JP2007244879A5

JP2007244879A5 - 換気を感知および促進する自動化蘇生装置

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Publication number: JP2007244879A5
Application number: JP2007068679A
Authority: JP
Filing date: 2007-03-16
Publication date: 2012-05-10
Anticipated expiration: 2027-03-16

Description

一般的に、心臓停止した患者の蘇生治療は患者の気道を確保し、患者に人工呼吸を施し、患者の心臓、脳およびその他の重要臓器に血流を与えるために胸骨圧迫法を適用する。患者に電気ショックが効く心臓リズムがある場合には蘇生に体外式除細動治療を含めることができる。一次救命処置（ＢＬＳ）という用語には、次の要素が含まれる。初期状態把握と、気道維持と、呼気の換気（人工呼吸）と、胸骨圧迫である。これら全ての要素を組み合わせた時には心肺蘇生術（ＣＰＲ）という用語が用いられる。

幾つかの臨床研究において、医師、看護師、のような訓練を受けたと思われる職員、および二次救命処置（ＡＣＬＳ）の訓練を受けた救急救命士などは胸骨圧迫の回数や深さの点で最適な心臓圧迫を提供できないことが分っている。研究では介護者のグループもまた過剰な回数で換気することが示されている。過剰な換気はＣＰＲ期間中、過剰の胸腔内部圧力をもたらし、それは拡張期充満サイクルを妨げ、血流量の低下や冠状動脈や脳潅流における圧力の低下をもたらす。欧州特許ＥＰ１１５７７１７Ｂ１号および米国特許Ｎｏ．６，８２１，２５４号は、除細動器の電極間で測定した交流の小信号である経胸腔インピーダンス（ＴＴＩ）から換気回数を判断するシステムを記述している。この測定法の既知の限界は、胸骨圧迫期間中の体の移動、容量性変動、および電解質電荷移動を含む様々なノイズ源によるＴＴＩ信号上にある過剰ノイズである。進歩的な介護者は、提供すべき介護をより良好に事前評価し、適切な臨床判断をするために、「一回換気量」―実際に肺の中に出入される気体の量―の正確な測定を希望する。しかし、ＴＴＩだけに基づいた換気測定は、患者間における解剖学的個体差の正規ランダム化のために、不便な初期校正を実行しなければ一回換気量の正確な測定を提供することができない。

第一の態様において、本発明は介護者が患者に心臓蘇生を行うことを支援するための装置を特徴付ける。この装置は、患者に心臓蘇生を行う介護者を支援するために、介護者にプロンプトを送達するように構成されたユーザー・インターフェイスと、介護者による心臓蘇生の遂行の進捗を検出するように構成され、換気を示す情報を含んだ信号を提供するように構成された少なくとも一個のセンサと、救助者による換気の実行をガイドするための少なくとも一個の換気進捗プロンプトを含む複数の異なったプロンプトが記憶されるメモリと、前記センサの出力を処理して、換気の進捗を示すパラメータについて判断するとともに前記換気進捗プロンプトを選択して送達するべきか否かを判断するように構成されたプロセッサとを備える。

本発明のこの態様の好ましい実施態様は、以下に述べるものの１つ以上を取り入れることができる。換気の進捗を示すパラメータは換気回数であり、しかも換気進捗プロンプトは該換気回数を変更することに関係する指示を含め得る。換気の進捗を示すパラメータは一回換気量を送達し、しかも換気進捗プロンプトは送達される一回換気量を変化させることに関係する指示を含め得る。換気の進捗を示すパラメータは流量であることができ、しかも換気進捗プロンプトは該流量を変化させることに関係する指示を含め得る。センサは加速度計を含め得て、しかもプロセッサは換気と胸骨圧迫とを区別するために該加速度計の出力を処理することができる。センサは圧力センサを含め得て、しかもプロセッサは換気の進捗を示すパラメータを判断するために該圧力センサの出力を処理することができる。心臓蘇生の遂行における介護者の進捗状況を検出するために、その各々が身体に接続させる電極以外のものであるその他の複数のセンサを構成することができる。プロセッサは該センサによって検出された進捗状況に基づいてプロンプトを送達する時間を変化させるように構成できる。本装置はさらに、身体に１個以上のセンサが電気的に接触する電極を含め得て、治療遂行における介護者の進捗状況を検出するように構成された該１個以上の追加センサを更に含め得る。プロセッサは進捗が予め設定されたペースよりも遅い場合に、使用者に送達するために一連のより詳細なプロンプトを選択できる。プロセッサは、進捗が予め設定されたペースよりも遅い場合にプロンプトが送達されるその時点で速度を遅くすることを構成できる。ユーザー・インターフェイスは、幾つかのプロンプトの少なくとも１つが、介護者が聞くことができる音声言語の指示であるように送達することができる。ユーザー・インターフェイスは、いくつかのプロンプトの少なくとも１つを介護者が視認できる視覚指示として送達することができる。ユーザー・インターフェイスは電子的ディスプレイを含め得る。該電子的ディスプレイは一連の画像を提供できる。ディスプレイはさらに、体外式自動除細動器を含め得る。音声言語のプロンプトは、一連の図と関連付けることができ、しかも連続したステップを通して介護者をガイドするために連続的に与えられうる。視覚化プロンプトは、介護者を連続した図でガイドするために光源で連続照明した一連の図として送達されうる。さらに本装置は使用者が一連のステップおよびプロトコル中のサブステップもしくは一連のステップまたはプロトコル中のサブステップを完了するのに要した時間を測定記録し、測定した時間に基づいてプロンプトの送達の進行度を調節する処理システムを含め得る。その調節は測定した時間を記録されている一組の値との比較に基づいて行われうる。

第二の態様において、本発明は患者に心室除細動電気ショックを与え、患者に心臓蘇生を実行する際に介護者を支援するための自動化対外式除細動装置を特徴付ける。該装置は、パッドが患者の胸に接着して適用される構成になっている、少なくとも１個の除細動電極を支持する電極パッドと、圧力センサの少なくとも１部が電極パッド上に装着されていて、患者に対する介護者の換気遂行と関連する情報を検出するように構成されている少なくとも１個の圧力センサと、換気の進捗を示すパラメータを判断するために圧力センサの出力を処理するプロセッサとを有する。

本発明のこの態様の好ましい実施態様は、以下に述べることの１つ以上を取り入れることができる。換気の進捗を表示するパラメータは換気回数でありうる。そして換気進捗プロンプトは換気回数の変更に関係する指示を具備できる。換気の進捗を示すパラメータは一回換気量を送達しうる。そして換気進捗プロンプトは遂行された一回換気量の変更に関係する指示を具備できる。換気の進捗を示すパラメータは流量でありうる。そして換気進捗プロンプトは該流量の変更に関係する指示を具備できる。少なくとも１本のチューブを電極パッド上の圧力センサから患者の口元付近に位置するように構成されたアダプタまで這わせることができる。該チューブとアダプタは換気に伴う圧力が該チューブを通して電極パッドアセンブリ上の該圧力センサまで伝達されるように構成されうる。本装置は、さらに圧力センサからアダプタまで這わせる第二のチューブを具備でき、該アダプタとチューブは換気に伴う差圧を測定するように構成されうる。本装置は、さらに遂行された換気についての情報を伝えるために少なくとも１個の表示燈を電極パッドアセンブリ上に具備できる。該情報は換気回数が予め設定された許容換気回数の範囲内にあるかどうかを含むことができる。該情報は供給した一回換気量の表示を含むことができる。

本発明のこの好ましい実施態様は、以下に述べることの１つ以上を取り入れることができる。第一のＥＴチューブ位置決めプロンプトは、該ＥＴチューブが患者の気管内に正しく配置されていないことを示すプロンプトを含むことができる。センサはＥＴチューブに換気を送り出すタイミングを検出するように構成された圧力センサおよび患者の胸骨の動きを検出するように構成されうる加速度計を具備することができる。該センサは該ＥＴチューブに換気を送り出すタイミングを検出するように構成された圧力センサおよび患者の経胸腔インピーダンスの変化を検出するように構成されうるＴＴＩセンサを具備することができる。センサの１つは該ＥＴチューブに換気を送り出すタイミングを検出するように構成されうるし、別のセンサは患者内の胸骨の動きまたは患者の経胸腔インピーダンスの変化のタイミングを検出するよう構成されうる、そしてプロセッサは換気や胸骨の動きまたは経胸腔インピーダンスの変化の相対的タイミングを比較するように構成されうる。

本発明の多くの利点（その内のあるものは本発明の種々の態様および実施態様の一部だけで達成されうる）の中にあって、本発明はより有効な換気測定手段を提供する。正確な一回換気量が簡便に測定しうるし、該一回換気量測定はノイズの影響をより受けにくい。

ゲージ型センサとして構成される圧力センサ３２１を使用することにより、換気回数が生成された圧力波形における変化から検出されうる。換気回数を生み出す圧力波形の処理加工には従来技術―例えば、テンプレート突き合わせ、帯域ろ過、または動的閾値処理が使用されうる。圧力センサ３２１は差圧検出器としても構成されうる。

換気回数と一回換気量を計算して、一回換気量が適正であるかと同様に呼吸の数と速度が適当であるかどうかを検出することができる。換気回数が適度であるが一回換気量が不十分であるとプロセッサが判断した場合、「患者にもっと深く確実に呼気を吹き込む」というメッセージが発せられる（図７Ａ中のプロンプト１３）。不適切な換気回数に対しても同様なメッセージが提供されうる。

別の実施態様において、加速度計７６（図１５）が圧力センサの代わりに使用されうる。加速度計はＣＰＲ圧迫と換気回数の両方の検出に使用されうる。圧迫による胸骨変位は高周波数の立ち上がり区間があり、初期は負（圧迫）である。一方、換気サイクルは、圧迫サイクルよりも約一桁低い周波数（０．５Ｈｚ対５Ｈｚ）である立ち上がり区間があり、正の値である（肺の膨張による胸立ち上がり）。こうして、換気は圧迫と区別されうる（例えば、ソフトウエア検出アルゴリズムにおいてバンドパスろ過を使用して）。この方法の限界は、通常、一回換気量の正確な測定値が得られないことである。

別の実施態様において、圧力センサ２１は加速度計７６のような第二のセンサと組み合わされうる。これは一般的な臨床状況において、一般的に気管内（ＥＴ）チューブと呼ばれる挿管チューブが、気管を経由して肺に行くよりもむしろ食道を経由して、胃に間違って位置設定したことを検出するためである。ＥＴチューブが蘇生術の過程で、あるいは救急車による搬送またはその他による搬送方法中の振動の結果で外れてしまうこともよくある。圧力波形パルスの検出は、加速度計波形、ＴＴＩ波形、のどちらかまたは両方の分析を開始し、換気による呼吸ガスの供給の試みがガスを肺にまたは胃に（食道経由で）に送り届けているかどうか、を確認するために使用される。ガスが肺に送られた場合、加速度計が設置された胸骨領域の実測された変位によるパルス波形を伴うであろう（加速度計波形の２重積分は胸骨立ち上がりを示すだろう）。一方、ＴＴＩ測定は、肺に送られた空気が経胸腔インピーダンス（ＴＴＩ）に上昇を引き起こすので使用されうる。肺が胸骨形式およびダイヤフラム形式の両方で膨張する事実ならびにガスの圧縮性のため、加速度計またはＴＴＩ測定で同伴変位波形が観測される前に、圧力パルスの発生に続く若干の遅れがあるだろう。

ある実施態様において、２つのパルス検出法が使用される。第一は胸骨変位およびＴＴＩ測定のパルス波形にある圧力波形を整列する。圧力パルス波形の立ち上がり部分から変位の立ち上がり部分およびＴＴＩ波形までの遅れが７００ミリ秒より少ない場合、および圧力パルス波形の後縁部分から変位の後縁部分およびＴＴＩ波形までの遅れが７００ミリ秒より少ない場合は、変位およびＴＴＩパルス波形は換気サイクルの結果と考えられる。第二のパルス検出法は、換気による胸骨の一番目の初期移動を検出するために加速度波形を使用する。変位波形が計算され、変位パルスに寄与する加速度信号の一番目のパルスは胸骨変位パルスの開始を判断する。換気による胸骨の動きのさらに正確な立ち上がりは、しばしばこの方式で実現される。

変位とＴＴＩ波形が換気圧力波形パルスの結果であると分ると、ＥＴチューブは食道ではなく気管中に適正に置かれていると考えられる。
図１２に示されているものに匹敵する可視ディスプレイは、救助者にＥＴチューブが適正に置かれたかどうかについて可視的なフィードバックを提供するために、電極アセンブリ上に置くことができる。チューブが適正に置かれたと判断されると、処理手段は電極アセンブリ上の緑色のＬＥＤを起動する。以前の換気試行がＥＴチューブを不適正に置いたと判断した結果になった場合、処理手段は可視ディスプレイで赤色のＬＥＤを起動する。可視ディスプレイは、各々の連続した換気の一回換気量を示すために二重カラー棒グラフとして構成され、チューブが適正に置かれたどうかを表示する着色ＬＥＤバー（緑色で適正な位置を、赤色で不適正な位置を示す）を持った一連のＬＥＤ構成をも含むことができる。一方、適正なＥＴチューブ位置および一回換気量をそれぞれ示すために、個別に示す明かりが気道および呼吸に対して提供されうる。

カバーをかけたＡＥＤの斜視図である。カバーを外した図１のＡＥＤの斜視図である。ＡＥＤのブロック図である。換気圧力センサ出力のフィルタリングを示す回路図である。図１のＡＥＤのカバーに使用されているグラフィカルインターフェイス転写図の平面図である。図２に示すように装置の収納箱に使用されるグラフィカルインターフェイス転写図の平面図である。図１のＡＥＤを使用する間に生じる音声プロンプトおよびグラフィカルおよび音声プロンプトに対応して介護者により実行される処置を示すフローチャートである。図１のＡＥＤを使用する間に生じる音声プロンプトおよびグラフィカルおよび音声プロンプトに対応して介護者により実行される処置を示すフローチャートである。図１のＡＥＤを使用する間に生じる音声プロンプトおよびグラフィカルおよび音声プロンプトに対応して介護者により実行される処置を示すフローチャートである。図１のＡＥＤを使用する間に生じる音声プロンプトおよびグラフィカルおよび音声プロンプトに対応して介護者により実行される処置を示すフローチャートである。図１のＡＥＤを使用する間に生じる音声プロンプトおよびグラフィカルおよび音声プロンプトに対応して介護者により実行される処置を示すフローチャートである。図６Ａ−６Ｅに示されているフローチャート中で使用されている音声プロンプトのリスト。図６Ａ−６Ｅに示されているフローチャート中で使用されている音声プロンプトのリスト。カバーおよび収納箱の分解斜視図である。角度「Ａ」を示すカバー側面の平面図である。肩の下にカバーを置いた時の患者の気道確保に及ぼす効果を示すための、肩下カバーの有りと無しの状態の患者の側面図である。肩の下にカバーを置いた時の患者の気道確保に及ぼす効果を示すための、肩下カバーの有りと無しの状態の患者の側面図である。カバーを患者の肩の下に置くことを図解で指示する転写図の平面図である。換気圧力センサを内蔵した一体型電極パッドを示す。電極パッドの別視点の図である。収納箱の一側面に沿った電極保護管の等角図である。図１２の一体型電極に具備されている電子機器の等角図である。救命キット実装品の等角図である。

Claims

患者に心臓蘇生を行う介護者を支援する装置であって、
患者に心臓蘇生を行う介護者を支援するために、介護者に向けてプロンプトを送達するように構成されたユーザー・インターフェイスと、
介護者による心臓蘇生の遂行の進捗を検出するように構成され、換気を示す情報を含んだ信号を提供するように構成されるととともに、圧力センサからなる少なくとも一個のセンサと、
救助者による換気の実行をガイドするための少なくとも一個の換気進捗プロンプトを含む複数の異なったプロンプトが記憶されるメモリと、
前記センサの出力を処理して、換気の進捗を示すパラメータについて判断するとともに前記換気進捗プロンプトを選択して送達するべきか否かを判断するように構成されたプロセッサと
を備え、前記換気の進捗を示すパラメータが換気回数、一回換気量及び流量のうちのいずれか１つである装置。
前記換気の進捗を示すパラメータは換気回数であり、前記換気進捗プロンプトは換気回数の変更に関する指示を含む請求項１に記載の装置。
前記換気の進捗を示すパラメータは一回換気量であり、前記換気進捗プロンプトは一回換気量の変更に関する指示を含む請求項１に記載の装置。
前記換気の進捗を示すパラメータは流量であり、前記換気進捗プロンプトは流量の変更に関する指示を含む請求項１に記載の装置。
前記センサは加速度計を含み、前記プロセッサは、加速度計の出力を処理して換気と胸骨圧迫とを区別する請求項２に記載の装置。
介護者による心臓蘇生の遂行の進捗を検出するように構成された複数個のその他のセンサがあり、これらのセンサは、身体に接続される電極とは異なるものである請求項１に記載の装置。
前記プロセッサは、前記センサによって検出された進捗に基づいてプロンプトを送達する時間を変更するように構成されている請求項１に記載の装置。
介護者による治療の遂行の進捗を検出するように構成された一個以上の追加のセンサをさらに備え、この追加のセンサは、身体に電気的に接触する電極を備える請求項１に記載の装置。
進捗が所定のペースよりも遅い場合に、前記プロセッサは、より詳細な一連のプロンプトを選択して使用者に向けて送達する請求項１に記載の装置。
進捗が所定のペースよりも遅い場合に、前記プロセッサは、プロンプトを送達する速度を遅らせるように構成されている請求項１に記載の装置。
前記ユーザー・インターフェイスは、少なくとも一部のプロンプトを介護者が聞き取れる音声指示として送達する請求項１に記載の装置。
前記ユーザー・インターフェイスは、少なくとも一部のプロンプトを介護者が視認できる視覚指示として送達する請求項１に記載の装置。
前記ユーザー・インターフェイスは電子ディスプレイを含む請求項１２に記載の装置。
前記電子ディスプレイは一連の画像を提供する請求項１３に記載の装置。
体外式自動除細動器をさらに備える請求項１に記載の装置。
音声プロンプトは一連の図と関連づけられており、音声プロンプトは一連のステップを通して介護者をガイドするために逐次的に与えられる請求項１１に記載の装置。
視覚プロンプトは、一連の図を通して介護者をガイドするために、光源による逐次的な照明とともに一連の図として送達される請求項１２に記載の装置。
使用者がプロトコルの一連のステップおよび／またはサブステップを完遂するのに必要な時間を測定および記録し、かつ、測定された時間に基づいてプロンプトを送達する速度を調整する処理システムをさらに備える請求項１に記載の装置。
前記調整は、測定された時間が一組の記録されている値と比較されることに基づいている請求項１８に記載の装置。