(57)【要約】  本発明は、心肺蘇生中の自発循環再開を検出する定量的なサポートを提供する装置、システム及び方法に関する。フォトプレチスモグラフィ測定は、自発循環再開を評価するための血圧測定をトリガするのに使用され、従って、ＣＰＲを介してユーザを誘導するために使用される。本発明は、圧迫中の無益な中断だけでなく、不必要な圧迫による心臓の再心停止を防止することができる。
2021519639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
心肺蘇生中の自発循環再開を検出する装置であって、
患者の１つ又は複数のフォトプレチスモグラフィＰＰＧ信号を得るＰＰＧ入力と、
患者の血圧ＢＰの測定を開始するためにＢＰセンサを制御するためのＢＰ制御信号を提供するＢＰ出力と、
１つ又は複数のＢＰ測定値を得るＢＰ入力と、
前記１つ又は複数のＰＰＧ信号の１つ又は複数の所定のＰＰＧ信号特性を分析し、前記１つ又は複数のＰＰＧ信号特性が所定の条件を満たす場合に前記ＢＰ制御信号を生成する処理ユニットとを有し、
前記１つ又は複数のＰＰＧ信号特性が、脈拍の存在、脈拍数、所定の脈拍数レベルでの持続時間、経時的な脈拍間間隔の変動、脈拍の強さ、患者の脈拍の存在の持続時間、及び心臓誘発性高調波の数の１つ又は複数に対応し、
前記処理ユニットが、前記ＢＰ測定値及び／又は前記ＢＰ測定値と前記１つ又は複数のＰＰＧ信号との組み合わせに基づき、自発循環再開を示す心原性出力のインジケータの状態を評価する、装置。
【請求項２】
前記所定の条件が、閾値、範囲、ルックアップテーブルにおける項目、及びチャートにおける位置の１つ又は複数を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
１つ又は複数の心電図ＥＣＧ信号を取得するＥＣＧ入力を更に有し、
前記処理ユニットが、前記１つ又は複数のＥＣＧ信号を用いて、前記１つ又は複数の所定のＰＰＧ信号特性を分析する、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
経胸部インピーダンス、胸部圧迫レート、胸部圧迫間隔の長さ、胸部圧迫力、胸部圧迫深さ、胸部圧迫加速度、及び胸部圧迫速度の１つ又は複数を示す胸部圧迫信号を得る胸部圧迫信号入力を更に有し、
前記処理ユニットが、前記胸部圧迫信号を分析し、前記１つ又は複数のＰＰＧ信号及び／又はＥＣＧ信号から前記胸部圧迫信号のアーチファクトを認識し、処理又は除去する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記処理ユニットが、前記胸部圧迫信号を分析して、前記圧迫中の休止を継続中の圧迫から区別し、前記圧迫中の休止中又は継続中の圧迫中に前記ＢＰ制御信号を生成する、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記第１のユーザインタフェースからユーザ情報を取得するユーザ入力を更に有し、
前記処理ユニットが、前記ＢＰ制御信号を生成するよう構成され、及び／又は、前記ユーザ情報に基づき前記所定の条件を調整するよう構成され、及び／又は、第２のユーザインタフェースにＲＯＳＣ情報を提供するユーザ出力を更に有する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
心肺蘇生中の自発循環再開の検出をサポートするシステムであって、
１つ又は複数のＰＰＧ信号を測定する１つ又は複数のＰＰＧセンサと、
前記１つ又は複数のＰＰＧ信号を使用してＢＰ制御信号を生成する請求項１に記載の装置と、
前記ＢＰ制御信号に基づき、ＢＰ測定を行うＢＰセンサとを有し、
前記装置が、前記ＢＰ測定値及び／又は前記ＢＰ測定値と前記１つ又は複数のＰＰＧ信号との組み合わせに基づき、自発循環再開を示す心原性出力のインジケータの状態を評価する、
【請求項８】
前記ＢＰセンサが、指カフ、手首カフ、腕カフのいずれか１つであるＢＰカフに含まれ、
前記１つ又は複数のＰＰＧセンサが、前記カフ、１つ若しくは複数の他の指、手首若しくは腕のカフ、患者の指、耳たぶ、耳のコンカ若しくはピンナ、額、鼻の耳翼若しくは中隔、及び／又は口の内側に配置される、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記処理ユニットが、継続的な圧迫の間、又は圧迫の休止の間、カフ圧を連続的に又は間隔をおいて制御する、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記１つ又は複数のＰＰＧセンサの少なくとも１つが、前記ＢＰカフの皮膚に面する側に配置され、
前記処理ユニットが、前記少なくとも１つのＰＰＧセンサの１つ若しくは複数のＰＰＧ信号の振幅及び／又は前記カフ内の圧力の振動を最大にするように、前記カフにより前記患者に印加される平均カフ圧を制御する、請求項７乃至９のいずれかに記載のシステム。
【請求項１１】
１つ又は複数のＥＣＧ信号を測定する１つ又は複数のＥＣＧセンサを更に有し、前記処理ユニットが、前記１つ又は複数のＰＰＧ信号特性の任意の１つを得ることを容易にするために、前記１つ又は複数のＥＣＧ信号を分析し、及び／又は
経胸部インピーダンス、胸部圧迫レート、胸部圧迫間隔の長さ、胸部圧迫力、胸部圧迫深さ、胸部圧迫加速度、及び胸部圧迫速度の１つ又は複数を示す胸部圧迫信号を測定する胸部圧迫センサを更に有し、前記処理ユニットが、前記胸部圧迫信号を分析し、前記１つ又は複数のＰＰＧ信号及び／又はＥＣＧ信号から前記胸部圧迫信号のアーチファクトを認識し、処理又は除去する、請求項７乃至１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
前記ユーザ情報を取得する第１のユーザインタフェース、並びに／又は前記ＲＯＳＣ情報を可視的及び／若しくは可聴的に提供する第２のユーザインタフェースを更に有する、請求項７乃至１１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
心肺蘇生中の自発循環再開の検出をサポートする方法において、
患者の１つ又は複数のフォトプレチスモグラフィＰＰＧ信号を得るステップと、
前記患者の血圧ＢＰの測定を開始するようにＢＰセンサを制御するためのＢＰ制御信号を提供するステップと、
１つ又は複数のＢＰ測定値を取得するステップと、
前記１つ又は複数のＰＰＧ信号の１つ又は複数の所定のＰＰＧ信号特性を分析し、前記１つ又は複数のＰＰＧ信号特性の１つ又は複数が所定の条件を満たす場合に前記ＢＰ制御信号を生成するステップであって、前記１つ又は複数のＰＰＧ信号特性が、脈拍の存在、脈拍数、所定の脈拍数レベルでの持続時間、経時的な脈拍間間隔の変動、脈拍の強さ、患者の脈拍の存在の持続時間、及び心臓誘発性高調波の数の任意の１つに対応する、ステップと、
前記ＢＰ測定値に基づき、及び／又は前記ＢＰ測定値と前記１つ又は複数のＰＰＧ信号との組み合わせに基づき、自発循環再開を示す心原性出力のインジケータの状態を評価するステップとを有する、方法。
【請求項１４】
コンピュータ上で実行されるとき、前記コンピュータに請求項１３に記載の方法のステップを実行させるためのプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、心肺蘇生中の自発循環再開を検出するための定量的なサポートを提供する装置に関する。本発明は更に、上記装置を組み込んだシステム及び対応する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
心肺蘇生（ＣＰＲ）中の自発循環再開（ＲＯＳＣ）を検出することは困難である。質の高い心肺蘇生は、胸部圧迫の中断を最小化することを必要とする。一般的に、ＣＰＲ中、胸部圧迫はパルスチェックを行うために中断され、そのほとんどは動脈の脈動のための手動の触診により行われる。無駄なパルスチェックは、胸部圧迫の不必要な中断をもたらす。更に、触診によるパルスチェックは、特に自発パルスがないとき、時間がかかることが知られる。これは、圧迫の中断が長引くことをもたらし、その結果、供給されたＣＰＲの質の低下をもたらす可能性がある。実際、胸部圧迫の中断は血流を減少させ、これによりＲＯＳＣを実現する可能性も減らす。更に、手による触診は、専門の臨床医が行っても信頼性が低いことが知られている。
【０００３】
更に、拍動している心臓に圧迫を供給することは、再心停止をもたらす場合があることが知られる。従って、心臓が十分に強く、追加のサポートを必要とせず、圧迫が停止されることができる時間を知ることが重要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
代替的に、ＲＯＳＣ検出をサポートする信頼性の高い客観的な測定は、侵襲的な動脈血圧測定であり、これは、収縮期血圧（ＳＢＰ）が例えば６０ｍｍＨｇより高いときＲＯＳＣを示すと解釈されることができる。ＲＯＳＣ検出のために、呼気終末ＣＯ２又は中心静脈酸素飽和度のモニタリングが考慮されてもよい。しかしながら、これらの測定は、カテーテルの配置又は固定された気道を必要とする。従って、これらは侵襲的な測定であり、その結果、一般的には望まれていないし、利用可能ではない。
【０００５】
胸腔通過インピーダンス（ＴＴＩ）測定及び近赤外分光法（ＮＩＲＳ）は、ＣＰＲ中のパルス検出をサポートすることができる非侵襲的な方法であるが、ＴＴＩは、胸部圧迫の影響を強く受け、ＮＩＲＳはＲＯＳＣにゆっくり反応する。
【０００６】
ＵＳ２００７／１９１６８８Ａ１号は、外部刺激に対する患者の応答を検出するためのシステム及び方法に関する実施形態を開示する。例示的な方法は、少なくとも１つの生理学的パラメータの少なくとも１つの時系列を生成すること、外部刺激を検出すること、刺激に関連付けられた少なくとも１つの応答を検出すること、応答がパターン及び値の少なくとも１つを含むこと、及び応答の指示を出力することを有する。
【０００７】
ＵＳ２０１４／３２３８４６Ａ１号は、個人の血行動態状態を決定するためのシステムを開示しており、これは、フォトプレチスモグラフィ（ＰＰＧ）信号を検出するよう構成されたＰＰＧサブシステムと、ＰＰＧ信号を分析し、時間ウィンドウ内のＰＰＧ信号の変化する特徴に基づき１つ又は複数の応答トリガを出力するよう構成された応答トリガモジュールとを含むことができる。１つ又は複数の応答トリガの各々は、個人の少なくとも１つの生理学的特性の検出を開始するための指示に関連していてもよい。血圧（ＢＰ）変動性指標決定モジュールは、１つ又は複数の応答トリガの頻度又はパターンに基づき、個人の血行力学的状態に関連するＢＰ変動性指標を決定するよう構成される。
【０００８】
本発明の目的は、非侵襲的に機能し、胸部圧迫の不必要な中断を防止することができる心肺蘇生中の自発循環再開の検出をサポートする装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第一の側面では、心肺蘇生中の自発循環再開の検出をサポートする装置が提示され、この装置は、
患者の１つ又は複数のフォトプレチスモグラフィＰＰＧ信号を得るよう構成されたＰＰＧ入力と、
患者の血圧ＢＰの測定を開始するためにＢＰセンサを制御するためのＢＰ制御信号を提供するよう構成されたＢＰ出力と、
１つ又は複数のＢＰ測定値を得るよう構成されたＢＰ入力（３５）と、
上記１つ又は複数のＰＰＧ信号の１つ又は複数の所定のＰＰＧ信号特性を分析し、上記１つ又は複数のＰＰＧ信号特性が所定の条件を満たす場合に上記ＢＰ制御信号を生成するよう構成された処理ユニットとを有し、
上記１つ又は複数のＰＰＧ信号特性が、脈拍の存在、脈拍数、所定の脈拍数レベルの持続時間、経時的な脈拍間間隔の変動、脈拍の強さ、患者の脈拍の存在の持続時間、及び検出された心臓誘発性高調波の数の１つ又は複数に対応し、
上記処理ユニット（４０）が、ＢＰ測定値及び／又はＢＰ測定値と１つ又は複数のＰＰＧ信号との組み合わせに基づき、自発循環再開を示す心原性出力のインジケータの状態を評価するよう構成される。
【００１０】
本発明の更なる側面では、心肺蘇生中の自発循環再開の検出をサポートするシステムが提示され、このシステムは、
１つ又は複数のＰＰＧ信号を測定するよう構成された１つ又は複数のＰＰＧセンサと、
１つ又は複数のＰＰＧ信号を使用してＢＰ制御信号を生成するよう構成された本書に開示される装置と、
ＢＰ制御信号に基づきＢＰ測定を行うよう構成されたＢＰセンサとを有し、
装置が、ＢＰ測定値及び／又はＢＰ測定値と１つ又は複数のＰＰＧ信号との組み合わせに基づき、自発循環再開を示す心原性出力のインジケータの状態を評価するよう構成される。
【００１１】
本発明の更に別の態様では、対応する方法、コンピュータ上で実行されるとき本書に開示される方法のステップをコンピュータに実行させるプログラムコード手段を含むコンピュータプログラム、及びプロセッサにより実行されるとき、本書に開示される方法を実行させるコンピュータプログラムを格納する非一時的なコンピュータ可読記録媒体が提供される。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態は、従属請求項に規定される。請求項に記載の方法、システム、コンピュータプログラム、及び媒体は、特に従属請求項に規定され、本書に開示される、請求項に記載の装置と同様の及び／又は同一の好ましい実施形態を有することを理解されたい。
【００１３】
本発明は、自発循環再開を示すＰＰＧトリガ付きＢＰ測定を用いて、ユーザ、特に臨床医をＣＰＲを通して誘導する装置を提供するアイデアに基づかれる。これは、圧迫中の不必要な中断を防止し、及びあまりにも長い間、鼓動する心臓に圧迫を供給することを防止する。長期の圧迫は、再心停止を引き起こす場合がある。更に、本発明は、血管拡張剤を投与するタイミングの決定をサポートすることができる。本発明は特に、医療従事者による院内ＣＰＲ及び院外ＣＰＲの改善を目的としている。本発明はまた、船上でＰＰＧ及び血圧測定を行う公共のＡＥＤにも使用されることができる。
【００１４】
現在のところ、非侵襲的で血圧に関連したＲＯＳＣの定量的なインジケータはない。
【００１５】
ＰＰＧは、ＣＰＲ中の自発パルスの有無を非侵襲的に検出することができる。フォトプレチスモグラフィは、関心領域又はボリュームの光の反射率又は透過率の時間変化を評価する光学計測技術である。ＰＰＧは、血液が周囲の組織よりも光を吸収し、その結果、心拍ごとの血液量における変動が透過率又は反射率に対応して影響するという原理に基づかれる。ＰＰＧ測定は、皮膚の表面で非侵襲的に実行されることができる。ここで、患者の皮膚と接触している光源及び検出器がシステムのＰＰＧセンサを形成する。しかしながら、ＰＰＧ測定は、カメラベースの測定の場合のように、光源及び／又は検出器が組織と接触していない、組織から離れた位置に配置されたＰＰＧセンサにより実行されることもできる。
【００１６】
除細動ショック後、圧迫中の数秒の休止中及び継続している圧迫中、ＰＰＧ信号において自発パルスの存在が観察される可能性がある。継続的な圧迫の間、ＰＰＧ波形の複雑さの増加は、胸部圧迫の基礎となる自発的な心臓活動を示す。更に、ＰＰＧ信号のベースラインの減少は、心原性出力、即ち心拍の存在又は心臓の生存能力のインジケータとしても考えられる。更に、進行中の圧迫中のＰＰＧ信号のスペクトル分析は、第２の高調波系列の存在を示す可能性があり、この場合、ＰＰＧ信号スペクトル中の第１の高調波系列は、胸部圧迫の結果であり、ＰＰＧ信号スペクトル中の第２の高調波系列は、自発的な心臓活動の結果である。ＣＰＲ中の自発パルスの存在は、同時に測定された侵襲性動脈血圧（ｉＡＢＰ）の上昇により確認されることができる。
【００１７】
しかしながら、ＰＰＧは、循環器系の状態を定量的な尺度を提供するものではない。実際には、ＰＰＧは、生命維持血圧以下での自発パルスの存在を検出する場合がある。ＰＰＧは、臨床医がＣＰＲの継続又は中止を決定するために必要な直接的な血圧データは与えない。
【００１８】
本発明による装置は、ＰＰＧ信号における自発パルスの適切性を評価する、及び従って、ＲＯＳＣに対応する心原性出力のインジケータを信頼性の高い態様で評価するための追加の手段を提供することにより、これらの問題を解決することができる。本発明では、ＰＰＧ測定と血圧測定とを組み合わせる装置が記載される。
【００１９】
まず、ＰＰＧ入力により、１つ又は複数のＰＰＧ信号が得られる。ＰＰＧ入力は、ＰＰＧ信号、即ちＰＰＧデータを通信することができるデータインタフェースとして理解される。ＰＰＧ入力は、有線又は無線接続をサポートするアナログ又はデジタルインターフェースとすることができる。ＰＰＧ信号は、１以上の波長で得られてもよい。例えば、入射光は、太陽光などの環境光であってもよい。患者の真皮及び／又は他の組織への血液の灌流を監視するパルスオキシメータを用いて、ＰＰＧ信号（即ちＰＰＧデータ）が得られることもできる。典型的なパルスオキシメータは、光源としての赤色ＬＥＤ及び赤外線ＬＥＤと、患者の組織を透過した光を検出するためのフォトダイオードとを有し、ＬＥＤ及びフォトダイオードは通常、患者の皮膚、典型的にはディジット（指若しくはつま先）又は耳たぶ上に直接配置されるよう構成される。患者の他の場所が適している場合もある。ＬＥＤは、異なる波長で光を放出してもよく、光は、患者の皮膚の血管床を通って拡散され、光検出器ダイオードにより受光される。ＰＰＧデータを得るためのシステムの他のより簡単なバージョンが、１つ又は複数の波長の単一の光源を有するものを含めて使用されることができる。
【００２０】
得られた１つ又は複数のＰＰＧ信号はその後、処理ユニットにおいて、自発的な心拍を示す１つ又は複数の特徴について分析される。特に、処理ユニットに含まれる１つ又は複数のアルゴリズムは、圧迫中の数秒の休止中又は継続的な圧迫中のいずれかのＣＰＲ中の自発的な心拍を検出するよう構成される。休止中のＰＰＧ測定は、より信頼性が高い。なぜなら、運動アーチファクト（特に胸部圧迫からの）が少ないからである。自発パルスの検出は、１つ又は複数のＰＰＧ信号の１つ又は複数の特性に関して所定の条件に結合され、上記特性は、患者の脈拍の存在、脈拍数、所定の脈拍数レベルの持続時間、特に所定の最小脈拍数レベルの持続時間、経時的な脈拍間間隔の変動、患者の脈拍の強さ、（安定した）脈拍検出の持続時間、及びＰＰＧ信号中に検出された心臓誘発性高調波の数の任意の１つであり得る。
【００２１】
ＲＯＳＣの検出をサポートするためにＰＰＧ信号内容を分析するのに使用されるアルゴリズムは、ＵＳ２０１６／０１５７７３９Ａ１号又はＷＯ２０１７／０７２０５５Ａ１号に見出され得る。
【００２２】
ＣＰＲ中に（連続的に）測定されるＰＰＧ信号において自発パルスの再開が検出されるとき、ＢＰ測定がトリガされる。自発パルスの検出後に行われるＢＰ測定に関しては、処理ユニットで使用されるアルゴリズムの種類が異なっていてもよい。使用されるアルゴリズムの種類は特に、測定に採用されるＰＰＧセンサ及びＢＰセンサの種類並びに測定のタイミングに依存する場合がある。患者の血圧を測定するのにＢＰセンサを制御するために使用されるＢＰ制御信号は、上記アルゴリズムの１つに基づき処理ユニット内で生成され、ＢＰ出力によりＢＰセンサに転送される。ＢＰ出力は、ＢＰ制御信号を通信可能なデータインタフェースとして理解される。それは、有線又は無線接続をサポートするアナログ又はデジタルインターフェースとすることができる。ＢＰ測定は、平均動脈血圧、収縮期血圧、拡張期血圧、及びデジタル動脈血圧の１つ又は複数を含むことができる。ＢＰ制御信号は、ＢＰセンサに連続的な血圧のタイムトレースの形で血圧を測定させてもよいし、間隔をおいて測定させてもよい。得られたＢＰ測定は、循環系の状態に関する定量的な情報を臨床医に提供することができる。実際には、それは、心原性出力のインジケータとして機能することができ、以下において、臨床担当者が、自発循環再開ＲＯＳＣを評価することを助ける。ＲＯＳＣの再開は、当技術分野で知られるように理解され、脈拍の再開の臨床的意義、即ち、心臓が生命維持のための血流を自発的に生成し始める時点を指す。
【００２３】
一般的に、ＰＰＧ測定とＢＰシステムとを組み合わせることは、以下の利点を持つ。ＰＰＧ測定が、自発パルスがあるかどうかを（連続的に）スクリーニングすることを提供する。自発パルスが検出されたタイミングで、ＢＰ測定が行われることでき、循環器系に関する定量的な情報が提供されることができる。これは、ＰＰＧのみよりも臨床医の意思決定をより好適にサポートすることができる。なぜなら、それは、ＣＰＲを止めるのに十分な血圧かどうかを臨床医が決定することを可能にするからである。それとは別に、連続的なＢＰ測定を行う必要はない。なぜなら、心原性出力、及び続くＲＯＳＣを検出するために、ＢＰ測定を適用する前に、心臓が拍動しているかどうかを知る必要があるためである。これは、ＰＰＧを介して決定されることができる。更に、ＰＰＧは、臨床医の意思決定を一層サポートすることができる。なぜなら、ＰＰＧ波形は、心拍数に関する情報の他に、呼吸などの更なる生理現象に起因する情報を含んでいてもよいからである。そして、異なる波長（典型的には赤色及び赤外）での透過率及び／又は反射率を評価することにより、血中酸素飽和度（ＳｐＯ２）が決定されることができる。従って、この情報はまた、ＲＯＳＣを評価するために処理ユニットにより考慮されてもよい。
【００２４】
特に、ＢＰ測定結果に基づき、臨床医は、血圧が十分に高いので胸部圧迫を停止して潜在的なＲＯＳＣを更に評価するとき、及び血圧が低いので心臓に追加のサポートを提供するため、拍動している心臓に胸部圧迫を継続する必要があるときを決定することができる。ＢＰ測定に基づきＣＰＲ動作が停止されるかどうかを評価することは、患者の血圧に関する所定の状態と関連している場合がある。上記状態は、血圧値とは別に、患者が特定の血圧にある期間の閾値を含んでいてもよい。例えば、処理ユニットは、拡張期血圧（ＤＢＰ）が４０ｍｍＨｇ以上であることが少なくとも３０秒間測定された場合にのみ、心原性出力のインジケータを評価してもよい。
【００２５】
更に、心原性出力の評価は、ＢＰ測定とＰＰＧ測定との組み合わせに基づかれてもよい。即ち、心原性出力のインジケータは、ＢＰ信号特性単独で提供されてもよいし、脈拍数などのＰＰＧ信号特性と組み合わせて提供されてもよい。実際には、心原性出力のインジケータは、ＰＰＧ信号特性単独、又はＥＣＧ信号特性とＰＰＧ信号特性との組み合わせのような他の適切なバイタルサインにより提供されてもよい。上記インジケータの状態は、ＲＯＳＣの確率に関する尺度である。
【００２６】
装置の実施形態では、所定の条件は、閾値、範囲、ルックアップテーブルにおける項目、及びチャートにおける位置の１つ又は複数を含む。
【００２７】
例えば、自発パルスの検出は、患者の脈拍が、患者の平均ＰＰＧ信号レベル（測定のタイミングにおいて）の少なくとも０．１％の脈拍強度で、少なくとも３０秒間、毎分３０回の脈拍数で検出された場合にのみ提供されてもよい。即ち、所定の条件は、パルス強度、脈拍数、パルス持続時間のしきい値を規定する。更に、所定の条件は、ＰＰＧ信号の特性、例えば、ＰＰＧ信号中に検出された心臓誘発性高調波の数などを含むことができる。同様に、処理ユニットは、検出された脈拍数データを、例えば、デバイスのメモリのルックアップテーブル内のデータと比較してもよい。測定されたデータが上記テーブルのデータに適合している場合、処理ユニットは、自発パルスが検出されたと決定し、ＢＰ測定をトリガしてもよい。また、処理ユニットは、ＰＰＧ信号を経時的に追跡し、上記信号をメモリに記憶されたＰＰＧ信号波形と比較してもよい。その場合、所定の条件は、両信号が所定の程度で一致することで表されてもよい。更に、処理ユニットは、測定された及び／又は導出されたＰＰＧ信号パラメータに基づき、ＲＯＳＣの確率を計算してもよい。
【００２８】
別の実施形態では、装置は更に、１つ又は複数の心電図ＥＣＧ信号を取得するよう構成されたＥＣＧ入力を含み、処理ユニットは、１つ又は複数のＥＣＧ信号を使用して、１つ又は複数の所定のＰＰＧ信号の特性を分析するよう構成される。
【００２９】
ＥＣＧ入力は、それぞれ、１つ又は複数のＥＣＧ信号、即ちＥＣＧデータを通信することができるデータインタフェースとして理解される。ＥＣＧ入力は、有線又は無線接続をサポートするアナログ又はデジタルインターフェースとすることができる。（組織化された）ＥＣＧ信号は、ＰＰＧ信号内のパルスを見つけることを容易にすることができる。ＥＣＧ信号が組織化された外観を持っているとき、信号においてＱＲＳ複合体が区別されることができる。これは、心臓の電気的な活動が再び回復したことを示しており、これはリズムの再開（ＲＯＲ）と呼ばれている。しかしながら、ＲＯＲは、心臓の機械的活動に関する情報を提供していない。ＲＯＲを観察するとき、心筋がまだ収縮できない場合がある。これは、病院でＣＰＲを受ける大人数の患者で発生する。そのため、心臓の機械的活動を反映した追加測定が必要とされる。ＰＰＧは、心臓が鼓動を再開したかどうかを示すことができる、使いやすい非侵襲的な方法である。処理ユニットにより分析されたＥＣＧ信号中のＱＲＳ複合体は、ＰＰＧ信号中の心臓誘発性パルスの検出を容易にすることができる。なぜなら、心臓が拍動しているとき、心臓誘発性のＰＰＧパルスは、これらのＱＲＳ複合体に追従しているはずだからである。
【００３０】
有利なことに、装置は更に、経胸部インピーダンス、胸部圧迫レート、圧迫間隔の長さ、胸部圧迫力、胸部圧迫深さ、胸部圧迫加速度、及び胸部圧迫速度の１つ又は複数を示す胸部圧迫信号を得るよう構成された胸部圧迫信号入力を含み、処理ユニットは、胸部圧迫信号を分析し、１つ又は複数のＰＰＧ信号及び／又はＥＣＧ信号から上記胸部圧迫信号のアーチファクトを認識し及び処理又は除去するよう構成される。
【００３１】
処理ユニットは、ＰＰＧ信号及び／又はＥＣＧ信号から胸部圧迫アーチファクトを認識し及び除去してもよいが、それ以外の方法で上記胸部圧迫を処理してもよい。例えば、胸部圧迫がＰＰＧ信号及び／又はＥＣＧ信号に所定のレベルまでしか影響を与えない場合、胸部圧迫信号のアーチファクトをＰＰＧ信号及び／又はＥＣＧ信号から除去する必要がない場合がある。一方、１つ又は複数のＰＰＧ信号及び／又はＥＣＧ信号に対する胸部圧迫の影響が上記レベルよりも高いことが判明した場合、圧迫アーチファクトは例えば、測定された圧迫レート及びその高調波に関連するすべての周波数成分を除去することにより、ＰＰＧ信号及び／又はＥＣＧ信号から低減又は除去されてもよい。こうして、ＰＰＧ信号中の心拍及びＥＣＧ信号中のＱＲＳ複合体の検出を複雑にする胸部圧迫による運動アーチファクトは、除去されるか、又は少なくとも低減される。更に、１つ又は複数のＰＰＧ信号及び／又はＥＣＧ信号から圧迫成分を明示的に除去するのではなく、圧迫関連周波数成分の単なる識別でも十分である可能性がある。例えば、ＰＰＧ及び／又はＥＣＧ信号にスペクトル分析を適用するとき、スペクトル中のどの周波数成分が胸部圧迫によるものであるかを知ることができれば十分であり、信号スペクトルの更なる分析ではそれらは無視されることができる。
【００３２】
装置の更なる実施形態では、処理ユニットは、胸部圧迫信号を分析して、圧迫中の休止を進行中の圧迫から識別し、圧迫中の休止中又は進行中の圧迫中にＢＰ制御信号を生成するよう構成される。
【００３３】
圧迫休止中にＢＰ測定が実行されるようトリガされると、ＰＰＧ測定が圧迫中に不必要に中断されて無駄なＢＰ測定が行われることを防止することができる。一方、継続的な圧迫の間にＢＰＧ測定が実行されるようトリガされると、ＰＰＧ測定は、自発パルスがあるときを決定することができ、従って、ＢＰ測定は、心臓の再心停止を引き起こす場合がある拍動している心臓上の圧迫を防止するために、すぐに開始されることができる。
【００３４】
別の実施形態では、自発循環再開の検出をサポートする装置は、第１のユーザインタフェースからユーザ情報を取得するよう構成されたユーザ入力を更に含み、処理ユニットは、ＢＰ制御信号を生成する、及び／若しくはユーザ情報に基づき所定の条件を調整するよう構成され、並びに／又は、装置は、第２のユーザインタフェースにＲＯＳＣ情報を提供するよう構成されたユーザ出力を更に含む。具体的には、処理ユニットがＰＰＧ信号中の自発パルスの存在を検出するとき、ユーザ入力はまず、ＢＰ測定を開始するための最も適切なタイミングを決定するため、ＢＰ測定を開始することを確認することを要求されることができる。
【００３５】
ユーザ情報は、患者のＢＰデータ、及び／又は心原性出力のインジケータの状態を評価し、従ってＲＯＳＣを評価するために関連する患者の他のデータを含むことができる。ユーザ情報は特に、例えば、ＢＰ、ＢＰレベルの持続時間、ＰＲ、（最小の）ＰＲレベルの持続時間、脈拍間隔、脈拍間隔の変動、脈拍の有無、脈拍存在の持続時間、脈拍の強さ、ＰＰＧ信号中に検出された心臓誘発性高調波の数に関連する、心原性出力のインジケータの状態の評価に使用される閾値又は範囲を調整するために使用されてもよい。これらのデータはまた、呼気終末ＣＯ２データ、（中心静脈）酸素飽和度データ及び／又はＮＩＲＳデータを含むことができる。ユーザ情報は同様に、使用されたＣＰＲプロトコルに関する情報であってもよく、及び従って、患者に適用された胸部圧迫のレートを含む情報であってもよい。ユーザ情報は特に、１つ又は複数のＰＰＧ信号及び／又はＢＰ測定を分析するために処理ユニットで使用されるアルゴリズムを含んでいてもよい。
【００３６】
ＲＯＳＣ情報は、特に圧迫信号を使用して達成されたアーチファクトの除去又は低減後の、１つ又は複数のＰＰＧ信号に関する情報、１つ又は複数の所定のＰＰＧ信号の特性、脈拍の存在、脈拍レート、特定の（最小の）ＰＲレベルでの時間的持続時間、経時的なパルス間間隔の変動、脈拍の強さ、（安定した）脈拍が存在する持続時間、ＰＰＧ信号で検出された心臓誘発性高調波の数、ＢＰ、胸部圧迫レート、胸部圧迫割合、酸素飽和度、心原性出力の任意のインジケータとその状態、及びＲＯＳＣの確率推定（処理ユニットにより推定される）のいずれか１つを有する。
【００３７】
自発循環再開の検出をサポートするためのシステムの有利な実施形態では、上記ＢＰセンサは、指カフ、手首カフ及び腕カフの任意の１つであり得るＢＰカフに含まれ、上記１つ又は複数のＰＰＧセンサは、上記カフの１つ、１つ又は複数の他の指、手首、腕のカフ、患者の指、耳たぶ、耳のコンカ、ピンナ、額、耳翼、鼻の中隔に、及び／又は頬、舌などの口の内側に配置されるよう構成される。
【００３８】
特に、ＢＰカフは、外圧、即ちカフの膨脹のレベルに基づき、カフにより患者の身体に加えられる圧力、で膨脹可能なカフであってもよい。カフにより提供される圧力は、カフに含まれるＢＰセンサにより測定される。測定された外圧は、血圧、例えば平均動脈血圧、収縮期血圧、拡張期血圧及び／又はデジタル動脈血圧を決定するために使用される。
【００３９】
別の実施形態では、処理ユニットは、継続的な圧迫の間、カフ圧を連続的に又は間隔をおいて制御するよう構成される。特に、平均カフ圧が制御されてもよい。しかしながら、ｃＮＩＢＰ測定の場合は、血液量を一定に保つために血管内の圧力に対抗するようカフ圧を制御する（ボルクランピング）ために処理ユニットが使用される。
【００４０】
システムの更に別の実施形態では、１つ又は複数のＰＰＧセンサの少なくとも１つは、ＢＰカフの皮膚に対向する側に配置されるよう構成され、処理ユニットは、上記少なくとも１つのＰＰＧセンサの１つ又は複数のＰＰＧ信号の振幅及び／又は上記カフ内の圧力の振動を最大化するように、上記カフにより患者に印加される平均カフ圧を制御するよう構成される。
【００４１】
例えば、ＰＰＧ測定がカフの遠位で行われるとき、どのカフ圧でＰＰＧ信号中の自発パルスが消失するかを決定するカフ圧スキャンを誘発するアルゴリズムが選択されてもよい。結果として得られる圧力は、カフの部位における収縮期血圧の測定値である。
【００４２】
好ましい実施形態では、システムは更に、１つ又は複数のＥＣＧ信号を測定するよう構成された１つ又は複数のＥＣＧセンサを含み、処理ユニットは、１つ又は複数のＥＣＧ信号を分析して、１つ又は複数のＰＰＧ信号特性の任意の１つを得ることを容易にするよう構成される。代替的又は追加的に、システムは更に、経胸部インピーダンス、胸部圧迫レート、圧迫間隔の長さ、胸部圧迫力、胸部圧迫深さ、胸部圧迫加速度及び胸部圧迫速度の１つ又は複数を示す胸部圧迫信号を測定するよう構成された胸部圧迫センサを含み、処理ユニットは、上記胸部圧迫信号を分析し、１つ又は複数のＰＰＧ信号及び／又はＥＣＧ信号から上記胸部圧迫信号のアーチファクトを認識し、及び処理又は除去するよう構成される。
【００４３】
胸部圧迫センサは、加速度センサ、力センサ、レーダ、自動圧迫装置又は除細動パッドへの通信モジュールであってもよく、圧迫レートは、これらのパッド間で測定されたインピーダンス信号から推定される。実際には、圧迫センサは、胸部圧迫レート、深さ、速度又は加速度に関する基準を提供する任意のセンサであってもよい。
【００４４】
１つ又は複数のＥＣＧセンサは、光電センサ、ＥＣＧ電極、又は圧電センサのいずれか１つであってもよい。ＥＣＧセンサは、ウェアラブルセンサであってもよいし、又はリモートＥＣＧモニタリングを含むことができる。センサは、有線通信又は無線通信のためにＥＣＧ信号を提供してもよい。
【００４５】
別の実施形態によれば、システムは更に、ユーザ情報を取得するよう構成された第１のユーザインタフェース、並びに／又は、ＲＯＳＣ情報を可視及び／若しくは可聴の態様で提供するよう構成された第２のユーザインタフェースを含む。
【００４６】
第１及び第２のユーザインタフェースは、別個のユニットに含まれてもよいし、又は単一のユニットで一体化されてもよく、即ち、ユーザ情報を取得し、ＲＯＳＣ情報を提供するよう構成された単一のユーザインタフェースとして構成されてもよい。第１及び第２のユーザインタフェースは、１つ又は複数のディスプレイ、ボタン、タッチスクリーン、キーボード、又は他のヒューマンマシンインタフェース手段を含むことができる。従って、患者の侵襲的血圧データ、（中心静脈）酸素飽和度データ、ＴＴＩデータ及び／又はＮＩＲＳデータに関する情報といったユーザ情報が、例えばキーボード入力を介して提供されてもよいし、又は他の装置から直接提供されてもよい。第２のユーザインタフェースは、処理ユニットにより決定されたＲＯＳＣの確率に基づき、ＲＯＳＣ確率信号を提供するのに使用されてもよい。例えば、ディスプレイには、下端が「心停止」、上端が「潜在的ＲＯＳＣ」を示すバーが表示されていてもよく、バーに向けられた矢印は、ＲＯＳＣの確率、即ち心原性出力のインジケータの状態を示す。第２のユーザインタフェースは同様に、ＲＯＳＣを示す心原性出力が処理ユニットにより所定の確率で検出されると、可聴信号を促すことができる。上記情報は、リアルタイムフィードバックとしてユーザに提供されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明による心肺蘇生中の自発循環再開の検出をサポートする装置の第１の実施形態の概略ダイアグラムを示す図である。
【図２】本発明による装置の第２の実施形態の概略ダイアグラムを示す図である。
【図３】本発明による装置の第３の実施形態の概略ダイアグラムを示す図である。
【図４】本発明による心肺蘇生中の自発循環再開の検出をサポートするシステムの第１の実施形態の概略ダイアグラムを示す図である。
【図５】本発明による心肺蘇生中の自発循環再開の検出をサポートするシステムの第２の実施形態の概略ダイアグラムを示す図である。
【図６】本発明による、ＣＰＲを受けている患者の自発循環再開の検出をサポートするシステムの例示的な実施形態を示す図である。
【図７】本発明による装置の表示ユニットの一実施形態を示す図である。
【図８Ａ】本発明によるＢＰ及びＰＰＧセンサの異なる実施形態を示す図である。
【図８Ｂ】本発明によるＢＰ及びＰＰＧセンサの異なる実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
本発明のこれらの及び他の態様が、以下に説明される実施形態より明らとなり、これらの実施形態を参照して説明されることになる。
【００４９】
図１は、本発明による心肺蘇生中の自発循環再開の検出をサポートする装置１０の第１の実施形態の概略図を示す。装置１０は、ＰＰＧ入力２０と、ＢＰ出力３０と、処理ユニット４０とを有する。ＰＰＧ入力２０は、患者のＰＰＧ信号２１を取得し、上記信号２１を処理ユニット４０に提供するよう構成される。その後、処理ユニット４０は、ＰＰＧ信号２１を分析する。本実施形態では、処理ユニット４０は、上記信号２１を用いて患者の脈拍数を検出するよう構成される。
【００５０】
脈拍数を検出すると、心臓が収縮して血液を送り出すレートに関する情報が得られる。レートが所定の閾値、例えば０．５Ｈｚ以下であれば、処理ユニットはまだＲＯＳＣがないと判断する。従って、ＰＰＧ測定を継続する以外の行為は行われない。ＰＰＧ信号２１の分析が、潜在的なＲＯＳＣに十分に高いレートを示していたとしても、心臓がまだ安定した態様でポンプしていない場合、即ち、経時的なパルス間間隔の変動が高すぎる場合には、胸部圧迫が継続されるべきである。しかしながら、例えば０．５Ｈｚより高い安定したレートで再び心臓がポンピングしているときは、その後の血圧測定を指示することにより、心原性出力があるかどうかが調べられる。
【００５１】
実際には、十分に高い安定した脈拍数の存在がＲＯＳＣの必要な前提条件である。斯かるリズムがなければ、ＲＯＳＣは存在せず、心原性出力及びこれに対応するＲＯＳＣの更なる評価を行うことは無意味である。一方、ＰＰＧ信号における安定した十分に高い脈拍数の存在は、ＲＯＳＣが存在することを直接的に示すものではない。なぜなら、それは、基礎となる血圧及び／又は灌流のレベルに関する定量的な情報を提供するものではないからである。言い換えれば、自発循環再開は、灌流リズムが再び確立されたとき、即ち、心臓が再び安定したレートで収縮し、生命維持のための心拍出量が得られたときにのみ与えられる。従って、脈拍数が所定の閾値以上であり、安定条件を満たす場合には、処理ユニット４０は、ＢＰ制御信号３１を生成する。ＢＰ出力３０は、ＲＯＳＣの評価をサポートするために、患者の血圧の測定を開始するようにＢＰセンサを制御するためのＢＰ制御信号を提供する。
【００５２】
図２は、本発明による心肺蘇生中の自発循環再開の検出をサポートする装置１０の第２の実施形態の概略図を示す。ＰＰＧ入力２０、ＢＰ出力３０及び処理ユニット４０とは別に、装置１０は、ＢＰ測定３６を得るよう構成されたＢＰ入力３５も含む。患者の血圧信号３６を分析することにより、処理ユニット４０は、心原性出力の再開又は自発循環再開の確率を評価してもよい。ＲＯＳＣは可能性として、例えば収縮期血圧が６０ｍｍＨｇよりも高い場合に与えられる。従って、処理ユニット４０は、血圧が上記所定の閾値以上であるか、又は別の所定の閾値以上であるかを確認するよう構成される。この場合、処理ユニット４０は、心原性出力の再開を評価する。その後、臨床医は、胸部圧迫による再心停止若しくは他の損傷を防止するために、及び／又はＲＯＳＣを評価するために、患者への胸部圧迫の供給を停止してもよい。
【００５３】
図３は、本発明による装置１０の第３の実施形態の概略図を示す。装置１０は、ＰＰＧ入力２０と、ＢＰ出力３０と、ＢＰ入力３５と、胸部圧迫信号入力５０と、ユーザ入力６０と、処理ユニット４０とを有する。
【００５４】
ＰＰＧ入力２０で得られたＰＰＧ信号２１は、分析のために処理ユニット４０に通信される。ＰＰＧ信号２１は、圧迫中に自発パルスが存在するかどうかのために分析される。圧迫中のＰＰＧ信号２１における自発パルスの存在は例えば、ＰＰＧ信号２１の形状の複雑さの増大により認識されることができる。代替的に、パルスの存在は、２つの高調波系列が識別されることができるとき、ＰＰＧ信号のスペクトル分析を介して検出されることができる。一方は、胸部圧迫に対応し、他方は、心臓活動に対応する。
【００５５】
進行中の圧迫中の分析はまた、胸部圧迫基準５１を使用して圧迫の存在を検出し、圧迫レートを特定することを含む。圧迫基準５１は例えば、患者に装着された除細動パッド間で得られるインピーダンス信号であってもよい。胸部圧迫信号入力部５０は、胸部圧迫信号５１を取得するよう構成される。胸部圧迫信号５１は、患者に供給される胸部圧迫のレート、圧迫間隔の経時的な変化、圧迫の強さ及び／又は深さをそれぞれ示す。処理ユニット４０は、胸部圧迫信号５１の上記特性を分析する。分析結果を用いて、処理ユニット４０は次に、測定された圧迫レートに関連する全ての周波数成分を除去することにより、胸部圧迫信号５１のアーチファクトをＰＰＧ信号２１から除去する。こうして、ＰＰＧ信号２１における心拍の検出を複雑にする胸部圧迫によるモーションアーチファクトが、除去又は減衰される。代替的に、処理ユニット４０は、圧迫基準５１から導出された圧迫レートを用いて、ＰＰＧ信号が心臓活動に関連する残りのスペクトル成分を含むかどうかを決定するために、圧迫に関連するＰＰＧ信号中のすべてのスペクトル成分を識別及び無視する。例えば、処理ユニット４０は、ＰＰＧ信号２１において２つの高調波系列を検出するとき、圧迫レート情報を用いて、これら２つの高調波系列のどちらかが胸部圧迫に相当し、これらの２つの高調波系列のどちらかが自発的な心臓活動に対応するかを特定することができる。
【００５６】
本実施形態の処理ユニット４０は、胸部圧迫信号５１を分析して、圧迫中の休止を進行中の圧迫から識別するように更に構成される。圧迫信号が所定の閾値以下の圧迫レートを示すと決定される場合、又は圧迫に関連する特性を含まないと決定される場合、処理ユニット４０は、患者に供給される胸部圧迫がないこと、即ち圧迫の休止があることを評価する。圧迫信号５１に基づき圧迫の休止を識別することは、ＰＰＧ信号２１における自発心臓成分の有無の代替的な検出を得るために使用されることができる。圧迫の休止があり、パルス存在がＰＰＧ信号２１で検出される場合、パルス存在が進行中の圧迫の間及び／又は圧迫の休止の間に検出されると、処理ユニット４０は、圧迫の休止の間にＢＰ制御信号３１を生成する。ＢＰ出力３０は、上記信号を受けて、患者の血圧を測定するためＢＰセンサを制御する。それとは別に、処理ユニット４０は、圧迫深さ又は胸部圧迫割合などのＣＰＲ要素の質に関する情報を抽出するために使用されてもよい。
【００５７】
自発循環再開を検出する装置１０は、第１のユーザインタフェース６００からユーザ情報６１を取得し、ＲＯＳＣ情報７１を第２のユーザインタフェース７００に提供するよう構成されたユーザ入力６０を更に有する（図５参照）。処理ユニット４０は、ユーザ情報６１を用いてＢＰ制御信号３１を生成する。ユーザ情報６１は例えば、ＢＰ測定を開始するための確認を含んでいてもよい。従って、ＰＰＧ信号分析が、ＲＯＳＣの高い確率を生じさせる場合、処理ユニット４０はまず、心原性出力が検出されたことをユーザインタフェース７００を介してユーザに促し、ＢＰ測定が行われるべきかどうかを要求することができる。ユーザインタフェース６００を介してＢＰ測定を行うことが適切であることをユーザが確認した後にのみ、ＢＰ測定を開始するためのＢＰ制御信号が生成される。これは、臨床医が、ＢＰ測定を行うことが最も適切なタイミングを決定することを可能にする。更に、ユーザインタフェース６００を介して提供されるユーザ情報は、心原性出力のインジケータの状態の評価に使用される閾値及び範囲をカスタマイズするために使用されることができる。これらの閾値及び範囲は、パルス存在、ＰＲ、（最小の）ＰＲレベルの持続時間、パルス間隔、パルス存在の持続時間、パルス間隔の変動、パルス強度、ＢＰ、特定のＢＰレベルの持続時間、ＰＰＧ信号中に検出された心臓誘発性高調波の数に関連することができる。
【００５８】
図４は、本発明による心肺蘇生中の自発循環再開の検出をサポートするシステム１００の第１の実施形態の概略図を示す。システム１００は、自発循環再開の検出をサポートする第２実施形態の装置１０と、ＰＰＧセンサ２０１と、ＢＰセンサ３００と、ＥＣＧセンサ９００とを有する。
【００５９】
本実施形態では、ＢＰセンサ３００はカフ３０１に一体化される。上記カフは、患者の指に適用され、圧迫の間、例えば、平均動脈圧ＭＡＰを追跡することにより、彼又は彼女の血圧を測定してもよい。血圧の追跡は、ＰＰＧ信号で脈の存在が検出された後に実行される。ＰＰＧ測定モジュール２０１は、同じカフ３０１内に、特に上記カフ３０１の下、即ち上記カフ３０１の皮膚に面する側に一体化される。ＰＰＧ及びカフに基づく圧力測定は、指の中節骨又は近位指節骨、特に親指の近位指節骨で行われることができる。ＰＰＧセンサ２０１は、患者のＰＰＧ信号２１を連続的に測定しており、これはそれぞれ、例えば、緑色、赤色、及び／又は赤外線の波長で測定される。測定されたＰＰＧ信号２１は、その後の分析のために処理ユニット４０に通信される。特に、ＰＰＧ信号２１は、圧迫中の自発パルスの存在について分析される。上記分析は、ＥＣＧ入力９０を介してＥＣＧセンサ９００により提供されるＥＣＧ信号９１によりサポートされる。特に、ＥＣＧ信号はまず、パルスの存在についてＰＰＧ信号を分析する前に、組織化された外観を有するべきである。即ち、ＥＣＧ信号はまず、ＱＲＳ複合体を含むべきであり、これは心臓の電気的活動が再び回復したことを示し、リズムの再開ＲＯＲと呼ばれる。ＲＯＲが発生した後、心臓の機械的活動は、ＰＰＧ信号において心臓誘発パルスを検索することでチェックされることができる。ＥＣＧ信号中のＱＲＳ複合体は、ＰＰＧ信号中の心臓誘発性パルスの検出を容易にすることができる。なぜなら、心臓が拍動しているとき、心臓誘発性のＰＰＧパルスがこれらのＱＲＳ複合体に追従するはずだからである。代替的に、スペクトル分析を適用するとき、ＥＣＧ信号から導出された心拍数（ＨＲ）を使用して、ＰＰＧ信号中の自発パルスの脈拍数（ＰＲ）が特定されることができる。
【００６０】
ＥＣＧ信号分析の助けを借りて信号２１において自発パルスの存在が検出された後、カフベースのＢＰ測定がトリガされる。このために、処理ユニット４０は、カフ圧をスキャンして平均動脈圧（ＭＡＰ）を求めるよう構成される。ＭＡＰは、ＰＰＧ信号中の自発パルス成分が最大の脈動性、即ち最大振幅又は最大平均信号レベルを有するカフ圧により近似される。脈動性が最大になると、血管のコンプライアンスが最大になり、血管壁がアンロードされることを意味する。血管壁のアンロードは、カフ圧が血管内の平均血圧に等しいときに達成される。代替的に、カフ３０１内の圧力振動が測定される。その後、ＢＰセンサ３００で測定されたカフ３０１内の圧力振動が最大振幅を持つカフ圧でＭＡＰが近似される。
【００６１】
ＭＡＰは、心停止中に推定されることも可能である。ＰＰＧ信号２１における圧迫誘発成分の脈動性又はカフ圧における圧迫誘発成分の振幅が最大化される。
【００６２】
代替的に、別の実施形態では、ＰＰＧ測定及びＢＰ測定は、同じカフに統合されていない。ここで、ＰＰＧ測定は例えば、指、額、鼻中隔、耳介翼、耳たぶ、耳のコンカ、又は耳のピンナに適用されるＰＰＧセンサ２０１を用いて得られることができる。ＢＰ測定は、腕、手首、又は指に適用されたカフ３０１を用いて得られることができる。ＰＰＧ信号２１において自発パルスの存在が検出されると、カフベースのＢＰ測定がトリガされることができる。カフ３０１が上腕に適用され、ＰＰＧ測定が他方の腕に適用される場合、ＰＰＧ測定がパルスの存在を追跡するために使用される間に同時にＢＰ測定が実行されることができる。代替的に、ＰＰＧ測定が同じ腕のカフ３０１の遠位に適用される場合、ＰＰＧ測定は、ＢＰレベルを決定するために使用され得る。例えば、腕カフ３０１内の圧力をスキャンする場合、カフに対して遠位で行われるＰＰＧ測定で自発パルスが消失するとき、収縮期血圧（ＳＢＰ）の推定値が得られる。
【００６３】
図５は、本発明による自発循環再開の検出をサポートするシステムの第２の実施形態の概略図を示す。このシステムは、第３の実施形態の装置１０、ＰＰＧセンサ２０１、ＢＰセンサ３００、胸部圧迫センサ５００、第１のユーザインタフェース６００及び第２のユーザインタフェース７００を有する。
【００６４】
システム１００のこの実施形態では、ＰＰＧセンサ２０１は指カフ３０１に組み込まれている。同時に、上記カフは、ＢＰセンサ３００を含む。カフにより行われるＢＰ測定は、連続的な非侵襲的血圧測定（ｃＮＩＢＰ）である。ｃＮＩＢＰ測定は、処理ユニット４０が血圧の変動を追跡することができる平均デジタル動脈圧を見つけるために較正される必要がある。この実施形態では、ｃＮＩＰＢ測定のための較正は、進行中の圧迫中に行われる。平均圧力は、ＰＰＧ信号２１の脈動性が最大となるカフ圧（脈動性＝振幅を平均信号レベルで除算した値）に対応する。上記圧力は、処理ユニット４０により決定される。脈動性が最大になると、血管コンプライアンスが最大になり、これは血管壁がアンロードされることを意味する。血管壁のアンロードは、カフ圧が血管内の平均血圧に等しいときに達成される。平均血圧、及び従ってｃＮＩＢＰ測定の動作点を追跡することは、その後の圧迫の休止中に、より迅速にｃＮＩＢＰ測定を行うことを可能にする。なぜなら、正しい平均血圧がすでに推定されており、ｃＮＩＢＰ測定がすぐに開始されることができるからである。この実施形態では、ｃＮＩＢＰ測定の動作点は、時間にわたり連続的に、又は時間において一定の間隔で追跡されることができる。
【００６５】
ＰＰＧ信号２１の脈動性は、心停止中に、又はＰＰＧ信号２１の自発パルスが検出された後に、最大化されることができる。心停止中は、圧迫誘発信号の脈動性が最大化される。自発パルスを検出した後、ＰＰＧ信号２１における自発パルス成分の脈動性が最大化される。自発パルス成分の脈動性を最大化するために、上記成分は、胸部圧迫アーチファクトを除去することにより、ＰＰＧ信号２１から抽出される。胸部圧迫成分の除去は、圧迫基準信号５１を使用して胸部圧迫レートを決定することを含む。
【００６６】
こうして、指カフの下でＰＰＧ測定が行われるとき、圧迫中に平均デジタル動脈圧が追跡されることができる。圧迫中の平均デジタル動脈血圧を追跡することは、以下の利点を有する。第１に、ｃＮＩＢＰ測定が常に動作点にあり、使用可能な状態であることを確実にし、第２に、信号振幅を最大化することにより、それは、ＰＰＧ測定の品質を向上させる。実際、指カフの下でＰＰＧ測定が行われるとき、カフは、ＰＰＧ信号の脈動性を最大化することにより、良好な信号品質を保証するために低圧を連続的に印加することができる。これは、ＰＰＧ測定２１のＳ／Ｎ比を向上させ、品質を向上させる。更に、カフ圧は、ＰＰＧセンサ２０１と皮膚との間の良好な接触を保証し、これは、皮膚に対するＰＰＧセンサ２０１の動きを減少させ、これにより、ＰＰＧ信号２１における動きアーチファクトが減少される。更に、心停止中は、平均デジタル動脈血圧を追跡することにより、処理ユニット４０は、胸部圧迫の効果を評価することができる。
【００６７】
第２のユーザインタフェース７００は、特に胸部圧迫アーチファクトを除去した後のＰＰＧ信号のタイムトレースと、血圧測定値（ＳＢＰ、ＭＡＰ、ＤＢＰ）と、ｃＮＩＢＰのタイムトレースと、臨床的意思決定支援を提供するための心原性出力のインジケータのような導出情報とを表示してもよい。インターフェース７００は、ＰＰＧ測定から得られる自発脈拍数と、例えば赤色及び赤外波長で得られるＰＰＧ測定における自発パルス成分から決定された酸素飽和度（ＳｐＯ２）とを表示してもよい。更に、ユーザインタフェース７００は、胸部圧迫の有効性に関する可聴フィードバックを提供し、ＣＰＲを改善するためのアドバイスをユーザに与えてもよい。
【００６８】
図６は、本発明による、ＣＰＲを受けている患者の自発循環再開の検出をサポートするシステム１００の例示的な実施形態を示す。
【００６９】
システム１００は、装置１０と、指カフ内に配置されたＰＰＧセンサ２０１と、膨張可能な腕カフ内に配置されたＢＰセンサ３００と、患者の胸部に取り付けられて圧迫の対象となる胸部圧迫センサ５００と、患者の胸部に取り付けられた２つのＥＣＧセンサと、装置１０に配置された第１のユーザインタフェース６００と、第２のユーザインタフェース７００とを有する。胸部圧迫は例えば、臨床医８により手動で供給されるか、又は自動機械装置８０により供給され得る。
【００７０】
システム１００のこの実施形態では、ＰＰＧ信号２１は、圧迫の休止中に測定され、同じ圧迫の休止中にＢＰ測定をスケジュールするために使用される。この場合、胸部圧迫の休止は、胸部圧迫センサ５００から胸部圧迫ケーブル５５を介して装置１０に供給される圧迫信号５１を介して検出され得る。ＰＰＧケーブル２５を介して指カフ２０１から装置１０に供給されるＰＰＧ信号２１は、自発パルスの存在について分析される。上記分析をサポートするために、ＥＣＧセンサ９０１及び９０２により測定され、ＥＣＧケーブル９５を介して装置１０に提供されるＥＣＧ信号が使用される。ＥＣＧ信号９１及び９２を分析して、リズムの再開ＲＯＲを示すＱＲＳ複合体が検出されることができる。ＲＯＲを検出した後、ＰＰＧ信号２１を分析してパルスの存在が見つけられることができる。ここで、ＥＣＧ信号９１及び９２も有用である。なぜなら、ＰＰＧ信号２１における心臓誘発パルスがＥＣＧ信号９１及び９２のＱＲＳ複合体に追従するからである。代替的に、スペクトル分析を適用する場合、ＥＣＧ信号９１及び９２から得られる心拍数（ＨＲ）は、ＰＰＧ信号２１の脈拍数（ＰＲ）の決定を容易にすることができる。休止中にＰＰＧ信号２１において自発パルスが検出される場合、カフベースのＢＰ測定がスケジュールされる。自発パルスを検出した直後にＢＰ測定が自動的に行われることができる。
【００７１】
代替的に、システムは、ディスプレイを介して、又は第２のユーザインタフェース７００の可聴信号を用いて、自発パルスが検出されたことを臨床医に促し、第１のユーザインタフェース６００のボタンを押した直後に、カフベースのＢＰ測定を開始することを提案することができる。後者の場合、脈拍がまだ生命を維持することができるものでないことが臨床医にすでに明らかである場合には、臨床医８は、ＢＰ測定を延期するオプションを持つ。更に、システム１００は、進行中の圧迫の間、パルスの存在に関し、ＰＰＧ信号２１を測定し、及び分析してもよい。その場合、ＢＰ測定は、自動的に、又はユーザインタフェース６００を介したユーザからの確認後に、圧迫の次の休止中に実行されることができる。例えばＣＰＲで慣習的に行われているように、圧迫が２分間のサイクルで提供される場合、圧迫の２分間のサイクルの直後の短い休止時間にＢＰ測定がスケジュールされることができる。代替的に、システムは、自発パルスが検出されたことを臨床医８に促し、ボタンを押した直後にＢＰ測定を開始することを提案することができる。後者の場合、臨床医８は、プロトコルの次の休止を待つのではなく、標準プロトコルから逸脱して患者にパーソナライズされた治療を行うオプションを持つ。
【００７２】
ＢＰ測定は、収縮期血圧、拡張期血圧及び／又は平均動脈血圧を測定するために行われることができる。測定される血圧の種類は、ユーザ８がユーザインタフェース６００を用いて決定されてもよい。特に、ユーザインタフェース６００は、ユーザがＢＰカフの膨張レート及び／又は収縮レートを変更することを可能にするよう構成されてもよい。ユーザは、自分が使用する地域の病院のＣＰＲプロトコルに関するユーザ情報を提供してもよい。測定されたＢＰ信号３１は、ＢＰケーブル３７を介して装置１０に提供される。ＢＰ測定を用いて、心原性出力が達成されたか否か（又はＲＯＳＣの確率がどれだけ高いか）が装置１０により決定される。心原性出力のインジケータの状態の評価に使用される閾値及び範囲は、ユーザインタフェース６００を介してユーザによりカスタマイズされることができる。これらの閾値及び範囲は、パルス存在、ＰＲ、（最小の）ＰＲレベルの持続時間、パルス間隔、パルス存在の持続時間、パルス間隔の変動、パルス強度、ＰＰＧ信号中に検出された心臓誘発性高調波の数、ＢＰ、指定されたＢＰレベルの持続時間に関連することができる。心原性出力のインジケータの状態評価が脈拍の存在を決定する場合、処理ユニット４０は、ＲＯＳＣの更なる評価が勧められることを臨床医８に示す対応する情報をディスプレイ７００に提供する。しかしながら、ＲＯＳＣがおそらく達成されていない場合には、新たな２分間のＣＰＲブロックが、ディスプレイを介して提案されるか、又は機械的ＣＰＲ装置８０により実行されるように直接開始される。
【００７３】
ＰＰＧ測定は、カフ３０１に対して遠位でＢＰ測定が行われる腕と同じ腕で、又はＢＰ測定に使用されない他の腕で行われることができる。ＰＰＧ信号２１においてパルスの存在が検出された後、ＢＰ測定が行われる。カフ３０１に対して遠位でＰＰＧ測定が行われる第１の場合には、ＰＰＧ測定は、ＢＰ測定中のパルス存在検出に使用されることができない。しかしながら、この場合、ＢＰレベルを決定するのにＰＰＧ測定が使用されることができる。例えば、腕カフ３０１内の圧力をスキャンする場合、カフ３０１に対して遠位で行われるＰＰＧ測定で自発パルスが消失するとき、収縮期血圧（ＳＢＰ）の推定値が得られる。代替的に、ＢＰ測定が実行される腕とは別の腕でＰＰＧ測定が実行される場合、ＰＰＧ測定がパルスの存在を追跡するために使用される間に、ＢＰ測定が実行されることができる。
【００７４】
図７は、本発明によるシステム１００の第２のユーザインタフェース７００の例示的な実施形態を示す。
【００７５】
本実施形態では、第２のユーザインタフェース７００は、拡張期血圧信号３２、上記信号の振動３３、及び胸部圧迫信号５１を経時的に追跡する様子を示す表示ユニットである。拡張期血圧３２及び振動３３は、０〜５０ｍｍＨｇの圧力スケールで描かれている。振動３３は、胸部圧迫信号５１と直接関係していることがわかる。
【００７６】
処理ユニット４０は、測定されたＰＰＧ及びＢＰデータ２１及び３１を処理して、「心停止」から「潜在的ＲＯＳＣ」までの連続的なスケールを有する心原性出力のインジケータの状態を決定する。上記スケールはまた、ＲＯＳＣ確率バー４５として表示ユニット７００に表示される。インジケータ４６は、処理ユニットにより評価されたＲＯＳＣの確率をリアルタイムで示す。従って、生命維持の可能性のある脈拍が検出されると、ユーザはすぐに通知を受けることができ、従って、再始動した心臓に対するＣＰＲ動作を停止することを決定し、潜在的なＲＯＳＣを更に評価する。
【００７７】
図８Ａ及び図８Ｂは、本発明によるＢＰ及びＰＰＧセンサの異なる実施形態を示す。
【００７８】
図８Ａは、ＰＰＧセンサ２０１及びＢＰセンサ３００の両方を有する指９に巻き付けられた指カフ３０１を示す。本実施形態では、連続的な非侵襲的血圧測定は、体積クランプカフを介して実現される。カフに一体化されたＰＰＧセンサ２０１は、光源としての赤色ＬＥＤ及び赤外線ＬＥＤと、上記光源から発せられ、患者の皮膚で反射／透過された光を検出するためのフォトダイオードとを有する。ここでは、脈拍の存在を検出するためにＰＰＧ測定が連続して使用される。脈拍が検出されると、血圧測定がトリガされる。ＢＰ測定は体積クランプ法に基づかれるので、ＢＰ測定中にＰＰＧ測定は使用されることができない。体積クランピングに基づく方法は、ＰＰＧを介して脈拍の存在が検出された後、連続的又は断続的に使用されることができる。間欠的なＢＰ測定の場合には、ＰＰＧ測定は、パルスの存在を追跡し続けるためにＢＰ測定と交互に（ａｌｔｅｍａｔｉｎｇｌｙ）使用されることができる。
【００７９】
特定のバイタルサインの決定に関して、ＰＰＧ信号２１の特定の光の色の範囲が最も良い結果を示す。更に、患者の脈拍数は、例えば、赤色、赤外線又は緑色に対応する単一の波長を用いて決定されることができるが、ＲＯＳＣの更なるインジケーションを提供する血液の酸素化レベル（ＳｐＯ２）に関する明確な情報は、分析のために少なくとも２つの異なる波長を用いてのみ与えられることができる。例えば、６５０ｎｍ（赤色）付近の波長間隔と８４０ｎｍ又は９００ｎｍ（赤外）付近の波長間隔の相対的な振幅比は、ＳｐＯ２について信頼性の高い結果を与えることが示される。
【００８０】
図８Ｂに示されたＢＰ及びＰＰＧセンサの実施形態では、３つのＰＰＧセンサ２０１、２０２及び２０３は、患者の指９に巻き付けられたＢＰ測定用の、即ちＢＰセンサを含む指カフ３０１と組み合わせられる。第１のＰＰＧセンサ２０１が、カフ３０１に対して遠位の指の皮膚に配置され、一方、第２のＰＰＧセンサ２０２は、カフ３０１の内側の皮膚に対向する側に配置され、第３のＰＰＧセンサ２０３が、カフ３０１の近位の患者の皮膚に配置される。
【００８１】
本実施形態では、第１のＰＰＧセンサ２０１の信号中の自発パルス成分は、収縮期血圧（ＳＢＰ）を決定するために使用される。第１のＰＰＧ信号２１において自発パルスが検出された後、カフベースのＢＰ測定がトリガされる。ＳＢＰを決定するために、カフ圧がスキャンされる。これは、圧迫中又は圧迫における休止中に行われることができる。圧迫中に行えば、様々な方法でＳＢＰが得られることができる。カフ３０１は、第１のＰＰＧ信号２１において、自発パルス成分が消失するまで膨らまされる。ここで、第１のＰＰＧ信号２１から自発パルス成分が抽出される。この時のカフ圧がＳＢＰの推定値である。代替的に、自発パルス成分がＰＰＧ信号２１から明示的に抽出されない場合、ＳＢＰは、ＰＰＧ信号の振幅／分散が最小化されるカフ圧により近似される。なぜなら、ＰＰＧ信号中のいくつかの圧迫アーチファクトは、血管を伝搬する圧迫誘発圧力波から生じるのではなく、むしろ圧迫誘発センサ組織運動から生じる場合があるためである。次に、第２のＰＰＧセンサ２０２を備えたカフ３０１で、圧迫の休止中のｃＮＩＢＰを測定するための体積クランプ方法を用いて、血圧波形が得られることができる。ｃＮＩＢＰで測定したパルス圧は良好な推定値であるが、ｃＮＩＢＰ波形の絶対レベルは較正される必要がある。ここでは、第１のＰＰＧセンサ２０１で得られたＳＢＰ測定値を用いて較正が行われる。ｃＮＩＢＰ波形の収縮期血圧は、第１のＰＰＧセンサ２０１で得られたＳＢＰ推定値と等しく設定される。これは、拡張期血圧（ＤＢＰ）も同様に測定することを可能にする。圧迫休止中に体積クランプ法を使用している間、第１のＰＰＧセンサ２０１は、信頼性の低い結果を提供する場合がある。なぜなら、パルス信号がカフによって上流側で影響を受けるためである。従って、ｃＮＩＢＰ測定中は、第３のＰＰＧセンサ２０３が、ＰＲ及びＳｐＯ２測定に使用されることができる。
【００８２】
本発明が、図面及び上述の説明において詳細に図示及び説明されたが、斯かる図示及び説明は、説明的又は例示的であり、限定的と見なされるべきではない。本発明は開示された実施形態に限定されるものではない。開示された実施形態に対する他の変形は、図面、開示、及び添付の請求項の研究から、請求項に記載された発明を実施する当業者により理解及び達成され得る。
【００８３】
請求項において、「有する」という語は他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は複数性を排除するものではない。単一の要素又は他のユニットが、請求項に記載されたいくつかのアイテムの機能を果たし得る。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されるという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示すものではない。
【００８４】
コンピュータプログラムは、他のハードウェアとともに、又はその一部として提供される光学式記憶媒体又はソリッドステート媒体などの適切な非一時的媒体において格納／配布されることができるが、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムを介してといった他の形式で配布されることもできる。
【００８５】
請求項における参照符号は、範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【国際調査報告】
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