックは、通常、複数ショックシーケンスのうちの最大エネルギーショックレベルのエネルギーレベルであり又はそれより大きい。

図３をここで参照して、市販（over-the-counter、ＯＴＣ）のＡＥＤ３１０が、上面斜視図に示されている。ＯＴＣ ＡＥＤ３１０は、ケース内部の電子回路を保護し、更に素人ユーザをショックから保護する、頑丈なポリマケース３１２に収容されている。電極パッドの対が、電気リードによってケース３１２に取り付けられる。図３の実施例において、電極パッドは、ＯＴＣ ＡＥＤ３１０の上側の凹部に位置するカートリッジ３１４内にある。電極パッドは、電極パッドをおおうプラスチックカバーの除去を可能にするように、ハンドル３１６を引き上げることによって、使用のためにアクセスされる。ユーザインタフェースは、ＡＥＤ３１０の右側にある。小さいレディライト３１８が、ユーザに、ＯＴＣ ＡＥＤの準備ができていることを知らせる。本実施例において、ＯＴＣ ＡＥＤが、適切にセットアップされ、使用の準備ができると、レディライトが点滅する。ＯＴＣ ＡＥＤが使用中であるとき、レディライトは常にオンであり、ＯＴＣ ＡＥＤが注目を必要とするとき、レディライトはオフであり又は警報カラーでフラッシュする。

オン／オフボタン３２０が、レディライトの下にある。オン／オフボタンは、使用のために、ＯＴＣ ＡＥＤをオンにするために押される。ＯＴＣ ＡＥＤをオフにするために、ユーザは、１秒又はそれ以上オン／オフボタンを押し下げたままにする。情報ボタン３２２は、情報がユーザに利用可能であるときフラッシュする。ユーザは、利用可能な情報にアクセスするために情報ボタンを押し下げる。注意ライト２４は、ＯＴＣ ＡＥＤが患者からの拍動情報を取得しているとき点滅し、ショックが勧められるときには連続的に光って、誰もこれらの時間中患者に触れているべきでないことを救助者等に警告する。心臓信号が取得されている間の患者とのインタラクションは、検出されたＥＣＧ信号に不所望のアーチファクトを導くことがある。ＯＴＣ ＡＥＤが、ショックが勧められることを救助者に知らせたのち、ショックボタン３２６が、ショックを出力するために押し下げられる。ＯＴＣ ＡＥＤの側部の赤外線ポート３２８は、ＯＴＣ ＡＥＤ及びコンピュータの間でデータを転送するために使用される。このデータポートは、患者が救助されたあとに使用されることができ、医師は、詳細な解析のために自身のコンピュータにＯＴＣ ＡＥＤイベントデータをダウンロードさせたいと思う。スピーカ３１３は、患者を処置するためにＯＴＣ ＡＥＤの使用を通して救助者をガイドするために、救助者にボイス命令を提供する。例えば電極パッドの交換又は新しいバッテリのような注目をＯＴＣ ＡＥＤが必要とするとき「甲高い音を出す」ビーパ３３０が設けられている。

従来技術に従って設定される場合、ＯＴＣ ＡＥＤ３１０は、工場によって設定され、３ショックデフォルトプロトコルを有して顧客に出荷された。プロトコルを変更するための指示はユーザに与えられなかった。所有者又は潜在的な救助者が、単一ショック又は他のプロトコルを望む場合、プロトコルは、特別なセットアップソフトウェアを使用して、許可された個人によって変更されることができるだけであった。しかしながら、ＯＴＣ ＡＥＤが、本発明に従って設計される場合、それは、デフォルトのプロトコル設定として単一ショックプロトコルを有して顧客に引き渡されるように、工場において設定される。本発明の他の見地によれば、プロトコルは、バッテリの除去なしに又は他の特化したハードウェア又はソフトウェアを用いずに、ＡＥＤのユーザインタフェースから変更されることができる。許可された個人は、情報ボタン３２２を３回又は別の特化したシーケンスで押し下げる。この動作は、ＡＥＤが、セットアップモードにあり、聞いている人が、プロトコル選択を含む１又は複数のオプションを与えられることを、スピーカ３１３にアナウンスさせる。可聴の命令につづいて、許可された個人は、デフォルトの単一ショックプロトコルを別のプロトコル設定に変更し又は後述されるように単一ショックプロトコルを変形することが可能である。

ＡＥＤ３１０が、訓練されたＥＭＳ要員の助けなく、素人による使用を意図されるとき、プロトコル設定の調整が、ＡＥＤの素人ユーザによってではなく、許可された要員のみによって、行われることがなお望ましいことが分かるであろう。

図４は、本発明の別の例に従う除細動器を示している。このＡＥＤ４１０は、ＡＥＤ４１０上のソケット４２８に挿入されるように設計されるコネクタ４２６を有する電極対４１６を有する。ユーザインタフェースは、ＡＥＤ４１０の上面に位置し、ＡＥＤ４１０を動作させるとともに、電極４１６を患者１４に取り付けるようにユーザに可聴的に促すプロセスを始めるオン／オフスイッチ４１８を含む。ステータスインジケータ４２０は、除細動器ステータス及び利用可能なバッテリチャージの継続的な視覚インジケーションを提供する。ディスプレイ４２２は、例えばユーザプロンプトのようなテキスト及びＥＣＧ波形のようなグラフィクスの表示を提供する。ＥＣＧ解析が、ショック付与可能なリズムがあることを示す場合、ショックボタン４２４は、患者１４へのショックの出力を提供する。除細動ショックの付与は、ショックボタン４２４を手動で押すようにユーザ１２に促すことによって行われる。

従来技術に従って設定される場合、ＡＥＤ４１０は、デフォルトのプロトコルとして３ショックプロトコルを有して顧客に提供される。許可された個人は、いくつかの異なるプロシージャによって、処置プロトコルを単一ショックプロトコルのような他のものに変更し又は調整することができる。１つのプロシージャは、ＡＥＤのバッテリを除去し、特別に構成されたセットアップカードをユニットに挿入することである。バッテリが、再びインストールされると、ＡＥＤ４１０は、電源が入り、ディスプレイ４２２上にセットアップメニューを表示する。所望のプロトコル変更は、セットアップメニューから、又はセットアップカードからセットアップデータを読み出すことによって、行われることができる。セットアップ中、ＡＥＤは、除細動のために使用されることができない。セットアップの完了時、ＡＥＤは、オフにされ、バッテリが、再び除去される。セットアップカードが、ＡＥＤから除去され、バッテリが、再びインストールされる。ＡＥＤは、電源投入され、新しいセットアップ設定にあわせられることができる。

別のプロシージャは、バッテリを除去し、特化した実施バッテリパックをインストールすることである。実施バッテリパックが、インストールされている間、ユーザは、ユーザインタフェース上の２つのオプションボタン４３０及び４３２を押したままにする。ＡＥＤ４１０が、インストールされた実施バッテリパックによって電源投入されると、セットアップソフトウェアは、ディスプレイ４２２上にセットアップメニューを表示するように走らされる。セットアッププロセスが終わると、ＡＥＤは、電源を切られ、実施バッテリパックが除去され、操作バッテリが、再びインストールされ、ＡＥＤは、その新しいプロトコル設定において使用されることができる。

更に別のプロシージャは、ＡＥＤの赤外線ポート３２８（図４に示さず）によって新しいセットアップデータを受け取ることである。セットアップデータは、別のＡＥＤ４１０による伝送から、又は特化したセットアップソフトウェアを走らせるコンピュータからの伝送によって、受け取られることができる。

本発明の原理に従って、ＡＥＤ４１０は、デフォルトのプロトコルとして単一ショックプロトコルを有して出荷されるように、工場において設定される。顧客は、単一ショックＡＥＤとして、バッテリインストール及びセルフテストの直後にＡＥＤ４１０を使用することができる。先に述べたプロシージャのいずれが、複数ショックプロトコルにプロトコルを変更し、又は後述するように単一ショックプロトコルを調整するために、用いられることができる。代替として、単一ショックプロトコルは、後述するようにＣＰＲ期間のバリエーションにあわせて変形されることができ、及び／又はプロトコルは、バッテリの除去又は別のＡＥＤ若しくはコンピュータとの通信なしに、ユーザインタフェースから複数ショックプロトコルに変更されることができる。例えばショックボタン４２４を押し下げている間オプションボタン４３０及び４３２の両方を押したままにすることのような、ユーザインタフェースボタンの特別な押下、又は他の特化したボタンシーケンスは、許可された要員が、ショック処置プロトコルの変形又は変更のためにセットアップメニューをディスプレイ４２２上に示すことを可能にする。

図５及び図６を参照して、本発明の救助プロトコルにおいてＣＰＲに費やす時間の増加する割合の説明が、２つのフローチャートの比較によって見られる。図５は、一般的な３ショック処置プロトコル５００のフローチャートを示している。ステップ５０２において、ＡＥＤが、患者のＥＣＧ波形を解析することによって始まる。ショックが勧められる（これらの図の唯一の結果）場合、ＡＥＤは、ステップ５０４において、その高電圧回路をチャージし、第１のショックを出力する。ショック出力に起因するアーチファクトが、十分に消えたのち、ＥＣＧは、ステップ５０６において、正常な心臓リズムが戻っているか又は別のショックが必要とされるかを確かめるために再び解析される。別のショックが勧められることが決定されると、ＡＥＤは、ステップ５０８において、再び高電圧回路をチャージし、第２のショックを出力する。第２のショックの出力後、ＥＣＧ波形が、正常な心臓リズムが戻ったか又は更なるショックが必要とされるかどうかを見るために、ステップ５１０において再び解析される。ショックが勧められる場合、ＡＥＤは、ステップ５１２においてチャージされ、第３のショックを出力する。この例において、ＡＥＤは、第３のショックに続き、ＣＰＲポーズ期間５１４を始め、その期間中、救助者は、ＣＰＲの実施について可聴の命令を受け取ることができる。ＣＰＲポーズ期間の終わりに、ＥＣＧは、別のショックシーケンスが勧められるかどうか決定するために解析される。動作の３ショックシーケンスが、ＣＰＲに従事する時間と比べて、電気処置を解析し準備することに相当な時間を費やすことが分かる。

比較として、図６は、本発明の一般の単一ショックシーケンス６００を示している。図５のシーケンスのように、このプロトコルは、ステップ６０２において、ＡＥＤが、ショックが勧められるかどうか調べるためにＥＣＧ波形を解析し始めることから始まる。ショックが勧められると、ＡＥＤは、ステップ６０４において、高電圧回路をチャージし、単一バイフェージックショックを出力する。上述したように、単一ショックが、３ショックシーケンスのショックによって出力される最大レベルのレベルで、好ましくは１７５ジュール又はそれ以上のレベルで、より好ましくは２００ジュール又はそれ以上のレベルで、エネルギーを出力する。単一ショックの出力後、この例においてＡＥＤは、ステップ６０６において、ＣＰＲが実施されるＣＰＲポーズ期間に入る。ＣＰＲ期間の終わりに、ＡＥＤは、ステップ６０８において、正常な心臓リズムが戻っているか又は別のショックが必要であるか決定するために、ＥＣＧ波形を解析する。胸部圧迫のアーチファクトが、処理されたデータから十分にフィルタされる場合、ＥＣＧ解析は、ＣＰＲポーズ期間中に始まることもできる。図５の３ショックシーケンス５００と比較して、かなり一層大きい時間割合が、単一ショックシーケンス６００中にＣＰＲ実施に費やされる。

図７は、本発明の第２の単一ショックプロトコル７００を示している。プロトコル７００は、図６を参照して前述したように、ステップ７０２におけるＥＣＧ解析から始まり、ショックが勧められると、ステップ７０４においてチャージ及び単一ショックの出力が行われ、ステップ７０６のＣＰＲポーズ期間、ステップ７０８のＥＣＧ波形の別の解析が続く。正常の心臓リズムが戻らず、別のショックが勧められる場合、ＡＥＤは、７１０においてチャージされ、別の単一バイフェージックショックを出力する。この第２のショックの出力に続いて、ＡＥＤは、別のＣＰＲポーズ期間に入る。この例において、患者に対する大きなＣＰＲ処置量を提供するために、除細動ショックのあらゆる出力のあとに、ＣＰＲ実施期間が続く。ＣＰＲによって促される循環は、成功した除細動の見通しを高めることができるので、このプロトコルは、特に救助前の長いダウン時間を有する患者の場合、成功する救助をもたらすことが多い。

図８は、単一ショック及び複数ショックシーケンスの双方を利用する本発明の救助プロトコル８００を示している。このシーケンスは、上述したのと同じ４つのステップ８０２−８０８から始まる。ショックが、ステップ８０８におけるＥＣＧ波形の解析後に勧められると、プロトコルは、ステップ８１０において、高電圧回路をチャージし、３ショックシーケンスの第１のショックを出力することによって、３ショックシーケンスを始める。３つのうちのこの最初のショックの出力後、ＡＥＤは、正常な心臓リズムが戻ったか又は更なるショックが勧められるかを決定するためにＥＣＧ波形を解析する。ショックが勧められる場合、シーケンスは、別のＣＰＲポーズ期間を待つ前に、上述のステップ５０８−５１２を続ける。こうして、患者は、このプロトコルにより単一ショック及び複数ショックシーケンスの両方の利益を受ける。

図９は、ステップ９０２におけるＣＰＲの実施からすぐに始まる本発明の別のプロトコル９００を示している。ＣＰＲポーズ期間の間又はその終わりに、ＡＥＤは、９０４においてＥＣＧ波形を解析する。ショックが勧められる場合、ＡＥＤは、ステップ９０６においてチャージされ、単一バイフェージックショックを出力し、ステップ９０８において別のＣＰＲポーズ期間が続く。処置は、単一ショック又は混合したショックシーケンスのために、ステップ７０８又は８０８及びそれら以降のステップを続ける。プロトコル９００は、説明された例示的なプロトコルのＣＰＲのために最大の時間パーセンテージを提供する。

図２のＡＥＤ１１０は、同時出願の特許出願明細書（出願人整理番号００１６３３）においてより十分に述べられるように、例えば最初にショックを付与する（例えば図６）又は最初にＣＰＲを実施する（例えば図９）プロトコルのような処置プロトコルを薦めることができる他のオプションを有する。これは、患者のＥＣＧ波形を解析し、後述するような自発循環リターン（ＲＯＳＣ）スコアを計算し評価することによって始まるＡＥＤによって行われる。ＲＯＳＣスコアの評価から、処置プロトコルが薦められる。薦められたプロトコルは、ＡＥＤによって直ちに実行されることができ、推薦は、実行されるべき処置プロトコルの最終的な決定のために救助者に提示される。

図１０は、患者に効果的である見込みのある処置プロトコルを薦めるように動作する図２のＥＣＧフロントエンド回路２０２及びコントローラ２０６の一部を示している。前述のように、電極１１６は、患者からのＥＣＧ信号を提供し、ＥＣＧ信号は、Ａ／Ｄコンバータ２０によってサンプリングされる（デジタル化される）。デジタル化されたＥＣＧ信号は、ショックの適用が勧められるかどうか決定するためにＥＣＧ波形を解析するコントローラ内のＥＣＧ解析プロセッサに結合される。ＥＣＧサンプルは、より低いデータレートにＥＣＧサンプルのストリームをサブサンプリングするダウンサンプラ２２に結合される。例えば、２００サンプル／秒のデータストリームが、１００サンプル／秒にダウンサンプリングされることができる。ダウンサンプリングされたＥＣＧデータは、ＥＣＧデータからＲＯＳＣスコアのシーケンスを決定するＲＯＳＣ計算器２４に結合される。ＲＯＳＣスコアは、成功した蘇生にいたる見込みが最も高い処置のモードを決定するために、閾値比較回路２６によって閾値と比較される。このモード決定は、コントローラのモード選択部分に結合され、モード選択部分は、自動的に所望のモードを選択し、又は救助者に推薦としてモードを提示し、救助者は、薦められたモード又は代替の処置形態に従うことを決めることができる。

ＲＯＳＣ計算器２４は、いくつかのやり方で動作されることができる。１つの例の場合、ＲＯＳＣスコアは、数秒の期間にわたるＥＣＧの帯域幅制限された１階微分（又は離散時間アナログである第１の差分）の平均の大きさとして計算されることができる。帯域幅制限された１階微分は、コントローラ２０６によって不整脈検出のために既に計算されていてもよく、付加の計算は、平均の付加の計算のみを含むことができる。このプロセスは、サンプルあたり１の加算及び１の減算だけを必要とする移動平均によって、リアルタイムの目安として実現されることができる。例えば、連続するサンプルの差は、１００サンプル／秒レートで４．５秒の期間にわたって受け取られるサンプルのストリームと考えられることができる。差の符号は、４．５秒の間隔にわたって合計される絶対値をもたらすように捨てられる。これは、ＥＣＧ波形の周波数加重の平均振幅と等価であるＲＯＳＣスコア値を生成する。スコアは、今のシステムの構造及び要求に従ってスケーリングされ又は更に処理されることができる。１階微分のスペクトルは、周波数に比例するので、ＲＯＳＣスコアは、主にＣＰＲアーチファクトに影響されず、そのほとんどは、非常に低い周波数である。

平均値を計算する別の代替方法は、連続するサンプルの差を二乗し、積を合計し、合計の平方根をとることである。これは、ＲＯＳＣスコアのＲＭＳ（二乗平均平方根）の形をもたらす。

平均値計算に代わるものとして、別の方法は、１階微分の中間（メジアン）の大きさを使用することである。この方法は、より計算集約的であるが、有利には、ノイズに対して一層ロバストでありうる。目安をその識別パワーに与える信号をディエンファサイズすることを避けるための注意が払われるべきである。別の実施例において、トリム平均又は最小最大計算が、良好な妥協を提供することができる。最大のアウトライアを排除することによって、インパルスアーチファクト（例えば電極パッドの物理的な妨害）に対するより大きな免疫（不感受性、immunity）が、提供されることができる。最大のアウトライアを排除することによって、相対的にまれに生じる時々の高振幅アーチファクトは、心臓が原因のデータに付随する識別パワーを大幅に低減することなく排除されることができる。

心停止に苦しむ患者に適用されている除細動器を示す図。 本発明の原理に従って構成される除細動器のブロック図。 可聴のユーザインタフェースを有するＡＥＤを示す図。 視覚のユーザインタフェースを有するＡＥＤを示す図。 従来技術の３ショック除細動プロトコルを示す図。 本発明の単一ショック除細動救助プロトコルを示す図。 本発明の第２の単一ショック除細動プロトコルを示す図。 本発明の単一及び複数ショック除細動プロトコルを示す図。 本発明の第３の単一ショック除細動プロトコルを示す図。 本発明の蘇生プロトコルの用途に適した蘇生プレディクタの詳細なブロック図。

Claims (20)

1. 電極パッドの対と、
   前記電極パッドに結合され、ショックが勧められるかどうか決定するためにＥＣＧ信号を解析するＥＣＧプロセッサと、
   前記電極パッドに結合され、ショックが勧められる場合バイフェージック除細動ショックを出力する高電圧回路と、
   単一ショックプロトコルを含む１又は複数の処置プロトコルを記憶する処置プロトコル記憶部であって、前記単一ショックプロトコルによって、自動体外除細動器が、ＣＰＲ期間に後続される単一バイフェージック除細動ショックを出力するように制御される、処置プロトコル記憶部と、
   処置プロトコル記憶部に結合され、前記単一ショックプロトコルを実行するように動作するコントローラと、
   を有し、前記単一ショックプロトコルが、前記自動体外除細動器のデフォルトのプロトコルである、自動体外除細動器。
2. 前記単一ショックプロトコルは、購入者への前記自動体外除細動器の引き渡し前に、製造業者によって前記デフォルトのプロトコルとして設定される、請求項１に記載の自動体外除細動器。
3. 前記処置プロトコル記憶部は更に、前記コントローラによる前記実行のために救助者によって選択可能な複数ショック処置プロトコルを記憶する、請求項１に記載の自動体外除細動器。
4. 前記複数ショック処置プロトコルは、３ショックプロトコルを含む、請求項３に記載の自動体外除細動器。
5. 前記自動体外除細動器上に位置するディスプレイを更に有し、ショック処置プロトコルは、前記ディスプレイを使用して、前記救助者によって選択可能である、請求項４に記載の自動体外除細動器。
6. 可聴のプロンプトを発するスピーカを更に有し、ショック処置プロトコルが、可聴プロンプトに応答することによって前記救助者によって選択可能である、請求項４に記載の自動体外除細動器。
7. 電極パッドの対と、
   前記電極パッドに結合され、ショックが勧められるかどうか決定するためにＥＣＧ信号を解析するＥＣＧプロセッサと、
   前記電極パッドに結合され、ショックが勧められる場合バイフェージック除細動ショックを出力する高電圧回路と、
   単一バイフェージックショックプロトコル及び複数ショックプロトコルを含む複数の処置プロトコルを記憶する処置プロトコル記憶部と、
   前記処置プロトコル記憶部に結合され、前記単一ショックプロトコル又は前記複数ショックプロトコルを実行するように動作するコントローラと、
   自動体外除細動器の電源回路に結合されるバッテリと、
   前記バッテリの除去、又は前記自動体外除細動器に対する外部ハードウェア若しくはソフトウェアの接続なしに、前記自動体外除細動器に存在するソフトウェアによって、前記単一ショックプロトコル又は前記複数ショックプロトコルを選択するために救助者によって操作可能なユーザ制御部と、
   を有する自動対外除細動器。
8. 前記ユーザ制御部は、前記自動体外除細動器上のボタンを含む、請求項７に記載の自動体外除細動器。
9. 前記ボタンは、前記自動体外除細動器の別の機能を制御するようにも操作可能であり、ショックプロトコルの選択のための前記ボタンの操作は、前記他の機能を制御するための前記ボタンの操作と異なる、請求項８に記載の自動体外除細動器。
10. 前記ボタンは、複数のボタンを更に含む、請求項８に記載の自動体外除細動器。
11. 前記自動体外除細動器上に位置するディスプレイを更に有し、前記ユーザ制御部は、プロトコルを選択するために前記ディスプレイに関して操作可能である、請求項７に記載の自動体外除細動器。
12. 可聴のプロンプトを発するスピーカを更に有し、前記ユーザ制御部は、プロトコルを選択するために前記可聴のプロンプトに関連して操作可能である、請求項７に記載の自動体外除細動器。
13. 電極パッドの対と、
    前記電極パッドに結合され、ショックが勧められるかどうか決定するためにＥＣＧ信号を解析するＥＣＧプロセッサと、
    前記電極パッドに結合され、ショックが勧められる場合バイフェージック除細動ショックを出力する高電圧回路と、
    自動体外除細動器の電源回路に結合されるバッテリと、
    単一ショックプロトコルを含む１又は複数の処置プロトコルを記憶する処置プロトコル記憶部であって、前記単一ショックプロトコルによって、前記自動体外除細動器が、ＣＰＲ期間に後続される単一バイフェージック除細動ショックを出力するように制御される、処置プロトコル記憶部と、
    前記処置プロトコル記憶部に結合され、前記単一ショックプロトコルを実行するように動作するコントローラと、
    を有し、前記単一ショックプロトコルの前記実行が、１７５ジュール又はそれ以上のバイフェージックショックを出力する、自動体外除細動器。
14. 前記単一ショックプロトコルの前記実行が、少なくとも２００ジュールのバイフェージックショックを出力する、請求項１３に記載の自動体外除細動器。
15. 電極パッドの対と、
    前記電極パッドに結合され、ショックが勧められるかどうか決定するためにＥＣＧ信号を解析するＥＣＧプロセッサと、
    前記電極パッドに結合され、ショックが勧められる場合バイフェージック除細動ショックを出力する高電圧回路と、
    自動体外除細動器の電源回路に結合されるバッテリと、
    所与のエネルギーレベルのバイフェージックショックを出力するための単一ショックプロトコル、及び少なくとも２の異なるエネルギーレベルのショックシーケンスを出力するための複数ショックプロトコル、を含む複数の処置プロトコルを記憶する処置プロトコル記憶部と、
    前記処置プロトコル記憶部に結合され、前記ショックプロトコルの１つを実行するように動作するコントローラと、
    を有し、前記所与のエネルギーレベルは、少なくとも前記２の異なるエネルギーレベルの最大のものと同じくらい大きい、自動対外除細動器。
16. 前記単一ショックプロトコルの前記実行が、少なくとも１５０ジュールのバイフェージックショックを出力する、請求項１５に記載の自動体外除細動器。
17. 前記単一ショックプロトコルの前記実行は、少なくとも２００ジュールのバイフェージックショックを出力する、請求項１５に記載の自動体外除細動器。
18. 電極パッドの対と、
    前記電極パッドに結合され、ショックが勧められるかどうか決定するためにＥＣＧ信号を解析するＥＣＧプロセッサと、
    前記電極パッドに結合され、ショックが勧められる場合バイフェージック除細動ショックを出力する高電圧回路と、
    自動体外除細動器の電源回路に結合されるバッテリと、
    処置プロトコルを記憶する処置プロトコル記憶部であって、前記処置プロトコルによって、前記自動体外除細動器が、第１のショックシーケンスにおいて単一のバイフェージック除細動ショックを出力し、第２のショックシーケンスにおいて複数ショックシーケンスを出力するように制御される、処置プロトコル記憶部と、
    前記処置プロトコル記憶部に結合され、前記単一ショックプロトコルを実行するように動作するコントローラと、
    を有する自動体外除細動器。
19. 前記第１及び前記第２のショックシーケンスは、ＣＰＲ期間によって隔てられる、請求項１８に記載の自動体外除細動器。
20. 前記第１及び前記第２のショックシーケンスは、ＣＰＲ期間によって先行される、請求項１９に記載の自動体外除細動器。

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