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具有排定且連續(xù)的操作模式的除顫器的制作方法

文檔序號:11441015閱讀:558來源:國知局
具有排定且連續(xù)的操作模式的除顫器的制造方法與工藝

本發(fā)明涉及一種用于處置心臟驟停受害者,尤其是用于處置要求包括心肺復蘇(cpr)和除顫電療的那些患者的改進的裝置和方法。



背景技術:

除顫器向心臟遞送高壓脈沖,以便恢復正在經歷心律失常(例如,不伴隨有自發(fā)循環(huán)的心室纖顫(“vf”)或室性心動過速(“vt”))的患者中的正常節(jié)律和收縮功能。存在若干類除顫器,包括手動除顫器和自動外部除顫器(“aed”)。aed不同于手動除顫器,這是因為aed能夠自動分析心電圖(“ecg”)節(jié)律,以判定是否需要除顫。在判定需要電擊之后,aed會為遞送電療電擊配備其自身,然后aed建議用戶按壓電擊按鈕來遞送除顫電擊。以這種方式操作的aed被稱為半自動式。全自動aed可遞送除顫電擊而無需任何用戶輸入。全自動aed通常被稱為全自動除顫器,以便減少術語的混淆。

圖1是用戶2應用除顫器1以復蘇患有心臟驟停的患者4的圖示。除顫器1可以是能夠由第一響應者使用的aed或全自動除顫器的形式。除顫器1還可以是手動除顫器的形式,以供護理人員或其他訓練有素的醫(yī)務人員使用。用戶2將兩個或更多個電極6跨患者4的胸部進行應用,以便從患者的心臟采集ecg信號。然后,除顫器1利用電擊分析算法針對心律失常的跡象分析ecg信號。只有當檢測到諸如vf或非灌注性室性心動過速(vt)的可電擊節(jié)律時,除顫器1才會配備其自身以遞送高電壓電擊。除顫器1經由聽覺提示或視覺提示向用戶2發(fā)出建議電擊的信號。用戶2然后按壓除顫器1上的電擊按鈕以遞送除顫電擊。

已經確立的是,在vf發(fā)作之后循環(huán)(經由cpr和除顫)恢復得越快,患者在事件中幸存的機會越大。為此,諸如圖1中示出的許多aed還并入用戶接口,包括可聽提示、聽覺提示和視覺提示,以指導用戶通過編程的cpr序列和除顫電擊。用戶接口可以包括用于恰當應用cpr按壓的詳細的聽覺提示、用于引導用戶以恰當?shù)乃俾拾磯旱穆犛X節(jié)拍器、用于顯示事件的狀態(tài)和進展的視覺顯示器、報警器、閃光燈等。根據(jù)當?shù)蒯t(yī)療機構建立的方案,將序列預編程到設備中。

存在可以自動分析患者的ecg的若干ecg分析算法,以判定除顫電擊是否適合于處置潛在的心律。一種這樣的算法通常由lyster等人描述于標題為“adaptiveanalysismethodforanelectrotherapydeviceandapparatus”的共同轉讓的美國專利6671547中,通過引用將其并入本文。所描述的算法涉及當前在aed中采用的患者分析系統(tǒng)(pas)算法,例如由馬薩諸塞州安杜佛的n.v.的koninklijkephilips制造的heartstarttmfr3aed。

但是,用于確定可電擊狀況的pas和其它現(xiàn)有的ecg算法要求相對無噪聲的ecg信號。所有現(xiàn)有的方案序列都要求在分析期間終止cpr,這是因為cpr會導致ecg中的偽影,該偽影能夠在vf出現(xiàn)時掩蔽vf,或者能夠在vf沒有出現(xiàn)時表現(xiàn)為vf。前一種狀況導致分析靈敏度的不期望的降低,而后一種狀況導致分析的特異性的不期望的降低。因此,所有現(xiàn)有的cpr和除顫方案都要求周期性的“放手”至少幾秒鐘的時段,以允許除顫器以足夠的準確度對ecg進行分析對患者來說是安全、有用且有效的。

由于需要中斷cpr以進行ecg分析,產生了幾個問題。已經表明,cpr按壓中斷甚至短短幾秒可能會降低復蘇成功的可能性。因此,在遞送除顫電擊之前,針對ecg分析所要求的cpr終止可能會降低成功患者結果的機會。除顫之后重新進行cpr時具有延遲以評估電擊的成功也可能影響患者的結果。

已經開發(fā)了針對這個問題的若干現(xiàn)有技術的解決方案,所有這些解決方案都旨在減少延遲量。例如,一種解決方案是通過使用自適應濾波從ecg信號中移除cpr噪聲偽影。由snyder等人共同受讓的標題為“interactivemethodofperformingcardiopulmonaryresuscitationwithminimaldelaytodefibrillationshocks”的美國專利第6553257號描述了這種自適應濾波方法,通過引用將其并入本文。

在存在cpr噪聲偽影的情況下用于分析ecg的另一備選方法涉及對ecg數(shù)據(jù)流的小波變換分析。該方法的一個范例由addison在標題為“methodofanalysisofmedicalsignals”的美國專利第7171269號中進行了描述,通過引用將其并入本文。第7171269號專利描述了使用小波變換分析來將信號分解成心臟相關信號和cpr相關信號。coult等人在標題為“systemsandmethodsforanalyzingelectrocardiogramstodetectventricularfibrillation”的國際專利申請第pct/us2012/045292號中采用了這種方法的另一范例。在這里,心電圖信號被小波詢問,例如morlet小波、myers小波或mexicanhat小波,然后進行分析并分層成可電擊的ecg或不可電擊的ecg。

不幸的是,所有這些方法都傾向于在計算上是密集的,因此難以在便攜式設備中實施。有些方法也缺乏在避免“假陽性”電擊判定的同時在存在cpr噪聲偽影的情況下可靠地確定可電擊節(jié)律所需的準確度。這些技術也容易受到諸如線路噪聲的外部電噪聲的影響,并且尚未被采用。

出于這些原因,已經開發(fā)了其他解決方案來縮短準確地確定可電擊節(jié)律所需的“放手”ecg時間量。由snyder等人共同受讓的標題為“circuitandmethodforanalyzingapatient'sheartfunctionusingoverlappinganalysiswindows”的美國專利第7463922號描述了使用時間重疊的ecg數(shù)據(jù)緩沖區(qū)來達到更快的電擊判定的一種這樣的技術,通過引用將其并入本文。不幸的是,這些現(xiàn)有技術的解決方案僅用于減少延遲時間,但是不能完全消除它們。

在存在來自cpr的偽影噪聲的情況下,現(xiàn)有的不能分析ecg的另一個問題是重顫的問題。成功除顫,即回復到有組織的心律或心搏驟停的部分患者隨后在幾秒至幾分鐘后再次進入vf。這些患者中的一些患者在當前無法進行ecg分析的固定持續(xù)時間的cpr時段期間重顫。因此,除了在cpr時段結束時等待方案放手分析時段之外,目前還沒有用于解決重顫的處置。處置重顫的這種延遲對于患者的結果可能不是最優(yōu)的。

已經提出了一種針對cpr期間的重顫問題的解決方案,該方案涉及在cpr期間心臟“活力”的量度。一種這樣的量度是在cpr期間確定的所謂的“自發(fā)循環(huán)回歸概率”(prosc)得分,其由jorgenson等人描述于標題為“defibrillatorwithdynamicongoingcprprotocol”的美國專利申請第13/881380號中,通過引用將其并入本文。

用于預測vf的另一量度是所謂的幅值譜面積(amsa)得分,其由quan等人描述于標題為“treatmentguidancebasedonvictimcirculatorystatusandpriorshockoutcome”的美國專利申請第14/211681號中。然而,這些方法僅提供對是否應當中止cpr以針對除顫目的而執(zhí)行ecg分析的指示。因此,這些解決方案能夠引發(fā)額外的延遲。



技術實現(xiàn)要素:

發(fā)明人已經認識到現(xiàn)有技術提供的局限性,并且已經確定需要的是在存在cpr噪聲偽影的情況下分析ecg的技術,該技術提供對可電擊節(jié)律的魯棒且可靠的指示。所需的技術必須具有足夠的靈敏度和特異性來消除cpr與除顫之間的延遲,并在重顫發(fā)生后快速處置重顫。該技術必須具有計算上的高效性,使得其能夠被并入在心臟緊急情況下實時使用的便攜式醫(yī)療設備。本發(fā)明人開發(fā)了這種技術。

發(fā)明人還認識到,改進的技術可以用于改進的cpr救援方案,其提供了增加的動手cpr時間以及通過交錯進行不同的cpr操作模式來處置重顫的益處。尤其地,可以在救援中相對較早地采用連續(xù)的cpr救援操作模式,其中,在檢測到vf時立即遞送電擊。稍后在救援中(認識到電療的較高比例cpr按壓可能對心臟驟停患者更有益),cpr方案可能會自動轉換到排定的cpr救援操作模式。

因此,根據(jù)本發(fā)明的原理,描述了一種醫(yī)療裝置和方法,其通過以排定的cpr操作模式交錯進行連續(xù)cpr操作模式的時段來改進對心臟驟停的處置。該方法和裝置并入了ecg分析算法,即使在存在通常在cpr期間經歷的噪聲偽影的情況下,所述ecg分析算法也能夠準確地識別能通過電療處置的心律失常。連續(xù)的cpr操作模式是只要識別出這種心律失常就中斷cpr以提供立即的電療的操作模式。排定的cpr操作模式是cpr不可中斷的操作模式,該設備準備在不可中斷的cpr時段結束時同時遞送電療。cpr救援方案有效地增加了在方案中較早提供電療的機會,同時在方案中稍后增加了不可中斷的cpr的時間,特別是對于可電擊心律持續(xù)存在的情形。

還根據(jù)本發(fā)明的原理,描述了一種在cpr期間使用的aed,其包括ecg信號的輸入部(12)、具有聽覺指令輸出和視覺顯示中的至少一個的用戶接口(18)。aed包括ecg分析器(32),所述ecg分析器與所述輸入部通信并且能用于在存在來自所述輸入部的cpr相關的信號噪聲偽影的情況下判定可電擊心律。aed還包括存儲器(40)和處理器(34),所述存儲器用于存儲與cpr救援方案相關的指令,所述cpr救援方案包括連續(xù)的cpr救援操作模式和排定的cpr救援操作模式兩者,所述處理器與所述ecg分析器和所述用戶接口通信。

所述處理器能用于以連續(xù)的cpr救援操作模式和所述排定的cpr救援操作模式的序列來操作所述aed,并且還能用于經由所述用戶接口向用戶發(fā)出指令,其中,當在所述連續(xù)cpr救援操作模式中進行操作時且如果所述ecg分析器判定出可電擊心律,則所述處理器為遞送電療配備電擊遞送電路,并且然后經由所述用戶接口立即發(fā)出指令以停止cpr來進行所述遞送。當在所述排定的cpr救援操作模式中進行操作時且如果所述ecg分析器判定出可電擊心律,則所述處理器為遞送電療配備所述電擊遞送電路,并且然后在預定時段的不可中斷的cpr之后經由所述用戶接口發(fā)出指令以停止cpr來進行所述遞送。aed處理器還能用于在所述電擊遞送電路完成預定的電療電擊組之后從所述連續(xù)的cpr救援操作模式自動轉換到所述排定的cpr救援操作模式。所述預定的電療電擊組包括在所述連續(xù)的cpr救援操作模式內遞送的預定次數(shù)的電擊。

額外地,所述aed處理器能用于在所述預定時段的不可中斷的cpr之后從排定的cpr操作模式自動回復到所述連續(xù)的cpr救援操作模式。所述aed處理器還能用于在所述電擊遞送電路完成預定次數(shù)的電療電擊組之后中止回復到所述連續(xù)的cpr救援操作模式。

還描述了改進的方法。該方法提供在cpr的施加期間提供電療,包括以下步驟:提供具有兩個或更多個外部電極、處理器、用戶接口和電擊遞送電路的除顫器;經由所述用戶接口自動發(fā)出用戶提示以施加cpr按壓;并且從所述電極接收ecg信號,所述ecg信號的特征在于受到來自cpr按壓噪聲偽影的損壞。

所述方法的步驟繼續(xù)分析接收到的ecg信號,以判定是否存在可電擊心律,在連續(xù)的cpr救援操作模式中進行操作,在所述連續(xù)的cpr救援操作模式中,響應于在所述分析的步驟中對可電擊心律的判定,所述處理器為遞送電療配備所述電擊遞送電路,并且然后經由用戶接口立即發(fā)出指令以停止cpr來進行所述遞送,并且在排定的cpr救援操作模式中進行操作,在所述排定的cpr救援操作模式中,響應于在所述分析的步驟中對可電擊心律的判定,所述處理器為遞送電療配備所述電擊遞送電路,并且然后在預定時段的不可中斷的cpr之后經由所述用戶接口發(fā)出指令以停止cpr來進行所述遞送。

該方法還包括以下步驟:在所述電擊遞送電路完成在連續(xù)的cpr救援操作模式內遞送的預定次數(shù)的電擊的預定的電療電擊組之后,從在所述連續(xù)的cpr救援操作模式中進行操作自動轉換到在排定的救援操作模式中進行操作。

同樣根據(jù)本發(fā)明的原理,上述方法還可以包括以下步驟:在所述預定時段的不可中斷的cpr之后從排定的cpr操作模式自動回復到所述連續(xù)的cpr救援操作模式。

上述aed消除了cpr的終止與除顫電擊的遞送之間的所有非安全相關的延遲。給定在按壓期間遞送電擊的安全的方法,aed能夠在不終止按壓的情況下遞送電擊。一種這樣的安全方法可以被并入aed中,所述aed被布置為全自動除顫器,其在沒有操作者動作的情況下在心臟救援中的適當時間自動遞送電擊。此時,可以設想到,具有保護性電絕緣手套的救援者甚至能夠通過除顫電擊繼續(xù)按壓,而不存在對自己的傷害或者所遞送的電擊的過度的治療效果。備選地,全自動aed可以使用諸如電極阻抗監(jiān)測的方法來確定操作者何時不接觸患者,并相應地自動遞送電擊。

附圖說明

在附圖中:

圖1圖示了根據(jù)現(xiàn)有技術的除顫器及其在心臟救援期間的使用。

圖2a圖示了在存在來自cpr按壓的噪聲偽影的情況下用于分析ecg的本發(fā)明的算法的一個過程流程實施例。

圖2b圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于從所分析的ecg確定可電擊心律的過程流程。

圖3圖示了根據(jù)本發(fā)明的用于從ecg信號移除cpr偽影和其它信號噪聲的一組濾波器的頻率特性。

圖4圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的來自圖3中示出的濾波器中的一個的示例性ecg輸出緩沖區(qū)。

圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于將受損的ecg信號分類為vf或未判定的示范性二維判定表面。

圖6圖示了根據(jù)本發(fā)明的外部除顫器的功能框圖。

圖7圖示了根據(jù)本發(fā)明的指示設備的充電狀態(tài)的示范性的視覺顯示。

圖8圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的aed的外表面上的用戶接口。

圖9圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于圖示連續(xù)的cpr救援操作模式的過程流程。

圖10圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于圖示排定的cpr救援操作模式的過程流程。

圖11圖示了用于圖示基于救援進展而在連續(xù)的cpr救援操作模式與排定的cpr救援操作模式之間自動轉換的心臟救援方案的過程流程。

圖12圖示了在連續(xù)的cpr救援操作模式中在心臟救援期間提供的聽覺信息和視覺信息的時間線視圖。

圖13圖示了在排定的cpr救援操作模式中在心臟救援期間提供的聽覺信息和視覺信息的時間線視圖。

圖14圖示了用于心臟救援方案的過程流程實施例,該心臟救援方案基于救援進展而在兩個ecg分析算法之間自動轉換。

圖15圖示了用于基于心臟救援進展而在兩個ecg分析算法之間進行轉換的詳細的過程流程方法。

圖16是圖示用于在心臟救援期間截斷cpr以由提供電療所代替的方法的流程圖。

圖17a、圖17b、圖17c和圖17d圖示了用戶輸入按鈕和視覺顯示的示范性實施例,所述視覺顯示對關于aed操作的基礎狀態(tài)的信息和鄰近該按鈕設置的上下文標簽進行顯示。

具體實施方式

被稱為最優(yōu)的心律失常識別技術(art)的本發(fā)明的電擊咨詢算法通常將前述小波變換分析的原理應用于ecg信號流,但是用一系列固定頻率的帶通濾波器來代替小波變換。該組帶通濾波器優(yōu)選被構造為具有類似高斯窗口的頻率窗口,其用于產生常規(guī)的morlet小波。

art算法通過選擇性地通過潛在損壞的ecg信號的相對高頻分量來抑制cpr偽影相關的噪聲。art是基于發(fā)明人的認識的,盡管cpr和有組織的心律能夠以大約1至2hz的類似重復率發(fā)生,但是典型的cpr噪聲在其信號中具有相對較少的高頻分量,即,信號趨向于圓形波形。由于心臟在單個循環(huán)上的快速極化和去極化,心臟活動趨于具有相對多的高頻分量。這些高頻分量被art捕獲和分析。

現(xiàn)在轉向圖示,圖2a示出了本發(fā)明的art算法200的過程流程實施例,用于在存在來自cpr按壓的噪聲偽影的情況下分析ecg。在步驟202處,該方法首先接收ecg信號,優(yōu)選地從被布置為與患者的皮膚電接觸的兩個或更多個電極接收ecg信號。ecg信號是時變電壓,其源是患者的心臟,以及可能由施加到患者的cpr按壓所引發(fā)的電壓。該信號還可以包括患者外部的其他偽影信號,例如,患者推擠和運動,外部電噪聲等。ecg信號優(yōu)選地被數(shù)字化成信號數(shù)據(jù)流。

在濾波步驟206處,通過art濾波算法對數(shù)字化的ecg信號流進行處理。這里,信號流中的每個數(shù)據(jù)點通過一組第一至第四并行濾波器在第一至第四并行濾波步驟206'、206”、206”和206””中被濾波,每個具有不同的帶通特性。每個濾波器優(yōu)選地是有限脈沖響應濾波器。濾波器的數(shù)量和每個濾波器的帶通特性在本發(fā)明的范圍內可能有些不同。

art濾波器306的優(yōu)選布置如下并且在圖3中示出??梢圆捎盟膫€基本濾波器,其通常應用于圖2a中的對應的濾波步驟206。一個被稱為flats306',另一個被稱為clas1306”,傾于通過ecg信號的較高頻率分量,并且可以呈現(xiàn)特征以1)區(qū)分心室纖顫與心搏停止節(jié)律;2)區(qū)分心室纖顫與有組織的心臟活動;3)區(qū)分心室纖顫與心搏停止節(jié)律和有組織的心臟活動。flats306'和clas1306”傾于在與cpr偽影相關聯(lián)的頻率處衰減數(shù)據(jù),使得它們的輸出是關于與cpr按壓噪聲信號分離的心臟信息的。從圖3的圖示性和示范性實施例能夠看出,flats306'具有約35hz的中心頻率,并且clas1306”具有約25hz的中心頻率。clas5306””被布置為拒絕射頻(rf)噪聲。并且clas4306”'可以被布置為通過較低頻率的分量,其對于拒絕由某些偽影引起的vf的假陽性指示(例如由于運輸、肌肉收縮、射頻干擾等)是有用的。

在優(yōu)選的布置中,數(shù)字化的ecg信號輸入引起四個經濾波的ecg信號流輸出。

從圖4能夠看出,在經濾波的信號中存在許多振蕩,使得緩沖區(qū)中存在許多零和接近零的樣本。為了移除這些影響,可以任選地將額外的包絡濾波器應用于數(shù)據(jù),以便移除局部化的零和非零。圖4示出了任選的包絡濾波步驟405對clas1濾波器306”的振蕩輸出402的影響。

在緩沖步驟204處,經濾波的ecg信號數(shù)據(jù)的每個流被分段成按順序的時間段,即,緩沖區(qū)ecg1ecg2……ecgi。一個優(yōu)選的布置是3.5秒長度的非重疊的相鄰緩沖區(qū)。一個采樣率是每秒250個樣本,相當于每個緩沖區(qū)875個ecg樣本。時間段長度和采樣率是預定的,并且在本發(fā)明的范圍內可能不同。來自每個緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)點中的每個都有一個值,取決于輸入部和底層的濾波器。圖4中示出了用于clas1的經濾波的ecg緩沖區(qū)數(shù)據(jù)集的范例。

優(yōu)選且有利的是,緩沖步驟204發(fā)生在濾波步驟206之后。通過在緩沖之前進行濾波,該方法避免了在每個緩沖區(qū)的邊緣處的濾波器瞬變。否則,該方法將要求更長的、重疊的緩沖區(qū),這將需要更長的分析時間,伴隨著對患者結果的拖延作用。

在步驟208處,將經濾波的ecg緩沖區(qū)中的每個的數(shù)據(jù)與閾值進行比較。然后計算落入針對該經過濾的ecg緩沖區(qū)的閾值內的數(shù)據(jù)點的數(shù)量(稱為分數(shù))以供分析步驟210使用。當然,與數(shù)據(jù)點的數(shù)量等價的任何數(shù)學表示(例如,比例或分數(shù))能夠在本方法步驟的范圍內進行替換。為了說明的目的,針對flats濾波器的經濾波的ecg緩沖區(qū)的得分被指定為flats得分。針對clas1的經濾波的ecg得分被指定為clas得分。因此,圖2a圖示了閾值比較步驟包括針對并行濾波步驟中的每個的閾值比較,即,第一到第四并行閾值比較步驟208'、208”、208”'和208””。

針對經濾波的ecg緩沖區(qū)得分中的每個的閾值可以以多種方式得到,對它的確定落在本發(fā)明的范圍內。閾值可以是固定的,例如,預定的,或可以是自適應的,例如是基于特定緩沖區(qū)中的所有數(shù)據(jù)點的平均值來計算的。例如,flats緩沖區(qū)數(shù)據(jù)集可以針對固定的閾值進行評分,并且clas緩沖區(qū)數(shù)據(jù)集可以針對自適應閾值進行評分。

分析步驟210通過將經濾波的ecg緩沖區(qū)得分與預定的判定表面進行比較來開始。使用具有cpr損壞噪聲的ecg信號數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫構建的判定表面定義給定的一組緩沖區(qū)得分是指示“vf”還是“未定”,即,不是vf。圖5中圖示了clas和flats維度中的判定表面的一個范例。在該范例中,判定表面510包括clas得分和flats得分中的一個的對應對。落在判定表面510內的得分對指示vf狀況。落在判定表面510之外的得分對指示未定的狀況??梢愿鶕?jù)期望使用針對額外的經濾波的ecg緩沖區(qū)的閾值來添加判定表面的額外維度,以創(chuàng)建更準確的vf判定。盡管這里僅示出了兩個維度,但是也可以將三個或更多個維度用于并入其他clas得分的判定表面。

分析步驟210通過將表示特定心臟信號特性的兩個或更多個緩沖區(qū)得分與判定表面進行比較以便確定是vf還是不是vf來繼續(xù)進行。對于圖5中示出的范例,在520處示出了示范性的一對clas/flats得分,指示vf。落在判定表面510之外(例如在上方和/或右側)的值對530表示未定的狀況,即,不是vf狀況。

因此,每個原始的時間分割的ecg緩沖區(qū)能夠被指定為“建議電擊”(即,對應于vf)或“未定”(即,對應于“不是vf”)。一旦ecg緩沖區(qū)被確定為建議電擊或未定,則art以“選擇下一ecg緩沖區(qū)”步驟212中所示的時間順序對捕獲、獲得、濾波和分析下一ecg緩沖區(qū)的步驟進行重復。重復的過程使得能夠進行將每個新的緩沖區(qū)與先前的緩沖區(qū)組合以生成對vf的存在與否的總體連續(xù)確定的額外方法。

上述方法已經被示為以足以在cpr的施加期間安全地做出電擊確定的準確度來識別vf,并且在“放手”時間期間不需要進一步確認分析。已經證明,對于cpr污染的ecg的單個緩沖區(qū),art對vf的靈敏度超過70%,即,art將檢測到超過70%的發(fā)生的真實vf。類似地,針對ecg的單個緩沖區(qū),art的特異性已經被證明超過95%,即,不會根據(jù)超過95%的“不是vf”的發(fā)生而產生假陽性vf指示。

還可以注意到,在“安靜”時段期間的art性能接近在現(xiàn)有的pas算法中已經證明的性能。對于沒有被cpr偽影污染的ecg數(shù)據(jù),art對vf的靈敏度超過80%,在相似數(shù)據(jù)的情況下與約94%的pas相當。art和pas對“清潔的”ecg的緩沖區(qū)上的假vf的特異性幾乎相同。

現(xiàn)在轉到圖2b,該方法繼續(xù)。該方法的一個優(yōu)選實施例包括上述步驟202-212,其在諸如dsp的單獨的處理器中執(zhí)行,其來自以下幾段中提及的步驟。這樣的布置允許每個ecg緩沖區(qū)依次被分析和分類為vf或“未定的”,相對獨立于主要僅需要來自ecg信號流的分類數(shù)據(jù)流的電擊判定和控制處理器。該方法的另一優(yōu)選實施方案包括將過程進一步分離成多個部分。例如,對在步驟202處輸入的ecg信號的數(shù)字化能夠在諸如asic的前端芯片中進行處理,該數(shù)字流被饋送到dsp中以用于將經數(shù)字化的ecg信號流濾波成與方法步驟206相對應的分離的經濾波流。然后,另一處理器將接收用于最終分類、做出判定和響應處理功能的經濾波的流,這將在以下段落中進行描述。

如果在分析步驟210處從ecg緩沖區(qū)確定出vf,即,“建議電擊”結果,則基礎ecg節(jié)律通常被假設是可電擊心律。但是,對vf確定的最優(yōu)響應可能不是簡單地準備基礎設備以提供電療。相反,可能優(yōu)選是獲得確認確定,或以其他方式將確定以不會不適當?shù)仄茐恼谶M行的心臟救援的某種方式傳達給用戶。因此,出于這些目的,單獨的判定步驟214是有必要的,并且在圖2b中被示為從分析步驟210取得輸入。這樣的情形的范例將在以下段落中提供。

由于art在長達幾分鐘的cpr時段期間按順序地分析多個ecg緩沖區(qū),因此對vf的正在進行的患者狀況的累積靈敏度將增加,即,更多的檢測到真實vf狀況的機會。但也期望累積的特異性將會降低,即,更多的將“未定”的狀況誤認為vf的機會。為了將整個方法的特異性在相對長的時間段內維持在可接受的水平,可以開發(fā)任選的多重緩沖區(qū)規(guī)則以用于根據(jù)在時間相繼的ecg數(shù)據(jù)緩沖區(qū)上的vf/未定判定來做出電擊判定。稍后的第二預定時間段的ecg緩沖區(qū)的重復的第二分析步驟210被提供給判定步驟214。然后,判定步驟214額外地使其最終判定基于第二分析步驟。

例如,分析步驟210可以僅在三個時間相繼的ecg緩沖區(qū)指示vf時確定心律是可電擊的。否則,分析步驟指示不可電擊節(jié)律。已經表明,根據(jù)這些規(guī)則,art在長時段的cpr下維持>95%的特異性,而靈敏度保持>70%。在某些情況下,靈敏度能夠超過95%,而特異性能夠超過98%。這種性能對于在cpr時段期間做出電擊判定來說是可以接受的??傊?,鑒于判定步驟214實質上接收vf/未定的ecg緩沖區(qū)的正在進行的流,步驟214應用用于最終判定的規(guī)則,使得基礎設備應當能用于繼續(xù)進行到除顫電擊的遞送。

可以在確定時立即啟動顯示步驟215,例如顯示器上的視覺圖形或文本消息、光信號或細微的聽覺信號。優(yōu)選地,甚至在設備完全準備好遞送電療之前,也提供顯示步驟215,但是以非干擾的方式,其不會擾亂用戶繼續(xù)cpr按壓直到設備準備好電擊遞送。另一方面,存在一些操作模式,在這些操作模式中,優(yōu)選的是在配備完成之前完全不向用戶提供任何電擊確定的信息。一些沒有經驗的用戶可能僅僅由設備準備好遞送電擊的指示而從提供cpr按壓中被不必要地擾亂或驚嚇。

響應于來自判定步驟214的存在可電擊心律以及應當提供電療的確定,開始配備步驟216。配備步驟216可以包括以足夠能量對高壓充電電路充電以對患者進行除顫。配備步驟216可以包括配備步驟已經開始的聽覺指示符和/或視覺指示符,以及關于為電擊遞送完全準備的進展的一些指示,步驟217。例如,在視覺顯示700上的動態(tài)條形圖標記720可以顯示對應于高壓電路的增加的充電狀態(tài)的條形圖的逐步填充。顯示器700上的文本消息710也可以指示正在進行充電。ecg顯示730可以與進度指示符同時顯示在充電狀態(tài)顯示上。圖7圖示了這種顯示器700的一個示范性實施例。聽覺進度指示符能夠包括在達到完全充電狀態(tài)時停止的上升頻率的連續(xù)音調。

在完成配備步驟216時,電療設備被充分準備以遞送電擊。在配備之后,優(yōu)選的是發(fā)生自動發(fā)出用戶提示219以停止cpr來進行電療遞送的步驟??梢允褂脕碜該P聲器830的聽覺提示、照亮的或閃爍的電擊按鈕燈820和/或顯示指示802來以信號方式指示用戶停止cpr以進行電擊遞送。關于用戶接口818上的這些指示符的范例,參見圖8。在aed的情況下,提示還可以向用戶發(fā)出指令以按壓電擊按鈕892以遞送電擊。在全自動除顫器的情況下,仍然在步驟219處,在提示出現(xiàn)之后立即自動遞送電擊。如果用戶采用電絕緣手套或其他此類保護裝置,則可以在步驟219處任選地完全省略對“停止cpr”的任何提示。

在某些情況下,可能期望在步驟219處延遲發(fā)出停止cpr的用戶提示,直到提供了最小量的cpr。例如,可能期望在遞送電擊之前進行至少30秒的不可中斷的cpr。任選的延遲步驟218可以被并入本發(fā)明的方法,以便確保這樣的最小cpr時間。

緊接著電療的遞送之后,在步驟222處可以自動提示用戶重新進行cpr。在步驟220處,該設備能夠任選地被使能檢測電療的遞送。檢測遞送能夠通過感測去電流、按鈕按下等來獲得。然后,該方法過程返回到根據(jù)心臟救援狀態(tài)而進行捕獲、采集、濾波和分析的步驟。

上述方法步驟允許cpr繼續(xù)直到遞送電療的時刻,然后在此之后立即恢復cpr。結果是,在心臟救援期間“動手”時間的比例增加,從而提高了整體處置的有效性。能夠實質上消除等待“放手”ecg分析的停頓時間,從而避免在終止cpr時快速發(fā)生的血壓和血流的損失。這些益處能夠與方法在cpr時段期間處置到vf的回復的能力一起實現(xiàn)。如果發(fā)生重顫,該方法簡單地檢測vf并在正在進行的cpr按壓的中途準備電療。

本發(fā)明的方法提供了其它優(yōu)點。發(fā)明人已經發(fā)現(xiàn),使用濾波器而不是小波略微地降低了分析vf所要求的計算負荷,并且更有效地抑制了電力線路噪聲或類似的高頻噪聲的干擾。因此,大多數(shù)方法步驟能夠在被布置為接收ecg信號流,處理流,然后輸出連續(xù)的時間對準和變換的ecg數(shù)據(jù)流的單個數(shù)字信號處理器(dsp)中實現(xiàn)。dsp還能夠與控制aed中的最終電擊判定和遞送順序的第二處理器并行操作。而且,該系列的濾波器能夠被容易地調節(jié),以提供對dc偏移、50hz和60hz的外部電力線路噪聲所引發(fā)的信號的更為魯棒的拒絕。

上述方法能夠在諸如外部除顫器的醫(yī)療設備中實施。圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的外部除顫器10的功能框圖。除顫器10被配置為旨在在包括cpr的心臟救援期間使用的aed。它被設計用于物理尺寸小、重量輕且相對簡單的用戶接口,能夠由沒有高訓練水平或者否則將不經常使用除顫器10的人員進行操作。盡管本發(fā)明的本實施例是關于aed中的應用來描述的,但是其它實施例包括在不同類型的除顫器中的應用,例如,手動除顫器、全自動除顫器和醫(yī)務輔助或臨床除顫器/監(jiān)視器。

除顫器10從例如連接到患者的兩個或更多個電極16接收ecg信號的輸入部12。ecg前端電路14經由連接器插頭或插座等與輸入部12電通信。ecg前端電路14操作為放大、緩沖、濾波和任選地數(shù)字化由患者心臟生成的電ecg信號以產生數(shù)字化ecg樣本流。將經數(shù)字化的ecg樣本提供給控制器30,所述控制器30可以是組合dsp處理器和arm處理器的處理器。一個示范性控制器是德州儀器公司制造的應用處理器家族。在該裝置的一個實施例中,dsp根據(jù)art方案進行所有先前描述的濾波,然后將經濾波的ecg數(shù)據(jù)的多個流傳送到arm處理器。arm將經數(shù)字化的ecg信號數(shù)據(jù)流緩沖到對應于預定時間的段(緩沖區(qū))中。arm對經濾波的ecg數(shù)據(jù)執(zhí)行結果分析,以檢測vf、可電擊的vt或其他可電擊節(jié)律。根據(jù)本發(fā)明,arm使用結果分析來確定對患者最有益的處置方案。dsp和arm的這些控制器30部分因此作為ecg分析器32一起操作,如上述方法步驟202至222所述。當然,本發(fā)明的范圍不限于特定的dsp/arm配置。上述和下列功能可以等同地在單個處理器中實施或分布在多個處理器之中。

ecg分析器32并入分析算法,所述分析算法能夠在具有大于約70%的靈敏度和大于約95%的特異性的cpr相關的信號噪聲偽影的存在下確定可電擊節(jié)律。在存在cpr按壓噪聲的情況下,ecg分析器的準確性足以安全且有效地評估輸入信號的心臟狀態(tài)。一種這樣的分析算法是如前所述的art。

如果ecg分析器32結合對指示需要除顫電擊的處置方案的確定來確定可電擊節(jié)律,則響應于ecg分析器32的輸出,處理器34將信號發(fā)送到hv(高電壓)充電電路60,以在準備遞送電擊中對hv能量存儲源70進行充電。當hv能量存儲源70被完全充電時,處理器34引導圖8的用戶接口818上的電擊按鈕92開始閃爍,以將用戶的注意力從提供cpr按壓的任務引導到遞送電療的任務。

如將更詳細地描述的,處理器34能夠在檢測到可電擊心律(即,在連續(xù)的操作模式中)時立即啟動用于除顫電擊的準備,并且在設備一配備好就發(fā)出用于中斷cpr按壓以進行電療的指令。備選地,處理器34能夠在cpr按壓的預定時段結束之前啟動對除顫電擊的準備,并且能夠發(fā)出指令以在預定時段結束時同時立即遞送電療。最后一種模式被稱為排定模式。

在連續(xù)模式或排定模式中,處理器34控制用戶接口18以發(fā)出聽覺提示來停止cpr并按壓電擊按鈕來遞送除顫電擊。這些提示應當一起并且以快速命令發(fā)出,以便使停止cpr與按壓電擊按鈕之間延遲最小化。用戶接口18應當類似地經由音頻揚聲器20發(fā)出聽覺提示,以在處理器34感測到除顫電擊已經被遞送之后盡快重新進行cpr,例如,通過感測按鈕按下,來自hv存儲電路的電流流動等,可以與聽覺提示同時發(fā)出對應的視覺提示。

當用戶按壓用戶接口818上的電擊按鈕92時,通過電擊遞送電路80從hv能量存儲源70遞送除顫電擊。在優(yōu)選實施例中,電擊遞送電路80經由aed的輸出部電連接到接收原始ecg信號的相同電極16。

處理器34還提供對設備中的用戶接口(ui)輸出功能的控制。用戶接口18是用于引導用戶通過心臟救援方案的進程的主要手段,并且因此包括聽覺指令輸出和視覺顯示中的至少一個。尤其地,用戶接口18可以包括音頻揚聲器20,以向用戶發(fā)出關于救援狀態(tài)、關于在救援中采取的下一步驟的指令或關于響應于所確定的可電擊心律的指令的聽覺語言或信號提示。用戶接口18還可以經由蜂鳴器24傳送聽覺信息。用戶接口18還可以在顯示器22上提供視覺文本或圖形指示。用戶接口18還可以經由閃光燈led26傳送視覺信息,其可以照亮相鄰的圖形或要被按壓的按鈕。優(yōu)選地,處理器34控制用戶接口,使得以優(yōu)化用戶的期望響應的方式提供這些暗示中的每個。如果一個暗示或另一個暗示可能減損所期望的響應,則不需要同時發(fā)出與相同信息有關的聽覺暗示和視覺暗示。例如,處理器34可以在完全發(fā)出任何指令之前控制充電電路以將hv存儲源完全充電到配備狀態(tài)。備選地,處理器34可以在揚聲器20上發(fā)出相關聽覺指令之前驅動用戶接口以指示對視覺顯示器22上的可電擊心律的確定。再次參考圖7,處理器34可以驅動用戶接口以在揚聲器20上發(fā)出相關的聽覺指令之前指示hv充電電路的狀態(tài)。

用于操作控制器30的軟件指令被設置在板載存儲器40中。非易失性存儲器中的指令可以包括用于art算法的算法、用于pas的算法、用于包括用于提供cpr按壓的時段的cpr救援方案的指令、針對多個用戶類型的ui配置等。易失性存儲器可以包括軟件實施的對設備自檢、設備操作數(shù)據(jù)和救援事件音頻和視覺記錄的記錄。

圖6中示出的除顫器的其它任選特征包括系統(tǒng)監(jiān)視器控制器,所述系統(tǒng)監(jiān)視器控制器接收來自各種按鈕的信號(例如,開機,電擊)并提供用于蜂鳴器和led燈的信號。按鈕和傳感器的狀態(tài)變化通過通信接口被傳輸回處理器34。該特征借助于按鈕致動和就緒狀態(tài)輸出來實現(xiàn)具有喚醒感測功能的極低功耗待機操作。

圖8圖示了aed800的外表面上的用戶接口818的結構實施例,所述用戶接口818通常對應于圖6功能框圖的用戶接口18。用戶接口818可以包括提供與心臟救援狀態(tài)有關的圖形和文本信息的視覺顯示器802。用戶接口818還可以包括發(fā)出聽覺和聽覺提示的揚聲器830。led840可以提供針對準備或故障的基于光的信號。用戶接口818還可以包括第一可配置按鈕854、第二可配置按鈕856和第三可配置按鈕858,它們的功能根據(jù)救援的狀態(tài)或設備的配置而改變??膳渲玫陌粹o功能還可以由視覺顯示器802上顯示的上下文標簽804、806、808來指示。例如,如果設備被配置用于高級操作模式,則顯示器802可以指示相鄰的可配置按鈕854被配置為“分析”按鈕94。分析按鈕94可以操作為截斷正在進行的救援方案。截斷立即終止cpr時段,并準備除顫器以立即進行電療的遞送。下面將更詳細地描述分析按鈕94及其功能的實施例。

本發(fā)明的優(yōu)選實施例包括以cpr救援方案操作的除顫器10,其操作特征在于消除了裝置引起的在提供cpr按壓與遞送電療之間的延遲。為了實現(xiàn)該結果,并入上述ecg分析算法,即使存在由cpr按壓引發(fā)的運動相關信號噪聲,也上述ecg分析算法也能夠準確地確定可電擊心律,而不會發(fā)生不適當?shù)募倬瘓?。art是這樣一種算法。art允許在施加cpr按壓的同時進行對可電擊心律的后臺檢測,對hv存儲電路的充電和對設備的配備。然后除顫器隨著cpr按壓的終止而同時準備遞送電擊。

由本發(fā)明的方法和裝置使能的操作模式

如上所述的除顫器可以被配置有若干不同的操作模式中的任一種。作為本發(fā)明的分析方法的結果,新穎的操作模式成為可能。這些操作模式解決了在本發(fā)明的裝置中采用本發(fā)明的方法時可能出現(xiàn)的各種新問題。

每個操作模式可以被預加載到除顫器存儲器40中。該設備的管理者或用戶能夠在心臟救援之前的設備設置期間選擇所期望的模式。特定模式根據(jù)當?shù)鼐仍桨负?或該地區(qū)醫(yī)療主任的偏好進行選擇。

連續(xù)的cpr操作模式

圖9圖示了連續(xù)的cpr救援操作模式900的一個實施例。當除顫器被配置為連續(xù)模式時,每當art檢測到vf并且處理器做出電擊判定時,除顫器的處理器總是啟動除顫電擊。在以下描述的上下文中,術語“連續(xù)”被認為是指每當檢測到可電擊節(jié)律時立即應用除顫治療。這種特定的操作模式也可以被稱為“通過cpr自定義分析”模式。

在步驟902處進入連續(xù)的cpr救援操作模式,其中art算法已經開始評價ecg緩沖區(qū)的流。此時cpr按壓可能正在進行,但對該模式不是必需的。處理器在步驟904處確定電擊判定,并且如果它確定“建議電擊”狀況,則處理器開始準備除顫器以遞送電療。因此,該方法類似于圖2b中的步驟215至222所述的那樣繼續(xù)進行。

建議電擊顯示步驟915可以在確定時立即啟動,例如利用在顯示器上的視覺圖形或文本消息,光信號或細微的聽覺信號。優(yōu)選地,即使在設備完全準備好遞送電療之前,也提供建議電擊顯示步驟915,但是以非干擾的方式,其不會擾亂用戶繼續(xù)cpr按壓直到該設備準備好進行電擊遞送。另一方面,存在一些操作模式,在這些操作模式中,優(yōu)選的是在配備完成之前完全不向用戶提供任何電擊確定的信息。一些沒有經驗的用戶可能僅僅由設備準備好遞送電擊的指示而從提供cpr按壓中被不必要地擾亂或驚嚇。

響應于來自判定步驟904的存在可電擊心律以及應當提供電療的確定,開始配備步驟916。配備步驟916可以包括以足夠能量對高壓充電電路充電來對患者進行除顫。配備步驟916可以包括對配備步驟已經開始的聽覺指示符和/或視覺指示符,以及關于在配備進度顯示步驟917處完全準備好進行電擊遞送的進度的某些指示。例如,視覺顯示700上的動態(tài)條形圖標記720可以示出對應于高電壓電路的增加的充電狀態(tài)的條形圖的逐步填充。顯示器700上的文本消息710還可以指示正在進行充電。ecg顯示730可以與進度指示符同時顯示在充電狀態(tài)顯示上。圖7圖示了這種顯示器700的一個示范性實施例。

在配備步驟916完成時,電療設備被完全準備以遞送電擊。優(yōu)選地,在配備完成之后立即發(fā)生自動發(fā)出用戶提示919以停止cpr來遞送電療的步驟??梢允褂脕碜該P聲器830的聽覺提示、照亮的或閃爍的電擊按鈕燈820和/或顯示指示802向用戶發(fā)送信號以停止cpr來立即進行電擊遞送。關于用戶接口818上的這些指示符的范例,參見圖8。在aed的情況下,提示還可以向用戶發(fā)送指令以按壓電擊按鈕892來遞送電擊。在完全自動除顫器的情況下,仍然在步驟919處,在提示出現(xiàn)之后立即自動遞送電擊。全自動aed可以使用諸如電極阻抗監(jiān)測的方法或使用分析算法的方法來確定不存在cpr相關的信號噪聲偽影,以確定操作者何時不接觸患者,并相應地自動遞送電擊。如果用戶正在采用電絕緣手套或其他此類保護裝置,則可以在步驟919處任選地完全省略對“停止cpr”的任何提示。

緊接著電療遞送之后,在步驟922處,應當立即提示用戶重新進行cpr,以使放手時間最小化。在步驟920處,設備可以任選地被啟用以檢測電療的遞送。檢測遞送能夠通過感測去電流、按鈕按下等來獲得。

可以在步驟922之后并且在返回到電擊判定步驟904之前執(zhí)行核查電擊組的完成的任選步驟924。電擊組是在連續(xù)的cpr救援操作模式的一個時段遞送的預定次數(shù)的電療電擊。所述預定次數(shù)可以由醫(yī)療管理者根據(jù)本地偏好來設定。電擊組的優(yōu)選電擊次數(shù)是三次。

如果電擊組完成核查步驟924確定電擊組完成,則該方法在退出步驟926處退出連續(xù)的cpr救援操作模式。否則,該方法繼續(xù)進行到連續(xù)模式結束判定步驟906。

判定步驟906確定連續(xù)的操作模式的持續(xù)時間是否已經達到預定時間。預定時間可以是一分鐘或兩分鐘,或者可以由醫(yī)療管理者根據(jù)當?shù)仄迷O定為其他期望的時間。如果已經達到該時間,則該方法在退出步驟926處退出連續(xù)模式。否則,該方法返回到電擊判定步驟904,以便繼續(xù)分析下一個或多個ecg緩沖區(qū)。循環(huán)將繼續(xù),直到電擊組中的一個完成或連續(xù)模式時段完成。

如果患者對電療有響應,或根本不需要它,則在連續(xù)模式中進行操作的aed將在后臺安靜地分析,同時周期性地提供適當?shù)闹笇б院瞬榛颊呋蚶^續(xù)cpr。aed電擊遞送電路不會不必要地充電,因此節(jié)省電池電量并延長操作時間。這種模式在商業(yè)飛行器中的使用期間可以是尤其有益的,其中在飛行期間有時經歷極長持續(xù)時間的心臟救援。

圖12提供了在連續(xù)的cpr救援操作模式期間提供的信息輸出的圖示。時間線1200包括沿著表示心臟救援時間的水平軸的三行。頂行1210指示設備的當前狀態(tài)。中間行1220指示在當前狀態(tài)下由設備發(fā)出的聽覺提示。底行1230指示在當前狀態(tài)下在設備用戶接口上示出的顯示。

在處于部署狀態(tài)1212的救援的開始時,電極可能尚未被部署。優(yōu)選地,在該狀態(tài)下同時提供聽覺提示1222和視覺顯示1232來“應用墊”,以便著重向用戶發(fā)送指令以執(zhí)行該必要動作。

在部署電極之后,設備將感測到它正在接收ecg信號,并且將進入“在cpr期間分析”狀態(tài)1214。在該狀態(tài)下,提供音頻指令和定時信號1224以及任選的顯示信息1234來輔助用戶提供有效的cpr。在此期間,ecg分析器和電擊確定處理器正在運行。

如果設備檢測到可電擊心律,則該狀態(tài)進入充電和配備狀態(tài)1216。然而,與現(xiàn)有技術的設備不同,本發(fā)明的設備不提供聽覺警報或只提供細微的聽覺警報,所述聽覺警報為建議電擊以及該設備正在準備其自身以遞送治療。相反,在cpr狀態(tài)1226處的cpr相關的指令繼續(xù)。該特征對于先前具有很少心臟救援經驗的沒有經驗的用戶來說尤其有用。通過抑制建議電擊的聽覺提示,該設備可以防止可能關注電擊的沒有經驗的用戶過早地停止cpr按壓??梢栽诔潆婏@示狀態(tài)1236處提供非干擾的顯示消息以指示充電狀態(tài)。從圖12中能夠看出,正在進行的cpr和設備充電狀態(tài)可以以文本方式或圖形方式或以某種組合的方式被顯示在那里。

只有當設備進行配備并且準備好在狀態(tài)1217處遞送電擊時,才在“遞送電擊”聽覺提示1227處向用戶發(fā)出聽覺提示。與提示同時地,在狀態(tài)1240處,電擊按鈕照亮或閃爍以吸引用戶的注意力來按下按鈕。在這種狀態(tài)下,傳送諸如“遠離患者,現(xiàn)在按壓電擊按鈕”的聽覺指令。

在狀態(tài)1217處按壓電擊按鈕之后,在電擊后狀態(tài)1218下立即重新進行救援。在電擊遞送之后盡可能快地發(fā)出“重新進行cpr”1228的聽覺提示并且在1238處發(fā)出向用戶發(fā)出指令以重新進行按壓的適當顯示。然后救援循環(huán)回到狀態(tài)1214直到或者如果檢測到另一可電擊節(jié)律。

排定的操作模式

排定的cpr操作模式對于現(xiàn)有技術的aed的用戶來說是熟悉的,但是它實際上以顯著不同的方式起作用。與現(xiàn)有技術的aed不同,在排定的cpr操作模式中起作用的aed即使在cpr期間也正在分析ecg。但是在這種排定的cpr操作模式中,aed抑制發(fā)出提示以中止cpr,無論基礎感測到的心律如何。只有預定的、不可中斷的時段的cpr發(fā)生后,設備才會提示用戶停止cpr并遞送電擊。aed在檢測到可電擊節(jié)律時立即或在該時段結束前的適當時間為電療準備設備,使得該設備準備在固定時段結束時同時遞送電擊。該準備優(yōu)選在后臺中發(fā)生,以便在cpr按壓期間減少噪音和混亂。在下面的描述的上下文中,術語“排定的”能夠被認為是指,即使在該時段期間檢測到可電擊節(jié)律,除顫治療應用也延遲到預定時段的結束。該模式也被稱為“通過cpr開啟的分析”。

圖10圖示了排定的cpr救援操作模式1000的一個實施例。當除顫器被配置為排定模式時,其處理器在art檢測到vf之后延遲啟動除顫電擊,并且處理器做出電擊判定。為遞送電療對設備進行的配備被延遲直到接近預定時段的不可中斷cpr的結束。

在步驟1002處進入排定的cpr救援操作模式,其中art算法已經開始評價如前所述的ecg緩沖區(qū)的流。aed可以經由用戶接口提供視覺用戶提示和聽覺用戶提示以在此時施加cpr按壓,但是該初始狀況對于該模式是不必要的。

ecg緩沖區(qū)的art評價可以區(qū)別于由它們做出的電擊判定。例如,在該排定的cpr救援操作模式中,可以忽略在步驟1002處的用于治療遞送目的的“未定”或“建議電擊”的個體ecg緩沖區(qū)評價,直到排定模式時段的最后部分。備選地,這些評價可以在用于做出判定的時段中的后期積累和使用。

處理器在步驟1004處確定電擊判定。如果步驟1004確定出“建議電擊”狀況,則處理器開始準備除顫器以遞送電療的過程。

建議電擊顯示步驟1015可以在確定時立即啟動,例如利用在顯示器上的視覺圖形或文本消息、光信號或非常細微的聽覺信號。優(yōu)選地,即使在設備完全準備好遞送電療之前,也提供建議電擊顯示步驟1015,但是以非干擾的方式,其不會擾亂用戶繼續(xù)cpr按壓直到該設備準備好進行電擊遞送。另一方面,存在一些操作模式,其中優(yōu)選的是完全不向用戶提供任何電擊確定的信息直到配備完成。這是因為一些沒有經驗的用戶可能僅僅由設備準備好遞送電擊的指示而從提供cpr按壓中被不必要地擾亂或驚嚇。

響應于來自判定步驟1004的存在可電擊心律并且應當提供電療的確定,配備步驟1016開始。配備步驟1016可以包括以足夠的能量對高壓充電電路充電以對患者進行除顫。配備步驟1016可以包括配備步驟已經開始的聽覺指示符和/或視覺指示符,以及關于在配備進度顯示步驟1017處完全準備好進行電擊遞送的進度的某些指示。例如,視覺顯示700上的動態(tài)條形圖標記720可以示出對應于高電壓電路的增加的充電狀態(tài)的條形圖的逐步填充。顯示器700上的文本消息710還可以指示正在進行充電。ecg顯示730可以與進度指示符同時顯示在充電狀態(tài)顯示上。圖7圖示了這種顯示器700的一個示范性實施例。

注意,配備步驟1016的啟動可以被定時,使得設備接近cpr的預定的和不可中斷的時段的結束時達到完全配備狀態(tài)。這減少了cpr按壓的提供者無意中給予電擊的可能性。無論配備何時開始,在完成配備步驟1016時,電療設備完全準備好遞送電擊,并在此時發(fā)出指令。

配備之后應當完成延遲步驟1018。延遲步驟1018是自進入排定模式起的預定時段,其確保在任何可能的電療遞送之前發(fā)生完全的且不可中斷的時段的cpr。預定時間可以是一分鐘或兩分鐘,或者可以由醫(yī)療管理者根據(jù)當?shù)仄迷O定在任何期望的時間處。優(yōu)選的時間段是兩分鐘,但是也可以在三十(30)秒或更長的范圍內。

在延遲步驟1018完成之后,發(fā)生自動發(fā)出用戶提示1019以停止cpr來遞送電療的步驟??梢允褂脕碜該P聲器830的聽覺提示、照亮的或閃爍的電擊按鈕燈820和/或顯示指示802來向用戶發(fā)出信號以停止cpr來進行電擊遞送。關于用戶接口818上的這些指示符的范例,參見圖8。在aed的情況下,提示還可以向用戶發(fā)出指令以按壓電擊按鈕892以遞送電擊。在全自動除顫器的情況下,仍然在步驟1019處,在提示發(fā)生之后立即自動遞送電擊。如果用戶正在采用電絕緣手套或其他此類保護裝置,則可以在步驟1019處任選地完全省略對“停止cpr”的任何提示。

緊接著在電療遞送之后,在步驟1022處,應當立即提示用戶重新進行cpr,以便使放手時間最小化。任選地,該設備可以被使能為在步驟1020處檢測電療的遞送。檢測遞送能夠通過感測去電流、按鈕按下等來獲得。步驟1020可以用于在步驟1022處生成重新進行的提示。另一方面,如果步驟1020檢測到預期的治療遞送不足,則設備能夠通過重復提示或者通過發(fā)出尚未遞送電擊且應當立即重復進行cpr的不同的提示(未示出)來響應。然后在步驟1026處,該方法退出排定的cpr救援操作模式。

如果art算法確定出ecg未定,則其繼續(xù)針對由判定步驟1004和退出判定步驟1006形成的循環(huán)中的電擊建議判定來評價相繼的ecg緩沖區(qū)。退出判定步驟1006僅僅確定預定時段的不可中斷的cpr在返回分析之前是否已經完成。如果步驟1006確定出時段完成,則在步驟1026出,該方法退出排定的cpr救援操作模式。步驟1006處的預定時段的不可中斷的cpr可以與步驟1018處的持續(xù)時間相同或比其更短。

通過針對排定模式和針對對電療有響應的患者或根本不需要它的患者的上述方法,在排定模式中進行操作的aed將在后臺安靜地分析,同時周期性地提供適當?shù)闹笇б岳^續(xù)cpr。aed電擊遞送電路不會不必要地充電,因此節(jié)省電池電量并延長操作時間。這種模式在商業(yè)飛行器中的使用期間也可以是尤其有益的,

現(xiàn)有的心臟救援方案要求在cpr完成之后至少進行一次簡短的確認分析和hv充電時間。在沒有在現(xiàn)有技術設備中所需的cpr與電擊之間的延遲的情況下,排定模式aed提供了更有效的處置。可以將排定的操作模式的步驟可視化為圖2b中的步驟214-222的重復循環(huán),其中圖2a的分析步驟總是出現(xiàn)在后臺中。所發(fā)出的用戶提示步驟219總是在延遲步驟218處被延遲,直到cpr按壓已經被提供以用于連續(xù)的固定時段和排定的固定時段。

與以盡可能快的方式處置vf狀況相比,在心臟救援中重視高比例的不可中斷cpr的醫(yī)療管理者可能期望在排定模式中的aed。cpr的固定時段對在救援期間重視一致的程序的響應者來說也是公知的,例如在救援期間交換職責以防止疲勞。然而,一致的程序的代價是可能延遲對重顫患者的電療。

在排定模式中,aed可以以不同于視覺指令的方式發(fā)出聽覺指令和通知,以便維持cpr程序的一致性和“流動”。例如,aed可以僅可視地傳送電擊判定和充電狀態(tài),使得救援者不會因聽覺提示而被不必要地擾亂,所述聽覺提示可能包括令人分心的詞語“電擊”。隨著接近cpr時段的結束,aed可能只會發(fā)出對已經檢測到可電擊狀況并且電療準備好遞送的指導。然后,在cpr時段的結束時,aed可以發(fā)出聽覺指令和視覺指令以“停止cpr并遞送電擊”,同時閃爍電擊按鈕892。因此,該指導過程使在cpr結束與電擊之間的人為延遲最小化。

圖13提供了在排定的cpr救援操作模式期間提供的信息輸出的圖示。時間線1300包括沿著表示心臟救援時間的水平軸的三行。頂行1310指示設備的當前狀態(tài)。中間行1320指示在當前狀態(tài)下由設備發(fā)出的聽覺提示。底行1330指示在當前狀態(tài)下在設備用戶接口上示出的顯示。

在排定的cpr救援操作模式中的救援狀態(tài)和聽覺提示和視覺提示通常對應于針對連續(xù)模式在圖12處的上述類似元件。但存在與排定的cpr救援模式的性質一致的一個顯著差異。如果設備確定出應當遞送電擊并隨后在充電和配備狀態(tài)1216中準備遞送,則不提供指示應當遞送電擊的另外的聽覺提示或顯示的提示,直到不可中斷的cpr時段1350期滿。時段1350的開始與狀態(tài)1214下cpr的該時期的開始一致,并且可能會持續(xù)預定時間,例如兩分鐘。只有在不可中斷的cpr時段1350期滿之后,設備才開始發(fā)出聽覺提示和視覺提示,以在狀態(tài)1217下遞送電擊。

具有電擊組的組合的連續(xù)模式和排定模式

aed還可以以在整個心臟救援的過程中改變電療機會相對于cpr按壓的比例的方案來組合連續(xù)模式和排定模式。患者對方案的響應可能影響到不同操作模式的轉換。例如,如果患者對電療沒有響應,則在連續(xù)模式中進行操作的aed可能不允許足夠的不可中斷的cpr按壓時間,因此aed可以自動轉換到排定模式。如果患者重復地經歷重顫,則aed可能期望維持或回復到連續(xù)的操作模式以更快地處置狀況。

圖11中描述了具有電擊組的組合的cpr救援方案1100操作方法。用于在施加cpr期間提供電療的組合方法包括步驟1107,所述步驟1107是在連續(xù)cpr救援方案期間遞送預定次數(shù)的電擊完成后將方案從連續(xù)的cpr救援方案自動轉換到排定的cpr救援方案。全部在單個連續(xù)的cpr救援方案時段內遞送的預定的一組電擊被稱為電擊組。組合模式方法還可以包括在滿足某些狀況之后從排定模式自動回復到連續(xù)模式。

組合方法在進入步驟1102處開始,通常理解為包括提供具有兩個或更多個外部電極、處理器、用戶接口和電擊遞送電路的除顫器。當設備被部署激活且其電極附接到患者時,進入步驟1102開始。除顫器可以是具有用戶操作的電擊按鈕的半自動aed中的一種,或者可以是具有自動電療遞送的全自動aed。

當在步驟1102處首次激活時,aed可以被配置為提供若干啟動方案或操作模式中的一個。啟動方案可以是其中立即進行ecg分析的“先電擊”方案。如果存在可電擊節(jié)律,除顫器配備其自身以立即進行電擊。在遞送電療之后,設備繼續(xù)進行其救援方案。備選地,啟動方案或操作模式可以是“先cpr”,所述“先cpr”不管基礎ecg節(jié)律如何,aed都引導用戶通過初始時期的不可中斷的cpr。在初始化cpr模式步驟1104處示出了該第二先cpr啟動方案。在步驟1104處,經由先前描述的用于施加cpr按壓的設備用戶接口自動發(fā)出用戶提示。

如果用戶恰當?shù)刈裱襟E1104提示而施加cpr按壓,則由該設備從電極接收的ecg信號將被以來自cpr按壓噪聲偽影的損壞為特征。諸如art的上述算法分析該接收到的ecg信號以判定是否存在可電擊心律。

在設備提供了除了提供cpr按壓之外的任何指導之前,初始化步驟1104可以任選地包括預定時間段或等效次數(shù)的感測到的按壓。相信在遞送任何電療之前,較短的初始時段(例如,約20至30秒或30次按壓)對一些患者來說是有益的。初始化步驟1104退出到初始ecg電擊判定步驟1106。

初始ecg電擊判定步驟1106也是與初始化步驟1104相關的任選步驟。步驟1106提供初始電擊判定,其可以確定接下來要使用多個cpr救援模式中的哪一個。例如,如果步驟1106處的初始電擊判定是“未定”,則可以優(yōu)選在任何另外的電療之前開始常規(guī)的固定持續(xù)時間的cpr按壓。該方法步驟由圖11中的虛線指示,其繼續(xù)進行到排定的cpr救援方案步驟1000。但是,如果在步驟1106處的初始電擊判定是“建議電擊”,則該方法直接繼續(xù)進行到連續(xù)的cpr救援方案,如由步驟900所指示的。

組合方法1100在步驟900處繼續(xù),其中,設備在連續(xù)的cpr救援操作模式中開始操作。該方法類似于先前針對連續(xù)模式所述的操作,其中,響應于在分析步驟中對可電擊心律的判定,處理器為遞送電療配備電擊遞送電路,并且然后經由用戶接口立即發(fā)出指令以停止cpr來進行遞送。并且如前所述,連續(xù)模式方法步驟900在電擊遞送電路完成在該步驟900內遞送的預定次數(shù)的電擊的預定的電療電擊組之后自動結束。備選地且如前所述,如果在分析步驟中在預定時間內持續(xù)缺乏對可電擊心律的確定,則步驟900結束。因此,退出響應于預定時間的早期或在電擊遞送電路遞送預定次數(shù)的電療電擊之后發(fā)生。并且如前所述,可以響應于感測到的預定次數(shù)的cpr按壓而發(fā)生備選退出。在退出時,方法1100在自動轉換步驟1107處從在連續(xù)模式中進行操作自動轉換到在步驟1000在以排定的cpr救援操作模式中進行操作。

方法1100根據(jù)如先前在步驟1000處所述的排定的操作模式進行操作。這里,響應于在分析步驟中對可電擊心律的判定,設備處理器為遞送電療配備電擊遞送電路。經過預定時段的不可中斷的cpr后,處理器經由用戶接口發(fā)出指令以停止cpr來進行遞送。在預定時段完成之后,排定模式1000退出以完成電擊組判定步驟1108。

方法1100跟蹤在先前的步驟900處完成的電擊組的累積次數(shù)。注意,該數(shù)字不一定對應于已經進入或退出步驟900處的連續(xù)模式的次數(shù),這是因為步驟900可以由于預定時段的期滿而不是因電擊組的完成而退出。如果退出是由期滿引起的,例如,步驟900內的電擊計數(shù)器被重置。因此,每次連續(xù)模式開始時,預定時間的另一完全電擊組或期滿是退出所必需的。

電擊組判定步驟1108的完成控制在從排定的cpr方案退出之后方法1100是否回復到連續(xù)的cpr救援方案?;貜桶l(fā)生,除非已經完成了預定次數(shù)的電擊組,這對應于由于電擊組完成而從連續(xù)模式步驟900退出的次數(shù)。如果發(fā)生回復,則重復步驟900和1000。由步驟1108使能的循環(huán)重復直到預定次數(shù)的電擊組完成。電擊組的優(yōu)選次數(shù)是三次,范圍可以是一次到七次。

連續(xù)模式與排定模式之間的這種循環(huán)有益于要求在救援早期進行迅速電療的患者,例如用于重顫患者。但循環(huán)也使得能夠演進到心臟救援序列,其提供在序列中隨后的電擊之間的不可中斷的完整cpr時段。那些對迅速電療沒有響應的重顫患者開始接受全時段的cpr。

如果預定次數(shù)的電擊組已經完成,則中止步驟1108將中止進一步的回復。該方法在步驟1110處繼續(xù)進行終端排定的cpr救援方案。在步驟1110處,所有隨后的電療電擊將僅在不可中斷的cpr的間隔之間發(fā)生,即,在每個預定時段的不可中斷的cpr之后發(fā)生。當cpr救援完成時,方法1100通過在結束步驟1126處退出而結束,其可以通過在開關按鈕上手動關閉設備來啟動。

連續(xù)方法和排定方法交錯進行的裝置

諸如上述圖6和圖8所示的aed的設備可以根據(jù)上述用于將cpr與電療交錯進行的方法中的任一種進行操作。優(yōu)選地,aed由處理器34控制,所述處理器34與ecg信號輸入部12、用戶接口18、ecg分析器32和存儲器40通信,以在進行心臟救援中向用戶提供指令指導。

處理器34尤其地以連續(xù)的cpr救援操作模式和排定的cpr救援操作模式的序列來操作aed,其比現(xiàn)有技術序列對患者更有益。當在連續(xù)的cpr救援操作模式中進行操作時且如果ecg分析器判定出可電擊心律,則處理器為遞送電療配備電擊遞送電路,并且然后經由用戶接口立即發(fā)出指令以停止cpr來進行遞送。aed處理器一感知到電療的遞送就立即經由用戶接口發(fā)出指令以重新進行cpr,以使“放手”時間最小化。當在排定的cpr救援操作模式中進行操作時且如果ecg分析器判定出可電擊心律,則處理器為遞送電療配備電擊遞送電路。這種配備在判定時立即發(fā)生,或者備選地及時開始充電以在時段結束時完全配備。在預定時段的不可中斷的cpr(例如,兩分鐘)之后,處理器經由用戶接口發(fā)出指令以停止cpr來進行遞送。

處理器34還響應于完成預定的電療電擊組的電擊遞送電路,在此之后處理器從連續(xù)的cpr救援操作模式自動轉換到排定的cpr救援操作模式。

aed可以被配置為使得每個電療電擊組包括在連續(xù)的cpr救援操作模式的單個實例內遞送的預定次數(shù)的電擊。在一個優(yōu)選實施例中,aed可以是可編程的,以在每個電擊組中設定兩次至五次電擊。

處理器34還能用于在排定的cpr操作模式的一個或多個實例之后將aed操作模式從排定模式自動回復到連續(xù)模式。因此能夠建立在連續(xù)模式與排定模式之間循環(huán)的模式序列。優(yōu)選的方案是在電擊遞送電路完成預定次數(shù)的電擊組之后處理器中止進一步的回復。aed然后保持處于排定模式,并且僅在cpr的間隔之間提供電療電擊。在一個優(yōu)選實施例中,aed可以被編程為在一次至七次電擊組已經完成之后中止進一步的回復。aed也可以被編程為將電擊組數(shù)設定為無窮大,因此循環(huán)將繼續(xù)直到設備關閉。

aed處理器操作的任選實施例是如果在預定時間內持續(xù)“未定”確定,則處理器從連續(xù)的cpr救援方案自動轉換到排定的cpr救援方案。這種操作通常會發(fā)生在aed操作的開始附近,例如在圖11所示的步驟1104、1106處。如果持續(xù)沒有這樣的確定,則處理器將根據(jù)上述方法從連續(xù)模式轉換到排定模式。

aed的另一實施例使用感測到的次數(shù)的cpr按壓參數(shù),而不是流逝的時間。cpr按壓的感測到的次數(shù)可以從一個或多個來源獲得??梢允褂秒姌O噪聲偽影信號或共模電流(cmc),也可以使用外部cpr感測設備,例如由馬薩諸塞州安杜佛的philipselectronicsnorthamerica制造的q-cpr設備,或其它類似的傳感器。

如上所述的aed及其操作可以被實施在半自動設備或全自動設備中。半自動aed當然包括用戶操作的電擊按鈕92,并且因此應當在適當時包括按壓電擊按鈕的對應的指令和指示。全自動aed將實施一組稍微不同的指令,其中不包括關于電擊按鈕的指令,但是明確地通知用戶未決電擊,并指示用戶在必要時保持遠離患者。

使用兩種ecg分析算法(例如,art和pas)的方法

發(fā)明人已經認識到,大多數(shù)患者在心臟驟停緊急情況期間從不具有可電擊節(jié)律,因此任何ecg分析算法能夠在長時段內操作而不提供“建議電擊”確定。但是本發(fā)明人還認識到,上述art算法對于檢測作為pas的可電擊心律不敏感。因此,art在cpr期間具有較高的缺少“真正陽性的”可電擊節(jié)律的可能性。而且,art“未定”的確定并不區(qū)分“無電擊建議”(nsa)與“不確定”ecg。出于這些原因,在cpr按壓時段期間,利用不同的ecg算法周期性地確認ecg分析是很重要的。

該問題的一個解決方案將是簡單地在救援期間周期性地使用pas確認分析。但是這種解決方案不是最優(yōu)的,這是因為它可能會不必要地增加總放手時間。因此,發(fā)明人已經認識到,pas能夠用于確認,但是應當盡可能不頻繁地使用,并且僅在那些放手時間對患者的損害最小的情形下才能使用。例如,這種情形可能在針對cpr按壓的另外排定的時段結束時。

圖14圖示了這樣的方法解決方案,其減少了由不必要地中斷cpr按壓以進行確認分析所呈現(xiàn)的問題。圖14類似于圖11。但是圖14圖示了被修改為使用第一ecg分析算法和第二ecg分析算法兩者的方法。第一ecg分析算法由前面描述的art算法200例示,其尤其適合用于在存在cpr相關的信號噪聲偽影的情況下使用。第二ecg分析算法以現(xiàn)有的pas算法來例示,其尤其適合用于在沒有cpr相關的信號噪聲偽影的情況下使用。

類似于圖11的方法,圖14的圖示包括用于在cpr的施加期間提供電療的方法1400。該方法在具有ecg信號輸入部12、電擊遞送電路80和用戶接口18的除顫器1中在步驟1102處啟用。該設備和方法還利用兩種不同的ecg分析算法。第一種,像art一樣,能用于在存在cpr相關的信號噪聲偽影的情況下根據(jù)ecg信號來確定“建議電擊”(sa)和“未定”中的一個。第二種,像pas一樣,能夠在沒有cpr相關的信號噪聲偽影的情況下根據(jù)ecg信號更具體地確定sa和“不建議電擊”(nsa)中的一個。步驟1102中的除顫器感測到ecg信號輸入部12(例如,電極)被附接并且因此準備開始ecg分析。

圖14方法在步驟1104處繼續(xù)進行,通過在第一時段期間利用第一ecg分析算法分析ecg信號來確定是否存在可電擊心律。優(yōu)選地,除顫器在該時段期間內以排定的cpr救援操作模式提供cpr指導指令。在sa確定的情況下,除顫器將準備在步驟1104結束時遞送電擊。額外地,該方法基于ecg信號是指示sa確定還是指示“未定”確定而在判定步驟1406處繼續(xù)進行。針對確定的優(yōu)選點是在第一時段結束時,盡管該確定也能夠基于在該時段上的sa的平均或計數(shù)等。先前在上文相對于上面的圖11描述了步驟1102和1104的其他方面。

如果在判定步驟1406的第一時段期間確定出sa,則cpr救援流程的其余步驟也對應于圖11的方法中描述的那些步驟。尤其地,在確定出sa之后,心律是使用第一artecg分析算法在連續(xù)cpr900和排定cpr1000的第二且相繼的時段期間確定的。隨后的sa確定使得除顫器根據(jù)cpr時段的類型為電擊進行配備并發(fā)布cpr/電擊遞送指令。如前所述,也可以采用電擊組從連續(xù)的cpr操作模式轉換到排定的cpr操作模式。因此,從除顫器輸出優(yōu)化和定制的救援方案。

只有當步驟1406確定出除sa確定之外的任何其它時,才采用第二ecg分析算法。如果在步驟1406處發(fā)生“未定”確定,則該方法在步驟1407處從第一算法自動切換到第二算法。

在切換步驟1407之后,該方法采用第二ecg分析算法(pas)在pas判定步驟1410處分析ecg信號。優(yōu)選地,除顫器在該步驟處發(fā)出用戶提示以“停止cpr”和/或“不接觸患者”,使得pas算法能夠在低噪聲環(huán)境中有效地分析。pas判定步驟1410的兩個可能結果是sa或“不建議電擊”(nsa)。pas也可能發(fā)出“偽影”判定,這不是本發(fā)明的主題,將不進一步討論。

pas判定步驟1410中的sa的確定指示ecg可以在事件開始時或附近(即,在步驟1102處)呈現(xiàn)為可電擊節(jié)律,但是第一算法未能感測到。在該步驟處的sa確定之后優(yōu)選立即配備和遞送電療。

證據(jù)表明,具有sa呈現(xiàn)ecg節(jié)律的患者可以受益于在救援中較早地進行更多的電療。因此,pas在步驟1410中的sa確定還引起在連續(xù)的cpr救援方案900中自動切換回第一ecg分析算法,所述連續(xù)的cpr救援方案900在檢測到可電擊節(jié)律之后迅速地遞送電療。然后,連續(xù)的cpr救援方案900如前所述地起作用。

但是在步驟1410處的nsa的確定指示呈現(xiàn)的ecg是不可電擊的。這種患者可以受益于在救援中較早地進行更多的cpr按壓。因此,pas在步驟1410處的nsa確定引起在遞送更大相對量的cpr時間的排定的cpr救援方案1000中自動切換回第一ecg分析算法。排定的cpr救援方案1000和心臟救援方法的其余部分如前所述地起作用。

優(yōu)選地,其中pas第二ecg分析算法操作的每個時段的持續(xù)時間盡可能短,這是因為在分析期間救援者“放手”這一次優(yōu)要求。典型的pas分析時段小于約十秒,盡管其可能短至四秒。在大多數(shù)情況下,該持續(xù)時間短于使用第一art算法的連續(xù)cpr模式或排定cpr模式的持續(xù)時間。出于同樣的原因,pas時段的頻率也優(yōu)選盡可能低。因此,該方法步驟要求僅在必要時切換到“放手”pas分析。

圖15中圖示了本發(fā)明的方法的備選的和更詳細的視圖。圖15的方法更清楚地圖示了即使在cpr1504的初始art算法時段之后,電療如何被提供有與cpr的最少量的中斷。在步驟1102處激活除顫器和應用電極之后,在步驟1504處的初始化時段立即開始,包括發(fā)出針對施加cpr按壓并使用第一ecg分析算法的提示。步驟1504優(yōu)選地是具有不可中斷的cpr的排定cpr救援操作模式,而不管art節(jié)律確定如何。步驟1504甚至更優(yōu)選地具有約20-30秒的相對短的持續(xù)時間,或足夠的時間來施加約為30次的最少次數(shù)的cpr胸部按壓。該方法可以感測胸部按壓的次數(shù)或時間量,在此之后在判定步驟1506處最終進行art節(jié)律確定。因此,在開始救援時,步驟1504為所有患者提供了某個時段的不可中斷的胸部按壓的益處。

如果在判定步驟1506處指示sa,則該方法立即進入針對電療步驟1507的配備,允許遞送治療電擊。在步驟1507之后,該方法進入第二時段,救援方案900的連續(xù)cpr模式,其如前所述繼續(xù)進行。第二時段900的持續(xù)時間可以是約兩分鐘,但是在設備激活之前也可以是可配置的。然后,該方法繼續(xù)進行到連續(xù)模式終端判定步驟1509。

如果在步驟1509處存在sa確定,則該方法如先前針對圖11的方法所描述的那樣繼續(xù)進行。該方法進入針對電療步驟1511的配備,允許遞送治療電擊。然后,在步驟1000處,具有第一art算法的操作模式自動切換到排定的cpr救援操作模式。如前所述,步驟1000通過在后臺分析ecg節(jié)律的同時利用cpr指令提示用戶并且通過推遲從sa確定到時段結束的任何動作來繼續(xù)進行。排定的時段1000可以是約兩分鐘的持續(xù)時間。

如果在步驟1000結束時(即,在判定步驟1519處)存在sa確定,則該方法進入針對電療步驟1521的配備,允許遞送治療電擊。在遞送電擊之后,如果在核查步驟1108處還沒有完成電擊組,則該方法可以循環(huán)回到連續(xù)模式步驟900。如果電擊組完成,則在步驟1110處該方法切換到終端排定cpr救援方案,保持如此直到在步驟1126處的救援結束為止。

從圖14和圖15能夠看出,只要sa狀態(tài)能夠由第一art算法確定,則該方法繼續(xù)進行而不需要第二pas分析。因此,該方法使pas所要求的“放手”時間最小化。

然而,如果第一art算法在判定步驟1506、1509和1519中的任一個處確定“未定”狀態(tài),則該方法在相應的步驟1520、1530和1540處自動切換到第二pas算法以用于進一步確定。步驟1520、1530和1540發(fā)出“放手”指令,并且然后分析ecg。這些pas時段可以是10秒或更短的短持續(xù)時間,以便使“放手”時間最小化。

如在圖15中能夠看出,如果pas分析確定中的任一個是sa,則判定步驟1522、1532和1542將該方法立即返回到相應的出發(fā)點處(即,在步驟1506、步驟1509或步驟1519之后)的第一art算法序列。針對該路徑的推理是,由于總體減少的放手時間,art分析通常優(yōu)選于pas分析。因此,該方法應當盡可能切換回art。

從圖15中也看到,如果pas分析確定中的任一個是nsa,則該方法在步驟1000處自動轉換回在排定的cpr操作模式中進行操作的第一art算法。針對該路徑的推理是,pas已經確認ecg呈現(xiàn)出不可電擊節(jié)律,因此對于這種患者來說,一時段的不可中斷的cpr更為有益。

在nsa的任何pas確定之后的任選步驟1523將當前電擊組設定為完成。這個任選步驟因此在步驟1110處將方法1500移動更接近于在步驟1108處的到終端和永久排定的cpr救援操作模式的轉換。其原因是發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在排定模式中最終轉換到較高比例的cpr-電擊可能對于在救援中早些時候指示nsaecg節(jié)律的患者更為有益。

在連續(xù)的操作模式和排定的操作模式中交錯進行pas算法和art算法的裝置

諸如以上的圖6和圖8所示的aed的設備可以根據(jù)前述方法中的任一種進行操作,以用于在并入兩種不同的ecg分析算法的同時將cpr與電療交錯進行。aed優(yōu)選地由包括處理器34和ecg分析器32的控制器30控制??刂破?0與ecg信號輸入部12、用戶接口18和存儲器40通信,以在進行心臟救援中向用戶提供指令指導。控制器309還控制與遞送電療輸出的電擊遞送電路80的通信。

存儲器40存儲與第一ecg分析算法和第二ecg分析算法兩者相關的指令,所述第一ecg分析算法能用于在存在來自輸入部的cpr相關的信號噪聲的情況下根據(jù)ecg信號確定“建議電擊”(sa)和“未定”確定中的一個,所述第二ecg分析算法能用于在沒有來自輸入部的cpr相關的信號噪聲偽影的情況下根據(jù)ecg信號確定sa和“不建議電擊”(nsa)確定中的一個。存儲器40還存儲與包括用于提供cpr按壓的至少兩個時段的cpr救援方案相關的指令。

控制器30尤其以如前所述的連續(xù)的cpr救援操作模式和排定的cpr救援操作模式的順序操作aed。額外地,控制器30經由用戶接口18發(fā)出指導,并且響應于來自第一ecg分析算法和第二ecg分析算法中的任一個的sa確定而自動準備用于遞送電療的電擊遞送電路80。最后,由于第一ecg分析算法在具有cpr相關的噪聲的時段期間可以對可電擊ecg節(jié)律具有較低的靈敏度,因此控制器30還能用于始終在其期間第一ecg分析算法確定除sa確定之外的任何確定的時段中的一個的結束時從第一ecg分析算法自動切換到第二ecg分析算法。因此,僅在必要時將要求對心搏驟停的患者是次優(yōu)的“放手”時間的第二ecg分析算法的使用投入使用。

aed的其他設備行為方面反映了先前描述的方法。例如,如果在從第一ecg分析算法自動切換到第二ecg分析算法之后確定出sa,則aed控制器可以自動切換回第一算法并自動切換回連續(xù)的cpr救援操作模式。另一方面,如果在從第一ecg分析算法自動切換到第二ecg分析算法之后確定出nsa,則aed控制器可以自動切換回第一算法并自動切換回排定的cpr救援操作模式。

第二ecg分析算法可以是能夠在不到10秒內表征ecg節(jié)律的pas算法。因此,pas操作的每個時段的持續(xù)時間不應超過該持續(xù)時間。

aed可以在功能上包括在激活aed之后并且正在接收ecg信號時發(fā)生的初始化時段。初始化時段包括使用第一ecg分析算法的排定的cpr救援操作模式,其中,所述排定的cpr救援操作模式提供預定時段的不可中斷的cpr,而不管確定如何。與隨后的救援方案時段相比,初始化時段的長度可能相對較短。例如,初始化時段可以在感測到的次數(shù)的cpr按壓處結束,其中,感測到的次數(shù)為約30,并且在現(xiàn)有cpr方案中,其將在少于30秒內完成。備選地,初始化時段可以在約20到30秒之間的持續(xù)時間內被預先確定。

如上所述的aed及其操作可以被實施在半自動設備或全自動設備中。半自動aed當然包括用戶操作的電擊按鈕92,并且因此應當在適當時包括按壓電擊按鈕的對應的指令和指示。全自動aed將實施一組稍微不同的指令,其不包括關于電擊按鈕的指令,但是明確地通知用戶未決電擊,并在必要時向用戶發(fā)出指令以遠離患者。

用于截斷cpr的分析按鈕

可能存在這種情形:有經驗的用戶可能期望截斷正在進行的aed方案以便快速進入另一操作模式,并且尤其是更快地遞送除顫電擊。本發(fā)明通過提供僅一個按鈕來簡化截斷動作?;诨A的ecg分析,aed自動選擇對患者最有益的按鈕按下的響應。

除顫器(aed)和使用除顫器的方法并入用戶激活的按鈕,其截斷正在進行的或其他的不可中斷的cpr按壓時段,以立即執(zhí)行不同的除顫器相關的功能。截斷按鈕在先前描述的排定的cpr救援操作模式1000中特別有用。因此,該操作對于用戶來說更簡單,減少了方案遵循錯誤的可能性,并且使在事件期間由混亂引起的延遲最小化。

具有截斷特征的一個示范性aed可以使用對可電擊心律具有不同靈敏度的兩種不同的ecg分析算法。截斷按鈕的按壓可以從第一ecg分析算法自動轉換到具有更高靈敏度的第二ecg分析算法。如果已經檢測到基礎的可電擊心律,該按鈕還可以允許截斷正在進行的分析和cpr以立即準備電療。

即使當截斷按鈕被激活時,aed和方法減少了cpr按壓時段與電療之間的放手時間。通過范例的方式,如果基礎ecg分析指示可電擊節(jié)律,則aed可以在后臺中充電以進行治療,同時在截斷按鈕上指示“充電”或“分析”。因此,如果用戶按壓截斷按鈕,則aed可以立即準備遞送電療。

具有如前所述的控制特征的aed基于患者ecg的當前狀態(tài)來改變其對截斷按鈕的感測到的按壓的響應。如果aed確定基礎ecg是可電擊的,它可能會將其按鈕的上下文標簽更改為“充電”。當aed感測到截斷按鈕已經被按壓時,aed立即充電以進行除顫電擊。如果ecg是不可電擊的,則按鈕標簽可能會顯現(xiàn)為“分析”。按壓相同的按鈕將使aed從第一art算法立即切換到第二pas算法,以確認現(xiàn)有狀態(tài)。備選地,感測到的截斷按鈕按下可以立即使aed發(fā)出“遠離患者”的提示,以便增加當前的art算法分析的靈敏度。

通過也周期性地參考圖17a至17d中示出的特定的視覺顯示和截斷按鈕,可以更好地理解圖16中示出的方法步驟。圖17a、圖17b、圖17c和圖17d示出了對應于諸如視覺顯示器802的aed視覺顯示的各種圖形顯示1706、1714、1718和1728。圖17a-d中的每幅共享公共通用布置。一個或多個指導和信息消息被顯示在上部橫幅區(qū)上。諸如cpr進度條的進度條可以被放置為鄰近上部橫幅區(qū)。在顯示的中心是用于示出用于放置電極、在胸部上用于cpr的手等的正在進行的ecg跡線或指導圖形的區(qū)。顯示的底部部分優(yōu)選地包括上下文標簽,其由上下文標簽804、806例示,其可以基于除顫器的特定操作狀態(tài)和基礎ecg分析而改變。

在優(yōu)選實施例中,輸入按鈕854、856分別被設置為與顯示1706、1714、1718和1728緊鄰,并且分別鄰近上下文標簽804、806。在備選實施例中,視覺顯示器802可以是觸敏顯示器,使得輸入按鈕854、856有效地位于其各自的上下文標簽804、806之下。

現(xiàn)在轉向圖16的流程圖,示出了用于為了提供即時電療的目的而截斷cpr的示范性方法1600。該方法開始于提供具有協(xié)同工作以執(zhí)行該方法的特征的除顫器的步驟1602。即,除顫器包括ecg信號輸入部12、包括輸入按鈕854和視覺顯示器802的用戶接口818、電擊遞送電路80以及第一ecg分析算法,所述第一ecg分析算法能用于在存在來自輸入部的cpr相關的信號噪聲偽影的情況下根據(jù)ecg信號確定可電擊心律。諸如aed800的除顫器只是所提供的裝置的一個范例。

aed800可以包括在使用之前預先配置的若干不同的操作模式配置。這些模式中的任一種或全部可以被維持在aed存儲器40中。示范性操作模式是高級模式、先cpr模式和半自動模式。關于截斷按鈕可能出現(xiàn)的情況,每種操作模式可能略有不同。

高級模式是允許響應者更多地控制aed何時開始ecg節(jié)律分析和用于電擊遞送的配備的方案。例如,高級模式可以被配置為在方案期間的特定時段處提供“分析(analyze)”和/或“充電(charge)”選項按鈕。按壓“analyze”選項按鈕可以啟動利用pas的即時放手分析。按壓“charge”按鈕可以允許放手分析、高壓能量存儲源70的充電和電擊遞送中的一個或多個。

在aed800激活并開始接收ecg信號輸入部12之后,它在任選的初始時段1604期間開始利用第一ecg分析算法(art)分析ecg信號。初始時段1604優(yōu)選類似于步驟1104,在如前所述的不可中斷的cpr按壓操作模式中進行操作。然而,在這個短的初始時段1604期間,截斷按鈕可以是活躍的,以從cpr按壓立即退出到ecg分析或用于電療的配備。在時段1604處啟用截斷按鈕的原因是允許操作者認識到在aed的到達和激活之前已經提供足夠的cpr的情況。

初始時段1604期間的視覺顯示優(yōu)選地對應于如圖17a所示的“分析-未定”屏幕1706。aed顯示與截斷按鈕854鄰近的“分析”的上下文標簽。如果操作者希望截斷用于分析的初始按壓時段,則她按壓截斷按鈕854。當aed感測到按鈕按下時,它立即發(fā)出“遠離患者”的用戶提示,并使用第二pasecg分析算法開始ecg分析。在此期間,aed可以顯示來自圖17c的“分析-遠離”屏幕1728。

標簽步驟1606跟著任選步驟1604。標簽步驟1606設定在art分析時段1608的開始時對應于先前分析的ecg的初始上下文標簽。優(yōu)選地,aed顯示“分析-未定”屏幕1706,以便建立方案中的后續(xù)步驟。

第一分析時段步驟1608跟著標簽步驟1606。步驟1608包括設備利用第一(art)ecg分析算法并且優(yōu)選地在不可中斷的排定模式的cpr中分析ecg信號。因此,步驟1608包括除顫器發(fā)出聽覺提示和/或視覺提示以繼續(xù)cpr按壓。在該時段期間,所分析的ecg信號將是如在判定步驟1610處所示的“未定”或“建議電擊”。同樣在該第一分析時段期間,除顫器控制器30開始監(jiān)測輸入按鈕854的激活。

從圖16能夠看出,方法1600中的后續(xù)步驟取決于基礎分析的ecg信號。如果在步驟1608、1610處的判定是“建議電擊”,則該方法的左分支繼續(xù)進行。aed可以改變顯示1706的上部,以在顯示步驟1612處指示指導性文本。諸如“建議電擊”的信息消息和/或如圖17b的“截斷可用-可電擊節(jié)律”屏幕1714所示的“按壓分析按鈕”的指導消息可以出現(xiàn)。備選地,可以出現(xiàn)如圖17d的“截斷可用-充電”屏幕1718所示的“按壓充電按鈕”的指導消息。在步驟1612處的聽覺指導也是可能的,但是比僅僅是視覺指導更不優(yōu)選,以便防止提供cpr按壓的任務的被不適當?shù)財_亂。備選地,步驟1612可以包括發(fā)出截斷按鈕活躍的聽覺指令。

在步驟1610處,“建議電擊”判定也可以在上下文標簽改變步驟1614處起始上下文標簽804的改變。上下文標簽804可以從“分析”指示改變?yōu)椤俺潆姟敝甘尽溥x地,如在附圖17b中所看到的,能夠顯示“充電”上下文標簽/按鈕組合以及與第二可配置按鈕856鄰近的第二上下文標簽806處的“分析”指示。然后,aed可以在背景充電步驟1616處起始hv能量存儲源70的后臺充電。

在所分析的ecg信號指示可電擊節(jié)律的情況下,aed在感測步驟1618處監(jiān)測截斷按鈕激活。如果沒有發(fā)生激活,則方法1600僅循環(huán)回到分析步驟1608以在該時段期間繼續(xù)監(jiān)測。

如果aed在感測步驟1618處感測到截斷按鈕激活,則aed立即繼續(xù)進行到配備的電擊遞送狀態(tài)。如果必要,在充電步驟1620處完成對hv能量存儲源70的充電,并且在配備步驟1622配備電擊按鈕。在此期間提供適當?shù)囊曈X提示和聽覺提示以指導并通知用戶。

一些用戶喜歡在每當提供cpr按壓時省略對hv電路的后臺充電。因此,aed能夠被預先配置為省略后臺充電步驟1616。在該配置中,當aed在感測步驟1618處感測到按鈕激活時,它立即繼續(xù)進行到在充電步驟1620處對電擊遞送電路充電的操作狀態(tài)。aed然后配備其自身以在配備步驟1622處進行電擊。

退出步驟1624在aed被配備之后退出該方法。在退出步驟1624之后,可以繼續(xù)進行其他方法,例如,循環(huán)回到步驟1608,輸入不同的方案等。

如果在步驟1608、1610處的判定是“未定”,則該方法的右分支繼續(xù)進行?!拔炊ā笔浅呻姄艄?jié)律外的確定,其包括不可電擊節(jié)律以及不確定的節(jié)律。第一ecg分析算法也可能無法區(qū)分可電擊心律與不可電擊心律,特別是在存在cpr相關的信號噪聲的情況下,并且因此將返回不確定的“未定”判定。aed優(yōu)選地顯示“分析-未定”視覺顯示1706、“分析”上下文標簽804、以及在該狀態(tài)下感測到的截斷按鈕854的按壓的主動監(jiān)測。截斷按鈕感測步驟1626主動地監(jiān)測感測到的截斷按鈕的按壓,而不需要操作者的另外的提示。在感測步驟1626處能夠看出,沒有感測到的按壓僅將該過程循環(huán)回到分析步驟1608以繼續(xù)監(jiān)測。

當aed在感測步驟1626處感測到截斷按鈕按下時,該方法立即利用遠離患者的視覺提示和聽覺提示中斷正在進行的cpr按壓方案。圖17c的“分析-遠離”屏幕1728可以在提示步驟1630處顯示對應的“遠離患者”的指導以用于進一步的ecg分析。也可以優(yōu)選地在提示步驟1630發(fā)出聽覺提示。

在優(yōu)選實施例中,aed被提供有第二ecg分析算法(pas)。在分析步驟1628處并且在已經發(fā)出來自步驟1630的“遠離”提示之后,第二ecg分析算法分析ecg以確定心律是可電擊的還是不可電擊的。如果pas確定出“建議電擊”,即,可電擊心律,則在充電/配備步驟1634處的方法自動開始充電和配備電擊遞送電路以立即遞送電療。退出步驟1636在aed被配備之后退出該方法。在退出步驟1636之后,可以繼續(xù)進行其他方法,例如,循環(huán)回到分析步驟1608,配備額外的電擊,輸入不同的方案等。

如果pas在分析步驟1628、1632處確定出“不建議電擊”,則在提示步驟1638處,aed將結果和對應的指導傳送給用戶。優(yōu)選地,提供聽覺指令和視覺指令以重新進行cpr。ecg分析也在使用第一ecg分析算法的分析步驟1608處重新進行。

針對方法1600的右分支的備選實施例是在提示步驟1630處的“遠離”提示之后繼續(xù)使用第一ecg分析算法。在安靜時段期間第一算法的增加的靈敏度可以允許在消除cpr噪聲信號分量之后檢測可電擊節(jié)律。因此,分析步驟1628可以與第一ecg分析算法而不是第二ecg算法一起使用。隨后的步驟1632、1634、1636、1638可以類似于在該實施例下先前描述的那些。

具有如前所述的元件的aed可以采用具有截斷按鈕的上述方法。相應地,aed必須包括控制器30,所述控制器30能用于響應感測到的對輸入截短按鈕854的致動和基礎分析的ecg信號兩者來設定除顫器的操作狀態(tài)。

根據(jù)設備的配置,對感測到的對分析選項按鈕的按壓的aed響應也可以稍微變化。例如,表1的圖表說明了在各種類型的配置和基礎ecg狀態(tài)期間按鈕的功能:

表1

對如上所述的裝置、方法和顯示器的修改被涵蓋在本發(fā)明的范圍內。例如,實現(xiàn)所述發(fā)明的目的的用戶接口顯示器和聽覺指示器的各種配置落在權利要求的范圍內。

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