協同復甦灌注支持的製作方法

2023-10-05 04:00:59 2

協同復甦灌注支持的製作方法
【專利摘要】本文件涉及用於通過電磁刺激生理組織，來治療心臟停搏受害者的系統和方法。
【專利說明】協同復甦灌注支持
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請根據35U.S.C.§ 119(e)要求2011年4月8日提交的美國申請序列號61/473, 273的優先權。上述相關申請中提出的全部主題都通過引用併入本申請，如同完全是在本文中闡述的。
【技術領域】
[0003]本文件涉及通過電磁刺激生理組織來治療心臟停搏受害者的系統和技術。
【背景技術】
[0004]心臟停搏或者猝死是對具有普通心臟病因的生理異常的多樣性集合的描述，其中患者通常呈現無脈搏、無呼吸和無意識的症狀。心臟停搏很普遍，僅在美國，每年估計就有300，000位受害者，並且可類似地估計世界範圍內的其他受害者。早期除顫是驟然心臟停搏倖存的主要因素。實際上，未經除顫治療，被挽救的心臟停搏受害者的情況非常少。存在許多不同種類的異常心電圖(ECG)節律，其中一些可通過除顫治療，一些不能。對此的標準術語分別是「可電擊」和「不可電擊」 ECG節律。進一步將不可電擊ECG節律分類為血流動力學穩定和血流動力學不穩定節律。血流動力學不穩定節律是不能利用足夠的血流來支持患者倖存(不可存活)的那些節律。例如，認為正常竇性節律是不可電擊的，並且血流動力學穩定(可存活)。在心臟停搏期間遇到的，不可電擊並且血流動力學不穩定的一些常見ECG節律為:心搏徐緩、心室自主節律、無脈性電活動(PEA)和心搏靜止。心搏徐緩，其間心跳過慢，是不可電擊的，並且可能不可存活。如果患者在心搏徐緩期間無意識，執行胸外按壓直到獲得起搏可能有幫助。室性自主心律也可能為不可電擊的並且不可存活的(通常，電模式始於心房)，在室性 自主心律中，使心肌開始收縮的電活動在心室而非心房中發生。室性自主心律通常導致30-40次心跳/分鐘的緩慢心律，常常使患者失去意識。因為心室通常響應心房的活動，所以發生緩慢心律，但是當心房停止它們的電活動時，在心室中發生更慢的、替補的節律。電機械分離(EMD)導致的無脈性電活動(PEA)是不可電擊的並且不可存活，並且將需要胸外按壓作為第一響應，在無脈性電活動(PEA)中，在心臟中存在律性電活動，但是不存在心肌收縮性。不能利用除顫成功治療心搏靜止，對於其他不可電擊、不可存活節律的情況也是這樣，在心搏靜止中，在心臟中既不存在電活動，也不存在機械活動。對心搏靜止推薦起搏，並且存在先進的生命支持團隊能夠執行以幫助這種患者的其他治療方式，例如插管或給藥。能夠利用除顫成功治療的可電擊節律的主要示例為:心室纖顫、心室心搏過速和心室撲動。
[0005]通常，人類心臟內的電化學活動導致組織的肌肉纖維以同步方式收縮和放鬆。心臟肌肉組織的這種同步運動導致將血液從心室有效地泵送至身體的生命器官。然而，在心室纖顫(VF)的情況下，心臟內的異常電活動導致個別肌肉纖維以異步和無序方式收縮。作為這種失去同步的結果，心臟失去了其有效泵送血液的能力。除顫器產生大電流脈衝，該大電流脈衝中斷與心室纖顫相關聯的心臟無序電活動，並且除顫器向心臟的電化學系統提供重新同步自身的機會。一旦恢復了有組織的電活動，常常就伴隨同步肌肉收縮，導致恢復有效的心臟泵送。
[0006]在Paul Zoll博士於1956年描述的首次在人體醫療使用後，體外除顫已經變為用於心臟停搏、心室心搏過速(VT)和心房纖顫(AF)的主要療法。單相波形除顫佔據主導,直到1996年，當第一個雙相波形變得可用於醫療使用。實際的出院生存率保持在極低的10%或更低。在美國的大城市中，包括那些具有大量、先進的入院前醫療基礎設施的城市，心臟停搏的生存率保持為低至1_3%。
[0007]近年來，醫學界已經重新發現了高質量、深度按壓對提高生存性的重要性。美國心臟學會在他們最近的2010年指南中聲明「參與綜合性證據評估過程的科學家和醫療服務提供者根據當前的科學進步，分析了 CPR步驟的順序和優先性，以識別對生存性具有最大潛在影響的因素。基於可用證據的強度，他們提出推薦方案，以支持表現出最大希望的幹預。毫無異議地支持繼續強調具有適當速度和深度的按壓的高質量CPR，允許完全胸部反彈，最小化胸部按壓時的中斷，以及避免過度換氣。」
[0008]雖然AHA和其他認證醫療主體推薦，對於心臟停搏的生存性而言，無暫停的高質量按壓很重要，但是實際上難以實現無暫停的按壓，即使使用專門設計用於實現無換氣暫停的連續按壓的醫用方案也是如此。已經表明，即使對於那些利用連續按壓方法消除換氣暫停的系統，CPR分數也僅為60-70%，CPR分數是指其間存在按壓的復甦過程的持續時間的百分比。當利用除顫器時，能夠將CPR分數進一步提高至80-85%，除顫器包括處於救助者手部下的運動傳感器，並且向救助者提供關於他們的按壓質量的實時反饋(切姆斯福德市卓爾醫學產品公司的RealCPRHelp除顫器)。
[0009]通過結合除顫對心搏靜止和心搏徐緩起搏，來增加循環的裝置已經是可用許多年了。美國專利N0.4，088，138描述了一種裝置，當檢測出重度心搏徐緩或心搏靜止時，該裝置在除顫電擊之前或之後，自動對患者起搏。
·[0010]Wang 及其同事在 Crit Care Med (重症監護醫學)2008，36 [增刊]:S458-S466中已經描述了，在CPR期間，類似於傳統的胸骨胸部按壓，使用對骨骼肌的電刺激來輸送血流。然而，作者注意到，該方法的意義有限，因為骨骼肌疲勞發作相當快，即使在最佳實驗室條件下也是如此；已經發現，在大多數情況下，疲勞發作都小於I分鐘。應注意，典型的胸部按壓醫療建議間隔是兩分鐘，因而即使對於一個完整的CPR間隔，也將不能可靠地實現有效刺激。例如，在美國專利 N0.5，782，883,6, 185，457,5, 978，703,6, 314，319 和 6，567，607中進一步闡明了該技術。
[0011]在心肺復甦術(CPR)中的胸部按壓期間，存在兩種主要的血流產生機制:心臟泵血機制和胸泵血機制。「心臟泵血假設認為，在閉合性胸部按壓期間，當在胸骨和脊柱之間壓迫心臟時，就產生血流。該流動機制暗示，心室按壓導致房室瓣閉合，並且血液的排出降低了心室容積。在胸部放鬆期間，心室壓力降低至低於心房壓力，允許房室瓣膜開啟，並且心房填充。該事件順序類似於正常的心臟循環，並且當使用開放性胸部CPR時，在心臟按壓期間發生。」[在由Bradley P.Fuhrman醫學博士和Jerry J.Zimmerman醫學博士、博士編輯的，Pediatric Critical Care (兒科急救護理)(第三版)中，Peter Trinkaus、CharlesL.Schleien 的 Physiologic Foundations of Cardiopulmonary Resuscitation (心月市復甦的生理學基礎)，費城 Mosby 公司 2006，1795-1823 頁，ISBN978-0-32-301808-1, DOI:10.1016/B978-032301808-1.50121-8.]Trinkaus接著說「在正常的心臟功能期間，脈管循環中的最低壓力發生在房室瓣膜的心房一側。該低壓室是系統循環的下遊壓力，其允許靜脈血返回心臟。血管造影術研究表明，在單次胸部按壓期間，血液從腔靜脈通過右側心臟進入肺動脈，並且從肺靜脈通過左側心臟進入主動脈。超聲心動圖研究表明，與正常心臟活動或者開放性胸部CPR期間不同地，在狗和人類的閉合性胸部CPR期間，房室瓣膜都在射血期間開啟，並且在射血期間，主動脈的直徑縮小而非增大。閉合性胸部CPR期間的這些發現支持了胸泵血理論，並且主張心臟是血流的被動導管。」(圖1)實際上，在胸部按壓期間，血流的產生機制是心和胸兩種機制，其影響的相對比例根據患者的個體脈管和瓣膜狀態，以及胸部按壓的性能參數，尤其是關於按壓的深度、速率和釋放。
[0012]典型的患者將需要救助者施加約100-200磅的力，從而使胸骨的按壓達到2英寸的推薦深度。指南進一步推薦，按壓速率為每600毫秒一次按壓。在正常復甦期間，由於這種水平的努力，負責執行胸部按壓的救助者將由於這種努力而疲勞，即使時間短至一分鐘也是如此。作為對疲勞的響應，救助者將或者通過與另一救助者轉換角色，或者通過暫停按壓，或者通過降低他們的努力水平來響應，這將不可避免地導致按壓效果不足。在轉換救助者的情況下，該過程將導致按壓暫停至少10秒，並且如果該動作執行地不高效，則潛在地為30秒。在這段暫停期間，患者當然未接受挽救生命的胸部按壓治療，並且沒有血液被輸送至心臟、大腦和其他生命器官。因而，期望具有一種在轉換救助者的時間段、救助者疲勞時間段、暫停和其他按壓質量下降期間，輸送灌注的手段。
[0013]在關於結合胸部按壓裝置和對控制換氣的神經的刺激的電刺激法的美國專利N0.6，213，960中，也描述了在CPR期間，為了換氣而使用電刺激的嘗試。美國專利N0.6，463，327和6，234，985也描述了通過膈神經使用隔膜刺激，以便在CPR期間增加靜脈回流和血液動力。處於下列幾個原因，還未發現對心臟停搏受害者使用隔膜刺激特別有效:I)在治療之前，在心臟停搏期間患者已經缺氧過長時間，導致整個神經系統，包括膈神經，代謝狀態退化，使得與比有意識的患者相比，電刺激效果差很多；2)刺激電極在胸部上的無創位置也刺激了肋間肌肉，這導致呼氣，直接與由隔膜刺激導致的吸氣效果及其關聯的橫膈膜收縮相對立；和3) 雖然能夠無創地刺激頸部中的膈神經，但是通常難以定位該神經，在院前環境中和在心臟停搏的急促、緊急情況下尤其如此。

【發明內容】

[0014]本文件描述了可用於向患有心室纖顫或類似疾病的患者或受害者提供改進的胸部按壓的系統和技術。
[0015]在一些方面，一種用於對患者提供電磁刺激的醫療系統包括:電子接口，其被配置成從一個或更多個傳感器接收數據；和處理器，其被布置成基於接收的數據，檢測通過機械胸部按壓器施行的胸部按壓，並且一旦檢測出通過機械胸部按壓器施行了胸部按壓，就導致電路終止傳輸電磁刺激，其中該電路被配置成用於傳輸電磁刺激，以刺激患者體內的血液流動。
[0016]實施例能夠包括下述中的一個或更多個。
[0017]該一個或更多個傳感器能夠包括被定位成檢測向患者施行的人工胸部按壓的存在的傳感器。[0018]處理器還能夠被布置成接收由一個或更多個傳感器產生的數據，並且一旦檢測出胸部按壓的質量退化，就導致被配置成傳輸電磁刺激的電路開始傳輸電磁刺激。
[0019]胸部按壓質量退化是胸部按壓的深度變化和胸部按壓的按壓釋放的變化中的一個或更多個。
[0020]處理器還能夠被配置成通過檢測出超過閾值的時間段不存在胸部按壓，來檢測施行人工胸部按壓的變化。
[0021]該一個或更多傳感器還能夠包括被配置成檢測患者胸骨運動的傳感器。
[0022]該一個或更多傳感器能夠包括運動傳感器。
[0023]該一個或更多傳感器能夠包括壓力傳感器。
[0024]該一個或更多傳感器能夠包括速度傳感器。
[0025]被配置成傳輸電磁刺激的電路還能夠被配置成，自動且無用戶幹預地傳輸電磁刺激。
[0026]被配置成傳輸電磁刺激的電路能夠包括電極組件，其被貼附在患者的胸部上。
[0027]被配置成傳輸電磁刺激的電路能夠包括電極組件，以向患者傳輸除顫電擊。
[0028]該電極組件能夠可拆裝地貼附在患者的胸部上。
[0029]該電路能夠包括被配置成以5-15毫秒的脈衝間間隔和300-700伏的振幅傳輸100-200微秒持續時間段脈衝的脈衝群的電路。
[0030]該電路能夠包括被配置成以2-95%的佔空比和50-2000伏的振幅傳輸20-1000微秒持續時間段脈衝的脈衝群的電路。
[0031 ] 該電路能夠包括被配置成傳輸具有隨時間變化的佔空比的脈衝的脈衝群的電路。
[0032]該電路能夠包括被配置成傳輸下列脈衝的脈衝群的電路，其在第一時間段期間具有可變佔空比而在第二時間段期間具有穩定佔空比。
[0033]該電路還能夠被配置成傳輸刺激，刺激波形的有效DC值在第一時間段期間是線性增大、指數增大或對數增大其中之一。
[0034]在一些方面，一種方法能夠包括檢測超過閾值的時間段不存在胸部按壓，一旦檢測出不存在胸部按壓就導致傳輸電磁刺激，以刺激患者體內的血液流動，在導致傳輸電磁刺激之後，檢測存在機械胸部按壓器進行的胸部按壓，並且一旦檢測出存在機械胸部按壓器進行的胸部按壓，就導致電磁刺激的傳輸終止。
[0035]實施例能夠包括下述中的一個或更多個。
[0036]檢測存在由機械胸部按壓器進行的胸部按壓能夠包括從機械胸部按壓器中的傳感器接收數據。
[0037]檢測超過閾值的時間段不存在胸部按壓能夠包括從傳感器接收數據，該傳感器被定位成感測對患者施行的胸部按壓。
[0038]該傳感器能夠被配置成檢測患者胸骨的運動。
[0039]該傳感器能夠是從運動傳感器、壓力傳感器和速度傳感器組成的組中選擇的傳感器。
[0040]導致傳輸電磁刺激能夠包括發送信號，以導致貼附在患者胸部上的電極組件傳輸電磁刺激。
[0041]導致傳輸電磁刺激能夠包括發送信號，以導致貼附在患者胸部上的電極組件以5-15毫秒的脈衝間間隔和300-700伏的振幅傳輸100-200微秒持續時間脈衝的脈衝群。
[0042]導致傳輸電磁刺激能夠包括發送信號，以導致貼附在患者胸部上的電極組件以2-95%的佔空比和50-2000伏的振幅傳輸20-1000微秒持續時間脈衝的脈衝群。
[0043]導致傳輸電磁刺激以刺激血液流動能夠包括，傳輸具有下述脈衝的脈衝群的電磁刺激，其具有隨時間變化的佔空比。
[0044]導致傳輸電磁刺激以刺激血液流動能夠包括，傳輸具有下述脈衝的脈衝群的電磁刺激，其在第一時間段期間具有可變佔空比，並且在第二時間段期間具有穩定佔空比。
[0045]導致傳輸電磁刺激以刺激血液流動能夠包括，傳輸具有有效DC值的電磁刺激，該有效DC值具有線性增大、指數增大或對數增大的第一部分，以及穩定的第二部分。
[0046]在一些方面，一種用於向患者提供電磁刺激的醫療系統能夠包括:電子接口，其與第一組電極和第二組電極電通信，第一組電極被配置成基於心臟泵血機制使血液開始流動，第二組電極被配置成基於胸泵血機制使血液開始流動；和控制器，其與電子接口通信，並且被編程為從第一組電極和第二組電極交替地傳輸電能。
[0047]實施例能夠包括下述中的一個或更多個。
[0048]該控制器還能夠被編程為通過下述方式從第一組電極和第二組電極交替地傳輸電能:經由接口提供信號，以在10秒至I分鐘之間的第一時間段期間激活第一組電極，並且提供信號，以在10秒至I分鐘之間的第二時間段期間激活第二組電極。
[0049]第二組電極能夠被配置成位於主要刺激胸肌肉群的位置處。
[0050]該控制器還能夠被編程為通過下述方式從第一組電極和第二組電極依次傳輸電能:從第一組電極傳輸脈衝持續·10秒至I分鐘之間時間段之後，從第二組電極傳輸脈衝持續10秒至I分鐘之間時間段。
[0051]該控制器還能夠被編程為通過下述方式導致傳輸電磁刺激:發送一個或更多個信號，從而導致第一組電極在第一時間段期間，以5-15毫秒的脈衝間間隔和300-700伏的振幅傳輸100-200微秒持續時間脈衝的脈衝群，並且通過下述方式導致傳輸電磁刺激:發送一個或更多個信號，從而導致第二組電極在第一時間段之後的第二時間段期間，以5-15毫秒的脈衝間間隔和300-700伏的振幅傳輸100-200微秒持續時間脈衝的脈衝群。
[0052]該控制器還能夠被編程為通過下述方式導致傳輸電磁刺激:發送一個或更多信號，從而導致第一組電極在第一時間段期間，以2-95%的佔空比和50-2000伏的振幅傳輸20-1000微秒持續時間脈衝的脈衝群，並且通過下述方式導致傳輸電磁刺激:發送一個或更多個信號，從而導致第二組電極在第一時間段之後的第二時間段期間，以2-95%的佔空比和50-2000伏的振幅傳輸20-1000微秒持續時間脈衝的脈衝群。
[0053]在一些方面，一種用於向患者提供電磁刺激的醫療系統能夠包括:第一組電極，其被配置成被定位為基於心臟泵血機制使血液開始流動，和第二組電極，其被配置成被定位為基於胸泵血機制使血液開始流動；以及控制器，其被編程為從第一組電極和第二組電極依次傳輸電能，以產生被配置成導致血液在患者體內流動的兩階段電刺激。
[0054]實施例能夠包括下述中的一個或更多個。
[0055]該兩階段電刺激能夠包括第一階段和第二階段，在第一階段期間，控制器被配置成激活第一組電極，並且在第二階段期間，控制器被配置成激活第二組電極。
[0056]第二組電極能夠被配置成定位在主要刺激胸肌肉群的位置處，該胸肌肉群在收縮期間主要通過胸泵血機制產生血流。
[0057]第二組電極能夠被配置成定位在患者的左側和右側上在肋骨架底部。
[0058]控制器還能夠被編程為通過在從第一組電極傳輸脈衝後100-500毫秒從第二組電極傳輸脈衝，依次從第一組電極和第二組電極傳輸電能。
[0059]控制器還能夠被編程為通過在從第一組電極傳輸脈衝後100-200毫秒從第二組電極傳輸脈衝，依次從第一組電極和第二組電極傳輸電能。
[0060]在一些方面，一種向患者提供電磁刺激的方法能夠包括，通過經由接口提供信號，從而在第一時間段期間激活被配置成基於心臟泵血機制使血液開始流動的第一組電極，並經由接口提供信號，從而在第二時間段期間激活被配置成基於胸泵血機制使血液開始流動的第二組電極，來交替地傳輸電磁刺激，從而基於心臟泵血機制和胸泵血機制刺激患者體內的血液流動。
[0061]實施例能夠包括下述中的一個或更多個。
[0062]該第一時間段能夠是10秒至I分鐘之間的時間段，並且第二時間段包括10秒至I分鐘之間的時間段。
[0063]提供信號以激活第一組電極能夠包括發送一個或更多個信號，以導致第一組電極在第一時間段期間，以5-15毫秒的脈衝間間隔和300-700伏的振幅傳輸100-200微秒持續時間脈衝的脈衝群，並且提供信號以激活第二組電極包括發送一個或更多個信號，以導致第二組電極在第一時間段後的第二時間段期間，以5-15毫秒的脈衝間間隔和300-700伏的振幅傳輸100-200微秒持續時間脈衝的脈衝群。
[0064]提供信號 以激活第一組電極能夠包括發送一個或更多個信號，以導致第一組電極在第一時間段期間，以2-95%的佔空比和50-2000伏的振幅傳輸20-1000微秒持續時間脈衝的脈衝群，並且提供信號以激活第二組電極包括發送一個或更多個信號，以導致第二組電極在第一時間段後的第二時間段期間，以2-95%的佔空比和50-2000伏的振幅傳輸20-1000微秒持續時間脈衝的脈衝群。
[0065]在一些方面，一種方法能夠包括經由接口提供信號，以依次從第一組電極和第二組電極傳輸電能，從而產生被配置成導致血液在患者體內流動的兩階段電刺激，該第一組電極被配置成基於心臟泵血機制使血液開始流動，該第二組電極被配置成基於胸泵血機制使血液開始流動。
[0066]實施例能夠包括下述中的一個或更多個。
[0067]經由接口提供信號以從第一組電極和第二組電極依次傳輸電能能夠包括，經由接口傳輸信號，以在從第一組電極傳輸脈衝後100-500毫秒,從第二組電極傳輸脈衝。
[0068]經由接口提供信號以從第一組電極和第二組電極依次傳輸電能能夠包括，經由接口傳輸信號，以在從第一組電極傳輸脈衝後100-200毫秒,從第二組電極傳輸脈衝。
[0069]在一些方面，一種向患者提供電磁刺激的醫療系統能夠包括:傳感器，其被定位成感測存在由救助者向患者施行的人工胸部按壓；處理器，其被布置成接收由傳感器產生的數據，並且檢測胸部按壓的施行中的變化；以及電路，其被配置成一旦檢測出胸部按壓的施行中的變化，就向患者傳輸電磁刺激，以刺激患者體內的血液流動。
[0070]實施例能夠包括下述中的一個或更多個。
[0071]該變化能夠是胸部按壓質量的退化。[0072]胸部按壓質量的退化能夠是胸部按壓的深度的變化。
[0073]胸部按壓質量的退化能夠是胸部按壓的按壓釋放變化。
[0074]該處理器能夠被配置成，通過檢測超過閾值的時間段不存在胸部按壓，來檢測胸部按壓的施行中的變化。
[0075]該處理器能夠被配置成，通過檢測超過2秒的時間段不存在胸部按壓，來檢測胸部按壓的施行中的變化。
[0076]該處理器能夠被配置成，通過比較傳感器在第一時間段期間產生的數據與傳感器在第一時間段後發生的第二時間段期間產生的數據，來檢測胸部按壓的施行中的變化。
[0077]該傳感器能夠被配置成檢測患者胸骨的運動。
[0078]該傳感器能夠是運動傳感器。
[0079]該傳感器能夠是壓力傳感器。
[0080]該傳感器能夠是速度傳感器。
[0081]被配置成傳輸電磁刺激的電路還被配置成，自動且無用戶幹預地傳輸電磁刺激。
[0082]被配置成傳輸電磁刺激的電路包括電極組件，其被貼附在患者的胸部上。
[0083]該電極組件可拆裝地貼附在患者的胸部上。
[0084]該電路能夠是下述電路，其被配置成以5-15毫秒的脈衝間間隔和300-700伏的振幅，傳輸100-200微秒持續時間段脈衝的脈衝群。
[0085]該電路能夠是下述電路，其被配置成以2-95%的佔空比和50-2000伏的振幅，傳輸20-1000微秒持續時間段脈衝的脈衝群。
[0086]該電路能夠是下列電路，其被配置成傳輸具有隨時間變化的佔空比的脈衝的脈衝群。
[0087]該電路能夠是下述電路，其被配置成傳輸下述脈衝的脈衝群，其在第一時間段期間具有可變佔空比，並且在第二時間段期間具有穩定佔空比。
[0088]該電路還能夠被配置成傳輸刺激，刺激波形的有效DC值在第一時間段期間線性增大。
[0089]該電路還能夠被配置成傳輸刺激，刺激波形的有效DC值在第一時間段期間指數增大。
[0090]該電路還能夠被配置成傳輸刺激，刺激波形的有效DC值在第一時間段期間對數增大。
[0091]該系統也能夠包括顯示裝置，其被配置成一旦開始對患者傳輸電磁刺激，就視覺提示救助者重新開始人工胸部按壓。
[0092]該系統也能夠包括揚聲器，其被配置成一旦`開始對患者傳輸電磁刺激，就聽覺提示救助者重新開始人工胸部按壓。
[0093]該處理器能夠被配置成通過檢測胸部按壓質量的退化，來檢測胸部按壓的施行中的變化。
[0094]該電路能夠被配置成，一旦檢測出胸部按壓質量退化，就在救助者施行人工胸部按壓的同時，傳輸電磁刺激。
[0095]在一些方面，一種向患者提供電磁刺激的方法能夠包括:接收由傳感器產生的數據，該傳感器被定位成感測存在救助者向患者施行的人工胸部按壓，並檢測胸部按壓施加中的變化；以及經由接口提供信號，一旦檢測出胸部按壓的施行中的變化，就導致向患者傳輸電磁刺激,從而刺激患者體內的血液流動。
[0096]實施例能夠包括下述中的一個或更多個。
[0097]檢測變化能夠包括檢測胸部按壓質量的退化。
[0098]檢測變化能夠包括檢測胸部按壓深度的變化。
[0099]檢測變化能夠包括檢測胸部按壓的按壓釋放變化。
[0100]檢測變化能夠包括檢測超過閾值時間段不存在胸部按壓。
[0101]檢測變化能夠包括檢測超過2秒的時間段不存在胸部按壓。
[0102]經由接口提供信號以導致一個或更多個電極向患者傳輸電磁刺激能夠包括提供信號，以5-15毫秒的脈衝間間隔和300-700伏的振幅，傳輸100-200微秒持續時間段脈衝的脈衝群。
[0103]經由接口提供信號以導致一個或更多個電極向患者傳輸電磁刺激能夠包括提供信號，以2-95%的佔空比和50-2000伏的振幅，傳輸20-1000微秒持續時間段脈衝的脈衝群。
[0104]經由接口提供信號以導致一個或更多個電極向患者傳輸電磁刺激能夠包括提供信號，以傳輸具有隨時間變化的佔空比的脈衝的脈衝群。
[0105]經由接口提供信號以導致一個或更多個電極向患者傳輸電磁刺激能夠包括提供信號，傳輸下述脈衝的脈衝群，該脈衝在第一時間段期間具有可變佔空比，並且在第二時間段期間具有穩定佔空比。
[0106]經由接口提供信號以導致一個或更多個電極向患者傳輸電磁刺激能夠包括提供信號，以傳輸刺激，刺激波形的有效DC值在第一時間段期間線性增大。
[0107]該方法也能夠包括，一旦開始對患者傳輸電磁刺激，就視覺提示救助者重新開始人工胸部按壓。
[0108]在一些方面，一種用於向心臟問題的受害者提供受控電擊的外部除顫器能夠包括:電存儲裝置，其能夠向患者傳輸除顫電擊；接近傳感器，其被配置成確定救助者的手部相對於患者的位置；和控制器，其被編程為通過分析在與救助者進行人工施行胸部按壓相對應的時間段期間從接近傳感器接收的數據，來校準該接近傳感器，並且導致電存儲裝置至少部分基於來自接近傳感器的數據，向患者傳輸除顫電擊。
[0109]實施例能夠包括下述中的一個或更多個。
[0110]該接近傳感器能夠是電容式傳感器。
[0111]該接近傳感器還能夠被配置成，檢測救助者的手部從患者處移開。 [0112]該控制器還能夠被配置成，一旦檢測出救助者從患者處移開至少2英寸，就導致電存儲裝置向患者傳輸除顫電擊。
[0113]該接近傳感器能夠是超聲波傳感器。
[0114]該接近傳感器能夠是光發射器-接收器對。
[0115]在一些方面，一種用於向心臟問題的受害者提供受控電擊的方法能夠包括:接收由傳感器產生的數據，該傳感器被定位成確定救助者的手部相對於患者的位置；通過分析在與救助者進行人工施行胸部按壓相對應的時間段期間從接近傳感器接收的數據，來校準該接近傳感器；以及經由接口提供信號，以導致電存儲裝置至少部分基於來自接近傳感器的數據，向患者傳輸除顫電擊。
[0116]實施例能夠包括下述中的一個或更多個。
[0117]該接近傳感器能夠包括電容式傳感器。
[0118]經由接口提供信號以導致電存儲裝置傳輸除顫信號能夠包括，一旦檢測出救助者的手部從患者處移開，就提供信號。
[0119]經由接口提供信號以導致電存儲裝置傳輸除顫信號能夠包括，一旦檢測出救助者從患者處移開至少2英寸，就提供信號。
[0120]該接近傳感器能夠是超聲波傳感器。
[0121]該接近傳感器能夠是光發射器-接收器對。
[0122]在一些方面，一種促進胸肋吸氣的方法能夠包括:電刺激附在肋骨的一些部分上的第一組肌肉；和電刺激第二組肌肉，當收縮時，該第二組肌肉導致脊骨反向運動。
[0123]實施例能夠包括下述中的一個或更多個。
[0124]電刺激第二組肌肉能夠包括導致脊骨在矢狀軸或橫向軸上的反向運動。
[0125]電刺激第一組肌肉能夠包括，使用位於右大菱形肌上方的第一陰極電極和位於左大菱形肌上方的第二陰極電極電刺激第一組肌肉。
[0126]電刺激第一組肌肉還能夠包括，使用位於肩胛骨上方的陽極電極電刺激第一組肌肉。
·[0127]電刺激第二組肌肉能夠包括，使用位於左前鋸肌上方的第一陰極電極和位於右前鋸肌上方的第二陰極電極電刺激第二組肌肉。
[0128]電刺激第二組肌肉能夠包括，在電刺激第一組肌肉之後，電刺激第二組肌肉。
[0129]電刺激第一和第二組肌肉能夠包括，在人工胸部按壓的上行程期間電刺激第一和第二組肌肉。
[0130]電刺激第一和第二組肌肉能夠包括，使用脈衝寬度調製波形電刺激第一和第二組肌肉。
[0131]電刺激第一和第二組肌肉能夠包括,使用具有斜坡前緣的波形電刺激第一和第二組肌肉。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0132]圖1示出CPR期間的兩種主要血液流動模式。
[0133]圖2a和2b分別示出應用於患者的前和後電極組件。
[0134]圖3是用於產生電磁刺激脈衝的方法的流程圖。
[0135]圖4是用於產生電磁刺激脈衝的方法的流程圖。
[0136]圖5是用於檢測和使用救助者的接近度以確定何時傳輸除顫電擊的方法的流程圖。
[0137]圖6是用於產生電磁刺激脈衝的方法的流程圖。
[0138]圖7不出用於刺激以提聞胸部容積的電極布直。
[0139]圖8示出可穿戴除顫器背帶內的電極布置。
[0140]圖9是系統的方框圖。
[0141]圖10示出E場接近傳感器的示意圖。【具體實施方式】
[0142]本文件描述了一種機制，通過該機制，用於受心搏驟停之患的患者的胸部按壓能夠與在患者胸部上不同位置的電磁刺激協同。
[0143]對於心臟停搏的生存性，少或者無暫停的高質量按壓(例如，基本連續的施行按壓)很重要。然而，普通救助者難以不暫停地提供連續、高質量的人工按壓。在本文中，將系統和方法描述為自動檢測救助者人工施行的胸部按壓的終止或暫停，並且在這種暫停時間段期間，以電刺激補充對患者的治療。基於與人工施行胸部按壓相關聯的檢測特性，自動開始電刺激，使得人工胸部按壓的終止或暫停與施行電刺激之間的時間段短暫(例如，小於10秒、小於5秒、小於3秒)。這種電刺激的示例包括:對骨骼肌的電刺激，以在CPR期間類似於傳統的胸骨胸部按壓地傳輸血流；和兩階段刺激，以基於下文將更詳細描述的心臟泵血機制和胸泵血機制，依次施加電刺激，從而促進循環。
[0144]由於骨骼肌疲勞的快速發作，這降低了電刺激利用率，所以施加電刺激刺激血液流動的時間段有限(例如，小於I分鐘、小於30秒)。為了鼓勵救助者重新開始人工胸部按壓，系統能夠向救助者提供視覺和/或聽覺提示，指導救助者在開始電刺激的短時間後(例如，檢測到有效按壓終止或者開始電刺激後5秒、檢測到有效按壓終止或者開始電刺激後10秒、檢測到有效按壓終止或者開始電刺激後20秒)，重新開始手動胸部按壓。
[0145]在一些示例中，例如能夠通過下文關於圖2A和2B所述的，貼附在患者102的胸部上的前電極組件(AEA) 100施行電刺激。圖2A和2B分別示出應用於患者的前和後電極組件。
[0146]AEA100由本領域技術人員已知的除顫/起搏/監控電極101組成，該電極由接觸患者皮膚的導電粘附凝膠、通常還有用於分配刺激裝置103傳輸的電流的在導電凝膠上的導電金屬表面，以及絕 緣頂層組成。因而，AEA100能夠可拆裝地貼附在患者的胸部上。容納運動傳感器以及功率和信號調節電子裝置的外殼104被定位在患者的胸骨上，並且用於在CPR胸部按壓期間測量胸骨的運動。運動傳感器可以是這種類型的裝置中商用的加速計(麻薩諸塞州切姆斯福德市，卓爾醫學產品公司的CPR Stat-Padz)，或者可以是壓力傳感器，速度傳感器，諸如利用隨時間變化磁通量和線圈布置的那些傳感器，或者其他各種運動傳感器。除顫器10通過胸骨運動分析子系統3處理條件運動傳感器信號，以確定救助者何時已經終止了胸部按壓、暫停施行胸部按壓，或者不再施行有效的胸部按壓。例如，胸骨運動分析子系統3能夠是軟體功能，其通常是運行除顫器10的軟體代碼的一部分，或者可以是除顫器中或外殼104中的專用硬體，例如，其可通過串行通信信道，例如USB、RS232或藍牙，與除顫器微處理器14通信。在任何典型的CPR間隔過程期間，其持續時間通常為2分鐘的量級，救助者可在多個時間點短暫停止，有時少至3-10秒。在復甦嘗試過程期間，每個這些暫停都對患者實現自主循環恢復(ROSC)的可能性造成明顯不利的影響。現在參考圖3，微處理器14分析信號，從而確定救助者何時已經暫停或終止了胸部按壓(130)。當微處理器14檢測到人工胸部按壓的暫停超過閾值時間長度時(132)，例如超過約2秒、超過約3秒、超過約5秒時，系統就自動開始通過電極101和IOlb傳輸電磁刺激(134)。在動物測試中發現，最佳刺激波形是100-200微秒持續脈衝的脈衝群，其脈衝間間距為10毫秒，並且鏈長度為5-10個脈衝，振幅約為500伏。同時，開始電磁灌注刺激(EPS)，除顫器開始提示用戶已經臨時開始了電刺激，和/或提示用戶重新開始手動胸部按壓(136)。該提示可以是除顫器的顯示屏上的視覺文本，或者為語音提示的形式。將EPS的持續時間限於通常不超過I分鐘的某一時間段，但是可將EPS持續時間最小限制為短至5-10秒的時間段。當執行按壓的救助者已經疲勞並且救助者正在轉換角色時，或者當執行按壓的救助者由於疲勞或者被救助環境中的一些事件打擾、除顫器警報或者必須執行如氣管內插管的功能而暫停時，約15秒的時間段將特別有用。系統繼續監控信號，從而確定救助者何時重新開始人工胸部按壓。一旦檢測出救助者已經重新開始了人工胸部按壓(138)，系統就終止提供電刺激
(140)，並且重新開始監控人工胸部按壓的質量(130)。
[0147]通過分析按壓特性，能夠確定救助者是否疲勞。例如，在上述示例中，除了或代替基於胸部按壓質量的變化的檢測來檢測出完全終止施行胸部按壓並施行電刺激，系統還能夠基於胸部按壓質量的這種退化，來檢測出疲勞。通常，用於檢測疲勞的方法能夠包括:確定救助者按壓的最初統計特性；然後對任何明顯、持續的退化分析按壓特性。例如，已知技術諸如改變點分析，諸如下列文獻中描述的那些，Basseville (Basseville M> NikiforovIV.,Detection of Abrupt Changes:Theory and Application(驟變的檢測:理論與應用)，新澤西州恩格爾伍德，培生出版社1993)或Pettitt (Pettitt AN, A simple cumulativesum type statistic for the change point problem with zero-one observations(對於具有0-1觀察的改變點問題的簡單累計和統計)Biometrika(生物統計學)1980，67:79-84)。其他已知方法，諸如休哈特控制圖可用於首先檢測特性變化，然後評價所檢測的變化是否退化以及是否是足夠的量從而導致除顫器首次開始提示，以提高按壓特性的特定方面，然後，如果質量未充分提高，就開始臨時EPS作為權宜之計，並且傳輸提示來更換救助者。
[0148]在一些實施例中，可基本在救助者進行人工按壓的同時進行EPS，特別是仍在進行按壓，但是質量降低的情況下尤其如此。為了防止對救助者的電擊，傳感器外殼104和電極101可集成為薄、柔性電介質絕緣片105。對於這種材料，可使用邁拉(Mylar)塑料，優選厚度約為0.5密耳。
[0149]在一些實施例中，能夠採用`機械胸部按壓器(例如，麻薩諸塞州卓爾醫學產品公司的諸如AutoPulse的裝置)，以向受害者傳輸機械胸部按壓。該機械胸部按壓器能夠經由纏繞對象胸部的負荷分配帶的主軸收緊系統來傳輸按壓。
[0150]機械胸部按壓裝置與救助者疲勞無關地施行胸部按壓。然而，救助者可能需要適當的時間量(例如，30秒至1.5分鐘)來部署和設置機械胸部按壓器。因而，在一些示例中，在部署機械胸部按壓器之前開始人工開始胸部按壓能夠有益。即便最初人工提供了按壓，在使機械胸部按壓器正在受害者身上就位的時間期間，也發生延遲，並且不能由救助者施行人工胸部按壓。在該過渡時間(例如，救助者進行的人工胸部按壓終止和機械胸部按壓裝置開始自動胸部按壓之間的時間)期間，能夠由貼附在患者胸部上的電極施行電刺激，從而導致血液繼續在受害者體內循環。
[0151]電刺激的示例能夠包括:在CPR期間，電刺激骨骼肌以傳遞血流，類似於傳統的胸骨胸部按壓；以及兩階段刺激，以基於下文將更詳細描述的心臟泵血機制和胸泵血機制，依次施加電刺激，從而促進循環。一旦機械胸部按壓器開始按壓，就能夠中斷電刺激。例如，能夠基於在機械胸部按壓器中的、測量機械胸部按壓器傳輸的按壓循環所產生的向下力的力換能器，或者基於應用於受害者以傳輸電刺激和除顫電極的襯墊中的運動傳感器，來檢測出機械按壓器開始了胸部按壓。一旦接收到指示存在胸部按壓的信號，計算裝置就能夠終止傳輸電刺激。
[0152]參考圖4，示出了施行人工、電和自動CPR期間的一個或更多個救助者(在列252中示出)和救助裝置(在列254中示出)的動作的流程圖。該過程始於識別需要CPR並且可能需要除顫的受害者。救助者向受害者應用除顫墊和/或電刺激墊(256)。更特別地，在一些示例中，除顫墊能夠被配置成向受害者的心臟提供電刺激，以促進血液循環。在一些另外的示例中，能夠適當的放置單獨的除顫墊，以提供電刺激。救助者開始人工CPR (258)。系統能夠基於從除顫墊和/或電刺激墊中的傳感器接收的信號，確定救助者已經開始了人工CPR (270)。在一段時間之後，救助者確定使用機械胸部按壓器繼續CPR將有益。
[0153]為了部署機械胸部按壓器，救助者停止人工胸部按壓(260 )，並且系統基於從傳感器接收的信號，檢測人工胸部按壓的暫停/終止(272)。例如，微處理器分析信號，以確定救助者何時已經暫停或終止了胸部按壓。當系統檢測出人工胸部按壓的暫停超過閾值時間長度時,例如超過約2秒、超過約3秒、超過約5秒時，系統將自動開始經由電極傳輸電磁刺激(274)。
[0154]在系統正在經由電極傳輸電磁刺激脈衝，以導致受害者的血液循環的同時，救助者部署和初始化機械胸部按壓器(262)。系統檢測機械胸部按壓器開始自動胸部按壓(276、278)。例如，微處理器分析信號，以確定何時已經重新開始了胸部按壓(278)。當已經開始了胸部按壓(例如，機械胸部按壓器正在提供胸部按壓)時，系統終止電磁刺激脈衝(280)。因而，系統在檢測出人工胸部按壓終止和開始機械胸部按壓之間的時間段期間，自動提供電刺激，以導致血液流動。
[0155]在一些實施例中，傳感器外殼和電極被配置成，確保在施行除顫電擊或者傳輸用於產生灌注的電刺激之前，救助者的手部已經從患者處移開(例如，不接觸患者)。例如，傳感器外殼能夠包括接近傳感器(例如，電容式傳感器)，其確定救助者是否接觸患者，並且當救助者接觸患者時，防止對患者傳·輸電流。在一些另外的示例中，如下文將更詳細描述的，系統能夠被配置成使除顫電擊的傳輸與救助者已經將他/她的手部從患者處移開的檢測協同。例如，一旦救助者已經將他/她的手部從患者處移開，就能夠自動傳輸除顫電擊，並且不需要進一步的用戶動作。
[0156]更特別地，傳感器外殼104也可包含用於測量救助者手部位置的接近傳感器216(例如，如圖7和8中所示)。可以通過幾種可能的方式使用這種對救助者手部位置的測量。在電極組件AEA100不包含絕緣片105的情況下，可使用手部位置測量來拖延EPS (例如，防止傳輸電脈衝)，直到救助者已經將他們的手部從患者的胸部處移開。另外，一旦檢測出疲勞或人工胸部按壓的終止，裝置就能夠向救助者提供聽覺和/或視覺提示，指導他們將他們的手部從患者的胸部移開，直到他們移開他們的手部。也可將手部測量用作觸發機制，以向患者傳輸治療性電磁能量(例如，除顫電擊)。據信，一旦檢測出救助者的手部移開就自動傳輸治療性電磁能量能夠縮短終止人工胸部按壓與傳輸治療性電磁能量之間的時間。例如，可在進行人工胸部按壓期間對除顫器充電，以便能夠在終止人工胸部按壓後，立即(例如，短於I秒之內)傳輸治療性電磁能量。
[0157]在沒有自動檢測救助者的手部移走並且使用該檢測觸發傳輸治療性電磁能量的情況下，當治療具有可電擊節律的患者時，可以在第一位救助者正在進行按壓時，由第二位救助者對除顫器充電。然而，在傳輸電擊的時刻，控制除顫器的第一位救助者將使該救助者停止進行按壓，直到第一位救助者進行電擊之後。這涉及到兩位救助者之間的一組站開命令，諸如喊道「站開。你站開了。我站開了。我們都站開了」，然後當第一位救助者確認沒有人正在觸摸患者時，就按下電擊按鈕。該過程能夠導致5-10秒(例如，直到傳輸電磁能量時，胸部按壓終止之間經過的時間能夠為5-10秒)的不進行治療性按壓的時間段。通過自動檢測救助者對患者的接近，第一救助者裝備除顫器，並且然後，將其手部放置在傳感器外殼104上來進行按壓的第二救助者實際上通過簡單地將其手部從傳感器移開，就實際導致除顫器傳輸除顫電擊。因而，一旦檢測出救助者的手部從患者處移開，就自動傳輸電磁能量。據信，這特別有效，因為在該時間點上，將接觸患者的人僅為按壓者，並且他們處於最佳位置，以評價是否有任何其他人可能接觸。當救助者將他們的手部從傳感器外殼104抬起時，接近傳感器216就檢測出救助者的手部已經從患者附近移開，並且自動傳輸電擊。
[0158]在一些實施例中，能夠使用E場傳感，諸如由MC33941 (飛思卡爾半導體，文件編號:MC33941，版本4)所提供的E場傳感(例如，如圖10所示)。由於這種接近傳感方法從根本上是對救助者手部具體所體現的雜散電容的測量，所以由於使用醫用手套等等插入的可變電容而對每個救助者進行校準很重要。在發生按壓的時間期間，自動完成校準。由於在按壓期間，壓下傳感器的外殼，所以能夠安全地假定，特別是當按壓處於其最深點時假定，救助者的手部直接接觸傳感器外殼104的表面。採取該點處的測量電容作為零距離基準點。
[0159]除了最小化除顫期間的按壓暫停之外，還存在另外的益處。例如，據信使除顫電擊與按壓上行程的早期階段同步明顯地提高電擊功效。通過在檢測出失去救助者的手部接觸後立即電擊，除顫電擊能夠與按壓循環的最佳階段合拍。
[0160]在一些另外的實施例中，並非一旦檢測出救助者的手部從患者處移開就傳輸除顫電擊，也可在接近傳感器216和處理器已經檢測出失去與救助者手部的接觸後，在除顫電擊之前立即傳輸I至10個EPS脈衝。然後，使除顫電擊與最終EPS脈衝的最佳階段同步。
[0161]替換E場接近傳感器216的是超聲波傳感器，諸如MINI_A PB超聲波換能器(密西根州，Senscomp公司)，其具有1_12英`寸的測量範圍。作為替換方式，光發射器-接收器對可位於傳感器外殼104的面對救助者的上表面上，並且被用來檢測存在傳感器外殼104的表面與救助者手部之間的物理分離的時刻。
[0162]圖5是一種基於檢測出救助者的手部從患者處移開而自動傳輸除顫電擊的方法的流程圖。系統通過基於施行按壓時的電容測量值設置基準點，來校準接近傳感器(142)。系統分析正在進行的電容測量，以檢測電容相對於基準點的變化(144)。一旦檢測出電容的明顯變化(例如，指示救助者的手部從患者處移開的變化)，系統就自動向患者傳輸除顫電擊(146)。
[0163]如上所述，在一些實施例中，能夠與人工胸部按壓類似地，使用電刺激導致血液流動，從而在救助者疲勞或者施行胸部按壓終止期間，補充人工進行的人工胸部按壓。在一些實施例中，電刺激能夠包括兩階段電刺激，其被配置成基於心臟泵血機制和胸泵血機制電啟動血液流動，認為這兩種機制是心肺復甦(CPR)中的胸部按壓期間產生血液流動的主要機制。兩階段電刺激使用兩組電極:第一組電極，其被定位成刺激在收縮期間主要通過心臟泵血機制產生血流的肌肉群；和第二組電極，其被定位成刺激在收縮期間主要通過胸泵血機制產生血流的肌肉群。[0164]由於電極IOla的位置被定位成傳輸其血流機制主要通過所謂的心臟泵血機制的EPS，所以優選地，也提供主要刺激當收縮時將主要通過所謂的胸泵血機制產生血流的胸部肌肉的另外EPS電極位置。優選地，該位置處於患者的左側和右側，處於肋骨架的底部。從解剖學上說，電極被側向定位，沿患者的腋前線為中心，以及被垂直定位，以第10根肋骨的肋骨緣為中心。通過這種方式，EPS刺激集中在腹外斜肌和腹橫肌上，由此導致橫向胸部直徑(邊到邊寬度)和矢向胸部直徑(脊骨和肋骨架前部之間的前-後間距)快速縮小，繼而導致胸內壓力快速升高。我們將這些電極稱為正壓力胸泵EPS (PPTP-EPS)電極，因為它們在刺激期間主要產生正胸內壓力。我們將電極IOla和IOlb的電極位置稱為正壓力心泵EPS(PPCP-EPS)電極位置。
[0165]可使PPCP-EPS和PPTP-EPS電極的刺激脈衝協同(例如，通過電子控制器)，使得兩個電極將它們的血液動力學動作協同，以最優化血液流動。例如，通過首先傳輸PPCP-EPS脈衝，然後暫停100-500毫秒，優選100-200毫秒，然後將血液從心臟射出，並且在傳輸升高胸內壓力並且導致較高主動脈壓力的PPTP-EPS脈衝之前，主動脈瓣將被給予充足的時間來閉合。因為由於最佳脈衝間定時導致主動脈瓣更可能在該時間點閉合，所以然後升高的主動脈壓力將導致血液向前流動，這與主動脈瓣開啟時反向進入左心室的逆流相反。
[0166]雖然在一些上述示例中，結合使用心和胸泵血機制兩者，以導致血液循環(例如，通過兩階段電刺激，其被配置成基於心臟泵血機制和胸泵血機制電開始血液流動)，但是在一些另外的示例中，能夠通過在下述兩種時間段之間交替來提供循環，即基於電極激活以刺激心臟泵血機制的循環時間段(例如，包括多個刺激的時間段)，和基於電極激活以刺激胸泵血機制的循環時間段(例如，包括多個刺激的時間段)。
[0167]更特別地，第一組電極能夠被定位成刺激在收縮期間主要通過心臟泵血機制產生血流的肌肉群，並且第二組電極能夠被定位成刺激在收縮期間主要通過胸泵血機制產生血流的肌肉群。在第一時間段 期間(例如，15秒至I分鐘的時間段，例如10至20秒、15秒至30秒、30至45秒、30至60秒)，激活第一組電極，導致通過心臟泵血機制循環，並且在第二時間段期間(例如，15秒至I分鐘的時間段，例如10至20秒、15秒至30秒、30至45秒、30至60秒)，激活第二組電極，導致通過胸泵血機制循環。這種通過心臟泵血機制激活一定時間段，然後通過胸泵血機制激活一定時間段的循環能夠重複。通過在心臟泵血和胸泵血機制之間交替，相信電刺激能夠提供的總時間循環長度能夠延長，這是因為當另一機制正在導致血液循環時，用於開始一種機制的肌肉經歷休息時間段，所以肌肉疲勞之前的時間長度增大。
[0168]圖6示出產生下述電磁刺激脈衝的過程的流程圖，該電磁刺激脈衝在那些通過心臟泵血機制和胸泵血機制導致循環的脈衝之間交替。計算裝置分析信號，從而確定救助者或機械裝置是否正在提供胸部按壓(302、304)。當計算裝置檢測出施行胸部按壓時，計算裝置就返回到監控該信號(302)。如果計算裝置未檢測出胸部按壓，系統就將自動開始經由電極傳輸電磁刺激脈衝，其導致心或胸泵血機制(306)。更特別地，系統或者經由第一組電極，或者經由第二組電極傳輸電磁刺激，其中第一組電極被定位成基於心臟泵血機制導致血液循環，第二組電極被定位成基於胸泵血機制導致血液循環。
[0169]在應用電刺激的同時，處理器繼續分析接收的信號，以確定救助者或機械裝置是否已經重新開始或開始胸部按壓(308 )。如果計算裝置檢測出施行了胸部按壓，計算裝置就終止電磁刺激的傳輸(309)，並且返回到監控信號(302)。如果計算裝置未檢測出施行了胸部按壓，計算裝置就確定在使用當前泵血機制開始電磁刺激後，是否已經經過了閾值時間長度(例如，15秒、30秒、I分鐘)(312)。例如，如果當前正在使用電擊施加電磁刺激，從而刺激心臟泵血機制，系統就確定已經激活那些電極的時間段是否比閾值長。類似地，如果當前正在使用電擊施加電磁刺激，從而刺激胸泵血機制，系統就確定已經激活那些電極的時間段是否比閾值長。如果計算裝置確定還未經過閾值時間長度，系統就使用當前泵血機制繼續傳輸電磁刺激(314)。另一方面，如果計算裝置確定已經經過了閾值時間長度，系統就終止激活當前電極組，並且導致激活另一組電極，以便電磁刺激的傳輸將使用另一泵血機制，從而導致血液循環(316)。例如，如果已經使用了第一組電極施加了電磁刺激，從而刺激心臟泵血機制，系統就終止激活第一組電極，並且轉為激活第二組電極，從而刺激胸泵血機制，反之亦然。這種在基於心臟泵血和胸泵血機制的刺激之間的交替能夠繼續，直到檢測出胸部按壓。
[0170]在一些實施例中，刺激患者吸氣從而向患者提供氧氣，同時使得救助者能夠繼續施行胸部按壓能夠有益。一種電刺激吸氣的方法是通過刺激肋間肌，作為產生負胸內壓力的手段，以導致吸入換氣動作。然而，據信這種方法不可靠。因而，為了提供更可靠的換氣動作，能夠提供電刺激，以通過刺激附接至肋骨的一些部分的一組肌肉，以及通過刺激當收縮時導致脊骨在矢向或橫向軸上的的反向運動的第二組肌肉，來促進胸肋吸氣。
[0171]更特別地，可通過不同的兩組肌肉動作完成吸氣。對於大多數人來說，主要機制是橫膈膜的收縮，這增大了胸部的容積，因而，降低了胸內壓力並且引入空氣。作為替換方式，增大胸部容積的輔助手段是通過所謂的胸肋呼吸，有時也稱為肋式呼吸或胸式呼吸。通常在鍛鍊或者其他無氧運動期間，作為增加正常呼吸潮汐容積的手段，使用這種呼吸模式。通過通常的肋骨舉起，通過在脊骨的脊椎體上的肋骨的樞轉運動，尤其是在肋結節和肋骨頭處的樞轉運動，以增大橫向胸直徑或矢向胸直徑之一或二者，來發生胸容積的增大。
[0172]現有技術已經描述了刺激肋間肌作為產生負胸內壓力的手段，從而導致吸氣換氣動作。據信這是一種 高度不可靠的機制，因為肋間肌的收縮可能在其將更靠近橫膈膜的下部肋骨向上拉時，將更靠近頸部的上部肋骨向下拉。不幸地，將上部肋骨向下拉實際上導致升高的胸內壓力以及呼氣，這與所期望的相反。
[0173]已經發現通過以特定組合以及以時間協調方式刺激超過一個肌肉群，肋骨架能夠升高以實行胸肋呼吸。如圖7中所示，通過在患者皮膚上放置多組電極(例如，150,151和152)促進胸肋呼吸。能夠通過除顫器208中所含的控制電路控制電極。這些電極也對血液動力學起負壓力胸泵血(NPTP)機制的作用。在一種構造中，直接在肩胛骨上放置直徑約為2英寸的陽極電極，電極的圓周近似符合肩胛骨下角。每個陽極(左後陽極[PAL]和右後陽極[PAR] 152)都與兩個直徑約為2英寸的陰極電極配對:第一陰極電極被放置在大菱形肌上方(左菱形後陰極[PCLR]和右菱形後陰極[PCRR] 151)，並且第二陰極電極被放置在前鋸肌上方，其中心近似處於第5或第6根肋骨(左鋸形後陰極[PCLS]和右鋸形後陰極[PCRS]150)處。定位在患者後部左側的電極與放置在圖中右側的那些電極為鏡像。在前鋸肌之前，首先對大菱形肌雙側刺激將導致肩胛骨卡住脊骨，這之後，雙向刺激前鋸肌將導致橫向胸直徑增大、胸內容積增大、胸內壓力降低和胸肋呼吸。雖然優選首先刺激大菱形肌，但是這不是必要要素，並且本方法在首先或同時刺激前鋸肌時仍然起作用。[0174]通常，這種通過EPS進行胸肋吸氣的方法通過下述方式起作用，即刺激附接至肋骨的一些部分的一組肌肉，並且通過刺激當收縮時導致脊骨在矢向或橫向軸上的反向運動的第二組肌肉。另一種方法是和上文一樣將陽極放置在右和左腋下或者肩胛骨上，陰極放置得低於喙突並且在斜方肌上方沿著脊骨。對斜方肌的陰極刺激導致背部的錨固，然後通過喙突放置的電極刺激將胸小肌、大圓肌和背闊肌刺激至一定程度，從而主要導致肋骨升起，以增大矢向胸直徑。
[0175]由於用於增大胸容積的這些NPTP電極主要位於後部，所以沒有在刺激期間產生的電流影響觸摸患者的救助者的風險。特別地，益處在於，現在可以易於將刺激介入救助者的人工按壓。優選地，NPTP電極刺激的觸發被定時為在人工按壓的上行程期間發生，並且將輔以在下一人工按壓下行程之前，使胸部恢復至其自然構造，以及增加靜脈血返回至動脈，從而提聞預載血液動力性。
[0176]能夠將EPS電極包含在可穿戴除顫系統，諸如卓爾醫學產品公司(麻薩諸塞州切姆斯福德市)製造的Lifevest除顫儀的背帶中。例如，圖8示出了可穿戴除顫器背帶中的電極150、151和152的示例性布置。
[0177]也可依次或同時組合用於PPCP、PPTP和NPTP的三種EPS脈衝，以增強血液動力性和產生更好的流動。例如，PPCP脈衝後可以是PPTP脈衝，然後是NPTP。
[0178]可通過下述方式對EPS刺激波形本身調製，即脈衝寬度調製脈衝鏈，或者提供斜坡前緣，從而創建更柔和的換氣循環，用於將空氣引入肺部。這將降低胸內壓力的瞬時絕對值，當試圖換氣時，這可能是期望的，與嘗試產生高峰值胸內壓力(正或者負)從而增強血液運動相反。更特別地，刺激是可以由用於除顫的同一電路傳輸的一系列高頻脈衝，本領域技術人員已知這種電路:電容器，其能夠存儲高達2000-4000伏的電壓；充電電路，其用於通常使用回掃變壓器布置對這種電容器充電；高壓、高速固態開關機制，用於通過載流電纜和貼附在患者身上的自粘除顫電極，將充電的電容器連接至患者。上述開關機制通常被布置成以兩種極性將電容器連接至患者，並且常常被配置成傳統H橋電開關網絡拓撲。在EPS刺激期間，充電電路將電容器上的電壓維持到期望電壓，通常為500伏量級。可控制H橋電路傳輸單相或雙向脈衝鏈，但是優選`地，該脈衝鏈為單相的。脈衝可經脈衝寬度調製，以傳輸脈衝鏈，脈衝鏈的前緣具有低至0.1%的佔空比，並且斜坡升高至通過其餘EPS刺激所保持的佔空比。在斜坡結束處用於EPS刺激所保持的佔空比可以是低至0.1%，高至100%(SP，DC)的佔空比。在刺激的斜坡部分期間的波形的有效DC值可以具有線性形狀，或者可能更複雜，採取指數或對數或者任意多項式的形式。在斜坡結束處用於EPS刺激所保持的佔空比可能在其間正在傳輸EPS刺激的間隔的時間過程中變化，這是因為在通常為30秒的EPS刺激期間發生肌肉疲勞。例如，如果將EPS刺激的最大持續時間設置為30秒，則保持的佔空比可能以10%開始持續30秒的第一個10秒，然後在剩餘20秒的過程中，逐漸增大至30%。
[0179]可作為雙相脈衝對傳輸各個100-200微秒脈衝。由於神經和肌肉響應脈衝對的平均電壓，所以能夠通過固定正和負電壓的電壓，並且以相等的正和負100微秒脈衝持續時間實現O平均電壓，使平均電壓斜坡上升。雖然優選地，電壓為100-200微秒，但是它們可以短至5微秒，或者對於多脈衝鏈，長至10毫秒，並且對於單脈衝刺激，長至200毫秒。
[0180]也能夠使EPS刺激的時刻與ECG波形協同，以便這樣的運動不在心臟循環的脆弱時間段發生，或者在該時間段最小化。例如，可控制除顫器，以便直到脆弱時間段過去之後才開始刺激，或者能夠與ECG的R波同步，但是縮短刺激的持續時間，以便按壓上行程不與脆弱T波重疊。其次，也可調製EPS波形，以降低胸廓的速度，因為較高速度可能導致重新引入心室纖顫，就在除顫電擊之後尤其如此，然後逐漸增加刺激的力度，使其更接近下次電擊的開始。通過這種方式，可以通過下述方式最大化血液循環，即在電擊循環結束時提供更大的泵送功率(並且也由此增大下次電擊的效力)，同時在心臟更脆弱的循環開始時，最小化對心臟的幹涉。
[0181]圖9以示意形式示出用於向患者提供動態受控胸部按壓的示例系統200。通常，系統200包括許多醫療裝置，它們可用於向心搏驟停的受害者，諸如受害者202提供救命性護理。多種裝置可以是單個單元或者多個單元的一部分，並且可用於監控受害者202的各種實時身體參數，以在組件之間，並且與諸如中心看護者的遠程系統通信，並且向受害者202提供護理，或者向看護者，諸如正在向受害者202提供護理的看護者204，提供指導。
[0182]在該示例中，受害者202是明顯經歷心搏驟停的個體，正在由看護者204治療。例如，看護者204可以是在救命技術上訓練有限的市民反應者、急救醫療技術人員(EMT)、醫師或者另一醫療專業人員。在該示例中，看護者204可以單獨行動，或者可以在來自諸如助手EMT的一個或更多其他看護者的幫助下行動。
[0183]受害者202處於已經向受害者202提供治療的位置。例如，已經以典型方式向受害者的軀幹施加了一組除顫器電極210，並且其有線地連接至可攜式外部除顫器208。例如，除顫器208可以是典型的自動外部除顫器(AED)、專業除顫器或其他類似類型的除顫設備。受害者202也已經具有換氣袋206，從而提供強制的空氣進入受害者的肺部中，以幫助救助受害者202的呼吸。可以以各種看護者熟悉的方式並且協同地操作除顫器208和換氣袋206。而且，換氣袋206也配備有各種傳感器和發射器，以便與除顫器208電子通信。例如，容積流量傳感器可以被提供給換氣袋206，並且可將關於流向受害者以及從受害者流出的空氣流的體積的數據傳遞給除顫器208，以便除顫器208可中繼這種信息，或者也可使用這種信息影響將除顫提供·給受害者202的方式。
[0184]平板計算機214還被示出為與其他裝置通信，並且由看護者204操縱。該平板可用作看護者204的通用電子命令站，以接收關於受害者202的信息和其他項目、與其他看護者通信，以及提供控制系統200中的各種部件的操作的輸入。該平板計算機214可具有短範圍和長範圍的無線通信能力，一方面諸如藍牙或WiFi，另一方面諸如蜂窩3G或4G。看護者204可將信息輸入平板計算機214中，諸如描述受害者202的狀況的信息以及將由看護者204識別和記錄的其他類似信息。該平板214也可與多個傳感器數據通信，以感測關於受害者202的實時信息，諸如血壓、脈搏和類似的實時患者參數。看護者204也可將信息輸入平板214中，以便控制正在對受害者202使用的一個或更多醫療裝置。例如，用戶可調節提供給受害者202的治療的類型、強度、速度或協同。
[0185]由看護者204人工進行胸部按壓。在這種情況下，通過揚聲器236a和顯示器224將視聽反饋提供給看護者204。必要時，反饋將引導看護者204進行較小力度的按壓。
[0186]如該示例中所示，描述受害者202的當前實時狀況或身體參數特徵的多個不同的輸入信號被接收。例如，ECG信號222可由MPU212接收，並且可代表受害者202的當前和實時ECG波形，可通過連接至除顫器208的導線獲得該ECG波形。
[0187]SpO2信號223或者是循環流或灌注的直接或間接測量值的其他生理衍生信號也在方框224處被捕捉，並且可被用來進一步確定何時以及以多大的力向受害者202施加胸部按壓。
[0188]現在注意，雖然圖9示出了諸如SpO2的輸入信號的特定示例，但是設備能夠使用生理信號的任何組合，諸如，但不限於:ECG ;心輸出量的測量值；心率的測量值；一個或多個血壓；氧飽和度(SpO2);心音(包括心音圖);心成像(包括超聲波);心阻抗圖。按壓參數能夠使用按壓的特徵或測量值的任何組合，包括，但不限於:按壓速度；按壓深度；佔空比；下行程和上行程的速度；按壓期間的胸內壓力；按壓期間的胸膜壓力；胸骨位置、速度或加速度；胸壁或胸骨應變或變形；向胸部施加的力；機械胸部按壓器按壓胸部所使用的壓力。
[0189]提供信號處理單元228以對從患者處接收的輸入，諸如ECG輸入，進行濾波，從而由微處理器230進一步分析。例如，信號處理單元228可從輸入信號中過濾噪聲，並且在ECG數據的情況下，可過濾受害者202的胸部按壓運動所造成的偽影，以便清除這種偽影。可將這種ECG信號的準備稱為SEE-THRU CPR,並且能夠按2002年I月23日提交的題為「ECGSIGNAL PROCESSOR AND METHOD (ECG信號處理和方法)」的美國專利N0.6，865，413中討論來執行，其教導通過引用整體併入本文。
[0190]能夠在數字電子電路，或者在計算機硬體、固件、軟體或者其組合中實施所描述的特徵。能夠在信息載體，例如由可編程處理器執行的機器可讀存儲裝置中有形地體現的電腦程式產品中實施該設備；並且能夠由執行指令程序的可編程處理器執行方法步驟，以通過在輸入數據上操作並產生輸出來執行所描述的實施方式的功能。能夠有利地在一個或更多個電腦程式中實施所描述的特徵，該一個或更多個電腦程式可在包括至少一個可編程處理器的可編程系統上執行，該可編程處理器經被耦合到至少一個輸入裝置和至少一個輸出裝置以從數據存儲系統接收數據和指令，並且對其發送數據和指令。電腦程式是能夠在計算機中直接或間接使用，以執行特定動作或帶來特定結果的一組指令。電腦程式能夠以任何形式的程式語言來編寫，包括彙編或解釋語言，並且能夠以任何形式部署，包括獨立的程序，或者作為模塊、部件、子例程，或者適用於計算環境的其他單元。
[0191]作為示例，用於執行指令程序的適當處理器包括通用和專用微處理器，以及單獨的處理器，或者任何類型的計算機的多個處理器中的一個。通常，處理器從只讀存儲器或隨機存取存儲器或兩者接收指令和數據。計算機的必要元件是用於執行指令的處理器，以及用於存儲指令和數據的一個或更多個存儲器。通常，計算機也將包括用於存儲數據文件的一個或更多大容量存儲裝置，或者可操作地耦合從而與用於存儲數據文件的一個或更多大容量存儲裝置通信；這種裝置包括磁碟，諸如內部硬碟和可拆裝磁碟；磁光碟；和光碟。適合有形體現電腦程式指令和數據的存儲裝置包括所有形式的非易失性存儲器，作為示例，包括半導體存儲裝置，諸如EPROM、EEPROM和快閃記憶體裝置；磁碟，諸如內部硬碟和可拆裝磁碟；磁光碟；以及⑶-ROM和DVD-ROM盤。處理器和存儲器能夠由ASIC (專用集成電路)來補充或被包含在其中。
[0192]為了提供與用戶的交 互，能夠在計算機上實施特徵，該計算機具有:顯示裝置，諸如CRT (陰極射線管)或LCD (液晶顯示器)監視器，用於向用戶顯示信息；和鍵盤與指示裝置，諸如用戶能夠通過其向計算機提供輸入的滑鼠或軌跡球。
[0193]能夠在計算機系統中實施特徵，該計算機系統包括後端部件，諸如數據伺服器，或者包括中間件部件，諸如應用程式伺服器或網際網路伺服器，或者包括前端部件，諸如具有圖形用戶界面或者網際網路瀏覽器的客戶端計算機，或它們的任何組合。系統的部件能夠通過任何形式或諸如通信網絡的數字數據通信的媒介連接。通信網絡的示例包括區域網(「LAN」)、廣域網(「WAN」)、對等網絡(具有自組織網絡或靜態構件)、網格計算基礎架構和網際網路。
[0194]計算機系統能夠包括客戶端和伺服器。客戶端和伺服器通常彼此遠離，並且通常通過網絡、諸如上述網絡交互。客戶端和伺服器的關係憑藉在相應的計算機上運行的電腦程式，以及彼此具有客戶端-伺服器關係而產生。
[0195]計算機系統可包括用於實施電子患者護理記錄的軟體，例如卓爾數據系統公司(科羅拉多州，布魯姆菲爾德縣)的ePCR軟體。該軟體提供錄入、存儲和發送患者信息，以及治療性互動的能力。通常，該計算機是所謂的「平板」計算機系統，已經被加固用於院前使用，並且可採取iPhone或iPad的形式。優選地，在可攜式「平板」計算機214和MPU212之間實時發送數據。
[0196]可通過電刺激實現電磁刺激，該電刺激諸如本領域技術人員已知的、用作起搏或除顫電路的電流源或電壓源。也可通過磁刺激實現電磁刺激，該磁刺激通過通常為10安培或更大的、傳輸到對需要被 刺激的肌肉群封閉放置的磁線圈的高電流脈衝來實現。這樣的系統已經可通過凱威公司(裝置型號=MES-1O)而在商業上可用。
[0197]已經描述了許多實施例。然而，應理解，在不偏離本發明的精神和範圍的情況下，可做出各種變型。因此，其他實施例也在下述權利要求的範圍內。
【權利要求】
1.一種用於向患者提供電磁刺激的醫療系統，包括: 電子接口，所述電子接口被配置成從一個或更多個傳感器接收數據；和 處理器，所述處理器被布置成基於所接收的數據，檢測通過機械胸部按壓器施行的胸部按壓，並且一旦檢測出通過所述機械胸部按壓器施行胸部按壓，就導致電路終止傳輸電磁刺激，其中所述電路被配置成用於傳輸所述電磁刺激以刺激患者體內的血液流動。
2.根據權利要求1所述的醫療系統，其中所述一個或更多個傳感器包括下述傳感器，所述傳感器被定位成感測向所述患者施行的人工胸部按壓的存在。
3.根據權利要求1所述的醫療系統，其中所述處理器還被布置成接收由所述一個或更多個傳感器產生的數據，並且一旦檢測出所述胸部按壓的質量退化，就導致被配置成傳輸電磁刺激的所述電路開始傳輸所述電磁刺激。
4.根據權利要求3所述的醫療系統，其中所述胸部按壓的質量退化包括所述胸部按壓的深度變化和所述胸部按壓的按壓釋放變化中的一種或更多種。
5.根據權利要求2所述的系統，其中所述處理器還被配置成通過檢測出超過閾值的時間段不存在胸部按壓，來檢測人工胸部按壓的施行中的變化。
6.根據權利要求1所述的系統，其中所述一個或更多個傳感器包括被配置成檢測所述患者的胸骨運動的傳感器。
7.根據權利要求1所述的系統，其中所述一個或更多個傳感器包括運動傳感器。
8.根據權利要求1所述的系統，其中所述一個或更多個傳感器包括壓力傳感器。
9.根據權利要求2所述·的系統，其中所述一個或更多個傳感器包括速度傳感器。
10.根據權利要求1所述的系統，其中被配置成傳輸電磁刺激的所述電路還被配置成，自動且無用戶幹預地傳輸所述電磁刺激。
11.根據權利要求1所述的系統，其中被配置成傳輸電磁刺激的所述電路包括電極組件，所述電極組件被貼附在所述患者的胸部上。
12.根據權利要求1所述的系統，其中被配置成傳輸電磁刺激的所述電路包括用於向患者傳輸除顫電擊的電極組件。
13.根據權利要求11所述的系統，其中所述電極組件可拆裝地貼附在所述患者的胸部上。
14.根據權利要求1所述的系統，其中所述電路包括下述電路，該電路被配置成以5-15毫秒的脈衝間間隔和300-700伏的振幅，傳輸100-200微秒持續時間段脈衝的脈衝群。
15.根據權利要求1所述的系統，其中所述電路包括下述電路，該電路被配置成以2-95%的佔空比和50-2000伏的振幅，傳輸20-1000微秒持續時間段脈衝的脈衝群。
16.根據權利要求1所述的系統，其中所述電路包括下述電路，該電路被配置成傳輸具有隨時間變化的佔空比的脈衝的脈衝群。
17.根據權利要求1所述的系統，其中所述電路包括下述電路，該電路被配置成傳輸下述脈衝的脈衝群，所述脈衝在第一時間段期間具有可變佔空比，並且在第二時間段期間具有穩定佔空比。
18.根據權利要求1所述的系統，其中所述電路還被配置成傳輸刺激，刺激波形的有效DC值在第一時間段期間為線性增大、指數增大或對數增大中的一種。
19.一種方法,包括:檢測超過閾值的時間段不存在胸部按壓； 一旦檢測出不存在胸部按壓就導致傳輸電磁刺激，從而刺激患者體內的血液流動； 在導致傳輸所述電磁刺激之後，檢測存在由機械胸部按壓器進行的胸部按壓；以及 一旦檢測出存在所述機械胸部按壓器進行的胸部按壓，就導致電磁刺激的傳輸終止。
20.根據權利要求19所述的方法，其中檢測存在所述機械胸部按壓器進行的胸部按壓包括從所述機械胸部按壓器中的傳感器接收數據。
21.根據權利要求19所述的方法，其中檢測超過閾值的時間段不存在胸部按壓包括從傳感器接收數據，所述傳感器被定位成感測對所述患者施行的胸部按壓。
22.根據權利要求21所述的方法，其中所述傳感器被配置成檢測所述患者的胸骨的運動。
23.根據權利要求21所述的方法，其中所述傳感器包括從運動傳感器、壓力傳感器和速度傳感器組成的組中選擇的傳感器。
24.根據權利要求19所述的方法，其中導致傳輸電磁刺激包括發送信號，以導致貼附在所述患者的胸部上的電極組件傳輸所述電磁刺激。
25.根據權利 要求19所述的方法，其中導致傳輸電磁刺激包括發送信號，以導致貼附在所述患者的胸部上的電極組件以5-15毫秒的脈衝間間隔和300-700伏的振幅傳輸100-200微秒持續時間脈衝的脈衝群。
26.根據權利要求19所述的方法，其中導致傳輸電磁刺激包括發送信號，以導致貼附在所述患者的胸部上的電極組件以2-95%的佔空比和50-2000伏的振幅傳輸20-1000微秒持續時間脈衝的脈衝群。
27.根據權利要求19所述的方法，其中導致傳輸電磁刺激以刺激血液流動包括導致傳輸具有佔空比隨時間變化的脈衝的脈衝群的電磁刺激。
28.根據權利要求19所述的方法，其中導致傳輸電磁刺激以刺激血液流動包括導致傳輸具有下列脈衝的脈衝群的電磁刺激，所述脈衝在第一時間段期間具有可變佔空比，並且在第二時間段期間具有穩定佔空比。
29.根據權利要求19所述的方法，其中導致傳輸電磁刺激以刺激血液流動包括導致傳輸具有有效DC值的電磁刺激，所述有效DC值具有線性增大、指數增大或對數增大的第一部分，以及穩定的第二部分。
30.一種用於向患者提供電磁刺激的醫療系統，包括: 電子接口，所述電子接口與第一組電極和第二組電極電通信，所述第一組電極被配置成基於心臟泵血機制使血液開始流動，並且所述第二組電極被配置成基於胸泵血機制使血液開始流動；和 控制器，所述控制器與所述電子接口通信，並且被編程為從所述第一組電極和所述第二組電極交替地傳輸電能。
31.根據權利要求30所述的系統，其中所述控制器還被編程為通過下述方式從所述第一組電極和所述第二組電極交替地傳輸電能:經由所述接口提供信號以在10秒至I分鐘之間的第一時間段期間激活所述第一組電極，並且提供信號以在10秒至I分鐘之間的第二時間段期間激活所述第二組電極。
32.根據權利要求30所述的系統，其中所述第二組電極被配置成定位於主要刺激胸肌肉群的位置處。
33.根據權利要求30所述的系統，其中所述控制器還被編程為通過下述方式從所述第一組電極和所述第二組電極依次傳輸電能:從所述第一組電極傳輸脈衝10秒至I分鐘之間的時間段之後，從所述第二組電極傳輸脈衝10秒至I分鐘之間的時間段。
34.根據權利要求30所述的系統，其中所述控制器還被編程為通過下述方式導致傳輸電磁刺激:發送一個或更多個信號以導致所述第一組電極在第一時間段期間以5-15毫秒的脈衝間間隔和300-700伏的振幅傳輸100-200微秒持續時間脈衝的脈衝群，並且通過下述方式導致傳輸電磁刺激:發送一個或更多個信號以導致所述第二組電極在所述第一時間段之後的第二時間段期間，以5-15毫秒的脈衝間間隔和300-700伏的振幅傳輸100-200微秒持續時間脈衝的脈衝群。
35.根據權利要求30所述的系統，其中所述控制器還被編程為通過下述方式導致傳輸電磁刺激:發送一個或更多個信號，從而導致所述第一組電極在第一時間段期間，以2-95%的佔空比和50-2000伏的振幅傳輸20-1000微秒持續時間脈衝的脈衝群，並且通過下述方式導致傳輸電磁刺激:發送一個或更多個信號，從而導致所述第二組電極在所述第一時間段之後的第二時間段期間，以2-95%的佔空比和50-2000伏的振幅傳輸20-1000微秒持續時間脈衝的脈衝群。
36.一種用於向患者提供電磁刺激的醫療系統，包括: 第一組電極，所述第一組電極被配置成被定位為基於心臟泵血機制使血液開始流動； 第二組電極，所述第二組電極被配置成被定位為基於胸泵血機制使血液開始流動；和 控制器，所述控制器被編程為從所述第一組電極和所述第二組電極依次傳輸電能，以產生被配置成導致血液在所述患者體內流動的兩階段電刺激。·
37.根據權利要求36所述的系統，其中所述兩階段電刺激包括第一階段和第二階段，在所述第一階段期間，所述控制器被配置成激活所述第一組電極，並且在所述第二階段期間，所述控制器被配置成激活所述第二組電極。
38.根據權利要求36所述的系統，其中所述第二組電極被配置成位於主要刺激胸肌肉群的位置處，所述胸肌肉群在收縮期間主要通過胸泵血機制產生血流。
39.根據權利要求38所述的系統，其中所述第二組電極被配置成位於所述患者的左側和右側上處於肋骨架底部。
40.根據權利要求36所述的系統，其中所述控制器還被編程為通過在從所述第一組電極傳輸脈衝後100-500毫秒，從所述第二組電極傳輸脈衝，依次從所述第一組電極和所述第二組電極傳輸電能。
41.根據權利要求36所述的系統，其中所述控制器還被編程為通過在從所述第一組電極傳輸脈衝後100-200毫秒，從所述第二組電極傳輸脈衝，依次從所述第一組電極和所述第二組電極傳輸電能。
42.一種向患者提供電磁刺激的方法，包括: 通過下述方式，交替地傳輸電磁刺激，從而基於心臟泵血機制和胸泵血機制刺激患者體內的血液流動: 經由接口提供信號，從而在第一時間段期間激活被配置成基於心臟泵血機制使血液開始流動的第一組電極；和經由所述接口提供信號，從而在第二時間段期間激活被配置成基於胸泵血機制使血液開始流動的第二組電極。
43.根據權利要求42所述的方法，其中所述第一時間段包括10秒至I分鐘之間的時間段，並且所述第二時間段包括10秒至I分鐘之間的時間段。
44.根據權利要求42所述的方法，其中提供信號以激活所述第一組電極包括發送一個或更多個信號，以導致所述第一組電極在所述第一時間段期間以5-15毫秒的脈衝間間隔和300-700伏的振幅傳輸100-200微秒持續時間脈衝的脈衝群，並且提供信號以激活所述第二組電極包括發送一個或更多個信號，以導致所述第二組電極在所述第一時間段後的所述第二時間段期間，以5-15毫秒的脈衝間間隔和300-700伏的振幅傳輸100-200微秒持續時間脈衝的脈衝群。
45.根據權利要求42所述的方法，其中提供信號以激活所述第一組電極包括發送一個或更多個信號，以導致所述第一組電極在所述第一時間段期間以2-95%的佔空比和50-2000伏的振幅傳輸20-1000微秒持續時間脈衝的脈衝群，並且提供信號以激活所述第二組電極包括發送一個或更多個信號，以導致所述第二組電極在所述第一時間段後的所述第二時間段期間，以2-95%的佔空比和50-2000伏的振幅傳輸20-1000微秒持續時間脈衝的脈衝群。
46.一種向患者提供電磁刺激的方法，包括: 經由接口提供信號以依次從第一組電極和第二組電極傳輸電能，從而產生被配置成導致血液在患者體內流動的兩階段電刺激，所述第一組電極被配置成基於心臟泵血機制使血液開始流動，所述第二組電極被配置成基於胸泵血機制使血液開始流動。
47.根 據權利要求46所述的方法，其中經由所述接口提供信號以從所述第一組電極和所述第二組電極依次傳輸電能包括:經由所述接口提供信號，以在從所述第一組電極傳輸脈衝後100-500毫秒，從所述第二組電極傳輸脈衝。
48.根據權利要求46所述的方法，其中經由所述接口提供信號以從所述第一組電極和所述第二組電極依次傳輸電能包括:經由所述接口提供信號，以在從所述第一組電極傳輸脈衝後100-200毫秒，從所述第二組電極傳輸脈衝。
49.一種向患者提供電磁刺激的醫療系統，包括: 傳感器，所述傳感器被定位成感測由救助者向所述患者施行的人工胸部按壓的存在；和 處理器，所述處理器被布置成接收由所述傳感器產生的數據，並且檢測所述胸部按壓施行中的變化；和 電路，所述電路被配置成一旦檢測出所述胸部按壓的施行中的變化，就向所述患者傳輸電磁刺激，以刺激所述患者體內的血液流動。
50.根據權利要求49所述的系統，其中所述變化包括所述胸部按壓的質量的退化。
51.根據權利要求51所述的系統，其中所述胸部按壓的質量的退化包括所述胸部按壓的深度的變化。
52.根據權利要求51所述的系統，其中所述胸部按壓的質量的退化包括胸部按壓的按壓釋放的變化。
53.根據權利要求49所述的系統，其中所述處理器被配置成，通過檢測超過閾值的時間段不存在所述胸部按壓，來檢測所述胸部按壓的施行中的變化。
54.根據權利要求49所述的系統，其中所述處理器被配置成，通過檢測超過2秒的時間段不存在胸部按壓，來檢測所述胸部按壓的施行中的變化。
55.根據權利要求49所述的系統，其中所述處理器被配置成，通過比較在第一時間段期間由所述傳感器產生的數據與在所述第一時間段後發生的第二時間段期間由所述傳感器產生的數據，來檢測所述胸部按壓的施行中的變化。
56.根據權利要求49所述的系統，其中所述傳感器被配置成檢測所述患者的胸骨的運動。
57.根據權利要求49所述的系統，其中所述傳感器包括運動傳感器。
58.根據權利要求49所述的系統，其中所述傳感器包括壓力傳感器。
59.根據權利要求49所述的系統，其中所述傳感器包括速度傳感器。
60.根據權利要求49所述的系統，其中被配置成傳輸電磁刺激的所述電路還被配置成，自動且無用戶幹預地傳輸所述電磁刺激。
61.根據權利要求49所述的系統，其中被配置成傳輸電磁刺激的所述電路包括電極組件，所述電極組件被貼附在所述患者的胸部上。
62.根據權利要求61所述的系統，其中所述電極組件可拆裝地貼附在所述患者的胸部上。·
63.根據權利要求49所述的系統，其中所述電路包括下述電路，該電路被配置成以5-15毫秒的脈衝間間隔和300-700伏的振幅，傳輸100-200微秒持續時間段脈衝的脈衝群。
64.根據權利要求49所述的系統，其中所述電路包括下述電路，該電路被配置成以2-95%的佔空比和50-2000伏的振幅，傳輸20-1000微秒持續時間段脈衝的脈衝群。
65.根據權利要求49所述的系統，其中所述電路包括下述電路，該電路被配置成以隨時間變化的佔空比傳輸脈衝的脈衝群。
66.根據權利要求49所述的系統，其中所述電路包括下述電路，該電路被配置成傳輸下述脈衝的脈衝群，其在第一時間段期間具有可變佔空比，並且在第二時間段期間具有穩定佔空比。
67.根據權利要求49所述的系統，其中所述電路還被配置成傳輸刺激，刺激波形的有效DC值在所述第一時間段期間線性增大。
68.根據權利要求49所述的系統，其中所述電路還被配置成傳輸刺激，刺激波形的有效DC值在所述第一時間段期間指數增大。
69.根據權利要求49所述的系統，其中所述電路還被配置成傳輸刺激，刺激波形的有效DC值在所述第一時間段期間對數增大。
70.根據權利要求49所述的系統，還包括顯示裝置，所述顯示裝置被配置成一旦開始對所述患者傳輸電磁刺激，就視覺提示所述救助者重新開始人工胸部按壓。
71.根據權利要求49所述的系統，還包括揚聲器，所述揚聲器被配置成一旦開始對所述患者傳輸電磁刺激，就聽覺提示所述救助者重新開始人工胸部按壓。
72.根據權利要求49所述的系統，其中所述處理器被配置成通過檢測所述胸部按壓的質量的退化，來檢測所述胸部按壓的施行中的變化。
73.根據權利要求72所述的系統，其中所述電路被配置成，一旦檢測出所述胸部按壓的質量退化，就在所述救助者施行人工胸部按壓的同時，傳輸所述電磁刺激。
74.—種向患者提供電磁刺激的方法，包括: 接收傳感器產生的數據，所述傳感器被定位成感測救助者向所述患者施行的人工胸部按壓的存在，並檢測所述胸部按壓的施加中的變化；和 經由接口提供信號，一旦檢測出所述胸部按壓的施行中的變化，就導致一個或更多個電極向所述患者傳輸電磁刺激，從而刺激所述患者體內的血液流動。
75.根據權利要求74所述的方法，其中檢測變化包括檢測所述胸部按壓的質量的退化。
76.根據權利要求74所述的方法，其中檢測變化包括檢測所述胸部按壓的深度的變化。
77.根據權利要求74所述的方法，其中檢測變化包括檢測所述胸部按壓的按壓釋放的變化。
78.根據權利要求74所述的方法，其中檢測變化包括檢測超過閾值的時間段不存在胸部按壓。
79.根據權利要求74所述的方法，其中檢測變化包括檢測超過2秒的時間段不存在胸 部按壓。
80.根據權利要求74所述的方法，其中經由接口提供信號，以導致一個或更多個電極向所述患者傳輸電磁刺激包括提供信號，從而以5-15毫秒的脈衝間間隔和300-700伏的振幅，傳輸100-200微秒持續時間段脈衝的脈衝群。
81.根據權利要求74所述的方法，其中經由接口提供信號，以導致一個或更多個電極向所述患者傳輸電磁刺激包括提供信號，從而以2-95%的佔空比和50-2000伏的振幅，傳輸20-1000微秒持續時間段脈衝的脈衝群。
82.根據權利要求74所述的方法，其中經由接口提供信號，以導致一個或更多個電極向所述患者傳輸電磁刺激包括提供信號，以傳輸具有隨時間變化的佔空比的脈衝的脈衝群。
83.根據權利要求74所述的方法，其中經由接口提供信號，以導致一個或更多個電極向所述患者傳輸電磁刺激包括提供信號，以傳輸下述脈衝的脈衝群，其在第一時間段期間具有可變佔空比，並且在第二時間段期間具有穩定佔空比。
84.根據權利要求74所述的方法，其中經由接口提供信號，以導致一個或更多個電極向所述患者傳輸電磁刺激包括提供信號，以傳輸刺激，刺激波形的有效DC值在所述第一時間段期間線性增大。
85.根據權利要求74所述的方法，還包括一旦開始對所述患者傳輸電磁刺激，就視覺提示所述救助者重新開始人工胸部按壓。
86.一種用於向心臟問題的受害者提供受控電擊的外部除顫器，所述外部除顫器包括: 電存儲裝置，所述電存儲裝置能夠向患者傳輸除顫電擊；接近傳感器，所述接近傳感器被配置成確定救助者的手部相對於所述患者的位置；和控制器，所述控制器被編程為通過分析在與所述救助者進行人工施行胸部按壓相對應的時間段期間從所述接近傳感器接收的數據，來校準所述接近傳感器，並且導致所述電存儲裝置至少部分基於來自所述接近傳感器的數據，向所述患者傳輸除顫電擊。
87.根據權利要求86所述的外部除顫器，其中所述接近傳感器包括電容式傳感器。
88.根據權利要求86所述的外部除顫器，其中所述接近傳感器還被配置成，檢測所述救助者的手部從所述患者處移開。
89.根據權利要求86所述的外部除顫器，其中所述控制器還被配置成，一旦檢測出所述救助者從所述患者處移開至少2英寸，就導致所述電存儲裝置向所述患者傳輸除顫電擊。
90.根據權利要求86所述的外部除顫器，其中所述接近傳感器包括超聲波傳感器。
91.根據權利要求86所述的外部除顫器，其中所述接近傳感器包括光發射器-接收器對。
92.一種用於向心臟問題的受害者提供受控電擊的方法，所述外部除顫器包括: 接收由傳感器產生的數據，所述傳感器被定位成確定救助者的手部相對於患者的位置； 通過分析在與救助者進行人工施行胸部按壓相對應的時間段期間從所述接近傳感器接收的數據，來校準所述接近傳感器；和 經由接口提供信號，以導致電存儲裝置至少部分基於來自所述接近傳感器的數據，向所述患者傳輸除顫電擊。·
93.根據權利要求92所述的方法，其中所述接近傳感器包括電容式傳感器。
94.根據權利要求92所述的方法，其中經由所述接口提供信號，以導致所述電存儲裝置傳輸除顫電擊包括，一旦檢測出所述救助者的手部從所述患者處移開，就提供所述信號。
95.根據權利要求92所述的方法，其中經由所述接口提供信號，以導致所述電存儲裝置傳輸除顫電擊包括，一旦檢測出所述救助者從所述患者處移開至少2英寸，就提供所述信號。
96.根據權利要求92所述的方法，其中所述接近傳感器包括超聲波傳感器。
97.根據權利要求92所述的方法，其中所述接近傳感器包括光發射器-接收器對。
98.一種促進胸肋吸氣的方法，包括: 電刺激附在肋骨的一些部分上的第一組肌肉；和 電刺激第二組肌肉，當收縮時，所述第二組肌肉導致脊骨反向運動。
99.根據權利要求98所述的方法，其中電刺激所述第二組肌肉導致脊骨在矢狀軸或橫向軸上的反向運動。
100.根據權利要求98所述的方法，其中電刺激所述第一組肌肉包括，使用位於右大菱形肌上方的第一陰極電極和位於左大菱形肌上方的第二陰極電極電刺激所述第一組肌肉。
101.根據權利要求98所述的方法，其中電刺激所述第一組肌肉還包括，使用位於肩胛骨上方的陽極電極電刺激所述第一組肌肉。
102.根據權利要求98所述的方法，其中電刺激所述第二組肌肉包括，使用位於左前鋸肌上方的第一陰極電極和位於右前鋸肌上方的第二陰極電極電刺激所述第二組肌肉。
103.根據權利要求98所述的方法，其中電刺激所述第二組肌肉包括，在電刺激所述第一組肌肉之後的時間，電刺激所述第二組肌肉。
104.根據權利要求98所述的方法，其中電刺激所述第一組肌肉和所述第二組肌肉包括，在人工胸部按壓的上行程期間電刺激所述第一組肌肉和所述第二組肌肉。
105.根據權利要求98所述的方法，其中電刺激所述第一組肌肉和所述第二組肌肉包括，使用脈衝寬度調製波形電刺激所述第一組肌肉和所述第二組肌肉。
106.根據權利要求98所述的方法，其中電刺激所述第一組肌肉和所述第二組肌肉包括，使用具有斜坡前 緣的波形電刺激所述第一組肌肉和所述第二組肌肉。
【文檔編號】A61H31/00GK103857371SQ201280026221
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年2月16日 優先權日:2011年4月8日
【發明者】加裡·A·弗裡曼 申請人:Zoll醫療公司