JP2016041239A - 除細動器 - Google Patents

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Abstract


【課題】 持ち運びが容易で使い易い自動体外式除細動器(AED)およびそのシステムを提供する。
【解決手段】 除細動器であって、第1の電極、第2の電極、第1と第2の電極に接続され、第1と第2電極が患者の胸部に接触したとき、患者の第1の生体リズムの信号を取得し、第1の生体リズムの信号に応じて心臓のリズムの信号を提供する読み出しモジュール、第1のUSBインターフェース、第1のUSBインターフェースに接続され、第1のUSBインターフェースが携帯用電子機器に接続されたとき、電圧変換器は、携帯用電子機器からの第1電圧に応じて、第1の電圧より大きい第2電圧を発生する電圧変換器、および第1と第2の電極、および電圧変換器に接続され、第1の生体リズムの信号が患者に心不整脈があることを示したとき、第2の電圧に応じて第1と第2の電極を介して電気ショックエネルギーを患者の胸部に提供する刺激モジュールを含む除細動器。
【選択図】 図1

Description

本発明は、除細動器(Defibrillator)に関し、特に、自動体外式除細動器(AED:Automated External Defibrillator)システムに関するものである。
一般的に、心臓病は主要な死因である。例えば、心臓の電気系統の問題に起因する不整脈が心臓のリズムの異常(不整脈)となる。最も深刻な不整脈は、心室細動(VF:Vetricular Fibrillation)であり、心臓が血液を送り出すのを突然停止することがある。このため、患者は非常に短い時間で意識を失う。また、無脈性心室頻拍(VT:Ventricular Tachycardia)と除脈も突然の心停止に至ることがある。
通常、突然の心停止は予測ができないものである。これらが起ったとき、患者の心臓は心停止し、息が止まり、意識を失う。この事象が5分以上続いた場合、患者の生存率は50%未満に低下する。従って、死亡と永続的な損傷を防止するために、即時の心肺蘇生(CPR:Cardiopulmonary Resuscitation)と除細動が必要である。
従って、持ち運びが容易で使い易い除細動器が望まれている。
本発明は、持ち運びが容易で使い易い自動体外式除細動器(AED)およびそのシステムを提供する。
除細動器の実施形態が提供される。除細動器は、第1の電極、第2の電極、第1と第2の電極に接続された読み出しモジュール、第1の通信インターフェース、たとえば、第1のUSBインターフェース、第1のUSBに接続された電圧変換器、および第1と第2の電極および電圧変換器に接続された刺激モジュールを含む。読み出しモジュールは、第1と第2電極が患者の胸部に接触したとき、患者の第1の生体リズムの信号を取得し、第1の生体リズムの信号に応じて心臓のリズムの信号を提供する。第1のUSBインターフェースが携帯用電子機器に接続されたとき、電圧変換器は、携帯用電子機器からの第1電圧に応じて、第2電圧を発生する。第2の電圧は、第1の電圧より大きい。第1の生体リズムの信号が患者に心不整脈があることを示したとき、刺激モジュールは、第2の電圧に応じて第1と第2の電極を介して電気ショックエネルギーを患者の胸部に提供する。
また、除細動システムの実施形態が提供される。除細動システムは、携帯用電子機器および除細動器を含む。除細動器は、第1の電極、第2の電極、第1と第2の電極に接続された読み出しモジュール、第1のUSBインターフェース、第1のUSBに接続された電圧変換器、および第1と第2の電極および電圧変換器に接続された刺激モジュールを含む。読み出しモジュールは、第1と第2電極が患者の胸部に接触したとき、患者の第1の生体リズムの信号を取得し、第1の生体リズムの信号に応じて心臓のリズムの信号を提供する。第1のUSBインターフェースが携帯用電子機器に接続されたとき、電圧変換器は、携帯用電子機器からの第1電圧に応じて、第2電圧を発生する。第2の電圧は、第1の電圧より大きい。第1の生体リズムの信号が患者に心不整脈があることを示したとき、刺激モジュールは、第2の電圧に応じて第1と第2の電極を介して電気ショックエネルギーを患者の胸部に提供する。
詳細な説明は、添付の図面に関連づけて以下の実施形態に説明される。
本発明の実施形態に係る、自動体外式除細動器(AED)システムを示している。 本発明のもう1つの実施形態に係る、AEDシステムを示している。 本発明のもう1つの実施形態に係る、AEDシステムを示している。 本発明のもう1つの実施形態に係る、AEDシステムを示している。
添付の図面とともに以下の本発明の様々な実施形態の詳細な説明を検討することで、本発明はより完全に理解できる。
以下の説明は、本発明を実施する最良の形態が開示されている。この説明は、本発明の一般原理を例示する目的のためのもので本発明を限定するものではない。本発明の範囲は、添付の請求の範囲を参考にして決定される。
図1は、本発明の実施形態に係る、自動体外式除細動器(AED)システム100を示している。
AEDシステム100は、除細動器110および携帯用電子機器120を含む。実施形態では、携帯用電子機器120は、一般のユニバーサル携帯電話であり、通信インターフェース、たとえば、ユニバーサルシリアルバス(USB)インターフェース150、例えばマイクロUSB規格に準拠するコンセントを有する。
また、除細動器110は、電極130A、電極130B、およびUSBインターフェース140、例えば、マイクロUSB規格に準拠するプラグを含む。従って、除細動器110のUSBインターフェース140が携帯用電子機器120のUSBインターフェース150に接続されたとき、除細動器110は、携帯用電子機器120(即ち、ユニバーサル移動電話)のアクセサリとして機能することができる。
言い換えれば、AEDシステム100では、携帯用電子機器120は、マスタ装置であり、除細動器110は、スレーブ装置である。従って、患者が肺に痛みを感じたとき、操作者は、除細動器110の電極130Aと130Bを心臓の近くの患者の胸部の皮膚に貼ることができ、除細動器110が患者の心臓のリズムの信号を測定することができる。
次に、除細動器110は、USB伝送を介して心臓のリズムの信号を携帯用電子機器120に伝送し、分析と判断をする。同時に、携帯用電子機器120は、USBインターフェース140と150を介して除細動器110を急速充電することができる。携帯用電子機器120が患者の心臓のリズムの信号に不整脈の心室細動があることを示していると判断した場合、携帯用電子機器120は、除細動器110を制御し、電気ショックの手順を行う。電気ショックの手順中、除細動器110は、電気ショックエネルギーを電極130Aと130Bを介して患者の胸部に提供し、除細動を行う。
図2は、本発明のもう1つの実施形態に係る、AEDシステム200を示している。
AEDシステム200は、除細動器210および携帯用電子機器220を含む。上述のように、携帯用電子機器220は、一般のユニバーサル携帯電話であり、除細動器210は、ユニバーサル移動電話のアクセサリであることができる。
実施形態では、携帯用電子機器220は、プロセッサ252、USBインターフェース254、パワーモジュール256、無線通信モジュール258、ユーザーインターフェース260、メモリ262、およびアンテナ264を含む。除細動器210は、制御器232、読み出しモジュール234、刺激モジュール236、電圧変換器238、USBインターフェース240、電極242Aと242B、および表示インターフェース244を含む。
図2では、除細動器210のUSBインターフェース240が携帯用電子機器220のUSBインターフェース254に接続されたとき、携帯用電子機器220は、パワーモジュール256を用いて、USBインターフェース254と240を介して電圧信号Vinを電圧変換器238に提供する。
次に、電圧変換器238は、電圧信号Vinに応じて高電圧信号VHと低電圧信号VLを発生する。
図2では、電圧変換器238は高電圧信号VHを刺激モジュール236に提供し、電圧変換器238は、動作電圧として低電圧信号VLを制御器232、読み出しモジュール234、および表示インターフェース244を提供する。
1つの実施形態では、高電圧信号VHは、電圧信号Vinより大きく、電圧信号Vinは、低電圧信号VLより大きい。また、1つの実施形態では、電圧変換器238は、高電圧信号VHを発生するチャージポンプを含む。読み出しモジュール234と刺激モジュール236は、共に電極242Aと電極242Bに接続される。電極242Aと電極242Bが患者の胸部に接触したとき、読み出しモジュール234は、電極242Aと電極242Bを介して患者の生体リズムの信号SINを取得し、生体リズムの信号SINに応じて心臓のリズムの信号SHRを制御器232に提供する。次に、制御器232は、心臓のリズムの信号SHRをUSBインターフェース240を介して携帯用電子機器220に送信する。
図2では、携帯用電子機器220のUSBインターフェース254は、除細動器210のUSBインターフェース240に接続されたとき、携帯用電子機器220では、プロセッサ252は、パワーモジュール256を制御し、USBインターフェース254を介して電圧信号Vinを提供し、除細動器210を起動させる。
また、携帯用電子機器220では、プロセッサは、USBインターフェース254を介して除細動器210から心臓のリズムの信号SHRを受信し、心臓のリズムの信号SHRをメモリ262に保存する。
次に、プロセッサ252は、心臓のリズムの信号SHRが正常かどうかを分析および判断する。即ち、心臓のリズムの信号SHRに応じて不整脈の心室細動が患者にあるかどうかを判断する。患者に不整脈があると判断した場合、プロセッサ252は、メモリ262に保存されたAEDアプリケーション(AED APP)に応じて、除細動器210を制御し、電気ショック手順を行う。電気ショック手順が行われたとき、プロセッサ252は、USBインターフェース254を介してイネーブル信号SENを提供する。
次に、除細動器210では、イネーブル信号SENに応じて、制御器232は、刺激モジュール236を制御し、高電圧信号VHに応じて電気ショックエネルギーEを発生し、電極242Aと電極242Bを介して電気ショックエネルギーEを患者に提供し、患者に電気的除細動治療を行う。
1つの実施形態では、除細動器210は、複数の電極ペアを有し、除細動器210は、第1のペアの電極(例えば、電極242Aと電極242B)を用いて、患者の生体リズムの信号SINを取得し、第2のペアの電極(図示せず)を用いて、電気ショックエネルギーEを患者に提供する。
次に、除細動器210は、電極242Aと電極242Bを介して患者の生体リズムの信号SINを再取得し、生体リズムの信号SINに応じて、心臓のリズムの信号SHRを携帯用電子機器220に提供する。
次に、携帯用電子機器220では、プロセッサ252は、再取得した心臓のリズムの信号SHRに応じて回復したかどうかを判断する。患者が正常な心臓のリズムを有していると判断した場合、プロセッサ252は、電気ショック手順を停止する。逆に、患者がまだ不整脈を有する場合、プロセッサ252は、除細動器210の制御を続け、患者が回復するまで電気ショック手順を行う。
また、電気ショック手順中、携帯用電子機器220のプロセッサ252は、無線通信モジュール258とアンテナ264を介して、緊急救助ユニット(例えば、病院または消防署)に緊急連絡し、救急員と通話する。また、プロセッサ252は、無線通信モジュール258とアンテナ264を介して患者の位置を緊急救助ユニットに提供することもできる。電気ショック手順が行われたとき、プロセッサ252は、ユーザーインターフェース260を介して電気ショック手順の実行状態を表示することができる。
1つの実施形態では、ユーザーインターフェース260は、タッチパネルであり、電気ショック手順の実行状態を表示し、ユーザー命令を受ける。例えば、電気ショック手順中、操作者は、ユーザーインターフェース260を介して全自動モードまたは半自動モードを選ぶことができる。
全自動モードでは、プロセッサ252は、患者の生体リズムの信号SINを自動的に検出し、患者の心臓のリズムが正常になるまで患者に電気ショック治療を提供する。
半自動モードでは、プロセッサ252は、ユーザーインターフェース260を介して操作者からの命令を受けた後、患者に電気ショック治療を提供する。全自動モードまたは半自動モードでは、プロセッサ252は、ユーザーインターフェース260の心臓のリズムの信号SHRの判断を表示する。従って、操作者は、判断に応じて後続の治療(例えば電気ショックを行うまたは病院に搬送する)を行うことができる。
図3は、本発明のもう1つの実施形態に係る、AEDシステム300を示している。AEDシステム300は、除細動器310および携帯用電子機器320を含む。実施形態では、携帯用電子機器320は、USBインターフェース352を含む移動電源ユニットである。除細動器310は、制御器332、読み出しモジュール334、刺激モジュール336、電圧変換器338、USBインターフェース340、電極342Aと342B、および表示インターフェース344を含む。携帯用電子機器320のUSBインターフェース352が除細動器310のUSBインターフェース340に接続されたとき、携帯用電子機器320は、USBインターフェース352を介して電圧信号Vinを除細動器310に提供し、除細動器310を起動させる。
上述のように、電圧変換器338は、USBインターフェース340から電圧信号Vinに応じて高電圧信号VHと低電圧信号VLを提供する。
電極242Aと電極242Bが患者の胸部に接触したとき、読み出しモジュール334は、電極342Aと電極342Bを介して患者の生体リズムの信号SINを取得し、生体リズムの信号SINに応じて心臓のリズムの信号SHRを制御器332のメモリに保存する。
次に、制御器332は、心臓のリズムの信号SHRが正常であるかどうかを分析および判断する。即ち、心臓のリズムの信号SHRに応じて不整脈の心室細動が患者にあるかどうかを判断する。患者に不整脈があると判断した場合、制御器332は、メモリ333に保存されたAEDアプリケーションに応じて、電気ショック手順を行う。従って、制御器332は、刺激モジュール336を制御し、高電圧信号VHに応じて電気ショックエネルギーEを発生し、電極242Aと電極242Bを介して電気ショックエネルギーEを患者に提供し、患者に電気的除細動治療を行う。また、電気ショック手順が行われたとき、制御器332は、表示インターフェース344を介して電気ショック手順の実行状態を表示することができる。
1つの実施形態では、制御器332は、患者の生体リズムの信号を連続的に検出し、患者の心臓のリズムが正常になるまで患者に電気ショック治療を提供することができる。
図4は、本発明のもう1つの実施形態に係る、AEDシステム400を示している。AEDシステム400は、除細動器410、携帯用電子機器420、およびユニバーサル携帯電話480(例えば、図1の携帯用電子機器120)を含む。実施形態では、携帯用電子機器420は、USBインターフェース452を含む移動電源ユニットである。図3の除細動器310に比べ、除細動器410は、ブルートゥースモジュール446とアンテナ448を更に含み、除細動器410は、ブルートゥースモジュール446とアンテナ448を介してユニバーサル携帯電話480と通信する。
実施形態では、ユニバーサル携帯電話480は、マスタ装置であり、除細動器410は、スレーブ装置である。携帯用電子機器420のUSBインターフェース452が除細動器410のUSBインターフェース440に接続されたとき、携帯用電子機器420は、USBインターフェース452を介して電圧信号Vinを除細動器410に提供し、除細動器310を起動させる。
次に、電圧変換器438は、電圧信号Vinに応じて高電圧信号VHと低電圧信号VLを発生する。上述のように、電極242Aと電極242Bが患者の胸部に接触したとき、読み出しモジュール434は、電極442Aと電極442Bを介して患者の生体リズムの信号SINを取得し、生体リズムの信号SINに応じて心臓のリズムの信号SHRを制御器432に提供する。
次に、制御器432は、ブルートゥースモジュール446とアンテナ448を介して心臓のリズムの信号SHRをユニバーサル携帯電話480に送信する。ユニバーサル携帯電話480は、そのブルートゥースモジュールとアンテナを介して除細動器410から心臓のリズムの信号SHRを受け、心臓のリズムの信号SHRをそのメモリに保存する。次に、ユニバーサル携帯電話480は、心臓のリズムの信号SHRが正常であるかどうかを分析および判断する。即ち、心臓のリズムの信号SHRに応じて不整脈の心室細動が患者にあるかどうかを判断する。患者に不整脈があると判断した場合、ユニバーサル携帯電話480は、除細動器410を制御し、そのメモリに保存されたAEDアプリケーションに応じて、電気ショック手順を行う。電気ショック手順が行われたとき、ユニバーサル携帯電話480は、ブルートゥース通信によってイネーブル信号SENを除細動器410に提供する。
次に、除細動器410では、イネーブル信号SENに応じて、制御器432は、刺激モジュール436を制御し、高電圧信号VHに応じて電気ショックエネルギーEを発生し、電極242Aと電極242Bを介して電気ショックエネルギーEを患者に提供し、患者に電気的除細動治療を行う。
1つの実施形態では、除細動器410は、複数のペアの電極を有することができ、除細動器410は、第1のペアの電極(例えば、電極442Aと442B)を用いて、患者の生体リズムの信号SINを取得し、第2のペアの電極(図示せず)を用いて、電気ショックエネルギーEを患者に提供する。
次に、除細動器410は、電極442Aと電極442Bを介して患者の生体リズムの信号SINを再取得し、生体リズムの信号SINに応じて、心臓のリズムの信号SHRをユニバーサル携帯電話480に再提供する。
次に、ユニバーサル携帯電話480は、再取得した心臓のリズムの信号SHRに応じて回復したかどうかを判断する。患者が正常な心臓のリズムを有していると判断した場合、電気ショック手順は停止する。逆に、患者がまだ不整脈を有する場合、ユニバーサル携帯電話480は、除細動器410の制御を続け、患者が回復するまで電気ショック手順を行う。また、電気ショック手順中、ユニバーサル携帯電話480は、緊急救助ユニットに緊急連絡し、救急員と通話する。また、ユニバーサル携帯電話480は、患者の位置を緊急救助ユニットに提供することもできる。
電気ショック手順が行われたとき、ユニバーサル携帯電話480は、そのモニタを介して電気ショック手順の実行状態を表示することができる。また、電気ショック手順中、操作者は、除細動器410を制御し、ユニバーサル携帯電話480を介して全自動モードまたは半自動モードを操作することができる。
本発明の実施形態に応じて、ユニバーサル携帯電話、および心臓のリズムを読み込み、電気ショックエネルギーを出力することができる除細動器がAEDシステム100を形成するのに用いられる。実施形態では、除細動器(図1の110、図2の210、図3の310、および図4の410)は、内蔵電池を必要としなくてもよい。ユニバーサル携帯電話、または移動電源ユニットは、USBインターフェースを介して除細動器を起動させることができる。本発明の実施形態では、ユニバーサル携帯電話、移動電源ユニット、および除細動器は、全て薄型軽量であるため、携帯可能であり、患者の生命の安全保障を向上させる。
本発明は、実施例の方法及び望ましい実施の形態によって記述されているが、本発明は開示された実施形態に限定されるものではない。逆に、当業者には自明の種々の変更及び同様の配置をカバーするものである。よって、添付の請求の範囲は、最も広義な解釈が与えられ、全てのこのような変更及び同様の配置を含むべきである。
100、200、300、400 自動体外式除細動器(AED)システム
110、210、310、410 除細動器
120、220、320、420 携帯用電子機器
130、130B、242A、242B、342A、342B、442A、442B 電極
140、150、240、254、340、352、440、452 ユニバーサルシリアルバス(USB)インターフェース
232、332、432 制御器
234、334、434 読み出しモジュール
236、336、436 刺激モジュール
238、338、438 電圧変換器
244、344、444 表示インターフェース
252 プロセッサ
256 パワーモジュール
258 無線通信モジュール
260 ユーザーインターフェース
262、333、433 メモリ
264、448 アンテナ
446 ブルートゥースモジュール
480 ユニバーサル携帯電話
E 電気ショックエネルギー
EN イネーブル信号
HR 心臓のリズムの信号
IN 生体リズムの信号
Vin 電圧信号
VH 高電圧信号
VL 低電圧信号

Claims (10)

  1. 除細動器であって、
    第1の電極、
    第2の電極、
    前記第1と第2の電極に接続され、前記第1と第2電極が患者の胸部に接触したとき、患者の第1の生体リズムの信号を取得し、第1の生体リズムの信号に応じて心臓のリズムの信号を提供する読み出しモジュール、
    第1の通信インターフェース、
    前記第1の通信インターフェースに接続され、前記第1の通信インターフェースが前記携帯用電子機器に接続されたとき、前記電圧変換器は、携帯用電子機器からの第1電圧に応じて、前記第1の電圧より大きい第2電圧を発生する電圧変換器、および
    前記第1と第2の電極、および前記電圧変換器に接続され、前記第1の生体リズムの信号が患者に心不整脈があることを示したとき、前記第2の電圧に応じて前記第1と第2の電極を介して電気ショックエネルギーを前記患者の胸部に提供する刺激モジュールを含む除細動器。
  2. 前記第1の通信インターフェース、前記読み出しモジュール、および刺激モジュールに接続され、前記読み出しモジュールから心臓のリズムの信号を受信し、前記心臓のリズムの信号を前記第1のインターフェースを介して前記携帯用電子機器に提供する制御器を更に含む請求項1に記載の除細動器。
  3. 前記携帯用電子機器は、
    第2の通信インターフェース、
    前記第2のインターフェースが前記第1のインターフェースに接続されたとき、前記第1の電圧を提供するパワーモジュール、および
    前記第2の通信インターフェースを介して前記心臓のリズムの信号を取得し、前記心臓のリズムの信号に応じて前記心不整脈が前記患者にあるかどうかを判断するプロセッサを含み、
    前記心不整脈が患者にあると判断したとき、前記プロセッサは、前記第2と第1の通信インターフェースを介してイネーブル信号を前記制御器に提供し、電気ショック手順を行い、
    前記制御器は、前記刺激モジュールを制御し、前記イネーブル信号に応じて前記電気ショックエネルギーを提供する請求項2に記載の除細動器。
  4. 前記刺激モジュールが前記患者の胸部に前記電気ショックエネルギーを提供した後、前記読み出しモジュールは、前記第1と第2の電極を介して前記患者から第2の生体リズムの信号を再取得し、前記読み出しモジュールは、前記第2の生体リズムの信号に応じて、第2の心臓のリズムの信号を提供し、且つ前記携帯用電子機器のプロセッサは、前記第2の心臓のリズムの信号に応じて前記電気ショック手順を行い続けるかどうかを判断し、前記第2の心臓のリズムの信号が前記患者の心臓のリズムが正常であると示しているとき、前記プロセッサは、前記電気ショック手順を行うことを停止する請求項3に記載の除細動器。
  5. 前記携帯用電子機器は、
    前記電気ショック手順が前記プロセッサによって行われたとき、緊急救助ユニットに緊急連絡するか、または患者の位置を提供する無線通信モジュール、および
    前記電気ショック手順の実行状態を表示するユーザーインターフェースを更に含む請求項3に記載の除細動器。
  6. 前記第1の通信インターフェース、前記読み出しモジュール、および刺激モジュールに接続され、前記読み出しモジュールから心臓のリズムの信号を受信し、前記心臓のリズムの信号に応じて前記心不整脈が前記患者にあるかどうかを判断する制御器を更に含み、
    前記心不整脈が患者にあると判断したとき、前記制御器は、前記刺激モジュールを制御し、前記電気ショックエネルギーを前記患者の胸部に提供する請求項1に記載の除細動器。
  7. 前記刺激モジュールが前記患者の胸部に前記電気ショックエネルギーを提供した後、前記読み出しモジュールは、前記第1と第2の電極を介して前記患者から第2の生体リズムの信号を再取得し、前記読み出しモジュールは、前記第2の生体リズムの信号に応じて、第2の心臓のリズムの信号を提供し、且つ前記制御器は、前記第2の心臓のリズムの信号に応じて前記電気ショック手順を行い続けるかどうかを判断し、前記第2の心臓のリズムの信号が前記患者の心臓のリズムが正常であると示しているとき、前記制御器は、前記電気ショック手順を行うことを停止する請求項6に記載の除細動器。
  8. 前記電気ショック手順の実行状態を表示する表示インターフェースを更に含む請求項6に記載の除細動器。
  9. 前記電気ショックエネルギーが前記患者の胸部に提供されたとき、携帯電話と通信して、心臓のリズムの信号を携帯電話に提供し、緊急救助ユニットに緊急連絡するか、または患者の位置を提供するブルートゥースモジュールを更に含む請求項6に記載の除細動器。
  10. 前記携帯用電子機器は、移動電源ユニットである請求項9に記載の除細動器。
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