(57)【要約】  ピストン駆動式胸部圧迫装置のための光学位置合わせは、患者の胸部上の固定された位置への胸部圧迫の適用を最適化し、かつ胸部圧迫の深さおよび頻度に関する情報を与える。ターゲティングシステムは、選択された圧迫部位から離れる何らかの動きまたは「歩行」ならびに圧迫の深度および頻度に対応するいくつかの遠隔測定データを記録し表示することができる。ターゲティングシステムは、圧迫装置コントローラと相互接続され、また、ターゲティングシステムは、圧迫部品が選択された圧迫部位から離れて予め設定された警告限界を越えて患者に接触する場合に、操作者に警告を与える。ターゲティングシステムはまた、圧迫部品と患者との接触部位が予め設定された絶対限界の外側に位置する場合に、圧迫装置を停止させることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正中線を有する患者を圧迫するための光学位置合わせを伴う胸部圧迫装置であって、
２つの脚部と背板とを有する取付構造と、
可逆電気モータを含む胸部圧迫ユニットであって、プランジャが先端部と基端部とを有し、前記プランジャの前記基端部が前記可逆電気モータに動作可能に連結され、前記プランジャの前記先端部が前記圧迫ユニットから延出しかつ前記圧迫ユニット内に後退し、前記胸部圧迫ユニットが、前記正中線に沿って前記患者に係合して胸部圧迫を行うように前記取付構造に固定される、前記胸部圧迫ユニットと
前記可逆電気モータおよび前記プランジャを制御するコントローラと、
先端部と基端部とを備えた圧迫部品であって、前記基端部が前記プランジャに係合し、かつ前記先端部が予め選択された加力位置において患者に圧迫力を加える、前記圧迫部品と、
前記圧迫部品と前記予め選択された加力位置との間の距離に関するデータを処理するように前記コントローラに命令を与えるために、前記コントローラに動作可能に接続されたソフトウェアと、
前記圧迫部品と前記予め選択された加力位置との間の距離に関するデータを前記コントローラに与える１つまたは複数の光学センサとを備え、
前記コントローラは、前記圧迫部品が予め選択された警告限界を越えて前記患者に接触するときに警告を発するように構成される、胸部圧迫装置。
【請求項２】
前記患者に取り外し可能に固定される圧迫パッドを更に備え、前記圧迫パッドがターゲット中心点を備えたターゲットを有し、前記ターゲット中心点が前記予め選択された加力位置に位置合わせされる、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ターゲットが、指標から前記ターゲット中心点への方向を示す前記指標を更に備える、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記圧迫パッドが、前記予め選択された加力位置に対して向きを定められた１つまたは複数のターゲットスケールを更に備える、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記１つまたは複数のターゲットスケールが、前記ターゲットスケールから前記ターゲット中心点への方向を示す、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記圧迫パッドが、前記正中線に平行に向きを定められた正中線スケールと、前記正中線スケールに直交するように向きを定められた横方向スケールとを更に備え、
前記正中線スケールが、前記横方向スケールと交差してターゲット中心点を形成し、前記ターゲット中心点が前記予め選択された加力位置に対応する、請求項２に記載の装置。
【請求項７】
前記正中線スケールが前記横方向スケールと異なる、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記コントローラは、前記圧迫部品が予め選択された動作限界を越えて前記患者に接触するときに、圧迫の深さを変更するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記コントローラは、前記圧迫部品が予め選択された絶対限界を越えて前記患者に接触するときに、胸部圧迫を停止するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
予め選択された警告限界が、前記患者の胸部上のランドマークに対して決定される、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
予め選択された警告限界が、ターゲットスケールに対して決定される、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
予め選択された動作限界が、前記患者の胸部上のランドマークに対して決定される、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
予め選択された動作限界が、ターゲットスケールに対して決定される、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
予め選択された絶対限界が、前記患者の胸部上のランドマークに対して決定される、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
予め選択された絶対限界が、ターゲットスケールに対して決定される、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
機械的胸部圧迫を行うための方法であって、
２つの脚部と背板とを有する取付構造を準備するステップと、
可逆電気モータを含む胸部圧迫ユニットであって、プランジャが先端部と基端部とを有し、前記プランジャの前記基端部が前記可逆電気モータに動作可能に連結され、前記プランジャの前記先端部が前記ハウジングから延出しかつ前記ハウジング内に後退し、前記胸部圧迫ユニットが前記取付構造に固定される、前記胸部圧迫ユニットを準備するステップと、
前記可逆電気モータおよび前記プランジャを制御するコントローラを準備するステップと、
先端部と基端部とを備えた圧迫部品であって、前記基端部が前記プランジャに係合し、かつ前記先端部が予め選択された加力位置において患者に圧迫力を加えるためである、前記圧迫部品を準備するステップと、
前記圧迫部品と前記予め選択された加力位置との間の距離に関するデータを処理するように前記コントローラに命令を与えるために、前記コントローラに動作可能に接続されたソフトウェアを準備するステップと、
前記圧迫部品と前記予め選択された加力位置との間の前記距離に関するデータを生成して前記コントローラに転送する１つまたは複数の光学センサを準備するステップと、
前記患者を前記取付構造内に固定するステップと、
前記圧迫部品を前記予め選択された加力位置に接触させるために前記取付構造内における前記患者の向きを定めるステップと、
周期的な胸部圧迫を開始するステップと、
前記圧迫部品が予め選択された警告限界を越えて前記患者に接触するときに警告を発するステップと
を含む、方法。
【請求項１７】
前記圧迫部品が予め選択された絶対限界を越えて前記患者に接触するときに周期的な胸部圧迫を停止するステップを更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記プランジャが、予め選択された深さまで圧迫するために前記ハウジングから延出しかつ前記ハウジング内に後退し、前記方法は、前記圧迫部品が予め選択された絶対限界を越えて前記患者に接触するときに前記周期的な胸部圧迫の予め選択された深さを第２の深さに変更するステップを更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記圧迫の第２の深さが、前記圧迫の予め選択された深さより浅い、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
周期的な胸部圧迫を開始する前に患者の前後方向高さを決定するステップと、
前記患者の前記前後方向高さに応じて前記予め選択された圧迫の深さを設定するステップと
を更に含む、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下に説明する本発明は、緊急医療装置および方法の分野に関し、より具体的には、心停止患者の蘇生効果を最大限に高める方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
米国心臓協会によれば、毎年米国では、およそ３８３，０００例の院外での急性心停止が発生する。心肺蘇生（ＣＰＲ）などの救命措置を適宜講じることにより、それらの患者が救われる可能性がある。
【０００３】
ＣＰＲは、心停止に陥った人々を蘇生させるために使用される周知の有益な救急処置法である。ＣＰＲでは、心臓および胸腔に圧力を加えて体内に血液を送り出すために、反復的な胸部圧迫を必要とする。肺に空気を供給するために、マウス・トゥ・マウス式人工呼吸などの人工呼吸、またはバッグマスク装置が使用される。救急処置者が手動で有効に胸部圧迫を行ったときには、体内の血流は正常な血流の約２５％〜３０％になる。しかしながら、経験豊富な救急救命士でさえも、十分な胸部圧迫を数分間以上続けることはできない（Ｈｉｇｈｔｏｗｅｒ，ｅｔ  ａｌ．，Ｄｅｃａｙ  Ｉｎ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｏｆ  Ｃｈｅｓｔ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｓ  Ｏｖｅｒ  Ｔｉｍｅ，２６  Ａｎｎ．Ｅｍｅｒｇ．Ｍｅｄ．３００（Ｓｅｐ．１９９５））。したがって、ＣＰＲでは、患者の生命を維持すること、または生き返らせることが成功しないことが多い。しかしながら、胸部圧迫が十分に続けられれば、心停止の被害者の生命を長時間維持することが可能である。長時間にわたる胸部圧迫の実施（４５〜９０分）の後、最終的に冠動脈バイパス手術により患者が救われたという報告が時折報告されている（Ｔｏｖａｒ，ｅｔ  ａｌ．，Ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌ  Ｍｙｏｃａｒｄｉａｌ  Ｒｅｖａｓｃｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｎｅｕｒｏｌｏｇｉｃ  Ｒｅｃｏｖｅｒｙ，２２  Ｔｅｘａｓ  Ｈｅａｒｔ  Ｊ．２７１（１９９５）．を参照）。
【０００４】
より良好な血流をもたらし、居合わせた者による蘇生実施の効果を高めるために、自動胸部圧迫を行うための種々の機械装置が提案されてきた。現在では、２つのタイプの自動胸部圧迫装置が存在する。一方のタイプは、胸部の圧迫をもたらすために、患者の胸部の周りに配置されるベルトを使用する。ＡｕｔｏＰｕｌｓｅ（登録商標）胸部圧迫は、１つのそのような装置であり、Ｍｏｌｌｅｎａｕｅｒらの「胸部を締め付ける／圧迫するモータ駆動ベルトを有する蘇生装置」、米国特許第６１４２９６２号明細書（２０００年１１月７日）などの特許で説明されている。他方のタイプは、胸を繰り返し圧迫するピストンを使用する。ピストンに基づく胸部圧迫システムは、（Ｓｅｂｅｌｉｕｓらの「２つの脚部を備えたＣＰＲ用の剛性支持構造」、米国特許第７５６９０２１号明細書（２００９年８月４日）に例示されている）ＬＵＣＡＳ（登録商標）胸部圧迫装置と、（Ｂａｒｋｏｌｏｗの「心肺蘇生器マッサージパッド」、米国特許第４５７０６１５号明細書（１９８６年２月１８日）に例示されている）ＴＨＵＭＰＥＲ（登録商標）胸部圧迫装置とを含む。これらの胸部圧迫システムは、ピストンと、ピストンを下方に胸部に対して繰り返し駆動し、胸部をそれ自体の自然な抵抗力で拡張させるためにピストンを胸部から持ち上げるためのモータとを含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６１４２９６２号明細書
【特許文献２】米国特許第７５６９０２１号明細書
【特許文献３】米国特許第４５７０６１５号明細書
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｈｉｇｈｔｏｗｅｒ，ｅｔ  ａｌ．，Ｄｅｃａｙ  Ｉｎ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｏｆ  Ｃｈｅｓｔ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｓ  Ｏｖｅｒ  Ｔｉｍｅ，２６  Ａｎｎ．Ｅｍｅｒｇ．Ｍｅｄ．３００（Ｓｅｐ．１９９５）
【非特許文献２】Ｔｏｖａｒ，ｅｔ  ａｌ．，Ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌ  Ｍｙｏｃａｒｄｉａｌ  Ｒｅｖａｓｃｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｎｅｕｒｏｌｏｇｉｃ  Ｒｅｃｏｖｅｒｙ，２２  Ｔｅｘａｓ  Ｈｅａｒｔ  Ｊ．２７１（１９９５）．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ピストンに基づく胸部圧迫システムにより、機械的圧迫が行われているときに、圧迫部品が患者に対して位置ずれする場合がある。自動胸部圧迫システムが患者の胸部上の正しい位置に胸部圧迫を加えないときには、自動胸部圧迫の効果が低減される。ピストンの繰り返しの伸縮により、ピストンが患者の胸部の上方へ首側に移動する、もしくは「歩行する（ｗａｌｋｉｎｇ）」か、または下方へ患者の腹部側に移動することがよくある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下に説明する装置および方法は、患者の胸部上における装置の初期配置を確認するため、かつ患者の胸部上での選択された圧迫部位に対する胸部圧迫装置の動きを監視するための胸部圧迫装置における光学的位置合わせシステムまたはターゲティングシステムを提供する。ターゲティングシステムは、選択された圧迫部位から離れる動き、または「歩行」ならびに圧迫の深度および頻度に対応するいくつかの遠隔測定データを記録し表示することができる。ターゲティングシステムは、圧迫装置コントローラと相互接続され、また、ターゲティングシステムは、圧迫部品が選択された圧迫部位から離れて予め設定された警告限界を越えて患者に接触する場合に、操作者に警告または他の状態表示を与える。ターゲティングシステムはまた、圧迫部品と患者との接触部位が予め設定された絶対限界の外側に位置する場合に、圧迫装置を停止させることができる。
【０００９】
代替的に、ターゲティングシステムが、理想的な圧迫部位からの１つまたは複数の予め設定された動作限界を越える圧迫部品と患者との接触を検出した場合に、減少した圧迫ストローク深さで動作するように、圧迫装置をプログラムすることができる。制御システムはまた、患者の胸部の物理的寸法に基づいて調節可能な圧迫深さを提供することができる。
【００１０】
警告を開始するか、動作を停止させるか、または圧迫ストローク深さを減少させるために必要とされる、選択された圧迫部位と圧迫部品と患者との接触点との距離は、患者の寸法に基づいて予め設定するかまたは調節することができる。
【００１１】
ターゲティングシステムは、圧迫装置部品の動き、患者の胸部上での圧迫部品の相対的位置決めを観察し記録するための１つまたは複数の光学センサを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】光検出器、ターゲティングシステムを備え、および患者の胸部の断面がランドマーク骨格構造を示し、および圧迫電極パッドが患者に固定されたピストン駆動式胸部圧迫装置の正面図である。
【図２】圧迫電極パッドが患者に固定されたＡ−Ａに沿って切った図１の胸部圧迫装置の断面図である。
【図３】患者に固定された、光検出器を備えたピストン駆動式胸部圧迫装置の斜視図である。
【図４】光検出器を備えたピストン駆動式胸部圧迫装置の側面図である。
【図５】胸部圧迫電極パッドの上面図である。
【図６】代替の胸部圧迫電極パッドの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１および図２は、光検出器、ターゲティングシステムを備え、および患者の胸部の断面がランドマーク骨格構造を示し、および圧迫電極パッドが患者に固定されたピストン式胸部圧迫装置を示している。機械的胸部圧迫装置１０は、患者１の胸部２に圧迫を加えるように向きを定められる。胸部圧迫装置１０は、胸骨２Ａと並置される胸部圧迫ユニット１２を支持しかつ胸部圧迫ユニット１２の向きを定める支持構造１１を含む。支持構造１１は、背板１１Ｃなどの背板に接続された脚部１１Ａ、１１Ｂなどの１つまたは複数の脚部を含み得る。代替的に、支持構造１１は、胸部圧迫ユニット１２を支持する、単一の脚部または支柱およびカンチレバーマウントとすることができる。胸部圧迫ユニット１２は、可逆電気モータ、リニアアクチュエータ、空気圧アクチュエータまたは油圧アクチュエータなどとすることができるモータ１３などの任意の好適な駆動手段を含む。プランジャ１４は、先端部１４Ｄと基端部１４Ｐとを有し、プランジャの基端部１４Ｐは、モータ１３に動作可能に連結される。先端部またはプランジャ先端１４Ｄは、モータ１３の動作時にハウジングから延出しかつハウジング内に後退する。モータ制御ユニットまたはコントローラ１５は、モータ１３に動作可能に接続され、モータおよびプランジャの動作を制御するためのマイクロプロセッサ１５Ｕと、コントローラが最初に患者に対するピストンまたは圧迫部品の向きを定めかつ圧迫部品の動作を追跡することを可能にする１つまたは複数のファームウェアルーチンまたはファームウェア命令セットとを含む。患者の胸部を圧迫するために、プランジャの端部、先端部１４Ｄを使用することができる。代替的に、患者の胸部の比較的広い領域に圧迫力を分散させるために、好適な圧迫部品をプランジャの先端部に固定することができる。圧迫部品１６１７は、使用される場合には、患者の胸部に接触して圧迫力を分散させるように、プランジャの先端部に固定される。
【００１４】
胸部圧迫装置は、プランジャが最初および装置の動作中に適切に位置決めされることを確実にするように動作するターゲティングシステムを含む。圧迫力を加える所望の位置は、図２に図示するように、胸骨切痕２Ｎに対して上方位置の胸部の中心にある。電極組立体１８は、患者に取り外し可能に取り付けられ、除細動パッド１８Ｐと、ブリッジ１８Ｘと、加力位置１９に対応するターゲット中心点１６Ｘを備えたターゲット１６などの指標とを含む。１８１９ターゲティングシステム２０は、ターゲット１６などの患者の胸部に固定された１つまたは複数のランドマークと、コントローラ１５にインストールされた向きソフトウェア２１と、プランジャ１４内に固定されかつ圧迫部品１７を貫通する光検出器２２などの１つまたは複数のセンサとを含む。光検出器２２は、加力位置１９に対するプランジャ１４および圧迫部品１７の向きを検出するため、ならびに所望の加力位置からのプランジャまたは圧迫部品の接触点の何らかの変化を検出するために、コントローラ１５に接続される。
【００１５】
プランジャ１４の初期延出、および圧迫ターゲット１６に接触する先端部１４Ｄまたは圧迫部品１７の向きは、ターゲティングシステム２０が患者の胸骨の高さ、前後方向高さを決定するために使用することができ、次いで、それら高さを、所望の胸骨変位（体の大きな人はより大きな圧迫を必要とする）と相関させることができる。現在、（成人患者に対しては）少なくとも２インチの胸骨圧迫、または胸骨の高さの２０％の胸骨圧迫が、米国心臓協会で推奨されている。これらの胸骨変位目標のいずれも、ターゲティングシステム２０を使用して、胸骨の高さを決定し、それに基づいてピストンストローク長を調節することにより達成することができる。加えて、プランジャの初期延出から、患者のサイズについて概算することができ、この情報は、ターゲティングシステムの他の閾値を調節するために使用することができる。システム閾値または限界２３の一部は、（現在の圧迫ストロークでのプランジャ先端と患者の胸部との接触点である）現在の圧迫部位と加力位置１９との変化量または距離に基づく。ターゲティングシステム２０は、プランジャ先端１４Ｄまたは圧迫部品１７が加力位置１９からＸ距離よりも離れて患者の胸部に接触する場合に、装置操作者に可聴表示２８Ａまたは可視表示２８Ｂなどの可視状態表示または可聴状態表示を与えるように設定される警告閾値または警告限界２３Ａを含む。プランジャ先端１４Ｄが加力位置１９からＸ距離未満離れて患者の胸部に接触する場合には、警告を発さず、システムは、緑色光または正常な動作や向きを示す他の表示などの状態表示を与えることができる。ターゲティングシステムはまた、プランジャ先端１４Ｄまたは圧迫部品１７が加力位置１９からＹ距離よりも離れて患者の胸部に接触する場合に、胸部圧迫の深さを変更するように設定される動作閾値または動作限界２３Ｂを含むことができる。動作限界２３Ｂはまた、距離Ｙに応じて圧迫の深さを変更するように働くことができる。ターゲティングシステムはまた、プランジャ先端１４Ｄまたは圧迫部品１７が加力位置１９からＺ距離よりも離れて患者の胸部に接触する場合に、胸部圧迫を終了するように設定される絶対閾値または絶対限界２３Ｃを含むことができる。ターゲティング動作限界２３Ｂおよび絶対限界２３Ｃはまた、不具合の性質についての１つまたは複数の状態表示と共に装置操作者への警告を発する。
【００１６】
使用時には、電極組立体１８は、加力位置１９として選択された圧迫位置に印を付けるために圧迫ターゲット１６が固定された状態で、患者の胸部に取り外し可能に固定される。機械式胸部圧迫装置１０は、患者の胸部上の加力位置１９に印を付ける圧迫ターゲット１６に圧迫部品１７が並置された状態で、患者の胸郭の周りでその向きが定められる。プランジャ１４を延出させ、プランジャ先端１４Ｄまたは圧迫部品１７が患者上にかつ圧迫ターゲット１６に対して適切に着座することを確認する。ターゲティングシステム２０により適切な位置合わせおよび向きを確認した時点で、ターゲティングシステムが、基準画像２５を含む基準位置合わせデータ２４を取り込む。コントローラ１５は、インターフェース１２Ａなどの任意の好適なインターフェースを通じてＣＰＲのための周期的な圧迫および除圧を行うように命令される。ターゲティングシステム２０は、プランジャ１４が患者の胸郭を周期的に圧迫しているときに、動作データ２６および圧迫画像２７などの動作画像を収集し処理し続ける。画像２７などの圧迫画像は、コントローラ１５およびターゲティングソフトウェア２１により基準画像２５と比較される。適切な動作および向きを確認するために、または変化量が予め選択された限界を超えた場合に、必要に応じて、警報を生成するか、圧迫の深さを変更するか、もしくは圧迫を終了するために、圧迫画像と基準画像との変化量が変化量限界と比較される。
【００１７】
図３および図４の機械的胸部圧迫装置３０は、センサ３２、３３、３４、３５および３６など２つ以上のターゲティングセンサまたは光学センサを含むターゲティングシステム３１を含む。センサ３２、３３、３４、３５および３６は、光学位置センサ、ＣＣＤセンサ、画像センサ、または光電センサなどの任意の好適なセンサまたはセンサの組み合わせとすることができる。ターゲティングセンサからのデータ３７は、任意の好適な有線接続または無線接続を使用して、コントローラ３８およびターゲティングソフトウェア３１Ａに送ることができる。各光学センサは、光学センサ３２の視野３２Ｘまたは光学センサ３５の視野３５Ｘなどの視野を有する。支持構造１１に固定される光学センサは、プランジャ３９と圧迫部品４０と患者の胸部２の少なくとも一部とをそれらセンサの視野に含むように向きを定められる。ターゲティングシステム３１は、圧迫部品４０および（解剖学的ランドマーク４１４２などの）患者の胸部上の１つまたは複数のランドマークなどの、ターゲティングシステム３１の視野内の要素の相対位置を追跡することができる。ランドマーク４２は、救助者により付与される自然なマーク（ｂｌｅｍｉｓｈ）または一時的な印とすることができる。視野内の要素の相対位置は、ターゲティングシステムが加力位置１９から離れる圧迫部品４０の何らかの望ましくない動きを求めるために使用される。ターゲティングシステム３１は、視野内のプランジャ３９と圧迫部品４０  ４４の存在および動きから導出されるまたはプランジャ３９に連結されたエンコーダ４５などのエンコーダから導出されるデータ４３を使用して、圧迫の深さおよび頻度を決定することができる。
【００１８】
ターゲティングシステム２０または３１により検出される指標は、取り外し可能なステッカーもしくはパッドまたは電極組立体１８などの電極組立体に配置することができる。電極組立体５０はまた、図５に図示するように、圧迫パッド５１を含むことができる。電極組立体５０は、圧迫点５２が患者の胸骨切痕よりも上の所望の加力位置１９に対応した状態で患者に取り外し可能に固定される。パッド５１は、ターゲット５３を有し、ターゲティングシステム２０が所望の加力位置１９から離れる圧迫部品１７の動きを特定し追跡することを可能にする１つもしくは複数の指標またはスケール５４を含むことができる。回転、横方向の動きおよび上下方向の動き、ならびに指標から所望の加力位置またはターゲットの中心点への方向を示すデータを与えるために、異なる指標を単一の患者、ターゲットまたはパッドに付与することができる。例えば、指標５５は、スケール５４と異なるものとすることができ、またはスケール５４Ａ、５４Ｂおよび５４Ｃで図示するように、それらの向きを異なるように定めることができる。圧迫パッド５１などの圧迫パッドはまた、ＥＣＧ、除細動、または他の医療用付属品のための電極を含み得る。
【００１９】
圧迫パッド上のまたは患者に直接付与される、指標、ターゲットおよび位置ずれスケール（ｄｅｖｉａｔｉｏｎ  ｓｃａｌｅｓ）は、任意の適切な構成を採用することができる。図１および図２のターゲット１６は、患者の正中線３上に疾患者の上下方向軸線に平行に向きを定められる第１の指標１６Ａを含む。正中線３は、人体の固有の要素であり、患者の体の両側の特徴から等距離の線である。第２の指標１６Ｂは、正中線３に直交するように向きを定められる。第１の指標１６Ａと第２の指標１６Ｂとの差は、ターゲット中心点１６Ｘに対応する所望の加力位置１９からいずれかの方向への動きをターゲティングシステムが特定し識別できるようにする。指標の差はまた、周期的な胸部圧迫の間に生じ得るプランジャ１４の回転を特定することを可能にする。
【００２０】
図６において、圧迫パッド６０上の指標６２は、第１の境界線６４、第２の境界線６５、第３の境界線６６、および第４のすなわち外側の境界線６７などの１つまたは複数の同心円状の指標を有する略円形のターゲット６３を含む。ターゲット６３はまた、図３および図４の映像センサ３２などの、圧迫部品に埋設された光学センサと共に使用する１つまたは複数のスケール６８を含み得る。図６の同心円状の境界線６４、６５、６６、および６７などの、ターゲット指標またはスケールは、ターゲティングソフトウェア３１Ａが上述のような警告、圧迫の終了または圧迫深さの修正などの１つまたは複数の応答６９を生成するために使用することができる。例えば、指標６２を使用して、プランジャ先端または圧迫部品が上述のような予め選択された加力位置からＸ距離よりも離れて患者の胸部に接触する場合に装置操作者に警告を与えるように、警告閾値または警告限界を設定することができる。第１の境界線６４を警告限界として選択することができる。プランジャ先端または圧迫部品が加力位置からＹ距離よりも離れて患者の胸部に接触する場合に胸部圧迫の深さを変更するように設定される上述のような動作閾値または動作限界は、第２の境界線６５または第３の境界線６６に対応するように設定することができる。プランジャ先端または圧迫部品が予め選択された加力位置からＺ距離よりも離れて患者の胸部に接触する場合に胸部圧迫を終了する先述のような絶対閾値または絶対限界は、外側の指標６７に対応するように設定することができる。
【００２１】
使用時には、図３および図４の機械的圧迫装置３０は、コントローラ３８およびターゲティングソフトウェア３１Ａに追跡および動作データ３７を与えるための光学センサ３５を含む。マイクロプロセッサ３８Ｕは、圧迫の深さ、圧迫の頻度、および選択された加力位置からの圧迫部品４０のずれを求めるためにデータ３７を処理する。視野３５Ｘは、圧迫部品４０が胸部２に直接接触するかまたは圧迫電極パッド１８に接触する際の圧迫部品４０を含む。センサ３５からの圧迫画像と基準画像の比較および解析は、患者上の圧迫部品４０の接触点７１と、ターゲット１６などのランドマークまたはターゲットにより特定される選択された加力位置１９との距離である距離誤差７０を求めるために使用される。プランジャ３９を延出させ、圧迫部品４０が患者上にかつ圧迫ターゲット１６に対して適切に着座することを確認する。ターゲティングシステム３１により適切な位置合わせおよび向きを確認した時点で、ターゲティングシステムが、上述のような基準位置合わせデータを取り込む。コントローラ３８は、任意の好適なインターフェースを通じてＣＰＲのための周期的な圧迫および除圧を行うように命令される。ターゲティングシステム３１は、プランジャ３９が患者の胸郭を周期的に圧迫しているときに、動作データおよび動作画像を収集し処理し続ける。圧迫画像は、コントローラ３８およびターゲティングソフトウェア３１Ａにより基準画像と比較される。圧縮画像と基準画像との変化量が変化量限界と比較され、もし適切な動作及び向きであれば、その旨を確認できる。もし変化量が予め選択された限界を超えるのであれば、警報を発するか、圧迫の深度を変更するか、又は圧迫を終了する。
【００２２】
ターゲティングシステム２０および３１については、向きまたはターゲティングソフトウェア２１およびターゲティングソフトウェア３１Ａに関連して上述されている。コントローラ１５および３８などのコントローラに対する命令もまた、任意の好適なハードウェアまたはファームウェア媒体において提供することができる。
【００２３】
装置および方法の好ましい実施形態について、それらが開発された環境を参照しながら説明してきたが、これらの実施形態は、本発明の原理を単に例示するものであるにすぎない。種々の実施形態の要素の利点を他種と組み合わせて得るために、これらの要素を他種の各々に組み込むことができ、種々の長所は、実施形態単独でまたは互いに組み合わせて用いることができる。他の実施形態および構成を、本発明の精神および添付の特許請求の範囲から逸脱することなく考案することができる。
【図１】
2015527169.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2015527169.tif 000007
【図６】
2015527169.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成27年7月28日(2015.7.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
胸部圧迫装置であって、
１つまたは複数の脚部と背板とを有する支持構造と、
モータを含む胸部圧迫ユニットであって、プランジャが先端部と基端部とを有し、前記プランジャの前記基端部が前記モータに動作可能に連結され、前記プランジャの前記先端部が前記胸部圧迫ユニットから延出し、前記胸部圧迫ユニットは、使用の際に前記支持構造が患者の周囲に配置されたときに前記胸部圧迫ユニットが前記疾患者の正中線を覆うように配置されるように、前記支持構造に固定される、前記胸部圧迫ユニットと、
前記患者の前記胸部を圧迫するために、前記モータおよび前記プランジャを制御するように動作可能なコントローラと、
先端部と基端部とを備えた圧迫部品であって、前記基端部が前記プランジャに係合し、かつ前記先端部が予め選択された加力位置において前記患者に圧迫力を加えるようになされる、前記圧迫部品と、
前記圧迫部品と前記予め選択された加力位置との間の距離に関するデータを前記コントローラに与えるように動作可能な１つまたは複数のセンサとを備え、
前記コントローラが、前記圧迫部品と前記予め選択された加力位置との間の前記距離に関するデータを処理するようにプログラムされ、
前記コントローラが、前記１つまたは複数のセンサから得られたデータに基づいて前記胸部圧迫装置の動作を制御するように更にプログラムされる、胸部圧迫装置。
【請求項２】
前記１つまたは複数のセンサが、前記プランジャ内に配置される請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記１つまたは複数のセンサが、前記支持構造内に配置される請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記予め選択された加力位置を覆うように前記患者に固定されるようになされた圧迫パッドを更に備え、前記圧迫パッドがターゲット中心点を備えたターゲットを有する請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記センサが光学センサであり、前記ターゲットが指標から前記ターゲット中心点への方向を示す前記指標を更に備え、前記光学センサが前記指標を検出するように動作可能である請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記センサが光学センサであり、前記ターゲットが、前記予め選択された加力位置に対して向きを定められた１つまたは複数のターゲットスケールを更に備え、前記光学センサが前記ターゲットスケールを検出するように動作可能である請求項４記載の装置。
【請求項７】
前記センサが光学センサであり、前記ターゲットが前記加力位置に近接するランドマークを備え、前記光学センサが、前記ランドマークを検出するように動作可能であり、
前記１つまたは複数のセンサから得られたデータに基づいて前記胸部圧迫装置の動作を制御するために、
前記コントローラが、前記加力位置に対する前記プランジャの適切な位置合わせおよび向きに対応する基準画像に関する入力を受け付け、
前記基準画像に対して後続の圧迫の間に得られた、前記プランジャにより左右される前記位置の後続の画像に関する入力を受け付けて、後続の画像と前記基準画像とを比較し、
前記基準画像に対する前記後続の画像間の変化量を決定して、前記変化量に応じて前記胸部圧迫装置の動作を制御するように更にプログラムされる請求項１記載の装置。
【請求項８】
前記１つまたは複数のセンサから得られたデータに基づいて前記胸部圧迫装置の動作を制御するために、
前記コントローラが、前記加力位置に対する前記プランジャの適切な位置合わせおよび向きに対応する基準画像に関する入力を受け付け、
前記基準画像に対して後続の圧迫の間に得られた、前記プランジャにより左右される前記位置の後続の画像に関する入力を受け付けて、後続の画像と前記基準画像とを比較し、
前記基準画像に対する前記後続の画像間の変化量を決定して、前記変化量に応じて前記胸部圧迫装置の動作を制御するように更にプログラムされる、請求項５〜６のいずれか記載の装置。
【請求項９】
前記コントローラは、後続の画像と前記基準画像との前記変化量が閾値を超えていると判断した時点で、前記胸部圧迫装置により達成された圧迫の深さを条件付きで変更するように更にプログラムされる請求項７又は８記載の装置。
【請求項１０】
前記コントローラは、後続の画像と前記基準画像との前記変化量が閾値を超えていると判断した時点で、前記胸部圧迫装置の圧迫動作を条件付きで終了するように更にプログラムされる請求項７又は８記載の装置。
【請求項１１】
前記コントローラは、後続の画像と前記基準画像との前記変化量が閾値を超えていると判断した時点で、前記変化量が前記閾値を超えていることを示す警報を条件付きで発するように更にプログラムされる請求項７又は８記載の装置。
【請求項１２】
前記１つまたは複数のターゲットスケールが、前記ターゲットスケールから前記ターゲット中心点への方向を示す請求項６記載の装置。
【請求項１３】
前記圧迫パッドが、前記疾患者に配置されたときに前記疾患者の前記正中線に平行に向きを定められた正中線スケールと、前記正中線スケールに直交するように向きを定められた横方向スケールとを更に備え、
前記正中線スケールが、前記横方向スケールと交差してターゲット中心点を形成し、前記ターゲット中心点が前記予め選択された加力位置に対応する請求項４記載の装置。
【請求項１４】
前記正中線スケールが前記横方向スケールと異なる請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
後続の画像と前記基準画像との前記変化量の閾値が、前記患者の胸部上のランドマークに対して決定される、請求項９〜１１のいずれか記載の装置。
【請求項１６】
後続の画像と前記基準画像との前記変化量の閾値が、前記ターゲットスケールに対して決定される、請求項９〜１１のいずれか記載の装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
図１および図２は、光検出器、ターゲティングシステムを備え、および患者の胸部の断面がランドマーク骨格構造を示し、および圧迫電極パッドが患者に固定されたピストン式胸部圧迫装置を示している。機械的胸部圧迫装置１０は、患者１の胸部２に圧迫を加えるように向きを定められる。胸部圧迫装置１０は、胸骨２Ａと並置される胸部圧迫ユニット１２を支持しかつ胸部圧迫ユニット１２の向きを定める支持構造１１を含む。支持構造１１は、背板１１Ｃなどの背板に接続された脚部１１Ａ、１１Ｂなどの１つまたは複数の脚部を含み得る。代替的に、支持構造１１は、胸部圧迫ユニット１２を支持する、単一の脚部または支柱およびカンチレバーマウントとすることができる。胸部圧迫ユニット１２は、可逆電気モータ、リニアアクチュエータ、空気圧アクチュエータまたは油圧アクチュエータなどとすることができるモータ１３などの任意の好適な駆動手段を含む。プランジャ１４は、先端部１４Ｄと基端部１４Ｐとを有し、プランジャの基端部１４Ｐは、モータ１３に動作可能に連結される。先端部またはプランジャ先端１４Ｄは、モータ１３の動作時にハウジングから延出しかつハウジング内に後退する。モータ制御ユニットまたはコントローラ１５は、モータ１３に動作可能に接続され、モータおよびプランジャの動作を制御するためのマイクロプロセッサ１５Ｕと、コントローラが最初に患者に対するピストンまたは圧迫部品の向きを定めかつ圧迫部品の動作を追跡することを可能にする１つまたは複数のファームウェアルーチンまたはファームウェア命令セットとを含む。患者の胸部を圧迫するために、プランジャの端部、先端部１４Ｄを使用することができる。代替的に、患者の胸部の比較的広い領域に圧迫力を分散させるために、好適な圧迫部品をプランジャの先端部に固定することができる。圧迫部品１７は、使用される場合には、患者の胸部に接触して圧迫力を分散させるように、プランジャの先端部に固定される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
胸部圧迫装置は、プランジャが最初および装置の動作中に適切に位置決めされることを確実にするように動作するターゲティングシステムを含む。圧迫力を加える所望の位置は、図２に図示するように、胸骨切痕２Ｎに対して上方位置の胸部の中心にある。電極組立体１８は、患者に取り外し可能に取り付けられ、除細動パッド１８Ｐと、ブリッジ１８Ｘと、加力位置１９に対応するターゲット中心点１６Ｘを備えたターゲット１６などの指標とを含む。ターゲティングシステム２０は、ターゲット１６などの患者の胸部に固定された１つまたは複数のランドマークと、コントローラ１５にインストールされた向きソフトウェア２１と、プランジャ１４内に固定されかつ圧迫部品１７を貫通する光検出器２２などの１つまたは複数のセンサとを含む。光検出器２２は、加力位置１９に対するプランジャ１４および圧迫部品１７の向きを検出するため、ならびに所望の加力位置からのプランジャまたは圧迫部品の接触点の何らかの変化を検出するために、コントローラ１５に接続される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
プランジャ１４の初期延出、および圧迫ターゲット１６に接触する先端部１４Ｄまたは圧迫部品１７の向きは、ターゲティングシステム２０が患者の胸骨の高さ、前後方向高さを決定するために使用することができ、次いで、それら高さを、所望の胸骨変位（体の大きな人はより大きな圧迫を必要とする）と相関させることができる。現在、（成人患者に対しては）少なくとも２インチの胸骨圧迫、または胸骨の高さの２０％の胸骨圧迫が、米国心臓協会で推奨されている。これらの胸骨変位目標のいずれも、ターゲティングシステム２０を使用して、胸骨の高さを決定し、それに基づいてピストンストローク長を調節することにより達成することができる。加えて、プランジャの初期延出から、患者のサイズについて概算することができ、この情報は、ターゲティングシステムの他の閾値を調節するために使用することができる。システム閾値または限界の一部は、（現在の圧迫ストロークでのプランジャ先端と患者の胸部との接触点である）現在の圧迫部位と加力位置１９との変化量または距離に基づく。ターゲティングシステム２０は、プランジャ先端１４Ｄまたは圧迫部品１７が加力位置１９からＸ距離よりも離れて患者の胸部に接触する場合に、装置操作者に可聴表示２８Ａまたは可視表示２８Ｂなどの可視状態表示または可聴状態表示を与えるように設定される警告閾値または警告限界を含む。プランジャ先端１４Ｄが加力位置１９からＸ距離未満離れて患者の胸部に接触する場合には、警告を発さず、システムは、緑色光または正常な動作や向きを示す他の表示などの状態表示を与えることができる。ターゲティングシステムはまた、プランジャ先端１４Ｄまたは圧迫部品１７が加力位置１９からＹ距離よりも離れて患者の胸部に接触する場合に、胸部圧迫の深さを変更するように設定される動作閾値または動作限界を含むことができる。動作限界はまた、距離Ｙに応じて圧迫の深さを変更するように働くことができる。ターゲティングシステムはまた、プランジャ先端１４Ｄまたは圧迫部品１７が加力位置１９からＺ距離よりも離れて患者の胸部に接触する場合に、胸部圧迫を終了するように設定される絶対閾値または絶対限界を含むことができる。ターゲティング動作限界および絶対限界はまた、不具合の性質についての１つまたは複数の状態表示と共に装置操作者への警告を発する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
使用時には、電極組立体１８は、加力位置１９として選択された圧迫位置に印を付けるために圧迫ターゲット１６が固定された状態で、患者の胸部に取り外し可能に固定される。機械式胸部圧迫装置１０は、患者の胸部上の加力位置１９に印を付ける圧迫ターゲット１６に圧迫部品１７が並置された状態で、患者の胸郭の周りでその向きが定められる。プランジャ１４を延出させ、プランジャ先端１４Ｄまたは圧迫部品１７が患者上にかつ圧迫ターゲット１６に対して適切に着座することを確認する。ターゲティングシステム２０により適切な位置合わせおよび向きを確認した時点で、ターゲティングシステムが、基準画像を含む基準位置合わせデータ２４を取り込む。コントローラ１５は、インターフェース１２Ａなどの任意の好適なインターフェースを通じてＣＰＲのための周期的な圧迫および除圧を行うように命令される。ターゲティングシステム２０は、プランジャ１４が患者の胸郭を周期的に圧迫しているときに、動作データおよび圧迫画像などの動作画像を収集し処理し続ける。画像などの圧迫画像は、コントローラ１５およびターゲティングソフトウェア２１により基準画像と比較される。適切な動作および向きを確認するために、または変化量が予め選択された限界を超えた場合に、必要に応じて、警報を生成するか、圧迫の深さを変更するか、もしくは圧迫を終了するために、圧迫画像と基準画像との変化量が変化量限界と比較される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
図３および図４の機械的胸部圧迫装置３０は、センサ３２、３３、３４、３５および３６など２つ以上のターゲティングセンサまたは光学センサを含むターゲティングシステム３１を含む。センサ３２、３３、３４、３５および３６は、光学位置センサ、ＣＣＤセンサ、画像センサ、または光電センサなどの任意の好適なセンサまたはセンサの組み合わせとすることができる。ターゲティングセンサからのデータ３７は、任意の好適な有線接続または無線接続を使用して、コントローラ３８およびターゲティングソフトウェア３１Ａに送ることができる。各光学センサは、光学センサ３２の視野３２Ｘまたは光学センサ３５の視野３５Ｘなどの視野を有する。支持構造１１に固定される光学センサは、プランジャ３９と圧迫部品４０と患者の胸部２の少なくとも一部とをそれらセンサの視野に含むように向きを定められる。ターゲティングシステム３１は、圧迫部品４０および（解剖学的ランドマーク４２などの）患者の胸部上の１つまたは複数のランドマークなどの、ターゲティングシステム３１の視野内の要素の相対位置を追跡することができる。ランドマーク４２は、救助者により付与される自然なマーク（ｂｌｅｍｉｓｈ）または一時的な印とすることができる。視野内の要素の相対位置は、ターゲティングシステムが加力位置１９から離れる圧迫部品４０の何らかの望ましくない動きを求めるために使用される。ターゲティングシステム３１は、視野内のプランジャ３９と圧迫部品４０の存在および動きから導出されるまたはプランジャ３９に連結されたエンコーダ４５などのエンコーダから導出されるデータ４３を使用して、圧迫の深さおよび頻度を決定することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
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【国際調査報告】
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