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1、(10)申请公布号 CN 102920588 A (43)申请公布日 2013.02.13 C N 1 0 2 9 2 0 5 8 8 A *CN102920588A* (21)申请号 201210392912.9 (22)申请日 2006.09.11 11/227,968 2005.09.14 US 200680042541.4 2006.09.11 A61H 31/00(2006.01) (71)申请人 ZOLL医疗公司 地址美国马萨诸塞州 (72)发明人加里A弗里曼 丹尼尔M利索古尔斯基 (74)专利代理机构隆天国际知识产权代理有限 公司 72003 代理人石海霞 郑特强 (54) 发明。
2、名称 在心脏复苏中自动施行胸部按压的设备 (57) 摘要 一种在心脏复苏中自动施行胸部按压的设 备，在按压施行时间将病人放入所述自动施行胸 部按压的设备中，所述设备包括：配置为检测向 病人施行电性起搏刺激的计时的装置；以及配置 为选择所述按压施行时间以与电性起搏刺激的选 择阶段同步的装置。该设备能够帮助向处于非灌 注性、纤颤心律的病人以及血液动力学不稳定的、 或者无效心律(例如PEA)病人提供有效的CPR。 (30)优先权数据 (62)分案原申请数据 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书21页 附图11页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页。
3、 说明书 21 页 附图 11 页 1/1页 2 1.一种在心脏复苏中自动施行胸部按压的设备，在按压施行时间将病人放入所述自动 施行胸部按压的设备中，所述设备包括： 配置为检测向病人施行电性起搏刺激的计时的装置；以及 配置为选择所述按压施行时间以与电性起搏刺激的选择阶段同步的装置。 2.如权利要求1所述的设备，其中，施行按压的所述设备与施行电性起搏的设备分离。 3.如权利要求1所述的设备，其中，所述设备通过病人身上的电极检测电性起搏刺激 的计时。 4.一种在施行重复胸部按压时施行第二重复治疗的设备，包括： 配置为检测所述重复胸部按压的计时的装置；以及 配置为在与所述重复胸部按压的选择阶段同步的。
4、时间施行所述第二重复治疗的装置。 5.如权利要求4所述的设备，其中，所述第二重复治疗包括电磁起搏刺激。 6.如权利要求5所述的设备，其中，所述起搏刺激为阈值下的，配置为改善心肌的调 节。 7.如权利要求5所述的设备，其中，所述起搏刺激为阈值上的，配置为产生心脏收缩。 8.如权利要求4所述的设备，其中，所述胸部按压通过人工施行。 9.如权利要求4所述的设备，其中，所述胸部按压通过自动设备施行。 权 利 要 求 书CN 102920588 A 1/21页 3 在心脏复苏中自动施行胸部按压的设备 0001 本申请是申请号为200680042541.4、申请日为2006年9月11日、发明名称为“重 复。
5、治疗干涉的同步”的发明专利申请的分案申请。 技术领域 0002 本发明涉及医疗设备领域，所述医疗设备用于帮助施行(delivery)重复治疗，例 如帮助救护者施行心肺复苏(CPR)。 背景技术 0003 对于心脏骤停病人的复苏处理通常包括：清理并开放病人的气道，对病人进行人 工呼吸，并且施行胸部按压使血液流向病人的心脏、脑和其它重要器官。如果病人具有可电 击心律，则复苏处理还包括除颤治疗。术语“基本生命支持”（BLS）涉及以下所有处理：初 步评估；气道维持；呼气换气（人工呼吸）；以及胸部按压。当结合全部三种处理气道呼吸、 血液循环、包括胸部按压时，采用术语“心肺复苏(CPR)”。 0004 有。
6、多种不同的异常心律，其中一些可以通过除颤治疗来处理（可电击心律），而另 一些不能（不需电击的心律）。例如，大多数产生有效心输出量的ECG心律被认为是不需电 击的心律（例如，正常的窦性心律、某些心动过缓以及窦性心动过速）。但是，也有一些不能 产生有效心输出量的异常ECG心律被认为是不需电击的心律，因为在这些情况下除颤处理 经常无效。这些不需电击的心律的例子包括：心脏停搏、电机械分离(EMD)以及其它无脉性 电活动(PEA)。虽然病人在这些不能存活的、不需电击的心律下不能再维持生命，但是采用 电击无助于改变这些心律。护理人员可进行除颤治疗的可电击心律的主要例子包括：室性 纤颤、室性心动过速以及室性。
7、颤动。 0005 对于可电击心律或者不需电击的心律、可灌注心律或者不需灌注的心律，使用除 颤器对具有可电击ECG心律的病人施行一次或多次电击后，病人可能仍然不省人事。如果 当前是不需灌注的心律，则护理人员可以借助于进行一段时间的CPR来向病人的心脏、脑 和其它重要器官提供连续的血流和氧气。如果在进行CPR的过程中，可电击心律继续存在 或发展，那么在进行一段时间的心肺复苏治疗后，可采取进一步的除颤措施。只要病人仍然 处于无意识状态，没有有效的血液循环，护理人员就可以交替使用除颤器（用于分析电心律 并可能施行电击）和进行心肺复苏治疗（CPR）。CPR通常包括进行5到15次胸部按压的重 复模式，每进。
8、行5到15次胸部按压之后有一个停顿来做两次人工呼吸。 0006 可以用AED来进行除颤。美国心脏协会、欧洲复苏理事会以及其它类似机构提出 了对心脏骤停病人的处理的协议，该协议包括AED的使用。这些协议限定了在复苏过程中 获得病人的状况以及确定要进行的适当处理的各个步骤所要遵循的次序。要使用AED的护 理人员受训以遵守这些协议。 0007 大多数自动体外除颤器实际上是半自动体外除颤器（SAED），这种半自动体外除颤 器要求护理人员按下启动或者分析按钮，之后，半自动体外除颤器分析病人的ECG心律，如 果电心律为可电击心律，则建议护理人员对病人施行电击。然后护理人员负责按下控制按 说 明 书CN 1。
9、02920588 A 2/21页 4 钮进行电击。进行电击之后，SAED可自动地或者人工地重新分析病人的ECG心律，并建议 进行附加的电击或者指示护理人员检查病人的血液循环体征（表明除颤处理起作用或者心 律为不需电击的心律），如果通过除颤措施还不能恢复血液循环，就启动CPR。另一方面，全 自动体外除颤器在施行除颤电击之前，不会等待使用者的介入。如同下面使用的，自动体外 除颤器（AED）包括半自动体外除颤器（SAED）。 0008 以上两种除颤器通常在启动ECG分析和/或施行每次电击之前发出听得见的警告 声“请勿靠近”。即要求护理人员不要靠近病人（也就是与病人没有身体接触），并且可能要 求护理人。
10、员按下按钮施行电击。自动体外除颤器的控制通常位于复苏设备的外壳上。 0009 通常由训练有素的医疗或急救护理人员，例如医生、护士、紧急救护员、消防员以 及警员来使用AED。因为从发生心脏骤停到进行除颤治疗之间病人的生存机会每耽搁一分 钟就下降大约10%，所以现场AED和受训操作AED的护理人员的迅速可用性非常重要。 0010 受训的临时护理人员是没有经验的AED操作者。例如，心脏病人的配偶可受训成 为临时护理人员。临时护理人员很少有机会进行除颤或CPR处理，所以在紧急情况下，他们 容易对AED感到胆怯。因此，由于担心出错，这些临时救护者可能不愿意购买AED或者在需 要时使用AED，或者宁愿等待。
11、救护车的来到而不是使用手头的AED。 0011 一些训练有素的医护工作者，例如，包括产科医生、皮肤科医生以及家庭护师在内 的专家，同样很少有机会进行CPR和/或除颤处理，所以做起来可能也不容易。如果训练 机会少，就会加重对能力的疑虑，导致护理人员担心想不起来复苏协议建议的全部步骤和/ 或这些步骤的正确次序。 0012 类似地，专业的和临时的护理人员进行CPR和人工呼吸时可能都会迟疑，或者不 确定什么时候进行这些步骤，特别是当受训少并且很少有机会使用时。 0013 本领域技术人员公知并且在大量文献中已经公开的是，在初期学习不好和技能 保持差的情况下，CPR都是一项复杂的任务，并且受训者通常在6-。
12、9个月内失去初期技能 的80%。因此，很多现有技术的目的都是力图改善这种不利情况。在美国专利4,019,501、 4,077,400、4,095,590、5,496,257、6,125,299以及6,306,107、6,390,996中描述了怎样帮 助进行胸部按压。在美国专利4,588,383、5,662,690、5,913,685、4,863,385中描述了CPR 提示系统。从最早的1974年的商业版本开始，AED总是在活动挂图或者张贴上包括语音提 示和图形指令，以提供救护者要进行的一系列复杂动作的正确的时间和次序，以及除颤电 极的放置。美国专利申请09/952,834以及美国专利6,334。
13、,070和6,356,785描述了具有 更高水平的提示的除颤器，这些提示包括显示在CRT上或者印刷标签上的采用图形指令形 式的视觉提示，利用背光或者发射标记例如发光二极管。AED从1970年代开始就利用在除 颤电极之间测得的电阻来确定AED的状态以及适当的信息，并发送给救护者（例如，如果单 元上最初的提示已经发出并且电阻仍然大于一些特定阈值，则“贴上电极”；或者确定病人 是否有多余动作，如美国专利4,610,254）。美国专利5,700,281描述了一种设备，利用电极 的电阻来确定AED的状态用于发送信息例如“贴上电极”。 0014 这些专利中具体实施的改进的提示在更加遵守要求救护者成功挽救心。
14、脏骤停 病人的复杂协议这一方面向救护者提供了一些好处，但是在测试AED（一般采用这些病 人的要素）时发现，救护者仍然只能获得不高于大约50%的性能水平。研究方法如下：没 有一个对象之前有经验，或者经过AED的训练，以消除由于先前的AED训练可能产生的 说 明 书CN 102920588 A 3/21页 5 偏见。测试对象被提供以模拟使用方案，这个方案比之前的研究更准确地相似于一个临 时救护者(layrescuer)在心搏停止救护时将会遇到的情况。使用四种全功能除颤器： Physio-Control LifePak CR Plus、ZOLLAED Plus、Philips/Laerdal Hea。
15、rtStartOnSite、 以及Cardiac Science PowerHeart。测试对象被带到一个模拟办公室，然后被告知有一个 人（用人体模型模拟）刚刚摔倒在地板上，呈现完全昏迷状态，很可能死去。测试对象被告知 使用AED或者办公室中的任何其它物品，假装是一个真实的紧急事件。基于采取的动作的 数量评估每个人，这些动作包括生存步骤环节（8个步骤：检查反应、寻求帮助、打开气道、 检查呼吸、给予呼吸、检查血液循环、解除衣物、安装AED电极）。结果发现，有11个临时救护 者的Medtronic (Minnesota)Lifepak CR Plus小组平均完成3.51.4个步骤；有11个临 时救。
16、护者的Cardiac Science (California)PowerHeart小组平均完成3.41.9个步骤； 有12个临时救护者的Philips(Massachusetts)HeartStart小组平均完成3.81.3个步 骤；有11个临时救护者的ZOLL(Massachusetts)AEDPlus小组平均完成5.01.3个步骤。 即使是显示出比其它设备统计数据更好的ZOLL设备也仅仅获得63的适应性比例。此外， 测试对象中不到10的人能够至少在一分钟时间内维持推荐的每分钟100次按压。 0015 近来已经认识到，良好的CPR对于挽救更多的心搏停止病人是必要的 (Circulation.。
17、2005;111:428-434)。在引用的研究中，研究者发现在所有部分的总数的 36.9中，按压速度低于80次按压每分钟(cpm)，有21.7的按压速度低于70cpm。美国心 脏协会在准则里推荐的按压速度大于100cpm。在研究中，更高的胸部按压速度于自发的血 液循环的初始回复显著相关(对于初始的生还者和未幸免者的平均胸部按压速度分别为 9017cpm和7918cpm；P=0.0033)。此外，该研究由训练有素的救护者进行，包括护士、医 师，研究表明按压速度不佳的问题很广泛。 0016 带有CPR反馈的AED，例如上述的ZOLL和Philips，具有若干种按压速度提示。在 期望的速度为100。
18、次按压每分钟(如美国心脏协会的准则所推荐)时提示的形式是哔哔声 或者音调。ZOLL AEDPlus还具有附加的特点：在救护者开始按压的速度开始按压速度音调， 然后逐渐增加按压音调速度直到期望的速度100cpm。在一些情况下，这个方法有用，但是因 为按压音调速度于救护者的按压同步，所以音调可能出现与救护者的按压速度不协调的情 况，实际上会使救护者搞混乱并很快地降低速度。 0017 AED以前仅仅关注于除颤，尽管AED向心室纤颤和某些心动过速病人提供了最好 的治疗，但是它对出现无脉性电活动(PEA)或者心搏停止的60的心搏停止病人不能提供 医疗帮助。虽然AED在家庭中越来越普及，但是仍有许多其它健。
19、康问题，例如急救、以及与 慢性疾病(例如哮喘、糖尿病以及AED不起作用的心脏病)有关的事故。 0018 经过除颤电击后，心脏处于以下两种状态中之一：或者电击起作用，心脏处于无 知觉、肌肉萎缩的状况，有极少的心肌ATP能量储备，为心律起搏器动作和有效心输出所必 须；或者电击不起作用。令人惊讶的是，即时有，除颤治疗也极少将心室纤颤转变为正常的、 具有有效血液动力学输出的正弦心律。在成功的除颤电击后要求进行良好的CPR以使病人 存活。 0019 虽然自动胸部按压设备(例如美国专利No.6,752,771所述)已经与心动周期同 步，但是提供人工CPR的救护者一般以固定的速度按压胸部，与受损的心脏(例如。
20、出现无脉 性电活动(PEA)的心动周期不同步。PEA的情况是，心脏有电活动，但是没有足够的健康肌 说 明 书CN 102920588 A 4/21页 6 纤维来有效收缩。病人通常射血分数很低，即，在收缩期间心脏中的大部分血液仍停留在心 室中，而不是喷射到大动脉和冠状动脉中。 0020 许多研究报道，胸部按压的不连续性(例如在ECG分析中常见的)能够显著 降低自发血液循环的恢复率和24小时生存率。这些研究包括“Adverseeffects of interrupting precordial compression during cardiopulmonaryresuscitation“by S。
21、ato et al.(Critical Care Medicine,Volume 25(5),1997年5月,pp 733-736)、 “Adverse Outcomes of Interrupted Precordial Compression DuringAutomated Defibrillation“by Yu et al.(Circulation,2002)、以及“PredictingOutcome of Defibrillation by Spectral Characterization and NonparametricClassification of Ventricular。
22、 Fibrillation in Patients With Out-of-HospitalCardiac Arrest“by Eftestol et al.(Circulation,2002)。 0021 在自动化、机械按压系统的背景下，早就认识到将心脏按压、换气周期与心动周期 同步的好处。M.R.Pinsky,“Hemodynamic effects of cardiaccycle-specific increases in intrathoracic pressure“,应用生理学期刊(卷60(2),第604612页,1986年2月)、 美国专利No.4,273,114、No.4,326。
23、,507、以及No.6,752,771描述了将按压周期与心动周期 同步的机械按压系统。美国专利申请2004/0162587描述了基于监测的血液灌注调整胸部 按压的机械按压系统。 0022 在美国专利No.4,491,423中，描述了一种复苏辅助计时器，提供基于病人的年龄 调节的、听得见的按压速度。 发明内容 0023 一般，在第一方案，本发明的特征在于一种医疗设备，用于帮助使用者对病人人工 施行重复治疗(例如心脏复苏中的胸部按压或者换气)，所述设备包括：反馈设备，配置为 产生反馈提示，帮助所述使用者对施行所述重复治疗计时（timing）；至少一个传感器或电 路元件，配置为检测实际施行时间（ti。
24、me），即所述使用者实际施行所述重复治疗的时间； 以及处理器、存储器、和关联电路，配置为将所述实际施行时间与代表期望施行时间的信息 作比较，以确定所述反馈设备产生所述反馈提示的提示时间。 0024 在优选实施例中，可合并以下特征的一个或多个。人工施行重复治疗包括人工施 行胸部按压，作为心脏复苏的一部分。所述实际施行时间和所述期望施行时间包括实际施 行阶段和期望施行阶段。通过在实际施行时间与期望施行时间之间形成差别来比较所述实 际施行时间与所述期望施行时间。所述提示时间在多个治疗施行中及时地（in time）逐渐 改变，以逐渐改变实际施行时间。所述反馈提示是听得见的或看得见的。所述重复治疗还 包。
25、括换气，作为心脏复苏的一部分。所述反馈提示具有所述使用者可区别的至少两个阶段， 第一阶段对应于所施行的治疗的第一阶段，所述反馈提示的第二阶段对应于所施行的治疗 的第二阶段。所述重复治疗包括胸部按压，用于心脏复苏，所述反馈提示的第一阶段对应于 所述救护者的按压运动的上行运动，所述反馈提示的第二阶段对应于所述救护者的按压运 动的下行运动。所述反馈提示包括听得见的声音，所述第一阶段与所述第二阶段的频率或 幅度不同、或者频率和幅度都不相同。所述反馈提示包括上行运动提示，用于胸部按压，所 述上行运动提示的频率变化，所述频率在施行按压之前的上行运动期间随着所述救护者身 说 明 书CN 102920588 。
26、A 5/21页 7 体的上升而增加。所述反馈提示还包括下行运动提示，所述下行运动提示的频率变化，所述 频率在施行按压期间随着时间变化。所述下行运动提示的持续时间比所述上行运动提示的 短。所述下行运动提示的音量增加，大约在所施行的按压的底部达到音量最大点。所述处理 器配置为确定提示时间与实际施行时间之间的等待时间，并利用所述等待时间和所述期望 施行时间来确定所述提示时间。所述处理器配置为维持提示时间与实际施行时间之间的相 似时间关系。所述相似时间关系具有在所述实际施行时间之前发生的所述提示时间。所述 处理器配置为利用跟踪滤波器，基于所述使用者施行所述重复治疗的过往表现来预测实际 施行时间。所述跟。
27、踪滤波器包括卡尔曼滤波器。所述处理器配置为补偿提示时间与实际施 行时间之间的滞后关系。所述跟踪滤波器配置为限制实际施行时间与期望施行时间的短暂 偏离的影响。低通滤波器提供对施行时间的短暂偏离的影响的限制。所述期望施行时间是 基于所述病人经测量后的生理机能来选择。所述经测量后的生理机能包括所述病人的ECG。 所述期望施行时间是除了所述ECG中的T波之外的时间。所述经测量后的生理机能为心脏 的PEA，并且所述期望施行时间被选择为产生相对于所述PEA定相（phased）的实际胸部按 压时间，以改善血液动力学输出。所述经测量后的生理机能为所述心脏的低级机械活动，并 且所述期望施行时间被选择为产生相对于。
28、所述低级机械活动定相的实际胸部按压时间，以 改善血液动力学输出。所述经测量后的生理机能包括所述心脏的心律状态，所述处理器还 配置为根据心律状态中的至少一些变化改变提示时间。在决定是否使反馈提示相对于所述 病人的潜在血液循环活动定相时考虑所述心律状态。所述经测量后的生理机能包括特定生 理事件的时间，并且所述提示时间被选择为产生所述生理事件的时间与所述实际施行时间 之间的期望时间关系。所述生理事件为所述心脏的机械收缩。所述期望施行时间紧跟着向 所述心脏施行的起搏刺激，使得在因为所述起搏刺激获得改善的心肌调节的期间内发生胸 部按压。 0025 在本发明的第二方案，本发明的特征在于一种医疗设备，用于帮。
29、助使用者对病人 人工施行重复治疗，所述设备包括：反馈设备，配置为产生反馈提示，帮助所述使用者对施 行所述重复治疗计时；其中所述重复治疗包括施行所述治疗的所述使用者一部分上的精神 性活动；以及处理器、存储器、和关联电路，配置为产生具有至少两个阶段的反馈提示，第一 阶段对应于所述精神性活动的第一阶段，第二阶段对应于所述精神性活动的第二阶段。 0026 在优选实施例中，可合并以下特征的一个或多个。所述人工重复治疗为人工心脏 复苏中的胸部按压，所述精神性活动的第一阶段包括所述使用者的上行运动，所述精神性 活动的第二阶段包括所述使用者的下行运动。 0027 在第三实施例中，本发明的特征在于一种医疗设备，。
30、用于帮助使用者对病人人工 施行胸部按压，作为心脏复苏的一部分，所述设备包括：反馈设备，配置为产生反馈提示，帮 助所述使用者对施行所述胸部按压计时；处理器、存储器、和关联电路，配置为确定所述反 馈设备产生所述反馈提示的提示时间，其中，所述反馈提示具有所述使用者可区别的至少 两个阶段，第一阶段对应于所述救护者的运动的上行运动阶段，所述反馈提示的第二阶段 对应于所述救护者的按压运动的下行运动。 0028 在优选实施例中，可合并以下特征的一个或多个。所述反馈提示包括听得见的声 音，所述第一阶段与所述第二阶段的频率或幅度不同、或者频率和幅度都不相同。所述反馈 提示包括上行运动提示，用于胸部按压，所述上行。
31、运动提示的频率变化，所述频率在施行按 说 明 书CN 102920588 A 6/21页 8 压之前的上行运动期间随着所述救护者身体的上升而增加。所述反馈提示还包括下行运动 提示，所述下行运动提示的频率变化，所述频率在施行按压期间随着时间变化。所述下行运 动提示的持续时间比所述上行运动提示的短。所述下行运动提示的音量增加，大约在所施 行的按压的底部达到音量最大点。 0029 在第四方案，本发明的特征在于一种医疗设备，用于帮助使用者对病人人工施行 胸部按压和换气，作为心脏复苏的一部分，所述设备包括：反馈设备，配置为产生反馈提示， 帮助所述使用者对施行所述胸部按压和换气计时；处理器、存储器、和关联。
32、电路，配置为确 定所述反馈设备产生所述反馈提示的提示时间，其中，所述反馈提示为听觉的提示，用于胸 部按压的反馈提示与用于换气的反馈提示是不同的声音。 0030 在优选实施例中，可合并以下特征的一个或多个。按压提示与换气提示之间声音 的不同是音调（tone）的不同。用于按压的反馈提示音调与用于换气的反馈提示音调至少 在一些场合下重叠。所述换气反馈提示是逐渐变化的声音，其持续时间与多个按压反馈提 示重叠，所述多个按压反馈提示实质上持续时间较短。 0031 在第五方案，本发明的特征在于一种心脏复苏设备，用于帮助使用者对病人人工 施行重复胸部按压，所述设备包括：反馈设备，配置为产生非口头的反馈提示，向。
33、所述使用 者提供反馈，关于至少一个按压参数帮助所述使用者；至少一个传感器或电路元件，配置为 确定所述使用者关于所述按压参数的表现；以及处理器、存储器、和关联电路，配置为将所 述使用者关于所述按压参数的实际表现与关于所述按压参数的期望表现作比较，以确定非 口头的反馈提示，帮助所述使用者获得更接近所述期望表现的表现。 0032 在优选实施例中，可合并以下特征的一个或多个。所述按压参数为下列参数的其 中一个或者其中多个的组合：按压深度、按压速度、占空因数、放松胸部的速度、按压期间的 胸廓内压力、按压期间的胸膜压力、胸骨位置、速度或加速度、胸腔壁或胸骨应变或变形。所 述处理器配置为将施行所述重复胸部按。
34、压与至少一个按压参数相联系的生理模型。 0033 在第六方案，本发明的特征在于一种在心脏复苏中自动施行胸部按压的方法，包 括：在按压施行时间将病人放入用于自动施行胸部按压的设备中；检测向所述病人施行电 性起搏刺激的计时；以及选择所述按压施行时间，以与电性起搏刺激的选择阶段同步。 0034 在优选实施例中，可合并以下特征的一个或多个。施行按压的所述设备与施行电 性起搏的设备分离。所述设备通过所述病人身上的电极检测电性起搏刺激的计时。 0035 在第七方案，本发明的特征在于一种在施行重复胸部按压时施行第二重复治疗的 方法，包括：检测所述重复胸部按压的计时；以及在与所述重复胸部按压的选择阶段同步 的。
35、时间，施行所述第二重复治疗。 0036 在优选实施例中，可合并以下特征的一个或多个。所述第二重复治疗包括电磁起 搏刺激。所述起搏刺激为阈值下的，配置为改善心肌的调节。所述起搏刺激为阈值上的，配 置为产生心脏收缩。所述胸部按压通过人工施行。所述胸部按压通过自动设备施行。所述 反馈提示为非口头提示。 0037 在第八方案，本发明的特征在于一种医疗设备，用于帮助使用者对病人人工施行 重复治疗，所述设备包括：视觉显示器，用于产生视觉的、非口头的反馈图形，向所述使用者 提供所述重复治疗施行得怎么样的图形指示；至少一个传感器，用于感测关于所述治疗施 行得怎么样的至少一个参数；以及处理器、存储器、和关联电路。
36、，配置为处理至少一个传感 说 明 书CN 102920588 A 7/21页 9 器的至少一个输出，以控制所述视觉显示器上所述图形指示的外观。 0038 在优选实施例中，可合并以下特征的一个或多个。所述重复治疗包括胸部按压，作 为心脏复苏的一部分。所述重复治疗包括换气，作为心脏复苏的一部分。所述图形指示包 括至少一个第一图形要素，通常在逐次按压的基础上关于单个按压大约施行得怎么样向所 述使用者提供反馈。所述图形指示还包括至少一个第二图形要素，关于过去的按压对冠状 动脉灌注压力的累积影响的估计向所述使用者提供反馈。所述第一图形要素为条形要素的 边界的颜色或其它图形方案，所述第二图形要素为具有颜色。
37、或其它图形方案的所述条形要 素中的百分比区域。有至少两个传感器和至少两个参数，所述图形指示包括：第一图形要 素，包括第一指示器，沿着第一轴移动，传达第一参数的值；以及第二图形要素，包括第二指 示器，沿着第二轴移动，传达第二参数的值，所述第二轴垂直于所述第一轴。至少有三个参 数，其中所述图形指示还包括第三图形要素，位于所述第一轴与所述第二轴的交点，其中所 述第三图形要素配置为传达第三参数的值。 0039 在第九方案，本发明的特征在于一种超声波传感器系统，用于测量血流，所述传感 器系统包括：超声波探测器，位于导管的端部，所述探测器和所述导管配置为插入食道中或 者在所述食道的开口处，其中，所述探测器。
38、配置为提供并测量超声波能量，向后朝向脊柱， 位于颈椎骨C3-C6附近的位置，测量从椎骨和血管反射的超声波能量；以及处理器、存储器 以及关联电路，配置为处理所述探测器的输出，通过超声波多普勒流测量方法，估计动脉或 静脉中的血流。 0040 在优选实施例中，可合并以下特征的一个或多个。所述传感器结合心脏复苏设备， 根据所述传感器的输出确定的估计的血流用于确定提供给使用者的反馈提示的计时。所述 传感器配置为插入食道，向所述颈椎骨提供超声波能量，以估计椎骨动脉中的血流。 0041 在第十方案，本发明的特征在于一种超声波传感器系统，用于测量血流，所述传感 器系统包括：超声波探测器，位于导管的端部，所述探。
39、测器和所述导管配置为插入食道中或 者在所述食道的开口处，其中，所述探测器为圆锥形，使得所述探测器在食道肌区域中的所 述食道的上端，设置在咽的底部，所述探测器的宽端刚好在下咽上，其中，所述探测器配置 为横向地提供并测量超声波能量，以及其中，所述传感器配置为在声束中提供超声波能量， 所述声束指向向上的角度，与一般颈动脉以及内颈静脉相交；以及处理器、存储器以及关联 电路，配置为处理所述探测器的输出，通过超声波多普勒流测量方法，估计动脉或静脉中的 血流。 0042 在优选实施例中，所述处理器可配置为处理所述超声波探测器的输出，以对于所 述颈动脉和所述颈静脉估计血流速度。所述处理器可配置为计算脉动指数作。
40、为峰值大动脉 速度与最小心脏舒张速度除以一个心动周期的平均速度后的差。所述处理器可配置为计算 阻力指数作为峰值大动脉速度与最小心脏舒张速度除以所述峰值大动脉速度后的差。 0043 本发明具有如下多个优点(其中一些优点只出现在一些方案中和一些实施例 中)： 0044 因为心脏处于除颤电击后的早期恢复阶段，通常具有节律性电活动，但是机械输 出减少，所以通过使胸部按压与恢复中的心脏的正常(如果是低级的)机械活动同步，本发 明增强了心脏的恢复。本发明可帮助向处于非灌注性、纤颤心律的病人以及血液动力学不 稳定的、或者无效心律(例如PEA)病人提供有效的CPR。 说 明 书CN 102920588 A 8。
41、/21页 10 0045 本发明将胸部按压与受损心脏的活动同步的能力可改善灌注。如果没有本发明， 就会在心室充盈过程中进行胸部按压，从而使效率下降，心脏中血液的体积小，几乎没有或 没有血液喷射到大动脉或冠状动脉中。此时的按压可增加胸廓内压力和/或心脏舒张压 力，进一步减缓心室充盈。 0046 本发明在PEA过程中可提高CPR的效率，因为可将按压计时，从而在心脏收缩的特 定阶段(例如等容收缩)进行按压。 0047 心脏收缩节律在CPR过程中可自发地转换为PEA，并且在PEA过程中同步施行胸 部按压(如同当前通常所进行的)关于循环血液动力学实质上不是最理想的。在恢复的早 期阶段，例如在电击后的PE。
42、A过程中，心脏实际上收缩到一定程度，同步按压相位调整可对 心肌造成附加压力，并且使射血分数更低。本发明提供对心脏从一个节律状态到另一个节 律状态的变化的检测，还可以向救护者提供反馈，即救护者的CPR动作(例如换气和胸部按 压)的相位与心、肺的潜在电和机械活动同步(夹带(entrain)。这对于减少打断胸部按 压的需要以及改善血液动力学都是有利的。 0048 本发明可在逐次按压的基础上向救护者提供反馈，从而监测CPR的质量(例如按 压深度)以及查看按压对病人心脏的特定效果。CPR准则必须涵盖大众，个别参数例如按压 的深度和速度对于个别的病人不一定最佳。评估个别按压有利于救护者提供更有效的CPR，。
43、 以及不用超出所需的更大的力量或速度按压胸部，从而保存能量。 0049 本发明可调节反馈提示（feedback cue）的计时，使它们与实际按压同步，使得救 护者不会被在不恰当的时间出现的不期望的提示搞混乱和不知所措。通过测量提示与启动 按压之间的等待时间，可将提示定时，使得提示不会脱离正常的等待时间太久。例如，当救 护者疲劳并且按压速度下降时，提示计时可被微调为鼓励救护者加快速度，但是进行调节 的方式是在按压和提示的相对阶段中仅有小的改变。在现有技术中，当只改变反馈提示的 速度时，提示和按压启动的相对相位会遍布空间，造成混乱。 0050 在说明书、附图以及权利要求书中可发现本发明的其它特征和。
44、优点。 附图说明 0051 图1为系统方框图。 0052 图2示出相对于反馈音调计时（从落后变为同步）的按压计时的实例。 0053 图3为示出反馈按压计时的不同参数的详细时序图。 0054 图4为示出用于心律复苏动作的相位同步（夹带）的闭环控制系统的方框图。 0055 图5为示出滞后中继算子的实例的示意图。 0056 图6A和图6B为示出小（minor）滞后回线的实例的示意图。 0057 图7为示出可变移相器功能（function）的示意图。 0058 图8为示出滞后控制器的方框图。 0059 图9为示出基于参数的CPR控制反馈的方法的流程图。 0060 图10为复苏设备的方框图，示出用于向进。
45、行胸部按压的救护者发出声音提示的 处理。 0061 图11为复苏设备的方框图，示出利用CPR反馈提供咨询分析的处理。 0062 图12A、图12B和图12C为换气和按压时用于向救护者提供反馈的图形显示的实 说 明 书CN 102920588 A 10 9/21页 11 例。 0063 图13A、图13B和图13C为位于食道上端、用于提供生理反馈的超声波血流传感器 的示意图。 具体实施方式 0064 本发明有许多不同的实施例，在此不能一一描述。以下描述一些优选的可能实施 例。但是，再怎么强调也不过分的是，这些是对本发明实施例的描述，而不是对本发明的描 述，因此不限于在本部分所描述的具体实施例，而。
46、是以权利要求书中更宽泛的术语来描述。 0065 参照图1，一个或多个传感器或仪器1、2、3用于获得病人的生理信号。某些信号可 能需要预处理，以得出相关测量结果或者消除人为现象。例如，利用已知的技术，可从ECG 信号中消除CPR人为现象。在一种这样的技术中，当按压实际发生时，传感器3进行检测。该 传感器可以是设置在小的弹性外壳中的加速计，该弹性外壳放在救护者的手下面。利用信 号处理方法（如2003年11月6日提交的、名称为“Method and Apparatus for Enhancement ofChest Compressions During CPR”的未决美国申请NO.10/704,3。
47、66中所公开的，该申请 通过参考合并于此），通过加速信号的重积分来估计胸部位移。根据估计的位移，可确定启 动胸部按压29的时间。也可以通过其它方式确定启动胸部按压的时间，包括根据经胸廓的 电阻（通常由AED测量），或者根据通过胸部按压在ECG中产生的人为现象。扬声器6以关 于心动周期的期望速度和计时产生反馈音调21（反馈提示的一种可能类型），我们也将反馈 音调21称为按压速度音调（CRT）。 0066 如图2所示，算法对进行胸部按压时救护者的计时误差进行校正。在图2的实例 中，算法测量计算出的目标按压时间、反馈音调21、以及实际按压29之间的等待时间20。算 法提出反馈音调（CRT）对救护者的。
48、等待时间20进行校正，当按压与按压的期望速度和相位 同步时（附图中在第四按压时发生）进行检测。 0067 虽然优选听觉音调作为给救护者的反馈提示，但是也可以向救护者提供其它形式 的反馈提示，包括视觉信号。 0068 将输入信号转换为反馈音调（或其它按压反馈提示）的算法的复杂性可变化。算法 可以是简单地检测QRS联合体或者ECG信号中其它感兴趣的点。或者，算法也可以涉及更 复杂的方法，包括预测性的跟踪算法（例如卡尔曼滤波器）、或者利用过去的读数来预测下 一次按压应该什么时候进行的其它方法。预测的按压时间可用于立即更新发出反馈提示的 时间，或者（如图2所示），可对多个按压慢慢地调节反馈提示的计时，。
49、允许救护者慢慢地改 变按压的节律，使按压进入期望的计时。 0069 参照图3，在一些实施例中反馈提示可具有两个阶段（多于两个阶段也可以）。使用 两个阶段向我们提供了这样一个发现：施行胸部按压的动作主要是一个两阶段的精神性活 动，救护者的后部肌群（例如竖脊肌和臀大肌）涉及按压周期的预备性上行运动阶段，而前 部的内外斜肌群涉及下行运动。单阶段音调的困难在于，它对应于救护者心理中的下行运 动，但是在施行下行运动之前要求充分的预备动作（即按压之前的上行运动），因此要求救 护者预测下一次按压音调什么时候发生，使得救护者的下行运动能够与单阶段音调一致。 这个困难被认为是目前在各种CPR提示设备中实施的按压音调没有应该的那样有效的主 要原因。 说 明 书CN 102920588 A 11 10/21页 12 0070 在一些实施例中，反馈音调的频率和音量在不同阶段（上行运动和下行运动）之间 变化。频率用作救护者在病人上方的身体的高度的听觉象征，例如，音调的频率上升表示上 行运动。在。