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JP2007522859A - 外部の除細動器から可聴情報プロンプトを送信する方法及び装置 - Google Patents

外部の除細動器から可聴情報プロンプトを送信する方法及び装置 Download PDF

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Abstract

方法及び装置は、患者へ結合可能な電極の組を有する外部除細動器を動作するためにユーザへ指示を与える。当該方法は、電極の組を患者へ取り付けるようユーザに指示する音声プロンプトを無線プロトコルを介して送信することによって開始する。当該方法は、除細動器治療を施すようユーザに指示する少なくとも1つの更なる音声プロンプトを無線プロトコルを介して送信することによって続く。

Description

本発明は、除細動器、更に具体的には、自動又は半自動の外部除細動器(AED)に関する。
突然心臓死は、アメリカ合衆国において主な死因であって、2分に1人が亡くなっている。ほとんどの突然心臓死は、心室細動(VF)によって引き起こされる。心室細動では、心臓の筋繊維がばらばらに収縮し、それによって身体への正常な血流が停止する。VFに対する唯一の既知の効果的な治療は、電気的除細動である。電気的除細動では、電気パルスが患者の心臓へ印加される。電気パルスは、患者が生存の如何なる道理にかなったチャンスをも有するために、VFの開始後短時間で送られるべきである。電気的除細動は、また、ショックを与えることが可能な心室頻拍(VT)を治療するために使用可能である。従って、除細動は、ショックを与えることが可能な調律、即ち、VF又はショックを与えることが可能なVTの適切な治療である。
電気的除細動を提供する1つの方法は、外部除細動器を使用する。外部除細動器は、患者の胴体へ取り付けられた電極を介して患者の心臓へ電気パルスを送る。外部除細動器は、通常、病院の緊急治療室、手術室、及び緊急医療車(救急車)に置かれ、使用される。現在利用可能な多種多様な外部除細動器の中で、自動及び半自動の外部除細動器(AEDと総称される。)は、比較的経験の浅い者によっても使用可能であることから、ますます一般的になりつつある。このようなAEDは、また、特に軽量で、小型で、持ち運び可能でもある。AEDは、例えば、「電気治療方法及び装置(Electrotherapy Method and Apparatus)」と題されたキャメロン等による米国特許番号5,607,454、「セルフテスト機能を有する除細動器(Defibrillator with Self−Test Features)」と題されたPCT公開番号WO94/27674、及び「AEDにおいて画面上投射レビューを提供する方法及び装置(Method and Apparatus for Providing On−Screen Incident Review in an AED)」と題された米国公開特許出願番号2002/0156503に記載されている。
AEDは、例えば、住宅、公共建築物、職場、個人の車両、公共輸送車両等といった、外部除細動器が全く予期されず、同様に相当まれにしか実行され得ない場所での外部除細動器の利用可能性を含め、多数の利点を提供する。これは、心停止から生き延びるチャンスが停止後の時間とともに急速に減少するので重要である。従って、CRPを実行することによる及び除細動ショックを施すことによる心停止への即座の応答は、決定的な重要性となる。
AEDは、除細動が必要であるかどうかを判別するよう心電図(ECG)調律を自動的に解析することができる点で手動式除細動器とは異なる。ほとんど全てのAED設計において、最初の応答者は、除細動ショックを患者へ送るためにショックボタンを押すように指示される。救急医療用除細動器は、しばしば、訓練レベルの異なる人物による使用を可能にするよう、AED及び多数の機能を1つのユニットに兼ね備える。
AEDは、高度な心臓生命維持(ACLS)技術を適切に訓練されていないかもしれない最初の応答者によって主に使用されるよう設計される。入院前の設定で、これらの最初の応答者は、除細動の訓練をした救命士、警察官、フライトアテンダント、警備員、職業保健士、及び消防士を含みうる。AEDは、また、ACLSの訓練をした者が容易に使用することができない病院の敷地内でも使用可能である。
米国特許番号5,607,454 PCT公開番号WO94/27674 米国公開特許出願番号2002/0156503 米国特許番号6,334,070
たとえ最初の応答者が装置の操作及び心肺機能蘇生(CPR)の、ある基本的な訓練を有しているとしても、彼らは、心臓発作に反応する緊張の間に、この基本的な訓練を忘れてしまうことがある。家庭及び公共の場所におけるAEDのより幅広い配備により、除細動装置の最低限に訓練された又は訓練されていない使用は増大するであろう。従って、AEDは、心肺の事象、即ち、CPR及びAED装置の操作、を通して最低限しか又は全く訓練していない最初の応答者に正確な指示を上手く出すことができるべきである。
AEDは、現在のところ、除細動器を配備し、CPRを患者へ施すための指示を最初の応答者に提供することができる。例えば、米国特許番号6,334,070に開示されるAEDは、AED筐体に組み込まれている表示部及びスピーカーを介して最初の応答者へ視覚的及び聴覚的な指示を与える。AEDは、通常、持ち運び可能な装置であるから、スピーカーの大きさは制限される。結果として、小さなスピーカーはそれほど激しく駆動され得ないので、スピーカーのボリューム及び忠実度も制限される。これは、聴覚的プロンプトを十分に理解して、それに従う最初の応答者の能力を妨げるように、AEDが騒々しい環境で使用される場合に深刻な問題を与えうる。例えば、AEDは、通常、民間航空機で配備され、使用される。民間航空機では、周囲の高い騒音レベルにより、救助中にAEDから発せられる聴覚的指示がかき消される。聴覚的プロンプトに伴う他の問題は、それらが、救助処置中に発生するバックグラウンドの会話の記録に干渉しうることである。このような記録は、しばしば、救助後の解析を実施するために、救助中に消防署又は他の公共機関によって必要とされる。AEDによって発せられた度々の聴覚的プロンプトは、必要に応じて行う解説を中断又はかき消しうる。
本発明に従って、方法及び装置は、患者へ結合可能な電極の組を有する外部除細動器を動作するためにユーザへ指示を与える。当該方法は、前記電極の組を前記患者へ取り付けるよう前記ユーザに指示する音声プロンプトを無線プロトコルを介して送信することによって開始する。当該方法は、除細動器治療を施すよう前記ユーザに指示する少なくとも1つの更なる音声プロンプトを前記無線プロトコルを介して送信することによって続く。
本発明の1つの態様に従って、音声プロンプトは、CPR治療を施すよう前記ユーザに指示するよう送信される。
本発明の他の態様に従って、音声プロンプトは、患者評価シーケンスが始められることを前記ユーザに指示するよう送信される。
本発明の他の態様に従って、前記外部除細動器は、全自動式外部除細動器である。
本発明の他の態様に従って、前記外部除細動器は、半自動式外部除細動器である。
本発明の他の態様に従って、前記無線プロトコルは、ブルートュースと、IEEE802.11と、IEEE802.15と、IEEE802.16と、近距離通信インターフェース及びプロトコル(NFCIP−1)と、ホームRFとを有するグループから選択される。
本発明の他の態様に従って、音声プロンプトは、持ち運び可能な装置に組み込まれた受信器へ送信される。
本発明の他の態様に従って、前記持ち運び可能な装置は、ヘッドホンと、無線電話と、PDAとを有するグループから選択される。
本発明の他の態様に従って、制御装置と、エネルギー源と、電気療法を患者へ提供する少なくとも1つの電極と、前記エネルギー源から前記少なくとも1つの電極へ電気ショックを伝えるよう前記制御装置によって動作可能なエネルギー伝送システムとを有する電気療法装置が提供される。該電気療法装置は、また、前記制御装置によって起動される音声プロンプトを発生させる音声回路と、無線通信プロトコルを介して前記音声プロンプトを送信するために前記音声回路へ結合された無線送信器とを有する。
以下の考察は、当業者が本発明を生産及び使用することを可能にするよう表されている。好ましい実施例への様々な変形は、当業者に容易に認識され、本明細書等で定義される一般的な原理は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の主旨及び適用範囲を損なわない範囲で他の実施例及び用途に適用される。従って、本発明は、示された実施例に限定されず、本明細書等で開示される原理及び特徴と一致する最も幅広い適用範囲を与えられるべきである。
本発明は、ユーザにより装着された一対のヘッドホンに置かれた無線受信器へ無線送信器を介して第1の応答者又は他のユーザにより必要とされる実際のプロンプトを送信することによって上述した問題を解決する自動又は半自動の外部除細動器を提供する。このような方法において、ユーザは、彼らが他の環境発生源からの最低限の妨害がある状態で実際の情報を明瞭に受信しうることを保証され得る。除細動器は、また、プロンプトを送信するためのユニットに組み込まれたスピーカーを含んでも、あるいは含まなくとも良い。スピーカーが含まれる場合に、本発明の幾つかの実施例では、スピーカーは、ユーザが無線送信モードを開始する際に、手動で、又は、場合によっては自動で、音を弱められても良い。
本発明に従って応答者によって装着されるヘッドホンへの無線接続を介する応答者プロンプト情報の送信は、如何なる自動又は半自動の外部除細動器へも適用可能であるが、説明のために、1つの特定の自動式外部除細動器しか図1に関連して記載されない。同様に、記載される特定の音声プロンプトは、説明の目的のためだけであって、本発明の限定として解釈されるべきではない。
図1は、自動又は半自動の外部除細動器70の電気システムのブロック図である。除細動器70の全体的な動作は、プログラムメモリ76及びイベントメモリ78へインターフェース接続された処理装置74を含む、デジタルマイクロプロセッサを用いる制御システムによって制御される。処理装置74によって実行される動作プログラムは、プログラムメモリ76に格納されている。当然、動作プログラムは、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの如何なる組合せにおいて具現化されても良い。電力は、例えば再充電可能なバッテリーカートリッジのようなエネルギー源12によって供給される。高電圧エネルギー伝送システム19は、エネルギー源12から電力を受けるよう接続されている。
高電圧エネルギー伝送システム19は、また、処理装置74へ接続され、それによって制御される。このようなエネルギー伝送システム19は、一般的に知られており、例えば、米国特許番号5,405,361に開示されている。処理装置74によって供給される充電制御信号に応答して、高電圧エネルギー伝送システム19は、一組の半導体スイッチ(別途図示せず。)が複数のキャパシタ(やはり図示せず。)をエネルギー源12によって充電する充電モードで動作する。充電されると、処理装置74によって供給される放電制御信号に応答して、高電圧エネルギー伝送システム19は、キャパシタが高電圧除細動パルスを作るよう他の半導体スイッチの組(別途図示せず。)によって順次に放電される放電モードで動作する。除細動パルスは、電極50により患者へ印加される。電極50は、コネクタ58によって高電圧エネルギー伝送システム19へ接続されている。後述するある環境下で、処理装置74は、高電圧発生回路19を、電極50ではなく内部抵抗負荷98を介して放電する。
インピーダンス測定回路100は、電極50へ接続されており、アナログ−デジタル(A/D)変換器102を介して処理装置74へインターフェース接続されている。インピーダンス測定回路100は、信号を電極50へ印加する。電極50から後ろへ受信される信号の大きさは、インピーダンス測定回路100によって監視される。その場合に、コネクタ58の両端に存在するインピーダンスを表すインピーダンス信号は、印加され、受信された信号の大きさの比の関数(即ち、印加された信号の減衰)として回路100によって発生する。例えば、電極50が動作している場合には、夫々低い(約10Ωより小さい)抵抗がコネクタ58の両端に存在するべきである。例えば、電極50上の導電接着剤が乾いている場合に、電極50は、適切にコネクタ58へ接続されない。あるいは、電極50は、適切に患者に置かれない。この場合に、比較的高い(例えば約100Ωよりも大きい)抵抗が存在しうる。回路100によって測定されたインピーダンスを表すインピーダンス信号は、A/D変換器102によってデジタル化され、処理装置74へ供給される。
除細動器70は、また、電極50とA/D変換器102との間に接続されている心電図(EKG)及び増幅器回路104を含む。EKG、即ち患者の心調律は、従来の方法では、処理装置74へ結合される前に、フィルタ及び増幅器回路104によって処理され、A/D変換器102によってデジタル化される。
データ通信ポート32は、例えばRS−232プロトコルを用いて双方向シリアル送信のために処理装置74へ結合される。AED筐体上に置かれた診断表示部は、例えば、救助スイッチ40、レスキュースイッチ光源28、及び再開(resume)スイッチ18のような機能を含む。音声回路94は、無線送信器85へ接続されている。処理装置74からの音声プロンプト制御信号に応答して、音声回路94及び無線送信器85は、応答者によって装着され得るヘッドホン56に組み込まれた受信器へ無線搬送波(IR又はRF搬送波)上で音声プロンプトを発生させる。更に、本発明の幾つかの実施例において、音声回路94は、また、スピーカー41へ接続されても良い。スピーカー41は、無線ヘッドホンを装着していない応答者が聞くことのできる可聴音声プロンプトを発生させても良い。
本発明の幾つかの実施例において、受信器は、ヘッドホン以外の持ち運び可能な装置に組み込まれても良い。例えば、受信器は、無線電話又はパーソナル・デジタル・アシスタント(PDA)等に組み込まれても良い。
無線送信器85及びヘッドホン56に置かれた受信器(図示せず。)は、確立された通信規格に従う。当然、多種多様な無線プロトコルが実施可能であり、様々な異なった通信周波数で動作しても良い。本発明のある実施例において、無線送信器85は、例えば、ブルートュース、IEEE802.11、IEEE802.15、IEEE802.16、近距離通信インターフェース及びプロトコル(NFCIP−1)、ホームRFといった放送可能な無線プロトコル上で音声プロンプトを送信しても良い。ブルートュース・プロトコルは、一般に、他の技術よりも電力消費が少ないので、本発明の幾つかの実施例においては好まれうる。
使用において、救助モード動作は、操作者が電極50及びヘッドホン56にアクセスするために除細動器の保護カバーを取り除く場合に開始される。電極50及びヘッドホン56は、除細動器の同じ又は異なった区画に置かれていても良い。次に、処理装置74は、カバーが取り外されたときに充電器がエネルギー源12へ接続されている場合に、無線送信器85上で音声プロンプト「救助を試みるために、充電器を外してください。」の発生を開始することによって、その救助モード動作を開始する。音声プロンプトの発生の前に、処理装置74は、バッテリーの充電状態、電極50の相互接続及び操作性、イベント記憶メモリ78の状態、並びにA/D変換器102の機能性といった項目を確認するセルフテスト手順を完了しても良い。
処理装置74は、無線送信器85上で音声プロンプト「電極を置いてください。」の発生を開始する。この音声プロンプトに応答して、操作者は、患者の胸に電極を置くべきである。この動作が実行されている間に、処理装置74は、電極が患者に適切に置かれていることを電極の両端のインピーダンスが示しているか否かを判別するよう、A/D変換器102を介して受信されたインピーダンス信号を監視する。正確なインピーダンスが測定されない場合には、処理装置74は、音声プロンプト「電極を確認してください。」の発生を開始する。
電極50の適切な配置を示すインピーダンスを検出した後、操作者による更なる動作がない場合に(即ち、自動的に)、処理装置74は、音声プロンプト「患者に触らないでください。心調律を解析中。」の発生を開始し、患者の心調律を解析することによって、第1の解析手順を開始する。1つの実施例において、処理装置74は、患者の心調律の幾つかの第2の部分を収集し、解析する。処理装置74により実行される心調律解析プログラムは、プログラムメモリ76に格納されている。心調律解析プログラムにより実施される形式のアルゴリズムは、一般に知られており、例えば、1994年のW.A.Tacker Jr.著「心臓の除細動(Defibrillation of the Hear)」に開示されている。処理装置74は、患者が除細動パルスによる治療の余地のないショック不可能な心調律(例えば、細動調律でないパルス)を有することを判別すると、音声プロンプト「パルスを確認してください。パルスがない場合には、CPRを与えてください。」の発生を開始する。この音声プロンプトの後1分は、処理装置74は、音声プロンプト「患者に触らないでください。心調律を解析中。」の開始と、関連する心調律解析とを繰り返す。
ショック可能な心調律が検出されると、処理装置74は、音声プロンプト「充電」の発生の開始により第1の充電手順を開始し、高電圧エネルギー伝送システム19を充電モードで動作させる。高電圧エネルギー伝送システム19が充電されると、処理装置74は、音声プロンプト「離れてください。救助のために光っているボタンを押してください。」の発生を開始することによって第1のショック手順を開始し、更に、救助スイッチ光源28の点滅を開始する。次に、操作者による救助スイッチ40の作動は、処理装置74に高電圧エネルギー伝送システム19を放電モードで動作させ、患者への除細動パルスの印加をもたらし、第1の解析・充電・ショックの一連の手順を完了する。
第1の解析・充電・ショックの一連の手順に続いて、処理装置74は、第2の解析・充電・ショックの一連の手順を開始する前に、心臓がその心調律を回復することが可能となるよう約5秒の短い停止の間タイムアウトする。第2の解析・充電・ショックの一連の手順は、上述した第1の手順と全く同じである。ただし、除細動パルスのエネルギー含量は、第1のパルスのエネルギー含量と等しいか、あるいはそれより大きくても良い。第2の解析・充電・ショックの一連の手順が除細動パルスの伝送により終了する場合に、処理装置74は、再び、第3の解析・充電・ショックの一連の手順を開始する前に約5秒の短い停止の間タイムアウトする。第3の手順は、また、第1の手順と全く同じであるが、処理装置74は、救助スイッチ40の作動時に伝送される除細動パルスがより一層高いエネルギー含量を有するように、高電圧エネルギー伝送システム19を制御する。
第3の解析・充電・ショックの一連の手順の終了時における除細動パルスの伝送に続いて、又は、ショック不可能な心調律を確認した後に、処理装置74は、音声プロンプト「パルスを確認してください。パルスがない場合には、CPRを与えてください。」の発生を開始する。次に、処理装置74は、1分のCPR期間を計時して、3連続の解析・充電・ショックの手順を有する第1の組を完了する。次に、救助モード動作は、上述した形式の3連続の解析・充電・ショックの手順を有する更なる組により続く。処理装置74は、9連続の解析・充電・ショックの手順の全てが実行された場合に、又は除細動器のカバーが閉じられる場合に、除細動器70の救助モード動作を終了する。
解析、充電及びショックの手順の全てを通して、処理装置74は、コネクタ58の両端に存在するインピーダンスを監視し、電極50が適切に患者の上に置かれたままであるか否かを判別する。監視されたインピーダンスが範囲外である(例えば、電力が患者から外れている場合には高すぎ、短絡されている場合には低すぎる。)場合には、処理装置74は、音声プロンプト「電極を確認してください。」の発生を開始し、高電圧発生回路19に、内部負荷98に存在しうる如何なる電荷も放電させる。救助モード動作は、電極が適切に患者に再配置されたことを処理装置74が判別する場合に再開しうる。
除細動器の動作と、患者の監視された心調律とを表すデータは、救助モード動作中にイベントメモリ78に格納される。除細動器の動作を表す格納されているデータは、以下のイベント、即ち、1)患者における電極の配置、2)心調律解析音声プロンプトの開始、3)充電音声プロンプトの開始、4)高電圧エネルギー伝送システム19の充電モード動作の完了、及び5)救助スイッチ40の作動、の幾つか又は全ての発生の実時間を含んでも良い。患者の心調律の実時間基準も、メモリ78に格納されている。救助の後に、格納されているデータは、通信ポート32へインターフェース接続されたパーソナルコンピュータ(PC)(図示せず。)の使用によりイベントメモリ78から取り出されうる。
様々な実施例が本明細書中で具体的に表され、説明されているが、本発明の改良及び変形が、前出の技術の適用を受け、本発明の主旨及び適用範囲を損なわない範囲で添付の特許請求の範囲内にあることは明らかである。例えば、除細動器は、無線送信器85及びヘッドホン56と同時に動作する前出のスピーカーを有しても良い。このような配置は、聴覚ユーザインターフェースの代理機能性を提供する。また、更なる指示(prompting)ステップ又は前出のプロトコルの変形例は、本発明の適用範囲内である。
本発明に従って構成される電気療法装置の一実施例のブロック図である。

Claims (15)

  1. 患者へ結合可能な電極の組を有する外部除細動器を動作するためにユーザへ指示を与える方法であって:
    前記電極の組を前記患者へ取り付けるよう前記ユーザに指示する音声プロンプトを無線プロトコルを介して送信するステップ;及び
    除細動器治療を施すよう前記ユーザに指示する少なくとも1つの更なる音声プロンプトを前記無線プロトコルを介して送信するステップ;
    を有する方法。
  2. CPR治療を施すよう前記ユーザに指示する音声プロンプトを前記無線プロトコルを介して送信するステップを更に有する請求項1記載の方法。
  3. 患者評価シーケンスが始められることを前記ユーザに指示する音声プロンプトを前記無線プロトコルを介して送信するステップを更に有する請求項2記載の方法。
  4. 前記外部除細動器は、全自動式外部除細動器であることを特徴とする請求項1記載の方法。
  5. 前記外部除細動器は、半自動式外部除細動器であることを特徴とする請求項1記載の方法。
  6. 前記無線プロトコルは、ブルートュースと、IEEE802.11と、IEEE802.15と、IEEE802.16と、近距離通信インターフェース及びプロトコル(NFCIP−1)と、ホームRFとを有するグループから選択されることを特徴とする請求項1記載の方法。
  7. 持ち運び可能な装置に組み込まれた受信器へ音声プロンプトを送信するステップを更に有する請求項1記載の方法。
  8. 前記持ち運び可能な装置は、ヘッドホンと、無線電話と、PDAとを有するグループから選択されることを特徴とする請求項7記載の方法。
  9. 制御装置;
    エネルギー源;
    電気療法を患者へ提供する少なくとも1つの電極;
    前記エネルギー源から前記少なくとも1つの電極へ電気ショックを伝えるよう前記制御装置によって動作可能なエネルギー伝送システム;
    前記制御装置によって起動される音声プロンプトを発生させる音声回路;及び
    無線通信プロトコルを介して前記音声プロンプトを送信するために前記音声回路へ結合された無線送信器;
    を有する電気療法装置。
  10. 無線受信器を組み込まれた持ち運び可能な装置を更に有し、
    前記無線受信器は、前記無線送信器が動作するところの前記無線通信プロトコルに従って動作することを特徴とする請求項9記載の電気療法装置。
  11. 前記持ち運び可能な装置は、ヘッドホンと、無線電話と、PDAとを有するグループから選択されることを特徴とする請求項10記載の電気療法装置。
  12. 外部除細動器であることを特徴とする請求項9記載の電気療法装置。
  13. 前記外部除細動器は、全自動式外部除細動器であることを特徴とする請求項12記載の電気療法装置。
  14. 前記外部除細動器は、半自動式外部除細動器であることを特徴とする請求項12記載の電気療法装置。
  15. 前記無線受信器によって使用される前記無線通信プロトコルは、ブルートュースと、IEEE802.11と、IEEE802.15と、IEEE802.16と、近距離通信インターフェース及びプロトコル(NFCIP−1)と、ホームRFとを有するグループから選択されることを特徴とする請求項9記載の電気療法装置。
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