(57)【要約】アーチファクト補償された除細動ショックを施与するための一対の電極をもつ除細動器およびその方法が提供される。ECG信号を表す心電図（ECG）データが患者について取得され、除細動ショックの実施が適切かどうかを判定するためにそのECGデータが解析される。心肺蘇生（CPR）期間は、ECGデータ取得のあとに開始される。CPR期間の完了に際し、ECGデータから除細動ショックの実施が適切であると判定される場合には、患者に除細動ショックを施与するためにAEDが備えさせられる。
2008508976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
除細動器から患者に除細動ショックを与えるための方法であって：
患者についての心電図（ECG）信号を表すECGデータを取得し、
除細動ショック実施が適切であるかどうかを判定するために前記ECGデータを解析し、
前記ECGデータの取得ののちに心肺蘇生（CPR）期間を開始し、該CPR期間の少なくとも一部分の間、CPR圧迫が患者に対して実施され、
前記CPR期間の完了に反応して、前記ECGデータから除細動ショックの実施が適切であると判定される場合には、患者に除細動ショックを与えるためにAEDを備えさせる、
ことを含む方法。
【請求項２】
除細動ショック実施が適切であるかどうかを判定するために前記ECGデータを解析することが、前記CPR期間が終結する前に完了する、請求項１記載の方法。  
【請求項３】
除細動ショック実施が適切であるかどうかを判定するために前記ECGデータを解析することが、前記ECGデータから心室細動および心室頻拍のうち少なくとも一つを検出することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
ECG信号を表すECGデータを取得することが：
ECG信号を取得し、
前記ECG信号が患者の動きによって損なわれているかどうかを判別し、
損なわれていない信号が得られるまで別のECG信号を取得する、
ことを含む、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記AEDを備えさせたのちに患者に対して除細動ショックを与えることをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記AEDを備えさせるのに先立ってCPR休止の指標を検出することをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記CPR期間の完了に反応して、除細動ショック実施が不適切であると判定される場合には、代替的な介護の推薦を提供することをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項８】
自動体外式除細動器（AED）からの除細動ショック施与のタイミングを決める方法であって：
あるCPR期間の開始に先立ってECG信号を取得し、
前記CPR期間の完了に先立って、除細動ショックの施与が適切であるかどうかを判定し、
除細動ショックの施与が適切であると判定された場合には、前記CPR期間の完了に際して除細動ショックの施与のために当該AEDを備えさせ、
そうではなく、前記CPR期間に先立って取得されたECG信号に基づいて除細動ショックの施与が不適切であると判定された場合には、AEDを備えさせるのを遅らせ、前記CPR期間の完了に際してECG信号の取得および解析を行う、
ことを含む方法。
【請求項９】
CPR期間の開始に先立ってECG信号を解析することが、以前のCPR期間の完了ののちにECG信号を解析することを含む、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
CPR期間の開始に先立ってECG信号を解析することが、あるCPR期間の開始の直前にECG信号を解析することを含む、請求項８記載の方法。
【請求項１１】
除細動ショックの施与が適切であるかどうかを判定することが、前記ECG信号解析から心室細動および心室頻拍のうち少なくとも一つを検出することを含む、請求項８記載の方法。
【請求項１２】
前記CPR期間の完了に先立って充電コンデンサを完全充電することをさらに含む、請求項８記載の方法。
【請求項１３】
当該AEDを備えさせるのに先立ってCPR休止の指標を検出することをさらに含み、除細動ショックの施与のために当該AEDを備えさせることがCPR休止が検出された直後に行われる、請求項８記載の方法。
【請求項１４】
当該AEDを備えさせたのち、患者に除細動ショックを与えるよう当該AEDをトリガーすることをさらに含む、請求項８記載の方法。
【請求項１５】
除細動ショックを与えるための除細動器であって：
備えさせられたのちに除細動ショックを与えるよう構成されたエネルギー施与ユニットと、
ECG信号を取得して該ECG信号を解析するよう構成され、該ECG信号解析に基づいて除細動ショックの施与が適切であると判定するのに反応してショック適切信号を生成する心電図（ECG）解析ユニットと、
前記ECG解析ユニットに結合され、前記ECG信号の取得後にCPR期間を開始し、該CPR期間の完了に反応して時間切れ信号を生成するよう構成された、心肺蘇生（CPR）期間タイマーと、
前記ECG解析ユニット、前記CPR期間タイマーおよび前記エネルギー施与ユニットに結合されており、前記ショック適切信号や前記時間切れ信号を受け取るのに反応して除細動ショックを与えるために前記エネルギー施与ユニットを備えさせるよう構成された準備回路、
とを有する除細動器。
【請求項１６】
前記CPR期間の完了に先立って前記エネルギー施与ユニットを完全充電するための、前記エネルギー施与ユニットに結合された充電回路をさらに有する、請求項１５記載の除細動器。
【請求項１７】
CPR活動の休止を検出するのに反応して前記準備回路が前記エネルギー施与ユニットを備えさせることができるようにするための検出回路をさらに有する、請求項１５記載の除細動器。
【請求項１８】
前記ECG解析ユニットが、前記ECG信号から心室細動および心室頻拍のうち少なくとも一つを検出するのに反応して前記ショック適切信号を生成するよう構成されている、請求項１５記載の除細動器。
【請求項１９】
前記ECG解析ユニットがECG信号を取得し、該ECG信号が動きによって損なわれているかどうかを判定し、損なわれていないECG信号が得られるまで別のECG信号を取得するよう構成されたECG信号取得ユニットを有する、請求項１５記載の除細動器。
【請求項２０】
前記ECG解析ユニットが、前記ショック適切信号を生成するのに先立って、前記ECG信号の解析を完了させるよう構成されている、請求項１５記載の除細動器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気療法で使われる装置に、特に患者に対して実行される心肺蘇生（CPR:  cardio-pulmonary  resuscitation）の期間に続いて最小限の遅延で除細動パルスを迅速に与えるための除細動器に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療機器メーカーは早期除細動を提供するための自動電子式除細動器（AED）を開発するに至っている。AEDは、患者の心臓リズムを通常レベルに回復させるために心臓に対して高振幅の電流パルス、波形またはショックを与える。たとえば、図１は、従来式のAED６が救護者４によって心停止患者２に適用されているところを描いている。図１に示されるように、ショックを与えるために、一対の除細動電極８が患者の胴体の腹‐腹（AA:  anterior-anterior）位置に置かれる。患者を心停止から生き返らせるためには、しばしば、除細動ショックと交互して患者に対して心肺蘇生（CPR）を実行することが必要である。
【０００３】
除細動器で心停止患者を治療する際には、治療が非常に迅速に実行されることが重要である。心停止から生き延びる確率は心停止後時間がたつにつれて劇的に低下するからである。こうして、停止の始めから最初の除細動ショックを実施する、心停止へのすばやい反応が重要である。また、生存の可能性を高めるために救護現場でCPR前胸部圧迫が実行されるとき、心室細動を経験している患者に対するCPRの途切れとショック施与との間に長い間隔があると生存の可能性は顕著に低下する。よって、その後の除細動ショックを与えるためにAEDを迅速に備えさせるべくCPRの途切れの前またはその直後に心臓リズムを解析するプロセスを短縮することが決定的である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明は、使用が簡単で、最小限の訓練を受けたユーザーが簡単に、迅速に、効率的に除細動器を展開させて患者を治療できるようにする一方、前胸部圧迫と除細動ショック施与との間の時間間隔を短縮する、改良された除細動器を提供する。
【０００５】
本発明は、突然心停止の患者に除細動ショックを迅速かつ正確に、特にCPR前胸部圧迫の施与に続いて適用するための方法およびシステムに向けられている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある側面によれば、CPRの実施と除細動ショックの施与との間の遅延は、CPR期間の終わりをすばやく弁別して除細動器を充電することによって最小化される。
【０００７】
本発明のもう一つの側面によれば、高電圧エネルギー源、ECG検出器、CPR療法モジュールを有する型の自動体外式除細動器（AED:  automatic  external  defibrillator）において電気療法を適用する方法が提供される。この方法では、その後の電気療法ショックのためにAEDを備えさせるために、CPR休止の指標が得られる。AEDの充電は、CPR療法の期間の終わりに先立って開始されうる、あるいはCPR療法期間の終わりに先立って完了されうる。本方法はさらに、CPR療法期間の終わりに先立ってECG検出器からECG信号を取得し、そのECG信号がCPR活動によって損なわれているかどうかを判定することを含む。
【０００８】
本発明のもう一つの側面によれば、CPR施与システムを有する除細動器が提供される。それは：CPRの休止の指標となる信号を検出するよう構成された検出器と；除細動ショックエネルギーを提供するためのエネルギー源と；エネルギー源を充電するための充電回路と；前記信号に反応して充電回路を制御するための制御器とを含む。CPRの休止と除細動ショック施与のための除細動器充電との間の間隔は、約10秒未満である。本除細動器はさらに、ECGリズム信号を検出するためのECG検出器を含んでおり、それによりプロセッサは、ショックを与えてよいECGリズムが検出されるのに反応して除細動器を充電しうる。
【０００９】
本発明のさらに別の側面によれば、患者に除細動ショックを与えるための装置が提供される。本装置は、患者に接触するよう適応された少なくとも一つのセンサーと；心肺蘇生の適用に付随する擾乱の指標となる入力信号を検出するためのセンサーに結合された検出器と；検出システムから入力信号を受け取り、検出された入力信号を解析して患者からの心電図（ECG）信号が損なわれていることの指標となる信号を生成し、除細動ショックが必要とされているかどうかを判定するためのプロセッサと；患者に除細動ショックを提供するための放電器とを含んでいる。本装置はさらに、患者のインピーダンスを決定するよう電極の対に結合されたECGフロントエンド、LCDディスプレイおよび除細動ショックを放電するのに先立ち操作者に通知するスピーカーを含んでいる。
【００１０】
本発明のさらにもう一つの側面は、除細動器を使って患者に除細動ショックを与えるための方法を提供する。本方法は、心肺蘇生（CPR）期間の終わりに先立って除細動器を充電し；心肺蘇生（CPR）期間の終わりに先立ってECG信号を解析し；CPR実施に伴う信号が損なわれていなければ心肺蘇生（CPR）期間後に除細動ショックを与えることを含む。
【００１１】
本発明のもう一つの側面は、除細動器から患者に除細動ショックを与えるための方法が提供される。本方法は、患者についてのECG信号を表すECGデータを取得し、除細動ショック実施が適切であるかどうかを判定するためにECGデータを解析することを含む。CPR期間はECGデータの取得ののちに開始される。CPR期間の完了に反応して、前記ECGデータから除細動ショックの実施が適切であると判定される場合には、AEDは患者に除細動ショックを与えるために備えさせられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の理解を容易にするため、蘇生を与える従来式の方法を記述しておく。
【００１３】
突然心停止における患者の蘇生の経過の間、救護者が従う手順はしばしば、自動電子除細動器（AED）からの除細動ショックの適用と、正常な循環が再確立されるまで血液循環を促進するための諸期間の心肺蘇生（CPR）の施与を求める。多くの場合、蘇生手順は、AEDを介して音声プロンプトを出すことによって救護者に指示される。たとえば、心室細動に起因する心停止の患者は、数回の除細動ショックに続いてあらかじめプログラムされた期間のCPRを受けうる。CPRの間、救護者は前胸部圧迫を呼吸補助とともに患者に与える。
【００１４】
平均的な当業者であれば、CPRの間の前胸部圧迫が人工的な循環を与え、それにより患者の生存の可能性が高まると考えられていることを認識するであろう。所定の期間の前胸部圧迫に続いて、操作者は典型的には、CPRをやめて、AEDが患者のECGリズムを解析してさらなるショックが必要とされているかどうかを判定しうるようにすることを促される。しかしながら、圧迫の休止と除細動ショックの施与との間の時間間隔が長くなるにつれ生存の可能性が急速に低下することが発見されている。したがって、この決定的な間隔をできる限り、好ましくは10秒未満にまで最小化することが重要である。
【００１５】
従来システムでは、CPR期間に続いてAEDがショックを施与できる前に４つのステップが行われる必要がある：（１）救護手順によって設定されている規定のCPR時間期間が過ぎる必要がある（典型的には1ないし3分）；（２）患者のECGリズムを解析してそのリズムにショックを与えるべきかどうかを判定する必要がある；（３）AEDがそのエネルギー蓄積コンデンサに完全に充電する必要がある；（４）AEDがショックを施与するよう備える必要がある。
【００１６】
これらのステップに付随して、AEDは典型的にはCPRシーケンスの終わりに操作者に対し、操作者に患者に触れないよう知らせるための音声プロンプトを発する。これは患者のECGリズムの解析に干渉し、よって遅らせることになりうる。AED解析およびショックへの備えに続いて、操作者はしばしば、（当該装置が半自動であれば）患者に触れないよう、そしてショックボタンを押してショックを施与するよう、あるいは（当該AEDが全自動であれば）ショックが施与されることを警告するために、再び警告される。
【００１７】
ほとんどの従来技術の装置では、上記４つの段階はひと続きのシーケンスとして進行し、その結果、前胸部圧迫とありうる患者へのショック施与との間に典型的には15ないし30秒の間隔が生じる。場合によっては、従来技術の装置は、いくらか時間を節約するよう、ECG解析の完了に先立ってAEDのエネルギー蓄積コンデンサに部分的に充電するが、解析が完了するまで完全に充電はしない。いくつかの従来技術のAEDは、ショックが施与されるべきかどうかを判定するために患者のECG信号を解析する試みの間に、アーチファクト検出を用いる。アーチファクト検出は擾乱信号を取得するもので、擾乱信号は患者の動きまたはECG擾乱の他のいかなる可能な源（たとえば電磁気）に由来することもできる。検出されたアーチファクトは、たとえば相互相関によって患者のECGと比較され、擾乱がECGが損なわれることで現れたのかどうかが判定される。そのような破損は、ショック助言目的のためのECGの解析を信頼できないものにするであろう。ECGは心臓起源でない信号を含むことが知られているからである。一般に、これらのアーチファクト検出システムは、損なわれた、あるいは潜在的に損なわれているECG信号の解析を禁止し、操作者に干渉源を取り除くよう促すために使用されてきた。
【００１８】
さらに、従来技術の除細動器は、救護者が患者と物理的に接触していたかどうかを検出できないので、救護者にショック危険を呈示してきた。この問題に対処する従来技術における一つの方法は、治療ショックの施与に先立って「無接触」期間を設けることである。しかし、この遅延は、CPR前胸部圧迫、必要とされる状況であれば、と、除細動ショック施与との間の間隔を引き延ばし、心停止を生き残る可能性を高めるのに不可欠な除細動ショック実施における迅速な反応を妨げることになるので、望ましくない。
【００１９】
対照的に、本発明のある実施形態が提供する除細動システムでは、電気的治療ショックの施与は、ECG解析を介した治療可能な不整脈の検出と、CPR前胸部圧迫の休止もしくは不在の検出との組み合わせによってトリガーされる。この実施形態によれば、除細動システムは前胸部圧迫とその後の除細動ショック施与との間の時間間隔を短縮する。
【００２０】
図２は、本発明のこの実施形態に基づく除細動器２０の簡略化されたブロック図である。除細動器２０は、機械的擾乱検出器１０、心電図（ECG）フロントエンド３２、タイマー３４、除細動作動／停止ボタン３６、高電圧（HV）スイッチ３８、プロセッサ４０、音声回路およびスピーカー４１、ディスプレイ４２、エネルギー蓄積コンデンサネットワーク４４、電圧充電器４６およびバッテリー４８を含みうる。図２のシステムブロック図が参照されるものの、以下の記述にあたって、本発明の諸実施形態に基づく装置および方法が配置基板の他のハードウェア構成とともに使用されうることが考えられていることは理解しておくものとする。さらに、本発明の好ましい実施形態に基づいて、除細動ショックを生成するよう構成された市販または一般に入手可能ないくつもの除細動器がさまざまな実装において利用されうることを注意しておくべきであろう。
【００２１】
図２に示されるように、機械的擾乱検出器１０はセンサー１２に接続されている。該センサーは、CPR前胸部圧迫の施与の間に患者の動きを検出するよう患者に取り付けられている。関心のある信号の精確な評価を損なう可能性のありうる患者の動きが検出され、プロセッサ４０に転送される。同様に、ECGフロントエンド３２は電極２２および２４に接続されている。該電極は、患者の心臓によって生成された電気的ECG信号を増幅し、フィルタ処理し、（アナログ‐デジタル変換器を使って）デジタル化するよう患者に取り付けられている。検出されたECG標本値を受け取ったプロセッサ４０は、VFまたは除細動ショックによる治療を必要とするその他のショックを与えてよいリズムを検出するために、ショック助言アルゴリズムを走らせる。ECGフロントエンド３２は、低レベル試験信号を使って電極２２と２４の間の患者のインピーダンスを測定することもできる。該低レベル試験信号は、電極２２と２４の間の電圧降下を測定するための非治療的なパルスである。ある代替的な実施形態では、機械的擾乱検出器１０とECGフロントエンド３２の機能は一つのコンポーネントとして合併されることもできる。そうすればECGフロントエンド３２に接続される電極の一方が患者の動きを検出するためのセンサーのはたらきをすることもできる。
【００２２】
HVスイッチ３８は、患者に対して電極対２２および２４の間に除細動パルスを所望の極性および継続期間で逐次的に施与するよう構成されている。好ましい実施形態では、HVスイッチ３８は、単一極性（単相性）、正負両極性（二相性）あるいは多重の正負極性（多相性）を施与するよう適応されることができる。タイマー３４は、電極対２２および２４の間に除細動パルスを施与するときに除細動パルス期間すなわち継続時間を提供するよう、プロセッサ４０に接続されている。作動／停止ボタン３６はプロセッサ４０に接続されており、VFまたはその他のショックを与えてよいリズムが検出されたときにユーザーが電極２２および２４の間での除細動パルスの施与を作動／停止させることができるようにする。作動／停止ボタン３６は好ましい実施形態ではAEDモードおよび手動モードの両方で機能できることを注意しておく。音声回路／スピーカー４１は、除細動器２０の操作の間、ユーザーに対して音声による指示を提供する。あるいはまた、全自動のAEDのような他の実施形態では、作動／停止ボタンは省略されることもある。プロセッサ４０に接続されたディスプレイ４２は、好ましくは液晶ディスプレイ（LCD）であり、ユーザーに可視的フィードバックを提供する。バッテリー４８は除細動器２０のための、特に充電器４６のための電力を提供する。充電器４６は、エネルギー蓄積コンデンサネットワーク４４内のコンデンサを充電する。エネルギー蓄積コンデンサネットワーク４４は、電極２２および２４の間の複数の電圧レベル出力を供給するよう、直列もしくは並列配置、あるいは直列および並列配置の組み合わせで配置された複数のコンデンサおよび抵抗を含んでいる。異なる除細動パルス特性を生成するよう多様なRC配列が実装されうることは当業者には明らかであろう。
【００２３】
動作では、ECGフロントエンド３２に接続された電極２２および２４が、患者インピーダンスを得るために患者に取り付けられる。患者に施与される除細動パルスは固定レベルであってもよいし、あるいは異なるエネルギーレベルにおけるいくつかの除細動パルスであってもよい。このことは、患者に対して所望のインピーダンス補償された除細動パルスを施与するために、配位の組からエネルギー蓄積コンデンサネットワーク４４の適切な電圧レベルを選択することによって達成される。
【００２４】
救護者が患者に対してCPRを行う一環として胸部圧迫を実行するとき、結果として生じる胸の動きは胸部領域に取り付けられた電極を乱しがちである。胸部皮膚領域上の電極の動きは、ECG信号を損ないうる干渉する電気的雑音すなわちアーチファクトを生成するので、ECG信号の検出にとって望ましくない。それにもかかわらず、のちに詳細に論じるように、ECG信号におけるアーチファクトは、センサーの機械的擾乱、電磁的干渉、その他の環境条件によって引き起こされたアーチファクトであれ、心肺蘇生（CPR）操作に起因する動きによって引き起こされたアーチファクトであれ、CPRが終結するとき、および患者が扱われているときにCPRが実行されている指標として有用である。実施形態によっては、加速度計またはその他の動きセンサーがそのような検出目的のために含められうる。除細動器２０には、ショック予告を視覚的に示すためのディスプレイ４２も設けられる。あるいは除細動ショックを施与する直前に可聴アナウンスを提供するための音声回路およびスピーカーを備えられてもよい。
【００２５】
救護の試みの間、AEDがショックに備えたのちにさらに新たな機械的擾乱および／またはアーチファクトが検出される場合には、除細動作動／停止３６が設けられる。治療施与に先立つ短い遅延期間内にショックを取り消すためである。あるいはまた、新たな機械的擾乱および／またはアーチファクトの動きは自動的に検出されて除細動ショック療法の取消または遅延を引き起こすこともできる。
【００２６】
図３は、機械的擾乱の間の迅速な解析を可能にする構成要素の詳細な記述である。これによりアーチファクトのないECGを使って、特に機械的擾乱の休止のあとに不整脈判別を行うことができる。アーチファクト検出は多様な方法で実行できることを注意しておく。たとえば、本発明に基づく信号処理および処理された信号の相関は、本出願人によって出願され、2001年9月11日に発行された「Multivariable  Artifact  Assessment」と題する米国特許出願第6,287,328号に記載されているさまざまな実施形態を含みうる。その教示はここに参照によって組み込まれる。
【００２７】
簡単に言うと、患者の動きを示す入力信号がセンサー１２を介して受け取られ、測定回路１０に与えられる。信号は次いで信号プロセッサ５２に送られ、患者のECG信号との相関を取るために相関器６０に転送される。相関された信号はプロセッサ４０に送信される。当業者には認識されるであろうように、適切な信号処理には、たとえば、帯域通過フィルタ、フーリエ変換、ウェーブレット変換、時間領域解析または同時時間‐周波数スペクトログラム（joint  time-frequency  spectrograms）が含まれる。さらに、データの相関を取る方法は当技術分野において知られているいかなる相関方法でもよい。たとえば、相関方法は個別的および一般的な相互相関技法を含むが、これには既知の数学的諸関数とともに効率的にデータの相関を取るいかなるプロセスもが含まれる。個別的な実装としては、これに限られないが、相互共分散および相互相関の有限サンプリングされたまたは連続的な推定が、偏りのあるもの、不偏のものいずれも含まれる。代替的に、相関は任意の複数信号の間の類似性比較を実行してもよい。
【００２８】
一方、患者の電圧およびインピーダンスを示す入力信号が電極２２および２４の間で受け取られ、差動モード増幅器５６および共通モード増幅器６２に送信される。前記信号が信号プロセッサに送信されるのに先立ち、前記信号はこれらの増幅器によって増幅される。結果として得られる信号はその上でそれぞれの信号プロセッサ５８および６４に送信され、特定の特徴を強調するよう処理される。具体的には、信号プロセッサ５８は、それぞれのプロセッサからの共通モード信号、インピーダンス信号または動き信号を含む変数との相関のために信号情報を供給する。結果として得られる処理された信号は次いで相関器６６に送信され、相関器６６が諸信号の相関を取る。同時に、入力信号はインピーダンス検出器６８に送信され、該インピーダンス検出器６８は電極間インピーダンス信号を信号プロセッサ７０に提供する。信号プロセッサ７０はインピーダンス検出器６８からの信号を処理して信号の特定の特徴を強調する。結果として得られる処理された信号は次いで相関器７２に送信される。相関器７２は、信号プロセッサ７０と差動増幅器５８からの処理された信号との相関を取る。ひとたびそれぞれの相関器６６、７２において信号の相関が取られると、結果として得られる信号はプロセッサ４０に送信される。するとプロセッサ４０は相関器６６および７２の結果を評価して、関心のあるECG信号が損なわれている度合いの指標を与える。プロセッサ４０は最終的に出力信号を与える。その出力信号が図４との関連で以下に論じるようにさらに解析されうる。
【００２９】
図４は本発明のある好ましい実施形態に基づくアーチファクト補償された除細動ショックを施与する操作ステップを示すフローチャートである。
【００３０】
最初に、患者の入力信号を解析するためにセンサー１２および電極２２、２４を心臓患者に取り付けることによって除細動器２０が展開される。救護の試みの間、除細動器の使用とともに、前胸部圧迫を含むCPRを患者に対して実行することが一般的であることを注意しておく。よって、可能性としては、進行中のCPRがセンサー１２からの入力信号によって検出される。
【００３１】
ステップ１００では、CPR前胸部圧迫の終わりよりもある所定の期間先行して、システム２０がコンデンサ４４にある中間レベルまでの充電を開始する。ステップ１０２では、システム２０はCPRを止めるようメッセージを救護者に送る。その間、コンデンサはまだ充電されている。１０４において、たとえば3秒以下といった短い期間がステップ猶予される。その後、ステップ１０６において、ECG信号フロントエンド３２に接続された電極２２および２４が、入力信号、すなわち心室細動（VF:  ventricular  fibrillation）および患者インピーダンスを、低レベル試験信号を測定するか、非治療的な信号を与えることによって検出する。
【００３２】
ステップ１０８では、ECG信号が損なわれているかどうかを判定するために、ECG信号が他の諸測定と突き合わせて試験される。入力信号中のデータの特定の特徴を強調するために信号処理が実装される。ここで、フィルタ、フーリエ変換、ウェーブレット変換または同時時間‐周波数スペクトログラムといった既知の技法を含む処理のさまざまな実装が用いられる。たとえば、ECG信号のフーリエ変換の低スペクトル部分が、同じように処理されたインピーダンス信号との相関が取られうる。観察されている患者に対してCPRを実行している除細動器操作者から帰結するアーチファクトの検出を高めるためである。
【００３３】
したがって、解析ステップ１０８が実行するのは、処理された心臓信号と処理された損なわれた信号との間の類似性を測定する機能である。比較結果は次いで、損なわれている可能性のある心臓信号内に存在するアーチファクト量の指標を判別するために解析される。ステップ１０８でアーチファクトおよび／または動きが検出された場合には、処理はステップ１０６に戻る。
【００３４】
ひとたびステップ１０８が取得されたECGデータが損なわれていないと判定すると、ステップ１０９で、ショックが必要とされているかどうかを判定するために、そのECGデータがプロセッサ４０によって解析される。ショックが必要とされていない場合は、AEDは代替的な介護の指示を救護者に提供しうる。しかし、ECGリズムにショックを与えるべきである場合には、AEDはステップ１１０でそのコンデンサ充電を完了させる。さらに、ステップ１０８でECG破損の信号も動き擾乱の信号もないことは、救護者がCPRを中断したことを示しており、したがってすぐに除細動器をショックを施与するよう備えさせることが適切である。プロセッサ４０は次いで信号をHVスイッチ３８に送り、患者に所望の除細動ショックを放電するためのスイッチを作動させる。あるいはまた、プロセッサ４０はディスプレイ４２を介して操作者にショックボタン３６を押して患者への除細動ショック施与を手動で作動させるよう通知してもよい。こうして、ステップ１１０で除細動ショックが患者に放電され、次いで、その後の除細動ショックが必要であるかどうかを判定するために患者の心臓が観察される。もし必要であれば、上記のステップがその後の除細動ショックを与えるために繰り返されうる。
【実施例１】
【００３５】
図５は、本発明のもう一つの実施形態に基づく、アーチファクト補償された除細動ショックを施与する操作ステップを示すフローチャートである。
【００３６】
動作では、ステップ２００でCPR処置を止める指示が救護者に与えられ、次いでコンデンサ４４の完全レベルまでの充電が開始される。ステップ２０２ではCPR圧迫の休止後短い期間が猶予され、次いでステップ２０４において、ECGフロントエンド３２に接続された電極２２および２４が入力信号、すなわち心室細動（VF）および患者インピーダンスを、損なわれている可能性のある信号および／またはCPR処置の間の患者の動きに起因する入力信号とともに、検出する。
【００３７】
ECG信号および擾乱信号が解析され、ステップ２０６でアーチファクトおよび／または動き擾乱が検出された場合、プロセスはステップ２０４に戻る。ECGデータが損なわれていない場合、ステップ２０９で、ショックが必要とされているかどうかを判定するために、そのECGデータがプロセッサ４０によって解析される。ショックが必要とされていない場合は、AEDは代替的な介護の指示を救護者にステップ２１０で提供しうる。ステップ１０８でECG破損の信号も動き擾乱の信号もないことは、救護者がCPRを中断したことを示しており、したがってすぐに除細動器をショックを施与するよう備えさせることが適切である。ECGリズムにショックを与えるべきである場合には、AEDはそのコンデンサ充電をステップ２０８で完了させる。コンデンサ４４が完全に充電されたのち、プロセッサ４０は除細動ショックを施与するのに先立ってユーザーに通知信号を送る。このようにして、除細動ショックが患者に対して放電され、次いで、その後の除細動ショックが必要であるかどうかを判定するために患者の心臓が観察される。
【実施例２】
【００３８】
図６は、本発明のさらにもう一つの実施形態に基づく、除細動ショックを施与する操作ステップを示すフローチャートである。
【００３９】
この場合では、プロセッサ４０は所定の時間のCPR期間を観察する。ステップ３００で、CPR期間の終わりが近づくにつれて、プロセッサ４０は、CPR期間の時間切れに先立って完全充電に達するような仕方でコンデンサ４４を完全に充電するよう充電器４６に指令する。やはりCPR期間の終わりに先立って、ECGデータに加えて擾乱を示すさまざまな信号がステップ３０２で取得される。ステップ３０４では、ECGデータが損なわれているかどうかが調べられる。ECGデータがCPRのために損なわれている場合には、さらなるデータが取得される。しかし、データが損なわれていなければ、患者のECGリズムが除細動ショックを受けるべきかどうかの判定がステップ３０６においてなされる。ステップ３０８では、プロセッサ４０は、CPR期間の時間切れになるまで、リズムのショック判別を更新し続ける。CPR期間が時間切れになると、ステップ３１０で、プロセッサ４０は音声回路およびスピーカー４１をして救護者に患者に触れないよう促させる。ステップ３１２において、プロセッサ４０は最近に判別されたショック判断を調べる。除細動ショックが適切でなければ、本装置は救護者に、追加的なCPRといった代替的な患者の介護を指示しうる。ショックが適切であれば、患者の検出可能な扱いが終わったことを保証するために、ステップ３１６が擾乱データを調べる。扱いが検出されなければ、プロセッサ４０は、ステップ３２０で、ショックを施与するよう除細動器を備えさせ、当該AEDはショックを施与するよう、救護者に対してすぐにプロンプトを発する。この実施形態の利点は、CPRの実行が患者のECG信号を損なわない場合、CPRが進行中に次のショックのための必要とされる判断のすべてを行うことが可能であるということである。このようにして、AEDは、CPR期間の時間切れに際してすぐにショックを施与する準備ができていることができる。こうして、CPR休止とショックとの間の遅延が0秒に近づくことができる。
【実施例３】
【００４０】
図７は、本発明のもう一つの実施形態に基づく、除細動ショックを施与する操作ステップを示すフローチャートである。
【００４１】
ステップ７０２では、ECGフロントエンド３２に接続された電極２２および２４（図２）が入力信号、たとえば心室細動（VF）および患者インピーダンスを、低レベル試験信号を測定するか、非治療的な信号を与えることによって検出する。さらに、損なわれている可能性のある信号および／または患者の動きに起因する入力信号が取得される。動き情報が、動き擾乱検出器１０または動きセンサーによって得られる。ステップ７０４では、ECGデータが損なわれているかどうかの判定がなされる。ECGデータが損なわれていると判定された場合には、プロセッサ４０がショックが適切であるかどうかを判定できるまでさらなるデータが取得される。
【００４２】
ステップ７０８では、ショックが必要とされているかどうかを判定するために、ステップ７０２で取得されたECGデータがプロセッサ４０によって解析される。ショックが適切でありうるのは、ショックを与えることのできるリズムが検出される、たとえば当技術分野においてよく知られているようにECGデータがVFまたは心室頻拍（VT:  ventricular  tachycardia）を示すようなある種の条件下である。プロセッサ４０は先述した、あるいは当技術分野において知られている解析を、ショックが適切であるかどうかの判定をするために利用できる。ショックが適切であるかどうかの判定に続いて、プロセッサ４０はCPR期間を開始し、信号を音声回路およびスピーカー４１に、あるいはディスプレイ４２に、あるいは両方にステップ７０６で送って、救護者に対してCPR圧迫を開始する視覚的および／または音声による合図を与える。ある代替的な実施形態では、ステップ７０６と７０８は逆にされ、CPR期間およびCPR実施がショックが適切かどうかの判定に先立って開始される。いずれの順序でも、CPR実施とショックが適切かどうかの判定が重なり合ってもよい。ステップ７１０では、電圧充電器４６が、CPR期間の完了に先立って完全充電に達するような時点に、エネルギー蓄積コンデンサネットワーク４４への充電を開始する。図７でステップ７１２に示されたCPR期間完了に際し、プロセッサ４０は信号を音声回路およびスピーカー４１に、あるいはディスプレイ４２、あるいは両方に送って、救護者にCPRの実施を休止し、患者から離れるよう指示する。
【００４３】
ステップ７１４ではステップ７０８でプロセッサ４０によって実行された解析が除細動ショックの実施という結果であるかどうかの判定がされる。ショックが適切でない場合には、AEDは救護者に、ステップ７１５において代替的な介護の推薦を提供しうる。対照的に、ショックが適切であると判定された場合には、ステップ７１６で、患者の検出可能な扱いが終わったことを保証するために、プロセッサ４０が擾乱データを調べる。擾乱データが扱いが休止したことを示している場合、プロセッサ４０はステップ７１８において、音声回路およびスピーカー４１に、あるいはディスプレイ４２に、あるいは両方に信号を送り、救護者に対して患者に触れるのをやめるようプロンプトを発させる。プロセッサ４０によって擾乱が検出されなかった場合には、プロセッサ４０は、ステップ７２０において、患者に除細動ショックを与えるよう除細動器２０を備えさせる。
【００４４】
図７との関連で述べたようなプロセスに従うことで、CPR期間の開始に先立って取得されたECG信号からショックを与えてよいリズムが検出され、CPR期間の完了後ほとんどすぐに除細動ショックの施与が許容される。このようにして、CPR圧迫休止と除細動ショック施与との間の時間が短縮できる。先述したプロセスは、多様な種々の蘇生手順とともに利用できる。
【００４５】
本発明の好ましい実施形態について図示し、説明してきたが、当業者は、本発明の真の範囲から外れることなく、さまざまな変更および修正がなされうるものであり、諸要素について等価物を代用しうることを認識するであろう。さらに、中心的な範囲から外れることなく、特定の状況および本発明の教示に適応するために多くの修正がなされうる。たとえば、解析のためのECG信号の取得は、ステップ７０４におけるようなECGデータが損なわれているかどうかの判定なしに実行され、それでいて本発明の範囲内にとどまることもできる。したがって、本発明は、本発明を実行するために考えられている最良の形態として開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明は付属の請求項の範囲内にはいるすべての実施形態を含むことが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明のある実施形態に基づく、心停止にある患者に適用されている除細動器の図である。
【図２】本発明のある実施形態に基づく、図１に示されている除細動器の代表的なハードウェアを描く図である。
【図３】本発明のある実施形態に基づく、除細動ショックを与えるよう構成されたハードウェアの図である。
【図４】本発明のある実施形態に基づく、除細動システムの操作ステップを示すフローチャートである。
【図５】本発明のもう一つの実施形態に基づく、除細動ショックを与える操作ステップを示すフローチャートである。
【図６】本発明のもう一つの実施形態に基づく、除細動ショックを与える操作ステップを示すフローチャートである。
【図７Ａ】本発明のもう一つの実施形態に基づく、除細動ショックを与える操作ステップを示すフローチャートの前半である。
【図７Ｂ】本発明のもう一つの実施形態に基づく、除細動ショックを与える操作ステップを示すフローチャートの後半である。
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【国際調査報告】
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