JP2018502630A - スケジューリングされた動作モード及び連続的な動作モードを有する除細動器 - Google Patents

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Abstract

除細動器を除細動器を使用する方法は、心肺機能蘇生(CPR)圧迫によって引き起こされるノイズアーチファクトの存在下で心不整脈を検出することができるECG解析を採用する。装置及び方法は、レスキューの有効性を改善するように、CPRの期間を電気療法と交互にするために連続的な動作モード及びスケジューリングされた動作モードの両方を提供して、更なるCPR“ハンズオン”時間、より良い細動治療、及びCPRと電気療法との間の移行時間の削減をもたらす。

Description

本発明は、心停止の犠牲者、特に、心肺機能蘇生(CPR;cardiopulmonary resuscitation)及び除細動電気療法から成る治療計画を必要とする患者、を治療するための改善された装置及び方法に関する。
除細動器は、例えば、自然発生の循環に付随して起こらない心室細動(ventricular fibrillation)(“VF”)又は心室性頻拍(ventricular tachycardia)(“VT”)のような、不整脈を患っている患者において正常なリズム及び収縮機能を回復させるために、高電圧インパルスを心臓に与える。手動式除細動器及び自動体外式除細動器(automated external defibrillators)(“AED”)を含む、いくつかの種類の除細動器が存在する。AEDは、除細動が必要であるかどうかを決定するようAEDが自動的に心電図(electrocardiogram)(“ECG”)を解析することができる点で、手動式除細動器とは異なる。ショックが必要とされると決定した後、AEDは、電気ショックを与えるために自身の活動準備を整え、次いで、AEDは、ユーザに、ショックボタンを押して除細動ショックを与えるよう助言する。このように動作するAEDは、半自動と呼ばれる。全自動AEDは、如何なるユーザ入力もなしで除細動ショックを与える。全自動AEDは、専門用語の混乱を減らすために全自動除細動器と一般に呼ばれる。
図1は、心停止に見舞われている患者4を蘇生するようユーザ2によって適用される除細動器1の説明図である。除細動器1は、第1の応答者によって使用されることが可能なAED又は全自動除細動器の形をとり得る。除細動器1はまた、救急医療師又は他の高度に訓練された医療関係者による使用のための手動式除細動器の形をとり得る。2つ以上の電極6は、患者の心臓からECG信号を取得するために、ユーザ2によって患者4の胸を横切って適用される。除細動器1は、次いで、ショック解析アルゴリズムにより不整脈のサインについてECG信号を解析する。例えば、VF又は非かん流心室性頻拍(VT)のような、ショック可能なリズムが検出される場合にのみ、除細動器1は、高電圧ショックを与えるよう自身の活動準備を整える。除細動器1は、ショックが勧められることを聴覚又は視覚プロンプトを介してユーザ2に伝える。ユーザ2は、次いで、除細動ショックを与えるよう、除細動器1にあるショックボタンを押す。
VFの発生後に循環が(CPR及び除細動により)回復され得るのが速ければ速いほどほど、患者が事象を生き延びるチャンスはますます高くなることが十分に確立されている。このため、図1に示されるもののような、多くのAEDはまた、CPR及び除細動ショックのプログラムされたシーケンスをユーザに導くための可聴、聴覚、及び視覚プロンプトを含むユーザインターフェイスを組み込む。ユーザインターフェイスは、CPR圧迫を適切に加えるための詳細な聴覚プロンプト、適切な圧迫レートへユーザを導くための可聴メトロノーム、事象の状態及び人色を示すための視覚表示、信号表示器、点滅灯、及び同様のものを含み得る。シーケンスは、現地の医療当局によって確立されたプロトコルに従ってデバイスに予めプログラムされる。
潜在的な心リズムを治療するよう除細動ショックが適切であるかどうかを決定するために患者のECGを自動的に解析するいくつかのECG解析アルゴリズムが存在する。1つのそのようなアルゴリズムは、参照により本願に援用される、“Adaptive analysis method for an electrotherapy device and apparatus”と題された同時係属の米国特許第6671547号においてLyster等によって一般的に説明されている。説明されているアルゴリズムは、例えば、マサチューセッツ州アンドーバーのコーニンクレッカ・フィリップス・エヌ・ヴェーによって製造されたHeartstartTM FR3 AEDのような、AEDにおいて現在用いられている患者解析システム(PAS;Patient Analysis System)に関係がある。
しかし、ショック可能な条件を決定するためのPAS及び他の既存のECGアルゴリズムは、比較的ノイズがないECG信号を必要とする。全ての既存のプロトコルシーケンスは、解析中にCPRの中断を必要とする。これは、CPRが、VFが起こっている場合にVFを隠し得るか、あるいは、VFが起こっていないときにVFとして現れ得るアーチファクトを、ECGにおいて引き起こすからである。前者の状態は、解析の感度の好ましからざる低下を引き起こし、一方、後者の状態は、解析の特異性の好ましからざる低下を引き起こす。結果として、CPR及び除細動の全ての既存のプロトコルは、ユーザにとって安全、有用、且つ有効であるよう十分な精度でECGを解析することを除細動器に可能にするために、少なくとも数秒の周期的な“ハンズオフ(hands-off)”期間を必要とする。
ECG解析のためにCPRを中断する必要性により、いくつかの問題が生じる。CPR圧迫の中断は、たとえほんの数秒間であっても、蘇生の成功の可能性を低下させ得ることが示されてきた。よって、除細動ショックを与える前のECG解析のためのCPRの必要とされる中断は、患者の転帰(outcome)の成功のチャンスを減らし得る。そして、ショックの成功を評価するために除細動後にCPRを再開することにおける遅延も、患者の転帰に影響を及ぼし得る。
この問題に対するいくつかの従来技術の解決法が開発されており、それらは全て、遅延の量を減らすことに向けられている。例えば、1つの解決法は、適応フィルタリングの使用によってECG信号からCPRノイズアーチファクトを除くことである。参照により本願に援用される、“Interactive Method of Performing Cardiopulmonary Resuscitation with Minimal Delay to Defibrillation Shocks”と題された、Snyder等による同時係属の米国特許第6553257号は、そのような適応フィルタリング方法について記載している。
CPRノイズアーチファクトの存在下でECGを解析するための他の代替アプローチは、ECGデータストリームのウェーブレット変換解析を伴う。このアプローチの一例は、参照により本願に援用される、“Method of Analysis of Medical Signals”と題された米国特許第7171269号においてAddisonによって説明されている。この特許文献は、信号を心拍信号及びCPRに関連した信号に分解するようウェーブレット変換解析を使用することを記載している。このアプローチの他の例は、“Systems and Methods for Analyzing Electrocardiograms to Detect Ventricular Fibrillation”と題された国際特許出願第PCT/US2012/045292号においてCoult等によって採用されている。その中で、心電図信号は、解析されてショック可能な又はショック不可能なECGに分類されるより前に、例えば、Morlet、Myers、又はMexican Hatウェーブレットのような、ウェーブレットによってインタロゲートされる。
あいにく、それらのアプローチの全てが、計算集約型である傾向があり、従って、ポータブルデバイスにおいて実装するのが困難である。いくつかはまた、“偽陽性(false positive)”のショック決定を回避しながら、CPRノイズアーチファクトの存在下でショック可能なリズムを確実に決定する正確さの必要性を欠いている。それらの技術はまた、例えば、ラインノイズのような、外部からの電気ノイズの影響を受けやすく、採用されてこなかった。
これらの理由により、他の解決法は、ショック可能なリズムを正確に決定するために必要とされる“ハンズオフ”ECG時間の量を短縮すべく開発されてきた。“Circuit and method for analyzing a patient’s heart function using overlapping analysis windows”と題されたSnyder等による同時係属の米国特許第7463922号は、やはり参照により本願に援用され、より速いショック決定を実現するよう時間的に重なり合ったECGデータバッファを使用する1つのそのような技術について記載している。あいにく、そのような先行技術の解決法は、遅延時間を減らす働きしかせず、遅延時間を完全に取り除かない。
CPRからのノイズアーチファクトの存在下でECGを解析することが目下できないことで生じる他の問題は、再細動(refibrillation)の問題である。細動を止められることに成功した、すなわち、整理された心リズム又はアジストリー(asystole)に復帰した患者の一部は、その後、数秒から数分後にVFに再度入る。そのような患者の一部は、ECG解析が目下可能でない固定存続時間のCPR期間の間に再細動となる。結果として、CPR期間の終わりにあるプロトコルのハンズオフ解析期間を待つことを除いて、再細動に対処する治療は現在のところない。再細動を治療することにおけるこの遅延は、患者の転帰にとって次善であると考えられる。
CPRの間の再細動の問題に対する1つの解決法は、CPRの間の心“バイタリティ”の指標を伴って、提案されてきた。1つのそのような指標は、CPRの間に決定されるいわゆる“probability of Return of Spontaneous Circulation”(pROSC)であり、参照により本願に援用される、“Defibrillator with Dynamic Ongoing CPR Protocol”と題された米国特許出願第13/881380号明細書においてJorgenson等によって説明されている。
VFを予測するための他の指標は、“Treatment Guidance Based on Victim Circulatory Status and Prior Shock Outcome”と題された米国特許出願第14/211681号明細書においてQuan等によって説明されているいわゆる振幅スペクトル面積(AMSA;Amplitude Specturm Area)である。なお、そのようなアプローチは、除細動のためにECG解析を実施すべくCPRが中断されるべきかどうかのインジケーションしか与えない。よって、更なる遅延が、そのような解決法によって引き起こされ得る。
米国特許第6671547号 米国特許第6553257号 米国特許第7171269号 国際特許出願第PCT/US2012/045292号 米国特許第7463922号 米国特許出願第13/881380号明細書 米国特許出願第14/211681号明細書
本発明者は、先行技術によって課される制限を認識しており、そして、必要とされているものが、CPRノイズアーチファクトの存在下でECGを解析する技術であって、ショック可能なリズムのロバストな且つ信頼できるインジケーションを提供するものであると判断した。必要とされる技術は、CPRと除細動との間の遅延を取り除き、且つ、再細動が起こった後に直ちに再細動を治療するための、十分な感度及び特異性を備えるべきである。技術は、心臓緊急状態の間にリアルタイムで使用されるポータブル医療デバイスに組み込まれ得るように、掲載効率が良くなければならない。本発明者は、そのような技術を開発した。
本発明者はまた、改善された技術が、異なるCPR動作モードを交互にすることによってハンズオフCPR時間の増加及び再細動の治療という利点を提供する改善されたCPRレスキュープロトコルにおいて用いられ得ると認識している。特に、連続的なCPRレスキュー動作モードは、レスキューにおいて比較的早くに用いられ得る。このとき、ショックは、VFの検出時に直ちに与えられる。レスキューにおいて後に、電気療法に対するCPR圧迫のより高い比率が、心停止の患者にとってより有利であり得ると認識され得る場合に、CPRプロトコルは、スケジューリングされたCPRレスキュー動作モードへ自動的に移り得る。
然るに、本発明の原理に従って、連続的なCPR動作モードをスケジューリングされたCPR動作モードと交互にすることによって心停止のための治療を改善する医療装置及び方法が記載される。方法及び装置は、CPRの間に通常経験されるノイズアーチファクトの存在下でさえ、電気療法によって治療可能である心不整脈を正確に識別することできるECG解析アルゴリズムを組み込む。連続的なCPR動作モードは、そのような不整脈が識別されると直ぐに即時の電気療法を提供するよう中断されるモードである。スケジューリングされたCPR動作モードは、CPRが中断不可能であるモードであり、デバイスは、中断不可能なCPR期間と同時に、電気療法を与えるよう準備される。CPRレスキュープロトコルは、プロトコルにおいて早くに電気療法を提供する機会を有効に増やし、一方、特に、ショック可能な心リズムが存在する状態のために、プロトコルにおいて後に無中断CPRの時間を増やす。
また、本発明の原理に従って、CPRの間に使用されるAEDであって、ECG信号の入力部(12)と、聴覚指示出力及び視覚表示のうちの少なくとも1つを有するユーザインターフェイス(18)とを有する前記AEDが、記載される。当該AEDは、前記入力部と通信し、該入力部からのCPR関連信号ノイズアーチファクトの存在下でショック可能な心リズムを決定するよう動作するECG解析部(32)を含む。当該AEDは、連続的なCPRレスキュー動作モード及びスケジューリングされたCPRレスキュー動作モードの両方を含むCPRレスキュープロトコルに関する指示を記憶するメモリ(40)と、前記ECG解析部及び前記ユーザインターフェイスと通信するプロセッサ(34)とを更に含む。
前記プロセッサは、前記連続的なCPRレスキュー動作モード及び前記スケジューリングされたCPRレスキュー動作モードのシーケンスにおいて当該AEDを作動させるよう動作し、更には、前記ユーザインターフェイスを介してユーザへの指示を発するよう動作する。前記連続的なCPRレスキュー動作モードにおいて動作している場合に、前記ECG解析部がショック可能な心リズムを決定するとき、前記プロセッサは、電気療法を与えるためにショック供与回路の活動準備を整え、次いで、即座に、該電気療法の供与のためにCPRを止めるよう前記ユーザインターフェイスを介して指示を発する。前記スケジューリングされたCPRレスキュー動作モードにおいて動作している場合に、前記ECG解析部がショック可能な心リズムを決定するとき、前記プロセッサは、電気療法を与えるために前記ショック供与回路の活動準備を整え、次いで、所定期間の無中断CPRの後に、該電気療法の供与のためにCPRを止めるよう前記ユーザインターフェイスを介して指示を発する。前記プロセッサはまた、前記ショック供与回路が所定の電気療法ショックセットを完了した後に前記連続的なCPRレスキュー動作モードから前記スケジューリングされたCPRレスキュー動作モードへ自動的に移るよう動作する。前記所定の電気療法ショックセットは、前記連続的なCPRレスキュー動作モードの中で与えられる所定回数のショックを含む。
加えて、前記プロセッサは、前記所定期間の無中断CPRの後に前記スケジューリングされたCPRレスキュー動作モードから前記連続的なCPRレスキュー動作モードへ自動的に戻るよう動作し得る。前記プロセッサは、前記ショック供与回路が所定数の電気療法ショックセットを完了した後に前記連続的なCPRレスキュー動作モードへの復帰を中止するよう更に動作し得る。
改善された方法も、記載される。当該方法は、CPRの適用中に除細動器から出力される電気療法を制御する方法であって、2つ以上の外部電極、プロセッサ、ユーザインターフェイス及びショック供与回路を有する除細動器を設けるステップと、CPR圧迫を適用するよう前記ユーザインターフェイスを介してユーザプロンプトを自動的に発するステップと、CPR圧迫ノイズアーチファクトによるなまりを特徴とするECG信号を前記電極から受信するステップとを有する。
当該方法は、ショック可能な心リズムが存在するかどうかを決定するよう前記受信されたECG信号を解析するステップと、該解析するステップにおけるショック可能な心リズムの決定に応答して、前記プロセッサが、電気療法を与えるために前記ショック供与回路の活動準備を整え、次いで、即座に、該電気療法の供与のためにCPRを止めるよう前記ユーザインターフェイスを介して指示を発するところの連続的なCPRレスキュー動作モードにおいて動作するステップと、前記解析するステップにおけるショック可能な心リズムの決定に応答して、前記プロセッサが、電気療法を与えるために前記ショック供与回路の活動準備を整え、次いで、所定期間の無中断CPRの後に、該電気療法の供与のためにCPRを止めるよう前記ユーザインターフェイスを介して指示を発するところのスケジューリングされたCPRレスキュー動作モードにおいて動作するステップとを続ける。
当該方法は、前記ショック供与回路が、前記連続的なCPRレスキュー動作モードの中で与えられる所定回数のショックの所定の電気療法ショックセットを完了した後に、前記連続的なCPRレスキュー動作モードにおいて動作することから、前記スケジューリングされたCPRレスキュー動作モードにおいて動作することへ自動的に移るステップを更に含む。
また、本発明の原理に従って、前述の方法は、前記所定期間の無中断CPRの後に前記スケジューリングされたCPRレスキュー動作モードから前記連続的なCPRレスキュー動作モードへ自動的に戻るステップを更に含み得る。
前述のAEDは、CPRの休止と除細動ショックの供与との間にある全ての安全性に無関係の遅延を取り除く。圧迫の間にショックを与える安全な方法を考えると、AEDは、圧迫の休止なしでショックを与えることを可能にされる。1つのそのような安全な方法は、オペレータの行為なしで心蘇生において適切な時点で自動的にショックを与える全自動除細動器であるよう配置されるAEDに組み込まれ得る。そこで、保護用の、電気的に絶縁されたグローブを付けた救助者が、与えられたショックの適切でない治療効果又は自身への被害を伴わずに、除細動ショックの間でさえ圧迫を続けることができ得ると想定される。代替的に、全自動AEDは、オペレータが患者に触れていない場合を決定し、然るべくショックを自動的に与えるよう、例えば、電極インピーダンスモニタリングのような、方法を使用し得る。
先行技術に従って、除細動器及び心蘇生の間のその使用を表す。
CPR圧迫によるノイズアーチファクトの存在下でECGを解析する発明アルゴリズムの1つのプロセスフロー実施形態を表す。 本発明の一実施形態に従って、解析されたECGからショック可能な心リズムを決定するプロセスフローを表す。
本発明に従って、CPRアーチファクト及び他の信号ノイズをECG信号から取り除くフィルタの組の周波数特性を表す。
本発明の一実施形態に従って、図3に示されているフィルタのうちの1つからのECG出力バッファの例を表す。
本発明の一実施形態に従って、破損したECG信号をVF又は未決定と分類する2次元決定面の例を表す。
本発明に従って、例となる除細動器の機能ブロック図を表す。
本発明に従って、デバイスの充電状態を示す視覚表示の例を表す。
本発明の一実施形態に従って、AEDの外面上のユーザインターフェイスを表す。
本発明の一実施形態に従って、連続的なCPRレスキュー動作モードを表すプロセスフローを表す。
本発明の一実施形態に従って、スケジューリングされたCPRレスキュー動作モードを表すプロセスフローを表す。
レスキューの進捗に基づき連続的なCPRレスキュー動作モードとスケジューリングされたCPRレスキュー動作モードとの間で自動的にシフトする心蘇生プロトコルを表すプロセスフローを表す。
連続的なCPRレスキュー動作モードにおいて心蘇生の間に与えられる音声及び視覚情報のタイムラインビューを表す。
スケジューリングされたCPRレスキュー動作モードにおいて心蘇生の間に与えられる音声及び視覚表示のタイムラインビューを表す。
レスキューの進捗に基づき2つのECG解析アルゴリズムの間で自動的にシフトする心蘇生プロトコルについてのプロセスフロー実施形態を表す。
心蘇生の進捗に基づき2つのECG解析アルゴリズムの間でシフトするための詳細なプロセスフロー方法を表す。
心蘇生の進捗に基づき2つのECG解析アルゴリズムの間でシフトするための詳細なプロセスフロー方法を表す。
心蘇生の間に電気療法を与えることを支持してCPRを打ち切る方法を表すフローチャートである。
心蘇生の間に電気療法を与えることを支持してCPRを打ち切る方法を表すフローチャートである。
A〜Dは、ユーザ入力ボタンと、AED動作の基礎をなす状態に関する情報及びボタンに隣接して配置された文脈ラベルを表示する視覚表示との例となる実施形態を表す。
最適化された不整脈認識テクノロジ(ART;Arrhythmia Recognition Technology)と呼ばれる、発明のショック助言アルゴリズムは、一般的には前述のウェーブレット変換解析の原理をECG信号のストリームに適用するが、代わりに、ウェーブレット変換を一連の固定周波数バンドパスフィルタと置換する。バンドパスフィルタの組は、望ましくは、従来のMorletウェーブレットを実現するために使用されるガウス窓のように成形された周波数窓を有するよう構成される。
ARTアルゴリズムは、場合によっては破損されるECG信号の比較的高い周波数成分を選択的に通すことによって、CPRアーチファクトに関連したノイズを抑制する。ARTは、CPR及び整理された心リズムが約1乃至2Hzの同様の繰り返し率で起こり得るときに、典型的なCPRノイズがその信号内で比較的ほとんど高周波成分を有さない、すなわち、信号が丸められた波形である傾向を有する、との本発明者の認識に基づく。心臓活動は、単サイクルにわたる心臓の急速な分極及び脱分極に起因して、比較的多数の高周波成分を有する傾向がある。
これより、実例を参照して、図2Aは、CPR圧迫によるノイズアーチファクトの存在下でECGを解析する発明のARTアルゴリズム200のプロセスフロー実施形態を表す。ステップ202で、方法は最初に、望ましくは、患者の皮膚と電気的に接触して配置されている2つ以上の電極から、ECG信号を受信する。ECG信号は、患者の心臓を発生源とする、時間変化する電圧に加えて、場合により、患者に加えられるCPR圧迫によって引き起こされる電圧である。信号はまた、例えば、患者の押し合い及び動き、外部からの電気ノイズ、などのような、患者の外にある他のアーチファクト信号を含み得る。ECG信号は、望ましくは、信号データのストリームにデジタル化される。
フィルタリングステップ206で、デジタル化されたECG信号ストリームは、ARTフィルタリングアルゴリズムを通じて処理される。ここで、信号ストリームにおける各データ点は、第1乃至第4の並列なフィルタリングステップ206’、206”、206’’’及び206’’’’で第1乃至第4の並列なフィルタの組を通じてフィルタをかけられる。各フィルタは、異なったバンドパス特性を有している。各フィルタは、望ましくは、有限インパルス応答フィルタである。フィルタの数及び核フィルタのバンドパス特性は、本発明の適用範囲内でいくらか異なりうる。
ARTフィルタ306の好適な配置は、次の通りであり、図3において示されている。4つの基本フィルタが採用され得る。これらのフィルタは、一般的に、図2Aにおける対応するフィルタステップ206に当てはまる。FLATS 306’と呼ばれる1つ、及びCLAS1 306”と呼ばれる他の1つは、ECG信号のより高い周波数成分を通す傾向があり、1)心室細動を非収縮期リズムと区別し、2)心室細動を整理された心臓活動と区別し、3)心室細動を非収縮期リズム及び整理された心臓活動と区別するという特徴を示し得る。FLATS 306’及びCLAS1 306”は両方とも、CPRアーチファクトに関連した周波数でデータを減衰する傾向があり、それにより、それらの出力は、CPR圧迫ノイズ信号から分離されている心臓情報から成る。図3の表されている例となる実施形態から明らかなように、FLATS 306’は約35Hzの中心周波数を有し、CLAS1 306”は約25Hzの中心周波数を有する。CLAS5 306’’’’は、無線周波数(RF;radio frequency)ノイズを受け入れないよう構成される。そして、CLAS4 306’’’は、例えば、運搬、筋収縮、無線周波数干渉、などに起因したあるアーチファクトによって引き起こされるVFの偽陽性インジケーションを受け入れないために有用であるに、より低い周波数成分を通すよう構成され得る。
好適な配置において、デジタル化されたECG信号入力は、4つのフィルタ処理されたECG信号ストリーム出力をもたらす。
図4から明らかなように、多くの発振が、フィルタ処理された信号において存在し、それにより、バッファには多くのゼロ及び非ゼロサンプルが存在する。それらの影響を除くために、追加のエンベロープフィルタが、任意に、局所的なゼロ及び非ゼロを除くようにデータに適用され得る。図4は、CLAS1 306”の発振出力402に対する影響及び任意のエンベロープフィルタリングステップ405を表す。
バッファリングステップ204で、フィルタ処理されたECG信号データの各ストリームは、順次的な時間セグメント、すなわち、ECG1、ECG2、・・・、ECGiに分けられる。1つの好適な配置は、3.5秒の長さの、重なり合わない隣接バッファである。1つのサンプリングレートは、毎秒250個のサンプルであり、それは、バッファごとのECGの875サンプルに等しい。時間セグメント長及びサンプリングレートは予め決定され、本発明の適用範囲内で異なり得る。各バッファからのデータ点の夫々は、入力及び基礎をなすフィルタに応じて、値を有している。CLAS1についてのフィルタ処理されたECGバッファデータセットの例は、図4において示されている。
バッファリングステップ204は、フィルタリングステップ206の後に起こることが望ましく且つ有利である。バッファリングより前のフィルタリングによって、方法は、各バッファの端でのフィルタトランジェントを回避する。さもなければ、方法は、より長い、重なり合っているバッファを必要としうる。それは、患者の転帰に対する付随する遅延効果により、より長い解析時間を伴うこととなる。
ステップ208で、フィルタ処理されたECGバッファの夫々におけるデータは、閾値と比較される。そのフィルタ処理されたECGバッファについての閾値内にあるデータ点の数(スコアと呼ばれる。)は、次いで、解析ステップ210による使用のために計算される。当然、例えば、割合又は比といった、データ点の数と数学的に等価な如何なるものも、この方法ステップの適用範囲内で代用され得る。この説明のために、FLATSフィルタのためのフィルタ処理されたECGバッファについてのスコアは、FLATSスコアと呼ばれる。CLAS1のためのフィルタ処理されたECGバッファについてのスコアは、CLASスコアと呼ばれる。然るに、図2Aは、閾比較ステップが並列フィルタリングステップのための閾比較、すなわち、第1乃至第4の並列閾比較ステップ208’、208”、208’’’、及び208’’’’を含む。
フィルタ処理されたECGバッファのスコアの夫々についての閾値は、多数の方法において実現され得る。その決定は、本発明の適用範囲内にある。閾値は、固定であって、例えば、予め決定されてよく、あるいは、適応的であってよく、例えば、特定のバッファにおける全てのデータ点の平均値に基づき計算される。例えば、FLATSバッファデータセットは、固定閾値に対して点数付けされ得、CLASバッファデータセットは、適応閾値に対して点数付けされ得る。
解析ステップ210は、フィルタ処理されたECGバッファのスコアを所定の決定面と比較することによって開始する。決定面は、CPR破損ノイズを有しているECG信号データのデータベースを用いて構成され、バッファスコアの所与の組が“VF”又は“未決定”(すなわち、VF以外)を示すかどうかを定義する。CLAS及びFLATS決定における決定面の一例は、図5において表されている。その例において、決定面510は、CLASスコア及びFLATSスコアのうちの1つずつの対応する対から成る。決定面510内にあるスコア対は、VF状態を示す。決定面510の外にあるスコア対は、未決定状態を示す。決定面の更なる次元は、より正確なVF決定をもたらすよう、望まれるように、更なるフィルタ処理されたECGバッファについての閾値を用いて加えられ得る。2つの次元しかここでは示されていないが、3つ以上の次元が、他のCLASスコアも組み込む決定面のために使用され得る。
解析ステップは、VF又はVF以外を決定するために、特定の心臓信号特性を表す2つ以上のバッファスコアを決定面と比較することによって、進む。図5に示される例に関し、CLAS/FLATSスコアの各対は、520で示され、VFを示す。決定面510の外にある、例えば、上側及び/又は右側にある、値の対530は、未決定の、すなわち、VF以外の、状態を示す。
夫々の元の時間分割されたECGバッファは、このようにして、“ショック助言(shock advised)”(すなわち、VFに対応)又は“未決定(undecided)”(すなわち、“VF以外”に対応)と指定され得る。ECGバッファが“ショック助言”又は“未決定”と決定されると、ARTは、“次のECGバッファを選択”ステップ212で示されるように、時間シーケンスにおいて、次のECGバッファのために、捕捉ステップ、取得ステップ、フィルタリングステップ、及び解析ステップを繰り返す。繰り返すプロセスは、VF又はVF以外の存在についての全体的な連続的決定を生成するよう、夫々の新しいバッファを前のバッファと組み合わせる更なる方法を可能にする。
前述の方法は、“ハンズオフ”時間の間の解析の更なる確認の必要性なしに、CPRの適用の間にショック決定を安全に行うのに十分である精度を有してVFを識別すると知られている。CPRにより汚染されたECGの単バッファについてのVFに対するARTの感度は、70%を越えることが証明されている。すなわち、ARTは、発生のうちの70%よりも多く実際のVFを検出する。同様に、ARTの特異性は、ECGの単バッファについてのVFについて95%を越えることが証明されており、すなわち、“VF以外”の発生のうちの95%より多くから偽陽性VFインジケーションを生じない。
“静穏”期間中のART実施が、既存のPASアルゴリズムにおいて既に証明されているアプローチであることも知られ得る。CPRアーチファクトにより汚染されていないECGデータにおけるVFに対するARTの感度は、約94%での同様のデータに対するPASと比較して、80%を越える。“クリーン”なECGのバッファにおける偽のVFに対するART及びPASの特異性は、ほぼ同じである。
これより図2Bを参照すると、方法は続く。方法の1つの好適な実施形態は、前述のステップ202〜212を、以下の数段落において説明されるステップとは別個のプロセッサ(例えば、DSP)において実施されるものとして有する。そのような配置は、ショック決定及び制御プロセッサから比較的独立して、各ECGバッファが順に解析されてVF又は“未決定”と分類されることを可能にする。それは、ECG信号ストリームから分類データのストリームのみを必要とする。方法の他の好適な実施形態は、複数のコンポーネントへの処理の更なる分離を有する。例えば、ステップ202でのECG信号入力のデジタル化は、フロントエンドチップ(例えば、ASIC)において扱われ、デジタルストリームは、デジタル化されたECG信号ストリームを別個のフィルタ処理されたストリームへとフィルタ処理するためにDSP(方法206に対応)へ供給される。更なる他のプロセッサは、次いで、以下の段落で記載される最終的な分類、決定、及び応答処理のために、フィルタ処理されたストリームを受け取る。
解析ステップ210でECGバッファからVFが決定される場合に(すなわち、“ショック助言”結果)、基礎をなすECGリズムは、ショック可能な心リズムであると一般的に考えられる。しかし、VF決定に対する最適な応答は、単に、電気療法を与えるよう基礎的デバイスを用意することでなくてよい。代わりに、決定を確認することを得ること、又は進行中の心蘇生を過度に中断させない何らかの方法において別なふうに決定をユーザへ伝えること、が望まれ得る。別個の決定ステップ214は、このようにして、そのような目的のために必要とされ、図2Bでは、解析ステップ210から入力をとるものとして示されている。そのような状況の例は、以下の段落で与えられる。
ARTは、数分間のCPR期間の間に複数のECGバッファを順次に解析するので、VFの進行中の患者状態への累積感度は増大し、すなわち、実際のVF状態を検出する機会を増やす。しかし、累積特異性は低下し、すなわち、“未決定”状態をVFと取り違える機会を増やすことも予期される。全体的な方法の特異性を、この比較的長い期間にわたって許容可能なレベルに保つために、任意の複数のバッファ規則は、時間的に連続したECGバッファにわたるVF/未決定の決定からショック決定を行うために作成され得る。後の第2の所定の時間セグメントのECGバッファの繰り返される第2の解析ステップ210は、決定ステップ214へ供給される。決定ステップ214は、次いで、その最終決定を更に第2の解析ステップに基づく。
例えば、解析ステップ210は、3つの時間的に連続するECGバッファがVFを示す場合にのみ、心リズムがショック可能であると決定し得る。そうでない場合には、解析ステップは、ショック可能なリズムを示す。そのような規則の下で、ARTは、長期のCPRにわたって95%を越える特異性を保ち、一方で、感度は70%を上回ったままである。いくつかの場合に、感度は95%を越えることができ、特異性は98%を越えることができる。そのような性能は、CPR期間の間にショック決定を行うために受け入れられる。要するに、決定ステップ214は、VF/未決定ECGバッファの進行中のストリームを本質的に受け入れ、一方で、ステップ214は、基礎的なデバイスが除細動ショックの供与へ動作上進むべきとの最終決定のための規則を適用する。
表示ステップ215は、例えば、ディスプレイ上での視覚グラフィック若しくはテキストメッセージ、光信号、又はかすかな可聴信号のように、決定時に即座に開始され得る。望ましくは、表示ステップ215は、デバイスが電気療法を与えるよう十分に準備される前でさえ、しかし、デバイスがショック供与の準備を整えるまではユーザの注意がCPR圧迫を続けることからそらされない控えめな様態において、供給される。他方で、準備が完了するまでショック決定についてユーザへ如何なる情報も全く供給しないことが望まれ得るいくつかの動作モードが存在する。一部の素人のユーザは、デバイスがショックを与える準備をしているとの単なる表示において、CPR圧迫を供給することから不必要に注意をそらされるか又は驚かされ得る。
ショック可能な心リズムが存在し且つ電気療法が与えられるべきであるとの決定ステップ214からの決定に応答して、準備ステップ216が開始する。準備ステップ216は、患者の細動を止める十分なエネルギにより高電圧充電回路を充電することからなり得る。準備ステップ216は、ショック供与の準備が完全に整うことへ向かう進捗に関する何らかのインジケーションとともに、準備ステップが開始したとの可聴な及び/又は視覚的なインジケータを含み得る(ステップ217)。例えば、視覚表示700における動的な棒グラフ表示720は、高電圧回路の充電状態の増大に対応する棒グラフの漸進的な充填を示し得る。表示700におけるテキストメッセージ710も、充電が進行中であることを示し得る。ECG表示730は、進捗インジケータと同時に充電状態表示において表示され得る。図7は、そのような表示700の1つの例となる実施形態を表す。可聴な進捗インジケータは、完全充電状態が到達される場合に停止する、周波数が高くなる連続的なトーンを有し得る。
準備ステップ216の完了時に、電気療法デバイスは、ショックを与えるよう完全に準備される。準備後、電気療法の供与のためにCPRを止めるようユーザプロンプトを自動的に発するステップ219が起こることが、望ましい。スピーカ830からの可聴プロンプト、照らされた若しくは点滅するショックボタン灯820、及び/又は表示インジケーション802が、ショック供与のためにCPRを止めるようユーザに伝えるために使用され得る。ユーザインターフェイス818におけるそれらのインジケータの例について図8を参照されたい。AEDの場合に、プロンプトはまた、ショックボタン892を押してショックを与えるようユーザに指示し得る。全自動除細動器の場合に、ショックは、依然としてステップ219で、プロンプトが起こった直後に自動的に与えられ得る。ユーザが電気的に絶縁されたグローブ又は他のそのような安全装備を用いている場合には、ステップ219での“CPRを停止せよ”との如何なるプロンプトも、任意に、完全に省略され得る。
いくつかの状況において、最低限の量のCPRが与えられるまでは、ステップ219で、CPRを止めるようユーザプロンプトの発行を表示することが、望まれ得る。例えば、ショックを与える前に少なくとも30秒間の無中断CPRを行うことが、望まれ得る。任意の遅延ステップ218は、そのような最低限のCPR時間を確保するよう、発明方法に組み込まれ得る。
電気療法の供与の直後に、ユーザは、ステップ222で、CPRを再開するよう自動的にプロンプトされ得る。デバイスは、任意に、ステップ220で、電気療法の投与を検出することを可能にされ得る。供与の検出は、外向き電流、ボタン押下、又は同様のものを検知することによって、得られる。次いで、方法プロセスは、心蘇生の状態に従って、捕捉ステップ、取得ステップ、フィルタリングステップ、及び解析ステップへ戻る。
上述された方法ステップは、電気療法を与える時点の直前までCPRが続き、且つ、電気療法を与えた直後にCPRを再開することを可能にする。結果として、心蘇生の間の“ハンズオン(hands-on)”時間の割合は増大し、それによって、全体的な治療の有効性が改善され得る。“ハンズオフ”のECG解析を待つアイドル時間は本質的に削除され、それによって、CPRの休止時に急速に起こる血圧及び血流の喪失を回避し得る。それらの利点は、CPR期間中のVFへの逆戻りを治療するための方法の能力とともに実現され得る。再細動が起こる場合に、方法は、VFを簡単に検出し、進行中のCPR圧迫の真っ直中で電気療法の準備をする。
他の利点は、発明方法によって提供される。本発明者は、ウェーブレットに代わるフィルタの使用が、VFを解析するのに必要とされる計算負荷をいくらか減らし、且つ、電力ラインノイズ又は同様の高周波ノイズによる影響をより有効に抑制することを発見した。方法ステップの大部分は、ECG信号ストリームを受信し、ストリームを処理し、次いで、連続的な、時間的に整列された、変換されたECGデータストリームを出力するよう構成される単一のデジタル信号プロセッサ(DSP)においてこのようにして実現され得る。DSPはまた、AEDにおける最終的なショック決定及び供与シーケンスを制御する第2のプロセッサと並列に動作することができる。また、一連のフィルタは、DCオフセット、50Hz及び60Hz外部電力ラインノイズによって引き起こされる信号のよりロバストナ除去を更に提供するよう容易に調整され得る。
前述の方法は、例えば、外部除細動器のような、医療デバイスにおいて実装され得る。図6は、本発明の一実施形態に従う外部除細動器10の機能ブロック図である。除細動器10は、CPRを含む心蘇生の間の使用を意図されるAEDとして構成される。それは、小さい物理サイズ、軽い重量、及び高度な訓練を受けていない者、又はさもなければ、まれにしか除細動器10を使用しない者によって操作されることが可能な比較的簡単なユーザインターフェイスのために設計される。発明の本実施形態は、AEDにおける適用に関して記載されているが、他の実施形態は、種々のタイプの除細動器、例えば、手動式除細動器、全自動除細動器、及び救急医療又は臨床除細動器モニタにおける適用を含む。
除細動器10は、例えば、患者に接続されている2つ以上の電極16から、ECG信号の入力12を受ける。ECGフロントエンド回路14は、コネクタプラグ及びソケット又は同様のものを介して入力12と電気的に連通している。ECGフロントエンド回路14は、患者の心臓によって発生した電気ECG信号を増幅し、バッファリングし、フィルタリングし、そして任意にデジタル化して、デジタル化されたECGサンプルのストリームを生成するよう動作する。デジタル化されたECGサンプルはコントローラ30へ供給される。コントローラ30は、DSP及びARMプロセッサを組み合わせるプロセッサであり得る。1つの例となるコントローラは、テキサス・インスツルメント・インコポートレイテッド・インクによって製造されたアプリケーション・プロセッサのファミリーである。装置の一実施形態において、DSPは、ARTプロトコルの下で前述のフィルタリングの全てを行い、次いで、フィルタ処理されたECGデータの複数のストリームをARMプロセッサへ渡す。ARMは、デジタル化されたECG信号データのストリームを、所定時間に対応するセグメント(バッファ)へバッファリングする。ARMは、VF、ショック可能なVT又は他のショック可能なリズムを検出するよう、フィルタ処理されたECGデータに対して結果解析を行う。本発明に従って、ARMは、患者にとって最も有益である治療計画を決定するために結果解析を使用する。DSP及びARMのそれらコントローラ30の部分は、前述の方法ステップ202乃至222において記載されたように、ECG解析部32として一緒にこのようにして動作する。当然、本発明の適用範囲は、特定のDSP/ARM構成に制限されない。前述の及び以下の機能は、同じく、単一のプロセッサにおいて実装されるか、あるいは、複数のプロセッサの間で分配され得る。
ECG解析部32は、約70%より高い感度及び約95%よりも高い特異性を有して、CPR関連信号ノイズアーチファクトの存在下で、ショック可能なリズムを決定することができる解析アルゴリズムを組み込む。ECG解析部の精度は、CPR圧迫ノイズの存在下で入力信号の心臓状態を安全に且つ有効に評価するのに十分である1つのそのような解析アルゴリズムは、上述されたARTである。
ECG解析部32が、除細動ショックの必要性を示す治療計画の決定と組み合わせてショック可能なリズムを決定する場合に、プロセッサ34は、ECG解析部32の出力に応答して、ショックを与えるのに備えてHVエネルギ蓄積源70を充電するようHV(high voltage)充電回路60へ信号を送る。HVエネルギ蓄積源70が十分に充電されるとき、プロセッサ34は、ユーザインターフェイス818(図8)におけるショックボタン92に、CPR圧迫を与えるタスクから電気療法を与えるタスクへユーザの注意を向け直すように点滅し始めるよう指示する。
より詳細に記載されるように、プロセッサ34は、ショック可能な心リズムの検出時に即座に、すなわち連続的な動作モードにおいて、除細動ショックの準備を開始し、デバイスが活動の準備を整えられると直ぐに電気療法のためにCPR圧迫を中断する指示を発すすることができる。代替的に、プロセッサ34は、所定期間のCPR圧迫の終わりの前に除細動ショックの準備を開始することができ、その所定期間の終わりと同時に電気療法の即時供与を指示することができる。この最後のモードは、スケジューリングされたモードと呼ばれる。
連続的なモード又はスケジューリングされたモードのいずれにおいても、プロセッサ34は、CPRを停止し、ショックボタンを押して除細動ショックを与えるよう聴覚プロンプトを発するようにユーザインターフェイス18を制御する。それらのプロンプトは、CPRを停止することとショックボタンを押すこととの間の遅延が最小限にされるように、一緒に且つ迅速な順序で発せられるべきである。ユーザインターフェイス18は、除細動ショックが与えられたことを、例えば、ボタン押下、HV蓄積回路からの電流フロー、などを検知することによって、プロセッサ34が検知した後に、可能な限り速くCPRを再開するよう音声スピーカ20を介して聴覚プロンプトを同様に発するべきである、対応する視覚プロンプトは、聴覚プロンプトと同時に発せられ得る。
ユーザがユーザインターフェイス818におけるショックボタン92を押すとき、除細動ショックは、ショック供与回路80を通じてHVエネルギ蓄積源70から与えられる。好適な実施形態では、ショック供与回路80は、生のECG信号を受信する同じ電極16へAEDの出力部を介して電気的に接続されている。
プロセッサ34はまた、デバイスにおけるユーザインターフェイス(UI)出力機能の制御を提供する。ユーザインターフェイス18は、心蘇生プロトコルの進捗を通じてユーザを導くための主たる手段であり、故に、聴覚指示出力及び視覚表示のうちの少なくとも1つを含む。特に、ユーザインターフェイス18は、レスキューの状態、レスキューにおいてとられるべき次のステップに関する指示、又は決定されたショック可能な心リズムに応じた指示、に関するユーザへの聴覚による口頭又は信号プロンプトを発するオーディオスピーカ20を有し得る。ユーザインターフェイス18はまた、警報器(beeper)24を介して可聴な情報を伝えることができる。ユーザインターフェイス18はまた、ディスプレイ22において視覚的なテキスト又はグラフィカルインジケータを伝えることができる。ユーザインターフェイス18はまた、点滅光LED26を介して視覚情報を伝えることができる。LED26は、押下されるべき隣接するグラフィクス又はボタンを照らし得る。望ましくは、プロセッサ34は、ユーザの所望の応答を最適化するようにそれらのキューの夫々が供給されるように、ユーザインターフェイスを制御する。同じ情報に関する可聴キュー及び視覚キューは、一方又は他方のキューが所望の応答を損ない得る場合には、同時に発せられる必要はない。例えば、プロセッサ34は、如何なる指示もとにかく発するより前に、準備された状態へHV蓄積源を完全に充電するよう、充電回路を制御し得る。代替的に、プロセッサ34は、関連する聴覚指示をスピーカ20で発するより前に、視覚表示22においてショック可能な心リズムの決定を示すよう、ユーザインターフェイスを駆動し得る。そして、再び図7を参照して、プロセッサ34は、関連する聴覚指示をスピーカ20で発するより前に、HV充電回路の状態を示すよう、ユーザインターフェイスを駆動し得る。
コントローラ30を操作するソフトウェア指示は、オンボードメモリ40において配置される。不揮発性メモリにおける指示は、ARTアルゴリズムのためのアルゴリズム、PSのためのアルゴリズム、CPR圧迫を供給する期間を含むCPRレスキュープロトコルのための指示、複数のユーザタイプのためのUI構成、及び同様のものを含み得る。揮発性メモリは、デバイスのセルフテストのソフトウェアにより具現化された記録、デバイスの動作データ、並びにレスキュー事象の音性及び視覚記録を含み得る。
図6に示されている除細動器の他の任意の特徴は、様々なボタン(例えば、電源オン、ショック)から信号を受信し、警報器及びLED光のための信号を供給するシステム・モニタ・コントローラ(System Monitor Control)を含む。ボタン及びセンサの状態変化は、通信インターフェイスを通じてプロセッサ34へ返送される。この特徴は、ボタンの作動及び準備ステータスの出力による起動検知により、非常に低電力のスタンバイ動作を可能にする。
図8は、図6の機能ブロック図のユーザインターフェイス18に概して対応する、AED800の外面上のユーザインターフェイス818の構造実施形態を表す。ユーザインターフェイス818は、心蘇生の状態に関するグラフィック又はテキスト情報を供給する視覚表示802を含み得る。ユーザインターフェイス818はまた、聴覚及び可聴プロンプトを発するスピーカ830を含み得る。LED840は、準備又は機能不良についての、光に基づく信号を供給し得る。ユーザインターフェイス818はまた、第1、第2及び第3の構成可能なボタン854、856、858を含み得る。それらの機能は、レスキューの状態に又はデバイスの構成に応じて変化する。構成可能なボタンの機能は、視覚表示802に表示されている文脈ラベル804、806、808によって更に示され得る。例えば、デバイスが高度な動作モードのために構成される場合には、ディスプレイ802は、隣接する構成可能なボタン854が“解析”ボタン94として構成されることを示し得る。解析ボタン94は、進行中のレスキュープロトコルを打ち切るよう動作し得る。打ち切りは、CPR期間を直ちに中断し、電気療法の即座の供与のために除細動器を準備する。解析ボタン94及びその機能性の実施形態は、以下で更に詳細に記載される。
発明の好適な実施形態は、CPRレスキュープロトコルにおいて動作する除細動器10を有し、動作は、CPR圧迫を供給することと電気療法を与えることとの間の装置により引き起こされる遅延が取り除かれることを特徴とする。この結果を達成するために、上述されたECG解析アルゴリズムが組み込まれ、CPR圧迫を供給によって引き起こされる、動きに関連した信号ノイズの存在下でさえ、不適切な誤った警報なしで、ショック可能な心リズムを正確に決定することができる。ARTは、そのようなアルゴリズムである。ARTは、CPR圧迫が適用されているときに、ショック可能な心リズムのバックグラウンド検出、HV蓄積回路の充電、及びデバイスの準備を可能にする。除細動器は、次いで、CPR圧迫の休止と同時にショックを与える準備ができている。
発明の方法及び装置によって有効にされる動作のモード
前述の除細動器は、いくつかの異なった動作モードのいずれかにより構成され得る。新規の動作モードは、発明の解析方法の結果として可能にされる。動作モードは、発明の装置における発明の方法の導入下で起こり得る様々な新しい問題に対処する。
動作の各モードは、除細動器メモリ40に予めロードされ得る。デバイスの管理者又はユーザは、心蘇生より前にデバイスのセットアップの間に所望のモードを選択することができる。特定のモードは、特定の場所のレスキュープロトコル及び/又はその場所のための医療ディレクタの好みに従って選択される。
連続的なCPR動作モード
図9は、連続的なCPRレスキュー動作モード900の一実施形態を表す。除細動器が連続的なモードにおいて構成される場合に、そのプロセッサは、ARTがVFを検出し且つプロセッサがショック決定を行うときはいつでも常に除細動ショックを開始する。以下の記載に関連して、語“連続的(continuous)”は、ショック可能なリズムが検出されるときはいつでも除細動治療の即時の適用を意味すると見なされる。この特定の動作モードは、“CPRカスタムによる解析(Analysis through CPR custom)”モードとも呼ばれ得る。
連続的なCPRレスキュー動作モードはステップ902で開始される。このとき、ARTアルゴリズムは、ECGバッファのストリームを評価するよう開始されている。CPR圧迫はこの時点で継続中であり得るが、当該モードにとって必須ではない。プロセッサは、ステップ904でショック決定を判定し、それが“ショック助言”状態を決定する場合には、プロセッサは、電気療法を与えるよう除細動器を準備し始める。然るに、方法は、図2Bのステップ215乃至222で記載されたのと同様に進む。
ショック助言表示ステップ915は、例えば、ディスプレイ上の視覚グラフィック若しくはテキストメッセージ、光信号、又はかすかな可聴信号により、決定直後に開始され得る。望ましくは、ショック助言表示ステップ915は、デバイスが電気療法を与えるよう十分に準備される前でさえ、しかし、デバイスがショック供与の準備を整えるまではユーザの注意がCPR圧迫を続けることからそらされない控えめな様態において、提供される。他方で、準備が完了するまでショック決定についてユーザへ如何なる情報も全く供給しないことが望まれ得るいくつかの動作モードが存在する。一部の素人のユーザは、デバイスがショックを与える準備をしているとの単なる表示において、CPR圧迫を供給することから不必要に注意をそらされるか又は驚かされ得る。
ショック可能な心リズムが存在し且つ電気療法が与えられるべきであるとの決定ステップ904からの決定に応答して、準備ステップ916が開始する。準備ステップ916は、患者の細動を止める十分なエネルギにより高電圧充電回路を充電することからなり得る。準備ステップ916は、準備進捗表示ステップ917で、ショック供与の準備が完全に整うことへ向かう進捗に関する何らかのインジケーションとともに、準備ステップが開始したとの可聴な及び/又は視覚的なインジケータを含み得る。例えば、視覚表示700における動的な棒グラフ表示720は、高電圧回路の充電状態の増大に対応する棒グラフの漸進的な充填を示し得る。表示700におけるテキストメッセージ710も、充電が進行中であることを示し得る。ECG表示730は、進捗インジケータと同時に充電状態表示において表示され得る。図7は、そのような表示700の1つの例となる実施形態を表す。
準備ステップ916の完了時に、電気療法デバイスは、ショックを与えるよう完全に準備される。準備が完了した直後に、電気療法の供与のためにCPRを止めるようユーザプロンプトを自動的に発するステップ919が起こることが、望ましい。スピーカ830からの可聴プロンプト、照らされた若しくは点滅するショックボタン灯820、及び/又は表示インジケーション802が、即時のショック供与のためにCPRを止めるようユーザに伝えるために使用され得る。ユーザインターフェイス818におけるそれらのインジケータの例について図8を参照されたい。AEDの場合に、プロンプトはまた、ショックボタン892を押してショックを与えるようユーザに指示し得る。全自動除細動器の場合に、ショックは、依然としてステップ919で、プロンプトが起こった直後に自動的に与えられ得る。全自動AEDは、例えば、電極インピーダンスの監視又は解析アルゴリズムの使用といった方法を使用して、オペレータが患者に触っていない場合を決定するようCPR関連信号ノイズアーチファクトがないことを決定し、そして、然るべく、自動的にショックを供与し得る。ユーザが電気的に絶縁されたグローブ又は他のそのような安全装備を用いている場合には、ステップ919での“CPRを停止せよ”との如何なるプロンプトも、任意に、完全に省略され得る。
電気療法の供与の直後に、ユーザは、ハンズオフ時間を最小限にするように、ステップ922で、CPRを再開するよう直ちにプロンプトされるべきである。デバイスは、任意に、ステップ920で、電気療法の投与を検出することを可能にされ得る。供与の検出は、外向き電流、ボタン押下、又は同様のものを検知することによって、得られる。
ショックセットの完了を確認する任意のステップ924は、ステップ922の後に、且つ、ショック決定ステップ904へ戻る前に、行われ得る。ショックセットは、連続的なCPRレスキュー動作モードの一期間内で与えられる所定回数の電気療法ショックである。所定回数は、特定の場所の好みに従って医療管理者によって設定され得る。ショックセットにおける好ましいショックの回数は3である。
ショックセットが完了したとショックセット完了確認ステップ924が決定する場合には、方法は、終了ステップ926で連続的なCPRレスキュー動作モードを終了する。そうでない場合には、方法は、連続モード終了決定ステップ906へ進む。
決定ステップ906は、連続的な動作モードの存続時間が所定時間に達しているかどうかを判定する。所定時間は1分又は2分であってよく、あるいは、特定の場所の好みに従って医療管理者によって他の所望の時間に設定され得る。その時間に達している場合には、方法は、終了ステップ926で連続モードを終了する。そうでない場合には、方法は、次のECGバッファの引き続きの解析のためにショック決定ステップ904へ戻る。ループは、1つのショックセットが完了するか、又は連続モード期間が完了するまで、続く。
患者が電気療法に反応するか、あるいは、全くそれを必要としない場合には、連続モードにおいて動作するAEDは、患者を確認するよう又はCPRを続けるよう適切なガイダンスを周期的に提供しながら、バックグラウンドにおいて静かに解析する。AEDショック供与回路は、決して不必要に充電されず、よって、バッテリ電力を節約し且つ動作時間を延ばす。このモードは、長時間の心蘇生がフライト中に時々経験される民間航空機で使用するときに特に有利であり得る。
図12は、連続的なCPRレスキュー動作モードの間に供給される情報出力の実例を提供する。タイムライン1200は、心蘇生における時間を表す横軸に沿って3つの行を含む。一番上の行1210は、デバイスの現在の状態を示す。真ん中の行1220は、現在の状態でデバイスによって発せられる可聴プロンプトを示す。一番下の行1230は、現在の状態でデバイスのユーザインターフェイス上に示される表示を示す。
配置状態1212でのレスキューの開始時に、電極は未だ配置されていなくてよい。“パッドを適用してください”との可聴プロンプト1222及び視覚表示1232は、望ましくは、この必要な行動をとるようユーザに断固として指示するために、この状態では同時に供給される。
電極が配置された後、デバイスは、それがECG信号を受信していることを検知し、そして、“CPRの間の解析”状態1214に入る。この状態では、音声指示及びタイミング信号1224は、任意の表示情報1234とともに、ユーザが有効なCPRを供給するのを支援するよう供給される。この時間中に、ECG解析部及びショック決定プロセッサは動作している。
デバイスがショック可能な心リズムを検出する場合に、状態は、充電及び準備状態1216に入る。先行技術のデバイスとは違って、しかしながら、発明のデバイスは、ショックが勧められること及びデバイスが治療を与えるのに備えていることについての可聴な警報を全く供給しないか、あるいは、供給したとしてもかすかである。代わりに、CPR状態でのCPR関連の指示1226は続く。この特徴は、これまで心蘇生の経験がほとんどない素人のユーザにとって特に有用である。ショックが勧められるとの可聴なプロンプトを控えることによって、デバイスは、ショックを与えることについて懸念され得る素人のユーザがCPR圧迫を時期尚早に止めることを未然に防ぐ。控えめな表示メッセージが、充電状態を示す充電表示状態1236で代わりに供給され得る。図12から明らかなように、進行中のCPR及びデバイスの充電状態は、テキストで若しくはグラフィックに又は何らかの組み合わせにおいてそこに表示され得る。
デバイスが活動準備を整えられ、状態1217でショックを与える用意がある場合にのみ、“ショックを与えてください”との可聴プロンプト1227で、ユーザへ可聴プロンプトが発せられる。プロンプトと同時に、ショックボタンは、ボタンを押すことにユーザの注意を引き付けるよう、状態1240で照明又は点滅される。例えば、“患者に近づかないで、今ショックボタンを押してください”といった、可聴な指示がこの状態で伝えられる。
ショックボタンが状態1217で押された後、レスキューは、ショック後状態1218で直ちに再開される。“CPRを再開してください”1228との可聴なプロンプトは、圧迫を再開するようユーザに指示する1238での適切な表示とともに、ショック供与後に可能な限り速やかに発せられる。レスキューは、次いで、他のショック可能なリズムが検出されるまで又はそのような場合に、状態1214へループバックする。
スケジューリングされた動作モード
スケジューリングされたCPR動作モードは、先行技術のAEDのユーザにとって見慣れて見えるが、それは、実際には、相当に異なる方法において機能する。先行技術のAEDとは違って、スケジューリングされたCPR動作モードにおいて機能するAEDは、CPRの間でさえECGを解析している。なお、このスケジューリングされたCPR動作モードでは、AEDは、基礎をなす検知された心リズムにかかわらず、CPRを中断するためのプロンプトを発することを控える。所定のCPRの無中断期間が現れた後にのみ、デバイスは、CPRを止めるようユーザに促し、ショックを与える。AEDは、直ちに、又はその期間の終わりより前の適切な時点で、ショック可能なリズムが検出されると電気療法のためにデバイスを準備し、デバイスが固定期間の終わりと同時にショックを与えられる状態にあるようにする。この準備は、望ましくは、CPR圧迫の間にノイズ及び混乱状態を減らすために、バックグラウンドで起こる。以下の記載に関連して、語“スケジューリングされた(scheduled)”は、たとえショック可能なリズムが所定期間の間に検出されるとしても、その期間の終わりにおける除細動治療の延期された適用を意味すると見なされ得る。このモードは、“CPRオンを通じた解析(Analysis through CPR ON)”とも呼ばれる。
図10は、スケジューリングされたCPRレスキュー動作モード1000の一実施形態を表す。除細動器がスケジューリングされたモードにおいて構成される場合に、そのプロセッサは、ARTがVFを検出し且つプロセッサがショック決定を行った後に除細動ショックの開始を遅延させる。電気療法を与えるためのデバイスの準備は、所定期間の無中断CPRの終わり近くまで遅延される。
スケジューリングされたCPRレスキュー動作モードはステップ1002で開始される。このとき、ARTアルゴリズムは、上述されたように、ECGバッファのストリームを評価するよう開始されている。AEDは、この時点でCPR圧迫を適用ための視覚的及び聴覚的なユーザプロンプトをユーザインターフェイスにより提供していてよいが、この最初の状態は、当該モードにとって必須ではない。
ECGバッファのART評価は、それらから行われるショック決定と区別され得る。例えば、このスケジューリングされたCPRレスキューモードでは、ステップ1002での“未決定”又は“ショック助言”の個々のECGバッファの評価は、スケジューリングされたモードの期間の最後の部分まで治療供与の目的のために無視され得る。代替的に、それらの評価は、蓄積され、意志決定のための期間において後に使用され得る。
プロセッサは、ステップ1004でショック決定を判定する。ステップ1004が“ショック助言”状態を決定する場合には、プロセッサは、電気療法を与えるよう除細動器を準備するプロセスを開始する。
ショック助言表示ステップ1015は、例えば、ディスプレイ上の視覚グラフィック若しくはテキストメッセージ、光信号、又は極めてかすかな可聴信号により、決定直後に開始され得る。望ましくは、ショック助言表示ステップ1015は、デバイスが電気療法を与えるよう十分に準備される前でさえ、しかし、デバイスがショック供与の準備を整えるまではユーザの注意がCPR圧迫を続けることからそらされない控えめな様態において、提供される。他方で、準備が完了するまでショック決定についてユーザへ如何なる情報も全く供給しないことが望まれ得るいくつかの動作モードが存在する。これは、一部の素人のユーザが、デバイスがショックを与える準備をしているとの単なる表示において、CPR圧迫を供給することから不必要に注意をそらされるか又は驚かされることがあるからである。
ショック可能な心リズムが存在し且つ電気療法が与えられるべきであるとの決定ステップ1004からの決定に応答して、準備ステップ1016が開始する。準備ステップ1016は、患者の細動を止める十分なエネルギにより高電圧充電回路を充電することからなり得る。準備ステップ1016は、準備進捗表示ステップ1017で、ショック供与の準備が完全に整うことへ向かう進捗に関する何らかのインジケーションとともに、準備ステップが開始したとの可聴な及び/又は視覚的なインジケータを含み得る。例えば、視覚表示700における動的な棒グラフ表示720は、高電圧回路の充電状態の増大に対応する棒グラフの漸進的な充填を示し得る。表示700におけるテキストメッセージ710も、充電が進行中であることを示し得る。ECG表示730は、進捗インジケータと同時に充電状態表示において表示され得る。図7は、そのような表示700の1つの例となる実施形態を表す。
準備ステップ1016の開始は、所定のCPRの無中断期間の終わり近くでデバイスが完全に準備された状態に達するように、タイミングを合わせられ得る。これは、不慮のショックがCPR圧迫の供給者に与えられる可能性を減らす。いつ準備が開始するかにかかわらず、準備ステップ1016の完了時に、電気療法デバイスは、ショックを与えるよう完全に準備され、その時点で指示を発する。
遅延ステップ1018は、準備後に完了されるべきである。遅延ステップ1018は、電気療法の如何なる起こり得る供与よりも前にCPRの完全な無中断期間が現れることを確かにする、スケジューリングされたモードの開始からの所定期間である。所定期間は、1分又は2分であってよく、あるいは、特定の場所の好みに従って医療管理者によって他の所望の時間に設定され得る。好ましい期間は2分であるが、30秒以上の範囲であってよい。
遅延ステップ1018が完了した後、電気療法の供与のためにCPRを止めるようユーザプロンプトを自動的に発するステップ1019が起こる。スピーカ830からの可聴プロンプト、照らされた若しくは点滅するショックボタン灯820、及び/又は表示インジケーション802が、ショック供与のためにCPRを止めるようユーザに伝えるために使用され得る。ユーザインターフェイス818におけるそれらのインジケータの例について図8を参照されたい。AEDの場合に、プロンプトはまた、ショックボタン892を押してショックを与えるようユーザに指示し得る。全自動除細動器の場合に、ショックは、依然としてステップ1019で、プロンプトが起こった直後に自動的に与えられ得る。ユーザが電気的に絶縁されたグローブ又は他のそのような安全装備を用いている場合には、ステップ1019での“CPRを停止せよ”との如何なるプロンプトも、任意に、完全に省略され得る。
電気療法の供与の直後に、ユーザは、ハンズオフ時間を最小限にするように、ステップ1022で、CPRを再開するよう直ちにプロンプトされるべきである。デバイスは、任意に、ステップ1020で、電気療法の投与を検出することを可能にされ得る。供与の検出は、外向き電流、ボタン押下、又は同様のものを検知することによって、得られる。ステップ1020は、ステップ1022で再開プロンプトを生成するために用いられ得る。他方で、ステップ1020が治療の期待される供与の欠如を検出する場合には、デバイスは、プロンプトを繰り返すことによって、又はショックが与えられておらず、CPRが直ちに再開されるべきであるとの別のプロンプト(図示せず。)を発することによって、応答することができる。次いで、ステップ1026で、方法は、スケジューリングされたCPRレスキュー動作モードを終了する。
ECGが未決定であるとARTアルゴリズムが決定する場合には、それは、決定ステップ1004及び終了決定ステップ1006によって形成されるループにおいて、ショック助言決定について、連続するECGバッファを評価することを続ける。終了決定ステップ1006は、解析へ戻る前に所定期間の無中断CPRが完了しているかどうかを単に判定する。その期間が完了しているとステップ1006で決定される場合には、方法は、ステップ1026で、スケジューリングされたCPRレスキュー動作モードを終了する。ステップ1006での無中断CPRの所定期間は、ステップ1018での期間と同じか又はそれよりも短い期間であってよい。
スケジューリングされたモードのための且つ電気療法に反応する患者又は全くそれを必要としない患者のための前述の方法によって、スケジューリングされたモードで動作するAEDは、CPRを続けるよう適切なガイダンスを周期的に提供しながら、バックグラウンドにおいて静かに解析する。AEDショック供与回路は、決して不必要に充電されず、よって、バッテリ電力を節約し且つ動作時間を延ばす。このモードも、民間航空機で使用するときに特に有利であり得る。
既存の心蘇生プロトコルは、CPRが完了した後に少なくとも簡単な確認解析及びHFV充電時間を必要とする。先行技術のデバイスで必要である、CPRとショックとの間の遅延なしで、スケジューリングされたモードのAEDは、より有効な治療を提供する。スケジューリングされた動作モードのステップは、バックグラウンドで常に行われている図2Aの解析ステップとともに、図2Bにおけるステップ214〜222の繰り返しサイクルとして視覚化され得る。ユーザプロンプトを発するステップ219は、連続的な所定の固定期間の間CPR圧迫が供給されるまで、遅延ステップ218で常に遅延される。
スケジューリングされたモードにあるAEDは、可能な限り迅速にVF状態を治療することと比べて心蘇生において無中断CPRの割合が高いことを重んじる医療管理者にとって望ましい。固定期間のCPRはまた、レスキューの間の一貫したルーチン(例えば、疲労を未然に防ぐようレスキュー中の務めを交換すること)を重んじる応答者によく知られている。なお、一貫したルーチンは、再び細動を起こした患者への電気療法を遅延させるかもしれないという不利益を生じる。
スケジューリングされたモードにおいて、AEDは、CPRルーチンの一貫性及び“フロー”を維持するために、視覚表示とは異なって聴覚的な指示及び通知を発し得る。AEDは、例えば、ショック決定及び充電状態を視覚的にのみ伝えるが、それにより、救助者は、注意をそらさせる語“ショック”を含み得る可聴プロンプトによって不必要に気を散らされることがない。CPR期間の終わりが近づくにつれて、AEDは、次いで、ショック可能な状態が検出されており、電気療法がいつでも与えられる状態になっているとのガイダンスのみを発し得る。次いで、CPR期間の終わりに、AEDは、“CPRを止めて、今ショックを与えてください”との聴覚及び視覚指示を発し、同時にショックボタン892を点滅させ得る。ガイダンスプロセスは、このようにして、CPRの終わりとショック供与との間の人間の遅延を最小限にする。
図13は、スケジューリングされたCPRレスキュー動作モードの間に供給される情報出力の実例を提供する。タイムライン1300は、心蘇生における時間を表す横軸に沿って3つの行を含む。一番上の行1310は、デバイスの現在の状態を示す。真ん中の行1320は、現在の状態でデバイスによって発せられる可聴プロンプトを示す。一番下の行1330は、現在の状態でデバイスのユーザインターフェイス上に示される表示を示す。
スケジューリングされたCPRレスキュー動作モードにおけるレスキュー状態並びに可聴な及び視覚的なプロンプトは、連続的なモードについて図12で上述された同様の要素に概して対応する。しかし、スケジューリングされたCPRレスキューモードの性質に合致する1つの大きな違いが存在する。ショックが与えられるべきであるとデバイスが決定し、その後に、充電及び準備状態1216において、ショックを与える準備をする場合に、ショックが与えられるべきであることを示す更なる可聴な又は表示されるプロンプトは、無中断CPR期間1350が経過するまで供給されない。期間1350の開始は、状態1214でのCPRのそのセッションの開始と一致し、例えば2分といった所定時間続くことができる。無中断CPR期間1350が経過した後にのみ、デバイスは、状態1217で、ショックを与えるよう可聴プロンプト及び視覚プロンプトを発し始める。
ショックセットによる連続的なモード及びスケジューリングされたモードの組み合わせ
AEDはまた、心蘇生の全期間にわたってCPR圧迫に対する電気療法の機会の割合を変更するプロトコルにおいて連続的なモード及びスケジューリングされたモードを組み合わせ得る。プロトコルに対する患者の反応は、異なる動作モードへのシフトに影響を及ぼし得る。例えば、患者が電気療法に反応しない場合には、連続的なモードで動作するAEDは、十分な無中断CPR圧迫時間を許さない可能性があるので、AEDは、代わりに、スケジューリングされたモードへ自動的にシフトし得る。患者が繰り返し再細動を起こす場合には、より迅速にその状態を治療するよう連続的な動作モードを維持するか又はそれに戻ることがAEDにとって望ましい。
結合CPRレスキュープロトコル1100の、ショックセットによる動作の方法は、図11において記載される。CPRの適用の間電気療法を与える結合された方法は、連続的なCPRレスキュープロトコルの間に与えられる所定回数のショックの完了後に、連続的なCPRレスキュープロトコルからスケジューリングされたCPRレスキュープロトコルへプロトコルを自動的に移すステップ1107を含む。単一の連続的なCPRレスキュープロトコル期間内に全てが与えられるショックの所定の組は、ショックセットと呼ばれる。結合モード方法はまた、特定の条件が満たされた後に、スケジューリングされたモードから連続的なモードへの自動復帰を含み得る。
結合された方法は開始ステップ1102から始まる。このステップは、2つ以上の外部電極、プロセッサ、ユーザインターフェイス、及びショック供与回路を有している除細動器を設けることを含むと一般に理解される。開始ステップ1102は、デバイスが設置されて作動され、その電極を患者に取り付けられる場合に、開始する。除細動器は、ユーザによって操作されるショックボタンを有している半自動AEDの1つであってよく、あるいは、電気療法の自動供与を有している全自動AEDであってよい。
AEDは、最初にステップ1102で作動される場合に、いくつかの起動プロトコル又は動作モードのうちの1つを提供するよう構成され得る。起動プロトコルは、ECG解析が直ちに行われる“ショック第1”プロトコルであってよい。ショック可能なリズムが存在する場合に、除細動器は、即時のショックのために自身を準備する。電気療法が与えられた後、デバイスはそのレスキュープロトコルを始める。代替的に、起動プロトコル又は動作モードは、基礎をなすECGリズムにかかわらず、AEDが無中断CPRの最初の期間を通じてユーザを導く“CPR第1”であってよい。この第2のCPR第1起動プロトコルは、初期設定CPRモードステップ1104で示される。ステップ1104で、ユーザプロンプトは、CPR圧迫を適用するよう、上述されたデバイスのユーザインターフェイスにより自動的に発せられる。
ユーザが、CPR圧迫を適用するステップ1104のプロンプトに適切に従う場合に、電極からデバイスによって受信されるECG信号は、CPR圧迫ノイズアーチファクトによるなまりを特徴とする。例えばARTのような前述のアルゴリズムは、この受信されたECGを解析して、ショック可能な心リズムが存在するかどうかを決定する。
初期設定ステップ1104は、デバイスがCPR圧迫を提供すること以外の他の何らかガイダンスを提供する前に、所定期間又は等しい検知された圧迫の数を任意に含み得る。例えば、約20から30秒又は30回の圧迫といった、短い初期期間は、如何なる電気療法の供与よりも前に一部の患者にとって有益であると信じられる。初期化ステップ1104は、初期ECGショック決定ステップ1106へ抜け出る。
初期ECGショック決定ステップ1106はまた、初期設定ステップ1104に関連する任意のステップである。ステップ1106は、複数のCPRレスキューモードのうちのどれが次に使用されるべきかを判定し得る初期ショック決定を提供する。例えば、ステップ1106での初期ショック決定が“未決定”である場合には、如何なる更なる電気療法よりも前に従来の固定存続時間のCPR圧迫を開始することが好ましい。この方法ステップは、図11では破線によって示されており、スケジューリングされたCPRレスキュープロトコルステップ1000へ進む。しかし、ステップ1106での初期ショック決定が“ショック助言”である場合には、方法は、ステップ900で示される連続的なCPRレスキュープロトコルへ直接進む。
結合方法1100はステップ900で続き、デバイスは、連続的なCPRレスキュー動作モードで動作し始める。方法は、連続的なモードについて上述されたのと同様に動作し、解析ステップにおけるショック可能な心リズムの決定に応答して、プロセッサは、電気療法を与えるためにショック供与回路の活動準備を整え、次いで、即座に、電気療法の供与のためにCPRを止めるようユーザインターフェイスにより指示を発する。そして、上述されたように、連続的なモードの方法ステップ900は、ショック供与回路がそのステップ900内で与えられる所定回数のショックの所定の電気療法ショックセットを完了した後に、自動的に終了する。代替的に、上述されたように、ステップ900は、解析ステップにおけるショック可能な心リズムの決定の欠如が所定時間に及ぶ場合に、終了する。このように、終了は、所定時間、又はショック供与回路が所定回数の電気療法ショックを与えた後、のうちのいずれか早く到来するときに、起こる。そして、上述されたように、代替の終了は、所定回数のCPR圧迫の検知に応答して起こり得る。終了時に、方法1100は、自動シフトステップ1107で、連続的なモードで動作することから、ステップ1000でスケジューリングされた動作モードで動作することへ、自動的に移る。
方法1100は、ステップ1000で、上述されたように、スケジューリングされた動作モードに従って動作する。ここで、解析ステップにおけるショック可能な心リズムの決定に応答して、デバイスのプロセッサは、電気療法を与えるためにショック供与回路の活動準備を整える。所定期間の無中断CPRが過ぎた後に、プロセッサは、電気療法の供与のためにCPRを止めるようユーザインターフェイスにより指示を発する。所定期間が完了した後、スケジューリングされたモード1000は、ショックセット決定ステップ1108の完了へ抜け出る。
方法1100は、前のステップ900で完了したショックセットの累積数を追跡する。この数は、ステップ900での連続的なモードが入退場された回数に必ずしも対応しないことが知られる。なぜなら、ステップ900は、ショックセットの完了の代わりに所定期間の経過により終了し得るからである。終了が経過により引き起こされる場合には、例えば、ステップ900内のショックカウンタはリセットされる。よって、連続的なモードが始まるたびに、他の完全なショックセット又は所定時間の経過が終了のために必要である。
ショックセット決定ステップ1108の完了は、方法1100が、スケジューリングされたCPRプロトコルから出た後に、連続的なCPRレスキュープロトコルへ復帰するか否かを制御する。復帰は、所定数のショックセットが完了されない限り起こる。この所定数は、ショックセットの完了により連続的なモードステップ900から出る回数に対応する。復帰が起こる場合に、ステップ900及び1000は繰り返される。ステップ1108によって可能にされるサイクルは、所定数のショックセットが完了されるまで繰り返す。ショックセットの好ましい数は3であり、1から7の範囲に及んでよい。
連続的なモードとスケジューリングされたモードとの間のこのサイクルは、レスキューにおいて早期に迅速な電気療法を必要とする患者、例えば、再細動を起こす患者、にとって有益である。しかし、サイクルはまた、心蘇生レスキューへの進化を可能にし、これは、シーケンスにおいて後にショックどうしの間の十分な無中断CPRの期間を提供する。迅速な電気療法に反応しなかった再細動の患者は、よって、全期間にわたるCPRを受け始める。
所定数のショックセットが完了された場合には、中止ステップ1108は、それ以上の復帰を中止する。方法は、代わりに、ステップ1110での最終的なスケジューリングされたCPRレスキュープロトコルへ進む。ステップ1110で、全てのその後の電気療法ショックは、無中断CPRのインターバルどうしの間、すなわち、無中断CPRの各所定期間の後、にのみ起こる。CPRレスキューが完了する場合に、方法1100は、終了ステップ1126で終了することによって終わる。終了ステップ1126は、オン/オフボタンにおいて手動でデバイスをオフすることによって開始され得る。
連続的な方法及びスケジューリングされた方法を交互にする装置
例えば、先に図6及び8で示されたAEDのような、デバイスは、CPRを電気療法と交互にする前述の方法のうちのいずれかに従って動作し得る。AEDは、望ましくは、心蘇生を行う上で教育的ガイダンスをユーザへ提供するよう、ECG信号入力部12、ユーザインターフェイス18、ECG解析部32、及びメモリ40と通信するプロセッサ34によって制御される。
プロセッサ34は、特に、先行技術のシーケンスよりも患者にとって有益である、連続的なCPRレスキュー動作モード及びスケジューリングされたCPRレスキュー動作モードのシーケンスにおいて、AEDを動作させる。連続的なCPRレスキュー動作モードで動作する場合に、ECG解析部がショック可能な心リズムを決定するならば、プロセッサは、電気療法を与えるためにショック供与回路の活動準備を整え、次いで、即座に、電気療法の供与のためにCPRを止めるようユーザインターフェイスにより指示を発する。AEDのプロセッサは、“ハンズオフ”時間を最小限にするために、電気療法の供与を検知すると直ぐに、CPRを再開するようユーザインターフェイスにより速やかに指示を発する。スケジューリングされたCPRレスキュー動作モードで動作する場合に、ECG解析部がショック可能な心リズムを決定するならば、プロセッサは、電気療法を与えるためにショック供与回路の活動準備を整える。この準備は、決定直後に起こるか、あるいは、代替的に、期間の終わりに完全に準備されるのに合わせて充電を開始する。所定期間(例えば、2分)の無中断CPRの後、プロセッサは、電気療法の供与ためにCPRを止めるようユーザインターフェイスにより指示を発する。
プロセッサ34はまた、ショック供与回路が所定の電気療法ショックセットを完了することに応答する。その後に、プロセッサは、連続的なCPRレスキュー動作モードからスケジューリングされたCPRレスキュー動作モードへ自動的に移る。
AEDは、夫々の電気療法ショックセットが、連続的なCPRレスキュー動作モードの単一インスタンス内で与えられる所定回数のショックを含むように、構成され得る。1つの好適な実施形態では、AEDは、各ショックセットにおいて2から5回のショックを設定するようプログラム可能であってよい。
プロセッサ34は、スケジューリングされたCPR動作モードの1つ以上のインスタンスの後に、スケジューリングされたモードから連続的なモードへAEDの動作モードを自動的に戻すよう更に動作可能であってよい。連続的なモードとスケジューリングされたモードとの間を循環するモードのシーケンスは、このようにして確立され得る。好ましいプロトコルは、ショック供与回路が所定数のショックセットを完了した後にプロセッサがそれ以上の復帰を止めることである。AEDは、次いで、スケジューリングされたモードにとどまり、CPRのインターバルどうしの間でのみ電気療法ショックを与える。AEDはまた、ショックセットの数を無限に設定するようプログラム可能であってよい。このとき、サイクルは、デバイスがオフされるまで続く。
AEDのプロセッサの動作の任意の実施形態は、“未決定”の決定が所定時間に及ぶ場合に、プロセッサが連続的なCPRレスキュープロトコルからスケジューリングされたCPRレスキュープロトコルへ自動的に移るものである。この動作は、図11に示されるステップ1104、1106のような、AEDの動作の開始近くで一般に起こる。そのような決定が続かない場合には、プロセッサは、前述の方法に従って、連続的なモードからスケジューリングされたモードへシフトする。
AEDの他の実施形態は、経過時間の代わりに、CPR圧迫の検知回数をパラメータとして使用する。CPR圧迫の検知回数は、1つ以上のソースから取得され得る。電極ノイズアーチファクト信号又はコモンモード電流(CMC;common mode current)が使用されてよく、例えば、マサチューセッツ州アンドーバーにあるフィリップス・エレクトロニクス・ノース・アメリカによって製造されたQ−CPRデバイスのような、外付けのCPR検知デバイス、又は他の同様のセンサが使用されてよい。
上述されたAED及びその動作は、半自動デバイス又は全自動デバイスのいずれか一方において具現化され得る。半自動AEDは、当然、ユーザによって操作されるショックボタン92を含み、従って、必要に応じて、ショックボタンを押すための対応する指示及び表示を含むべきである。全自動AEDは、ショックボタンに関して何も含まず、係属中のショックをユーザに明りょうに知らせ、必要に応じて、患者から離れるようユーザに指示するわずかに異なった指示の組を具現化する。
ART及びPASのような、2つのECG解析アルゴリズムを使用する方法
本発明者は、ほとんどの患者が心停止緊急事態の間ショック可能なリズムを決して有していないので、如何なるECG解析アルゴリズムも“ショック助言”決定を提供することなしに長期間動作することになる、と認識している。しかし、本発明者また、前述のARTアルゴリズムが、ショック可能な心リズムを検出することにPASほど敏感でない、と認める。よって、ARTは、CPRの間に“真陽性”のショック可能なリズムを見逃す可能性が高い。また、ARTの“未決定”の決定は、“ショック助言なし(no shock advised)”(NSA)と“不定(indeterminate)”ECGとを区別しない。そのような理由により、別のECGアルゴリズムを用いてECG解析を周期的に確かめることが、CPR圧迫の期間中に重要になってくる。
この問題に対する1つの解決法は、単に、PASを使用してレスキューの間に周期的に解析を確認することである。しかし、この解決法は、全体のハンズオフ時間を不必要に増やし得ることから、次善である。本発明者は、このように、PASが確認するために使用され得るが、可能な限りめったにしか使用されるべきでなく、ハンズオフ時間による患者にとっての不利益が最小限である状況でのみ使用されるべきである、と認識している。そのような状況は、例えば、CPR圧迫の別なふうにスケジューリングされた期間の終わりであってよい。
図14は、確認解析のためにCPR圧迫を必要以上に中断することによって生じる問題を減らすそのような解決方法を表す。図14は図11と類似する。しかし、図14は、第1のECG解析アルゴリズム及び第2のECG解析アルゴリズムの両方を使用するよう変更されている方法を表す。第1のECG解析アルゴリズムは、前述のARTアルゴリズム200によって例示される。このアルゴリズムは、CPR関連信号ノイズアーチファクトの存在下での使用に特に適している。第2のECG解析アルゴリズムは、既存のPASアルゴリズムによって例示される。このアルゴリズムは、CPR関連信号ノイズアーチファクトがない場合における使用に特に適している。
図11の方法と同じく、図14の実例は、CPRの適用中に電気療法を与える方法1400を有する。方法は、ECG信号入力部12、ショック供与回路80及びユーザインターフェイス18を有している除細動器1においてステップ1102で有効にされる。デバイス及び方法はまた、2つの異なるECG解析アルゴリズムを利用する。第1のアルゴリズムは、ARTと同じく、CPR関連信号ノイズアーチファクトが存在しているときに、ECG信号から“ショック助言”(SA)及び“未決定”のうちの1つを決定するよう動作可能である。第2のアルゴリズムは、PASと同じく、CPR関連信号ノイズアーチファクトがないときに、ECG信号からSA及び“ショック助言なし”(NSA)決定のうちの1つをより具体的に特定することができる。除細動器は、ステップ1102で、ECG信号入力部12(例えば、電極)が取り付けられて、ECG解析を開始する準備ができていることを検知する。
図14の方法は、ショック可能な心リズムが存在するかどうかを判定するよう第1の期間中に第1のECG解析アルゴリズムによりECG信号を解析することによって、ステップ1104へ進む。除細動器は、スケジューリングされたCPRレスキュー動作モードにおいてこの期間中にCPRガイダンス指示を供給していることが好ましい。SA決定の場合に、除細動器は、ステップ1104の終わりにショックを与えるよう準備する。その上、方法は、ECG信号がSA又は“未決定”のいずれの決定を示すかどうかに基づき決定ステップ1406で進む。決定のための好ましい時点は、第1の期間の終わりである。なお、決定はまた、その期間にわたるSAの平均若しくはカウント又は同様のものに基づいてよい。ステップ1102及び1104の他の態様は、先に図11に関連して上述されている。
決定ステップ1406の第1の期間中にSAが決定される場合には、CPRレスキュープロシージャの残りのステップはまた、図11の方法において記載されたステップに対応する。特に、SA決定の後に、心リズムは、第2の続く連続CPR900及びスケジューリングCPR1000の期間中に第1のART ECGアルゴリズムを用いて決定される。その後のSA決定は、除細動器に、CPR期間のタイプに応じてショックを準備させ、CPR/ショック供与の指示を発行させる。ショックセットも、上述されたように、連続的なCPR動作モードからスケジューリングされたCPR動作モードへ移るために用いられ得る。このようにして、最適化及びカスタマイズされたレスキュープロトコルが除細動器から出力される。
ステップ1406がSA決定以外の何かを決定する場合にのみ、第2のECG解析アルゴリズムは用いられる。ステップ1406で“未決定”の決定が現れる場合には、方法は、ステップ1407で第1のアルゴリズムから第2のアルゴリズムへ自動的に切り替わる。
切り替えステップ1407の後、方法は、PAS決定ステップ1410で、ECG信号を解析するために第2のECG解析アルゴリズム(PAS)を用いる。望ましくは、除細動器は、このステップで、“CPRを止めてください”及び/又は“患者に触れないでください”とのユーザプロンプトを発して、PASアルゴリズムが低雑音環境において有効に解析することができるようにする。PAS決定ステップ1410の2つの起こり得る結果は、SA又は“ショック助言なし”(NSA)である。PASはまた、“アーチファクト”決定を発し得るが、これは、本発明のテーマではなく、これ以上は説明されない。
PAS決定ステップ1410におけるSAの決定は、ECGがイベントの開始時に又はその開始近くで、すなわち、ステップ1102で、ショック可能なリズムとして示されたが、第1のアルゴリズムがそれを検知することに失敗したことを示す。このステップでのSA決定は、望ましくは、即時の準備及び電気療法の供与が後に続く。
SAがECGリズムを示している患者は、レスキューにおいてより早くにより多くの電気療法から恩恵を受けうることが証明されている。よって、ステップ1410でのPASによるSA決定はまた、ショック可能なリズムの検出後に直ちに電気療法を与える連続的なCPRレスキュープロトコル900における第1のECG解析アルゴリズムへの自動切替復帰を引き起こす。連続的なCPRレスキュープロトコル900は、その場合に、上述されたように機能する。
しかし、ステップ1410でのNSAの決定は、姿を現しているECGがショック可能でないことを示す。そのような患者は、レスキューにおいて早期により多くのCPR圧迫から恩恵を受けうる。よって、ステップ1410でのPASによるNSA決定は、より多いCPR時間の相対量を与えるスケジューリングされたCPRレスキュープロトコル1000における第1のECG解析アルゴリズムへの自動切替復帰を引き起こす。スケジューリングされたCPRレスキュープロトコル1000及び残りの心蘇生方法は、その場合に、上述されたように機能する。
PASの第2のECG解析アルゴリズムが動作する各期間の存続時間は、救助者が解析中に“ハンズオフ”であるという次善の要件により可能な限り短いことが好ましい。典型的なPAS解析期間は約10秒未満であるが、それは4秒と同じくらい短くてよい。この存続時間は、ほとんどの場合において、第1のARTアルゴリズムを使用するCPRの連続的なモード又はスケジューリングされたモードのいずれか一方の存続時間よりも短い。PAS期間の頻度も、同じ理由により可能な限り少ないことが好ましい。よって、方法ステップは、そうすることが必要である場合にのみ、“ハンズオフ”PAS解析への切り替えを要求する。
発明の方法の代替の更に詳細な図が、図15において表されている。図15の方法は、CPRの最初のARTアルゴリズム期間1504の後でさえ、CPRへの最小限の中断を有して電気療法が如何にして与えられるかを、より明りょうに説明する。ステップ1102で除細動器を作動させ、電極を適用した後、ステップ1504での初期設定期間が直ぐに始まる。このステップは、CPR圧迫を適用するためのプロンプトを発すること、及び第1のECG解析アルゴリズムを使用することを含む。ステップ1504は、望ましくは、ARTリズム決定にかかわらず無中断のCPRを有するスケジューリングされたCPRレスキュー動作モードである。ステップ1504は、より一層望ましくは、約20から30秒の比較的短い存続時間、又は最低限の回数として約30回のCPR胸部圧迫を適用することができる十分な時間から成る。方法は、胸部圧迫の回数又は時間量を検知し得る。その後に、ARTリズム決定は、決定ステップ1506で終了される。ステップ1504は、このようにして、レスキューの開始時に一定期間の無中断の胸部圧迫の利点を全ての患者に提供する。
SAが決定ステップ1506で示される場合に、方法は、電気療法の準備ステップ1507に直ぐに入り、治療上のショックの供与を可能にする。ステップ1507に続き、方法は、第2の期間、すなわち、連続的なCPRレスキューモードプロトコル900に入る。これは、上述されたように起こる。第2の期間900の存続時間は約2分であり得るが、これはまた、デバイス作動より前に設定され得る。次いで、方法は、連続モード終点決定ステップ1509へ進む。
SA決定がステップ1509で存在する場合に、方法は、図11の方法について先に記載されたように起こる。方法は、電気療法の準備ステップ1511に入り、治療上のショックの供与を可能にする。次いで、第1のARTアルゴリズムによる動作モードは、ステップ1000で、スケジューリングされたCPRレスキュー動作モードへ自動的に切り替わる。ステップ1000は、バックグラウンドでECGリズムを解析しながらCPR指示によりユーザにプロンプトすることによって、且つ、その期間の終わりにSA決定から如何なるアクションも延期することによって、上述されたように起こる。スケジューリングされた期間1000は、約2分の存続時間から成ってよい。
SA決定がステップ1000の終わりに、すなわち、決定ステップ1519で、存在する場合に、方法は、電気療法の準備ステップ1521に入り、治療上のショックの供与を可能にする。ショックが与えられた後、方法は、ショックセットが確認ステップ1108で未だ完了していない場合には、連続モードステップ900へループバックし得る。ショックセットが完了している場合には、方法は、ステップ1110で、最終的なスケジューリングされたCPRレスキュープロトコルへ切り替わる。方法は、ステップ1126でのレスキューの終了までそこにとどまる。
図14及び15から分かるように、SA状態が第1のARTアルゴリズムによって決定され得る限り、方法は第2のPAS解析の必要性なしに起こる。よって、方法は、PASに必要とされる“ハンズオフ”時間を最小限にする。
しかし、第1のARTアルゴリズムが、代わりに、決定ステップ1506、1509及び1519のいずれかで“未決定”状態を決定する場合には、方法は、夫々のステップ1520、1530及び1540で、更なる決定のために第2のPASアルゴリズムへ自動的に切り替わる。ステップ1520、1530及び1540は、“ハンズオフ”指示を発し、次いで、ECGを解析する。それらのPAS期間は、“ハンズオフ”時間を最小限にするために10秒以下の短い存続時間から成ってよい。
図15から分かるように、PAS解析決定のいずれかがSAである場合には、決定ステップ1522、1532及び1542は、夫々の出発点にある第1のARTアルゴリズムシーケンスへ、すなわち、ステップ1506、ステップ1509又はステップ1519の後に、方法を直ちに戻す。この経路の理由は、全体的に低減されたハンズオフ時間のために、ART解析が一般的にPAS解析よりも好ましいからである。よって、方法は、可能ならいつでもARTへ戻るべきである。
図15から分かるように、PAS解析決定のいずれかがNSAである場合には、方法は、第1のARTアルゴリズムがステップ1000のスケジューリングされたCPR動作モードで動作することへ自動的に戻る。この経路の理由は、ECGがショック不可能なリズムを示しているとPASが確認しており、故に、そのような患者にとって、無中断CPRの期間がより好ましいからである。
NSAのいずれかのPAS決定の後の任意のステップ1523は、現在のショックセットを完了したと設定する。この任意のステップは、よって、ステップ1110での最終的且つ永続的なスケジューリングされたCPRレスキュー動作モードへのステップ1108でのシフトのより近くに方法1500を動かす。この理由は、スケジューリングされたモードにおけるCPR対ショックのより高い割合への結果として起こるシフトが、レスキューにおいてより早くにどこかでNSA ECGリズムを示す患者にとってより有益であり得るとの本発明者の発見である。
連続的な動作モード及びスケジューリングされた動作モードにおいてPASアルゴリズム及びARTアルゴリズムを交互にする装置
例えば、先に図6及び8で示されたAEDのような、デバイスは、2つの異なるECG解析アルゴリズムを組み込みながら、CPRを電気療法と交互にする前述の方法のうちのいずれかに従って動作し得る。AEDは、望ましくは、プロセッサ34及びECG解析部32を含むコントローラ30によって制御される。コントローラ30は、心蘇生を行う上で教育的ガイダンスをユーザへ提供するよう、ECG信号入力部12、ユーザインターフェイス18、及びメモリ40と通信する。コントローラ30はまた、電気療法出力を供給するショック供与回路80との通信を制御する。
メモリ40は、入力からのCPR関連信号ノイズアーチファクトの存在下でECG信号から“ショック助言”(SA)及び“未決定”の決定のうちの1つを特定するよう動作する第1のECG解析アルゴリズム、並びに入力からのCPR関連信号ノイズアーチファクトがない状態でECG信号からSA及び“ショック助言なし”(NSA)の決定のうちの1つを特定するよう動作する第2のECG解析アルゴリズム、の両方に関連する命令を記憶している。メモリ40はまた、CPR圧迫を供給するための少なくとも2つの期間を含むCPRレスキュープロトコルに関連する命令も記憶している。
コントローラ30は、上述されたように、特に、連続的なCPRレスキュー動作モード及びスケジューリングされたCPRレスキュー動作モードのシーケンスにおいて、AEDを動作させる。その上、コントローラ30は、ユーザインターフェイス18によりガイダンスを発行し、第1及び第2のECG解析アルゴリズムのいずれか一方からのSA決定に応答して自動的に、電気療法を与えるためにショック供与回路80を準備する。最後に、そして、第1のECG解析アルゴリズムが、CPR関連ノイズを伴う期間中に、ショック可能なECGリズムに対する感度がより低いことから、コントローラ30は、第1の解析アルゴリズムがSA決定以外のその他を決定する期間の1つの終わりに常に、第1のECG解析アルゴリズムから第2のECG解析アルゴリズムへ自動的に切り替わるよう更に動作する。このように、心停止患者にとって次善である“ハンズオフ”時間を必要とする第2のECG解析アルゴリズムの使用は、必要な場合にのみ使用される。
AEDの他のデバイス行動的側面は、前述の方法を反映する。例えば、第1のECG解析アルゴリズムから第2のECG解析アルゴリズムへ自動的に切り替わった後にSAが決定される場合には、AEDコントローラは、第1のアルゴリズムへ及び連続的なCPRレスキュー動作モードへ自動的に切り替わり得る。他方で、第1のECG解析アルゴリズムから第2のECG解析アルゴリズムへ自動的に切り替わった後にNSAが決定される場合には、AEDコントローラは、第1のアルゴリズムへ及びスケジューリングされたCPRレスキュー動作モードへ自動的に切り替わり得る。
第2のECG解析アルゴリズムは、10秒未満でECGリズムの特性を明らかにすることができるPASアルゴリズムであってよい。PASが動作する各期間の存続時間は、よって、それよりも長くないはずである。
AEDは、AEDを作動させた直後に起こる、ECG信号が受信されている初期設定期間を機能上含み得る。初期設定期間は、第1のECG解析アルゴリズムを使用するスケジューリングされたCPRレスキュー動作モードを有する。スケジューリングされたCPRレスキュー動作モードは、決定にかかわらず所定期間の無中断CPRを提供する。初期設定期間の長さは、その後のレスキュープロトコル期間と比較して相対的に短い。例えば、初期設定期間は、CPR圧迫の検知回数で終わってよい。このとき、検知回数は約30回であり、既存のCPRプロトコルでは、30秒未満で終了する。代替的に、初期設定期間は、約20から30秒の間の存続時間に予め決定され得る。
上述されたAED及びその動作は、半自動デバイス又は全自動デバイスのいずれか一方において具現化され得る。半自動AEDは、当然、ユーザによって操作されるショックボタン92を含み、従って、必要に応じて、ショックボタンを押すための対応する指示及び表示を含むべきである。全自動AEDは、ショックボタンに関して何も含まず、係属中のショックをユーザに明りょうに知らせ、必要に応じて、患者から離れるようユーザに指示するわずかに異なった指示の組を具現化する。
CPRを打ち切るボタンの解析
経験豊かなユーザは、他の動作モードに速やかに入るために、特に、より素早く除細動ショックを与えるために、継続中のAEDプロトコルを打ち切ることを望む状況があり得る。本発明は、そうするためのただ1つのボタンを提供することによって、動作を打ち切ることを簡単にする。AEDは、基礎をなすECG解析に基づき、患者にとって最も有益であるボタン押下への反応を自動的に選択する。
除細動器(AED)及び除細動器の使用方法は、ユーザにより作動されるボタンを組み込む。このボタンは、別の除細動関連機能を直ちに実施するよう、継続中の及び別なふうに中断不可能なCPR圧迫を打ち切る。打ち切りボタンは、上述されたスケジューリングされたCPRレスキュー動作モードにおいて特に有用である。よって、動作は、ユーザにとってより簡単であり、プロトコル追従エラーの可能性を減らし、イベント中の混乱によって引き起こされる遅延を最小限にする。
打ち切り機能を有している1つの例となるAEDは、ショック可能な心リズムに対して異なった感度を有している2つの異なるECG解析アルゴリズムを使用し得る。打ち切りボタンの押下は、第1のECG解析アルゴリズムから、より高い感度を有している第2のECG解析アルゴリズムへ自動的にシフトし得る。ボタンはまた、基礎をなすショック可能な心リズムが既に検出されている場合に、電気療法の即時準備のために、継続中の解析及びCPRの打ち切りを可能にし得る。
AED及び方法は、打ち切りボタンが作動する場合でさえ、CPR圧迫期間と電気療法との間のハンズオフ時間を減らす。例として、基礎をなすECG解析がショック可能なリズムを示す場合には、AEDは、打ち切りボタンにおいて“充電”又は“解析”を示しながら、バックグラウンドにおいて治療のために充電していてよい。よって、ユーザが打ち切りボタンを押す場合には、AEDは、直ちに電気療法を与える準備ができている。
上述されたように制御機能を備えたAEDは、患者ECGの現在の状態に基づき、打ち切りボタンの押下の検知に対する自身の反応を変更する。AEDがショック可能であると基礎をなすECGを見なす場合には、それは、そのボタンの文脈ラベルを“充電”に変更し得る。打ち切りボタンが押されたことをAEDが検知する場合に、AEDは、除細動ショックのために直ちに充電する。ECGがショック可能でない場合には、ボタンのラベルは代わりに“解析”と現れる。同じボタンを押すことは、AEDに、既存の状態を確認するよう第1のARTアルゴリズムから第2のPASアルゴリズムへ直ちに切り替わらせる。代替的に、打ち切りボタンの押下の検知は、AEDに直ちに、現在のARTアルゴリズム解析の感度を高めるために、“患者に近づかないでください”とのプロンプトを発行させ得る。
図16に示される方法ステップは、図17A乃至17Dに示される特定の視覚表示及び打ち切りボタンを定期的に更に参照することによって、より良く理解され得る。図17A、17B、17C及び17Dは、視覚表示802のようなAED視覚表示に対応する様々なグラフィック表示1706、1714、1718及び1728を示す。図17A乃至17Dの夫々は、共通の一般配置を共有する。1つ以上のガイダンス及び情報メッセージは、上部のバナー領域に表示される。例えばCPR進捗バーのような、進捗バーは、上部のバナー領域に隣接して配置され得る。表示の中央には、継続中のECGトレース、又はCPRのために胸の上に電極や手を置くためなどのガイダンスグラフィクスを示す領域がある。表示のボタン部分は、望ましくは、文脈ラベル804、806によって例示される文脈ラベルを含む。それらは、除細動の特定の動作状態及び基礎をなすECG解析に基づき変化し得る。
好適な実施形態は、入力ボタン854、856は、表示1706、1714、1718及び1728の直ぐ近くに且つ文脈ラベル804、806の夫々隣に配置される。代替の実施形態では、視覚表示802は、入力ボタン854、856がその各々の文脈ラベル804、806の下に効果的にあるように、タッチ検知ディスプレイであってよい。
これより図16のフローチャートを参照すると、即時の電気療法を提供するためにCPRを打ち切る、例となる方法1600が、示されている。方法は、方法を実施するために協働する特徴を有している除細動器の設置ステップ1602から開始する。すなわち、除細動器は、ECG信号入力部12と、入力ボタン854及び視覚表示802を含むユーザインターフェイス818と、ショック供与回路80と、入力からのECG関連信号ノイズアーチファクトの存在下でECG信号からショック可能な心リズムを決定するよう動作する第1のECG解析アルゴリズムとを含む。例えばAED800のような、除細動器は、設置される装置の一例にすぎない。
AED800は、使用前に予め構成されるいくつかの異なった動作モード構成を含み得る。それらのモードのうちのいずれか又は全ては、AEDメモリ40において保持され得る。例となる動作モードは、アドバンスド・モード(Advanced Mode)、CPR第1モード(CPR First Mode)、及び半自動モード(Semi-Automatic Mode)である。夫々の動作モードは、打ち切りボタンが現れ得る状況に関してわずかに異なり得る。
アドバンスド・モードは、AEDがECGリズム解析及びショック供与の準備を開始する場合に対して更なる制御を応答者に可能にするプロトコルである。アドバンスド・モードは、例えば、プロトコルの間の特定の期間に“解析”及び/又は“充電”選択肢ボタンを提供するよう構成され得る。“解析”選択肢ボタンを押すことは、PASによる即時のハンズオフ解析を開始し得る。“充電”選択肢ボタンを押すことは、ハンズオフ解析、高電圧エネルギ蓄積源70の充電、及びショック供与、のうちの1つ以上を可能にし得る。
AED800が作動し、ECG信号入力12を受信し始めた後、それは、任意の初期期間1604の間に第1のECG解析アルゴリズム(ART)によりECG信号を解析することを開始する。初期期間1604は、望ましくは、上述されたように無中断CPR圧迫動作モードで動作するステップ1104と同様である。なお、この短い初期期間1604の間に、打ち切りボタンは、CPR圧迫からECG解析へ直ちに抜け出るよう、又は電気療法の準備のために、アクティブであってよい。期間1604に打ち切りボタンを有効にする理由は、AEDの到着及び作動より前に適切なCPRが供給されていることを操作者が認識する状況を可能にするからである。
初期期間1604の間の視覚表示は、望ましくは、図17Aに示される“解析−未決定”画面1706に対応する。AEDは、打ち切りボタン854に隣接して“解析”の文脈ラベルを表示する。操作者が解析のために初期圧迫期間を打ち切りたいと望む場合には、彼女は打ち切りボタン854を押す。AEDがボタン押下を検知する場合に、それは、“ユーザに近づかないでください”とのユーザプロンプトを直ちに発し、第2のPAS ECG解析アルゴリズムを用いてECG解析を開始する。この時間中に、AEDは、図17Cの“解析−待避”画面1728を表示し得る。
ラベルステップ1606は、任意のステップ1604に続く。ラベルステップ1606は、ART解析期間1608の開始時に、以前に解析されたECGに対応する初期文脈ラベルを設定する。望ましくは、AEDは、プロトコルにおいて次のステップを確立するために、“解析−未決定”画面1706を表示する。
第1の解析期間ステップ1608は、ラベルステップ1606に続く。ステップ1608は、デバイスが第1の(ART)ECG解析アルゴリズムを用いて、望ましくは、中断されないスケジューリングされたCPRモードにおいてECG信号を解析することを含む。ステップ1608は、よって、除細動器がCPR圧迫を続けるための可聴な及び/又は視覚的なプロンプトを発することを含む。この期間中の解析されたECG信号は、決定ステップ1610で示されるように“未決定”又は“ショック助言”のいずれか一方である。また、この第1の解析期間中に、除細動器のコントローラ30は、入力ボタン854の作動を監視することを開始する。
図16から分かるように、方法1600における次のステップは、基礎をなす解析されたECG信号に依存する。ステップ1608、1610での決定が“ショック助言”である場合には、方法は左に枝分かれして進む。AEDは、表示ステップ1612で、指令テキストを示すよう表示1706の上部分を変更し得る。例えば、図17Bの“打ち切り利用可能−ショック可能なリズム”画面1714で示される“ショック助言”のような情報メッセージ及び/又は“解析ボタンを押してください”とのガイダンスメッセージが現れ得る。代替的に、図17Dの“打ち切り利用可能−充電”画面1718に示される“充電ボタンを押してください”とのガイダンスメッセージが現れ得る。可聴なガイダンスもこのステップ1612で可能であるが、CPR圧迫を提供するタスクからの過度の注意散漫を防ぐために、視覚的なガイダンスのみよりも好ましくない。代替的に、ステップ1612は、打ち切りボタンがアクティブであるとの可聴な指示を発することを含む。
ステップ1610での“ショック助言”決定はまた、文脈ラベル変更ステップ1614で文脈ラベル804の変更を開始し得る。代替的に、“充電”文脈ラベル/ボタンの組み合わせが、図17Bに示されるように第2の構成可能なボタン856に隣接して第2の文脈ラベル806で“解析”表示とともに表示され得る。次いで、AEDは、バックグラウンド充電ステップ1616でHCエネルギ蓄積源70のバックグラウンド充電を開始し得る。
解析されたECG信号がショック可能なリズムを示すことによれば、AEDは、検知ステップ1618で打ち切りボタンの作動を監視する。作動が起こらない場合には、方法1600は、その期間中の引き続きの監視のために解析ステップ1608へ単にループバックする。
AEDが検知ステップ1618で打ち切りボタンの作動を検知する場合には、AEDは、準備されたショック供与状態へ直ちに進む。HVエネルギ蓄積源70の充電は、充電ステップ1620で必要に応じて完了され、ショックボタンは、準備ステップ1622で活動準備を整えられる。適切な視覚的及び可聴なプロンプトが、ユーザを導き、そして情報を与える途中で供給される。
一部のユーザは、CPR圧迫が供給されているときはいつでもHV回路のバックグラウンド充電を省略することを好む。AEDは、よって、バックグラウンド充電ステップ1616を省略するよう予め構成され得る。この構成では、AEDが検知ステップ1618でボタンの作動を検知する場合に、それは、充電ステップ1620でショック供与回路を充電する動作状態へ直ちに進む。AEDは、次いで、準備ステップ1622でショックのために自身を準備する。
終了ステップ1624は、AEDが準備された後に方法を終了する。終了ステップ1624に続いて、ステップ1608へループバックすること、別のプロトコルに入ること、又は同様のもののような、他の方法が続いてよい。
方法は、ステップ1608、1610での決定が“未決定”である場合に、右に枝分かれして進む。“未決定”は、ショック可能なリズム以外の決定であり、ショック不可能なリズム及び中間のリズムを含む。第1のECG解析アルゴリズムはまた、特にCPR関連信号ノイズの存在下で、ショック可能な心リズムとショック不可能な心リズムとを区別することができないことがあるので、不定の“未決定”決定を返すこととなる。AEDは、望ましくは、この状態で、“解析−未決定”視覚表示1706、“解析”文脈ラベル804、及び打ち切りボタン854の押下の検知のアクティブな監視を表示する。打ち切りボタン検知ステップ1626は、操作者の如何なる更なるプロンプトもなしで、打ち切りボタンの押下の検知をアクティブに監視する。検知ステップ1626から分かるように、押下の検知がないことは、引き続きの監視のためにプロセスを単に解析ステップ1608へ戻す。
AEDが検知ステップ1626で打ち切りボタンの押下を検知する場合に、方法は、患者に近づかないための視覚的及び可聴なプロンプトにより、継続中のCPR圧迫プロトコルを直ちに中断する。図17Cの“解析−待避”画面1728は、更なるECG解析のために“患者に近づかないでください”との対応するガイダンスを有してプロンプトステップ1630で表示され得る。可聴なプロンプトも、望ましくは、プロンプトステップ1630で発せられる。
好適な実施形態では、AEDは、第2のECG解析アルゴリズムを設けられる。解析ステップ1628で、ステップ1630から“待避”プロンプトが発せられた後に、第2のECG解析アルゴリズムは、心リズムがショック可能か又はショック不可能かどうかを判定するようECGを解析する。PASが“ショック助言”、すなわち、ショック可能な心リズムと決定する場合には、方法は、充電/準備ステップ1634で、電気療法の即時供与のためにショック供与回路の充電及び準備を自動的に開始する。終了ステップ1636は、AEDが準備された後に方法を終了する。終了ステップ1636に続いて、ステップ1608へループバックすること、別のプロトコルに入ること、又は同様のもののような、他の方法が続いてよい。
PASが解析ステップ1628、1632で“ショック助言なし”と決定する場合には、AEDは、プロンプトステップ1638で結果及び対応するガイダンスをユーザに伝える。望ましくは、可聴な指示及び視覚的な指示が、CPRを再開するよう供給される。ECG解析も、第1のECG解析アルゴリズムを使用する解析ステップ1608で再開する。
方法1600の右の枝分かれについての代替の実施形態は、プロンプトステップ1630での“待避”プロンプトの後に第1のECG解析アルゴリズムの使用を続けることである。静穏期間中の第1のアルゴリズムの感度の増大は、CPRノイズ信号成分が削除された後のショック可能なリズムの検出を可能にし得る。解析ステップ1628は、よって、第2のECGアルゴリズムに代えて第1のECG解析アルゴリズムを伴って使用されてよい。その後のステップ1632、1634、1636、1638は、本実施形態の下で先に記載されたステップと同様であり得る。
上述されたような要素を備えたAEDは、打ち切りボタンを有しながら前述の方法を採用し得る。然るに、AEDは、入力打ち切りボタン854の作動の検知及び基礎をなす解析されたECG信号の両方に応答して除細動器の動作状態を設定するよう動作するコントローラ30を必然的に含む。
解析選択肢ボタンの押下の検知に対するAEDの応答はまた、デバイスの構成に応じていくらか変化し得る。例えば、表1のチャートは、様々なタイプの構成及び基礎をなすECG状態の間のボタンの機能性を表す。
Figure 2018502630
前述のデバイス、方法、及び表示に対する変更は、本発明の適用範囲内に含まれている。例えば、記載される発明の目的を満足するユーザインターフェイス表示及び聴覚インジケータの様々な構成は、特許請求の範囲の適用範囲内にある。

Claims (15)

  1. 心肺機能蘇生(CPR)の間に使用される自動体外式除細動器(AED)であって、
    ECG信号の入力部と、
    聴覚指示出力及び視覚表示のうちの少なくとも1つを有するユーザインターフェイスと、
    ショック供与回路と、
    前記入力部と通信し、該入力部からのCPR関連信号ノイズアーチファクトの存在下でショック可能な心リズムを決定するよう動作するECG解析部と、
    連続的なCPRレスキュー動作モード及びスケジューリングされたCPRレスキュー動作モードの両方を含むCPRレスキュープロトコルに関する指示を記憶するメモリと、
    前記ショック供与回路、前記ECG解析部及び前記ユーザインターフェイスと通信し、前記連続的なCPRレスキュー動作モード及び前記スケジューリングされたCPRレスキュー動作モードのシーケンスにおいて当該AEDを作動させるよう動作し、更には、前記ユーザインターフェイスを介してユーザへの指示を発するよう動作するプロセッサと
    を有し、
    前記連続的なCPRレスキュー動作モードにおいて動作している場合に、前記ECG解析部がショック可能な心リズムを決定するとき、前記プロセッサは、電気療法を与えるために前記ショック供与回路の活動準備を整え、次いで、即座に、該電気療法の供与のためにCPRを止めるよう前記ユーザインターフェイスを介して指示を発し、
    更には、前記スケジューリングされたCPRレスキュー動作モードにおいて動作している場合に、前記ECG解析部がショック可能な心リズムを決定するとき、前記プロセッサは、電気療法を与えるために前記ショック供与回路の活動準備を整え、次いで、所定期間の無中断CPRの後に、該電気療法の供与のためにCPRを止めるよう前記ユーザインターフェイスを介して指示を発し、
    更には、前記プロセッサは、前記ショック供与回路が所定の電気療法ショックセットを完了した後に前記連続的なCPRレスキュー動作モードから前記スケジューリングされたCPRレスキュー動作モードへ自動的に移るよう動作する、AED。
  2. 前記所定の電気療法ショックセットは、前記連続的なCPRレスキュー動作モードの中で与えられる所定回数のショックを含む、
    請求項1に記載のAED。
  3. 前記プロセッサは、前記所定期間の無中断CPRの後に前記スケジューリングされたCPRレスキュー動作モードから前記連続的なCPRレスキュー動作モードへ自動的に戻るよう動作する、
    請求項2に記載のAED。
  4. 前記プロセッサは、前記ショック供与回路が所定数の電気療法ショックセットを完了した後に前記連続的なCPRレスキュー動作モードへの復帰を中止するよう動作する、
    請求項3に記載のAED。
  5. 前記プロセッサが前記復帰を中止した後に、前記電気療法ショックは、夫々の所定期間の無中断CPRの後にのみ起こる、
    請求項4に記載のAED。
  6. 前記所定回数のショックは、3回である、
    請求項2のAED。
  7. 前記プロセッサは、前記ECG解析部によるショック可能な心リズムの決定がないことが所定時間の間続くときに、前記連続的なCPRレスキュー動作モードから前記スケジューリングされたCPRレスキュー動作モードへ自動的に移るよう動作する、
    請求項1に記載のAED。
  8. 前記プロセッサは、前記所定時間、又は前記ショック供与回路が所定回数の電気療法ショックを与えた後、のいずれか早く到来するときに、前記連続的なCPRレスキュー動作モードから前記スケジューリングされたCPRレスキュー動作モードへ自動的に移るよう更に動作する、
    請求項7に記載のAED。
  9. 前記プロセッサは、所定回数のCPR圧迫の検知後に前記連続的なCPRレスキュー動作モードから前記スケジューリングされたCPRレスキュー動作モードへ自動的に移るよう動作する、
    請求項1に記載のAED。
  10. 前記連続的なCPRレスキュー動作モードにおいて動作している場合に、前記プロセッサは、電気療法の投与が検知されると即座に、CPRを再開するよう前記ユーザインターフェイスを介して指示を更に発する、
    請求項1に記載のAED。
  11. 当該AEDは、半自動式のAEDであり、
    更には、前記指示は、ショックボタンを押す指示を含む、
    請求項1に記載のAED。
  12. CPRの適用中に除細動器から出力される電気療法を制御する方法であって、
    2つ以上の外部電極、プロセッサ、ユーザインターフェイス及びショック供与回路を有する除細動器を設けるステップと、
    CPR圧迫を適用するよう前記ユーザインターフェイスを介してユーザプロンプトを自動的に発するステップと、
    CPR圧迫ノイズアーチファクトによるなまりを特徴とするECG信号を前記電極から受信するステップと、
    ショック可能な心リズムが存在するかどうかを決定するよう前記受信されたECG信号を解析するステップと、
    前記解析するステップにおけるショック可能な心リズムの決定に応答して、前記プロセッサが、電気療法を与えるために前記ショック供与回路の活動準備を整え、次いで、即座に、該電気療法の供与のためにCPRを止めるよう前記ユーザインターフェイスを介して指示を発するところの連続的なCPRレスキュー動作モードにおいて動作するステップと、
    前記解析するステップにおけるショック可能な心リズムの決定に応答して、前記プロセッサが、電気療法を与えるために前記ショック供与回路の活動準備を整え、次いで、所定期間の無中断CPRの後に、該電気療法の供与のためにCPRを止めるよう前記ユーザインターフェイスを介して指示を発するところのスケジューリングされたCPRレスキュー動作モードにおいて動作するステップと、
    前記ショック供与回路が、前記連続的なCPRレスキュー動作モードの中で与えられる所定回数のショックの所定の電気療法ショックセットを完了した後に、前記連続的なCPRレスキュー動作モードにおいて動作することから、前記スケジューリングされたCPRレスキュー動作モードにおいて動作することへ自動的に移るステップと
    を有する方法。
  13. 前記所定期間の無中断CPRの後に前記スケジューリングされたCPRレスキュー動作モードから前記連続的なCPRレスキュー動作モードへ自動的に戻るステップ
    を更に有する請求項12に記載の方法。
  14. 所定数のショックセットが完了されるまで、前記戻るステップの後に、前記自動的に移るステップを繰り返すステップと、
    前記ショック供与回路が前記所定数のショックセットを完了した後に、前記連続的なCPRレスキュー動作モードへの復帰を中止するステップと
    を更に有する請求項13に記載の方法。
  15. 前記戻るステップを中止した後に、その後のショックは、夫々の所定期間の無中断CPRの後にのみ起こる、
    請求項14に記載の方法。
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