JP2018517493A - スタンドアロンの圧迫メーターを用いずにｃｐｒ胸部圧迫の状態を検出する方法と装置 - Google Patents

Abstract

方法及び関連装置（１２）は、スタンドアロン型ＣＰＲメーターを用いることなく、自動型外部除細動（ＡＥＤ）装置において既存信号を分析することにより、心肺機能蘇生（ＣＰＲ）中の胸部圧迫の存在と質を検出する。本方法は、経胸壁インピーダンス信号とコモンモード電流信号との両方を分析するステップを含む。各信号は標準的なＡＥＤパッド（１８）で測定可能である。本方法は、ＣＰＲ胸部圧迫検出を提供するために測定信号を選択する基準を、測定された信号に適用する。

Description

本実施形態は、概して心肺機能蘇生（ＣＰＲ）に関し、より具体的には、スタンドアロンの圧迫メーターを用いずに胸部圧迫の状態を検出する方法と装置に関する。

［関連出願への相互参照］
本出願は、２０１５年６月５日に出願された米国仮出願第６２／１７１，５９５号の優先権を主張するものであり、その全内容をここに参照援用する。

心肺機能蘇生中の胸部圧迫は、有効に行うには、正しい時に正しいレートで行わなければならないことが長い間認識されている。ＣＰＲ中に胸部圧迫を検出しモニターする多数の装置と方法が開発されている。米国ニューヨーク州ワッピンガーズフォールズのＬａｅｒｄａｌ社により製造されるＱ−ＣＰＲ（商標）メーターはそのような装置の一つである。Ｑ−ＣＰＲ（商標）メーターは、ＣＰＲ中に患者の胸の上に、かつ救助者の手の下に置くように考案され、胸部圧迫にかかる力、深さ、及びレートを検出するセンサーが組み込まれている。この情報は救助者にガイダンスとしてフィードバックされる。残念ながら、この装置は、典型的には救助隊員により使用される機器一式を高価かつ複雑なものにしている。

ＣＰＲ胸部圧迫を検知する他の方法であって経胸壁除細動器電極間を通る電気信号を用いるものも開発されている。既知の一方法は、胸部電極間の経胸壁インピーダンス（ＴＴＩ）信号を用いてＣＰＲ関連のインピーダンス変化を検出するものである。例えば、非特許文献１を参照されたい。既知の他の一方法は、心臓関連信号（例えば、心電計またはＥＣＧ）とＣＰＲ関連アーティファクトを分離するように、胸部電極信号を分析する。かかる一方法は、特許文献１に記載されている。残念ながら、これらの方法は、それ自体、スタンドアロンで使用されるのに十分な正確性を示していない。

必要なのは、現在及び将来の心臓救命の改善を目的とした、ＣＰＲ胸部圧迫の存否とレートを検出するより正確な方法と組み込み装置である。好ましくは、かかる方法と装置は、前述のＱ−ＣＰＲ（商標）メーターのような付加的なスタンドアロン型ＣＰＲ圧迫センサーを必要とせずに、既存の除細動器に組み込めればよい。

従って、従来技術における問題を解消すべく改良された方法と装置が望まれる。

ＷＯ２００６０８５１２０Ａ１（出願人Ａｄｄｉｓｏｎ、発明の名称「ＩＭＰＲＯＶＥＭＥＮＴＳ ＩＮ ＯＲ ＲＥＬＡＴＩＮＧ ＴＯ ＳＩＧＮＡＬ ＡＮＡＬＹＳＩＳ」）

Ｈｅｈｕａ Ｚｈａｎｇ ｅｔ ａｌ．著「Ｔｒａｎｓｔｈｏｒａｃｉｃ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｏｆ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｍａｎｕａｌ ｃｈｅｓｔ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｄｕｒｉｎｇ ｃａｒｄｉｏｐｕｌｍｏｎａｒｙ ｒｅｓｕｓｃｉｔａｔｉｏｎ」（Ｒｅｓｕｓｃｉｔａｔｉｏｎ ８３ （２０１２） １２８１-１２８６）

本開示の一態様により、心肺機能蘇生中に胸部圧迫の状態及び／又は質の一つ以上を検出する方法と装置は、米国ニューヨーク州ワッピンガーズフォールズのＬａｅｒｄａｌ Ｍｅｄｉｃａｌ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによるＣＰＲメーター（商標）装置などの付加的なスタンドアロン型ＣＰＲメーターを用いずに、自動型外部除細動器（ＡＥＤ）装置における経胸壁インピーダンス及びコモンモード電流測定値を分析することを含む。また、本方法と装置を、有利にも、（ＣＰＲメーターが利用できない時に）遡及的分析のために用いて、米国マサチューセッツ州のＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ， Ｎ．Ｖ．による、Ｅｖｅｎｔ Ｒｅｖｉｅｗ Ｐｒｏ^TMソフトウェアアプリケーション製品などの救助後分析プログラムにおけるＱ−ＣＰＲ^TMタイプのレポートを提供することができる。Ｅｖｅｎｔ Ｒｅｖｉｅｗ Ｐｒｏ^TM製品は、事例及び機関の両方のレベルにおける広範囲のレポートタイプを含む詳細なレビューとレポートを提供し、患者の医療記録に追加し、国家登録し、トレーニングカリキュラムの改善／コード応答の改善に役立てる。

本開示の実施形態による方法と装置は、ＡＥＤに組み込んで、リアルタイムで、蘇生のためのＣＰＲ胸部圧迫の質に関するフィードバックを提供できる。一実施形態では、本方法は、経胸壁インピーダンス信号（例えば、第１の特徴信号）とコモンモード電流信号（例えば、第２の特徴信号）を分析する。各信号は標準的なＡＥＤパッドまたは電極を使用して測定できる。特徴信号を分析した後、本方法と装置は、分析された第１と第２の信号に基準を適用する。その基準は、蘇生手順の精度を改善して、ＣＰＲ検出を提供するために、第１のまたは第２の特徴信号のどちらを選択するために用いられる。

経胸壁インピーダンス（経胸壁インピーダンスまたはＴＴＩとも呼ぶ）は、標準的なＡＥＤ電極パッドを用いてＡＥＤ装置により測定できる。また、標準的なＡＥＤパッドを用いてコモンモード電流を測定することも可能である。発明者が気づいたところでは、患者の位置、大きさ、環境、ＡＥＤショックパッドの位置、圧迫を行う場所などが様々であるため、蘇生イベントにおいて、経胸壁インピーダンス（ＴＴＩ）は、コモンモード電流よりも圧迫によって生じるアーティファクトをよりよく反映することがあり、逆の時もある。発明者がさらに、両方の測定値を利用する利点に気づいた。両方の測定値を利用すると、一方の測定値のみを利用する場合より、圧迫の検出を改善できる。例えば、発明者が認識したところでは、ＣＰＲイベントの約１０％において、ＣＰＲ胸部圧迫の存在とレートを検出するにあたり、コモンモード電流はＴＴＩよりも良い。

また、発明者が気づいたところでは、改善されたＣＰＲ胸部圧迫検出は、ＣＰＲアーティファクトにより分析するＥＣＧ分析アルゴリズムに組み込んでもよい。例えば、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｒｅｓｕｓｃｉｔａｔｉｏｎ Ｔｈｅｒａｐｙ （ＡＲＴ）アルゴリズムは、非常に高いレートのＣＰＲ胸部圧迫に関連するアーティファクトの存在下では、誤検出の「ショックアドバイス」表示（“ｓｈｏｃｋ ａｄｖｉｓｅｄ” ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）の増加に敏感であり得る。ＡＲＴアルゴリズムは、本開示の実施形態によるより正確なＣＰＲパラメータ検出方法を用いることにより、さらに改善し得る。特に、ＡＲＴアルゴリズムは、例えば、検出された非常に高いＣＰＲレートの存在下において、ショック可能なリズムに対する感度と特異性限界（ｓｐｅｃｉｆｉｃｉｔｙ ｌｉｍｉｔｓ）を修正することにより、改善できる。ＡＥＤにおけるＡＲＴアルゴリズム実装の一例は、米国仮特許出願第６２／１２０，３９７号（発明の名称「ＡＵＴＯＭＡＴＥＤ ＥＸＴＥＲＮＡＬ ＤＥＦＩＢＲＩＬＬＡＴＯＲ （ＡＥＤ） ＷＩＴＨ ＤＵＡＬ ＥＣＧ ＡＮＡＬＹＳＩＳ ＡＬＧＯＲＩＴＨＭＳ」に記載されている。この出願はここに参照援用する。

本開示の一実施形態によると、心肺機能蘇生（ＣＰＲ）胸部圧迫の状態と質とのうち少なくとも一つを検出する機能を有する自動型外部除細動器（ＡＥＤ）装置が提供される。本ＡＥＤ装置は、フロントエンド回路と、分析回路と、出力装置とを有する。フロントエンド回路は、（緊急時対応患者の胸に結合された）一対のＡＥＤ電極を介して、（ｉ）未処理の経胸壁インピーダンスデータのストリームと、（ｉｉ）コモンモード電流データのストリームとのうち少なくとも一つを取得するように構成される。分析回路は、（ｉ）未処理の経胸壁インピーダンスデータのストリームと（ｉｉ）相関ＣＰＲ胸部圧迫アーティファクトのコモンモード電流データのストリームの少なくとも１つを、第１と第２の処理アルゴリズムで処理するように構成される。第１の処理アルゴリズムは、検出された圧迫イベント候補の少なくとも１つのストリームを取得する時間的ピーク検出アルゴリズムを含む。第２の処理アルゴリズムは、検出された圧迫イベント候補の少なくとも１つのストリーム内の誤検出圧迫イベントを識別する周波数分析アルゴリズムを含む。分析回路はさらに、検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームから、識別された誤検出（ｆａｌｓｅ ｐｏｓｉｔｉｖｅ）圧迫イベントを除去するように構成される。また、出力装置は、識別された誤判定イベントがない、検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームに応答して決定されたＣＰＲ胸部圧迫の状態および質のうち少なくとも一つの指標を出力するように構成される。

他の一実施形態では、フロントエンド回路はさらに、（ｉ）前記未処理の経胸壁インピーダンスデータのストリームと、（ｉｉ）前記コモンモード電流のストリームとを両方とも取得するように構成される。この実施形態では、分析回路はさらに、（ｉ）未処理の経胸壁インピーダンスデータのストリームと、（ｉｉ）コモンモード電流データのストリームとの両方を処理して、検出された圧迫イベント候補の第１と第２のストリームを取得するように構成される。また分析回路は、検出された圧迫イベント候補の第１と第２のストリーム中の誤検出圧迫イベントを識別するように構成される。分析回路はさらに、検出された圧迫イベント候補の第１と第２のストリームから、識別された誤検出の圧迫イベントを除去するように構成される。また分析回路は、識別された誤検出の圧迫イベントがない、検出された圧迫イベント候補の第１のストリームを、識別された誤検出の圧迫イベントがない、検出された圧迫イベント候補の第２のストリームと比較して、前記第１と第２のストリームの間で、検出された圧迫イベント候補の最適化されたストリームを識別する。また、出力装置は、誤検出の圧迫イベントがない、検出された圧迫イベント候補の最適化されたストリームに応答して決定される表示を出力するように構成される。

他の一実施形態では、分析回路は、（ｉ）前記第１と第２のストリームに基準を適用し、（ｉｉ）適用された基準に基づいて前記第１と第２のストリームのうちの一つを選択して、最適化されたストリームを識別することにより、前記第１と第２のストリームの間で検出された圧迫イベント候補の最適化されたストリームを識別する。 例えば、前記基準は、予測されたＣＰＲレート期間と同様の決定された自己相関強度を含み得る。

さらに他の一実施形態では、ＡＥＤ装置は心電計（ＥＣＧ）ショック分析回路を含む。ＥＣＧショック分析回路は、（ｉ）ＣＰＲ関連信号アーティファクトの存在下で、一組のＡＥＤ電極により取得されるＥＣＧ信号に応答してショック可能ＥＣＧイベントを判定するように構成される。ＥＣＧショック分析回路は、（ａ）識別された誤判定圧迫イベントがない、検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームと（ｂ）ＣＰＲ胸部圧迫の状態と質の少なくとも一つの表示とのうち一つ以上に応じて、ショック決定パラメータを動的に調整するようにも構成される。一実施形態では、検出された圧迫イベント候補の最適化されたストリームは、ＣＰＲプロトコル標準レートの外にあるＣＰＲ胸部圧迫レートを示してもよい。

さらに別の実施形態では、前記状態の表示は、ＣＰＲ胸部圧迫が実施されていることの表示を含み、ＣＰＲ胸部圧迫の質の表示は、ＣＰＲ胸部圧迫のレートの表示を含む。また、前記時間的ピーク検出アルゴリズムは、（ｉ）未処理の経胸壁インピーダンスデータのストリームと、（ｉｉ）コモンモード電流データのストリームとのうち少なくとも一つにおいて、ＣＰＲ胸部圧迫により生じるアーティファクトピークを取り上げることにより、ＣＰＲ胸部圧迫によるＣＰＲ胸部圧迫アーティファクトを検出及びカウントする。さらに、ＣＰＲ胸部圧迫の近似的深さは、（ｉ）未処理の経胸壁インピーダンスデータのストリームと、（ｉｉ）コモンモード電流データのストリームとのうち少なくとも一つにおいて、アーティファクトピークの大きさに反映されてもよい。さらに、ＣＰＲ胸部圧迫の近似的深さは、適応的閾値を設定することにより決定され得る。さらに、前記周波数分析アルゴリズムは、（ｉ）未処理の経胸壁インピーダンスデータのストリームと、（ｉｉ）コモンモード電流データのストリームとのうち少なくとも一つにフーリエ変換を適用し、周波数領域においてＣＰＲ胸部圧迫のレートに対応する基本周波数の存在を探す。

他の一実施形態では、ＡＥＤ装置はさらに、記憶装置とデータ出力ポートとを有する。記憶装置は、（ｉ）検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームと、（ｉｉ）識別された誤検出圧迫イベントがない、検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームとのうち一つ以上を記憶するように構成される。データ出力ポートは、記憶された、（ｉ）検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームと、（ｉｉ）識別された誤検出圧迫イベントがない、検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームとのうち一つ以上を、その記憶された、（ｉ）検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームと、（ｉｉ）識別された誤検出圧迫イベントがない、検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームとのうち一つ以上の事後分析のために外部コンピュータに送信するように動作可能である。

さらに別の一実施形態では、出力装置はさらに、ＣＰＲ胸部圧迫の後の期間において、前記表示または最適化されたストリームを用いて、音声的及び視覚的出力のうち少なくとも一つを出力するように構成される。また、出力装置は、前記表示に応答して、前記音声的及び視覚的出力のうちの少なくとも一つにより、ＣＰＲ及びＡＥＤ装置ガイダンス指示のうち少なくとも一つを発行するように構成される。

他の一実施形態では、一組の自動型外部除細動器（ＡＥＤ）電極から得られる信号から、前記ＡＥＤ装置により心肺機能蘇生胸部圧迫の状態と質のうち少なくとも一つを検出する方法であって、フロントエンド回路と（緊急時対応患者の胸に結合された）一対のＡＥＤ電極とを介して、（ｉ）未処理の経胸壁インピーダンスデータのストリームと、（ｉｉ）コモンモード電流データのストリームとのうち少なくとも一つを取得するステップと、分析回路により、（ｉ）未処理の経胸壁インピーダンスデータのストリームと（ｉｉ）相関ＣＰＲ胸部圧迫アーティファクトのコモンモード電流データのストリームの少なくとも１つを、第１と第２の処理アルゴリズムで処理するステップであって、第１の処理アルゴリズムは、検出された圧迫イベント候補の少なくとも１つのストリームを取得する時間的ピーク検出アルゴリズムを含み、第２の処理アルゴリズムは、検出された圧迫イベント候補の少なくとも１つのストリーム内の誤検出圧迫イベントを識別する周波数分析アルゴリズムを含む、ステップと、分析回路により、検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームから、識別された誤検出圧迫イベントを除去するステップと、ユーザ出力装置により、識別された誤判定イベントがない、検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームに応答して決定されたＣＰＲ胸部圧迫の状態および質のうち少なくとも一つの指標を出力するステップとを含む。

他の一実施形態では、本方法では、前記状態の表示は、ＣＰＲ胸部圧迫が実施されていることの表示を含み、ＣＰＲ胸部圧迫の質の表示は、ＣＰＲ胸部圧迫のレートの表示を含む。本方法では、さらに、前記時間的ピーク検出アルゴリズムは、（ｉ）未処理の経胸壁インピーダンスデータのストリームと、（ｉｉ）コモンモード電流データのストリームとのうち少なくとも一つにおいて、ＣＰＲ胸部圧迫により生じるアーティファクトピークを取り上げることにより、ＣＰＲ胸部圧迫によるＣＰＲ胸部圧迫アーティファクトを検出及びカウントする。本方法ではさらに、ＣＰＲ胸部圧迫の近似的深さは、（ｉ）未処理の経胸壁インピーダンスデータのストリームと、（ｉｉ）コモンモード電流データのストリームとのうち少なくとも一つにおいて、アーティファクトピークの大きさに反映され、ＣＰＲ胸部圧迫の近似的深さは、適応的閾値を設定することにより決定される。

さらに別の一実施形態では、本発明では、前記周波数分析アルゴリズムは、（ｉ）未処理の経胸壁インピーダンスデータのストリームと、（ｉｉ）コモンモード電流データのストリームとのうち少なくとも一つにフーリエ変換を適用し、周波数領域においてＣＰＲ胸部圧迫のレートに対応する基本周波数の存在を探す。

他の一実施形態において、本方法では、取得するステップはさらに、（ｉ）前記未処理の経胸壁インピーダンスデータのストリームと、（ｉｉ）前記コモンモード電流のストリームとを両方とも取得するステップを含み、処理するステップはさらに、（ｉ）前記未処理の経胸壁インピーダンスデータのストリームと（ｉｉ）前記コモンモード電流データのストリームとを両方とも処理して、検出された圧迫イベント候補の第１と第２のストリームをそれぞれ取得し、検出された圧迫イベント候補の第１と第２のストリーム中の誤検出圧迫イベントを識別するステップを含み、除去するステップはさらに、検出された圧迫イベント候補の第１と第２のストリームから、識別された誤検出圧迫イベントを除去するステップを含む。本方法はさらに、前記分析回路により、識別された誤検出の圧迫イベントがない、検出された圧迫イベント候補の第１のストリームを、識別された誤検出の圧迫イベントがない、検出された圧迫イベント候補の第２のストリームと比較して、前記第１と第２のストリームの間で、検出された圧迫イベント候補の最適化されたストリームを識別するステップを含む。また、出力するステップはさらに、誤検出の圧迫イベントがない、検出された圧迫イベント候補の最適化されたストリームに応答して決定される表示を出力するステップを含む。比較して、前記第１と第２のストリームの間で検出された圧迫イベント候補の最適化されたストリームを識別するステップは、（ｉ）前記第１と第２のストリームに基準を適用し、（ｉｉ）適用された基準に基づいて前記第１と第２のストリームのうちの一つを選択して、最適化されたストリームを識別するステップを含む。

さらに別の一実施形態では、本方法はさらに、心電計（ＥＣＧ）ショック分析を実施するように構成された前記分析回路により、ＣＰＲ関連信号アーティファクトの存在下でショック可能ＥＣＧイベントを判定するステップと、前記ＥＣＧショック分析回路により、（ｉ）識別された誤判定圧迫イベントがない、検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームと（ｉｉ）ＣＰＲ胸部圧迫の状態と質の少なくとも一つの表示とのうち一つ以上に応じて、ショック決定パラメータまたは閾値基準を動的に調整するステップとを含む。

さらに別の一実施形態では、本発明は、記憶装置により、（ｉ）検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームと、（ｉｉ）識別された誤検出圧迫イベントがない、検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームとのうち一つ以上を記憶するステップと、事後分析用の外部分析コンピュータにより、記憶された、（ｉ）検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームと、（ｉｉ）識別された誤検出圧迫イベントがない、検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームとのうち一つ以上を分析するステップとを含む。

さらに別の一実施形態では、出力するステップはさらに、前記ＡＥＤ装置の表示の音声的及び視覚的出力のうち少なくとも一つを出力するステップを含む。また、本方法はさらに、前記表示に応答して、前記音声的及び視覚的出力のうちの少なくとも一つにより、ＣＰＲ及びＡＥＤ装置ガイダンス指示のうち少なくとも一つを発行するステップを含む。

下記の詳細な説明を読んで理解すれば、本技術分野の当業者には、さらに別の利点と利益が明らかになるであろう。

本開示の実施形態は、様々なコンポーネントとその構成、及び様々なステップとその構成の形を取る。したがって、図面はさまざまな実施形態を例示することを目的とし、実施形態を限定するものと解してはならない。図中、同じ参照数字は同じ要素を指す。また、図は寸法通りに描かれていないことに留意されたい。

本開示の一実施形態による心肺機能蘇生胸部圧迫の状態と質の少なくとも一つを検出する機能を有する携帯型医療装置を示し、さらに被災者と対応者を示す模式図である。

本開示の一実施形態による、ＣＰＲ胸部圧迫の状態と質の少なくとも一つを検出する機能を有する携帯型医療装置をさらに詳細に示すブロック図である。

本開示の一実施形態による心肺機能蘇生胸部圧迫の状態と質の少なくとも一つを検出する方法であって、インピーダンスチャネル情報及び／又はコモンモード電流チャネル情報のいずれかで使用できる方法を示すフロー図である。

本開示の一実施形態による、ＣＰＲ胸部圧迫の状態と質の少なくとも一つを検出する方法であって、インピーダンスチャネル情報及びコモンモード電流測定値を両方とも使用する方法であり、米国マサチューセッツ州のＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ， Ｎ．Ｖ．により製造されるＥｖｅｎｔ Ｒｅｖｉｅｗ Ｐｒｏ（商標）ソフトウェアアプリケーション製品などの救助後分析プログラムに関する方法を示すフロー図である。

本開示の実施形態及びそのさまざまな機能及び有利な詳細を、図面に記載及び／又は例示され以下に詳細に説明する非限定的な例を参照してより詳細に説明する。 留意点として、図面に示した特徴は、必ずしも寸法通りに描かれていない。また、本明細書に明示的に記載していなくても、当業者には言うまでもなく、ある実施形態の特徴は他の実施形態で利用できる。本開示の実施形態を不必要に分かりにくくしないように、周知のコンポーネント及び処理手法の説明は省略されることがある。本明細書で用いる例は、本開示の実施形態を実施でき、さらに当業者がそれを実施できるようにする方法の理解を容易にすることのみを意図している。したがって、本明細書の例は、本開示の実施形態の範囲を限定するものと解すべきではなく、その範囲は添付の特許請求の範囲及び適用される法律によってのみ確定される。

言うまでもなく、本開示の実施形態は、変化し得るものであり、ここに説明する方法、プロトコル、デバイス、装置、材料、アプリケーションなどに限定されない。また、言うまでもなく、本明細書で用いる用語は、具体的な実施形態を説明することを目的として使われ、請求項の実施形態の範囲を限定することを意図するものではない。留意点として、本明細書および添付の特許請求の範囲で使用する単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、そうでないことが文脈上明らかでない限り、複数形を含む。

特に異なる定義をしない限り、ここで用いる技術的及び科学的な用語は、本開示の実施形態が属する技術分野の当業者が一般的に理解しているのと同じ意味を有する。好ましい方法、装置および材料を説明するが、本明細書に説明するものと類似または等価な任意の方法および材料を、実施形態の実施または試験において使用し得る。

一つの目的によれば、一体型またはスタンドアロン型ＣＰＲフィードバック装置を使用せずにＡＥＤ装置の既存の測定値を分析することにより、心肺機能蘇生（ＣＰＲ）中の胸部圧迫の状態／質を検出する方法が開発されている。この方法は、圧迫測定器（すなわち、ＣＰＲメーター）を備えていないローエンドＡＥＤ装置に組み込むことができるので、対応者またはユーザは、提供されるＣＰＲの質について、一体型またはスタンドアロン型のＣＰＲフィードバック装置から得ることができるのと同様の貴重なフィードバックを得ることができる。本開示の実施形態による方法は、オプションのＣＰＲフィードバック装置がインストールされていないハイエンドの装置にも使用することができる。本開示の実施形態による方法は、標準的なＡＥＤパッド電極で測定することができる経胸壁インピーダンスおよび／またはコモンモード電流を分析するアプローチを提供する。

本明細書で説明するように、ＣＰＲ胸部圧迫が行われるとき、インピーダンスおよびコモンモード電流測定値には高い相関を示すアーティファクトが存在する。これらのアーティファクトは、１）圧迫が実行されているか、２）圧迫のレート、及び３）圧迫の深さを反映する。最初のステップとして、圧迫の存在を検出すると、ａ）圧迫が「オフ」として検出された場合、応答者に可能な限り早くＣＰＲを開始するようにリマインドし、ｂ）システム（すなわち、ＡＥＤ装置）が、ＣＰＲの状態（すなわち、相関するアーティファクトが、所与の蘇生および対応する圧迫中のインピーダンスおよびコモンモード電流測定値に存在するとの判定に応答して決定されたＣＰＲの状態）に応じて、診断アルゴリズムの適切な調整を選択できるようにして、最良のショック決定を行う。圧迫の質の検出は、レートおよび／または深さを決定することによる、提供者をガイドするリアルタイムフィードバックをサポートすることができ、さらに訓練のための遡及的に質のレビューを提供することができる。

本明細書で説明するように、圧迫の検出は、圧迫のレートに対応する基本周期の存在を検出することによって行うことができる。フーリエ変換をインピーダンス／コモンモード電流信号に適用してから、周波数領域で基本周期を探索することができる。あるいは、インピーダンスおよび／またはコモンモード電流記録（すなわち、記録された信号）における胸部圧迫によって生じるアーティファクトピークを拾うことによって、圧迫によるアーティファクトを検出および計数することができる。圧迫の深さは、インピーダンスおよびコモンモード電流記録（すなわち、記録された信号）のアーティファクトピークの大きさによって反映され得る。適応的な閾値を設定して、圧迫の近似的な深さを決定してもよい。さらに、経胸壁インピーダンスはＡＥＤ装置で測定でき、コモンモード電流は標準のＡＥＤパッドを使用して測定することができる。

患者の位置、大きさ、環境、ショックパッドの位置、圧迫を行う場所などが様々であるため、インピーダンスは、コモンモード電流よりも圧迫によって生じるアーティファクトをよりよく反映することがあり、逆の時もある。両方の測定値を利用する利点により、一つの測定値だけを使用するよりも良好な圧迫検出を得られる。両方の測定値を使用するために、以下の戦略を用いることができる：．１）２つの測定値を別々に分析し、両方のチャネルの結果に基づいて最終的な結論を導く、２）定期的に２つのチャネルの信号の質をチェックし、より良い質のチャネルを分析する、３）数値的方法を用いて２つのチャネルを合成し、次いで合成された信号を分析する。

図１および２を参照する以下の説明では、本開示の実施形態は、突然の心停止（ＳＣＡ）状況を含む実際の使用事例に関して説明する。しかしながら、本開示の実施形態は、他のタイプの状況、例えば訓練状況に適用することもできる。

ここで図１を参照すると、本開示の一実施形態による心肺蘇生胸部圧迫の状態および質のうち少なくとも一つを検出する機能を有する携帯型医療装置１２を示す図（参照番号１０）が示されている。この図は、突然の心停止の犠牲者１４と対応者１６（例えば、装置１２を使用および／またはＣＰＲを管理する人）をさらに示している。この実施形態では、携帯型医療装置１２は、電力／信号ラインまたは患者リード２０を介して携帯型医療装置１２に結合された一対のＡＥＤ電極１８を備えた自動化された外部除細動器を備える。さらに、一対のＡＥＤ電極１８は、心電図（ＥＣＧ）ショックの実施に備えて、さらにＥＣＧショック可能なイベントの検出に応答して、犠牲者の胸に適用されるものとして示されている。

ここで図２を参照して、本開示の一実施形態による、心肺機能蘇生胸部圧迫の状態と質のうち少なくとも一つを検出する機能を有する携帯型医療装置１２をさらに詳細に示すブロック図である。一実施形態では、携帯型医療装置１２は、少なくともユーザインターフェース２２と、出力装置２４と、コントローラ２６とを含むＡＥＤ装置を備える。ユーザインターフェース２２は、少なくとも、本明細書で説明する一つ以上のさまざまな実施形態による方法を開始し、本明細書でさらに説明するように、緊急事態に関連しておよび／または緊急事態中に使用するために、信号ライン２８を介して、少なくともコントローラ２６に動作可能に結合された任意の適切なユーザインターフェースを備える。例えば、ユーザインターフェース２２は、本明細書でさらに説明するように、信号ライン２８を介して、少なくともコントローラ２６に動作可能に結合されたグラフィカルユーザインタフェースであって、例えば緊急時に、携帯型医療装置実装及び／又はアプリケーションと関連して用いられるものを備え得る。さらに、ユーザインターフェース２２は、入出力装置、触覚出力装置、タッチスクリーン、光学ディスプレイ、マイクロフォン、キーパッド、キーボード、ポインティング装置、画像キャプチャ装置、ビデオカメラ、オーディオ出力装置、およびそれらの任意の組み合わせであって、携帯型医療機器の実装および／またはアプリケーションの要件に従って適切に決定されるものよりなる群から選択される少なくとも一つを含んでもよい。

本明細書の開示から分かるように、出力装置２４は、誤判定の全くない検出された少なくとも一連の圧迫イベント候補に応答して決定された心肺蘇生胸部圧迫の状態および質の少なくとも１つの指標を出力するように構成される。一実施形態では、出力装置２４は、本明細書でさらに説明するように、緊急および／またはその他の状況に関連しておよび／またはその間に使用するために、信号ライン２８を介して、少なくともコントローラ２６に動作可能に結合された任意の適切な出力装置を含む。例えば、出力装置２４は、オーディオおよび／またはビデオ出力装置、触覚出力装置、光学装置パネルおよび／またはディスプレイ、およびそれらの任意の組合せであって、携帯型医療装置の実装および／またはアプリケーションの要件にしたがって適切に決定されるものからなる群から選択される少なくとも１つを含み得る。

上記の通り、コントローラ２６は、参照数字２８で示した好適な信号ラインを介して、ユーザインターフェース２２及び出力装置２４に動作可能に結合している。一実施形態では、コントローラ２６は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、集積回路、ディスクリートアナログまたはデジタル回路コンポーネント、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの任意の組み合わせであって、本明細書で説明するような様々な機能を実行し、さらに携帯型医療装置の実装および／またはアプリケーションの要件にしたがったもののうち一つ以上を含む。コントローラ２６は、本明細書で説明する一つ以上の様々なモジュールをさらに備えることができる。コントローラ２６に関する追加の詳細は、図を参照して以下に提供される。

図２を参照すると、携帯型医療装置１２は、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ３０、フロントエンド回路モジュール３２、分析回路モジュール３４、バッテリ３６、エネルギー源３８、メモリ４０、およびショックボタン４２（例えば、ＡＥＤパッド電極を介したショックを実行するもの）のうち一つ以上をさらに含む。ＯＮ／ＯＦＦスイッチ３０、フロントエンド回路モジュール３２、分析回路モジュール３４、バッテリ３６、エネルギー源３８、メモリ４０、およびショックボタン４２のうちの１つまたは複数のそれぞれは、例えば信号ライン２８を介して、少なくともコントローラ２６に動作可能に結合される。ＯＮ／ＯＦＦスイッチ３０は、携帯型医療装置１２の電源をＯＮとＯＦＦとの間で切り換えるための任意の適切なスイッチを含む。

フロントエンド回路モジュール３２は、本明細書で説明する様々な機能を実行する、携帯型医療装置の実装および／またはアプリケーションの要件にしたがった、任意の適切な集積回路、ディスクリートのアナログまたはデジタル回路コンポーネント、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組み合わせを備える。一実施形態では、フロントエンド回路モジュール３２は、緊急時対応患者の胸に結合された一対のＡＥＤ電極を介して、（ｉ）未処理の経胸壁インピーダンスデータのストリームと、（ｉｉ）コモンモード電流データとのうち少なくとも一つを取得するように構成される。例えば、フロントエンド回路モジュール３２は、コンピュータプログラムモジュールとして実装することができる。言うまでもなく、説明のモジュールは、非一時的なコンピュータ可読媒体にレンダリングされるコンピュータプログラムモジュールであってもよい。一実施形態では、フロントエンド回路モジュール３２もまた、本明細書でさらに説明するように、バンドパスフィルタ４４を備える。

分析回路モジュール３４は、本明細書で説明する様々な機能を実行する、携帯型医療装置の実装および／またはアプリケーションの要件にしたがった、任意の適切な集積回路、ディスクリートのアナログまたはデジタル回路コンポーネント、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組み合わせを備える。一実施形態では、分析回路モジュール３４は、（ａ）（ｉ）未処理の経胸壁インピーダンスデータのストリームと（ｉｉ）相関ＣＰＲ胸部圧迫アーティファクトのコモンモード電流データのストリームの少なくとも１つを、第１と第２の処理アルゴリズムで処理し、第１の処理アルゴリズムは、検出された圧迫イベント候補の少なくとも１つのストリームを取得する時間的ピーク検出アルゴリズムを含み、第２の処理アルゴリズムは、検出された圧迫イベント候補の少なくとも１つのストリーム内の誤検出圧迫イベントを識別する周波数分析アルゴリズムを含み、（ｂ）検出された圧迫イベント候補の少なくとも１つのストリームから、識別された誤検出圧迫イベントを除去する。別の実施形態では、分析回路モジュール３４は、本明細書で説明するように、ＣＰＲ胸部圧迫が進行中のショック可能な状態のＥＣＧを分析するアルゴリズムを実装するように構成されている。さらに、分析回路モジュール３４は、コンピュータプログラムモジュールとして実装することができる。言うまでもなく、説明のモジュールは、非一時的なコンピュータ可読媒体にレンダリングされるコンピュータプログラムモジュールであってもよい。

一実施形態では、バッテリ３６は、所与の携帯型医療装置の実装および／またはアプリケーションのための任意の適切なパワーソースまたは電源を備えることができる。一実施形態では、エネルギー源３８は、所与の携帯型医療装置の実装および／またはアプリケーションのための任意の適切なパワーソースまたは電源を備えることができる。例えば、ＡＥＤ装置を含むポータブル医療装置の場合、エネルギー源３８は、充電回路（図示せず）を介してバッテリ３６によって充電される、除細動ショックに有効なエネルギーを蓄積するのに適した高電圧コンデンサを含むことができる。さらに、メモリ４０は、少なくともコントローラ２６に動作可能に結合された、少なくとも情報を記憶し、さらに少なくともそこから情報を読み出す、任意の適切なメモリおよび／または記憶装置を含むことができる。

携帯型医療装置１２は、ＡＥＤ装置としての携帯型医療装置１２の使用中に電気ショックを与える、エネルギー源３８に動作可能に結合された一対のＡＥＤパッド電極１８をさらに備えることができる。また、一対のＡＥＤパッド電極１８は、本明細書でさらに説明するように、患者リード２０を介して、フロントエンド回路モジュール３２に動作可能に結合される。

さらに図２を参照すると、携帯型医療装置１２は、データ出力ポート４６をさらに備える。データ出力ポート４６は、本明細書でさらに説明するように、ポストイベント分析のための外部コンピュータ（図示せず）に、識別された誤判定圧迫イベントを欠く、（ｉｉ）検出された圧迫イベント候補の少なくとも１つのストリームと、（ｉ）検出された圧迫イベント候補の少なくとも１つのストリームのうち記憶されているものを送信するように動作可能である。

本開示の実施形態では、ＣＰＲが実行されるとき、ＡＥＤ装置の胸部電極を使用して取得する経胸壁インピーダンスとコモンモード電流測定値に、強い相関したアーティファクトが存在することを利用する。これらのアーティファクトは、ｉ）ＣＰＲ圧迫が実施されているか、及びｉｉ）そのＣＰＲ圧迫のレート（及び／又は深さ）を反映する。適切に検出され分析されれば、これらのパラメータ（又は経胸壁インピーダンスとコモンモード電流測定値中のアーティファクト）を使用して、ＣＰＲの質の尺度を示すことができる。また、圧迫実施時間及び圧迫のレートの決定により、ＣＰＲを行う応急手当人または対応者をガイドするリアルタイムフィードバックをサポートできる。さらに、圧迫実施時間と圧迫のレートは、事後分析など後で使うために、及び／又は別途トレーニングのために遡及的に質的レビューなどのために、コンピュータメモリに保持されていてもよい。また、本開示の実施形態による方法と装置により、有利にも、ＡＥＤ装置及び／又はシステムは、最良のＥＣＧショック決定をするために、行われているＣＰＲ胸部圧迫の状態に応じて、装置及び／又はシステム診断アルゴリズムの適切な調整を選択し得る。

一実施形態では、ＣＰＲ胸部圧迫によるアーティファクトは、経胸壁インピーダンス及び／又はコモンモード電流測定信号及び／又は記録の一つ以上における胸部圧迫により生じたアーティファクトのピークを取り上げることにより検出及びカウントし得る。あるいは、ＣＰＲ胸部圧迫（又はＣＰＲ圧迫によるアーティファクト）は、測定信号中の基本周波数の存在を決定することにより、検出し得る。基本周波数は周波数領域における圧迫のレートに対応する。フーリエ変換をインピーダンス／コモンモード電流信号に適用し、それから周波数領域で基本周期を探索することができる。

動作中、ＣＰＲ胸部圧迫は、ピーク検出アルゴリズムを用いて、まず時間領域で検出される。次いで、周波数分析を行い、基本周波数を探す。ある所定時間中に基本周波数が決定できなければ、その所定時間内の前に検出された（すなわち、ピーク検出アルゴリズムにより決定された）対応する圧迫ピークは誤検出であると見なされ、その後は除去される。一方、その所定時間内に基本周波数が決定できる場合、その所定時間内の対応する圧迫ピークは、最適化された圧迫ピークと見なされる。あるいは、残った最適圧迫ピークを用いて、圧迫のレートと、ＣＰＲ胸部圧迫のオン／オフ間隔を計算する。

ここで図３を参照して、方法１００を示すフロー図を示す。これは、本開示の一実施形態による心肺機能蘇生胸部圧迫の状態と質の少なくとも一つを検出する方法であって、インピーダンスチャネル情報及び／又はコモンモード電流チャネル情報のいずれかで使用できる方法を示すフロー図である。具体的に、図３のプロセスフロー図は、「真の」ＣＰＲ胸部圧迫を検出するフローの一実施形態を示す。各圧迫は「イベント」とみなされる。図３のプロセスは、患者の胴体に配置された二つ以上の電極からＡＥＤフロントエンド信号処理回路３２を介して得られる、入力ステップ１０２における未処理のインピーダンス信号の入力を用いる。未処理のインピーダンス信号は、任意的に、フィルタステップ１０４において、バンドパスフィルタ４４で、又はその他の好適な既知の信号フィルタ方法によって、フィルタされ得る。

ステップ１０６におけて得られるフィルタされたインピーダンス信号は、次いで、異なる２つの方法で分析される。第１に、ピーク検出ステップ１１０において、時間ベースアルゴリズムを適用し、インピーダンス信号ストリームからＣＰＲ関連圧迫アーティファクトに関し得る候補を決定する。その候補は、次いで、検出候補ステップ１１２に提供される。

第２に、ステップ１０８においてインピーダンス信号ストリームに周波数ベース分析法が適用され、誤検出（ｆａｌｓｅ ｐｏｓｉｔｉｖｅｓ）でありそうなアーティファクトイベントを判定する。ステップ１１２からの候補がスクリーニングステップ１１４に入力され、ステップ１０８からの出力では、誤判定でありそうな候補はストリームから除去される。検出された圧迫イベントの最後のストリームが出力ステップ１１６で出力される。

図３のプロセスを、経胸壁インピーダンス信号の使用に関して説明したが、このプロセスは、ＡＥＤ電極１８及びＡＥＤフロントエンド信号処理回路３２により取得されるコモンモード電流信号を入力としても同様に用いることができる。ここで、コモンモード電流とは、接地グラウンドを通った患者とＡＥＤ装置との間の容量的結合を含む回路において、両方の患者リード２０に等しく流れる電流を指す。患者を取り巻く静電場における変化がこの電流を生じさせ、ＣＰＲ胸部圧迫に関連する動きに関する。また、ステップ１１６において得られる出力は、誤検出を除去した検出圧迫イベントのものである。圧迫イベントの２つのデータセット、すなわち、経胸壁インピーダンスとコモンモード電流とは、次いで、時間的に関連付けられてコンピュータメモリに記憶される。

ここで図４を参照し、方法２００のフロー図が示されている。これは、本開示の一実施形態による、ＣＰＲ胸部圧迫の状態と質の少なくとも一つを検出する方法であって、インピーダンスチャネル情報及びコモンモード電流測定値を両方とも使用する方法であり、米国マサチューセッツ州のＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ， Ｎ．Ｖ．により製造されるＥｖｅｎｔ Ｒｅｖｉｅｗ Ｐｒｏ（商標）ソフトウェアアプリケーション製品などの救助後分析プログラムに関する方法を示す。特に、図４は、本発明の方法を示すフロー図である。この方法は、検出されるＣＰＲ圧迫イベントの２つのデータセットをさらに用いて、ユーザまたは応急手当提供者にとって有用な、又は事後分析（ｐｏｓｔ−ｅｖｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ）を行う管理者にとって有用な、又はＣＰＲ胸部圧迫時間中に動作しているショック分析アルゴリズム（例えば、ＡＲＴ）にとって有用な出力を提供する。ステップ２０２、２０４、及び２０６は、上記の経胸壁インピーダンス信号に適用される図３のプロセスステップ１０２ないし１１６に関連する。ステップ２１２、２１４、及び２１６は、上記と同様、同時に得られるコモンモード電流信号に適用される図３のプロセスステップ１０２ないし１１６に関連する。

検出されるＣＰＲ胸部圧迫イベントの２つのデータセットは、最適化ステップ２２０において比較される。インピーダンス記録とコモンモード電流記録の質は、それぞれの記録の振幅、安定性などをチェック（すなわち、評価）することにより評価できる。一実施形態では、質について３つのレベルが定義される：「良い」、「普通」、及び「悪い」である。インピーダンス信号の質レベルがコモンモード電流信号の質レベルより良ければ、又はそれらの質レベルが同じなら、インピーダンス信号中に検出されたＣＰＲ胸部圧迫イベントが最も信頼できるセット（又はＣＰＲ胸部圧迫イベントの最適化されたセット）として用いられることが好ましい。一方、インピーダンス信号の質レベルがコモンモード電流信号の質レベルより低い場合、コモンモード電流信号中に検出された圧迫イベントが最も信頼できるセット（又は圧迫イベントの最適化されたセット）として用いられる。ほとんどの場合に、圧迫イベントのインピーダンス信号ストリームが、ステップ２２０において、最も信頼できるセットとして決定される。しかし、場合によっては、圧迫イベントのコモンモード電流信号ストリームが、ステップ２２０において、最も信頼できるセットとして決定される。

言い換えると、信号分析回路（すなわち、分析回路またはモジュール３４）は、インピーダンス信号ストリームが最も信頼できるデータセット（又は最適化されたセット）として決定されると、それに応じてインピーダンス信号中に検出されたＣＰＲ胸部圧迫イベントのセットを選択するように構成される。また、信号分析回路（すなわち、分析回路またはモジュール３４）はさらに、コモンモード電流信号ストリームが最も信頼できるデータセット（又は最適化されたセット）として決定されると、それに応じてコモンモード電流信号中に検出されたＣＰＲ胸部圧迫イベントのセットを選択するように構成される。２つのデータセットのうち最も信頼できるセットがステップ２２０で選択され、出力ステップ２２２に供給され、さらに利用される。例えば、最も信頼できるＣＰＲ胸部圧迫セットを示すデータセット又はモードを、ＣＰＲ胸部圧迫の後の期間に、すなわち「ハンズオフ（ｈａｎｄｓ−ｏｆｆ）」ＥＣＧ分析及び／又は除細動ショックの後に用いても良い。

他の実施形態では、ステップ２１２のコモンモード電流信号は、上記の通り比較／最適化ステップ２２０において直接的に、信号を最初にフィルタ及び処理することなく、使用してもよい。同様に、ステップ２０２の未処理の経胸壁インピーダンス信号は、上記の通り比較／最適化ステップ２２０において直接的に、信号を最初にフィルタ及び処理することなく、使用してもよい。

最も信頼できるデータセットに対する例示的使用は、事後的（ｐｏｓｔ−ｅｖｅｎｔ）ＣＰＲ分析である。これは前述のＥｖｅｎｔ Ｒｅｖｉｅｗ Ｐｒｏ^TMソフトウェアなどのソフトウェアベースの分析プログラムを有する事後的ＣＰＲ分析を含む。最も信頼できるデータセットに対する他の例示的使用は、提供されるＣＰＲ圧迫の（ｉ）存在と（ｉｉ）レートに関するリアルタイムのフィードバックの提供（ステップ２２４）である。後者の場合、ＡＥＤユーザまたは応急処置提供者１６に対して、出力装置２４を介して、音声的及び視覚的フィードバックが提供され、ユーザに、より適したＣＰＲ胸部圧迫の実施をガイドし、又はＡＥＤユーザに対して、行っているＣＰＲ圧迫が適切であることを確認し得る。音声的及び視覚的フィードバックは、例えば、ＡＥＤディスプレイ上で、光の点滅、ビープ音、又はスピーカからの音声的指示により、ユーザ出力により提供され得る。幾つかの例示的ＣＰＲフィードバック指示は、ｉ）「もっと速く圧迫して」、「もっとゆっくり圧迫して」、「強く、速く押して」などの音声的指示、ｉｉ）圧迫のレートが好ましいレートより速い、合っている、あるいは遅いことを示すリニアスケール中のマーカーなどの視覚的フィードバック、及びｉｉｉ）これらの任意の組み合わせのうち一つ以上を含み得る。

さらに別の実施形態では、本開示の発明的方法は、ＡＥＤに組み込まれてもよく、特に、ＣＰＲ胸部圧迫の進行中にショック可能状態であるかＥＣＧを分析するアルゴリズムを用いるＡＥＤに組み込まれてもよい。このように、最も信頼できる又は最適化されたデータセットに対する他の例示的使用は、分析回路３４のＥＣＧショック分析器に、分析アルゴリズム入力ステップ３００で、入力を提供することであってもよい。分析回路３４のＥＣＧショック分析器は、圧迫イベントの入力（すなわち、最も信頼できる又は最適化されたデータセット）を使用して、ＣＰＲのレートがプロトコル標準（例えば、毎分１００回より大幅に遅いレート、又は毎分１２０回より大幅に速いレート）の外である場合、又はＣＰＲが提供されているべき時に提供されていない場合、又はＣＰＲが提供されるべきでない時に提供されている場合に、ショック決定閾値基準を動的に調整する。圧迫イベントの最適化されたデータセットの入力により、ＡＥＤにおける「ショックがアドバイスされる」状態のより正確な決定が可能となり、誤検出による決定が減少する。したがって、以上に高いＣＰＲ胸部圧迫のレートの状態に関する、前記の例で説明したより高い誤検出率が、有利にも回避される。

上には少数の実施形態のみを詳しく説明したが、当業者は、本開示の実施形態の新規な教示と有利な点から大きく逸脱することなく、多数の修正が可能であることが容易に分かるであろう。例えば、本開示の実施形態は、モニター／除細動器における使用に適用し得る。従って、そのような修正はすべて、添付した請求項に記載した本開示の実施形態の範囲内に含まれる。請求項において、ミーンズプラスファンクションクレームは、記載した機能を実行するここに記載した構成要素をカバーし、構造的均等物のみでなく、均等な構成もカバーする。

また、一つ以上の請求項において括弧の間に入れた参照番号はクレームを限定するものと解釈してはならない。用語「有する（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」等は、クレームまたは明細書に列挙した要素またはステップ以外の要素またはステップを排除するものではない。要素を単数形で示しても、かかる要素が複数ある場合を排除するものではなく、またその逆も言える。一つ以上の実施形態は、複数の異なる構成要素を有するハードウェア手段によって、及び／又は好適にプログラムされたコンピュータによって実施してもよい。複数の手段を挙げる装置クレームにおいて、これらの手段は、１つの同じハードウェアにより実施してもよい。相異なる従属クレームに手段が記載されているからといって、その手段を組み合わせて有利に使用することができないということではない。

ＣＰＲ胸部圧迫を検知する他の方法であって経胸壁除細動器電極間を通る電気信号を用いるものも開発されている。既知の一方法は、胸部電極間の経胸壁インピーダンス（ＴＴＩ）信号を用いてＣＰＲ関連のインピーダンス変化を検出するものである。例えば、非特許文献１を参照されたい。既知の他の一方法は、心臓関連信号（例えば、心電計またはＥＣＧ）とＣＰＲ関連アーティファクトを分離するように、胸部電極信号を分析する。かかる一方法は、特許文献１に記載されている。残念ながら、これらの方法は、それ自体、スタンドアロンで使用されるのに十分な正確性を示していない。
特許文献２は、ＣＰＲ及び／又は患者の動きにより患者の心電計に生成され、それによりＣＰＲ及び／又は動きアーティファクトの存在が患者の心電計（ＥＣＧ）信号を乱すアーティファクト信号の存在を検出する医療装置を開示している。アーティファクト信号の存在は、患者の経胸壁インピーダンスを表す測定された電気信号における変化を分析することにより決定される。患者のインピーダンス信号データは、記憶され、特徴がＣＰＲ及び／又は動きアーティファクトの存在を示すか決定するために分析される。分析は、ＥＣＧデータとは独立に行われ、ＥＣＧリズム分類の指標として用いられ得る。インピーダンスがある閾値を越え、ＥＣＧデータを信頼できなくし得るＣＰＲ又は患者の動きの存在を示す場合、ＥＣＧデータの通常の解釈が中断される。
特許文献３は、レスキューの開始時に測定された患者パラメータの分析から行われた蘇生の成功確率の見積もりに応じて、治療可能な不整脈の同定後に「ショックファースト」または「ＣＰＲファースト」レスキュープロトコルに従うように構成された治療決定プロセッサを有する自動型外部除細動器（ＡＥＤ）を開示する。治療決定プロセッサはまた、推定に応じて異なるＣＰＲプロトコルに従うことができる。処置決定プロセッサはさらに、測定された患者パラメータのトレンドを使用して、ＣＰＲ休止中または初期ＣＰＲ休止後のいずれかに、ＣＰＲプロトコルを調整することができる。

ＷＯ２００６／０８５１２０Ａ１（出願人Ａｄｄｉｓｏｎ、発明の名称「ＩＭＰＲＯＶＥＭＥＮＴＳ ＩＮ ＯＲ ＲＥＬＡＴＩＮＧ ＴＯ ＳＩＧＮＡＬ ＡＮＡＬＹＳＩＳ」） ＵＳ ２００６／０２５８２５ Ａ１ 国際公開第２０１２／１２７３８０号

Claims (20)

1. 心肺機能蘇生（ＣＰＲ）胸部圧迫の状態と質とのうち少なくとも一つを検出する機能を有する自動型外部除細動器（ＡＥＤ）装置であって、
   （ｉ）未処理の経胸壁インピーダンスデータのストリームと（ｉｉ）コモンモード電流データのストリームとのうち少なくとも一つを、一組のＡＥＤ電極により、取得するように構成されたフロントエンド回路と、
   分析回路であって、
   （ａ）第１と第２の処理アルゴリズムにより、（ｉ）前記未処理の経胸壁インピーダンスデータのストリームと（ｉｉ）前記コモンモード電流データのストリームとのうち少なくとも一つを処理して、相関するＣＰＲ胸部圧迫アーティファクトを求め、ここで前記第１の処理アルゴリズムは時間的ピーク検出アルゴリズムを含み、検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームを取得し、また前記第２の処理アルゴリズムは周波数分析アルゴリズムを含み、検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリーム中の誤検出圧迫イベントを識別し、
   （ｂ）検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームから、識別された誤検出圧迫イベントを除去する、分析回路と、
   識別された誤判定イベントがない、検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームに応答して決定されたＣＰＲ胸部圧迫の状態および質のうち少なくとも一つの表示を出力するように構成された出力装置とを含む、装置。
2. 前記フロントエンド回路はさらに、（ｉ）前記未処理の経胸壁インピーダンスデータのストリームと、（ｉｉ）前記コモンモード電流データのストリームとを両方とも取得するように構成され、
   前記分析回路はさらに、（ａ）（ｉ）前記未処理の経胸壁インピーダンスデータのストリームと（ｉｉ）前記コモンモード電流データのストリームとを両方とも処理して、検出された圧迫イベント候補の第１と第２のストリームをそれぞれ取得し、検出された圧迫イベント候補の第１と第２のストリーム中の誤検出圧迫イベントを識別し、（ｂ）検出された圧迫イベント候補の第１と第２のストリームから、識別された誤検出圧迫イベントを除去し、（ｃ）識別された誤検出の圧迫イベントがない、検出された圧迫イベント候補の第１のストリームを、識別された誤検出の圧迫イベントがない、検出された圧迫イベント候補の第２のストリームと比較して、前記第１と第２のストリームの間で、検出された圧迫イベント候補の最適化されたストリームを識別するように構成され、
   前記出力装置はさらに、誤検出の圧迫イベントがない、検出された圧迫イベント候補の最適化されたストリームに応答して決定される表示を出力する、
   請求項１に記載の装置。
3. 前記分析回路は、（ｉ）前記第１と第２のストリームに基準を適用し、（ｉｉ）適用された基準に基づいて前記第１と第２のストリームのうちの一つを選択して、最適化されたストリームを識別することにより、前記第１と第２のストリームの間で検出された圧迫イベント候補の最適化されたストリームを識別する、
   請求項２に記載の装置。
4. 前記基準は、予測されたＣＰＲレート期間と同様の決定された自己相関強度を含む、
   請求項３に記載の装置。
5. 前記分析回路はさらに、心電計（ＥＣＧ）ショック分析回路を有し、前記ＥＣＧショック分析回路は、（ｉ）ＣＰＲ関連信号アーティファクトの存在下で、一組のＡＥＤ電極により取得されるＥＣＧ信号に応答してショック可能ＥＣＧイベントを判定し、（ｉｉ）（ａ）識別された誤判定圧迫イベントがない、検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームと（ｂ）ＣＰＲ胸部圧迫の状態と質の少なくとも一つの表示とのうち一つ以上に応じて、ショック決定パラメータを動的に調整する、
   請求項３に記載の装置。
6. 検出された圧迫イベント候補の最適化されたストリームは、ＣＰＲプロトコル標準レートの外にあるＣＰＲ胸部圧迫レートを示す、
   請求項３に記載の装置。
7. 前記状態の表示は、ＣＰＲ胸部圧迫が実施されていることの表示を含み、ＣＰＲ胸部圧迫の質の表示は、ＣＰＲ胸部圧迫のレートの表示を含む、
   請求項３に記載の装置。
8. 前記時間的ピーク検出アルゴリズムは、（ｉ）未処理の経胸壁インピーダンスデータのストリームと、（ｉｉ）コモンモード電流データのストリームとのうち少なくとも一つにおいて、ＣＰＲ胸部圧迫により生じるアーティファクトピークを取り上げることにより、ＣＰＲ胸部圧迫によるＣＰＲ胸部圧迫アーティファクトを検出及びカウントし、ＣＰＲ胸部圧迫の近似的深さは、（ｉ）未処理の経胸壁インピーダンスデータのストリームと、（ｉｉ）コモンモード電流データのストリームとのうち少なくとも一つにおいて、アーティファクトピークの大きさに反映され、ＣＰＲ胸部圧迫の近似的深さは、適応的閾値を設定することにより決定され、前記周波数分析アルゴリズムは、（ｉ）未処理の経胸壁インピーダンスデータのストリームと、（ｉｉ）コモンモード電流データのストリームとのうち少なくとも一つにフーリエ変換を適用し、周波数領域においてＣＰＲ胸部圧迫のレートに対応する基本周波数の存在を探す、
   請求項３に記載の装置。
9. （ｉ）検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームと、（ｉｉ）識別された誤検出圧迫イベントがない、検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームとのうち一つ以上を記憶するように構成された記憶装置と、
   記憶された、（ｉ）検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームと、（ｉｉ）識別された誤検出圧迫イベントがない、検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームとのうち一つ以上を、その記憶された、（ｉ）検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームと、（ｉｉ）識別された誤検出圧迫イベントがない、検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームとのうち一つ以上の事後分析のために外部コンピュータに送信するように動作可能なデータ出力ポートとをさらに有する、
   請求項１に記載の装置。
10. 前記出力装置はさらに、（ｉ）ＣＰＲ胸部圧迫の後の期間において、前記表示または最適化されたストリームを用いて、音声的及び視覚的出力のうち少なくとも一つを出力し、（ｉｉ）前記表示に応じて、ＣＰＲ及びＡＥＤ装置ガイダンス指示のうち少なくとも一つを、音声的及び視覚的出力のうち少なくとも一つにより発行するように構成される、
    請求項１に記載の装置。
11. 自動型外部除細動器（ＡＥＤ）装置により心肺機能蘇生（ＣＰＲ）胸部圧迫の状態と質のうち少なくとも一つを検出する方法であって、
    （ｉ）未処理の経胸壁インピーダンスデータのストリームと（ｉｉ）コモンモード電流データのストリームとのうち少なくとも一つを、フロントエンド回路と一組のＡＥＤ電極とにより、取得するステップと、
    分析回路により、（ａ）第１と第２の処理アルゴリズムにより、（ｉ）前記未処理の経胸壁インピーダンスデータのストリームと（ｉｉ）前記コモンモード電流データのストリームとのうち少なくとも一つを処理して、相関するＣＰＲ胸部圧迫アーティファクトを求め、ここで前記第１の処理アルゴリズムは時間的ピーク検出アルゴリズムを含み、検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームを取得し、また前記第２の処理アルゴリズムは周波数分析アルゴリズムを含み、検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリーム中の誤検出圧迫イベントを識別するステップと、
    分析回路により、検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームから、識別された誤検出圧迫イベントを除去するステップと、
    ユーザ出力装置により、識別された誤判定イベントがない、検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームに応答して決定されたＣＰＲ胸部圧迫の状態および質のうち少なくとも一つの指標を出力するステップとを含む、方法。
12. 前記状態の表示は、ＣＰＲ胸部圧迫が実施されていることの表示を含み、ＣＰＲ胸部圧迫の質の表示は、ＣＰＲ胸部圧迫のレートの表示を含む、
    請求項１１に記載の方法。
13. 前記時間的ピーク検出アルゴリズムは、（ｉ）未処理の経胸壁インピーダンスデータのストリームと、（ｉｉ）コモンモード電流データのストリームとのうち少なくとも一つにおいて、ＣＰＲ胸部圧迫により生じるアーティファクトピークを取り上げることにより、ＣＰＲ胸部圧迫によるＣＰＲ胸部圧迫アーティファクトを検出及びカウントし、
    請求項１１に記載の方法。
14. ＣＰＲ胸部圧迫の近似的深さは、（ｉ）未処理の経胸壁インピーダンスデータのストリームと、（ｉｉ）コモンモード電流データのストリームとのうち少なくとも一つにおいて、アーティファクトピークの大きさに反映され、
    ＣＰＲ胸部圧迫の近似的深さは、適応的閾値を設定することにより決定される、
    請求項１３に記載の方法。
15. 前記周波数分析アルゴリズムは、（ｉ）未処理の経胸壁インピーダンスデータのストリームと、（ｉｉ）コモンモード電流データのストリームとのうち少なくとも一つにフーリエ変換を適用し、周波数領域においてＣＰＲ胸部圧迫のレートに対応する基本周波数の存在を探す、
    請求項１１に記載の方法。
16. 取得するステップはさらに、（ｉ）前記未処理の経胸壁インピーダンスデータのストリームと、（ｉｉ）前記コモンモード電流データのストリームとを両方とも取得するステップを含み、処理するステップはさらに、（ｉ）前記未処理の経胸壁インピーダンスデータのストリームと（ｉｉ）前記コモンモード電流データのストリームとを両方とも処理して、検出された圧迫イベント候補の第１と第２のストリームをそれぞれ取得し、検出された圧迫イベント候補の第１と第２のストリーム中の誤検出圧迫イベントを識別するステップを含み、除去するステップはさらに、検出された圧迫イベント候補の第１と第２のストリームから、識別された誤検出圧迫イベントを除去するステップを含み、前記方法はさらに、
    前記分析回路により、識別された誤検出の圧迫イベントがない、検出された圧迫イベント候補の第１のストリームを、識別された誤検出の圧迫イベントがない、検出された圧迫イベント候補の第２のストリームと比較して、前記第１と第２のストリームの間で、検出された圧迫イベント候補の最適化されたストリームを識別するステップを含み、
    出力するステップはさらに、誤検出の圧迫イベントがない、検出された圧迫イベント候補の最適化されたストリームに応答して決定される表示を出力するステップを含む、
    請求項１１に記載の方法。
17. 比較して、前記第１と第２のストリームの間で検出された圧迫イベント候補の最適化されたストリームを識別するステップは、（ｉ）前記第１と第２のストリームに基準を適用し、（ｉｉ）適用された基準に基づいて前記第１と第２のストリームのうちの一つを選択して、最適化されたストリームを識別するステップを含む、
    請求項１６に記載の方法。
18. 心電計（ＥＣＧ）ショック分析を実施するように構成された前記分析回路により、ＣＰＲ関連信号アーティファクトの存在下でショック可能ＥＣＧイベントを判定するステップと、
    前記分析回路により、（ｉ）識別された誤判定圧迫イベントがない、検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームと（ｉｉ）ＣＰＲ胸部圧迫の状態と質の少なくとも一つの表示とのうち一つ以上に応じて、ショック決定パラメータまたは閾値基準を動的に調整するステップとをさらに含む、
    請求項１１に記載の方法。
19. 記憶装置により、（ｉ）検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームと、（ｉｉ）識別された誤検出圧迫イベントがない、検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームとのうち一つ以上を記憶するステップと、
    事後分析用の外部分析コンピュータにより、記憶された、（ｉ）検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームと、（ｉｉ）識別された誤検出圧迫イベントがない、検出された圧迫イベント候補の少なくとも一つのストリームとのうち一つ以上を分析するステップとをさらに含む、
    請求項１１に記載の方法。
20. 出力するステップはさらに、前記ＡＥＤ装置の表示の音声的及び視覚的出力のうち少なくとも一つを出力するステップを含み、前記方法はさらに、
    前記表示に応答して、前記音声的及び視覚的出力のうちの少なくとも一つにより、ＣＰＲ及びＡＥＤ装置ガイダンス指示のうち少なくとも一つを発行するステップを含む、
    請求項１１に記載の方法。

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