用於治療心動停止的系統和規程的製作方法
2023-07-25 21:48:06 1
專利名稱：用於治療心動停止的系統和規程的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於治療突發心動停止的方法和裝置，尤其涉及因心室纖維性顫動、心搏停止以及PEA(無脈動電活動)等引發的心動停止的治療。
背景技術：
突發心動停止通常通過機械方式和/或電氣去心臟纖顫來治療。機械治療包括手動心臟按摩，或者(如果能夠得到的話)機械胸腔壓縮加上被動或主動解壓，其中壓縮/解壓周期通常約為半秒到一秒。許多用於在心動停止時機械刺激心臟的裝置都是本領域中眾所周知的，諸如氣動的LUCASTM機械胸腔壓縮/解壓系統(瑞典Lund的Jolife AB製造的「LucasTM系統」；用於心肺復甦CPR中壓縮和生理性解壓的裝置)。特別是LucasTM系統包括用於病人心肺復甦的支承結構和壓縮/解壓單元。該支承結構包括用於定位在病人心臟後面的背部的支承板，用於定位在心臟前面的胸部周圍的前部，該前部具有兩個支架，每個支架都具有可樞轉地與該前部的至少一個鉸鏈相連的第一端，以及可移除地貼附在支承板上的第二端，該前部設計成容納所述壓縮/解壓單元，而該壓縮/解壓單元被設計成當該前部與支承板相連時自動壓縮或解壓病人的胸部。該壓縮/解壓單元包括用於運行並控制壓縮和解壓的氣動單元；壓縮/解壓墊片附於其上的可調節懸掛單元；以及把手，藉助該把手可控制墊片的位置。
去心臟纖顫可獨立於機械刺激而與之一起進行。在美國專利4,273,114(Barkalow等人)中揭示了將用於機械胸部壓縮的裝置和去心臟纖顫的裝置組合起來的設備。
美國專利6,312,399B1公開了一種方法，用於在通過胸部的反覆壓縮和解壓執行心肺復甦時增加心肺循環，該方法包括呼吸肌的電刺激以促使病人喘氣，由此促使胸內負壓的幅度和周期在解壓階段中有所增加，因而流入心肺的靜脈血量也得以增加。
美國專利5,692,498A公開了一種氣管內管，其包括在該管第一內腔中的壓力響應閥，這個閥一直保持關閉以防止吸入氣體流入肺部，直到管內壓力降到低於由對無呼吸病人的胸部壓縮和解壓所產生的胸內負壓閾值，於是該閥打開使得大氣壓力下的呼吸氣體流入肺中。從而胸內負壓在解壓期間的的幅度和周期得到了提高，據說這使得在執行心肺復甦時周圍的靜脈血流入心肺。
在心動停止時，最最重要的是儘可能快地，即在心動停止發作的幾分鐘內，重建恰當的血液循環。「恰當的血液循環」可理解為足以防止重要器官和組織(進一步)遭到破壞，特別是因供氧不足引起的破壞的血液循環。
發明目的本發明的一個目的是提供一種比現有已知方法更為有效的在心動停止的人中重建恰當的血液循環的非侵入式方法。
本發明的另一個目的是提供用於實現該方法的裝置。
本發明的其它目的將從以下的發明內容、附圖中所示的較佳實施例的描述、以及所附權利要求中顯而易見。
發明內容
根據本發明，揭示了一種在心動停止的人中重建恰當的血液循環的非侵入式方法。該方法包括向病人的呼吸道提供正壓呼吸氣體，使得該病人在呼吸氣體的正壓下呼吸足以建立冠狀動脈灌注正壓的一段時間，同時通過以60循環/分鐘到200循環/分鐘的速率反覆壓縮和解壓胸部來機械地刺激病人的心臟。
在施加了呼吸氣體正壓和壓縮/解壓之後，電刺激可以起搏和/或對心臟的去心臟纖顫的形式來使用。電刺激僅在建立了冠狀動脈灌注正壓之後可用或提供，甚至同時繼續機械刺激和正壓氣體的施加。電刺激和機械刺激可交替或同時施加。
本發明的一個重要的輔助特徵是通過往復氣動裝置提供對心臟的機械刺激，該氣動裝置由本方法中使用的呼吸氣體驅動。特別優選的是，在呼吸氣體已用於驅動往復驅動裝置之後再使用該氣體給病人吸入，因而在該擠壓氣體從往復氣動裝置排出之後將其導入病人的呼吸道。呼吸氣體以壓縮狀態從導氣管或其它加壓氣源中提供，其中呼吸氣體最好是氧氣或氧氣與惰性氣體的混合物，在混合氣體中氧氣含量最好50體積％以上。本發明的氣動裝置包括可置於緊靠病人胸部的墊片、圓盤、板等等。
最好通過對病人插管或通過罩在嘴和/或鼻子上的面罩來提供呼吸氣體。向插管或面罩進氣管的近端提供來自氣體容器或導氣管的呼吸氣體，優選通過使面罩或插管與上述往復氣動裝置的排氣口相連的導氣管。
較佳壓縮深度是約為胸骨深度的20％，所謂胸骨深度即胸骨到病人後背所倚靠的平面之間的距離。胸骨深度在成年人中約為175毫米到260毫米；因而較佳的壓縮深度根據歐洲復甦理事會和美國心臟聯合會的標準約為35毫米到52毫米。
在本發明的環境中，重要的是壓縮和解壓應以突然方式來執行，即，從全壓縮狀態到全解壓狀態的時間-反之亦然-應比壓縮/解壓周期長度要小，諸如其時間段相應於約1/6個周期到約1/10個周期的長度。換言之，壓縮/解壓周期的時間/壓力圖的壓力曲線應當接近梯形波曲線。壓縮/解壓周期包括壓縮階段(CP)和其後的解壓階段(DCP)。壓縮階段(CP)包括動態部分(DNCP)，期間胸部不斷壓縮直到達到全壓縮，以及靜態部分(STCP)，期間胸部保持全壓縮狀態。類似地，解壓階段(DCP)包括動態部分(DNDCP)，期間胸部不斷解壓直到達到全解壓，以及靜態部分(STDCP)，期間胸部保持全解壓狀態，就如同胸部在解壓時-如果允許這樣做的話-所自然會呈現的生理性全解壓狀態。
肺中呼吸氣體的正壓平均值在解壓期間較佳地是從1毫米汞柱到30毫米汞柱，特別是從約8毫米汞柱到約25毫米汞柱，最好是約20毫米汞柱。因而，最重要的是在解壓階段保持正壓。
最好在一得到冠狀動脈灌注正壓就開始提供電刺激，特別是在冠狀動脈灌注正壓為10毫米汞柱，較佳地為15毫米汞柱，更佳地為25毫米汞柱或以上時。
最好在壓縮階段(STCP)的靜態部分的最後三分之一期間提供去心臟纖顫的電刺激(DF)。
最好在從壓縮階段(CP)開始到解壓階段(DCP)開始之前的時間段內提供起搏電刺激(PC)，在壓縮階段動態部分(DNCP)的後一半以及靜態壓縮階段(STCP)的前一半期間則更佳。特別優選的則是要在動態壓縮階段(DNCP)結束時開始的0.10到0.15秒的時間段內提供起搏電刺激。
機械刺激的速率是從80循環/分鐘到120循環/分鐘或150循環/分鐘，甚至從60循環/分鐘到200循環/分鐘。
專用機械刺激的時間段最好可達180秒，如果前面有短時間心搏停止的情形，諸如持續10秒到50秒的心搏停止，最好可達30秒以上，而如果前面有較長時間的心搏停止的情形，諸如兩分鐘以上的心搏停止，最好可達5分鐘以上。據發明人觀察，壓縮胸部到一定程度，諸如30毫米到45毫米甚至高達50毫米，所需的功率在開始壓縮的20到60秒內會比開始壓縮時下降25％以上；持續壓縮所需的正確壓縮保持功率可通過間歇地測量胸部的壓縮阻力來估算。最好通過嚮往復氣動裝置提供正確數量的加壓呼吸氣體來相應地控制該往復驅動裝置的驅動功率。在該環境中，「正確數量」的呼吸氣體是指保持所需壓縮/解壓狀況，特別是在整個治療時間段內基本上保持同一壓縮/解壓狀況而必需的呼吸氣體數量。「壓縮/解壓狀況」是指壓縮深度對時間的曲線的狀況。該類控制將節約壓縮呼吸氣體。
根據本發明的第一較佳方面，在提供了電刺激和血液循環重建之後機械刺激要繼續。
根據本發明的第二較佳方面，電刺激是用去心臟纖顫，諸如在心室纖維性顫動的情形中。
根據本發明的第三較佳方面，電刺激是以起搏(pacing)形式提供的，諸如在沒有心室纖維性顫動但出現心搏停止或心搏徐緩的情形中。起搏最好以恆定基本速率提供，諸如每分鐘約80次；如果壓縮速率超過該基本速率，則起搏遵從壓縮速率。
根據本發明的第四較佳方面，電刺激的實施在成年人的左心室內一累積到至少20毫升或以上血液(或兒童達到相應量)就開始。
根據本發明的第五較佳方面，電刺激的實施在心搏停止或心室纖維性顫動時右心室內血液的時間均量已減少了50％或以上就開始。
根據本發明的第六較佳方面，通過插管提供的呼吸氣體具有低於環境溫度的溫度，特別是比環境溫度低5℃甚至10℃。
根據本發明的第七較佳方面，依靠呼吸氣體作為載體向病人提供冷卻水噴劑，諸如冷卻生理鹽水。
根據本發明的第八較佳方面，依靠呼吸氣體和/或呼吸氣體作為其載體的水性噴劑向病人提供減輕心動停止效應的藥劑，諸如在WO 02/11741中公開的心臟麻痺溶液，和/或有助於血液循環的重建的藥劑，諸如血管擴張劑或腎上腺素。
根據本發明，還提供一種用於使心動停止的人復甦的裝置，該裝置包括用於機械刺激心臟的往復裝置；用於電刺激心臟的裝置；用於控制隨時間的發展提供機械和電刺激的裝置，在以下情形一發生時就提供電刺激在心搏停止或心室纖維性顫動時的右心室內血液時間均量已減少50％或以上，和/或左心室內累積的血液在成年人達到至少20毫升或以上、兒童達到相應量時，和/或以得到冠狀動脈灌注正壓，特別是在冠狀動脈灌注正壓為10毫米汞柱，較佳地為15毫米汞柱，更佳地為25毫米汞柱或以上；導氣管或面罩或用於將加壓呼吸氣體引入該病人的呼吸道的其它裝置，以及用於向接有導氣管或其它呼吸氣體引入裝置的正在復甦治療的人提供呼吸氣體的壓縮呼吸氣體源，以及用於控制提供給病人的呼吸氣體的壓力的裝置。
根據本發明的第九較佳方面，壓縮呼吸氣體源被設計成提供用於驅動往復裝置的氣體。
對於往復裝置而言，最好能以60循環/分鐘到200循環/分鐘的速率來提供機械刺激，特別地以約80到120循環/分鐘或以上的速率。
根據本發明的第十較佳方面，用於控制機械和電刺激的提供的裝置包括用於控制提供給病人的呼吸氣體的壓力的裝置。
根據本發明的第十一較佳方面，還提供一種給藥裝置，用於向病人提供減輕心動停止效應的藥劑，諸如在WO 02/11741中公開的心臟麻痺溶液，和/或有助於血液循環的重建的藥劑，諸如腎上腺素或降腎上腺素、抗利尿激素、可的松、胰島素、環孢黴素A，該給藥裝置與導氣管或其它呼吸氣體引入裝置相連或整合，並能夠產生包含藥劑的水性薄霧或噴霧。
根據本發明，還揭示了一種用於在心動停止的病人中重建血液循環的裝置，包括一壓縮呼吸氣體源；用於將正壓下的所述呼吸氣體提供給所述病人的呼吸道的裝置；用於通過以60循環/分鐘到200循環/分鐘的速率反覆壓縮和解壓胸部來機械地刺激病人的心臟的往復氣動裝置；以起搏和/或去心臟纖顫形式向心臟提供電刺激的電氣裝置；其中所述壓縮呼吸氣體被用於驅動所述往復氣動裝置，且其中從往復氣動裝置排出的呼吸氣體用於將正壓呼吸氣體提供給該病人的呼吸道。
用於向病人提供呼吸氣體的裝置最好包括呼吸面罩或用於把插管插入病人呼吸道的裝置。但是呼吸氣體也可通過經氣管插管提供給病人。
用於提供電刺激的電氣裝置包括兩個電極，一個前電極，用在病人胸部，鄰近於或集成於往復裝置的墊片、板或圓盤等，以及一個後電極，用加在病人背部。胸部電極優選一次性使用的。後電極優選集成在病人倚靠的支承板內；它以這樣的方式集成如果病人倚靠在支承板上的位置正確，則它可於胸骨之下與其垂直。有利的是，用於提供電刺激的電氣裝置包括用於分析ECG信號的裝置，這些ECG信號由電極收集並導入ECG分析裝置。
首先，起搏頻率被調整為遵從機械壓縮/解壓的頻率，並作相應控制。只要病人(未起搏的)心率比機械壓縮/解壓頻率低，這就特別重要。然而，一旦病人的心率超過了機械壓縮/解壓的設定頻率，它就可用來控制該頻率。以脈搏速率提供機械壓縮將使得心臟的收縮更為有力。在PEA(無脈搏電活動)的情形中，機械壓縮/解壓的速率可通過例如脈搏血氧定量法來控制，以便提供病人的最佳血氧飽和度。此外，通過經驗性地在若干周期內選定的時間點上掃描對心臟提供電刺激的效應，來確定心動周期內對心臟電刺激的最佳時間點，也在本發明的範圍內。然而，在PEA情形中，沒有在ECG的QT階段刺激心臟的理由。給本發明的裝置配備用於顯現心臟收縮情況的超聲波成像裝置也在本發明的範圍內；或者，該信息也可用於控制將電去心臟纖顫或起搏信號施加到心臟。
根據本發明，還揭示了所提供的一種面罩，包括可任意使用的塑料軟管，它可直接或間接地連接到附於往復壓縮/解壓裝置的閥集成管的下遊側，用於壓縮呼吸氣體所驅動的復甦。
此外，根據本發明揭示了一種可任意使用的氣管內管，在其近端具有塑料軟管，它可直接或間接地連接到附在用於復甦的往復壓縮/解壓裝置上的閥集成管的下遊側。
還揭示了一種往復壓縮/解壓裝置，由壓縮呼吸氣體驅動用於病人的復甦，它包括可拆卸裝置，用於在1分鐘或以上，特別是在5分鐘或以上的時間段內將驅動壓縮/解壓裝置所消耗呼吸氣體的一部分正壓地提供到病人的呼吸道中。呼吸氣體最好包括體積至少50％的氧氣。可拆卸裝置選自面罩、氣管內管或氣管外插管。
本發明將參照附圖所示的較佳實施例進行更詳細地說明。
在附圖中，圖1a是用到心動停止病人上的本發明裝置的側視圖；圖1b是圖1裝置的A-A截面圖；圖2是示出根據本發明治療心動停止的流程圖；圖3是本發明方法所包括的ECG診斷，以及考慮診斷結果的可用治療術選擇的流程圖；圖4是驅動和控制本發明裝置的框圖形式的示意圖；圖5是往復裝置的驅動，以及要正壓地提供給病人呼吸道的從往復裝置排出的呼吸氣體的壓力控制的框圖形式的示意圖；圖6是示出隨時間提供給成人的機械壓縮以及起搏或去心臟纖顫的伴隨提供的視圖。
具體實施例方式
示例1.用於重建心動停止的人的血液循環的裝置在圖1a和1b中示意地示出根據本發明的用於重建心動停止的人的血液循環的裝置。這是基於並包括LucasTM可攜式壓縮/解壓系統(TCDC系統；瑞典Lund的Jolife AB)。該TCDC系統包括一個支承板2和一個軛架或前部3。心動停止的病人1仰臥在支承板2上，從而支承板2的中央置於胸骨S下。支承板2在病人的兩側橫向延伸。延伸端之一設置有彈簧鎖23，來使軛架3(它是通過鉸鏈安裝在另一延伸端24的)的自由端快速固定在支承板2上。由此，病人的胸部被一個其橫截面(圖1b)像馬鐙的TCDC單元所包圍。軛架3的中央部分置於距胸骨S一定距離處。軛架3的中央部分包括一氣動壓縮/解壓單元，該單元包括與氣缸雙室8、9中的活塞6通過杆7相連的壓縮/解壓墊片5。來自高壓氣筒10或這種氣體的管路的加壓空氣或氧氣或其它呼吸氣體通過柔性加固塑料管11以及閥集成管12的進口閥交替地饋入氣缸的雙室8、9。集成管12的進口和相應出口由一個包括可充電電池和微處理器的主控制單元13來控制。該主控制單元在理論上控制活塞6和壓縮/解壓墊片5的往復速率。它們被安排成以從60到150衝程/分鐘之間變化的所需速率在背部/腹部方向往復。墊片5貼在病人胸部的表面周圍備有粘性材料(未示出)，以使其可貼到皮膚上。這使得胸部在往復運動的腹部方向階段能生理性解壓。離開氣缸雙室8、9的氧氣壓力受到控制，即依靠以下詳述的圖5所示的呼吸氣體壓力控制電路使其保持在所需的基本恆定的正壓上。呼吸氣體通過軟管14從集成管12的輸出閥被導入置於病人的面部中央(包括鼻子和嘴)並具有輸出管16的面罩15。由此向病人持續供給新鮮的呼吸氣體(如果需要的話加一點正壓)。按照圖5的裝置提供全控制的正壓呼吸氣體在呼吸氣體通過插管施加時是特別重要的；當依靠呼吸面具供應時，如果面具中的壓力根據面具出氣口的寬度或以相似方式控制，則圖5中的控制迴路可部分或全部地省略。
貼在病人胸部的前(胸部)電極17置於鄰近墊片5之處，並由粘合劑固定。還可由彈簧或附於軛架3的類似彈性元件頂在胸部上。還可以想像將前電極17集成到墊片5朝向病人胸部的表面上。第二電極，後(背部)電極18安裝在支承板2的上(內)表面上。電極17、18用作ECG電極，並用作起搏和去心臟纖顫的電極。它們通過導線20、21連接到電極控制單元26中。該電極控制單元26能執行簡單的ECG測量以在心搏停止和心室纖維性顫動之間辨別對電能量的去心臟纖顫脈搏的分配，以及心臟在所需速率上的起搏。電極17、18用作用於ECG測量、去心臟纖顫和起搏的電極。該電極控制單元26還包括可與主控制單元13合用的可充電電池形式的電能源。作為保障措施，控制單元可藉助集成的變壓器/整流器單元從市電電源供電。
設置有頸託19的支承板2被置於病人頸下。頸託19的高度足以使病人的頭部後仰，直到它靠在支承板2的外端。如下所述，這樣放置病人頭部便於安全地插管。
示例2.氣管內管適用於本發明的氣管內管在WO94/00174中公開。它包括塑料軟管、與軟管軸向相連的由模製材料製成的柔性管頭、以及包括置於氣管內管和管頭上的管套並與靠近氣管內管近端的充氣/放氣系統相連的氣囊，該氣囊與充氣/放氣系統通過沿軟管壁縱向延伸的通道相連。屬於這種設計的氣管內管由法國Ecouen的Laboratories Pharmaceutiques VYGON以「Boussignac adult endotracheal tube(Boussignac成人氣管內管)」的商品名出售。重要的是提供具有相對於管道外徑儘可能寬，諸如構成管子橫截面積90％或以上的呼吸氣體通道內腔的通氣管。
在主動解壓到生理性解壓位置(即，通過避免過度解壓)的情形中，可觀察到呼吸氣體通過氣管進入肺部的有力流動。這在用LucasTM系統解壓時會在心臟中產生約8毫米汞柱的正壓(約15升/分鐘的呼吸氣流)，與之相比，在被動(手動或其它)解壓情形中則有從0到約-5毫米汞柱的負壓。如果流經氣管的氣流增加到約25升/分鐘，則解壓時的正壓升至約15毫米汞柱。在壓縮期間，Lucas裝置本身創建了約15到20毫米汞柱的正壓。因為肺部會被40毫米汞柱以上的呼吸氣壓損壞，所以用Lucas裝置主動解壓時通過氣管的呼吸氣流應限於20升/分鐘。
示例3.復甦現在參看圖2中的流程圖200。在心動停止一發作時，就儘快向心動停止狀態(201)中的病人施加機械胸部壓縮(202)。開始時的壓縮可能不得不用手工完成(202)。當本發明的裝置已安裝在病人身上時，就立即開始機械壓縮。同時或稍後，心臟電活動的測量依靠電極17、18的應用(203)來開始。由電極17、18接收的電信號在CPU中處理，以通過ECG 203檢測病人的心臟是處於心搏停止(EMD，電機械分離)、還是心室纖維性顫動(VF)狀態、無脈搏電活動狀態、或正常狀態(在該環境中「正常」狀態是指不需要去心臟纖顫或起搏但未必是健康狀態的狀態)。然後可按需要對病人插管(204)。ECG診斷揭示病人是具有心室纖維性顫動(VF)還是PEA(無脈搏電活動)或心搏停止。在第一種情形中(206a)，去心臟纖顫電脈搏通過電極17、18來執行，同時繼續機械壓縮/解壓。在第二種情形中(206b)，起搏電脈衝通過電極17、18來執行，同時繼續機械壓縮/解壓。ECG診斷(205)間歇地重複，以監視治療的效果並構成進一步治療判斷的基礎。
在心室纖維性顫動的情形中，將執行帶有或不帶有生理性解壓的壓縮和去心臟纖顫(206a)，直到自發的血液循環(ROSC)重現。其後繼續執行壓縮(202)，可任選地伴以起搏(206b)。適於結合到本發明的裝置中去的去心臟纖顫器是Heartstart FR2AED(挪威Stavanger的Leardal Medical A/S出品)。
在心搏停止/PEA的情形中，將結合起搏(206b)執行帶有或不帶有生理性解壓的壓縮(202)，直到觀察到ROSC，但最好執行長得多的時間，比如直到病人在醫院的護理之下。
根據各種情形，諸如有沒有能夠實施插管(204)的人，將對該病人插管或者不插管。插管204可用來向用戶提供藥劑，諸如氯化鉀水溶液。以顯著地低於室溫的低溫態(諸如10℃或以下)提供這種或其它的活性藥劑水溶液也是可行的。
示例4.治療術判斷至於有關本發明方法的治療書判斷順序，可參照圖3中的流程圖300。在激活本發明的裝置(301)之後，即在執行壓縮/解壓(202)期間，測量並分析(303)病人的ECG信號(302)。第一治療術判斷是基於病人是否處於心動停止中(304)，因為某些病人看起來心動停止，但實際上是處在心臟微弱跳動的狀態中，諸如在病人的體溫低於正常體溫下若干度的狀態中。
具體地，如圖3所示，分析ECG信號看是否是心動停止。如果檢測到雖緩慢但「正常」的脈搏，則沒有心動停止，因此立即停止壓縮/解壓(305)。如果處於心動停止，則在下一步驟中確定停止類型，在該步驟中分析ECG信號看是否是心室纖維性顫動(306)。如果檢測到心室纖維性顫動的特徵性ECG信號模式(307)，則對病人去心臟纖顫(310)。如果未檢測到這樣的信號模式，則對病人執行起搏電脈衝(308)。
如果需要，可由本發明的裝置自動地採取前述治療術判斷。這增加了它對缺乏足夠醫學培訓的人的有效性。另一方面，該裝置提供每個步驟的診斷結果的顯示，以允許用戶在特定情形中啟動最信充分的治療。在去心臟纖顫(310)期間參與的醫務人員必須不碰觸病人(310)。
示例5.裝置控制和驅動裝置控制和驅動的諸原理如圖4所示。該裝置由微處理器(CPU)420控制，它包括其中存儲了適當軟體的數據存儲裝置，諸如用於數位化電極信號的軟體、用於比較數位化信號和表示各類心臟活動的信號的軟體、以及用於控制本發明裝置的氣動裝置和電氣裝置的軟體。該控制單元410由諸如可充電電池的內部電源440供電。該控制單元410包括用於讀取電極測量值和其它數據的用戶顯示器450。它還可包括一個語音界面460，CPU 420可通過該界面向相關人員發出標準指令，諸如有關需要更換呼吸氣體源的指令等。
控制和驅動單元410還包括具有變換器的去心臟纖顫和起搏模塊470。在該去心臟纖顫和起搏模塊470中集成有ECG分析功能。適當地，可將市場上有的去心臟纖顫器集成到本發明的裝置中，諸如帶有起搏器單元的Cardio-Aid Model 200去心臟纖顫器(瑞典Artema Medical AB出品；該公司在2001年被美國Cardiac Science，Inc.併購)。
此外，控制和驅動單元包括氣動模塊430，其功能設計如圖5所示。它被饋入來自呼吸氣體級氧氣瓶100的加壓氧氣。通過降壓控制閥單元101，呼吸氣體的壓力得以下降並保持恆定。加壓氧氣由此閥被導入閥集成管(valve manifold)102，其各閥由裝置控制單元120(例如CPU 420)控制。加壓氧氣通過管線108、109交替地饋入氣缸107中活塞103的兩側(105、106)之一，以使得該活塞103往復運動。活塞106的運動通過杆104被傳送給墊片，以便交替地壓縮和解壓病人的胸部(未示出)。基本上但未全部解壓的氣體通過集成管102的排洩閥離開氣缸107的腔室105、106，並從那兒通過導氣管112被導入插管通道之一的近端(110)，該通道包括衰減器114、安全閥113和蓄氣池111。饋入集成管110的氧氣壓力可通過控制單元120由衰減迴路116、117、118來作進一步的控制，對此將不再贅述。
示例6.氣管內管適用於本發明的氣管內管在WO 94/00174中公開。它包括塑料軟管、與軟管軸向相連的由模製材料製成的柔性管頭、以及包括置於氣管內管和管頭上的管套並與靠近氣管內管近端的充氣/放氣系統相連的氣囊，該氣囊與充氣/放氣系統通過沿軟管壁縱向延伸的通道相連。這種設計的氣管內管由法國Ecouen的LaboratoriesPharmaceutiques VYGON，以「Boussignac adult endotracheal tube」的商品名出售。
示例7圖6中的視圖示出了隨時間對成人提供機械壓縮，並同時提供起搏或去心臟纖顫(PC，起搏電刺激；DF，去心臟纖顫電刺激；CP，壓縮階段；DCP，解壓階段；DNCP，壓縮階段的動態部分；STCP，壓縮階段的靜態部分；DNDCP，解壓階段的動態部分；STDCP，解壓階段的靜態部分)。壓縮曲線600具有梯形波形狀。
用以下三個病歷報告進一步闡述本發明的各個要素。
病歷報告1女，73歲。5年前動過冠狀動脈分流手術，3年前得過心肌梗塞。在音樂會期間昏迷(下文中時間表示與昏迷時間有關)。恰好在現場的醫生發現已無可觸脈搏。他立即施行CPR(每分鐘15次胸壓和2次口對口吹氣)。心肺復甦組織的救護車在6分鐘時抵達。他們對病人使用LUCAS裝置並開始胸部壓縮。在7.5分時ECG顯示心室纖維性顫動。然後通過口腔用導氣管(Boussignac管)對病人插管，其中導氣管內的氧氣通道與LucasTM裝置的供氧管相連。在Boussignac管遠端供給15升/分鐘的氣體，作為持續的氧氣注入(CIO)。在8.5分時，脈搏量氧計連接到一個手指。觀察到氧飽和度為100％的脈搏，病人的皮膚微紅，表示良好的皮膚血液循環。可在頸部動脈甚至腹股溝處觸摸到良好的脈搏。在ECG顯示上，可看到心室纖維性顫動漸漸變粗。在LUCAS-CPR9分鐘時，在正在進行中的壓縮期間加了一次去心臟纖顫電擊(360J)。病人心搏停止，但約10秒鐘後可看到頻率為每分鐘60次的竇性心律。機械壓縮繼續，直到在12分時頻率升至每分鐘90次。然後關掉該裝置。1分鐘內脈搏減弱，且含氧值從100降至70。再實施壓縮，將病人移到擔架上並送入救護車，同時繼續LUCAS-CPR和CIO治療。抵達醫院的急救室時(約25分時)，脈搏的氧飽和度已增至100％。動脈針被置入橈骨動脈，且通過使用Seldinger技術，中央靜脈導管通過外頸靜脈到位。血內氣體顯示動脈氧氣優於正常值(PaO2＝49)、pH7.45、PaCO23.5、鹼過剩-1。現在關閉裝置。病人竇性心律的頻率為90，並保持血壓110/70，中值90。病人被送入重病特護區，並嚴密觀察24小時。沒有觀察到心肌梗塞的跡象。病人穩定並完全甦醒。第二天她被撤除緊急監護；一周的正常護理之後她出院了。一個月的控制之後病人恢復了健康。
病歷報告2男，36歲。環境溫度為-1℃的清晨在公園內被發現，無生命體徵。救護車在約5分鐘時抵達。病人當時無脈搏、無呼吸。ECG顯示極度的心搏徐緩，為每分鐘2-3次心跳。病人的體溫為22℃。急救主治醫生在家中得到電話通知。他帶著LUCASTM裝置趕到現場。當看到病人的瞳孔尚未擴散時，他決定給病人使用該裝置並開始壓縮。用Boussignac管對病人插管，並通過使導氣管內的氧氣通道與LucasTM裝置的供氧管相連在Boussignac管遠端建立CIO。裝置的低壓ECG顯示病人有竇性心律，頻率為每分鐘3-5次。現在可在頸動脈觸摸到良好的脈搏。病人連同工作中的裝置一起被送往醫院，在那裡他被直接送進手術室，並通過股動脈組織連到心肺機器。他的體溫緩慢地升至32℃。在該階段中他的心臟在有力地跳動，為每分鐘70次，產生的血壓為110/60。在從心肺機器斷開之後，他被送入重病特護區，並在隨後的6個小時得以自然變暖到正常體溫。一周後他完全康復出院。
病歷報告3男，48歲。上午十點在辦公室昏迷。立即呼叫了心臟救護車，並在4分鐘後抵達。此時仍尚未開始復甦。救護人員包括兩名護理人員和一名司機。主護理員立刻檢查頸動脈，但已無脈搏。對皮膚的按壓產生一個白點，表示血液循環停止。立刻對病人使用LUCASTM裝置，且機械胸部壓縮在30秒內開始。ECG顯示病人心搏停止。一個護理員將病人的臉頰抬起以保證呼吸道順暢，並開始用與LucasTM裝置的供氧管相連的Rubens自擴張氣囊換氣，充入Rubens氣囊的氧氣約為15升/分鐘。該Rubens氣囊具有控制氣囊內壓力不超過30釐米水柱的壓力安全閥。就這樣，以100次/分鐘的壓縮/解壓頻率用100％的氧氣對病人換氣。連接到手指的脈搏量氧計顯示氧飽和度為98％的良好脈搏。然後給予更強勁的換氣使得飽和度升至100％。ECG顯示病人仍然是心搏停止的。現在啟用LUCASTM裝置的起搏器作用，且在每次壓縮期間起搏心臟。很快能感覺到頸動脈中的脈搏。在開始復甦時病人的瞳孔是擴散的，但現在是收縮的。停止壓縮，並僅保留起搏器功能。因為脈搏開始變弱且飽和度下降，裝置再次啟動使氧飽和立即回到100％。麻醉師隊伍(醫生和護士)和救護車在7分鐘後抵達，看到的是供氧及血液循環良好的病人，裝置以每分鐘100次壓縮/解壓的頻率工作，而起搏器ECG的頻率為100。在停止該裝置之後，立即看到氧飽和度的下降。再次啟動該裝置，停止面罩通風，並用Boussignac管對病人插管，其氧氣通道與LucasTM裝置的供氧管相連。25升/分鐘的氧氣流在Boussignac管遠端提供給導氣管。壓縮的頻率增至每分鐘120次，同時繼續按每分鐘100次起搏。5分鐘之後，停止起搏且壓縮頻率降至每分鐘80次。現在可看到頻率為約每分鐘65次的竇性心率。動脈針被置入橈骨動脈，停止壓縮，並測量到動脈壓為115/80。病人被移至擔架上，同時保持裝置的安裝、解壓狀態的繼續、ECG的監視。在送往醫院途中，觀察到極度的心搏徐緩。收縮壓降至小於60。重新啟動頻率為100的壓縮(每分鐘100次)，並激活起搏器功能。當抵達醫院時，停止壓縮及起搏。ECG現在顯示心傳導阻滯為III級，脈搏頻率約為35。立即重新啟動壓縮和起搏(每分鐘100次)。動脈壓迅速升至120/80，同時得到全氧飽和。病人被送入手術室，並在右心室裝入經靜脈的起搏器，在右心房裝入一個電極，其後啟動內部起搏。在插入起搏器電極期間，裝置以100次壓縮和每分鐘100次的頻率工作。在如上所述裝入持久起搏器之後，停止Lucas裝置的壓縮和起搏。病人現在狀態穩定，起搏器節律為每分鐘100次。他被送往重病監護區並戴上呼吸器，直到次日。在除管之後他完全甦醒，但對此事完全沒有記憶。一周後他康復出院。
權利要求
1.一種在心動停止的病人中重建恰當的血液循環的非侵入式方法，包括向所述病人的呼吸道提供正壓呼吸氣體；通過以60循環/分鐘到200循環/分鐘的速率反覆壓縮和解壓胸部，來機械地刺激病人的心臟，同時使該病人在呼吸氣體的正壓下呼吸一段足以建立冠狀動脈灌注正壓的時間；在開始提供所述呼吸氣體和所述壓縮/解壓之後，以起搏和/或對心臟的去心臟纖顫的形式來提供電刺激，前提是所述電刺激僅在建立了冠狀動脈灌注正壓之後提供，同時繼續提供機械刺激和正壓氣體；可任選地重複只用機械刺激以及機械刺激伴隨電刺激的步驟。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，心臟的機械刺激由所述方法中使用的呼吸氣體所驅動的往復氣動裝置促成。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述病人在所述機械刺激期間吸入的呼吸氣體基本上是驅動所述往復氣動裝置所消耗的呼吸氣體。
4.如權利要求1-3中任一項所述的方法，其特徵在於，執行所述壓縮和解壓，從而使從全壓縮狀態到全解壓狀態-反之亦然-的時間長度對應於一個壓縮/解壓周期的約1/6到約1/10。
5.如權利要求1-4中任一項所述的方法，其特徵在於，在解壓期間在病人肺部維持呼吸氣體的正壓。
6.如權利要求5所述的方法，其特徵在於，肺部中所述呼吸氣體的正壓算術均值在呼吸周期的解壓階段(DC)是從1毫米汞柱到30毫米汞柱。
7.如權利要求1-6中任一項所述的方法，其特徵在於，一旦冠狀動脈灌注正壓為10毫米汞柱，就開始提供電刺激。
8.如權利要求1-6中任一項所述的方法，其特徵在於，一旦灌注正壓為15毫米汞柱或以上，就開始提供電刺激。
9.如權利要求1-8中任一項所述的方法，其特徵在於，在壓縮階段(STCP)的穩定部分的最後三分之一期間提供去心臟纖顫的電刺激(DF)。
10.如權利要求1-8中任一項所述的方法，其特徵在於，在從壓縮階段(CP)開始到解壓階段(DCP)開始之前的時間段內提供起搏電刺激(PC)。
11.如權利要求10所述的方法，其特徵在於，在動態壓縮階段(DNCP)結束時開始的0.10到0.15秒的時間段內提供起搏電刺激。
12.如權利要求1-11中任一項所述的方法，其特徵在於，機械刺激的速率是從80循環/分鐘到120循環/分鐘。
13.如權利要求1-12中任一項所述的方法，包括對病人胸部的壓縮阻力的間歇估算。
14.如權利要求13所述的方法，其特徵在於，所述估算的結果用於控制加在病人胸部的壓縮力。
15.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，用於建立冠狀動脈灌注正壓的時間段對於前面有短時間-諸如持續10秒到50秒-的心搏停止的情形是30秒或以上，而對於前面有較長時間-諸如兩分鐘以上-的心搏停止的情形，是最高可達5分鐘或以上。
16.如權利要求1-15中任一項所述的方法，其特徵在於，在提供電刺激並重建血液循環之後繼續機械刺激。
17.如權利要求1-16中任一項所述的方法，其特徵在於，電刺激是用去心臟纖顫。
18.如權利要求1-16中任一項所述的方法，其特徵在於，電刺激是來起搏。
19.如權利要求18所述的方法，其特徵在於，在壓縮/解壓速率最高達80循環/分鐘時起搏速率約為每分鐘80次，並且如果壓縮速率超過該基本速率，則遵從壓縮速率。
20.如權利要求1-19中任一項所述的方法，其特徵在於，所述呼吸氣體如果由插管提供時，其具有比環境溫度低5℃或更低的溫度。
21.如權利要求20所述的方法，其特徵在於，所述呼吸氣體比環境溫度低10℃或更低。
22.如權利要求1-21中任一項所述的方法，其特徵在於，藉助作為載體的呼吸氣體向病人提供冷卻水性噴劑，諸如冷卻生理鹽水。
23.如權利要求1-22中任一項所述的方法，其特徵在於，藉助呼吸氣體和/或呼吸氣體作為載體的水性噴劑向病人提供減輕心動停止效應的藥劑，和/或有助於血液循環的重建的藥劑。
24.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，電刺激的實施在成年人的左心室內一累積至少20毫升或以上的血液、或兒童達到相應量時就開始。
25.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，電刺激的實施在心搏停止或心室纖維性顫動時的右心室內血液量的時間均值已通過機械壓縮/解壓減少了50％或以上就開始。
26.一種用於對心動停止的病人進行復甦的裝置，所述裝置包括用於機械刺激心臟的往復裝置；用於電刺激心臟的裝置；用於控制隨時間提供機械和電刺激的裝置，在以下情形一發生時就提供電刺激心搏停止或心室纖維性顫動時的右心室內血液均量已減少了50％或以上，和/或在長年人的左心室內累積了至少20毫升或以上血液或兒童達相應量，和/或得到了冠狀動脈灌注正壓，特別是冠狀動脈灌注正壓為10毫米汞柱，較佳地為15毫米汞柱，更佳地為25毫米汞柱或以上；導氣管或面罩或用於將加壓呼吸氣體引入所述人的呼吸道的其它裝置，以及用於向接有導氣管或其它呼吸氣體引入裝置的正在復甦治療的病人提供呼吸氣體的壓縮呼吸氣體源，以及用於控制提供給病人的呼吸氣體的壓力的裝置。
27.如權利要求26的裝置，其特徵在於，所述壓縮呼吸氣體源被設計成提供用於驅動往復裝置的氣體。
28.如權利要求26或27的裝置，其特徵在於，用於控制機械刺激和電刺激的提供的裝置包括用於控制提供給病人的呼吸氣體的壓力的裝置。
29.如權利要求26-28中任一項所述的裝置，包括一種給藥裝置，用於向病人提供減輕心動停止效應的藥劑和/或有助於血液循環的重建的藥劑，所述給藥裝置與導氣管或其它呼吸氣體引入裝置相連或集成一體、並能夠產生包含藥劑的水性薄霧或噴霧。
30.一種用於在心動停止的病人中重建血液循環的裝置，包括壓縮呼吸氣體源；用於將所述正壓呼吸氣體提供給所述人的呼吸道的裝置；用於通過以60循環/分鐘到200循環/分鐘的速率反覆壓縮和解壓胸部來機械地刺激病人的心臟的往復氣動裝置；以起搏和/或去心臟纖顫形式提供電刺激的電氣裝置；其中所述壓縮呼吸氣體被用於驅動所述往復氣動裝置，且其中從往復氣動裝置排出的呼吸氣體被用於向所述病人的呼吸道提供正壓呼吸氣體。
31.如權利要求30所述的裝置，其特徵在於，用於向病人提供呼吸氣體的裝置包括呼吸面罩或用於把插管插入病人呼吸道的裝置。
32.如權利要求30或31所述的裝置，其特徵在於，所述氣動往復裝置包括可設置使用的墊片、板、圓盤等，以便貼附到病人的胸部，且其中用於提供電刺激的電氣裝置包括兩個電極一個前電極，用在病人胸部，鄰近於往復裝置的墊片、板或圓盤等設置或集成於其中，使其面向病人胸部並與所述墊片、板或圓盤等組合抵接在胸部；一個後電極，設置成抵接在病人背部。
33.如權利要求32所述的裝置，其特徵在於，用於提供電刺激的電氣裝置包括用於分析由所述電極收集並導入ECG分析裝置的ECG信號的裝置。
34.如權利要求30-33所述的裝置，其特徵在於，起搏頻率被控制為遵從機械壓縮/解壓的頻率。
35.如權利要求30-34所述的裝置，其特徵在於，提供給病人呼吸道的呼吸氣體已被用於驅動氣動往復系統。
36.一種面罩，包括一次性的塑料軟管，它可直接或間接地收縮到附於用於復甦病人、由壓縮呼吸氣體所驅動的往復壓縮/解壓裝置的閥集成管的下遊側。
37.一種一次性氣管內管，在其近端配有塑料軟管，該塑料軟管可直接或間接地連接到附在用於復甦病人、由壓縮呼吸氣體所驅動的往復壓縮/解壓裝置上的閥集成管的下遊側。
38.一種往復壓縮/解壓裝置，用於復甦病人、由壓縮呼吸氣體驅動，其特徵在於，它包括可拆卸裝置，用於在1分鐘或以上、特別是5分鐘或以上的時間段內將驅動壓縮/解壓裝置所消耗的呼吸氣體的一部分以正壓提供到病人的呼吸道中。
39.如權利要求38所述的裝置，其特徵在於，呼吸氣體包括至少50體積％的氧氣。
40.如權利要求38所述的裝置，其特徵在於，所述可拆卸裝置選自面罩、氣管內管或氣管外插管。
41.一種用於管理病人心肺復甦過程中的各個步驟的系統，包括胸部壓縮裝置，用於向病人的心臟實施機械刺激；用於向所述心臟實施電刺激的模塊；以及控制單元，用於協調在心肺復甦過程中對所述心臟實施機械刺激和電刺激。
42.如權利要求41所述的系統，其特徵在於，所述控制單元還包括一分析單元，用於在心肺復甦過程期間評估病人心臟的狀態。
43.如權利要求42所述的系統，其特徵在於，所述分析單元是心電圖記錄儀/分析器。
44.如權利要求42或43所述的系統，其特徵在於，所述控制單元包括用來響應於所述分析單元所作評估而自動地更改心肺復甦過程中的各個步驟的程序。
45.如權利要求41-44中任一項所述的系統，還包括用於在心肺復甦過程期間向病人的肺部提供加壓呼吸氣體的裝置。
46.如權利要求41-45中任一項所述的系統，其特徵在於，用於向病人肺部提供加壓呼吸氣體的裝置包括用於在呼吸氣體中加入藥劑以向病人給藥的裝置。
47.如權利要求41-46中任一項所述的系統，其特徵在於，所述胸部壓縮裝置是用氣體操作的氣動裝置，且其中用於提供加壓呼吸氣體的裝置循環利用操作所述氣動裝置的氣體。
全文摘要
一種用於對心動停止的病人進行復甦的裝置，該裝置包括用於機械刺激心臟的往復裝置；用於電刺激心臟的裝置；用於控制隨時間提供機械和電刺激的裝置，而在以下情形一發生時就提供電刺激心搏停止或心室纖維性顫動時的右心室內血液均量已減少了50％或以上，和/或在左心室內累積了至少20毫升或以上血液，或兒童達相應量，和/或得到冠狀動脈灌注正壓；導氣管或面罩或用於將加壓呼吸氣體引入該病人的呼吸道的其它裝置；壓縮呼吸氣體源；以及用於控制所提供的呼吸氣體的壓力的裝置。還揭示了一種相應治療方法，用於在心動停止的病人中建立血液循環，以及一次性的導氣管。
文檔編號A61N1/39GK1787796SQ200480012890
公開日2006年6月14日 申請日期2004年5月11日 優先權日2003年5月12日
發明者S·斯蒂恩 申請人:久萊夫股份公司