JP7350375B2 - 自動体外式除細動器および使用の方法 - Google Patents

Description

（関連出願の引用）
本願は、米国仮特許出願第６２／４３６，２０８号（２０１６年１２月１９日出願、名称「Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｄｅｆｉｂｒｉｌｌａｔｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ Ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｏｆ Ｕｓｅ」）の利益を主張し、上記出願は、その全体が参照により本明細書に引用される。

（発明の分野）
本発明は、概して、自動体外式除細動器（ＡＥＤ）およびその使用に関する。

（発明の背景）
米国では、３９５，０００件の院外心停止（ＯＨＣＡ）が毎年発生している。研究は、自動体外式除細動器（ＡＥＤ）の使用がＯＨＣＡの生存率を４０％増加させ得ることを示している。しかしながら、ＯＨＣＡの２％のみが、ＡＥＤが利用可能である場所で発生するであろう。パブリックアクセス除細動器（パッド）の普及を増加させることが強力に後押しされているが、研究はまた、ＯＨＣＡの８０％が、大多数の人々がＡＥＤへのアクセスを有していない家庭で起こることも示している。

加えて、研究は、発生とショックとの間の時間の長さが短縮されるときに、突然心停止（ＳＣＡ）患者が向上した転帰を有することを示している。ＡＥＤが、ＯＨＣＡが発生する場所において容易に利用可能ではないとき、発生からショックまでの時間は、救急医療サービス（ＥＭＳ）の適時な到着に依存する。ＥＭＳ到着の時間の全国平均は、９分であり、これらの９分の間に、患者生存の機会は、毎分７～１０％減少する。その結果として、ＳＣＡ患者は、ＥＭＳ応答時間が８分以内である場合に、良好な転帰を伴って生存する可能性が高い。

心停止の３つの時間的制約のある段階、すなわち、１）電気相（その間に心臓が電気ショックを最も受け入れる、心停止後の最大４分）、２）循環相（心停止後の約４分～１０分）、および３）代謝相（心停止後の約１０分を超えて延在する）がある。ウェアラブル心臓除細動器を使用する研究は、初期電気相中に心停止に対処することが、９８％初回電気的除細動成功率をもたらすことを示している。結果として、電気相中のＳＣＡ患者へのＡＥＤ治療の急速投与は、７４％と同程度の高さの生存率を伴う成功を示している。

現在、ＳＣＡは、米国およびいくつかの他の国では、４０歳以上の成人の間の主要な死因である。米国だけで、全ての年齢の約３２６，２００人が、毎年、院外非外傷性ＳＣＡを体験し、これらの犠牲者の１０人のうち９人が、結果として死亡している。ＳＣＡ患者によって罹患される致死的不整脈の除細動のためのいくつかのＡＥＤ解決策が存在する。これらの解決策のうちのいくつかは、ＡＥＤをより携帯用にしようとするが、依然として、煩雑で重く、したがって、正確には携帯用デバイスではないため、ユーザの必要性を満たすことができない。例えば、現在市場で入手可能な最軽量ＡＥＤは、２．５ポンドであり、ＡＥＤを身に着けて持ち運ぶことは、可能性が低い。他の製品は、高品質ＣＰＲを与える際に居合わせた人を促すことによって、その人を支援しようとするが、これらの製品は、依然として、欠点を有する。研究は、ＥＭＳ人員の到着前にＣＰＲを与え、ＡＥＤを使用することによって、居合わせた人が介入するときに、１０人のＳＣＡ患者のうち４人が生存するように、ショックまでの時間を短縮することが、患者生存の可能性を大いに増加させ得ることを示している。残念ながら、ＳＣＡ患者の３分の１（３２％）のみが、居合わせた人によるＣＰＲを受け、居合わせた人は、ＡＥＤを用いてこれらの２％のみを治療する。居合わせた人が、ＥＭＳ通知、心調律の分析、およびショックの送達までの時間も短縮し得る、容易に利用可能なＡＥＤを有する場合、潜在的に１年あたり１００，０００人が、米国だけで救助され得る。

（発明の要約）
本明細書で提供される実施形態によると、携帯用自動体外式除細動器（ＡＥＤ）を用いて心臓除細動を実施する方法が提供されている。方法は、電極パッドと通信する制御モジュール上で心臓除細動プログラムを開始することと、電極パッドから患者の心調律を検出することとを含む。方法はさらに、制御モジュールをモバイルデバイスに接続することと、救急サービスとの通話を実行することと、地理位置情報を収集することと、可聴スピーカ上で救急サービスへの通話をチャネリングすることとを含む。方法はまた、心調律が検出されない場合、心肺蘇生法（ＣＰＲ）を開始するようにユーザを促すことと、制御モジュール上でＣＰＲのための指示を表示することとを含む。方法は、患者の心調律を分析し、ショックを受けることができる心調律が検出されると、ユーザおよび救急サービスに通知することと、ＣＰＲを停止するようにユーザに通知することとを継続する。方法はまた、患者にショックを与えることと、正常な脈拍に対して患者の心調律を分析することと、正常な脈拍が検出されない場合、ＣＰＲのための指示を再開することとを含む。

別の実施形態では、小型自動体外式除細動器（ＡＥＤ）システムが開示される。システムは、電子モジュールを含み、これは、ひいては、電源と、電源から電荷を発生させ、貯蔵し、分配するための電子回路であって、電荷は、突然心停止（ＳＣＡ）患者に印加されるべき少なくとも１つの電気ショックのために好適である、電子回路とを含む。電子モジュールはまた、システムを使用することについての指示を含む、ガイダンスをシステムのユーザに提供するためのディスプレイと、電子回路およびディスプレイを制御するためのファームウェアとを含む。システムはまた、電子モジュールと電気的に接続され、電子モジュールからＳＣＡ患者に少なくとも１つの電気ショックを伝達するように、ＳＣＡ患者への外部取り付けのために構成される、少なくとも２つの心臓パッドも含み、電源は、家庭用バッテリである。実施形態では、システムの寸法は、約８インチ×６インチ×３インチ未満である。別の実施形態では、電源は、９Ｖバッテリまたは複数のＣＲ１２３バッテリ等の一般的に入手可能な家庭用バッテリである。なおも別の実施形態では、心臓パッドの各々は、その上に心臓パッドが取り付けられているＳＣＡ患者の患者心調律および身体インピーダンスを測定するための少なくとも１つのセンサを含み、ファームウェアは、測定された身体インピーダンスに従って電気ショックの波形特性を自動的に調節するために構成される。さらに別の実施形態では、システムは、システムが使用中ではないときに電子モジュールおよび心臓パッドを収納するためのブラケットを含む。ブラケットは、１）電子モジュールがブラケットから除去されるとき、２）電源が事前設定された最小電力閾値を下回るとき、および３）システムが点検を必要とするときのうちの少なくとも１つを感知するために構成される。

さらなる実施形態では、小型自動体外式除細動器（ＡＥＤ）システムを使用する方法が開示される。システムは、ブラケットの中に収納される電子モジュールおよび少なくとも２つの心臓パッドを含む。方法は、ブラケットからシステムを除去することによって、システムを初期化することと、救急医療サービス（ＥＭＳ）に連絡することと、突然心停止（ＳＣＡ）患者上に心臓パッドを取り付けることと、心臓パッドの中に含まれるセンサを使用して、ＳＣＡ患者の少なくとも患者心調律および身体インピーダンスを測定することとを含む。方法はさらに、電子モジュールからのガイダンスによってそのように示される場合、ＳＣＡ患者にＡＥＤ投与プロトコルを実施することと、ＳＣＡ患者の患者心調律を監視し続け、ＥＭＳ人員の到着まで電子モジュールからの追加のガイダンスに従うこととを含む。

ある実施形態は、具体的実施形態の観点から説明されるが、本発明は、これらの開示される実施形態に限定されないことを理解されたい。本開示および添付の請求項の両方によって網羅されることを意図し、かつ網羅される、本発明の修正および他の実施形態が、本発明が関連する当業者に想起されるであろう。本発明の範囲は、当業者によって理解されるように、本明細書および付随する図面内の本開示に依拠して、添付の請求項およびそれらの法的均等物の適切な解釈および構築によって決定されるべきであることが実際に意図される。

本発明の実施形態が、ここで、本概要、詳細な説明、ならびに具体的に議論もしくは別様に開示される任意の好ましいおよび／または特定の実施形態の両方と併せて解読されることを意図している、付随する図面を参照して、以降でより完全に説明されるであろう。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で具現化され得、本明細書に記載される実施形態に限定されるものとして解釈されるべきではなく、むしろ、これらの実施形態は、例証のみとして、本開示が徹底的で完全となり、本発明の全範囲を当業者に完全に伝えるであろうように、提供される。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
携帯用自動体外式除細動器（ＡＥＤ）を用いて心臓除細動を実施する方法であって、前記方法は、
電極パッドと通信する制御モジュール上で心臓除細動プログラムを開始することと、
前記電極パッドから患者の心調律を検出することと、
前記制御モジュールをモバイルデバイスに接続することと、
救急サービスとの通話を実行することと、
地理位置情報を収集することと、
可聴スピーカ上で前記救急サービスへの前記通話をチャネリングすることと、
前記心調律が検出されない場合、心肺蘇生法を開始するようにユーザを促すことと、
前記制御モジュール上で心肺蘇生法のための指示を表示することと、
前記患者の心調律を分析し、ショックを受けることができる心調律が検出されると、前記ユーザおよび救急サービスに通知することと、
心肺蘇生法を停止するように前記ユーザに通知することと、
前記患者にショックを与えることと、
正常な脈拍に対して前記患者の心調律を分析することと、
前記正常な脈拍が検出されない場合、心肺蘇生法のための指示を再開することと
を含む、方法。
（項目２）
小型自動体外式除細動器（ＡＥＤ）システムであって、前記システムは、
電子モジュールであって、前記電子モジュールは、
電源と、
前記電源から電荷を発生させ、貯蔵し、分配するための電子回路であって、前記電荷は、突然心停止（ＳＣＡ）患者に印加されるべき少なくとも１つの電気ショックのために好適である、電子回路と、
ガイダンスを前記システムのユーザに提供するためのディスプレイであって、前記ガイダンスは、前記システムを使用することについての指示を含む、ディスプレイと、
前記電子回路および前記ディスプレイを制御するためのファームウェアと
を含む、電子モジュールと、
前記電子モジュールと電気的に接続された少なくとも２つの心臓パッドと
を備え、
前記少なくとも２つの心臓パッドは、前記電子モジュールからの前記少なくとも１つの電気ショックを前記ＳＣＡ患者に伝達するように、前記ＳＣＡ患者への外部取り付けのために構成され、
前記電源は、家庭用バッテリである、システム。
（項目３）
前記システムの寸法は、約８インチ×６インチ×３インチ未満である、項目２に記載のシステム。
（項目４）
前記家庭用バッテリは、９Ｖバッテリである、項目２に記載のシステム。
（項目５）
前記家庭用バッテリは、複数のＣＲ１２３バッテリである、項目２に記載のシステム。
（項目６）
前記少なくとも２つの心臓パッドのうちの各１つは、少なくとも１つのセンサを含み、前記少なくとも１つのセンサは、前記ＳＣＡ患者の患者心調律および身体インピーダンスを測定するために構成され、前記ＳＣＡ患者の上に前記少なくとも２つの心臓パッドが取り付けられている、項目２に記載のシステム。
（項目７）
前記ファームウェアは、前記身体インピーダンスに従って前記電気ショックの波形特性を自動的に調節するために構成されている、項目６に記載のシステム。
（項目８）
前記ファームウェアは、ＡＥＤ動作のための米国心臓協会の現在の最良実践ガイダンスに従って前記患者心調律を分析し、適宜、ガイダンスを前記ユーザに提供するために構成されている、項目７に記載のシステム。
（項目９）
前記システムが使用中ではないときに前記電子モジュールおよび前記少なくとも２つの心臓パッドを収納するためのブラケットをさらに備えている、項目２に記載のシステム。
（項目１０）
前記ブラケットは、１）前記電子モジュールが前記ブラケットから除去されるとき、２）前記電源が事前設定された最小電力閾値を下回るとき、および、３）前記システムが点検を必要とするときのうちの少なくとも１つを感知するために構成されている、項目９に記載のシステム。
（項目１１）
前記ブラケットは、視覚アラートを含み、前記視覚アラートは、１）前記電子モジュールが前記ブラケットから除去されること、２）前記電源が事前設定された最小電力閾値を下回ること、および、３）前記電子モジュールが点検を必要とすることのうちの少なくとも１つの条件が満たされるとき、トリガされる、項目１０に記載のシステム。
（項目１２）
前記ブラケットは、少なくとも１つの外部連絡先と通信するために構成されている、項目１０に記載のシステム。
（項目１３）
前記ブラケットは、前記電子モジュールが前記ブラケットから除去されると、救急医療サービス（ＥＭＳ）との連絡を自動的に開始する、項目１２に記載のシステム。
（項目１４）
前記ブラケットは、前記電源が事前設定された最小電力閾値を下回ると、前記少なくとも１つの外部連絡先に自動的に警告する、項目１２に記載のシステム。
（項目１５）
前記ブラケットは、アラートシステムを含み、前記アラートシステムは、前記アラートシステムがアクティブにされると、前記少なくとも１つの外部連絡先に即時に連絡する、項目１２に記載のシステム。
（項目１６）
前記電子モジュールをモバイル通信デバイスと接続するためのインターフェースをさらに備えている、項目２に記載のシステム。
（項目１７）
さらに、前記電子モジュールは、ソフトウェアアプリケーションインストーラをさらに含み、前記ソフトウェアアプリケーションインストーラは、前記モバイル通信デバイスが前記インターフェースを介して前記電子モジュールに接続されると、前記電子モジュールとインターフェースをとるための特殊ソフトウェアを前記モバイル通信デバイス上にインストールするために、自動的にアクティブにされる、項目１６に記載のシステム。
（項目１８）
小型自動体外式除細動器（ＡＥＤ）システムを使用する方法であって、前記システムは、ブラケットの中に収納された電子モジュールと少なくとも２つの心臓パッドとを含み、
前記方法は、
前記ブラケットから前記システムを除去することによって、前記システムを初期化することと、
救急医療サービス（ＥＭＳ）に連絡することと、
突然心停止（ＳＣＡ）患者上に前記心臓パッドを取り付けることと、
前記心臓パッドの中に含まれるセンサを使用して、前記ＳＣＡ患者の少なくとも患者心調律および身体インピーダンスを測定することと、
前記電子モジュールからのガイダンスによってそのように示される場合、前記ＳＣＡ患者にＡＥＤ投与プロトコルを実施することと、
前記ＳＣＡ患者の前記患者心調律を監視し続け、ＥＭＳ人員の到着まで前記電子モジュールからの追加のガイダンスに従うことと
を含む、方法。
（項目１９）
前記ブラケットは、アラートシステムを含み、前記アラートシステムは、前記アラートシステムがアクティブにされると、前記少なくとも１つの外部連絡先に即時に連絡し、
ＥＭＳに連絡することは、前記アラートシステムをアクティブにすることを含む、項目１８に記載の方法。
（項目２０）
ＥＭＳに連絡することは、
１）有線接続および２）無線接続のうちの１つを介して、モバイル通信デバイスを前記システムに接続することと、
前記電子モジュールに含まれるソフトウェアアプリケーションインストーラをアクティブにすることと、
前記電子モジュールとインターフェースをとるための特殊ソフトウェアを前記モバイル通信デバイス上にインストールすることと、
前記モバイル通信デバイス上の通信プロトコルを使用して、ＥＭＳとの通話を開始することと
を含む、項目１８に記載の方法。

図１は、ある実施形態による、自動体外式除細動器（ＡＥＤ）モジュールである。 図２は、ある実施形態による、ＡＥＤモジュール内の制御盤の内部構成である。 図３は、ある実施形態における、ＡＥＤ制御モジュールの内部コンポーネントの構成である。 図４は、ある実施形態における、ＡＥＤモジュールの分解図である。 図５は、ある実施形態における、光電式容積脈波記録（ＰＰＧ）モニタ、心臓パッド、およびスマートフォン／モバイルデバイスに接続された制御盤を伴うＡＥＤモジュールの構成である。 図６Ａは、ある実施形態における、ＡＥＤモジュールの電子構成である。 図６Ｂは、ある実施形態における、ＰＰＧモニタの構成である。 図７は、アプリケーション、制御モジュール、スマートフォン、および救急サービスの実施形態とのユーザの相互作用を示すフローチャートである。 図８は、アプリケーション、制御モジュール、スマートフォン、および救急サービスの実施形態とのユーザの相互作用を示すフローチャートである。 図９は、アプリケーション、制御モジュール、スマートフォン、および救急サービスの実施形態とのユーザの相互作用を示すフローチャートである。 図１０は、ある実施形態における、簡略化されたＡＥＤ二相性切断指数関数（ＢＴＥ）電力段である。 図１１は、ある実施形態による、身体インピーダンスに基づいて衝撃波形に行われた調節を示すグラフである。 図１２は、ある実施形態における、代替的ブースト電力段である。 図１３は、ある実施形態による、ＡＥＤ動作制御モジュールとＡＥＤモジュール内の他のファームウェアとの間の通信を示す関係図である。 図１４は、ある実施形態による、ＡＥＤスタンバイモードのためのファームウェアプロセスを示すフローチャートである。 図１５－１６は、ある実施形態による、ショックプロトコルの投与のためのファームウェアプロセスを示すフローチャートである。 図１５－１６は、ある実施形態による、ショックプロトコルの投与のためのファームウェアプロセスを示すフローチャートである。 図１７は、ある実施形態による、ＡＥＤモジュールを使用してＳＣＡ患者を監視するためのファームウェアプロセスを示すフローチャートである。 図１８－１９は、ある実施形態による、ショックプロトコルを管理し、電気ショックを発生させるためのファームウェアプロセスを示すフローチャートである。 図１８－１９は、ある実施形態による、ショックプロトコルを管理し、電気ショックを発生させるためのファームウェアプロセスを示すフローチャートである。 図２０は、ある実施形態による、ＡＥＤモジュールが搭載されるブラケットの構成である。 図２１－２３は、ある実施形態による、例示的ＡＥＤモジュールの等角、上面、および側面図である。 図２１－２３は、ある実施形態による、例示的ＡＥＤモジュールの等角、上面、および側面図である。 図２１－２３は、ある実施形態による、例示的ＡＥＤモジュールの等角、上面、および側面図である。 図２４は、ある実施形態による、ＡＥＤモジュールの例示的電子アーキテクチャである。

（詳細な説明）
本発明は、既存の製品と比べて改良された特徴を伴うＡＥＤデバイスを提供することによって、背景技術で説明される問題を解決しようとする。例えば、心臓パッドの正しい位置付けが生存率の向上と相関しているため、ＡＥＤが、心臓パッドがＳＣＡ患者上に正しく設置されているかどうかという指示を提供することが望ましいであろう。また、現在利用可能なＡＥＤデバイスは、ＥＭＳに連絡し、救急医療従事者によるより速い応答、続いて、より早い病院への到着を開始し得る、モバイルデバイスに接続するオプションを提供しない。また、現在利用可能なＡＥＤデバイスは、ＥＭＳへの疑わしい心停止事例の通知および治療のためのスマートフォン／モバイルデバイスを提供しない。

ショックを受けることができる心調律を検出し、治療電気ショックをＳＣＡ患者に印加する能力を、医学的に訓練されていない個人にさえも提供することによって、ＳＣＡ患者の転帰を有意に向上させ得る、デバイスを有することが望ましいであろう。したがって、現在、業界では、正確に携帯用のＡＥＤ、および発生、ＣＰＲの印加、ならびにショックの送達の間の間隙を閉鎖する関連方法の必要性が存在している。

既存の技術分野の前述の欠点に対処するために、本明細書に説明されるシステムのある実施形態は、救急医療サービスへの疑わしい心停止の通知を支援し、居合わせた人によるＣＰＲおよび不整脈変換を誘導することを支援する、小型自動体外式除細動器およびスマートフォンデバイスアプリケーションを提供する。

本発明のある実施形態はさらに、関連付けられるアプリケーションソフトウェアを伴うスマートフォンデバイスを含む。代替として、スマートフォンデバイスまたは制御モジュールは、心臓監視、生命兆候監視、除細動、および救急サービスとのＧＰＳ特異的連絡を可能にする電気通信を可能にする。

ＡＥＤの例示的実施形態は、（１）電気ショックを貯蔵および送達するためのコンデンサを充電するためのバッテリを含む、除細動器と、（２）有線または無線接続を介して除細動器をスマートフォン／モバイルデバイスに接続するための通信モジュールと、（３）胸壁圧迫深度、圧迫率、および胸壁インピーダンス、ならびに心調律を検出および監視するための電極を伴う心臓パッドと、（４）心臓パッドから受信される情報を分析し、適切な治療を推奨するためのスマートフォンまたはモバイルデバイスアプリケーションであって、ＧＰＳ、Ｗｉ－Ｆｉ、および／またはセルラー能力を伴うスマートフォン／モバイルデバイスを介してＥＭＳに連絡する能力も有する、アプリケーションとを含む。ある実施形態では、これらのコンポーネントは、以下のように接続される。アプリケーションを伴うスマートフォンが、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）またはＷｉ－Ｆｉ等の有線もしくは無線接続のいずれかを介して、除細動器に接続され、次いで、心臓パッド内で終端するワイヤを伴う少なくとも２つの電極が、バッテリ／コンデンサパックから患者の胸部に接続する。

ある実施形態は、以下のうちの１つ以上のものを含む、すなわち、（１）スマートフォンアプリケーションインストーラは、バッテリパックの中に常駐し、それに接続された任意のデバイスに自動的にアプロードされる、（２）デバイスは、有線または無線接続（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉ）を介して、もしくはマイクロホンを通して、スマートフォンまたはモバイルデバイスに接続する、（３）除細動ショックのための電荷は、交換可能なデバイス中心源（例えば、バッテリ）から、またはスマートフォンの内部バッテリから発生される、（４）デバイスは、制御モジュールと、少なくとも１つのコンデンサと、任意の範囲の電気ショックを検出および送達するためのアプリケーションとを含む、（５）システムコンポーネントおよびアプリケーションは、犠牲者の胸壁のインピーダンスおよび心臓パッド設置を検出する、（６）インピーダンス情報を与えられると、システムおよびアプリケーションは、所与のＳＣＡ患者（例えば、小児または成人）のための電荷を自動的に推奨または構成する、（７）心臓パッドは、ＳＣＡ患者の身体上のいずれかの場所に設置されることができる、（８）心臓パッドは、例えば、圧力センサ、インピーダンス検出器、および／または加速度計を使用して、ＳＣＡ患者上のＣＰＲ圧迫の力を検出する、（９）スマートフォンは、有線または無線接続（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）またはＷｉ－Ｆｉ）もしくはマイクロホンを介して複数の他の医療デバイスとインターフェースをとる、（１０）アプリケーションは、種々のデータ源を監視し、Ａ）ＣＰＲ関連ガイダンスを精緻化する、および／またはＢ）第１対応者によってアクセス可能であるようにデータを束ねる、（１１）スマートフォンは、他の医療デバイスとインターフェースをとり、限定されないが、血圧、心拍数、酸素飽和度、温度、呼吸数、カプノグラフィ、および電気心臓活動を含む、ＳＣＡ患者上の生命兆候を検出および監視する、（１２）デバイスは、患者に接続する２つ以上の電極（例えば、心臓パッド）を含む、（１３）スマートフォン／デバイス／電極の組み合わせは、１２リード線心電図検査（ＥＣＧ）出力を提供する、（１４）ＡＥＤは、スマートフォンまたはオペレーティングシステムに関してブランドに依存しない、（１５）スマートフォンは、無線通信を介してペアリングされる、またはワイヤを介して同時に複数の医療デバイスに接続することができる、（１６）ＡＥＤは、同時に複数のスマートフォンに接続／ペアリングされることができ、ペアリングされた場合、これらのデバイスの各々は、ＡＥＤにわたって制御を有することができる、（１７）デバイスは、ユーザが適切な知識を有する場合、ユーザがスマートフォンデバイスから心臓ペーシング／同期ショックを実施することを可能にする、（１８）スマートフォンは、ライブビデオ、音声、データ、またはこれらのフィードの任意の組み合わせを別の医療施設に提供する、（１９）スマートフォンは、セルラーネットワーク、ビデオ、ＳＭＳ、またはそれによってＥＭＳが情報を受信することができる任意の他のモダリティを介した自動音声告知を介して、ＥＭＳと通信する、（２０）ＥＭＳに与えられる情報は、限定されないが、現在の生命兆候、ＣＰＲ結果、検出可能な心調律、与えられるショックの数、および進行中の事象のＧＰＳ座標／地理位置を含む、（２１）そのような情報は、周期的に生成され、着信ＥＭＳに伝送される、またはアプリケーションを介したＥＭＳによる要求に応じて生成される、（２２）ＥＭＳは、ペアリングされたモバイルデバイス上のアプリケーションにアクセスすることができ、そこからのデバイス場所およびデータ要求を促進する、（２３）アプリケーションは、制御モジュールがＥＭＳによって使用される情報システムとペアリングされることを可能にし、したがって、（例えば、小児が成人用のデバイスを使用している場合）心臓ショックの遠隔投与を可能にする、（２４）デバイスおよびソフトウェアアプリケーションは、例えば、スマートフォンカメラ、Ｇｏｏｇｌｅ Ｇｌａｓｓ、または進行中の事象および指示の直接可視化ならびに表示を可能にするための類似製品を含む、関連デバイスのカメラと通信する、（２５）デバイスおよびソフトウェアアプリケーションは、適切な心臓パッド設置のためにユーザを誘導する、（２６）デバイスおよびソフトウェアアプリケーションは、内蔵光電式容積脈波記録（ＰＰＧ）センサが脈拍を検出しない場合、脈拍なしの確認を提案する、（２７）デバイスは、ショックおよびＣＰＲの送達のタイミングのための業界標準を使用して、ガイダンスを提供する、ならびに（２８）デバイスは、救急サービスへの通話が第１のショックの送達後に手動で開始されない場合に、ＥＭＳに自動的に連絡する。

ある実施形態は、本明細書に説明される種々の実施形態が、（１）権限を持ったスマートフォンを用いて、心停止犠牲者の除細動を提供する、（２）既製品として購入され得るバッテリを使用する、（３）既製のバッテリから治療電荷を発生させる特殊コンデンサおよび回路を含む、（４）ＣＰＲ中に心調律を連続的に分析する、（５）胸壁のインピーダンスを検出し、適切なパッド接続を確実にするためのセンサを心臓パッドの中に含む、（６）ＣＰＲの圧迫力、率、および深度を監視するための追加のセンサを心臓パッドの中に含む、（７）生命兆候を監視するためにセンサを使用することによって、心臓ショックが望ましくない時間に与えられていないことを確実にする、ならびに（８）心臓パッドの内側のセンサを介して、胸壁のサイズに関する情報をソフトウェアシステムに通信し、次いで、犠牲者のサイズおよびその個々の生体構造、例えば、小児または成人と相関性がある治療ショックの推奨を可能にするため、他の現在利用可能なデバイスおよび解決策と異なる。

同様に、本明細書に説明される関連付けられる方法は、（１）スマートフォンソフトウェアアプリケーションが、救急サービス（米国では９１１）に電話をし、効果的なＣＰＲを提供する際に居合わせた人を支援する能力を与え、（２）スマートフォンデバイスソフトウェアアプリケーションが、限定されないが、生命兆候、心調律、ＣＰＲの品質、および電気ショックの転帰等の蘇生努力のデータをアップロードおよび記録することができるという点で、既存の方法と異なる。ある実施形態はまた、リアルタイムで、または事実の後に、データを別のモバイルデバイスに伝送する。

本発明のある実施形態は、（１）デバイスが、容易に商業的に入手可能な消費者バッテリから起動する、（２）デバイスが、モバイルデバイスに接続し、毎日の携帯性のために十分に小さい、および（３）胸壁のインピーダンスとともに、圧迫の力、率、および深度を検出し得る心臓パッドを含むという点で、他の既知のデバイスまたは解決策と構造的に異なる。

さらに、本発明のある実施形態と関連付けられるプロセスは、（１）デバイスが、ＥＭＳとの通信を開始するスマートフォンデバイスソフトウェアアプリケーションを含む、（２）ソフトウェアアプリケーションが、圧迫深度、圧迫率、および手の設置等の心臓パッドから取得されるデータを使用して、高品質ＣＰＲを通して居合わせた人を誘導する、（３）心臓パッドがチェックもしくは再適用される必要がある場合、またはＣＰＲ技法が修正される必要がある場合に、デバイスが、データを使用し、ユーザを促す、（４）ソフトウェアアプリケーションが、アクティブな胸部圧迫中に心調律を検出する、（５）ソフトウェアアプリケーションが、心調律を分析し、適切な心不整脈のための電気ショックを提供する、および（６）ユーザが、自己心拍再開（ＲＯＳＣ）に応じてＣＰＲを停止するように促されるであろうという点で、既知のプロセスおよび解決策と異なる。

とりわけ、ＥＭＳへの疑わしい心停止の通知、および居合わせた人によるＣＰＲならびに不整脈変換を誘導することを支援し、以前の解決策と関連付けられる問題または欠陥を克服する、自動体外式除細動器およびスマートフォンデバイスアプリケーションを提供することが、本発明のある実施形態の目的である。

なおもさらに、費用効果的である自動体外式除細動器デバイスを作成し、したがって、ＡＥＤへの公衆のアクセスを増加させ、それによって、生命を救助することが、本発明のある実施形態の目的である。

なおもさらに、他の解決策よりも小さく、軽量であるデバイスを提供し、それによって、デバイスが容易に携帯用であることを可能にすることが、本発明のある実施形態の目的である。ある実施形態は、１ポンド未満の重量を有する。それをより携帯用にすることによって、アクセス可能性を増加させ、したがって、製品が、より頻繁に利用され、最終的に、より多くの生命を救助するであろう。

なおもさらに、ストレスの高い状況で居合わせた人を助け、効率的な様式で適切な手助けを提供することができる、デバイスを作成することが、本発明のある実施形態の目的である。

本発明のある実施形態は、ＥＭＳへの疑わしい心停止の通知を支援し、居合わせた人によるＣＰＲならびに不整脈変換を誘導することを支援する、自動体外式除細動器およびスマートフォンデバイスソフトウェアアプリケーションに関する。

ある実施形態は、スマートフォン／モバイルデバイスと、外部バッテリパック／特殊コンデンサと、少なくとも２つの心臓パッドと、関連付けられるワイヤを伴うセンサとを含む。実施形態では、これらのコンポーネントは、以下のように接続される。すなわち、モバイルデバイスは、配線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、またはＷｉ－Ｆｉを介して、バッテリ、特殊コンデンサ、および回路を保持するケースに接続される。ケースはまた、ワイヤを介して接続されるセンサを伴う少なくとも２つの心臓パッドを保持し、それらは、ひいては、患者に接続される。例示的実施形態では、ケースは、電気ショックの危険性からユーザを保護し、電子機器を安全ではない方法で故障または誤動作させ得る、静電放電（ＥＳＤ）から内部電子機器を保護する。ケースのための好適な材料は、例えば、種々のプラスチックおよび他の絶縁材料を含む。

種々のコンポーネントをモバイルデバイスに接続することは、モバイルデバイス上の接続ポートへのワイヤを介して、またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）もしくはＷｉ－Ｆｉ等の無線機構を介して行われる。モバイルデバイスは、ケースおよび他の生命兆候アタッチメントからワイヤまたは無線接続を介して入力を受信するためのソフトウェアを含む。ソフトウェアは、救急サービス（例えば、９１１）への通話を開始することを推奨することができる。ＥＭＳへのセルラーネットワーク、ビデオ、またはＳＭＳを介した自動接続は、動作されているＡＥＤの場所を開示することができるであろう。デバイスおよびソフトウェアは、限定されないが、生命兆候および心調律を含む、患者の情報を、ＥＭＳ派遣および／または地域医療センターに自動的に送信することができる。自動システムは、圧迫の正しい深度および率に関してユーザを誘導し、心臓ショックを助言することができる。ケースは、携帯用バッテリ、コンデンサ、および回路を保持し、少なくとも１つの電荷を発生させて貯蔵し、自己心拍再開（ＲＯＳＣ）を目的に、心不整脈がある患者を心変換するための治療電荷を生成する。心臓パッドは、配線を介してケースに接続される。心臓パッドは、アクティブなＣＰＲが行われているときに、心調律を検出することができる。実施例として、心臓パッドは、ＣＰＲを提供する、居合わせた人の圧迫率および深度を検出することができるであろう、埋め込まれたセンサを有する。心臓パッド内のセンサは、ショックを受けることができる心調律対ショックを受けることができない心調律の分析のために、情報をモバイルデバイスアプリケーションに返送する。心臓パッドは、治療ショックを心臓に送達するために使用される。心臓パッドは、胸部のインピーダンスを検出し、アプリケーションが、正しい治療電気ショック用量を計算することを可能にし、また、心臓パッドが患者上の適切な接続を有し、心変換の最良の機会を増加させることを確実にする。

ある実施形態では、方法は、疑わしい心停止の犠牲者である個人を識別することと、携帯用自動体外式除細動器デバイスを展開することと、有線または無線接続を使用して、携帯用除細動器デバイスをモバイルに接続することと、ソフトウェアを自動的に開始し、画面ボタンプロンプトによってＥＭＳに電話をするようにユーザを促すことと、モバイルデバイスの画面上のオプションを選択し、ＥＭＳへの通話を開始することと、モバイルデバイスの内部ＧＰＳシステムおよびいったん接続されると手助けが送信されるという要求を使用して、ＡＥＤの現在の場所をＥＭＳに知らせることとを含む。ある実施形態では、ユーザは、心臓パッドを開き、前方／後方設置、またはＡＥＤのケース上に提供されるパッキング図上に説明される前外側設置のいずれかで、犠牲者の胸部上にそれらを設置する。心臓パッドが犠牲者の胸部上に設置されるとすぐに、システムは、犠牲者の心調律を検出および分析しようとする。同時に、ソフトウェアは、ＣＰＲをユーザに実施する方法の音声プロンプトおよび視覚表示を与える。ソフトウェアはまた、米国心臓協会ガイドラインに従って、効果的な高品質ＣＰＲのための手の設置、圧迫深度、および圧迫率を推奨する。ショックを受けることができる調律が識別されるとすぐに、システムは、音声およびビデオ表示を介して、ＣＰＲを停止し、犠牲者へのショックを開始するように促すであろう。いったんショックが送達されると、システムは、ＣＰＲの適切なステップを再開するようにユーザに促すであろう。デバイスはまた、デバイスが展開される時間の間に、画面上に患者の生命兆候を表示することもできる。生命兆候および心調律はまた、他のモバイルデバイスおよび／または救急サービス派遣もしくは地域医療センターによって見られることもできる。任意の時間に、心臓パッド上のセンサが、ＣＰＲが米国心臓協会（ＡＨＡ）ガイドライン（例えば、“ＡＥＤ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ”（２０１７年１２月１８日にアクセスされた、ｈｔｔｐ：／／ｃｐｒ．ｈｅａｒｔ．ｏｒｇ／ＡＨＡＥＣＣ／ＣＰＲａｎｄＥＣＣ／Ｐｒｏｇｒａｍｓ／ＡＥＤＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ／ＵＣＭ＿４７３１９８ＡＥＤ－ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ．ｊｓｐ）を参照）によって推奨される適切な率または圧迫深度において与えられていないことを検出する場合、ソフトウェアは、それに応じて調節するように音声およびビデオ画像によってユーザを促す。センサはまた、インピーダンスが高すぎる場合にユーザを促し、必要に応じて心臓パッドをチェックする、および／または再び取り付けることを推奨する。事象全体に関するデータが、監視され、リアルタイムまたは後続の比較分析のために、別のデバイスに、もしくはアクティブなデバイスに保存されることができる。

ある実施形態は、デバイス、デバイスと関連付けられる専用ソフトウェアおよび方法に関する。ある実施形態によると、本発明は、スマートフォンおよびソフトウェアと連動する携帯用除細動器を含む。心停止した患者に接続されたとき、２つ以上の電極およびバッテリパック／特殊コンデンサを介して、救急医療サービスに電話をし、場所を提供する。これは、心調律および生命兆候等の患者情報を記録し、これは、次いで、医療提供者による評価のために承認された施設に伝送されることができる。デバイスはまた、心調律を分析することもでき、１つ以上のショックを適切な心不整脈がある患者に投与することを提案し、適切なＣＰＲについて居合わせた人に指示する。携帯用除細動器デバイスおよびソフトウェアは、支援のために近くの場所にダウンロードされるアプリを用いて任意の他の人員に警告することができる。デバイスは、居合わせた人によって、心停止していると考えられる任意の個人のために使用されることができる。本発明のコンポーネントは、スマートフォン用のアプリケーションと、スマートフォンに接続され、ソフトウェアをアクティブにするデバイスとを含み、デバイスは、個人の胸部およびバッテリパックならびにコンデンサに接続し、電気ショックを提供するための心臓パッドを伴う２つ以上の電極を含む。ある実施形態では、構成は、患者の胸部上に設置される心臓パッドに接続される、電極に接続される、バッテリパックおよびコンデンサにワイヤによって接続される、スマートフォンを含む。

デバイスＡＥＤモジュールのある実施形態に関して、さらに、いったんデバイスが患者に適用され、スマートフォンに差し込まれると、場所、生命兆候、および心調律を救急サービスに伝送するであろうソフトウェアをアクティブにし、また、心臓パッドの設置を分析し、深度、率、およびインピーダンスを介して、適切な調律分析および適切なＣＰＲを確実にすることを留意されたい。デバイスは、電気ショックを適切な影響を受けやすい心不整脈に投与することを推奨するであろう。デバイスが適切に使用され、ショックを受けることができる調律が存在する場合、目標は、自己心拍再開（ＲＯＳＣ）、救急医療サービスのアクティブ化、および事象中に発生したデータの記録ならびに伝送である。関連付けられる方法に関して、ある実施形態では、方法は、心停止を有し得る患者を識別することと、デバイスを設置し、スマートフォンに差し込むことと、スマートフォンアプリケーションにアクセスすることと、デバイスからの指示に従い、推奨される場合にショックを送達し、または推奨される場合にＣＰＲを提供し、救急サービスが到達することを待機することとを含む。最終的に、これらのステップの終わりに、デバイスは、居合わせた人が生命を脅かす状況で救急および十分なケアを提供することに役立つという包括的な目的を持って、セルまたはＷｉ－Ｆｉ信号が可能にする場合に救急サービスに通知し、ＣＰＲのための指示を提供し、または心臓ショックを推奨および送達し、生命兆候および心調律を記録する。携帯用ＡＥＤは、患者転帰の向上およびより多くの生命が救助されることにつながるであろう。

図を参照すると、図１は、実施形態による、自動体外式除細動器（ＡＥＤ）モジュール１０を示す。図１で見られるように、ＡＥＤモジュール１０は、コネクタ１１と、電子モジュール１２と、少なくとも２つの導電性心臓パッド１３と、心臓パッド１３を電子モジュール１２と接続する配線１４等の電気導体とを含む。心臓パッド１３は、例えば、心臓パッド１３が接続されるＳＣＡ患者の心調律および身体インピーダンスを監視するためのセンサ（図示せず）を含む。心臓パッド１３内のセンサはまた、心臓パッド１３がＳＣＡ患者上に適切に設置されているかどうかも示し、心臓パッド１３の一方または両方がＳＣＡ患者から接続解除される場合に、電子モジュール１２に示すことができる。さらに、心臓パッド１３内のセンサはまた、ＳＣＡ患者に実施される任意の心肺蘇生法（ＣＰＲ）を監視することに役立つための圧迫の力、率、および深度の検出等の追加の能力を含むこともできる。コネクタ１１は、図１に示される実施形態では、ワイヤ１５を介して電子モジュール１２に取り付けられる。代替として、モバイルデバイスと電子モジュール１２との間の接続は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）またはＷｉ－Ｆｉを通して、無線で確立される。コネクタ１１は、レセプタクル１６を介してモバイルデバイス２４に取り付けられる。

図１のモバイルデバイス２４は、スマートフォンとして示されるが、これは、携帯電話、タブレット、スマートウォッチ、電子リーダ、ラップトップ、または同等物等の別の好適な携帯用デバイスであってもよい。好適なモバイルデバイスは、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、オーディオ、キーボード、マウス、トラックパッド、またはタッチスクリーン等の有線もしくは無線接続を介して、入力を受信する能力を有する。加えて、モバイルデバイスは、振動、カメラライト、ビデオ表示、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉ、またはオーディオ等の出力を生成する。好適なデバイスの内部コンポーネントは、例えば、マイクロプロセッサ、バッテリ、ＧＰＳ、Ｗｉ－Ｆｉおよび／またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、オペレーティングシステム、ソフトウェア可読媒体、ならびに記憶装置を含む。モバイルデバイス２４がＡＥＤモジュール１０と接続されるとき、心調律認識、患者監視、インピーダンス測定、および外部通信オプション等の特徴を含む、特殊アプリケーションソフトウェアが、ＡＥＤモジュール１０と通信することができるように、モバイルデバイス２４上にダウンロードおよびインストールされる。

ＡＥＤモジュール１０は、図１に示される実施形態では、コネクタ１１を介してモバイルデバイス２４のレセプタクル１６に接続する。ある実施形態は、限定されないが、マイクロＵＳＢ、Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇコネクタ、およびＵＳＢ－Ｃ、３０ピン、Ｔｈｕｎｄｅｒｂｏｌｔ、オーディオ、またはさらにモバイルデバイス２４の複数の入力との同時接続等の当業者に公知である標準接続機構を含む。代替として、ＡＥＤモジュール１０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉ、またはオーディオ等の機構を介して、（記号２５によって示されるように）無線でモバイルデバイス２４に接続する。コネクタ１１は、例えば、特殊ソフトウェアアプリケーションのアクティブ化、心調律分析、および治療ショックの送達に関連する通信等の信号を電子モジュール１２から受信し、そこに送信する。

ある実施形態では、ＡＥＤモジュール１０は、コネクタ１１がレセプタクル１６を介してモバイルデバイス２４に接続されるときに、モバイルデバイス上にインストールされた特殊ソフトウェアアプリケーションを自動的にアクティブにする。例えば、モバイルデバイス２４上のインストールされたソフトウェアは、電子モジュール１２において処理／フィルタ処理される心臓パッド１３からの心調律を分析する。代替として、電子モジュール１２は、心臓パッド１３から受信されるデータの分析を実施し、モバイルデバイス２４上に分析結果を表示する。電子モジュール１２は、少なくとも１つの電気ショックのための電荷を発生させて貯蔵する。電子モジュール１２またはモバイルデバイス２４内のインストールされたソフトウェアが、患者が現在心停止を受けており、除細動を用いて治療され得ると見なす場合、電子モジュール１２内の制御回路（図示せず）が、心臓パッド１３を介して発生された電荷をＳＣＡ患者に送信する。代替として、ショックは、ユーザがモバイルデバイス２４上にインストールされた特殊ソフトウェアを通してショック送達を承認するときに、送達されるであろう。

実施形態では、心臓パッド１３の各々は、二次心肺蘇生法（ＡＣＬＳ）および米国心臓協会（ＡＨＡ）規格によって現在推奨されている、二相性波形の形態の電荷に適応するように構成される。心臓パッド１３は、とりわけ、標準前方／側方位置に設置されることができる、または前方／後方位置に設置されることができる。

実施形態では、電子モジュール１２自体またはモバイルデバイス上の特殊ソフトウェアは、心臓パッド１３内のセンサを介して受信される、心電図検査（ＥＣＧ）信号を分析するであろう。分析は、例えば、業界標準に従って、ＳＣＡ患者から測定される心調律が、実際にショックを受けることができる調律であるかどうかを決定する。業界標準のショックを受けることができる調律は、例えば、０．２ｍＶを上回る平均波形振幅を有する心室細動（ＶＦ）、０．１ｍＶ～０．２ｍＶの振幅を有する微細心室細動（ＦＶＦ）、および単一形態（単形性ＶＴ）またはいくつかの形態（多形性ＶＴ）の心室頻拍（ＶＴ）を含む（例えば、“ＡＥＤ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｎｏｔｅ，” Ｐｈｉｌｉｐｓ， ２００８（２０１７年１２月１０日にアクセスされた、ｈｔｔｐ：／／ｌａｅｒｄａｌｃｄｎ．ｂｌｏｂ．ｃｏｒｅ．ｗｉｎｄｏｗｓ．ｎｅｔ／ｄｏｗｎｌｏａｄｓ／ｆ２３７４／ＡＥＤ＿ａｌｇｏｒｉｔｈｍ＿ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ＿ｎｏｔｅ．ｐｄｆ）を参照）。

電子モジュール１２またはインストールされたモバイルデバイス２４上にソフトウェアによる分析が、検出される心調律がショックを受けることができる調律であることを決定するとき、身体インピーダンスに関するデータが、心臓パッド１３を介してＳＣＡ患者に送達される適切な衝撃波形を計算および調節するために使用される。例えば、電子モジュール１２から出力されるエネルギーは、現代の除細動器で使用される、容認された標準二相性パターンに従って、波形を生成するように、身体インピーダンスに従って調節される。ある実施形態では、この電圧波形は、概して、総エネルギーにおいて１２０～２００ジュールである。

ある実施形態では、電子モジュール１２またはソフトウェアによって実施される分析は、より小さい／異なる電気出力における電気ショックを要求する調律が識別され得る、随意のモードを提供する。そのような調律に関する実施例は、外部電気心臓ペーシングを用いた治療電気的除細動または徐脈を要求する、上室性頻拍（ＳＶＴ）である。実施形態では、電子モジュール１２またはモバイルデバイス２４上のソフトウェアは、ＥＣＧ読取値のＱＲＳ波上で送達される同期ショックの必要性を区別することができる。これらの調律の実施例は、上室性頻拍（ＳＶＴ）、安定した心室頻拍、症候性心房細動、およびその他であろう。

ある実施形態では、ショック可能性分析のためのさらなるデータ入力に関して、追加の電極が、例えば、１２リード線ＥＣＧ読取値を取得するように、業界標準位置に設置されることができる。本オプションを用いると、１２リード線ＥＣＧデータは、ＳＴ上昇型心筋梗塞（ＳＴＥＭＩ）の識別等のＳＣＡ患者の症状のより良好な分析を可能にする。例えば、左心室（ＬＶ）肥大または左脚ブロック（ＬＢＢＢ）が存在しない場合の診断的ＳＴ上昇は、心筋梗塞の普遍的定義のための欧州心臓病学協会／ＡＣＣＦ／ＡＨＡ／世界心臓連邦特別委員会によって、リード線Ｖ２－Ｖ３において男性では＞２ｍｍ（０．２ｍＶ）もしくは女性では＞１．５ｍｍ（０．１５ｍＶ）、および／または他の隣接胸部リード線もしくは四肢リード線において＞１ｍｍ（０．１ｍＶ）の少なくとも２本の隣接リード線でのＥＣＧ読取値のＪ点における新しいＳＴ上昇として定義される。そのような症状が電子モジュール１２またはモバイルデバイス２４上にインストールされたソフトウェアによって識別される場合、ＡＥＤモジュール１０は、実施形態では、ＥＭＳに通知し、したがって、症状の治療のために必要とされる心臓カテーテル法までの時間を潜在的に短縮する。

ある実施形態では、モバイルデバイス２４用の特殊ソフトウェアは、ソフトウェアアプリケーション市場（例えば、Ａｐｐｌｅ Ａｐｐ Ｓｔｏｒｅ）、インターネット上の具体的ウェブサイトで入手可能にされる、または手動でアップロードされる。代替として、ソフトウェアインストーラが、モバイルデバイス２４が接続されるときに、特殊ソフトウェアがモバイルデバイス２４上に自動的にダウンロードおよびインストールされるように、電子モジュール１２上に記憶される。ある実施形態では、オリジナル機器製造業者が、電子モジュール１２上に事前ロードされる特殊ソフトウェアを事前ロードするであろう。ある実施形態では、モバイルデバイス２４内のバッテリは、電力をＡＥＤモジュール１０に提供するために使用されることができる。

図２を参照すると、ＡＥＤモジュールまたは電子モジュール１２の内部構成のある実施形態が、示される。ある実施形態では、バッテリ１７は、９ボルトバッテリであり、ある実施形態では、限定されないが、単独で、またはそれらの組み合わせで、ＮｉＭＨ、ＮｉＣｄ、リチウムイオン、アルカリ、酸化銀、または銀亜鉛バッテリを含む、別の既製の家庭用バッテリを含むことができる。

ある実施形態では、電子モジュール１２はまた、少なくとも１つの電気除細動のための電荷を発生させて貯蔵するための一例のコンデンサ１８も含む。ある実施形態では、電子モジュール１２はまた、心臓パッドから受信される信号を増幅およびフィルタ処理するためのブースティング要素１９も含む。心臓パッドからの信号は、ワイヤ１４を介して受信され、ブースティング要素１９において増幅およびフィルタ処理され、マイクロプロセッサ２０からモバイルデバイス上のソフトウェアに送信されて分析される。ブースティング要素１９におけるフィルタ処理は、受信された信号の中の筋電図検査（ＥＭＧ）雑音および／または電磁干渉（ＥＭＩ）を低減させる。実施形態では、ブースティング要素１９が、心調律の分析を可能にする一方で、アクティブな胸部圧迫（すなわち、ＣＰＲ）が、ＳＣＡ患者上に投与されている。ある実施形態では、マイクロプロセッサ２０は、ソフトウェアがデバイス上にまだインストールされていない場合において、モバイルデバイス２４にアップロードされるように製造業者からのダウンロードされたソフトウェアを記憶する。

電子モジュール１２はまた、伝送機２１を使用して、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）およびＷｉ－Ｆｉ等の無線配列を介して、任意の情報をモバイルデバイス２４から受信し、そこに伝送する。ある実施形態では、ポート２２が、限定されないが、カプノグラフィ、血圧、パルスオキシメトリ、およびグルコースモニタを含む、生命兆候デバイス２３等の追加の電極、スマートウォッチ、ならびにＧｏｏｇｌｅ Ｇｌａｓｓを受け入れるように電子モジュール１２上に提供される。生命兆候デバイス２３と同等のソフトウェアアプリケーションもまた、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉ、もしくはオーディオ等の無線接続、または有線接続を使用して、電子モジュール１２またはモバイルデバイス２４上にインストールされ得る。

ある実施形態では、図３に示されるような携帯用ＡＥＤモジュール３０が、ワイヤ１５を介してモバイルデバイス２４に接続される。ＡＥＤモジュール３０のコンポーネントは、筐体３１内または上に設置される。ある実施形態は、心臓発作に罹患した個人を蘇生するためのステップをユーザに視覚的に示す、複数のインジケータ３２を含む。なおも図３を参照すると、一実施例では、インジケータは、例えば、心臓分析インジケータ３２ａ、ＡＥＤ／ＣＰＲパッドを設置するインジケータ３２ｂ、ＣＰＲを実施するインジケータ３２ｃ、離れるインジケータ３２ｄ、警告ショックインジケータ３２ｅ、およびパッドを除去するインジケータ３２ｆを含む。インジケータ３２は、実施形態では、上側カバー４１上に搭載される。ＡＥＤモジュール上で見出されるインジケータは、これらのインジケータタイプに限定されず、これらのインジケータタイプを上回る、またはそれよりも少ないものを含み得ることが、当業者によって理解されるであろう。

ある実施形態では、インジケータ３２は、ユーザが、ＳＣＡ患者に除細動／ＣＰＲを実施するためのステップを視覚的に検証することを可能にするように照明される。例えば、インジケータ３２は、半透明であり、図４に示されるように、インジケータ基板３９上で見出されるライト３８ａによって照明される。ある実施形態では、ディスプレイ３４が、さらなる情報を提供する。例えば、ディスプレイ３４は、ＬＣＤ、ＶＦＤ、ＯＬＥＤ、アナログ、または情報を提供するための他のディスプレイであってもよい。ある実施形態では、ディスプレイ３４は、ユーザフィードバック、ステータス情報、または除細動もしくはＣＰＲのプロセスに関連する他の情報を提供する。ある実施形態では、ディスプレイ３４は、心拍数情報を提供する。ある実施形態では、ディスプレイ３４は、インジケータ基板３９の一部を形成する。

図３を再び参照すると、ある実施形態では、インターフェース３３は、ＡＥＤを使用する、および／またはＣＰＲを投与するためのオーディオ合図を伝送する、スピーカを含む。ある実施形態では、ユーザは、インターフェース３３からのオーディオ合図を聞き、オーディオ合図の指示に従う。スピーカは、限定されないが、とりわけ、ＧＰＳ場所、ＥＭＳ人員とのリアルタイム会話、使用のための指示を含む、他の情報を伝送することができる。ある実施形態では、インターフェース３３はさらに、バッテリ寿命インジケータを含む。

依然として、図３および４を参照すると、携帯用ＡＥＤモジュール３０のある実施形態は、筐体ベゼル４０を含む。筐体ベゼル４０は、ライト３８ｂからの光が通過することを可能にするように半透明である。ライト３８ｂは、ＡＥＤ電力基板４３上に搭載され、筐体ベゼル４０を通して面積３５を照明し、除細動および／またはＣＰＲを実施するプロセスの間にユーザを支援するためのさらなる視覚情報を提供する。照明は、面積の外側３５で発生することもできる。ライト３８ａおよび３８ｂは、発光ダイオード（ＬＥＤ）、白熱灯、または蛍光灯等の任意の数の光源によって提供される色特有の情報を提供するように、１つ以上の色であり得ることを理解されたい。

図４を参照すると、ある実施形態では、ＡＥＤ電力基板４３は、電荷を保持するようにバルク電荷貯蔵アレイ４４を含む。ある実施形態では、ＡＥＤ電力基板４３と接続されるバッテリ１７は、除細動のために必要な電荷をＡＥＤモジュール３０に提供する。代替として、モバイルデバイス２４内のバッテリ等の他の電源が、使用されることができる。ある実施形態では、絶縁４５が、インジケータ基板３９とＡＥＤ電力基板４３との間の回路の分離を提供する。加えて、後部カバー４２が、筐体３１の一部を封入する。ある実施形態では、後部カバー４２は、ユーザがバッテリ１７を交換することを可能にするように除去可能であり得る。

図３および５を参照すると、ＡＥＤモジュール３０のある実施形態はさらに、他のコンポーネントに接続される。例えば、ＡＥＤモジュール３０は、ワイヤ１５、３６、３７を介して、モバイルデバイス２４、光電式容積脈波記録（ＰＰＧ）モニタ４６、および複数のパッド４７に接続可能である。例えば、ＰＰＧモニタ４６は、血流、心拍数、生存心臓調律、および血液酸素飽和度（０．２％）等の生命兆候を検出するように、耳たぶまたは指に取り付けられる。ある実施形態では、いかなる脈拍も検出しないＰＰＧモニタ４６は、ＡＥＤモジュール３０をトリガし、ＣＰＲの投与を開始するようにユーザに指図する。

パッド４７は、例えば、心臓パッド１３に加えて、ＣＰＲ指導パッド４８を含む。ある実施形態では、ＣＰＲ指導パッド４８は、加速度計、圧力センサ、インピーダンスセンサ等のセンサを含み、またはそれと接続され、随意に、図６Ａに示されるように、スピーカ、ライトインジケータ、およびその他等の出力に接続される。加速度計は、パッドの移動を測定し、圧力センサは、ＣＰＲ圧迫のアクティブな力および解放を測定する。したがって、ＣＰＲ指導パッド４８は、より圧迫を速くする、より強くする、または停止するための命令を含む、患者へのＣＰＲの適切な投与についてユーザに指図する。ＣＰＲ指導パッド４８の実施例が、図６Ｂに示される。ＣＰＲ指導パッド４８内のセンサは、ユーザがＣＰＲを実施するにつれて、ＣＰＲデータを受信し、ＣＰＲの業界標準タイミングおよびショックの送達が実施されるように、リアルタイムフィードバックを発生させ、それに応じてＣＰＲを調節する。

心臓パッド１３のある実施形態は、限定されないが、身体インピーダンスおよびＥＣＧ信号等のデータをＳＣＡ患者から検出するためのセンサをその中に含む。ある実施形態では、心臓パッド１３の各々は、患者の身体上のそのようなパッドの正しい設置を視覚的に／グラフィックで示す、面積４９を含む。

図６Ａおよび図６Ｂを参照し続けると、太くて黒い矢印は、心臓パッド１３へのＡＥＤ出力を示し、太くて白い矢印は、アナログデータ転送を示し、実線矢印は、デジタル転送を示す。ＰＰＧモニタ４６、ＣＰＲ指導パッド４８、および心臓パッド１３からのデータは、安全プロセッサ５０によって収集および処理される。いったん除細動が所与の状況で適切であるという決定が行われると、安全プロセッサ５０は、ＡＥＤ電力および波形モジュール５１ならびにスイッチおよび分離モジュール５２と通信し、電気ショックを開始し、心臓パッド１３に送達する。ある実施形態では、安全プロセッサ５０は、ＬｉｇｈｔｎｉｎｇまたはＵＳＢコネクタ等のインターフェースモジュール５３を通してモバイルデバイス２４と通信する。患者ステータス、除細動指示、ＣＰＲ指示、救急サービス通信、および本明細書に説明されるその他に関する情報は、ユーザインターフェース（ＵＩ）スピーカ５４およびＵＩディスプレイ５５を介する等、視覚およびオーディオ合図を使用して安全プロセッサ５０からインターフェースモジュール５３に通信される。安全プロセッサはまた、バッテリおよび電力監視モジュール５６と通信する。

ある実施形態では、携帯用ＡＥＤモジュール３０は、モバイルデバイスへの接続を伴わずに、独立型デバイスとして使用されることができる。単独で使用されるとき、ＡＥＤモジュール３０は、例えば、二相性波形を伴う３つの電気ショックを提供し、各ショックは、治療使用のために好適な電荷レベルと、９Ｖバッテリ等の１つの標準家庭用バッテリまたはバッテリパックからの０℃の周囲温度における１分またはそれよりも良好な送達時間とを伴う。例えば、ＡＥＤモジュール３０は、ＡＥＤモジュール３０が電源を入れられるとすぐに充電し始める。ある実施形態では、ショックの送達は、適切なショックを受けることができる心調律の検出後に、充電シーケンスの開始の１分以内に起こる。ＡＥＤモジュール３０上に位置するＬＥＤアイコンまたはインジケータ３２は、視覚的に、かつ業界推奨規格に従って除細動のためにＡＥＤモジュール３０を設定する適切なステップを通してユーザを誘導するための可聴プロンプトを用いて、ユーザを促す。ある場合には、ＡＥＤモジュール３０は、ＡＥＤモジュール３０の一部として提供され得るＰＰＧモニタから、脈拍が検出されない場合、および脈拍がユーザによって確認されない場合に、ＣＰＲを開始するようにユーザに指図する。そのような場合において、ＡＥＤモジュール３０のある実施形態は、前述で議論されたように、リアルタイムＣＰＲガイダンスにフィードバックを提供する。ある実施形態では、ＡＥＤ指導パッド４８内の圧力センサは、ＣＰＲ投与中に患者胸部反跳を監視する。ある実施形態では、ＡＥＤモジュール３０は、インピーダンスセンサおよび加速度計を使用して、ＣＰＲの適切な率および深度を通してユーザを指導する。例えば、ＡＥＤ指導パッド４８の加速および移動を測定するために使用されるＸＹＺ加速度計、ならびに各ＣＰＲ圧迫のアクティブな力および解放を測定するために使用される圧力センサ膜は、ある実施形態によると、コネクタ（ワイヤ３６等）を介してＣＰＲ関連データをＡＥＤモジュール３０に送信し、ＣＰＲ努力の有効性に関するフィードバックをユーザに提供する。ＡＥＤ指導パッド４８は、図６Ｂに示される実施形態では、例えば、上層補剛材、加速度計、フレックス回路、圧力センサ膜、および接着剤を伴う底層補剛材を含む。ある実施形態では、ＡＥＤモジュール３０の使用中に提供されるガイダンスは、心停止に対処するためのステップに関して米国心臓協会（ＡＨＡ）等の業界標準団体によって記載されるガイドラインを順守する。

ＡＥＤモジュールがモバイルデバイス２４と併用されるとき、上記の特徴、ならびに追加の特徴が、提供されることができる。ある実施形態では、ＡＥＤモジュール３０は、モバイルデバイス２４から地理位置データを受信する。ＡＥＤモジュール３０がモバイルデバイス２４と接続されるとき、ソフトウェアアプリケーションが、自動的に開かれる。モバイルデバイス２４の通信能力は、ＥＭＳ（米国では「９１１」等）に連絡し、通信を受信する通信指令係に場所データを提供するために、使用されることができる。実施形態では、ショートメッセージサービス（ＳＭＳ）メッセージが、ＳＣＡ患者の現在のステータスについてＥＭＳに送信され、ＳＣＡ患者の症状の任意の変化をＥＭＳに更新し続ける。ＥＭＳに配信される情報は、限定されないが、提供される任意のショックの詳細、自己心拍再開（ＲＯＳＣ）、現在の心拍数、パルスオキシメータ読取値、および心調律ステータスを含む。本情報を提供することは、具体的ＳＣＡ患者のケアにおいて必要とされる介入により良く備えている能力をＥＭＳまたは病院に与えるであろう。

図７－９は、ある実施形態による、携帯用ＡＥＤモジュールを使用することに関与することを示す。ある実施形態は、アプリケーションを開始することであって、アプリケーションは、緊急事態があるかどうかを尋ねる、ことと、救急サービスに電話することを要求することと、デバイスを経由した自動ボイスオーバーを介して、かつテキストメッセージを介して、場所をＥＭＳに提供することと、救急サービスへの公開通話を自動的にスピーカフォン上にのせることと、ＰＰＧモニタを設置することと、脈拍が検出されない場合に、ＣＰＲが開始するべきであることを提案することと、脈拍確認をチェックすることと、オーディオおよび画面上の視覚表示を介してプロンプトを提供し、効果的な圧迫が実施されていることを確実にすることと、ＣＰＲを提供する個人が疲労していることを決定することと、低品質ＣＰＲが実施されている場合、提供者を変更することを推奨することと、ＣＰＲが進行中である間に、調律を分析するときを通知することと、スピーカフォンを介して、ＣＰＲおよびＥＭＳを実施する個人に、ショックを受けることができる／ショックを受けることができない調律が検出されていることを通知することと、犠牲者がショックを与えられることができることを通知し、ＣＰＲを停止し、患者に触れないように助言することと、ＣＰＲを再開することと、ＰＰＧモニタが脈拍を検出する場合、および生存調律が検出される場合に、脈拍および応答性をチェックすることを推奨することと、画面上に表示される回復位置に患者を設置することと、患者を監視し続けることとを含む。ある実施形態では、ＡＥＤモジュールは、限定されないが、ＧＰＳ追跡装置、携帯電話サービス、モデム、および救急サービスと通信するためのＷｉ－Ｆｉを含む、他のコンポーネントを含む。

図１０を参照すると、除細動のための電荷を発生させるための例示的回路がある。ある実施形態では、簡略化されたＡＥＤ二相性切断指数関数（ＢＴＥ）電力段は、バルクエネルギー貯蔵コンデンサに供給する定電力ブースト充電器（例えば、ＳＥＰＩＣ乗算ブースト充電器）を有し、その後に、正および負の半相を操向するための高電圧フルブリッジが続く、エネルギーベースの２段設計である。図１２は、フルブリッジ操向とともに、タップインダクタブースト充電器を含む、代替的ＡＥＤモジュールの代替実施形態を示す。実施例では、高電圧および電流感知フィードバックが、誤った投与を防止し、エラー状態を検出するように、マイクロプロセッサに提供される。低電圧ＥＣＧ感知段は、ショック送達中の過電圧損傷を防止するように、継電器によって分離される。電流充電器は、６０秒またはそれ未満以内で規定量のエネルギーまでエネルギー貯蔵コンデンサを充電するように、マイクロプロセッサからのパルス幅変調（ＰＷＭ）信号によって制御される（ミリアンペア範囲内の）低電流定充電率を使用する。例示的実施形態では、約４５秒またはそれ未満の充電時間が、電源として４つのＣＲ１２３バッテリを使用して、達成されている。充電電流の本時間の長さおよびレベルは、標準９Ｖアルカリバッテリが、完全バッテリ条件における少なくとも６つの完全定格ショックならびに３つのショックを用いた数時間の目標動作時間およびＡＥＤの使用に先立った最小指示バッテリレベルにおける１５分の動作時間を満たすために使用され得るようなものである。出力電流は、例えば、１０～２０ミリ秒の合計持続時間パルスのハードスイッチングを実施する、高電圧フルブリッジを使用して、正および負の相を通して操向される。相遷移時間が、例えば、図１１で見られるように、身体インピーダンス（５０オーム～１５０オーム）に基づいて決定される。すなわち、正および負の相のタイミングおよび振幅を調節することによって、ＳＣＡ患者に印加されるショックの全エネルギーが、具体的患者に関して修正されることができる。例示的実施形態では、身体インピーダンスは、心臓パッドを横断して低電圧方形波を送信し、方形波の極性が逆転されるときに検出される心臓パッドの間の負荷を計算することによって、心臓パッドの既存の配線を使用して測定される。

図１１に示される実施例では、波形は、ある実施形態によると、異なる身体インピーダンス値に関して計算される、異なる遷移時間およびに対応する。ショックあたりのＳＣＡ患者に印加される全エネルギーは、以下の方程式１を使用して計算されることができる。

式中、

であり、Ｒ＝身体インピーダンスであり、ｔ＝時間である。図１１では、波形１１００は、Ｒ＝５０オームに対応し、波形１１２０は、Ｒ＝７５オームに対応し、波形１１３０は、Ｒ＝１２５オームに対応する。例えば、示されるように、５０オームの身体インピーダンスに関する２００Ｊのエネルギーピークは、ｉ＝約４０アンペアの電流に対応する。１，６４０Ｖの電荷を保持する１２０マイクロファラッドコンデンサよって提供される電荷の実施例に関して、スイッチングおよび終了時間（図１１のｔ_２およびｔ_３）が、表１で要約される。

本明細書に説明される実施形態は、以前に利用可能であったＡＥＤによって対面されていない問題の革新的解決策を要求することに留意することが重要である。例えば、本明細書に説明される実施形態は、以下を提供する。
１．市販のＡＥＤのものよりもはるかに小さい形状因子を伴う高度に携帯用のＡＥＤ（例えば、回路基板は、ある実施形態では、６インチ×６インチ×２インチ以内に適合する）２．通常のユーザに容易に利用可能である消費者バッテリから業界標準二相性ショックを発生させるための回路
３．ＦＤＡ要求時間枠内で発生された電荷を患者に送達する準備ができているＡＥＤ
４．随意に、ＡＥＤが救急医療サービス人員との通信のためにモバイルデバイスと接続する能力
これらは、以前のＡＥＤ製造業者によって対面されているものを超える要件である。

特に、家庭用バッテリから、小型の携帯用ＡＥＤからの必要な性能を達成するために、電子設計およびファームウェアの協調が重要であることが強調される。特に、市販の家庭用バッテリによって給電され、手頃な価格において使いやすい小型パッケージで提示される、ショックの発生およびその調整は、有意な工学的達成であることが強調される。家庭用バッテリからの最良実践に従って、特に、治療ショックを発生させることに関与する種々の電圧変換器および高電圧ドライバを伴う、ＡＥＤのパッケージサイズを縮小することに、著しい課題が存在する。特に、訓練を受けていないユーザによる高電圧デバイスの動作が、物理的特徴において提供される安全対策ならびにファームウェアに関与する論理およびユーザインターフェースにおける使いやすさの広範な考慮を伴うため、特に、著しい工学的創意工夫が、上記の列挙された限定の下で必要な性能を達成するために要求される。本明細書に説明される実施形態のいかなるデバイス均等物も、現在公知ではない。

１つ以上の９ＶもしくはＣＲ１２３バッテリ等の一般的家庭用バッテリからの二相性波形の発生は、そのようなバッテリによって提供される、限定された電圧および電流に起因して、有意な課題である。高度に携帯用のパッケージ内に適合する一方で、家庭用バッテリから、図１１に図示されるもの等の調節可能な二相性波形を発生させるために要求される回路は、本明細書に説明される実施形態において解決される一意の課題である。

例えば、図１０で「フルブリッジ操向」として示されるＨブリッジ上に焦点を当てると、本明細書に説明されるある実施形態において二相性波形を発生させるために使用される方法は、患者に投与するときに時間遅延回路を使用して、正および負の相を別個に発生させ、次いで、それらを組み合わせるもの等の既存の設計と異なる。例示的実施形態では、二相性波形は、マイクロプロセッサ制御下のＨブリッジ構成を使用して、単一の高電圧コンデンサを放電することによって発生される。

より具体的には、図１０に示される例示的実施形態では、スイッチＭ４およびＭ３が、閉鎖され、次いで、開放される。続いて、スイッチＭ５およびＭ２が、閉鎖され、次いで、開放される。ソフトウェアが、上記の方程式１に従って、各相の適切なタイミングを決定し、例えば、１５０Ｊの全電荷を送達するために使用され、相毎に減衰抵抗器コンデンサ（ＲＣ）電位の各方向に等しい電荷を伴う（すなわち、Ｍ４－Ｍ３の組み合わせ、次いで、Ｍ５－Ｍ２の組み合わせ）。本例示的Ｈブリッジ構成は、ある実施形態が、１つだけの電荷リザーバを使用して、要求される二相性波形を発生させることを可能にし、したがって、両方の極性のために１つの電荷リザーバから要求される電荷の全てを送達する。さらに、ファームウェア論理が、Ｈブリッジの誤った制御を防止するために使用される（例えば、図１０に示されるコンポーネントに関してＭ４－Ｍ２およびＭ５－Ｍ３等の組み合わせ）。ＩＸＹＳ Ｈ－ブリッジドライバ基板等のＨブリッジ基板は、本明細書で開示されるように構成され得る、基板の実施例である。Ｈブリッジ構成で使用するための追加の潜在的候補は、例えば、Ｐｏｗｅｒｅｘモジュールおよび分離ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、Ｔｅｘａｓ ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓモジュールおよびＩＧＢＴ、Ｉｎｆｉｎｅｏｎ ＰＣＢモジュール、ＣＴ－Ｃｏｎｃｅｐｔ／Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅ ＰｏｗｅｒＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｓ、ＩＸＹＳドライバおよびＩＧＢＴ、ならびに他の好適な均等物である。

本明細書に説明されるある実施形態のための別の革新の点は、１分以内または３０秒未満と同程度の少ない時間に、コンデンサ充電を有効にすることが可能である、例えば、図１０および図１２に示されるＤＣ－ＤＣ変換器実装である。実施例では、高電圧ＤＣ－ＤＣ変換器は、順方向ダイオードトポロジを伴うフライバック変圧器を使用する。複数のそのようなＤＣ－ＤＣ変換器は、バッテリからの電流引き込みを増加させるというトレードオフを伴って、充電時間を短縮するように、ダイオード論理和を使用して並列に設置されることができる。実施例では、１Ａにおいて９Ｖから発生され得る電力は、９Ｗである。２００Ｗ^＊秒と同等である２００ジュールのエネルギー出力である場合には、本エネルギー出力のレベルは、１００％バッテリ効率において２００Ｗ^＊秒／９Ｗ＝２２秒で取得されることができる。効率は、より少なくあり得、充電時間を増加させ得る。

代替として、それぞれ３．０Ｖの公称電圧を伴って容易に利用可能でもある、３つまたは４つのＣＲ１２３バッテリが、要求される時間枠内で十分な電荷を供給するために、９Ｖバッテリの代わりに使用されてもよい。例示的実施形態では、回路設計は、バッテリの並列または直列の組み合わせを用いて達成され得る、１Ａの電流において動作する９Ｖの使用に基づく。例えば、Ｎ個の９Ｖバッテリの並列の組み合わせは、ダイオード論理和を要求し、それぞれに１／Ｎ電流能力を供給するであろう。直列の組み合わせは、各バッテリが９Ｖの１／Ｎであり、完全な１Ａを送達することを要求するであろう。ＣＲ１２３バッテリ（例えば、Ｅｎｅｒｇｉｚｅｒリチウム／マンガンダイオードＥＬ１２３ＡＰバッテリ（ｈｔｔｐ：／／ｄａｔａ．ｅｎｅｒｇｉｚｅｒ．ｃｏｍ／ｐｄｆｓ／１２３．ｐｄｆ））は、１．５Ａの連続電流において３Ｖを送達することができ、したがって、直列の３つのそのようなＣＲ１２３バッテリが、基準を満たすであろう。

ある実施形態では、高電圧ＤＣ－ＤＣ変換器のさらなる変形例が、ＦＤＡ要求充電時間内で要求される二相性波形をより効率的に生成するために、使用される。本変形例は、変換器が、通常、固定量の電力を出すように設計されるため、低電圧ＤＣ－ＤＣ変換器が高電圧ＤＣ－ＤＣ変換器よりも高い電流出力を生成し得るという知識に基づく。単一の既製のＤＣ－ＤＣ変換器は、十分に短い充電時間を提供しないが、異なる電圧容量を伴う複数のＤＣ－ＤＣ変換器の出力のダイオード論理和によって、多段アプローチが使用されることができる。

例えば、既製のＤＣ－ＤＣ変換器の異なる異型が、１２Ｖ入力から２，０００Ｖ～４，０００Ｖに段階的である出力を生じさせるように階段状であり得る。９Ｖ入力が同一の構成に接続される場合、出力は、１，５００Ｖ～３，０００Ｖに段階的となるであろう。

より速い充電のための本ダイオード論理和概念は、最大１，５００Ｖのより高い充電電流を送達するために低電圧変換器を利用し、次いで、電圧を最終的な所望の値まで上昇させるために高電圧変換器のうちの１つ以上のものを利用する。換言すると、単一またはさらに２つの高電圧ＤＣ－ＤＣ変換器を利用するのではなく、階段状構成で低電圧および高電圧ＤＣ－ＤＣ変換器の組み合わせを使用することによって、より速い充電が達成されることができる。Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｐｏｗｅｒ ＤｅｓｉｇｎｓのＥＭＣＯ ＨＶ ＤＣ－ＤＣ変換器、およびカスタム変圧器ならびに回路トポロジを伴うＬｉｎｅａｒＴｅｃｈ
ＤＣ－ＤＣ変換器等の高電圧ＤＣ－ＤＣ変換器の組み合わせが、本明細書で開示されるような実施形態を実装するために使用されることができる。

ある実施形態では、ファームウェアは、具体的患者への印加される二相性波形のパラメータを調節するために、回路のための制御論理、ならびに心臓パッドを横断するインピーダンス測定（すなわち、患者のサイズに関連するインピーダンス）をマージする。実施例として、ＡＥＤ内のマイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）が、種々の方法でＡＥＤの性能の全体的制御を提供する役割を果たす。

実施形態では、ＭＣＵは、完全に機能的なＡＥＤにおいていくつかの責任を有する。例えば、ＭＣＵは、以下を行う。

１．精密なタイミング仕様に従って、精密な形状を伴う二相性波形としてショックを送達する。

２．心臓パッドから感知されるＥＣＧ信号を監視し、「ショックを受けることができる」調律と「ショックを受けることができない」パターンとを区別する。関連付けられるアルゴリズムは、クラウドまたはスマートフォン等の任意のアタッチされたデバイスへのリアルタイムアクセスを伴わずに、ＡＥＤ内で内部から起動する。そのようなアルゴリズムは、本開示では、ショックインジケータアルゴリズム（ＳＩＡ）として定義される。ＳＩＡによる、ショックを受けることができる心調律とショックを受けることができない心調律との区別のために要求される、識別される具体的条件は、ＡＣＬＳおよびＡＨＡの推奨等の業界団体からのガイダンスに従う。実施形態では、ＳＩＡは、ＳＩＡがＭＣＵ内の任意の他のアクティビティを中断し、他のアクティビティを除外して、ショックプロトコルを開始するように、ＡＥＤ内の他の処理アクティビティを上回って優先される。ＳＩＡに関するさらなる詳細が、適切な時点で本明細書の以降で提供される。

３．離れて立つ指示を表示し、救助者がこれらの指示に従うための要求される時間量を許容し、最終的に、ショック自体をトリガすることによって等、ショックプロトコルを通してユーザを誘導する。

４．ＣＰＲを実施するかどうかという決定に関連する生理学的信号を監視する。

５．ＣＰＲ訓練を受けていない一般人にさえもガイダンスを提供するように、ＣＰＲ自体に関連するセンサ測定ならびに患者からの生理学的データを含む、ＣＰＲを投与する個人の成績を監視する。

６．ＡＥＤおよびＣＰＲガイダンス、ならびに救急医療サービス人員との通信等の拡張特徴のために、有線または無線接続を介して、スマートフォンと接続および通信する。

７．例えば、ショックを投与することに備えて充電シーケンスを制御すること等のあるＡＥＤハードウェアコンポーネントを制御する。

８．心臓パッドがＳＣＡ患者にうまく取り付けられていない場合に、例えば、ＡＥＤがユーザに状態を警告するように、ＳＣＡ患者への心臓パッドの取り付けステータスを検出する。

上記のリストの中のアクティビティは、同時に起こる必要はない。
例えば、デバイスは、充電シーケンス（上記の項目７）を通して進行する一方で、ＥＣＧ信号入力をＳＩＡに提供し（上記の項目２）、また、ＣＰＲの投与に有用な他の生理学的兆候に関して患者を監視する（上記の項目４）とともに、ユーザのＣＰＲ成績を監視する（上記の項目５）。

ＳＩＡが、ショックが必要とされることを示す場合、ＭＣＵは、まだ完了していない場合、時限充電シーケンス（上記の項目７）を継続する一方で、同時にショックプロトコルを通してユーザを誘導し（上記の項目３）、おそらく、生理学的兆候を監視し続ける（上記の項目４）。例示的実施形態では、ＭＣＵは、ある基準が満たされるときのみ、ショックの投与が開始されるように、論理を含有する。例えば、ＭＣＵは、１）ショックシーケンスがユーザによって開始された、２）充電シーケンスが完了した、および３）ショックプロトコルが変位された心臓パッドに起因する等してアラートを伴わずに完了したときのみ、ショックが投与されるように設定されることができる。

別の実施例として、ショックの実際の投与中に、ＭＣＵは、対立を回避するため、かつ敏感なコンポーネントを保護するために、その主要な機能に不可欠ではない全ての他のＡＥＤアクティビティをオフにする。加えて、ショックが投与された後、ＭＣＵは、ショックに先立って収集されたデータがもはや関連しない、または正確ではない場合があるため、これらの他のアクティビティのうちのいくつかを新規開始状態にリセットする。

例示的実施形態では、ＭＣＵは、以下を含む、ショック機能に関連するいくつかのタスクを有する。

１．ＳＣＡ患者の生命兆候を監視し、ショックを受けることができるパターンを探すようにＳＩＡを従事させる。

２．ショックプロトコルを通してユーザを誘導する。

３．充電シーケンスを管理する。

４．ＡＥＤ回路によって生成される衝撃波形を制御する。

より具体的には、実施形態では、ＭＣＵは、ショックを投与する前に従うために十分な時間をユーザに許容するためのプロトコルを含む、ショック投与を予想して「後ろに下がる」または「離れる」こと等のガイダンスをユーザに提供する。ＭＣＵはまた、例えば、ＳＣＡ患者上の心臓パッドの設置、ハードウェアの準備状態（例えば、充電されたコンデンサ）、およびＳＩＡによる分析についての情報を組み合わせるための論理を提供し、要件の全てが満たされる場合、離れて立つようにユーザに指示し、妥当な時間後にショックを開始することができる。

実施形態では、ＭＣＵは、ＡＥＤによって生成される二相性波形の発生の具体的タイミング側面を管理する。例えば、ＭＣＵは、いったん開始されると、中断なく完了するまで、規定順序で全てのステップを通して進行する、一連のいくつかの慎重にタイミングを計ったプロセスを管理する。例示的実施形態では、ＭＣＵファームウェア内の状態機械が、種々の持続時間のタイマの設定を管理し、これらのタイマを使用し、出力ピンを駆動してＡＥＤハードウェアを制御する。例えば、状態機械は、１００マイクロ秒のタイミング精度とともに数ミリ秒のタイミングを伴う８つの一意の状態を含む。

実施例では、いくつかの事象が、ショックが投与される前に要求される。これらは、以下を含む。

１．ＳＩＡからの「ショックが必要とされる」信号（すなわち、ショック要求）。

２．後ろに下がってＳＣＡ患者から離れるようにユーザに警告する、ガイダンスシーケンスの完了。

３．充電機能が完了したという回路ハードウェアからの指示。

これらの要求される事象は、相互に対して非同期的に起こる。例えば、ショック要求は、ユーザアラート動作を即時にトリガすることができる、または充電シーケンスは、本ステップがＳＩＡからのショック要求と直接の関係がないように、ＡＥＤユニットがオンにされるとすぐに開始するように設定されることができる。加えて、ＭＣＵは、限定されないが、以下等の特徴を含むことができる。

１．充電シーケンス完了（例えば、「ＨＶ＿Ｒｅａｄｙ」）は、インタラプトサービスルーチン（ＩＳＲ）を介したハードウェアインタラプトである。

２．ショック要求は、そのソリューションがプロセッサチップまたは同等物に内蔵して提供される場合、ファームウェアの１つの部分から別の部分へ、または別個のハードウェアコンポーネントからのメッセージである。

３．（例えば、点滅光および／またはオーディオアラートを介して）ユーザに警告するためのアクションは、ファームウェア内のクロックによって管理される。

実施例として、ファームウェアのメインループは、ショックが要求されていること、およびショックを投与することに先立つプロトコル（例えば、ユーザが「後ろに下がる」ように警告されており、コンデンサが完全に充電されている）が完了したことをチェックし、次いで、ショックを自動的に投与するための論理を含有する。ファームウェアメインループは、例えば、１）充電要求、２）ショック要求、３）（例えば、ショックプロトコルが中止された場合）安全な状態への放電要求、および４）バッテリ試験要求を管理する。そのような要求は、ボタンとして、または端末コマンドとして、ファームウェアに提示されることができる。例えば、ボタンとして、要求は、最小論理が許容される（例えば、端末出力がない）ＩＳＲに着信する。実施例では、ボタンおよび端末要求は、同じように挙動し、すなわち、直接アクションの代わりに、要求は、メインループがその次の反復でチェックするであろうという状態変数に登録される。そのような構成は、依然として、必要である場合、ＩＳＲが迅速に終了することを可能にしながら、端末を介した開発者へのフィードバックを安全に可能にする。

ある実施形態による、ＡＥＤを制御するファームウェアの例示的プロセスフローが、図１３－１９に説明される。

最初に図１３を参照すると、関係図が、ある実施形態による、ＡＥＤ動作制御モジュールとＡＥＤモジュール内の他のファームウェアとの間の通信を示す。図１３に示されるように、ＡＥＤ動作制御モジュール（Ｏｐｓ Ｃｔｒｌ）１３０５は、図１のＡＥＤモジュール１０等のＡＥＤモジュールの全体的動作を調整するための回路および論理を含む。Ｏｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５は、スタンバイモードであるときにＡＥＤモジュールの動作を管理する、スタンバイ電力使用管理および監視モジュール（Ｓｔｄｂｙ）１３１０と通信する。Ｓｔｄｂｙ１３１０は、例えば、低電力モードでマイクロプロセッサおよび関連回路を維持し、ＡＥＤモジュール内のバッテリシステムのより長い保存期間を促進するための回路および論理を含む。ユーザが治療使用のためにＡＥＤモジュールをアクティブにするとき、Ｓｔｄｂｙ１３１０は、Ｏｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５に信号１３１２を送信し、ＡＥＤモジュールの治療動作を開始する。

実施形態では、Ｓｔｄｂｙ１３１０は、ＡＥＤモジュールのショック発生に給電する、バッテリのバッテリ容量ステータスを試験するための回路および論理を含む、充電電圧バッテリ試験モジュール（充電ＢＴＭ）１３１５と通信する。周期的に、Ｓｔｄｂｙ１３１０は、ＡＥＤモジュール内のメインバッテリのバッテリ容量をチェックし、次いで、メインバッテリステータスチャネル１３１６を介して指示をＳｔｄｂｙ１３１０に返送するように、充電ＢＴＭ１３１５に指示する。

例示的実施形態では、Ｓｔｄｂｙ１３１０はまた、マイクロプロセッサおよび関連制御回路に給電するための制御バッテリを試験する、制御電圧バッテリ試験モジュール（制御ＢＴＭ）１３２０と接続される。周期的に、Ｓｔｄｂｙ１３１０は、制御バッテリステータスチャネル１３２２を介して、制御バッテリの容量を試験し、次いで、指示をＳｔｄｂｙ１３１０に返送するように、制御ＢＴＭ１３２０に指示する。

加えて、実施形態では、Ｓｔｄｂｙ１３１０は、デバイス保守に関して、ならびにＡＥＤ動作中に、ユーザへの情報の伝達を管理するための回路および論理を含む、ユーザ通知モジュール（ＵＩ）１３２５と通信する。例えば、メインバッテリステータスチャネル１３１６または制御バッテリステータスチャネル１３２２からのいずれかの信号が、個別のバッテリの充電が低く、交換または保守を要求することを示す場合、Ｓｔｄｂｙ１３１０は、ステータスアラート信号１３２７をＵＩ１３２５に送信し、アラート指示を表示してユーザに問題を通知する。ＵＩ１３２５はまた、下記の適切な時点で詳細に解説されるであろうように、ＵＩ通信チャネル１３２９を介してＯｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５と直接通信し、ＡＥＤモジュールの動作中にユーザガイダンスまたはアラートを表示する。

図１３を参照し続けると、例示的実施形態では、Ｏｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５は、ユーザがＳＣＡ患者上に一対の心臓パッドを適切に取り付けたかどうかを監視するための回路および論理を含む、パッド設置監視モジュール（パッドＭｏｎ）１３３０と接続される。ＡＥＤ動作の開始に応じて、Ｏｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５がＵＩ１３２５へのＵＩ通信チャネル１３２９を介してＳＣＡ患者上に心臓パッドを設置するようにユーザを促した後、Ｏｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５は、パッドステータスチャネル１３３２を介して心臓パッドが実際に適切に取り付けられていることを確実にするように、パッドＭｏｎ１３３０を用いてチェックする。加えて、パッドＭｏｎ１３３０は、非同期的にＯｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５と通信し（鎖線矢印１３３４によって示される）、例えば、心臓パッドがＳＣＡ患者から取り外された場合に、Ｏｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５に警告することができる。

依然として、図１３を参照すると、Ｏｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５はまた、実施形態では、マルチショックチャネル１３３７を介して多重ショックプロトコル管理モジュール（マルチショック）１３３５と通信する。マルチショック１３３５は、初期ショックがＳＣＡ患者のために正常洞調律に戻らせない場合において、ＡＥＤの状況挙動を管理するための論理を含む。Ｏｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５はまた、事象記録チャネル１３４２を介して事象記録モジュール１３４０と通信する。実施形態では、事象記録モジュール１３４０は、例えば、ＳＣＡ患者の症状、ＡＥＤによる治療努力、および外部通信記録に関連するデータの捕捉を管理するための回路および論理を含む。

例示的実施形態では、Ｏｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５は、充電／放電管理および監視モジュール（充電Ｍｏｄ）１３４５を管理する。充電Ｍｏｄ１３４５は、治療ショックを投与するために、正しいレベルまで電荷を貯蔵するためのコンデンサの充電を管理するための回路および論理を含む。充電Ｍｏｄ１３４５はまた、ＡＥＤが安全に取り扱われ、安全な状態で保管場所に戻され得るように、治療ショックが要求されない場合において、コンデンサの放電を管理するための回路および論理も含む。充電Ｍｏｄ１３４５は、充電管理チャネル１３４７を介してＯｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５と通信し、例えば、充電または放電コマンドを受信および確認する。また、充電Ｍｏｄ１３４５は、放電コマンドがＯｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５から受信された後しばらくして、コンデンサ充電が安全な取扱レベルまで低減されたことを示すため等に、（鎖線矢印１３４９によって示されるように）そのステータスをＯｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５に非同期的に通信することができる。

実施形態では、Ｏｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５はまた、ＳＩＡを含む、対象監視／ショック可能性決定モジュール（対象Ｍｏｎ）１３５０も制御する。対象Ｍｏｎ１３５０は、心調律、身体インピーダンス、および／またはＥＣＧ信号等の生理学的測定の収集を管理するための回路および論理を含む。対象Ｍｏｎ１３５０はまた、収集されたデータを分析し、ＳＣＡ患者の症状が除細動ショックを要求する、またはそれから利益を享受し得るものであるかどうかを決定するための回路および論理も含む。Ｏｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５は、要求を対象Ｍｏｎ１３５０に発行し、対象監視チャネル１３５２を介してＳＣＡ患者のショック可能性を決定する。ＳＣＡ患者のショック可能性の決定が行われる度に、Ｏｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５からのショック可能性決定の要求の受信後しばらくして、対象Ｍｏｎ１３５０は、（鎖線矢印１３５４によって示される）非同期通信を介してインジケータをＯｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５に返送する。最終的に、Ｏｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５はまた、ショック制御チャネル１３５７を介してショック制御モジュール（ショックＣｔｒｌ）１３５５も制御する。実施形態では、ショックＣｔｒｌ１３５５は、身体インピーダンス等の生理学的測定の分析に基づいて、二相性ショックまでの正および負の成分の持続時間等の衝撃波形パラメータの決定を管理するための回路および論理を含む。ショックＣｔｒｌ１３５５はさらに、実施形態では、計算されたパラメータに従って二相性衝撃波形を生成し、次いで、ショックをＳＣＡ患者上に設置された心臓パッドに送達するための回路および論理を含む。ショックＣｔｒｌ１３５５は、通信をＯｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５に非同期的に送信し（鎖線矢印１３５９によって示される）、例えば、ショックが心臓パッドに送達されたこと、ならびに波形パラメータおよび患者生命兆候等の追加の情報を示す。

図１４は、ある実施形態による、ＡＥＤスタンバイモードのためのファームウェアプロセスを示す、スタンバイプロセスフロー１４００を示す。スタンバイプロセスフロー１４００は、ステップ１４０５においてＡＥＤモジュールが稼働されるときに開始する。本ステップは、例えば、適切なレセプタクルの中への９Ｖバッテリの挿入、または電源を内部回路の他の部分と接触させるためのバッテリコンパートメントからの絶縁ストリップの除去を伴ってもよい。次いで、ＡＥＤが通常動作モードでアクティブにされるものであるかどうかを決定するように、決定１４０７が行われる。決定が「はい」である場合には、Ｓｔｄｂｙ１３１０は、図１３でも示されたように、スタンバイ信号１３１２をＯｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５に送信し、稼働中のＡＥＤモジュールの通常の非スタンバイ機能を開始する。決定１４０７が「いいえ」である場合には、Ｓｔｄｂｙ１３１０は、ステップ１４１０において保存（低電力）モードでＡＥＤモジュールをアクティブにする。

低電力モードである間、図１４に示される実施形態では、Ｓｔｄｂｙ１３１０は、周期的起動ステップ１４１５においてバッテリのステータスをチェックするように、事前設定されたスケジュールでアクティブにされる。一側面では、メッセージ１４１７が、次いで、コンデンサ（または複数のコンデンサ）を充電するために使用される家庭用バッテリのステータスをチェックするように、充電ＢＴＭ１３１５内のステップ１４２０に送信される。充電バッテリステータスが良好である（すなわち、必要な治療ショックに給電するために充電バッテリの中に十分な電荷が残っている）かどうかを決定するように、決定１４２５が充電ＢＴＭ１３１５において行われる。充電バッテリステータスが、「はい、良好」または「いいえ、良好ではない」であるかどうかにかかわらず、バッテリステータスは、ステップ１４３０において記録される。連続的に、または並行して、メッセージ１４４２が、ある実施形態によると、ＡＥＤモジュール内の制御回路に給電するために使用される、別個のバッテリのステータスをチェックするように、制御ＢＴＭ１３２０内のステップ１４４３に送信される。コントローラバッテリステータスが良好であるかどうか、決定が決定１４４５において行われ、ステータスが「はい、良好」または「いいえ、良好ではない」かどうかにかわらず、バッテリステータスは、再度、ステップ１４３０において記録される。充電バッテリおよびコントローラバッテリの両方のステータスは、ステップ１４５０においてＵＩ１３２５に送信され、次いで、ステップ１４６０においてユーザに表示される。

ここで図１５および１６を考慮すると、ＡＥＤのショックプロトコルを開始するための信号１３１２があるときに開始される、プロセスの例示的実施形態が、図示される。信号１３１２がＯｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５において受信されるとき、ステップ１５０５は、通常動作のためにＡＥＤモジュールを初期化する。ステップ１５１０では、ＳＣＡ患者上に心臓パッドを設置するためのコマンドが、ＵＩ１３２５に送信され、そこで、インジケータまたは表示メッセージが、ステップ１５１５において心臓パッドを設置するようにユーザに指示する。次いで、ステップ１５２０では、マルチショックプロトコルが、マルチショック１３３５において初期化され、「マルチショック」は、ある事前設定された条件が満たされる場合には、一連のショックがＡＥＤモジュールにおいて発生され、次いで、必要に応じてＳＣＡ患者に印加され得る、治療プロトコルを指す。マルチショック１３３５におけるマルチショックプロトコルの初期化は、ＳＣＡ患者を伴う救急セッションの開始、およびショックの認可のための将来の要求が本具体的ＳＣＡ患者に関連することをマルチショック１３３５に示す。次いで、ステップ１５２５では、許容されたショックを制御するための論理が、マルチショック１３３５において初期化される。論理は、例えば、すでに印加されているショックの数の分析、およびＳＣＡ患者から測定される生理学的インジケータの現在のステータスを含んでもよい。ステップ１５３０では、要求が、ショックを印加するための認可を要求するようにマルチショック１３３５に行われる。マルチショック１３３５内の論理は、要求を分析し、決定１５４０において、ショックの発生およびＳＣＡ患者への印加を承認するかどうかを決定する。決定１５４０への回答が「いいえ」である場合には、このプロセスは、ステップ１５４２において終了される。決定１５４０への回答が「はい」である場合には、このプロセスは、図１６に示されるように、Ｏｐｓ
Ｃｔｒｌ１３０５に戻る。

ここで図１６を参照すると、マルチショック１３３５からの決定１５４０の「はい」結果は、Ｏｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５に通信され、そこで、ステップ１６０５が、充電Ｍｏｄ１３４５にコマンドを発行し、コンデンサを充電する。同時に、または連続的に、Ｏｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５は、ステップ１６０７において患者を監視し始める。監視は、例えば、パッドＭｏｎ１３３０においてステップ１６１５でＳＣＡ患者上の心臓パッド設置を感知するステップを伴う。ＳＣＡ患者上の心臓パッドの正しい設置等の心臓パッドからのフィードバックは、パッドＭｏｎ１３３０においてステップ１６１７で監視され、結果は、種々の監視信号を処理するように、ステップ１６１０にフィードバックされる。ステップ１６０７の患者監視はまた、対象Ｍｏｎ１３５０においてステップ１６２０でＳＣＡ患者の生命兆候を監視するステップを含んでもよい。心調律等の生命兆候は、監視されるようにステップ１６１０にフィードバックされる。加えて、対象Ｍｏｎ１３５０はまた、決定１６２５において、上記に前述で説明されたように、検出された心調律がショックを受けることができる調律に対応するかどうかも決定する。決定１６２５への回答が「はい」である場合には、結果は、信号監視の一部としてステップ１６１０に通信される。決定１６２５への回答が「いいえ」である場合には、対象Ｍｏｎ１３５０は、ステップ１６２０に戻り、生命兆候を監視し続ける。

実施形態では、充電Ｍｏｄ１３４５において、ステップ１６３５は、コンデンサ充電回路を有効にし、コンデンサ充電ステータスは、ステップ１６４０において監視される。決定１６４２は、コンデンサがＳＣＡ患者へのショックの印加を可能にするために十分に充電されているかどうかを決定する。決定１６４０への回答が「はい」である場合には、結果は、ステップ１６１０に通信される。決定１６４０への回答が「いいえ」である場合には、充電Ｍｏｄ１３４５は、ステップ１６４０に戻り、コンデンサ充電ステータスを監視し続ける。

ステップ１６１０からの監視された信号は、次いで、充電システムおよびＳＣＡ患者の両方がショックの印加のために準備ができているかどうかを決定するように、決定１６４５にフィードされる。決定１６４５への回答が「いいえ」である場合には、Ｏｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５は、ステップ１６１０において着信信号を監視し続ける。決定１６４５への回答が「はい」である場合には、Ｏｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５は、ステップ１６５０においてＳＣＡ患者から離れて立つようにユーザに命令し、これは、ステップ１６５２において表示メッセージまたは他の手段を介して離れて立つようにユーザに指示する、ＵＩ１３２５を通して通信される。その間にユーザがＳＣＡ患者から離れて立っていたはずである、５～１０秒等の設定された時間周期後に、Ｏｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５は、ステップ１６５５で着信ショックをユーザに警告し、これは、ＵＩ１３２５においてステップ１６５７でユーザに通信される。Ｏｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５は、次いで、ステップ１６６０においてショックを要求し、これは、ステップ１６６２においてショック管理プロトコルを開始するようにショックＣｔｒｌ１３５５を促す。ショック印加の完了に応じて、Ｏｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５は、追跡調査プロトコルステップ１６６５に進む。

ここで図１７を参照すると、ある実施形態による、対象Ｍｏｎ１３５０によって実施される処理のさらなる詳細が、説明される。対象Ｍｏｎ１３５０は、図１６および１７に示されるように、Ｏｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５から信号を受信し、患者監視を開始する。本信号が対象Ｍｏｎ１３５０において受信されるとき、ステップ１７０５は、ＡＥＤモジュールとともに提供される患者監視回路を初期化する。例えば、心電計監視、心調律監視、および呼吸調律のためのセンサが、ＡＥＤモジュールとともに含まれることができる。種々の監視された信号は、事象記録モジュール１３３０においてステップ１７１０で記録され、また、種々の監視信号の処理のステップ１６１０までＯｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５に戻される。そのように測定される患者生命兆候はまた、前述で説明されたように、ショック可能性分析アルゴリズムを適用するようにステップ１７１５にフィードされ、次いで、ＳＣＡ患者がショックを受けることができる心調律を呈しているかどうかを決定するように決定１６２５にフィードされる。

図１８および１９は、ある実施形態による、図１６に示されるようなショック管理プロトコルを開始するステップ１６６２のさらなる詳細を図示する。ショック管理プロトコルは、ある実施形態による、ショックプロトコルを管理し、電気ショックを発生させるためのファームウェアプロセスを伴う。Ｏｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５が、ステップ１６６０においてショックが発生されることを要求するとき、ショックＣｔｒｌ１３５５は、要求を受信し、ステップ１８０５において身体インピーダンス測定回路を初期化する。次いで、例えば、心臓パッド内のセンサを使用して、またはＡＥＤモジュールの特定の実施形態とともに提供される他の測定機構によって、ＳＣＡ患者の身体インピーダンスは、ステップ１８１０において測定される。測定された身体インピーダンスは、ステップ１８１５において事象記録モジュール１３４０に記録される。

図１８を参照し続けると、ステップ１８１０において測定される身体インピーダンスが、ＡＥＤモジュール電力回路が特定の患者への安全な印加のために衝撃波形を調節し得る範囲内であるかどうかを決定するように、決定１８２０が行われる。例えば、図１２に示されるような二相性波形がショックに使用されるものである場合、ＡＥＤモジュールが米国心臓協会ガイドライン内のショックの印加のために波形パラメータを調整および調節することができる、身体インピーダンス値の範囲が存在する。測定された身体インピーダンスが、許容身体インピーダンス値よりも低い（すなわち、ＳＣＡ患者が小さすぎる）または高い（すなわち、ＳＣＡ患者が大きすぎる）場合には、Ｏｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５は、ステップ１８２５においてそのように通知され、ショックが投与されない。ショックＣｔｒｌ１３５５は、次いで、ステップ１８３０においてエラーメッセージを表示するようにＵＩ１３２５に指示し、ＵＩ１３２５は、故に、ステップ１８３２においてユーザのためのエラーメッセージを表示する。

決定１８２０が、測定された身体インピーダンスが好適な波形が発生され得る範囲内であることを決定する場合には、必要な波形パラメータが、ステップ１８４０において計算される。ステップ１８４０は、限定されないが、身体インピーダンス、心調律、およびＥＣＧデータ等の患者からの生命兆候測定を考慮して、前述で議論された図１１に示されるように、発生された波形の正および負相の適切なタイミングおよび振幅を計算する、アルゴリズムを伴う、例えば、それを使用する。計算された波形パラメータは、ステップ１８４５において事象記録モジュール１３４０に記録され、次いで、指示が、ステップ１８５０において電源を入れるようにＡＥＤモジュール内の高電圧ドライバに送信される。

ここで図１９を参照すると、いったん高電圧ドライバがステップ１８５０において電源を入れられると、ショックＣｔｒｌ１３５５は、ステップ１９０５において二相性波形ショックの時限正相成分を発生させるように高電圧ドライバに指示する。ショックＣｔｒｌ１３５５は、時限正相成分の発生を監視し、決定１９１０において、時限正相成分の発生が完了しているかどうかを決定する。決定１９１０が、高電圧ドライバが時限正相成分の発生を完了していないことを決定する場合には、ショックＣｔｒｌ１３５５は、高電圧ドライバを監視し続ける。決定１９１０の結果が「はい」であるときには、ショックＣｔｒｌ１３５５は、ステップ１９１５において、二相性波形の正相と負相との間の時限相間または静止成分を発生させるように高電圧ドライバに指示する。再度、ショックＣｔｒｌ１３５５は、時限相間成分の発生を監視し、決定１９２０において、時限相間成分の発生が完了しているかどうかを決定する。決定１９２０が、時限相間成分発生がまだ完了していないことを決定する場合には、ショックＣｔｒｌ１３５５は、高電圧ドライバを監視し続ける。決定１９２０の結果が「はい」であるときには、ショックＣｔｒｌ１３５５は、ステップ１９２５において時限負相成分を発生させるように高電圧ドライバに指示する。さらに再度、ショックＣｔｒｌ１３５５は、時限負相成分の発生を監視し、決定１９３０において、時限負相成分の発生が完了しているかどうかを決定する。決定１９３０が、時限負相成分発生がまだ完了していないことを決定する場合には、ショックＣｔｒｌ１３５５は、高電圧ドライバを監視し続ける。決定１９３０の結果が「はい」であるときには、ショックＣｔｒｌ１３５５は、ステップ１９３５において電源を切るように高電圧ドライバに指示し、Ｏｐｓ Ｃｔｒｌ１３０５における追跡調査プロトコルに進む。ショック事象の詳細はまた、ステップ１９４０において事象記録モジュール１３４０に記録される。

別の実施形態では、携帯用ＡＥＤは、壁または他の場所の上に搭載可能である、ブラケットに収納されるように構成される。ブラケットは、再充電可能バッテリがＡＥＤモジュール内で使用される場合に、ブラケットがＡＥＤ用の充電ステーションとしての役割を果たし得るように、または追加の機能を提供するように、例えば、電源出力への接続を含むことができる。例えば、ブラケットは、１）ＡＥＤがブラケットから除去されている、２）ＡＥＤ内のバッテリが少なく、交換される必要がある、および３）ＡＥＤが問題を有し、点検される必要がある等の状況の場合に、例えば、ブラケット上の視覚的警告、または関連付けられるモバイルデバイスアプリケーションもしくはユーザウェブページを通した通知を介して、ユーザに警告するように、ＡＥＤのための監視機能を提供する。ブラケットはまた、緊急の場合にＥＭＳまたはモバイルデバイスアプリケーションにプログラムされた他の連絡先に即時に警告するための物理的ボタンまたはタッチスクリーン上のいずれかであるボタンを含むこともできる。

ブラケットの例示的実施形態が、図２０に示される。ブラケットシステム２０００は、ブラケット本体２０１０を含み、これは、ひいては、ＡＥＤモジュールが使用中ではないときにＡＥＤモジュール（図示せず）を収納するための１つ以上のリップ２０１２（３つが図２０に図示される実施形態に示される）を含む。図２０に示される実施例では、ブラケットシステム２０００は、（例えば、米国では９１１通話を介して）救急医療サービスに即時に連絡するようにユーザによって押され得る、緊急通話ボタン２０２０を含む。代替として、通話ボタン２０２０は、緊急通話機能、ならびにＡＥＤバッテリステータスおよびＡＥＤユーザガイダンス等の追加の情報を表示することが可能であることを含む、タッチスクリーンによって置換されることができる。通話ボタン２０２０（またはタッチスクリーン均等物）はまた、モバイルデバイス上にインストールされたソフトウェアアプリケーションにプログラムされた規定連絡先に警告するように構成されることもできる。例えば、ブラケットシステム２０００内のファームウェアは、ＥＭＳならびにブラケットシステム２０００とペアリングされたモバイルデバイス上のソフトウェアアプリケーションにプログラムされた規定連絡先（例えば、親類および友人）に自動的に連絡するように構成されることができる。

ブラケットシステム２０００はまた、ＡＥＤモジュールがブラケット本体２０１０に収納されているかどうかを検出するためのセンサ２０２２も含む。例えば、ＡＥＤモジュールがブラケット本体２０１０に収納されるとき、センサ２０２２は、ブラケットシステム２０００が低電力モードに留まるように、ＡＥＤモジュールの存在を検出する。ＡＥＤモジュールがブラケットシステム２０００から除去されるときに、次いで、ブラケットシステム２０００は、ブラケットシステム２０００のある機能がアクティブにされる、アクティブモードになる。随意に、ブラケットシステム２０００は、センサ２０２２が、ＡＥＤモジュールがブラケットシステム２０００から除去されたことを検出するときに、ブラケットシステム２０００が、ＥＭＳに連絡する、またはさらに追加のユーザ入力を伴わずにＥＭＳに即時に連絡するようにユーザを自動的に促すように、構成されることができる。

図２０に示されるように、ブラケットシステム２０００はまた、ブラケットシステム２０００が外部通信システムに接続可能であるように構成される場合、Ｗｉ－Ｆｉ接続またはセルラー信号強度のステータスをユーザに示すために使用され得る、インジケータ２０２４も含む。ブラケットシステム２０００はまた、ブラケットシステム２０００を介してＥＭＳとのハンズフリー通信を促進するためのマイクロホン２０３０およびスピーカ２０３５も含む。例えば、ＡＥＤモジュールがブラケットシステム２０００から除去されるとき、ブラケットシステム２０００は、緊急事態があることをＥＭＳに自動的に警告し、また、（図２０に示されるように）オーディオによって、または（例えば、タッチスクリーンが緊急通話ボタン２０２０の代わりに使用される場合）視覚プロンプトによって、ユーザを促す。実施例として、ブラケットシステム２０００からのＡＥＤモジュールの除去は、ブラケットシステム２０２０に、ＥＭＳに自動的に連絡させ、ユーザへの音声プロンプト２０３７を発生させる。オプションとして、ＡＥＤモジュールが偶発的に除去された場合、ユーザがＡＥＤモジュールを交換し、ＥＭＳに不必要に連絡することを回避するための時間を与えられるように、例えば、１分の時間遅延が、ＡＥＤモジュールがブラケットシステム２０００から除去される時間とＥＭＳが連絡されるときとの間に与えられてもよい。

図２１－２３は、上記で説明されるような特徴を有する、携帯用ＡＥＤモジュールの例示的実施形態を図示する。携帯用ＡＥＤモジュール２１００は、約８インチ×６インチ×３インチの寸法を有し、それぞれ、図２１－２３の等角、側面、および底面図に示される。例示的実施形態に示されるように、携帯用ＡＥＤモジュール２１００は、複数のバッテリ２１１２を含む、バッテリ配列２１１０によって給電される。図２１－２３に示される実施形態では、バッテリ２１１２は、一般的に入手可能な家庭用バッテリである、４つのＣＲ１２３バッテリである。ＡＥＤモジュール２１００はまた、心臓パッドのための接続を提供する種々の接続ポート２１２０および２２１０、ならびに試験入力および出力も含む。携帯用ＡＥＤモジュール２１００の外側エンクロージャ２１５０は、ユーザへのショックの危険性を最小限にするように、ならびに静電放電（ＥＳＤ）および湿気等の危険からＡＥＤモジュールの内部電子回路を保護するように構成される。携帯用ＡＥＤモジュール２１００はさらに、携帯用ＡＥＤモジュール２１００の種々の機能性にアクセスする、ならびにボタンスイッチの色分けされた照明によるステータスインジケータとしての役割を果たすための複数のボタンスイッチ２１７０を含む。単一の家庭用９Ｖアルカリバッテリを使用して、１，７００Ｖの高電圧が、第１の充電サイクルで、電流制限を伴わずに４８秒で達成され、安全性およびバッテリ電力節約のための電流制限を伴って５５秒で達成された。９Ｖバッテリを直列の４つのＣＲ１２３バッテリと置換する実施形態は、カスタム回路を使用して、約３０秒のはるかに速い充電時間を達成することが実証されている。

ここで図２４を参照すると、ある実施形態による、携帯用ＡＥＤモジュールと併用するために好適な電子アーキテクチャ２４００の実施例が、示される。電子アーキテクチャ２４００は、論理制御回路２４２０の動作を監視する、マイクロコントローラ２４１０（図２のマイクロプロセッサ２０と同等である）を含む。マイクロコントローラ２４１０および論理制御回路２４２０への電力は、コントローラ動作が充電バッテリを消耗しないように、携帯用ＡＥＤモジュール内で治療電荷を発生させるために使用されるバッテリから分離している、専用コントローラバッテリ２４３５から、論理供給回路２４３０を介して供給される。実際の電荷発生のための電源は、９Ｖバッテリとして図２４に示される充電バッテリ２４５０であるが、他のタイプの家庭用バッテリも使用されることができる。電流制限器２４５５は、電荷発生のために充電バッテリ２４５０から引き出される電流を調節する。充電バッテリ２４５０からの電流は、そこから出力が高電圧コンデンサ２４６５を充電するために使用される、高電圧ＤＣ－ＤＣ変換器２４６０を通して指向される。論理制御回路２４２０は、高電圧ＤＣ－ＤＣ変換器２４６０を安全に動作させる、ならびに発生された電荷が必要とされない、または携帯用ＡＥＤモジュールの動作が中断される場合に、高電圧コンデンサ２４６５を放電するための必要な論理を提供する。高電圧コンデンサ２４６５に貯蔵された電荷は、ひいては、論理制御回路２４２０によって制御される、Ｈブリッジドライバ２４７５によって制御されるＨブリッジ２４７０を介して、心臓パッド（「パドル」として図２４に示される）に出力される。Ｈブリッジドライバ２４７５は、生命兆候測定によって示されるように、具体的ＳＣＡ患者のために好適である適切な波形パラメータを伴って、二相性波形等の適切な衝撃波形の発生を制御する。電子アーキテクチャ２４００は、例えば、図１３－１９に関連して説明されるファームウェア構成との併用のために好適である。

本明細書に説明される配列の例証は、種々の実施形態の構造の一般的な理解を提供することを意図しており、本明細書に説明される構造を利用する場合がある、装置およびシステムの全ての要素および特徴の完全な説明としての役割を果たすことを意図してない。多くの他の配列が、上記の説明を精査することに応じて、当業者に明白であろう。他の配列が、構造および論理的代用ならびに変更が本開示の範囲を逸脱することなく行われ得るように、利用され、そこから導出されてもよい。図はまた、表現にすぎず、均等に縮尺して描かれていない場合がある。その一定の割合が、誇張され得る一方で、他は、最小限にされ得る。したがって、本明細書および図面は、制限的ではなくて例証的な意味で認識されるものである。

先行する明細書では、具体的実施形態が説明されている。しかしながら、当業者は、種々の修正および変更が、下記の請求項に記載されるような発明の範囲から逸脱することなく行われ得ることを理解する。故に、本明細書および図は、制限的ではなくて例証的な意味で認識されるものであり、全てのそのような修正は、本教示の範囲内に含まれることを意図している。図中の数字の参照と関連付けられる記述的標識は、単に本発明の実施形態を例証することを意図しており、本発明を記述的標識の範囲に限定することをいかようにも意図していない。システム、方法、手段、および実施可能性は、本開示に明示的に例証されていない、複数の可能性として考えられる実施形態が存在し得るため、説明される特定のシステムおよび方法に限定されない。また、説明で使用される用語は、特定のバージョンまたは実施形態を説明する目的のためにすぎず、本願の範囲を限定することを意図していないことも理解されたい。

その特徴を例証する、いくつかの実施形態が、ここで詳細に議論されるであろう。言葉「～を備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「～を有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「～を含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、および「～を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、ならびにそれらの他の形態は、意味が同等であり、これらの言葉のうちのいずれか１つに続く１つまたは複数の項目が、そのような１つまたは複数の項目の包括的一覧であるように意図されていない、もしくは列挙された１つまたは複数の項目のみに限定されるように意図されていないという点で、非制約的であることを意図している。また、本明細書および添付の請求項で使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈が別様に明確に決定付けない限り、複数の指示対象を含むことに留意しなければならない。本明細書に説明されるものに類似する、または同等である、任意の方法およびシステムは、実施形態の実践または試験で使用されることができるが、好ましい方法およびシステムが、ここで説明される。開示される実施形態は、例示的にすぎない。

Claims (7)

1. 小型自動体外式除細動器（ＡＥＤ）システムであって、前記システムは、
   電子モジュールであって、前記電子モジュールは、
   電源と、
   前記電源から電荷を発生させ、貯蔵し、分配するための電子回路であって、前記電荷は、突然心停止（ＳＣＡ）患者に印加されるべき少なくとも１つの電気ショックのために好適である、電子回路と、
   ガイダンスを前記システムのユーザに提供するためのディスプレイであって、前記ガイダンスは、前記システムを使用することについてのユーザ指示を含む、ディスプレイと、
   前記電子回路および前記ディスプレイを制御するための、その上にインストールされたファームウェアを含む、マイクロプロセッサと
   を含む、電子モジュールと、
   前記電子モジュールと電気的に接続された少なくとも２つの心臓パッドと、
   前記システムが使用中ではないときに前記電子モジュールおよび前記少なくとも２つの心臓パッドを収納するためのブラケットシステムと
   を備え、
   前記少なくとも２つの心臓パッドは、前記電子モジュールからの前記少なくとも１つの電気ショックを前記ＳＣＡ患者に伝達するように、前記ＳＣＡ患者への外部取り付けのために構成され、
   前記電源は、家庭用バッテリであり、前記家庭用バッテリは、複数のＣＲ１２３バッテリであり、
   前記電子モジュールは、電流充電器と、コンデンサとを含み、前記電流充電器は、前記コンデンサが６０秒以内で充電されるような電流定充電率で前記コンデンサを充電し、前記電流定充電率は、前記マイクロプロセッサからのパルス幅変調（ＰＷＭ）信号によって制御される、システム。
2. 前記ブラケットシステムは、１）前記電子モジュールが前記ブラケットシステムから除去されるとき、２）前記電源が事前設定された最小電力閾値を下回るとき、および、３）前記電子モジュールが点検を必要とするときのうちの少なくとも１つを感知するために構成されている、請求項１に記載のシステム。
3. 前記ブラケットシステムは、視覚アラートを含み、前記視覚アラートは、１）前記電子モジュールが前記ブラケットシステムから除去されること、２）前記電源が前記事前設定された最小電力閾値を下回ること、および、３）前記電子モジュールが点検を必要とすることのうちの少なくとも１つの条件が満たされるとき、トリガされる、請求項２に記載のシステム。
4. 前記ブラケットシステムは、少なくとも１つの外部連絡先と通信するために構成されている、請求項２に記載のシステム。
5. 前記ブラケットシステムは、前記電子モジュールが前記ブラケットシステムから除去されると、救急医療サービス（ＥＭＳ）との連絡を自動的に開始する、請求項４に記載のシステム。
6. 前記ブラケットシステムは、前記電源が事前設定された最小電力閾値を下回ると、前記少なくとも１つの外部連絡先に自動的に警告する、請求項４に記載のシステム。
7. 前記ブラケットシステムは、アラートシステムを含み、前記アラートシステムは、前記アラートシステムがアクティブにされると、前記少なくとも１つの外部連絡先に即時に連絡する、請求項４に記載のシステム。