JP2010540010A - Ｃｐｒモニタリング及び報告システム及び方法 - Google Patents

Abstract

ＣＰＲの実施に関する改良されたフィードバックを提供するシステム及び方法が開示される。圧迫センサは、救助者の手と犠牲者の胸部との間に配置されるパッド内に組み込まれる。前記圧迫センサは、フィードバック制御モジュールに出力を提供し、前記フィードバック制御モジュールは、前記出力を記録し、前記出力を個別の圧迫サイクルにセグメント化し、前記個別の圧迫サイクルは、効果的なＣＰＲに対するガイドラインに関連した基準のような評価基準に関して分析される。前記分析の結果は、評価基準に対する個別の圧迫サイクルに対する分析の結果を表す要素を持つマトリクスにフォーマットされる。前記マトリクス要素の例は、時間に対する前記個別の圧迫サイクルの１つの中の圧迫の性質をプロットするグラフである。前記評価基準の１つを満たさない前記グラフの部分は、強調表示されることができる。

Description

本発明は、一般には、心肺蘇生法（ＣＰＲ）フィードバックシステム、より具体的には、総合的なＣＰＲ有効性に対するフィードバックを提供するＣＰＲフィードバックシステムに関する。

急性心停止（ＳＣＡ）は、米国における最大の死因の１つである。ＳＣＡは、ほとんどの場合、警告なしで起こり、以前に認識されていない症状の心臓病で人々を襲う。毎日１０００人以上が米国単独で急性心停止の犠牲になっていると推定される。ＳＣＡは、心臓の電気成分がもはや適切に機能せず、異常な洞律動を引き起こす場合に結果として生じる。

心停止の生存の可能性は、発作後の時間とともに減少する。したがって、ＣＰＲを実行することによる及び／又は除細動ショックを施すことによる心停止に対する迅速な応答が、非常に重要である。米国心臓協会の"救命の鎖"は、以下のステップ、すなわち、
１．例えば、緊急応答システムを始動することによる（例えば、救急車を呼ぶことによる）医療的ケアに対する迅速なアクセス、
２．より高度なケアが到着するまで犠牲者が生き延びるのを助けるために居合わせた人又は他の早期ケア提供者により開始される迅速なＣＰＲ、
３．迅速な除細動、及び
４．気道確保、薬等のような二次救命処置（ＡＣＬＳ）の迅速な適用、
を列挙する。このアプローチの利点は、Cummins, et al., "Improving Survival From Sudden Cardiac Arrest: The 'Chain of Survival Concept," 83 Circulation 18332-47 (May 1991)においてより詳細に論じられている。

犠牲者の生存の可能性を増加するために正確に実行されることはＣＰＲにとって重要である。特に、胸部圧迫は、しばしば多くの素人の救助者及び訓練された救助者により適切に実行されない。米国心臓協会により発行されたガイドライン"2005 American Heart Association Guidelines for Cardiopulmonary Resuscitation and Emergency Cardiovascular Care," Circulation Vol.112, Issue 24 (December 2005)は、近年、十分な回数の胸部圧迫を提供し、胸部を十分な深さまで圧迫し、胸部が各圧迫後に反動することを可能にし、胸部圧迫における中断を最小化することの重要性を強調している。

現在のＣＰＲフィードバック及び記録システムは、訓練及び実際の救助の両方に対してＣＰＲ実行中にフィードバックを提供する。しかしながら、ＣＰＲ訓練又は実際の蘇生セッション中に実行をモニタリングし、どれだけ良好にユーザが前記フィードバックを適合及び／又は使用したかを判断するのは難しい。

したがって、ＣＰＲの実施に対してフィードバックを提供する改良されたシステム及び方法を提供することは、当技術分野における進歩である。

本発明の一態様において、圧迫センサは、ＣＰＲの実施中に救助者の手と犠牲者の胸部との間に配置されるパッド内に組み込まれる。前記圧迫センサは、出力信号をフィードバック制御モジュールに提供し、前記フィードバック制御モジュールは、前記出力信号を記録し、前記出力信号を個別の圧迫サイクルにセグメント化する。前記出力信号は、前記個別の圧迫サイクルを評価基準と比較するように分析され、前記評価基準は、ピーク圧迫に対する最小値及び最大値、解放に対する最大圧迫深度、最小及び最大頻度、並びに最大非活動間隔を含みうる。前記分析の結果は、マトリクスにフォーマットされ、前記マトリクスの要素は、各々、試験基準に対する個別の圧迫サイクルの分析の結果に対応する。

本発明の他の態様において、前記マトリクス要素は、各々、時間に対する前記個別の圧迫サイクルの少なくとも１つの中の圧迫の性質をプロットするグラフを含む。前記グラフは、パターンにより強調表示された強調表示部分を含むことができ、前記強調表示部分は、前記評価基準の１つを満たさないグラフの部分に対応する。

本発明の一実施例によるフィードバックコントローラの概略的なブロック図である。 ＣＰＲ圧迫サイクル中に実行される圧迫を図示するグラフである。 本発明の一実施例によるフィードバックコントローラからの出力表示の説明図である。 本発明の一実施例によるフィードバックコントローラからの代替的な出力表示の説明図である。 本発明の一実施例によるフィードバックコントローラからの他の代替的な出力表示の説明図である。 本発明の一実施例によるフィードバックコントローラを組み込む自動体外式除細動器の概略的なブロック図である。

図１を参照すると、ＣＰＲフィードバックシステム１０は、犠牲者の胸部上に配置するパッド１２を含む。救助者は、胸部圧迫を実行する場合にパッド１２を圧迫する。パッド１２は、圧迫を感知するセンサ１４を組み込む。センサ１４は、圧力センサ、動きセンサ、加速度計又はＣＰＲ圧迫中にパッド１２により受ける力及び／又は動きに対応する出力信号を生成するのに適した同様の装置であることができる。

センサ１４の出力は、フィードバック制御モジュール１６に提供される。前記センサの出力は、信号コンディショナ１８により処理されることができ、信号コンディショナ１８は、ノイズを除去し、前記出力をデジタル信号に変換するような機能及びトランスデューサ信号からアーチファクトを除去し、処理のために信号を準備する当技術分野において既知の他の信号処理機能を実行する。

信号コンディショナ１８の出力は、セグメント化モジュール２０に提供される。セグメント化モジュール２０は、ＣＰＲセッション中の時間間隔にわたり信号コンディショナ１８の出力を記録する。セグメント化モジュール２０は、次いで、前記記録されたデータを分析し、前記記録されたデータを前記ＣＰＲセッション内の個別の圧迫サイクルに対応する部分に分割する。ＣＰＲは、典型的には、複数のサイクルを含み、各サイクルは、指定された回数の圧迫及び後に続く換気の実行を含む。したがって、セグメント化モジュール２０は、各サイクルの一連の胸部圧迫に対応するデータのセグメントを識別することができる。セグメント化モジュール２０は、圧迫が実行されない各サイクルの換気段階に対応する非活動の間隔により境界される一連の圧迫を識別することにより前記セグメントを識別することができる。

図１を参照しながら図２を参照すると、セグメント化モジュール２０により記録されたデータのプロットは、個別の圧迫に対応する様々なピークを含むことができる。セグメント化モジュール２０により識別されたセグメント２２は、サイクルの圧迫段階に対応するピークのグループを含み、換気が実行される非活動の間隔２４により互いから分離されることができる。セグメント２２は、セグメント２２内の圧迫の一部又は全てを記述するデータをコンパイルする抽出モジュール２６により分析されることができる。抽出されたデータは、前記圧迫の一部又は全てのピーク圧迫深度２８、前記ピークの一部又は全ての間の最小圧迫３２、並びにピーク間の非活動の間隔の持続時間及び／又は場所を含むことができる。間隔３２は、換気に関係のない圧迫サイクル中の非活動を表す。抽出モジュール２６は、前記圧迫の頻度を決定することもできる。前記頻度は、セグメント２２全体に対して計算されることができるか、又はより小さなサブセグメント若しくはセグメント２２内の各個別のピークに中心を合わせたより小さなサブセグメントに対して計算されることができる。

抽出モジュール２６により抽出されたデータは、次いで、前記抽出されたデータを基準３６と比較する評価モジュール３４により処理される。基準３６は、例えば、ピーク圧迫に対する最小値及び最大値、解放に対する最大圧迫深度、最小及び最大頻度、並びに最大非活動間隔を含むことができる。基準３６は、フィードバック制御モジュール１６に結合された又は組み込まれたメモリ３８に記憶されることができる。メモリ３８は、基準３６が最新の情報及び実践により変更されることができるような読み書き可能メモリであることができる。

評価モジュール３４により実行された評価の結果は、ディスプレイ４２、プリンタ又は他の出力装置に対する出力を生成する出力モジュール３０により処理される。出力モジュール４０は、前記評価を人間が読める形式にフォーマットし、提示する。前記評価の結果は、ディスプレイ４２又は他の装置のいずれかにおける後の見直し及び評価のためにメモリ３８に記憶されることもできる。例えば、メモリ３８は、フラッシュカードメディアのような着脱可能記憶装置であってもよく、これにより、前記評価結果は、他のコンピュータシステムに移植されることができる。前記評価結果は、望ましい場合には、他の装置に有線又は無線により移植されることもできる。

図３を参照すると、前記評価は、前記評価基準に対応する行（又は列）４６及び個別の圧迫サイクルに対応する列（又は行）４８を持つ表示マトリクス４４としてフォーマットされることができる。前記個別の圧迫サイクルは、図３においてマトリクス４４の上部にわたるローマ数字Ｉ−Ｖにより示される。マトリクス４４の要素５０は、前記評価基準の１つに対する個別の圧迫サイクルの評価に対応する。例えば、マトリクス４４は、圧迫解放（"解放"）、圧迫深度（"深度"）、圧迫頻度又は速度（"速度"）及び圧迫サイクル中の非活動（"非活動"）に対する要素を含む。一部の実施例において、出力モジュール４０は、マトリクス４４をウェブベースアプリケーション、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、プロジェクタ、プリンタ、モニタに結合された汎用コンピュータ、又は他の表示装置に提供する。

一部の実施例において、マトリクス４４の要素５０は、それぞれの評価基準を満たす個別の圧迫サイクル中の圧迫の割合を示す割合表記を含む。例えば、圧迫深度に関して、要素５０は、許容可能な最小圧迫深度と許容可能な最大圧迫深度との間にある圧迫の割合を示すことができる。圧迫解放に関して、要素５０は、救助者が、犠牲者の胸部が最小解放深度と最大開放深度との間に十分な解放深度に戻ることを可能にした圧迫の割合を示すことができる。このような実施例は、図３に示されている。一部の実施例において、前記マトリクスの要素５０は、前記評価基準を満たす個別の圧迫サイクル内の圧迫の数を示す数字を含む。加えて、個別の圧迫サイクル中の非活動に関して、要素５０は、以下により詳細に記載されるように、１以上の色又は単語を使用することにより、圧迫サイクルが不活動の期間を持つか持たないかを示すことができる。

一部の実施例において、要素５０は、前記個別の圧迫サイクルのいずれが前記評価基準に対して十分である又は十分ではないかを示すように強調表示されることもできる。例えば、要素５０ａは、前記評価基準が、前記対応する圧迫サイクルに対して満たされたので、緑にコード化される。要素５０ｂは、前記評価基準が、前記対応する圧迫サイクルに対して満たされないので、赤にコード化される。一部の実施例において、要素５０は、十分な値及び不十分な値の範囲内の複数のサブ範囲に対する色を含む色コードによってコード化される。

図４を参照すると、一部の実施例において、要素５０は、時間に対する個別の圧迫サイクルの性質をプロットするグラフを含む。前記要素の高さ（行の場合）又は幅（列の場合）のいずれかは、前記それぞれの評価基準に対する許容可能な範囲を表すのに使用されることができる。例えば、要素５０ｃは、どのように前記ピーク圧迫深度が個別の圧迫サイクル内の各圧迫に対して変化するかを示す。要素５０ｄは、どのように圧迫間の最小圧迫深度（解放深度）が各個別の圧迫サイクル内で変化するかを示す。要素５０ｅは、どのように圧迫の頻度が各個別の圧迫サイクル内で変化したかを示す。

要素５０ｃ−５０ｅは、前記試験基準の１つを満たさないグラフの部分を示す強調表示部分を更に含みうる。例えば、要素５０ｃは、前記ピーク圧迫深度が、指定された最大圧迫深度を超過したか、又は指定された最小圧迫深度を下回るかのいずれかである場合を示す強調表示部分を含む。図４は、前記ピーク圧迫深度が最大圧迫深度を超過する強調表示された例５２ｃを示す。要素５０ｄは、前記圧迫間の解放深度が指定された解放深度より大きかった場合を示す強調表示部分５２ｄを含む。要素５０ｅは、前記圧迫の頻度が、指定された最大周波数を超過したか、又は指定された最小頻度を下回ったかのいずれかである場合を示す強調表示部分５２ｅを含む。図４により示された例は、前記最大許容頻度を超過する圧迫の頻度を示す。

要素５０ｆは、各個別の圧迫サイクル内に非活動の期間が存在する場合に、バー５２を含み、前記バーの長さは、前記非活動の持続時間を示す。一部の実施例において、要素５０ｆは、指定された閾値持続時間を超過する非活動の期間を含む場合に、個別の圧迫サイクル内の非活動の期間の長さを示すバーのみを含む。一部の実施例において、前記バーは、前記非活動の期間の持続時間を示すテキストを重ね合わせられる。一部の実施例において、バーは、前記非活動の期間が評価基準を満たさない場合のみに表示される。他の実施例において、非活動の期間は、持続時間にかかわらず示され、評価基準を超過するものが、強調表示される。更に他の例において、第１の閾値を超過する非活動の期間のみが表示され、その中で、評価基準に対応する第２の閾値を超過する持続時間を持つもののみが、強調表示される。

図５を参照すると、代替的な実施例において、前記グラフは、一連の離散的なデータ点５４を含み、各データ点は、圧迫サイクル内の２つ又は３つのような複数の圧迫の平均又は他の組み合わせを示す。データ点５４は、圧迫サイクルの各特徴に対する許容可能な値の範囲を示す領域５６上に重ね合わせられることができる。

図６は、フィードバック制御モジュール１６が、自動体外式除細動器（ＡＥＤ）６０のコントローラ５８に組み込まれることを示す。本例におけるＡＥＤは、除細動ショックを実施する場合に犠牲者の肌に接触する電極６２を含む。ＡＥＤ６０は、除細動ショックを供給する電力を提供し、前記ＡＥＤの電子部品に電力供給する電源６４を更に含む。コントローラ５８は、電源６４から電極６２までの電力の供給を制御するようにプログラムされることができる。コントローラ５８は、電極６２を介して前記犠牲者の心臓の電気活動をも検出し、前記電気活動を分析してショックが実施されるべきであるかどうかを決定する。ＡＥＤ６０は、ディスプレイ６６を更に含み、前記コントローラは、ディスプレイ６６上に前記ＡＥＤを動作する命令を表示するようにプログラムされる。したがって、このような実施例において、出力モジュール４０は、同じディスプレイ６６上に上述のＣＰＲの評価の結果を表示することができる。他の実施例において、ＡＥＤ６０は、前記ＣＰＲの評価の結果のプリントアウトを生成するプリンタを含んでもよい。他の代替例は、前記評価マトリクスを表示のために他のコンピュータシステムに移植することである。

ＡＥＤへの組み込みに加えて、フィードバックモジュール１６は、ＡＥＤ訓練装置又はＡＬＳ（二次救命処置）患者モニタ／除細動器に組み込まれてもよい。

ここに記載された発明は、ＣＰＲに関するフィードバックを提供する改良されたシステム及び方法を提供する。フィードバック制御モジュール１６は、救助者又は訓練生が、単なる瞬間的なフィードバックだけでなく全体的な実行を見ることを可能にする。フィードバック制御モジュール１６は、したがって、救助者及び訓練生が、彼らの技術をより効果的に向上させることを可能にし、結果として犠牲者のより高い生存率をもたらす。フィードバック制御モジュール１６は、更に、実行が評価基準から一貫して外れ始める場合に疲労の開始を決定することを可能にし、救助者が互いに交代すべきときを知ることを可能にする。

上記の発明は、訓練目的で即時のフィードバックを提供することを併せて使用されることもできる。例えば、訓練生は、マネキンにＣＰＲセッションを実行し、当技術分野において既知であるようにトーン又は表示により、圧迫深度、解放深度、頻度及び非活動に関する実質的に即時のフィードバックを提供されることができる。前記訓練生は、この場合、即時のフィードバックなしでＣＰＲセッションを実行してもよく、前記セッションの後に、上記のシステム及び方法によるスコアカードを受け取ることができる。したがって、前記訓練生は、ガイドラインが学習され、習慣になった程度を評価することができる。

先行の記載から、本発明の特定の実施例がここに説明の目的で記載されているが、様々な修正が、本発明の精神及び範囲から逸脱することなしに行われることができることに理解されたい。本発明の実施例を構成するモジュールに対する参照は、モジュールに属する機能を実行する構造及びステップを示すが、しかしながら、前記モジュールに属する機能を実行する構造は、異なる時間に動作されてもよく、又は配列されてもされなくてもよい複数の別個の構造を含んでもよい。したがって、本発明は、添付の請求項以外では限定されない。

Claims (19)

1. ＣＰＲに関するフィードバックを提供する装置において、
   救助者の手と犠牲者の胸部との間に配置され、圧迫出力を生成する圧迫センサと、
   前記圧迫センサに結合されたフィードバック制御モジュールであって、
   前記圧迫出力を記録し、
   前記記録された圧迫出力を分析し、個別の圧迫サイクルを識別し、
   前記個別の圧迫サイクルを複数の評価基準と比較し、
   マトリクス要素を含む比較のマトリクスを表示装置に出力し、各マトリクス要素が前記複数の評価基準の１つに対する前記個別の圧迫サイクルの１つの比較に対応する、
   ようにプログラムされたフィードバック制御モジュールと、
   を有する装置。
2. 前記マトリクスの行及び列の一方が、個別の圧迫サイクルに対応し、前記行及び列の他方が、前記複数の評価基準に対応する、請求項１に記載の装置。
3. 前記評価基準が、圧迫深度、圧迫解放、頻度及び非活動の少なくとも１つを含む、請求項１に記載の装置。
4. 前記マトリクス要素が、評価基準を満たさない個別の圧迫サイクルの部分に対応する強調表示部分を含む、請求項１に記載の装置。
5. 前記マトリクス要素が、第１の色を持つ第１の強調表示部分及び第２の色を持つ第２の強調表示部分を含み、前記第１の強調表示部分が、評価基準の１つを満たさない個別の圧迫サイクルに対応し、前記第２の強調表示部分が、前記評価基準を満たす個別の圧迫サイクルに対応する、請求項１に記載の装置。
6. 前記マトリクス要素の各々が、時間に対する個別の圧迫サイクル内の圧迫の性質をプロットするグラフを含む、請求項１に記載の装置。
7. 前記グラフの１つ以上が、パターンによって強調表示された１つ以上の強調表示部分を含み、前記強調表示部分が、前記評価基準の１つを満たさない前記個別の圧迫サイクルの部分に対応する、請求項６に記載の装置。
8. 前記表示装置が、表示画面及びプリンタの少なくとも一方を有する、請求項１に記載の装置。
9. 前記装置が、電源及び前記犠牲者に除細動ショックを実施する電極を持つ自動体外式除細動器を有し、前記フィードバック制御モジュールが、前記電源に結合され、前記圧迫センサに加えられる圧迫をモニタリングするようにプログラムされる、請求項１に記載の装置。
10. ＣＰＲに関するフィードバックを提供する方法において、
    犠牲者の胸部と救助者の手との間に入れられた圧迫センサを介して前記犠牲者に対する胸部圧迫を実行するステップと、
    前記圧迫センサからの出力を記録するステップと、
    前記記録された圧迫出力を分析し、個別の圧迫サイクルを識別するステップと、
    各個別の圧迫サイクルを複数の評価基準と比較するステップと、
    マトリクス要素を含む比較のマトリクスを出力するステップであって、各マトリクス要素が前記複数の評価基準の少なくとも１つに対する前記個別の圧迫サイクルの少なくとも１つの比較に対応するステップと、
    を有する方法。
11. 前記犠牲者の心電図（ＥＣＧ）を測定するステップ、及び除細動ショックを実施するステップを有する、請求項１０に記載の方法。
12. 前記比較のマトリクスを出力するステップが、行および列に比較結果を配置するステップを有し、前記行および列の一方が、圧迫サイクルに対応し、前記行および列の他方が、前記評価基準に対応する、請求項１０に記載の方法。
13. 前記評価基準が、圧迫深度、圧迫解放、圧迫速度及び非活動の少なくとも１つを含む、請求項１０に記載の方法。
14. 前記比較のマトリクスを出力するステップが、前記評価基準の１つを満たさない個別の圧迫サイクルに対応する前記マトリクス要素の部分を強調表示するステップを有する、請求項１０に記載の方法。
15. 前記比較のマトリクスを出力するステップが、第１の色によって前記マトリクス要素の第１の部分を強調表示するステップと、第２の色によって前記マトリクス要素の第２の部分を強調表示するステップとを有し、前記第１の強調表示部分が、試験基準を満たさない圧迫サイクルに対応し、前記第２の強調表示部分が、試験基準を満たす圧迫サイクルに対応する、請求項１０に記載の方法。
16. 前記比較のマトリクスを出力するステップが、時間に対する前記圧迫サイクルの各々の中の圧迫の性質のグラフをプロットするステップを有する、請求項１０に記載の方法。
17. 前記方法が、色によって前記グラフの部分を強調表示するステップを有し、前記強調表示部分が、前記評価基準の１つを満たさない前記グラフの部分に対応する、請求項１６に記載の方法。
18. 前記比較のマトリクスを出力するステップが、前記比較のマトリクスを表示画面及びプリンタの少なくとも一方に出力するステップを有する、請求項１０に記載の方法。
19. 前記表示画面が、電源及び電極を持つ除細動器に結合され、前記電源、電極及び圧迫センサが、対象に実施する圧迫をモニタリングするようにプログラムされたフィードバック制御モジュールに結合される、請求項１８に記載の方法。

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