ECG数据中的可电击节律或不可电击节律的快速识别制造技术

提供一种方法和系统，用于分析心电图(ECG)数据，从而识别看护者向心脏施加电击以努力使心脏恢复正常模式并恢复持续的强烈跳动是否是有益的。通过对利用综合患者数据库预先验证为具有高的预测值(例如，具有低的假阳性率)的条件进行不断核查，可以快速地(例如，在小于6秒内、在小于3秒内、可能地在小于1秒内)并且不必在比以其它方式使用传统方法所需的时间区段更长的时间区段内对ECG数据进行分析的情况下，识别可电击节律。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】ECG数据中的可电击节律或不可电击节律的快速识别优先权申明本申请要求2016年1月16日提交的美国专利申请序列号62/279,713的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本文涉及心脏复苏系统和技术，并且特别涉及通过适当放置的电极向患者的心脏施加除颤电击的除颤器。
技术介绍
心脏病发作是常见的死亡原因。在(例如，由于心脏脉管系统的阻塞)心脏组织的一部分失去循环并因此受损时，心脏病会发作。心脏病和其它异常可能会导致心室纤颤(VF)，这是导致心脏失去泵送能力的异常心脏节律(心律失常)。在正常且有规律的电脉冲被不规律且快速的脉冲代替的情况下发生VF，这导致心脏肌肉停止正常收缩并且开始颤动。正常血流停止，并且如果没有恢复正常的心脏收缩，则可能在数分钟内导致器官损伤或死亡。由于受害者对于即将发生的纤颤没有可察觉的警告，因此经常在必要的医疗辅助可以到达之前发生死亡。其它的心律失常可以包括已知为心动过缓的过慢心率或已知为心动过速的过快心率。在如下患者的情况下可能发生心脏骤停，其中在该患者中，诸如心室纤颤、室性心动过速、无脉电活动(PEA)和心搏停止(心脏停止所有电活动)等的心脏的各种心律失常导致心脏向大脑和支持生命的其它重要器官提供不足的血流量水平。如果这些问题没有很快(通常在数分钟内)得到纠正，则身体的其余部分被剥夺了氧气并且人死亡。因此，对经受心室纤颤的人的及时护理可能是这样的人获得积极结果的关键。心脏骤停和其它心脏健康疾病是世界范围内死亡的主要原因。各种复苏努力的目的是在心脏骤停期间维持身体的循环系统和呼吸系统，以试图挽救患者的生命。这些复苏努力开始得越早，患者的生存机会就越好。可植入式心律转复/除颤器(ICD)或体外式除颤器(诸如手动除颤器或自动体外式除颤器(AED)等)已显著提高了治疗这些否则会危及生命的状况的能力。这些装置通过直接向患者的心脏施加纠正电脉冲来进行工作。可以利用植入式或体外式除颤器例如通过向心脏提供治疗电击以试图恢复正常心律来治疗心室纤颤或室性心动过速。为了治疗诸如心动过缓等的状况，植入式或体外式起搏装置可以向患者的心脏提供起搏刺激，直到固有的心电活动恢复为止。可以向以前存在过问题的人植入不断地监测其心脏状况并在必要时施加电击的自动除颤器。可以向其他这样的人提供采用背心的形式的可穿戴除颤器，诸如ZOLL医疗公司所提供的可穿戴心律转复除颤器产品等。可以使用体外式除颤器/监护仪器来治疗其他人，例如在医院中看到的或者由紧急医疗服务使用的体外式除颤器/监测器(例如，来自ZOLL医疗公司的R或X产品)等。可以经由在机场、公共体育馆、学校、购物区和其它公共场所常见的那种自动体外式除颤器(AED)来对一些人进行治疗。这些AED的示例是均来自于位于马萨诸塞州切姆斯福德的医疗公司的AED自动体外式除颤器或AED自动体外式除颤器。如本文中所提供的，术语AED一般指并入如下的一些方法或算法的任何装置或系统，所述方法或算法用于获取心电图(ECG)信号，对ECG进行是否适合向患者提供除颤电击的分析，并且可以提供除颤电击。
技术实现思路
本公开提供了一种方法和系统，其用于分析心电图(ECG)数据以识别看护者向心脏施加电击以努力使心脏回到正常模式并回到持续的强有力跳动是否是有益的。通过对由综合患者数据库预先验证为具有高预测值(例如，具有低的假阳性率)的条件进行不断的核查，可以快速地(例如，小于6秒、小于3秒、在0.1～3秒之间、在0.1～2秒之间、可能地小于1秒，在0.1～1秒之间)且不必在比以其它方式使用传统方法所需的时间区段更长的时间区段对ECG数据进行分析的情况下识别可电击节律。在一些实现中，ECG信号的可变长度时间区段被处理为使得该时间区段的一个或多个特征可用于至少利用(例如，先前由患者数据的黄金标准验证为具有高度预测性的)阈值准确性水平来判断由患者的所监测的ECG信号提供的ECG节律是可电击还是不可电击。例如，取决于是否需要对ECG信号进行更多处理来做出ECG信号正产生可电击节律还是不可电击节律的最终判断，可变长度时间区段可能包含可以利用一个或多个时间段(例如，小于或等于3秒、在0.1～3秒之间、小于或等于2.5秒、在0.1～2.5秒之间、小于或等于2秒、在0.1～2秒之间、小于或等于1.5秒、在0.1～1.5秒之间、小于或等于1秒、在0.1～1秒之间、小于或等于0.5秒、在0.1～0.5秒之间等)以递增方式延长的初始时间段。为了尽可能快地作出ECG信号表示可电击节律还是不可电击节律的决定，除颤系统优选地在识别是否发生了CPR胸外按压的中断时是谨慎的。例如，除颤系统可能采用一个或多个传感器(例如，ECG电极、加速度计、运动传感器)来追踪胸外按压，并且一旦除颤系统检测到胸外按压的间隙或中断，该系统就可以立即或在之后不久开始ECG分析。如果该系统在胸外按压重新开始之前不能得出可电击或不可电击的结论，则该系统可以继续检测何时发生胸外按压的下一中断，使得ECG分析可以容易地再次开始。在一些实现中，可以向可变长度时间区段的初始时间段应用初始规则集，其中，对初始时间段内的ECG信号的各种特征进行评估。基于初始规则集的这种评估用于判断患者处于可电击状态还是不可电击状态、或者是否需要更多时间来作出决定。如果使可变长度时间区段(以适当的一段时间)延长，则可以向调整后的时间段应用调整后的规则集，以进一步评估调整后的时间段内的ECG信号的各种特征。然后，可以基于调整后的规则集来判断患者处于可电击状态还是不可电击状态、或者是否需要更多时间来作出决定。可以重复该处理，直到作出患者处于可电击状态还是不可电击状态的决定为止。在一些实现中，本文所述的技术可以提供以下优点中的一个或多个。通过基于被预先验证为具有低的假阳性率的条件来提供不断的核查，可以缩短识别患者的ECG数据中的可电击节律所需的时间。识别时间的这种缩短可以潜在地挽救患者的生命。所得到的早期反馈可以允许看护者有更多时间作出决定，因此更快地准备好采取特定行动过程。例如，如果除颤器需要5秒进行充电、并且在该充电时间的1秒内看护者被通知存在可电击节律，则看护者有4秒或更多的时间来准备好一旦充电完成就施予电击。或者，如果除颤器已充电、并且使用根据本公开的方法判断为节律是可电击的，则可以在无需进行进一步分析或其它形式的延迟的情况下立即施予电击。使用患者数据的一个或多个大型数据库来预先验证条件能够帮助识别可以以高的置信度使用的准确条件。通过说明书和附图以及权利要求书，其它特征和优点将变得明显。附图说明图1示出正使用医疗装置护理的心脏骤停的受害者。图2是示出具有电极封装和按压定标器(puck)的除颤器的框图。图3是ECG信号的表示。图4A示出用于识别ECG数据中的可电击节律的存在的示例处理的流程图。图4B～图4C示出用于识别ECG数据中的可电击节律的存在的示例示意图。图4D～图4E示出用于识别ECG数据中的可电击节律的存在的示例处理的流程图。图4F示出ECG波形的示例。图4G～图4L示出与CPR治疗有关的ECG波形的示例。图5A～图5B示出ECG波形及其特性的示例。图6A～图6C示出满足各子句的ECG波形的示例。图7示出在本文所述的实现中可以使用的医疗装置的示例。图8示出在本文所述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种除颤器，包括：一个或多个电容器，用于向患者递送除颤电击；一个或多个电子端口，用于从至少一个传感器接收信号，所述至少一个传感器用于获得所述患者的心电图即ECG的表示；患者治疗电路，其能够在一个或多个处理装置上执行，所述一个或多个处理装置被配置用于：接收表示ECG信号的数据；以及对所述ECG信号的包括初始时间段的可变长度时间区段进行处理，其中所述处理包括：基于与所述初始时间段相对应的初始规则集来识别所述可变长度时间区段的一个或多个特征，以判断所述ECG信号所表示的ECG节律是可电击还是不可电击，基于所述初始规则集，判断所述ECG信号所表示的ECG节律是可电击还是不可电击、或者判断是否延长所述可变长度时间区段以供进一步分析，利用一个或多个附加时间段来延长所述可变长度时间区段的所述初始时间段，以及基于与调整后的时间段相对应的调整后的规则集来识别所述可变长度时间区段的一个或多个特征，以更新所述ECG节律是可电击还是不可电击的判断；以及输出电路，其被配置为基于所述判断来提供输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.16 US 62/279,7131.一种除颤器，包括：一个或多个电容器，用于向患者递送除颤电击；一个或多个电子端口，用于从至少一个传感器接收信号，所述至少一个传感器用于获得所述患者的心电图即ECG的表示；患者治疗电路，其能够在一个或多个处理装置上执行，所述一个或多个处理装置被配置用于：接收表示ECG信号的数据；以及对所述ECG信号的包括初始时间段的可变长度时间区段进行处理，其中所述处理包括：基于与所述初始时间段相对应的初始规则集来识别所述可变长度时间区段的一个或多个特征，以判断所述ECG信号所表示的ECG节律是可电击还是不可电击，基于所述初始规则集，判断所述ECG信号所表示的ECG节律是可电击还是不可电击、或者判断是否延长所述可变长度时间区段以供进一步分析，利用一个或多个附加时间段来延长所述可变长度时间区段的所述初始时间段，以及基于与调整后的时间段相对应的调整后的规则集来识别所述可变长度时间区段的一个或多个特征，以更新所述ECG节律是可电击还是不可电击的判断；以及输出电路，其被配置为基于所述判断来提供输出。2.根据权利要求1所述的除颤器，其中，所述初始时间段在0.1秒与近似3秒之间。3.根据权利要求1所述的除颤器，其中，延长所述可变长度时间区段包括利用0.1秒与近似3秒之间的附加时间段来延长所述可变长度时间区段。4.根据权利要求1所述的除颤器，其中，延长所述可变长度时间区段包括利用0.1秒与2秒之间的附加时间段来延长所述可变长度时间区段。5.根据权利要求1所述的除颤器，其中，所述ECG节律是可电击还是不可电击的判断是在对所述ECG信号的可变长度时间区段进行了小于6秒的处理之后进行的。6.根据权利要求1所述的除颤器，其中，正处理的可变长度时间区段的长度基于正用于判断所述ECG节律是可电击还是不可电击的特征的标识而改变。7.根据权利要求1所述的除颤器，其中，所述处理还包括：识别是否发生了胸外按压的中断，并且根据所述初始规则集来对胸外按压中断期间的所述ECG信号的所述可变长度时间区段进行分析。8.根据权利要求1所述的除颤器，其中，识别是否发生了胸外按压的中断包括对从ECG电极和运动传感器至少之一产生的信号进行处理。9.根据权利要求1所述的除颤器，其中，所述初始规则集包括表示针对所述ECG信号的一个或多个特征的约束的一个或多个子句，其中所述ECG信号的一个或多个特征中的各特征表示处理后的可变长度时间区段内的所述ECG信号的波形的特性。10.根据权利要求1所述的除颤器，其中，所述处理还包括：在所述初始时间段之前，根据连续分析规则集来分析胸外按压期间的所述ECG信号的可变长度时间区段。11.根据权利要求10所述的除颤器，其中，根据所述连续分析规则集来分析胸外按压期间的所述ECG信号的可变长度时间区段是在识别是否发生了胸外按压的中断之前发生的。12.根据权利要求11所述的除颤器，其中，判断所述ECG信号所表示的ECG节律是可电击还是不可电击包括：将根据所述初始规则集对胸外按压中断期间的所述ECG信号的分析与根据所述连续分析规则集对胸外按压期间的所述ECG信号的分析进行比较。13.根据权利要求1所述的除颤器，其中，所述一个或多个处理装置被配置用于将ECG数据存储在缓存器中，所述缓存器被配置为保持表示所述ECG信号的处理后的可变长度时间区段的数据。14.根据权利要求1所述的除颤器，其中，所述一个或多个处理装置被配置用于在判断为所述ECG节律可电击的情况下，使所述一个或多个电容器开始充电序列。15.根据权利要求1所述的除颤器，其中，所述输出电路被配置为呈现用户接口，所述用户接口被配置用于提供表示所述ECG节律是可电击还是不可电击的反馈。16.根据权利要求1所述的除颤器，其中，所述初始规则集包括至少一个高准确性子句，并且所述调整后的规则集包括与所述至少一个高准确性子句不同的至少一个子句。17.根据权利要求1所述的除颤器，其中，所述调整后的规则集采用投票方案，所述投票方案将所述可变长度时间区段分割成多个投票区段，各投票区段提供关于在各投票区段期间所述ECG信号所表示的ECG节律是可电击还是不可电击的投票判断。18.根据权利要求17所述的除颤器，其中，所述ECG节律是可电击还是不可电击的判断是基于所述多个投票区段的所述投票判断。19.根据权利要求1所述的除颤器，其中，所述除颤器包括移动医疗装置。20.根据权利要求1所述的除颤器，其中，所述除颤器包括可穿戴医疗装置。21.根据权利要求1所述的除颤器，其中，所述除颤器还包括：服装，其穿戴在所述患者的躯干上，其中，所述服装被配置为支撑所述除颤器的一个或多个组件。22.根据权利要求21所述的除颤器，其中，所述服装被配置为容纳用于感测所述患者的ECG信号的至少一个ECG感测电极和用于向所述患者提供治疗电击的至少一个治疗电极。23.根据权利要求1所述的除颤器，其中，所述除颤器被配置成由所述患者在延长的时间段内穿戴。24.根据权利要求1所述的除颤器，其中，所述除颤器被配置为基本连续地监测所述患者的ECG信号，并且在检测到可电击的ECG节律时提供治疗电击。25.一种除颤器，包括：一个或多个电容器，用于向患者递送除颤电击；一个或多个电子端口，用于从至少一个传感器接收信号，所述至少一个传感器用于获得所述患者的心电图即ECG的表示；患者治疗电路，其能够在一个或多个处理装置上执行，所述一个或多个处理装置被配置用于：接收表示ECG信号的数据；以及对所述ECG信号的包括初始时间段的可变长度时间区段进行处理，所述初始时间段在0.1秒与近似3秒之间，其中所述处理包括：识别是否发生了胸外按压的中断，根据基于所述初始时间段的初始规则集来分析胸外按压中断期间的所述ECG信号的可变长度时间区段，以判断所述ECG信号所表示的ECG节律是可电击还是不可电击，基于所述初始规则集，判断所述ECG信号所表示的ECG节律是可电击还是不可电击、或者判断是否延长所述可变长度时间区段以供进一步分析，以及基于对所述ECG信号所表示的ECG节律是可电击还是不可电击的判断来生成输出；以及输出电路，其被配置为基于所述判断来提供输出。26.根据权利要求25所述的除颤器，其中，识别是否发生了胸外按压的中断包括对从ECG电极和运动传感器至少之一产生的信号进行处理。27.根据权利要求25所述的除颤器，其中，所述初始规则集包括表示针对所述ECG信号的一个或多个特征的约束的一个或多个子句，其中所述ECG信号的一个或多个特征中的各特征表示处理后的可变长度时间区段内的所述ECG信号的波形的特性。28.根据权利要求27所述的除颤器，其中，所述患者治疗电路被配置用于生成指示用户停止CPR胸外按压的提示。29.根据权利要求28所述的除颤器，其中，识别胸外按压中断是在生成指示用户停止CPR胸外按压的所述提示之后发生的。30.根据权利要求29所述的除颤器，其中，所述患者治疗电路被配置用于基于是否已经识别出胸外按压中断来生成指示用户停止CPR胸外按压的后续提示。31.根据权利要求25所述的除颤器，其中，分析所述ECG信号的可变长度时间区段是在识别出胸外按压中断之后的近似1.5秒以内发生的。32.根据权利要求25所述的除颤器，其中，分析所述ECG信号的可变长度时间区段是在识别出胸外按压中断之后的近似0.5秒以内发生的。33.根据权利要求25所述的除颤器，其中，所述处理还包括：在所述初始时间段之前，根据连续分析规则集来分析胸外按压期间的所述ECG信号的可变长度时间区段。34.根据权利要求33所述的除颤器，其中，根据所述连续分析规则集来分析胸外按压期间的所述ECG信号的可变长度时间区段是在识别是否发生了胸外按压的中断之前发生的。35.根据权利要求34所述的除颤器，其中，判断所述ECG信号所表示的ECG节律是可电击还是不可电击包括：将根据所述初始规则集对胸外按压中断期间的所述ECG信号的分析与根据所述连续分析规则集对胸外按压期间的所述ECG信号的分析进行比较。36.根据权利要求25所述的除颤器，其中，所述处理还包括：利用一个或多个附加时间段来延长所述可变长度时间区段的所述初始时间段。37.根据权利要求36所述的除颤器，其中，所述处理还包括：基于与调整后的时间段相对应的调整后的规则集来分析所述可变长度时间区段，以更新所述ECG节律是可电击还是不可电击的判断。38.根据权利要求25...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·扎伊达，F·J·吉布，谭清，加里·A·弗里曼，
申请(专利权)人：ZOLL医疗公司，
类型：发明
国别省市：美国,US