阻抗測量設(shè)備以及用于緊急心臟血管護理的方法
【專利摘要】所公開的為一種用于確定心肺復(fù)蘇(CPR)充分性的設(shè)備、方法和計算機可讀介質(zhì)。所述設(shè)備包括電源發(fā)生器、從所述電源發(fā)生器接收信號的電信號傳感器以及微處理器。所述微處理器基于從所述電信號傳感器接收的信號來確定病人的阻抗的變化。在所述微處理器上執(zhí)行的軟件基于病人的阻抗的變化確定胸內(nèi)容積、胸內(nèi)容積的變化、按壓速率、按壓深度、呼吸量以及呼吸速率中的至少一個并且輸出指示通氣和按壓的充分性的信號。
【專利說明】阻抗測量設(shè)備以及用于緊急心臟血管護理的方法
[0001]相關(guān)申請的引用
本發(fā)明要求于2011年7月20日提交并且題為〃Use of Impedance Measurements forMeasuring Intrathoracic Volume in Emergency Cardiovascular Care〃的美國臨時專利申請N0.61/509952的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容被結(jié)合。
[0002]本發(fā)明的背景 1.【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明針對用于評價心肺復(fù)蘇及其他緊急護理的充分性的方法和設(shè)備。具體地，本發(fā)明針對通過使用阻抗信號來評價和優(yōu)化心肺復(fù)蘇以及對其他緊急護理的管理來克服當(dāng)前設(shè)備的缺陷的儀器和方法。
【背景技術(shù)】
[0003]存在評價心肺復(fù)蘇(CPR)的充分性的需求，無論是通過人工按壓還是通過自動按壓。在CPR期間對操作者的反饋是至關(guān)重要的，這是因為其改善了 CPR的質(zhì)量并且極大地增加了病人存活的機會。當(dāng)前，存在來自諸如PhiIips、Laerdal、HeartSine和ZolI的、用于監(jiān)控CPR的若干設(shè)備和方法。在CPR監(jiān)控技術(shù)方面已取得進步并且現(xiàn)實世界CPR表現(xiàn)的改善已被Philips及其他公司記錄。然而，當(dāng)前在市場上的設(shè)備不足以在CPR期間提供最優(yōu)的進行中的反饋。已被清楚地顯示的是，CPR的質(zhì)量對存活率和與心搏停止關(guān)聯(lián)的總體病人結(jié)果有直接影響。不幸的是，救助者經(jīng)常不在已建立的準(zhǔn)則范圍內(nèi)執(zhí)行CPR，無論他們是非專業(yè)人員還是專業(yè)人員。按壓速率、深度、與完全釋放關(guān)聯(lián)的反沖、持續(xù)的按壓活動(與“不干涉”時間相對)和/或通氣速率和深度常常是次優(yōu)的并且消極地影響結(jié)果。不充分的按壓速率和深度在CPR期間是普遍的，這導(dǎo)致血液和氧氣的不充分運動。過少的按壓不提供充分的血液流動來維持腦部、心臟和其他器官的生存能力，而過多的按壓能夠?qū)е吕吖枪钦邸④浌欠蛛x或者冠狀動脈或心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)損傷。隨著對與最佳結(jié)果關(guān)聯(lián)的復(fù)蘇參數(shù)的理解增加，評價并且修正救助者動作以改善存活率并且優(yōu)化功能保全是重要的。能夠提供對CPR所需要的各種動作的實現(xiàn)的監(jiān)控的工具能夠被用于開發(fā)CPR協(xié)議，從而改善CPR培訓(xùn)并且在臨床設(shè)定中提供實時反饋。
[0004]基本生命支持(BLS)通氣和胸部按壓技能并不總是被非專業(yè)人員或健康護理提供者所精通或充分記住。已證明良好執(zhí)行的旁觀者CPR是從突發(fā)的心搏停止存活的決定性因素，但存活統(tǒng)計數(shù)字保持為低。已顯示對所教授的準(zhǔn)則的遵守即使是在CPR培訓(xùn)課程之后立即進行的情況下仍然很低。研究已證明包括過快通氣、不適當(dāng)?shù)乜焖俚陌磯骸⒁圆怀浞址礇_的按壓以及不適當(dāng)?shù)販\且慢的按壓在內(nèi)的幾乎每種錯誤都已被醫(yī)院護理人員執(zhí)行過。值得注意的是，被開發(fā)用于在實際實踐中測量CPR參數(shù)的所有方式都有缺陷，并且一般地，實際實踐中的各種CPR參數(shù)的輸送的質(zhì)量一般來說并不真正已知。
[0005]為實現(xiàn)有效的CPR胸部按壓，必須以適當(dāng)?shù)乃俾屎蜕疃忍峁┌磯?。?dāng)前美國心臟協(xié)會(AHA)的推薦是以每分鐘100次的速率輸送按壓。根據(jù)2010 AHA CPR準(zhǔn)則，“針對成人、兒童和嬰兒(不包括新生兒)的救助者”所推薦的“按壓-對-通氣的比率是30:2”。這解釋為每分鐘僅3-4次呼吸并且與按壓一起被循環(huán)。針對CPR和緊急心臟血管護理(ECC)的2010 AHA準(zhǔn)則繼續(xù)推薦人工呼吸在大約I秒內(nèi)被給予。一旦高級導(dǎo)氣管就位，胸部按壓能夠持續(xù)進行(以至少100次/分鐘的速率)并且不再與通氣一起被循環(huán)。進而能夠以大約每6到8秒I次呼吸(大約每分鐘8-10次呼吸)來提供人工呼吸。應(yīng)避免過量通氣。推薦對成人采用至少2英寸(5厘米)的按壓深度以及對嬰兒和兒童采用胸部的前-后直徑的至少三分之一(三分之一到二分之一)的按壓深度(近似地對于嬰兒為1.5英寸(4厘米)以及對于兒童為2英寸(5厘米))。應(yīng)注意的是1.5至2英寸不再被用于成人，并且針對兒童和嬰兒所規(guī)定的絕對深度與在針對CPR和ECC的AHA準(zhǔn)則的先前版本中相比更深。迄今為止，沒有特定的潮氣量或分鐘通氣量參數(shù)被推薦，在為病人插管并且通氣裝置被附接上之前不可能估計或跟蹤這些參數(shù)。
[0006]2010準(zhǔn)則推薦“成人胸骨應(yīng)被壓下至少2英寸(5厘米)”。這不同于2005準(zhǔn)則，其規(guī)定“成人胸骨應(yīng)被壓下大約1.5到2英寸(大約4到5厘米)”。CPR的基礎(chǔ)概念是按壓主要通過增加胸內(nèi)壓力以及直接給心臟加壓而產(chǎn)生血液流動。按壓產(chǎn)生關(guān)鍵的血液流動、氧氣以及其他物質(zhì)向組織的輸送，尤其是向心臟和腦部的輸送。不幸的是，盡管推薦“用力按”，但救助者經(jīng)常沒有充分地給胸部加壓。重要的釋放(或反沖)階段經(jīng)常沒有被良好地執(zhí)行，并且在不完全反沖的情況下，心臟在按壓之間沒有充分地加負荷?？色@得的理論知識現(xiàn)在提出至少2英寸的按壓比1.5英寸的按壓更有效。由于這個原因，并且為了提供更容易的信息，用于CPR和ECC的2010 AHA準(zhǔn)則為成人胸部的按壓推薦單個最小深度。然而，通過簡化過程，為給定個體提供最優(yōu)護理(即提供最有效的按壓而不損傷胸壁和胸內(nèi)結(jié)構(gòu))的機會被降低。
[0007]已進行了顯著的努力來測量現(xiàn)實世界CPR的質(zhì)量以及對CPR準(zhǔn)則的遵守。已使用具有CPR質(zhì)量測量傳感器的原型除顫器設(shè)備在實際復(fù)蘇期間進行了兩個獨立的CPR研究。該原型設(shè)備使用由Laerdal設(shè)計的、具有胸部按壓傳感器的Philips HeartStart 4000SP除顫器。Laerdal和Philips HeartStart已將測量和反饋技術(shù)結(jié)合到原型HeartStart4000SP除顫器中。該設(shè)備包括具有加速度計的胸部按壓傳感器和壓力傳感器(由Laerdal設(shè)計)以測量按壓。該除顫器已被修改為包含觸發(fā)CPR音頻/可視反饋組件的CPR質(zhì)量分析軟件。HeartStart 4000SP在兩個獨立研究中被實現(xiàn)以評價CPR在現(xiàn)實世界中的質(zhì)量。一個研究集中在醫(yī)院外的心搏停止，而另一個研究集中在醫(yī)院內(nèi)的心搏停止。這些研究提供了報告向?qū)嶋H復(fù)蘇病人輸送的CPR(如國際準(zhǔn)則所定義的CPR)的質(zhì)量的客觀數(shù)據(jù)并且發(fā)現(xiàn)在醫(yī)院內(nèi)和醫(yī)院外兩種情況下CPR質(zhì)量都是不夠的。
[0008]Philips報告了對176個有心搏停止的成人病人的醫(yī)院外研究，該研究基于護理人員和麻醉護士對國際CPR準(zhǔn)則的遵守檢查了他們的表現(xiàn)。注意到通氣速率在絕大部分時間內(nèi)超出范圍并且60%以上的時間高于20次通氣/分鐘。胸部按壓僅在48%的時間期間被執(zhí)行，其中沒有自主循環(huán)被記錄。僅28%的按壓具有適當(dāng)?shù)纳疃?。注意到以常?guī)的再培訓(xùn)參加過先前的ACLS培訓(xùn)的護理人員和麻醉人員就在參與研究之前都全部完成了復(fù)習(xí)課程是有趣的。
[0009] 第二個醫(yī)院內(nèi)研究用由受過良好培訓(xùn)的基本生命支持(BLS)和高級生命支持(ALS)人員進行的67例針對心搏停止的復(fù)蘇測量了 CPR參數(shù)的質(zhì)量并且估計了對AHA和國際準(zhǔn)則的遵守。所確定的是:在28%的時間內(nèi)按壓被過慢地執(zhí)行(〈90次/分鐘)、37%以上的所輸送的按壓過淺以及沒有按壓而病人處于心搏停止的時間的平均百分比過量(24%)。醫(yī)院內(nèi)心搏停止和醫(yī)院外心搏停止兩種情況的不良的CPR質(zhì)量提出對CPR監(jiān)控以及給操作者的CPR質(zhì)量反饋的需求。
[0010]根據(jù)人類以及動物研究兩者，恰當(dāng)?shù)男夭堪磯菏怯嘘P(guān)良好質(zhì)量、成功的CPR的最重要的因素，并且按壓中的甚至短的4-到5-秒的中斷會減少冠狀動脈灌注壓力。冠狀動脈灌注壓力或者大動脈壓力與右心房壓力之間的差異對于實現(xiàn)自主循環(huán)的回歸是必要的。這意味著在CPR期間對胸部按壓的中斷可能不利地影響CPR表現(xiàn)。在已知從心搏停止存活的不良存活率的情況下，美國醫(yī)學(xué)會雜志(JAMA)的評論談到了 CPR的質(zhì)量以及更新CPR和ECC準(zhǔn)則的必要性。
[0011]在反饋協(xié)議被引入CPR管理的情況下，改進被注意到。這些改進包括以下各項:執(zhí)行到正確深度的按壓的百分率翻 倍、平均按壓速率(其傾向于過高)下降以及過度高的通氣速率被降低。除了支持實時CPR表現(xiàn)之外，已證明監(jiān)控和記錄CPR輸送的設(shè)備能夠提供在每次使用時強化技能的反饋、能夠提供數(shù)據(jù)來證明對CPR規(guī)則的遵守水平并且能夠示意待改進的方面。協(xié)議能夠被改進并且這樣的反饋能夠支持對成功的CPR和功能保全中最關(guān)鍵的因素的研究。實時反饋也能夠為在包括旁觀者、醫(yī)院內(nèi)和醫(yī)院前在內(nèi)的各種設(shè)定下的復(fù)蘇訓(xùn)練作貢獻。這樣的反饋在美國公布的專利申請N0.2007/0010764被論述，其全部內(nèi)容被結(jié)合在本文中。
[0012]東卡羅萊納大學(xué)醫(yī)學(xué)院的空中醫(yī)療服務(wù)科先前的研究已證明胸部按壓的效力在空中的B0-105直升機的設(shè)定下的缺陷。這個研究被進行以確定在飛行中的按壓效力是否能夠通過利用在心肺復(fù)蘇(CPR)期間提供實時反饋的壓力感測監(jiān)控器來改進。十個班機護士每個都對人體模型執(zhí)行了兩分鐘的在飛行中的胸部按壓，該人體模型以電子學(xué)方法估計按壓深度和手的放置。進而在加入從壓力感測設(shè)備向護士的實時反饋的情況下重復(fù)該會話(session)。通過利用來自壓力感測監(jiān)控器的反饋所實現(xiàn)的正確按壓的平均比例(95.7+/-3.2%)明顯高于(p〈.01)對照組的對應(yīng)比例(33.4+/-12.1%)。這個研究證明了執(zhí)行有效的在飛行中的胸部按壓的困難能夠通過加入關(guān)于按壓效力的實時反饋而有利地被影響。
[0013]根據(jù)Cirtical Care Medicine中的報告,EMS人員傾向于在醫(yī)院外CPR期間給病人換氣過度。人工通氣在肺中產(chǎn)生正壓并且導(dǎo)致減少的冠狀動脈灌注壓力。結(jié)果，較少的血液在按壓之間返回心臟右側(cè)，從而降低了 CPR的有效性。隨后的動物研究顯示諸如在實地發(fā)現(xiàn)的那些的通氣速率導(dǎo)致降低的存活率。
[0014]研究者陪伴待命的EMS人員并且測量在CPR期間所給予的通氣的次數(shù)和持續(xù)時間。所發(fā)現(xiàn)的是通氣以每分鐘37次的平均速率被給予，而由AHA推薦的速率過去為每分鐘12-15次呼吸而現(xiàn)在針對不通氣CPR為低至O。作為一次培訓(xùn)練習(xí)的部分，對EMS人員被給予特別地推薦降低通氣次數(shù)的培訓(xùn)。結(jié)果，通氣次數(shù)減少至每分鐘22次，但通氣的長度變得更長，平均為1.18秒而不是培訓(xùn)之前的0.85秒。即使在培訓(xùn)之后，肺中的正壓被報告為在47%的時間內(nèi)存在。在相關(guān)的動物研究中，研究者發(fā)現(xiàn)當(dāng)通氣以每分鐘12次呼吸被執(zhí)行時7頭豬中有6頭存活，而當(dāng)通氣以每分鐘30次呼吸被執(zhí)行時7頭豬中只有I頭存活。
[0015]研究者推斷，盡管看上去培訓(xùn)充分，專業(yè)的救助者一貫地在醫(yī)院外CPR期間對病人換氣過度。根據(jù)該研究，執(zhí)行CPR的個體應(yīng)監(jiān)控通氣速率并且將它們限制到不多于每分鐘12次呼吸。該報告進一步提出這些新發(fā)現(xiàn)應(yīng)對CPR研究和生物醫(yī)療設(shè)備的發(fā)展有顯著的含意。
[0016]準(zhǔn)確地報告對特定病人的胸部按壓和人工呼吸的充分性的設(shè)備能夠極大地增強CPR的有效性和安全性兩者。還指示護理者如何改進和維持最優(yōu)表現(xiàn)的設(shè)備能夠是有用的并且潛在地是挽救生命的。另外，允許按壓之間的完全反沖對于護理者或緊急救助者是特別難以在CPR期間記住、一貫地執(zhí)行并且有效地監(jiān)控的。在下一次按壓的啟動之前報告反沖充分性的設(shè)備將會是優(yōu)勢。
[0017]已開發(fā)傳感器來測量CPR表現(xiàn)并且已開發(fā)算法來估計CPR推薦與其實際被執(zhí)行之間的差異或缺口并且反饋已通過可視的、口頭的或其他聽覺的反饋被輸送。這種類型的反饋已在先前被描述并且有具有下列特征的目標(biāo):
?當(dāng)并且僅當(dāng)按壓和/或通氣從所推薦的CPR準(zhǔn)則偏離時提供校正。這能夠幫助護理者和潛在的救助者既在培訓(xùn)期間也在現(xiàn)實世界CPR期間記住并且細調(diào)他們的CPR技能。
[0018].通過可視的或聽覺的手段提供清楚的、簡明的并且可容易解釋的數(shù)據(jù)來優(yōu)化護理者或救助者快速反應(yīng)的能力。
[0019].提供來自特別地被編程的設(shè)備的一致、準(zhǔn)確和客觀的輸入，與與來自從另一個體的主觀信息或來自另一測量設(shè)備的零星數(shù)據(jù)相對。
[0020]?提供實時數(shù)據(jù)使得護理 者或救助者能夠調(diào)節(jié)他們的動作以優(yōu)化按壓和通氣。
[0021].提供分優(yōu)先級的輸入使得護理者和救助者能夠通過確保CPR的最關(guān)鍵的方面首先被解決并且在適當(dāng)?shù)臅r候被細調(diào)來優(yōu)化總的CPR表現(xiàn)。
[0022]現(xiàn)有設(shè)備
通過可視地和可聽地指示CPR胸部按壓應(yīng)以其被執(zhí)行的速率和深度來幫助救助者輸送具有適當(dāng)速率和深度的按壓的設(shè)備是可獲得的。當(dāng)前可獲得的CPR設(shè)備使用諸如節(jié)拍器、壓墊、加速度計和經(jīng)胸阻抗測量的方法作為它們監(jiān)控CPR的質(zhì)量和傳送推薦的基礎(chǔ)技術(shù)。所有這些CPR監(jiān)控方法都具有能夠?qū)е虏涣嫉腃PR表現(xiàn)的缺陷，這些缺陷通過在本專利中描述的發(fā)明被克服。針對機械地執(zhí)行CPR的設(shè)備的專利也已被公布。
[0023]音頻反饋已被證明改善CPR表現(xiàn)。一些設(shè)備以每分鐘100個音的恒定速率輸送可聽音和/或以適當(dāng)?shù)乃俾瘦斔涂梢暤拈W光來指示需要每隔多久給胸部加壓一次以得到最佳CPR。這種節(jié)拍器方法有助于救助者為按壓定時，但其不報告按壓是否處于所建議的速率和深度。
[0024]若干專利已被授予機械地按壓病人胸部的設(shè)備，但這些方法沒有被示出為是在人工CPR之上的改進。2010 AHA準(zhǔn)則報告“在2010國際共識會議的時候仍然沒有足夠的數(shù)據(jù)來證明任何藥物或機械CPR設(shè)備在心搏停止之后改進長期的結(jié)果。很明顯需要被充分地發(fā)動以檢測在采用這些介入的情況下的臨床上重要的結(jié)果差異的進一步研究”。迄今為止，使機械CPR適合個體的需要來改進結(jié)果的嘗試還沒有被實現(xiàn)并且機械CPR仍然沒有被包括在該準(zhǔn)則中。當(dāng)前的機械CPR的缺點之一是沒有對胸內(nèi)容積的變化的充分反饋以優(yōu)化其實現(xiàn)。因此，能夠為按壓速率和深度兩者以及通氣的充分性提供進行中的音頻反饋的集成設(shè)備優(yōu)選地優(yōu)化CPR表現(xiàn)。
[0025]一種設(shè)備，即ZOLL的CPR-D-padz利用結(jié)合到放置在胸骨上的襯墊中的加速度計。該系統(tǒng)將加速度計隨時間的運動轉(zhuǎn)換為在每次按壓期間移動的距離，從而提供對按壓的速率和深度的實時估計。該設(shè)備在顯示屏上示出CPR按壓深度。它也提供自適應(yīng)的節(jié)拍器以恰當(dāng)?shù)乃俾屎蜕疃葞椭戎?，并且將根?jù)需要進行推薦，即說“更用力地按”或“良好按壓”。這種設(shè)備依賴加速度計的運動來提供每次按壓的深度的測量結(jié)果，其被2010準(zhǔn)則推薦為大于2英寸。最佳按壓將根據(jù)病人的體型和骨骼而變化，但由于大多數(shù)CPR在沒有這樣的反饋的情況下被執(zhí)行，所以該準(zhǔn)則被簡化。例如，實地的一些專家針對體型更大的男性推薦3英寸。
[0026]市場上的另一產(chǎn)品Philips Q-CPR提供實時CPR測量和反饋工具來提供客觀測量以及關(guān)于CPR的按壓和通氣分量兩者的實時校正反饋。這種特征在人工除顫以及AED模式兩者下都是可用的。這個設(shè)備經(jīng)由加速度計和壓力傳感器獲得關(guān)于按壓深度和速率的信息，但也使用通過除顫襯墊測得的胸內(nèi)阻抗來計算通氣速率以便提供額外的數(shù)據(jù)來促進護理者按照AHA/ILC0R準(zhǔn)則對成人執(zhí)行CPR。值得注意地，Philips Q-CPR沒有使用胸阻抗測量來測量或輸送與胸內(nèi)容積或肺容積相關(guān)的信息，而僅僅報告通氣速率，該通氣速率被表示為每分鐘通氣次數(shù)(vpm)。這些系統(tǒng)不具有測量與心臟按壓和/或通氣裝置通氣量關(guān)聯(lián)的胸內(nèi)容積或胸內(nèi)容積變化的能力。
[0027]對Philips Q-CPR設(shè)備、ZOLL CPR-D-padz及單獨地依賴加速度計來確定按壓的恰當(dāng)深度的其他設(shè)備而言存在若干特定缺點。所測得的加速度中的小誤差可能導(dǎo)致所報告的胸部位移中的無法接受地大的誤差。已示出所測得的加速度中的小至0.02in/Sec2的誤差會導(dǎo)致0.25英寸的位移誤差。位移中的誤差是一個難題，這是由于雖然AHA準(zhǔn)則規(guī)定必須對胸部加壓至少2英寸，但例如對小體型的女性的顯著更大的按壓可導(dǎo)致對肋骨的顯著損傷。即使所推薦的2英寸按壓對于具有骨質(zhì)疏松癥的較老的脆弱女性也可能是過多的。
[0028]另外，當(dāng)前設(shè)備易于有外部加速度錯誤和由于從初始起動位置的漂移引起的誤差。因為加速度計不能確定加速度源自何處，所以由除CPR的應(yīng)用以外的加速度引起的加速度誤差可能出現(xiàn)。因此，如果病人正在救護車中被運送，則加速度計能夠測量道路上的振動和顛簸并且產(chǎn)生位移誤差。結(jié)果，操作者可能被指示以不準(zhǔn)確的定時和按壓深度來執(zhí)行CPR。
[0029]在基于加速度計的設(shè)備中的另一個可能的誤差原因是從加速度計的實際的或所報告的起動位置的漂移。加速度計被用于計算從起動位置的位移，該起動位置在按壓之前位于胸部的上面。在第一次按壓之后，加速度計僅檢測起動點的相對位置，而不是確切的初始起動位置。隨著重復(fù)的按壓被施加，由于加速度計沒有對初始起動位置的“記憶”，所報告的位移可能漂移。
[0030]舉例來說，如果在按壓之間沒有允許胸部返回到完全放松的位置，則漂移可能出現(xiàn)。加速度計能夠開始使用新的、更低的起動位置，就像它是原始的起動位置那樣。結(jié)果，設(shè)備將指示操作者比必要的更用力并且更深地按壓胸部，而可能地使病人的肋骨折斷。漂移也可能由于加速度計在身體上的逐漸滑動或在與CPR同時地執(zhí)行通氣的情況下出現(xiàn)。
[0031] 即使在理想條件下恰當(dāng)?shù)乇徊僮?，在基于加速度計的CPR設(shè)備中仍會出現(xiàn)漂移。如果肋骨在CPR期間折斷，則胸部將逐漸地改變形狀并且使加速度計的起動位置漂移。其他類型的損傷或疾病也能夠?qū)е滦夭恐饾u地改變形狀。同樣地，由于電極和加速度計在這樣的設(shè)備中是單個實體，放置被兼顧。前-后以及頂點-胸骨對CPR操作者而言是沒有能力做的。因此，對于這樣的設(shè)備的兒科使用不是可行的。CPR設(shè)備應(yīng)能夠指示操作者以正確的按壓頻率和按壓深度執(zhí)行CPR而沒有錯誤的漂移并且不受外部加速度影響，這以當(dāng)前的基于加速度計的CPR設(shè)備是不可能的。
[0032]由 Advanced Circulatory Systems, Inc.,開發(fā)的、被稱為 ResQPOD 的一種產(chǎn)品是附接到面罩或氣管內(nèi)導(dǎo)管并且與通氣氣囊一起使用的單向閥。其本質(zhì)上阻止空氣在CPR的減壓階段進入肺部，由此在肺中產(chǎn)生真空。該真空產(chǎn)生吸力，其將更多的去氧血液從手臂和腿部的血管吸回，這又允許更多的血液流動出去，特別是到腦部。
[0033]市場上的一種產(chǎn)品(Philips的Q-CPR)提供實時CPR測量和反饋工具來提供客觀測量以及關(guān)于CPR的按壓和通氣分量兩者的實時校正反饋。這種產(chǎn)品在人工除顫和自動外部除顫器(AED)模式下都是可用的，以提供關(guān)于按壓深度和速率以及通氣速率的信息來促進護理者按照 AHA/Jfltemaiiimay L iaison Committee On Resuscitation (ILCOR)準(zhǔn)則對成人執(zhí)行CPR。
[0034]市場上的另一種Philips設(shè)備利用放置在病人胸部上的多功能襯墊，其中CPR計量器被施加在病人胸部的中心。在使用期間，CPR計量器測量胸部按壓深度和速率，同時通氣算法分析從多功能襯墊測得的胸部阻抗來產(chǎn)生通氣速率。因為算法基于胸體/胸骨方位(placement)來解釋阻抗變化，所以需要前部/前部的襯墊放置。按壓和通氣算法通過反饋算法在適當(dāng)?shù)臅r候產(chǎn)生可視的測量結(jié)果和相關(guān)的聽覺/原文反饋。
[0035]在Philips設(shè)備中，按壓深度被表示為波形，該波形表示大約10秒的按壓，這從來自CPR計量器的信號中獲得。在胸部被加壓時，按壓被表示為波的下行沖程，其在按壓壓力被釋放時向上反彈至基線。以-38mm和-51mm (-1.5”和-2”)畫出的、波區(qū)域中的兩條水平線指示目標(biāo)區(qū)以幫助實現(xiàn)良好的按壓深度。計算得到的每分鐘按壓次數(shù)(cpm)速率被顯示。如果按壓深度或速率明顯偏離AHA/ILC0R準(zhǔn)則，監(jiān)控器/除顫器提供可視的和校正的可聽反饋。如果沒有可檢測到的按壓，無流動(No Flow)時間值將對“不干涉”秒數(shù)進行計數(shù)，以2秒開始并且隨每另外的一秒遞增。
[0036]除顫襯墊通過檢測胸阻抗的變化來采集通氣數(shù)據(jù)。通氣速率被表示為每分鐘通氣次數(shù)(vpm)。像按壓一樣，如果通氣速率下降到AHA/ILC0R準(zhǔn)則之外，則可視的和可聽的反饋被給予。
[0037]可聽的語音提示(在人工和自動外部除顫器(AED)模式下)和屏幕上的文本提示(在AED模式下-僅基本視圖)向護理者警告在CPR表現(xiàn)中所需要的調(diào)整，包括按壓活動中的疏忽。反饋被分優(yōu)先級并且按臨床重要性的順序來輸送。反饋也是階梯式的，使得護理者首先接收可視的反饋并且進而接收語音提示，除非沒有基于初始的可視提示進行校正。存在LED壓力傳感器以幫助操作者提供一致的胸部按壓。一種這樣的設(shè)備(CPREzy Pad,CPREzy, Herfordshire, UK)被設(shè)計使得當(dāng)壓力由手施加到襯墊上時,壓力敏感的發(fā)光二極管指示每次胸部按壓所需要的力的正確量。四個綠色LED存在于該設(shè)備上以指示不同體重和尺寸的病人所需要的目標(biāo)壓力。救助者需要估計病人的尺寸并且施加足夠的壓力來使對應(yīng)的LED發(fā)光。黃色的燈能夠警告救助者過大的壓力正被施加。救助者通過僅施加足以使對應(yīng)受難者的大概尺寸的LED發(fā)光的力來實現(xiàn)這種風(fēng)險降低。救助者也需要在警示燈在按壓期間發(fā)光時知曉增加的胸部損傷風(fēng)險。而且，這樣的設(shè)備是笨重的并且在CPR設(shè)定下不是容易地被實現(xiàn)的。
[0038]被設(shè)計用來估計CPR的質(zhì)量的另一設(shè)備是具有內(nèi)建除顫器的HeartSineSamaritain PAD500P。Samaritain PAD500P 使用阻抗心電圖(ICG)來估計 CPR 被執(zhí)行得有多好。ICG波形表示心臟輸出，并且能夠被用于檢測通過大動脈和肺部血管的血液流動。在微處理器中通過診斷算法來檢查ICG信號，并且ICG信號被用于向操作者提供按壓深度反饋。該設(shè)備也測量ECG，其被用于分析來自除顫器的電擊何時應(yīng)被輸送
為得到ICG波形，使用電極來測量經(jīng)胸阻抗。來自經(jīng)胸阻抗測量的呼吸影響被故意地濾除以得到ICG。因此，PAD500P僅測量心臟輸出并且不能被用于測量通氣量或呼吸速率。
[0039]由于使血管收縮并且改變血液流經(jīng)胸部的方式的、天然的兒茶酚胺或注入的腎上腺素的影響，阻抗心動描記在CPR期間固有地是不準(zhǔn)確的。具有異常水化狀態(tài)的病人通過改變基線阻抗而向阻抗心動描記提出了另外的問題，這就是為何將阻抗心動描記與阻抗呼吸描記結(jié)合是重要的。
[0040]測量胸內(nèi)容積、潮氣量和分鐘通氣量對于優(yōu)化CPR來說是有用的。取決于狀況，CPR可以包括或可以不包括人工呼吸。在CPR不包括人工呼吸的情況下，記錄在按壓期間進入和離開肺部的空氣的量甚至更迫切。在人工呼吸或者通過嘴對嘴復(fù)蘇或者通過呼吸導(dǎo)管被執(zhí)行的情況下，應(yīng)為病人優(yōu)化人工呼吸。高速率和高通氣量的人工呼吸可能對肺部造成損傷并且通過增加胸內(nèi)壓力而減少了胸部按壓的效力。在CPR期間執(zhí)行人工呼吸或通氣的最好方法是采用每分鐘8到10次通氣的速率。這將具有低平均胸內(nèi)壓力的優(yōu)先級與向病人供氧的優(yōu)先級進行了平衡。低平均胸內(nèi)壓力允許心臟更容易地將血液泵送入周圍的脈管系統(tǒng)。監(jiān)控吸入的空氣的量并且向CPR技師或通氣單元提供反饋能夠確保CPR的執(zhí)行符合AHA或ERC的準(zhǔn)則，并 且確保人工呼吸被優(yōu)化以使病人存活率最大化。
[0041]在除顫和CPR被執(zhí)行并且心臟恢復(fù)到足以開始靠其自己泵送之后，確保泵送需要盡可能少的能量是重要的。當(dāng)胸內(nèi)壓力低時，心臟能夠以較少的能量將血液泵送入周圍的組織。維持低胸內(nèi)壓力的關(guān)鍵是通過降低呼吸速率而同時維持恒定的分鐘通氣量來控制呼吸。這確保了足夠的空氣被呼吸，而同時維持了低平均胸內(nèi)壓力，從而允許心臟恢復(fù)。
[0042]在嘗試測量心臟活動的同時，Atlzer和Lehmann注意到經(jīng)胸電阻抗隨呼吸而變化。他們將呼吸阻抗變化看作假象并且要求病人在測量被進行的同時停止呼吸。在1940年，在同樣研究心臟阻抗的同時，Nyboer在他的測量中注意到相同的呼吸阻抗假象。他作為通過同時記錄經(jīng)胸阻抗的變化和使用肺活量計獲得的量的變化兩者將它們相關(guān)聯(lián)的第一人確認了該假象的起源。Goldensohn和Zablow作為將呼吸量與經(jīng)胸阻抗定量地相關(guān)聯(lián)的第一調(diào)查者使阻抗呼吸描記又前進了一步。他們報告了分離心臟信號假象時的困難并且也注意到在身體運動期間的假象。在通過最小二乘回歸來比較阻抗變化與呼吸量變化之后，他們確定該兩者是線性相關(guān)的。其他小組已確認了在經(jīng)胸阻抗變化與呼吸氣息之間的線性關(guān)系并且發(fā)現(xiàn)大約90%的肺活量測定信號能夠通過胸阻抗信號來解釋。盡管該關(guān)系已被示出為是線性的，許多小組發(fā)現(xiàn)針對病人本身和病人之間的校準(zhǔn)常數(shù)在試驗之間是高度變化的。校準(zhǔn)常數(shù)中的這些差異能夠被歸因于各種生理特征和電極特征，這些特征必須被考慮在內(nèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0043]本發(fā)明克服與當(dāng)前策略和設(shè)計相關(guān)聯(lián)的問題并且提供監(jiān)控病人的新系統(tǒng)及方法。當(dāng)前CPR監(jiān)控方法及設(shè)備具有可能導(dǎo)致不良的CPR表現(xiàn)的缺陷。本發(fā)明的設(shè)備及方法克服了在本文中所描述的缺陷。本發(fā)明也克服了與基于節(jié)拍器的、基于加速度計的以及基于其他形式的經(jīng)胸阻抗的設(shè)備相關(guān)聯(lián)的顯著缺點。
[0044]在本發(fā)明中，與由節(jié)拍器設(shè)備提供的每分鐘恒定100次按壓不同，反饋基于CPR表現(xiàn)被給予。反饋能夠建議操作者更快或更慢地加壓。還與節(jié)拍器設(shè)備不同的是，本發(fā)明能夠就胸部按壓的深度向操作者提供建議并且能夠指示通氣參數(shù)。
[0045]與基于加速度計的設(shè)備(例如來自Philips和Zoll的設(shè)備)不同，本發(fā)明不受CPR監(jiān)控期間的漂移或外部加速度的影響。這允許在移動的運載工具中的準(zhǔn)確的CPR反饋。即使操作者在按壓之間向胸部施加了一些力，本發(fā)明也允許操作者以恰當(dāng)?shù)纳疃冉o病人胸部加壓。這經(jīng)常在CPR期間發(fā)生并且在采用基于加速度計的設(shè)備的情況下將引起漂移誤差。
[0046]與HeartSine PAD500P不同，本發(fā)明利用阻抗記錄來報告胸部按壓對胸內(nèi)容積的效果并且能夠被用于優(yōu)化人工呼吸和胸部按壓兩者。胸阻抗測量能夠被用于確定人工呼吸的潮氣量、速率和分鐘通氣量。關(guān)于人工呼吸的可聽和可視的反饋有助于防止在CPR期間的換氣過度，已知在CPR期間的換氣過度會引起有害的病人結(jié)果。
[0047]本發(fā)明的一個實施例針對一種用于確定心肺復(fù)蘇(CPR)充分性的設(shè)備。該設(shè)備包括電流源發(fā)生器、感測由所述電流源發(fā)生器產(chǎn)生的電流的電壓傳感器、微處理器以及在所述微處理器上執(zhí)行的軟件，其中所述微處理器基于由所述電壓傳感器感測的電流來確定病人的阻抗的變化。所述軟件基于病人的阻抗的變化來確定胸內(nèi)容積、胸內(nèi)容積的變化、按壓速率、按壓深度、呼吸量以及呼吸速率中的至少一個，并且輸出指示通氣和按壓中的至少一個的充分性的信號。
[0048]在優(yōu)選實施例中，所述電流源發(fā)生器由函數(shù)發(fā)生器、電流發(fā)生器以及電流監(jiān)控器中的至少一個組成。優(yōu)選地，所述電壓傳感器包括輸入放大器、信號濾波器、模擬除法器、整流器、均方根至直流(RMS-to-DC)芯片、帶通濾波器、多路轉(zhuǎn)換器以及輸出放大器中的至少一個。優(yōu)選地，所述設(shè)備包括兩個解調(diào)器，并且第一解調(diào)器以發(fā)生器信號作為載波來對信號濾波，而第二解調(diào)器以90度相位旋轉(zhuǎn)電路來對所述信號濾波。
[0049]優(yōu)選地，所述電源發(fā)生器、所述電壓傳感器和微處理器被完全集成到引線阻抗電極襯墊中。優(yōu)選地，所述設(shè)備還包括通氣裝置、自動按壓設(shè)備以及除顫器中的至少一個。所述信號優(yōu)選地為閉合的反饋，其指導(dǎo)所述通氣裝置、所述自動按壓設(shè)備以及所述除顫器中的至少一個調(diào)節(jié)按壓速率、按壓深度、完全釋放、無按壓活動以及通氣速率中的至少一個。優(yōu)選地，所述設(shè)備指導(dǎo)除顫的定時。
[0050]在優(yōu)選實施例中，所述設(shè)備還包括將病人與所述電源發(fā)生器以及所述電信號傳感器耦合的引線。所述引線優(yōu)選地與所述除顫器的葉片耦合。優(yōu)選地，所述設(shè)備以電子學(xué)方法被保護以免受由除顫器產(chǎn)生的電擊的影響。
[0051]本發(fā)明的另一實施例針對一種確定心肺復(fù)蘇(CPR)充分性的方法。該方法包括在電流發(fā)生器處產(chǎn)生電流、使所述電流通過病人、在所述電流通過病人之后在電壓傳感器處接收該電流、以一個或多個頻率測量病人的阻抗水平的變化、基于病人的阻抗的變化來確定胸內(nèi)容積、胸內(nèi)容積的變化、按壓速率、按壓深度、呼吸量以及呼吸速率中的至少一個以及輸出指示通氣和按壓中的至少一個的充分性的信號。
[0052] 優(yōu)選地，所述電源發(fā)生器由函數(shù)發(fā)生器、電流發(fā)生器以及電流監(jiān)控器中的至少一個組成。電壓傳感器優(yōu)選地包括輸入放大器、信號濾波器、模擬除法器、整流器、均方根至直流(RMS-to-DC)芯片、帶通濾波器、多路轉(zhuǎn)換器以及輸出放大器中的至少一個。所述方法優(yōu)選地還包括指導(dǎo)除顫的定時。其中所述方法在包括兩個解調(diào)器的設(shè)備上執(zhí)行，并且第一解調(diào)器以發(fā)生器信號作為載波來對信號濾波，而第二解調(diào)器以90度相位旋轉(zhuǎn)電路來對所述信號濾波。
[0053]優(yōu)選地，所述方法還包括通氣裝置、自動按壓設(shè)備以及除顫器中的至少一個。在優(yōu)選實施例中，所述信號為閉合的反饋，其指導(dǎo)所述通氣裝置、所述自動按壓設(shè)備以及所述除顫器中的至少一個調(diào)節(jié)按壓速率、按壓深度、完全釋放、無按壓活動以及通氣速率中的至少一個。所輸出的信號優(yōu)選地指示通氣的充分性從引線或阻抗電極襯墊可視或從引線或阻抗電極襯墊聽見。
[0054]所述方法優(yōu)選地包括將引線與所述病人、所述電流發(fā)生器以及所述電壓傳感器耦合。所述方法優(yōu)選地包括將所述引線與所述除顫器的葉片耦合。所述設(shè)備優(yōu)選地以電子學(xué)方法被保護以免受由除顫器產(chǎn)生的電擊的影響。
[0055]本發(fā)明的另一實施例針對一種包含用于確定心肺復(fù)蘇(CPR)充分性的程序指令的計算機可讀介質(zhì)，其使計算機在電流發(fā)生器處產(chǎn)生電流、將所述電信號注入病人、在所述電流通過病人之后在電壓傳感器處接收該電流、測量病人的阻抗水平的變化、基于病人的阻抗的變化來確定胸內(nèi)容積、胸內(nèi)容積的變化、按壓速率、按壓深度、呼吸量以及呼吸速率中的至少一個以及輸出指示通氣和按壓的充分性的信號。
[0056]優(yōu)選地，所述電流發(fā)生器由函數(shù)發(fā)生器、電流發(fā)生器以及電流監(jiān)控器中的至少一個組成。在優(yōu)選實施例中，所述電壓傳感器包括輸入放大器、信號濾波器、模擬除法器、整流器、均方根至直流(RMS-to-DC)芯片、帶通濾波器、多路轉(zhuǎn)換器以及輸出放大器中的至少一個。優(yōu)選地，所述計算機與兩個解調(diào)器耦合，其中所述介質(zhì)還使計算機通過第一解調(diào)器以發(fā)生器信號作為載波來對信號濾波并且通過第二解調(diào)器以90度相位旋轉(zhuǎn)電路來對所述信號濾波。優(yōu)選地，所述計算機與通氣裝置、自動按壓設(shè)備以及除顫器中的至少一個耦合。優(yōu)選地，所述介質(zhì)還指導(dǎo)所述通氣裝置、所述自動按壓設(shè)備以及所述除顫器中的至少一個調(diào)節(jié)按壓速率、按壓深度、完全釋放、無按壓活動以及通氣速率中的至少一個。
[0057]本發(fā)明的另一實施例針對一種心肺復(fù)蘇(CPR)胸內(nèi)容積指示器。該CPR胸內(nèi)容積指示器包括與病人耦合的阻抗監(jiān)控設(shè)備、與所述阻抗監(jiān)控設(shè)備通信的阻抗處理設(shè)備以及指示器，其中所述阻抗監(jiān)控設(shè)備確定所述阻抗是否落在預(yù)定的阻抗范圍之外，并且所述指示器就阻抗超出預(yù)定的阻抗范圍警告CPR給予者。
[0058]在優(yōu)選實施例中，所述阻抗處理設(shè)備基于病人的阻抗的變化確定胸內(nèi)容積、胸內(nèi)容積的變化、按壓速率、按壓深度、呼吸量以及呼吸速率中的至少一個。優(yōu)選地，所述指示器為音頻指示器和可視指示器中的至少一個。優(yōu)選地，所述指示器與自動外部除顫器耦合，該除顫器包括向病人施加電擊并且從病人處得到所述阻抗的病人電極。所述設(shè)備優(yōu)選地被集成到引線阻抗電極襯墊中。
[0059]在說明書中部分地闡述了本發(fā)明的其他實施例和優(yōu)點，這些其他實施例和優(yōu)點遵循本說明書并且部分地可從本說明書中顯而易見，或者可從本發(fā)明的實踐中掌握。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0060]圖1示意本發(fā)明的系統(tǒng)的一個實施例。[0061]圖2示意本發(fā)明的設(shè)備的一個實施例。
[0062]圖3示出本發(fā)明的設(shè)備用在病人上的實施例。
[0063]圖4示意通過表示本發(fā)明的實施例的設(shè)備的不同部分的電流和信息的流。
[0064]圖5示意本發(fā)明的用戶界面的實施例。
[0065]圖6示出與吸入的空氣的量相關(guān)的、胸阻抗的相對水平。
【具體實施方式】
[0066]如本文中具體化和廣義描述的那樣，本文中的公開內(nèi)容提供本發(fā)明的詳細實施例。但是，所公開的實施例僅為本發(fā)明的示例，其可以各種的以及備選的形式具體化。因此，不存在特定結(jié)構(gòu)和功能細節(jié)應(yīng)為限制性的意圖，而相反地，意圖是它們?yōu)闄?quán)利要求提供基礎(chǔ)并且作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域的技術(shù)人員多樣地使用本發(fā)明的有代表性的基礎(chǔ)。
[0067]已令人驚訝地發(fā)現(xiàn)胸阻抗的測量是一種簡單的方法，其能夠產(chǎn)生與胸內(nèi)容積相關(guān)的間歇讀數(shù)或持續(xù)示蹤而不需要侵入式的導(dǎo)管、不需要將笨重的設(shè)備放置在胸體上、不用阻止空氣流動、不用限制身體運動、在CPR正被輸送的地點不需要設(shè)備被插入并且不用將對胸部和氣道的訪問限制于執(zhí)行CPR。
[0068]阻抗被表示為復(fù)數(shù)量(Z)并且術(shù)語復(fù)阻抗可以可互換地被使用；極坐標(biāo)形式方便地捕獲幅值和相位特征兩者，
Iz=|z|ejθ，其中幅值1z1表示電壓差幅度與電流幅度的比率，而幅角f給出電壓與電流之間的相位差。J是虛數(shù)單元，并且在這個上下文中代替i被使用以避免與用于電流的符號混淆。按笛卡爾形式為z = R +JX ,其中阻抗的實部為電阻W而虛部為電抗
[0069]阻抗被用作對交變電流的反相的測量。在數(shù)學(xué)上，阻抗由下列等式測量，其類似于歐姆定律:
Z=V/I(I)
其中電壓=V，電流=I并且阻抗=z。以未知阻抗導(dǎo)電的對象能夠從簡單的電路中確定?？鐚ο笫┘右阎蛔冸娏鞫瑫r跨該對象測量電壓以及使用等式(I)產(chǎn)生阻抗。胸體表示容積導(dǎo)體，并且由于此，可應(yīng)用支配離子導(dǎo)體的定律。另外，在呼吸或按壓期間的器官運動以及胸廓的放大產(chǎn)生能夠被測量的導(dǎo)電性變化。通過引入已知電流并且用電極測量跨胸體的電壓的變化來測量跨胸體的阻抗。
[0070]形成胸體及腹部的組織層全都影響對經(jīng)胸阻抗的測量。各組織具有不同的導(dǎo)電性，其影響電極之間的電流流動的幅值和方向。從最外層開始，身體的表面被皮膚覆蓋，其呈現(xiàn)高電阻率，但僅大約Imm厚。在皮膚之下是脂肪層，其也具有高電阻率。然而，這層的厚度是高度變化的并且取決于身體位置以及對象的身體類型。從后部移動到前部，在皮膚層和脂肪層之下是姿勢肌，其為各向異性的。它們在長度方向上具有低電阻率而在所有其他方向上具有高電阻率，這導(dǎo)致在平行于皮膚的方向上導(dǎo)電的趨勢。在肌肉下面是肋骨，作為骨頭，其是高度絕緣的。因此，通過胸體的電流僅能夠在骨頭之間流動。一旦電流抵達肺部，就假定電流穿過血液，血液具有任何身體組織的最低電阻中的一個。肺部的換氣以及對胸部的按壓改變了肺部的尺寸以及電流流動的通路，并且表現(xiàn)為能夠被測量的電阻或阻抗的變化。
[0071]由于組織的各向異性屬性，通過胸部的輻射狀電流流動比所預(yù)期的少得多。許多電流繞過胸部而不是通過胸部。結(jié)果，阻抗變化來自于胸部周界的變化、肺部尺寸的變化以及橫膈膜-肝臟群的運動。在較低胸部高度處的測量歸因于橫膈膜以及肝臟的運動，而在較高胸部高度處的測量歸因于肺部的換氣以及擴張。在通常狀況下以及在CPR期間，阻抗測量反映如與按壓關(guān)聯(lián)的從肺部的空氣排出以及通過自然和人工手段對肺部的通氣兩者，所述自然和人工手段包括與CPR本身相關(guān)聯(lián)的空氣進入、嘴對嘴、面罩通氣、端氣管套管的氣囊通氣或機械通氣。在任何狀況下，對阻抗信號的分析反映胸內(nèi)容積。這能夠被分析并且算法被開發(fā)和用于輸送關(guān)于總的胸部容積的信息，該信息反映CPR期間的通氣和循環(huán)兩者，并且另外地，所述算法被用于分離出并且量化通氣以及分離出并且量化循環(huán)。這能夠通過分析總的信號或通過組合來自呼吸變化監(jiān)控(RVM)的有關(guān)肺容積和速率的數(shù)據(jù)與來自阻抗心動描記(ICG)的有關(guān)循環(huán)生理機能的數(shù)據(jù)來執(zhí)行。由于心臟按壓對胸內(nèi)容積的影響以及由于內(nèi)生或外生的兒茶酚胺以及其他藥物或靜脈注射液的給予，僅ICG對于報告與CPR相關(guān)聯(lián)的變化是不夠的。在一個實施例中，本發(fā)明輸送與CPR期間的整體阻抗變化相關(guān)的信息，而沒有濾波，所述信息集中于血液動力學(xué)信息以及組織中的血液或流體的狀態(tài)。在另一實施例中，本發(fā)明輸送僅與阻抗的變化相關(guān)的信息，所述阻抗與在按壓期間從胸部的空氣排出相關(guān)。在另一實施例中，與ICG相似或一致，阻抗信號內(nèi)的關(guān)于血液動力學(xué)的信息能夠被加入RVM測量以向護理者輸送有關(guān)按壓充分性、通氣充分性或CPR總體而言的充分性的信息。在CPR的情形下，阻抗信號為來自肺部的擴張和換氣以及胸腔的按壓以及橫膈膜-肝臟群的運動的變化之和。在有證據(jù)顯示除顫的定時與心臟的或者基于固有心臟動作或者基于胸部按壓的加負荷狀態(tài)有關(guān)的情況下，在一個實施例中，除顫與胸部按壓的定時協(xié)調(diào)來優(yōu)化結(jié)果。在一個實施例中，通過語音或其他信號來推薦除顫，或者在由反映自動的或救助者輸送的胸部按壓以及機械或氣囊通氣的阻抗測量所確定的時間自動地輸送除顫。
[0072] 已令人吃驚地發(fā)現(xiàn)阻抗測量能夠反映在CPR情形下與肺容積和心臟容積相關(guān)的總胸內(nèi)容積。CPR通過對胸體加壓并且迫使血液離開心臟到腦部和身體而起作用。在未插管病人上的每次按壓既將血液按出心臟也將空氣按出肺部。在這種情況下，所測得的阻抗減少。這恰恰是在CPR期間血液被泵送到身體、腦部以及心臟的時間和方式。在于未插管病人上通過嘴對嘴或面罩通氣進行復(fù)蘇呼吸的期間或在于插管病人上進行氣囊通氣(或機械通氣)期間，空氣被推送到肺部及胸體中。當(dāng)胸內(nèi)壓力在通氣期間被提升并且肺部被擴張時，阻抗上升。與通氣相關(guān)聯(lián)的胸內(nèi)壓力增加能夠或者是協(xié)同的或者是與心臟按壓競爭的，以迫使血液離開心臟以向身體供給。監(jiān)控阻抗的變化能夠優(yōu)化心臟按壓的有效性。本發(fā)明能夠采集和分析數(shù)據(jù)并且基于將按壓和通氣兩者考慮在內(nèi)的阻抗向護理者提供反饋來優(yōu)化CPR的輸送。
[0073]定時
在有證據(jù)顯示除顫的定時與心臟的或者基于固有心臟動作或者基于胸部按壓的加負荷狀態(tài)有關(guān)的情況下，在一個實施例中，除顫與胸部按壓的定時協(xié)調(diào)來優(yōu)化結(jié)果。在一個實施例中，通過語音或其他信號來推薦除顫，或者在由反映自動的或救助者輸送的胸部按壓以及機械或氣囊通氣的阻抗測量所確定的時間自動地輸送除顫。
[0074]電極布置的影響
對于給定的容積變化，仰臥在呼吸期間產(chǎn)生最大的信號幅度和最低的信噪比。所有CPR病人都優(yōu)選地為仰臥。[0075]本發(fā)明的一個實施例提供對胸阻抗的絕對測量；本發(fā)明的另一實施例提供胸阻抗的趨勢。不是胸內(nèi)容積的絕對測量就是趨勢對于CPR提供者可能是有用的。
[0076]盡管具有相同的電極布置，用于不同尺寸的個體的校準(zhǔn)常數(shù)和信號幅度顯示可變性。針對給定容積變化的阻抗變化一般地對瘦胸部的人而言是最大的，而對尺寸更碩大的人則更小。這些觀察到的差異是由于在電極與體型更大的對象的肺部之間的諸如脂肪組織和肌肉的大量電阻性組織引起的，從而對于體型更大的對象而言針對給定容積變化產(chǎn)生總的更小百分比的阻抗變化。另一方面，在兒童中的阻抗跡線的心臟分量一般地比在成人中的大。這是由于與在兒童中相比在成人中圍繞心臟有更多的脂肪沉積，這起到使心臟免于被結(jié)合到阻抗測量中的作用。
[0077]在實驗中，在第六肋骨的高度處附接到腋窩線中部的電極產(chǎn)生在呼吸期間測量阻抗變化的準(zhǔn)確方式。通過將電極布置在胸體上的更高處獲得兩個變量之間更大的線性。阻抗測量中的可變性可與在諸如血壓的其他生命信號的測量中可看到的那些相比。胸阻抗測量對于臨床用途是足夠準(zhǔn)確的。數(shù)字信號處理允許對實時阻抗測量結(jié)果的接近瞬時的濾波及平滑，這允許假象及噪聲的最小化。胸阻抗被用在長期病人監(jiān)控中。只要電極保持相對不動，則阻抗變化與容積變化的關(guān)系在長時期內(nèi)是穩(wěn)定的。這個信息能夠在病人脫離CPR時被用于確保通氣和循環(huán)的充分性。
[0078]在一個實施例中，阻抗變化或能被用于計算按壓量。對阻抗曲線有兩個主要的影響。第一個是到心臟和離開心臟的血液流動，而第二個是進入肺部和離開肺部的空氣流動。這兩個過程產(chǎn)生了能夠容易地相互區(qū)分的信號。由于為低阻抗流體的血液被從電路去除，對應(yīng)于血液流動的信號導(dǎo)致阻抗在每次按壓結(jié)束時的減少，從而迫使電流流過更高阻抗的通道。由于不導(dǎo)電的空氣從電路中去除，空氣通過肺部的流動導(dǎo)致阻抗在按壓結(jié)束時的減少。
[0079]由于每個過程以其影響阻抗信號的速率不同，這兩個信號能夠容易地從彼此中濾出。在大多數(shù)情況下，對流出肺部的空氣而言將幾乎沒有阻力，而為了泵送血液，心室中的壓力必須超出動脈中的壓力。這將在由心臟中的血液流動產(chǎn)生的信號中引起明顯的延遲以及引起清楚的閾值，在該閾值處主動脈瓣和肺動脈瓣打開并且血液流出心室。
[0080]相同的電極能夠被用于除顫以及阻抗讀數(shù)。然而，為了使數(shù)據(jù)的保真度最大化，優(yōu)選的是將四極電極或五到六個電極的配置用于阻抗記錄。這些電極能夠被集成到現(xiàn)有的除顫器襯墊中。在一個實施例中，六個電極被建成兩個襯墊，其中每個襯墊中的一個電極被用于輸送除顫電擊，每個襯墊中的一個電極被用于輸送用于測量阻抗的電流并且每個襯墊中的一個電極被用于記錄用于測量阻抗的電壓。
[0081]在另一實施例中，所述兩個襯墊中的每一個都具有兩個電極。每個襯墊中的一個電極被用于輸送用于阻抗測量的電流，并且每個襯墊中的一個電極被用于記錄電壓以及測量阻抗。每個襯墊中的一個或兩個電極進而被用于輸送除顫電擊。在五個電極的實施例中，一個電極既產(chǎn)生信號也記錄信號。在另一實施例中，兩個襯墊中的每一個僅具有單個電極，該單個電極被用于輸送阻抗測量電流、記錄電壓以及輸送除顫電擊。
[0082]在全部實施例中，優(yōu)選地通過保護電路來保護阻抗測量電路免受除顫電擊的影響，所述保護電路包括但不限于在除顫電擊被輸送之前關(guān)斷的電子開關(guān)、保險絲、斷路器以及產(chǎn)生保護性短路的開關(guān)。[0083]在實際中，重要的不是按壓深度，而是胸內(nèi)容積的變化，其驅(qū)使血量離開心臟以向身體、腦部及心臟本身供給。本發(fā)明的一個實施例提供與三維胸內(nèi)容積的變化更好地關(guān)聯(lián)的特定測量，該特定測量比沿單線位移的當(dāng)前測量更有優(yōu)勢。迄今為止，設(shè)備僅能夠測量這種一維胸骨位移并且所述推薦沒有規(guī)定技術(shù)上的差異來解決與病人的尺寸相關(guān)聯(lián)的差異，除了對于兒科推薦的是按壓處于胸部前后徑的1/3與1/2之間。本發(fā)明的設(shè)備的一個實施例測量給定病人的胸內(nèi)容積的變化并且提供胸部按壓有效性的更適當(dāng)?shù)亩攘俊Ｔ谝粋€實施例中，本發(fā)明的設(shè)備提供基于胸內(nèi)容積的測量用于對救助者的反饋以幫助他們輸送適于給定病人的尺寸和胸內(nèi)骨骼的CPR。
[0084]在一個實 施例中，測量胸內(nèi)容積的設(shè)備也同時輸送關(guān)于通氣速率的信息。在優(yōu)選實施例中，設(shè)備輸送不僅關(guān)于通氣速率的信息，也輸送關(guān)于通氣(潮氣)量的信息。潮氣量在提供適當(dāng)?shù)牟∪送夥矫媾c速率同等重要，實際上，關(guān)鍵值為分鐘通氣量(潮氣量和呼吸速率)，即在一分鐘內(nèi)交換的實際空氣量。不幸的是，潮氣量和分鐘通氣量在沒有接通氣裝置的病人上一般被忽略，這是由于缺乏測量或跟蹤基于通氣量的參數(shù)的手段。在一個實施例中，設(shè)備向救助者提供反饋以確保通入的氣息被全部呼出以使基線胸內(nèi)壓力最小化并且因此使每次心臟按壓的效果最大化。
[0085]在一個實施例中，能夠估計胸體在按壓之后的完全擴張或“反沖”。在一個實施例中，胸內(nèi)容積的曲線的形狀能夠被分析以優(yōu)化在一次反復(fù)中的按壓輸送的速度(不是速率，而是按壓運動本身的快速性，以及“放開”或反沖階段的快速性和完全性)，設(shè)備顯示這個信息。在優(yōu)選實施例中，設(shè)備分析這個信息并且給予音頻和/或可視刺激來優(yōu)化按壓。類似地，在另一實施例中，與通氣裝置氣息相關(guān)聯(lián)的曲線的形狀能夠被演示并且反饋以多種方式被輸送。在被布置在通氣裝置上之前，最優(yōu)的氣息應(yīng)快速地并且以適當(dāng)?shù)牧勘惠斔筒⑶已杆俚乇会尫?。在一個實施例中，設(shè)備分析呼吸曲線并且指導(dǎo)護理者修改技術(shù)來優(yōu)化通氣和心臟干預(yù)兩者。
[0086]在先的監(jiān)控CPR的方法的一個主要缺點是，在病人的身體在CPR期間移動的情況下，壓力傳感器將產(chǎn)生不準(zhǔn)確的結(jié)果。例如，如果病人在軟床上，則傳感器將會報告使病人的身體加速的力。這個力可能完全沒有給胸部加壓，而代替地僅使病人移動。這樣的設(shè)備是笨重的并且在CPR設(shè)定下不是容易地被實現(xiàn)的。比較起來，在本文中所描述的方法不受病人身體運動的影響。在現(xiàn)有技術(shù)的某些設(shè)備使用血液流動的測量來嘗試確定CPR充分性并且其他設(shè)備使用線性胸壁運動的同時，已令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，在或者有附加信息或者沒有附加信息的情況下，與胸腔中以及肺中的空氣的阻抗相關(guān)地對胸阻抗變化的測量提供對CPR充分性的極好的度量。
[0087]在一個實施例中，完全的胸內(nèi)和按壓測量系統(tǒng)被完全地集成到引線/阻抗電極襯墊中。這提供心臟按壓和通氣的表現(xiàn)的低成本、輕重量以及理想定位的指示器的獨特優(yōu)勢。設(shè)備的功率、電隔離以及笨重性的許多當(dāng)前的挑戰(zhàn)將通過這種集成被消除。緊急護理設(shè)定的獨特應(yīng)用和環(huán)境為這種低功率的簡單智能電極襯墊系統(tǒng)提供了獨特的挑戰(zhàn)和機會。這種獨特且未被預(yù)期的簡單解決方案將為臨床醫(yī)師、EMS和消防人員提供理想的解決方案。這種最優(yōu)的輕型設(shè)計將提供呼吸和心臟診斷指示器兩者并且也將貫穿用于呼吸和心臟護理的恰當(dāng)診斷及治療的步驟引導(dǎo)緊急護理提供者，包括有經(jīng)驗的以及無經(jīng)驗的兩者。
[0088]參考圖1，示例性的和優(yōu)選的系統(tǒng)包括至少一個通用計算設(shè)備100，其包括處理單元(CPU) 120以及使包括諸如只讀存儲器(ROM) 140和隨機訪問存儲器(RAM) 150的系統(tǒng)存儲器在內(nèi)的各種系統(tǒng)組件與處理單元120耦合的系統(tǒng)總線110。其他系統(tǒng)存儲器130也是可獲得供使用的。本發(fā)明優(yōu)選地在具有多于一個CPU 120的計算設(shè)備上或者在聯(lián)網(wǎng)在一起的一群或一組計算設(shè)備上操作以提供更大的處理能力。系統(tǒng)總線110可以是若干類型的總線結(jié)構(gòu)中的任一個，包括存儲總線或存儲控制器、外設(shè)總線以及使用多種總線結(jié)構(gòu)中的任一個的本地總線。存儲在ROM 140或類似存儲器中的基本輸入/輸出(BIOS)優(yōu)選地提供有助于在計算設(shè)備100內(nèi)的元件之間傳遞信息的基本例程，諸如在啟動期間傳遞信息。該計算設(shè)備100還優(yōu)選地包括諸如硬盤驅(qū)動160、磁盤驅(qū)動、光盤驅(qū)動、磁帶機等的存儲設(shè)備。存儲設(shè)備160通過驅(qū)動接口連接到系統(tǒng)總線110。所述驅(qū)動以及相關(guān)聯(lián)的計算機可讀介質(zhì)提供計算機可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊及用于計算設(shè)備100的其他數(shù)據(jù)的非易失性存儲?；窘M件對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是已知的并且適當(dāng)?shù)淖兓鶕?jù)設(shè)備的類型被預(yù)期，諸如設(shè)備是否是小型的、手持計算設(shè)備、桌面型計算機、膝上型計算機、計算機服務(wù)器、無線設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)使能設(shè)備或無線電話等。 [0089]在一些實施例中，系統(tǒng)優(yōu)選地被單個CPU控制，然而，在其他實施例中，系統(tǒng)的一個或多個組件由一個或多個微處理器(MP)或其他計算設(shè)備控制。另外，能夠使用CPU和MP的組合。優(yōu)選地，MP被嵌入在微控制器，然而，能夠處理命令的其他設(shè)備也能夠被使用。
[0090]盡管在本文中所描述的示例性環(huán)境使用硬盤，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解的是能夠存儲可由計算機訪問的數(shù)據(jù)的其他類型的計算機可讀介質(zhì)也可以被用在示例性的操作環(huán)境中，諸如為磁帶、閃存卡、數(shù)字多用盤、盒式存儲器、隨機訪問存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、電纜或包含比特流的無線信號等。
[0091]為實現(xiàn)用戶與計算設(shè)備100的互動,輸入設(shè)備190表不任何數(shù)量的輸入機構(gòu)，諸如用于語音的麥克風(fēng)、用于手勢或圖形輸入的觸敏屏幕、電信號傳感器、鍵盤、鼠標(biāo)、運動輸入、語音等等。設(shè)備輸出170能夠是本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的許多輸出機構(gòu)中的一個或多個，例如打印機、顯示器、光線、投影儀、揚聲器和繪圖機。在一些實施例中，輸出能夠是經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口的，例如上載到網(wǎng)站、發(fā)送電子郵件、附到或放置在其他電子文件中以及發(fā)送SMS或MMS消息。在一些實施例中，多模系統(tǒng)使用戶能夠提供多種類型的輸入來與與計算設(shè)備100通信。通信接口 180—般地支配和管理用戶輸入和系統(tǒng)輸出。在本發(fā)明中沒有對在任何特定硬件布置上操作進行限制，并且因此這里的基本特征可以隨著改進的硬件或固件布置被開發(fā)而容易地用它們來替換。
[0092]為了解釋清楚起見，示例性的系統(tǒng)實施例被表示為包括個體功能塊(包括被標(biāo)為“處理器”的功能塊)。這些塊所表示的功能可以通過或者共用或者專用的硬件的使用來提供，包括但不限于能夠執(zhí)行軟件的硬件。例如，圖1所示的一個或多個處理器的功能可由單個共用處理器或多個處理器提供。(術(shù)語“處理器”的使用不應(yīng)被解釋為排它地指能夠執(zhí)行軟件的硬件。)示意性的實施例可包括微處理器和/或數(shù)字信號處理器(DSP)硬件、用于存儲執(zhí)行在下面所論述的操作的軟件的只讀存儲器(ROM)以及用于存儲結(jié)果的隨機訪問存儲器(RAM)。也可以提供超大規(guī)模集成電路(VLSI)硬件實施例以及與通用DSP電路結(jié)合的定制VLSI電路。
[0093]本發(fā)明范圍內(nèi)的實施例也可包括用于攜載計算機可執(zhí)行指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或者有計算機可執(zhí)行指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲于其上的計算機可讀介質(zhì)。這樣的計算機可讀介質(zhì)能夠是可由通用或?qū)Ｓ糜嬎銠C訪問的任何可用介質(zhì)。通過示例的方式而非限定，這樣的計算機可讀介質(zhì)能夠包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盤存儲裝置、磁盤存儲裝置或其他磁存儲設(shè)備或能夠被用于以計算機可執(zhí)行指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式攜載或存儲所期望的程序代碼的任何其他介質(zhì)。當(dāng)信息通過網(wǎng)絡(luò)或其他通信連接(或者是硬連線連接、無線連接，或者是其組合)被傳遞或提供給計算機的時候，計算機恰當(dāng)?shù)貙⒃撨B接視為計算機可讀介質(zhì)。因此，任何這樣的連接恰當(dāng)?shù)乇环Q為計算機可讀介質(zhì)。以上各項的組合也應(yīng)被包括在計算機可讀介質(zhì)的范圍內(nèi)。
[0094]計算機可執(zhí)行指令例如包括使通用計算機、專用計算機或?qū)Ｓ锰幚碓O(shè)備執(zhí)行某種功能或某一組功能的指令和數(shù)據(jù)。計算機可執(zhí)行指令也包括在單機環(huán)境或網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下由計算機執(zhí)行的程序模塊。通常，程序模塊包括執(zhí)行特定任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)特定的抽象數(shù)據(jù)類型的例程、程序、對象、組件和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的計算機可執(zhí)行指令以及程序模塊表示用于執(zhí)行本文所公開的方法的步驟的程序代碼手段的示例。這樣的可執(zhí)行指令或關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特定序列表示用于實現(xiàn)在這樣的步驟中所描述的功能的對應(yīng)動作的示例。
[0095]本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，可在具有許多類型的計算機系統(tǒng)配置的網(wǎng)絡(luò)計算環(huán)境中實踐本發(fā)明的其他實施例，包括個人計算機、手持設(shè)備、多處理器系統(tǒng)、基于微處理器的或可編程的消費電子設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)PC、迷你計算機、大型計算機等。網(wǎng)絡(luò)可包括因特網(wǎng)、一個或多個局域網(wǎng)("LAN")、一個或多個城域網(wǎng)("MAN")、一個或多個廣域網(wǎng)("WAN")、一個或多個內(nèi)聯(lián)網(wǎng)等。還可在分布式計算環(huán)境中實踐實施例，在所述分布式計算環(huán)境中由通過通信網(wǎng)絡(luò)鏈接(或者通過硬連線鏈接、無線鏈接，或者通過它們的組合)的本地和遠程處理設(shè)備來執(zhí)行任務(wù)。在分布式計算環(huán)境中，程序模塊可以位于本地以及遠程存儲器存儲設(shè)備中。
[0096]本發(fā)明優(yōu)選地包括用于測量胸內(nèi)容積的阻抗系統(tǒng)，其具有將所測得的阻抗值轉(zhuǎn)換為容積的集成電 子設(shè)備、阻抗測量設(shè)備以及計算機。阻抗測量設(shè)備包括電路、至少一個計算設(shè)備、優(yōu)選地包括微處理器以及優(yōu)選地包括四根引線，其中兩根引線被用于將電流注入對象身體并且至少兩根引線被用于讀取所述病人身體的電壓響應(yīng)。在一個實施例中，電極被結(jié)合到除顫器襯墊中，如在本文中所描述的那樣。在一個實施例中，電極可以是也輸送標(biāo)準(zhǔn)EKG或ICG讀數(shù)的系統(tǒng)的部分。在一個實施例中，電極可與提供EKG輸入的那些相同。在一個實施例中，電極在第六根肋骨的高度處被水平地附接到腋窩線中部。然而，電極能夠更高或更低地布置在胸體上。在一個實施例中，多個電極被使用，其中一些電極被結(jié)合到除顫器襯墊中，而另一些被結(jié)合到EKG信號引線中。此外，電極可按其他位置和配置被布置(例如沿胸體垂直、跨胸體成角度或從病人正面的位置到病人背面的位置)，這取決于病人、情形及其他生理學(xué)上的擔(dān)心(例如在病人具有起搏器或其他人工設(shè)備的情況下)。
[0097]阻抗測量設(shè)備優(yōu)選地連接到計算設(shè)備，該計算設(shè)備與除顫器設(shè)備或其他CPR輔助設(shè)備耦合。數(shù)字接口被用于防止數(shù)據(jù)在傳遞中被破壞。在一個實施例中，該接口向所述系統(tǒng)提供保護以使其免受除顫電擊的影響。
[0098]在優(yōu)選實施例中，與高阻抗電阻器結(jié)合的瞬態(tài)電壓抑制二極管被用于通過使所述設(shè)備短路來同時保護設(shè)備免受包括來自除顫器的高壓脈沖在內(nèi)的各種ESD脈沖的影響并且被用于限制使電流通過該設(shè)備以避免干擾除顫器的電流分布。設(shè)備數(shù)據(jù)優(yōu)選地不被ESD事件或除顫器放電所破壞，并且設(shè)備功能性優(yōu)選地決不會被妨礙。在另一實施例中，阻抗測量設(shè)備由其他類型的電路保護，所述其他類型的電路包括下列各項中的至少一些:高阻抗電阻器、保險絲、斷路器、晶體管、MOSFET或開關(guān)。
[0099]在優(yōu)選實施例中，所述設(shè)備含有自動校準(zhǔn)設(shè)備的電路和軟件。在一個實施例中，校準(zhǔn)由通過生物電光譜阻抗分析獲得的數(shù)據(jù)輔助，所述生物電光譜阻抗分析是以各種頻率測量組織阻抗的過程。在這個實施例中，來自生物電阻抗分析的數(shù)據(jù)可以被用于計算對象的特定特征，包括但不限于水合水平、基線阻抗以及身體組成。低水平的水合使身體的電阻抗更大。身體中高水平的脂肪也將造成身體的平均電阻抗的增加，但可能在電流通過最小阻抗的路徑時造成總阻抗的減少。肌肉與脂肪相比具有遠遠更多的脈管并且含有更多的導(dǎo)電電解液，因此肌肉發(fā)達的病人身體將具有比肌肉不那么發(fā)達的相似尺寸的人低得多的電阻抗?；谶@些輸入縮放校準(zhǔn)因子使計算變得更準(zhǔn)確。
[0100]在一個實施例中，對本發(fā)明的設(shè)備的校準(zhǔn)基于身體組織的新陳代謝要求。預(yù)測優(yōu)選地涉及將病人的所測得的、所估計的身體重量或理想的身體重量與每單位身體重量所需要的空氣量或每分鐘空氣量相乘。理想的身體重量由病人身高、種族和/或年齡所確定并且還可以Devine、Robinson、Hamwi以及Miller公式中的一個或多個來確定。[0101]在另一實施例中，所述設(shè)備優(yōu)選地包括用于刺激病人并且允許自動系統(tǒng)測試和演示的集成模塊。自動系統(tǒng)測試改進了設(shè)備的性能并且確保它在使用前正確地運行。
[0102]在優(yōu)選實施例中，所述設(shè)備利用模擬除法器來補償所注入的電流中的微小偏差并且增加所獲得的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。該優(yōu)選實施例中的模擬除法器將被放置在解調(diào)器之后以及整流器之前。在其他實施例中，模擬除法器可以被放置在電路中的其他位置，包括但不限于在精密整流器之后或解調(diào)器之前。
[0103]在優(yōu)選實施例中，所述設(shè)備利用由微處理器驅(qū)動的自適應(yīng)電子設(shè)備來維持電路中的不同放大器上的適當(dāng)增益，以防止信號超出范圍并且維持高的信噪比。微處理器跟蹤在硬件放大器中的每一個上的設(shè)定增益并且在其計算期間適當(dāng)?shù)剡M行補償使得其總是輸出適當(dāng)?shù)闹怠?br> [0104]圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)200的實施例的示意圖。電信號源自信號源205。優(yōu)選地，可調(diào)函數(shù)發(fā)生器210 (例如XR2206芯片)被用于產(chǎn)生電信號。函數(shù)發(fā)生器210優(yōu)選地經(jīng)由微處理器(MP) 275或人工地可調(diào)。在一些實施例中，函數(shù)發(fā)生器210能夠被調(diào)諧以便改進信號。調(diào)諧能夠發(fā)生一次或多次。生物阻抗光譜學(xué)能夠被用于以不同頻率檢測水合的水平，水合的水平能夠被用于校準(zhǔn)函數(shù)發(fā)生器210。類似地，身體脂肪率能夠被計算。
[0105]信號源205還包括電流發(fā)生器215 (例如Howland電路)。盡管襯墊接觸有變化，電流發(fā)生器215優(yōu)選地保持源電流恒定(除非接觸完全斷開)。在優(yōu)選實施例中，電流發(fā)生器215能夠被調(diào)諧以改進性能，其能夠人工地或通過MP 275自動地完成。在優(yōu)選實施例中，襯墊接觸質(zhì)量被監(jiān)控并且在襯墊接觸斷開或質(zhì)量過差而使電子設(shè)備無法進行補償時產(chǎn)生警告。信號源205還可以包括電流監(jiān)控器220來計算阻抗。
[0106]在優(yōu)選實施例中，信號源205還包括病人模擬器225。病人模擬器225能夠用類似于真實病人的參數(shù)來模擬阻抗變化。病人模擬器225能夠被用于測試系統(tǒng)220以及電路的校準(zhǔn)。
[0107]來自信號源205的信號通過病人230并且被傳感器235接收。優(yōu)選地，傳感器230包括輸入阻抗放大器240。阻抗放大器240抑制不良的或可變的襯墊接觸對測量的影響。阻抗放大器240的增益優(yōu)選地由MP 275控制，以向其他模塊提供增強的信號。傳感器230優(yōu)選地還包括信號濾波器245以去除來自電力網(wǎng)等的干擾。信號濾波器245可以是標(biāo)準(zhǔn)的高通濾波器、解調(diào)器或另一信號濾波器。同步解調(diào)器經(jīng)常被用于檢測生物阻抗變化以及剝?nèi)バ盘栔械倪\動假象。
[0108]在優(yōu)選實施例中，信號被分成兩個路徑。第一路徑優(yōu)選地將發(fā)生器信號用作載波來對所測得的信號解調(diào)。第二路徑優(yōu)選地在解調(diào)之前使用90度相位旋轉(zhuǎn)電路。這兩個解調(diào)信號都能夠使用電壓至RMS轉(zhuǎn)換器而被轉(zhuǎn)換為RMS值。在獨立地被測量的情況下，信號被相加并且進而均方根被計算。這允許對對象中的任何相位偏移進行補償并且允許電阻和電抗的獨立測量，這為運動假象補償以及水合水平、脂肪率以及校準(zhǔn)系數(shù)計算提供了有價值的信息。
[0109]另外，傳感器230可以包括模擬除法器250，其將所測得的電壓信號除以來自電流監(jiān)控電路的信號以計算阻抗。傳感器230優(yōu)選地還包括精密整流器或均方根至直流(RMS-to-DC)芯片255，連同用于 去除載波頻率的低通濾波器。傳感器230的輸出優(yōu)選地為與病人的阻抗成比例的DC信號。傳感器230還可以包括帶通濾波器260以通過濾除不對應(yīng)于呼吸的信號部分來僅選擇呼吸速率。帶通濾波器260可以人工地校準(zhǔn)或由MP 275自動地校準(zhǔn)。優(yōu)選地，傳感器230包括多路轉(zhuǎn)換器265，其由MP 275控制以適應(yīng)多個探頭對。優(yōu)選地，存在兩個探頭對，但也可預(yù)期更多或更少的探頭對。傳感器230還可以包括輸出放大器270。輸出放大器270優(yōu)選地由MP 275控制并且提供信號給模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC) 280以得到高精度的數(shù)字化。過采樣被用于降低源自不同的源(例如熱的、電子的、生物的或EM干擾的源)的測量噪聲。MP 275命令A(yù)DC以盡可能高的步調(diào)信號(cadence)進行測量并且進而在對應(yīng)于采樣頻率的時間間隔內(nèi)對所得到的數(shù)據(jù)求平均。采樣頻率為阻抗采樣在其由阻抗測量設(shè)備向計算機提供時的頻率。該頻率優(yōu)選地被設(shè)定為足夠高以監(jiān)控呼吸的所有分鐘特征。
[0110]使用可控的增益并且進行過采樣優(yōu)選地允許系統(tǒng)以極高的有效精度測量阻抗(對于當(dāng)前實現(xiàn)估計為28位，或者十億分之四)。
[0111]信號源205和傳感器230兩者都由MP 275控制。MP 275優(yōu)選地包括監(jiān)控信號處理的至少一個ADC 280以及用于控制數(shù)字電位計、多路轉(zhuǎn)換器、運算放大器、信號發(fā)生器及其他設(shè)備的至少一個數(shù)字輸出285。優(yōu)選地，MP 275使用有線(例如USB、串行)或無線(例如藍牙或無線因特網(wǎng))連接與接口設(shè)備(例如平板PC、膝上型計算機、上網(wǎng)本、手機或其他便攜式計算設(shè)備)通信。優(yōu)選地，接口設(shè)備將向CPR技術(shù)人員顯示反饋。優(yōu)選地，該接口將顯示下列度量中的一個或多個:潮氣量、呼吸速率、分鐘通氣量、按壓深度以及按壓速率。
[0112]圖3示出在CPR會話期間正被使用的本發(fā)明的實施例。引線310被放置在病人胸部上以測量胸阻抗。設(shè)備320在病人旁邊。該設(shè)備解釋胸阻抗并且以音頻、可視和/或文字的形式向CPR操作者提供反饋。
[0113]圖4通過本發(fā)明的實施例示出電流和數(shù)據(jù)信號的流。設(shè)備內(nèi)部的信號發(fā)生器405通過引線410跨病人胸部注入電流。引線中的阻抗傳感器415測量胸阻抗并且呼吸信號被放大420。該設(shè)備進而將模擬胸內(nèi)阻抗信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號425以供校準(zhǔn)及處理430所使用。病人的胸內(nèi)容積進而被計算435并且被分成其肺部分量445和心臟分量440。該設(shè)備進而確定復(fù)蘇是否充分，以及何種反饋能夠改進復(fù)蘇的質(zhì)量。通過用戶界面執(zhí)行適當(dāng)?shù)囊纛l和/或可視反饋455。[0114]圖5示出本發(fā)明的用戶界面的可能實施例。該設(shè)備被連接到測量對象的胸阻抗的引線550。該設(shè)備監(jiān)控CPR的質(zhì)量并且向操作者給予反饋。該設(shè)備能夠通過揚聲器510給予音頻反饋以叫操作者改變胸部按壓的速度或深度。該設(shè)備還使用LED指示器向操作者示出應(yīng)進行何種調(diào)節(jié)。如果對按壓定時的調(diào)節(jié)是必要的，則按壓速度指示器520警告操作者。如果對按壓深度的調(diào)節(jié)是必要的，則按壓深度指示器530警告操作者。這兩個LED指示器都能夠通過進一步遠離“良好” LED發(fā)光來顯示CPR表現(xiàn)偏離理想情況的程度。
[0115] 圖6示出胸阻抗如何被用于計算通氣量。當(dāng)病人吸入時，橫隔膜收縮650并且胸部擴張610。隨著更多空氣進入肺部，跨胸體的阻抗增加。相反地，當(dāng)病人呼出時，橫隔膜放松660并且胸壁收縮620。胸部內(nèi)部存有較少的空氣并且跨胸體的阻抗減少。
[0116]與胸骨的位移相比，確定按壓充分性更好地與胸內(nèi)容積的變化相關(guān)。簡單的胸骨位移不是按壓充分性的良好的決定因素，因為它沒有將整個病人的移動考慮在內(nèi)。例如，如果病人在軟床上并且整個病人移動了 2英寸，則加速度計能夠讀出大的位移。在這種情況下，系統(tǒng)將記錄恰當(dāng)?shù)奈灰疲⑶蚁到y(tǒng)提供的指令將導(dǎo)致其中不充分的CPR被執(zhí)行的情形。胸骨位移也沒有將病人尺寸、體重或身體體質(zhì)方面的差異考慮在內(nèi)。與對于50歲、6英尺、300磅的男性相比，2英寸位移對于瘦的、20歲、5英尺、100磅的女性具有非常不同的效果。
[0117]在緊急情形下，第一響應(yīng)者不僅需要自動外部除顫器，而且還需要能夠在心肺復(fù)蘇(CPR)期間幫助確定是否需要“電擊”的設(shè)備。在本文中所描述的發(fā)明能夠為確保胸部按壓的充分性提供優(yōu)越的、臨床上更有用的并且更容易使用的方法。這種新的解決方案報告胸內(nèi)容積(肺容積)的變化，其更準(zhǔn)確地反映CPR的充分性。本發(fā)明優(yōu)選地提供對按壓和通氣近實時的客觀測量和校正反饋以促進由熟練的或不熟練的救助者按照已確立的準(zhǔn)則的CPR表現(xiàn)。在一個實施例中，來自本發(fā)明的信息將為指導(dǎo)護理者動作的算法提供輸入，所述動作諸如為輸送“電擊”、增加或減少按壓深度、增加或減少按壓速率、增加或減少通氣速率、增加或減少通氣量。
[0118]在一個實施例中，測量與針對給定病人的參數(shù)所預(yù)測的胸內(nèi)容積相關(guān)。在另一實施例中，通過電極的布置來針對病人尺寸對測量進行校正。在優(yōu)選實施例中，從阻抗測量來計算胸內(nèi)容積。在另一實施例中，從阻抗數(shù)據(jù)來計算胸骨位移。在另一實施例中，從一組加速度計(實際上被用于計算胸內(nèi)容積和容積變化并且不同于被用于測量簡單胸骨位移的那些)來計算胸內(nèi)容積。在另一實施例中，從采用現(xiàn)有加速度計技術(shù)得到的胸內(nèi)容積與從加速度計提供的單側(cè)位移或其他位移的組合來計算胸內(nèi)容積。
[0119]在一個實施例中，胸內(nèi)容積以及胸內(nèi)容積變化的基于阻抗或加速度計的測量也提供了按壓速率。在一個實施例中，胸內(nèi)容積以及胸內(nèi)容積變化的基于阻抗或加速度計的測量向控制設(shè)備向救助者發(fā)命令或評價以改進CPR或確認其充分性的算法提供輸入。所述命令例如包括，更重地加壓、更輕地加壓、修改按壓深度、更快地加壓、更慢地加壓、良好的按壓速度、修改通氣量、修改通氣以其被輸送的速度(給予更短的氣息、給予更長的氣息)、更快地通氣、更慢地通氣以及良好的通氣速度。在另一實施例中，本發(fā)明提供音頻信號、可視信號或文字信號。在一個實施例中，本發(fā)明為啟動每次按壓給予提示。在一個實施例中，本發(fā)明為啟動每次通氣給予提示。
[0120]在一個實施例中，胸內(nèi)容積以及胸內(nèi)容積變化的基于阻抗或加速度計的測量進而向控制自動CPR按壓設(shè)備的算法提供輸入，所述自動CPR按壓設(shè)備為開環(huán)或閉環(huán)系統(tǒng)。在一個實施例中，胸內(nèi)容積以及胸內(nèi)容積變化的基于阻抗或加速度計的測量進而向控制自動通氣設(shè)備的算法提供輸入，所述自動通氣設(shè)備為開環(huán)或閉環(huán)系統(tǒng)。在一個實施例中，胸內(nèi)容積以及胸內(nèi)容積變化的基于阻抗或加速度計的測量進而向控制自動的組合CPR按壓及通氣設(shè)備的算法提供輸入，所述自動的組合CPR按壓及通氣設(shè)備為開環(huán)或閉環(huán)系統(tǒng)。
[0121]在一個實施例中，本發(fā)明報告通氣的充分性并且為手動氣囊通氣的病人或返回運輸通氣裝置的閉環(huán)系統(tǒng)提供用于改進的指令。在一個實施例中，本發(fā)明報告通氣充分性和按壓充分性兩者并且提供用于改進的指令或與其他設(shè)備集成以得到閉環(huán)控制。
[0122]市場上的一種產(chǎn)品Phillips Q-CPR計量器提供實時CPR測量和反饋工具來提供客觀測量以及關(guān)于CPR的按壓和通氣分量兩者的實時校正反饋，其在人工除顫以及AED模式兩者下都是可用的。該Q-CPR設(shè)備提供關(guān)于按壓深度和速率以及通氣速率的信息以促進護理者按照AHA/ILC0R準(zhǔn)則對成人執(zhí)行CPR，但并沒有提供關(guān)于胸內(nèi)容積或肺容積的信息。本發(fā)明的一個實施例向由其他技術(shù)提供的呼吸速率測量增加了測量呼吸量的能力。代替或除了按壓深度以外，本發(fā)明的一個實施例為復(fù)蘇的充分性增加了胸內(nèi)容積測量結(jié)果的提高的效用。本發(fā)明的一個實施例向信息集增加了從心臟阻抗數(shù)據(jù)獲得的關(guān)于心臟流/輸出的信息。
[0123]市場上的另一種產(chǎn)品Philips HeartStart MRx通過檢測胸阻抗的變化經(jīng)由除顫襯墊來測量通氣。通氣速率被表示為每分鐘通氣次數(shù)(vpm)。Philips系統(tǒng)不具有測量胸內(nèi)容積的能力，因為其涉及與按壓相關(guān)聯(lián)的通氣量或胸內(nèi)容積變化。本發(fā)明的新穎之處在于阻抗信號被采集和處理使得關(guān)于胸內(nèi)容積的特定信息能夠被用于更好地指導(dǎo)在CPR期間的按壓和通氣。
[0124]在一個實施例中，阻抗電極(優(yōu)選為4個)被包括在運輸監(jiān)控器/除顫器的除顫器襯墊中。在另一實施例中，阻抗電極(優(yōu)選為4個)與除顫器襯墊分開地被布置在骨骼相關(guān)的位置上以記錄胸內(nèi)容積變化。優(yōu)選地，EKG信號被從這4個阻抗電極得到使得另外的引線不需要被布置。優(yōu)選地，使阻抗設(shè)備免于受除顫電擊的影響。
[0125]本發(fā)明優(yōu)選地被用于需要CPR的任何病人或被用于對CPR必要性的評估。在一個實施例中，該設(shè)備將被加固以供在用于EMT和軍事人員的緊急運輸機內(nèi)使用。本發(fā)明的一個實施例幫助護理者提供對按壓以及通過屏障設(shè)備、面罩或氣管內(nèi)導(dǎo)管對氣息的輸送(通氣)的定時以及性能和協(xié)調(diào)的適當(dāng)管理。
[0126]一個實施例包括CPR反饋設(shè)備，其能夠以關(guān)于CPR按壓的具體指示和校正來幫助緊急技術(shù)人員或軍事醫(yī)護人員以改進結(jié)果。在一個實施例中，本發(fā)明利用與典型的AED相關(guān)聯(lián)的引線。EMT將在按壓之前附接集成到現(xiàn)有除顫器襯墊中的引線和/或EKG引線。通過生成通過胸體的、交變或恒定的電流來檢測阻抗變化。阻抗變化與胸部以其被加壓的速率以及每次按壓的深度相關(guān)。所測得的按壓速率被與最優(yōu)值比較并且通過警報系統(tǒng)被強制執(zhí)行，其中救助者被通知按壓速率是否過高或是過低或是適當(dāng)。警報能夠是可聽的、可視的或它們的組合。所測得的按壓深度被與最優(yōu)值比較并且通過警報系統(tǒng)被強制執(zhí)行，其中按壓的執(zhí)行者被通知按壓深度是否過高或是過低或是充分。
[0127]該設(shè)備的一個實施例結(jié)合另一胸內(nèi)容積測量設(shè)備的阻抗并且將該數(shù)據(jù)與從另一設(shè)備或記錄方法獲得的信息一起輸送，所述另一設(shè)備或記錄方法包括但不限于書面日志、除顫器、心臟監(jiān)控器、呼吸監(jiān)控器、潮氣末C02(ETC02)監(jiān)控器、脈搏血氧計、通氣裝置，并且或者存儲這些數(shù)據(jù)或者近實時地向護理者呈送數(shù)據(jù)的縮減集以幫助進行中的CPR。
[0128]作為對最有效地輸送CPR的機械設(shè)備的開發(fā)過程的部分，一個實施例被用于質(zhì)量改進。另一實施例將在護理者正在執(zhí)行CPR的同時向他們實地提供進行中的質(zhì)量改進。另一實施例將通過下列步驟在CPR事件之后為質(zhì)量改進提供用于匯報的數(shù)據(jù)，即:存儲來自阻抗或其他胸內(nèi)容積測量設(shè)備的數(shù)據(jù)并且將該數(shù)據(jù)與從任何其他設(shè)備或記錄方法獲得的其他信息一起輸送，所述任何其他設(shè)備或記錄方法包括但不限于書面日志、除顫器、心臟監(jiān)控器、呼吸監(jiān)控器、ETC02監(jiān)控器、脈搏血氧計、通氣裝置。在一個實施例中，獨立的引線被用于激勵和監(jiān)控阻抗。在一個實施例中，EKG引線被用于激勵和監(jiān)控阻抗。在一個實施例中，除顫器襯墊被用于激勵和監(jiān)控阻抗。
[0129]在一個實施例中，本發(fā)明提供對包括呼吸速率、潮氣量和分鐘通氣量(其可在屏幕上或經(jīng)由語音/聽覺組件或其他方法來報告)在內(nèi)的病人呼吸參數(shù)的估計，就呼吸充分性向護理者提出建議，不論是自發(fā)呼吸還是由手動氣囊通氣或者運輸或其他通氣裝置提供。一個實施例提供信息使得經(jīng)驗不足的救助者能夠被指示以根據(jù)準(zhǔn)則來輸送CPR。
[0130]一個實施例提供帶有可變量細節(jié)的信息使得BLS和ALS水平的護理者以及非醫(yī)療人員能夠優(yōu)化他們的CPR輸送。在一個實施例中，本發(fā)明向救助者提供有關(guān)按壓速率、深度和完全釋放以及無按壓活動(或“不干涉”時間)和通氣速率的反饋。
[0131]在一個實施例中，本發(fā)明向自動按壓設(shè)備提供開放的或閉合的反饋，所述反饋關(guān)于下列各項中的一個或多個:按 壓速率、深度和完全釋放以及無按壓活動(或“不干涉”時間)、通氣速率。
[0132]在一個實施例中，本發(fā)明向執(zhí)行通氣和自動按壓兩者的集成系統(tǒng)提供開放的或閉合的反饋，所述反饋關(guān)于下列各項中的一個或多個:按壓速率、深度和完全釋放以及無按壓活動(或“不干涉”時間)和通氣速率。
[0133]在一個實施例中，本發(fā)明向通氣裝置提供開放的或閉合的反饋，所述反饋關(guān)于下列各項中的一個或多個:按壓速率、深度和完全釋放以及無按壓活動(或“不干涉”時間)和通氣速率。
[0134]一個實施例通過測量與胸內(nèi)肺容積相關(guān)的阻抗的變化來提供對胸部按壓充分性的估計(其可在屏幕上或經(jīng)由語音/聽覺組件或其他方法來報告)。
[0135]一個實施例基于阻抗測量來提供對實際或相對的心臟流/輸出的估計(其可在屏幕上或經(jīng)由語音/聽覺組件或其他方法來報告)。這能夠被獨立地測量和報告，或者能夠與胸部容積數(shù)據(jù)集成來定義CPR按壓的充分性。在一個實施例中，該設(shè)備報告絕對值或趨勢測量結(jié)果(其可在屏幕上或經(jīng)由語音/聽覺組件或其他方法來報告)。在一個實施例中，該設(shè)備存儲結(jié)果供以后查看。
[0136]機械CPR仍未被包括在美國心臟協(xié)會準(zhǔn)則中。本發(fā)明的一個實施例向機械CPR設(shè)備提供反饋來優(yōu)化其對按壓的輸送。
[0137]基于來自檢測和報告按壓和/或通氣的充分性的設(shè)備的反饋，機械CPR能夠以單個基線水平操作，或者能夠初始地、間斷地或?qū)崟r地被調(diào)整。這種調(diào)整能夠由護理者執(zhí)行(開環(huán)控制)或由機械設(shè)備本身執(zhí)行(閉環(huán)控制)。
[0138]當(dāng)前的機械CPR的缺陷之一是沒有對胸內(nèi)容積變化的充分反饋來優(yōu)化其實現(xiàn)。本發(fā)明的一個實施例包括集成設(shè)備，該集成設(shè)備能夠為按壓和通氣兩者提供將優(yōu)化CPR表現(xiàn)的、進行中的音頻反饋。
[0139]具有異常水合狀態(tài)的病人通過改變基線阻抗向阻抗心動描記提出了另外的問題，這就是為何將阻抗心動描記與阻抗呼吸描記結(jié)合是重要的。
[0140] 根據(jù)對說明書的考慮以及對在本文公開的發(fā)明的實踐，本發(fā)明的其他實施例和使用對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言將是顯而易見的。包括所有出版物、美國及外國專利和專利申請在內(nèi)的、在本文中所引證的所有參考文獻通過引用具體地并且完整地被結(jié)合。另外，通過引用將美國臨時專利申請N0.61/449811和N0.61/480105具體地并且完整地結(jié)合到本文中。意圖是本說明書及示例被認為是示例性的，本發(fā)明真正的范圍和精神僅由附隨的權(quán)利要求指示。此外，術(shù)語“包含”包括了術(shù)語“由…組成”以及“大體上由…組成”，并且術(shù)語包含、包括以及含有不是意在作為限制。
【權(quán)利要求】
1.一種用于確定心肺復(fù)蘇(CPR)充分性的設(shè)備，其包括: 電流源發(fā)生器； 電壓傳感器，其感測由所述電流源發(fā)生器產(chǎn)生的電流； 微處理器，其中所述微處理器基于由所述電壓傳感器感測的電流來確定病人的阻抗的變化；以及 在所述微處理器上執(zhí)行的軟件，其中所述軟件: 基于病人的阻抗的變化確定胸內(nèi)容積、胸內(nèi)容積的變化、按壓速率、按壓深度、呼吸量以及呼吸速率中的至少一個；并且 輸出指示通氣和按壓中的至少一個的充分性的信號。
2.根據(jù)權(quán)利 要求1所述的設(shè)備，其中所述電流源發(fā)生器由函數(shù)發(fā)生器、電流發(fā)生器以及電流監(jiān)控器中的至少一個組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述電壓傳感器包括輸入放大器、信號濾波器、模擬除法器、整流器、均方根至直流(RMS-to-DC)芯片、帶通濾波器、多路轉(zhuǎn)換器以及輸出放大器中的至少一個。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其包括兩個解調(diào)器，其中第一解調(diào)器以發(fā)生器信號作為載波來對信號濾波并且第二解調(diào)器以90度相位旋轉(zhuǎn)電路來對所述信號濾波。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述電源發(fā)生器、所述電壓傳感器和微處理器被完全集成到引線阻抗電極襯墊中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其還包括通氣裝置、自動按壓設(shè)備以及除顫器中的至少一個。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述信號為閉合的反饋，其指導(dǎo)所述通氣裝置、所述自動按壓設(shè)備和所述除顫器中的至少一個調(diào)節(jié)按壓速率、按壓深度、完全釋放、無按壓活動以及通氣速率中的至少一個。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備指導(dǎo)除顫的定時。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其還包括將病人與所述電源發(fā)生器以及所述電信號傳感器耦合的引線。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述引線與所述除顫器的葉片耦合。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備以電子學(xué)方法被保護以免受由所述除顫器產(chǎn)生的電擊的影響。
12.一種用于確定心肺復(fù)蘇(CPR)充分性的方法，其包括: 在電流發(fā)生器處產(chǎn)生電流； 使所述電流通過病人； 在所述電流通過病人之后在電壓傳感器處接收該電流； 以一個或多個頻率測量病人的阻抗水平的變化； 基于病人的阻抗的變化來確定胸內(nèi)容積、胸內(nèi)容積的變化、按壓速率、按壓深度、呼吸量以及呼吸速率中的至少一個；以及 輸出指示通氣和按壓中的至少一個的充分性的信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述電源發(fā)生器由函數(shù)發(fā)生器、電流發(fā)生器以及電流監(jiān)控器中的至少一個組成。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述電壓傳感器包括輸入放大器、信號濾波器、模擬除法器、整流器、均方根至直流(RMS-to-DC)芯片、帶通濾波器、多路轉(zhuǎn)換器以及輸出放大器中的至少一個。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其還包括指導(dǎo)除顫的定時。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其包括兩個解調(diào)器，其中第一解調(diào)器以發(fā)生器信號作為載波來對信號濾波并且第二解調(diào)器以90度相位旋轉(zhuǎn)電路來對所述信號濾波。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其還包括通氣裝置、自動按壓設(shè)備和除顫器中的至少一個。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述信號為閉合的反饋，其指導(dǎo)所述通氣裝置、所述自動按壓設(shè)備以及所述除顫器中的至少一個調(diào)節(jié)按壓速率、按壓深度、完全釋放、無按壓活動以及通氣速率中的至少一個。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所輸出的信號指示通氣的充分性從所述引線或阻抗電極襯墊可視或者從所述引線或阻抗電極襯墊聽見。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其還包括將引線與所述病人、所述電流發(fā)生器以及所述電壓傳感器耦合。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其還包括將所述引線與所述除顫器的葉片耦合。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述設(shè)備以電子學(xué)方法被保護以免受由所述除顫器產(chǎn)生的電擊的影響 。
23.一種包含用于確定心肺復(fù)蘇(CPR)充分性的程序指令的計算機可讀介質(zhì)，其使計算機執(zhí)行以下操作: 在電流發(fā)生器處產(chǎn)生電流； 將所述電流信號注入病人； 在所述電流通過病人之后在電壓傳感器處接收該電流； 測量病人的阻抗水平的變化； 基于病人的阻抗的變化來確定胸內(nèi)容積、胸內(nèi)容積的變化、按壓速率、按壓深度、呼吸量以及呼吸速率中的至少一個；以及 輸出指示通氣和按壓的充分性的信號。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的介質(zhì)，其中所述電流發(fā)生器由函數(shù)發(fā)生器、電流發(fā)生器以及電流監(jiān)控器中的至少一個組成。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的介質(zhì)，其中所述電壓傳感器包括輸入放大器、信號濾波器、模擬除法器、整流器、均方根至直流(RMS-to-DC)芯片、帶通濾波器、多路轉(zhuǎn)換器以及輸出放大器中的至少一個。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的介質(zhì)，其包括兩個解調(diào)器，其中所述介質(zhì)還使所述計算機通過第一解調(diào)器以發(fā)生器信號作為載波來對信號濾波以及通過第二解調(diào)器以90度相位旋轉(zhuǎn)電路來對所述信號濾波。
27.根據(jù)權(quán)利要求23所述的介質(zhì)，其還包括通氣裝置、自動按壓設(shè)備以及除顫器中的至少一個。
28.根據(jù)權(quán)利要求23所述的介質(zhì)，其中所述介質(zhì)還指導(dǎo)所述通氣裝置、所述自動按壓設(shè)備以及所述除顫器中的至少一個調(diào)節(jié)按壓速率、按壓深度、完全釋放、無按壓活動以及通氣速率中的至少一個。
29.—種心肺復(fù)蘇(CPR)胸內(nèi)容積指示器，其包括: 與病人耦合的阻抗監(jiān)控設(shè)備； 與所述阻抗監(jiān)控設(shè)備通信的阻抗處理設(shè)備，其中所述阻抗監(jiān)控設(shè)備確定所述阻抗是否落在預(yù)定的阻抗范圍之外；以及 指示器，其就阻抗超出預(yù)定的阻抗范圍警告CPR給予者。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的CPR胸內(nèi)容積指示器，其中所述阻抗處理設(shè)備基于病人的阻抗的變化確定胸內(nèi)容積、胸內(nèi)容積的變化、按壓速率、按壓深度、呼吸量以及呼吸速率中的至少一個。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的CPR胸內(nèi)容積指示器，其中所述指示器為音頻指示器和可視指示器中的至少一個。
32.根據(jù)權(quán)利要求29所述的CPR胸內(nèi)容積指示器，其中所述指示器與自動外部除顫器耦合，所述除顫器包括向病人施加電擊并且從病人處得到所述阻抗的病人電極。
33.根據(jù)權(quán)利要求29所述的CPR胸內(nèi)容積指示器，其中所述設(shè)備被集成到引線阻抗電極襯墊中。
【文檔編號】A61H31/00GK103957862SQ201280045922
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2012年7月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月20日
【發(fā)明者】J.E.弗里曼, M.拉利, A.卡茨, A.帕納斯于克, R.博赫尼克, M.博克 申請人:呼吸運動公司