(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
救護者が人間の小児に対して成人の心肺蘇生（CPR）手順を実行することを防ぐ装置の作動方法であって：
人間の胸部に置かれたCPRメーターを用いて前記胸部に第一の組のCPR圧迫が手動で加えられているときに、
力測定手段が、前記CPR圧迫の深さおよび前記CPR圧迫の際に加えられる力を測定する段階と；
判定手段が、前記深さおよび力の測定から前記人間が小児であるかどうかを判定する段階と；
前記判定する段階が前記人間が小児であることを示す場合、警報手段が、人間の小児に対して成人の心肺蘇生（CPR）手順を実行することを防ぐユーザー案内を提供することによって前記救護者に警報する段階と；
感知手段が、前記警報する段階ののち、前記CPRメーターを用いて前記胸部への第二の組のCPR圧迫を感知する段階と；
中断手段が、前記感知する段階に基づいて前記警報する段階を中断する段階とを含む、
方法。
【請求項２】
CPR胸部圧迫の際に人間の胸部にあてがわれてCPRの適正な施行のユーザー案内を提供する心肺蘇生（CPR）装置であって：
深さ信号出力をもつ胸部圧迫深さセンサーと；
力信号出力をもつ胸部圧迫力センサーと；
前記深さ信号出力および前記力信号出力から前記人間が小児であるかどうかを判定するプロセッサと；
前記プロセッサによって作動させられる、人間の小児に対して成人の心肺蘇生（CPR）手順を実行することを防ぐユーザー案内を提供することによってユーザーに警報する警報手段とを有しており、
前記プロセッサが、作動させられた警報手段後に受領される前記深さ信号出力および前記力信号出力から、継続されているCPR圧迫を判別し、さらに、前記プロセッサが前記警報手段の作動を止める、
CPR装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はCPR装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
心停止救護の際に心肺蘇生（CPR:  cardiopulmonary  resuscitation）を案内する装置が何年も前から存在している。たとえばラールダル・メディカル（Laerdal  Medical）ASが製造するQCPRメーターは、患者の胸部に置かれるパック（puck）のような装置であり、これを通じて手動のCPR圧迫が加えられる。図１は救護者１２が成人の心肺停止患者１４に適用する例示的なCPRメーター２０を示している。さらに、自動体外式除細動器（AED:  automatic  external  defibrillator）１０が示されており、これは患者の胸部をはさんで配置された電極１６を介して患者の心臓ECG信号を感知する。
【０００３】
図１は、患者の胸骨の上のCPRメーター２０の典型的な適用を示している。ひとたび置かれると、救護者１２はCPRメーターの上に手を置き、患者の胸部にCPR圧迫を加える。CPRメーター２０は、内部力センサーおよび加速度計を介して圧迫の力および変位を感知し、次いで該力および変位信号を内部プロセッサで処理する。CPRメーター２０は次いで、救護中のCPR圧迫の適正なレートおよび深さを案内するための可聴および／または視覚的指示を出力する。図１はCPRメーター２０がAED  １０にケーブルを介して接続されていることを示しているが、CPRメーターは独立型の装置であってもよい。
【０００４】
CPR圧迫の適正なレートおよび深さは成人（adult）と小児（infant）では異なる。現在のCPR指針は成人については毎分約100回の圧迫の割合で1-1/2″ないし2″の圧迫変位を推奨している。小児についてのCPR指針はそれほど積極的ではなく、毎分約60回の圧迫の割合で胸部の深さの約1/3ないし1/2となっている。CPR指針装置が成人と小児の患者を弁別できるのでない限り、救護者が誤ってCPR装置によって案内され、成人用の療法を小児に適用し、よって潜在的には不適切に深く速い圧迫で小児を傷つけてしまう危険があることがわかる。
【０００５】
図２は、小児患者１８に適用されたCPRメーター２０を示している。現在のAED慣行は、前後位で除細動電極を適用するというものなので、CPRメーター２０が電極の上に置かれていることが見て取れる。この状況でのCPRメーター２０の使用は潜在的に、救護中に電極またはCPRメーターを破損させることがありうる。このため、従来技術のCPRメーターは、小児の心停止患者に対する使用のためには指示されない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術のCPRメーターは、成人用のCPR手順が誤って小児に適用されないことを保証するために、ユーザーの訓練に依拠している。たとえば、QCPRメーターのユーザーは、該メーターを決して小児に適用しないよう訓練される。ラベル表示もそのような適用をしないよう警告する。CPRメーターが接続されるAEDのユーザーは、AED動作を小児モードに変更する鍵を挿入することによって、AEDの小児に対する使用を許容することがある。いずれの解決策も、小児に対する不適正なCPRメーター使用の危険を完全になくすものではない。必要とされているのは、CPRメーターが小児患者に使用されないことを保証する改善された方法である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、CPRメーターが、成人用のCPR救護手順の小児に対する不適切な、潜在的に害を及ぼす使用を検出する方法および装置である。CPRメーターによっておよび任意的には接続された除細動器によって感知されるさまざまな患者パラメータが処理されて、小児患者が示されるかどうかが判定される。本発明は、小児への誤適用を示す条件下で補足的な警報を提供する。
【０００８】
本発明のある実施形態では、感知される患者パラメータは、最初の一回または複数回のCPR圧迫に対する胸部圧迫変位および圧迫力を含む。もう一つの実施形態は、患者が小児であるかどうかを判定するために、経胸腔インピーダンスおよび計算された胸部高さといった追加的な患者パラメータを組み込む。該パラメータ（単数または複数）がCPRメーターの小児に対する誤適用を示す場合、CPRメーターは成人患者のみに使うものであるという視覚的および／または聴覚的な警報が救護者に対して発される。あるいはまた、警報は、患者が小児である場合にCPRを止めるよう救護者に警告してもよい。
【０００９】
本発明のもう一つの実施形態は、CPRメーターが絶対確実でない限り警告を発するのを避けるよう構成される方法および装置である。CPR救護の大多数が成人のためであるとの認識から、本発明は、絶対必要でない限り、気を散らせる警報を繰り返し発することを避ける。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】従来技術のCPRメーターが成人の心停止患者に適用されるところを示す図である。
【図２】従来技術のCPRメーターが小児の心停止患者に適用されるところを示す図である。
【図３】胸部圧迫力と患者年齢の間のグラフ関係を示す図である。
【図４】経胸腔インピーダンスと患者体重の間のグラフ関係を示す図である。
【図５】患者の胸壁高さを決定するための相対位置を示す図である。
【図６】本発明の装置のある実施形態に基づくCPRメーターのブロック図である。
【図７】本発明の方法のある実施形態を示すフローチャートである。
【図８】本発明の方法のある実施形態を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ここで図面を参照するに、患者が小児であるかどうかを決定するためにいくつかのパラメータが使用されうる。最初に、いかなる単独のパラメータも、常に小児に対応するほど十分精確ではないことがあることを注意しておくべきである。たとえば、実験的な証拠によれば、胸郭の硬さ（stiffness）は若年から中年にかけて増し、次いで高齢者では減少することが示唆されている。この傾向１００を示す図３は、高齢の患者と小児１２０の間で所与の胸部硬さ１１０が似ていることがあることを示している。このように、胸部硬さパラメータはだけでは十分に指示的なパラメータとはならないことがありうる。
【００１２】
図４はもう一つのパラメータを示しているが、これによれば、経胸腔（すなわち胸部）インピーダンスが患者の体重に、よってその含意により小児状態に相関付けられる。しかしながら、データ傾向線２００から見て取れるように、経胸腔インピーダンスは患者の体重との相関があまりよくない。小児についての体重の閾値２２０は簡単に確立できるが、閾値インピーダンス２１０はいくつかの擬陽性（つまり、成人患者なのに小児と指示）を捉えてしまう。
【００１３】
図５はさらにもう一つのパラメータを示しているが、これによれば、計算された胸壁高さが小児状態に相関付けられる。小児の胸壁高さは成人より小さいので、うつぶせの患者における胸壁の、基準表面に対する相対的な高さは小児状態を示しうる。図５に示されるように、このパラメータは、基準表面上の初期のCPRメーター位置３００を検出することによって、CPRメーター２０内の内部加速度計を用いて測定されうる。CPRメーター位置３００はたとえば、装置が作動されるとき、ふたが開けられるときを感知することによって、または保管ケースを基準表面上に設置する衝撃を感知することによって、見きわめうる。CPRメーターは、基準表面にCPRメーターを置くようにとの初期指示をも発してもよい。このように、CPRメーター２０は、初期位置３００において自らの零点を設定できる。
【００１４】
患者の胸へのCPRメーター２０のその後の適用は、位置３００からの累積的な垂直変異を決定するために、加速度計にとってのもう一つの基準点を与える。小児の胸は、位置３２０までの小さな変位によって示される。成人の胸は、位置３１０までのより大きな変位によって示される。見て取れるように、胸部高さパラメータの精度は、位置３００におけるCPRメーター２０の適正な初期位置決めに依存する。だがこれは実際の心臓救護の際には信頼できないことがある。
【００１５】
小児判定は、上述したパラメータのどの一つからなされてもよいが、本発明の方法のある好ましい実施形態は、判定において上記のパラメータのうちのいくつかを組み合わせることを含む。パラメータの選択および相対的な重み付けは、当業者によって達成されうる。
【００１６】
図６は、CPRメーター２０のある好ましい実施形態のブロック図である。CPRメーター２０は、それぞれメーター変位および加えられる力を感知する加速度計６１０および力センサー６２０を有する。プロセッサ６００は、加速度計６１０および力センサー６２０からの入力を受け取り、該入力をコンピュータ・アルゴリズムにおいて使う。該コンピュータ・アルゴリズムは、メーター２０が小児に対して使用されているかどうかの指示を決定する。小児が指示される場合、プロセッサ６００は、小児が示されることをユーザーに警告するよう視覚ディスプレイ６３０を制御する。追加的または代替的に、プロセッサ６００は適切な聴覚的警告を発するようスピーカー６４０を制御する。警告は、これに限られないが、CPRメーターが成人専用である、CPRメーターを小児に対して使用しないように、あるいは「中止してください。小児に対して使われていると示されています。」という警告であってもよい。
【００１７】
外部インターフェース６６０は任意的にCPRメーター２０をAED  １０に接続する。外部インターフェース６６０は、AED  １０の電極１６から得られる患者経胸腔インピーダンスのパラメータがプロセッサ６００に通信されることを可能にする。すると、プロセッサ６００はそのインピーダンス・データを小児判定のための追加的な情報として使用できる。AED  １０自身が表示し、聴覚的警報を発することができるよう、プロセッサ６００からAED  １０への通信も外部インターフェース６６０によって提供されることができる。外部インターフェース６６０とAED  １０との間のリンクは、当技術分野において知られるケーブルまたは無線リンクであってもよい。動力源６５０、好ましくはバッテリーは、各内部コンポーネントにパワーを提供する。
【００１８】
本稿の教示によって修正されることのできるCPRメーター２０のもう一つの例示的な実施形態が、ここに参照によって組み込まれる、Lundらによる「System  for  Providing  Feedback  on  Chest  Compression  in  CPR」という名称の米国特許出願公開第2008/0146973号に示されている。Lundらは、力および深さ測定、処理ユニットおよびさまざまなディスプレイをもつCPRメーターを教示している。
【００１９】
図７は、救護者が人間の小児に対して成人のCPR手順を実行することを防ぐ方法を示している。ステップ７００において、CPRメーター２０は作動され、初期化される。このステップにおいて、CPRメーターはその内部センサー、プロセッサ、可聴および視覚的ディスプレイおよび通信経路を必要に応じて作動させ、使用のために当該装置の準備を調える。ステップ７００が完了すると、救護者は、患者をうつぶせの、顔を上にした位置に置き、患者の胸を圧迫のために暴露し、用意することによって、CPRのために患者の準備をする。ステップ７１０では、救護者は、患者の胸骨上に作動されたCPRメーター２０を置き、ステップ７２０においてCPRメーター２０上で手動の圧迫を適用しはじめる。CPRメーター２０はその内部加速度計６１０および力センサー６２０を介して圧迫の開始を感知する。
【００２０】
ステップ７３０では、CPRメーター２０内のプロセッサ６００は初期圧迫データを処理して、患者が小児である確率を決定する。ステップ７４０で確率がある閾値を超え、それにより「小児」を示すと、ステップ７５０で聴覚的および／または視覚的な警報が生成される。聴覚的な警報は好ましくは、「CPRメーターは成人専用です」または「小児に対して使わないでください」といった救護者に対する声による指令である。聴覚的な警報は、接続されたAEDに送られ、AEDのスピーカーを通じて発されてもよい。
【００２１】
視覚的表示は好ましくは、救護者の手に隣接し、救護者の視野内で、CPRメーター２０上に生成される。表示は好ましくは、禁止斜線のはいった円内に小児を示す点灯されたアイコンである。表示６３０は、注意を引きつけるために点滅してもよい。接続されたAEDも並行アイコンを表示してもよい。
【００２２】
小児使用が示されない場合、CPRメーター２０は、成人CPR手順のもとでその通常のCPR案内動作を継続する。進行中のCPR圧迫が胸部力を減らし、一般に成人胸郭の形を変える証拠があるので、小児患者のさらなる判定は救護の残りの期間については中止されるべきである。
【００２３】
図８は、本方法の代替的な実施形態を示している。初期化ステップ８００では、CPRメーター２０は、患者の上に置かれるのに先立ってCPRメーターの指標高さをも決定する。好ましくは、指標高さは、基準表面の上の既知の高さのところを基準とする。既知の高さは、PCRメーター２０保管ケースと床の間の距離などである。このステップで、CPRメーター２０を基準表面に対するある位置に置くようにという聴覚的な指示が発されてもよい。ステップ８１０では、CPRメーターが患者の胸の上に置かれるとき、それが初期の加えられた力および動きの停止によって感知され、プロセッサ６００は、基準表面から胸の頂部までの高さの全垂直方向変化を決定するために加速度計入力を使ってもよい。決定された胸部高さが閾値高さより低ければ、プロセッサ６００は、ステップ７５０において先述したのと同様の聴覚的または視覚的警報を発してもよい。
【００２４】
ステップ８３０では、プロセッサ６００は、取り付けられたAEDから外部インターフェース６６０を介してAEDの電極間の患者インピーダンス値に関する追加的な入力を受けてもよい。患者インピーダンスがある閾値より低ければ、それは小児適用を示し、プロセッサ６００は、ステップ７５０において先述したのと同様の聴覚的または視覚的警報をステップ８５０において発してもよい。
【００２５】
小児使用が示されなければ、CPRメーター２０は、ステップ８６０に進んで、成人CPR手順のもとでその通常のCPR案内動作を継続する。ステップ８６０では、小児患者のさらなる判定は、救護の残りの期間については中止されるべきである。
【００２６】
図８の実施形態では、プロセッサ６００はステップ８５０で警報が発されたあと圧迫深さおよび力パラメータを解析し続ける。パラメータが警報にもかかわらずCPRが続けられていることを示す場合、警報は誤りであると想定される。継続する誤った警報のためさらに気を散らさせ、混乱させることを防ぐために、ステップ８７０で警報は中止される。
【００２７】
ステップ８８０に戻ると、プロセッサ６００が警報の結果としてCPRが中止されたことを判別すると、方法はステップ８６０に進む。しかしながら、この場合、CPR手順は、救護者に新たに方向付けを与え（re-orient）、もとの路線に戻すために、ステップ８６０において調整される。だが、いずれにせよ、小児患者のさらなる判定は、救護の残りの期間については中止されるべきである。
いくつかの態様を記載しておく。
〔態様１〕
救護者が人間の小児に対して成人の心肺蘇生（CPR）手順を実行することを防ぐ方法であって：
CPRメーターを人間の胸部に置く段階と；
前記CPRメーターを用いて前記胸部に第一の組のCPR圧迫を手動で加える段階と；
前記CPR圧迫の深さおよび前記DPR圧迫の際に加えられる力を測定する段階と；
前記深さおよび力の測定から前記人間が小児であるかどうかを判定する段階と；
前記判定する段階が前記人間が小児であることを示す場合、前記救護者に警報する段階とを含む、
方法。
〔態様２〕
前記警報する段階が前記救護者に対する可聴指示を含む、態様１記載の方法。
〔態様３〕
前記可聴指示が音声プロンプトである、態様２記載の方法。
〔態様４〕
前記警報する段階が前記救護者に対する可視指示を含む、態様１記載の方法。
〔態様５〕
前記可視指示が前記CPRメーターに表示される光らされたアイコンである、態様４記載の方法。
〔態様６〕
前記警報する段階ののち、前記CPRメーターを用いて前記胸部への第二の組のCPR圧迫を感知する段階と；
前記感知する段階に基づいて前記警報する段階を中断する段階をさらに含む、
態様１記載の方法。
〔態様７〕
前記胸部をはさんで除細動器電極をあてがう段階と；
前記胸部をはさむ経胸腔インピーダンスを測定する段階とをさらに含み、
前記判定する段階がさらに、前記経胸腔インピーダンスから、前記人間が小児であるかどうかを判定することを含む、
態様１記載の方法。
〔態様８〕
前記CPRメーターを置く前記段階に先立って前記CPRメーターの指標高さを確立する段階と；
前記CPRメーターを置く前記段階を感知する段階と；
前記確立する段階と前記感知する段階の間の前記CPRメーターの高さの変化を計算する段階と；
前記高さの変化を人間の胸部の高さと相関させる段階とをさらに含み、
前記判定する段階がさらに、前記人間の胸部の高さから前記人間が小児であるかどうかを判定することを含む、
態様１記載の方法。
〔態様９〕
CPR胸部圧迫の際に人間の胸部にあてがわれてCPRの適正な施行のユーザー案内を提供する心肺蘇生（CPR）装置であって：
深さ信号出力をもつ胸部圧迫深さセンサーと；
力信号出力をもつ胸部圧迫力センサーと；
前記深さ信号出力および前記力信号出力から前記人間が小児であるかどうかを判定するプロセッサと；
前記プロセッサによって作動させられる、前記人間が小児であることを前記ユーザーに警報する警報手段とを有する、
CPR装置。
〔態様１０〕
前記警報手段がスピーカーである、態様９記載のCPR装置。
〔態様１１〕
前記警報手段がディスプレイである、態様９記載のCPR装置。
〔態様１２〕
前記プロセッサが、作動させられた警報手段後に受領される前記深さ信号出力および前記力信号出力から、継続されているCPR圧迫を判別し、さらに、前記プロセッサが前記警報手段の作動を止める、態様９記載のCPR装置。
〔態様１３〕
前記プロセッサが第一の深さ信号出力および第一の力信号出力および第二の深さ信号出力および第二の力信号出力に基づいて胸部高さを計算し、さらに、前記プロセッサが、計算された胸部高さから、前記人間が小児であるかどうかを判定する、態様９記載のCPR装置。
〔態様１４〕
前記プロセッサに動作上接続された除細動器と；
前記プロセッサに動作上接続された、経胸腔インピーダンスを感知するための複数の電極とをさらに有し、
前記プロセッサが、前記経胸腔インピーダンスから前記人間が小児であるかどうかを判定する、
態様９記載のCPR装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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