(57)【要約】心蘇生の分野に関し、特に補助的救護者が心肺蘇生法（ＣＰＲ）を行なうのを支援するためのデバイスに関する、システムおよび方法。
2013519446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者に電気療法を提供する方法であって、
患者からの１つ以上の生理的に生成される信号を分析することと、
胸部圧迫が患者に施用されている間に、１つ以上の生理的に生成される信号の分析に基づいて除細動デバイスを選択的に充電することと、
充電された除細動デバイスからの除細動ショックを提供することと
を含んでなる、方法。
【請求項２】
除細動デバイスの選択的な充電は、傷病者の心臓に対する除細動ショックが生理的に生成される信号の分析から適切な治療法であると判定された場合に、除細動デバイスの充電のみを行うことを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
除細動ショックを提供する前に、分析された１つ以上の生理的に生成される信号に基づいて、傷病者の心臓に対する除細動ショックが適切な治療法であるかどうかを判定することをさらに含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
除細動デバイスの選択的な充電は、１つ以上の生理的に生成される信号の分析に基づいて、除細動デバイスを充電するべきか、または除細動デバイスを充電せずに胸部圧迫を継続するようにユーザに指示するべきかを判定することを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
除細動デバイスの選択的な充電は、１つ以上の生理的に生成される信号に基づいて充電速度を決定することを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
除細動デバイスの選択的な充電は、現行の胸部圧迫サイクルの終了時までに残っていると判定された時間量に基づいて充電速度を決定することを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
除細動デバイスの選択的な充電は、１つ以上の生理的に生成される信号に基づいて総電荷量を決定することを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
除細動デバイスの選択的な充電は、除細動デバイスの充電中の除細動デバイスの偶発的な放電を防止するために、１つ以上の安全連動保護装置を設けることを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
１つ以上のＥＣＧ信号の分析は、振幅マグニチュードスペクトル面積（ＡＭＳＡ）の値を計算することを含んでなり、
除細動デバイスの選択的な充電は、計算されたＡＭＳＡ値に基づいて除細動デバイスを選択的に充電することを含んでなる、
請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
除細動デバイスの選択的な充電は、少なくとも約３０秒の期間にわたって除細動デバイスを充電することを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
１つ以上のＥＣＧ信号の分析は、振幅マグニチュードスペクトル面積（ＡＭＳＡ）の値を計算することを含んでなり、
除細動デバイスの選択的な充電は、計算されたＡＭＳＡ値に基づいた充電速度で除細動デバイスを充電することを含んでなる、
請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
充電された除細動デバイスからの除細動ショックの提供は、胸部圧迫の施用が中止された後でショックを提供することを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
充電された除細動デバイスからの除細動ショックの提供は、胸部圧迫の施用中にショックを提供することを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
１つ以上の生理的に生成される信号とＣＰＲ信号との間の相互相関の強さを測定することをさらに含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
除細動デバイスの選択的な充電は、測定された相互相関の強さに基づいて除細動デバイスを選択的に充電することを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
除細動ショックを提供する前に、傷病者の心臓に対する除細動ショックがＣＰＲ中の分析された１つ以上の生理的に生成される信号に基づいて適切な治療法であるかどうかを判定し、測定された相互相関の強さが閾値を上回る場合に、傷病者の心臓に対する除細動ショックがＣＰＲ圧迫の不在時における分析された１つ以上の生理的に生成される信号に基づいて適切な治療法であるかどうかを再確認する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
バッテリー電源は５ワット以下の連続出力を送達することができる、請求項１に記載の体外式除細動器。
【請求項１８】
バッテリー電源は１個のＣＲ１２３バッテリーである、請求項１７に記載の体外式除細動器。
【請求項１９】
バッテリー電源の故障の場合の、バッテリー電源の単なるバックアップとして少なくとも１つのバックアップ用バッテリーが提供される、請求項１７に記載の体外式除細動器。
【請求項２０】
心臓障害の傷病者に自動制御されたショックを提供するための体外式除細動器であって、
電気エネルギー貯蔵源と、
該電気エネルギー貯蔵源と電気的接続状態にあってヒト傷病者に除細動ショックを送達することができる暫定的電気貯蔵デバイスと、
１つ以上の生理的に生成される信号を分析するように、かつ傷病者の胸部圧迫を指示すると同時に電気エネルギー貯蔵源からの暫定的電気貯蔵デバイスの充電を実施するようにプログラムされた、コントローラと
を含んでなる体外式除細動器。
【請求項２１】
コントローラからの命令に応答して暫定的電気貯蔵デバイスを充電するための充電デバイスをさらに含んでなる、請求項２０に記載の体外式除細動器。
【請求項２２】
コントローラは、現行の胸部圧迫サイクルの終了よりも、暫定的電気貯蔵デバイスを完全に充電するための所要時間とほぼ一致すると判定された時間だけ前に、暫定的電気貯蔵デバイスの充電を開始するようにさらにプログラムされている、請求項２０に記載の体外式除細動器。
【請求項２３】
暫定的電気貯蔵デバイスはキャパシタを含んでなる、請求項２０に記載の体外式除細動器。
【請求項２４】
除細動器に接続され、傷病者に接着するための接着材料を備え、かつ傷病者に暫定的電
気貯蔵デバイスからの除細動ショックを送達するように配置構成された、電極パッドをさらに含んでなる、請求項２０に記載の体外式除細動器。
【請求項２５】
コントローラは、生理的に生成される信号の分析から、傷病者の心臓に対する除細動ショックが適切な治療法であると判定された場合にのみ、暫定的電気貯蔵デバイスを選択的に充電するようにさらにプログラムされている、請求項２０に記載の体外式除細動器。
【請求項２６】
コントローラは、分析された１つ以上の生理的に生成される信号に基づいて、傷病者の心臓に対する除細動ショックが適切な治療法かどうかを判定するようにさらにプログラムされている、請求項２０に記載の体外式除細動器。
【請求項２７】
コントローラは、１つ以上の生理的に生成される信号の分析に基づいて、暫定的電気貯蔵デバイスを充電するべきか、または暫定的電気貯蔵デバイスを充電せずに胸部圧迫を継続するようにユーザに指示するべきかを判定するようにさらにプログラムされている、請求項２０に記載の体外式除細動器。
【請求項２８】
コントローラは、１つ以上の生理的に生成される信号に基づいて、暫定的電気貯蔵デバイスの充電のための充電速度を決定するようにさらにプログラムされている、請求項２０に記載の体外式除細動器。
【請求項２９】
コントローラは、現行の胸部圧迫サイクルの終了時までに残っていると判定された時間量に基づいて、暫定的電気貯蔵デバイスの充電のための充電速度を決定するようにさらにプログラムされている、請求項２０に記載の体外式除細動器。
【請求項３０】
コントローラは、１つ以上の生理的に生成される信号に基づいて、暫定的電気貯蔵デバイスの充電のための総電荷量を決定するようにさらにプログラムされている、請求項２０に記載の体外式除細動器。
【請求項３１】
暫定的電気貯蔵デバイスの充電中の暫定的電気貯蔵デバイスの偶発的な放電を防止するために、１つ以上の安全連動保護装置をさらに含んでなる、請求項２０に記載の体外式除細動器。
【請求項３２】
コントローラは、
振幅マグニチュードスペクトル面積（ＡＭＳＡ）の値を計算することにより１つ以上の生理的に生成される信号を分析し、
計算されたＡＭＳＡ値に基づいて暫定的電気貯蔵デバイスを選択的に充電するように、さらにプログラムされている、請求項２０に記載の体外式除細動器。
【請求項３３】
コントローラは、
振幅マグニチュードスペクトル面積（ＡＭＳＡ）の値を計算することにより１つ以上のＥＣＧ信号を分析し、
計算されたＡＭＳＡ値に基づいた充電速度で暫定的電気貯蔵デバイスを選択的に充電するように、
さらにプログラムされている、請求項２０に記載の体外式除細動器。
【請求項３４】
患者に電気療法を提供する方法であって、
患者からの１つ以上の心電図（ＥＣＧ）信号を分析することと、
胸部圧迫が患者に施用されている間に、１つ以上の生理的に生成される信号の分析に基づいて除細動デバイスを選択的に充電することと、
胸部圧迫が施用されている間に、充電された除細動デバイスからの除細動ショックを提
供することと
を含んでなる、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本書は心蘇生術に関し、特に救護者が心肺蘇生法（ＣＰＲ）を実施するのを支援するためのシステムおよび技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
心臓は、有効に鼓動するために、秩序のある連続した電気インパルスに依存している。この正常な連続性からの逸脱は「不整脈」として知られている。ある種の医療用デバイスは、心室細動（ＶＦ）またはショックを要する心室頻脈（ＶＴ）のような心不整脈がいつ存在するかを測定するために内科患者（例えば救急現場における傷病者）から取得された心電図（ＥＣＧ）信号を分析する信号処理ソフトウェアを備えている。これらのデバイスには、自動体外式除細動器（ＡＥＤ）、ＥＣＧリズム分類器（ECG rhythm classifier）
、および心室性不整脈検出器が挙げられる。ＡＥＤとは、除細動器（患者に制御された電気ショックを送達するデバイス）であって、ＡＥＤ治療に関して患者を評価し、患者をＡＥＤ治療に結び付け、かつＡＥＤ治療を開始させる過程を通じて、例えば介護者に「話し伝える」ための口頭プロンプトを該介護者に提供することにより、比較的使いやすくなっている、除細動器である。直前に述べたいくつかの医療用デバイスも、２つの別個の心波形すなわちＶＴおよびＶＦを認識することができる。
【０００３】
ＶＴは、典型的には１２０拍／分を越える速度、および幅の広いＱＲＳ群を特徴とする、心室異所性始点から発生する頻脈性不整脈である。ＶＴは、単形性（同一のＱＲＳ群を伴い単一の異所中枢から発生する典型的には規則的なリズム）である場合もあれば、多形性（変化するＱＲＳ群を伴う、不安定であり、おそらくは不規則なリズム）である場合もある。不安定なＶＴについての実例のリズムが図１Ａに例証されている。ＶＴが持続してきた速度および時間に依存して、ＶＴ状態の心臓はパルス（すなわち循環系全体への拍動性の血液移動）を生じる場合もあれば生じない場合もある。ＶＴ状態の心臓活動はまだある程度の秩序性を有している（「ループ」がすべて基本的に同じ大きさおよび形状であることに注目されたい）。このＶＴリズムに関連するパルスが存在しない場合、そのＶＴは不安定であり生命にかかわる状態であるとみなされる。不安定なＶＴは電気ショックまたは除細動を用いて治療可能である。
【０００４】
上室性頻拍（ＳＶＴ）は、心臓の低位心腔（心室）より上方で発生する急速な心拍動である。ＳＶＴは、心臓の上方心腔（心房）のうちの１つ、房室（ＡＶ）結節と呼ばれる心臓の電気伝導システムの構成要素、または両方において発生する、異常に速い心リズムである。ＳＶＴが生命にかかわることはまれであるが、ドキドキする心臓の感覚、胸部の粗動もしくは激しい鼓動すなわち過剰な心拍（動悸）、またはめまい感などを含むその症状は、不快となりうる。
【０００５】
ＶＦは通常は直接生命にかかわる。ＶＦは、不規則で無秩序な電気活動、および心臓がポンプとして機能する能力を直ちに失う心室収縮を伴った、無脈性不整脈である。ＶＦは突然心臓死（ＳＣＤ）の根本原因である。ＶＦについての実例のリズムが図１Ｂに例証されている。この波形は該波形に関連するパルスを有していない。このリズムには秩序性がない（ループの不規則な大きさおよび形状に注目されたい）。心臓のポンプ部分は虫の詰まった袋のように震動しており、この活動が血液を移動させることはほとんどありそうもない。このリズムについての是正処置は、電荷を使用して心臓を除細動することである。
【０００６】
正常な心拍動波は洞房結節（ＳＡ結節）から始まり、はるかに低位の左心室の隅へ向かって進む。心臓への大規模な電気ショックはＶＦおよび不安定なＶＴのリズムを矯正する
ことができる。この大規模な電気ショックは、心臓内の全ての心臓細胞を強制的に同時に脱分極させることができる。続いて、全ての心臓細胞が短い静止期に入る。期待されるのは、洞房結節（ＳＡ結節）が他の細胞のいずれよりも前にこのショックから回復し、その結果生じるリズムが、正常洞調律ではないにしてもパルスを生じるリズムである、ということである。
【０００７】
多くのＡＥＤは、除細動および心肺蘇生法（ＣＰＲ）を用いた患者の救護作業中の特定の時点においてＥＣＧ分析を行なうことによりＶＴ波形およびＶＦ波形を認識するための、アルゴリズムを実装している。最初のＥＣＧ分析は、通常は除細動電極が患者に取り付けられた後数秒以内に開始される。続くＥＣＧ分析は、最初の分析の結果に基づいて、開始されても開始されなくてもよい。典型的には、最初の分析がショックを要するリズムを検知した場合、救護者は除細動ショックを送達するように助言を受ける。ショックの送達に続いて、その除細動処置が成功したかどうか（すなわち、ショックを要するＥＣＧリズムが正常またはその他のショックを要しないリズムに変換されたか）を判定するために、第２の分析が自動的に開始されてもよい。この第２の分析がショックを要する不整脈の継続的存在を検知した場合、ＡＥＤはユーザに第２の除細動処置を送達するように助言する。その後、第２のショックが有効であったか否かを判定するために、第３のＥＣＧ分析が実行されてもよい。ショックを要するリズムが存続する場合、救護者は第３の除細動処置を送達するように助言を受ける。
【０００８】
第３の除細動器ショックに続いて、または上述の分析のうちいずれかがショックを要しないリズムを検知したとき、米国心臓病協会（American Heart Association）および欧州蘇生学会（European Resuscitation Council）推奨の治療プロトコルは、救護者が患者のパルスをチェックするかまたは循環の徴候について患者を評価することを要求する。パルスまたは循環の徴候が存在しない場合、救護者は１分間以上にわたって傷病者にＣＰＲを実施するように指示されうる。ＣＰＲには人工呼吸および胸部圧迫が含まれる。このＣＰＲの期間に続いて、ＡＥＤは、上述のような適切な除細動処置を折り交ぜた一連の最大３回の追加のＥＣＧ分析を再開する。連続した３回のＥＣＧ分析／除細動ショックに続く１〜３分間のＣＰＲは、ＡＥＤの電源が作動し、かつ患者がＡＥＤデバイスに接続されている限り、反復方式で続行される。典型的には、ＡＥＤは、分析が始まる寸前である時、分析結果がどうであったか、ならびにＣＰＲの送達を開始および停止する時を救護者に通知する音声プロンプトを提供する。
【０００９】
多くの研究が、前胸部圧迫の中断が傷病者の自発的循環の回復率および２４時間生存率を著しく低減する可能性があることを報告している。したがって、胸部圧迫の間に異常な心リズムを認識することは有用である。最近の臨床上の証拠は、ある状況の下で患者の除細動を行う前に胸部圧迫を実施することが有益となりうることを示している。具体的には、患者が４分を超えて心停止状態にあるような、４分を超える遅れを医療救急システムの応答時間がもたらした場合、除細動の前に胸部圧迫で患者を処置することは臨床的に有益である。胸部圧迫アーチファクトの排除には、ＥＣＧのスペクトル分析、除細動結果予測を使用することが可能であり、また治療上の意志決定は、典型的には、検知されるべきＥＣＧ周波数スペクトル中の１組のパラメータを指定する。例えば、特許文献１は、除細動ショックが必要かどうかを判定するために、ＥＣＧの計算された周波数スペクトルからの重心周波数もしくは中央周波数、またはピークパワー周波数を、閾値と比較する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第５，６８３，４２４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
不運にも、既存のＡＥＤは、除細動器の高圧コンデンサの充電要求に起因する大量の電流の送達が可能なバッテリーを必要とする。このことは、可搬性、利便性、ならびに外部用の、救命胴衣のような着用式除細動器（ゾール・メディカル（ZOLL Medical）、米国マサチューセッツ州チェルムズフォード）の場合にはその装着性および快適性、のいずれをも制限する、大きさおよび重量の両方において過剰なバッテリーをもたらす。加えて、バッテリーは、製造欠陥に起因する日常的なリコールのほかに、バッテリーには必ず起きるが救命機器にとっては特に厄介な、正常な寿命末期の劣化を伴っており、現在製造されるＡＥＤの最も信頼性の低い要素であり続けている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
概要
本明細書中に記載されたシステムおよび技術は、ＡＥＤのような除細動器の操作者にとって除細動を容易に利用可能にするため、さらには除細動器のバッテリー寿命を延長するための、除細動器の充電の制御に関する。例えば、システムは、救護者がＣＰＲを施用している間にＥＣＧ分析を実施することによって、除細動パルスが適切かどうかを判定することが可能であり、また、ユーザがまだＣＰＲを実施している間にキャパシタまたはその他のエネルギー供給機構を充電することができる。その結果、エネルギーは、ユーザがショックを提供する時間が到来したときには既に貯蔵されていることが可能である。
【００１３】
１つの実装では、患者に電気療法を提供する方法は、患者からの１つ以上の心電図（ＥＣＧ）信号を分析することを含む。該方法はさらに、胸部圧迫が患者に施用されている間に、１つ以上の心電図（ＥＣＧ）信号の分析に基づいて除細動デバイスを選択的に充電することも含む。
【００１４】
実施形態は、以下のうち１つ以上を含むことができる。該方法は、胸部圧迫の施用が中止された後で、充電された除細動デバイスからの除細動ショックを提供することを含みうる。該方法は、胸部圧迫が施用されている間に、充電された除細動デバイスからの除細動ショックを提供することを含みうる。該方法はさらに、除細動デバイスの選択的な充電は、傷病者の心臓に対する除細動ショックがＥＣＧ信号の分析から適切な治療法であると判定された場合に、除細動デバイスの充電のみを行うことを含むこと、も含みうる。該方法はさらに、除細動ショックを提供する前に、分析された１つ以上のＥＣＧ信号に基づいて、傷病者の心臓に対する除細動ショックが適切な治療法であるかどうかを判定することを含むこともできる。除細動デバイスの選択的な充電は、１つ以上のＥＣＧ信号の分析に基づいて、除細動デバイスを充電するべきか、または除細動デバイスを充電せずに胸部圧迫を継続するようにユーザに指示するべきかを判定することを含みうる。除細動デバイスの選択的な充電は、１つ以上のＥＣＧ信号に基づいて充電速度を決定することを含みうる。除細動デバイスの選択的な充電は、現行の胸部圧迫サイクルの終了時までに残っていると判定された時間量に基づいて充電速度を決定することを含みうる。除細動デバイスの選択的な充電は、１つ以上のＥＣＧ信号に基づいて総電荷量を決定することを含みうる。除細動デバイスの選択的な充電は、除細動デバイスの充電中の除細動デバイスの偶発的な放電を防止するために、１つ以上の安全連動保護装置を設けることを含みうる。１つ以上のＥＣＧ信号の分析は、振幅マグニチュードスペクトル面積（amplitude magnitude spectrum
area：ＡＭＳＡ）の値を計算することを含むことが可能であり、除細動デバイスの選択
的な充電は、計算されたＡＭＳＡ値に基づいて、除細動デバイスを選択的に充電すること、または充電速度を決定することを含みうる。除細動デバイスの選択的な充電は、少なくとも約３０秒の期間にわたって除細動デバイスを充電することを含みうる。除細動デバイスの選択的な充電は、少なくとも約１分の期間にわたって除細動デバイスを充電することを含みうる。
【００１５】
いくつかのさらなる実装では、心臓障害の傷病者に自動制御されたショックを提供するための体外式除細動器は、電気エネルギー貯蔵源、および、該電気エネルギー貯蔵源と電気的接続状態にあってヒト傷病者に除細動ショックを送達することができる暫定的電気貯蔵デバイス、を備えている。除細動器はさらに、１つ以上の心電図（ＥＣＧ）信号を分析するように、かつ傷病者の胸部圧迫を指示すると同時に電気エネルギー貯蔵源からの暫定的電気貯蔵デバイスの充電を実施するようにプログラムされた、コントローラも備えている。
【００１６】
実施形態は、下記のうち１つ以上を含むことができる。
体外式除細動器はさらに、コントローラからの命令に応答して暫定的電気貯蔵デバイスを充電するための充電デバイスを備えることもできる。コントローラは、現行の胸部圧迫サイクルの終了時よりも、暫定的電気貯蔵デバイスを完全に充電するための所要時間とほぼ一致すると判定された時間だけ前に、暫定的電気貯蔵デバイスの充電を開始するようにさらにプログラムされてもよい。暫定的電気貯蔵デバイスはキャパシタであってよい。体外式除細動器はさらに、該除細動器に接続され、傷病者に接着するための接着材料を備え、かつ傷病者に暫定的電気貯蔵デバイスからの除細動ショックを送達するように配置構成された、電極パッドを備えることもできる。コントローラは、ＥＣＧ信号の分析から、傷病者の心臓に対する除細動ショックが適切な治療法であると判定された場合にのみ、暫定的電気貯蔵デバイスを選択的に充電するようにさらにプログラムされてもよい。コントローラは、分析された１つ以上のＥＣＧ信号に基づいて、傷病者の心臓に対する除細動ショックが適切な治療法かどうかを判定するようにさらにプログラムされてもよい。コントローラは、１つ以上のＥＣＧ信号の分析に基づいて、暫定的電気貯蔵デバイスを充電するべきか、または暫定的電気貯蔵デバイスを充電せずに胸部圧迫を継続するようにユーザに指示するべきかを判定するようにさらにプログラムされてもよい。コントローラは、１つ以上のＥＣＧ信号に基づいて、暫定的電気貯蔵デバイスの充電のための充電速度を決定するようにさらにプログラムされてもよい。コントローラは、現行の胸部圧迫サイクルの終了時までに残っていると判定された時間量に基づいて、暫定的電気貯蔵デバイスの充電のための充電速度を決定するようにさらにプログラムされてもよい。コントローラは、１つ以上のＥＣＧ信号に基づいて、暫定的電気貯蔵デバイスの充電のための総電荷量を決定するようにさらにプログラムされてもよい。体外式除細動器はさらに、暫定的電気貯蔵デバイスの充電中の暫定的電気貯蔵デバイスの偶発的な放電を防止するために、１つ以上の安全連動保護装置を備えることもできる。コントローラは、振幅マグニチュードスペクトル面積（ＡＭＳＡ）の値を計算することにより１つ以上のＥＣＧ信号を分析し、計算されたＡＭＳＡ値に基づいて可変的な充電速度で暫定的電気貯蔵デバイスを選択的に充電するようにさらに構成されてもよい。
【００１７】
そのような特徴は、いくつかの特定の実装において１つ以上の利点を提供しうる。例えば、除細動器は、救護者がＣＰＲの提供から除細動ショックの送達へと迅速に移行し、次いで救命のための努力を継続することを、可能にすることができる。処置が中止されてしまっている時間を最小限にすることは、特に、一般の対応者が専門の対応者の到着までの橋渡しとしてケアを施している場合、患者の生存にとって重要な要素となりうる。さらに、除細動器のバッテリー寿命は、必要とされそうな場合に限り必要な程度までエネルギー送達デバイスを充電することにより、延長させることができる。その結果、除細動器は、より長く使用可能で、従ってその後のケアが必要とされた時も利用可能である可能性が高くなりうる。さらに、除細動器の寿命は、必要とされそうな場合に限りエネルギー送達デバイスを充電することでデバイス（例えばキャパシタ）の消耗を低減することにより、延長させることができる。
【００１８】
その他の特徴および利点は、説明および図面、ならびに特許請求の範囲から明白となろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１Ａ】心室頻脈（ＶＴ）リズムの大きさ対時間プロットを示す図。
【図１Ｂ】心室性細動（ＶＦ）リズムの大きさ対時間プロットを示す図。
【図２】自動電気除細動器（ＡＥＤ）および多重リード心電計（ＥＣＧ）デバイスを備えている１つの実装を示す略図。
【図２Ａ】図２のＡＥＤの略図。
【図３Ａ】ＥＣＧの分析および充電のサイクルの例を示す図。
【図３Ｂ】ＥＣＧの分析および充電のサイクルの例を示す図。
【図４Ａ】ＣＰＲインターバルに関連して胸部圧迫の間に除細動デバイスを充電するために行われる動作を示す流れ図。
【図４Ｂ】ショックを要するリズムの可能性が観察されていることに基づいて選択される様々な電流レベルを使用して、除細動デバイスを充電するために行われる動作を示す流れ図。
【図４Ｃ】ショックを要するリズムの可能性が観察されていることに基づいた様々な電流レベルを使用して除細動デバイスを適宜充電するために行われる動作を示す流れ図。
【図４Ｄ】ＥＣＧ分析に基づいて選択されたレベルに除細動デバイスを適宜充電するために行われる動作を示す流れ図。
【図５Ａ】ＥＣＧ信号を示す略図。
【図５Ｂ】ＥＣＧ信号との強い相互相関を示す、ＣＰＲ加速信号を示す略図。
【図６Ａ】ＥＣＧ信号を示す略図。
【図６Ｂ】ＥＣＧ信号との低い相互相関を示す、ＣＰＲ加速信号を示す略図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
詳細な説明
この説明は、制御された方式で除細動エネルギーを提供するためのシステムおよび技術について議論する。一般に、そのようなエネルギーは、キャパシタを充電することなどにより構築される必要があり、かつエネルギーの構築がかなりの時間をかけうることを必要とする。本明細書で議論される技術を使用して、システムは、除細動パルスを送達する時より前に（例えば救護者が胸部圧迫を行なっている間に）患者に必要なものを分析することが可能であり、またショックが必要とされる時よりも十分に前にキャパシタまたはその他の適切なエネルギー送達機構の充電を開始して、必要時に直ちにショックが送達されうるようにすることが可能である。
【００２１】
ここで図２を参照すると、適切な時に除細動ショックを提供するために使用可能なＡＥＤ１０が示されている。例示の実装を示す同図において、救護者は、心蘇生の間に傷病者を自動的にモニタリングするためにＡＥＤ１０を使用する。ＡＥＤ１０は、傷病者の心臓をモニタリングするために計測されたＥＣＧ信号を使用し、傷病者が胸部圧迫手技を使用した蘇生処置を受けている間にＡＥＤ内部の除細動デバイスを充電する。いくつかの実施例では、除細動デバイスが充電される方式（例えば、充電速度、貯蔵される総充電量）は、計測されたＥＣＧ信号に基づくことができる。好都合なことに、ＣＰＲ胸部圧迫の間に除細動デバイスを充電することは、ショックを要するリズムが存在する場合にデバイスが作動可能であって救護者が胸部圧迫を完了次第ショックを送達する準備ができているため、傷病者が胸部圧迫を受けていない時間の量を低減する。
【００２２】
ＡＥＤ１０は、スピーカー１６、ディスプレイスクリーン１８、アナログディジタル変換器２０、プロセッサ２２、および除細動器パルス発生器２４を備えている。アナログディジタル変換器２０は一組のＥＣＧリード線に接続され、次いで該リード線は傷病者に取り付けられる。ＥＣＧリード線は、傷病者の心臓の電気的リズムをモニタリングするために信号をプロセッサ２２に伝える。変換器２０は該信号をＥＣＧリード線からプロセッサ
２２へ送る。プロセッサ２２は、傷病者が胸部圧迫手技を使用した蘇生処置を受けている間にＥＣＧ信号を使用して傷病者の心臓を危険なリズムについてモニタリングする。
【００２３】
ＡＥＤ１０が危険な心リズムを検知した場合、ＡＥＤ１０は警急信号を生成する。警急信号は救護者に対して通知可能なものである。ＡＥＤ１０は、救護者が除細動ショックを指示する命令をＡＥＤ１０に出したとき、傷病者に対してそのようなショックを生成することができる。除細動ショックは、傷病者の心臓の危険なリズムを改善するように意図される。
【００２４】
ＡＥＤ１０はさらに、胸部圧迫の間にＡＥＤを充電するように構成された充電モジュール１９を備えている。モジュール１９は、モニタリングされたＥＣＧ信号に基づいてＡＥＤを適宜充電することができる。いくつかの実施例では、除細動器は、モニタリングされたＥＣＧ信号の分析による判定でショックを要するリズムが存在する可能性が高い場合にのみ予め充電される。いくつかのさらなる実施例では、デバイスの充電のレベルはモニタリングされたＥＣＧ信号に基づいて判定かつ設定される。いくつかのさらなる実施例では、充電の方法（例えば充電の速度）は、電力を節約するために、モニタリングされたＥＣＧ信号によって異なる。例えば、時間が許す場合、キャパシタは電力を節約するために通常行われるよりも時間をかけて充電されるが、それでも除細動器が救護者によって必要とされるときには該キャパシタはそのフル充電に確実に達するようになっている。
【００２５】
ＡＥＤ１０は、ａ）ＥＣＧ信号の周波数領域の特徴を定量化し、ｂ）正常なＥＣＧリズムとＶＦのような異常なＥＣＧリズムとを識別し、ｃ）異常なＥＣＧリズムの発症を検知し、ｄ）心臓の生理的状態について判断するための、リズム通知法を使用する。この周波数領域の尺度は、ＥＣＧ信号中の胸部圧迫アーチファクトの存在の有無に関わらず信頼性の高いものとなりうる。ＡＥＤ１０は、現在の心臓の生理的状態を同定した後に、救護者が行う適切な治療的行為について判断し、かつスピーカー１６およびディスプレイスクリーン１８を使用して救護者に該行為を伝達することができる。
【００２６】
ＡＥＤ１０は、胸部圧迫、換気、または静脈用注射液を含有している代謝性もしくは必須栄養素の送達のような、さらなる治療的行為を行なうための機能性を組み入れることもできる。リズム通知法の分析の結果に基づいて、ＡＥＤ１０は患者に適切な治療を自動的に提供することができる。
【００２７】
ＡＥＤ１０は、ＡＥＤ１０が最良の治療を判定した後でＡＥＤ１０が介護者に指示を出し、かつ治療が患者に送達される前に介護者／デバイス操作者による承認がボタン押圧操作または音声認識の形で必要とされる、「通知」方式で構成されてもよい。
【００２８】
ＡＥＤ１０は、除細動の成功を予測するほか、除細動の実施または代替療法の送達、例えば胸部圧迫、エピネフリンのような薬物、グルコースのような必須栄養素、もしくはペーシングのような他の電気療法の送達が適切かどうかを決定するために、ＥＣＧ信号を分析する。
【００２９】
いくつかの実施例では、１または複数の治療送達デバイス３０が患者に適切な治療を自動的に送達する。治療送達デバイス３０は、例えば、携帯型胸部圧迫デバイス、薬物輸液装置、人工呼吸器、または、除細動、胸部圧迫、換気および薬物注入のような多重療法を備えたデバイスのうち少なくともいずれかであってよい。治療送達デバイス３０は除細動器ＡＥＤ１０とは物理的に離れており、治療送達デバイス３０の制御は通信リンク３２によって遂行可能である。通信リンク３２はケーブルの形態をとってもよいが、好ましくは、リンク３２は無線プロトコルを介する。
【００３０】
他の実施例では、蘇生事象全体および様々な治療法の送達の制御および調整は、ＡＥＤ１０の外部にあるデバイス３４または処理要素によって遂行可能である。例えば、デバイス３４は、ＡＥＤ１０からＥＣＧデータをダウンロードして処理し、ＥＣＧ信号を分析し、該分析に基づいて上記または下記に議論されるような適切な判定を行ない、ＡＥＤ１０を含む他の治療デバイス３０を制御することができる。他の実施例では、ＡＥＤ１０がＥＣＧ信号の分析を含むＥＣＧの処理をすべて実施して、制御デバイス３４に適切な治療法の最終判定だけを送信し、送信がなされると制御デバイス３４は他のリンクされたデバイス３０に制御動作を行なうことになっていてもよい。
【００３１】
胸部圧迫アーチファクトはＥＣＧ信号の成分から分離することが可能であり、ＡＥＤ１０が胸部圧迫の間にＥＣＧ信号処理を停止させることなくＥＣＧ信号処理を行うことが可能となっている。ショックを要するリズムが存在するかどうかを判定するためにＥＣＧ信号を分析する例示の方法は、例えば、「ＥＣＧリズム通知法（ECG Rhythm Advisory Method）」という表題が付けられた米国特許第７，５６５、１９４号明細書に記載されており、前記文献の内容は全体が参照により本願に援用される。
【００３２】
より多くの心停止患者の救命にとって、ＣＰＲ時の良好な胸部圧迫が不可欠であることが認識されている。米国心臓病協会（American Heart Association）がそのガイドラインで推奨する圧迫速度は毎分１００回を越える。多くの研究から、ＥＣＧ分析および除細動器の充電のために一般に行われるような胸部圧迫の中断は、自発的循環の回復率および２４時間生存率を著しく低減する可能性があることが報告されている。電圧１０００〜２０００ボルトでの高電圧除細動ショックの送達の安全性の問題から、救護者は、除細動ショックを始める前に胸部圧迫を中止し、かつ傷病者の胸から手を離すように教示される。除細動器デバイス内のエネルギー送達デバイス（例えばキャパシタ）の早期充電を可能にする仕組みとして胸部圧迫の間にＥＣＧ信号を分析することにより、胸部圧迫の提供における欠落期間を縮小可能であり、患者のケアを高めることができる。
【００３３】
図３Ａは、ＣＰＲインターバルが終了した後に除細動器デバイスの充電が始まる、ＥＣＧ分析および充電のサイクルの例を示す。同図に示されるように、いくつかのＡＥＤデバイスの操作においては、救護者は２分間のＣＰＲインターバル３００の間、胸部圧迫を行なうように指示され、その後救護者は自身によるＣＰＲの実施を休止するように指示される（３０４）。この時点で、救護者は傷病者から自身の手を離し、ＥＣＧ分析が実施され、除細動器デバイスは充電される（インターバル３０２）。そのため、救護者が傷病者に胸部圧迫を送達していない時間が経過する（期間３０２）。ショック３０７の送達前のこの経過期間は、例えば約１０秒間であって、その一部はＥＣＧ分析の実施にあてられ、一部は除細動デバイスの充電にあてられる。ＣＰＲ胸部圧迫の間にＥＣＧ信号処理を停止させることなくＥＣＧ信号処理を行う方法は存在するが、胸部圧迫の中止からショック送達のための適切な充電状態が利用可能になるまでの間に、なおも時間が経過する可能性がある。
【００３４】
図３Ｂは、ＣＰＲインターバルが終了する前に除細動器デバイスの充電が始まる、ＥＣＧ分析および充電のサイクルの例を示す。ＣＰＲインターバルは、（例えば図３Ｂに示されるように）胸部圧迫の施用時間の長さ、胸部圧迫の総数、胸部圧迫の深さもしくは速度を基にした有効な胸部圧迫の総数、有効な胸部圧迫の合計時間に基づいてもよいし、または、ＥＣＧ分析のような１つ以上の実測された因子に基づいて可変的であってもよい。ＣＰＲインターバルは、さらに、様々なＣＰＲプロトコルを扱うソフトウェアまたはファームウェアによって更新されて、該プロトコルに従ってデバイスの充電および除細動療法の送達がなされるようになっていてもよい。図に示されるように、本明細書中に記載される操作方法では、救護者がＣＰＲ胸部圧迫を提供している間に除細動デバイスが充電される。図３Ａに関して記載された方法と同様に、救護者は、２分間のＣＰＲインターバル３０
８の間、胸部圧迫を行なうように指示される。２分間のＣＰＲインターバル中に、ＥＣＧ分析が実施されて除細動器デバイスが充電される（インターバル３１０）。このＣＰＲインターバルが完了した後、救護者はＣＰＲを休止するように指示され（３１２）、ショック３１４は、除細動器デバイスが既に充電時間を得ているのでほぼ直ちに傷病者に送達されうる。救護者が胸部圧迫を中止する前に除細動器デバイスが完全に充電されるので、救護者が傷病者に胸部圧迫を送達していない時間は大幅に縮小可能であり、ショックは胸部圧迫の終了直後またはほぼ直後に送達されうる。例えば、ＣＰＲインターバルの終了とショックの送達（ショックを要するリズムが存在する場合）との間の経過時間は、約５秒未満（例えば約５秒未満、約３秒未満、約２秒未満、約１秒未満、約１／２秒未満）である。いくつかの実施形態では、救護者による胸部圧迫の中止とショックの送達との間の時間の長さは、ＡＥＤデバイスに傷病者へのショックの送達を行わせるためのＡＥＤデバイス上のボタンを救護者が見つけて押圧するのに費やす時間によるものだけとなりうる。
【００３５】
いくつかのさらなる実施形態では、ＡＥＤデバイスは、傷病者へのショックの送達が望ましいことを再確認するために、救護者が胸部圧迫を中止した後の短い時間（例えば救護者がボタンを見つけて押圧する間）を利用してもよい。例えば、救護者が、ショックを要するリズムが存在することを視覚的に検査かつ確認するように指示されてもよいし、かつ／または、ＡＥＤデバイスが、ショックの送達が望ましいことを再確認するために（胸部圧迫がないためＥＣＧ信号中のアーチファクトが少ない状態での）ＥＣＧ信号の収集および分析を継続してもよい。一般に、胸部圧迫アーチファクトを伴わないＥＣＧ信号の分析に基づいた再確認のための時間は短期間となりうる（例えば約５秒未満、約３秒未満、約２秒未満）。再確認のための時間は、生理学的特性（例えば心拍が速いか遅いか）またはＥＣＧ分析に求められる信頼水準のうち少なくともいずれか一方に基づくものとなりうる。
【００３６】
救護者が傷病者と接触している間に除細動デバイスを１０００〜２０００ボルトの電圧に充電することに伴う安全性の問題から、救護者が傷病者から自身の手を離す前に電圧が放電されないことを確実にするための安全連動保護装置が除細動器デバイスに備えられてもよい。除細動器の安全連動保護装置は、除細動器が偶発的にユニットの外側に放電するのを防止する、１つ以上のソフトウェア制御型ハードウェアまたはソフトウェアのうち少なくともいずれか一方の機構を備えることができる。除細動器がショックを送達するためには、ＡＥＤデバイスが、充電プロセス中に様々なソフトウェアおよびハードウェアの状態が満たされることを確認する。除細動器が十分な充電レベルに達すれば、治療ボタンが有効化される。治療ボタンの有効化は、最終的なハードウェアの安全連動保護装置を解除し、ショックが送達されないときに電荷を消散するために使用される内部抵抗回路網の代わりに患者コネクタへの治療用電荷の出力を選択する。有効化がなされれば、救護者は該治療ボタンを押圧し、ＡＥＤは治療送達継電器を閉じる該押圧を登録して除細動パルスを送達する。安全連動保護装置は治療ボタンの有効化を制御し、安全連動保護装置を無効化する他の動作が生じるまでは救護者が傷病者にショックを送達しないようにする。
【００３７】
いくつかのさらなる方法では、電気絶縁保護層が患者の表面を覆って広がり、その結果除細動デバイスの充電および除細動ショックの送達の間も用手圧迫が安全かつ弱まることなく継続するようになっている。典型的な電気絶縁保護層は、例えば、米国特許第６，３６０，１２５号明細書に記載されており、同文献は参照により全体が本明細書中に援用される。
【００３８】
いくつかの実施形態では、胸部圧迫の施用期間は予め設定されずに、該期間が観察されたＥＧＣ信号に基づいて可変的であってよい。ＥＣＧ分析は、ＣＰＲ胸部圧迫が施用されている間に開始可能である。ＡＥＤデバイスが、ＥＣＧ信号に基づいてショックを要するリズムが存在すると判定するか、その他の方法で適切な治療は除細動ショックを送達する
ことであろうと判定した場合、ＡＥＤデバイスは充電を開始することができる。デバイスが充電している間、ＣＰＲ胸部圧迫は継続する。ＡＥＤデバイスは、除細動器デバイスを充電するために使われる時間の長さに基づいた救護者が胸部圧迫を施用し続けるべき時間を、該救護者に任意選択で指示することができる。デバイスが完全に充電されれば、救護者は胸部圧迫を休止するように指示を受けることが可能であり、ショックは傷病者にほぼ直ちに送達可能である。
【００３９】
図４Ａは、ＣＰＲインターバルに関連した胸部圧迫の間に除細動デバイスを充電するためにとられる動作を示す流れ図である。上記に言及されるように、胸部圧迫の間にＥＣＧ信号の分析に加えて除細動デバイスを充電することは、救護者が傷病者に胸部圧迫を施用していない時間量を低減するという利点を提供しうる。一般に、インターバル（例えば設定時間）は、胸部圧迫の施用について設定される。このインターバル中に、システムはＥＣＧ信号を分析して除細動デバイスを充電する。ＣＰＲ胸部圧迫インターバル中に除細動デバイス内の偶発的な電荷の消散を防止する安全連動保護装置が有効化される。ＣＰＲインターバルの終了時に、傷病者にショックを与えるべきかどうかの決定がＥＣＧ信号分析に基づいてなされ、貯蔵電荷は傷病者に施用されるかまたは内部で消散される。
【００４０】
この場合の実施例のプロセスは、ショックを要するリズムが傷病者に存在するかどうかを判定するためにＡＥＤがＥＣＧ信号を分析する、ボックス４０２で始まる。ＥＣＧ信号は、胸部圧迫が傷病者に施用されている間に計測される。そのため、ＡＥＤは、（例えば米国特許第７，５６５，１９４号明細書に記載されるように）ＣＰＲ胸部圧迫の間にＥＣＧ信号処理を停止させることなくＥＣＧ信号を処理するために、ＥＣＧ信号成分から胸部圧迫アーチファクトを分離する。
【００４１】
ボックス４０４では、ＡＥＤは、現在時期がＣＰＲインターバルの終了に近いか（例えばＣＰＲインターバルの終了から約１０〜３０秒以内であるか）どうかを判定する。典型的なＣＰＲインターバルは、２〜５分間（例えば２分間、３分間、４分間、および５分間）であってよい。胸部圧迫を行なうための決められた時間帯内における現在時期がＣＰＲインターバルの終了に近くない場合、ＡＥＤデバイスはＥＣＧ信号の分析を継続する（ボックス４０２）。現在時期がＣＰＲインターバルの終了に近い場合、ＡＥＤはボックス４０６において安全連動保護装置を有効化する（該連動保護装置はこの時点より前に有効化されてもよい）。
【００４２】
胸部圧迫が継続するとともに、ＡＥＤは有効化された安全連動保護装置を備えてボックス４０８において除細動デバイスの充電を開始する。除細動デバイスを充電する所要時間は、該デバイスを充電するために使用される電流および要求される総電荷量によって変化しうる。そのため、該システムは、除細動デバイスがＣＰＲインターバルの終了時に完全に充電されるように、ＣＰＲインターバルの終了前に除細動デバイスを充電し始める。例えば、ＣＰＲを実施する時間帯はＣＰＲサイクルが始まる時に決定可能であり、除細動デバイスを充電する時間は検索またはその他の方法で決定可能であり、システムは、充電時間にほぼ相当する上記時間帯の終了より前の時点で、ショックを要するリズムが存在するかどうかを調べるようにプログラムされてもよい。
【００４３】
ボックス４１０では、ＡＥＤは、ショックを要するリズムが傷病者に存在するかどうかを判定するためにＥＣＧ信号の最終分析を行なう。ショックを要するリズムが存在するかどうかを判定するためにＥＣＧ信号を分析する典型的な方法は、例えば、「ＥＣＧリズム通知法（ECG Rhythm Advisory Method）」という表題が付けられた米国特許第７，５６５，１９４号明細書に記載されており、前記文献の内容は全体が参照により本願に援用される。ショックを要するリズムが観察されない場合、ボックス４２２において、ＡＥＤは胸部圧迫を継続するように救護者に指示する。したがって、ショックを要するリズムが存在
しない場合、傷病者は中断のない胸部圧迫を受ける。そのような胸部圧迫は心臓を正常動作に戻すことはないかもしれないが、それでも、より高度に訓練された救護者が到着して引き継ぐことができるまで、心臓を通る血液の潅流を最大限にすることができる。
【００４４】
ボックス４２４では、ＡＥＤは、傷病者にショックを送達せずに除細動デバイスから電荷を消散する。例えば、ＡＥＤは、胸部圧迫の中止を救護者に要求せずに電荷を消散させることができるように、ＡＥＤデバイス内部の抵抗回路網を使用して貯蔵電荷を消散することができる。消散は、例えば、電荷のダンピングにより行われてもよい。電荷は、バッテリー寿命を延長するようにデバイス上のバッテリー内に戻して「再利用」されてもよい。
【００４５】
ショックを要するリズムが観察された場合、ボックス４１４において、ＡＥＤデバイスは胸部圧迫を中止するように救護者に指示する。例えば、ＡＥＤデバイスはスピーカーを介して救護者に聴覚的な指示を提供してもよいし、ディスプレイデバイスを介して救護者に視覚的な指示を提供してもよい。ボックス４１６では、ＡＥＤは安全連動保護装置を無効化し、これにより、傷病者に取り付けられた電極を通してショックが送達されることを可能にする。
【００４６】
ボックス４１８では、ＡＥＤデバイスは傷病者に除細動ショックを送達する。そのような送達は、ショックを送達するコマンドを提供するためのＡＥＤ上のボタンの、救護者による押圧に応じて行われてもよい。ショックは、例えばＡＥＤが傷病者から離れるコマンドを音声で表明した後に、自動的に送達されてもよい。胸部圧迫が施用されている間に前もってデバイスが予め充電されているので、ショックは胸部圧迫の中止後に大きく遅れることなく送達される。
【００４７】
ボックス４２０では、ＡＥＤデバイスは胸部圧迫を再開するようにユーザに指示する。これにより、同様のＥＣＧ分析が行なわれることになる別のＣＰＲサイクルが開始される。直前に述べたプロセスはこのように、ショックが傷病者の心臓を正常な動作状態に概ね戻すことに成功するまで、または新たな介護者が異なる蘇生手法を試みるために到着するまで、繰り返されることができる。
【００４８】
いくつかの実施形態では、傷病者に除細動ショックを送達することが望ましいことの再確認は、救護者が胸部圧迫を中止した後に行なわれる。救護者が胸部圧迫を送達していない時に再確認が行なわれるので、再確認中にＡＥＤデバイスにより分析されるＥＣＧ信号は、胸部圧迫由来のアーチファクトがもはや存在しないので、ノイズがそれほど多くなく、かつアーチファクトもより少ないと予想される。そのため、ＥＣＧ分析はより高い信頼度を有しうる。一般に、上述のように、胸部圧迫アーチファクトを伴わないＥＣＧ信号の分析に基づいた再確認のための時間は短時間となりうる（例えば、約５秒未満、約３秒未満、約２秒未満）。
【００４９】
いくつかの実施形態では、ＡＥＤデバイスは、確実性の値のような事前のＥＧＣ分析に関連した１つ以上の因子に基づいて、再確認分析を行なうべきかどうか判定することができる。例えば、事前のＥＧＣ分析が、傷病者への除細動ショックの送達は適切な治療である確実性が高いという結果をもたらした場合（例えば潅流リズムへ変換するという確実性が高い）、ＡＥＤは救護者が胸部圧迫を中止したほぼ直後に（例えば再確認期間を伴わずに）ショックを送達することができる。他方、事前のＥＧＣ分析が、傷病者への除細動ショックの送達は適切な治療である確実性が低いという結果を有した場合、ＡＥＤは除細動ショックを送達するかどうかの最終判定をなす前に再確認分析を行なうことができる。追加として、または別例として、再確認分析を行なうべきかどうかの判定は、ＥＧＣ信号分析が正確である信頼度に関連した信頼値に基づくことができる。例えば、信号にノイズが
非常に多く、アーチファクトの存在が大きい場合、分析の信頼性は低くなり胸部圧迫の無い状態で分析を再確認することが望ましくなる場合がある。
【００５０】
図４Ｂは、ショックを要するリズムが観察される可能性に基づいて選択される様々な電流レベルを使用して除細動デバイスを充電するためにとられる動作を示す流れ図である。携帯型ＡＥＤデバイスは、バッテリーまたはその他の有限寿命の電源によって電力供給される場合がある。ＡＥＤデバイスを将来使用するため、または一人の傷病者への複数回ショックの施用のために電力を保存するために、様々な充電アルゴリズムが使用可能である。いくつかの実施例では、ＡＥＤデバイスは、ショックを要するリズムが傷病者に存在するかどうかの判定をなし、ショックを要するリズムが存在する場合にのみ除細動器デバイスの充電を行う。そのような充電アルゴリズムは、ショックを要するリズムが観察されない場合はＡＥＤデバイスが除細動器を充電せずに電荷をダンピングまたは消散するので、電力を保存する。
【００５１】
この実施例のプロセスは、ショックを要するリズムがＣＰＲインターバルの終了時に傷病者に存在しそうであるかどうか判定するために、傷病者に胸部圧迫が施用されている間にＡＥＤがＥＣＧ信号を分析する、ボックス４２５で始まる（例えば米国特許第７，５６５，１９４号明細書に記載されるとおり）。ボックス４２６では、ＡＥＤは、ショックを要するリズムがＣＰＲインターバルの終了時に傷病者に存在しそうであるかどうかを判定する。ＣＰＲインターバルは分析の結果に関わらず継続する一方、判定は、除細動器デバイスを充電し始めるべきかどうか決定するために使用される。そのような判定をなす時期は、除細動器デバイスを充電するのにどれほど時間を要することになるかの判断によって設定されうる。実行可能な様々な充電速度がシステムに利用可能であり、かつ最大時間の充電がＥＣＧ分析について設定されうる場合、充電速度が決定されて、次いで実際の充電は、計算された充電速度において充電に要する時間量に相当する分だけＣＰＲの終了に先行する時点で開始されればよい。
【００５２】
除細動器を予め充電するべきかどうか判定するための閾値は、傷病者にショックを施用するべきかどうか判定するために使用される閾値とは異なっていてよい。例えば、判定はＡＥＤデバイスを予め充電するべきかどうか決定するために使用されるので、ショックが施用される可能性がある場合は該デバイスがＣＰＲインターバルの終了時に完全に充電されるように、低い閾値が使用されうる。例えば、閾値を設定するために正確度の尺度が使用されてもよい。例えば、高い正確度の値（例えば約９０％より高い信頼性）をもたらす実測信号が、傷病者に除細動ショックを施用するべきかどうか判定する閾値を設定するためのものとして使用される一方、より低い信頼性（例えば５０％またはそれ以上の信頼性）が、除細動デバイスを充電し始めるべきかどうか判定する閾値を設定するために使用されてもよい。例えば、変換の成功を予測する際の一定の正確度レベルに関連付けられたＡＭＳＡナンバーが、除細動器を予め充電するべきかどうか、除細動器を充電する速度、および除細動ショックを施用するべきかどうかを決定するための閾値を設定するために使用されてもよい。このＡＭＳＡナンバーは、救護者または医療担当者の求めに基づいてカスタマイズされてもよい。例えば、変換の成功の予測において９０％以上（例えば９０％または９５％）の正確度レベルに関連付けられたＡＭＳＡナンバーは、除細動ショックの施用についての閾値を設定するために使用可能であり、変換の成功の予測において７０％以上（例えば７０％、８０％、９０％）の正確度レベルに関連付けられたＡＭＳＡナンバーは、除細動器を予め充電するべきかどうかの決定についての閾値を設定するために使用可能である。他の実施例では、変換の成功の予測において７０％以上（例えば７０％、８０％、９０％）の正確度レベルに関連付けられたＡＭＳＡナンバーは、除細動器の充電において可能な限り最も速い速度に関連づけられてもよい。ＡＭＳＡナンバーがより低い値であるほど、充電の速度は、（例えば、５０％の正確度レベルに関係しているＡＭＳＡナンバーが観察された時には充電が半速度）に設定される。いくつかの実施形態では、変換の
成功についての他の予測値（例えばＳＣＥ）が使用されうる。
【００５３】
ショックを要するリズムがＣＰＲインターバルの終了時に傷病者に存在しそうでない場合、ＡＥＤはＥＣＧ信号の受信および分析を続行する。ＣＰＲサイクルの終了時近くのボックス４２８において、ＡＥＤデバイスは、ショックを要するリズムが存在するかどうか判定するためにＥＣＧ信号の最終分析を実施する。ショックを要するリズムが存在するかどうかについてのこの第２の判定は、ショックを要するリズムがまだ存在しないことの確認としての役割をはたし、その結果、救護者は、患者の状態がショックを有益とするであろう形で変化してしまった状況において傷病者にショックを提供するよりも先行することはない。
【００５４】
対照的に、ショックを要するリズムが存在するようであるとシステムが判定した場合、ボックス４２７において、ＡＥＤは除細動デバイスを予め充電する。この充電は、救護者がＣＰＲ胸部圧迫を施用している間に行われる。ＣＰＲサイクルの終了時付近のボックス４２８では、ＡＥＤデバイスはＥＣＧ信号の最終分析を行なう。
【００５５】
ボックス４２９において、ＡＥＤデバイスはショックを要するリズムが存在するかどうかを判定する。ショックを要するリズムが存在するかどうかについてのこの第２の判定は、ショックを要するリズムが依然として存在することの確認としての役割をはたし、その結果、救護者は、患者の状態がショックを実質的に無益とするであろう形で変化してしまった場合に該患者にショックを与えるようには誘導されない。傷病者にショックを施用するべきかどうかの判定には、除細動器を予め充電するべきかどうか判定するために使用されるのとは異なる閾値が使用されうる。
【００５６】
ショックを要するリズムがこの後の時点およびこの後の基準の下で存在しない場合（該基準は、予め充電するべきかどうかの決定、および安全連動保護装置を解除してショックが実際に送達されることを可能にするべきかどうかの決定について同じであってもよい）、ＡＥＤは、傷病者が連続した胸部圧迫を受けるように、ボックス４３４において救護者に胸部圧迫を継続するように指示する。ボックス４３５では、ＡＥＤは、デバイスが（例えばボックス４２７において）予め充電された場合は傷病者にショックを送達することなく除細動デバイスから（例えば、本明細書中に記載された方法のうち１つ以上を使用して）電荷を消散する。
【００５７】
ショックを要するリズムが観察された場合、ボックス４３０において、ＡＥＤデバイスは除細動器が（例えばボックス４２７において）予め充電されたかどうかを判定し、事前に予め充電されなかった（または何らかの未完了充電で終わっている）場合は除細動器を充電する。ボックス４３１では、ＡＥＤデバイスは、（例えば、本明細書中に記載された方法のうち１つ以上を使用して）救護者に胸部圧迫を中止するように指示する。ボックス４３２においてＡＥＤデバイスはショックを送達し、またボックス４３２では、ＡＥＤデバイスはユーザに胸部圧迫を再開するように指示する。これにより、同様のＥＣＧ分析が実施される別のＣＰＲサイクルが開始される。
【００５８】
図４Ｃは、ショックを要するリズムが観察される可能性に基づいて様々な電流レベルを使用して除細動デバイスを充電するためにとられる動作を示す流れ図である。ＡＥＤに電力を保存する１つの典型的な方法は、ＡＥＤデバイスを低電流で長時間にわたって（例えば少なくとも３０秒間以上）充電し、その結果として、高電流かつ短時間（例えば長くて１０秒間）を用いて同じ総電荷にＡＥＤデバイスを充電するのと比較してバッテリー電源の消費をより少なくすることである。この低いほうの充電電流を高いほうの充電電流で割ることにより計算される比率は、約５０％より高く（例えば、約５０％超、約６０％超、約７５％超）、かつ約９０％未満（例えば、約９０％未満、約８０％未満）である。
【００５９】
より低電流で長時間にわたるＡＥＤデバイスの充電は、典型的なＣＰＲインターバルが２〜５分であることからＣＰＲインターバル中に行われうる。より低電流（ショックが必要とされる前に利用可能な充電期間中に満充電もしくはほぼ満充電を可能にするように選択される）でデバイスを充電すること、または、ショックが傷病者に施用されることになりそうな場合にのみデバイスの充電を行うことのうちいずれも、ＡＥＤデバイスについてのバッテリー寿命延長に寄与しうる。バッテリーから取り出す合計電流がより少ないということは、より小さなバッテリーの使用を可能にすること（かつその結果としてより小型で軽量のＡＥＤを可能にすること）、または、ソーラーパワーもしくは人間が生み出した電力のうち少なくともいずれかのような代替電源デバイスの使用を可能にすることなどの、さらなる利点を提供しうる。
【００６０】
一実施形態では、「クランク」発電機が使用されうる。除細動器キャパシタを充電するために利用可能な時間は本明細書中に記載されたシステムを使用して３〜１０分に増大可能であるため、２００ジュールのキャパシタは、３分間の充電期間および７５％の高電圧フライバック回路効率と仮定して、最大でもおよそ１．５ワットの電源しか必要としない。およそ２ワットの最大電圧における一般的なフィルムキャパシタの漏電によれば、２．５〜３ワットの発電機が必要であろう。そのような電源は、市販の外付け手廻しクランク電源（クランク発電機付きスーパーバッテリー（SuperBattery）、テレデクス社（Teledex, Inc.）、米国ニュージャージー州）、または持ち時間内に除細動器キャパシタを充電
するのに十分な電力出力を備えた除細動器内蔵型クランク発電機であってよい。発電機の一部として、付加的なエネルギー貯蔵素子、例えば、上述のスーパーバッテリーに内蔵されるようなバッテリー、またはいわゆる「ウルトラキャパシタ（ultracapacitor）」、例えばマックスウェル・テクノロジーズ（Maxwell Technologies）（米国サンディエゴ）により製造されたものであって例えば３５０ファラドの、部品番号ＢＣＡＰ０３５０  Ｅ２７０  Ｔ１１などが含められることが好ましいであろう。ウルトラキャパシタは、救護者が発電機への力学的エネルギーの供給を停止したときに、信号増幅器およびディジタル処理回路のような低電圧回路用の電力を維持するために使用される。発電機用の力学的エネルギーは、別例として、患者の胸骨上に配置される、心肺蘇生法の際に圧迫される構造物に含められてもよい。現在、救護者の手がＣＰＲ時に患者の胸骨を圧迫している間に該救護者の手の下に配置された偏平なハウジング内の加速度計センサによって圧迫の深さを計測することにより、胸部圧迫を行っている救護者の成績を計測するデバイスが市販されている（ＣＰＲ‐ＳＴＡＴＰＡＤＺ（登録商標）、ゾール・メディカル（ZOLL Medical）、米国マサチューセッツ州チェルムズフォード）。該ハウジングはさらに、胸骨の圧迫中に柔軟に変形するように構築されることにより、発電機のアクチュエータの運動を引き起こすこともできる（例えば米国特許第５，８１８，１３２号明細書に記載されているような直線運動型発電機）。米国心臓病協会の推奨の通り、一般的な患者は、必要とされる５１ｍｍ（２インチ）の深さに胸骨を押し下げるためにおよそ４５ｋｇ（およそ１００ポンド）の力を必要とする。したがって、１３〜２５ｍｍ（０．５〜１インチ）のハウジングの変形を可能にすることにより、同じ胸骨の深さ５１ｍｍ（２インチ）を達成するためには救護者の圧迫の深さは６４〜７６ｍｍ（２．５〜３インチ）に増大するであろうが、発電機効率４０％を仮定すると、必要条件である２．５〜３ワットの必要電力を供給するであろう。別例として、ハウジングは、ばね留めされた二部品ハウジングであって該ハウジング内に収容された加速度計および発電機を備え、発電機アクチュエータの上方部分はハウジングの上方部分に添着され、発電機およびアクチュエータの下方部分は下部ハウジングに添着され、電力は上部ハウジングと下部ハウジングとの間の間隔が変更されると生成される、ハウジングであってよい。
【００６１】
別の実施形態では、ＡＥＤの蓋部が太陽電池を備えて表面仕上げされることにより、およそ６５０平方センチメートル（およそ１００平方インチ）の利用可能な表面積を提供す
ることも考えられる。標準的な市販の非晶質シリコン結晶系電池は、現時点では６．５平方センチメートル（１平方インチ）当たりおよそ４５ミリワットを提供する。この電力は、高価な結晶系電池のほかに代替構造物を使用することにより倍増させることができる。したがって、この太陽電池は、本明細書中に記載されたシステムにとっては十分過ぎるほどの、４〜１０ワットの電力を提供することができるであろう。人力発電機の手法と同様に、例えばデバイス使用時に救護者の影が太陽電池の前を通過する場合は、アナログおよびディジタル低電圧電子機器に電力を供給するために、ウルトラキャパシタのような電気エネルギー貯蔵素子が除細動器のキャパシタに加えて具備される、ということになる。したがって、故障しているかまたは除細動器に電力を供給できないほど性能が低下してしまったバッテリーを用いても、これならば既存の技術では現在利用できない緊急時に使用されるバックアップ電源を有することが可能である。好ましい実施形態では、故障したバッテリーを電子機器から遮断して、動作中に電力がバッテリーにより発電機または太陽電池から流用されないようにする、フェールセーフ型のスイッチ、継電器またはトランジスタが使用されるということになる。
【００６２】
除細動器キャパシタを著しく長い時間にわたって充電することができるので、ピーク充電電流は１０倍以上に大幅に縮小される。このことは、著しく小型化されたバッテリーが除細動器に電力を供給するために使用されることを可能にする。このことは、著しく小型化されたバッテリーが除細動器に電力を供給するために使用されることを可能にする。一般に、バッテリーは１個以上の一次電池または１個以上の二次（例えば、再充電可能）電池のうち少なくともいずれかを備えることができる。除細動器に電力を供給するために使用することができる著しく小型化されたバッテリーの例には、比較的低出力の、例えば約１０Ｗ未満（例えば約１０Ｗ未満、約７Ｗ未満、約５Ｗ未満、約４Ｗ未満、約３Ｗ未満）の任意のバッテリー（または複数のバッテリーの組み合わせ）が挙げられる。いくつかの実施例では、出力は約２．５Ｗより大きく１０Ｗ未満（例えば、約２．５Ｗ〜約１０Ｗ、約２．５Ｗ〜約７Ｗ、約２．５Ｗ〜約５Ｗ、約２．５Ｗ〜約４Ｗ、約２．５Ｗ〜約３Ｗ）となりうる。１つの特定の実施例では、現行のＺＯＬＬ  ＡＥＤＰｌｕｓ（登録商標）は、意味のある大きさ、重量および費用において除細動器に電力を供給するために、１０個の市販のＣＲ２３リチウムバッテリーを必要とする。本明細書中に記載されたシステムおよび方法を用いると、これは、１個または多くて２個のＣＲ１２３バッテリーに低減可能である。加えて、そうであれば、標準的な市販の「単２形（Ｃサイズ）」アルカリ電池のようなさらに小型のアルカリ電池を使用することも可能である。
【００６３】
ボックス４３６では、胸部圧迫が施用されている間にＡＥＤがＥＣＧ信号を（例えば米国特許第７，５６５，１９４号明細書に記載されているようにして）分析し、ボックス４３７では、ＡＥＤは、ショックを要するリズムがＣＰＲインターバルの終了時に傷病者に存在していそうかどうかを判定する。ＣＰＲインターバルは分析の結果に関わらず継続することになる一方、判定は除細動器デバイスを充電し始めるべきかどうかを決定するために使用される。
【００６４】
ショックを要するリズムがＣＰＲインターバルの終了時に傷病者に存在しないようである場合、ＡＥＤはＥＣＧ信号の受信および分析を継続する。ボックス４３９では、ＣＰＲサイクルの終了時付近において、ＡＥＤは、ショックを要するリズムが存在するかどうか判定するためにＥＣＧ信号の最終分析を行なう。この分析は、ショックを要するリズムが存在するまで継続することも可能である。
【００６５】
対照的に、システムが（初期またはさらなるモニタリングおよび分析のいずれかにおいて）ショックを要するリズムが存在するようであると判定した場合、ボックス４３８において、ＡＥＤデバイスは低い充電電流で除細動デバイスの事前充電を開始する。他の実施例では、充電電流はＣＰＲインターバルの残りの時間に基づいてもよい。例えば、デバイ
スがＣＰＲインターバルの終了時に完全に充電されるように、充電電流が選択されてもよい。これにより、長期間にわたって（例えば、約３０秒より長時間、約４５秒より長時間、約１分より長時間にわたって）低速で行われる充電がもたらされてもよい。例えば、ショックを要するリズムが初期に判定された場合、充電速度は比較的低くなりうる一方、初期にはショックを要するリズムはなかったが後にデバイスが胸部圧迫サイクル中にショックを要するリズムを感知した場合、充電速度は比較的速くなりうる。この充電は、救護者がＣＰＲ胸部圧迫を施用している間に行われる（とはいえ一部はＣＰＲ胸部圧迫の提供の終了後になされる可能性があるが、ＣＰＲのタイミングに実質的影響を及ぼすほどではない）。
【００６６】
ＣＰＲサイクルの終了時近くのボックス４３９では、ＡＥＤデバイスはＥＣＧ信号の最終分析を実施し、ボックス４４０では、ＡＥＤデバイスはショックを要するリズムが存在するかどうかを判定する。ショックを要するリズムが存在しない場合、ＡＥＤは、傷病者が連続した胸部圧迫を受けるようにボックス４５０において救護者に胸部圧迫を継続するように指示する。ボックス４５２では、ＡＥＤは、除細動デバイスが（例えばボックス４３８で）予め充電された場合は傷病者にショックを送達せずに該デバイスから（例えば、本明細書中に記載された方法のうち１つ以上を使用して）電荷を消散する。
【００６７】
ショックを要するリズムが観察された場合、ボックス４４１において、ＡＥＤデバイスは除細動器が十分な充電レベルに達したかどうかを判定し、（必要であれば）高電流で除細動器を十分な充電レベルまで充電する。例えば、事前充電が長期間にわたって低電流で行われうる一方、デバイスが時間内に完全には充電されない場合の満充電に達するための充電（または予め充電されなかった場合の充電）は、高電流で、かつ実用的なように短時間で、実施されうる。
【００６８】
ボックス４４４では、ＡＥＤデバイスは、（例えば、本明細書中に記載された方法のうち１つ以上を使用して）救護者に胸部圧迫を中止するように指示する。ボックス４４６において、ＡＥＤデバイスはショックを送達し、ボックス４４８では、ＡＥＤデバイスはユーザに胸部圧迫を再開するように指示する。これは、同様のＥＣＧ分析が行なわれる別のＣＰＲサイクルを開始させる。
【００６９】
図４Ｄは、ＥＣＧ分析に基づいて選択されたレベル（例えば所望の総電圧または総電荷）に除細動デバイスを適宜充電するためにとられる動作を示す流れ図である。例えば、除細動デバイスの充電レベル（および傷病者に送達される電荷の総量）は、振幅、ＥＣＧ信号の周波数、またはＡＭＳＡ値のうち少なくともいずれかのような、ＥＣＧ分析と関係する因子に基づいて適宜判定されうる。例えば、傷病者が高振幅ＥＣＧ信号を備えたＶＦを経験している場合、ショック中の低レベルのエネルギーだけが使用されてもよい。対照的に、ＥＣＧ信号が低振幅を示す状況のような、潅流リズムへの変換が低エネルギーショックのみを用いて行われることはなさそうな状況では、除細動デバイスはより高いエネルギーレベルに充電可能である。
【００７０】
いくつかの実装では、振幅マグニチュードスペクトル面積（ＡＭＳＡ）値は、どのように除細動デバイスを充電するか、およびいつ除細動ショックを施用するかを判定するために使用可能である。例えば、高いＡＭＳＡ値は、潅流リズムへの変換の可能性が高いことと関連すると考えられている。ＡＭＳＡ値はモニタリング可能であり、ショックのレベルまたは胸部圧迫が施用される時間の長さのうち少なくともいずれか一方は、ＡＭＳＡの閾値またはＡＭＳＡ値に観察された傾向のうち少なくともいずれかに基づいて修正可能である。例えば、ＡＭＳＡ値の変化（例えば減少）がＡＥＤデバイス内に設けられたシステムによって観察された場合にショックが施用されることも考えられる。ＡＭＳＡ値は除細動器を充電する速度を判定するために使用することもできる。例えば、変換の成功の予測に
おいて７０％以上（例えば７０％、８０％、９０％）の正確度のレベルに関連付けられたＡＭＳＡナンバーは、可能な限り速い除細動器の充電速度に関連付けることができる。ＡＭＳＡナンバーが低値であるほど、充電速度は（例えば、５０％の正確度のレベルに関連付けられたＡＭＳＡナンバーが観察されたときには半速度で充電）に設定される。
【００７１】
図４Ｄにおいてブロック４６２では、胸部圧迫が施用されている間、ＡＥＤデバイスはＥＣＧ信号を分析し、ボックス４６４では、ＡＥＤデバイスはショックを要するリズムがＣＰＲインターバルの終了時に傷病者に存在するようであるかどうかを判定する。ショックを要するリズムがＣＰＲインターバルの終了時に傷病者に存在しないようである場合、ＡＥＤはボックス４６８で別のＣＰＲインターバルのための胸部圧迫を継続するように救護者に指示し、ＥＣＧ信号の受信および分析を継続する。ショックを要するリズムが存在するようであるとシステムが判定した場合、ボックス４６６においてＡＥＤデバイスはＥＣＧ信号の分析に基づいて充電のレベルを判定する。例えば、充電のレベルまたは充電速度はＥＣＧ信号の振幅、ＥＣＧ信号の周波数、またはＥＣＧ信号のＡＭＳＡ値のうち少なくともいずれかに基づくことができる。充電のレベルは低充電から高充電まで様々であってよい。一般に、ＡＭＳＡ値が使用される場合、ＡＭＳＡ値がより高いとデバイスが高レベルに充電されるように、充電のレベルはＡＭＳＡ値に比例する。ボックス４７０では、ＡＥＤは除細動デバイスを決められた充電レベルに充電する。充電の速度は、遅い充電速度から速い充電速度まで様々であってもよく、例えば、ＡＭＳＡ値が使用される場合、ＡＭＳＡ値がより高いとデバイスがより速く充電されるように、充電速度はＡＭＳＡ値に比例することができる。
【００７２】
別例として、根本的なエネルギー状態または傷病者の生体組織の灌流状態（ＥＳＰＰＴ）といった他の尺度が前述のＡＭＳＡの代わりに利用されてもよい。ＥＳＰＰＴのこれらの代替尺度には、組織ｐＨのほかにミトコンドリアのエネルギー状態も計測可能であることが示された近赤外分光法が含まれうる。別例のＥＳＰＰＴセンサには、カジラコビッチ（Cajlakovic）ら、「小型化された移植式ファイバー光センサによる組織のＯ２およびＣＯ２分圧の同時モニタリング（Simultaneously monitoring of tissue O2 and CO2 partial pressures by means of miniaturized implanted fiber optical sensors）」（２０
０９年米国電気電子技術者学会センサ国際会議（I EEE Sensors 2009 Conference））に
記載されているような光ファイバーのｐＯ２およびｐＣＯ２センサが挙げられる。ＥＳＰＰＴの感知のための場所は、重要臓器の生理学的状態との十分な相関を提供することが外傷性の心停止、ショックおよび心停止について従来の研究で示されている、口腔前庭内が好ましい。その他の場所は、耳の耳珠であってもよいし、動脈もしくは静脈において経静脈的であってもよいし、または光ファイバー針状プローブを介して骨格筋線維内であってもよい。
【００７３】
ボックス４７２では、ＣＰＲインターバルの終了時近くにおいて、ＡＥＤデバイスは最終分析を実施してショックを要するリズムが存在するかどうか判定する（ボックス４７４）。ショックを要するリズムが存在しない場合、ＡＥＤは、傷病者が連続した胸部圧迫を受けるように、ボックス４８２において救護者に胸部圧迫を継続するように指示する。ボックス４８３では、ＡＥＤは、傷病者にショックを送達せずに除細動デバイスから（例えば、本明細書中に記載された方法のうち１つ以上を使用して）電荷を消散する。
【００７４】
ショックを要するリズムが観察される場合、ボックス４７６において、ＡＥＤは（例えば、本明細書中に記載された方法のうち１つ以上を使用して）胸部圧迫を中止するように救護者に指示する。ボックス４７８においてＡＥＤデバイスはショックを送達し、ボックス４８０では、ＡＥＤデバイスは胸部圧迫を再開するようにユーザに指示する。
【００７５】
ＥＣＧデータに加えて他のデータ、例えばパルスオキシメトリ、カプノグラフィ、呼吸
、インピーダンスカルジオグラフィ、および血圧計測値が、ショックを要するリズムが存在するかどうかの判定の一部として含められて分析アルゴリズムに組み入れられてもよい。該データのうちの少なくとも一部は、いかなるフーリエ変換またはその他の変換方法も該データに対して行われることなく時間領域に残りうる。パルスオキシメトリ、インピーダンスカルジオグラフィ、および血圧計測値は、パルスが存在するかどうかを判定するためにＥＣＧを補強するために使用されうる。カプノグラフィは心肺蘇生術の全体的な有効性を判定するために使用されうる。さらなる尺度として、米国特許７，２２０，３３５号明細書「胸部圧迫時の胸部圧迫の増強のための方法および装置（Method and Apparatus for Enhancement of Chest Compressions During Chest Compressions）」（この文献の内容は参照によりその全体が本願に援用される）、ならびに「ＥＣＧリズム通知法（ECG Rhythm Advisory Method）」という表題が付けられた米国特許出願第１１／４３０，５７９号明細書（この文献の内容は参照によりその全体が本願に援用される）により教示される技法による胸部圧迫時の胸部圧迫の速度または加速度の計測値を挙げることもできる。
【００７６】
いくつかの実施形態では、ＥＣＧ信号（ＣＰＲアーチファクトを伴う）とＣＰＲ信号（圧迫加速度、速度、または変位量の形）との間の相互相関が計算されてもよい。ＥＣＧ信号とＣＰＲ信号との間の相互相関に基づいて、システムは、ＥＣＧ信号からアーチファクトを取り除き、かつショックを要するリズムがＥＣＧ信号に存在するかどうかを判定する、適切な分析法を選択することができる。例えば、ＥＣＧ信号とＣＰＲ信号との間の高い相互相関値は、大多数のアーチファクトが胸部圧迫に由来するものであり、したがってＣＰＲアーチファクトを伴うＥＣＧのために設計された分析法は他の分析法よりも信頼性が高い可能性があることを示している。別例として、低い相互相関値は一般に、記録されたＥＣＧ信号内にＣＰＲ非関連の強いアーチファクトが存在することを示す。
【００７７】
図５Ａおよび５Ｂは、ＣＰＲ加速信号（図５Ａ）との強い相互相関を示している実測ＥＣＧ信号の例（図５Ａ）を示し、このことはＥＣＧ信号が非ＣＰＲノイズを含まないことを示す。この強い相互相関は、ＣＰＲ信号およびＥＣＧ信号の形状の類似性に基づいて観察することができる。相互相関は、ＥＣＧ信号の分析の間に自動的に計算可能である。
【００７８】
上記に言及されるように、ＥＣＧ信号とＣＰＲ信号との間の低い相互相関値は一般に、記録されたＥＣＧ信号内にＣＰＲに関連しない強いアーチファクトが存在することを示す。ＣＰＲ非関連のアーチファクトが存在すると、ＣＰＲ時に行なわれたＥＣＧ分析は信頼性があまり高くない可能性がある（または信頼性がない可能性がある）。ＥＣＧ分析の信頼性が劣ることにより、システムは、再確認分析においてＣＰＲ非実施の時間をより長く利用することができる（例えば、ＣＰＲの中止後かつショックを要するリズムが存在するかどうかの判定前に、より長い分析時間が用いられてもよい）。図６Ａおよび６Ｂは、ＣＰＲ加速信号（図６Ｂ）との弱い相互相関を備えた実測ＥＣＧ信号の例（図６Ａ）を示している。これは、ＥＣＧが強い非ＣＰＲノイズを有することを示しており、より長い再確認分析時間を使用することができる。
【００７９】
情報処理技術としては、限定するものではないが、単純な結合規則もしくは数学、ニューラル・ネットワーク、ファジー論理もしくは標準論理を組み込んだエキスパートシステム、またはその他の人工知能技術が挙げられる。例えば、除細動すべきかどうかの判定をなすために複数の因子が組み合わされてもよい。状況によっては、（例えばＥＣＧ分析に基づいた判定で）ショックを要するリズムが存在する場合でも、ＡＥＤデバイスは、１つ以上の他の因子が別の治療のほうがより有効のようであると示唆することから患者へのショックの送達を推奨しない場合もある。例えば、ショックを要するリズムが存在するが、ＣＰＲ胸部圧迫の速度、加速度、または深さのうち１つ以上に基づいて計測されるＣＰＲ胸部圧迫の質が低い場合、ＡＥＤデバイスは、ショックの送達のために胸部圧迫を停止するよりも血液循環を増大させるために胸部圧迫を継続することを推奨することも考えられ
る。
【００８０】
いくつかの実施形態では、ＡＥＤデバイスは、除細動の望ましさ、または救護者により送達されている胸部圧迫の有効性のうち少なくともいずれか一方に関係する様々な尺度および出力結果を組み合わせることができる。例示の出力には、「除細動の必要性が強い」、「除細動の必要性が弱い」、「より速い胸部圧迫が必要」、または、「さらなる胸部圧迫が必要」のような指示が挙げられる。
【００８１】
いくつかの実施形態では、ＡＥＤデバイスは、胸部圧迫のサイクル中に（例えば救護者が胸部圧迫を送達している間に）除細動ショックを送達することができる。例えば、ＡＥＤは除細動ショックを胸部圧迫サイクルに同期させることができる。胸部圧迫サイクルの減圧（心拡張）期の初期部分（ほぼ最初の３００ミリ秒）の間における除細動ショックの送達は、送達されたショックが成功する可能性を高めうる。減圧期は、救護者が胸の上への圧迫力を低減して胸の上昇および心臓の拡張を可能にするときに始まる。ＡＥＤデバイスは、胸部圧迫期、および減圧期の開始を示すタイミング情報を検知し、減圧期の開始の３００ミリ秒以内に電磁気療法の送達を開始することができる。いくつかの実施形態では、電磁気療法の送達は、減圧期の開始の２５〜２５０ミリ秒以内に開始させることができる。胸部圧迫期タイミング情報の検知のための回路構成および処理は、圧力センサまたは加速度計のうち少なくともいずれか一方を備えることができる。除細動を胸部圧迫期と同期させる例示の方法は、「除細動および胸部圧迫の同期（Synchronization of Defibrillation and Chest Compressions）」という表題が付けられた米国特許出願第１２／２６３，８１３号明細書に記載されており、同文献の内容は参照により全体が本願に援用される。
【００８２】
患者に除細動療法を送達するために典型的には大型の自己接着性電極パッド（直径〜１３０ｍｍ（〜５”））が使用される。該パッドは、治療を送達する導電性面を介してＥＣＧモニタリングも提供する。１つの実装では、追加の小型（直径〜１３ｍｍ（〜０．５”））のＥＣＧ電極が大型パッドに組込まれてもよい。
【００８３】
１つの実施形態では、この２つの小型ＥＣＧ電極および大型パッドは、少なくとも２つの相互に直交するＥＣＧリード線が得られるように構成される。これらのリード線のベクトル和は時間とともに軌道を生成する。上述の軌道分析のための同じ方法がこの軌道を分析するために同様に使用されうる。
【００８４】
加えて、除細動器は、ゾール・メディカル（ZOLL Medical）（米国マサチューセッツ州チェルムズフォード）製造のＬｉｆｅＶｅｓｔ（登録商標）のような着用式除細動器の形をとることもできる。
【００８５】
記載されたもの以外の他の多くの実装が使用可能であり、また添付の特許請求の範囲に包含されうる。
【図１Ａ】
2013519446.tif 000003
【図１Ｂ】
2013519446.tif 000004
【図２】
2013519446.tif 000005
【図２Ａ】
2013519446.tif 000006
【図３Ａ】
2013519446.tif 000007
【図３Ｂ】
2013519446.tif 000008
【図４Ａ】
2013519446.tif 000009
【図４Ｂ】
2013519446.tif 000010
【図４Ｃ】
2013519446.tif 000011
【図４Ｄ】
2013519446.tif 000012
【図５Ａ】
2013519446.tif 000013
【図５Ｂ】
2013519446.tif 000014
【図６Ａ】
2013519446.tif 000015
【図６Ｂ】
2013519446.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成24年11月16日(2012.11.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者に電気療法を提供する方法であって、
患者からの１つ以上の生理的に生成される信号を分析することと、
胸部圧迫が患者に施用されている間に、１つ以上の生理的に生成される信号の分析に基づいて除細動デバイスを選択的に充電することと、
充電された除細動デバイスからの除細動ショックを提供することと
を含んでなる、方法。
【請求項２】
除細動ショックを提供する前に、分析された１つ以上の生理的に生成される信号に基づいて、傷病者の心臓に対する除細動ショックが適切な治療法であるかどうかを判定することをさらに含んでなり、除細動デバイスの選択的な充電は、傷病者の心臓に対する除細動ショックが生理的に生成される信号の分析から適切な治療法であると判定された場合に、除細動デバイスの充電のみを行うことを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
除細動デバイスの選択的な充電は、１つ以上の生理的に生成される信号の分析に基づいて、除細動デバイスを充電するべきか、または除細動デバイスを充電せずに胸部圧迫を継続するようにユーザに指示するべきかを判定することを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
除細動デバイスの選択的な充電は、１つ以上の生理的に生成される信号に基づいて充電速度を決定することを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
除細動デバイスの選択的な充電は、現行の胸部圧迫サイクルの終了時までに残っていると判定された時間量に基づいて充電速度を決定することを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
除細動デバイスの選択的な充電は、１つ以上の生理的に生成される信号に基づいて総電荷量を決定することを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
１つ以上のＥＣＧ信号の分析は、振幅マグニチュードスペクトル面積（ＡＭＳＡ）の値
を計算することを含んでなり、
除細動デバイスの選択的な充電は、計算されたＡＭＳＡ値に基づいて除細動デバイスを選択的に充電することを含んでなる、
請求項１に記載の方法。
【請求項８】
除細動デバイスの選択的な充電は、少なくとも約３０秒の期間にわたって除細動デバイスを充電することを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
１つ以上のＥＣＧ信号の分析は、振幅マグニチュードスペクトル面積（ＡＭＳＡ）の値を計算することを含んでなり、
除細動デバイスの選択的な充電は、計算されたＡＭＳＡ値に基づいた充電速度で除細動デバイスを充電することを含んでなる、
請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
１つ以上の生理的に生成される信号とＣＰＲ信号との間の相互相関の強さを測定することをさらに含んでなり、
除細動デバイスの選択的な充電は、測定された相互相関の強さに基づいて除細動デバイスを選択的に充電することを含んでなる、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
バッテリー電源は５ワット以下の連続出力を送達することができる、請求項６に記載の体外式除細動器。
【請求項１２】
心臓障害の傷病者に自動制御されたショックを提供するための体外式除細動器であって、
電気エネルギー貯蔵源と、
該電気エネルギー貯蔵源と電気的接続状態にあってヒト傷病者に除細動ショックを送達することができる暫定的電気貯蔵デバイスと、
１つ以上の生理的に生成される信号を分析するように、かつ傷病者の胸部圧迫を指示すると同時に電気エネルギー貯蔵源からの暫定的電気貯蔵デバイスの充電を実施するようにプログラムされた、コントローラと
を含んでなる体外式除細動器。
【請求項１３】
コントローラは、現行の胸部圧迫サイクルの終了よりも、暫定的電気貯蔵デバイスを完全に充電するための所要時間とほぼ一致すると判定された時間だけ前に、暫定的電気貯蔵デバイスの充電を開始するようにさらにプログラムされている、請求項１２に記載の体外式除細動器。
【請求項１４】
コントローラは、分析された１つ以上の生理的に生成される信号に基づいて、傷病者の心臓に対する除細動ショックが適切な治療法かどうかを判定するようにさらにプログラムされ、
前記コントローラは、生理的に生成される信号の分析から、傷病者の心臓に対する除細動ショックが適切な治療法であると判定された場合にのみ、暫定的電気貯蔵デバイスを選択的に充電するようにさらにプログラムされている、請求項１２に記載の体外式除細動器。
【請求項１５】
コントローラは、１つ以上の生理的に生成される信号の分析に基づいて、暫定的電気貯蔵デバイスを充電するべきか、または暫定的電気貯蔵デバイスを充電せずに胸部圧迫を継続するようにユーザに指示するべきかを判定するようにさらにプログラムされている、請求項１２に記載の体外式除細動器。
【請求項１６】
コントローラは、１つ以上の生理的に生成される信号に基づいて、暫定的電気貯蔵デバイスの充電のための充電速度を決定するようにさらにプログラムされている、請求項１２に記載の体外式除細動器。
【請求項１７】
コントローラは、現行の胸部圧迫サイクルの終了時までに残っていると判定された時間量に基づいて、暫定的電気貯蔵デバイスの充電のための充電速度を決定するようにさらにプログラムされている、請求項１２に記載の体外式除細動器。
【請求項１８】
コントローラは、１つ以上の生理的に生成される信号に基づいて、暫定的電気貯蔵デバイスの充電のための総電荷量を決定するようにさらにプログラムされている、請求項１２に記載の体外式除細動器。
【請求項１９】
コントローラは、
振幅マグニチュードスペクトル面積（ＡＭＳＡ）の値を計算することにより１つ以上の生理的に生成される信号を分析し、
計算されたＡＭＳＡ値に基づいて暫定的電気貯蔵デバイスを選択的に充電するように、さらにプログラムされている、請求項１２に記載の体外式除細動器。
【請求項２０】
コントローラは、
振幅マグニチュードスペクトル面積（ＡＭＳＡ）の値を計算することにより１つ以上のＥＣＧ信号を分析し、
計算されたＡＭＳＡ値に基づいた充電速度で暫定的電気貯蔵デバイスを選択的に充電するように、
さらにプログラムされている、請求項１２に記載の体外式除細動器。
【国際調査報告】
2013519446.tif 000017
2013519446.tif 000018
2013519446.tif 000019
2013519446.tif 000020