利用双ECG分析算法的自动体外除颤器(AED)制造技术

一种使用两种不同的ECG分析算法的除颤器(AED)，所述两种不同的ECG分析算法顺序地工作以改善AED电击决策的准确度。诸如(ART)的第一算法尤其适合于在存在CPR时段的情况下进行分析。诸如(PAS)的第二算法尤其适合于在放手时段期间进行分析。所述AED根据所述时段并且根据对心脏节律的当前分析来切换所述算法。因此，本发明专利技术以如下方式提供了一种优化的ECG分析方案，其改善了救助的有效性、导致更多的CPR“上手”时间、对重新纤颤的更好的处置、以及在CPR与电疗之间的减小的过渡时间。

Automated external defibrillator (AED) using dual ECG analysis algorithm

A defibrillator (AED) using two different ECG analysis algorithms, the two different ECG analysis algorithms work sequentially to improve the accuracy of AED electric shock decision making. The first algorithm, such as (ART), is especially suitable for analysis in the presence of CPR periods. The algorithm, such as (PAS), is especially suitable for analysis during the free time interval. The AED switches the algorithm according to the time interval and according to the current analysis of the heart rhythm. Therefore, in such a way that the invention provides an optimized ECG analysis scheme, which improves the effectiveness of the rescue, leading to more CPR \started\ time, to re fibrillation better treatment, and reduce the in between the CPR and the transition time of electrotherapy.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用双ECG分析算法的自动体外除颤器(AED)
本专利技术涉及用于处置心脏骤停的受害者并且具体用于要求包括心肺复苏术(CPR)和除颤电疗法的处置方案的那些患者的经改进的装置和方法。
技术介绍
除颤器将高压脉冲递送到心脏以便恢复正经历心律失常(诸如不伴随有自主循环的心室颤动(“VF”)或室性心动过速(“VT”))的患者的正常心律和收缩功能。存在若干种类的除颤器，包括手动除颤器和自动体外除颤器(“AED”)。AED与手动除颤器的不同在于，AED能够自动地分析心电图(“ECG”)节律(rhythm)以决定除颤是否是必要的。在决定需要电击之后，AED对自身进行装备(arm)以用于递送电疗电击，并且然后，AED建议用户按下电击按钮以递送除颤电击。以这种方式操作的AED被称为半自动的。完全自动的AED是在没有任何用户输入的情况下递送除颤电击。完全自动的AED通常被称为完全自动的除颤器以便减少术语混淆。图1是由用户2应用以使遭受心脏骤停的患者4复苏的除颤器1的图示。除颤器1可以是能够由第一响应者使用的AED或完全自动的除颤器的形式。除颤器1还可以是用于由护理人员或其他高度训练的医务人员使用的手动除颤器的形式。由用户2跨患者4的胸部应用两个或更多个电极6，以便采集来自患者的心脏的ECG信号。除颤器1然后利用ECG分析算法针对心律失常的标志来分析所述ECG信号。只要是可电击节律，诸如检测到VF或非灌注室性心动过速(VT)，则除颤器1对自身进行装备以递送高压电击。除颤器1经由建议电击的听觉或视觉提示向用户2发信号。用户2然后按下除颤器1上的电击按钮以递送除颤电击。公认的是，在VF的发作之后能够恢复循环(经由CPR和除颤)越快，则患者将存活事件的机会越好。出于该原因，许多AED，诸如在图1中所示的一个AED，还包含用户接口，所述用户接口包括音频、听觉和视觉提示，以用于通过CPR和除颤电击的编程序列来引导用户。所述用户接口可以包括用于恰当地施加CPR按压的详细听觉提示、用于将用户引导至按压的恰当速率的听觉节拍器、示出事件的状态和进度的视觉显示器、信号器、闪光灯等。所述序列根据由本地医学机构确立的协议被预编程到设备中。存在若干种ECG分析算法，其自动地分析患者的ECG以决定除颤电击是否适于处置潜在的心脏节律。由Lyster等人在题为“Adaptiveanalysismethodforanelectrotherapydeviceandapparatus”的共同受让的美国专利6671547中一般性地描述了一种这样的算法，并且通过引用将其并入本文。所描述的算法涉及当前在AED(诸如由马塞诸塞州，Andover的KoninklijkePhilipsN.V.制造的HeartstartTMFR3AED)中所采用的患者分析系统(PAS)算法。但是，PAS和用于确定可电击状况的其他现有ECG算法要求相对无噪声的ECG信号。所有现有协议序列要求在分析期间停止CPR，因为CPR引起在ECG中的伪影，所述伪影在发生时会掩盖VF，或者会在未发生VF时表现为VF。前者状况造成分析的灵敏度的不期望的下降，而后者状况造成分析的特异性的不期望的下降。因此，CPR和除颤的所有现有协议要求至少若干秒的周期性“放手(hands-off)”时段，以允许除颤器以足够的准确度来分析ECG，从而对患者是安全、有用并且有效的。若干问题起因于中断CPR以用于ECG分析的需要。已经表明，CPR按压的中断即使仅数秒也可能降低成功复苏的可能性。因此，所要求的在递送除颤电击之前的停止CPR以进行ECG分析可能降低成功患者结果的机会。并且，在除颤之后为了评估电击的成功而在恢复CPR过程中的延迟也可能影响患者结果。已经开发了针对该问题的若干种现有解决方案，其全部涉及降低延迟的量。例如，一种方案是通过使用自适应滤波从ECG信号移除CPR噪声伪影。由Snyder等人在题为“InteractiveMethodofPerformingCardiopulmonaryResuscitationwithMinimalDelaytoDefibrillationShocks”的共同受让的美国专利No.6553257中描述了这样的自适应滤波方法，并且通过引用将其并入本文。用于在存在CPR噪声伪影的情况下分析ECG的另一种备选方法包含对ECG数据流的小波变换分析。由Addison在题为“MethodofAnalysisofMedicalSignals”的美国专利No.7171269中描述了该方法的一个范例，并且通过引用将其并入本文。‘269专利描述了将信号分解为心脏信号和CPR相关信号的小波变换分析的使用。由Coult等人在题为“SystemsandMethodsforAnalyzingElectrocardiogramstoDetectVentricularFibrillation”的国际专利申请No.PCT/US2012/045292中采用了该方法的另一范例。在其中，在被分析和被分层为可电击的或不可电击的ECG之前，心电图信号由小波(诸如Morlet、Myers或MexicanHat小波)询问。遗憾的是，所有这些方法往往是计算密集的并且因此难以在便携式设备中实现。一些方法还缺少必要的准确度以在存在CPR噪声伪影的情况下可靠地确定可电击节律同时避免“假阳性”电击决策。这些技术还易受外部电噪声(诸如线路噪声)影响，并且尚未被采用。出于这些原因，已经开发了其他方案以缩短准确地确定可电击节律所需要的“放手”ECG时间的量。还通过引用并入本文的由Snyder等人在题为“Circuitandmethodforanalyzingapatient'sheartfunctionusingoverlappinganalysiswindows”的共同受让的美国专利No.7463922中描述了使用时间上重叠的ECG数据缓存来实现更快的电击决策的一种这样的技术。遗憾的是，这些现有技术方案仅用于降低延迟时间，但是未完全将其消除。起因于现在对于在存在来自CPR的伪影噪声的情况下不能够分析ECG的另一问题在于重新纤颤(refibrillation)。成功地除颤(即，返回到有序的心脏节律或心脏骤停)的患者的一部分后续稍后重新进入VR若干秒到若干分钟。这些患者中的一些患者在固定持续时间的CPR时段期间重新纤颤，在所述CPR时段中当前不可能进行ECG分析。因此，除了等待在CPR时段的结束处的协议放手分析时段之外，目前不存在解决重新纤颤的处置。对于处置重新纤颤的该延迟可能对于患者结果而言是次优的。已经提出了针对在CPR期间的重新纤颤问题的一种方案，包含对CPR期间的心脏“生命力”的量度。一种这样的量度是在CPR期间所确定并且由Jorgenson等人在通过引用并入本文的题为“DefibrillatorwithDynamicOngoingCPRProtocol”的美国专利申请No.13/881380中所描述的所谓的“自主循环恢复概率”(pROSC)得分。预测VF的另一种量度是由Quan等人在题为“TreatmentGuidanceBasedonVictimCirculatoryStatusandPriorShockOutcome”的美本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在CPR的施加期间控制除颤器的电疗输出的方法，包括如下步骤：提供(1102)除颤器，所述除颤器具有ECG信号输入部、用户接口、电击递送电路、第一ECG分析算法以及第二ECG分析算法，所述第一ECG分析算法能操作用于在存在来自所述输入部的CPR相关信号噪声伪影的情况下根据所述ECG信号来确定“建议电击”(SA)和“未决定的”确定中的一个，所述第二ECG分析算法能操作用于在不存在来自所述输入部的CPR相关信号噪声伪影的情况下根据所述ECG信号来确定SA和“没有建议电击”(NSA)确定中的一个；在第一时段期间利用所述第一ECG分析算法来分析(1104)所述ECG信号以确定SA；如果在所述第一时段期间确定了所述SA(1406)，则在后续的第二时段期间利用所述第一ECG分析算法来操作所述ECG信号，以确定后续的SA；并且如果在所述第一时段期间确定了除SA之外的任何情况，则从所述第一ECG分析算法自动地切换(1407)到所述第二ECG分析算法。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.12 US 62/090,943;2015.02.25 US 62/120,3971.一种用于在CPR的施加期间控制除颤器的电疗输出的方法，包括如下步骤：提供(1102)除颤器，所述除颤器具有ECG信号输入部、用户接口、电击递送电路、第一ECG分析算法以及第二ECG分析算法，所述第一ECG分析算法能操作用于在存在来自所述输入部的CPR相关信号噪声伪影的情况下根据所述ECG信号来确定“建议电击”(SA)和“未决定的”确定中的一个，所述第二ECG分析算法能操作用于在不存在来自所述输入部的CPR相关信号噪声伪影的情况下根据所述ECG信号来确定SA和“没有建议电击”(NSA)确定中的一个；在第一时段期间利用所述第一ECG分析算法来分析(1104)所述ECG信号以确定SA；如果在所述第一时段期间确定了所述SA(1406)，则在后续的第二时段期间利用所述第一ECG分析算法来操作所述ECG信号，以确定后续的SA；并且如果在所述第一时段期间确定了除SA之外的任何情况，则从所述第一ECG分析算法自动地切换(1407)到所述第二ECG分析算法。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二时段包括操作的连续CPR救助模式，其中，操作的所述连续CPR救助模式还包括如下步骤：利用所述第一ECG分析算法来确定所述后续的SA；装备所述电击递送电路以用于递送电疗；并且经由所述用户接口立即发出指令，从而停止CPR以进行所述递送。3.根据权利要求2所述的方法，还包括：确定所述电击递送电路是否已经完成预定电疗电击集；并且如果所述电击集被确定为完成，那么自动地移动到包括操作的调度CPR救助模式的第三时段，其中，操作的所述调度CPR救助模式还包括如下步骤：利用所述第一ECG分析算法来确定第三SA；装备所述电击递送电路以用于递送电疗；并且然后，在所述装备的步骤的完成以及不可中断的CPR的预定时段之后，经由所述用户接口发出指令，从而停止CPR以进行所述递送。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二时段包括操作的调度CPR救助模式，其中，操作的所述调度CPR救助模式还包括如下步骤：利用所述第一ECG分析算法来确定第三SA；装备所述电击递送电路以用于递送电疗；并且然后，在所述装备的步骤的完成以及不可中断的CPR的预定时段之后，经由所述用户接口发出指令，从而停止CPR以进行所述递送。5.根据权利要求1所述的方法，跟随所述自动地切换的步骤，还包括如下步骤：利用所述第二ECG分析算法来分析所述ECG信号；如果所述第二ECG分析算法确定了SA，那么：装备所述电击递送电路以用于递送电疗，并且跟随所述递送，在所述第二时段中从所述第二ECG分析算法自动地切换回所述第一ECG分析算法，其中，所述第二时段包括操作的连续CPR救助模式，其中，操作的所述连续CPR救助模式包括如下步骤：利用所述第一ECG分析算法来确定第二SA；装备所述电击递送电路以用于递送电疗；并且经由所述用户接口立即发出指令，从而停止CPR以进行所述递送。6.根据权利要求1所述的方法，跟随所述自动地切换的步骤，还包括如下步骤：利用所述第二ECG分析算法来分析所述ECG信号；如果所述第二ECG分析算法确定了NSA，那么：在所述第二时段中从所述第二ECG分析算法自动地切换回所述第一ECG分析算法，其中，所述第二时段包括操作的调度CPR救助模式，其中，操作的所述调度CPR救助模式还包括如下步骤：利用所述第一ECG分析算法来确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·刘，S·E·格曼，J·K·拉塞尔，C·W·弗莱明，D·B·乔根森，D·R·阿克斯内斯，J·M·伯舍，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL