КОДИРОВАННЫЙ ИНДИКАТОР СОСТОЯНИЯ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ НАРУЖНЫХ ДЕФИБРИЛЛЯТОРОВ
ENCODED STATUS INDICATOR FOR AUTOMATIC EXTERNAL DEFIBRILLATORS

Настоящее изобретение в целом относится к автоматическим наружным дефибрилляторам («АНД»). Более конкретно, настоящее изобретение относится к индикатору состояния, излучающему кодированный световой сигнал состояния, включающий в себя основное состояние эксплуатационной готовности автоматического наружного дефибриллятора и состояние тестирования, отображающее информацию самотестирования автоматического наружного дефибриллятора.
Более конкретно, как известно в данной области техники, АНД может использовать световой сигнал готовности, например, светоизлучающий диод (СИД) зеленого цвета для создания визуальной индикации эксплуатационной готовности АНД (то есть, визуального основного состояния АНД).  Например, световой сигнал готовности может мерцать для визуальной индикации режима ожидания АНД при условии, что АНД готов к использованию, или может гореть сплошным цветом для визуальной индикации того, что АНД находится в режиме эксплуатации, а также может попеременно мерцать разными цветами и с разной частотой для визуальной индикации того, что АНД не прошел самотестирование, и на это необходимо обратить внимание (например, в случае неправильной работы, проблемы с температурой, неправильной установки картриджа подушечек или низкого уровня заряда батареи). Также световой сигнал готовности может быть полностью выключен для индикации полного выхода из строя АНД.
Как известно в данной области техники, АНД также может использовать информационную кнопку для доступа к подробной визуальной индикации информации самотестирования АНД (то есть, визуального состояния тестирования АНД). Например, АНД может подсвечивать свою информационную кнопку в дополнение к звуковой индикации при необходимости выявления неисправности АНД, причем при нажатии мигающей информационной кнопки отображаются подробные указания и рекомендации по поиску и устранению неисправностей АНД.
В других АНД известного в данный момент уровня техники для индикации состояния готовности вместо СИДов используются жидкокристаллические дисплеи (ЖКД). Один такой ЖК-дисплей описан в патенте США № 5 879 374 того же заявителя «Наружный дефибриллятор с автоматическим самотестированием перед использованием», который включен в данный документ посредством ссылки. АНД управляет такими ЖК-дисплеями для создания графического изображения или для затемнения части графического изображения на заднем плане, или же управляет подсветкой ЖКД для передачи информации о готовности. Такой АНД имеет дисплей бесперебойного функционирования, на котором графические изображения на заднем плане выполняют индикацию отказа даже в случае полного отсутствия питания дисплея.
Одна из проблем АНД, известных из уровня техники, состоит в том, что дисплеи отображения состояния эксплуатационной готовности передают только ограниченную информацию о рабочем состоянии АНД и только для наблюдателей в визуальном диапазоне отображения дисплея. Некоторые АНД предназначены для альтернативной передачи информации о состоянии готовности с помощью беспроводных средств связи одновременно с отображением на дисплее, но такие особенности увеличивают стоимость и сложность АНД и сокращают срок службы их аккумуляторной батареи. Таким образом, требуются более простые средства передачи информации о состоянии готовности АНД без увеличения его стоимости и увеличения потребления питания.
Настоящее изобретение решает проблему уровня техники, связанную с АНД, в котором при работе на средстве отображения одновременно передается основная информация о готовности АНД к работе (эксплуатационной готовности) и информация самотестирования АНД, а также тем же средством отображения передается более подробная закодированная машиночитаемая информация о состоянии. Таким образом, один индикатор состояния может передать намного больше информации. В одном из вариантов реализации настоящим изобретением предложена модуляция яркости кодированного светового сигнала состояния для одновременной визуальной индикации основного состояния и состояния тестирования АНД, соответственно, для оператора/технического специалиста и его устройства (например, карманного компьютера любого типа или мобильного устройства).
Одним из аспектов настоящего изобретения является автоматический наружный дефибриллятор, использующий схему самотестирования и кодированный индикатор состояния (например, устройство кодирования и источник света, преимущественно в виде светоизлучающего диода).  Во время работы схема самотестирования автоматически тестирует автоматический наружный дефибриллятор и, в зависимости от результата тестирования, генерирует сигнал основного состояния, отображающий эксплуатационную готовность автоматического наружного дефибриллятора, и сигнал состояния тестирования, отображающий информацию самотестирования автоматического наружного дефибриллятора. Кодированный индикатор состояния одновременно визуально отображает как основное состояние, так и состояние тестирования, при этом визуальная индикация основного состояния является воспринимаемой глазом человека, а визуальная индикация состояния тестирования осуществляется в форме, не доступной для восприятия глазом человека.
Вторым аспектом настоящего изобретения является система, использующая вышеупомянутый автоматический наружный дефибриллятор и дополнительно использующая устройство (например, карманный компьютер или мобильное устройство) технического специалиста, имеющее оптический датчик, выполненный с возможностью регистрации кодированной информации о состоянии тестирования. Такое устройство технического специалиста также расшифровывает кодированную информацию о состоянии, отображает эту информацию и предпочтительно передает ее беспроводным способом в удаленное местоположение.
Вышеуказанные и другие аспекты настоящего изобретения, также как и различные особенности и преимущества настоящего изобретения, станут очевидными после изучения представленного ниже подробного описания различных вариантов реализации настоящего изобретения и приложенных чертежей. Указанное подробное описание и чертежи являются только иллюстративными, а не ограничивающими настоящее изобретение, а объем настоящего изобретения определяется пунктами приложенной формулы изобретения и их эквивалентами.
Фигура 1 иллюстрирует пример варианта реализации дефибриллятора в соответствии с настоящим изобретением.
Фигуры 2A, 2B, 2C и 2D иллюстрируют несколько примеров видов модуляции яркости кодированного индикатора состояния, показанного на фигуре 1.
Фигура 3 иллюстрирует пример варианта реализации дефибриллятора, показанного на фигуре 1.
В целях настоящего изобретения технические термины «схема самотестирования», «индикатор состояния», «устройство кодирования», «источник света», «оптический датчик», «устройство декодирования», «дисплей», «динамик», «электродная подушечка/плоский электрод», «монитор электрокардиограммы («ЭКГ-монитор»)», «контроллер дефибрилляции», «источник электрического разряда» и «аккумуляторная батарея», а также их синонимы и родственные термины, широко интерпретируются в смысле, известном в области техники настоящего изобретения.
Для облегчения понимания настоящего изобретения примеры вариантов реализации настоящего изобретения будут представлены в данном документе с учетом различных значений модуляции яркости кодированного индикатора состояния для одновременной визуальной индикации основного состояния и состояния тестирования АНД.
На фигуре 1 АНД 10 по настоящему изобретению включает схему 11 самотестирования, которая работает преимущественно в автоматическом и периодическом режиме тестирования критических компонентов АНД, находясь в остальное время в режиме ожидания. После выполнения протокола самотестирования схема 11 самотестирования передает сигнал 110 основного состояния, который отображает эксплуатационную готовность АНД. Одним из примеров эксплуатационной готовности является состояние «готов», то есть готовность к использованию после того, как все критические подсистемы прошли тестирование системы. Другим примером эксплуатационной готовности является состояние «внимание», то есть когда АНД можно использовать, но необходимо проверить, и состояние «отказ», то есть когда АНД необходимо вывести из эксплуатации для ремонта или технического обслуживания.  Еще одним примером эксплуатационной готовности является состояние «отказ», то есть АНД не должен использоваться до тех пор, пока причина отказа не будет устранена.
После выполнения протокола самотестирования схема 11 самотестирования также передает сигнал 120 состояния тестирования, который отображает дополнительную информацию самотестирования АНД (10). Информация самотестирования преимущественно является более подробной информацией и также преимущественно относится некоторым образом к информации об эксплуатационной готовности. Например, информация самотестирования, которая передается с сигналом эксплуатационной готовности «готов», может быть стандартными данными об использовании, такими как время в днях, которое прошло после последнего обращения к АНД, например, когда последний раз была нажата кнопка АНД, или когда последний раз менялись электроды или аккумуляторная батарея. Информация самотестирования, которая передается с сигналом эксплуатационной готовности «внимание», может говорить о том, что температура окружающего воздуха вышла за пределы (верхний или нижний), указанные в технических условиях на устройство. И информация самотестирования, которая передается с сигналом эксплуатационной готовности «отказ», может указывать на тип отказа, например, низкий уровень заряда аккумуляторной батареи, выход из строя электродных подушечек или неправильную работу системы устройства.
Схема 11 самотестирования одновременно генерирует как сигнал 110 основного состояния, так и сигнал 120 состояния тестирования. Указанные сигналы последовательно принимаются в качестве входных данных устройством 13 кодирования. Устройство 13 кодирования объединяет сигналы 110, 120 основного состояния и состояния тестирования в единый кодированный сигнал 130 состояния. Варианты реализации единого кодированного сигнала 130 состояния более подробно описаны ниже.
АНД 10 также включает в себя кодированный индикатор состояния, который визуально отображает единый кодированный сигнал 130 состояния. На фигуре 1 варианта реализации данного изобретения указанный кодированный индикатор состояния включает источник 14 света, такой как светоизлучающий диод (СИД). Устройство кодирования или кодированный индикатор состояния модулирует яркость источника 14 света по шаблону, который является функцией единого кодированного сигнала состояния и отображает указанный единый кодированный сигнал состояния. Единый кодированный сигнал состояния включает в себя две части. Первая часть является визуальной индикацией 21 сигнала 110 основного состояния, отображающего эксплуатационную готовность. Вторая часть является визуальной индикацией 22 сигнала 120 состояния тестирования, отображающей информацию самотестирования.
Визуальная индикация 21 выполнена в виде шаблона, который может восприниматься наблюдателем 40 как сигнал 110 эксплуатационной готовности. Визуальная индикация 21 отображается преимущественно как мерцающий или мигающий свет в виде шаблона, который в данной области техники известен как отображение режима «готов», «внимание» или «отказ». Для обеспечения большего различия между состояниями эксплуатационной готовности такой мерцающий свет может также излучаться СИДами разного цвета.
Визуальная индикация 22 предпочтительно выполнена в виде шаблона, который имеет оптимальные характеристики для передачи максимального количества информации в пределах одного мерцания или мигания визуальной индикации 21. Поэтому источник 15 света может быть промодулирован с частотой, неразличимой для наблюдателя. Например, в то время как визуальная индикация 21 может легко восприниматься при длительности импульса 1 миллисекунда, визуальная индикация 22 может быть промодулирована длительностью 50 микросекунд, которая уже не воспринимается глазом человека. Шаблон мигания света, например, двадцать возможных событий, которые доступны для визуальной индикации 22 в пределах периода 1 миллисекунда визуальной индикации 21, может быть достаточным для передачи кода отказа или другой информации, связанной с сигналом состояния тестирования. Если необходимо передать большее количество информации, визуальную индикацию 22 можно разделить между несколькими соседними периодами времени визуальной индикации 21.
Поскольку частота модуляции светового сигнала такая высокая, визуальная индикация 22 преимущественно выполнена с возможностью машинного считывания. Фигура 1 также иллюстрирует устройство 30 технического специалиста, которое может быть автономным устройством, стандартным мобильным смартфоном или карманным компьютером с программным приложением для данного изобретения. Устройство 30 технического специалиста содержит оптический детектор 31, выполненный с возможностью регистрации сигнала визуальной индикации 22 сигнала 120 состояния тестирования и преобразования его в электрическую форму. Устройство 30 технического специалиста также включает устройство 32 декодирования, связанное с оптическим детектором 31, которое декодирует сигнал 120 состояния тестирования и передает его на выход пользователю. Выходом преимущественно является дисплей 33, который отображает декодированный сигнал 120 состояния тестирования. Кроме того, дополнительно может быть реализован динамик 34 для звукового оповещения декодированного сигнала 120 состояния тестирования. Устройство 30 технического специалиста может быть выполнено с возможностью беспроводной передачи данных сигнала 120 состояния тестирования на удаленный пункт технического обслуживания.
Теперь обратимся к фигурам 2A - 2D, на которых проиллюстрированы примеры вариантов реализации шаблонов, относящихся к единому кодированному сигналу состояния. В каждом из указанных вариантов реализации АНД 10 модулирует яркость источника 14 света для излучения светового сигнала 20 состояния способом, при котором шаблон сигнала состояния эксплуатационной готовности, воспринимаемый глазом человека, объединяется с шаблоном сигнала состояния самотестирования, который мигает с частотой, не воспринимаемой глазом человека. Шаблон с большой частотой и короткой длительностью мигания выполнен с возможностью регистрации устройством 30 технического специалиста.
Фигура 2A иллюстрирует вариант реализации данного изобретения, в котором визуальная индикация состояния 22а тестирования модулируется в пределах постоянно включенного состояния 21a визуальной индикации 21. В этом варианте реализации шаблон состояния 22a тестирования можно задать в качестве индикатора конкретного состояния тестирования. Таким образом, вариант реализации, представленный на фигуре 2A, можно промодулировать для получения полного набора данных состояния тестирования в одном непрерывном потоке.
Фигура 2B иллюстрирует второй пример, в котором визуальная индикация 21 является состоянием 21b мерцания. В этом варианте реализации состояние 22b тестирования в целом обеспечивает весь цикл «вкл» состояния 21b мерцания визуальной индикации 21, воспринимаемой глазом человека. Кроме того, если длина участка «вкл» визуальной индикации 21 слишком короткая для передачи всех данных состояния 22b тестирования, оставшиеся данные могут быть промодулированы на следующей вспышке визуальной индикации 21.
Хотя промодулированные сигналы 22a и 22b не отображают конкретный шаблон данных, подразумевается, что для передачи разных видов информации могут использоваться шаблоны, известные в области передачи оптических данных.
В третьем примере, который является альтернативным второму примеру и показан на фигуре 2C, шаблон 21c визуальной индикации 21 имеет цикл «вкл», который воспринимается глазом наблюдателя 40. В начале цикла «выкл» сигнала 21c импульсы 22c шаблона визуальной индикации 22 являются выходными сигналами источника 14 света с частотой, регистрируемой только устройством 30 технического специалиста. Таким образом, наблюдатель воспринимает только визуальную индикацию 21.
В показанном на фигуре 2D четвертом примере, в котором визуальная индикация 21 находится в состоянии 21d «выкл», импульсы 22c визуальной индикации 22 генерируются во время цикла «выкл» сигнала 21c с частотой, которая регистрируется только устройством 30 технического специалиста.
На фигуре 3 АНД 60 по настоящему изобретению использует пару электродных подушечек или плоских электродов 61a и 61b, дополнительные ЭКГ-электроды 61c, ЭКГ-монитор 62 (внутренний или наружный), контроллер 63 дефибрилляции, источник 64 электрического разряда, кнопки 65 управления, аккумуляторную батарею 66, схему 67 самотестирования, устройство 68 кодирования и источник 69 света.
Как известно в данной области техники, электродные подушечки/плоские электроды 61a и 61b конструктивно выполнены с возможностью прикладывания к телу пациента 50 с обеспечением электрического контакта в передне-верхнем расположении, показанном на фигуре 3, или в передне-заднем расположении (не показано). Электродные подушечки/плоские электроды 61a и 61b проводят ток электрического разряда дефибрилляции от источника 64 электрического разряда к сердцу 51 пациента 50 и передают сигнал ЭКГ (не показан), отображающий электрическую активность сердца 51 пациента 50, на ЭКГ-монитор 62.  В альтернативном или параллельном варианте, известном в данной области техники, ЭКГ-электроды 61c соединены с телом пациента 50 для передачи сигнала ЭКГ на ЭКГ-монитор 62.
Как известно в данной области техники, ЭКГ-монитор 62 конструктивно выполнен с возможностью обработки сигнала ЭКГ для измерения электрической активности сердца 51 пациента 50 как показателя того, что пациент 50 испытывает состояние упорядоченного или неупорядоченного сердцебиения.  Примером сигнала ЭКГ, указывающего на состояние упорядоченного сердцебиения, является форма сигнала 70а ЭКГ, которая характеризует упорядоченное сокращение желудочков сердца 51 пациента 50, способных перекачивать кровь. Примером сигнала ЭКГ, указывающего на состояние неупорядоченного сердцебиения, является форма сигнала 70b ЭКГ, указывающая на вентрикулярную фибрилляцию сердца 51 пациента 50.
Как известно в данной области техники, источник 64 электрического разряда конструктивно выполнен с возможностью хранения электрической энергии для подвода тока 71 электрического разряда дефибрилляции, управляемого контроллером 63 дефибрилляции, через электродные подушечки/плоские электроды 61a и 61b к сердцу 51 пациента 50. На практике ток 71 электрического разряда дефибрилляции может иметь любую форму сигнала, известную в данной области техники.  Примерами такой формы сигналов являются, помимо прочих, монофазная синусоидальная форма сигнала (положительная синусоидальная волна) 71a и двухфазная усеченная форма сигнала 71b, которые показаны на фигуре 3.
В одном из вариантов реализации данного изобретения, источник 64 электрического разряда использует батарею высоковольтных конденсаторов (не показана) для запаса заряда высокого напряжения от высоковольтного зарядного устройства и подачу электрического питания при нажатии дополнительной кнопки 65b заряда.  Источник 64 электрического разряда также использует схему переключения/развязки (не показана) для выборочного приложения электрического разряда со специальной формой волны, управляемого контроллером 63 дефибрилляции, от батареи высоковольтных конденсаторов к электродным подушечкам/плоским электродам 61a и 61b.
Как известно в данной области техники, контроллер 63 дефибрилляции конструктивно выполнен с возможностью выполнения ручной кардиоверсии с помощью кнопки 65c электрического удара и/или выполнения автоматической кардиоверсии. На практике контроллер 63 дефибрилляции использует для выполнения ручной и/или автоматической кардиоверсии аппаратные средства/электронные схемы (например, процессор(ы), память и т.д.), установленные в контроллере 63 дефибрилляции, в качестве программного обеспечения/встроенных программно-аппаратных средств.
Как известно в данной области техники, одноразовая батарея 66 конструктивно выполнена с возможностью заряда различных компонентов АНД 60 - как показанных, так и не показанных на фигуре (например, источника питания).
Как известно в данной области техники, схема самотестирования 67 конструктивно выполнена с возможностью выполнения рабочего тестирования различных компонентов АНД 60, в частности, электродных подушечек/плоских электродов 61a и 61b, ЭКГ-электродов 61c, ЭКГ-монитора 62, контроллера 63 дефибрилляции, источника 64 электрического разряда и аккумуляторной батареи 66.
В дополнительном варианте реализации данного изобретения АНД 60 содержит информационную кнопку 65, управляемую пользователем. Схема 67 самотестирования активирует информационную кнопку 65 после генерирования информации о состоянии самотестирования. Для указания на наличие данной информации, такая активация может сопровождаться миганием другого светового индикатора или работой сигнализатора. Когда пользователь нажимает информационную кнопку 65, схема 67 самотестирования сообщает через динамик (не показан) о состоянии тестирования.
Специалистам в данной области техники будет понятно, что устройство 68 кодирования конструктивно выполнено с возможностью выполнения модуляции яркости светового сигнала состояния, излучаемого источником 69 света (например, светоизлучающим диодом) в соответствии с протоколом индикации АНД 60 для согласованной визуальной индикации основного состояния и состояния тестирования АНД 60, как было описано выше в данном документе.
Из фигур 1 - 3 специалистам в данной области техники станут понятны различные преимущества настоящего изобретения, включая, но не ограничиваясь этим, альтернативный способ использования светового сигнала готовности для индикации эксплуатационной готовности АНД и отдельную информационную кнопку для индикации информации самотестирования АНД.  Например, световой сигнал готовности может быть кодирован в соответствии с настоящим изобретением для согласованной визуальной индикации эксплуатационной готовности и информации самотестирования АНД.  Такая конструктивная особенность устраняет необходимость в отдельной схеме и индикаторе для информации самотестирования. А кодируя два сигнала в единый сигнал с большим количеством периодов «выкл» выключения, данное изобретение обеспечивает менее нагруженный режим работы. Таким образом, данный индикатор работает в более энергосберегающем режиме, благодаря чему увеличивается срок службы батареи.
На практике специалистам в данной области техники также будут понятны интервал частот кодированного светового сигнала состояния, воспринимаемого глазом человека, и более высокий интервал частот кодированного светового сигнала состояния, не воспринимаемого глазом человека.
Также следует понимать, что кодированный индикатор состояния может использовать жидкокристаллический дисплей (ЖКД) вместо СИДа. В этом варианте реализации данного изобретения ЖКД может работать с шаблоном, который передает аналогичную информацию о тестовых сигналах на частоте, которая не воспринимается наблюдателем, но регистрируется устройством 30 технического специалиста. Шаблон (шаблоны) ЖКД также может быть установлен в подсветке ЖКД вместо затвора.
Хотя были проиллюстрированы и описаны различные варианты реализации настоящего изобретения, специалистам в данной области техники будет понятно, что варианты реализации настоящего изобретения, описанные в данном документе, являются иллюстративными, и в них могут быть внесены различные изменения и усовершенствования, и может быть выполнена замена их элементов эквивалентами без отступления от сущности и объема настоящего изобретения. Кроме того, для согласования принципов настоящего изобретения может быть внесено большое количество изменений без отступления от основного объема данного изобретения. Поэтому предполагается, что настоящее изобретение не ограничено конкретными вариантами реализации, раскрытыми в качестве предполагаемых лучших вариантов реализации настоящего изобретения, и что настоящее изобретение включает все варианты реализации, входящие в объем прилагаемой формулы данного изобретения.