(57)【要約】      （修正有）【課題】電源と、電源に接続された圧迫部材と、制御部とを備えた胸部圧迫装置に関し、例えば、圧迫深さ、圧迫頻度、圧迫時間、１回の圧迫を維持する時間、圧迫間の遅延時間、圧力の緩和と印加の割合などに関して、圧迫の制御を提供する。【解決手段】電源２８と、制御部２４と、圧迫部材に接続された電動モーター２１を有し、制御部は、圧迫部材２３に所望の／所定の特性を有する圧迫を行わせるようにモーターを制御する。更に、患者に印加される圧迫波形を制御することによって、各患者／被施術者にとって、且つ、治療の各段階にとって最適なバランスを達成することが可能になる。このようにして、圧迫／減圧のパルスパターンを治療の異なる段階で個々の患者に適応させることができ、これにより、血流の最適化と身体内部損傷の回避の両方に関する治療効果の改善が導かれる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源と、前記電源に接続された圧迫部材と、制御部とを備えた胸部圧迫装置において、前記装置が、
前記電源と、前記制御部と、前記圧迫部材に接続された電動モーターを有し、
前記制御部は、前記圧迫部材に所望の／所定の特性を有する圧迫を行わせるように前記モーターを制御することを特徴とする胸部圧迫装置。
【請求項２】
前記制御部が、圧迫／減圧のパルスパターンを制御するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記モーターが可変速モーターであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記モーターが逆向きの２つの回転方向を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記モーターが静止期間、即ち速度が０ＲＰＭの期間、を有する動作に適合されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記モーターが低慣性サーボモーターであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記モーターがブラシレスモーターであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記装置が、前記モーターから前記圧迫部材へ機械エネルギーを伝達するための伝達機構を備えたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記電源が、少なくとも１つの高出力リチウムイオン電池又は前記モーターに直接エネルギーを供給するのに適したその他の電池から成ることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記電源が、前記モーターに間接的に接続された少なくとも１つの電池から成ることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記電源が、ＡＣ又はＤＣ幹線に接続するよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記モーターが、１００Ｗよりも高い平均電力に対応可能であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記モーターが、動作中の最高速度において、４Ｊよりも低い運動エネルギーを有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記モーターが、５００グラムよりも軽い重量を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記装置が、前記圧迫部材が上方位置へ自由に復帰することを許容するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記パルスパターンが各患者に適合可能であることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項１７】
前記制御部が、プログラム可能であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
前記装置が、前記パルスパターンを保存するための記憶装置を備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
前記装置が、心電図や、血圧や、血中酸素濃度などの患者の特性を測定するためのセンサーを備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
前記装置が、圧迫深さや、圧迫力や、圧迫速度などの、ＣＰＲに関する特徴を測定するためのセンサーを備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項２１】
前記請求項１〜２０のいずれかに記載の装置により行われる胸部圧迫を制御するための方法において、前記圧迫の特性を制御することを含むことを特徴とする方法。
【請求項２２】
所望の／所定のパルスパターンを用いて力を加えるように前記モーターを制御することを含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記パルスパターンが各患者に適合可能であることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源と、前記電源に接続された圧迫部材と、制御部とを備えた制御可能な胸部圧迫装置に関する。本発明の特徴は、前記装置が、電源から圧迫部材へエネルギーを伝達するための電動モーターを備えていること、及び、前記制御部が、前記圧迫部材が所望の及び／又は所定の特性を有する圧迫を加えるように前記モーターを制御することである。
【背景技術】
【０００２】
突然の心停止は、米国やカナダなど西欧の先進国における主な死亡原因の１つである。心停止からの生存の可能性を高めるために重要なことは、心停止後の最初の大切な数分間に行われるＣＰＲ（心肺蘇生法）及び心臓除細動である。ＣＰＲは、人工呼吸と組み合わせた胸部の外部圧迫により、生命維持に必要な臓器への酸素を豊富に含んだ血液の十分な流れを確保するために行われる。心臓除細動は、外部から電気ショックを与えることにより、正常な心臓のリズムを回復させるために行われる。
【０００３】
ＣＰＲの質が、生存にとって絶対不可欠である。胸部圧迫は、中断を最小限に抑えつつ行われ、十分な深さと速度を有するものでなければならない。手動で行われる胸部圧迫は非常に体力を消耗する作業であり、患者の搬送中に十分な質の手動ＣＰＲを行うことは実際には不可能である。
【０００４】
この問題を克服するために、多種多様な技術的解決策に基づいて、多数の異なるタイプの自動胸部圧迫装置が開発されてきた。
【０００５】
米国特許出願公開公報２００６／００９４９９１（特許文献１）には、機械的ＣＰＲ装置によって患者に対して行われるＣＰＲを制御する方法が記載されている。この方法は、概して、ＣＰＲサイクルの頻度を漸増させることを可能にしている。この漸増は、ＣＰＲ装置の内部にプログラムされたプロトコルを用いて、ＣＰＲの提供を断続的に開始しては停止し、ＣＰＲ頻度を段階的に上げ、ＣＰＲの強度を増大し、そして１回のＣＰＲサイクルにおける圧迫及び減圧の割合を調節するなどして、調整可能である。上記公報に記載されたＣＰＲ装置は、入力装置が接続された制御部を備えている。この制御部は、バルブを介して装置に接続されている。動作中、ポンプがバルブを介して圧迫印加部材へ力を与えることにより、圧迫印加部材を変形させて胸部を圧迫する。
【０００６】
胸部を取り巻くベルトの緊張に基づく装置に、係合し係合解除されるスピンドルを有する回転モーターを備えることもできる。米国特許６０６６１０６（特許文献２）には、ＣＰＲにおいて胸部圧迫を行うためのシステムが記載されている。このシステムは、モーターと、圧迫機構の動作を制御及び制限することを可能にするクラッチ及びブレーキの系を含むギアーボックスとを備えており、さらに、このシステムの最適な自動運転を提供するための様々な構成要素の動作及び相互作用を制御するための制御システムを備えている。
【０００７】
自動装置により行われる胸部圧迫は、手動の圧迫よりも強力となる可能性を有している。１）生命維持に必要な臓器に対して最適な血流を与えることと、２）患者に加えられる外力の結果としての身体内部の損傷を回避するために胸部への衝撃を制限すること、の間にはバランスがある。既知の自動胸部圧迫装置は、主に、１）に関して設計されており、多くの場合、１）と２）のバランスは十分なものではない。
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願公開公報２００６／００９４９９１
【特許文献２】米国特許６０６６１０６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、例えば、圧迫深さ、圧迫頻度、圧迫時間、１回の圧迫を維持する時間、圧迫間の遅延時間、圧力の緩和と印加の割合などに関して、圧迫の制御を提供することである。このことは、圧迫の波形を制御することによって実施することができる。
【００１０】
患者に印加される圧迫波形を制御することによって、各患者／被施術者にとって、且つ、治療の各段階にとって最適なバランスを達成することが可能になる。このようにして、圧迫／減圧のパルスパターンを治療の異なる段階で個々の患者に適応させることができ、これにより、血流の最適化と身体内部損傷の回避の両方に関する治療効果の改善が導かれる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本出願の文脈において、“パルスパターン”という表現は、モーターを制御する信号に用いられると共に、患者に施される圧迫にも用いられる。これら２つのタイプのパルスパターンは必ずしも同一ではなく、モーターと、圧迫部材と、もしあれば、伝達機構の各特性によって互いに関連付けられる。
【００１２】
本発明は、上述したように、圧迫特性を制御可能な胸部圧迫装置から成る。本発明によるこの胸部圧迫装置は、電源と、前記電源に接続された圧迫部材と、制御部とを備えている。前記装置は、さらに、前記電源と、前記制御部と、前記圧迫部材に接続された電動モーターを有している。本発明による装置における前記制御部は、前記圧迫部材に所望の／所定の特性を有する圧迫を行わせるように前記モーターを制御する。
【００１３】
本発明は、特許請求項に記載された各特徴により特徴付けられる。
【００１４】
上記電源は、電力の供給源として適したいかなる電源でもよい。圧迫部材は、モーターと被施術者との間のインターフェースであり、固定手段（例えば、吸着手段や接着剤など）例えば吸角を有するピストンや、患者の胸部に固定せずに胸部に載置するように構成された装置であってもよい。圧迫装置は、また、患者の胸部を取り巻いて配置されるベルトその他の装置でもよい。
【００１５】
電源は、被施術者の胸部に圧迫を加えるための圧迫部材に対して必要な電力を供給する。圧迫は、電動モーターを用いて発生させる。制御部は、モーターを制御することによって圧迫／減圧のパルスパターンを制御する。パルスパターンは、あらかじめ定められたパターンでもよく、また適応パターンでもよい。このパターンは、一定でも、あるいは、圧迫が行われている間、例えば患者に取り付けたセンサーからのフィードバックに基づいて、動的に変化させてもよい。また、このようなセンサーを、制御部に接続された記憶装置から１つの一定パターンを選択するために用いて、それぞれの患者にとって有益なパターンを取得してもよい。このセンサーは、心電図、血圧、血中酸素濃度など、患者のもつ関連する特性、又は、圧迫深さ、圧迫力、圧迫速度など、ＣＰＲについての関連する特性のどれでも測定することができる。
【００１６】
本発明の１つの態様では、モーターは可変速モーターである。別の態様では、モーターは逆向きの２つの回転方向を有する。更に別の態様では、モーターは静止期間、即ち速度が０ＲＰＭの期間、を有する動作に適合されている。モーターは、低慣性サーボモーターでもよい。本発明の更に別の態様では、モーターはブラシレスモーターである。モーターは、例えば、１００Ｗよりも高い平均電力に対応するものであってもよく、動作中の最高速度において、４Ｊよりも低い運動エネルギーを有すると共に、５００グラムよりも軽い重量を有してもよい。更に、モーターは、これらの特性の１つだけ、又はこれらの特性のうちの２つの任意の組み合わせを有していてもよい。
【００１７】
本発明の異なる特性が異なる態様に属するものとして記載されているが、例えば低慣性ブラシレスサーボモーターを有するというように、単一の態様において、これらを組み合わせることももちろん可能である。
【００１８】
１つの態様において、本発明は、モーターから圧迫部材へ機械エネルギーを伝達するための伝達機構を備えている。この機構は、空気圧手段から構成することもできるし、機械的手段から構成することも可能であるし、又は空気圧手段と機械式手段の組み合わせでもよい。
【００１９】
電源は、少なくとも１つの高出力リチウムイオン電池又は前記モーターに直接エネルギーを供給するのに適したその他の電池から構成されてもよい。前記電源は、前記モーターに間接的に接続された少なくとも１つの電池から構成されてもよい。前記電源は、ＡＣ又はＤＣ幹線に接続するよう構成されていてもよい。
【００２０】
本発明による装置は、１つの態様において、上方位置へ自由に復帰することを許容するように構成されている。
【００２１】
胸部圧迫に関して満足のゆく品質（頻度と、速度と、力）を達成するため、モーターは、非常に急速に加速することが可能でなければならず、同時に、短期間で高出力を供給することが可能でなければならない。これらの要件は、低回転慣性を有し、高い最大出力に適合させた、サーボモーターによって実現される。
【００２２】
制御部を有する電動モーターの使用は、圧迫深さ、圧迫力、圧迫頻度、圧迫期間、圧力の緩和と印加の割合など、重要事項のほとんど又はすべてに関して、完全な圧迫制御を可能にする。
【００２３】
もっとも単純な１態様では、パルスパターンは、すべての患者に用いられる、記憶装置に含まれた１つの一定パターンである。しかしながら、例えば国際的なガイドラインが変更されたり、研究結果がより優れたパルスパターンを示した時などに、保存されたパルスパターンを更新することも可能である。このような更新は、記憶装置を最新のものと置き換えたり、外部コンピュータと接続するなどにより、行うことができる。
【００２４】
記憶装置は、制御部に接続されていてもよく、所定のパルスパターンに加えて又はその代わりに、例えばセンサー信号に基づいて、最適なパルスパターンを発生させるためのアルゴリズムを備えていてもよい。
【００２５】
本発明の１態様における制御部は、胸部圧迫データを抽出し記録することを可能にする。このことは、臨床研究やシステムの最適化にとって比類のない可能性を与える。身体内部の損傷は、例えば、圧迫ピストンの深さプロファイルに関係づけることができる。データを記録することは、この主題やその他の研究を可能にするであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を、添付図面に示した実施例を用いて説明する。
【００２７】
図１ａは、従来の自動胸部圧迫装置に対応するパルスパターン（圧迫深さ対時間）を示す。ここで、圧迫１０／減圧１１は、同様な急速度で、短期間に行われている。これは、同じ短期間の間に、必要な圧迫力が患者に向けて加えられることを意味し、よってこのような圧迫は、患者に強烈な衝撃を与えてしまう。圧迫から減圧への時間１２及び減圧から圧迫への時間１３は、同程度の規模である。
【００２８】
図１ｂの曲線は、改良されたパルスパターンを示し、これは、制御された圧迫１５、例えば、より長い圧迫時間／より遅い速度、したがってより制限された患者への衝撃、を迅速な減圧１６と組み合わせて提供している。圧迫から減圧への時間１４と、減圧から圧迫への時間１７は、同一でも異なっていてもよく、同程度の規模又は桁違いの規模を有していてもよい。
【００２９】
これは、本発明によって達成可能なパルスパターンの一例である。このプロセスは、患者に対してより穏やかで、損傷のリスクが軽減される。別の特性をもつ他のパルスパターンを、例えば患者にとって最適だと推測されることにしたがって、もしくは、この分野における新しい知識及び／又はガイドラインにしたがって、適用してもよい。このようなパターンは、例えば圧迫／減圧の間及び減圧／圧迫の間の遅延が異なっていてもよく、また、圧迫／減圧が他の曲率であってもよい。
【００３０】
図２は、本発明による胸部圧迫装置の１態様のブロック図である。この装置の目的は、制御された方法で、患者に対し胸部圧迫を行うことである。この装置は、サーボモーター２１を備えており、これはモーター２１内部の回転運動を往復運動へ変換するための伝達機構２２に接続されている。この伝達機構２２は、例えば板や、真空カップや、円形体として形成可能な圧迫部材３３に接続されている。圧迫部材２３は、モーター２１により駆動され、圧迫を行う。この装置は、更にサーボ制御部２４を備えており、これは多くの機能を有しているが、特に、モーターの動作サイクルを制御する役割をもつ。サーボ制御部２４は、任意のデジタル変調パルスパターンを用いてモーター２１を駆動するように適合されている。図示のように、患者２５からサーボ制御部２４へフィードバック信号２６が供給されてもよい。更に、モーター制御のためのフィードバックとして、伝達機構２２に関する制御信号２７を供給することも可能である。この装置は、さらに、電源２８を備えている。
【００３１】
前述したように、本発明の１態様において、モーター２１は、ａ）最高速度における運動エネルギーと、ｂ）最大出力と、ｃ）（任意の電力における）効率と、ｄ）重量及びサイズに関する一定の要件を満たす。
【００３２】
制限された運動エネルギーは、動的パフォーマンス、即ち、大電力を消費することなく、圧迫部材のための変位プロファイルを自由に選択する能力、を提供する。制限された運動エネルギーは、更に、電力システムに障害が起こりすべての運動エネルギーが患者の胸部へ放出されたとしても、安全性を提供する。このことにより、運動エネルギーの限界は、約４Ｊ（胸部剛性２００Ｎ×変位０．０２ｍ＝４Ｊ）に設定される。
【００３３】
例えば患者に伝達される最大力５５０Ｎと、圧迫部材のための最大後退速度０．６３ｍ／ｓをともなう最高出力は：Ｐ＝５５０Ｎ×０．６３ｍ／ｓ＝３４７Ｗである。これは、患者側で必要とされる電力であり、伝達機構における損失を考慮しなければならない。よって、本発明の１態様におけるモーターのための最高出力は４００Ｗ〜６００Ｗとなる。
【００３４】
本発明の１態様では、圧迫部材を高速（例えば、０．６３ｍ／ｓ）で後退させることにより、患者の胸部が非圧迫状態にほとんど自由に復帰することを可能にしている。別の態様では、伝達機構により（例えば、モーターを圧迫部材から機械的に切り離すことにより）胸部が非圧迫状態にほとんど自由に復帰することが可能になる。この場合、最高復帰速度要件は決まっておらず、最高出力が例えば３００Ｗ〜５００Ｗのモーターを用いることができる。
【００３５】
高い効率は、結果として、電池寿命を長くし、熱をほとんど発生しない。モーター１は、本発明の１態様において、約７５％の効率を有しているが、他の効率を有するモーターを使用することもできる。
【００３６】
携帯での使用に適合した装置に関する態様においては、重量とサイズが制限されている。この態様では、モーターの重量は５００グラムに制限されている。
【００３７】
他の重要パラメーターとしては、平均出力（過熱を防ぐため、本発明の１態様におけるモーターは１００Ｗよりも高い平均出力を有している）、電圧（絶縁強度）、モーター定数（ｒｍｐ／Ｖなど）、耐久性、ベアリングに対する径方向及び軸方向荷重などがある。
【００３８】
モーター２１は、例えば、ブラシレスＤＣモーター（例えば、最高出力が４００Ｗ以上で、効率が７５％よりも高いモーターか、例えば、ブラシレスＭｉｎｅｂａｅ  ４０Ｓ４０Ａのような、最大５００Ｗまでのピーク値を有し、平均値が１５０Ｗのモーター）でもよく、又は、ブラシ付きＤＣモーターでもよい。トランジスタが整流を提供する場合には、ブロック整流や正弦整流の任意の変形や組み合わせを用いることができる。
【００３９】
モーター１は、フィードフォワードを備えた制御部構造を有していてもよい。
【００４０】
図３は、本発明による装置の更に詳細なブロック図である。この図では、制御部２４は３つの要素、すなわち、モーター制御部３１と、主制御部３２と、ユーザー制御及びデータ記録部３３とを備えている。この区分は、単に図示の目的で行われているものであって、これらの３つの要素は１つの装置に一体化させることもできるし、どれか２つを一体化し１つを独立して設けてもよい。モーター制御部３１は、モーターの回転位置を感知する機能及びモーターの動作とモーターと電池３０との接続を制御する機能を有している。主制御部３２は、各種センサーからの信号を受信し、フィードバック信号を供給して、装置を制御することができる。主制御部３２は、更に、装置自体によって生成されない信号、例えば、ユーザー制御、患者のフィードバック・データ、データ記録を行う信号の出力値、を受信するものである。
【００４１】
図４は、本発明による装置の１態様の更に詳細なブロック図である。
【００４２】
装置のこの態様では、電力を３相ブリッジ４１を介してモーター２１に供給するための電池３０を備えた電源が設けられている。電池３０は、（図４に示された）本発明の１態様では、２．３Ａｈの容量を有し、６００Ｗより大きいピーク効果をもたらすことができ、０．３Ωより低い内部抵抗を有している。装置の携帯版においては、電池は、１ｋｇより少ない重量を有し、約２００ｍｍ×８０ｍｍ×８０ｍｍの体積を有している。電池は、摂氏４０度の気温において平均出力１５０Ｗを出力する時に、過熱してはならない。これらの要件は、例えば、Ａ１２３システムズ・インコーポレイテッドから入手できるＡＮＲ２６６５０ＭＩのような高出力リチウムイオン電池や、モーターに直接エネルギーを供給可能な（即ち中間的エネルギー蓄積なしで）その他の電池により、満たされる。
【００４３】
エネルギーの中間的蓄積は、上記要件に適合しない電池を備えた装置の態様において用いられ、コンデンサへのエネルギー蓄積は、６００Ｗのピーク電力要件を満たすのを支援する。圧迫サイクルの間、一定のバッテリー電流を達成するために昇圧回路を用いる場合、電池の熱放散を制限することができ、Ａ１２３システムのものよりも出力対応性能が劣る電池を使用することもできる。
【００４４】
別の可能性（図示せず）は、高出力リチウムイオン電池（又は複数の電池）を供給源に並列に接続した場合に、１００Ｗの小電力供給源を有するＡＣ又はＤＣ幹線に接続するように適合された電源を備えることである。この電池が装置の動作に必要なピーク電力を供給する一方、電力供給源は電池が放電しないことを保証する。エネルギー蓄積用のコンデンサの代わりに電池を用いることは、患者を１つの部屋から別の部屋に移動させる時などに電力供給源が短時間切り離されても、装置の動作が中断されないことを保証する。本発明の１態様では、コンデンサが電池の代わりに用いられている。
【００４５】
上述した態様の組み合わせもまた可能である。
【００４６】
モーター出力制御回路４０は、エラー状態が起きた場合に作動される。この回路は、例えば、ブリッジ回路への電池のハイサイド接続をオープンにすることにより、モーターへの電力供給をカットする。モーター出力制御部４０は、ａ）モーター制御部回路２５により、ｂ）手動で（緊急停止２２）、ｃ）主制御部１２により、ｄ）低電池電圧信号により、ｅ）低／高安定化された５Ｖ及び３．３Ｖ（図示せず）により、ｄ）高ピーク電流の結果としてのハードウェア・シャットダウンにより作動させることができる。モーター制御部４５が機能しなくなりブリッジ電流が上昇した場合、主制御部３２はシャットダウンを開始することができる。より速いシャットダウンが必要な場合は、ハードウェアによる解決策も利用できる。本発明のいくつかの態様では、上記作動入力の１つだけ又は選択されたグループを備えることができる。スイッチを「オン」にし、患者の圧迫を可能とするためには、モーター出力制御部４０への実質的にすべての入力ラインを作動させなければならない。
【００４７】
上述したように、電池３０は、モーター出力制御部４０及び３相ブリッジ４１を介してモーター２１へ電力を供給する。ブリッジ回路４１は、エラーモードの際、圧迫部材の復帰を補助するエネルギー蓄積コンデンサ（図示せず）を備えていてもよい。ブリッジ４１は、モーター１のブロック整流を達成するために、１００％負荷サイクルで作動できるハイサイドトランジスタ（図示せず）を有している。本発明の１態様では、バッテリー電圧は３０Ｖに制限されており、ブリッジは、ブレークダウン電圧６０Ｖを有するＭＯＳ型電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）を備えている。
【００４８】
モーター制御部回路４５は、駆動プロファイル、即ち、定められた形状を有するデジタル変調されたパルスの定められたシーケンス、にしたがってモーターを駆動する。回路２５は、要求されるすべての必要な駆動アルゴリズムを含む。
【００４９】
図４には、制御部４５への多数の入力が示され、これらのいくつかは省略することもできる。入力：ａ）モーター回転子の位置ひいては圧迫部材の位置の表示のためのホール素子４８、ｂ）２つの限界すなわち最低位置（完全圧迫）及び最高位置（非圧迫）を有する圧迫部材の位置の監視に対応する２つの絶対位置。最低位置における位置限界区間は、絶対停止位置と見なされねばならない；この位置を越える移動は最小限でなければならない。最高位置は、ホールセンサー信号カウントをリセットするために用いることができる。この位置からホールセンサーパルスをカウントすることは、ピストン位置に関する情報を提供する。中間位置は、動作中の機械的な運動をチェックするために用いられる。ｃ）力（４９）アナログ入力、ｄ）モーター電流の監視、ｅ）電池の出力電流及び電圧の監視、ｆ）レギュレータからの入力電力、ｇ）圧迫部材の動作を起動する主制御部１２からの入力、ｈ）モーター出力制御回路２０からの入力、ｉ）モーター温度測定。
【００５０】
出力：ａ）モーター出力制御回路４０への電源オフ信号、ｂ）テスト及び確認用出力、ｃ）ＭＯＳ型電界効果トランジスタ４１のためのブリッジゲート信号、ｄ）トップサイドＭＯＳ型電界効果トランジスタ（図示せず）のための駆動電圧を有効にするためのチャージポンプスイッチ信号、ｅ）アラーム回路への信号。
【００５１】
本発明のこの態様におけるモーター制御部は、下記のタスクを行うためのソフトウェアを備えている。１）主制御部３２とモーター制御部４５の間の通信及び制御、主制御部は装置の動作を起動する前にモーター制御部４５へ「駆動プロファイル」をダウンロードすることができる。この駆動プロファイルは、時間と力の制限に関する所望の深さ波形を含む（たとえば、図１ａ参照）。２）通信は、モーター制御部４５により取得されたすべての関連する状態／測定データを包含する。通信プロトコルは、通常の機能性からの逸脱を検出するよう設計されている。３）ソフトウェアは、装置の誤動作又は動作の欠如、過熱を検出し、「患者」を保護するため、モーター出力制御部４０を停止する。ソフトウェアは、モーターや駆動電子機器の発熱にも対処しなければならない。４）プロセッサー３２及び４５は両方とも、システムをシャットダウンし、アラームを起動することができる。
【００５２】
モーター制御部４５は、３相ブリッジ４１の動作を制御することによって、モーター２１の動作を制御する役割をもつ。安全対策として、装置は、電池３０が突然取り外された場合、主制御部３２がその取り外しに気づき、直ちに制御されたシャットダウンを開始するように進行するようにされている。
【００５３】
動作の安全な終了は、ブリッジ４１を停止することに限定することもでき、これにより、ピストンを押す胸部の力を利用して圧迫部材２３（図２及び３）が最高位置に復帰することを許容する。別の態様では、圧迫部材の最高位置への制御された復帰が必要である。
【００５４】
起動の間、主プロセッサー３２は、装置のすべての部分を制御する。システムが「準備完了」になると、信号がモーター制御部４５に与えられる。ソフトウェアは、様々な動作状態においてモーター／装置を安全に駆動するために駆動アルゴリズムを有している。上記動作状態は、Ａ）開始位置：圧迫部材は、器具を患者に取り付ける際には上方圧迫位置の近くに保持される、Ｂ）上方圧迫位置：圧迫部材は、患者の胸部の力によって定位置に保つことができる、Ｃ）深さプロファイルに従った下方への移動、Ｄ）力の制限、最大力まで規制された移動、Ｅ）正確な深さにおける保持、Ｆ）上方位置への復帰。上述した工程は、部分的に図５に示されている。
【００５５】
図５は、２つの曲線を示す。上の曲線は、反転した圧迫深さ対時間の関係を示し、ここで圧迫深さの値に、０．１２５（４００＝５０ｍｍ）を乗じる。下の曲線は、モーターのＲＰＭを示し、ここで、胸部損傷を防ぐため、圧迫の最高速度は３５００ＲＰＭに制限されている。一方、減圧は、患者の血流を最大限に高めるため、高速（−５０００ＲＰＭ）で行われる。下の曲線から分かるように、モーターは圧迫サイクルの開始時に加速され、その後、最低圧迫点に達するまで減速する。一定速度の短い区間（最大限の圧迫）の後、高加速期間になり、胸部が必然的に減圧される。この図に示されている波形は単に図示の目的のものであり、本発明では、圧迫過程でいかなる波形も使用できる。
【００５６】
上述から分かるように、本発明による装置は、制御され、迅速で、効果的なＣＰＲの実行を可能にする。電動モーターを用いることにより、異なる患者や異なる状況に、圧迫パラメーターを簡単に適応させることができる。電動モーターは、実施される圧迫の波形におけるすべての必要なパラメーターを迅速に調整することを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１ａ】従来の自動胸部圧迫装置で使用されるような胸部圧迫の「従来の」パルスパターンを示す。
【図１ｂ】考えられる改良されたパルスパターンの１例を示す。
【図２】本発明による胸部圧迫装置の１態様のブロック図である。
【図３】本発明による装置の１態様の更に詳細なブロック図である。
【図４】本発明による装置の１態様の更に詳細なブロック図である。
【図５】圧迫深さ及びモーター速度対時間の関係の１例である。
【図１ａ】
2007307367.tif 000003
【図１ｂ】
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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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【外国語明細書】
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