JP2012200384A - 心肺蘇生術モニタリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】救助者等が最適な心臓マッサージ手技を行うことが可能とする。
【解決手段】心肺蘇生術実施時における胸部圧迫のタイミングの検出信号を得る検出手段１０と、受光した光の強度変化により血液容積変化を検出し、酸素飽和度を求めるパルスオキシメータ２０と、前記検出手段１０により得られた検出信号に基づく胸部圧迫タイミングにおいて検出された血液容積脈波変化により求められた酸素飽和度に基づき心肺蘇生術に関する評価を行う評価手段３０と、前記評価手段３０による評価結果に応じて出力を行う出力手段である表示装置４０を具備する。
【選択図】図１

Description

この発明は、心肺蘇生術を実施する際などに、救助者等が最適な心臓マッサージ手技を行うことが可能なようにモニタリングする心肺蘇生術用モニタリング装置に関するものである。

従来、心肺蘇生術（ＣＰＲ）による肺膨張計測により心肺蘇生術の適否を判定するには、胸郭インピーダンスを用いる手法が採用されている。しかしながら、胸郭インピーダンスを用いた肺膨張計測によっては、血液の酸素化と血流状態が改善したかについては判定できない。

一方、心肺蘇生術の実施中に血液の酸素化をモニタリングするために、ＳｐＯ2 を用いる手法が知られている（特許文献１参照）。しかしながら、心肺蘇生術の実施中にはＳｐＯ2 計測に有効な脈波を得ることができないため、計測不能となることがある。また、心肺蘇生術に起因する体動が外乱となって正確な計測を行うことが困難である。

また、透過光の直流成分が血液酸素化の情報を持っており、ノイズ混入時の補正に有効であることが知られている（特許文献２参照）。しかしながら、特許文献２においては、ＳｐＯ2 測定の際に一時的に発生するノイズ混入に対応する補正を示すのみであり、心肺蘇生術を実施しなければならない状態において脈波が存在しないためにＳｐＯ2 が得られないことは想定されていない。

特開２００５−４６６０６号公報 特許第３１１６２５２号明細書

本発明は上記のような心肺蘇生術を実施する際などにおける、心臓マッサージ手技に関する上記のようなモニタ技術の現状に鑑みてなされたもので、その目的は、救助者等による心臓マッサージ手技の効果をモニタリングする心肺蘇生術用モニタリング装置を提供することである。

本発明に係る心肺蘇生術用モニタリング装置は、心肺蘇生術実施時における胸部圧迫のタイミングの検出信号を得る検出手段と、受光した光の強度変化により血液容積変化を検出し、酸素飽和度を求めるパルスオキシメータと、前記検出手段により得られた検出信号に基づく胸部圧迫タイミングにおいて検出された血液容積変化により求められた酸素飽和度に基づき心肺蘇生術に関する評価を行う評価手段と、前記評価手段による評価結果に応じて出力を行う出力手段とを具備することを特徴とする。

本発明に係る心肺蘇生術用モニタリング装置は、前記検出手段を変位センサ、速度センサ、加速度センサまたは圧力センサにより構成したことを特徴とする。

本発明に係る心肺蘇生術用モニタリング装置は、前記パルスオキシメータの発光部及び受光部は前記検出手段を構成し、前記検出手段は生体表面に配置可能であることを特徴とする。

本発明に係る心肺蘇生術用モニタリング装置によれば、心肺蘇生術実施時における胸部圧迫のタイミングの検出信号を得て、得られた検出信号に基づく胸部圧迫タイミングにおいてパルスオキシメータにより検出される酸素飽和度に基づき心肺蘇生術に関する評価を行うので、胸部圧迫によって血液の移動が起こり、これを脈波として捕らえてパルスオキシメータによるＳｐＯ2 測定を行うことが可能となり、パルスオキシメータによる測定出力により、血液酸素化の傾向を計測して、救助者等による心臓マッサージ手技が適正に行われるように導くことが可能である。

心臓マッサージを受ける患者は拍動が無いケースが多く、従来の派するオキシメータでは、酸素飽和度（ＳｐＯ2）を測定することができない。しかし、本発明に係る心肺蘇生術用モニタリング装置によれば、検出手段により検出される胸部圧迫のタイミングを拍動と擬似し同期することで、従来、酸素飽和度（ＳｐＯ2）を測定できなかった環境下でも酸素飽和度（ＳｐＯ2）の測定を可能とする。

本発明に係る心肺蘇生術用モニタリング装置によれば、検出手段を有するため、胸部圧迫に非同期のノイズ（例えば体動や救急車内の振動など）を除去できるので、精度良く酸素飽和度（ＳｐＯ2）を測定できる。

従来は、胸部圧迫に酸素飽和度（ＳｐＯ2）を検出するとＳ／Ｎ比が悪く、精度の良い測定ができなかった。しかし、本発明に係る心肺蘇生術用モニタリング装置によれば、発光部及び受光部が検出手段を構成し、検出手段は生体表面に配置可能な構成であるため、動静脈を併せた血液層容積変化を大きな信号として取り出すことができる。したがって、動脈血の酸素飽和度（ＳｐＯ2）が上昇すれば、静脈血の酸素飽和度（ＳｐＯ2）も上昇するため、従来のように動脈血酸素飽和度だけを選択的に抽出しなくても、心臓マッサージ手技による効果の良否判定を可能とする。

本発明に係る心肺蘇生術モニタリング装置における第一の実施形態の構成を示すブロック図。 本発明に係る心肺蘇生術モニタリング装置における第一の実施形態の動作を説明するためのフローチャート。 本発明に係る心肺蘇生術モニタリング装置における第二の実施形態の構成を示すブロック図。 心肺蘇生術実施前後の生体における状態及び入射光、透過光を説明するための図。 本発明に係る心肺蘇生術モニタリング装置における第二の実施形態の動作を説明するためのフローチャート。 本発明に係る心肺蘇生術モニタリング装置における第二の実施形態の動作を説明するためのフローチャート。

以下添付図面を参照して、本発明に係る心肺蘇生術用モニタリング装置の実施形態を説明する。各図において同一の構成要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。図１に、本発明に係る心肺蘇生術用モニタリング装置の実施形態を示す。この装置には、検出手段１０と、パルスオキシメータ２０と、評価手段３０と、出力手段である表示装置４０とが備えられている。

検出手段１０は、心肺蘇生術実施時における胸部圧迫のタイミングの検出信号を得るものであり、胸部圧迫の部位に配置され、変位センサ、速度センサ、加速度センサまたは圧力センサにより構成することができる。パルスオキシメータ２０は、脈波を検出して、その脈波を用いて酸素飽和度を検出するものであり、その構成は公知であり、例えば先に挙げた特許文献２に示されている構成を採用することができる。

ここで、パルスオキシメータ２０は、脈拍による拍動を用いて酸素飽和度を検出するものであることは公知である。また、心肺蘇生術は、心室細動などが発生した患者には脈拍が無く、心臓から血液が流れないため、人為的に行われる救命措置である。

評価手段３０は、検出手段１０により得られた検出信号に基づく胸部圧迫タイミングにおいて上記パルスオキシメータ２０により検出された血液容積脈波変化により求められた酸素飽和度に基づき心肺蘇生術に関する評価を行うものであり、例えばコンピュータにより構成することができる。この評価手段３０は、検出手段１０は得られた信号のレベル（例えば、変位のレベル、速度のレベル、加速度のレベルまたは圧力のレベル）が、予め設定されている閾値を超えた場合に、心肺蘇生術実施時における１回毎の胸部圧迫がなされているタイミングであるとして、上記閾値を信号レベルが超えるタイミングを特定し、パルスオキシメータ２０に通知する。

このタイミングを例えば胸郭圧迫同期信号と呼ぶと、パルスオキシメータ２０は胸部圧迫同期信号に同期する受光強度の変動を、胸郭圧迫に由来する血流変動として脈拍の代わりとすることが出来る。つまり、パルスオキシメータ２０は、受光した光の強度変化により血液容積変化を検出し、酸素飽和度を求めるものである。評価手段３０は、パルスオキシメータ２０から送られた酸素飽和度信号ＳｐＯ2を取り込み、その値の変化により血液酸素化の傾向を計測して、救助者等による心臓マッサージ手技が適正に行われているか否かを評価する。

評価手段３０は、評価結果を表示装置４０へ送る。表示装置４０は、評価手段３０による評価結果に応じて出力を行う。上記において、出力手段である表示装置４０は、ＬＣＤなどのディスプレイにより文字を表示するものの他、単に光点灯などによりメッセージを出力するもの、音声によりメッセージを出力するもの、或いはこれらの必要な組み合わせによりメッセージを出力するものであり、評価手段３０による評価を示す出力を行うものであればよい。

図２は、評価手段３０が実行する動作を示すフローチャートである。このフローチャートに基づき、動作の説明を行う。まず、検出手段１０の出力を取り込み、胸部圧迫がなされているタイミングである胸部圧迫期間を求める処理を行い（Ｓ１１）、胸部圧迫期間となったか検出する（Ｓ１２）。

胸部圧迫期間である場合には、パルスオキシメータ２０の出力である酸素飽和度信号ＳｐＯ2を取り込み保持し（Ｓ１３）、胸部圧迫期間中かを検出し（Ｓ１４）、胸部圧迫期間中である限り胸部圧迫に同期して酸素飽和度信号ＳｐＯ2を取り込み保持する（Ｓ１３）。胸部圧迫期間中が終了すると、取り込み保持してある酸素飽和度信号ＳｐＯ2と過去の履歴値とを比較し（Ｓ１５）、血液酸素飽和度が上昇傾向であるかを検出する（Ｓ１６）。

上記ステップＳ１６において血液酸素飽和度が上昇傾向でないと判定すると、「心臓マッサージに改善の余地あり」のメッセージ情報を出力手段である表示装置４０へ送って表示させる（Ｓ１４）。また、上記ステップＳ１６において血液酸素飽和度が上昇であると判定すると、「現在の心臓マッサージが適当」のメッセージ情報を出力手段である表示装置４０へ送って表示させる（Ｓ１８）。ステップＳ１７またはステップＳ１８に続いて今回の血液酸素飽和度を用いて履歴値を作成して記憶し（Ｓ１９）、ステップＳ１１へ戻る。

図３には、第二の実施形態に係る心肺蘇生術用モニタリング装置の構成図が示されている。この実施形態においては、パルスオキシメータ２０の発光部２１及び受光部２２を、検出手段１０を配置する生体表面に配置したものである。発光部２１及び受光部２２と検出手段１０を一つの筐体に設けることもできる。その他の構成は、第一の実施形態の構成と同じである。なお、本実施例おいて、第一実施形態で述べた変位センサ、速度センサ、加速度センサまたは圧力センサを検出手段として必ずしも用いる必要はない。検出手段として、受光部２２が受光した光の強度変化を胸郭圧迫検出の手段とできるからである。

発光部２１から射出され生体に入射する光は、一方が赤色光であり、入射光強度Ｒｉであり、他方が赤外光であり、入射強度Ｉｉである。これらが生体を透過すると、透過光強度Ｒｏの赤色光と透過強度Ｉｏの赤外光となる。以上は胸郭圧迫がなされていないときであり、図４（ａ）に示されている。

一方、心肺蘇生術の実施中であり、胸郭圧迫がなされているときには、血液層が大きく圧迫を受け、生体の組織のみを光が透過する図４（ｂ）の状態となる。このとき、透過光強度Ｒｏ´の赤色光と透過強度Ｉｏ´の赤外光となる。透過光強度Ｒｏ´の赤色光と透過強度Ｉｏ´の赤外光は、血液層の入射光と考えることができ、パルスオキシメータの原理による測定が可能である。

図４においては、透過として説明したが、発光部２１及び受光部２２を、検出手段１０を配置する生体表面に配置するため、反射光によりパルスオキシメータ２０が処理を行う。

評価手段３０Ａは、検出手段１０の出力を用いて胸部圧迫がなされているタイミングを求めるが、第１の実施形態と異なり、１回毎ではなく、例えば心肺蘇生術が続いているか否かを検出できれば良い。従って、例えば変位センサまたは圧力センサの出力変動が検出されている場合に、パルスオキシメータ２０から送られた酸素飽和度信号ＳｐＯ2を用いた評価を行い、出力変動が一定期間なくなると評価の処理を停止する。

図５、図６のフローチャートに基づき、評価手段３０Ａによる動作が行われるので、これらのフローチャートを用いて動作の説明を行う。評価手段３０Ａは、検出手段１０の出力を用いて心肺蘇生術が実施中かの情報を求め（Ｓ２１）、実施中であるか否かを検出する（Ｓ２２）。実施中であれば評価手段３０Ａによる評価処理を起動し（Ｓ２３）、実施中でなければ評価手段３０Ａによる評価処理を停止する（Ｓ２４）。

図５は、評価手段３０Ａによる評価処理のフローチャートである。評価手段３０Ａは、パルスオキシメータ２０の出力である酸素飽和度信号ＳｐＯ2を心肺蘇生術による胸部圧迫に同期して取り込み保持し（Ｓ３１）、取り込み保持してある酸素飽和度信号ＳｐＯ2と過去の履歴値とを比較し（Ｓ３２）、血液酸素飽和度が上昇傾向であるかを検出する（Ｓ３３）。

上記ステップＳ３３において血液酸素飽和度が上昇傾向でないと判定すると、「心臓マッサージに改善の余地あり」のメッセージ情報を出力手段である表示装置４０へ送って表示させる（Ｓ３４）。また、上記ステップＳ３３において血液酸素飽和度が上昇であると判定すると、「現在の心臓マッサージが適当」のメッセージ情報を出力手段である表示装置４０へ送って表示させる（Ｓ３５）。ステップＳ３４またはステップＳ３５に続いて今回の血液酸素飽和度を用いて履歴値を作成して記憶し（Ｓ３６）、エンドとなる。

１０ 検出手段
２０ パルスオキシメータ
２１ 発光部
２２ 受光部
３０ 評価手段
４０ 表示装置

Claims (3)

1. 心肺蘇生術実施時における胸部圧迫のタイミングの検出信号を得る検出手段と、
   受光した光の強度変化により血液容積変化を検出し、酸素飽和度を求めるパルスオキシメータと、
   前記検出手段により得られた検出信号に基づく胸部圧迫タイミングにおいて検出された血液容積脈波変化により求められた酸素飽和度に基づき心肺蘇生術に関する評価を行う評価手段と、
   前記評価手段による評価結果に応じて出力を行う出力手段と
   を具備することを特徴とする心肺蘇生術モニタリング装置。
2. 前記検出手段を変位センサ、速度センサ、加速度センサまたは圧力センサにより構成した請求項１に記載の心肺蘇生術モニタリング装置。
3. 前記パルスオキシメータの発光部及び受光部は前記検出手段を構成し、前記検出手段は生体表面に配置可能とする請求項１に記載の心肺蘇生術モニタリング装置。

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