(57)【要約】患者に出入りするガス流を調節するための方法は、肺から呼吸ガスを繰り返し排出するステップを含む。呼吸ガスは、呼吸ガスが肺から排出される間隔の間、肺内に逆流しないように防止される。周期的に、酸素含有ガスが、肺に供給される。一態様において、ガスは、胸部を繰り返し圧迫し、約６０〜約１２０回／分の速度で胸部を反跳させることによって、繰り返し肺から排出される。さらなる態様では、低流量の酸素が、肺に継続的に供給される。本酸素量は、肺が酸素含有ガスによって膨張される回数が、低レベルの継続的酸素吹送によって低減されるように、連続的胸部圧迫によって吐き出される呼吸ガスの容量未満である。
2010524578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
心停止状態の患者に心肺蘇生術を実施する間に、循環を増加させるデバイスであって、
救助者ポートおよび患者ポート、一方向呼気弁および閉位置に付勢される一方向吸気弁を有する筐体であって、該筐体と一方向弁とは、各々の胸部の圧迫の間に肺から吐き出される呼吸ガスの容量が、該救助者ポートを通して、該筐体内に流入し、該一方向呼気弁を通過し、該患者ポートから流出するように構成され、胸壁が反跳すると、該一方向弁の両方によって、酸素含有ガスが、該患者ポートを通して、該肺に流入することを防止される、筐体と、
酸素含有ガスを該筐体内に注入し、該一方向吸気弁を開放し、該患者ポートを通って該患者に達し、該酸素含有ガスによって、該肺を周期的に拡張させる、換気源と、
を備える、デバイス。
【請求項２】
心停止状態の患者に心肺蘇生術を実施する間に、循環を増加させるデバイスであって、
救助者ポートおよび患者ポートを有する筐体と、
該筐体内に配置される弁システムであって、該筐体と弁システムとは、各々の胸部の圧迫の間に肺から吐き出される呼吸ガスの容量が、該患者ポートを通して、該筐体内に流入し、該弁システムを通過し、該救助者ポートから流出するように構成され、胸壁が反跳すると、該弁システムによって、酸素含有ガスが、該患者ポートを通して、該肺に流入することを防止される、弁システムと、
酸素含有ガスを該筐体内に注入し、該弁システムを通過し、該患者ポートを通って該患者に達し、該酸素含有ガスによって、該肺を周期的に拡張させる、換気源と、
を備える、デバイス。
【請求項３】
前記弁システムは、逆止め弁、バネ弁、ダックビル式弁、および電子制御弁からなる群より選択される、少なくとも１つの弁を含む、請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記換気源は、口移し式換気、口用マスク、蘇生器バッグ、自動換気装置、半自動換気装置、身体用胸甲、および鉄の肺デバイスからなる群より選択される、請求項２に記載のデバイス。
【請求項５】
前記弁システムは、約０〜約１０ｃｍ  Ｈ２Ｏの範囲の固定または可変抵抗によって、前記肺からの呼吸ガスの流出を妨害する手段を含む、請求項２に記載のデバイス。
【請求項６】
胸郭内の空気／血液比を検出するために、気道圧センサ、二酸化炭素センサ、心電図信号センサ、インピーダンスセンサからなる群より選択される、少なくとも１つの生理学的センサをさらに備え、該生理学的センサからの信号を蘇生の際に使用されるＣＰＲデバイスに送信させ、ＣＰＲの実施方法、呼吸ガスによって前記肺を能動的に膨張させる最適時間、および細動除去を行う最適時間のうちの少なくとも１つに対し、フィードバックを提供する、通信システムをさらに備え、ＣＰＲを実施する間に、救助者を補助するために点灯するように構成される、タイミングライトをさらに備える、請求項２に記載のデバイス。
【請求項７】
前記肺が酸素含有ガスによって膨張される回数が、低レベルの継続的酸素吹送によって低減されるように、連続的胸部圧迫によって吐き出される呼吸ガスの容量未満である、低流量の継続的酸素を該肺内に送達する、供給システムをさらに備える、請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
前記弁システムは、前記筐体を通る反対のガス流によって開放するように別々に構成される、一対の一方向弁を備える、請求項６に記載のデバイス。
【請求項９】
心停止状態の患者に心肺蘇生術を実施する間に、循環を増加させるデバイスであって、
救助者ポートおよび患者ポートを有する筐体と、
該筐体を通るガス流を調節するための手段であって、調節するための該手段は、各々の胸部の圧迫の間に肺から吐き出される呼吸ガスの容量が、該救助者ポートを通して、該筐体内に流入し、該患者ポートから流出するように構成され、胸壁が反跳すると、酸素含有ガスが、該患者ポートを通して、該肺に流入することを防止される、手段と、
酸素含有ガスを該筐体内に注入し、該患者ポートを通って該患者に達し、該酸素含有ガスによって、肺を周期的に拡張させる、換気源と、
を備える、デバイス。
【請求項１０】
ガス流を調節するための前記手段は、前記筐体を通る反対のガス流によって開放するように別々に構成される、一対の一方向弁を備える、請求項１３に記載のデバイス。
【請求項１１】
心停止状態の患者に心肺蘇生術を実施する方法であって、
胸部を繰り返し圧迫し、約６０〜約１２０回／分の速度で該胸部を反跳させるステップであって、ここで、圧迫される度に、一定量の呼吸ガスが肺から吐き出され、かつ、複数回の胸部反跳の間、連続的胸部圧迫／胸部反跳サイクルにわたって、該肺内の呼吸ガスの連続的減少を生じさせ、それによって、胸郭空間により多くの血液を流入させるように、呼吸ガスが該肺に戻るのを防止する、ステップと、
周期的に、酸素含有ガスによって、該肺を能動的に拡張させるステップと、
を含む、方法。
【請求項１２】
前記胸部反跳の間、頭蓋内圧が、より急速に低値に低下し、それによって、脳潅流圧の持続時間および大きさをさらに増加させる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
一連の胸部圧迫／反跳サイクルにわたって吐き出される呼吸ガスの容量は、約１〜約１５ｃｃ／ｋｇの範囲である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
約０〜約１０ｃｍ  Ｈ２Ｏの範囲である低レベルの固定または可変抵抗に逆らって、前記胸部から呼吸ガスの容量を吐き出すステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
患者に出入りするガス流を調節するための方法であって、
肺から呼吸ガスを繰り返し排出するステップと、
呼吸ガスが該肺から排出される間隔の間、該肺内に呼吸ガスが逆流することを防止するステップと、
周期的に、酸素含有ガスを該肺に供給するステップと、
を含む、方法。
【請求項１６】
前記ガスは、胸部を繰り返し圧迫し、約６０〜約１２０回／分の速度で該胸部を反跳させることによって、繰り返し前記肺から排出される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記肺が酸素含有ガスによって膨張される回数が、低レベルの継続的酸素吹送によって低減されるように、連続的胸部圧迫によって吐き出される呼吸ガスの容量未満である、低流量の継続的酸素を該肺内に供給するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記胸部反跳の間、頭蓋内圧が、より急速に低値に低下し、それによって、脳潅流圧の持続時間および大きさをさらに増加させる、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
一連の胸部圧迫／反跳サイクルにわたって吐き出される呼吸ガスの容量は、約１〜約１５ｃｃ／ｋｇの範囲である、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
約０〜約１０ｃｍ  Ｈ２Ｏの範囲である低レベルの固定または可変抵抗に逆らって、胸部から呼吸ガスの容量を吐き出すステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
この出願は、２００７年４月１９日に出願された米国仮出願第６０／９１２，８９１号（この完全な開示は、参考として本明細書に援用される）の利益を主張する本出願である。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
本発明は、概して、心肺蘇生術（ＣＰＲ）の分野に関し、特に、ＣＰＲを実施する間に、循環を増加させる技術に関する。
【０００３】
ＣＰＲの現在の方法にもかかわらず、多くの人々が、心停止後に死亡している。主な理由の１つは、従来の手動による閉胸ＣＰＲでは、心臓および脳への血流が非常に乏しいことである。ＣＰＲの際の血液の循環を増加させることによって、転帰の改善がもたらされるであろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
発明の要旨
いくつかの実施形態では、患者に出入りするガス流を調節するための方法が記載される。一方法によると、呼吸ガスは、繰り返し肺から排出される。また、呼吸ガスは、胸部圧迫の間の肺内への逆流が防止される。周期的に、酸素含有ガスが肺に供給され、換気を提供する。
【０００５】
一特定の側面では、ガスは、胸部を繰り返し圧迫し、約６０〜約１２０回／分の速度で胸部を反跳させることによって、繰り返し肺から排出される。さらなる側面では、低流量（ｌｏｗ  ｆｌｏｗ  ａｎｄ  ｖｏｌｕｍｅ）の酸素が、肺に継続的に供給される。本酸素量は、肺が酸素含有ガスによって膨張される回数が、低レベルの継続的酸素吹送によって低減されるように、連続的胸部圧迫によって吐き出される呼吸ガスの容量未満である。
【０００６】
本発明の他の実施形態は、胸郭が、胸部圧迫／胸部反跳サイクルの度に、心臓内により多くの血液を流入させるためのさらなる空間を有するように、胸部圧迫の間の肺内の空気量を低減することによって、ＣＰＲの際の循環を増加させるための方法およびデバイスを含む。そのような実施形態は、胸部を圧迫し、反跳させる方法を含む。圧迫の度に、空気は、一方向弁を通して、肺から押し出される。圧迫後、胸壁が反跳する度に、患者外からの空気（または、呼吸ガス）が、肺に受動的に流入しないように防止される。逐次的圧迫によって、胸郭内に残る空気が徐々に少なくなる。このように、各々の胸部の圧迫の間に、肺から呼吸ガスが段階的に押し出されることによって、血液で充填される胸郭（肺、血管、および心臓）内により空間をもたらす。胸部内の血液が増え、空気が減ることによって、各々の胸部の圧迫の間に、心臓からより多くの血液が噴出される。約１２〜約３０（ＣＰＲを実施する人数に応じて、および顔用マスクか気管内チューブまたは同等物によって、気道が固定されているかに応じて）回等、数回圧迫後、空気は、換気源からの陽圧呼吸の送達によって、または陰圧換気（例えば、鉄の肺または同等物）によって、肺に能動的に流入される。
【０００７】
そのような技術の利点の１つは、胸部反跳の間、頭蓋内圧が、より急速に低値に低下し、それによって、脳潅流圧の持続時間および大きさをさらに増加させることである。
【０００８】
一特定の側面では、一連の胸部圧迫／反跳サイクルにわたって吐き出される呼吸ガスの容量は、約１〜約１５ｃｃ／ｋｇの範囲である。また、胸部から吐き出される呼吸ガスの容量は、約０〜約１０ｃｍ  Ｈ２Ｏの範囲である低レベルの固定または可変抵抗に逆らって、吐き出されてもよい。
【０００９】
さらなる実施形態では、本発明は、心停止状態の患者に心肺蘇生術を実施する間に、循環を増加させる例示的デバイスを提供する。デバイスは、救助者ポートおよび患者ポートを有する筐体を備える。弁システムは、筐体内に配置される。さらに、筐体および弁システムは、各々の胸部の圧迫の間に肺から吐き出される呼吸ガスの容量が、患者ポートを通して、筐体内に流入し、弁システムを通過し、救助者ポートから流出するように構成される。また、胸壁が反跳すると、弁システムによって、酸素含有ガスが、患者ポートを通して、肺に流入することを防止される。また、換気源を使用して、酸素含有ガスを筐体内に注入し、弁システムを通って、患者ポートを通って患者に達し、酸素含有ガスによって、肺を周期的に拡張させてもよい。
【００１０】
弁システムは、逆止め弁、バネ弁、ダックビル式弁（ｄｕｃｋ  ｖａｌｖｅ）、電子制御弁等の種々の弁を使用して、構築されてもよい。別の実施例として、筐体を通過する反対のガス流によって開放するように別々に構成される、一対の一方向弁が使用されてもよい。また、口移し式換気、口用マスク、蘇生器バッグ（ｒｅｓｕｓｃｉｔａｔｏｒ  ｂａｇ）、自動換気装置、半自動換気装置、身体用胸甲（ｂｏｄｙ  ｃｕｉｒａｓｓ）、鉄の肺デバイス等の種々の換気源が使用されてもよい。別の側面では、弁システムは、約０〜約１０ｃｍ  Ｈ２Ｏの範囲の固定または可変抵抗によって、肺からの呼吸ガスの流出を妨害する手段を含んでもよい。
【００１１】
一特定の配列では、少なくとも１つの生理学的センサを使用して、１つ以上の生理学的パラメータを測定してもよい。そのようなセンサは、胸郭内の空気／血液比を検出するための心電図信号センサ、インピーダンスセンサ等を含んでもよい。また、通信システムを採用して、生理学的センサからの信号を蘇生の際に使用されるＣＰＲデバイスに送信させ、種々の種類のフィードバックを提供してもよい。これは、ＣＰＲの実施方法、呼吸ガスによって肺を能動的に膨張させる最適時間、および細動除去を行う最適時間等を含み得る。さらに、タイミングライトを採用して、胸部圧迫を提供する際等、ＣＰＲを実施する間に、救助者を補助してもよい。
【００１２】
さらなる側面では、供給システムを使用して、連続的胸部圧迫によって吐き出される呼吸ガスの容量未満である、低流量の継続的酸素を肺内に送達してもよい。このように、肺が酸素含有ガスによって膨張される回数が、低レベルの継続的酸素吹送によって低減される。
【００１３】
さらに別の実施形態では、本発明は、心停止状態の患者に心肺蘇生術を実施する間に、循環を増加させるデバイスを提供する。デバイスは、救助者ポートおよび患者ポートを有する筐体を備える。各々の胸部の圧迫の間に肺から吐き出される呼吸ガスの容量が、患者ポートを通して、筐体内に流入し、救助者ポートから流出するように、筐体を通るガス流を調節するための手段が提供される。また、胸壁が反跳すると、酸素含有ガスが、患者ポートを通して、肺に流入することを防止される。換気源が採用され、酸素含有ガスを筐体内に注入し、患者ポートを通って患者に達し、酸素含有ガスによって、肺を周期的に拡張させる。
【００１４】
一側面では、ガス流を調節するための手段は、筐体を通る反対のガス流によって開放するように別々に構成される、一対の一方向弁を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に従って、技術を適用する場合に、ＣＰＲを実施する間の肺容量を示す、グラフである。
【図２Ａ】制御システムと、センサとともに、本発明に従って、胸部圧迫の際、弁システムを通過する呼気ガスを図式的に示す。
【図２Ｂ】本発明に従って、胸部反跳または胸部減圧の際、呼吸ガスが、弁システムを通して、肺内に通過しないように防止される様子を図式的に示す。
【図２Ｃ】本発明に従って、弁システムを通して酸素含有ガスを注入し、患者に換気を提供する様子を図式的に示す。
【図２Ｄ】本発明に従って、患者が息を吸い込んだ場合に、安全点検弁を通る呼吸ガスの通過を図式的に示す。
【図３Ａ】本発明に従って、弁システムの一実施形態を示す。
【図３Ｂ】制御システムと、センサとともに、患者の呼気（胸部圧迫の際等）によるガス流を示す、図３Ａの弁システムの断面側面図である。
【図３Ｃ】患者の胸部が反跳する、または引揚される際のガス流の欠如を示す、図３Ａの弁システムの断面側面図である。
【図３Ｄ】酸素含有ガスを患者に送達する際のガス流を示す、図３Ａの弁システムの断面側面図である。
【図４】本発明に従って、ＣＰＲを実施するための一方法を示す、工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
発明の詳細な説明
心停止状態の患者にＣＰＲを実施する間、複数の胸部圧迫の方法が使用されてもよい。このような命を脅かす状況では、心臓は、血液を循環させることが不可能であって、したがって、非侵襲的外部手段を使用して、心臓、肺、および脳を含む、重要臓器への血液の循環を補助する。心停止の際に血液を循環させるために使用され得る方法およびデバイスは、手動閉胸ＣＰＲ、能動的圧迫減圧（ＡＣＤ）ＣＰＲ、胸部を圧迫し、受動的または能動的に胸部を反跳させる手動または自動デバイスによる機械的ＣＰＲ、および胸壁を圧迫し、次いで、鉄の肺のように機能し、胸郭を能動的に拡張するデバイスを含む。これらのアプローチおよびデバイスのうちのいくつかは、胸骨等の胸部の前面のみを圧迫する一方、他のアプローチおよびデバイスは、胸郭の全部または一部を円周方向に圧迫する。また、いくつかのアプローチおよびデバイスは、胸郭および腹部を交互に圧迫する。また、いくつかのアプローチは、脳により多くの血液が回るように、下肢を圧迫し、心臓に戻る静脈血流を促進し、動脈圧を上昇させるステップを伴う。また、いくつかのアプローチは、うつ伏せの患者の背中を圧迫するステップを伴う。いくつかのデバイスは、大動脈内バルーン等の侵襲的デバイスと連結される上述の非侵襲的方法およびデバイスと、同時に患者を冷却するデバイスとの両方を含む。
【００１７】
心臓弁は、本質的に、ＣＰＲの際に無傷のままであるため、血液は、ＣＰＲの胸部圧迫段階の際に、心臓から大動脈内に押出される。胸壁が反跳すると、胸郭外区画（例えば、腹部、上肢、および頭部）からの血液が、胸郭、具体的には、心臓および肺に流入する。次の胸部圧迫が行われない場合、血液は、心停止の間、前方血流を促進するための本来の心臓ポンプ活性が不十分であるため、心臓および肺内に貯蔵されるであろう。したがって、胸部圧迫は、ＣＰＲの不可欠な部分である。
【００１８】
圧迫段階の際、空気は、気管および気道を介して、胸郭から大気中へと押出される。減圧段階の際、空気は、同一気道系を介して、胸郭内へと受動的に戻る。したがって、呼吸ガスは、胸郭から流出し、胸郭へと戻る。圧迫される度に、胸部内の圧力は、ほぼ瞬時に、脊柱および血管連絡を介して、心臓および脳へと伝達される。したがって、胸部の外部圧迫の度に、胸郭および胸郭内の全臓器内の圧力が上昇する。本願に記載の方法およびデバイスの用途は、上述のＣＰＲの方法のいずれかと組み合わせて、胸壁反跳段階の際に、胸郭内の空気を徐々に減らし、心臓に戻る血液のための場所を徐々に空ける。これによって、胸壁減圧段階の際、冠動脈への循環を増加させ、頭蓋内圧を低下させ、その後圧迫される度に、重要臓器、特に、脳への血流を増加させる。酸素の送達は、ＣＰＲの重要な側面であるため、周期的に、肺を膨張させ、酸素を提供するために、陽圧換気が送達される必要がある。また、肺は、例えば、鉄の肺または胸部胸甲デバイスによって、周期的陰圧換気より膨張させることが可能である。陽圧および陰圧換気の両方によって、典型的には、患者は、能動的換気（陽圧換気）の度に、１回換気量約５００-１０００ｃｃを受容する。したがって、本発明の実践によって、約２〜６回の圧迫後、送達量が胸郭から除去され、その空間が胸郭空間を補充する血液によって置換され得るように、等しい呼吸ガスの容量が、数回の圧迫にわたって、肺から押し出される。本交換は、胸郭内の圧力が、ほぼ瞬時に、１つの臓器から別の臓器に変換されるという事実によって可能となる。本圧力伝達は、異なる胸郭区画、例えば、肺と右心との間で、特に、高度の伸展性を伴う胸郭内の臓器間で、非常に高速に生じる。例えば、陽圧は、圧迫段階の際、肺から右心へと伝達され、そのような右心圧は、各々の胸部の圧迫の間に、著しく上昇する。肺内の圧力上昇は、心臓へと伝達され、右心房から、右心室、肺動脈、肺静脈、左心室、大動脈への経路に沿って、前方方向に心室内の血液を推進する。また、逆も当てはまり、胸壁が反跳すると、陰圧が、脊髄を含む、胸郭全体に伝達される。これによって、胸郭外から血液を心臓および肺内に引き込む。胸郭内の圧力低下は、本明細書に記載の方法およびデバイスによって増大される。圧迫の度に肺から押出され、逆流不可能なガスが多い程、胸壁が反跳する度に、胸郭内の臓器内に流入する血液のための空間がさらに利用可能となる。一連の胸部圧迫／反跳サイクルにわたって吐き出される呼吸ガスの容量は、約５〜約１５ｃｃ／ｋｇであってもよい。典型的には、約２〜６回の圧迫／反跳サイクル後に吐き出されるであろう。胸部から吐き出される空気の量は、典型的には、約０ｃｍ  Ｈ２Ｏ〜約１０ｃｍ  Ｈ２Ｏの範囲の低レベルの固定または可変抵抗に逆らって、吐き出され得る。これは、調節可能であって、酸素等の定流量の陽圧ガスを有する弁システムまたは他の手段によって、提供され得る。本プロセスは、能動的圧迫および能動的減圧によって、さらに増大可能である。また、本プロセスは、陽圧呼気間の呼吸ガスの容量を能動的に抽出し、次の圧迫のために、心臓に呼び水を入れるＣＰＲの減圧段階の度に、血液で充填される胸郭内にさらに空間を生成す���ことによって、さらに増大可能である。
【００１９】
肺は、肺血管抵抗（肺内の血管の血圧）が高くなり過ぎ（肺が空で、潰れている場合に生じる）、肺を流れる血流を制限しないように、周期的に膨張される必要がある。また、肺の周期的膨張は、酸素を提供し、二酸化炭素を排除する助けをする。本プロセスは、図１にグラフとして示される。左Ｙ軸は、肺内の呼吸ガスの容量をリットル単位で示し、Ｘ軸は、時間を秒単位で示す。点Ａでは、陽圧呼気が送達される。上下の矢印は、胸部圧迫および減圧（本実施例では、受動的胸壁反跳）が生じた時を示す。本発明を使用する場合の肺内の呼吸ガスの容量の変化は、実線によって示される。各々の胸部の圧迫の間に、空気は、肺から押し出され、弁システムによって、肺内に逆流不可能となる。これは、肺内の呼吸ガスの段階的減少をもたらす。Ｂとして標識される斜線部分は、各々の胸部の圧迫の間に、肺から吐き出される呼吸ガスの容量である。Ｂによって示される全量は、胸部圧迫によって、陽圧が胸郭に印加されていない時はいつでも、減圧段階の際に、心臓および肺に戻るさらなる血液によって充填される空間を生成する。対照的に、本発明を伴わない肺内の呼吸ガスの容量の変化は、破線によって示される。各圧迫および胸壁反跳サイクルは、各減圧および圧迫サイクルによる呼吸ガスの肺内および肺外への自由な移動に伴う、気道内の圧力の僅かな増減と関連する。
【００２０】
種々の弁を患者の気道に連結し、胸部圧迫の際、呼吸ガスを肺から漏出させる一方、周期的換気を可能にしてもよい。弁の種類の１つは、一方向弁であり得、典型的には、別の一方向弁と組み合わせて使用され、反対方向に開放し、胸部反跳または胸部減圧の際、ガスが肺に流入不可能なように、閉位置に付勢（ｂｉａｓｅｄ）される。使用され得る別の弁システムは、米国特許第５６９２４９８号、第６０６２２１９号、第６５２６９７３号、および第６６０４５２３号に記載され、参照することによって本明細書に組み込まれる。そのような弁の場合、呼吸ガスが、能動的に換気されるまで、常に、肺内に流入しないように防止されるのに十分なように、閾値クラッキング圧は、高く設定され得る。
【００２１】
本発明の一実施形態を通して、胸部内外に流れる空気は、図２Ａ-Ｃに図式的に示される。図２Ａでは、弁システム１０が、図式的に示される。弁システム１０は、患者の気道と結合する患者ポート１２と、救助者によって使用され、患者に換気を提供する救助者ポート１４と、を有する。胸部が圧迫されると（図示されるように、両手で胸壁を下方に押圧する）、呼吸ガスは、矢印によって示されるように、患者から弁システム１０を通って流動する。その際、呼吸ガスは、弁システム１０からの最小限または無抵抗によって、大気中に流れる。図２Ｂでは、救助者の手の引揚に伴って、減圧段階の際、胸壁は、反跳する。ここで、弁システム１０は、呼吸ガスが患者に流入しないように防止する。図２Ｃでは、陽圧換気が、救助者ポート１４を通して送達され、弁システム１０９を通って、患者ポート１２から流出し、患者の肺へと流れる。したがって、各々の胸部の圧迫の間に、ますます多くのガスが肺から排出される。これは、減圧の際、ガスが流入しないように防止されるためである。必要に応じて、ガスを肺内に注入し、適度な換気を提供することが可能である。
【００２２】
ある場合では、患者は、自発的に、呼吸または喘ぎを開始してもよい。図２Ｄに示されるように、弁システム１０は、１つ以上の安全点検弁１６を有し、患者ポート１２を通して、ガスを肺内に通過させてもよい。一実施例として、安全点検弁１６は、約-１０ｃｍ  Ｈ２Ｏで開放するように設定されてもよい。本概略図は、制限を意味するものではなく、ＣＰＲの際の本発明の潜在的実施形態の１つを通して流れる空気の実証である。
【００２３】
本発明は、種々の技術を採用して、循環を促進してもよい。例えば、心停止状態の患者に心肺蘇生術を実施する間、循環を増加させるデバイスは、胸部の外部圧迫の度に、肺からの呼吸ガスの容量を気道から流出させるが、胸壁が反跳する度に、酸素含有ガスが受動的に肺に再流入しないように防止するように構成されてもよい。これは、一方向弁と、酸素含有ガスによって肺を周期的に拡張する手段と、を有する弁システムを使用して行われてもよい。そのようなデバイスは、約６０〜約１２０回／分の割合で、胸部が圧迫され、反跳させられる場合、特に有用であってもよい。また、そのようなデバイスは、量圧迫の度に、呼吸ガスが肺から吐き出させてもよい。そのようなデバイスは、手動ＣＰＲ、手動作動ＣＰＲデバイス、または自動ＣＰＲデバイスとともに使用可能である。胸壁が反跳する度に、呼吸ガスは、一方向弁の手段によって、肺に戻らないように防止される。各連続的胸部圧迫／胸部反跳サイクルにわたって、肺内の呼吸ガスの連続的減少が生じる。周期的に、肺は、酸素含有ガスによって、能動的に拡張される。
【００２４】
弁システムは、１つ以上の逆止め弁、バネ弁、ダックビル式弁、他の機械的または電子的制御弁およびスイッチから成り得る。肺は、口対口換気、口用マスク、蘇生器バッグ、自動または半自動換気装置、身体用胸甲、あるいは鉄の肺様デバイス等を含み得る、換気源によって、周期的に拡張される。種々のセンサをシステム内に組み込み、換気率を指示する、および／または胸部圧迫度および／または胸壁反跳度を決定することが可能であって、気道圧センサ、二酸化炭素センサ、および／またはインピーダンスセンサを含み、胸郭内の空気／血液比を検出し、換気および圧迫率を指示する助けとなる。
【００２５】
弁システムは、固定または可変抵抗によって、呼気または呼吸ガスの流出を妨害する手段を伴う、一方向弁を含み得る。これは、約０〜約２０ｃｍ  Ｈ２Ｏ、ある場合には、約０〜約１０ｃｍ  Ｈ２０の範囲であり得る。また、これは、調節可能であってもよい。ある場合には、そのような呼気抵抗は、肺からの血液を左心に戻す助けをし、ＣＰＲの際の肺内の血液の蓄積を防止する助けをする手段として機能する。
【００２６】
弁システム２０の特定の実施形態の１つは、図３Ａに示される。弁システム２０は、吸気インターフェース筐体２２および患者インターフェース筐体２４として便宜的に製造される、筐体から構築される。患者への換気のための換気源ポート２６は、筐体２２内に含まれる一方、コネクタポート２８は、筐体２４内に含まれる。このように、換気源は、ポート２６に連結されてもよく、ポート２８は、患者と、患者の気道とに結合するために使用されてもよい。弁板３０は、その間に一対の一方向逆止め弁３２および３４を有する。
【００２７】
図３Ｂに示されるように、胸部圧迫の際、呼吸ガスは、患者から流動し、ポート２８を通過し、ガスによって、呼気逆止め弁３４を開放する。そこから、ガスは、ポート２６を通して、大気中に排出される。随意に、弁３４は、閉位置に付勢されてもよく、流出ガスが約２０ｃｍ  Ｈ２Ｏ未満の圧力を印加する場合、開放してもよい。
【００２８】
ポート２８は、患者インターフェース２１に連結されてもよく、顔用マスク、気管内チューブ、他の気道デバイス、または本明細書に記載の他のインターフェースのいずれかを含み得る。ポート２６は、換気バッグ、換気装置、口対口蘇生を実施するためのチューブ、または本明細書に記載の他のデバイスのいずれか等、換気源２３に連結されてもよい。
【００２９】
さらに、コントローラ２５を採用して、電子機器のいずれかを制御してもよい。例えば、換気源２３が換気装置である場合、コントローラ２５を採用して、換気装置の動作を制御してもよい。１つ以上のセンサ２７をコントローラに連結し、本明細書に記載の患者の種々の生理学的パラメータを監視してもよい。また、コントローラ２５は、感知されたパラメータに基づいて、胸部圧迫および／または換気の適用を修正することが可能である。
【００３０】
また、コントローラ２５は、１つ以上のタイミングライト２９に連結されてもよく、胸部圧迫および／または換気を提供すべき時に関して、患者に指示するために使用可能である。
【００３１】
図３Ｃでは、胸壁が反跳する。吸気逆止め弁３２は、呼吸ガスが吸気逆止め弁３２を通過しないように、バネ、エラストマー等の使用によって、閉位置に付勢される。弁３２は、約-５〜約-１０ｍｍＨｇの範囲の圧力が達成されるまで、閉位置に変更されてもよい。これは、ＣＰＲの際、患者が自発的に喘ぎ、次いで、気流が、吸気逆止め弁３２から、ポート２８を通して、患者へと移動する場合に生じる可能性が高い。また、図３Ｄに示されるように、救助者が、ポート２６を通して、大量の１回換気量によって、患者を急速に換気する場合にも生じ得る。
【００３２】
また、本明細書に記載の弁システムのいずれかは、生理学的センサ、タイミングライト、胸郭内の空気／血液比を検出するインピーダンスセンサ、および蘇生の際に使用され、ＣＰＲの実施方法、呼吸ガスによって肺を能動的に膨張させる最適時間、または細動除去を行う最適時間について、フィードバックを提供する、ＣＰＲデバイスあるいは他の器具（例えば、除細動器）と通信する方法を含む、もしくはそれららと関連し得る。
【００３３】
また、弁システムまたは関連デバイスは、肺が酸素を豊富に含むガスによって膨張される回数が、低レベルの継続的酸素吹送によって減少するように、胸部圧迫によって吐き出される呼吸ガスの容量の全量以下である低流量の継続的酸素を肺内に送達する方法を含み得る。
【００３４】
患者の肺に出入りするガス流を制御するための一例示的方法は、図４に示される。ステップ４０では、心肺蘇生術は、心停止状態の患者上で実施される。これは、約６０〜約１２０回／分の速度で、胸部を圧迫し、胸部を反跳させることによって、実施されてもよい。
【００３５】
複数回の胸部反跳の場合、連続的胸部圧迫／胸部反跳サイクルにわたって、肺内の呼吸ガスの連続的減少が生じるように、呼吸ガスは、肺に戻らないように防止される（ステップ４２参照）。これによって、より多くの血液を胸郭空間に流入させる（一連の胸部圧迫／反跳サイクルにわたって吐き出される呼吸ガスの容量は、随意に、約４〜約１５ｃｃ／ｋｇの範囲である）。故に、各連続的胸部圧迫／胸部反跳サイクルにわたって、肺内の呼吸ガスの連続的減少を生じ、それによって、より多くの血液を胸郭空間に流入させる。
【００３６】
周期的に、酸素含有ガスによって、肺を能動的に拡張することによって等、患者は、周期的に換気されてもよい（ステップ４６参照）。ＣＰＲの胸部反跳段階の際、頭蓋内圧が、より急速に低値に低下し、それによって、脳潅流圧の持続時間および大きさをさらに増加させる。随意に、胸部から吐き出される呼吸ガスの容量は、約０〜約１０ｃｍ  Ｈ２Ｏの範囲の低レベルの固定または可変抵抗に逆らって、吐き出されてもよい（ステップ４８参照）。
【００３７】
本明細書に記載のデバイスおよび方法は、本発明の改良方法から利益を得るであろう、胸部内の圧力を変化させるために胸部の操作を伴う、任意の種類のＣＰＲ技術とともに使用されてもよい。また、肺の周期的拡張を提供するための方法は、口対口換気、蘇生器バッグ、自動または半自動換気装置、身体用胸甲、あるいは鉄の肺様デバイスを含み得る。また、方法は、外部換気源による陽圧換気の頻度が、低レベルの継続的酸素吹送によって低減され得るように、吐き出される呼吸ガスの容量の全量未満の低流量の継続的酸素を肺内に送達する方法を含み得る（ステップ５０参照）。
【００３８】
種々のセンサを使用して、周期的換気率を指示する、あるいは胸部圧迫度または胸壁反跳度を決定することが可能である。センサは、気道圧センサ、タイミングライト、二酸化炭素センサ、心電図信号センサ、および／またはインピーダンスセンサを含み、胸郭内の空気／血液比を検出し、換気および圧迫率を指示し、ＣＰＲを継続すべきであるかどうか、細動除去を行う最適時間および方法、ならびに無益であるため、ＣＰＲによる尽力を停止すべき時を決定する助けとなり得る。
【００３９】
本方法は、気管と換気源、または咽頭と換気源、あるいは口と換気源（例えば、気管内チューブ、顔用マスク、喉頭マスク気道、声門上気道等）間の密閉を維持するためのいくつかの異なる気道付属物を含み得る。これらの気道内のセンサは、適切な気道付属物の留置を検証するために使用され得る。そのようなセンサは、体液から保護されるように格納可能な二酸化炭素検出器を含み得る。
【００４０】
本方法は、胸部から送達または吐き出される呼吸ガスの容量を、ＣＰＲの際の循環を最大限にするために、閉ループ回路の一部として使用され、能動的換気間に散在される圧迫の回数を最大限にすることが可能な監視システムに送信する手段を含み得る。ＣＰＲの際の循環は、呼気終末二酸化炭素の測定、所与の時間間隔にわたる呼気終末二酸化炭素レベルの変化、体内のインピーダンスの変化、および温度等の他の生理学的パラメータの変化を含む、種々の手段によって測定され得る。
【００４１】
本発明は、明確さおよび理解を目的として詳述された。しかしながら、特定の変更および修正が、添付の請求項の範囲内で実践されてもよいことを理解されるであろう。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【国際調査報告】
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