專利名稱：在心臟復(fù)蘇中自動(dòng)施行胸部按壓的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，所述醫(yī)療設(shè)備用于幫助施行(delivery)重復(fù)治療，例如幫助救護(hù)者施行心肺復(fù)蘇(CPR)。
背景技術(shù)：
對(duì)于心臟驟停病人的復(fù)蘇處理通常包括清理并開(kāi)放病人的氣道，對(duì)病人進(jìn)行人工呼吸，并且施行胸部按壓使血液流向病人的心臟、腦和其它重要器官。如果病人具有可電擊心律，則復(fù)蘇處理還包括除顫治療。術(shù)語(yǔ)“基本生命支持”(BLS)涉及以下所有處理初步評(píng)估；氣道維持；呼氣換氣(人工呼吸);以及胸部按壓。當(dāng)結(jié)合全部三種處理[氣道呼吸、 血液循環(huán)、包括胸部按壓]時(shí)，采用術(shù)語(yǔ)“心肺復(fù)蘇(CPR) ”。有多種不同的異常心律，其中一些可以通過(guò)除顫治療來(lái)處理(可電擊心律)，而另一些不能(不需電擊的心律)。例如，大多數(shù)產(chǎn)生有效心輸出量的ECG心律被認(rèn)為是不需電擊的心律(例如，正常的竇性心律、某些心動(dòng)過(guò)緩以及竇性心動(dòng)過(guò)速)。但是，也有一些不能產(chǎn)生有效心輸出量的異常ECG心律被認(rèn)為是不需電擊的心律，因?yàn)樵谶@些情況下除顫處理經(jīng)常無(wú)效。這些不需電擊的心律的例子包括心臟停搏、電機(jī)械分離(EMD)以及其它無(wú)脈性電活動(dòng)(PEA)。雖然病人在這些不能存活的、不需電擊的心律下不能再維持生命，但是采用電擊無(wú)助于改變這些心律。護(hù)理人員可進(jìn)行除顫治療的可電擊心律的主要例子包括室性纖顫、室性心動(dòng)過(guò)速以及室性顫動(dòng)。對(duì)于可電擊心律或者不需電擊的心律、可灌注心律或者不需灌注的心律，使用除顫器對(duì)具有可電擊ECG心律的病人施行一次或多次電擊后，病人可能仍然不省人事。如果當(dāng)前是不需灌注的心律，則護(hù)理人員可以借助于進(jìn)行一段時(shí)間的CPR來(lái)向病人的心臟、腦和其它重要器官提供連續(xù)的血流和氧氣。如果在進(jìn)行CPR的過(guò)程中，可電擊心律繼續(xù)存在或發(fā)展，那么在進(jìn)行一段時(shí)間的心肺復(fù)蘇治療后，可采取進(jìn)一步的除顫措施。只要病人仍然處于無(wú)意識(shí)狀態(tài)，沒(méi)有有效的血液循環(huán)，護(hù)理人員就可以交替使用除顫器(用于分析電心律并可能施行電擊)和進(jìn)行心肺復(fù)蘇治療(CPR)。CPR通常包括進(jìn)行5到15次胸部按壓的重復(fù)模式，每進(jìn)行5到15次胸部按壓之后有一個(gè)停頓來(lái)做兩次人工呼吸?？梢杂肁ED來(lái)進(jìn)行除顫。美國(guó)心臟協(xié)會(huì)、歐洲復(fù)蘇理事會(huì)以及其它類似機(jī)構(gòu)提出了對(duì)心臟驟停病人的處理的協(xié)議，該協(xié)議包括AED的使用。這些協(xié)議限定了在復(fù)蘇過(guò)程中獲得病人的狀況以及確定要進(jìn)行的適當(dāng)處理的各個(gè)步驟所要遵循的次序。要使用AED的護(hù)理人員受訓(xùn)以遵守這些協(xié)議。大多數(shù)自動(dòng)體外除顫器實(shí)際上是半自動(dòng)體外除顫器(SAED)，這種半自動(dòng)體外除顫器要求護(hù)理人員按下啟動(dòng)或者分析按鈕，之后，半自動(dòng)體外除顫器分析病人的ECG心律，如果電心律為可電擊心律，則建議護(hù)理人員對(duì)病人施行電擊。然后護(hù)理人員負(fù)責(zé)按下控制按鈕進(jìn)行電擊。進(jìn)行電擊之后，SAED可自動(dòng)地或者人工地重新分析病人的ECG心律，并建議進(jìn)行附加的電擊或者指示護(hù)理人員檢查病人的血液循環(huán)體征(表明除顫處理起作用或者心律為不需電擊的心律)，如果通過(guò)除顫措施還不能恢復(fù)血液循環(huán)，就啟動(dòng)CPR。另一方面，全自動(dòng)體外除顫器在施行除顫電擊之前，不會(huì)等待使用者的介入。如同下面使用的，自動(dòng)體外除顫器(AED)包括半自動(dòng)體外除顫器(SAED)。以上兩種除顫器通常在啟動(dòng)ECG分析和/或施行每次電擊之前發(fā)出聽(tīng)得見(jiàn)的警告聲“請(qǐng)勿靠近”。即要求護(hù)理人員不要靠近病人(也就是與病人沒(méi)有身體接觸)，并且可能要求護(hù)理人員按下按鈕施行電擊。自動(dòng)體外除顫器的控制通常位于·復(fù)蘇設(shè)備的外殼上。通常由訓(xùn)練有素的醫(yī)療或急救護(hù)理人員，例如醫(yī)生、護(hù)士、緊急救護(hù)員、消防員以及警員來(lái)使用AED。因?yàn)閺陌l(fā)生心臟驟停到進(jìn)行除顫治療之間病人的生存機(jī)會(huì)每耽擱一分鐘就下降大約10%，所以現(xiàn)場(chǎng)AED和受訓(xùn)操作AED的護(hù)理人員的迅速可用性非常重要。受訓(xùn)的臨時(shí)護(hù)理人員是沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的AED操作者。例如，心臟病人的配偶可受訓(xùn)成為臨時(shí)護(hù)理人員。臨時(shí)護(hù)理人員很少有機(jī)會(huì)進(jìn)行除顫或CPR處理，所以在緊急情況下，他們?nèi)菀讓?duì)AED感到膽怯。因此，由于擔(dān)心出錯(cuò)，這些臨時(shí)救護(hù)者可能不愿意購(gòu)買AED或者在需要時(shí)使用AED，或者寧愿等待救護(hù)車的來(lái)到而不是使用手頭的AED。一些訓(xùn)練有素的醫(yī)護(hù)工作者，例如，包括產(chǎn)科醫(yī)生、皮膚科醫(yī)生以及家庭護(hù)師在內(nèi)的專家，同樣很少有機(jī)會(huì)進(jìn)行CPR和/或除顫處理，所以做起來(lái)可能也不容易。如果訓(xùn)練機(jī)會(huì)少，就會(huì)加重對(duì)能力的疑慮，導(dǎo)致護(hù)理人員擔(dān)心想不起來(lái)復(fù)蘇協(xié)議建議的全部步驟和/或這些步驟的正確次序。類似地，專業(yè)的和臨時(shí)的護(hù)理人員進(jìn)行CPR和人工呼吸時(shí)可能都會(huì)遲疑，或者不確定什么時(shí)候進(jìn)行這些步驟，特別是當(dāng)受訓(xùn)少并且很少有機(jī)會(huì)使用時(shí)。本領(lǐng)域技術(shù)人員公知并且在大量文獻(xiàn)中已經(jīng)公開(kāi)的是，在初期學(xué)習(xí)不好和技能保持差的情況下，CPR都是一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)，并且受訓(xùn)者通常在6-9個(gè)月內(nèi)失去初期技能的80%。因此，很多現(xiàn)有技術(shù)的目的都是力圖改善這種不利情況。在美國(guó)專利4，019，501、4，077，400,4, 095，590,5, 496，257,6, 125，299 以及 6，306，107,6, 390，996 中描述了怎樣幫助進(jìn)行胸部按壓。在美國(guó)專利4，588，383,5, 662，690,5, 913，685,4, 863，385中描述了 CPR提示系統(tǒng)。從最早的1974年的商業(yè)版本開(kāi)始，AED總是在活動(dòng)掛圖或者張貼上包括語(yǔ)音提示和圖形指令，以提供救護(hù)者要進(jìn)行的一系列復(fù)雜動(dòng)作的正確的時(shí)間和次序，以及除顫電極的放置。美國(guó)專利申請(qǐng)09/952，834以及美國(guó)專利6，334，070和6，356，785描述了具有更高水平的提示的除顫器，這些提示包括顯示在CRT上或者印刷標(biāo)簽上的采用圖形指令形式的視覺(jué)提示，利用背光或者發(fā)射標(biāo)記例如發(fā)光二極管。AED從1970年代開(kāi)始就利用在除顫電極之間測(cè)得的電阻來(lái)確定AED的狀態(tài)以及適當(dāng)?shù)男畔?，并發(fā)送給救護(hù)者(例如，如果單元上最初的提示已經(jīng)發(fā)出并且電阻仍然大于一些特定閾值，則“貼上電極”；或者確定病人是否有多余動(dòng)作，如美國(guó)專利4，610，254)。美國(guó)專利5，700, 281描述了一種設(shè)備，利用電極的電阻來(lái)確定AED的狀態(tài)用于發(fā)送信息例如“貼上電極”。這些專利中具體實(shí)施的改進(jìn)的提示在更加遵守要求救護(hù)者成功挽救心臟驟停病人的復(fù)雜協(xié)議這一方面向救護(hù)者提供了一些好處，但是在測(cè)試AED (—般采用這些病人的要素)時(shí)發(fā)現(xiàn)，救護(hù)者仍然只能獲得不高于大約50%的性能水平。研究方法如下沒(méi)有一個(gè)對(duì)象之前有經(jīng)驗(yàn)，或者經(jīng)過(guò)AED的訓(xùn)練，以消除由于先前的AED訓(xùn)練可能產(chǎn)生的偏見(jiàn)。測(cè)試對(duì)象被提供以模擬使用方案，這個(gè)方案比之前的研究更準(zhǔn)確地相似于一個(gè)臨時(shí)救護(hù)者(Iayrescuer)在心搏停止救護(hù)時(shí)將會(huì)遇到的情況。使用四種全功能除顫器Physio-Control LifePak CR Plus> ZOLLAED Plus、Philips/Laerdal HeartStartOnSite>以及Cardiac Science PowerHeart0測(cè)試對(duì)象被帶到一個(gè)模擬辦公室，然后被告知有一個(gè)人(用人體模型模擬)剛剛摔倒在地板上，呈現(xiàn)完全昏迷狀態(tài)，很可能死去。測(cè)試對(duì)象被告知使用AED或者辦公室中的任何其它物品，假裝是一個(gè)真實(shí)的緊急事件?；诓扇〉膭?dòng)作的數(shù)量評(píng)估每個(gè)人，這些動(dòng)作包括生存步驟環(huán)節(jié)(8個(gè)步驟檢查反應(yīng)、尋求幫助、打開(kāi)氣道、檢查呼吸、給予呼吸、檢查血液循環(huán)、解除衣物、安裝AED電極)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有11個(gè)臨時(shí)救護(hù)者的 Medtronic (Minnesota) Lifepak CR Plus 小組平均完成 3. 5± I. 4 個(gè)步驟；有 11 個(gè)臨時(shí)救護(hù)者的 Cardiac Science (California)PowerHeart 小組平均完成 3· 4±1· 9 個(gè)步驟；有12個(gè)臨時(shí)救護(hù)者的Philips (Massachusetts)HeartStart小組平均完成3. 8± I. 3個(gè)步驟；有11個(gè)臨時(shí)救護(hù)者的ZOLL(Massachusetts)AEDPlus小組平均完成5. 0±1. 3個(gè)步驟。即使是顯示出比其它設(shè)備統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)更好的ZOLL設(shè)備也僅僅獲得63 %的適應(yīng)性比例。此外，測(cè)試對(duì)象中不到10%的人能夠至少在一分鐘時(shí)間內(nèi)維持推薦的每分鐘100次按壓。 近來(lái)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，良好的CPR對(duì)于挽救更多的心搏停止病人是必要的(Cir cu I at i on. 2005; 111:428-434)。在引用的研究中，研究者發(fā)現(xiàn)在所有部分的總數(shù)的36. 9%中，按壓速度低于80次按壓每分鐘(cpm)，有21. 7%的按壓速度低于700 111。美國(guó)心臟協(xié)會(huì)在準(zhǔn)則里推薦的按壓速度大于lOOcpm。在研究中，更高的胸部按壓速度于自發(fā)的血液循環(huán)的初始回復(fù)顯著相關(guān)(對(duì)于初始的生還者和未幸免者的平均胸部按壓速度分別為90±17cpm和79±18cpm ；P=0. 0033)。此外，該研究由訓(xùn)練有素的救護(hù)者進(jìn)行，包括護(hù)士、醫(yī)師，研究表明按壓速度不佳的問(wèn)題很廣泛。帶有CPR反饋的AED，例如上述的ZOLL和Philips，具有若干種按壓速度提示。在期望的速度為100次按壓每分鐘(如美國(guó)心臟協(xié)會(huì)的準(zhǔn)則所推薦)時(shí)提示的形式是嗶嗶聲或者音調(diào)。ZOLL AEDPlus還具有附加的特點(diǎn)在救護(hù)者開(kāi)始按壓的速度開(kāi)始按壓速度音調(diào)，然后逐漸增加按壓音調(diào)速度直到期望的速度lOOcpm。在一些情況下，這個(gè)方法有用，但是因?yàn)榘磯阂粽{(diào)速度于救護(hù)者的按壓同步，所以音調(diào)可能出現(xiàn)與救護(hù)者的按壓速度不協(xié)調(diào)的情況，實(shí)際上會(huì)使救護(hù)者搞混亂并很快地降低速度。AED以前僅僅關(guān)注于除顫，盡管AED向心室纖顫和某些心動(dòng)過(guò)速病人提供了最好的治療，但是它對(duì)出現(xiàn)無(wú)脈性電活動(dòng)(PEA)或者心搏停止的60%的心搏停止病人不能提供醫(yī)療幫助。雖然AED在家庭中越來(lái)越普及，但是仍有許多其它健康問(wèn)題，例如急救、以及與慢性疾病(例如哮喘、糖尿病以及AED不起作用的心臟病)有關(guān)的事故。經(jīng)過(guò)除顫電擊后，心臟處于以下兩種狀態(tài)中之一或者電擊起作用，心臟處于無(wú)知覺(jué)、肌肉萎縮的狀況，有極少的心肌ATP能量?jī)?chǔ)備，為心律起搏器動(dòng)作和有效心輸出所必須；或者電擊不起作用。令人驚訝的是，即時(shí)有，除顫治療也極少將心室纖顫轉(zhuǎn)變?yōu)檎５?、具有有效血液?dòng)力學(xué)輸出的正弦心律。在成功的除顫電擊后要求進(jìn)行良好的CPR以使病人存活。雖然自動(dòng)胸部按壓設(shè)備(例如美國(guó)專利No. 6，752，771所述)已經(jīng)與心動(dòng)周期同步，但是提供人工CPR的救護(hù)者一般以固定的速度按壓胸部，與受損的心臟(例如出現(xiàn)無(wú)脈性電活動(dòng)(PEA))的心動(dòng)周期不同步。PEA的情況是，心臟有電活動(dòng)，但是沒(méi)有足夠的健康肌纖維來(lái)有效收縮。病人通常射血分?jǐn)?shù)很低，即，在收縮期間心臟中的大部分血液仍停留在心室中，而不是噴射到大動(dòng)脈和冠狀動(dòng)脈中。許多研究報(bào)道，胸部按壓的不連續(xù)性(例如在ECG分析中常見(jiàn)的)能夠顯著降低自發(fā)血液循環(huán)的恢復(fù)率和24小時(shí)生存率。這些研究包括〃Adverseeffects ofinterrupting precordial compression during cardiopulmonaryresuscitation〃bySato et al. (Critical Care Medicine, Volume 25(5)，1997 年 5 月，pp 733-736)、"Adverse Outcomes of Interrupted Precordial Compression DuringAutomatedDefibrillation^by Yu et al. (Circulation, 2002)、 以及 ^PredictingOutcome ofDefibrillation by Spectral Characterization and NonparametricClassificationof Ventricular Fibrillation in Patients With Out-of-HospitalCardiac Arrest〃byEftestol et al. (Circulation, 2002)。在自動(dòng)化、機(jī)械按壓系統(tǒng)的背景下，早就認(rèn)識(shí)到將心臟按壓、換氣周期與心動(dòng)周期同步的好處° M. R. Pinsky, "Hemodynamic effects of cardiaccycle-specific increases in intrathoracic pressure",應(yīng)用生理學(xué)期刊(卷 60 (2)，第 604 - 612 頁(yè)，1986 年 2 月)、美國(guó)專利No. 4，273，114,No. 4，326，507、以及No. 6，752，771描述了將按壓周期與心動(dòng)周期同步的機(jī)械按壓系統(tǒng)。美國(guó)專利申請(qǐng)2004/0162587描述了基于監(jiān)測(cè)的血液灌注調(diào)整胸部按壓的機(jī)械按壓系統(tǒng)。在美國(guó)專利No. 4，491，423中，描述了一種復(fù)蘇輔助計(jì)時(shí)器，提供基于病人的年齡調(diào)節(jié)的、聽(tīng)得見(jiàn)的按壓速度。

發(fā)明內(nèi)容
—般,在第一方案,本發(fā)明的特征在于一種醫(yī)療設(shè)備，用于幫助使用者對(duì)病人人工施行重復(fù)治療(例如心臟復(fù)蘇中的胸部按壓或者換氣)，所述設(shè)備包括反饋設(shè)備，配置為產(chǎn)生反饋提示，幫助所述使用者對(duì)施行所述重復(fù)治療計(jì)時(shí)(timing);至少一個(gè)傳感器或電路元件，配置為檢測(cè)實(shí)際施行時(shí)間(time)，即所述使用者實(shí)際施行所述重復(fù)治療的時(shí)間；以及處理器、存儲(chǔ)器、和關(guān)聯(lián)電路，配置為將所述實(shí)際施行時(shí)間與代表期望施行時(shí)間的信息作比較，以確定所述反饋設(shè)備產(chǎn)生所述反饋提示的提示時(shí)間。在優(yōu)選實(shí)施例中，可合并以下特征的一個(gè)或多個(gè)。人工施行重復(fù)治療包括人工施行胸部按壓，作為心臟復(fù)蘇的一部分。所述實(shí)際施行時(shí)間和所述期望施行時(shí)間包括實(shí)際施行階段和期望施行階段。通過(guò)在實(shí)際施行時(shí)間與期望施行時(shí)間之間形成差別來(lái)比較所述實(shí)際施行時(shí)間與所述期望施行時(shí)間。所述提示時(shí)間在多個(gè)治療施行中及時(shí)地(in time)逐漸改變，以逐漸改變實(shí)際施行時(shí)間。所述反饋提示是聽(tīng)得見(jiàn)的或看得見(jiàn)的。所述重復(fù)治療還包括換氣，作為心臟復(fù)蘇的一部分。所述反饋提示具有所述使用者可區(qū)別的至少兩個(gè)階段，第一階段對(duì)應(yīng)于所施行的治療的第一階段，所述反饋提示的第二階段對(duì)應(yīng)于所施行的治療的第二階段。所述重復(fù)治療包括胸部按壓，用于心臟復(fù)蘇，所述反饋提示的第一階段對(duì)應(yīng)于所述救護(hù)者的按壓運(yùn)動(dòng)的上行運(yùn)動(dòng)，所述反饋提示的第二階段對(duì)應(yīng)于所述救護(hù)者的按壓運(yùn)動(dòng)的下行運(yùn)動(dòng)。所述反饋提示包括聽(tīng)得見(jiàn)的聲音，所述第一階段與所述第二階段的頻率或幅度不同、或者頻率和幅度都不相同。所述反饋提示包括上行運(yùn)動(dòng)提示，用于胸部按壓，所述上行運(yùn)動(dòng)提示的頻率變化，所述頻率在施行按壓之前的上行運(yùn)動(dòng)期間隨著所述救護(hù)者身體的上升而增加。所述反饋提示還包括下行運(yùn)動(dòng)提示，所述下行運(yùn)動(dòng)提示的頻率變化，所述頻率在施行按壓期間隨著時(shí)間變化。所述下行運(yùn)動(dòng)提示的持續(xù)時(shí)間比所述上行運(yùn)動(dòng)提示的短。所述下行運(yùn)動(dòng)提示的音量增加，大約在所施行的按壓的底部達(dá)到音量最大點(diǎn)。所述處理器配置為確定提示時(shí)間與實(shí)際施行時(shí)間之間的等待時(shí)間，并利用所述等待時(shí)間和所述期望施行時(shí)間來(lái)確定所述提示時(shí)間。所述處理器配置為維持提示時(shí)間與實(shí)際施行時(shí)間之間的相似時(shí)間關(guān)系。所述相似時(shí)間關(guān)系具有在所述實(shí)際施行時(shí)間之前發(fā)生的所述提示時(shí)間。所述處理器配置為利用跟蹤濾波器，基于所述使用者施行所述重復(fù)治療的過(guò)往表現(xiàn)來(lái)預(yù)測(cè)實(shí)際施行時(shí)間。所述跟蹤濾波器包括卡爾曼濾波器。所述處理器配置為補(bǔ)償提示時(shí)間與實(shí)際施行時(shí)間之間的滯后關(guān)系。所述跟蹤濾波器配置為限制實(shí)際施行時(shí)間與期望施行時(shí)間的短暫偏離的影響。低通濾波器提供對(duì)施行時(shí)間的短暫偏離的影響的限制。所述期望施行時(shí)間是基于所述病人經(jīng)測(cè)量后的生理機(jī)能來(lái)選擇。所述經(jīng)測(cè)量后的生理機(jī)能包括所述病人的ECG。所述期望施行時(shí)間是除了所述ECG中的T波之外的時(shí)間。所述經(jīng)測(cè)量后的生理機(jī)能為心臟的PEA，并且所述期望施行時(shí)間被選擇為產(chǎn)生相對(duì)于所述PEA定相(phased)的實(shí)際胸部按壓時(shí)間，以改善血液動(dòng)力學(xué)輸出。所述經(jīng)測(cè)量后的生理機(jī)能為所述心臟的低級(jí)機(jī)械活動(dòng)，并且所述期望施行時(shí)間被選擇為產(chǎn)生相對(duì)于所述低級(jí)機(jī)械活動(dòng)定相的實(shí)際胸部按壓時(shí)間，以改善血液動(dòng)力學(xué)輸出。所述經(jīng)測(cè)量后的生理機(jī)能包括所述心臟的心律狀態(tài)，所述處理器還·配置為根據(jù)心律狀態(tài)中的至少一些變化改變提示時(shí)間。在決定是否使反饋提示相對(duì)于所述病人的潛在血液循環(huán)活動(dòng)定相時(shí)考慮所述心律狀態(tài)。所述經(jīng)測(cè)量后的生理機(jī)能包括特定生理事件的時(shí)間，并且所述提示時(shí)間被選擇為產(chǎn)生所述生理事件的時(shí)間與所述實(shí)際施行時(shí)間之間的期望時(shí)間關(guān)系。所述生理事件為所述心臟的機(jī)械收縮。所述期望施行時(shí)間緊跟著向所述心臟施行的起搏刺激，使得在因?yàn)樗銎鸩碳か@得改善的心肌調(diào)節(jié)的期間內(nèi)發(fā)生胸部按壓。在本發(fā)明的第二方案，本發(fā)明的特征在于一種醫(yī)療設(shè)備，用于幫助使用者對(duì)病人人工施行重復(fù)治療，所述設(shè)備包括反饋設(shè)備，配置為產(chǎn)生反饋提示，幫助所述使用者對(duì)施行所述重復(fù)治療計(jì)時(shí)；其中所述重復(fù)治療包括施行所述治療的所述使用者一部分上的精神性活動(dòng)；以及處理器、存儲(chǔ)器、和關(guān)聯(lián)電路，配置為產(chǎn)生具有至少兩個(gè)階段的反饋提示，第一階段對(duì)應(yīng)于所述精神性活動(dòng)的第一階段，第二階段對(duì)應(yīng)于所述精神性活動(dòng)的第二階段。在優(yōu)選實(shí)施例中，可合并以下特征的一個(gè)或多個(gè)。所述人工重復(fù)治療為人工心臟復(fù)蘇中的胸部按壓，所述精神性活動(dòng)的第一階段包括所述使用者的上行運(yùn)動(dòng)，所述精神性活動(dòng)的第二階段包括所述使用者的下行運(yùn)動(dòng)。在第三實(shí)施例中，本發(fā)明的特征在于一種醫(yī)療設(shè)備，用于幫助使用者對(duì)病人人工施行胸部按壓，作為心臟復(fù)蘇的一部分，所述設(shè)備包括反饋設(shè)備，配置為產(chǎn)生反饋提示，幫助所述使用者對(duì)施行所述胸部按壓計(jì)時(shí)；處理器、存儲(chǔ)器、和關(guān)聯(lián)電路，配置為確定所述反饋設(shè)備產(chǎn)生所述反饋提示的提示時(shí)間，其中，所述反饋提示具有所述使用者可區(qū)別的至少兩個(gè)階段，第一階段對(duì)應(yīng)于所述救護(hù)者的運(yùn)動(dòng)的上行運(yùn)動(dòng)階段，所述反饋提示的第二階段對(duì)應(yīng)于所述救護(hù)者的按壓運(yùn)動(dòng)的下行運(yùn)動(dòng)。在優(yōu)選實(shí)施例中，可合并以下特征的一個(gè)或多個(gè)。所述反饋提示包括聽(tīng)得見(jiàn)的聲音，所述第一階段與所述第二階段的頻率或幅度不同、或者頻率和幅度都不相同。所述反饋提示包括上行運(yùn)動(dòng)提示，用于胸部按壓，所述上行運(yùn)動(dòng)提示的頻率變化，所述頻率在施行按壓之前的上行運(yùn)動(dòng)期間隨著所述救護(hù)者身體的上升而增加。所述反饋提示還包括下行運(yùn)動(dòng)提示，所述下行運(yùn)動(dòng)提示的頻率變化，所述頻率在施行按壓期間隨著時(shí)間變化。所述下行運(yùn)動(dòng)提示的持續(xù)時(shí)間比所述上行運(yùn)動(dòng)提示的短。所述下行運(yùn)動(dòng)提示的音量增加，大約在所施行的按壓的底部達(dá)到音量最大點(diǎn)。在第四方案，本發(fā)明的特征在于一種醫(yī)療設(shè)備，用于幫助使用者對(duì)病人人工施行胸部按壓和換氣，作為心臟復(fù)蘇的一部分，所述設(shè)備包括反饋設(shè)備，配置為產(chǎn)生反饋提示，幫助所述使用者對(duì)施行所述胸部按壓和換氣計(jì)時(shí)；處理器、存儲(chǔ)器、和關(guān)聯(lián)電路，配置為確定所述反饋設(shè)備產(chǎn)生所述反饋提示的提示時(shí)間，其中，所述反饋提示為聽(tīng)覺(jué)的提示，用于胸部按壓的反饋提示與用于換氣的反饋提示是不同的聲音。在優(yōu)選實(shí)施例中，可合并以下特征的一個(gè)或多個(gè)。按壓提示與換氣提示之間聲音的不同是音調(diào)(tone)的不同。用于按壓的反饋提示音調(diào)與用于換氣的反饋提示音調(diào)至少在一些場(chǎng)合下重疊。所述換氣反饋提示是逐漸變化的聲音，其持續(xù)時(shí)間與多個(gè)按壓反饋提示重疊，所述多個(gè)按壓反饋提示實(shí)質(zhì)上持續(xù)時(shí)間較短。在第五方案，本發(fā)明的特征在于一種心臟復(fù)蘇設(shè)備，用于幫助使用者對(duì)病人人工 施行重復(fù)胸部按壓，所述設(shè)備包括反饋設(shè)備，配置為產(chǎn)生非口頭的反饋提示，向所述使用者提供反饋，關(guān)于至少一個(gè)按壓參數(shù)幫助所述使用者；至少一個(gè)傳感器或電路元件，配置為確定所述使用者關(guān)于所述按壓參數(shù)的表現(xiàn)；以及處理器、存儲(chǔ)器、和關(guān)聯(lián)電路，配置為將所述使用者關(guān)于所述按壓參數(shù)的實(shí)際表現(xiàn)與關(guān)于所述按壓參數(shù)的期望表現(xiàn)作比較，以確定非口頭的反饋提示，幫助所述使用者獲得更接近所述期望表現(xiàn)的表現(xiàn)。在優(yōu)選實(shí)施例中，可合并以下特征的一個(gè)或多個(gè)。所述按壓參數(shù)為下列參數(shù)的其中一個(gè)或者其中多個(gè)的組合按壓深度、按壓速度、占空因數(shù)、放松胸部的速度、按壓期間的胸廓內(nèi)壓力、按壓期間的胸膜壓力、胸骨位置、速度或加速度、胸腔壁或胸骨應(yīng)變或變形。所述處理器配置為將施行所述重復(fù)胸部按壓與至少一個(gè)按壓參數(shù)相聯(lián)系的生理模型。在第六方案，本發(fā)明的特征在于一種在心臟復(fù)蘇中自動(dòng)施行胸部按壓的方法，包括在按壓施行時(shí)間將病人放入用于自動(dòng)施行胸部按壓的設(shè)備中；檢測(cè)向所述病人施行電性起搏刺激的計(jì)時(shí)；以及選擇所述按壓施行時(shí)間，以與電性起搏刺激的選擇階段同步。在優(yōu)選實(shí)施例中，可合并以下特征的一個(gè)或多個(gè)。施行按壓的所述設(shè)備與施行電性起搏的設(shè)備分離。所述設(shè)備通過(guò)所述病人身上的電極檢測(cè)電性起搏刺激的計(jì)時(shí)。在第七方案，本發(fā)明的特征在于一種在施行重復(fù)胸部按壓時(shí)施行第二重復(fù)治療的方法，包括檢測(cè)所述重復(fù)胸部按壓的計(jì)時(shí)；以及在與所述重復(fù)胸部按壓的選擇階段同步的時(shí)間，施行所述第二重復(fù)治療。在優(yōu)選實(shí)施例中，可合并以下特征的一個(gè)或多個(gè)。所述第二重復(fù)治療包括電磁起搏刺激。所述起搏刺激為閾值下的，配置為改善心肌的調(diào)節(jié)。所述起搏刺激為閾值上的，配置為產(chǎn)生心臟收縮。所述胸部按壓通過(guò)人工施行。所述胸部按壓通過(guò)自動(dòng)設(shè)備施行。所述反饋提示為非口頭提示。在第八方案，本發(fā)明的特征在于一種醫(yī)療設(shè)備，用于幫助使用者對(duì)病人人工施行重復(fù)治療，所述設(shè)備包括視覺(jué)顯示器，用于產(chǎn)生視覺(jué)的、非口頭的反饋圖形，向所述使用者提供所述重復(fù)治療施行得怎么樣的圖形指示；至少一個(gè)傳感器，用于感測(cè)關(guān)于所述治療施行得怎么樣的至少一個(gè)參數(shù)；以及處理器、存儲(chǔ)器、和關(guān)聯(lián)電路，配置為處理至少一個(gè)傳感器的至少一個(gè)輸出，以控制所述視覺(jué)顯示器上所述圖形指示的外觀。在優(yōu)選實(shí)施例中，可合并以下特征的一個(gè)或多個(gè)。所述重復(fù)治療包括胸部按壓，作為心臟復(fù)蘇的一部分。所述重復(fù)治療包括換氣，作為心臟復(fù)蘇的一部分。所述圖形指示包括至少一個(gè)第一圖形要素，通常在逐次按壓的基礎(chǔ)上關(guān)于單個(gè)按壓大約施行得怎么樣向所述使用者提供反饋。所述圖形指示還包括至少一個(gè)第二圖形要素，關(guān)于過(guò)去的按壓對(duì)冠狀動(dòng)脈灌注壓力的累積影響的估計(jì)向所述使用者提供反饋。所述第一圖形要素為條形要素的邊界的顏色或其它圖形方案，所述第二圖形要素為具有顏色或其它圖形方案的所述條形要素中的百分比區(qū)域。有至少兩個(gè)傳感器和至少兩個(gè)參數(shù)，所述圖形指示包括第一圖形要 素，包括第一指示器，沿著第一軸移動(dòng)，傳達(dá)第一參數(shù)的值；以及第二圖形要素，包括第二指示器，沿著第二軸移動(dòng)，傳達(dá)第二參數(shù)的值，所述第二軸垂直于所述第一軸。至少有三個(gè)參數(shù)，其中所述圖形指示還包括第三圖形要素，位于所述第一軸與所述第二軸的交點(diǎn)，其中所述第三圖形要素配置為傳達(dá)第三參數(shù)的值。在第九方案，本發(fā)明的特征在于一種超聲波傳感器系統(tǒng)，用于測(cè)量血流，所述傳感器系統(tǒng)包括超聲波探測(cè)器，位于導(dǎo)管的端部，所述探測(cè)器和所述導(dǎo)管配置為插入食道中或者在所述食道的開(kāi)口處，其中，所述探測(cè)器配置為提供并測(cè)量超聲波能量，向后朝向脊柱，位于頸椎骨C3-C6附近的位置，測(cè)量從椎骨和血管反射的超聲波能量；以及處理器、存儲(chǔ)器以及關(guān)聯(lián)電路，配置為處理所述探測(cè)器的輸出，通過(guò)超聲波多普勒流測(cè)量方法，估計(jì)動(dòng)脈或靜脈中的血流。在優(yōu)選實(shí)施例中，可合并以下特征的一個(gè)或多個(gè)。所述傳感器結(jié)合心臟復(fù)蘇設(shè)備，根據(jù)所述傳感器的輸出確定的估計(jì)的血流用于確定提供給使用者的反饋提示的計(jì)時(shí)。所述傳感器配置為插入食道，向所述頸椎骨提供超聲波能量，以估計(jì)椎骨動(dòng)脈中的血流。在第十方案，本發(fā)明的特征在于一種超聲波傳感器系統(tǒng)，用于測(cè)量血流，所述傳感器系統(tǒng)包括超聲波探測(cè)器，位于導(dǎo)管的端部，所述探測(cè)器和所述導(dǎo)管配置為插入食道中或者在所述食道的開(kāi)口處，其中，所述探測(cè)器為圓錐形，使得所述探測(cè)器在食道肌區(qū)域中的所述食道的上端，設(shè)置在咽的底部，所述探測(cè)器的寬端剛好在下咽上，其中，所述探測(cè)器配置為橫向地提供并測(cè)量超聲波能量，以及其中，所述傳感器配置為在聲束中提供超聲波能量，所述聲束指向向上的角度，與一般頸動(dòng)脈以及內(nèi)頸靜脈相交；以及處理器、存儲(chǔ)器以及關(guān)聯(lián)電路，配置為處理所述探測(cè)器的輸出，通過(guò)超聲波多普勒流測(cè)量方法，估計(jì)動(dòng)脈或靜脈中的血流。在優(yōu)選實(shí)施例中，所述處理器可配置為處理所述超聲波探測(cè)器的輸出，以對(duì)于所述頸動(dòng)脈和所述頸靜脈估計(jì)血流速度。所述處理器可配置為計(jì)算脈動(dòng)指數(shù)作為峰值大動(dòng)脈速度與最小心臟舒張速度除以一個(gè)心動(dòng)周期的平均速度后的差。所述處理器可配置為計(jì)算阻力指數(shù)作為峰值大動(dòng)脈速度與最小心臟舒張速度除以所述峰值大動(dòng)脈速度后的差。本發(fā)明具有如下多個(gè)優(yōu)點(diǎn)(其中一些優(yōu)點(diǎn)只出現(xiàn)在一些方案中和一些實(shí)施例中)因?yàn)樾呐K處于除顫電擊后的早期恢復(fù)階段，通常具有節(jié)律性電活動(dòng)，但是機(jī)械輸出減少，所以通過(guò)使胸部按壓與恢復(fù)中的心臟的正常(如果是低級(jí)的)機(jī)械活動(dòng)同步，本發(fā)明增強(qiáng)了心臟的恢復(fù)。本發(fā)明可幫助向處于非灌注性、纖顫心律的病人以及血液動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定的、或者無(wú)效心律(例如PEA)病人提供有效的CPR。
本發(fā)明將胸部按壓與受損心臟的活動(dòng)同步的能力可改善灌注。如果沒(méi)有本發(fā)明，就會(huì)在心室充盈過(guò)程中進(jìn)行胸部按壓，從而使效率下降，心臟中血液的體積小，幾乎沒(méi)有或沒(méi)有血液噴射到大動(dòng)脈或冠狀動(dòng)脈中。此時(shí)的按壓可增加胸廓內(nèi)壓力和/或心臟舒張壓力，進(jìn)一步減緩心室充盈。本發(fā)明在PEA過(guò)程中可提高CPR的效率，因?yàn)榭蓪磯河?jì)時(shí)，從而在心臟收縮的特定階段(例如等容收縮)進(jìn)行按壓。心臟收縮節(jié)律在CPR過(guò)程中可自發(fā)地轉(zhuǎn)換為PEA，并且在PEA過(guò)程中同步施行胸部按壓(如同當(dāng)前通常所進(jìn)行的)關(guān)于循環(huán)血液動(dòng)力學(xué)實(shí)質(zhì)上不是最理想的。在恢復(fù)的早期階段，例如在電擊后的PEA過(guò)程中，心臟實(shí)際上收縮到一定程度，同步按壓相位調(diào)整可對(duì)心肌造成附加壓力，并且使射血分?jǐn)?shù)更低。本發(fā)明提供對(duì)心臟從一個(gè)節(jié)律狀態(tài)到另一個(gè)節(jié)律狀態(tài)的變化的檢測(cè)，還可以向救護(hù)者提供反饋，即救護(hù)者的CPR動(dòng)作(例如換氣和胸部按壓)的相位與心、肺的潛在電和機(jī)械活動(dòng)同步(夾帶(entrain))。這對(duì)于減少打斷胸部按壓的需要以及改善血液動(dòng)力學(xué)都是有利的。 本發(fā)明可在逐次按壓的基礎(chǔ)上向救護(hù)者提供反饋，從而監(jiān)測(cè)CPR的質(zhì)量(例如按壓深度)以及查看按壓對(duì)病人心臟的特定效果。CPR準(zhǔn)則必須涵蓋大眾，個(gè)別參數(shù)例如按壓的深度和速度對(duì)于個(gè)別的病人不一定最佳。評(píng)估個(gè)別按壓有利于救護(hù)者提供更有效的CPR，以及不用超出所需的更大的力量或速度按壓胸部，從而保存能量。本發(fā)明可調(diào)節(jié)反饋提示(feedback cue)的計(jì)時(shí)，使它們與實(shí)際按壓同步，使得救護(hù)者不會(huì)被在不恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間出現(xiàn)的不期望的提示搞混亂和不知所措。通過(guò)測(cè)量提示與啟動(dòng)按壓之間的等待時(shí)間，可將提示定時(shí)，使得提示不會(huì)脫離正常的等待時(shí)間太久。例如，當(dāng)救護(hù)者疲勞并且按壓速度下降時(shí)，提示計(jì)時(shí)可被微調(diào)為鼓勵(lì)救護(hù)者加快速度，但是進(jìn)行調(diào)節(jié)的方式是在按壓和提示的相對(duì)階段中僅有小的改變。在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)只改變反饋提示的速度時(shí)，提示和按壓?jiǎn)?dòng)的相對(duì)相位會(huì)遍布空間，造成混亂。在說(shuō)明書(shū)、附圖以及權(quán)利要求書(shū)中可發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖I為系統(tǒng)方框圖。圖2示出相對(duì)于反饋音調(diào)計(jì)時(shí)(從落后變?yōu)橥?的按壓計(jì)時(shí)的實(shí)例。圖3為示出反饋按壓計(jì)時(shí)的不同參數(shù)的詳細(xì)時(shí)序圖。圖4為示出用于心律復(fù)蘇動(dòng)作的相位同步(夾帶)的閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖。圖5為示出滯后中繼算子的實(shí)例的示意圖。圖6A和圖6B為示出小(minor)滯后回線的實(shí)例的示意圖。圖7為示出可變移相器功能(function)的示意圖。圖8為示出滯后控制器的方框圖。圖9為示出基于參數(shù)的CPR控制反饋的方法的流程圖。圖10為復(fù)蘇設(shè)備的方框圖，示出用于向進(jìn)行胸部按壓的救護(hù)者發(fā)出聲音提示的處理。圖11為復(fù)蘇設(shè)備的方框圖，示出利用CPR反饋提供咨詢分析的處理。圖12A、圖12B和圖12C為換氣和按壓時(shí)用于向救護(hù)者提供反饋的圖形顯示的實(shí)例。圖13A、圖13B和圖13C為位于食道上端、用于提供生理反饋的超聲波血流傳感器的示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明有許多不同的實(shí)施例，在此不能描述 。以下描述一些優(yōu)選的可能實(shí)施例。但是，再怎么強(qiáng)調(diào)也不過(guò)分的是，這些是對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的描述，而不是對(duì)本發(fā)明的描述，因此不限于在本部分所描述的具體實(shí)施例，而是以權(quán)利要求書(shū)中更寬泛的術(shù)語(yǔ)來(lái)描述。參照?qǐng)DI，一個(gè)或多個(gè)傳感器或儀器I、2、3用于獲得病人的生理信號(hào)。某些信號(hào)可能需要預(yù)處理，以得出相關(guān)測(cè)量結(jié)果或者消除人為現(xiàn)象。例如，利用已知的技術(shù)，可從ECG信號(hào)中消除CPR人為現(xiàn)象。在一種這樣的技術(shù)中，當(dāng)按壓實(shí)際發(fā)生時(shí)，傳感器3進(jìn)行檢測(cè)。該傳感器可以是設(shè)置在小的彈性外殼中的加速計(jì)，該彈性外殼放在救護(hù)者的手下面。利用信號(hào)處理方法(如2003年11月6日提交的、名稱為“Method and Apparatus for EnhancementofChest Compressions During CPR”的未決美國(guó)申請(qǐng)NO. 10/704，366中所公開(kāi)的，該申請(qǐng)通過(guò)參考合并于此)，通過(guò)加速信號(hào)的重積分來(lái)估計(jì)胸部位移。根據(jù)估計(jì)的位移，可確定啟動(dòng)胸部按壓29的時(shí)間。也可以通過(guò)其它方式確定啟動(dòng)胸部按壓的時(shí)間，包括根據(jù)經(jīng)胸廓的電阻(通常由AED測(cè)量)，或者根據(jù)通過(guò)胸部按壓在ECG中產(chǎn)生的人為現(xiàn)象。揚(yáng)聲器6以關(guān)于心動(dòng)周期的期望速度和計(jì)時(shí)產(chǎn)生反饋音調(diào)21 (反饋提示的一種可能類型)，我們也將反饋音調(diào)21稱為按壓速度音調(diào)(CRT)。如圖2所示，算法對(duì)進(jìn)行胸部按壓時(shí)救護(hù)者的計(jì)時(shí)誤差進(jìn)行校正。在圖2的實(shí)例中，算法測(cè)量計(jì)算出的目標(biāo)按壓時(shí)間、反饋音調(diào)21、以及實(shí)際按壓29之間的等待時(shí)間20。算法提出反饋音調(diào)(CRT)對(duì)救護(hù)者的等待時(shí)間20進(jìn)行校正，當(dāng)按壓與按壓的期望速度和相位同步時(shí)(附圖中在第四按壓時(shí)發(fā)生)進(jìn)行檢測(cè)。雖然優(yōu)選聽(tīng)覺(jué)音調(diào)作為給救護(hù)者的反饋提示，但是也可以向救護(hù)者提供其它形式的反饋提示，包括視覺(jué)信號(hào)。將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為反饋音調(diào)(或其它按壓反饋提示)的算法的復(fù)雜性可變化。算法可以是簡(jiǎn)單地檢測(cè)QRS聯(lián)合體或者ECG信號(hào)中其它感興趣的點(diǎn)。或者，算法也可以涉及更復(fù)雜的方法，包括預(yù)測(cè)性的跟蹤算法(例如卡爾曼濾波器)、或者利用過(guò)去的讀數(shù)來(lái)預(yù)測(cè)下一次按壓應(yīng)該什么時(shí)候進(jìn)行的其它方法。預(yù)測(cè)的按壓時(shí)間可用于立即更新發(fā)出反饋提示的時(shí)間，或者(如圖2所示),可對(duì)多個(gè)按壓慢慢地調(diào)節(jié)反饋提示的計(jì)時(shí),允許救護(hù)者慢慢地改變按壓的節(jié)律，使按壓進(jìn)入期望的計(jì)時(shí)。參照?qǐng)D3，在一些實(shí)施例中反饋提示可具有兩個(gè)階段(多于兩個(gè)階段也可以)。使用兩個(gè)階段向我們提供了這樣一個(gè)發(fā)現(xiàn)施行胸部按壓的動(dòng)作主要是一個(gè)兩階段的精神性活動(dòng)，救護(hù)者的后部肌群(例如豎脊肌和臀大肌)涉及按壓周期的預(yù)備性上行運(yùn)動(dòng)階段，而前部的內(nèi)外斜肌群涉及下行運(yùn)動(dòng)。單階段音調(diào)的困難在于，它對(duì)應(yīng)于救護(hù)者心理中的下行運(yùn)動(dòng)，但是在施行下行運(yùn)動(dòng)之前要求充分的預(yù)備動(dòng)作(即按壓之前的上行運(yùn)動(dòng))，因此要求救護(hù)者預(yù)測(cè)下一次按壓音調(diào)什么時(shí)候發(fā)生，使得救護(hù)者的下行運(yùn)動(dòng)能夠與單階段音調(diào)一致。這個(gè)困難被認(rèn)為是目前在各種CPR提示設(shè)備中實(shí)施的按壓音調(diào)沒(méi)有應(yīng)該的那樣有效的主要原因。
在一些實(shí)施例中，反饋音調(diào)的頻率和音量在不同階段(上行運(yùn)動(dòng)和下行運(yùn)動(dòng))之間變化。頻率用作救護(hù)者在病人上方的身體的高度的聽(tīng)覺(jué)象征，例如，音調(diào)的頻率上升表示上行運(yùn)動(dòng)。在一些實(shí)施例中，上行運(yùn)動(dòng)階段音調(diào)(UPT) 38持續(xù)的時(shí)間量為救護(hù)者進(jìn)行上行運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，使得救護(hù)者能夠正確地遵守該音調(diào)提供的非口頭指令，并且當(dāng)發(fā)生下行運(yùn)動(dòng)階段音調(diào)(DPT) 39時(shí)能夠適當(dāng)?shù)囟ㄎ?，以啟?dòng)下行運(yùn)動(dòng)。在一些實(shí)施例中，DPT 39是持續(xù)時(shí)間較短的音調(diào)，頻率很快地下降，隨著頻率的下降音量逐漸增加，在對(duì)應(yīng)于按壓下行運(yùn)動(dòng)的底部的點(diǎn)，音量達(dá)到最大值。在其它實(shí)施例中，通過(guò)提供多階段音調(diào)，該方法可應(yīng)用于其它多階段重復(fù)精神性活動(dòng)，包括具有超過(guò)兩個(gè)階段的重復(fù)精神性活動(dòng)，多階段音調(diào)的各個(gè)階段向救護(hù)者清楚地描繪出，對(duì)于多階段音調(diào)，音調(diào)每個(gè)階段的參數(shù)被調(diào)節(jié)為有助于精神性活動(dòng)每個(gè)階段的同步。每個(gè)階段的反饋音調(diào)的參數(shù)的其它可能性為有色噪聲信號(hào)的帶寬或者信號(hào)包絡(luò)的體積。例如，增加包絡(luò)攻擊的斜率能夠用于向救護(hù)者指示應(yīng)當(dāng)增加按壓下行運(yùn)動(dòng)的速度。圖4中示出用于產(chǎn)生反饋音調(diào)的一種可能的控制系統(tǒng)的方框圖。圖3中示出時(shí)序·圖?？刂扑惴ㄕ{(diào)節(jié)反饋控制矢量F (kT+l)63(該矢量包括UPT啟動(dòng)、爐、σ、Af+、ΛΓ、ε onset>etold、hff)，將誤差信號(hào)e(kT)52最小化，其中T是當(dāng)前采樣間隔。輸入信號(hào)X (kT) 64為期望的按壓階段和速度。X (kT) 64可采取離散時(shí)間trtfl/fUfZ/f…的形式，在這些時(shí)間期望進(jìn)行按壓，這些離散時(shí)間具有通過(guò)動(dòng)作檢測(cè)算法實(shí)際檢測(cè)的按壓的對(duì)應(yīng)時(shí)間。X (kT) 64也可以采取波形矢量的形式，描述救護(hù)者動(dòng)作的期望動(dòng)作參數(shù)。動(dòng)作反饋信號(hào)優(yōu)選地采取一組波形的形式，即矢量V’(kT) 57，包括實(shí)際加速的估計(jì)值、速度、以及位移波形。誤差信號(hào)e(kT)52為V’ (kT) 57與期望動(dòng)作X (kT) 64之間的差。估計(jì)值H’ (kT) 56也由病人的生理狀況形成，特別是通過(guò)諸如ECG I、脈沖測(cè)氧法2、有創(chuàng)血壓、以及無(wú)創(chuàng)血壓這樣的參數(shù)測(cè)量的血液動(dòng)力學(xué)狀態(tài)。H’ (kT) 56被反饋，以調(diào)節(jié)X(kT)64，使得X(kT)64的速度和階段最優(yōu)化，向病人的當(dāng)前生理狀態(tài)提供最大利益。再參照?qǐng)D3和圖4，有若干個(gè)在反饋控制器模塊(FCM)53中計(jì)算出的間隔。參數(shù)δ (25)是UPT 38與實(shí)際進(jìn)行按壓的時(shí)間之間的時(shí)間差。參數(shù)Ψ(24)是實(shí)際按壓與期望進(jìn)行按壓的時(shí)間點(diǎn)“(30)之間的時(shí)間差。期望的按壓時(shí)間h可對(duì)應(yīng)于與心動(dòng)周期的心臟收縮階段相應(yīng)的ECG I或脈沖測(cè)氧法2波形上的特定基準(zhǔn)。參數(shù)例；31)是UPT 38的末端與DPT39的啟動(dòng)之間的時(shí)間差，確定DPT 39啟動(dòng)以及救護(hù)者的按壓下行運(yùn)動(dòng)動(dòng)作之前的自然預(yù)測(cè)的中斷的數(shù)量。參數(shù)σ是頻率增加的斜率，測(cè)量單位是Hz/毫秒；(I/0*Af)是UPT上升要求的時(shí)間長(zhǎng)度，其中Af (28)是UPT 38階段中頻率的總變化。圖4中閉環(huán)控制系統(tǒng)的目的是減少Ψ，使得實(shí)際按壓在期望的按壓時(shí)間30附近發(fā)生。但是，如果UPT 38離救護(hù)者實(shí)際按壓的階段太遠(yuǎn)，則它們會(huì)出現(xiàn)混亂，它們的特性會(huì)受到不利影響。為了提供一種方式或者慢慢地調(diào)節(jié)UPT的相關(guān)階段與救護(hù)者的實(shí)際按壓，可使用移動(dòng)因數(shù)β，使得Ψ +1=Ψ^ββ可以是利用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的傳統(tǒng)控制系統(tǒng)方法(例如比例、差分、積分(PID)、狀態(tài)空間、或者非線性控制方法)來(lái)調(diào)節(jié)值的變量。在病人的潛在心律為心搏停止(沒(méi)有心律與按壓同步)、并且系統(tǒng)僅僅試圖使救護(hù)者以正確的速度施行按壓的情況下，t0將不對(duì)應(yīng)于生理基準(zhǔn)。
反饋控制器53(圖4)通常具有低通濾波器或者中值濾波器，將例如由于救護(hù)者與正確時(shí)間的按壓的短暫偏離導(dǎo)致的偽誤差信號(hào)最小化。濾波器可配置為根據(jù)系統(tǒng)的狀態(tài)切換帶寬。例如，如同在跟蹤系統(tǒng)中已知的，濾波器的帶寬可最初設(shè)定為寬，以獲得同步。但是一旦獲得同步(救護(hù)者以相對(duì)于期望的按壓時(shí)間可接受的時(shí)間誤差有規(guī)律地施行按壓)，可將帶寬切換為更窄的設(shè)置，以將救護(hù)者的短期計(jì)時(shí)誤差的效應(yīng)最小化。換而言之，對(duì)于超過(guò)3個(gè)按壓，基于小于O. 2的比率Ψ/Ρ(Ψ/Ρ是期望的按壓時(shí)間與實(shí)際按壓之間可容許多大誤差的歸一化測(cè)量)，反饋系統(tǒng)的狀態(tài)可從“壞”的按壓改變?yōu)椤昂谩钡陌磯?。濾波器也可以配置為檢測(cè)同步的損失，例如，通過(guò)查找Ψ/Ρ的平均偏離或者標(biāo)準(zhǔn)偏離的突然或者調(diào)和的增加。該過(guò)程的支配方程構(gòu)成為使得按壓期間P (32)被固定，并計(jì)算出未來(lái)間隔的估計(jì)值S t+1，以確定下一次UPT啟動(dòng)(UPT onset)什么時(shí)候應(yīng)發(fā)生
權(quán)利要求
1.一種在心臟復(fù)蘇中自動(dòng)施行胸部按壓的設(shè)備，在按壓施行時(shí)間將病人放入所述自動(dòng)施行胸部按壓的設(shè)備中，所述設(shè)備包括配置為檢測(cè)向病人施行電性起搏刺激的計(jì)時(shí)的裝置；以及配置為選擇所述按壓施行時(shí)間以與電性起搏刺激的選擇階段同步的裝置。
2.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中，施行按壓的所述設(shè)備與施行電性起搏的設(shè)備分離。
3.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)備通過(guò)病人身上的電極檢測(cè)電性起搏刺激的計(jì)時(shí)。
4.一種在施行重復(fù)胸部按壓時(shí)施行第二重復(fù)治療的設(shè)備，包括配置為檢測(cè)所述重復(fù)胸部按壓的計(jì)時(shí)的裝置；以及配置為在與所述重復(fù)胸部按壓的選擇階段同步的時(shí)間施行所述第二重復(fù)治療的裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，所述第二重復(fù)治療包括電磁起搏刺激。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，所述起搏刺激為閾值下的，配置為改善心肌的調(diào)節(jié)。
7.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，所述起搏刺激為閾值上的，配置為產(chǎn)生心臟收縮。
8.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，所述胸部按壓通過(guò)人工施行。
9.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，所述胸部按壓通過(guò)自動(dòng)設(shè)備施行。
全文摘要
一種在心臟復(fù)蘇中自動(dòng)施行胸部按壓的設(shè)備，在按壓施行時(shí)間將病人放入所述自動(dòng)施行胸部按壓的設(shè)備中，所述設(shè)備包括配置為檢測(cè)向病人施行電性起搏刺激的計(jì)時(shí)的裝置；以及配置為選擇所述按壓施行時(shí)間以與電性起搏刺激的選擇階段同步的裝置。該設(shè)備能夠幫助向處于非灌注性、纖顫心律的病人以及血液動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定的、或者無(wú)效心律(例如PEA)病人提供有效的CPR。
文檔編號(hào)A61H31/00GK102920588SQ20121039291
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2006年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月14日
發(fā)明者加里·A·弗里曼, 丹尼爾·M·利索古爾斯基 申請(qǐng)人:Zoll醫(yī)療公司