УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ОБУЧАЮЩИЙ АДАПТЕР АВД
UNIVERSAL TRAINING ADAPTER AVD

[0001] Аспекты данного изобретения в целом относятся к обучению c внешним дефибриллятором и более конкретно к устройствам, которые делают возможным безопасное использование внешних дефибрилляторов для обучения, и к способу обучения пользователя работе с внешним дефибриллятором.
[0002] Анормальную активность сердца, такую как фибрилляция желудочков, можно возвращать к нормальному синусовому ритму посредством подачи электрического тока на сердце с использованием внешнего дефибриллятора. При внезапной остановке сердца пациент поражен угрожающей жизни приостановкой нормального ритма сердца, типично в форме ФЖ (фибрилляции желудочков) или ЖТ (желудочковая тахикардия), которая не сопровождается самопроизвольной циркуляцией (т.е., требующая шока ЖТ). При ФЖ нормальные ритмичные желудочковые сокращения замещены быстрым, нерегулярным судорожным сокращением, которое ведет к неэффективному и резко сниженному сердечному выбросу. Если нормальный ритм не восстановить в течение временных рамок, которые обыкновенно считают приблизительно 8 до 10 минут, пациент скончается. Наоборот, чем быстрее эта циркуляция может быть восстановлена (через СЛР и дефибрилляцию) после начала ФЖ, тем выше шансы, что пациент переживет это событие.
[0003] На фиг. 1 представлена иллюстрация дефибриллятора 10, применяемого пользователем 12 для того, чтобы реанимировать пациента 14, страдающего от остановки сердца. Такие внешние дефибрилляторы могут быть ручными, автоматическими или полуавтоматическими. Дефибриллятор 10 показан в форме автоматического внешнего дефибриллятора (АВД), который может быть использован первым реагирующим пользователем 12. Пользователь 12 развертывает дефибриллятор 10, включая его, вставляя соединитель дефибрилляционного электрода в гнездо в дефибрилляторе 10 и соединяя электродные площадки 16 c туловищем пациента 14. Дефибриллятор анализирует ЭКГ пациента для того, чтобы определять, необходим ли дефибриллирующий шок. Если так, дефибриллятор 10 подсказывает пользователю 12 нажимать кнопку для того, чтобы доставлять шок.
[0004] Сценарий, проиллюстрированный на фиг. 1, относительно нечасто происходит с лицами, реагирующими первыми, в частности с непрофессионалами, которые первыми прибывают к пораженному пациенту. Хотя большинство АВД предоставляют голосовые инструкции, чтобы направлять необученного пользователя в процессе этапов спасения, желательно обучать операторов внешних дефибрилляторов всех типов использовать современное дефибрилляционное оборудование в реалистичной обучающей среде, которая имитирует и приближает условия и процедуры использования современных дефибрилляторов. Поскольку временные диаграммы терапии так важны для выживаемости при неожиданной остановке сердца, необходимы эффективные и реалистичные обучающие программы. Такие программы в идеале просты и достаточно недороги, так что их можно использовать на курсах СЛР (сердечно-легочная реанимация), предлагаемых населению.
[0005] Соответственно, некоторые внешние дефибрилляторы имеют обучающий режим в дополнение к терапевтическому режиму для того, чтобы обеспечивать возможность обучения потенциальным пользователям in situ. Альтернативно, обучающие устройства, которые имитируют работу дефибриллятора, используют для того, чтобы обеспечивать обучение потенциальным пользователям. Поскольку напряжение дефибрилляции опасно для пользователей и стоящих рядом, важно, что обучающие устройства обоих типов лишь имитируют электротерапию. В каждом случае электроды дефибриллятора прикрепляют к имитирующему человека обучающему аппарату, таком как манекен, но электрически не соединяют с дефибриллятором. Примеры внешних дефибрилляторов, имеющих как терапевтические режимы, так и обучающие режимы, обеспечены в патенте США № 7715913, патенте США № 5611815 и в патенте США № 5662690, описания которых включены в настоящий документ посредством ссылки.
[0006] Для того чтобы максимизировать эффективность, обучение на дефибрилляторе должно быть интерактивным. Обучающий аппарат должен развивать свое рабочее состояние, подобно существующему дефибриллятору, по мере того, как пользователь продвигается в процедуре спасения. Изменения в рабочем состоянии в известных дефибрилляторах запускается посредством действий пользователя, таких как включение дефибриллятора, соединение штекера электрода с дефибриллятором, прикрепление электродов дефибриллятора с пациентом и снятие ЭКГ пациента, и посредством нажатия на кнопку шока. Поскольку фактический пациент не используется во время обучения, изменения рабочего состояния в обучающем дефибрилляторе могут быть основаны на других входных сигналах, таких как истекшее время, детектирование вставленного обучающего электрода в электродный интерфейс, манипуляция пользователя средствами управления дефибриллятором или посредством сигналов, генерируемых удаленным устройством, работающим с помощью обучающего наблюдателя.
[0007] Интерактивное обучение в целом начинается с оператора, который получает инструкции вызвать экстренные медицинские службы, оголить грудную клетку, открыть и разместить один или несколько обучающих электродов в конкретных положениях на манекене. Надлежащее размещение и расположение электродов оператором в целом запускает изменение рабочего состояния в обучающем режиме дефибриллятора - затем оператора дефибриллятора, например, инструктируют о том, что дефибриллятор проводит анализ и нельзя трогать пациента. Разработаны сенсорные системы нескольких типов для того, чтобы указывать надлежащее расположение обучающих электродов на манекенах. Например, проводящие адаптерные полоски для использования с манекенами описаны в патенте США № 5993219. В другом примере проводящие объекты встраивают в манекены.
[0008] На фиг. 2 проиллюстрирована обучающая система известного уровня техники, которая содержит дефибриллятор 10, электродные площадки 26 и обучающий манекен 24. Дефибриллятор 10 известного уровня техники представляет собой или дефибриллятор спасателей, который имеет внутренний обучающий режим работы, или специализированный обучающий дефибриллятор, который не обладает возможностью дефибрилляции. Проводящая полоска 22 расположена на манекене так, что когда площадки 26 размещены правильно, дефибриллятор 10 обнаруживает получаемое в результате изменение импеданса, и обучающий сценарий развивается дальше.
[0009] Многие дефибрилляторы не имеют какого-либо внутреннего обучающего режима. Тот, кто захочет познакомить пользователя с работой такого дефибриллятора, должен получить отдельный обучающий дефибриллятор, который имитирует этот конкретный дефибриллятор. Это решение является дорогостоящим, неудобным и ограничивает возможности обучения на дефибрилляторе этой конкретной конструкции и модели.
[0010] Согласно одному из аспектов настоящего изобретения, описана универсальная обучающая адаптерная система для использования с внешним дефибриллятором, которая делает возможным безопасное использование внешнего дефибриллятора для обучения. Система полезна в том отношении, что ее можно использовать с любым дефибриллятором. Адаптер располагают между дефибриллятором и обучающим устройством, таким как манекен, чтобы обнаруживать, когда электроды располагаются должным образом на обучающем устройстве. Адаптер обнаруживает надлежащее расположение электродов и затем электрически соединяет имитатор ЭКГ и шунтирующий резистор с путем электрода дефибриллятора. Затем дефибриллятор может обнаруживать ЭКГ и заряжаться, чтобы обеспечить шок точно, как если бы реальный пациент с внезапной остановкой сердца был прикреплен к нему. Шунтирующий резистор, прикрепленный к адаптеру, поглощает результирующую энергию дефибриллирующего шока. Поскольку шок обходит обучающее устройство, обучаемый никогда не будет подвержен воздействию опасного дефибрилляционного напряжения.
[0011] Согласно другому аспекту настоящего изобретения, описан универсальный обучающий адаптер для использования с внешним дефибриллятором, который делает возможным безопасное использование дефибриллятора для обучения. Адаптер служит в качестве управляющего концентратора для избирательного подсоединения электродов, дефибриллятора, имитатора ЭКГ и шунтирующего резистора по мере продвижения обучающего сценария. Имитатор ЭКГ или шунтирующий резистор можно располагать снаружи от адаптера или можно встраивать внутрь корпуса адаптера. Адаптер дополнительно может быть выполнен с возможностью прикрепления обучающих или спасательных электродов в соединяющем доке. Адаптер дополнительно может содержать пользовательский интерфейс с кнопками и дисплеем для установки обучающего сценария перед сеансом обучения. На адаптере может по выбору быть предусмотрено управление через дистанционное управление.
[0012] Согласно другому аспекту настоящего изобретения, обеспечен способ использования внешнего дефибриллятора в его режиме спасения, чтобы обучать пользователя. Способ включает этапы обнаружения надлежащего расположения электродов на имитации пациента, автоматического соединения имитатора ЭКГ с дефибриллятором в ответ на этап обнаружения, обеспечения имитируемого ЭКГ сигнала от имитатора ЭКГ на дефибриллятор и шунтирования и рассеяния дефибрилляционной энергии, доставляемой дефибриллятором в ответ на этап обеспечения, в сторону от имитации пациента. Способ обучения можно корректировать для сценариев спасения посредством установки характеристик имитации пациента перед обучением, используя выбор опций и устройство отображения.
[0013] КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0014] На фиг. 1 представлена иллюстрация дефибриллятора, наложенного на пациента, страдающего от остановки сердца.
[0015] На фиг. 2 представлена иллюстрация обучающей системы известного уровня техники при использовании с дефибриллятором известного уровня техники, который имеет внутренний обучающий режим, или со специализированным обучающим имитатором дефибриллятора.
[0016] На фиг. 3 проиллюстрирована блок-схема обучающей адаптерной системы в соответствии с принципами настоящего изобретения.
[0017] На фиг. 4 представлена иллюстрация обучающей адаптерной системы, сконструированной в соответствии с принципами настоящего изобретения, которую можно использовать с дефибриллятором известного уровня техники.
[0018] На фиг. 5 проиллюстрирован вариант осуществления обучающего адаптерного аппарата по настоящему изобретению.
[0019] На фиг. 6 проиллюстрирована блок-схема последовательности операций способа использования стандартного АВД с обучающей системой по настоящему изобретению, чтобы обучать пользователя дефибрилляции пациента.
[0020] Фиг. 3 иллюстрирует обучающую адаптерную систему 20, сконструированную в соответствии с принципами настоящего изобретения. Для целей следующего обсуждения, дефибриллятор 10 выполнен в виде АВД и разработан таким образом, чтобы иметь малые физические размеры, малый вес и относительно простой пользовательский интерфейс, с которым может работать персонал без высокого уровня обучения или тот, кто будет использовать дефибриллятор 10 лишь изредка. Хотя настоящий вариант осуществления изобретения описан с учетом применения в АВД, другие варианты осуществления включают применение к дефибрилляторам различных типов, например, к ручным дефибрилляторам, и дефибрилляторам парамедиков или клиническим дефибрилляторам. Все типы характеризуются тем, что ни один не имеет свой собственный внутренний обучающий режим работы.
[0021] Система дополнительно содержит обучающий адаптер 28, который соединен со стандартным соединителем электрода на дефибрилляторе 10. Предполагается универсальный соединитель, который содержит адаптеры штекеров электродов, которые служат интерфейсом для всех изготовителей АВД. Обучающий адаптер 28 содержит реле 54, один отвод которого соединен с соединителем электрода дефибриллятора 10. Второй отвод реле 54 соединен как с имитатором 56 ЭКГ, так и с шунтирующим резистором 58. Реле 54 управляется посредством контроллера 52, рабочие параметры которого устанавливаются через пользовательский интерфейс 46. Возможное защитное сопротивление 60 обеспечивает резервную защиту от утечки напряжений дефибрилляции. Как описано более подробно на фиг. 5, электроника обучающего адаптера 28 располагается внутри изолированного корпуса, который имеет защищенные электрические соединители, идущие к внешним компонентам. На фиг. 3 представлен имитатор 56 ЭКГ и шунтирующий резистор 58, расположенные за пределами обучающего адаптера 28. В этом варианте осуществления имитатор 56 ЭКГ и шунтирующий резистор 58 могут быть интегрированы вместе в коммерческом имитаторе обучения на дефибрилляторе, таком как IMPULSE 3000 производства компании Dynatech Corporation. В альтернативном варианте осуществления любой из имитатора 56 ЭКГ и шунтирующего резистора 58 может быть встроен в обучающий адаптер 28 в качестве интегрированного компонента.
[0022] Реле 54 имеет конструкцию, достаточно прочную для того, чтобы периодическио пропускать дефибрилляционные токи в диапазоне приблизительно от 10 A до 45 A и выдерживать дефибрилляционные напряжения от 1000 В до 4000 В на своих контактах. Реле 54 также следует располагать так, чтобы не допускать дефибрилляционное напряжение на его управляющий отвод.
[0023] Контроллер 52 соединен с вводом, идущим от пары дефибрилляционных электродных площадок 26, которые могут представлять собой или обучающие электроды, имеющие повторно используемый проводящий гель на площадках, или обычные спасательные электроды. Под электродными площадками 26 лежит проводящая полоска 22, которая располагается на стандартном обучающем манекене 24. Ввод может представлять собой изменение импеданса на площадках 26, когда они соединены, или может быть опосредован другими известными способами размещения площадок обнаружения. В альтернативном варианте осуществления контроллер 52 может соединяться с рабочим сигналом от дистанционного управления 64 реле в коммуникации с дистанционным управлением 62. Дистанционный рабочий сигнал заменяет и имитирует ввод с пары площадок 26. Дистанционный сигнал может быть инициирован руководителем обучения.
[0024] При работе контроллер 52 избирательно приводит в действие реле 54 в ответ на ввод с электродных площадок 26 или эквивалент. Реле 54 по сути имитирует для соединенного дефибриллятора 10, что электроды прикреплены к пациенту. Когда реле 54 замкнуто, имитируемый ЭКГ сигнал, генерируемый в имитаторе 56 ЭКГ, пропускают на дефибриллятор 10. Дефибриллятор 10 анализирует ЭКГ сигнал. Если анализ показывает, что шок является подходящим, дефибриллятор 10 заряжается и сообщает, что он готов к шоку согласно своему рабочему протоколу. Затем обучаемый пользователь инициирует шок через нажатие кнопки или другое средство. Энергия дефибриллирующего шока проходит через реле 54 и рассеивается в шунтирующем резисторе 58. В зависимости от последующих сигналов имитатора 56 ЭКГ и спасательных протоколов дефибриллятора 10, процесс можно повторять до тех пор, пока обучающий сценарий не будет выполнен.
[0025] На фиг. 4 проиллюстрированы варианты осуществления обучающей адаптерной системы 20, в частности, в отношении средства детектирования и подачи сигналов адаптеру 28 о том, что электродные площадки 26 должным образом размещены на имитации пациента. Средство прямого ввода в обучающий адаптер 28 может быть с дефибрилляторных площадок 26 спасательных или обучающих электродов через электропровода электродов и штекер электрода (не показано). Изменения импеданса обусловлены должным размещением электродных площадок 26 поверх проводящей полоски 22, которая установлена на обучающий манекен 24. Альтернативно, обучающий руководитель, который наблюдает за действиями обучаемого по размещению электродов, может задействовать дистанционное управление 62, чтобы посылать беспроводные сигналы обучающему адаптеру 28. Когда электродные площадки 26 должным образом размещены на имитации пациента, руководитель нажимает кнопку на дистанционном управлении 62, чтобы инициировать сигнал.
[0026] Обучающий адаптер 28 реагирует на средство ввода замыканием реле 54, которое соединяет токопровод от имитатора 56 ЭКГ к дефибриллятору 10 через соединитель электрода 44. В ответ на подлежащий лечению сердечный ритм, генерируемый имитатором 56 ЭКГ, дефибриллятор 10 заряжается и доставляет шок на шунтирующий резистор 58 через соединитель 44 и реле 54. В варианте осуществления на фиг. 4, как имитатор 56 ЭКГ, так и шунтирующий резистор 58 остаются внутри обучающего адаптера 28. На фиг. 4 можно видеть, что дефибриллятор любого типа можно использовать с адаптерной системой, пока используется должным образом совпадающий соединитель электрода 44.
[0027] На фиг. 5 проиллюстрирован другой и более детальный вариант осуществления обучающего адаптера 28. Электроника адаптера расположена внутри электрически изолированного корпуса 40. Все электрические интерфейсы защищены от паразитных дефибрилляционных напряжений подходящими непроводящими штекерами и муфтами для проводов. Например, корпус 40 может содержать защищенный порт 57 для прохождения электрического кабеля от внутреннего реле 56 к возможному внешнему имитатору 56 ЭКГ и шунтирующему резистору 58. Также показан защищенный створчатый порт 47 для установки соединителя 42 электрода дефибриллятора в электронику адаптера 28. В дополнение к предотвращению паразитных напряжений от корпуса 40, створчатый порт 47 размещает соединитель 42 вне поля зрения обучаемого. Таким образом, единственным соединителем дефибриллятора в поле зрения обучаемого и доступным ему является соединитель 44 для прикрепления нормальным образом к дефибриллятору. Соединитель 42 не виден и не доступен обучаемому, снижается вероятность перепутывания и повышается реалистичность обучения. Створчатый порт 47 также можно использовать, чтобы заменять батарейный источник питания в адаптере 28.
[0028] Обучающий адаптер 28 может содержать пользовательский интерфейс 46. Пользовательский интерфейс 46 дополнительно содержит дисплей 48 и пользовательскую(ие) кнопку(и) 50 для выбора. Для вариантов осуществления, в которых имитатор 56 ЭКГ встроен внутрь корпуса 40 обучающего адаптера, дисплей 48 и пользовательскую кнопку 50 для выбора можно использовать, чтобы задавать обучающий сценарий до начала обучения. Например, пользовательский интерфейс 46 можно использовать, чтобы выбирать последовательность выходных сигналов аритмии из имитатора 56 ЭКГ до и после дефибрилляционных шоков. Дисплей 48 также может быть адаптирова, чтобы отображать рабочие параметры, такие как прогресс обучения, истекшее время, состояние батареи или возможность соединения с дистанционным управлением.
[0029] На фиг. 6 проиллюстрирован способ проведения обучения дефибрилляции с использованием дефибриллятора в режиме спасения с обучающей адаптерной системой по настоящему изобретению. Перед началом сеанса обучения, обучающий адаптер и/или имитатор ЭКГ настраивают на этапе 100. Обучающий сценарий ЭКГ выбирают через пользовательский интерфейс 46 или на внешнем имитаторе 56 ЭКГ. Обучающие электроды 26 устанавливают на адаптер 28 и подготавливают любой обучающий манекен.
[0030] Обучение на дефибрилляторе начинают на этапе 110 способом, свойственным существующей практике спасения. На дефибриллятор 10 подают энергию, чтобы начать его спасательный протокол, и начинают с подачи вербальных подсказок, например, позвонить в 911 и соединить электроды. В ответ на подсказки, обучаемый соединяет соединитель электрода 44 с дефибриллятором 10 на этапе 120. Некоторые типы дефибрилляторов 10 обнаруживают соединение с соединителем 44 и переходят к следующим вербальным подсказкам поместить электроды на пациента. На этапе 125 обучаемый реагирует посредством наложения обеспеченных электродных площадок 26 на учебное средство, такое как манекен.
[0031] Обучающий адаптер 28 на этапе 130 детектирует, когда электродные площадки 26 должным образом размещены на учебном средстве. Можно использовать несколько различных средств детектирования, например, посредством обнаружения изменения импеданса, обусловленного площадками 26, помещенными на проводящую полоску 22, посредством магнитных датчиков, установленных в манекене, или посредством ввода наблюдающего тренера с помощью кнопки или дистанционного управления.
[0032] На этапе 140 контроллер 52 приводит в действие реле 54, чтобы замкнуть его в ответ на надлежащее размещение электродных площадок. Замыкание реле соединяет дефибриллятор 10 с имитатором 56 ЭКГ и шунтирующим резистором 58.
[0033] На этапе 150 дефибриллятор 10 анализирует ЭКГ сигнал, полученный от имитатора 56 ЭКГ обычным образом, чтобы определять, индицируется ли дефибриллирующий шок. Если да, то дефибриллятор заряжается посредством зарядки своей электротерапевтической системы высокого напряжения и выдает подсказку пользователю выработать шок. Обучаемый пользователь нажимает на кнопку шока, чтобы выполнять терапию на этапе 160.
[0034] Обучающий адаптер 28 работает на этапе 170, чтобы отвести энергию доставленного шока от электродных площадок 26, обучающего манекена 24 и обучаемого/пользователя 12. Вместо этого доставленный шок проходит от дефибриллятора 10 через соединитель 44 и реле 54 в шунтирующий резистор 58, тем самым обходя какой-либо токопровод к электродным площадкам 26. В случае отказа внутреннего компонента, возможное защитное сопротивление 60, расположенное внутри адаптера 28 и последовательно с электродными площадками 26, может обеспечивать вторую линию защиты.
[0035] Возможны альтернативы описанного выше обучающего адаптера, которые входят в объем заявленного изобретения. Например, обучающий адаптер 28 может представлять собой часть частично одноразового набора обучающих электродов или может быть полностью повторно используемым. Дистанционная работа может быть опосредована беспроводными радиочастотами, серией инфракрасных сигналов или кабельным соединением. Кроме того, прогресс и регистрация сеанса обучения может проводиться на этапе 180 параллельно с этапами учебного использования.