АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВНЕШНИЙ ДЕФИБРИЛЛЯТОР С УВЕЛИЧЕННЫМ ВРЕМЕНЕМ ПРОВЕДЕНИЯ СЛР
AUTOMATIC EXTERNAL DEFIBRILLATOR

Изобретение, в общем, относится к совокупности операций, выполняемых при электротерапии, и, более конкретно, к автоматическим внешним дефибрилляторам, которые обеспечивают увеличенные пропорции времени для проведения сердечно-легочной реанимации (СЛР) относительно времени, затраченного на дефибрилляцию.
Автоматические внешние дефибрилляторы ("АВД") подают высоковольтный импульс к сердцу для восстановления нормального ритма и сократительной функции сердца у пациентов, у которых возникает аритмия, например, такая как фибрилляция желудочков ("ФЖ") или желудочковая тахикардия ("ЖТ"), которая не сопровождается прощупываемым пульсом. Существует несколько классов дефибрилляторов, включая ручные дефибрилляторы, имплантируемые дефибрилляторы и автоматические внешние дефибрилляторы. АВД отличаются от ручных дефибрилляторов тем, что АВД заранее запрограммированы на автоматический анализ ритма электрокардиограммы ("ЭКГ"), для определения, требуется ли дефибрилляция и для обеспечения мер оказания помощи, таких как последовательности шокового воздействия и периоды СЛР. При этом для спасателя нет необходимости и в большинстве случаев нет возможности заниматься установкой протокола спасения. Это отличается от ручных дефибрилляторов, которые используются высококвалифицированными медицинскими профессионалами, обладающими опытом в установке параметров дефибрилляции, необходимых для конкретной операции спасения.
На фиг. 1 показана иллюстрация АВД 10, применяемого пользователем 12 для реанимирования пациента 14, страдающего от остановки сердца. При внезапной остановке сердца у пациента происходит опасное для жизни прекращение нормального сердечного ритма обычно в форме ФЖ или ЖТ, которая не сопровождается прощупываемым пульсом (то есть ЖТ, для которой требуется стимуляция электрошоком). При ФЖ вместо нормальных ритмических сокращений желудочков происходят быстрые, нерегулярные, судорожные сокращения, в результате чего происходит неэффективная и чрезвычайно пониженная перекачка крови сердцем. Если нормальный ритм не будет восстановлен в течение периода времени, который, как обычно считается, должен составлять приблизительно 8-10 минут, пациент умрет. И, наоборот, чем быстрее будет применена дефибрилляция после начала ФЖ, тем лучше шансы на то, что пациент 14 выживет после сердечного приступа.
При использовании АВД пользователь 12 устанавливает пару электродов 16 на груди пациента 14 для получения сигнала ЭКГ от сердца пациента. Дефибриллятор 10 затем анализирует сигнал ЭКГ на наличие признаков аритмии. Если детектируется подлежащая лечению аритмия, дефибриллятор 10 передает пользователю 12 сигнал о том, что рекомендуется электрошок. После детектирования ФЖ или другого ритма, для которого требуется стимуляции электрошоком, пользователь 12 нажимает на кнопку электрошока на дефибрилляторе 10 для подачи импульса дефибрилляции для реанимирования пациента 14.
Последние исследования показали, что разные пациенты могут быть реанимированы более эффективно при использовании разных режимов лечения в зависимости от различных факторов. Один из факторов, который влияет на вероятность успеха дефибрилляции, представляет собой время, которое прошло после того, как у пациента случилась аритмия. Это исследование показало, что в зависимости от продолжительности остановки сердца пациент имеет больше шансов на восстановление при использовании одного протокола по сравнению с другим. Если АВД будет установлен на менее эффективный протокол реанимации конкретного пациента, вероятность восстановления пациента может быть снижена. Эти исследования показали, что некоторые из этих пациентов имеют лучшие шансы восстановления, если вначале будет выполнена СЛР для начала некоторой циркуляции, которая может привести пациента в состояние, в котором применение электрошока будет успешным. Существуют также сведения о том, что протокол спасения АВД, который обеспечивает СЛР раньше при спасении во время сердечных приступов, улучшает выживаемость в долгосрочной перспективе. Протоколы спасения, которые обеспечивают непрерывный период СЛР, описаны в заявке на патент США № 60/737,187, поданный 16 ноября 2005 г. под названием "AED HAVING MANDATORY PAUSE FOR ADMINISTERING CPR". Кроме того, имеются данные, что протокол спасения, который делает максимальной пропорцию времени СЛР к выполнению действий, относящихся к дефибрилляции, позволяет улучшить выживаемость. В соответствии с этим желательно предоставить АВД, который предусматривал бы раннюю СЛР во время спасения и в котором была бы увеличена пропорция времени, выделенного для проведения СЛР относительно времени применения электрошока.
В соответствии с принципами настоящего изобретения описан АВД, который обеспечивает возможность увеличения пропорции времени для СЛР относительно времени, затрачиваемого на действия с применением электрошока. АВД предварительно установлен перед выполнением спасательной операции на протокол спасения, который, когда электрошок рекомендуется, будет подавать однократный бифазный электрошок, по меньшей мере, 150 джоулей и предпочтительно 175 джоулей или больше. Предпочтительно, чтобы протокол однократного электрошока был заранее запрограммированным как принятый по умолчанию протокол для АВД. После проведения однократного электрошока АВД переходит в период паузы для выполнения СЛР, в течение которых спасатель проводит СЛР.
В соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения АВД может быть легко установлен на протокол однократного электрошока, если он в текущий момент времени установлен на протокол многократного электрошока. Установка протокола однократного электрошока может быть выполнена с использованием интерфейса пользователя АВД без съема батареи.
В соответствии с еще одним другим аспектом настоящего изобретения после периода паузы для СЛР следует анализ формы волны ЭКГ и, если рекомендуется электрошок, подают либо однократный электрошок, или последовательность многократного электрошока.
На чертежах:
На фиг. 1 показана иллюстрация дефибриллятора, применяемого к пациенту, страдающему от остановки сердца.
На фиг. 2 показана блок-схема дефибриллятора, построенного в соответствии с принципами настоящего изобретения.
На фиг. 3 иллюстрируется АВД со звуковым интерфейсом пользователя.
На фиг. 4 показан АВД с визуальным интерфейсом пользователя.
На фиг. 5 иллюстрируется протокол дефибрилляции с тремя электрошоками предшествующего уровня техники.
На фиг. 6 иллюстрируется протокол спасения дефибрилляцией однократным электрошоком в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 7 иллюстрируется второй протокол дефибрилляции однократным электрошоком в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 8 иллюстрируется протокол дефибрилляции однократным электрошоком и многократным электрошоком в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 9 иллюстрируется третий протокол дефибрилляции однократным электрошоком в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 10 показана подробная блок-схема прогнозирующего устройства реанимации, пригодного для использования с протоколом реанимации в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 2 иллюстрируется АВД 110, построенный в соответствии с принципами настоящего изобретения. АВД 110 разработан так, что он имеет малые физические размеры, малый вес и относительно простой интерфейс пользователя, с которым может работать персонал, не имеющий высокого уровня тренировки, или, иначе, который использует дефибриллятор 110 только в редких случаях. В отличие от этого (ручной) дефибриллятор для спасательной службы или клинический дефибриллятор такого типа, который обычно входит в оборудование скорой медицинской помощи (СМП), как правило, выполнен более крупным, более тяжелым и имеет более сложный интерфейс пользователя, который позволяет поддерживать большое количество ручных функций мониторинга и анализа и установок протокола.
Схема 202 входного каскада ЭКГ соединена с парой электродов 116, которые соединены с грудной клеткой пациента 14. Схема 202 входного каскада ЭКГ во время работы усиливает, помещает в буфер, фильтрует и преобразует в цифровую форму электрический сигнал ЭКГ, генерируемый сердцем пациента, для получения потока преобразованных в цифровую форму выборок ЭКГ. Преобразованные в цифровую форму выборки ЭКГ поступают в контроллер 206, который выполняет анализ для детектирования ФЖ, требующей стимуляции электрошоком ЖТ или другого требующего стимуляции электрошоком ритма, и в соответствии с настоящим изобретением, в котором выполняется режим лечения, обеспечивающий относительно большую пропорцию СЛР для пациента. Если детектируется ритм, требующий электрошоковой стимуляции, контроллер 206 передает сигнал в схему 208 подачи ВН (высокого напряжения) для заряда высоковольтного конденсатора схемы 208 при подготовке к подаче электрошока, и активируется кнопка электрошока в интерфейсе 214 пользователя так, что она начинает мигать. Спасатель затем получает звуковую инструкцию, находиться на расстоянии от пациента (инструкцию "убрать руки"). Когда спасатель нажимает на кнопку электрошока на интерфейсе 214 пользователя, дефибрилляционный электрошок поступает из схемы 208 подачи ВН к телу 14 пациента через электроды 116.
Контроллер 206 подключен так, что он дополнительно принимает входной сигнал от микрофона 212 для получения голосовой дорожки. Аналоговый аудиосигнал из микрофона 212 предпочтительно преобразуется в цифровую форму для получения потока оцифрованных выборок звука, которые могут быть сохранены как часть заключения 130 о событии в запоминающем устройстве 218. Интерфейс 214 пользователя может состоять из дисплея, громкоговорителя и кнопок управления, таких как кнопка включения/выключения и кнопка электрошока, обеспечивающий управление пользователя, а также визуальные и звуковые подсказки. Интерфейс пользователя в соответствии с настоящим изобретением также может включать в себя одну или больше кнопок управления для выбора протокола спасения, сохраненного в запоминающем устройстве 218, который выполняется во время спасательной операции. Часы 216 предоставляют данные о реальном времени или истекшем времени в контроллер 206 для установки временных меток в информации, содержащейся в заключении 130 о событии. Запоминающее устройство 218, воплощенное либо как встроенное оперативное запоминающее устройство, или как съемная карта памяти, или как комбинация различных технологий запоминающих устройств, во время работы сохраняет заключение 130 о событии в цифровой форме, в том виде, как оно компилируется во время лечения пациента 14. Заключение 130 о событии может включать в себя потоки оцифрованных ЭКГ, аудиовыборок и других данных события, как описано выше.
АВД по фиг. 2 имеет несколько протоколов лечения, применяемых во время спасательной операции, или сохраненных режимов лечения, которые могут быть выбраны во время установки АВД, когда его первоначально принимают в службе скорой медицинской помощи. Один из типа протокола представляет собой протокол "вначале электрошок". Когда в АВД устанавливают этот протокол, АВД, когда его подключают к пациенту и активируют, немедленно анализирует сердечный ритм по ЭКГ пациента для того, чтобы выполнить классификацию сердечного ритма. Если анализ определяет, что присутствует аритмия, которая требует применения электрической дефибрилляции, обычно либо фибрилляция желудочков (ФЖ), или желудочковая тахикардия (ЖТ), при которой не прощупывается пульс, спасатель информируется об этом и получает возможность подачи электрошока. Если определяется, что при такой аритмии не может применяться воздействие дефибрилляционным электрошоком, АВД переходит в режим "паузы", в течение которого может выполняться СЛР.
Второй тип протокола представляет собой протокол "вначале СЛР". Когда в АВД устанавливают этот протокол, АВД начинает работать путем предоставления инструкции для спасателя по проведению СЛР для пациента. После проведения СЛР в течение заданного периода времени АВД начинает анализировать данные ЭКГ с тем, чтобы проверить наличие аритмии, для которой требуется электрическая дефибрилляция.
В соответствии с принципами настоящего изобретения АВД 110 обладает возможностью выполнять либо протокол многократного электрошока, или протокол однократного электрошока, причем последний обеспечивает один или больше периодов СЛР, которые составляют большую пропорцию времени спасения относительно времени, затрачиваемого АВД при воздействии, относящемся к дефибрилляционному шоку, как подробно описано ниже. Предпочтительно, протокол однократного электрошока представляет собой протокол, принятый по умолчанию, то есть АВД был предварительно установлен на использование протокола однократного электрошока во время, когда он был получен службой скорой медицинской помощи. АВД может быть установлен на установку по умолчанию на заводе или обслуживающим персоналом, прежде чем устройство поступит для использования в службу скорой медицинской помощи. Таким образом, когда АВД принимают в службе скорой медицинской помощи, он немедленно готов к работе с применением протокола однократного электрошока после установки батареи и автоматического выполнения самоконтроля так, что при этом не требуется какая-либо дополнительная установка. Если служба скорой медицинской помощи предпочитает протокол многократного электрошока, установка протокола может быть изменена обслуживающим персоналом или администратором АВД, или другим авторизованным отдельным лицом службы скорой медицинской помощи для применения требуемого протокола, как описано ниже. Предпочтительно установка протокола может изменяться с использованием органов управления интерфейса 214 пользователя и без излишне сложных манипуляций, таких как использование специальных аппаратных или программных средств. Предпочтительно, чтобы установка протокола могла изменяться без необходимости отключения АВД.
В соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения протокол однократного электрошока АВД по фиг. 2 подает бифазную форму волны однократного электрошока вместо однофазного импульса. Уровень энергии, подаваемый однократным бифазным электрошоком, по меньшей мере, находится на том же уровне энергии, что и у электрошока АВД с последовательностью многократного электрошока. Уровень энергии, превышающий 150 джоулей, является желательным, причем уровень энергии, превышающий 175 джоулей, является предпочтительным, а уровень энергии, превышающий 200 джоулей, является более предпочтительным. (Фактическая подаваемая энергия может несколько отличаться от предполагаемой дозы в зависимости от внутреннего электрического сопротивления пациента). Обычно однократный бифазный электрошок, как правило, имеет такой же или больший уровень энергии, чем наибольший уровень энергии электрошока при последовательности многократного электрошока.
Рассмотрим теперь фиг. 3, на которой показан продаваемый в розницу (ПВР) АВД 310, в виде сверху в перспективе. ПВР АВД 310 установлен в жестком полимерном корпусе 312, который защищает электронную схему, находящуюся внутри корпуса, и также защищает малоквалифицированного пользователя от электрошока. К корпусу 312 прикреплена электрическими проводами пара электродных пластин. В варианте воплощения, показанном на фиг. 3, электродные пластины находятся в картридже 314, который расположен в выемке на верхней стороне ПВР АВД 310. Электродные пластины достают для использования, потянув за ручку 316, что позволяет снять пластиковую крышку, установленную поверх электродных пластин. Интерфейс пользователя расположен на правой стороне АВД 310. Небольшой световой индикатор 318 готовности информирует пользователя о готовности ПВР АВД. В данном варианте воплощения световой индикатор готовности мигает после правильной установки ПВР АВД и в состоянии готовности к использованию. Световой индикатор готовности горит постоянно, когда ПВР АВД используется, и световой индикатор готовности выключается или мигает с цветом сигнала тревоги, когда ПВР АВД требует внимания.
Под световым индикатором готовности расположена кнопка 320 включения/выключения. Кнопку включения/выключения нажимают для включения ПВР АВД для использования. Для выключения ПВР АВД пользователь удерживает кнопку включения/выключения в нажатом состоянии в течение одной секунды или больше. Кнопка 322 информации мигает, когда имеется информация для пользователя. Пользователь нажимает кнопку информации для доступа к имеющейся информации. Световой сигнал 324 предупреждения мигает, когда ПВР АВД получает информацию сердечных сокращений у пациента, и горит непрерывно, когда рекомендуется электрошок, что предупреждает спасателя и других лиц о том, что никто не должен прикасаться к пациенту в это время. Взаимодействие с пациентом, в то время как получают сигнал сердца, может вводить нежелательные искусственные помехи в детектируемый сигнал ЭКГ. Кнопку 326 электрошока нажимают для подачи электрошока после того, как ПВР АВД информирует спасателя о том, что рекомендуется электрошок. Инфракрасный порт 328 на боковой стороне ПВР АВД используется для передачи данных между ПВР АВД и компьютером. Этот порт данных используется после проведения спасательных работ с пациентом и когда врачу требуется получить данные о событии от ПВР АВД после загрузки их в его или ее компьютер для подробного анализа. Громкоговоритель 313 обеспечивает голосовые инструкции для спасателя, передавая спасателю наставления при использовании ПВР АВД для лечения пациента. Предусмотрен звуковой сигнализатор 330, который «пищит», когда ПВР АВД требует внимания, например, когда требуется замена электродной пластины или установка новой батареи.
При использовании конфигурации в соответствии с предшествующим уровнем техники ПВР АВД 310 был сконфигурирован на заводе и доставлен потребителям с установленным по умолчанию протоколом с тремя электрошоками. При этом пользователю не предоставляются инструкции по смене протокола; если владельцу или потенциальному спасателю потребуется протокол однократного электрошока или другой протокол может быть изменен только авторизованным персоналом с использованием специального установочного программного обеспечения. Однако, когда ПВР АВД разрабатывается в соответствии с настоящим изобретением, его конфигурируют на заводе для поставки заказчику с протоколом однократного электрошока в качестве протокола, установленного по умолчанию. В соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения протокол может быть изменен через интерфейс пользователя АВД без съема батареи или других специализированных аппаратных или программных средств. Авторизованное лицо три раза нажимает кнопку 322 информации или использует другую специальную последовательность. Это действие приводит к тому, что громкоговоритель 313 сообщает, что АВД находится в режиме установки, и слушателю предоставляется один или больше вариантов выбора, включающих в себя выбор протокола. Следуя звуковым инструкциям, авторизованное лицо может изменить принятый по умолчанию протокол однократного электрошока на другую установку протокола или может модифицировать протокол с однократного электрошока, как представлено ниже.
Следует понимать, что, когда предполагается использование АВД 310 неквалифицированным человеком без помощи обученного персонала скорой медицинской помощи, все еще желательно обеспечить возможность регулировки установки протокола только авторизованным персоналом, а не неквалифицированным пользователем АВД.
На фиг. 4 иллюстрируется дефибриллятор в соответствии с другим примером настоящего изобретения. Этот АВД 410 имеет пару электродов 416 с разъемом 426, который разработан с возможностью вставки в гнездо 428 на АВД 410. На верхней поверхности АВД 410 находится интерфейс пользователя, включающий в себя выключатель 418 питания, который активирует АВД 410 и начинает процесс звуковой подсказки пользователю закрепить электроды 416 на пациенте 14. Индикатор 420 состояния обеспечивает непрерывную визуальную индикацию состояния дефибриллятора и доступный заряд батареи. Дисплей 422 отображает текст, такой как подсказки для пользователя, и графические изображения, такие как формы волны ЭКГ. Кнопка 424 электрошока обеспечивает подачу электрошока к пациенту 14, если анализ электрокардиограммы показывает, что присутствует ритм, требующий применения электрошоковой стимуляции. Проведение дефибрилляционного шока выполняется путем подсказки пользователю 12 нажать вручную на кнопку 424 электрошока.
При использовании конфигурации в соответствии с известным уровнем техники АВД 410 поставляют заказчику с установленным протоколом трех электрошоков в качестве принятого по умолчанию протокола. Авторизованные лица могут изменять или регулировать протокол лечения на другие протоколы, такие как протокол однократного электрошока, используя несколько различных процедур. Одна процедура состоит в снятии батареи АВД и вставки специально сконфигурированной карты установки в блок. Когда батарею повторно устанавливают, АВД 410 включается и представляет меню установки на дисплее 422. Требуемые изменения протокола могут быть выполнены из меню установки или путем считывания данных установки с карты установки. Во время установки АВД нельзя использовать для дефибрилляции. После окончания установки АВД выключают, и батарею снова снимают. Карту установки затем извлекают из АВД, и батарею повторно устанавливают. АВД можно теперь включить с новой конфигурацией установки.
Другая процедура состоит в съеме батареи и установке специализированного блока батареи для администрирования. Когда установлен блок батареи для администрирования, пользователь нажимает и удерживает две кнопки 430 и 432 выбора на интерфейсе пользователя. Когда АВД 410 включен при установленном блоке батареи администрирования, программное обеспечение установки работает, отображая меню установки на дисплее 422. После окончания процесса установки АВД выключается, блок батареи администрирования снимают, устанавливают рабочую батарею, и АВД затем можно использовать с его новой конфигурацией протокола.
Еще одна процедура состоит в приеме новых данных установки с использованием инфракрасного порта АВД 328 (не показан на фиг. 4). Данные установки могут быть приняты при передаче из другого АВД 410 или при передаче из компьютера, в котором работает специализированное программное обеспечение установки.
В соответствии с принципами настоящего изобретения АВД 410 сконфигурирован на заводе для поставки с установленным протоколом однократного электрошока в качестве принятого по умолчанию протокола. Заказчик может таким образом использовать АВД 410 немедленно после установки батареи и самотестирования, как АВД однократного электрошока. Любую из описанных выше процедур можно использовать для замены протокола на протокол многократного электрошока или для регулировки протокола однократного электрошока, как описано ниже. В качестве альтернативы протокол однократного электрошока может быть модифицирован для изменения периода СЛР, как описано ниже, и/или протокол может быть изменен на протокол многократного электрошока через интерфейс пользователя без съема батареи или соединения с другим АВД или компьютером. Специальное нажатие кнопок интерфейса пользователя, такое как удерживание в нажатом состоянии обеих кнопок 430 и 432 выбора, при нажатии на кнопку 424 электрошока или при использовании другой специальной последовательности нажатия кнопок позволяет авторизованному персоналу вызвать меню установки на дисплее 422 для модификации и/или изменения протокола применения электрошока.
Рассмотрим теперь фиг. 5 и 6, на которых представлена иллюстрация увеличенной пропорции времени, затрачиваемой на СЛР, в протоколе спасения в соответствии с настоящим изобретением, при сравнении двух блок-схем последовательности операций. На фиг. 5 иллюстрируется блок-схема последовательности операций типичного протокола 500 воздействия тремя электрошоками. На этапе 502 АВД начинает работу путем анализа формы волны ЭКГ пациента. Если рекомендуется электрошок (единственный исход на этих иллюстрациях), АВД заряжает свою высоковольтную электрическую схему и подает первый электрошок на этапе 504. После того как сигналы искусственных помех, полученные в результате подачи электрошока, в достаточной степени рассеются, снова анализируется ЭКГ на этапе 506 для того, чтобы убедиться, вернулся ли нормальный сердечный ритм или требуется другой электрошок. Если определяется, что рекомендуется применение другого электрошока, АВД снова заряжает высоковольтную электрическую схему и подает второй электрошок на этапе 508. После подачи второго электрошока снова анализируют форму волны ЭКГ на этапе 510 для того, чтобы проверить, вернулся ли нормальный сердечный ритм или требуется дополнительный электрошок. Если рекомендуется электрошок, АВД заряжает и подает третий электрошок на этапе 512. После третьего электрошока в данном примере АВД начинает период 514 паузы для СЛР, и в течение этого времени спасатель может получать звуковые инструкции при проведении СЛР. После окончания периода паузы для СЛР анализируется ЭКГ для определения, рекомендуется ли другая последовательность электрошока. Можно видеть, что последовательность трех электрошоков во время выполнения операций занимает значительное время для анализа и подготовки к электротерапии, по сравнению с временем, выделяемым для СЛР.
Для сравнения на фиг. 6 иллюстрируется типичная последовательность 600 однократного электрошока в соответствии с настоящим изобретением. Как и в последовательности, показанной на фиг. 5, этот протокол начинается на этапе 602, на котором АВД выполняет анализ формы волны ЭКГ, чтобы определить, рекомендуется ли электрошок. Когда электрошок рекомендуется, АВД заряжает высоковольтную электрическую схему на этапе 604 и подает однократный бифазный электрошок. Как упомянуто выше, однократный электрошок подает энергию на уровне наибольшего уровня, подаваемого электрошоком при выполнении последовательности из трех электрошоков, предпочтительно на уровне 175 джоулей или больше и более предпочтительно на уровне 200 джоулей или больше. После подачи однократного электрошока АВД в данном примере переходит в период 606 паузы для СЛР, в течение которого производят СЛР. В конце периода СЛР АВД анализирует форму волны ЭКГ на этапе 608 для определения, вернулся ли нормальный сердечный ритм или требуется другой электрошок. Анализ электрокардиограммы может начаться во время периода паузы для СЛР, если искусственные помехи, связанные со сжатием грудной клетки, в достаточной степени фильтруются от данных обработки. Можно видеть, что значительно большая пропорция времени затрачивается на СЛР в течение последовательности 600 однократного электрошока, по сравнению с последовательностью 500 с тремя электрошоками по фиг. 5.
На фиг. 7 иллюстрируется второй протокол 700 однократного электрошока в соответствии с настоящим изобретением. Протокол 700 начинается с анализа электрокардиограммы на этапе 702 заряда и подачи однократного электрошока на этапе 704, когда электрошок рекомендуется, и после периода паузы для СЛР на этапе 706 выполняется другой анализ формы волн ЭКГ на этапе 708 все так же, как описано выше со ссылкой на фиг. 6. Если нормальный сердечный ритм не вернулся, и рекомендуется еще один электрошок, АВД заряжает и подает еще один однократный бифазный электрошок на этапе 710. После этой второй подачи электрошока АВД переходит в другой период паузы для СЛР. В данном примере можно видеть, что после каждой подачи дефибрилляционного шока следует период проведения СЛР для обеспечения значительного объема СЛР для пациента. Поскольку кровообращение, вызванное СЛР, может повысить шансы успешной дефибрилляции, этот протокол часто позволяет проводить успешное спасение, в частности, пациентов со значительным временем остановки сердца перед выполнением спасательных действий.
На фиг. 8 иллюстрируется протокол 800 спасения в соответствии с настоящим изобретением, в котором используется как однократный электрошок, так и последовательность многократного электрошока. Эта последовательность начинается с тех же четырех этапов 802-808, как описано выше. Когда рекомендуется электрошок после анализа формы волны ЭКГ на этапе 808, протокол начинает последовательность из трех электрошоков путем заряда высоковольтной электрической схемы и подачи первого электрошока в последовательности из трех электрошоков на этапе 810. После подачи этого первого из трех электрошоков, АВД анализирует форму волны ЭКГ для определения, вернулся ли нормальный сердечный ритм или требуется дополнительный электрошок. Если электрошок рекомендуется, последовательность продолжается на этапах 508-512, как описано выше, делая паузы для еще одного периода паузы для СЛР. Пациент, таким образом, получает преимущество как применения однократного электрошока, так и последовательности многократного электрошока при использовании этого протокола.
На фиг. 8 иллюстрируется другой протокол 900 настоящего изобретения, который начинается непосредственно на этапе 902, с проведения СЛР. Во время или при окончании периода паузы для СЛР АВД анализирует форму волны ЭКГ на этапе 904. Если рекомендуется электрошок, АВД заряжает и подает однократный бифазный электрошок на этапе 906, после чего следует другой период паузы для СЛР на этапе 908. Лечение продолжается на этапах 708 или 808 и их следующие этапы однократного электрошока или смешанной последовательности электрошоков, соответственно. Можно видеть, что протокол 900 обеспечивает наибольшее процентное соотношение времени для СЛР в иллюстрируемых примерных протоколах.
АВД 110 по фиг. 2 имеет дополнительную опцию, которая состоит в том, чтобы рекомендовать протокол, такой как протокол сначала электрошок (см., например, фиг. 6) или сначала СЛР (см., например, фиг. 9), как более полно описано в одновременно поданной заявке на патент номер [досье поверенного 001633]. Это выполняется с помощью АВД, который начинает анализировать форму волны ЭКГ пациента и рассчитывать, и оценивать показатель на возврат спонтанного кровообращения (ВСК), как описано ниже. По результатам оценки показателя ВСК рекомендуется протокол лечения. Рекомендуемый протокол может быть немедленно выполнен АВД или рекомендация может быть представлена для спасателя для того, чтобы он мог принять собственное окончательное решение в отношении выполняемого протокола лечения.
На фиг.10 иллюстрируется часть схемы 202 входного каскада ЭКГ и контроллер 206 по фиг.2, которые во время работы рекомендуют протокол лечения, который, вероятно, будет эффективным для пациента. Как упомянуто выше, электроды 116 обеспечивают сигналы ЭКГ от пациента, для которых осуществляется выборка (преобразуются в цифровую форму) с помощью А/Ц преобразователя 120. Преобразованные в цифровую форму сигналы ЭКГ подают в процессор анализа электрокардиограммы в контроллере, который выполняет анализ формы волны ЭКГ для определения, рекомендуется ли применить электрошок. Выборки ЭКГ подают в блок 122 субдискретизации, который осуществляет подвыборки потока выборок ЭКГ для более низкой скорости передачи данных. Например, поток данных со скоростью 200 выборок/секунду может быть преобразован в скорость 100 выборок/секунду. Данные ЭКГ после понижения скорости подают в вычислитель 124 ВСК, который определяет последовательность показателей ВСК по данным ЭКГ. Показатели ВСК сравнивают с пороговым значением с помощью компаратора 126 порогового значения для определения режима лечения, который, вероятнее всего, приведет к успешной реанимации пациента. Такое определение режима связано с частью выбора режима контроллера, который либо выбирает требуемый режим автоматически, или представляет этот режим как рекомендацию для спасателя, который затем может принять решение, следует ли выполнять рекомендованный режим или альтернативный режим лечения.
Вычислитель 24 ВСК может работать различным образом. Например, показатель ВСК может быть рассчитан как средняя величина первой производной, ограниченной полосой пропускания (или первой разностью, которая представляет собой дискретный аналог), ЭКГ в течение периода нескольких секунд. Поскольку первая производная, ограниченная полосой пропускания, может быть уже рассчитана для детектирования аритмии контроллером 206, дополнительные расчеты могут включать в себя только дополнительный расчет среднего значения. Этот процесс может быть выполнен как измерение в режиме реального времени с помощью подвижного среднего значения, для которого требуется выполнить только одно суммирование и одно вычитание на выборку. Например, разность последовательных выборок может быть получена для потока выборок, получаемых в течение периода 4,5 секунды со скоростью 100 выборок/секунду. Знак разности отбрасывают для получения абсолютных значений, которые суммируют в течение интервала 4,5 секунды. В результате получают значение показателя ВСК, которое эквивалентно частотно-взвешенной усредненной амплитуде формы волны ЭКГ. Этот показатель может быть масштабирован или может быть дополнительно обработан в соответствии с архитектурой и требованиями конкретной системы.
Поскольку спектр первой производной пропорционален частоте, на показатель ВСК в значительной степени не влияют искусственно создаваемые помехи СЛР, большинство из которых имеют очень низкую частоту.
Другой альтернативный способ расчета среднего значения состоит в получении значений квадрата разностей последовательных выборок с последующим суммированием полученного результата и расчета квадратного корня этой суммы. Это выводит СКЗ (среднеквадратичное значение) показателя ВСК.
В качестве альтернативы расчету среднего значения другой подход состоит в использовании медианной магнитуды первой производной. Этот подход требует большего объема расчетов, но он предпочтительно может быть более надежным и защищенным от шумов. Следует уделить внимание тому, чтобы исключить преуменьшение роли сигнала, что дает меру его дискриминирующей мощности. В другом варианте воплощения предпочтительный компромисс может быть получен с использованием расчета усеченного среднего или минимакса. При устранении наибольших резко отклоняющихся значений можно обеспечить меньшую восприимчивость к импульсным искусственным помехам (например, физическим помехам от электродных пластин). В результате устранения наибольших резко отклоняющихся значений можно устранять случайные искусственные помехи с большой амплитудой, которые могут возникать относительно нечасто, без значительного уменьшения дискриминирующей мощности, ассоциированной с данными, полученными при измерении параметров сердца.