TWI599381B

TWI599381B - 去顫電擊裝置

Info

Publication number: TWI599381B
Application number: TW103127724A
Authority: TW
Inventors: 郭敏映; 柯明道
Original assignee: 華邦電子股份有限公司
Priority date: 2014-08-13
Filing date: 2014-08-13
Publication date: 2017-09-21
Also published as: TW201605504A; JP6023834B2; JP2016041239A

Description

去顫電擊裝置

本發明係有關於一種去顫電擊裝置，特別是有關於一種自動體外去顫電擊(Automated External Defibrillator，AED)系統。

一般而言，心臟疾病容易造成病患死亡。舉例來說，心律不整(Arrhythmias)起因於心臟的電氣系統發生問題，而導致心臟出現不正常節律(Abnormal rhythm)。最嚴重的心律不整是心室纖維顫動(Ventricular fibrillation，VF)，會使得心臟突發性地停止幫浦血液，於是病患會在很短時間內失去意識。此外，心室頻脈(Ventricular Tachycardia，VT)和心室緩脈(Bradycardia)也會導致突發性心搏停止(sudden cardiac arrest)。

通常，突發性心搏停止是突然的且不可預期的。此時，病患會停止心跳與呼吸並失去意識。當發生情況超過5分鐘時，病患的存活率會低於50%。所以，需要立刻對病患實施心肺復甦術(Cardiopulmonary Resuscitation，CPR)和去顫電擊(Defibrillation)，才能避免死亡和永久性損傷。

因此，需要一種便於攜帶及使用的去顫電擊裝置。

本發明提供一種去顫電擊裝置。上述去顫電擊裝置包括一第一電極、一第二電極、耦接於上述第一與第二電極之一讀取模組、一第一通用序列匯流排介面、耦接於上述第一通用序列匯流排介面之一電壓轉換器，以及耦接於上述第一與第二電極以及上述電壓轉換器之一刺激模組。當上述第一與第二電極接觸一病患之胸部時，上述讀取模組得到上述病患之一生理信號。當上述第一通用序列匯流排介面耦接於一可攜式電子裝置時，上述電壓轉換器係根據來自上述可攜式電子裝置之一第一電壓而產生一第二電壓，其中上述第二電壓係大於上述第一電壓。用以當上述生理信號係指示上述病患為心律不整時，上述刺激模組係根據上述第二電壓而經由上述第一與第二電極來提供一電擊能量至上述病患的胸部。

100、200、300、400‧‧‧自動體外去顫電擊系統

110、210、310、410‧‧‧去顫電擊裝置

120、220、320、420‧‧‧可攜式電子裝置

130A、130B、242A、242B、342A、342B、442A、442B‧‧‧電極

140、150、240、254、340、352、440、452‧‧‧通用序列匯流排介面

232、332、432‧‧‧控制器

234、334、434‧‧‧讀取模組

236、336、436‧‧‧刺激模組

238、338、438‧‧‧電壓轉換器

244、344、444‧‧‧顯示介面

252‧‧‧處理器

256‧‧‧電源模組

258‧‧‧無線通訊模組

260‧‧‧使用者介面

262、333、433‧‧‧記憶體

264、448‧‧‧天線

446‧‧‧藍牙模組

480‧‧‧通用型手機

E‧‧‧電擊能量

S_EN‧‧‧致能信號

S_HR‧‧‧心律信號

S_IN‧‧‧生理信號

Vin‧‧‧電壓信號

VH‧‧‧高電壓信號

VL‧‧‧低電壓信號

第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之自動體外去顫電擊系統；第2圖係顯示根據本發明另一實施例所述之自動體外去顫電擊系統；第3圖係顯示根據本發明另一實施例所述之自動體外去顫電擊系統；以及第4圖係顯示根據本發明另一實施例所述之自動體外去顫電擊系統。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之自動體外去顫電擊系統100。自動體外去顫電擊系統100包括去顫電擊裝置110以及可攜式電子裝置120。在此實施例中，可攜式電子裝置120為一般常見的通用型手機，其具有通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)介面150，例如符合微通用序列匯流排(Micro-USB)規格之插座(receptacle)。此外，去顫電擊裝置110具有電極130A與電極130B以及通用序列匯流排介面140，例如符合微通用序列匯流排規格之插頭(plug)。因此，當去顫電擊裝置110之通用序列匯流排介面140耦接於可攜式電子裝置120的通用序列匯流排介面150時，去顫電擊裝置110可視為可攜式電子裝置120(即通用型手機)的配件。換言之，在自動體外去顫電擊系統100中，可攜式電子裝置120為主裝置(master)，而去顫電擊裝置110為從裝置(slave)。因此，當病患出現不適時，操作者可將去顫電擊裝置110之電極130A與電極130B貼在病患的胸部皮膚上靠近心臟處，使得去顫電擊裝置110可量測到病患的心律信號，並透過通用序列匯流排傳輸而將心律信號傳送至可攜式電子裝置120，以進行分析與判斷。同時地，可攜式電子裝置120可透過通用序列匯流排介面140與150對去顫電擊裝置110進行快速充電。若可攜式電子裝置120判斷出病患的心律信號呈現心律不整之心室纖維顫動的情況時，則可攜式電子裝置120會執行電擊程序來控制去顫電擊裝置110。在執行電擊程序的過程中，去顫電擊裝置110會透過電極130A與電極130B來提供電擊能量至病患的胸部，以達到去顫的效果。

第2圖係顯示根據本發明另一實施例所述之自動體外去顫電擊系統200。自動體外去顫電擊系統200包括去顫電擊裝置210以及可攜式電子裝置220。如先前所描述，可攜式電子裝置220可以是一般常見的通用型手機，而去顫電擊裝置210可以是通用型手機的配件。在本實施例中，可攜式電子裝置220包括處理器252、通用序列匯流排介面254、電源模組256、無線通訊模組258、使用者介面260、記憶體262以及天線264。去顫電擊裝置210包括控制器232、讀取模組(readout module)234、刺激模組(stimulation module)236、電壓轉換器238、通用序列匯流排介面240、電極242A與242B、以及顯示介面244。在第2圖中，當去顫電擊裝置210之通用序列匯流排介面240耦接於可攜式電子裝置220之通用序列匯流排介面254時，可攜式電子裝置220會利用可攜式電子裝置的電源模組256經由通用序列匯流排介面254以及通用序列匯流排介面240來提供電壓信號Vin至電壓轉換器238。接著，電壓轉換器238會根據電壓信號Vin來產生高電壓信號VH以及低電壓信號VL。在第2圖中，電壓轉換器238係提供高電壓信號VH至刺激模組236，以及電壓轉換器238係提供低電壓信號VL至控制器232、讀取模組234以及顯示介面244以作為操作電壓。在一實施例中，高電壓信號VH係大於電壓信號Vin，而電壓信號Vin係大於低電壓信號VL。此外，在一實施例中，電壓轉換器238係包括電荷幫浦(charge pump)，用以產生高電壓信號VH。讀取模組234以及刺激模組236皆耦接於電極242A與電極242B。當電極 242A與電極242B接觸到病患的胸部時，讀取模組234可從電極242A與電極242B得到病患的生理信號S_IN，並根據生理信號S_IN來提供心律(heart rhythm)信號S_HR至控制器232。接著，控制器232會經由通用序列匯流排介面240傳送心律信號S_HR至可攜式電子裝置220。

在第2圖中，當可攜式電子裝置220之通用序列匯流排介面254耦接於去顫電擊裝置210之通用序列匯流排介面240時，於可攜式電子裝置220中，處理器252會控制電源模組256經由通用序列匯流排介面254來提供電壓信號Vin，以便對去顫電擊裝置210進行供電。此外，在可攜式電子裝置220中，處理器252會經由通用序列匯流排介面254接收來自去顫電擊裝置210的心律信號S_HR，並將心律信號S_HR儲存在記憶體262。接著，處理器252會分析並判斷心律信號S_HR是否正常，即根據心律信號S_HR來判斷病患是否為心律不整之心室纖維顫動。若判斷出病患為心律不整，則處理器252會根據儲存在記憶體262中的自動體外去顫應用程式(AED APP)來控制去顫電擊裝置210，以便執行電擊程序。在執行電擊程序時，處理器252會經由通用序列匯流排介面254而提供致能信號SE_N至去顫電擊裝置210。接著，在去顫電擊裝置210內，相應於致能信號S_EN，控制器232會控制刺激模組236根據高電壓信號VH來產生電擊能量E，並經由電極242A與242B而提供電擊能量E給病患，以便對病患進行去顫電擊治療。在一實施例中，去顫電擊裝置210可具有複數對電極，其中去顫電擊裝置210可使用第一對電極(例如電極242A與電極242B)來得到病患的生理信號S_IN，並使用第二對電極(未顯示)來提供電擊能量E給病患。接著，去顫電擊裝置210會經由電極242A與電極242B重新得到病患的生理信號S_IN，並根據生理信號S_IN而重新提供心律信號S_HR至可攜式電子裝置220。接著，在可攜式電子裝置220中，處理器252會根據重新得到心律信號S_HR來判斷病患是否恢復正常。若判斷出病患的心律正常，則處理器252結束電擊程序。反之，若判斷出病患仍為心律不整，則處理器252會繼續控制去顫電擊裝置210來執行電擊程序，直到病患恢復正常。此外，在執行電擊程序時，可攜式電子裝置220的處理器252會透過無線通訊模組258與天線264撥打緊急電話至緊急救難單位(例如醫院或消防局等)，以便與急救人員通話。此外，處理器252亦可透過無線通訊模組258與天線264來提供病患的所在地給緊急救難單位。在執行電擊程序時，處理器252可透過使用者介面260來顯示目前電擊程序之執行狀態。在一實施例中，使用者介面260為觸控螢幕，可顯示電擊程序之執行狀態並接收使用者的指令。舉例來說，在執行電擊程序時，操作者可透過使用者介面260來選擇全自動(full-automatic)模式或是半自動(half-automatic)模式。在全自動模式下，處理器252會自動地偵測病患的生理信號S_IN並對病患進行電擊治療，直到病患的心律恢復正常。在半自動模式下，處理器252係透過使用者介面260得到操作者的指令，才會對病患進行電擊治療。在全自動模式或是半自動模式下，處理器252會將心律信號S_HR的判斷結果顯示於使用者介面260。於是，操作者可根據判斷結果進行後續治療(例如繼續進行電擊或是送醫)。

第3圖係顯示根據本發明另一實施例所述之自動體外去顫電擊系統300。自動體外去顫電擊系統300包括去顫電擊裝置310以及可攜式電子裝置320。在此實施例中，可攜式電子裝置320為行動電源(mobile power)，其包括通用序列匯流排介面352。去顫電擊裝置310包括控制器332、讀取模組334、刺激模組336、電壓轉換器338、通用序列匯流排介面340、電極342A與342B以及顯示介面344。當可攜式電子裝置320之通用序列匯流排介面352耦接於去顫電擊裝置310之通用序列匯流排介面340時，可攜式電子裝置320會透過通用序列匯流排介面352提供電壓信號Vin至去顫電擊裝置310，以便對去顫電擊裝置310進行供電。如先前所描述，電壓轉換器338會根據來自通用序列匯流排介面340之電壓信號Vin而產生高電壓信號VH以及低電壓信號VL。當電極342A與342B接觸到病患的胸部時，讀取模組334可從電極342A與342B得到病患的生理信號S_IN，並根據生理信號S_IN而儲存心律信號S_HR至控制器332內的記憶體333。接著，控制器332會分析並判斷心律信號S_HR是否正常，即根據心律信號S_HR來判斷病患是否為心律不整之心室纖維顫動。若判斷出病患為心律不整，則控制器332會根據儲存在記憶體333中的自動體外去顫應用程式來執行電擊程序。於是，控制器332會控制刺激模組336根據高電壓信號VH來產生電擊能量E，並經由電極342A與342B而提供電擊能量E給病患，以便對病患進行去顫電擊治療。此外，在執行電擊程序時，控制器332可透過顯示介面344來顯示目前電擊程序之執行狀態。在一實施例中，控制器332會重複地偵測病患的生理信號並對病患進行電擊治療，直到病患的心律恢復正常。

第4圖係顯示根據本發明另一實施例所述之自動體外去顫電擊系統400。自動體外去顫電擊系統400包括去顫電擊裝置410、可攜式電子裝置420以及通用型手機480(例如第1圖之可攜式電子裝置120)。在此實施例中，可攜式電子裝置420為行動電源(mobile power)，其包括通用序列匯流排介面452。相較於第3圖之去顫電擊裝置310，去顫電擊裝置410更包括藍牙模組446以及天線448，其中去顫電擊裝置410係經由藍牙模組446以及天線448與通用型手機480進行通訊。在此實施例中，通用型手機480為主裝置，而去顫電擊裝置410為從裝置。當可攜式電子裝置420之通用序列匯流排介面452耦接於去顫電擊裝置410之通用序列匯流排介面440時，可攜式電子裝置420會透過通用序列匯流排介面452提供電壓信號Vin對去顫電擊裝置410進行供電。接著，電壓轉換器438會根據電壓信號Vin來產生高電壓信號VH以及低電壓信號VL。如先前所描述，當電極442A與442B接觸到病患的胸部時，讀取模組434可從電極442A與442B得到病患的生理信號S_IN，並根據生理信號S_IN而提供心律信號S_HR至控制器432。接著，控制器432會經由藍牙模組446以及天線448傳送心律信號S_HR至通用型手機480。接著，通用型手機480會經由其藍牙模組及天線接收到來自去顫電擊裝置410的心律信號S_HR，並將心律信號S_HR儲存在其記憶體內。接著，通用型手機480會分析並判斷心律信號S_HR是否正常，即根據心律信號S_HR來判斷病患是否為心律不整之心室纖維顫動。若判斷出病患為心律不整，則通用型手機480會根據儲存在其記憶體中的自動體外去顫應用程式而控制去顫電擊裝置410來執行電擊程序。在執行電擊程序時，通用型手機480會經由藍牙通訊而提供致能信號S_EN至去顫電擊裝置410。接著，在去顫電擊裝置410內，相應於致能信號S_EN，控制器432會控制刺激模組436根據高電壓信號VH來產生電擊能量E，並經由電極442A與442B而提供電擊能量E給病患，以便對病患進行去顫電擊治療。在一實施例中，去顫電擊裝置410可具有複數對電極，其中去顫電擊裝置410可使用第一對電極(例如電極442A與電極442B)來得到病患的生理信號S_IN，而使用第二對電極(未顯示)來提供電擊能量E給病患。接著，去顫電擊裝置410會經由電極442A與442B重新得到病患的生理信號S_IN，並根據生理信號S_IN而重新提供心律信號S_HR至通用型手機480。接著，通用型手機480會根據重新得到心律信號S_HR來判斷病患是否恢復正常。若判斷出病患的心律正常，則停止執行電擊程序。反之，若判斷出病患仍為心律不整，則通用型手機480會繼續控制去顫電擊裝置410來執行電擊程序，直到病患恢復正常。此外，在執行電擊程序時，通用型手機480可撥打緊急電話至緊急救難單位，以便與急救人員通話。此外，通用型手機480亦可提供病患的所在地給緊急救難單位。在執行電擊程序時，通用型手機480亦可透過其螢幕來顯示目前電擊程序之執行狀態。此外，在執行電擊程序時，操作者可透過通用型手機480來控制去顫電擊裝置410操作在全自動模式或是半自動模式。

根據本發明之實施例，可使用通用型手機以及具有讀取心律和輸出電擊能量之功能的去顫電擊裝置來組成自動體外去顫電擊系統。在本發明實施例中，去顫電擊裝置(例如第1圖之110、第2圖之210、第3圖之310與第4圖之410)不需內建電池。通用型手機或行動電源可透過通用序列匯流排介面對去顫電擊裝置進行供電。在本發明的實施例中，由於通用型手機、行動電源以及去顫電擊裝置皆為輕薄短小，因此可隨身攜帶，提高病患生命之保障。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中包括通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧自動體外去顫電擊系統

110‧‧‧去顫電擊裝置

120‧‧‧可攜式電子裝置

130A、130B‧‧‧電極

140、150‧‧‧通用序列匯流排介面

Claims

一種去顫電擊裝置，包括：一第一電極；一第二電極；一讀取模組，耦接於上述第一與第二電極，用以當上述第一與第二電極接觸一病患之胸部時，得到上述病患之一生理信號，上述讀取模組並依據上述生理訊號提供一心律信號；一第一通用序列匯流排介面；一電壓轉換器，耦接於上述第一通用序列匯流排介面，用以當上述第一通用序列匯流排介面耦接於一可攜式電子裝置時，根據來自上述可攜式電子裝置之一第一電壓而產生一第二電壓，其中上述第二電壓係大於上述第一電壓；一刺激模組，耦接於上述第一與第二電極以及上述電壓轉換器，用以當上述生理信號係指示上述病患為心律不整時，根據上述第二電壓而經由上述第一與第二電極來提供一電擊能量至上述病患的胸部；一記憶體，用以儲存一應用程式；以及一控制器，耦接於上述第一通用序列匯流排介面、上述讀取模組以及上述刺激模組，用以接收來自上述讀取模組之上述心律信號，並根據上述心律信號而判斷上述病患是否為心律不整；其中當上述病患為心律不整時，上述控制器係根據儲存在上述記憶體中的上述應用程式來控制上述刺激模組，以提供上述電擊能量至上述病患的胸部。
如申請專利範圍第1項所述之去顫電擊裝置，其中在上述刺激模組提供上述電擊能量至上述病患的胸部之後，上述讀取模組透過上述第一與第二電極從上述病患重新得到一第二生理信號，上述讀取模組並依據上述第二生理訊號提供一第二心律信號，以及上述控制器係根據上述第二心律信號而判斷是否繼續執行上述電擊程序，其中當上述第二心律信號係指示上述病患為心律正常時，上述控制器停止執行上述電擊程序。
如申請專利範圍第1項所述之去顫電擊裝置，更包括：一顯示介面，用以顯示上述電擊程序之執行狀態。
如申請專利範圍第1項所述之去顫電擊裝置，更包括：一藍芽模組，用以在提供上述電擊能量至上述病患的胸部時，與一手機進行通訊，以便提供上述心律信號至上述手機，並經由上述手機撥打一緊急電話或是提供上述病患之所在地至一緊急救難單位。
如申請專利範圍第4項所述之去顫電擊裝置，其中上述可攜式電子裝置為一行動電源。