(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
胸加圧ユニットおよび、CPRを必要とする患者に胸加圧ユニットを装着するための枠あるいはやぐらのような手段を有するCPR装置において、この胸加圧ユニットは、ハウジング中に配置されたプランジャーおよびハウジングから伸びているその一端にある加圧部材を有しており、このプランジャーは、回転運動を直線運動に変換する機械的手段を介して、あるいはハウジングに取り付けられた固定子および固定子を包囲する線形運動可能な回転子を有するリニア電動モータを介して、反転可能な電動モータによって往復駆動され、この胸加圧ユニットは、さらにマイクロプロッサ手段、ハウジングに関するプランジャーの位置を監視する第１の監視手段、回転運動を直線運動に変換する機械的手段あるいは回転子のそれぞれに関するプランジャーの位置を監視する第２の監視手段を含む電動モータ制御ユニットを有し、第１および第２の監視手段によって監視され位置は、この電動モータ制御ユニットに伝えられる、CPR装置。
【請求項２】
回転運動を直線運動に変換する機械的手段あるいは回転子によって作動可能な第１の加圧ばねコイルが、その機械的手段あるいは回転子それぞれとプランジャー間にさらに配置されている、請求項１に記載のCPR装置。
【請求項３】
回転運動を直線運動に変換する手段は、電動モータによって駆動されるボールねじシャフト上に装着されたボールねじを有する、請求項１あるいは２に記載のCPR装置。
【請求項４】
枠あるいはやぐらは、それに関してハウジングが、取り外し可能に固定出来るようにプランジャーの変換移動の軸に沿って変位可能に配置される、ベースを有する、請求項１から３のいずれかに記載のCPR装置。
【請求項５】
電動モータは、CPR装置が有している高エネルギー密度の交換可能な電池、特に、リチウムイオンあるいはそれに類似な電池によって給電される、請求項１から４のいずれかに記載のCPR装置。
【請求項６】
ボールねじナットはハウジング中に配置されている、請求項３から５のいずれかに記載のCPR装置。
【請求項７】
ボールねじナットは、その近位部分がその遠位の開口を通してプランジャー中に伸びているナットホルダーによって保持されている、請求項６に記載のCPR装置。
【請求項８】
第１の監視手段は線形ポテンシオメータ手段を含んでいる、請求項１から７のいずれかに記載のCPR装置。
【請求項９】
第２の監視手段は、ホール効果監視手段およびモータシャフト回転監視手段のいずれかを含む、請求項１から８のいずれかに記載のCPR装置。
【請求項１０】
ハウジングあるいはその近位端から伸びているハウジングの部分は、実質的に円筒形である、請求項１から９のいずれかに記載のCPR装置。
【請求項１１】
プランジャーをハウジングの中央に位置決めする手段を有する、請求項１から１０のいずれかに記載のCPR装置。
【請求項１２】
ハウジングは、そこを通してボールねじシャフトが伸びる遠位壁を有する、請求項３から１１のいずれかに記載のCPR装置。
【請求項１３】
ハウジングから伸びているボールねじシャフト部分はプーリを有している、請求項１２に記載のCPR装置。
【請求項１４】
プーリは、歯付のあるいはVベルトプーリであり、ここで電動モータの駆動シャフトは同種のプーリを有し、電動モータプーリの回転は歯付ベルトあるいはVベルトによってボールねじシャフトプーリに伝達される、請求項１３に記載のCPR装置。
【請求項１５】
第１の加圧コイルばねはボールねじナットホルダーの近位面と加圧部材の遠位面間に配置されている、請求項７から１４のいずれかに記載のCPR装置。
【請求項１６】
さらにボールねじナットホルダーの遠位面とプランジャーの遠位半径方向フランジの近位面間に配置されている回転運動を線形運動に変換する機械的手段によって動作可能な第２の加圧コイルばねを有する、請求項７から１５のいずれかに記載のCPR装置。
【請求項１７】
第１および第２の加圧ばねコイルのコイルばね定数の比は１５０：１から１２００：１、特に、約３５０：１である、請求項１６に記載のCPR装置。
【請求項１８】
やぐらあるいは枠は、背中側板から伸びておりかつ成人の胸を包囲する寸法である、請求項１から１７のいずれかに記載のCPR装置。
【請求項１９】
電動モータ制御ユニットは、第１および第２の位置監視手段によって監視された位置、第１の加圧ばねコイル定数および随意的に、第２の加圧ばねコイル定数からプランジャーによって患者の胸に発揮された圧力を計算し、かつその圧力に基づくプランジャーの変位を制御するためのソフトウエアを含んでいる、請求項１から１８のいずれかに記載のCPR装置。
【請求項２０】
電動モータ制御ユニットは、加圧／減圧サイクルに亘ってプランジャーの変位を修正するための波形ソフトウエアを有する、請求項１９に記載のCPR装置。
【請求項２１】
電動モータ制御ユニットは、そのユニットによって処理されたデータを格納しかつそのデータに時間を割り当てる実時間クロックを有するデータ格納手段を含み、このデータ格納手段は、随意的に、コンピュータあるいは類似物に取り外しおよび読み込み可能である、請求項１から２０のいずれかに記載のCPR装置。
【請求項２２】
電動モータ制御ユニットとは独立した安全CPR制御ユニットをさらに有し、この安全制御ユニットは、マイクロプロセッサ、マイクロプロセッサと電気的に通信出来るプランジャー位置監視プローブ、および随意的に、電気的音響アラームを有し、この安全CPR制御ユニットは、請求項５の電池あるいは別個の電池から給電され、またこのCPR制御ユニットは、マイクロプロセッサに格納されている温度あるいは位置限界が越えられた時、電動モータを反転させるおよびそれを停止することが出来る、請求項１から２１のいずれかに記載のCPR装置。
【請求項２３】
前記加圧部材は、第１の距離ｌを移動するように形づくられた近位面を有し、またさらに前記ナットホルダーの近位部分は、第２の距離ｍを移動するように形づくられており、第１の距離ｌは第２の距離ｍより短い、請求項７に記載のCPR装置。
【請求項２４】
前記加圧部材の近位面は、第１の距離ｌを移動するように形づくられており、またさらにボールねじナットホルダーの近位面は、第２の距離ｍを移動するように形づくられており、第１の距離ｌは第２の距離ｍより短く、第１の加圧ばねコイルは、これら第１の距離ｌと第２の距離ｍ間の差を作り上げている、請求項１５に記載のCPR装置。
【請求項２５】
前記第１の加圧ばねコイルは、その減衰効果によってこれら第１の距離ｌと第２の距離ｍ間の差を作り上げている、請求項２４に記載のCPR装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、心肺蘇生術（CPR)のための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
当技術分野においては、種々のCPR装置が知られている。そのような装置の一つは圧縮空気あるいは呼気ガスによって駆動されるものである（LucasTM；Jolife  AB、ルンド、スエーデン）。この装置の特別な利点はその低重量であり、従って移動可能なことである。もう一つの利点は、圧縮空気の弾力のある性質である、このことはガスで駆動されるCPR装置が患者の胸に置かれた時、損傷を引起すことが、固い圧縮手段を備えた装置より、より少なく出来ることである。この公知の装置は、救命ステーションでの救急装置として使うことが出来る。これには、病院の空気ラインからの駆動ガスも供給出来き、このことは、その患者がその病院に受け入れられた時、CPRを中断することなく施与出来ると言う点から望ましい。
【０００３】
他方、容易に運べる電気で駆動されるCPR装置は、電力がより一般的に入手し易いと言う点から有利である。全部ではないが大半のこの分野で知られている電動モータ駆動のCPR装置は、しかし、救急での使用よりむしろ定位置での使用が想定されてきたように思える。エネルギィー的に長時間、例えば、３０分あるいはそれ以上自律的に運転可能な容易に持ち運び可能な軽量の電動モータ駆動のCPRの出現が望まれている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の一つの目的は、簡単に持ち運び出来る低重量で自律した電気的に駆動されるCPR装置を提供することである。
【０００５】
本発明のもう一つの目的は、患者に対して最小の危害しか引起さないそのようなCPR装置を提供することである。
【０００６】
本発明のさらにもう一つの目的は、患者の胸への望ましい加圧深さの加圧施与が可能なCPR装置を提供することである。
【０００７】
本発明のさらなる目的は、以下の発明の要約、図示説明される望ましい実施例および添付された特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
心肺蘇生術の必要な人の胸への加圧を施与するための本発明によるCPR装置がここに開示されている。この加圧は、仰向けの位置にある人間の胸骨の領域にほぼ直交するよう施与される。本発明のCPR装置は、電動モータとプランジャーを有している。全体としてチューブの形をしている、あるいは少なくともその近位端部が全体としてチューブの形をしている、そのプランジャーは、プランジャーハウジング中に配置されている。この往復動するプランジャーは電動モータによって駆動される。加圧部材がこのプランジャーの近位端に取り付けられている。この加圧部材は、CPRを受ける人の胸に配置出来るよう設計されている；これは、胸骨上で患者の胸と衝合するための平坦なあるいは実質的に平坦な近位表面を有しておりかつこの表面に吸着カップが設けらていても良い。CPRを受ける人は、仰向けあるいは実質的に仰向けの状態で背中側の板上に休止している。このCPR装置は、背中側の板に固いあるいは実質的に固い枠あるいはやぐら、特に、それらがそこに固定されているハウジングの方向に背中側の板から横方向に伸びている２つのアームを有するやぐらによって支持されている。本願において、“近位”および“遠位”は、心肺蘇生術下にある人に関連している。従って、プランジャーの近位端は、患者の胸に関して近い端であり、一方遠位端は、遠い端である。特に断らない限り、CPR装置の種々の要素の空間的配置は、CPR処置を患者に与えるため装着される装置のそれである。
【０００９】
特に、本発明のCPR装置は、胸加圧ユニットおよび、CPRを必要とする患者に胸加圧ユニットを装着するための枠あるいはやぐらのような手段を有し、この胸加圧ユニットは、ハウジング中に配置されたプランジャーおよびハウジングから伸びているその一端にある加圧部材を有しており、このプランジャーは、回転運動を直線運動に変換する機械的手段を介して反転可能な電動モータによって往復駆動され、この胸加圧ユニットは、さらにマイクロプロセッサ、ハウジングに関するプランジャーの位置を監視する第１の監視手段、回転運動を直線運動に変換する機械的手段に関するプランジャーの位置を監視する第２の監視手段を含む電動モータ制御ユニットを有し、第１および第２の監視手段によって監視された位置は、この電動モータ制御ユニットに伝えられる。
【００１０】
特に重要な本発明の一つの望ましい観点によると、回転運動を直線運動に変換する機械的手段によって作動可能な第１の加圧ばねコイルが、その機械的手段とプランジャー間に配置されている。
【００１１】
本発明のもう一つの望ましい観点によると、枠あるいはやぐらはベースを有している。少なくともハウジングの近位端から伸びている部分は、実質的に回転対称、望ましくは円筒形である。このハウジングは、ベースに、望ましくはそこを通してそれが伸びている開口中に、固定されている。胸加圧ユニットが枠あるいはやぐらに取り付けられているのは、このベースによってである。平坦あるいは湾曲していても良いこのべースは、ハウジングの回転対称部分に実質的に直交する延長部を有している。
【００１２】
この電動モータは、反転可能な電動モータ、特にDCモータである。これは動作的に回転運動を直線運動に変換する機械的手段によってプランジャーと関連付けられている。この種の特に望ましい手段は、ボールねじあるいはそれを有することである。このボールねじはシャフトとナットを有している。  ボールねじシャフトの望ましい長さは、１２ｃｍあるいはそれ以上、特に約１５から１８ｃｍである。このボールねじシャフトは、電動モータの駆動シャフトとそれらの軸が一直線になるようにあるいは大歯車を介して接続されている。代案としてまたこれらの接続は、ベルト駆動を、特に、Vベルトあるいは歯形ベルトを介することが望ましい；このような場合には、電動モータおよびボールねじシャフトには歯付のプーリが設けられる。
【００１３】
本発明のもう一つの望ましい観点によると、ハウジングは、選択された取り外し点でベースに固定、またから取り外すことが出来るように、ベースに取り外し可能に固定、特に、プランジャーの変換移動の軸に沿ってベースに関して取り外し点変更可能に配列されている。この配列によって、ボールねじは、取り外し点変更不可の配列よりも、１２ｃｍ以下に、例えば、８から１０ｃｍに実質的に短く出来る。この配列によって、異なる患者間の解剖学的構造の変化が考慮される。取り外し状態においては、プランジャーの加圧部材は患者の胸に置かれており、一方ハウジングはベースに関する取り外し点に対してロックされている。
【００１４】
プランジャーハウジングは、近位開口を有しており、これを通してプランジャーの近位端部分が、加圧手段がハウジングの外側でかつ近位に配置されるように伸びている。ハウジングの遠位端は望ましくは上部壁によって閉じられている。ボールねじシャフトは、望ましくはそこに、例えば、ボールあるいはローラ軸受けあるいは低摩擦摺動軸受けによって回転可能に固定されている上部壁を通して伸びている短い部分を除いて、プランジャーハウジング中に配置されている。そのプーリは望ましくはそのシャフトの遠位端あるいはその近くに、特に軸受けの遠位側に装着されている。軸受けの近位側にはボールねじシャフトが、実質的な延長部を有し、またそれは、ボールねじナットを介して、実質的に回転対称のそれによってナットがしっかりと保持されるナットホルダーの空所中を、また随意ではあるが、そこからプランジャーの空所中を通過している。このボールねじナットは、それによってそれが回転するのを阻止されるようにしっかりと保持されるナットホルダーの中心に配置されている。従ってボールねじナット／ホルダー組体は回転を阻止されている。
【００１５】
プランジャー、ナットホルダーおよびボールねじシャフトは、電動モータ駆動シャフトの軸と並列に配置された共通の軸を有している。ボールねじシャフトは、ナットホルダーの空所中を自由に走行する。ナットホルダーはその近位端に半径方向に伸びるフランジを有しており、その近位面と加圧部材の間には第１の加圧コイルばねが装着されている。第２の加圧コイルばねがナットホルダーの半径方向に伸びる近位端フランジの遠位面とプランジャーの遠位端に配置されたその半径方向内側に伸びるフランジの近位面間に装着されている。
【００１６】
本発明のさらに望ましい観点によると、プランジャーは、特に、ユーザによってそれを別のプランジャーと交換出来るように、交換可能に整えられている。
【００１７】
プランジャー／ナットホルダー組体は、プランジャーハウジング中を軸方向に移動可能に配置されており、そこでその組体は、その近位端に近いハウジング中に装着された第１の線形軸受けおよびその遠位端に近いホルダーに装着された第２の線形軸受けによって中心に位置決めされている。１あるいはそれ以上のボール軸受けのようなこの第１の線形軸受け手段は、それらと衝合関係にあるハウジングの内側半径方向面とプランジャーの外側半径方向面との間に配置されている。１あるいはそれ以上のボール軸受けのようなこの第２の線形軸受け手段は、それらと衝合関係にあるナットホルダーの外側半径方向面とハウジングの内側半径方向面との間に配置されている。
【００１８】
電動モータは、モータシャフトの、従って1行程中のボールねじナットシャフトの回転数を制御する手段、例えば、マイクロチップを有するエンコーダーを有する電動モータ制御ユニットに作動的に接続されている。ハウジングの内側に装着されている線形位置検出プローブはプランジャーの軸方向位置を監視している；プランジャーの位置を表している電気信号は、プローブからエンコーダーに供給され、そこで電動モータ／ボールねじ組体によるプランジャー変位を微調整するために使われる。代案として、電動モータにホールセンサからの信号で、与えられた出発位置からいずれかの方向へのモータの回転数、従ってボールナットの近位／遠位への変位を表しても良い。
【００１９】
ボールねじナットが近位方向に変位すると、ナットホルダーの近位端フランジが第1のコイルばね手段に作用し、それによりプランジャー／加圧部材を近位方向に押す。CPRの開始に際して、加圧部材は、無負荷の状態で患者の胸の上に置かれるので、このボールねじユニットの近位方向への変位は患者の胸を押し付ける結果となる。このボールねじユニットの与えられた変位に対する加圧深さは、加圧に対する患者の胸の抵抗、この抵抗はCPR処置の過程で変わり得るが、および第1のコイルばねの特性に基づいて制御される。CPRにおいては、胸加圧の望ましい深さは、平均的な成人については約４５から５０ｍｍである。生理学上の理由から本発明の装置が患者に出すことを許されている最大加圧力は約７００Nに設定されている。典型的には、この第１のコイルばねは、約８０Ｎ／ｍｍから約１３０N／ｍｍ、特に約１００N／ｍｍのばね定数を有し、プランジャーの中立位置での０Nから第１のコイルスばねの最大加圧、これは望ましくは機械的に約５ｍｍに制限されている、での２５０Nから６００Nまで、特に約３５０N  の加圧に対する抵抗を与える。通常の使用に際しては、第１のコイルばねは３あるいは４ｍｍだけ加圧され、従って、先の機械的制限が働くことはない。加圧に対する胸の高い抵抗の時、第１のコイルばねの加圧制限に、しかし達することがあり、従って、ピストンの下向きの行程の残りはもはや第１のコイルばねによっては弱められない。典型的には、この第２のコイルばねは、約０．１Ｎ／ｍｍから約０．２N／ｍｍ、特に約０．１５N／ｍｍのばね定数を有し、プランジャーの中立位置での約１２Nからプランジャーの最大変位での約１８Nまで変化する抵抗を与える；通常のCPRでは、これらの位置間での抵抗の違いは１３Nを越えるべきではない。第１および第２のコイルスばねのばね定数の比は望ましくは１５０：１から１２００：１、特に約３５０：１である。
【００２０】
本発明のCPR装置の電動モータ制御ユニットは、第１および第２の位置監視手段によって監視された位置、第１の加圧ばねコイル定数および随意的に第２の加圧ばねコイル定数からプランジャーによって患者の胸に加えられた圧力を計算しかつその圧力に基づいてプランジャーの変位を制御するためのソフトウエアを含んでいる。この電動モータユニットは、加圧／減圧サイクルに亘ってプランジャーの変位を修正するための波形ソフトウエアを含んでいても良い。代案としてあるいは追加として、この電動モータ制御ユニットは、このユニットによって処理されたデータを格納しかつそのデータに時間を付与する実時間クロックを有するデータ格納手段を含んでも良く、このデータ格納手段は、随意的にはコンピュータあるいは類似の機器に読み取り可能に移動出来る。本発明のCPR装置は、さらにこの電動モータ制御ユニットとは独立に安全CPR制御ユニットを有しても良く、この安全制御ユニットは、マイクロプロセッサ、このマイクロプロセッサと電気的に通信できるプランジャー位置監視プローブ、温度監視プローブおよび随意的に電気音響アラームを有しており、この安全CPR制御ユニットは、電動モータに電力を与える蓄電池あるいは別の蓄電池によって電力を与えられており、この安全CPR制御ユニットは、マイクロプロセッサに格納されている温度あるいは位置限界が越えられた時、電動モータを反転したりあるいは停止することが出来る。
【００２１】
本発明の特に重要な観点によると、胸への加圧は、望ましい加圧力ではなく望ましい加圧深さを与えるために制御される。
【００２２】
本発明のもう一つの望ましい観点によると、CPR装置の電動モータ制御ユニットは、加圧による影響を受けていない最初の胸の高さ、即ち、加圧部材が当てられている胸骨上の皮膚領域と背中側板間の、その上に患者が彼あるいは彼女の胸と共に休止している支持体あるいは背中側板に直交する方向の距離を記録するソフトウエアを有している。ゼロ加圧深さ設定モードにおいては、加圧部材を備えたプランジャーは、患者の胸に対向している加圧部材の面が胸骨上の胸を加圧するのではなくそこと衝合するまで電動モータによって下方に変位させられる。下方へのさらなる移動、例えば数ｍｍの移動中、加圧部材は、加圧に対する胸の組織による抵抗の増加を経験する。この抵抗は、第１の監視手段と第２の監視手段の変位の比の変化によって検出される。一旦このような変化が検出されると、変位は止められる；位置的な微調整のため、プランジャー／加圧部材はそれが増加する抵抗を経験した間の距離だけ引っ込められる。この引っ込めによってプランジャー／加圧部材は、正確なゼロ加圧深さに設定される。代案として、ゼロ加圧深さへの設定は操作者によって手動で制御出来る。この記録されたゼロ加圧深さあるいは最初の胸高さは、電動モータ制御ユニットのメモリに基準として格納される。特に、それはそのデータを失うことなく装置の蓄電池の交換を可能とするよう永久メモリに格納される。患者間の胸の高さの変動を補うため、この電動モータ制御ユニットは、全加圧深さを、計測した最初の胸高さの与えられた小部分に設定するためのソフトウエアを有している。この与えられた小部分は、大きな胸の患者と小さな胸の患者間で線形あるいは非線形的に変更するようにしても良い。本発明のこの特徴によって、患者は、胸の組織の一体性を危険に曝すような加圧あるいは不十分な深さの加圧が回避出来るよう、彼あるいは彼女の胸の解剖学的構造に適切な深さの加圧を受けることになる。
【００２３】
本発明のさらに望ましい観点によると、CPR装置の電動モータ制御ユニットは、加圧のソフトな開始のためのソフトウエアを有している。加圧のソフトな開始は、ゼロｍｍの加圧深さから例えば、平均的な成人についての約４０から約４５ｍｍあるいはむしろ約５０ｍｍあるいはそれ以上の全加圧深さまで、連続した線形あるいは非線形の増加によって特徴付けられる。この増加は３から２５回の加圧、望ましくは５から１５回の加圧、最も望ましくは約１０回加圧の期間に亘って広げられる。加圧深さの増加の期間中、加圧／減圧サイクルにおける最大加圧の時間は、増加する加圧深さに続く実質的に一定の加圧深さの期間における加圧／減圧サイクル中の対応する時間より、より短く、望ましくは、例えば、５０％だけむしろ６５％だけまた８０％まであるいはそれ以上に実質的に短い。
【００２４】
臨床実務においては、本発明の装置が適用される患者は、他の手段、特に手による心臓マッサージによる事前のCPRを受けていることがある。そのような事前のCPRは結果的に胸に損傷を与えていることがある。本発明のさらにもう一つの望ましい観点によると、電動モータ制御ユニットは、そのような事前の損傷を検出するソフトウエアを有している。事前のCPRによって物理的に胸が傷つけられていない患者の場合には、ゼロ加圧深さから数ｍｍの、例えば、４あるいは６あるいは８ｍｍの加圧中のｍｍ当たりの抵抗の段階的な増加は、胸に損傷を受けた患者に較べて、例えば、２０％あるいはそれ以上までまたむしろ５０％あるいはそれ以上までのように著しく高い。事前の損傷を検出するソフトウエアは、物理的に胸に損傷を受けていない人について記録された胸加圧に対する抵抗のデータを有している。CPRのため選択された患者の物理的に損傷された胸を検出するために、これらのデータがCPRの開始に先立ってその患者について得られた対応するデータと比較される。もし患者のデータが、物理的に損傷を受けていない胸についての範囲から外れている場合には、装置のモータ制御は、胸の損傷を考慮に入れかつそれに対応した弱い強さの加圧を提供するように適応される。
【００２５】
本発明のさらに有利な観点によると、電動モータ制御ユニットは、動脈および／または静脈の血圧、動脈および／または静脈血液の二酸化炭素含有量および／または酸素飽和、ECGデータ、EEGデータのような他の患者のデータの入力を受け入れることが出来る；これらの患者のデータは、追加的に電動モータ制御のために使うことが出来る。また、電動モータ制御ユニットを介して、CPRと共に除細動パルスの施与を制御あるいは協調させることも本発明の範囲である。
【００２６】
電動モータ制御のソフトウエアは、さらに多数の望ましい加圧／減圧カーブ波形の中から加圧／減圧周波数、時間軸に沿ったそれらの調整および永久メモリ中に格納されている対応するデータを選択するための指示を有していても良い。
【００２７】
さらに、その電動モータ制御のソフトウエアは、本発明のCPR装置と同時に使用される通風装置とCPRを協調させるための指示をさらに有していても良い。
【００２８】
本発明のもう一つの望ましい観点によるCPR装置がここの開示されており、このCPR装置は、胸加圧ユニットおよび、CPRを必要とする患者に胸加圧ユニットを装着するための枠あるいはやぐらのような手段を有し、この胸加圧ユニットは、ハウジング中に配置されたプランジャーおよびハウジングから伸びているその一端にある加圧部材を有しており、このプランジャーは、ハウジングに取り付けられた固定子および固定子を包囲する回転子を有しそして線形運動が可能な反転可能なリニア電動モータによって往復駆動され、この胸加圧ユニットは、さらにマイクロプロセッサ、ハウジングに関するプランジャーの位置を監視する第１の監視手段、回転子に関するプランジャーの位置を監視する第２の監視手段を含む電動モータ制御ユニットを有し、第１および第２の監視手段によって監視された位置は、この電動モータ制御ユニットに伝えられる。胸加圧ユニットは、望ましくは回転子とプランジャーの間に配置されこの回転子によって作動される第１の圧縮ばねを有している。
【００２９】
本発明によるCPR装置中のプランジャーの手段を使って患者の胸骨領域に周期的な加圧および減圧の施与を有する心肺蘇生術の方法がまた開示されており、ここでプランジャーは、回転運動を線形運動に変換する、例えばボールねじのような機械的手段を介して反転可能な電動モータによって駆動されており、また随意的には、ボールねじとプランジャー間に作動的に配置された第１の圧縮コイルばねを有している。電動モータは、マイクロプロセッサ手段によってプランジャーの位置データ、ボールねじナットの位置データおよび圧縮コイルばね定数データに基づいて制御されることが望ましい。本方法で使われる第１の加圧コイルばね手段は、上で開示した第１のコイルばねの特徴を分ち持つことが望ましい。本発明の方法は、また上で開示し第２のコイルばねに対応しかつその特徴を分ち持つている第２の加圧コイルばね手段を有しても良い。
【００３０】
次に本発明を寸法通りではない大まかな図面に図示した本発明の望ましい実施例を参照して詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明CPR装置の胸加圧ユニットの第１の実施例で、ボールねじおよび電動モータシャフトの軸A,Bに沿った断面図（いくつかの要素を除いて）で表され、プランジャーは中立位置で、非加圧状態にあり、その枠は示されていない。
【００３２】
【図２】図１の実施例で、同じ断面図で、プランジャーが作動し、加圧状態にある。
【００３３】
【図３】図１および２の実施例のホルダー付のボールねじナットを、取り外して同じ断面図で示している。
【００３４】
【図４】図１および２の実施例のプランジャーを、取り外して同じ断面図で示している。
【００３５】
【図５】図１の中立位置から図２の加圧状態に移動した時の図１および２の実施例のプランジャーおよび他の要素の変位を、同じ断面図で図示している。
【００３６】
【図６】図１および２の実施例のC-C（図１）を通る半径方向の断面図。
【００３７】
【図７】図１および２の変形実施例のE-E（図１）を通る半径方向の断面図。
【００３８】
【図８】本発明CPR装置の第１の実施例の斜視図。
【００３９】
【図９】図８のCPR装置の胸加圧ユニットの部分断面図。
【００４０】
【図１０】図８のCPR装置の胸加圧ユニットの制御パネルの上面図。
【００４１】
【図１１ａ】一組の入力されたデータから生成された選択された加圧／減圧サイクルのプロフィールを図示している図。
【００４２】
【図１１ｂ】図１１ａのサイクルに亘る記録された真の行程深さのプロフィールおよび記録されたモータ制御信号を図示している対応図。
【００４３】
【図１１ｃ】図１１ａのサイクルに亘る記録された胸高さおよびそのモータ電流を図示している対応図。
【００４４】
【図１２】ソフト加圧立ち上げ期間中の多数の加圧／減圧サイクルに亘るプロフィールを図示している図。
【００４５】
【図１３】本発明CPR装置の胸加圧ユニットの第２の実施例で、いくつかの要素を除いて図１のそれに対応している断面図で表され、プランジャーは中立位置で、非加圧状態にあり、その枠は示されていない。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
本発明のCPR装置は、胸加圧ユニットを有しており、その第１の実施例が図１および図２に示されている。この胸加圧ユニット１は、枠（図示せず）中に装着されそして同心的に円筒形のハウジング４中に配置されている全体として円筒形のプランジャー３３（図４）を有している。このハウジング４は、近位の開口および上部壁２７によって閉じられた遠位端を有している。プランジャー３３は、円筒形の主部３および内側に湾曲した円形のフランジ１７の形をした遠位端部を有している。その近位端でプランジャー３３の円筒形部３は、ハウジング４の近位の開口から突出している。その近位面にポリマーの吸着カップ６が設けられている胸加圧ディスク５が円筒形部３にその近位端で取り付けられている。図１に図示されている中立、無負荷の状態から、プランジャー３３は、ボールねじシャフト８上に装着されているボールねじナット７を有するボールねじ手段によってハウジング４に関して軸方向に変位可能である。このボールねじナット７は、全体として回転対称なボールねじホルダー３２の遠位の壁部１３、１４，３０によってしっかりと保持されている。このホルダー３２の近位端の半径方向フランジ１６は、ボールねじナット７従ってホルダー３２の変位を、加圧ディスク５遠位面とフランジ１６の近位面間に装着された第１のばねコイル１９によって加圧ディスク５の遠位面に伝達する。ナットねじホルダー３２のフランジ１６の近位面とプランジャー３３のフランジ１７の遠位面間に装着された第２のばねコイル１８は、第１のばねコイル１９のディスク５とフランジ１６との接触を維持するように働く。ホルダー３２と共のボールねじナット７の変位は、右ねじの切られたシャフト８について以下説明する。シャフト８を時計回りに（遠位方向からシャフトを見て）回転すると、ナット７およびホルダー３２は遠位方向に変位する；反時計回りの回転は反対の近位方向への変位を引起す。壁要素１３、１４，３０を有するホルダー３２の遠位端部は、先に指摘した半径方向外側に伸びている近位のフランジ１６で終わっている小さな内側および外側直径を有する長細い円筒部と一体である。ボールねじ／ナットホルダー組体７，３２はアクチュエータを構成しており、これはボールねじシャフト８に沿って、従ってハウジング４およびプランジャー３３の円筒軸に沿って変位可能である。ハウジング上部壁２７の遠位の位置からボールねじシャフト８は、上部壁２７の中央開口を通ってハウジング４中に伸びている。このボールねじシャフト８は、ボール軸受け２６によって上部壁２７中の中央に装着されている。ハウジング４の内側ではボールねじシャフト８がボールねじナット７を介してナットホルダー３２の空所中にまたそこからプランジャー３３の空所中に伸びている。
【００４７】
ボールねじシャフト８は、ハウジング４中のナットホルダー３２およびプランジャー３３の中心に位置している。さらに、ナットホルダー３２およびプランジャー３３は、対応する半径方向面に配置されている対応する軸受けと協働する線状ボール軸受け２０，２１のようなスペーサ手段によってハウジング４中の中心に位置決めさっれて維持されている。プランジャー３３が角度０、１２０oおよび２４０oで配置されかつハウジング４の内側円筒面に装着された３つのボール軸受け２０，２０ａ、２０ｂによって中心に位置決めされたこの配置が図６に示されている。ボールねじナット／ホルダー組体７，３２は、プランジャー３３のシリンダー部３の外側面の浅い軸方向に伸びる溝３１，３１ａ，３１ｂ中をそれぞれ走行する軸受け２０，２０ａ，２０ｂのボールによって回転を阻止するように固定されている；代案として、この固定はハウジング４の内側円筒面とプランジャー３３のシリンダー部の外側面間に配置される摺動軸受けによってあるいはその他の適切な手段によっても達成することが出来る。類似の配置（図示せず）によってナットホルダー３２はハウジング４内での回転が阻止される。互いに対するそれらの回転を阻止するためナットホルダーとプランジャーをロックすることも可能である；ナットホルダーとプランジャーの組み合わせについてのこの配置が図７に図示されている。ナットホルダーの細長い円筒部１１５は、プランジャーのフランジ部１１７の遠位開口部の対応するプロフィール１５１と噛み合うプロフィール１６１を有している；参照番号１０４および１０８は、それぞれハウジングの円筒壁およびボールねじシャフトを示している。
【００４８】
ハウジング４の上部壁２７から突出しているその端部で、ボールねじシャフト８は、充電可能なリチウムイオン電池２８によって給電される反転可能な電動モータ２のシャフト１１に装着されたプーリ１２によって駆動される歯付ベルト１０と協働する歯付プーリ９を担持している。この電動モータ２はモータホルダー２５によってハウジングにしっかりと装着されている。代案として、電動モータはそこにハウジングが装着されているベース２９に装着することいも出来る。電動モータはマイクロプロセッサ手段を有する制御ユニット２４によって制御される。ハウジング４に対するプランジャー３の位置は、制御ユニット２４とP,Q;P’,Q’で電気的に繋がっている位置センサ２２，２３によって監視される。
【００４９】
ナットホルダー３２の近位方向への変位は、フランジ１６を第１のコイルばね１９の遠位端に作用させ、それは圧縮力をプランジャー３３を介して患者の胸に伝える。胸によって起こされる追加の加圧に対する抵抗の増加は、第１のコイルばね１９がますます圧縮される原因となる。第１のコイルばね１９の配置は、それによって患者の胸が以下のようにして加圧される力を決定することになる。プランジャー３３の位置を検出するための手段２２，２３が、その上をワイパー２３が作用する箔型のポテンシオメータ２２の形でプランジャー３３とハウジング４の間に配置されている。箔型のポテンシオメータ２２は、ハウジング４の内面に軸方向に取り付けられており、一方、ワイパー２３は、箔型のポテンシオメータ２２に対向するプランジャー３３の外側面に取り付けられている。磨耗を低減するため、ワイパーは、ばね付ボールあるいはばね付の軸方向に丸くされた車輪の形を取ることが出来る。箔型のポテンシオメータの抵抗はワイパー２３の位置と共に直線的に変化する。ポテンシオメータの抵抗、従ってプランジャー３３の位置は制御ユニットによって継続的に監視される。ナットホルダー３２の、従ってボールねじナット８の位置は上記の制御ユニットによって監視される。位置の相違は、第１のコイルばね１９のばね定数を考慮に入れて、随意的には、第２のコイルばね１８のばね定数を考慮に入れて計算出来、かつ加圧深さを継続して調整するために使用することが出来る、力に対応している。リミッター３５は第１のコイルばね１９の圧縮を制限する。
【００５０】
図１および２のCPR装置の基本的な動作原理を、次に、図５を参照して図１および２と組みあわせてより詳細に説明する。この図においては説明のために本質的な装置の要素のみが示されている。左側には加圧サイクルの開始時の中立で、無負荷の状態の装置が示されている。右側には加圧相の終わりの作動状態の装置が示されている。ハウジングの位置は固定された状態に留まっているが、プランジャー３３とボールねじナットホルダー３２は、中立状態から作動状態に移行する際には近位に変位される。CPRにおける加圧の施与に先立って、電動モータによってボールねじシャフト８を、適切な方向に、例えば、右ねじのシャフト８の場合には反時計回りに回転し、吸着カップ６が胸骨領域で患者の胸に衝合するまで、プランジャー３３が下降される。プランジャー３３は今中立で無負荷の状態にあり、ここから患者へのCPRの施与が開始される。回転のみによってプランジャー３３をこの位置に持って来ることを可能とするためには、このボールねじシャフト８は適切な長さ、例えば、１２ｃｍあるいはそれ以上、望ましくは約１５から１８cmの長さを有するべきである。中立即ち無負荷の状態でのプランジャー３３の下方移動の停止は、オペレーターによって制御されるかあるいはナットホルダー３２に対するプランジャー３３の位置あるいは対応する位置関係を監視することによって自動化出来る。両者間の軸方向距離の減少が検出されると直ぐに、即ち、例えば、図５における距離ｏの減少が検知されると直ぐに、制御ユニット２４はボールねじシャフト８を駆動している電動モータ２を止める。
【００５１】
開始の際には第１のコイルばね１９は伸ばされた状態にあり、一方第２のコイルばね１８は圧縮された状態にある。患者の胸の加圧中にはプランジャー３３の吸着カップ６の近位面は距離ｌに亘ってＬ１からＬ２へ移動し、一方ボールねじナットホルダー３２の近位フランジ面は距離ｍに亘ってＭ１からＭ２へ移動する。プランジャー３３による加圧に対向する患者の胸の抵抗の増加によって、この変位ｌはボールねじナットホルダー３２の変位ｍより小さい、この相違は、第１のコイルばね１９の圧縮長さ、即ち、ボールねじナットホルダー３２の近位面とプランジャー３３の遠位端の遠位面の点Ｏ１，Ｏ２間の距離ｏとP１，  P２間の対応する距離ｐの差によって作り出される。電動モータがボールねじナットホルダー３２を距離ｍに亘って変位させる間に、第１のコイルばね１９の減衰効果ｍ−ｌ＝ｏ−ｐによって加圧深さｌのみが得られる。プランジャー３３の変位ｌは線形のポテンシオメータ位置センサ２２、２３によって監視されまたボールねじナットホルダー３２の変位はエンコーダあるいはホールプローブによって監視されるので、第１のコイルの圧縮長さｏ−ｐが求められる。第１のコイルばね１９のコイルばね定数は知られているので、患者に加えられる加圧力はいずれの位置についても求めることが出来き、そして望ましい加圧力が患者に施与されるようにその変位がモータ制御ユニットによって制御される。第１のコイルばね１９は約１００N／ｍｍのばね定数を有する；それは、装置の無負荷、中立状態下で本質的に圧縮されていな状態で配置される。第２のコイルばね１８は約０．１５N／ｍｍのばね定数を有する；それは、減圧相中にプランジャーを遠位方向に変位させることが出来るように、実質的に負荷状態で配置される。プランジャー３３の収縮中は、プランジャー３３が患者の胸にもう圧力を発揮しなくなるまで、距離ｏは減少する。この瞬間、即ち、監視手段が距離ｏがもはや変化しないことを検出すると直ぐ、プランジャー３３の収縮は停止する。人間の胸には弾力性がありかつ背中側板上の胸骨の高さは、CPR中変化し、即ち、減少するので、プランジャー３３が常に中立の無負荷状態から出発するように、プランジャー３３の中立状態がその変化に適応させられることが重要である。さらに、加圧の深さは、それは成人については約５０ｍｍが適切であるが、CPR中、例えば、本発明の装置の検知手段によって監視された上で指摘した解剖学的構造の変化、これは制御ユニット中のメモリに格納することが出来るが、を考慮して変更可能である。
【００５２】
図８は、枠に取り付けられた胸加圧ユニットを有する本発明の装置１００の望ましい実施例を図示している。枠は、背中側板４０の対向端に旋回可能に（４３，４４で）装着された２つの脚部４１、４２を有している。脚部の一つ４２は、さらに代案としては、両方の脚部４１、４２は、枠が患者の胸の回りに容易に適用出来るように、背中側板４０に取り外し可能に（４４で）装着されている。それらの他端で脚部４１，４２は、ヒンジ４５，４７，４８によってベース５３の対向端に旋回可能に装着されており、そこには本発明装置の胸加圧ユニットが装着されている。このベース５３は枠の最上部を形成しており、患者に装着された時には実質的に遠い胸骨領域の胸の上に位置している。加圧ユニットは、図１および２のそれと類似機能に設計されている。電源５１および制御ユニット５２はしかしハウジング５８の対向側に配設されている。ハウジング５８はベース５３と直交する関係で装着されている。
【００５３】
図１および２の実施例におけるベース２９へのハウジング４の固定した装着と対照的に、ハウジング５８は希望の軸方向位置にロック出来るようベース５３に変位可能に装着されている。種々のロック手段が考えられるが、ここではこのロックは、一方のベースに歯が切られ、それがハウジング５８の対応する歯が切られた軸方向に伸びる面６０と対向する鉄の円筒体６１によって達成されている。この円筒体６１は、ハウジング５８を包囲しかつベース５３にしっかりと装着されているがっちりとしたソケット６２の孔に移動可能に装着されている。この円筒体６１を有する孔はハウジング５８の円筒軸に対して直交する方向に伸びている。ロック位置では円筒体６１の歯を切られたベースはばねコイル６４によってハウジング５８の歯を切られた面６０に対して押し付けられている。ロックを解かれた位置では鉄の円筒体６１は、励磁されて電磁コイル６３によってハウジング５８の歯を切られた面６０からその歯の切られていない端部側に伸びている空所中にばねコイル６４の力に抗して引き抜かれる。この配置は、プランジャー６５と共にハウジング５８が、胸骨領域と加圧ディスク／吸着カップ組体５７，５６間の接触が得られるまで、CPR処置を受ける人の胸に向けて下側の近位方向に変位させられることを可能とする。それからハウジング５８は、コイル６３の励磁によってベース５３とロックされ、CPRの施与が開始できる。ハウジング５８の遠位端近くに取り付けられた円周に沿った形のフランジ５９は、ロックを解いた状態でハウジング５８の軸方向の移動を容易にする。
【００５４】
ハウジング５８、電動モータ、電動モータからボールナットシャフトへの駆動力の全伝達機構および制御ユニット２４は、部分的あるいは全部を保護カバー５０によって包囲されている。電源５１、即ち、２４Vリチウムイオン電池がカバー５０のポケットに配設されており、その中でそれはスナップ接続（図示せず）によって保持されている。消耗した電池は従って充電されたものと容易に交換できる。カバー５０に装着されためすコネクターは、モータが１０−３２VDCによって給電されることを可能とする、これは緊急時にあるいは２４VDCを与える医療分野で認証された９０−２６４VAC集合体から入手可能である。
【００５５】
制御ユニット５２の上面には電動モータ制御ユニットに指示を入力するための手段が設けられている。入力手段は、例えば、接触感知型のポリマーフィルムパネル５４である。パネル５４は多数の入力キイを有し、またLED表示器のような、電池の状態およびその他の機能のための、表示器を有しても良い。ある特定の領域に圧力をかけることによって、電気的な接点が一時的に閉じて制御ユニットに電気信号を送る。本発明の装置は緊急時に使われるので、オペレーターが指示の単純な選択に依存できることが重要である。
【００５６】
本発明の装置に希望するパターンの指示を入力するための接触感応領域あるいはボタン７０，７２，７４，７６，７９を備えたポリマー箔５４を有するパネルが図１０に示されている。ボタン７０，７２，７４，７６は、ボタンがそれに触ることによって作動されたかを示すLED７１，７３，７５，７７とそれぞれ対になっている。
【００５７】
調整ボタン７０を短時間（<０．５秒）押すことによって、装置はプランジャー調整状態に設定される。プランジャー調整状態においては、患者に対する吸着カップを有するプランジャーの位置が調整出来る。この調整は、例えば、図８に図示したベース５３に対してハウジング５８をロック／ロック解除するための手段に機能的に対応している手段によって達成出来る。調整状態を作動させると、制御ユニットのメモリ中のゼロ位置データは消される。CPRの施与に先立つプランジャー調整においては、プランジャーの吸着カップが、患者の胸の胸骨領域にそこに何ら圧力を加えることなく衝合するようにされる。調整ボタン７０を長時間（>０．５秒）押すことによって、装置は、その状態に応じて、オン、オフされる。
【００５８】
ロックあるいはポーズボタン７２を押すと、ハウジング５８はベース５３に対して位置的にロックされる。このロック位置は、制御ユニットのメモリ中にゼロ（変位）位置として格納される。プランジャーの駆動が開始されない限り、プランジャーはハウジングにロックされたままである。このロック位置は、CPR処置中、例えば、患者の除細動中あるいは他の理由で、作動出来る。
【００５９】
作動モードボタン７４を押すことによって、装置は継続する運転モードに置かれ、ここでは、装置は、望ましい１分当たり１００加圧の率で連続的な加圧を実行する。制御ユニットは、しかし、その他の望ましいいずれの連続加圧率にプログラムしても良い。代案として、作動３０：２ボタン７６を押すことによって、装置は不連続動作モードになり、ここでは、装置は、選択された率で３０加圧を、特に、加圧が施与されない３秒のポーズが続く１分当たり１００加圧の率を、実行する。この３０加圧／３秒ポーズのサイクルは、オペレーターがポーズボタン７２を押すことによってあるいは患者から胸加圧装置を取り外す前に、希望する場合には、プランジャーを引き上げることを可能とするため調整ボタン７０を押すことによって一時的に停止するまで継続される。
【００６０】
電池の充電状態は点灯表示器７８によって監視される。もし電池の充電がそれを交換しなくてはならない程低下すると、充電状態表示器７８の最も右のものが点灯し、装置に配置されたブザーがブザー音を発する。空の電池はポーズボタン７２を押すことによって充電されたものと交換され、電池交換後、作動モードボタン７４を押して格納されたゼロ位置からCPR施与に戻る。このブザーはブザー無音ボタン７９を押すことによって６０秒間オフにできる。
【００６１】
警告灯８０が、ソフトウエアの矛盾、不十分な電池電力、検知手段の故障等のような種々の機能不全を警告するため設定されている。
【００６２】
図１１ｂは、モータ電力供給制御信号（パルス幅変調、PWMによる）、および図１１ａに図示した望ましい加圧／減圧のプロフィールを生成するよう、一組のデータ（サイクル秒の長さ）；行程深さ（ｃｍ）；時間（秒）；T１サイクルの開始から最大行程深さ；T２ーT１＝最大深さの時間；T３ーT２＝最大行程深さからゼロ行程深さまでの時間を入力することによって得られた、加圧／減圧サイクルに亘る記録された加圧／減圧プロフィールを図示している。図１１ｃは、図１１ａの加圧／減圧サイクルに亘るモータ電流（A)および記録された胸高さ（ｍｍ）を図示している。
【００６３】
CPR装置の電動モータ制御ユニットは、加圧による影響を受けていない最初の胸の高さ、即ち、加圧部材が当てられている胸骨上の皮膚領域と背中側板間のその上に患者が彼あるいは彼女の胸と共に休止している支持体あるいは背中側板に直交する方向の距離を記録するソフトウエアを有している。ゼロ加圧深さ設定モードにおいては、加圧部材を備えたプランジャーは、患者の胸に対向している加圧部材の面が胸骨上の胸を加圧するのではなくそこと衝合するまで電動モータによって下向きの方向に変位させられる。下方へのさらなる移動、例えば、数ｍｍの移動中、加圧部材は、加圧に対する胸の組織による抵抗の増加を経験する。この抵抗は、第１の監視手段と第２の監視手段の変位の比の変化によって検出される。一旦このような変化が検出されると、変位は止められる；位置的な微調整のため、プランジャー／加圧部材はそれが増加する抵抗を経験した間の距離だけ引っ込められる。この引っ込めによってプランジャー／加圧部材は、正確なゼロ加圧深さに設定される。代案として、ゼロ加圧深さへの設定は操作者によって手動で制御出来る。この記録されたゼロ加圧深さあるいは最初の胸高さは、電動モータ制御ユニットのメモリに基準として格納される。特に、それはそのデータを失うことなく装置の電池の交換を可能とするよう永久メモリに格納される。患者間の胸の高さの変動を補うため、この電動モータ制御ユニットは、全加圧深さを計測した最初の胸高さの与えられた小部分に設定するためのソフトウエアを有している。この与えられた小部分は、大きな胸の患者と小さな胸の患者間で線形あるいは非線形的に変更するようにしても良い。本発明のこの特徴によって、患者は、胸の組織の一体性を危険に曝すような加圧あるいは不十分な深さの加圧を回避するよう、彼あるいは彼女の胸の解剖学的構造に適切な深さの加圧を受けることになる。
【００６４】
本発明のもう一つの望ましい実施例では、CPR装置の電動モータ制御ユニットは、加圧のソフトな開始のためのソフトウエアを有している。加圧のソフトな開始は、ゼロｍｍの加圧深さから全加圧深さ、例えば、深さを直線的に増加する７回の加圧の後５５ｍｍの全加圧深さまで達するような（図１２）、連続した線形あるいは非線形の増加によって特徴付けられる。
【００６５】
図１３は、本発明のCPR装置の胸加圧ユニットの第２の望ましい実施例を図示しており、これは、反転可能な電動モータ手段と回転運動を直線運動に変換する機械的手段の組み合わせをリニアな電動モータ手段に取り替えたことによって、実質的に図１−５に図示された第１に実施例とは異なる。このリニアモータ手段は、米国特許番号４，４６０，８５５および５，０９１，６６５に開示されているような公知の設計のリニアモータを有している。適切なリニアモータは、NIT  AB、スプライテンバッハ、スイスおよびその米国系列会社LｉｎＭｏｔ，Ｉｎｃ．によって製造されている。この胸加圧ユニット２０１は、枠（図示せず）中に装着されそして同心的に円筒形のハウジング２０４中に配置されている図４のプランジャー３３に対応している全体として円筒形のプランジャー有している。このハウジング２０４は、近位の開口および上部壁２２７によって閉じられた遠位端を有している。プランジャーは、円筒形の主部２０３および内側に湾曲した円形のフランジ２１７の形をした遠位端部を有している。その近位端でプランジャーの円筒形部２０３は、ハウジング２０４の近位の開口から突出している。その近位面にポリマーの吸着カップ２０６が設けられている胸加圧ディスク２０５が円筒形部２０３にその近位端で取り付けられている。図１に図示されている中立、無負荷の状態から、プランジャーは、“固定子”および”回転子“を有する管状のリニア誘導モータ手段によってハウジング２０４に関して軸方向に変位可能である。この固定子は、一連の同じ直径の不伝導性のスペーサ２４４によって規則的に間を埋められた、例えば、NSNS．．．の順の長手方向に一連の同心の永久磁石２４３を有している。磁石２４３とスペーサ２４４は絶縁材料の円筒シェル２４２によって包囲されている。その一つの遠位端に、固定子２４１，２４３，２４４が、ハウジング２０４の軸ｘＡ−ｘＡに沿って伸びかつそこからプランジャー２３３の空所中に伸びるように、ハウジング２０４の上部壁２２７中の中央に装着されている。回転子は、軸ｘＡ−ｘＡを中心とし、かつ回転子のコイル２４１によって画成される円筒形の空所内を軸方向に自由に変位可能な固定子２４２，２４３，２４４を短い距離を隔てて包囲している規則的に間を置かれ長手方向に連なる円筒状金属コイル２４１を有している。以下コイルの参照番号２４１で言及される回転子は、強磁性のシールド管２４５によって包囲されている。同様に中心に置かれた回転子ケーシング２４６は、所定の距離を置いてシールド管２４５を包囲し、管２４５と回転子ケーシング２４６間の空所２４７は電気回路を収容するのに使われる。モータとモータ制御ユニット２２４との電気的接続には、回転子２４１の軸方向変位を補償するためハウジングの上部壁２２７とリニアモータケーシング２４６間に配置された引き伸ばし可能なコイル部分２４８を有する多線ケーブルが設けられている。図示されていないが、ホールセンサあるいは光電セル手段が、固定子と回転子の間にそれらの相対的位置を検出するため配置されている。回転子ケーシング２４６および従って回転子２４１は、図１−５の実施例のボールねじホルダー３２に機能的に対応している全体として回転可能な回転子ホルダー２１３、２１４，２３０の壁部分２１３，２３０に固定されている。この回転子ホルダーの近位端の半径方向フランジ２１６は、回転子の軸方向の変位を、加圧ディスク２０５の遠位面とフランジ２１６の近位面間に装着された第１のばねコイル２１９を介して加圧ディスク２０５の遠位面に伝達する。回転子ホルダーのフランジ２１６の近位面とプランジャー２３３の近位フランジ２１７の遠位面間に装着された第２のばねコイル２１８は、第１のばねコイル２１９のディスク２０５と端部フランジ２１６との接触を維持するように働く。交互を含む一あるいはそれ以上の回転子コイルの適切な励磁によって回転子は遠位方向に変位する。反対方向の励磁によって、回転子は反対方向、即ち、近位方向に変位する。壁部分２３０は、半径方向外側に伸びている近位フランジ２１６で終わる小さな外側および内側直径の細長い円筒部分と一体である。回転子ホルダー２１３，２１４，２３０は、アクチュエータを構成し、これは、適切な励磁によって固定子に沿っていずれの方向にも、従って、ハウジング２０４およびプランジャー２０３、２１７の一致する円筒軸ｘＡ−ｘＡに沿って変位可能である。
【００６６】
固定子２４２，２４３，２４４は、ハウジング２０４中の回転子２４１およびプランジャー２０３，２１７の中心に位置している。さらに、回転子２４１およびプランジャー２０３，２１７は、対応する半径方向面に配置されている軸受けと協働する線形のボール軸受け２２０，２２１のようなスペーサ手段によってハウジング中の中央に維持されている。この配置は、本発明の第１の望ましい実施例の図６に示したそれに対応している。
【００６７】
このリニア電動モータは再充電可能なリチウムイオン電池２２８によって給電される。このリニア電動モータは、マイクロプロセッサ手段を有する制御ユニットによって制御される。ハウジング２０４に対するプランジャー２０３、２１７の位置は、制御ユニット２２４とP,Q;P’,Q’で電気的に繋がっている位置センサ２２２，２２３によって監視される。
【００６８】
回転子２４１の近位方向への変位は、フランジ２１６を第１のコイルばね２１９の遠位端に作用させ、それは圧縮力をプランジャー２０３，２１７を介して患者の胸に伝える。胸によって起こされる追加の加圧に対する抵抗の増加は、第１のコイルばね２１９がますます圧縮される原因となる。第１のコイルばね２１９の配置は、それによって患者の胸が以下のようにして加圧される力を決定することになる。プランジャーの位置を検出するための上で指摘した手段２２２，２２３が、その上をワイパー２２３が作用する箔型のポテンシオメータ２２２の形でプランジャー２０３．２１７とハウジング２０４の間に配置されている。箔型のポテンシオメータ２２２は、ハウジング２０４の内面に軸方向に取り付けられており、一方、ワイパー２２３は、箔型のポテンシオメータ２２２に対向するプランジャー２０３，２１７の外側面に取り付けられている。磨耗を低減するため、ワイパー２２３は、ばね付ボールあるいはばね付の軸方向に丸くされた車輪の形を取ることが出来る。箔型のポテンシオメータの抵抗はワイパー２２３の位置と共に直線的に変化する。ポテンシオメータの抵抗、従ってプランジャー２０３，２１７の位置は制御ユニットによって継続的に監視される。回転子２４１の位置は制御ユニット２２４によって監視される。位置の相違は、第１のコイルばね２１９のばね定数を考慮に入れて、随意的に、第２のコイルばね２１８のばね定数を考慮に入れて計算出来、かつ加圧深さを継続して調整するために使用することが出来る力に、対応している。第１および第２のコイルばねは図１−５の実施例の第１および第２のコイルばね１９、１８に機能的に全面的に対応している。行程リミッター２３５は第１のコイルばね２１９の圧縮を制限する。キーボード表示器を有するオペレーターインターフェイス２７０は、オペレーターがCPRの選択したモードのためのパラメータ値を入力し、かつこれらの値に基づくCPR手順を監視することを可能とする。参照番号２２９は、図１３の胸加圧ユニットがそこに装着されるCPR装置枠の部分を示している。
【００６９】
図１３のCPR装置の胸加圧ユニットの基本的な動作原理は、それについて言及がされた図１−５のユニットのそれらに対応している。
【図１】
0005466696.tif 000002
【図２】
0005466696.tif 000003
【図３−５】
0005466696.tif 000004
【図６】
0005466696.tif 000005
【図７】
0005466696.tif 000006
【図８】
0005466696.tif 000007
【図９】
0005466696.tif 000008
【図１０】
0005466696.tif 000009
【図１１ａ】
0005466696.tif 000010
【図１１ｂ−ｃ】
0005466696.tif 000011
【図１２】
0005466696.tif 000012
【図１３】
0005466696.tif 000013