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CN105209126A - 处理用于呼吸检测的阻抗信号 - Google Patents

处理用于呼吸检测的阻抗信号 Download PDF

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CN105209126A
CN105209126A CN201480025312.6A CN201480025312A CN105209126A CN 105209126 A CN105209126 A CN 105209126A CN 201480025312 A CN201480025312 A CN 201480025312A CN 105209126 A CN105209126 A CN 105209126A
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CN
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patient
chest
processing
signal
signal representative
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Application number
CN201480025312.6A
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English (en)
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弗雷德里克·J·吉布
加里·A·弗里曼
乌尔里希·赫尔肯
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Zoll Medical Corp
Original Assignee
Zoll Medical Corp
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Publication date
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Abstract

一种设备，其包括计算装置，该计算装置包括被配置成存储指令的存储器。该计算装置也包括运行指令以执行操作的处理器，操作包括接收表示患者胸部内的电阻抗的信号，以及接收表示在心肺复苏(CPR)治疗期间对患者执行的胸外按压运动的信号。操作也包括处理表示胸外按压运动的接收信号以确定运动的一个或更多个特征；以及处理表示电阻抗的接收信号以确定与表示患者的气流活动的信号的产生有关的参数。操作也包括基于运动的一个或更多个所确定的特征来修改一个或更多个确定的参数，以产生表示患者的气流活动的信号。

Description

处理用于呼吸检测的阻抗信号
优先权声明
本申请根据美国法典第35条119款第(e)项要求于2013年3月15日提交的美国专利申请第61/791,150号的优先权，其全部内容通过引用将合并到本文中。
技术领域
本文件涉及处理来自患者胸部的用于呼吸检测的信号，并且特别地涉及用于处理信号以在心肺复苏(CPR)治疗期间监视患者的换气的系统和技术。
背景技术
心脏骤停(俗称“心脏病发作”)是常见的死亡原因。心脏骤停的一个治疗方法是快速且适当的胸外按压以保持血液流经患者的心脏。随着胸外按压，施救者可以通过向患者的嘴或鼻中呼气或者利用将空气挤压到患者肺部中的装置使患者换气。施救者，特别是未经训练的施救者可能在这样的医疗紧急事件期间会感到激动，这可能导致使患者过度换气。这种未经训练的施救者可能认为这种额外换气对患者有帮助，然而，研究表明这是不正确的。患者肺部膨胀和收缩的额外循环可能升高患者胸部的压力，从而导致患者血液的循环实际上减少。因此，监视换气以及以适当方式提供CPR的能力是一项非常重要的个人技能，并且对专业医护人员诸如紧急医疗技术人员(EMT)来说尤其重要。
发明内容
本文件描述了用于处理表示CPR治疗期间患者的气流活动(例如，换气、呼吸等)的信号的系统和技术。通过解决表示在CPR期间施加的胸外按压运动的信号伪影(signalartifact)可以产生经处理信号，该经处理后信号更准确地表示患者的气流活动，尤其是识别换气的发生。基于该信息，可以向施救者提供反馈，例如以适当地调整施加于患者的CPR治疗，诸如降低换气频率，从而不过度地阻碍血液循环。
一方面，设备包括计算装置，该计算装置包括被配置成存储指令的存储器。计算装置也包括运行指令以执行操作的处理器，操作包括接收表示患者胸部内的电阻抗的信号，以及接收表示在心肺复苏(CPR)治疗期间对患者执行的胸外按压运动的信号。操作也包括处理表示胸外按压运动的接收信号以确定运动的一个或更多个特征，以及处理表示电阻抗的接收信号以确定与表示患者的气流活动的信号的产生有关的参数。操作也包括基于运动的一个或更多个所确定的特征修改一个或更多个所确定的参数，以产生表示患者的气流活动的信号。
实现可以包括以下特征中的一个或更多个。计算装置可以能够提供反映气流活动的反馈信号，以用于调整患者的CPR治疗。一个或更多个确定的参数可以包括用于处理表示电阻抗的接收信号的滤波参数。一个或更多个确定的参数可以包括用于处理表示电阻抗的接收信号的一个或更多个阈值。表示胸外按压运动的接收信号的确定的一个或更多个特征可以反映在一段时间内没对患者执行胸外按压。表示胸外按压运动的接收信号的确定的一个或更多个特征可以表示胸外按压发生的定时。可以在多个实例中对一个或更多个参数执行修改以用于调整表示电阻抗的接收信号的处理，以反映胸外按压的变化。可以由多个除颤器电极板提供表示患者胸部内的电阻抗的信号。可以由被定位成与患者胸部的运动协同运动的加速计提供表示胸外按压运动的信号。表示胸外按压运动的信号可以是来自患者的心电图信号。
另一方面，一个或更多个计算机可读介质存储可由处理装置运行的指令，并且当进行该运行时所述指令使得处理装置执行操作，其中，操作包括接收表示患者胸部内的电阻抗的信号，以及接收表示在心肺复苏(CPR)治疗期间对患者执行的胸外按压运动的信号。操作也包括处理表示胸外按压运动的接收信号，以确定运动的一个或更多个特征；以及处理表示电阻抗的接收信号，以确定与表示患者的气流活动的信号的产生有关的参数。操作也包括基于运动的一个或更多个确定的特征修改一个或更多个确定的参数，以产生表示患者的气流活动的信号。
实现可以包括以下特征中的一个或更多个。计算装置可以能够提供反映气流活动的反馈信号以用于调整患者的CPR治疗。一个或更多个确定的参数可以包括用于处理表示电阻抗的接收信号的滤波参数。一个或更多个确定的参数可以包括用于处理表示电阻抗的接收信号的一个或更多个阈值。表示胸外按压运动的接收信号的确定的一个或更多个特征可以反映一段时间内没对患者执行胸外按压。表示胸外按压运动的接收信号的确定的一个或更多个特征可以表示胸外按压发生的定时。可以在多个实例中对一个或更多个参数执行修改以用于调整表示电阻抗的接收信号的处理，以反映胸外按压的变化。可以由多个除颤器电极板提供表示患者胸部内的电阻抗的信号。可以由被定位成与患者胸部的运动协同运动的加速计提供表示胸外按压运动的信号。表示胸外按压运动的信号可以是来自患者的心电图信号。
另一方面，计算装置实现的方法包括接收表示患者胸部内的电阻抗的信号，以及接收表示在心肺复苏(CPR)治疗期间对患者执行的胸外按压运动的信号。该方法也包括处理表示胸外按压运动的接收信号以确定运动的一个或更多个特征，以及处理表示电阻抗的接收信号以确定与表示患者的气流活动的信号的产生有关的参数。该方法也包括基于运动的一个或更多个确定的特征修改一个或更多个确定的参数，以产生表示患者的气流活动的信号。
实现可以包括以下特征中的一个或更多个。计算装置可以能够提供反映气流活动的反馈信号，以用于调整患者的CPR治疗。一个或更多个确定的参数可以包括用于处理表示电阻抗的接收信号的滤波参数。一个或更多个确定的参数可以包括用于处理表示电阻抗的接收信号的一个或更多个阈值。表示胸外按压运动的接收信号的确定的一个或更多个特征可以反映在一段时间内没对患者执行胸外按压。表示胸外按压运动的接收信号的确定的一个或更多个特征可以表示胸外按压发生的定时。可以在多个实例中对一个或更多个参数执行修改以用于调整表示电阻抗的接收信号的处理，以反映胸外按压的变化。可以由多个除颤器电极板提供表示患者胸部内的电阻抗的信号。可以由被定位成与患者胸部的运动协同运动的加速计提供表示胸外按压运动的信号。表示胸外按压运动的信号可以是来自患者的心电图信号。
在下面的附图和说明书中阐述了一个或更多个实施例的细节。从说明书和附图以及权利要求将会明白其它特征和优势。
附图说明
图1图示出使用一种用于响应紧急医疗状况的系统的护理者；
图2图示出用于检测患者的气流活动的信号；
图3是处理用于检测气流活动的信号的操作流程图；
图4a和图4b图示出对用于检测患者的气流活动的信号的处理；
图5是处理用于检测气流活动的信号的操作流程图；
图6示出了可以与本文描述的技术一起使用的一般计算机装置和一般移动计算机装置的示例。
各附图中的相同的附图标记指示相同的元件。
具体实施方式
参考图1，在救援场景100中，护理者104对罹病者或患者102(本文中这两个术语可交换使用以指示作为预期或实际CPR以及有关治疗、或者其它医学治疗的对象的人)，诸如显然已经遭受心脏骤停的人执行心肺复苏术(CPR)。护理者104例如可以是在救生技巧方面具有有限训练或没有训练的平民响应者；第一响应者，诸如紧急医疗技术人员(EMT)、警官或消防员；或者医疗专业人员，诸如医师或护士。护理者104可以单独行动或者可以在来自一个或更多个其它护理者诸如助手EMT的帮助下行动。
在该图示中，护理者104能够部署与包括除颤器，诸如自动式外部除颤器(AED)108、专业除颤器或另一种类型的除颤设备的电子除颤系统一起使用的独立响应单元106。AED108可以采取多种形式，诸如ZOLLMEDICALR系列、E系列或者X系列除颤器。在该示例中，响应单元106包括电极板组件110，AED108通过电极板组件110能够向患者102提供除颤。响应单元106也包括向AED108提供信号的一个或更多个传感器，AED108能够基于该信号指示护理者104执行CPR。例如，存在于患者102的胸部内的电阻抗可以在组件110的电极板之间被测量到并且以信号形式提供给AED108。该阻抗信号可以用于AED108的多种操作，例如，基于所测量的阻抗，AED108可以调整在除颤期间施加于罹病者的心脏的电流量(例如，高阻抗可以要求增加电流水平)。跨患者胸部的阻抗也可以用于检测罹病者的气流活动(例如，呼吸、换气等)。由于患者肺部的膨胀和收缩，患者胸部的几何形状改变，这导致所测量的阻抗相应地改变。
电极板组件110也可以包括用于收集其它信号并感测其它现象的一个或更多个传感器。例如，电极板组件110可以包括用于收集从患者102读取的心电图(ECG)信号的一个或更多个传感器。电极板组件110也可以包括测量施加于患者102的胸外按压的一个或更多个传感器。例如，传感器可以被定位在护理者104对患者执行CPR胸外按压时放置其手掌的位置。因此，该传感器可以随罹病者的胸部和护理者的手一起运动，并提供对该运动的竖直位移的测量。
在该示例中，独立响应单元106也包括被图示成密封在罹病者102的嘴周围的换气袋112。换气袋112在大多数情况下可以采取常见形式，并可以包括灵活的主体结构，这使得护理者140可以周期性地挤压，以在患者不能靠自己充分呼吸时为患者102提供换气。
如上面所提到的，对患者102过度换气(例如，因过于激动的新手护理者而导致的)可以导致多种后果。例如，过于频繁地使患者肺部膨胀可以导致对罹病者的心脏施加过多压力，这可能阻碍将准确的血液供应提供到心脏并且在患者的身体中循环。因此，监视施加于罹病者的换气以及为护理者104提供有关换气的反馈(例如，通知护理者降低换气频率等)可能对患者的血液循环是关键的。
参考图2，可以实现用于获得对施加于患者102的换气的测量或与患者有关的其它类型的气流活动(例如，患者的无辅助吸气和呼气等)的一个或更多个技术。例如，可以处理跨患者102的胸部测量的阻抗信号，以表示气流活动(例如，换气、患者的无辅助呼吸等)，并确定是否对患者过度换气。如该附图中所图示的，图示出患者102的上部的表示，以呈现所部署的电极板组件110。两个信号被图示为正从电极板组件110提供到AED108。特别地，阻抗信号(由箭头200图形表示)被提供到AED108。在该特别布置中，通过在两个电极202、204之间传递电流来提供阻抗信号，然而，可以利用其它技术来测量跨患者的胸部的电阻抗。并且，可以实现不同类型的电极配置。例如，在一些布置中可以使用多于两个电极来测量存在于患者胸部内的阻抗。
一般来讲，由阻抗信号200表示的阻抗的水平随患者胸部的几何形状而变化，其中，患者胸部的几何形状因换气袋112引入的空气的体积而改变(如图1中所示)。通过检测阻抗信号的相应变化，可以确定基本准确的换气计数以及其它相关参数(例如，换气率等)。然而，通常与施加于罹病者的CPR治疗相关的其它活动可以影响或者甚至恶化阻抗信号，从而影响由AED108确定的换气计数的准确性。例如，由护理者104执行的胸外按压也可以导致患者胸部的几何形状的变化并相应导致电阻抗波动。因为阻抗信号的变化也可以反映胸外按压，所以该信号可能不能提供对施加于患者102的换气的准确测量，并且AED可能会错误地确定患者过度换气，或者可能更糟糕地，在患者事实上过度换气时错误地确定该患者适当换气。
可以实现解决护理者104施加的胸外按压对阻抗信号的潜在恶化影响的一个或更多个技术和方法。例如，可以处理由电极板组件110提供的阻抗信号以解决所施加的胸外按压。在该特定示例中，表示施加的胸外按压的信号(由箭头200图形表示)被提供到AED108。通过使用该胸外按压信号，AED108可以处理阻抗信号以基本上去除表示胸外按压的阻抗信号中包括的伪影，从而提供施加于患者102的更准确的换气计数。
可以实现用于产生表示施加于患者的胸外按压的信号的一个或更多个技术。例如，电极板组件110也可以包括安装有加速计组件208的中心部分。加速计组件208可以包括其中安装有加速计传感器配置的外壳。加速计组件208可以被定位在护理者104对患者102执行CPR胸外按压时放置其手掌的位置。因此，加速计组件208可以与患者102的胸部和护理者的手一起运动，并且可以对该运动的加速度进行双重积分来确定该运动的竖直位移。在一些布置中，加速计组件208可以包括配合使用的两个或更多个加速计，以向AED108提供胸外按压信号(例如，提供来自多个传感器的平均信号)。此外，可以单独或以组合方式使用其它类型的技术(例如，与加速计组件208配合)，以产生表示胸外按压的信号。例如，可以实现一个或更多个压力传感器、超声波技术、弦规(stringgauge)、激光干涉仪、磁场技术、摄像机等，以用于提供胸外按压信号。也可以使用不同类型的信号来获得表示胸外按压的信息。例如，可以使用(例如，通过电极板组件110)从患者收集的一个或更多个ECG信号来识别CPR治疗期间的胸外按压。在一些布置中，可以使用阻抗信号(或另一阻抗信号来识别胸外按压)。
提供阻抗信号200和胸外按压信号206后，AED108可以实现处理信号以识别患者102的气流活动如换气、无辅助呼吸活动等的发生的一个或更多个技术。如附图中所图示的，AED108包括处理所提供的信号的信号处理器210。信号处理器210可以是基于软件的(例如，一个或更多个过程、例程、操作、功能等)、基于硬件的(例如，一个或更多个通用处理单元、专用处理单元等)、以软件和硬件的方式实现的等等。除了使用由信号(例如，阻抗信号、胸外按压信号等)提供的信息之外，信号处理器210也可以使用来自其它来源的信息，例如，本地存储数据(例如，在AED108中的一个或更多个存储器中存储的)、在AED外部存储的数据(例如，可网络访问或不可网络访问的一个或更多个远程存储器中的)等。通过处理所接收的信号并潜在地使用其它信息，信号处理器210可以启动用于警告护理者104的一个或更多个信号的产生。例如，可以产生一个或更多个反馈信号(例如，可听见的警告信号212)并将其提供给护理者104，以启动合适的动作(例如，降低施加于患者的换气频率)。信号处理器210也可以启动其它类型的反馈信号。例如，从一系列发光二极管(LED)、一个或更多个图形显示器等提供的视觉信号可以用于向护理者104提供反馈(例如，警告、指示等)。
信号处理器210可以实现产生表示患者102的换气或与该患者相关的其它类型的气流活动的信号的一个或更多个技术。例如，胸外按压信号206可以用于确定与胸部运动相关的一个或更多个特征(例如，按压深度、按压定时、按压率等)。阻抗信号可以用于确定用于产生表示患者的气流活动的信号的相关的一个或更多个参数(例如，滤波参数、阈值等)。一旦确定，就可以修改参数(例如，变化的截止频率、增大或减小的阈值等)，以用于处理阻抗信号200，以基本上去除存在于与所执行的胸外按压对应的阻抗信号中的伪影。通过去除由胸外按压导致的伪影，处理后的阻抗信号更可以表示诸如换气的气流活动，并且较不可能表示由所施加的按压导致的罹病者胸部的几何形状变化。对于一种可能的处理技术，可以由信号处理器210根据胸外按压信号206识别特定参数。例如，可以根据胸外按压信号确定一个或更多个滤波参数(例如，滤波系数、截止频率等)，适当修改后并用于对阻抗信号滤波。也可以确定其它参数，例如，可以根据阻抗信号200识别一个或更多个阈值并用于定义各个换气(或其它类型的气流活动)的发生。在一些实现中，可以针对其它类型的气流活动确定参数。
除了确定和使用用于处理阻抗信号的这些参数之外，也可以随时间调整参数。例如，可以基于施加于罹病者的胸外按压的变化来调整滤波参数和阈值参数。因此，阻抗信号的处理可以被认为适应于所施加的胸外按压的变化。也可以基于没检测到胸外按压来确定参数。例如，如果确定在一段时间(例如，几秒钟)内没施加按压(例如，根据胸外按压信号206)，则可以改变用于处理阻抗信号的参数(例如，改变滤波系数、阈值水平等)。在没有按压的情况下，可以认为阻抗信号是更少恶化的，并且可以减弱用于解决按压的处理。一旦按压重新出现(或新出现)并被检测到，就可以再次调整参数以解决阻抗信号中按压的影响。
参考图3，呈现了表示用于处理阻抗信号(例如，诸如从一对除颤器电极提供的阻抗信号200)的信号处理器210(如图2中所示)的操作的流程图300。一旦接收，就可以缩放阻抗信号(302)。例如，可以通过一个或更多个量(例如，使用离散值的最低有效位)来缩放阻抗值，将信号从数字单位转换为物理单位(例如，毫欧)以为后续的处理操作做准备。一旦缩放，就可以处理该阻抗信号以基本上去除304恒定偏移。例如，可以从原始缩放阻抗信号减去该阻抗信号的平滑版本(例如，该阻抗信号的低通滤波版本)。除了去除偏移之外，该处理一般还从阻抗信号去除低频基线漂移。
在为去除偏移而处理阻抗信号之后，对信号滤波306以将后续的处理集中于表示诸如使患者换气的气流活动的信号的频谱部分。可以实现用于对阻抗信号滤波以产生在去除感兴趣部分外部的频谱能量的同时保留该频谱部分的信号的一个或更多个技术或方法。例如，通过将低通滤波器和高通滤波器应用于阻抗信号，可以基本上隔离感兴趣频谱部分以用于信号处理器的进一步处理。此外，通过使用由胸外按压信号提供的信息(例如，运动特征)，可以定义和修改滤波器中的一个或更多个滤波器的参数，使得可以从阻抗信号去除与胸外按压相关的能量。在一个滤波布置中，首先，低通滤波器被应用于阻抗信号。一般来讲，胸外按压的频率大于换气周期(或其它类型的气流活动)的频率。因此，通过应用具有位于信号的胸外按压频谱区域以下(以及位于换气的频谱区域以上)的截止频率的低通滤波器可以显著减少来自胸外按压的频谱内容。例如，胸外按压信号可以提供每分钟80到120次按压的按压率，其对应于1.33Hz到2.0Hz的频率范围。诸如换气等气流活动以每分钟约6到10次发生，其对应于0.1Hz到0.166Hz的频率范围。基于胸外按压信号，可以对低通滤波器设置截止频率(例如，到0.5Hz)，使得在可以从信号中基本上去除由胸外按压导致的频谱内容的同时，换气的频谱内容落在滤波器的通带内。可以使用各种类型的滤波器和滤波技术(例如，单阶滤波器、多阶滤波器)实现低通滤波器。例如，可以实现4阶巴特沃斯滤波器以提供用于处理阻抗信号的低通滤波器。
在应用低通滤波器基本上去除胸外按压信号的频谱内容之后，可以进一步对处理后的阻抗信号进行滤波，以隔离换气(或患者的其它类型的气流活动)的频谱内容。例如，可以应用高通滤波器以用于去除信号的位于换气的频谱区域以下的频率处的频谱内容。在一个实现中，可以通过两步操作实现高通滤波器：首先低通滤波器对阻抗信号滤波，然后从阻抗信号减去所得信号。换言之，首先识别要从阻抗信号去除的低频频谱内容(即，通过低通滤波器对信号滤波)，其次从阻抗信号减去该识别的低频频谱内容。通过在应用低通滤波器之后应用这样的高通滤波器，可以认为隔离了感兴趣的频谱区域(与换气有关的)，以进行额外处理(例如，定义施加于罹病者的各个换气、确定换气率等)。
在对阻抗信号滤波之后，信号处理器可以根据滤波后的信号定义308检测功能。一般来讲，因为滤波后的阻抗信号可能仍然具有噪声伪影，所以可以定义阈值以帮助识别各个换气循环(例如，肺部膨胀启动换气循环、在循环结束时肺部收缩等)或者其它类型的气流活动事件。与选择滤波参数类似，阈值可以依赖于根据胸外按压信号206(如图2中所示)确定的信息(例如，运动特征)。例如，如果胸外按压在胸外按压信号中重新出现，则可以使用一组阈值；而如果看上去没有施加于患者的胸外按压(如由胸外按压信号所表示的)，则可以使用另一组阈值。
参考图4a，呈现了用于展示定义和使用阈值来识别换气循环(或其它类型的气流活动)的技术的三个信号。在该图示中，带箭头的线400从观察者的左侧到右侧表示增加时间。为了便于观察，呈现了滤波后的阻抗信号402的一部分，通常其随正幅度增加并接着随时间流逝降低为负幅度值。
可以实现用于定义阈值以识别换气的一个或更多个技术。例如，首先，通过进一步对滤波后的阻抗信号402滤波可以计算基线阈值信号。在一个布置中，有限冲激响应(FIR)滤波器可以将低通滤波器(例如，具有0.3Hz的截止频率)应用于滤波后的阻抗信号，以产生基线阈值信号。在一些实现中，因使用FIR滤波器而可以(例如，由信号处理器210)执行操作以采取校正动作。例如，FIR滤波器可以在正在滤波的信号中引起相移。通过将信号存储在缓冲器(或其它类型的存储器存储)中，可以延迟从缓冲器(例如，由信号处理器210)恢复信号以引起校正相移。
一旦产生基线阈值信号，则可以产生正阈值信号和负阈值信号以应用于滤波后的阻抗信号402。可以实现用于定义这种信号的一个或更多个技术。例如，常数值诸如一段时间(例如，滤波后的阻抗信号的当前部分以及滤波后的阻抗信号的前五秒)内的滤波后的阻抗信号的最大值可以被加到基线阈值信号。接下来，所得信号的值可以除以常数值(例如，值2)，以产生正阈值信号404。类似地，可以通过识别常数值，诸如滤波后的阻抗信号在一段时间(例如，用于产生正阈值信号的相同时间段)内的最小值(例如，负值)来产生负阈值信号406，并且将其加到基线阈值信号。同样类似于正阈值信号，所得信号可以除以常数(例如，同样是值2)，以产生负阈值信号406。
在产生了正阈值信号404和负阈值信号406的情况下，可以根据滤波后的阻抗信号402识别换气。例如，可以根据滤波后的阻抗信号超过正阈值信号的情况识别换气。在该示例中，点408和410标识以下位置，滤波后的阻抗信号402在该位置超过正阈值信号404。以类似方式，点412和414标识滤波后的阻抗信号402已经下降到负阈值信号406的负值以下的位置。参考图4b，根据所检测的点408、410、412、414，(例如，通过信号处理器210)产生了相应的检测功能，其中常数值(例如，+1)被分配给滤波后的阻抗信号超过正阈值信号404时的时间情况，并且不同的常数值(例如，-1)被分配给滤波后的阻抗信号下降到负阈值信号406以下时的时间情况。对于滤波后的阻抗信号下降到两阈值信号之间时的时间情况，分配另一常数值(例如，值0)。
返回到图3中呈现的流程图300，在定义检测功能之后，信号处理器210可以确定310是否已经发生了换气(或者其它类型的气流活动)。可以实现用于该确定的一个或更多个技术，例如，可以与检测功能相配合地使用一个或更多个规则。例如，用于定义换气的一个规则可以要求检测功能具有值“+1”，随后是值“0”，随后是值“-1”，随后是值“0”。如果识别了这样的值序列，则信号处理器210可以确定已经发生换气。基于时间的规则也可以是确定是否已经发生换气的因素。例如。如果在小于预定义的量(例如，0.9秒)或大于另一预定义的量(例如，20秒)的一段时间内值序列(例如，“+1”后接“0”“-1”以及又一个“0”)出现，则一般认为该序列是无法检测的(例如，噪声)。也可以定义用于确定是否已经发生气流活动的其它类型的规则。例如，在不进行检测换气的情况下，可以定义用于检测呼气活动(例如，患者进行无辅助吸气和呼气)的规则。
如果确定已经发生一个或更多个换气(或其它类型的气流活动)，则信号处理器210可以计算312换气的特征。例如，可以计算各个换气的时长。例如，通过确定对存在于检测功能中的两个峰值的检测之间时间差，也可以确定换气之间的时间段。如果确定没有发生换气或在计算任何换气特征之后，信号处理器可以呈现314由所获得的信息得到的结果。例如，除了呈现已经发生了一个或更多个换气之外，信号处理器210可以使用该信息确定是否适当地施加了换气(例如，确定是否已经超过换气率阈值)。如果不适当地施加了换气，则信号处理器210可以发出指示护理者的换气技术有缺陷的警告信号(例如，可听见的信号204)，并可以提供校正指令(例如，通知护理者应减慢换气率)。
参考图5，流程图500表示信号处理器(例如，图2中示出的信号处理器210)的操作。信号处理器的操作一般由单个计算装置诸如除颤器(例如，AED108)、电子除颤系统的部件等执行。然而，操作也可以在其它类型的计算装置诸如其它种类的急救设备上执行。信号处理器的操作也可以由多个计算装置(例如，多个AED、AED和服务器等)执行。除了在单个场所执行之外(例如，医疗紧急事故的场所)，操作的执行可以在两个或更多个位置之中分布(例如，紧急事故和医疗设施的场所)。
信号处理器的操作可以包括接收502表示患者胸部内的电阻抗的信号。例如，信号可以从在医疗急救期间施加于患者胸部的一对除颤器电极板接收。操作也可以包括接收504表示在CPR治疗期间对患者执行的胸外按压运动的信号。例如，可以实现一个或更多个运动感测装置(例如，加速计、压力传感器等)来提供表示按压的信号。操作也可以包括处理506表示胸外按压运动的接收信号以确定该运动的一个或更多个特征。例如，可以根据胸外按压信号确定按压深度、按压时间、按压率等。操作也可以包括处理表示电阻抗的接收信号以确定与表示患者的气流活动的信号的产生有关的参数。例如，可以确定用于处理阻抗信号的滤波器系数、截止频率、阈值等。操作也可以包括基于运动的一个或更多个确定的特征来修改510一个或更多个确定的参数以产生表示患者的气流活动的信号。例如，在基于运动特征(例如，按压率等)修改了(例如，调整值)一个或更多个参数(例如，截止频率)之后，可以对阻抗信号进行一次或更多次滤波(并且在一些实现中，以自适应方式进行)以基本上去除由胸外按压导致并被嵌入到阻抗信号中的信号伪影。可以修改一个或更多个阈值并且将其应用于阻抗信号以进一步降低胸外按压的影响效应并在CPR期间提供对施加于患者的换气的准确检测。一旦检测到换气或其它类型的气流活动，就可以执行分析操作以暴露不适当的CPR治疗技术(例如，过长的换气循环)，并且可能建议校正动作(例如，警告护理者减慢换气循环)。
图6示出了可以用于实现本文描述的技术的示例计算机装置600和示例移动计算机装置650的示例。例如，用于处理阻抗信号和胸外按压信号的信号处理器210(如图2中所示)的一部分操作或全部操作可以由计算机装置600和/或移动计算机装置650执行。计算装置600意在代表各种形式的数字计算机，例如，包括膝上型计算机、台式计算机、工作站、个人数字助手、服务器、刀锋服务器、主机以及其它合适的计算机。计算装置650意在代表各种形式的移动装置，例如，包括个人数字助手、平板式计算装置、蜂窝电话、智能电话以及其它类似的计算装置。本文示出的部件、其连接和关系及其功能仅意图作为示例，并不意图限制在本文件中描述和/或请求保护的技术的实现。
计算装置600包括处理器602、存储器604、存储装置606、连接到存储器604和高速扩展端口610的高速接口608，以及连接到低速总线614和存储装置606的低速接口612。部件602、604、606、608、610和612中的每个通过使用各种总线而互连，并可以被安装到公共母版上或者视情况以其它方式进行安装。处理器602可以处理在计算装置600内执行的指令，包括存储在存储器604中或存储在存储装置606上以针对以下外部输入/输出装置上的GUI显示图形数据的指令：例如，包括耦接到高速接口608的显示器616。在其它实现中，视情况可以使用多个处理器和/或多个总线，以及多个存储器和多个类型的存储器。并且，多个计算装置600可以在每个装置提供部分必要操作(例如，作为服务器银行、一组刀锋服务器或多处理器系统)的情况下连接。
存储器604将数据存储在计算装置600内。在一个实现中，存储器604是易失性存储器单元。在另一实现中，存储器604是非易失性存储器单元。存储器604也可以是另一种形式的计算机可读介质，包括，例如磁盘或光盘。存储器604可以是非暂态的。
存储装置606能够为计算装置600提供大容量存储。在一个实施例中，存储装置606可以是计算机可读介质或包括计算机可读介质，包括，例如软盘设备、硬盘设备、光盘设备或磁带设备、闪存存储器或其它类似的固态存储器设备、或设备的阵列，包括存储区域网络或其它配置中的装置。计算机程序产品可以在数据载体中有形地具体化。计算机程序产品也可以包括以下指令，当运行该指令时执行一个或更多个方法，包括，例如以上所描述的那些方法。数据载体是计算机可读介质或机器可读介质，包括，例如存储器604、存储装置606、处理器1302上的存储器等等。
高速控制器608管理计算装置600的带宽密集型操作，而低速控制器612管理较低带宽密集型操作。这样的功能分配仅仅是一个示例。在一个实现中，高速控制器608耦接到存储器604、显示器616(例如，通过图形处理器或加速器)，以及能够接受各种扩展卡(未示出)的高速扩展端口610。在该实现中，低速控制器612耦接到存储装置606以及低速扩展端口614。可以包括各种通信端口(例如，USB、以太网、无线以太网)的低速扩展端口例如通过网络适配器可以耦接到一个或更多个输入/输出装置，包括，例如键盘、定点装置、扫描仪或联网装置，包括，例如交换机或路由器。
如图所示，可以以许多不同的形式实现计算装置600。例如，计算装置600可以被实现为标准服务器620，或一组这样的服务器中的多次。计算装置600也可以被实现为机架服务系统624的一部分。另外地或可替选地，可以在以下个人计算机中实现计算装置：包括，例如膝上型计算机1322。在一些示例中，计算装置600的部件可以与以下移动装置(未示出)中的其它部件组合：包括，例如装置650。这样的装置中的每个装置可以包括一个或更多个计算装置600、650，并且整个系统可以由彼此通信的多个计算装置600、650构成。
计算装置650包括处理器652、存储器664、输入/输出装置，其中，输入/输出装置除了其它部件还包括例如显示器654、通信接口666以及收发机668。装置650也可以配置有提供额外存储的存储装置，包括例如微硬盘或其它装置。部件650、652、664、654、666和668中的每个部件通过使用各种总线而互连，并且部件中的若干部件可以被安装在公共母版上或视情况以其它方式进行安装。
处理器652可以执行计算装置650内的指令，包括存储器664中存储的指令。处理器可以被实现为包括多个独立的模拟处理器和数字处理器的芯片的芯片组。处理器例如可以提供对装置650的其它部件进行协调，包括例如对用户接口、由装置650运行的应用程序以及借由装置650的无线通信的控制。
处理器652可以通过控制接口1358以及耦接到显示器654的显示器接口656与用户通信。显示器654可以是例如TFTLCD(薄膜晶体管液晶显示器)或OLED(有机发光二极管)显示器，或者其它适合的显示器技术。显示器接口656可以包括用于驱动显示器654以向用户呈现图形和其它数据的合适的电路。控制接口658可以接收来自用户的命令并将其转换以提交给处理器652。另外，外部接口662可以与处理器642通信，以能够使装置650与其它装置进行近域通信。外部接口662例如可以在一些实现中提供有线通信，或在其它实现中提供无线通信，并且也可以使用多个接口。
存储器664将数据存储在计算装置650内。存储器664可以被实现为计算机可读介质、易失性存储器单元或非易失性存储器单元中的一个或更多个。也可以设置扩展存储器674，并且通过扩展接口672将其连接到装置650，其中扩展存储器674可以包括例如SIMM(单列直插式存储器模块)。该扩展存储器674可以为装置650提供额外的存储控制，或者也可以为装置650存储应用程序或其它数据。具体地，扩展存储器674可以包括执行或补充本文描述的过程的指令，并且也可以包括安全数据。因此，例如，可以提供扩展存储器674以作为装置650的安全模块，并且扩展存储器674可被编程为具有允许装置650的安全使用的指令。另外，可以通过SIMM卡提供安全应用，以及另外的数据，包括，例如以不可非法侵入的方式将识别数据置于SIMM卡上。
如下面所论述的，存储器可以包括，例如，闪速存储器和/或NVRAM存储器。在一个实现中，计算机程序产品在数据载体中被有形地具体化。计算机程序产品包括以下指令，当运行该指令时执行一个或更多个方法，包括，例如上面所述的那些方法。数据载体是计算机可读介质或机器可读介质，包括例如存储器664、扩展存储器674，和/或处理器652上的存储器，其可以例如通过收发机668或外部接口662接收到。
装置650可以通过通信接口666进行无线通信，必要时装置650可以包括数字信号处理电路。除了其它之外，通信接口666可以在各种模式或协议下提供以下通信：包括例如GSM语音电话、SMS、EMS或MMS消息、CDMA、TDMA、PDC、WCDMA、CDMA2000或GPRS。这样的通信例如可以通过射频收发机668发生。另外，短距离通信可以通过以下方式发生：包括例如通过使用WiFi或其它这样的收发机(未示出)。另外，GPS(全球定位系统)接收机模块670可以向装置650提供另外的导航有关的以及位置有关的无线数据，视情况该数据可以被装置650上运行的应用程序使用。该装置中可以包括诸如摄像机、麦克风、罗盘、加速器(用于方位感测)等的模块和传感器。
装置650也可以通过使用音频编解码器660进行可听通信，其中音频编解码器660可以接收来自用户的口语数据并将其转换为可用的数字数据。音频编解码器660同样可以针对用户产生可听声音，包括例如通过例如装置650的手持设备中的扬声器。这样的声音可以包括来自语音电话通话的声音，可以包括录制的声音(例如，语音信息、音乐文件等)，并且也可以包括由在装置650上运行的应用程序产生的声音。
如图所示，可以以许多不同形式实现计算装置650。例如，计算装置可以被实现为蜂窝电话680。计算装置也可以被实现为智能电话682、个人数字助手或者其它类似的移动装置的一部分。
本文描述的系统和技术的各种实现可以通过数字电子电路、集成电路、专门设计的ASIC(专用集成电路)、计算机硬件、固件、软件，和/或它们的组合实现。这些各种实现可以包括可在包括至少一个可编程处理器、至少一个输入装置以及至少一个输出装置的可编程系统上执行和/或翻译的一个或更多个计算机程序中的实现，其中，可编程处理器可以是专用的或通用的，可编程处理器可以被耦接以从存储系统接收数据和指令并向该存储系统传输数据和指令。
这些计算机程序(也称为程序、软件、软件应用或代码)包括用于可编程处理器的机器指令，并且可以用高级编程语言和/或面向对象编程语言和/或汇编语言/机器语言来实现。如本文中所使用的，术语机器可读介质和计算机可读介质指的是用于向可编程处理器(包括接收机器指令的机器可读介质)提供机器指令和/或数据的计算机程序产品、设备和/或装置(例如，磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑器件(PLD))。
为了提供与用户的交互，本文描述的系统和技术可以在具有显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)监视器)、以及键盘和定点装置(例如，鼠标或轨迹球)的计算机上实现，其中，显示装置用于向用户显示数据，用户可以通过键盘和定点装置将输入提供到计算机。也可以使用其它种类的装置来提供与用户的交互；例如，向用户提供的反馈可以是感觉反馈形式(例如，视觉反馈、听觉反馈或者触觉反馈)；并且可以以包括声音、语音或触摸输入的形式接收来自用户的输入。
本文描述的系统和技术可以在以下计算系统中实现，包括后端组件(例如，作为数据服务器)的计算系统，或包括中间件组件(例如，应用服务器)的计算系统，或包括前端组件(例如，具有用户接口或网站浏览器的客户端，其中用户可以通过用户接口或网站浏览器与本文描述的系统和技术的实现交互)的计算系统，或这样的后端组件、中间件组件或前端组件的组合。该系统的组件可以通过数字数据通信(例如，通信网络)的形式或介质互连。通信网络的示例包括局域网(LAN)、广域网(WAN)以及因特网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般彼此远离，并且一般通过通信网络进行交互。客户端与服务器的关系借助于在各个计算机上运行并彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序而出现。
在一些实现中，本文描述的引擎可以与单个引擎或组合式引擎隔离，组合或合并。附图中描绘的引擎不意图将本文描述的系统限制于附图中示出的软件架构。
已经描述了许多实施例。尽管如此，将要理解的是，在不偏离本文描述的过程和技术的精神和范围的情况下能够做出各种修改。另外，附图中描绘的逻辑流程不需要所示出的特定顺序或相继顺序来实现期望结果。另外，可以提供其它步骤或者可以从所描述的流程删除步骤，并且可以向所描述的系统添加或者从所描述的系统移除其它部件。从而，其它实施例也在以下权利要求的范围内。

Claims (30)

1.一种设备，包括：
计算装置，所述计算装置包括：
存储器，其被配置成存储指令；以及
处理器，其运行所述指令以执行操作，所述操作包括：
接收表示患者胸部内的电阻抗的信号；
接收表示在心肺复苏(CPR)治疗期间对所述患者执行的胸外按压运动的信号；
处理表示所述胸外按压运动的接收信号，以确定所述运动的一个或更多个特征；
处理表示所述电阻抗的接收信号，以确定与表示所述患者的气流活动的信号的产生有关的参数；以及
基于所述运动的一个或更多个所确定的特征来修改一个或更多个所确定的参数，以产生表示所述患者的气流活动的所述信号。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述计算装置能够提供反映所述气流活动的反馈信号，以用于调整所述患者的所述CPR治疗。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，一个或更多个所确定的参数包括用于处理表示所述电阻抗的所述接收信号的滤波参数。
4.根据权利要求1所述的设备，其中，一个或更多个所确定的参数包括用于处理表示所述电阻抗的所述接收信号的一个或更多个阈值。
5.根据权利要求1所述的设备，其中，表示所述胸外按压运动的所述接收信号的所确定的一个或更多个特征反映在一段时间内没有对所述患者执行胸外按压。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，表示所述胸外按压运动的所述接收信号的所确定的一个或更多个特征表示胸外按压发生的定时。
7.根据权利要求1所述的设备，其中，在多个情况下对所述一个或更多个参数执行修改以用于调整对表示所述电阻抗的所述接收信号的处理，以反映所述胸外按压的变化。
8.根据权利要求1所述的设备，其中，表示所述患者的胸部内的电阻抗的所述信号是由多个除颤器电极板提供的。
9.根据权利要求1所述的设备，其中，表示所述胸外按压运动的所述信号是由被定位成与所述患者的胸部的运动协同运动的加速计提供的。
10.根据权利要求1所述的设备，其中，表示所述胸外按压运动的所述信号是来自所述患者的心电图信号。
11.一个或更多个计算机可读介质，其存储能够由处理装置运行的指令，并且当进行该运行时，所述指令使得所述处理装置执行操作，所述操作包括：
接收表示患者胸部内的电阻抗的信号；
接收表示在心肺复苏(CPR)治疗期间对所述患者执行的胸外按压运动的信号；
处理表示所述胸外按压运动的接收信号，以确定所述运动的一个或更多个特征；
处理表示所述电阻抗的接收信号，以确定与表示所述患者的气流活动的信号的产生有关的参数；以及
基于所述运动的一个或更多个所确定的特征来修改一个或更多个所确定的参数，以产生表示所述患者的气流活动的所述信号。
12.根据权利要求11所述的计算机可读介质，还存储能够由所述处理装置运行的指令，并且当进行该运行时，所述指令使得所述处理装置执行操作，所述操作包括：
提供反映所述气流活动的反馈信号，以用于调整所述患者的所述CPR治疗。
13.根据权利要求11所述的计算机可读介质，其中，一个或更多个所确定的参数包括用于处理表示所述电阻抗的所述接收信号的滤波参数。
14.根据权利要求11所述的计算机可读介质，其中，一个或更多个所确定的参数包括用于处理表示所述电阻抗的所述接收信号的一个或更多个阈值。
15.根据权利要求11所述的计算机可读介质，其中，表示所述胸外按压运动的所述接收信号的所确定的一个或更多个特征反映在一段时间内没有对所述患者执行胸外按压。
16.根据权利要求11所述的计算机可读介质，其中，表示所述胸外按压运动的所述接收信号的所确定的一个或更多个特征表示胸外按压发生的定时。
17.根据权利要求11所述的计算机可读介质，其中，在多个情况下对所述一个或更多个参数执行修改以用于调整对表示所述电阻抗的所述接收信号的处理，以反映所述胸外按压的变化。
18.根据权利要求11所述的计算机可读介质，其中，表示所述患者胸部内的电阻抗的所述信号是由多个除颤器电极板提供的。
19.根据权利要求11所述的计算机可读介质，其中，表示所述胸外按压运动的所述信号是由被定位成与所述患者的胸部的运动协同运动的加速计提供的。
20.根据权利要求11所述的计算机可读介质，其中，表示所述胸外按压运动的所述信号是来自所述患者的心电图信号。
21.一种计算装置实现的方法，包括：
接收表示患者胸部内的电阻抗的信号；
接收表示在心肺复苏(CPR)治疗期间对所述患者执行的胸外按压运动的信号；
处理表示所述胸外按压运动的接收信号，以确定所述运动的一个或更多个特征；
处理表示所述电阻抗的接收信号，以确定与表示所述患者的气流活动的信号的产生有关的参数；以及
基于所述运动的一个或更多个所确定的特征来修改一个或更多个所确定的参数，以产生表示所述患者的气流活动的所述信号。
22.根据权利要求21所述的计算装置实现的方法，还包括：提供反映所述气流活动的反馈信号，以用于调整所述患者的所述CPR治疗。
23.根据权利要求21所述的计算装置实现的方法，其中，一个或更多个所确定的参数包括用于处理表示所述电阻抗的所述接收信号的滤波参数。
24.根据权利要求21所述的计算装置实现的方法，其中，一个或更多个所确定的参数包括用于处理表示所述电阻抗的所述接收信号的一个或更多个阈值。
25.根据权利要求21所述的计算装置实现的方法，其中，表示所述胸外按压运动的所述接收信号的所确定的一个或更多个特征反映在一段时间内没有对所述患者执行胸外按压。
26.根据权利要求21所述的计算装置实现的方法，其中，表示所述胸外按压运动的所述接收信号的所确定的一个或更多个特征表示胸外按压发生的定时。
27.根据权利要求21所述的计算装置实现的方法，其中，在多个情况下对所述一个或更多个参数执行修改以用于调整对表示所述电阻抗的所述接收信号的处理，以反映所述胸外按压的变化。
28.根据权利要求21所述的计算装置实现的方法，其中，表示所述患者胸部内的电阻抗的所述信号是由多个除颤器电极板提供的。
29.根据权利要求21所述的计算装置实现的方法，其中，表示所述胸外按压运动的所述信号是由被定位成与所述患者胸部的运动协同运动的加速计提供的。
30.根据权利要求21所述的计算装置实现的方法，其中，表示所述胸外按压运动的所述信号是来自所述患者的心电图信号。
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