JP2016513496A - 低減した除細動パッド接触の検出 - Google Patents

低減した除細動パッド接触の検出 Download PDF

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Abstract

対象者の皮膚に電気的に結合される１対の電極の間の電気的接触の喪失を検出するシステムおよび方法。方法は、低周波領域および高周波領域のうち少なくとも１つにおいて１対の電極の間の経胸腔的インピーダンスのパラメータをモニタすることと、胸部圧迫を示す信号に基づいて胸部圧迫の発生を検出することと、低周波領域および高周波領域のうち少なくとも１つにおいてパラメータのベースラインレベルを確立することと、少なくとも１つのパラメータの変化がしきい値だけベースラインレベルを超えるか否かを検出することと、少なくとも１つのパラメータがしきい値だけベースラインレベルを超えるのに応答して１対の電極のうち少なくとも１つの電極が皮膚との電気的接触を喪失していると判断することと、少なくとも１つの電極が電気的接触を喪失しているという判断に応答して警告を発することとを含む。

Description

関連出願への相互参照
この出願は、２０１３年３月７日に出願された、「低減した除細動パッド接触の検出」と題された、米国仮出願連続番号第６１／７７４，０８２号に対する米国特許法第１１９条（ｅ）に基づく優先権を主張し、その全体が本明細書中に引用により援用される。
背景
１．発明の分野
本発明は医療用電極および電極システムに向けられており、より特定的には、除細動器などの医療機器とともに用い得る医療用電極に向けられている。
２．関連技術の検討
心停止および他の心臓病は世界的に主な死因である。罹患者の生命を救うための試みにおいて、さまざまな蘇生の取組は、心停止の際の体の循環系および呼吸系の維持を目的としている。これらの蘇生措置を開始するのが早ければ早いほど、罹患者の生存の確率がより高くなる。
心停止になった罹患者を助けるため、（ＥＭＴ、警察官、消防士などの）多数の緊急時対応要員が自動体外除細動器（ＡＥＤ）装置の操作の訓練を受け、自身の応答車両の中にそのような装置を携帯している。ＡＥＤ装置はしばしば、航空機、電車、またはバスなどの一般的な乗り物、ホテルまたはビジネス拠点、およびそれ以外の場所にも配備されている。ＡＥＤは、除細動を通して命に関わる心不整脈になった対象者を治療することができる可搬型電子装置である。除細動によって供給される電気エネルギは理想的には不整脈を停止させ、対象者の心臓が有効的な律動を再確立できるようにする。あるＡＥＤは、対象者の心室細動および心室頻脈の潜在的に命に関わる心不整脈を自動的に診断する能力を有し、あるＡＥＤは、素人が利用できるように操作が十分に単純であり、かつその使用を指示する単純な聴覚的および視覚的指令を与えるよう設計されている。ＡＥＤ装置の例は、Ｅシリーズ、Ｍシリーズ、Ｒシリーズ、またはＸシリーズ除細動器などの２次救命措置（ＡＬＳ）ＡＥＤ装置、およびＡＥＤ Ｐｒｏ（登録商標）またはＡＥＤ Ｐｌｕｓ（登録商標）除細動器などの１次救命措置（ＢＬＳ）ＡＥＤ装置を含み、各々がマサチューセッツ州チェルムスフォードのゾールメディカルコーポレイション（ZOLL Medical Corporation）から入手可能である。
要約
本発明の１つの局面に従うと、生命維持装置が提供される。生命維持装置は、対象者の皮膚に装着するように構成される１対の電極と、１対の電極に電気的に結合される治療インターフェイスと、治療インターフェイスに電気的に結合される経胸腔的インピーダンスモニタとを備える。経胸腔的インピーダンスモニタは、設定周波数よりも低い低周波領域および設定周波数以上の高周波領域のうち少なくとも１つにおいて１対の電極の間の経胸腔的インピーダンスの経胸腔的インピーダンスパラメータをモニタし、ＣＰＲ胸部圧迫を示す信号に基づいてＣＰＲ胸部圧迫を検出し、低周波領域および高周波領域のうち少なくとも１つに対応する経胸腔的インピーダンスパラメータのベースラインレベルを確立し、少なくとも１つの経胸腔的インピーダンスパラメータの変化がしきい値だけベースラインレベルを超えるか否かを検出し、少なくとも１つの経胸腔的インピーダンスパラメータの変化がしきい値だけベースラインレベルを超えるのを検出するのに応答して１対の電極のうち少なくとも１つの電極が対象者の皮膚との電気的接触を喪失していると判断し、かつ１対の電極のうち少なくとも１つの電極が対象者の皮膚との電気的接触を喪失しているという判断に応答して警告を発する、ように構成される。
本発明の別の局面に従うと、対象者の皮膚に電気的に結合される１対の電極の間の電気的接触の喪失を検出する方法が提供される。方法は、設定周波数よりも低い低周波領域および設定周波数以上の高周波領域のうち少なくとも１つにおいて１対の電極の間の経胸腔的インピーダンスの経胸腔的インピーダンスパラメータをモニタすることと、ＣＰＲ胸部圧迫を示す信号に基づいてＣＰＲ胸部圧迫の発生を検出することと、低周波領域および高周波領域のうち少なくとも１つにおいて経胸腔的インピーダンスパラメータのベースラインレベルを確立することと、少なくとも１つの経胸腔的インピーダンスパラメータの変化がしきい値だけベースラインレベルを超えるか否かを検出することと、少なくとも１つの経胸腔的インピーダンスパラメータがしきい値だけベースラインレベルを超えるのに応答して１対の電極のうち少なくとも１つの電極が対象者の皮膚との電気的接触を喪失していると判断することと、１対の電極のうち少なくとも１つの電極が対象者の皮膚との電気的接触を喪失しているという判断に応答して警告を発することと、の動作を備える。本発明のさらなる局面に従うと、生命維持装置のプロセッサによって実行されると上述の方法を行なう命令の組でコードされるコンピュータ読出可能媒体が提供される。
本発明のまたさらなる局面に従うと、生命維持装置であって、対象者の皮膚に装着されるように構成される１対の電極と、１対の電極に電気的に結合される治療インターフェイスと、治療インターフェイスに電気的に結合される経胸腔的インピーダンスモニタとを備える生命維持装置が提供される。１つの実施形態に従うと、経胸腔的インピーダンスモニタは、設定周波数よりも低い低周波領域および設定周波数以上の高周波領域のうち少なくとも１つにおいて１対の電極の間の経胸腔的インピーダンスの経胸腔的インピーダンスパラメータをモニタし、低周波領域および高周波領域のうち少なくとも１つに対応する経胸腔的インピーダンスパラメータのベースラインレベルを確立し、少なくとも１つの経胸腔的インピーダンスパラメータの変化がしきい値だけベースラインレベルを超えるか否かを検出し、少なくとも１つの経胸腔的インピーダンスパラメータの変化がしきい値だけベースラインレベルを超えるのを検出するのに応答して１対の電極のうち少なくとも１つの電極が対象者の皮膚との電気的接触を喪失していると判断し、かつ１対の電極のうち少なくとも１つの電極が対象者の皮膚との電気的接触を喪失しているという判断に応答して警告を発する、ように構成される。
添付の図面は縮尺どおりに描かれることが意図されていない。図面において、さまざまな図に示される各々同一のまたはほぼ同一の構成要素は同様の番号で表される。明瞭性の目的のため、全ての構成要素が全ての図面で標識付けされていないことがある。
本発明のさまざまな局面に従って用い得る電極システムの概略図である。 対象者の胴に適用される図１の電極システムを示す図である。 図１の電極システムの下からの概略図である。 ＣＰＲ圧迫の実行の際に１対の電極の間で測定される経胸腔的インピーダンスが経時的に変化し得る態様を示す波形図である。 電極が対象者の皮膚との電気的接触を失うにつれて、１対の電極の間で測定される経胸腔的インピーダンスが変化し得る態様を示す、図４の波形図の拡大図である。 周期Ｔ2およびＴ3の間の、図４に示される経胸腔的インピーダンス信号のスペクトル成分を示す図である。 本発明の実施形態に従う、ＡＥＤなどの生命維持装置の概略図である。 本発明の局面に従う経胸腔的インピーダンスモニタルーチンのフロー図である。 図８の経胸腔的インピーダンスモニタルーチンの際の高周波経胸腔的インピーダンスをモニタするために行ない得るさまざまな動作を示す図である。 ＣＰＲ圧迫の圧迫段階の間に電極が対象者の皮膚との電気的接触を失うにつれて１対の電極の間で測定される経胸腔的インピーダンスが変化し得る態様を示す拡大波形図である。
詳細な説明
発明は、その適用において、以下の説明に述べるまたは図面に示す構築の詳細および構成要素の配置に限定されるものではない。発明は、他の実施形態が可能であり、さまざまなやり方で実践されるまたは実行されることが可能である。また、本明細書中で用いる表現および述語は説明の目的のためのものであり、限定的とみなされてはならない。本明細書中の「含む」、「備える」、「有する」、「含有する」、「係る」、およびその変形の使用は、その後に列挙される項目およびその均等物ならびに付加的な項目を包含することが意味される。
図１は、ゾールメディカルコーポレイションから入手可能な、先に説明したＡＥＤ装置などのＡＥＤ装置において利用し得る、一般的に１００で示される電極システムの概略図である。描かれるように、電極システム１００は、ゾールメディカルコーポレイションからのＡＥＤ Ｐｒｏ（登録商標）除細動器またはＡＥＤ Ｐｌｕｓ（登録商標）除細動器などのさまざまな異なる除細動器装置とともに用いられ得る、これもゾールメディカルコーポレイションから入手可能なＣＰＲ−Ｄ−ｐａｄｚ（登録商標）電極システムと構築上同様である。電極システム１００は、図２に示されるように対象者２００の胴の上に載置されるかまたはこれに固着されて、たとえばペーシングまたは除細動などの治療を施し得る。
図１に示されるように、電極システム１００は、電極システム１００の内部構成要素を曖昧にしないように、点線で図１に示される基板１１０を含み、その上に電極システムの他の構成要素が搭載される。基板は、たとえば綿などの布またはプラスチック材料から形成されてもよい。基板１１０は、第１の治療パッド１１５と、第２の治療パッド１２５と、振動加速度計などの圧迫センサ１４５を含む圧迫領域１２０を規定する中央領域とを規定する。
各々の治療パッド１１５，１２５は電極１３０を含む。電極１３０および圧迫センサ１４５は、電気導体１３２，１３３および１４７を介してコネクタ１７５に電気的に結合され、コネクタは次に電気導体１４０を通してＡＥＤ装置１３５に電気的に結合される。ある電極システムでは、電気導体１４０を用いずにコネクタ１７５を直接にＡＥＤ装置１３５中にプラグ挿入できるように、電気導体１３２，１３３および１４７を十分に長く設計してもよい。ＡＥＤ装置１３５は、必要に応じて電極１３０に電荷または一連の電荷を送達するように構成される。ＡＥＤ装置１３５は、外部電力源から、または電池、コンデンサ、電池およびコンデンサ、もしくは電極システム１００に電気的に結合される他の電気エネルギ蓄積機器によって、電力を供給されてもよい。
心肺機能回復法（ＣＰＲ）によって治療すべき対象者の上に載置されると、圧迫領域１２０は、ＣＰＲ処置者が電極システム１００を通した圧迫を対象者の胸部に加え得る場所を提供する。基板１１０の圧迫領域１２０は、対象者に加えられる圧迫の周波数、深さ、および強度をモニタし、かつこの情報をＡＥＤ装置１３５に供給し得る圧迫センサ１４５を含む。ＡＥＤ装置１３５は、胸部圧迫の十分性、または圧迫の周波数、深さ、もしくは強度を増減する必要性に関して圧迫センサによって供給される情報に基づいて、たとえばスピーカまたはディスプレイ（図示せず）を通してＣＰＲ処置者にフィードバックを与えてもよい。
１つの一体化された構造の中にともに形成されるものとして図１に電極および圧迫センサを示すが、しかし、他の電極システムでは、電極および／または圧迫センサを別個のかつ区別される基板の上に設けてもよい。たとえば、ゾールメディカルコーポレイションから入手可能なＯｎｅＳｔｅｐ（登録商標）電極システムでは、各々の除細動電極および圧迫装置は、別個のパッケージの中におよび別個の基板の上に設けられる。ゾールメディカルコーポレイションから入手可能なＳｔａｔ−ｐａｄｚ（登録商標）またはＰｒｏ−ｐａｄｚ（登録商標）電極システムなどのまた他の例示的な電極システムでは、除細動電極を、別個のパッケージ中にかつ別個の基板上に、しかしいずれの圧迫センサもなしに設けてもよい。また、また他の電極システムでは、共通のコネクタ（たとえばコネクタ１７５）に電気的に結合される別個の電極として、または治療パッドの片方もしくは両方に一体化されるＥＣＧ電極として、心電図（ＥＣＧ）検知電極も設けてもよい。
上述の電極システムの各々において、使用の便宜および容易さのため、基板の下面は、電極システムが対象者の皮膚に接着できるように接着剤で被覆される。たとえば、下から見た際の図１の電極システム１００を示す図３に描かれるように、基板１１０のある領域３１５，３２５は、電極１３０を対象者の皮膚に固着するように接着層で被覆される。接着層は、電極を対象者の皮膚に固着することができる任意の形態の接着剤を含んでもよい。一般的に、領域３１５，３２５は、各々それぞれの電極１３０を取囲む。典型的に導電性のかつ少なくともいくぶん接着性のゲルから形成されるゲルパッド３１７，３２７が、各々それぞれの電極１３０の導電表面上に配設される。図３では見えないが、ゲルパッド３１７，３２７は各々それぞれの電極の導電表面をほぼ完全に覆うため、対象者の皮膚と電極の導電表面との間には直接の物理的な接触が存在しない（すなわち、電極からのいずれのエネルギも、ゲルパッドを通して対象者の皮膚に伝達される）。剥離可能裏当て層３１６，３２６は、使用の前は接着領域を覆っている。図３には描かれないが、基板は、圧迫領域１２０中に形成されてこの領域を対象者の皮膚に接着する接着層も含んでもよく、これが存在する場合は、使用の前は剥離可能裏当て層で覆われるであろう。
使用の際、対象者は仰向けに寝かされ、電極システム１００が対象者の体の上に載置されるであろう。載置の前に、対象者の胴上の皮膚を消毒剤または消毒用ペーパータオルで清浄してもよく、必要に応じて対象者の皮膚を剃ってもよい。図１−図３に示される電極システムについては、電極システムの圧迫領域１２０が典型的に、まず、対象者の胸骨の近くに位置決めされ、次に電極１３０を含む部分が位置決めされるであろう。対象者の体の上に一旦適切に置かれると、接着領域３１５，３２５およびゲルパッド３１７，３２７を覆う剥離可能裏当て層３１６，３２６は、剥離可能裏当て層３１６，３２６のタブ３１８，３２８上を引っ張ることによって取外されるであろう。基板１１０の圧迫領域１２０が接着層および剥離可能裏当て層を含む場合、圧迫領域を覆う剥離可能裏当て層は典型的に、剥離可能裏当て層３１６，３２６の取外しの前に取外されるであろう。一旦取外されると、各々の電極１３０の中央領域（および、接着剤を設けている場合は、圧迫領域１２０）に圧力が加えられ、次に径方向に外向きに圧力が加えられて、各々の治療パッド（および圧迫領域１２０）が対象者の体にできるかぎり沿うことを確実にするであろう。関連付けられるＡＥＤ装置１３５に一旦接続されると、ＡＥＤ装置は対象者の生命兆候をモニタし、ＡＥＤ装置の種類に依存して、たとえばＣＰＲおよび／または除細動もしくはペーシングの実行において適切に緊急時対応要員を促すであろう。
当業者によって認められるように、使用の際、治療パッド１１５，１２５は対象者の皮膚との接着を喪失することがある。これは、ＣＰＲの一部として行なわれる胸部圧迫の実行の際に特に当てはまる。というのも、圧迫および弛緩の各々のサイクルが治療パッドを患者の皮膚から剥ぎ取る傾向があるからである。治療パッドが対象者の皮膚に対する接着を喪失すると、電極パッドの電極と対象者との間の経胸腔的インピーダンスが増大する。多数のＡＥＤ装置製造者はこのことを理解しており、ゾールメディカルコーポレイションから入手可能なものなどのあるＡＥＤ装置は、治療パッドと患者との間の経胸腔的インピーダンスを検知し、かつ検知された経胸腔的インピーダンスに基づいて各々の除細動パルスの間に送達されるエネルギの量を調節する回路構成を含む。たとえば、ゾールメディカルコーポレイションが製造するさまざまなＡＥＤ装置は、エネルギ送達経路の中および外の異なる値の抵抗器を切換えることによって治療パッドと対象者との間の経胸腔的インピーダンスの変化を補償することができる。あるモデルでは、ＡＥＤ装置は、治療パッドと患者との間の経胸腔的インピーダンスを検知するように構成され、検知された経胸腔的インピーダンスが予め定められた値（たとえば、２５０オーム）を超えれば、ＡＥＤ装置は、治療パッドのうち１つ以上が患者との電気的接触を喪失したという警告を発する。
出願人は、電極または治療パッドと対象者の体との間の検知された経胸腔的インピーダンスの経時的な変化をモニタして、電気的接触が完全にまたはほぼ完全に失われる前に電極または治療パッドの間の接触の喪失を同定することが有利であろうと認めた。モニタは連続的またはほぼ連続的であってもよく、電極のうち１つ以上が電気的接触を喪失しておりかつこれを再接着または再載置すべきであるという警告を発するのに用いられてもよい。本発明のこの局面は主に除細動電極または除細動治療パッドに関して説明されるが、本発明の局面は、電極が接着性裏当てを有する電極であるかまたは何らかの他の機構によって患者の皮膚に対して保持される非接着性電極であるかに関わらず、かつ電極の種類（たとえば、ＥＣＧ検知電極、除細動電極、組合せられたＥＣＧ検知／除細動電極、心臓ペーシング電極、複数セグメント電極、または対象者の生理学的パラメータ（たとえば、酸素脈レベル、胸の経胸腔的インピーダンス、脈拍数など）を検知することができる任意の他の種類の電極）に関わらず、対象者の皮膚の上に載置される任意の電極に適用可能であることを認めるべきである。
図４は、ＣＰＲ胸部圧迫の実行の際に、対象者の体に接着される１対の電極の間で測定される経胸腔的インピーダンスが経時的に変化し得る態様を示す波形図である。ＣＰＲ圧迫は、たとえば、対象者の胸部を手動で圧迫する緊急時対応要員によって手動で行なわれてもよく、またはたとえば、ゾールメディカルコーポレイションによって製造されるＡｕｔｏＰｕｌｓｅ（登録商標）非侵襲的心臓サポートポンプなどの負荷分散圧縮バンド型機械的圧迫装置、フィジオコントロールインターナショナルインク（Physio-Control International, Inc.）によって製造されるＬｕｃａｓ（登録商標）胸部圧迫システムなどの能動的減圧によるピストン駆動機械圧迫装置などによって機械的に行なわれてもよい。
図４では、経胸腔的インピーダンスの低周波値が破線の形態で表され、実際の高周波波形が実線の形態で表される。高周波波形の正弦波変動は、ＣＰＲ胸部圧迫に主によるものであり、かつこれに相関する。ＣＰＲ胸部圧迫の実行の際、検知される経胸腔的インピーダンスは、胸部圧迫の段階に依存して、胸部圧迫の実行に応答して約１〜１５オームだけ変動することがあり、より低い経胸腔的インピーダンスは典型的に圧迫サイクルの圧迫段階を反映する。図４には示されないが、高周波波形には、存在する場合は、対象者の呼吸（たとえば、約１オーム以下の変動）および心拍（たとえば、約１／２オーム以下の変動）に基づく経胸腔的インピーダンスの変動が重畳されることがある。図４に描かれる経胸腔的インピーダンス値は、広範囲の異なる対象者にわたって見られるであろうものを表すが、これらの値は当然ながら対象者によって異なることを認めるべきである。
図４に描かれるように、電極がまず対象者の体の上に（すなわち、時間＝０に）置かれると、電極同士の間で検知される（かつ対象者の体を含む）経胸腔的インピーダンスは約１００オームである。この経胸腔的インピーダンス値は、適切に載置された電極については典型的である。もっとも、経胸腔的インピーダンス値は対象者によって異なり得ることを認めるべきである。電極同士の間で検知される経胸腔的インピーダンスは次に、対象者の皮膚の最外層（すなわち、解質層）がゲルパッドの存在により湿潤しかつより導電性になると、約１０オームだけ減少する。経胸腔的インピーダンスが解質層の湿潤によって減少するこの期間は図４中にＴ1で指定される。期間Ｔ1に続いて、パッド同士の間で検知される経胸腔的インピーダンスは、Ｔ2で指定される期間に描かれるように、比較的一定のままである。期間Ｔ2の後に続いて、電極同士の間で検知される経胸腔的インピーダンスは、ＣＰＲ圧迫の繰返される付与により、Ｔ3で指定される期間によって示されるように、１５０オームにかつこれを超えて増大することがある。対象者の皮膚に電極を再接着するために何も行なわなければ、電極と患者との間の電気的接触が失われ、多くのＡＥＤ装置は、電極と対象者の皮膚との間の接触が約２５０オーム以上の経胸腔的インピーダンス値で喪失したと宣言する。
図５は、ＣＰＲ胸部圧迫の実行の際に、対象者の体に接着される１対の電極の間で測定される経胸腔的インピーダンスが、図４に関して先に記載した期間Ｔ2およびＴ3の間に経時的に変化し得る態様を示す拡大波形図である。図４では、（たとえば、胸部圧迫の周波数よりも低い０．５Ｈｚ、０．１Ｈｚ、または０．０５Ｈｚなどの設定周波数よりも低い周波数での）経胸腔的インピーダンスの低周波値は破線の形態で表され、（たとえば、設定周波数以上の周波数での）実際の高周波波形は実線の形態で表される。図５には、存在する場合の対象者の呼吸および／または心拍による高周波波形の変動は描かれていない。先に説明したように、ＣＰＲ圧迫の実行の際、検知される高周波経胸腔的インピーダンスは、胸部圧迫の段階に依存して、胸部圧迫の実行に応答して約１〜１５オームだけ変動することがある。
図５に描かれる期間Ｔ3の間、経胸腔的インピーダンス信号の低周波成分の振幅は、約１０オームより多くだけ増大し、低周波成分の振幅のこの変化がモニタされかつしきい値と比較されて、電極が対象者の皮膚との電気的接触を喪失し始めていることを検出し得る。しきい値は任意の便利な値に設定されてもよく、ＡＥＤ装置の能力に依存して異なってもよい。たとえば、ＡＥＤ装置が経胸腔的インピーダンス値のある範囲にわたって経胸腔的インピーダンスの変化を補償することができる場合、しきい値はこの範囲の２分の１から３分の１に設定されてもよい。経胸腔的インピーダンス信号の現在の低周波値を最も低い検知された経胸腔的インピーダンス値と比較してもよく、差がしきい値よりも大きければ、ＡＥＤ装置は、電極のうち１つ以上が対象者の皮膚との電気的接触を喪失し始めているという警告を信号で発してもよい。
図５に描かれる期間Ｔ2の部分の間、経胸腔的インピーダンス信号の高周波成分の振幅は約８オームであるが、この振幅は、電極が対象者の皮膚との電気的接触を喪失することによって期間Ｔ3の間に増大する。経胸腔的インピーダンス信号の高周波成分の振幅のこの変化もモニタされて、電極が対象者の皮膚との電気的接触を喪失し始めていることを検出するのに用いられてもよい。たとえば、経胸腔的インピーダンス信号の高周波成分の振幅をしきい値と比較してもよく、または経胸腔的インピーダンス信号の高周波成分の振幅の変化をしきい値と比較して電気的接触の喪失を検出するのに用いてもよい。図５にさらに示されるように、高周波波形の形状および経胸腔的インピーダンス信号の高周波成分の傾斜も期間Ｔ3の間に変化し、これらの変化もモニタして、電極が患者の皮膚との電気的接触を喪失し始めていることを検出するのに用いてもよい。
経胸腔的インピーダンス信号の高周波成分の振幅、形状、または傾斜をモニタすることに加えて、経胸腔的インピーダンス信号のスペクトル分析も、電極のうち１つ以上が対象者の皮膚との電気的接触を喪失し始めているのを検出するのに用いてもよい。たとえば、図６は、期間Ｔ2およびＴ3の間の、図４に描かれる経胸腔的インピーダンス信号の振幅および周波数を示すスペクトル図であり、期間Ｔ2は網掛けで描かれる。図６に見られるように、期間Ｔ2の間、基本周波数（すなわち、ＣＰＲ胸部圧迫が行なわれる周波数、この例では１．８Ｈｚ）での経胸腔的インピーダンス信号の振幅は第３（５．４Ｈｚ）および第５（９．０Ｈｚ）高調波での振幅よりも大幅に大きく、第３高調波での振幅は第５高調波での振幅よりも大きい。これは、１つ以上の電極が対象者の皮膚との電気的接触を喪失している期間Ｔ3の間の同じ周波数での振幅とは対照的であり、この場合、第３高調波での振幅は基本周波数での振幅よりも大きく、第５高調波の振幅は第３高調波の振幅よりも大きい。図６にも描かれるように、１つ以上の電極が対象者の皮膚との電気的接触を喪失している期間Ｔ3の間、基本周波数ならびに第３および第５高調波以外の周波数での雑音は、期間Ｔ2の間に確立される雑音しきい値よりも大きい。本発明の局面に従うと、ＣＰＲ胸部圧迫の基本周波数およびその高調波での相対的なエネルギの含有量を互いに対して、および／または雑音の定められたベースラインレベルに対して比較して、電極のうち１つ以上が対象者の皮膚との電気的接触を喪失しているのを検出してもよい。
図７は、本発明の局面に従う経胸腔的インピーダンスをモニタするのに用い得る生命維持装置７００のブロック図である。生命維持装置７００は、ＢＬＳ除細動器装置などの１次救命措置（ＢＬＳ）装置または自動体外除細動器（ＡＥＤ）装置および／もしくはペーシング装置などの２次救命措置（ＡＬＳ）装置であってもよい。
図７に示されるように、生命維持装置７００は、たとえばバス７２５を介して互いに結合される、少なくとも１つのプロセッサ７１０と、メモリ７２０と、ユーザインターフェイス７３０と、ＥＣＧインターフェイス７４０と、治療インターフェイス７５０と、付加的なセンサインターフェイス７６０と、経胸腔的インピーダンスフィルタ７７０と、経胸腔的インピーダンスモニタ７８０とを含む。１つ以上の電池などの低周波電源または高周波電源を含み得る電源７９０は、生命維持装置７００のさまざまな構成要素に電力を提供する。描かれないが、生命維持装置７００は典型的に通信ネットワークインターフェイスを含むであろう。これにより、装置は、有線または無線通信ネットワークを介して他の装置または病院などの医療専門家もしくは救急対応提供者と通信することができるであろう。
少なくとも１つのプロセッサ７１０は典型的に、テキサスインスツルメンツ、インテル、モトローラ、ＡＭＤ、サン、ＩＢＭ、モトローラ、フリースケール、およびＡＲＭホールディングズによって製造されるプロセッサなどの市販の汎用プロセッサまたはデジタル信号プロセッサである。しかしながら、少なくとも１つのプロセッサ７１０は、市販されていてもまたは特別に製造されていても、任意の種類のプロセッサ、マルチプロセッサ、またはコントローラであってもよい。少なくとも１つのプロセッサ７１０は、対象者の医学的状態をモニタし、医療データロギングおよび記憶を行ない、ならびに／または心不整脈などの検出される医学的状態に応答して対象者に医学的治療を提供するように構成される。
メモリ７２０は、非一時的命令および他のデータを記憶するように構成される非一時的コンピュータ読出可能および書込可能不揮発性データ記憶媒体を含む。さらに、メモリは、少なくとも１つのプロセッサ７１０の動作の際にデータを記憶するプロセッサメモリを含む。いくつかの例では、プロセッサメモリは、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、スタティックメモリ（ＳＲＡＭ）、または同期ＤＲＡＭなどの比較的高性能の揮発的ランダムアクセスメモリを含む。一般的に、メモリはデータを記憶するための任意の装置を含んでもよい。というのも、本発明の実施形態は、特定のメモリ、メモリシステム、またはデータ記憶システムに限定されないからである。
ユーザインターフェイス７３０は、少なくとも１つのプロセッサ７１０がユーザなどの外部エンティティと通信できるようにするハードウェアおよびソフトウェア（および／またはファームウェア）コンポーネントの組合せを含む。これらのコンポーネントは、身体の動き、声の抑揚、または思考過程などの行動から情報を受けるように構成される。さらに、ユーザインターフェイス７３０のコンポーネントは情報を外部エンティティに提供することができる。ユーザインターフェイス７３０内で用いてもよいコンポーネントの例は、キーボード、ＬＥＤ、マウス装置、トラックボール、マイクロフォン、タッチ画面、印刷装置、ディスプレイ画面、およびスピーカを含む。
ＥＣＧインターフェイス７４０は、少なくとも１つのプロセッサ７１０が、対象者の複数の心電図（ＥＣＧ）をモニタするように構成されるＥＣＧ検知電極７４２と通信できるようにするハードウェアおよびソフトウェア（および／またはファームウェア）コンポーネントの組合せを含む。治療インターフェイス７５０は、除細動および／またはペーシングのためのコンデンサおよび治療電極７５２などの１つ以上の治療送達装置を少なくとも１つのプロセッサ７１０に結合するハードウェアおよびソフトウェア（および／またはファームウェア）コンポーネントの組合せを含む。対象者に電気的治療を施すことに加えて、治療インターフェイスは、別の電極（たとえば、別の治療電極またはＥＣＧ検知電極）によって受信されかつ経胸腔的インピーダンスを測定するのに用いてもよい電気信号を対象者の体内に送信することができる。たとえば、経胸腔的インピーダンスを測定するのに用いられる電気信号は、生体医用工学ハンドブック（Biomedical Engineering Handbook）第１版、ＣＲＣプレス（CRC Press）、編集長ジョゼフ・ディー・ブロンジーノ（Joseph D. Bronzino）、１９９５年の第７５章に記載されるような約５０〜１００ｋＨｚの範囲の周波数および約０．５〜４ｍＡ ＲＭＳの電流を有してもよい。治療パッドがＥＣＧ検知電極および治療電極を含む、または対象者のＥＣＧをモニタするのに治療電極を用いることもできるある生命維持装置において、ＥＣＧインターフェイスと治療インターフェイスとを単一のインターフェイスに組合せてもよいことを認めるべきである。
付加的なセンサインターフェイス７６０は、少なくとも１つのプロセッサ７１０を、体温センサ、呼吸センサ、血圧センサ、胸の経胸腔的インピーダンスセンサ、酸素脈レベルセンサ、心音センサ、振動加速度計、または圧迫センサなどの１つ以上の他のセンサ７６２に結合するハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウェアの組合せを含んでもよい。たとえば、生命維持装置７００が圧迫センサ（たとえば、図１の圧迫センサ１４５）を含む電極システムと組合せて用いられる場合、圧迫センサは、付加的なセンサインターフェイス７６０を介して少なくとも１つのプロセッサ７１０に電気的に結合されて、ＣＰＲ圧迫の周波数、ＣＰＲ胸部圧迫の深さもしくは速度、またはＣＰＲ胸部圧迫の周波数、深さ、および速度を正確に同定してもよい。これに代えて、機械的圧迫装置が用いられる場合、機械的ＣＰＲ圧迫の周波数、深さ、および／または速度を示す機械的圧迫装置からの出力信号が付加的なセンサインターフェイス７６０に電気的に結合されて、ＣＰＲ圧迫の周波数、深さ、および／または速度を正確に同定してもよい。
本発明の局面に従うと、生命維持装置７００は、経胸腔的インピーダンスフィルタ７７０と、経胸腔的インピーダンスモニタ７８０と、も含む。本発明の１つの局面に従うと、経胸腔的インピーダンスフィルタ７７０は、治療電極の対、ＥＣＧ検知電極の対の間など、電極の対の間で検出される経胸腔的インピーダンスを示す経胸腔的インピーダンス信号をフィルタリングするのに用いられてもよい。たとえば、経胸腔的インピーダンスフィルタは、通過帯がＣＰＲ胸部圧迫の基本周波数およびその高調波に対応する帯域通過フィルタとして構成されてもよい。ＣＰＲ胸部圧迫の基本周波数は、機械的圧迫装置によって与えられるＣＰＲ圧迫の周波数を示す出力信号からの、振動加速度計などの胸部圧迫装置１４５（図１）からの信号に基づいて、または基本周波数が胸部圧迫の周波数に対応する経胸腔的インピーダンス信号の周波数分析、またはその組合せに基づいて、同定されてもよい。
本発明の局面に従うと、経胸腔的インピーダンスモニタ７８０は、経胸腔的インピーダンス信号の低周波および高周波の両方の成分をモニタするように構成される。たとえば、経胸腔的インピーダンスモニタは、経胸腔的インピーダンス信号の低周波値を連続的にまたはほぼ連続的にモニタし、これをしきい値と比較し、かつ経胸腔的インピーダンス信号の低周波値がしきい値を満たすまたは超えるのに応答して少なくとも１つのプロセッサ７１０に警告することができる。少なくとも１つのプロセッサは次に、音による警告、映像による警告、またはその両方を発して、緊急時対応要員に、電極のうち１つ以上が対象者との電気的接触を喪失し始めていることを知らせてもよい。経胸腔的インピーダンスモニタ７８０も、時間領域および周波数領域の両方で経胸腔的インピーダンス信号の高周波成分を連続的にまたはほぼ連続的にモニタして、１つ以上の電極が電気的接触を喪失し始めていることを検出し、少なくとも１つのプロセッサに警告することができる。経胸腔的インピーダンスモニタは、経胸腔的インピーダンス信号の高周波成分を、ＣＰＲ胸部圧迫の周波数、ＣＰＲ胸部圧迫の深さもしくは速度、またはＣＰＲ胸部圧迫の周波数、深さ、および速度を示す、胸部圧迫センサまたは機械的胸部圧迫装置から受信する外部信号または経胸腔的インピーダンス信号自体の分析に基づく内部信号などの信号に相関させてもよい。
経胸腔的インピーダンスフィルタ７７０および経胸腔的インピーダンスモニタ７８０は少なくとも１つのプロセッサ７１０とは区別されるものとして図７に示されるが、ある実施形態では、これらの構成要素を、少なくとも１つのプロセッサ７１０によって実行されるコード中にまたはプロセスとして実現してもよいことを認めるべきである。
図８は、生命維持装置、または図７に関して上述した生命維持７００などの生命維持装置の経胸腔的インピーダンスモニタによって行なわれ得る経胸腔的インピーダンスモニタルーチンのフロー図である。動作８１０において、経胸腔的インピーダンスモニタルーチンは、たとえば治療電極７５２の対の間など、電極の対の間で測定される経胸腔的インピーダンスの低周波値をモニタする。たとえば、動作８１０の間、経胸腔的インピーダンスモニタルーチンは、ＣＰＲ胸部圧迫の周波数よりも低い設定周波数よりも低い周波数での経胸腔的インピーダンスの低周波値を連続的にまたは実質的に連続的に測定しかつこれを記憶してもよい。経胸腔的インピーダンスの測定される低周波値が先に測定された値よりも低い場合、モニタルーチンは、その測定された低周波値を経胸腔的インピーダンスの最も低い測定された低周波値を示すものとして付加的に記憶してもよい。図４に戻って、期間Ｔ1の間の経胸腔的インピーダンスの最も低い測定された低周波値は、期間Ｔ2の間実質的に定常値に留まるまで、約１０オームずつだんだんと減少するであろう。モニタルーチンは、期間Ｔ2からＴ3への遷移の間、経胸腔的インピーダンスの現在の低周波値を測定しかつ記憶し続けるであろう。ここで、経胸腔的インピーダンスの現在測定される低周波値は、期間Ｔ3へのこの遷移の間に増大する。（以下により十分に記載される）動作８３０で、経胸腔的インピーダンスの現在測定される低周波値と記憶される最も低い測定された低周波値（たとえば、期間Ｔ2の間に確立されたベースライン値）との間の差を、電極のうち１つ以上が対象者の皮膚との電気的接触を喪失していることを示す予め定められたしきい値と比較してもよい。
動作８２０で、経胸腔的インピーダンスモニタルーチンは、設定周波数以上の周波数での経胸腔的インピーダンス信号の高周波成分に関しかつＣＰＲ胸部圧迫の周波数を含むパラメータをモニタする。動作８２０の間にモニタされ得るパラメータは、高周波波形の振幅、高周波波形の傾斜、高周波波形の形状、および高周波波形のスペクトル特性を含む。たとえば、動作８２０の間、経胸腔的インピーダンスモニタルーチンは、高周波波形の振幅、高周波波形の傾斜、高周波波形の形状、ならびに／またはＣＰＲ圧迫の基本周波数およびその高調波での高周波波形のエネルギの量および背景雑音のエネルギレベルなどの高周波波形のスペクトル分析を連続的にまたは実質的に連続的に判断し、かつ記憶してもよい。さらに、動作８２０で、経胸腔的インピーダンス信号の高周波成分に関するパラメータのうち１つ以上を、ＣＰＲ胸部圧迫の周波数、深さ、または速度を示す信号に相関させて、対象者の皮膚との電気的接触の喪失を示す変化を同定してもよい。動作８２０においてモニタし得る経胸腔的インピーダンス信号の高周波成分に関するさまざまなパラメータのより詳細な説明を以下の図９について論じる。
動作８３０で、経胸腔的インピーダンスモニタルーチンは、低周波経胸腔的インピーダンスのより現在に測定された値および／または高周波経胸腔的インピーダンスのより現在に判断されたパラメータが、電極のうち１つ以上が対象者の皮膚との電気的接触を喪失し始めていることを示すか否かについての判断を行なう。低周波経胸腔的インピーダンスのより現在に測定された値および高周波経胸腔的インピーダンスのより現在に判断されたパラメータが、電極のうち１つ以上が対象者の皮膚との電気的接触を喪失し始めていることを示していないという判断に応答して、モニタルーチンは動作８１０に戻って、動作８１０、８２０、および８３０を繰返す。これに代えて、低周波経胸腔的インピーダンスのより現在に測定された値、高周波経胸腔的インピーダンスのより現在に判断されたパラメータ、またはその両者が、電極のうち１つ以上が対象者の皮膚との電気的接触を喪失し始めていることを示すという動作８３０での判断に応答して、モニタルーチンは動作８４０に進む。
動作８４０で、経胸腔的インピーダンスモニタルーチンは、電極のうち１つ以上が対象者の皮膚との電気的接触を喪失し始めているという警告を少なくとも１つのプロセッサ７１０に発する。警告を受信するのに応答して、少なくとも１つのプロセッサは、視覚的警告、音による警告、または音による警告および視覚的警告の両方を、ユーザインターフェイス７３０を介して生命維持装置のユーザに発してもよい。警告は、たとえば、電極のうち１つ以上が対象者の皮膚との電気的接触を喪失していることをユーザに知らせてもよい。これに代えてまたは加えて、警告は、対象者の皮膚に電極が適切に接着されているか否かを確認するようにユーザに指示し、電極のうち各々に圧力を加えて電極を対象者の皮膚に再接着するようにユーザに指示し、またはそのようなことが可能であれば新しい電極の組で電極を取換えるようにユーザに指示してもよい。動作８４０で警告を発した後、経胸腔的インピーダンスモニタルーチンは動作８１０に戻ってもよく、動作８１０、８２０、８３０、および８４０を繰返してもよい。当業者は、動作８１０および８２０を図８に示される順序で行なう必要がないことを認めるべきである。というのも、代替的に動作８２０を動作８１０の前に行なってもよいからである。さらに、生命維持装置７００の能力に依存して、生命維持装置は経胸腔的インピーダンスの低周波値をモニタすることのみ可能であってもよく、これにより動作８２０を省略してもよいことを認めるべきである。
図９は、動作８２０の間に高周波経胸腔的インピーダンスをモニタするのに図８の経胸腔的インピーダンスモニタルーチンが行ない得るさまざまな動作のフロー図である。当業者は、これらの動作が行なわれる順序が変更されてもよいこと、およびある実施形態では、生命維持装置の能力に依存してある動作を省略してもよいことを認めるべきである。たとえば、生命維持装置が高周波経胸腔的インピーダンス波形のスペクトル分析を行なうことができない場合、そのようなスペクトル分析に依存するそれらの動作を省略してもよい。
動作９１０で、経胸腔的インピーダンスモニタルーチンは、高周波経胸腔的インピーダンス波形の傾斜を連続的にまたは実質的に連続的に測定し、先に測定された値との（たとえば、図８の動作８３０での）比較のために、測定された傾斜を記憶する。たとえば、現在測定された傾斜が先に測定された値よりも小さい場合、モニタルーチンは、その傾斜値を最も低い測定された傾斜値（たとえば、ベースライン傾斜値）を示すものとして付加的に記憶してもよい。これに代えて、経胸腔的インピーダンスモニタルーチンは、たとえば、予め定められた数のＣＰＲ胸部圧迫にわたって高周波波形の傾斜の平均または移動平均を求め、より現在に測定された傾斜値との（たとえば、動作８３０での）比較のために、その平均または移動平均を記憶してもよい。比較が、高周波波形の現在の傾斜が最も低い測定された傾斜値、平均、または移動平均よりも認め得るほどに大きいことを示す場合、経胸腔的インピーダンスモニタルーチンは、電極のうち１つ以上が対象者の皮膚との電気的接触を喪失していると判断してもよい（たとえば、動作８３０のＹｅｓ）。
動作９２０で、経胸腔的インピーダンスモニタルーチンは、高周波経胸腔的インピーダンス波形の振幅を連続的にまたは実質的に連続的に測定し、先に測定された値との（たとえば、動作８３０での）比較のために、測定された振幅を記憶する。たとえば、高周波経胸腔的インピーダンス波形の現在測定された振幅が先に測定された値よりも小さい場合、モニタルーチンは、その測定された振幅を最も低い測定された振幅値（たとえば、ベースライン振幅値）であるとして付加的に記憶してもよい。これに代えて、経胸腔的インピーダンスモニタルーチンは、たとえば予め定められた数のＣＰＲ胸部圧迫にわたって高周波経胸腔的インピーダンス波形の振幅の平均または移動平均を求めて、より現在に測定された値との（たとえば、動作８３０での）比較のために、その平均または移動平均を記憶してもよい。比較が、高周波波形の現在の振幅が最も低い測定された振幅値、平均、または移動平均よりも認め得るほどに大きいと示す場合、経胸腔的インピーダンスモニタルーチンは、電極のうち１つ以上が対象者の皮膚との電気的接触を喪失していると判断してもよい（たとえば、動作８３０のＹｅｓ）。
動作９２０で、経胸腔的インピーダンスモニタルーチンは、高周波経胸腔的インピーダンス波形の振幅または高周波経胸腔的インピーダンス波形の振幅の変化を、たとえば圧迫センサまたは機械的圧迫装置からのＣＰＲ胸部圧迫の周波数を示す信号に相関させてもよい。電極が対象者の皮膚と良好な電気的接触にある場合、高周波経胸腔的インピーダンス波形の振幅が、肺の容量の減少、ならびに心臓、末梢動脈、および静脈中の血液の容量の減少によってＣＰＲ胸部圧迫の圧迫段階の間に小さくなり、かつＣＰＲ胸部圧迫の弛緩段階の間に大きくなると予測するであろう。高周波経胸腔的インピーダンス波形の振幅が先に測定された値ほど圧迫段階において小さくならない場合、または高周波経胸腔的インピーダンス波形の振幅が先に測定された値に対して圧迫段階の間に大きくなる場合、経胸腔的インピーダンスモニタルーチンは、電極のうち１つ以上が対象者の皮膚との電気的接触を喪失していると判断してもよい（たとえば、動作８３０のＹｅｓ）。
動作９３０で、経胸腔的インピーダンスモニタルーチンは、高周波経胸腔的インピーダンス波形の形状を連続的にまたは実質的に連続的にモニタし、先に測定された値との（たとえば、動作８３０での）比較のために、モニタされた形状を記憶する。たとえば、動作９３０で、経胸腔的インピーダンスモニタルーチンは、高周波波形の形状に最も近似する式を判断し、その式を高周波波形の形状を示すものとして記憶してもよい。現在測定される高周波波形の形状に対応する式が、判断された量よりも多く、先に判断された式と異なっている場合、経胸腔的インピーダンスモニタルーチンは、電極のうち１つ以上が対象者の皮膚との電気的接触を喪失していると判断してもよい（たとえば、動作８３０のＹｅｓ）。動作９３０で、経胸腔的インピーダンスモニタルーチンは、高周波経胸腔的インピーダンス波形の形状または高周波経胸腔的インピーダンス波形の形状の変化を、ＣＰＲ胸部圧迫の周波数を示す信号に相関させてもよい。電極が対象者の皮膚と良好な電気的接触にある場合、高周波経胸腔的インピーダンス波形の形状が比較的平滑な正弦波形状を有すると予測するであろう。しかしながら、電極のうち１つ以上が対象者の皮膚との電気的接触を喪失している場合、高周波経胸腔的インピーダンス波形の形状は、ＣＰＲ胸部圧迫の圧迫段階の間に段階的形状を示すことがある。というのも、電極のうち１つ以上は、図１０の拡大波形図に描かれるものなどのように、対象者の皮膚との電気的接触から引きはがされるからである。高周波経胸腔的波形の形状が先の圧迫に対して圧迫段階の間に変化する場合、経胸腔的インピーダンスモニタルーチンは、電極のうち１つ以上が対象者の皮膚との電気的接触を喪失していると判断してもよい（たとえば、動作８３０のＹｅｓ）。
動作９４０で、経胸腔的インピーダンスモニタルーチンは、ＣＰＲ胸部圧迫の基本周波数およびその高調波に対応する多数の異なる周波数での高周波経胸腔的インピーダンス波形のエネルギ含有量を測定する。ＣＰＲ圧迫の基本周波数は、高周波経胸腔的インピーダンス波形自体に基づいて、または胸部圧迫センサもしくは機械的胸部圧迫装置からなどのＣＰＲ胸部圧迫の周波数を示す信号に基づいて、定められてもよい。高調波は、基本周波数の奇数次調波および偶数次調波の両方を含んでもよく、経胸腔的インピーダンスモニタルーチンは、他の周波数をフィルタで除去するのに経胸腔的インピーダンスフィルタ７７０（図７）を用いてもよい。たとえば、期間Ｔ2の間、経胸腔的インピーダンスモニタルーチンは、ＣＰＲ胸部圧迫の基本周波数でのエネルギレベルおよび各々の高調波の相対的なエネルギレベルを測定しかつ記憶してもよい。これらのエネルギの量（たとえば、ベースライン値）を、より現在に測定された値と比較してもよい。より現在に測定された値のエネルギ含有量が期間Ｔ2の間に判断されるものとは異なる場合、またはより現在に測定される値の基本周波数およびさまざまな高調波での相対的なエネルギレベルが期間Ｔ2の間に得られるものとは異なる場合、経胸腔的インピーダンスモニタルーチンは、電極のうち１つ以上が対象者の皮膚との電気的接触を喪失していると判断してもよい（たとえば、動作８３０のＹｅｓ）。
動作９５０で、経胸腔的インピーダンスモニタルーチンは背景雑音のエネルギレベルを測定する。たとえば、期間Ｔ2の間、経胸腔的インピーダンスモニタルーチンは、ＣＰＲ胸部圧迫の基本周波数以外の周波数での背景雑音のエネルギレベルを測定し、これを記憶してもよい。この雑音のレベル（たとえば、雑音のベースライン値）を、より現在に測定された値と比較してもよい。雑音のより現在に測定された値が期間Ｔ2の間に判断されるものとは異なる場合、経胸腔的インピーダンスモニタルーチンは、電極のうち１つ以上が対象者の皮膚との電気的接触を喪失していると判断してもよい（たとえば、動作８３０のＹｅｓ）。
動作９６０で、経胸腔的インピーダンスモニタルーチンは、期間Ｔ2の間の（たとえば、動作９５０の間に測定されるような）雑音のエネルギレベルに対する（たとえば、動作９４０の間に測定されるような）ＣＰＲ胸部圧迫の基本周波数およびその高調波での相対的なエネルギ含有量をより現在に測定された値と比較して、その比率が変化したか否かを判断してもよい。基本周波数およびその高調波でのエネルギレベルの比率が変化したと判断される場合、経胸腔的インピーダンスモニタルーチンは、電極のうち１つ以上が対象者の皮膚との電気的接触を喪失していると判断してもよい（たとえば、動作８３０のＹｅｓ）。
図８および図９に関して説明したさまざまなしきい値は、ＣＰＲ胸部圧迫が手動でまたは機械的胸部圧迫装置の助けによって行なわれるかに依存して異なることがあることを認めるべきである。たとえば、ＣＰＲ胸部圧迫が機械的胸部圧迫装置によって行なわれる場合、しきい値は、手動でのＣＰＲ胸部圧迫の際に用いられるものよりも小さくてもよい。というのも、機械的胸部圧迫装置によって送達されるＣＰＲ胸部圧迫は、手動で適用されるよりも、圧迫および弛緩の周波数、速さ（たとえば速度）、圧迫の深さなどの点でより均一である可能性が高いからである。いくつかの実施形態では、経胸腔的インピーダンスモニタルーチンは、ＣＰＲ圧迫が手動でまたは機械的胸部圧迫装置の助けによって行なわれるかに依存して異なるしきい値を用いるように構成されてもよい。たとえば、ＣＰＲ胸部圧迫が手動でまたは機械的胸部圧迫装置の助けによって行なわれていたかについての初期の判断を、図８での動作８１０の前になすことができる。この判断は、経胸腔的インピーダンス信号において呈される胸部圧迫の規則性に基づいて経胸腔的インピーダンスモニタによって経験的になすことができるか、または、当該判断は、生命維持装置のユーザインターフェイスによって与えられる、圧迫が手動でもしくは機械的に与えられるべきか否かを装置のユーザに尋ねる問合せに対する応答に基づくことができる。
ＣＰＲの際に電極の対の間で検知される経胸腔的インピーダンスの変化をモニタすることにより、電極と対象者の皮膚との間の電気的接触の喪失を電気的接触の完全な喪失の前に検出し得ることを認めるべきである。電気的接触の喪失のそのような早期の検出は、除細動またはペーシングなどの電気的治療を与えるのに用いられる電極に関して特に重要であるが、ＥＣＧ検知電極などの他の電極がいつ電気的に接触を喪失し始めているかを同定するのにこれを用いてもよい。
この発明の少なくとも１つの実施形態のいくつかの局面をこのように記載したが、さまざまな変更例、修正例、および改良例が当業者には容易に想到されることを認めるべきである。そのような変更例、修正例、および改良例はこの開示の一部であることが意図され、発明の範囲内にあることが意図される。応じて、以上の説明および図面は例示のみのためのものである。

Claims (33)

  1. 生命維持装置であって、
    対象者の皮膚に装着するように構成される１対の電極と、
    前記１対の電極に電気的に結合される治療インターフェイスと、
    前記治療インターフェイスに電気的に結合される経胸腔的インピーダンスモニタとを備え、前記経胸腔的インピーダンスモニタは、設定周波数よりも低い低周波領域および前記設定周波数以上の高周波領域のうち少なくとも１つにおいて前記１対の電極の間の経胸腔的インピーダンスの経胸腔的インピーダンスパラメータをモニタし、ＣＰＲ胸部圧迫を示す信号に基づいてＣＰＲ胸部圧迫を検出し、前記低周波領域および前記高周波領域のうち前記少なくとも１つに対応する前記経胸腔的インピーダンスパラメータのベースラインレベルを確立し、少なくとも１つの経胸腔的インピーダンスパラメータの変化がしきい値だけ前記ベースラインレベルを超えるか否かを検出し、前記少なくとも１つの経胸腔的インピーダンスパラメータの前記変化が前記しきい値だけ前記ベースラインレベルを超えるのを検出するのに応答して、前記１対の電極のうち少なくとも１つの電極が前記対象者の前記皮膚との電気的接触を喪失していると判断し、かつ前記１対の電極のうち前記少なくとも１つの電極が前記対象者の前記皮膚との電気的接触を喪失しているという判断に応答して警告を発する、ように構成される、生命維持装置。
  2. 前記経胸腔的インピーダンスモニタは、前記低周波領域および前記高周波領域の両方において前記経胸腔的インピーダンスパラメータをモニタするようにさらに構成される、請求項１に記載の生命維持装置。
  3. 音声出力装置および映像出力装置のうち少なくとも１つを含むユーザインターフェイスと、
    前記治療インターフェイス、前記経胸腔的インピーダンスモニタ、およびユーザインターフェイスに電気的に接続される少なくとも１つのプロセッサとをさらに備え、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記警告を受信するのに応答して、前記音声出力装置および前記映像出力装置のうち前記少なくとも１つにメッセージを提示するように構成される、請求項１から２のいずれかに記載の生命維持装置。
  4. 前記メッセージは、前記１対の電極のうち前記少なくとも１つの電極が前記対象者の前記皮膚との電気的接触を喪失していることを示す、請求項３に記載の生命維持装置。
  5. 前記経胸腔的インピーダンスは、前記ＣＰＲ胸部圧迫の周波数に対応する高周波成分を有し、前記高周波領域中の前記経胸腔的インピーダンスパラメータは、前記高周波成分の傾斜、前記高周波成分の振幅、および前記高周波成分の形状のうち少なくとも１つを含む、請求項４に記載の生命維持装置。
  6. 前記経胸腔的インピーダンスモニタは、前記経胸腔的インピーダンスの基本周波数に基づいて前記ＣＰＲ胸部圧迫の前記周波数を同定するように構成される、請求項５に記載の生命維持装置。
  7. 前記経胸腔的インピーダンスモニタは、圧迫センサおよび機械的胸部圧迫装置のうち１つから前記ＣＰＲ胸部圧迫の前記周波数を示す前記信号を受信し、かつ前記信号に基づいて前記ＣＰＲ胸部圧迫の前記周波数を同定するように構成される、請求項５に記載の生命維持装置。
  8. 前記経胸腔的インピーダンスモニタは、前記高周波成分の前記傾斜、前記高周波成分の前記振幅、および前記高周波成分の前記形状のうち少なくとも１つを、前記ＣＰＲ胸部圧迫の前記周波数に相関させるようにさらに構成される、請求項７に記載の生命維持装置。
  9. 前記治療インターフェイスに電気的に結合されるフィルタをさらに備え、前記フィルタは、前記ＣＰＲ胸部圧迫の前記周波数およびその高調波に対応しない前記経胸腔的インピーダンスの前記高周波成分の周波数をフィルタで除去するように構成される、請求項８に記載の生命維持装置。
  10. 前記高周波領域の範囲中の前記パラメータは、前記高周波成分のエネルギレベルおよび前記高周波成分の高調波でのエネルギレベルをさらに含む、請求項９に記載の生命維持装置。
  11. 前記高周波領域中の前記経胸腔的インピーダンスパラメータは、前記高周波成分の周波数および前記高周波成分の高調波以外の周波数での背景雑音の量をさらに含む、請求項１０に記載の生命維持装置。
  12. 前記低周波領域中の前記経胸腔的インピーダンスパラメータは前記経胸腔的インピーダンスの振幅を含む、請求項１１に記載の生命維持装置。
  13. 前記治療インターフェイスに電気的に結合されるフィルタをさらに備え、前記フィルタは、前記ＣＰＲ胸部圧迫の前記周波数およびその高調波に対応しない前記経胸腔的インピーダンスの前記高周波成分の周波数をフィルタで除去するように構成される、請求項５に記載の生命維持装置。
  14. 前記設定周波数は、約０．１Ｈｚ、０．５Ｈｚ、および０．０５Ｈｚのうち１つである、請求項１に記載の生命維持装置。
  15. 前記経胸腔的インピーダンスは、前記ＣＰＲ胸部圧迫の周波数に対応する高周波成分を有し、前記高周波領域中の前記経胸腔的インピーダンスパラメータは、前記高周波成分の傾斜、前記高周波成分の振幅、および前記高周波成分の形状のうち少なくとも１つを含む、請求項１に記載の生命維持装置。
  16. 前記経胸腔的インピーダンスモニタは、前記高周波成分の前記傾斜、前記高周波成分の前記振幅、および前記高周波成分の前記形状のうち少なくとも１つを、前記ＣＰＲ胸部圧迫の前記周波数に相関させるようにさらに構成される、請求項１５に記載の生命維持装置。
  17. 前記高周波領域の範囲中の前記経胸腔的インピーダンスパラメータは、前記高周波成分のエネルギレベルおよび前記高周波成分の高調波でのエネルギレベルをさらに含む、請求項１５に記載の生命維持装置。
  18. 少なくとも１つのプロセッサをさらに備え、前記経胸腔的インピーダンスモニタは、前記少なくとも１つのプロセッサによるプロセスとして実行される、請求項１に記載の生命維持装置。
  19. 前記経胸腔的インピーダンスは、前記ＣＰＲ胸部圧迫の周波数に対応する高周波成分を有し、前記高周波領域中の前記経胸腔的インピーダンスパラメータは、前記高周波成分のエネルギレベルおよび前記高周波成分の高調波でのエネルギレベルを含む、請求項１に記載の生命維持装置。
  20. 対象者の皮膚に電気的に結合される１対の電極の間の電気的接触の喪失を検出する方法であって、
    設定周波数よりも低い低周波領域および前記設定周波数以上の高周波領域のうち少なくとも１つにおいて前記１対の電極の間の経胸腔的インピーダンスの経胸腔的インピーダンスパラメータをモニタすることと、
    ＣＰＲ胸部圧迫を示す信号に基づいてＣＰＲ胸部圧迫の発生を検出することと、
    前記低周波領域および前記高周波領域のうち少なくとも１つにおいて前記経胸腔的インピーダンスパラメータのベースラインレベルを確立することと、
    少なくとも１つの経胸腔的インピーダンスパラメータの変化がしきい値だけ前記ベースラインレベルを超えるか否かを検出することと、
    前記少なくとも１つの経胸腔的インピーダンスパラメータが前記しきい値だけ前記ベースラインレベルを超えるのに応答して、前記１対の電極のうち少なくとも１つの電極が前記対象者の前記皮膚との電気的接触を喪失していると判断することと、
    前記１対の電極のうち前記少なくとも１つの電極が前記対象者の前記皮膚との電気的接触を喪失しているという判断に応答して警告を発することと、の動作を備える、方法。
  21. 前記設定周波数は、約０．１Ｈｚ、０．５Ｈｚ、および０．０５Ｈｚのうち１つである、請求項２０に記載の方法。
  22. モニタする前記動作は、前記低周波領域および前記高周波領域の両方において前記経胸腔的インピーダンスパラメータをモニタすることを含む、請求項２０に記載の方法。
  23. 前記経胸腔的インピーダンスは、前記ＣＰＲ胸部圧迫の周波数に対応する高周波成分を有し、前記高周波領域中の経胸腔的インピーダンスパラメータをモニタする前記動作は、前記高周波成分の傾斜、前記高周波成分の振幅、および前記高周波成分の形状のうち少なくとも１つをモニタすることを含む、請求項２２に記載の方法。
  24. ＣＰＲ胸部圧迫の発生を検出する前記動作は、前記経胸腔的インピーダンスを分析して、前記経胸腔的インピーダンスの基本周波数に基づいて前記ＣＰＲ胸部圧迫の前記周波数を同定することを含む、請求項２３に記載の方法。
  25. ＣＰＲ胸部圧迫の発生を検出する前記動作は、圧迫センサおよび機械的胸部圧迫装置のうち１つから前記ＣＰＲ胸部圧迫の前記周波数を示す前記信号を受信することと、前記信号に基づいて前記ＣＰＲ胸部圧迫の前記周波数を同定することとを含む、請求項２３に記載の方法。
  26. 前記高周波成分の前記傾斜、前記高周波成分の前記振幅、および前記高周波成分の前記形状のうち少なくとも１つを前記ＣＰＲ胸部圧迫の前記周波数に相関させる動作をさらに備える、請求項２４または２５に記載の方法。
  27. 前記ＣＰＲ胸部圧迫の前記周波数およびその高調波に対応しない前記経胸腔的インピーダンスの前記高周波成分の周波数をフィルタリングする動作をさらに備える、請求項２６に記載の方法。
  28. 前記高周波領域中の経胸腔的インピーダンスパラメータをモニタする前記動作は、前記高周波成分のエネルギレベルおよび前記高周波成分の高調波でのエネルギレベルをモニタすることをさらに含む、請求項２７に記載の方法。
  29. 前記低周波領域中の経胸腔的インピーダンスパラメータをモニタする前記動作は、前記経胸腔的インピーダンスの振幅をモニタすることを含む、請求項２０に記載の方法。
  30. 前記高周波領域中の経胸腔的インピーダンスパラメータをモニタする前記動作は、前記ＣＰＲ胸部圧迫の前記周波数以外の周波数でのエネルギの量に対する前記ＣＰＲ胸部圧迫の周波数でのエネルギの量の割合をモニタすることを含む、請求項２０に記載の方法。
  31. 前記ＣＰＲ圧迫を示す前記信号が圧迫センサおよび機械的胸部圧迫装置のうち１つからのものであるか否かを判断することと、
    前記信号が前記圧迫センサおよび前記機械的胸部圧迫装置のうち１つからのものであるという判断に応答して前記しきい値を調節することと、の動作をさらに備える、請求項２０に記載の方法。
  32. 生命維持装置のプロセッサによって実行されると、請求項２０から３１のいずれかに記載の前記方法を実行する命令の組でコードされるコンピュータ読出可能媒体。
  33. 生命維持装置であって、
    対象者の皮膚に装着するように構成される１対の電極と、
    前記１対の電極に電気的に結合される治療インターフェイスと、
    前記治療インターフェイスに電気的に結合される経胸腔的インピーダンスモニタとを備え、前記経胸腔的インピーダンスモニタは、設定周波数よりも低い低周波領域および前記設定周波数以上の高周波領域のうち少なくとも１つにおいて前記１対の電極の間の経胸腔的インピーダンスの経胸腔的インピーダンスパラメータをモニタし、前記低周波領域および前記高周波領域のうち前記少なくとも１つに対応する前記経胸腔的インピーダンスパラメータのベースラインレベルを確立し、少なくとも１つの経胸腔的インピーダンスパラメータの変化がしきい値だけ前記ベースラインレベルを超えるか否かを検出し、前記少なくとも１つの経胸腔的インピーダンスパラメータの前記変化が前記しきい値だけ前記ベースラインレベルを超えるのを検出するのに応答して、前記１対の電極のうち少なくとも１つの電極が前記対象者の前記皮膚との電気的接触を喪失していると判断し、かつ前記１対の電極のうち前記少なくとも１つの電極が前記対象者の前記皮膚との電気的接触を喪失しているという判断に応答して警告を発する、ように構成される、生命維持装置。
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