(57)【要約】  本発明の主題は、対象を支持するための背板(110)と対象を収縮させるための収縮要素(112)とを含む心肺蘇生(CPR)デバイス(102)に関する。収縮要素(112)は、除圧要素(118)に連結される。除圧要素(118)は、対象の胸郭領域の周囲に沿って配置され、展開時に対象に付着するように構成される。さらに、胸骨圧迫ユニット(120)は、除圧要素(118)の側に配設されるように除圧要素(118)に取り付けられる。さらに、収縮要素(112)は、収縮し弛緩して能動的胸骨圧迫、能動的周囲圧迫、能動的胸骨除圧、および能動的周囲除圧を施すように構成される。
2014513627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象を仰臥位に支持するための背板(110)と、
前記背板(110)に動作可能に結合される収縮要素(112)であって、前記収縮要素(112)の一端が前記背板(110)の一端から引き出されて前記対象を収縮させる、収縮要素(112)と、
除圧要素(118)が前記収縮要素(112)の一部になり、かつ前記背板(110)に面するように前記収縮要素(112)に結合される除圧要素(118)であって、展開時に前記対象の胸郭領域の周囲に沿って配設され、さらに、展開時に前記対象に付着するように構成された除圧要素(118)と、
胸骨圧迫ユニット(120)が前記除圧要素(118)の側の胸骨領域に配設されるように前記除圧要素(118)に取り付けられる胸骨圧迫ユニット(120)であって、展開時に前記対象の胸骨を圧迫するように構成された胸骨圧迫ユニット(120)と、
を備え、
前記収縮要素(112)は、前記除圧要素(118)を前記対象に付着させて能動的周囲圧迫を実現するように収縮して能動的周囲圧迫を実現し、前記除圧要素(118)を圧縮し、前記胸骨圧迫ユニット(120)を圧縮して能動的胸骨圧迫を実現するように構成され、
前記収縮要素(112)は、弛緩して前記胸骨圧迫ユニット(120)を引き戻して能動的胸骨除圧を実現し、かつ前記除圧要素(118)を引き戻して能動的周囲除圧を実現するように構成される、心肺蘇生(CPR)デバイス(102)。
【請求項２】
前記背板(110)は単一要素構造またはマルチセグメント構造である、請求項1に記載の心肺蘇生(CPR)デバイス(102)。
【請求項３】
前記背板(110)は、前記背板(110)と一体化された作動スイッチ(502)を備えるマルチセグメント構造であり、
前記作動スイッチ(502)は、前記背板(110)の展開時に前記CPRデバイス(102)のオペレーティングシステムを自動的に再起動するように構成される、請求項1に記載の心肺蘇生(CPR)デバイス(102)。
【請求項４】
前記除圧要素(118)は、前記除圧要素(118)が前記背板(110)に面するように前記収縮要素(112)上に配設され、
前記胸骨圧迫ユニット(120)は、前記収縮要素(112)と、前記対象の前記胸骨領域に配置される前記除圧要素(118)との間に配設される、請求項1に記載の心肺蘇生(CPR)デバイス(102)。
【請求項５】
前記収縮要素(112)は、複数の除圧要素(202)を備える単一の連続構造体であり、
前記複数の除圧要素(202)は、前記複数の除圧要素(202)が前記背板(110)に面するように前記収縮要素(112)上に配設される、請求項1に記載の心肺蘇生(CPR)デバイス(102)。
【請求項６】
前記胸骨圧迫ユニット(120)は、前記収縮要素(112)と前記対象の前記胸骨領域内の前記複数の除圧要素(202)との間に配設される、請求項5に記載の心肺蘇生(CPR)デバイス(102)。
【請求項７】
前記除圧要素(118)は、真空カップ、空気圧パッド、真空を有する微細孔、および前記対象に付着するための接着パッチのうちの少なくとも1つを備える、請求項1に記載の心肺蘇生(CPR)デバイス(102)。
【請求項８】
前記除圧要素(118)は、前記収縮要素(112)と一体化された単一の要素、および、前記収縮要素(112)に連結された複数の除圧インターフェースのうちの一方である、請求項1に記載の心肺蘇生(CPR)デバイス(102)。
【請求項９】
前記胸骨圧迫ユニット(120)は、ブロック、膨張可能なチャンバ、および、律動的に拡張し収縮するように構成されたベローのうちの1つである、請求項1に記載の心肺蘇生(CPR)デバイス(102)。
【請求項１０】
前記背板(110)の前記一端に連結されたコンソール(506)をさらに備え、前記コンソール(506)は、
動力源(808)と、
前記動力源(808)に電気的に接続された駆動機構(116)と、
前記駆動機構(116)に動作可能に連結され、収縮および弛緩時に前記収縮要素(112)を巻き取る少なくとも1つのスプールと、
を備える、請求項1に記載の心肺蘇生(CPR)デバイス(102)。
【請求項１１】
前記コンソール(506)は、圧迫および除圧の速度を調整して前記能動的胸骨圧迫、前記能動的周囲圧迫、前記能動的胸骨除圧、および前記能動的周囲除圧を選択的に実現するための制御ユニットをさらに備える、請求項10に記載の心肺蘇生(CPR)デバイス(102)。
【請求項１２】
前記動力源(808)は、救急車の電池から電力を得ることができる内蔵充電回路を備える、請求項10に記載の心肺蘇生(CPR)デバイス(102)。
【請求項１３】
前記コンソール(506)は、展開時に前記コンソール(506)から展開し拡張するように構成されたフレーム(602)をさらに備える、請求項10に記載の心肺蘇生(CPR)デバイス(102)。
【請求項１４】
一端において前記フレーム(602)に連結され、他端において前記除圧要素(118)および前記収縮要素(112)のうちの少なくとも１つに連結されたリンク要素(902)をさらに備える、請求項13に記載の心肺蘇生(CPR)デバイス(102)。
【請求項１５】
前記リンク要素(902)は、可撓性のベルト、ばね、およびゴムのうちの少なくとも1つから形成される、請求項14に記載の心肺蘇生(CPR)デバイス(102)。
【請求項１６】
前記リンク要素(902)は剛性の高い除圧ベルトから形成される、請求項14に記載の心肺蘇生(CPR)デバイス(102)。
【請求項１７】
前記CPRデバイス(102)を安全に動作させるために、1つまたは複数の安全機構をさらに備える、請求項10に記載の心肺蘇生(CPR)デバイス(102)。
【請求項１８】
心肺蘇生(CPR)デバイス(102)であって、
対象を仰臥位に支持するための背板(110)、
前記背板(110)に動作可能に結合される収縮要素(112)であって、前記収縮要素(112)の一端が前記背板(110)の一端から引き出されて前記対象を収縮させる、収縮要素(112)、
除圧要素(118)が前記収縮要素(112)の一部になり、かつ前記背板(110)に面するように前記収縮要素(112)に結合される除圧要素(118)であって、展開時に前記対象の胸郭領域の周囲に沿って配設され、さらに、展開時に前記対象に付着するように構成された除圧要素(118)、および
胸骨圧迫ユニット(120)が前記除圧要素(118)の側の胸骨領域に配設されるように前記除圧要素(118)に取り付けられる胸骨圧迫ユニット(120)であって、展開時に前記対象の胸骨を圧迫するように構成された胸骨圧迫ユニット(120)を備え、
前記収縮要素(112)が、前記除圧要素(118)を前記対象に付着させて能動的周囲圧迫を実現するように収縮して能動的周囲圧迫を実現し、前記除圧要素(118)を圧縮し、前記胸骨圧迫ユニット(120)を圧縮して能動的胸骨圧迫を実現するように構成され、
前記収縮要素(112)が、弛緩して前記胸骨圧迫ユニット(120)を引き戻して能動的胸骨除圧を実現し、かつ前記除圧要素(118)を引っ張って能動的周囲除圧を実現するように構成された、
心肺蘇生(CPR)デバイス(102)と、
前記背板(110)の一端に結合されたコンソール(506)であって、前記CPRデバイス(102)の展開を制御するように構成されたコンソール(506)と、
前記CPRデバイス(102)に結合されたリアルタイム監視フィードバックユニット(104)であって、
前記背板(110)および前記収縮要素(112)の少なくとも一方に取り付けられ前記対象の医療パラメータを監視する電極、及び
前記医療パラメータを出力として供給するための出力ユニット
を備える、リアルタイム監視フィードバックユニット(104)と、
を備える統合蘇生システム。
【請求項１９】
前記リアルタイム監視フィードバックユニット(104)は、前記医療パラメータを中央制御ユニットに伝達するための電子トランシーバをさらに備える、請求項18に記載の統合蘇生システム。
【請求項２０】
前記電極は、CPRを施す間、心電図(ECG)、心拍数、圧迫速度、および圧迫深度のうちの少なくとも1つを監視するように構成される、請求項18に記載の統合蘇生システム。
【請求項２１】
前記CPRデバイス(102)に連結された除細動器ユニット(106)をさらに備え、
前記除細動器ユニット(106)は、前記背板(110)、前記除圧要素(118)、および前記収縮要素(112)のうちの少なくとも1つに配設された除細動パッド(122)を備える、請求項18に記載の統合蘇生システム。
【請求項２２】
前記背板(110)は、前記背板(110)と一体化された作動スイッチ(502)を備え、
前記作動スイッチ(502)は、前記背板(110)の展開時に前記CPRデバイス(102)のオペレーティングシステムを自動的に再起動するように構成される、請求項18に記載の統合蘇生システム。
【請求項２３】
コンソール(506)は、圧迫サイクルの開始時および終了時のうちの一方から選択される時点に前記能動的胸骨圧迫を選択的に実現するように圧迫および除圧の速度を制御するための制御ユニットをさらに備える、請求項18に記載の統合蘇生システム。
【請求項２４】
コンソール(506)は、除圧サイクルの開始時および終了時のうちの一方から選択される時点に前記能動的胸骨除圧を選択的に実現するように圧迫および除圧の速度を制御するための制御ユニットをさらに備える、請求項18に記載の統合蘇生システム。
【請求項２５】
統合蘇生システムによって心肺蘇生を施す方法であって、
心肺蘇生(CPR)デバイス(102)を伸縮作用によって展開するステップと、
前記CPRデバイス(102)の収縮要素(112)を収縮させることによって対象に能動的周囲圧迫を施すステップであって、前記収縮要素(112)が前記対象の胸郭領域の周囲に沿って除圧要素(118)を備えるマルチセグメント構造である、施すステップと、
前記対象の胸骨領域において前記除圧要素(118)上に配設され、かつ前記対象の前記胸骨領域を圧迫するように構成された胸骨圧迫ユニット(120)によって能動的胸骨圧迫を施すステップと、
前記胸骨圧迫ユニット(120)が除圧しかつ前記収縮要素(112)が弛緩することによって能動的胸骨除圧を施すステップと、
前記収縮要素(112)が弛緩して前記対象の胸郭領域の周囲の少なくとも一部に沿って前記除圧要素(118)を引き戻すことによって能動的胸部除圧を施すステップと、
を含む方法。
【請求項２６】
前記CPRデバイス(102)を伸縮作用によって展開する前記ステップは、
複数のセグメントを備える背板(110)を開くステップであって、前記背板(110)を展開するように前記複数のセグメントが伸縮作用によって互いに拡張可能である、開くステップと、
前記背板(110)が完全に展開したときに前記背板(110)内に組み込まれた作動スイッチ(502)によって前記CPRデバイス(102)のオペレーティングシステムを自動的に再起動するステップと、
前記背板(110)を対象の下方に配置して前記対象を仰臥位に支持するステップと、
フレームセグメント(602a、602b、602c)を伸縮作用によって展開してフレーム(602)を形成するステップであって、前記フレーム(602)の一端がコンソール(506)に連結され、かつ前記フレーム(602)の他端が前記コンソール(506)の遠位にある前記背板(110)の一端にロックされた、展開してフレーム(602)を形成するステップと、
前記収縮要素(112)を横方向に延ばすことによって前記対象を収縮させるステップであって、前記収縮要素(112)が、前記フレーム(602)に連結され、前記対象を収縮させるように前記対象の周囲の少なくとも一部に沿って延ばされる、収縮させるステップと、
を含む、請求項25に記載の心肺蘇生を施す方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の主題は、心肺蘇生(CPR)デバイスに関し、特に、心肺蘇生(CPR)デバイスを含む統合蘇生システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
心臓突然死(SCA)は、突然の予期せぬ心機能不全である。SCAは、心臓のポンプ機能が突然停止し、脳および心臓において不適切な灌流が生じることと理解されてよい。SCAは、先進国と発展途上国の両方において主要な死亡原因の1つである。世界全体では、SCAの推定年間発生数は400万〜500万件であり、40万人を超えるアメリカ人および70万人を超えるヨーロッパ人が毎年SCAの犠牲になっている。インドでは、SCAは、心血管系の原因による年間死亡者数の40%〜45%を超える割合を占めている。発展途上国における状況は深刻であり、SCA後に1%未満の者しか生存しない。これに対して、先進国では5%が生存する。通常、患者が適切な時期に心肺蘇生(CPR)を施され、かつ適切な救急医療を施された場合にはSCAから回復することができる。CPRは、SCAの場合の応急手当として公知の有益な方法である。CPRは、心臓発作、感電、胸部損傷後にSCAに陥るかあるいは他の原因によってSCAに陥った患者を蘇生するのに通常使用される。効果的なCPRが、特にSCA後にただちに施されると、SCAによる犠牲を低減させ得ることが広く知られている。
【０００３】
アメリカ心臓協会(AHA)は、臨床的証拠および臨床検査値の広範な検討に基づいて、2010年にCPRと心血管緊急治療のガイドラインを改訂し発表しており、改訂されたガイドラインによると、胸部の圧迫速度は少なくとも毎分100回である必要があり、成人の場合CPRを施す間の圧迫深度は少なくとも2インチ(5.08cm)である必要がある。これに応じて、CPR中の効果的な一定の連続した胸部圧迫が、SCAに対処するための一次介入技術として指定されている。その結果、心停止した対象にCPRを施す作業では、この手順を実施するための十分に訓練された人員が必要になる。
【０００４】
通常、CPRは、手動で操作される様々な装置およびデバイスによって施される。しかし、救助者の疲労、圧迫の速度、圧迫力、および圧迫の持続時間のばらつき、ならびに手動のCPRが施されている間患者を搬送し移動させるための設備の制限を含む、手動で操作されるCPRデバイスに関連するいくつかの問題がある。さらに、経験の少ない操作者は、しばしば、肋骨および胸骨の骨折、肺の損傷、または肝臓の裂傷のような損傷を患者に与える可能性がある。
【０００５】
従来の手動CPRデバイスの問題を解消するためにいくつかの自動化CPRデバイスが開発されている。これらの自動化CPRデバイスは、患者の胸部の前面上に配置されるパッドを通じモータ付きベルトを介して圧迫力を加える。しかし、これらの自動化CPRデバイスは、いくつかの欠点も有する。たとえば、これらの自動化CPRデバイスの胸骨圧迫装置には胸骨上の位置を変化させる傾向がある場合があり、それによって肋骨および胸骨が骨折する可能性が高くなる可能性がある。さらに、これらの自動化CPRデバイスでは、制限されない胸部側面が膨出し圧迫が無効になる恐れがある。
【０００６】
さらに、他のある自動化CPRデバイスは、周囲を一様に圧迫できるように胸部の前面および側面を囲む自動化された膨張可能なカフを含む。このため、ある量の胸郭内圧力変化を生じさせるのに必要な肋骨の圧迫量が少なくなる。しかし、この膨張可能なカフでは、胸部を囲む大形の(体積の大きい)ブラダーが必要であり、このブラダーを最高で毎分100回急速に膨張収縮させる必要がある。そのような高速の膨張および収縮を実現するために、CPRデバイスでは、可搬緊急用途では非実用的な厄介な空気圧システムが必要である。
【０００７】
さらに、2010年のAHAガイドラインによれば、心停止後の蘇生を首尾よく行うには、(1)迅速な出動要請、(2)迅速なCPR、(3)迅速な除細動、(4)効果的な二次救命処置、(5)統合された心停止後ケアを含む統合され調和のとれた一式の処置が必要である。改訂された2010年のAHAガイドラインによれば、操作者は、ただちにCPRを開始し、除細動器がある場合にはそれを介して電気ショックを施すことができる。対象が生存する可能性は、圧迫と除細動との時間間隔が長くなるにつれて低くなる。したがって、対象が生存する可能性を高くするには効果的なCPRおよび除細動を行う方法が重要である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この概要は、心肺蘇生(CPR)デバイスに関係する概念を導入するために記載されており、これらの概念については以下の詳細な説明においてさらに説明する。この概要は、請求される主題の必須の特徴を識別するものではなく、請求される主題の範囲を決定または限定する際に使用されるものでもない。
【０００９】
一実施形態において、本明細書において開示される主題では、心肺蘇生(CPR)デバイスについて説明する。CPRデバイスは、対象を仰臥位に支持する背板を含む。収縮要素が背板に動作可能に結合され、収縮要素の一端が背板の一端から引き出され、対象を収縮させる。収縮要素は、除圧要素が、背板に面し、展開時に対象の胸郭領域の周囲に沿って配設されるように除圧要素に連結される。さらに、除圧要素は、展開時に対象に付着するように構成される。除圧要素には、展開時に対象の胸骨領域の上方に位置するように胸骨圧迫ユニットが取り付けられる。胸骨圧迫ユニットは、展開時に対象を圧迫するように構成される。本発明の主題によれば、収縮要素は、収縮して胸骨圧迫ユニットおよび除圧要素を圧迫し、能動的胸骨圧迫および能動的周囲圧迫を実現するように構成され、収縮要素は、弛緩して胸骨圧迫ユニットおよび除圧要素を引き戻し、能動的胸骨除圧および能動的周囲除圧を実現するように構成される。
【００１０】
詳細な説明では添付の図を参照して説明する。各図において、参照符号の1つまたは複数の最も左側の数字は、参照符号が初めて出現する図を示す。図面全体にわたって、同様の特徴および構成要素を参照する場合には同じ番号が使用される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１ａ】本発明の主題の一実施形態による心肺蘇生(CPR)デバイスを有する統合蘇生システムを示す図である。
【図１ｂ】本発明の主題の一実施形態による、CPRデバイス上に配設された心電図(ECG)パッドを示す図である。
【図１ｃ】本発明の主題の一実施形態による、CPRデバイス上の除細動器パッドの実装形態を示す図である。
【図１ｄ】本発明の主題の一実施形態による、CPRデバイス上の除細動器パッドの実装形態を示す図である。
【図１ｅ】本発明の主題の一実施形態による、CPRデバイス上のECGパッドおよび除細動器パッドを示す図である。
【図１ｆ】本発明の主題の一実施形態による、同時にECGパッドおよび除細動器パッドとして働く多目的パッドの実装形態を示す図である。
【図２ａ】本発明の主題の一実施形態による、複数の除圧要素および胸骨圧迫ユニットを含む単一の連続構造の収縮要素を示す図である。
【図２ｂ】本発明の主題の一実施形態による、複数の除圧要素および胸骨圧迫ユニットを含む単一の連続構造の収縮要素を示す図である。
【図２ｃ】本発明の主題の一実施形態による、複数の除圧要素および胸骨圧迫ユニットを含む単一の連続構造の収縮要素を示す図である。
【図３ａ】本発明の主題の一実施形態による、単一の構造を有する収縮要素上に取り付けられた除圧要素の変形例を示す図である。
【図３ｂ】本発明の主題の一実施形態による、単一の構造を有する収縮要素上に取り付けられた除圧要素の変形例を示す図である。
【図３ｃ】本発明の主題の一実施形態による、単一の構造を有する収縮要素上に取り付けられた除圧要素の変形例を示す図である。
【図３ｄ】本発明の主題の一実施形態による、単一の構造を有する収縮要素上に取り付けられた除圧要素の変形例を示す図である。
【図４ａ】本発明の主題の一実施形態による、除圧要素を有する単一の構造を有する収縮要素を示す図である。
【図４ｂ】本発明の主題の一実施形態による、除圧要素を有する単一の構造を有する収縮要素を示す図である。
【図４ｃ】本発明の主題の一実施形態による、除圧要素を有する単一の構造を有する収縮要素を示す図である。
【図４ｄ】本発明の主題の一実施形態による、膨張可能な中央チャンバとして実現される胸骨圧迫ユニットを示す図である。
【図４ｅ】本発明の主題の一実施形態による、膨張可能な中央チャンバとして実現される胸骨圧迫ユニットを示す図である。
【図５ａ】本発明の主題の一実施形態による心肺蘇生(CPR)デバイスの背板の展開状態を示す図である。
【図５ｂ】本発明の主題の一実施形態による心肺蘇生(CPR)デバイスの背板の展開状態を示す図である。
【図５ｃ】本発明の主題の一実施形態による心肺蘇生(CPR)デバイスの背板の展開状態を示す図である。
【図５ｄ】本発明の主題の一実施形態による心肺蘇生(CPR)デバイスの背板の展開状態を示す図である。
【図６ａ】本発明の主題の一実施形態によるCPRデバイスのフレームの伸縮展開状態を示す図である。
【図６ｂ】本発明の主題の一実施形態によるCPRデバイスのフレームの伸縮展開状態を示す図である。
【図６ｃ】本発明の主題の一実施形態によるCPRデバイスのフレームの伸縮展開状態を示す図である。
【図６ｄ】本発明の主題の一実施形態によるCPRデバイスのフレームの斜視図である。
【図７ａ】本発明の主題によるCPRデバイスのフレームの第1の実施形態を示す図である。
【図７ｂ】本発明の主題によるCPRデバイスのフレームの第2の実施形態を示す図である。
【図８ａ】本発明の主題の一実施形態によるCPRデバイスの収縮要素の展開状態を示す図である。
【図８ｂ】本発明の主題の一実施形態によるCPRデバイスの収縮要素の展開状態を示す図である。
【図８ｃ】本発明の主題の一実施形態によるCPRデバイスの収縮要素の展開状態を示す図である。
【図９】本発明の主題の一実施形態によるCPRデバイスの斜視図である。
【図１０】本発明の主題の一実施形態によるCPRデバイスの斜視図である。
【図１１ａ】本発明の主題の一実施形態による、収縮要素に取り付けられたリンク要素の変形例を示す図である。
【図１１ｂ】本発明の主題の一実施形態による、収縮要素に取り付けられたリンク要素の変形例を示す図である。
【図１１ｃ】本発明の主題の一実施形態による、収縮要素に取り付けられたリンク要素の変形例を示す図である。
【図１１ｄ】本発明の主題の一実施形態による、収縮要素に取り付けられたリンク要素の変形例を示す図である。
【図１１ｅ】本発明の主題の一実施形態による、収縮要素に取り付けられたリンク要素の変形例を示す図である。
【図１１ｆ】本発明の主題の一実施形態による、収縮要素に取り付けられたリンク要素の変形例を示す図である。
【図１２】本発明の主題の一実施形態によるCPRデバイスの別の斜視図である。
【図１３】本発明の主題の一実施形態によるCPRデバイスの入力表示ユニットを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本明細書において開示される本発明の主題では、本発明の主題に従って構成されたCPRデバイスおよびCPRデバイスを含む統合蘇生システムについて説明する。統合蘇生システムは、除細動ユニットと、対象の医療パラメータを監視するためのリアルタイム監視フィードバックユニットと、CPRデバイスの位置を追跡するための全地球測位システム(GPS)とをさらに含んでよい。統合蘇生システムは、効果的な胸骨圧迫および胸骨除圧と周囲圧迫および周囲除圧、ならびに除細動を施し、かつリアルタイムの監視を行うことができる。統合蘇生システムは、使いやすく、携帯可能であり、費用有効性が高く、遠隔地または農村地域での使用にも適している。
【００１３】
統合蘇生システムにおける心肺蘇生(CPR)デバイスは、心臓突然死(SCA)の対象にCPRを施すように実現されてよい。本明細書において説明するCPRデバイスは、能動的胸骨圧迫、能動的胸骨除圧、能動的周囲圧迫、および能動的周囲除圧の組合せを実現するように構成される。
【００１４】
CPRの実施は主として胸部圧迫に基づく。人間の典型的な胸郭は、心肺および心臓を含む胸腔を囲む。人間の胸郭を構成する12本の肋骨がある。CPR時の最高圧力が、胸腔頭部に付着した上部肋骨に加えられる。上部肋骨はその弾性によって吸気および呼気時に移動することができる。胸郭が膨張すると、体積が増大し、胸腔内が部分真空または負圧になる。
【００１５】
胸部圧迫は、2つの基本的な機構、心臓ポンプ機構および胸郭ポンプ機構に分割される。心臓ポンプ機構では、外部胸部圧迫を使用して対象の胸骨と胸椎との間の心室が圧搾される。心臓ポンプ機構が有効であることは分かっているが、心臓ポンプ機構が働くには胸骨と心臓との機械的結合が良好である必要がある。これは一般に、柔軟な胸部壁を有する子供に見られる。しかし、大部分の成人では、この結合が間接的であり、CPRには主として胸郭ポンプ機構が使用される。胸郭ポンプ機構によれば、胸部圧迫によって、血液を肺血管系から心臓を通して抹消部に送り込むのに十分な胸郭内の圧力の全域的な上昇が生じる。この状態では、心臓の左側部分は導管として働くに過ぎない。肺血管系は全体として心臓の主ポンプ室の機能を果たす。胸郭ポンプ機構では、圧迫時に大動脈圧力と静脈圧力が等しくなる傾向があるので、前方流は心臓ポンプ機構の場合の前方流よりも少なくなる傾向がある。
【００１６】
除圧時の対象の胸部壁の受動的な反動によって、胸腔内の負圧が発生し、その結果心臓への静脈還流が生じるとともに、血流が下行大動脈から上行大動脈に反転することによって冠動脈循環の逆行性灌流が生じる。冠動脈流は主として、圧迫時ではなく除圧時に生じる。
【００１７】
能動的除圧によってより高い負圧または真空が発生し、静脈還流が増大するとともに冠動脈灌流が改善される。これによって、心臓をその後の圧迫がより効果的になるように準備することができる。
【００１８】
これらの機構(心臓ポンプおよび胸郭ポンプ)は、互いに排他的なものではなく、長時間の蘇生の様々な段階の間、変化する割合で共存することができる(ハイブリッドポンプ機構)。支配的な機構ですら、単一の圧迫サイクル中の様々な時間に変化してよい。たとえば、効果的な心臓圧迫は、最大胸部圧迫点またはその近傍でのみ行われる。一例では、本発明の主題の統合蘇生システムはハイブリッドポンプ機構も有する。本発明の主題によれば、このデバイスは、圧迫サイクルの間に胸部周囲圧迫(胸郭ポンプ機構)を施し、さらに胸骨圧迫(心臓ポンプ機構)を施し、心拍出量をさらに増加させることができる。
【００１９】
本発明の主題の一実施形態によれば、CPRデバイスは、対象を蘇生させるために能動的胸骨圧迫、能動的胸骨除圧、能動的周囲圧迫、および能動的周囲除圧を実施するように構成される。能動的周囲圧迫によって胸部前壁-側壁に一様な力が加えられ、血液を肺血管系から体循環させ、心臓を単に導管として働かせることによって胸郭ポンプ機構を模倣する。能動的周囲圧迫と能動的胸骨圧迫は、単一点胸骨圧迫に特有の外傷によって生じる合併症を最低限に抑えることができる。能動的除圧段階の間には、能動的周囲除圧および能動的胸骨除圧によってより高い胸郭内負圧を発生させ、その結果静脈還流と逆行性冠動脈灌流を改善することができる。
【００２０】
能動的除圧段階は、胸郭内負圧を発生させ、その結果静脈還流を改善し、したがって、血液を心臓内に戻し、次のサイクルが開始する前に心臓に血液を満たすことによって、CPRを施す間の血行動態を実質的に改善する。さらに、胸郭内負圧が高くなることによって、冠動脈の逆行性灌流が改善される。これによって、心筋肉能力が向上し、その後心拍出量が増し、生命の維持に重要な器官の灌流が改善される。
【００２１】
本明細書において開示される本発明の主題について、以下の説明で各図を参照して説明する。
【００２２】
図1aは、CPRデバイス102を含む統合蘇生システム100のブロック図を示す。一実施形態では、CPRデバイス102は、対象を仰臥位に支持する背板110を含む。背板110は、対象の背中を接触させるベースとして働く。背板110は、対象が背板110の軸に沿って自動的に心合わせされるような曲率を有してよい。背板110は、CPR操作者が対象を位置づける際にCPR操作者を案内する視覚的なマークを有してよい。背板110上の視覚的なマークは、CPR操作者が対象をCPRデバイス102上に心合わせするのを助ける。視覚的なマークは、夜光であり、周辺光が不十分な状況でも有用である。さらに、背板110は一体成形構造であってもマルチセグメント構造であってもよい。さらに、背板110は、折畳み実装形態で設けられてもよい。一例では、互いに連結された背板110の複数のセグメントをヒンジ留めするかあるいは伸縮可能に互いに連結してもよい。
【００２３】
一実装形態では、CPRデバイス102は、背板110に動作可能に結合された収縮要素112をさらに含む。収縮要素112は、単一の連続構造体であってよく、あるいは複数のセグメントから構成されてもよい。一実装形態では、収縮要素112は、容易に操作することができ、対象の胸部の周りにぴったりと合わせることができるストラップ状構造体またはベルト状構造体であってよい。展開時に、一実施形態では、収縮要素112の一端を背板110の一端および対象の周りから引き出して対象を収縮させることができる。収縮要素112の収縮は、電力による駆動または手動の動力投入などの手動手段または自動化手段によって実現されても、あるいは単に対象の胸郭領域の周囲に収縮要素112を固定することによって実現されてもよい。
【００２４】
一実装形態では、収縮要素112が駆動機構116によって駆動されるスプールまたはローラ114上に取り付けられるかあるいは巻き取られる。駆動機構116は、クラッチ、ギア、ブレーキ構成(不図示)によってローラ114を二方向に駆動し、収縮要素を対象の胸骨領域の周りで収縮させ弛緩させることができる。
【００２５】
収縮要素112はさらに除圧要素118に連結される。除圧要素118は、単一の要素であっても、あるいは複数の除圧インターフェースで構成されてもよい。一例では、除圧要素118は、収縮要素112と一体化されてよい。別の例では、除圧要素118は、収縮要素112に1つまたは複数の点で連結されてよい。
【００２６】
一実装形態では、図1bおよび図1cに示すように、除圧要素118は、展開時に対象の胸郭領域に接触するように収縮要素112と一体化された単一の要素である。除圧要素118は、展開時に胸部領域および側部領域全体にわたって広げられ、能動的周囲除圧を施す。さらに、除圧要素118は、能動的除圧を実施できるように対象の身体に付着し、すなわち、固着されるように構成される。吸込み圧力、接着剤、ゲルなどのような当技術分野において知られている任意の手段によって除圧要素118を対象の身体に付着させてよいことが理解されよう。
【００２７】
一実装形態では、図1b〜図1cに示すように、胸骨圧迫ユニット120が、除圧要素118における背板110から離れる方に面する側に配設されるように、除圧要素118に取り付けられる。他の実装形態では、胸骨圧迫ユニット120が、背板110に面するように除圧要素118に取り付けられてよい。さらに、胸骨圧迫ユニット120は、当技術分野において知られている任意の手段を使用して対象の身体に付着するように構成されてよい。胸骨圧迫ユニット120は、対象の胸骨領域に配設され、展開時に対象の胸骨を圧迫するように構成される。
【００２８】
一実施形態では、CPRを施すときに、CPRデバイス102が完全に展開したときに、駆動機構116を使用してスプールまたはローラ114を駆動して収縮要素112を対象の胸部の周りで収縮させることができる。収縮要素112は、収縮を実現して胸骨圧迫ユニット120および除圧要素118を圧縮し、能動的周囲圧迫および能動的胸骨圧迫を施すように構成される。圧迫サイクルが完了した後、駆動機構116はローラ114の回転方向を反転させて収縮要素112を弛緩させる。収縮要素112は、弛緩時に、弛緩して胸骨圧迫ユニット120および除圧要素118を引き戻し、能動的胸骨除圧および能動的周囲除圧を施すように構成される。
【００２９】
統合蘇生システム100は、CPRデバイス102に結合されたリアルタイム監視フィードバックユニット104と、CPRデバイス102に連結された除細動器ユニット106と、CPRデバイス102と一体化された全地球測位システム(GPS)108とをさらに含む。
【００３０】
一実装形態において、リアルタイム監視フィードバックユニット104は、背板110及び収縮要素112のうちの少なくとも１つに取り付けられ対象の医療パラメータを監視する電極を含み、かつ医療パラメータを出力として供給する出力ユニットを含む。一実装形態では、図1bに示すように、リアルタイム監視フィードバックユニット104は、CPR時の対象のECGを測定する心電図(ECG)パッド122を備えてよい。ECGパッド122は、背板110に面するように除圧要素118上に配設される。リアルタイム監視フィードバックユニット104は、対象の圧迫速度、圧迫深度、ECG、時間、心拍数などのような関連するパラメータに関するデータを記憶する内蔵メモリを備えてもよい。内蔵メモリに記憶されたデータは、後で対象によって参照できるように外部ハードドライブ上にダウンロード可能であってもよい。それによって、リアルタイム監視フィードバックユニット104は、CPR操作者が追加的な支援または入力を得るために中央施設と通信するのを可能にしてもよい。
【００３１】
一実装形態では、統合蘇生システム100を使用してCPRが施されている間、統合蘇生システム100の全地球測位システム108を使用して、たとえば対象の位置がリアルタイムに追跡され、したがって、アラームを鳴らす必要がある場合に対象の位置を伝達することができる。
【００３２】
一実装形態では、除細動器ユニット106は、図1c〜図1fに示すように、CPR時にCPRデバイス102に自動的に連結されるように背板110上に位置する除細動器パッド124を含む。除細動器パッド124は、CPRデバイス102から電気的に絶縁され、CPRデバイス102に干渉せず、さらにCPRデバイス102の操作者に害を与えないように背板110上に取り付けられる。別の実装形態では、除細動器ユニット106は、CPRデバイス102内に組み込まれた除細動器パッドを含んでよく、あるいは除細動を実施できるように有線システムまたは無線システムを介してCPRデバイス102に連結することのできる別個の除細動器パッドとして設けられてもよい。
【００３３】
除細動器ユニット106をCPRデバイス102に固定する場合、図1dに示すように、電気配線接続によって連結された第２の除細動器パッド126が対象の胸骨領域上に配置される。さらに、第2の除細動器パッド126は除圧要素118の真下に配置され、したがって、圧迫時に第2の除細動器パッド126が無効になったり、接触を失ったりすることはない。
【００３４】
一実施形態では、図1eに示すように、ECGパッド122および除細動器ユニット124、126を使用してECGおよび除細動が個別に実施される。図1eから分かるように、ECGパッド122および除細動器パッド124、126は、除圧要素118において背板110または対象に面する側に配設されてよい。
【００３５】
別の代替実施形態では、ECGおよび除細動を行うように構成された多機能パッド128がECGパッド122および除細動器パッド126の代わりに使用される。図1fを見ると分かるように、多機能パッド128は、除圧要素118において背板110または対象に面する側に配設される。
【００３６】
図2a〜図2cは、本発明の主題に従って単一の連続構造の収縮要素202が使用されてよいCPRデバイス102の他の実施形態を示す。図2aは、ローラ114に連結された単一の連続構造の収縮要素202の斜視図を示す。図2a〜図2cに示すように、収縮要素202の内面上に、複数の除圧要素204で構成された除圧要素118が配設されてよい。
【００３７】
さらに、一実装形態では、図2aおよび図2bに示すように、胸骨圧迫ユニット120は、背板110または対象に面するように対象の胸骨領域における収縮要素202上に配設される。図2cに示す代替実装形態では、胸骨圧迫ユニット120は収縮要素202と一連の複数の除圧要素204との間に配設される。
【００３８】
複数の除圧要素204を使用することによって、能動的周囲除圧が胸郭領域の周囲に沿って行われる。このような構成は、局所的な解剖学的位置における幾何学的ばらつきに対処し、除圧要素204のいくつかが付着しない場合でも効果的な能動的除圧が可能になる。その結果施される除圧は、除圧機構が胸部壁に沿って分散されるのでずっと強力になる。このため、局所に集中する力と、胸部壁の周囲に沿った外側への引張りとが最小限に抑えられる。
【００３９】
図3aに示す別の実施形態では、除圧要素118は、単一の連続構造の収縮要素202の内側に対象の胸郭領域の周囲に沿って配設される。
【００４０】
図3a〜図3bに示す様々な実装形態では、除圧要素118は、一連の真空カップ302、空気圧パッド、真空を有する微細孔304、および対象に付着するための接着パッチ306のうちの1つまたは複数を含んでよい。
【００４１】
さらに、図3cおよび図3dに示すような実装形態では、除圧要素118は、収縮要素202の内面に取り付けられた一連の吸盤または真空カップ302を含んでよい。一連の真空カップ302は、剛性の高いリンク308(図3C)または可撓性のリンク310(図3d)のいずれかによって収縮要素202に連結される。収縮要素202が対象の胸部上で収縮すると、真空カップ302内部の空気が放出される。それによって、真空カップ302の周辺が、対象の皮膚表面との密封された継手を形成する。これによって、真空カップ302が対象の胸部壁に付着し、除圧サイクル中の胸部の能動的な反動を助ける。
【００４２】
さらに別の実装形態では、除圧要素118は内面上に付着層を含んでよい。付着層は、除圧要素118の一体部分であってよく、あるいは除圧要素118上に取り外し可能に配設されてもよい。除圧サイクルの間に、除圧要素118は、付着層の助けを得て対象の胸部または胸郭を周方向外側に引くことができる。
【００４３】
一例では、過度の付着を回避し、デバイスを展開させるまで付着層の付着を維持するために除圧要素118の付着層の上方に薄い保護膜(不図示)が設けられる。薄い保護膜は、除圧要素118を対象の胸部に展開させる前に引き出されてよい。
【００４４】
したがって、除圧要素118は、当技術分野で知られている任意の手段を使用して対象の身体に付着することができ、反動の管理を実現することができる。CPRデバイス102の動作時に、除圧サイクルの間に収縮要素202が弛緩すると、除圧要素118は胸部を外側に引き、胸部に能動的な反動を加える。能動的な反動の量は、マイクロコントローラベースの電子手段または手動機構によって電子的に調整されてよい。したがって、この引張り動作は、胸部壁に外側への力を加え、胸郭内負圧を生成する。これによって、血液の逆流および冠動脈灌流が推進される。
【００４５】
図4a〜図4cは、胸骨圧迫ユニット120の様々な実施形態を表す。一実施形態では、胸骨圧迫ユニット120は、収縮要素202の内側の胸骨領域に、固体のブロックなどの中央要素の形で設けられる。中央要素120は、心臓の近く、すなわち、胸骨の所に位置する手のひらの付根部分に実質的に類似するように構成されてよい。中央要素120は、収縮要素202の残りの部分よりも大きい厚さを有してよく、必要に応じて胸骨領域、たとえば心臓に容易に圧迫を加えるように構成されてよい。中央要素120は、中央要素120を電気機械的に作動させるかあるいは空気圧または油圧によって作動させることができるようにするための折畳み可能な導管404に連結されてよい。CPRデバイス102の動作時に、中央要素120は、胸部圧迫の心臓ポンプ機構を利用することによって、周囲圧迫と同期してあるいは同期せずに圧迫を加え、心臓から血液を押し出すのを助けることができる。代替として、動作時に、中央要素120は、周囲圧迫の終わりごろに血液を噴出させることができる。
【００４６】
図4dおよび図4eに示すような別の実装形態では、胸骨圧迫ユニット120は、律動的に拡張収縮するように構成された膨張可能な中央チャンバまたはベロー402として設けられてよい。膨張可能な中央チャンバまたはベロー402は、対象の胸部に配置されたときに周囲の圧迫力と中央の(胸骨)圧迫力を組み合わせた力を加える。一例として、CPRデバイス102の変形例は、内側に液体または気体を収容するための通路を備えた収縮要素を含んでよい。この液体または気体は、図4dの矢印によって示されるように通路を通過し、それによって、作動時に、膨張可能な中央チャンバ402に進入し、デバイスが展開する間、図4dに示すように、膨張可能な中央チャンバ402を所定の範囲まで拡張させ、胸骨に圧迫力/衝撃を加える。この圧迫力が加えられることによって、心臓から血液が排出される。さらに、作動時に、膨張可能な中央チャンバ302は、液体または気体が汲み出されることによって収縮してその元の形状に戻る。一実装形態では、流体の汲み出しが制御されてよく、それによって、膨張可能な中央チャンバの収縮が低速になり、静脈血を心臓にゆっくりと進入させることが可能になる。したがって、心筋が低速のマッサージを受けることができ、上記のことを繰り返し反復することによって、対象が蘇生する。
【００４７】
図5〜図8は、本発明の主題に従って、SCAに陥った対象にCPRを施し、統合蘇生システム100の他の関連動作を実行するためのCPRデバイス102の展開状態および動作を示す。図を単純にするために、除圧要素118および胸骨圧迫ユニット120は図5〜図8には示されていない。しかし、CPRデバイス102が、前述の様々な実施形態のいずれでも除圧要素118および胸骨圧迫ユニット120を含むことが理解されよう。
【００４８】
CPRデバイス102を展開して対象にCPRを施すには、本発明の主題の一実施形態に従って背板110を図5a〜図5dに示すように伸縮作用によって展開すればよい。図5aは、実質的に閉状態の背板110を示し、図5bおよび図5cは、背板110を開くにはどうすればよいかを示す。最後に、図5dは、完全に開いた状態、すなわち完全に展開された状態の背板110を示す。
【００４９】
図5a〜図5dに示す実施形態では、背板110は、ヒンジ504によって互いに連結された2つのセグメント110aおよび110bで形成される。一実施形態では、一端において、背板110の第1のセグメント110aが、CPRデバイス102のコンソール506と一体化され、他端において、背板110の第2のセグメント110bが、背板110をコンソール506内にロックするかあるいはコンソール506内の背板110をロック解除するための機構を有する。したがって、ロック位置では、第2のセグメント110bはコンソール506内にロックされる。
【００５０】
一例では、作動スイッチ502がヒンジ504の領域において背板110内に組み込まれる。一実装形態では、図5dに示すように背板110が完全に展開されると、作動スイッチ502が自動的に作動し、CPRデバイス102のオペレーティングシステムを再起動する。この自動作動は、貴重な時間を節約し、蘇生のような場合によっては緊急の事態において再起動する場合に操作者による注意または介入を必要としない。したがって、CPRデバイス102は、オペレーティングシステムを起動した後自動的に使用準備完了状態になる。別の実装形態では、作動スイッチ502をCPRデバイス102のコンソール506上に配置してよく、剛性の高いフレーム(図6A〜図6Dに示す)がコンソール506から展開されているときに作動させてよい。
【００５１】
さらに、CPRデバイス102の背板110はいくつかの方法で展開されてよい。一例では、背板110を対象の下方に押し込んでよく、対象の胴を背板110上に位置させる。別の例では、対象を一方の側に転動させ、背板110を対象の下方に滑り込ませる。その後、対象はCPRデバイス102の背板110上に配置されるよう転動して戻される。この展開によって、1人の操作者によってCPRデバイス102を操作することが可能になり、背板110の展開時に対象を持ち上げる必要がないので貴重な時間および手間が節約される。さらに別の例では、対象を持ち上げてよく、背板110を対象の下方に維持し、対象を背板110上に横たえる。さらに、一実装形態では、背板110にハンドル(不図示)を備えてよい。ハンドルは、CPRデバイス102を輸送しかつ/あるいは展開する間有用でありうる。
【００５２】
背板が完全に展開した後、図6a〜図6dに示すように、CPRデバイス102の剛性の高いフレーム602を伸縮作用によってコンソール506から引き出す。剛性の高いフレーム602は、手動手段または電子手段によって手動でまたは自動的に引き出される。剛性の高いフレーム602は、コンソール506および背板110と一緒に、対象を支持し、CPRデバイス102の他のすべての構成要素を収納し、かつ外部デバイスまたは入力とのインターフェースを構成するための剛性の高い構造を形成する。
【００５３】
一実施形態では、剛性の高いフレーム602を伸縮作用によって展開してもよい。この実施形態では、剛性の高いフレーム602は、図6aを見ると分かるように、展開する前にはコンソール506の内側に位置する。CPRデバイス102が必要になったときに、剛性の高いフレーム602を図6a〜図6cに示す伸縮作用によって展開する。図を見ると分かるように、剛性の高いフレーム602は、コンソール506から引き出されて展開され、伸縮作用によってコンソール506から外側に延びる。
【００５４】
図6bは、剛性の高いフレーム602を開くにはどうすればよいかを示しているが、図6cは、完全に開いた状態、すなわち完全に展開された状態にある剛性の高いフレーム602を示している。遠位端において、剛性の高いフレーム602はロック機構(不図示)を有する。ロック機構は、剛性の高いフレーム602を背板110にロックし、CPRデバイス102が展開し動作する間剛性の高いフレーム602を所定の位置に維持する。
【００５５】
剛性の高いフレーム602の斜視図が図6dに示されている。図6dを見ると分かるように、剛性の高いフレーム602は、集合的にフレームセグメント602-nと呼ばれる複数のフレームセグメント602a、602b、・・・、602nを含む。フレームセグメント602-nは、剛性の高いフレーム602を形成するように伸縮作用によって配設される。たとえば、第2のフレームセグメント602bは第1のフレームセグメント602aの溝604の中を摺動することができ、第3のフレームセグメント602cは第2のフレームセグメント602bの溝606の中を摺動することができ、他のフレームセグメントについても同様である。
【００５６】
代替実施形態では、剛性の高いフレーム602は、コンソール506および背板110に取り付けることのできるヒンジ付き構造、または折畳み可能な構造、または剛性の高い単一の連続した要素であってよい。したがって、図7aは、本発明の主題の別の実施形態による、ヒンジ付き構造を有する剛性の高いフレーム702を示す。剛性の高いフレーム702は、コンソール506および背板110に取り付けられてよい。剛性の高いフレーム702は、ヒンジ702cによって連結された第1の移動フレーム702aと第2の移動フレーム702bとを有する。図7aの下部に、コンソール506にヒンジ留めされた非展開位置にある剛性の高いフレーム702を示す。図7 aの上部に、完全に展開された位置にある剛性の高いフレーム702を示す。
【００５７】
図7bは、本発明の主題の一実施形態による、一端からコンソール506に取り付けられた単一の剛性の高い要素を有する剛性の高いフレーム704を示す。図7bの上部に、コンソール506に取り付けられた展開されていないフレーム740を示す。図7bの下部に、完全に展開されたフレーム704を示す。
【００５８】
剛性の高いフレーム602、702、704が完全に展開された後、収縮要素112の一端を背板110の一端から引き出す。収縮要素112の一端は対象を収縮させるように構成されている。図8aおよび図8bは、CPRデバイス102の収縮要素112の展開状態を示す。一例では、収縮要素112は遠位取り付け要素802aおよび802bを有する。遠位取り付け要素802aおよび802bは、図8aおよび図8bに示すように、フレーム602が背板110にロックされたときに嵌り合ってループを形成する。
【００５９】
図示の実施形態では、収縮要素112はローラ114に取り付けられたベルトの形で設けられる。代替実施形態では、収縮要素112は、バンド状構造体、ストラップ状構造体、ベルト状構造体、またはジャケット状構造体のうちの少なくとも1つであってよい。収縮要素112の展開または収縮は、電力による駆動または手動の動力投入などの手動手段または自動化手段、あるいは単に収縮要素112を対象の胸部の胸骨領域の周りに固定することによって実現される。一実装形態では、収縮要素112は、背板110を貫通し、CPRデバイス102の中心軸(不図示)に対して偏心するように配置される。
【００６０】
さらに、図8cに示すように収縮要素112が対象の胸骨領域に沿って完全に展開されると、駆動機構116が収縮要素112を収縮または弛緩させ、CPRの能動的圧迫サイクルおよび能動的除圧サイクルを実現する。一実施形態では、駆動機構116は、動力源808および電子制御ユニット810と一緒にCPRデバイス102のコンソール506の内部に収納される。
【００６１】
さらに、一実施形態では、駆動機構116は、たとえば剛性の高いフレーム602上に取り付けられた空気圧ユニットであってよい。駆動機構116は、CPR動作用の圧縮空気を供給するコンプレッサなどの圧縮空気源、圧縮空気シリンダなどに連結される。駆動機構116は、各々がピストンおよびシャフトを収容する多数の空気圧駆動シリンダを含む。シャフトの一端はピストンに連結され、シャフトの他方の端部は圧迫/除圧空気圧パッドに連結される。駆動機構116が圧縮空気によって作動させられた後、空気圧駆動シリンダ内のピストンが上死点位置から下死点位置に変位して圧迫サイクルを実現するか、あるいは空気圧駆動シリンダ内のピストンが下死点位置から上死点位置に変位して除圧サイクルを実現する。駆動機構116は、再充電可能な電池で動作するマイクロプロセッサを有する制御ユニットを含んでよい。
【００６２】
制御ユニットは、圧縮空気源の弁を通過する圧縮空気の交番流のタイミングを計り、それによって空気圧パッドが対象の胸部を圧迫するかまたは除圧する速度を制御するまたは変化させるのに使用されてよい。本実施形態では、制御ユニットは、周囲圧迫および周囲除圧ならびに胸骨圧迫および胸骨除圧を選択的に施しかつ遠隔的に調整するように構成されてもよい。たとえば、統合蘇生システムの制御ユニットは、圧迫サイクルの開始時および終了時のうちの一方から選択される時点で能動的胸骨圧迫を選択的に施すことができる。同様に、制御ユニットは、除圧サイクルの開始時および終了時のうちの一方から選択される時点で能動的胸骨除圧を選択的に施すことができる。
【００６３】
別の実施形態では、駆動機構116は、収縮要素112を収縮させ弛緩させてCPRを実施する電気モータ、たとえばステップモータであってよい。さらに、電気モータは、クラッチブレーキ構成を有する歯車箱に結合される。電気モータは、コンソール506内に存在してよい。さらに、一実装形態では、スプールまたはローラ114が直接電気モータ上に取り付けられてもよい。別の実装形態では、電気モータが各スプール114の内部に取り付けられ、CPRデバイス102のコンパクトな設計を実現することができる。さらに、スプールまたはローラ114は対象の下方に存在してよい。さらに、一実装形態では、出力シャフトトルクおよび駆動機構116の電気モータの回転がエンコーダを使用して監視される。この実装形態では、出力シャフトトルクおよび駆動機構116の電気モータの回転に関連付けられたパラメータが所定の値を大きく超えた場合、CPRデバイス102は、収縮要素112を解放した後で自動的に停止し、対象に何らかの害が及ぶのを防止することができる。
【００６４】
さらに、一実装形態では、プーリを使用して動力を駆動機構116の動力源808からスプール114に伝達して収縮要素112を収縮させてよい。一例では、2つのプーリ(不図示)が、背板110に埋め込まれ、動力を駆動機構116から伝達し、収縮要素112を対称的に収縮させる。別の実施形態では、2つのプーリが対象上に設けられてよい。
【００６５】
さらに、動力源808は電池と内蔵充電回路とを含んでよい。一例では、電池および充電回路はCPRデバイス102のコンソール506内に存在してよい。別の例では、充電回路は外部ユニットとして設けられてよい。外部ユニットとして設けられる充電回路は、CPRデバイス102が救急車の電池から動力を得ることができるように設計されてよい。
【００６６】
一実施形態では、CPRデバイス102は、CPRデバイス102の動作中に電池のホットスワップを実現するように構成される。ホットスワップ構成によって、動作をそれほど妨害せずにCPRデバイス102の電池を交換することができる。したがって、操作者は、CPRデバイス102のシステムを再起動せずに電池の接続および切り離しを行うことができ、したがって、貴重な時間が節約される。
【００６７】
図9および図10は、本発明の主題の一実施形態による収縮要素112を有するCPRデバイス102の2つの異なる斜視図を示す。前述のように、胸骨領域を含む胸部の領域において、除圧要素118は、収縮要素112における能動的除圧用の部分になる。さらに、一実施形態では、胸骨圧迫ユニット120は、除圧要素118における背板110から離れる方に面する側に取り付けられるように、胸骨領域において除圧要素118に取り付けられる。
【００６８】
一実施形態では、図9および図10に示すように、収縮要素112は、除圧要素118の部分から、リンク要素902の助けを得てフレーム602に連結されてよい。図9および図10に示す実施形態では、リンク要素902は可撓性のベルトである。リンク要素902は、一端の所でフレーム602に接続され、他端の所で収縮要素112および除圧要素118のいずれかまたは両方に連結される。リンク要素902は、フレーム602と収縮要素112の両方上または除圧要素118上の複数の点で織られてよい。一端において、リンク要素902をスプールまたはローラ114(不図示)上に取り付け、リンク要素902が圧迫サイクルを開始する前に適切なプレテンションを確保するのを可能にしてよい。圧迫サイクルの間には、リンク要素902が伸ばされ、したがって、エネルギーを蓄積する。除圧サイクルの間には、リンク要素902の蓄積されたエネルギーを使用して収縮要素112および/または除圧要素118を引くことによって胸部が周方向外側に引かれる。
【００６９】
図9および図10に示す実施形態では、リンク要素902は可撓性のベルトである。この実施形態では、リンク要素902は、弾性または可撓性のベルト、ばね、ゴムなどの形をしていてよい。代替実施形態では、リンク要素902は、伸縮不能な除圧ベルトのような剛性の高い構成要素として形成されてよい。圧迫時に、伸縮不能な除圧ベルトは、駆動手段によって駆動されるスプールまたはローラ(不図示)上に巻かれ、CPR時に能動的圧迫を施す。同様に、除圧時には、伸縮不能な除圧ベルトが逆方向に巻かれて能動的除圧を施す。
【００７０】
一代替実施形態では、CPRデバイス102は、内蔵リンク要素を備える収縮要素112を含んでよい。各リンク要素は、可撓性のベルト、ばね、およびゴムのうちの少なくとも1つから形成される。一代替実装形態では、リンク要素は、圧迫サイクルの間に駆動装置によって引かれる剛性の高い構造から形成されてよい。
【００７１】
図11a〜図11fは、本発明の主題によるリンク要素902の様々な変形例を示す。図11aでは、収縮要素112は、隣接するリンク要素1104によって旋回させられる複数のリンク要素1104を含む。リンク要素1104にはばね1106によって負荷がかけられてよい。さらに、動作時には、収縮要素112を収縮させることによってリンク要素1104を作動させてよい。リンク要素1104が作動すると、収縮要素112の周囲が圧縮され、胸部が収縮する。胸骨領域におけるリンク要素1104を残りのリンク要素1104と比較してより高く内側に移動するようにより広い範囲で作動させてよい。リンク要素1104を停止すると、リンク要素1104は、ばね1106の弾性によってその元の拡張位置に戻る。収縮要素112は、内面上に組み込まれた接着剤または真空カップ1108を備えてよい。接着剤または真空カップ1108は、収縮要素112が拡張する間胸部壁を能動的に外側に引く。
【００７２】
図11bにおいて、収縮要素112には複数のペダル1104'が取り付けられている。ペダル1104'を電気的手段、空気圧手段、または油圧手段のいずれかによって作動させてよい。ペダル1104'の、対象に面する端部は、接着剤または真空カップ1108を有する。図11bに示す変形例では、個々のペダル1104'が独立に作動させられてよく、かつ可変圧迫深度を有してよい。
【００７３】
図11cにおいて、収縮要素112は、収縮要素112の外周の内側に埋め込まれた複数のチャンバ1104"を含む。加圧下の空気/流体によって各チャンバ1104"を拡張させることができる。チャンバ1104"の外端部は真空継手または接着継手1102のいずれかを形成する。空気/流体がチャンバ1104"内に押し込まれると、チャンバ1104"が拡張する。これによって周囲に力が加わる。個々のチャンバ1104"に連結された弁を独立に作動させることができ、したがって、各チャンバ1104"に可変量を注入することができる。図11dにおいて、チャンバ1104"は、剛性の高い拡張不能なチャンバである。剛性の高いチャンバ1104"は、収縮要素112が収縮すると互いに向かって移動し、したがって、必要な弾性を実現する。
【００７４】
図11eにおいて、複数のプーリ1110が可撓性のリンク1112上に取り付けられている。さらに、ひも1114がプーリ1110の周りに巻かれ、ひも1114の一方の自由端が、たとえば収縮要素112のフレームに固定されている。さらに、動作時には、ひも1114の他方の自由端が引かれ、プーリ1110が周方向内側に、CPRデバイス102または対象の中央長手方向軸の方へ移動するので、収縮要素112の周囲が収縮する。プーリ1110が内側に移動すると、可撓性のリンク1112が収縮する。この変形例では、可撓性のリンク1112は収縮要素112に組み込まれる。さらに、収縮要素112の内面は接着剤または真空カップ1108のいずれかを有する。
【００７５】
図11fにおいて、収縮要素112は、間に隙間を有する剛性の高い複数のリンク1104'''を含む。互いに隣接する剛性の高いリンク704'''を接合する1つまたは複数のねじ1116が設けられる。収縮要素112は、ねじ1116を回転させることによって動作させられる。ねじ1116が回転すると、互いに隣接するリンク1104'''間の隙間が小さくなり、対象の胸部の周囲が圧迫される。
【００７６】
図12は、本発明の主題の一実施形態による、非展開状態のCPRデバイス102の様々な斜視図を示す。CPRデバイス102のコンソール506は、たとえば入力表示ユニット1202を含む。入力表示ユニット1202は、バイタルサイン、たとえば心電図、心拍数、およびその他の生理学的パラメータなどのパラメータ値、ならびに圧迫/除圧サイクルの頻度、圧迫サイクルの深度に関する情報を表示する。入力表示ユニット1202は、上述のようなパラメータを監視するのを助けることができる。コンソール506は、たとえば、対象に対する過度の力を検出したときまたはCPRデバイス102が何らかの誤動作をしている間、ステップモータなどの駆動機構116を停止させる緊急ボタン1204をさらに含む。コンソール506は、CPRデバイス102に動力を供給する動力源808用の受電チャンバ1206をさらに含む。コンソール506は、動力源808を充電するための充電ポイント1208も含む。
【００７７】
入力表示ユニット1202によって、フロントエンドソフトウェアおよびユーザインターフェースは、圧迫深度などのパラメータを個別に選択することができる。圧迫深度は、対象の胸郭の周りのベルトの長さによって決定される。一例では、マイクロコントローラを有する電子回路が駆動機構116を制御する。この例では、マイクロコントローラは、peripheral component interconnect (PCI)バスベースのカードを通してフロントエンドソフトウェアからコマンドを受け取る。マイクロコントローラは次いで、駆動機構116、たとえばステップモータの回転速度、回転方向、およびステップ数を制御する。これによって、CPRデバイス102の制御された厳密な機能を実現することができる。
【００７８】
さらに、入力表示ユニット1202はリアルタイムフィードバックユニットとして働くことができる。一実施形態では、入力表示ユニット1202はCPRデバイス102に組み込まれてよく、あるいは別の実施形態において、別個の入力表示ユニット1202が有線システムまたは無線システムを介してCPRデバイス102に接続されてもよい。入力表示ユニット1202は、ディスプレイを有し、音声警報/コマンドプロンプトを発することができる。入力表示ユニット1202は、フレームラッチングおよび収縮要素ラッチングのような様々なチェックポイントを検査する内蔵論理を含む。内蔵論理がCPRデバイス102に関連する何らかの障害を見つけた場合、入力表示ユニット1202は、音声フォーマットおよび可視フォーマットの少なくとも一方によって操作者に障害に関する指示を出す。さらに、一例では、障害が是正されないかぎり、CPRデバイス102はその機能を開始することができない。内蔵論理はまた、電極が人体上に適切に位置しているかどうかおよびバイタルサインが存在するかしないかを検査する。しかし、CPRデバイス102は、操作者がバイタルサインに関連する障害条件を過度に働かせるのが可能になるように構成される。
【００７９】
一実施形態では、様々な言葉に対処するように複数の言語をCPRデバイス102に設定してよい。さらに、操作者は、CPRデバイス102を様々なモードで動作させてよい。一例において、通常の動作条件では、入力表示ユニット1202はECG、圧迫速度、心拍数、圧迫モード、すなわち、連続的に圧迫するかそれとも合間に許容される人工呼吸を行うか、電池充電状態、などを表示する。入力表示ユニット1202は図13に詳しく示されている。
【００８０】
前述のように、背板110に電極(不図示)を一体化してよい。この実装形態では、電極は、入力表示ユニット1202と一体化されてよく、心電図(ECG)、心拍数、圧迫速度、圧迫深度などのバイタルパラメータの監視を容易にすることができる。さらに、前述のように、電極を対象の除細動に使用してよい。
【００８１】
一実施形態において、本発明の主題では、CPRデバイス102によってCPRを施す方法について説明する。この方法について説明する順序は、限定と解釈されることを意図したものではなく、本明細書に記載された本発明の主題の趣旨および範囲から逸脱せずにこの方法から個々のステップが削除されてよい。さらに、この方法は、任意の適切なハードウェア、ソフトウェア、フォームウェア、またはそれらの組合せで実施されてよい。この方法は現在、選択ベースの購入および地域のベンダーでの製品の購入が可能になるように提供されている。
【００８２】
一実施形態では、対象がSCAに陥ると、CPRチームまたはCPR操作者が指示を受ける。CPR操作者は、CPRデバイス102をその格納場所から取り出す。次いで、CPR操作者は、たとえば図5a〜図6dに示すようにCPRデバイス102を伸縮作用によって展開させてよい。CPRデバイス102のオペレーティングシステムは、背板110が展開されたことを検出し、自動起動を開始して時間を節約する。CPRデバイス102が図8cに示すように完全に展開された後、オペレーティングシステムは、続行のためのユーザによる指示を待つことができる。たとえば、操作者は入力表示ユニット1202上のOKボタンを押して続行してよい。次いで、駆動機構116によって、CPRデバイス102は収縮要素112を事前に定められた張力まで締め付ける。
【００８３】
オペレーティングシステムは、収縮要素112の利用範囲に基づいて対象の身体タイプを判定する。オペレーティングシステムは、対象の身体タイプに基づいて、入力表示ユニット1202を介して身体タイプ、心拍数(デフォルト値の102bpmに設定してよい)、OKステータスなどの動作パラメータ、ならびに心拍数比、胸骨深度などのようなその他のパラメータを表示する。動作パラメータが正しくない場合、CPR操作者は、入力表示ユニット1202のナビゲーションキーを使用して動作パラメータを手動で調整してよい。動作パラメータがCPR操作者によって検証された後、CPR操作者は、入力表示ユニット1202上に設けられたSTARTボタンを押してCPRプロセスを開始する。CPRデバイス102は次いで、CPRデバイス102の収縮要素112を収縮させることによって対象の能動的胸部圧迫を施し、この場合、収縮要素112は、対象の胸郭領域の周囲上に、除圧要素118を一部として含む。次いで、除圧要素118に取り付けられ対象を圧迫するように構成された胸骨圧迫ユニット120によって能動的胸骨圧迫が施される。能動的胸骨圧迫に続いて、胸骨圧迫ユニット120の除圧によって能動的胸骨除圧が施され、収縮要素112が弛緩する。最後に、収縮要素112が弛緩して除圧要素118を引き戻すことによって能動的胸部除圧が施される。
【００８４】
したがって、CPRデバイス102は、能動的胸骨圧迫、能動的周囲圧迫、能動的胸骨除圧、および能動的周囲除圧の各サイクルを実施することができる。様々なサイクルを順次実施してもまたは同時に実行してもよいことが理解されよう。
【００８５】
一例では、最初に能動的周囲圧迫が対象に対して施され、その後、能動的周囲圧迫と能動的胸骨圧迫の組合せが施されてよい。同様に、最初に能動的胸骨除圧が実施され、その後、周囲除圧および胸骨除圧が行われる。代替として、周囲圧迫および胸骨圧迫ならびに周囲除圧および胸骨除圧が対象に対して選択的に施され遠隔的に調整されてよい。
【００８６】
別の例では、施される能動的周囲圧迫および能動的胸骨圧迫を対象に適するように操作しそれぞれのサイクルにおいて異ならせてよい。たとえば、ある期間の初期周囲圧迫サイクルと、それに続く胸骨圧迫と、その後行われる可能性のある周囲除圧および胸骨除圧の組合せが実施されてよい。同様に、胸骨圧迫と胸骨除圧のみを含むように各サイクルが変更されてよい。その後の胸骨圧迫の間、静脈還流および心筋灌流が増大することによって心拍出量を増やすことができる。本明細書において説明するCPRデバイス102は、他の利用可能なデバイスと比較して生理学的挙動を最大にして灌流を増大させる。
【００８７】
一実施形態では、CPRを施す方法は、CPRデバイス102を伸縮作用によって展開することを含む。伸縮作用による展開では、最初、背板110を開く。背板は複数のセグメントを含み、この複数のセグメントは、伸縮作用によって互いから拡張可能であり、背板110を展開する。背板110が完全に展開された後、オペレーティングシステムは、背板内に組み込まれた作動スイッチ502によってCPRデバイス102を自動的に再起動する。完全に展開された背板110を対象の下方に配置して対象を仰臥位に支持させる。次いで、フレームセグメント602a、602b、602cを伸縮作用によって展開させてフレーム602を形成し、この場合、フレーム204の一端がコンソール506に連結され、フレーム602の他端が、背板110におけるコンソール506から遠い端部の所にロックされる。その後、対象は、収縮要素112が横方向に延びることによって収縮させられ、収縮要素112は、フレーム506に連結され、対象の周囲の少なくとも一部に沿って延ばされて対象を収縮させる。
【００８８】
一実施形態では、オペレーティングシステムは、CPRプロセスの間、胸骨圧迫および周囲圧迫からの圧力パラメータおよび/または力パラメータを監視することができる。オペレーティングシステムは、圧力パラメータが正しいか否かを検査することができる。圧力パラメータが正しくない場合、入力表示ユニット1202は、障害条件に関する警報を発することができる。圧力パラメータが正しい場合、CPRデバイス102は引き続きCPRを行う。一実施形態では、CPR操作者は、入力表示ユニット1202のディスプレイ上で時折、進行を監視してもよい。
【００８９】
一実施形態では、操作者が警報による指示を受けるかあるいは対象がSCAから回復した場合、CPR操作者はCPRデバイス102に中断命令を出す。CPRデバイス102の内蔵論理は、中断命令が受け取られたか否かを検査する。中断命令が受け取られていない場合、内蔵論理はCPRプロセスを続行し、引き続き中断命令の有無を検査する。中断命令が受け取られた場合、内蔵論理は圧迫を停止させる。
【００９０】
一実施形態では、オペレーティングシステムは、選択されたすべての動作パラメータおよび実行時エントリを入力表示ユニット1202によって表示する。CPR操作者は、対象のデータログを記録するかあるいはCPRデバイス102において利用可能な内蔵メモリにログを記憶させてよい。
【００９１】
一実施形態では、CPRデバイス102は安全機構を備えてよい。CPRデバイス102を対象、操作者、または周囲の人に害を与えずに安全に動作させるために、CPRデバイス102には多数の安全機構が含まれている。第1の安全機構は、モータシャフトのトルクが所定のトルク限界を超えないようにする機構である。電気モータのモータシャフトには、モータシャフトにおけるトルクを測定するためのエンコーダが設けられる。モータシャフトにおけるトルクが所定のレベルを超えた場合、システムは、収縮要素112を解放した後停止する。第2の安全機構は、収縮要素112の変位を検査する機構である。収縮要素112の変位が対象のサイズに適した所定の収縮を超えた場合、システムは、収縮要素112を解放した後停止する。第3の安全機構は、負荷が所定の負荷値を超えたときに収縮要素112に設けられたリンクを自動的に破壊する機構である。第4の安全機構は、圧迫/除圧力が所定の値を超えた場合に収縮要素112を引き裂くことなく収縮要素112のウェブを弛緩させる機構である。第5の安全機構は、電流値および電圧値が所定の限界を超えたときに収縮要素112を弛緩させ、CPRデバイス102を停止させる機構である。
【００９２】
CPRデバイス102の動作の有効性および一貫性は、駆動機構およびマイクロコントローラベースの電子回路を自動化することによって実現され得る。
【００９３】
本発明の主題は、心臓突然死の対象用のCPRデバイスを提供する。電気機械的な一実施形態では、CPRデバイスは、ツーピーススライド式背板と、収縮要素としてのベルト状構造体と、リンク要素としてのばねと、駆動機構としての電気モータと、動力源としての電池と、除圧パッドとしての接着パッドまたは空気圧パッドとを含む。
【００９４】
別の電気機械的実施形態では、CPRデバイス102は、ツーピーススライド式背板と、収縮要素としてのベルト状構造体と、ベルト状構造体を支持するための剛性の高いフレームと、リンク要素としてのばねと、駆動機構としての電気モータと、動力源としての電池と、除圧パッドとしての接着パッドまたは空気圧パッドとを含む。
【００９５】
さらに別の電気機械的実施形態では、CPRデバイス102は、ツーピーススライド式背板と、収縮要素としてのベルト状構造体と、ベルト状構造体を支持するための剛性の高いフレームと、リンク要素としての弾性ベルトと、駆動機構としての電気モータと、動力源としての電池と、除圧パッドとしての接着パッドまたは空気圧パッドとを含む。
【００９６】
さらなる空気圧実施形態では、CPRデバイス102は、ツーピーススライド式背板と、収縮要素としてのベルト状構造体と、リンク要素としての空気圧シリンダのシリンダ変位部と、駆動機構としての空気圧シリンダと、動力源としてのコンプレッサまたは圧縮空気シリンダと、除圧パッドとしての接着パッドまたは空気圧パッドとを含む。
【００９７】
本発明の主題のCPRデバイス102は、国立病院、個人病院、および緊急輸送サービスのような様々な場所に配備され得る。
【００９８】
試験および検証
本発明の主題に関しては、人間の胸腔の代表的なモデルが、CPR時の人間の血流循環および圧迫の動態を模倣して能動的胸骨圧迫および能動的周囲圧迫ならびに能動的胸骨除圧および能動的周囲除圧の有効性を試験するように設計される。この代表的なモデルは、模擬血液循環ユニットを含む。模擬血液循環ユニットは、右心房および右心室を表す右側チャンバを含む。右側チャンバは、右側チャンバへの入口での逆流を防止するための逆止め弁に連結されている。同様に、左心房および左心室は左側チャンバによって表される。左側チャンバも、左側チャンバへの入口での逆流を防止するための逆止め弁に連結されている。
【００９９】
さらに、人間の肺は心臓の各側に位置しているので、模擬血液循環ユニットは、肺内の肺血管系を表す2つの円筒形チャンバを含む模擬肺ユニットをさらに含む。模擬肺ユニットは、肺動脈弁を表す逆止め弁を介して右側チャンバに連結されている。同様に、模擬肺ユニットの出力は、逆止め弁を通過して逆流を防止し、左側チャンバに接続される。さらに、胸郭の動きを近似するように玉面継手を使用して後方に旋回させられるポリマー製胸郭要素を使用して模擬胸郭が組み立てられる。
【０１００】
試験では、模擬血液循環ユニットを模擬胸郭内部に挿入し、次いで、圧迫時に互いに隣接する器官同士が互いに力を加える実際の身体動態を模倣するオイルが充填されたチャンバ内に密閉する。オイルが充填されたチャンバにおいて、少量の空気を内部に残し、模擬肺ユニットの圧縮性を補償する。
【０１０１】
後述のように、検査のために、人間の胸腔の代表的なモデルに対して、CPR時に圧迫除圧サイクルを実施する多数の方法を実施する。
【０１０２】
例1:一例では、手動手段または電子手段によって手動であるいは遠隔的に純粋な胸骨圧迫を施す。対象の胸骨での少なくとも35mmの深度を本発明の主題において説明するCPRデバイスによって実現する。胸骨圧迫を15回施すことによって、吸引側での約2.26667ml(体積/拍出)の血流量から吐出側での約2.86667ml(体積/拍出)の血流量が実現される。したがって、約2.86667mlの拍出量(体積/拍出)が実現される。純粋な胸骨圧迫は、CPRを施す通常の方法であり、したがって、CPRを施す他の方法のデータと比較すべき基礎データを構成する。
【０１０３】
例2:別の例では、手動手段または電子手段によって手動であるいは遠隔的に、純粋な周囲圧迫を実施する。対象の胸骨での少なくとも35mmの深度を本発明の主題において説明するCPRデバイスによって実現する。純粋な周囲圧迫を15回実施することによって、吸引側での約3.13333ml(体積/拍出)の血流量から吐出側での約5.13333ml(体積/拍出)の血流量が実現される。純粋な周囲圧迫は、周囲圧迫が灌水量を改善するうえでより有用であるかどうかを検証するために本発明の主題において説明するCPRデバイスによって施される。
【０１０４】
周囲圧迫は、肺血管系(胸郭ポンプ機構)に関連しており、その結果流量を改善する。したがって、周囲圧迫の吐出側での血流量は、胸骨圧迫と比べて79%改善される。吐出側での血流量は増大するが、周囲圧迫は胸骨圧迫とは異なり心臓に直接作用しないので、周囲圧迫における吐出側での血圧は胸骨圧迫よりも低い。
【０１０５】
例3:さらに別の例では、手動手段または電子手段によって手動であるいは遠隔的に、周囲圧迫と胸骨圧迫の組合せを実施する。対象の胸骨での少なくとも35mmの深度を本発明の主題において説明するCPRデバイスによって実現する。周囲圧迫と胸骨圧迫の組合せを15回実施することによって、吸引側での約2.8ml(体積/拍出)の血流量から吐出側での約5.8ml(体積/拍出)の血流量が実現される。周囲圧迫と胸骨圧迫の組合せは、周囲圧迫によって胸部を収縮させた後で胸骨に急激な推力を加えることがより有利であるかどうかを調べることを目的として実施される。
【０１０６】
純粋な周囲圧迫に対して流量が約13%改善する。また、この例では、周囲圧迫が完全に施された後で胸骨圧迫が施され、これにより純粋な胸骨圧迫が実施された場合と同程度に吐出側で血圧が上昇する。したがって、胸骨圧迫と周囲圧迫の組合せでは、血流量値および血圧値の両方が向上する。
【０１０７】
例4:さらに別の例では、手動手段または電子手段によって手動であるいは遠隔的に、胸骨圧迫と胸骨除圧の組合せを実施する。対象の胸骨での少なくとも35mmの深度を本発明の主題において説明するCPRデバイスによって実現する。胸骨圧迫と胸骨除圧の組合せを15回実施することによって、吸引側での約2.86667ml(体積/拍出)の血流量から吐出側での約3.4ml(体積/拍出)の血流量が実現される。胸骨圧迫と胸骨除圧の組合せは、補助的な反動によって、次回の圧迫において血流量が増大するかどうかを判定することを目的として実施される。この例では、除圧は胸骨に限定され、それによって胸骨除圧と周囲除圧の区別を確立することができる。
【０１０８】
胸骨圧迫と胸骨除圧の組合せによって、吐出側での血流量が純粋な胸骨圧迫と比較して約18.6%改善する。さらに、吸引側での血圧が約14%改善する。このことは、血圧差が改善されるので血液の還流が向上することを意味する。
【０１０９】
例5:さらに別の例では、手動手段または電子手段によって手動であるいは遠隔的に、周囲圧迫と周囲除圧の組合せを実施する。周囲圧迫と周囲除圧の組合せを15回実施することによって、吸引側での約4.8ml(体積/拍出)の血流量から吐出側での約6.73333ml(体積/拍出)の血流量が実現される。周囲圧迫と周囲除圧の組合せは、CPR効率を改善するうえでの周囲除圧による利点を確立することを目的とする。
【０１１０】
周囲圧迫と周囲除圧の組合せによって、吐出側での血流量が純粋な周囲圧迫と比較して約31%増大し、吐出側での血圧は非常に良好になる。したがって、周囲除圧によって吐出側の血流量が増大する。
【０１１１】
上述の5つの例の体積効率に基づいて、周囲除圧を伴う周囲圧迫では体積効率が最大になることが分かる。胸骨圧迫を伴う周囲圧迫では周囲除圧を伴う周囲圧迫よりも体積効率が低くなる。純粋な周囲圧迫および胸骨除圧を伴う胸骨圧迫は、体積効率の点では上記の3つの方法の次善の策であり、一方、純粋な胸骨圧迫は最も効果が低い。
【０１１２】
さらに、上述の例をまとめると分かるように、周囲圧迫を伴う胸骨圧迫は吐出圧力および吐出体積を改善する。したがって、これらの結果は、能動的圧迫に加えて能動的周囲除圧および能動的胸骨除圧を使用したときの、同様の血流動態および身体動態の原則に基づく体積効率および吐出圧力に関するプロセス改善を明確に示している。
【０１１３】
CPRデバイスおよび統合蘇生システムの実装形態について構造上の特徴および/または方法に特有の文言で説明したが、本発明の主題が必ずしも記載された特定の特徴に限定されないことを理解されたい。むしろ、特定の特徴および方法は、CPRデバイスおよびCPRデバイスを含む統合蘇生システムの実装形態として開示されている。
【符号の説明】
【０１１４】
100  統合蘇生システム
102  CPRデバイス
104  リアルタイム監視フィードバックユニット
106  除細動器ユニット
108  全地球測位システム
110  背板
110a、110b  セグメント
112  収縮要素
114  スプールまたはローラ
116  駆動機構
118  除圧要素
120  胸骨圧迫ユニット
122  心電図パッド
124  除細動器パッド
126  第2の除細動器パッド
128  多機能パッド
202  単一の連続構造の収縮要素
204  除圧要素
302  吸盤または真空カップ
304  微細孔
306  接着パッチ
308  剛性の高いリンク
310  可撓性のリンク
402  膨張可能な中央チャンバまたはベロー
404  折畳み可能な導管
502  作動スイッチ
504  ヒンジ
506  コンソール
602  剛性の高いフレーム
602a、602b、・・・、602n  フレームセグメント
702  剛性の高いフレーム
702a  第1の移動フレーム
702b  第2の移動フレーム
702c  ヒンジ
704  剛性の高いフレーム
802a、802b  遠位取り付け要素
808  動力源
810  電子制御ユニット
902  リンク要素
1102  真空継手または接着継手
1104  リンク要素
1104'  ペダル
1104"  チャンバ
1104'''  リンク
1106  ばね
1108  接着剤または真空カップ
1110  プーリ
1112  可撓性のリンク
1114  ひも
1116  ねじ
1202  入力表示ユニット
1204  緊急ボタン
1208  充電ポイント
【図１ａ】
2014513627.tif 000003
【図１ｂ】
2014513627.tif 000004
【図１ｃ】
2014513627.tif 000005
【図１ｄ】
2014513627.tif 000006
【図１ｅ】
2014513627.tif 000007
【図１ｆ】
2014513627.tif 000008
【図２ａ】
2014513627.tif 000009
【図２ｂ】
2014513627.tif 000010
【図２ｃ】
2014513627.tif 000011
【図３ａ】
2014513627.tif 000012
【図３ｂ】
2014513627.tif 000013
【図３ｃ】
2014513627.tif 000014
【図３ｄ】
2014513627.tif 000015
【図４ａ】
2014513627.tif 000016
【図４ｂ】
2014513627.tif 000017
【図４ｃ】
2014513627.tif 000018
【図４ｄ−４ｅ】
2014513627.tif 000019
【図５ａ】
2014513627.tif 000020
【図５ｂ】
2014513627.tif 000021
【図５ｃ】
2014513627.tif 000022
【図５ｄ】
2014513627.tif 000023
【図６ａ】
2014513627.tif 000024
【図６ｂ】
2014513627.tif 000025
【図６ｃ】
2014513627.tif 000026
【図６ｄ】
2014513627.tif 000027
【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１１ｃ】
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【図１１ｄ】
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【図１１ｅ】
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【図１１ｆ】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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