復蘇增強的制作方法

復蘇增強的制作方法
【專利摘要】一種系統，包括耦合到處理器的傳感器接口。傳感器接口配置為接收和處理患者的模擬心電圖信號，并且提供在第一時間段和所述第一時間段隨后的第二時間段上采樣的數字化心電圖信號。處理器配置為接收所述數字化心電圖信號，分析在所述第一時間段和所述第二時間段上采樣的數字化心電圖信號的頻域變換，并且確定指示在所述第一時間段和所述第二時間段期間所述患者的心肌的代謝狀態的第一度量和第二度量，比較所述第一度量和所述第二度量以確定所述患者的心肌的代謝狀態是否正在改善，并且響應于確定所述患者的心肌的代謝狀態未在改善，指示對于所述患者給出介入。
【專利說明】復蘇増強

【技術領域】
[0001] 本發明的各方面和實施例指向使用心室纖顫（VF)波形的頻譜分析以輔助正經歷 心臟停搏的患者的復蘇。

【背景技術】
[0002] 心臟停搏是全世界的主要死因。各種復蘇努力旨在在心臟停搏期間維持身體的循 環和呼吸系統，以試圖挽救患者的生命。這樣的復蘇努力可能包括CPR(例如，具有和不具 有人工呼吸的胸外按壓）、除顫、藥物治療、開放的心臟按摩、或者其各種組合。對于許多形 式的心臟停搏，諸如在患者遭受心室纖顫（VF)或室性心動過速（VT)的情況下，除顫可能是 適當的，特別如果在VF或VT發病不久之后施加。然而，因為除顫本身可能導致心肌損傷， 所以其應該通常僅在存在充分的成功恢復灌注心率的成功可能性時施加。
[0003] 美國專利5, 957, 856 (以下的856號專利）公開了用于基于從患者的心電圖（ECG) 獲得的VF波形的頻譜分析，預測除顫電擊的成功的系統和方法，在此通過整體引用并入。 如在此描述的，各種度量，諸如VF波形的平均峰谷振幅、VF波形的振幅譜的面積（ASA或 AMSA)、VF波形的功率譜的中值頻率、或者VF波形的功率譜的面積，可以用于預測何時除顫 很可能成功恢復灌注心率，以及何時除顫很可能不成功。


【發明內容】

[0004] 根據本發明的一個方面，提供了一種系統。包括傳感器接口和處理器。所述傳感 器接口配置為接收和處理患者的模擬心電圖信號，并且提供在第一時間段和所述第一時間 段隨后的第二時間段上采樣的數字化心電圖信號。所述處理器，耦合到所述傳感器接口，配 置為接收所述數字化心電圖信號，分析在所述第一時間段和所述第二時間段上采樣的數字 化心電圖信號的頻域變換，并且確定指示在所述第一時間段和所述第二時間段期間所述患 者的心肌的代謝狀態的第一度量和第二度量，比較所述第一度量和所述第二度量以確定所 述患者的心肌的代謝狀態是否正在改善，并且響應于確定所述患者的心肌的代謝狀態未在 改善，指示對于所述患者給出介入。
[0005] 根據本發明的另一個方面，提供了一種方法。所述方法包括接收心電圖信號；分析 在第一時間段上采樣的心電圖信號的第一頻域變換，以定指示在所述第一時間段期間患者 的心肌的代謝狀態的第一度量；分析所述第一時間段隨后的第二時間段上采樣的心電圖信 號的第二頻域變換，以定指示在所述第二時間段期間所述患者的心肌的代謝狀態的第二度 量；比較所述第一度量和所述第二度量以確定所述患者的心肌的代謝狀態是否正在改善； 并且響應于確定所述患者的心肌的代謝狀態未在改善，指示對于所述患者給出介入。
[0006] 根據本發明的另一個方面，提供了一種確定對于患者給出的介入的效果的方法。 所述方法包括：接收在給出的介入期間所述患者的心電圖信號；分析在第一時間段上采樣 的所述心電圖信號的第一頻域變換，以定指示在所述第一時間段期間患者的心肌的代謝狀 態的第一度量；分析所述第一時間段隨后的第二時間段上采樣的所述心電圖信號的第二頻 域變換，以定指示在所述第二時間段期間所述患者的心肌的代謝狀態的第二度量；比較所 述第一度量和所述第二度量以確定所述患者的心肌的代謝狀態是正在改善、惡化和維持基 本相同中的一個。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 附圖不旨在按比例繪制。在附圖中，各個圖中圖示的每個相同或接近相同的組件 由同樣的標號代表。為了清楚的目的，可能不是每個組件在每個附圖中標記。在附圖中：
[0008] 圖Ia是示出根據本發明的示例實施例的復蘇程序的流程圖，可以執行該復蘇程 序以引導經歷心臟停搏的患者的復蘇；
[0009] 圖Ib是示出根據本發明的示例實施例的替代性復蘇程序的流程圖，可以執行該 替代性復蘇程序以引導經歷心臟停搏的患者的復蘇；以及
[0010] 圖2是先進救生設備的功能性框圖，該先進救生設備可以用于實施根據本發明的 示例實施例的圖Ia和Ib的復蘇程序。

【具體實施方式】
[0011] 本發明不降其應用限制于在以下描述中闡述或者在附圖中圖示的組件的構造和 安排的細節。本發明能夠有其他實施例，并且能夠以各種方式實踐或者執行。此外，在此使 用的短語和術語是用于描述的目的，并且不應被視為限制。"包括"、"包含"、"具有"、"含有"、 "涉及"及其變體在此的使用意在包括此后列出的項目和其等價物以及額外的項目。
[0012] 如在856號專利中描述的，從患者的ECG獲得的VF波形的頻譜分析可以用于預測 何時除顫很可能成功恢復灌注心率，以及預測何時除顫很可能不成功恢復灌注心率。盡管 856號專利描述了可以用于預測除顫恢復灌注心率的成功或者失敗的概率的多種不同度 量，VF波形的振幅譜的面積（ASA或AMSA)已經顯示具有高正預測值（S卩，正確預測除顫很 可能成功恢復灌注心率的能力）以及高負預測值（即，正確預測除顫不太可能成功恢復灌 注心率的能力）。AMSA值作為除顫的成功或失敗的概率的指示符的進一步優點在于可以從 胸外按壓執行期間獲得的ECG確定ASM值，并且此外，可以濾波患者的ECG(例如，使用大 約2到40Hz之間通帶的帶通濾波器），以移除與胸外按壓相關的偽影，而不影響從其計算的 AMSA值的預測能力。
[0013] 申請人:已經理解高AMSA值反映心肌細胞的更好代謝狀態。此外， 申請人:已經認識 到高質量胸外按壓可以增加 AMSA值，由于這樣的高質量胸外按壓建立到缺血心肌的血流， 從而改善其代謝狀態。因此，AMSA值可以用作胸外按壓或其他形式的介入（諸如代謝物和 /或代謝增強劑的引入、溶栓劑的引入、處于那些足以除顫心臟的能量級之下能量級的心臟 組織的電磁刺激、或者其組合）的療效的指示符。
[0014] 盡管高質量胸外按壓可以建立到缺血心肌的血流，但是在特定情況下可能不成 功。例如，一些心臟停搏可能由于冠狀動脈的急性堵塞（稱為急性心肌梗塞）導致。在存 在急性堵塞的情況下，即使高質量胸外按壓也可能在恢復到由堵塞血管提供的心肌區域的 血流時不成功，因為堵塞妨礙了恢復。因此，在懷疑急性堵塞的情況下，或者其他復蘇努力 證明不成功的情況下，可以注射諸如組織纖溶酶原激活物（TPA)或者重組TPA(rTPA)的溶 栓劑以分解或溶解堵塞。盡管溶栓劑的引入可能最終溶解堵塞，并且允許到心肌的缺血區 域的血流的恢復，但是它可能不是如此迅速，由于血栓溶解的過程通常花費20分鐘或更多 時間。在該時間段期間，推薦持續的胸外按壓。
[0015] 因為AMSA值可以用于識別由于胸外按壓心肌細胞的改善的代謝狀態，所以申請 人已經認識到AMSA值還可以用于識別由于堵塞血管的重開的心肌細胞的改善的代謝狀 態。因此，AMSA值以及指示患者的心肌細胞的代謝狀態的其他度量不但可以用于預測除顫 恢復患者的灌注心率的成功或失敗的概率，而且可以用于識別何時應該嘗試引入溶栓劑， 以及識別何時溶栓劑實現成功分解堵塞。此外，患者的AMSA值隨著時間的改變可以用于調 整引入的溶栓劑的劑量、引入的時間、或者引入的方式（例如，丸劑或滴注）。
[0016] 例如，如果在CPR的早期施加期間，確定胸外按壓沒有導致AMSA值的增加，那么 缺少AMSA值的增加可能視為血管堵塞的指示，并且可以比當今典型進行的（其中通常在 最后努力時使用溶解以挽救患者的生命，諸如當其他復蘇的嘗試已經證明失敗時）更早地 嘗試溶解（例如，注射溶栓劑）。在施加溶解之后，可以延緩典型的CPR周期并且執行胸外 按壓直到AMSA值增加。這種AMSA值的增加可能視為之前堵塞的冠狀血管的重開的指示。 當AMSA值上升到指示成功除顫的可能性的級別時，然后可以嘗試除顫。應該理解通過監控 AMSA值或心肌細胞的代謝狀態的其他指示符，可以避免很可能不成功的除顫嘗試，從而減 少與重復除顫電擊相關聯的細胞損傷。此外，在除顫電擊不太可能成功的時段期間避免除 顫電擊減少了放手時間（即，在努力獲得沒有胸外按壓的偽影的更清晰ECG和/或避免將 救助者或其他緊急救援人員暴露于除顫電擊時，其中除顫前后胸外按壓可能不持續的時間 段），這進一步增加了患者生存的機會。
[0017] 應該理解，AMSA值可以用于識別由于除了引入溶栓劑或施加 CPR外的其他形式的 介入的心肌細胞的改善的代謝狀態。這種其他形式的介入可以包括諸如天冬氨酸、葡萄糖、 煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+)、前糖原、或者戊鄰酮二酸鹽的代謝物的引入、諸如腎上腺 素、胰島素、去甲腎上腺素等的代謝增強劑的引入、處于那些足以除顫的能量級之下能量級 的用于刺激心臟組織的電磁能量（在此稱為"微灌注"）的施加、或者其組合，諸如在共有的 公開美國專利申請US2005/0234515中描述的，在此通過整體引用并入。
[0018] 圖Ia是示出根據本發明的示例實施例的復蘇程序IOOa的流程圖，可以執行該復 蘇程序IOOa以引導經歷心臟停搏的患者的復蘇。復蘇程序IOOa可以由諸如高級生命支持 (ALS)除顫器的生命支持設備執行。在復蘇程序IOOa的執行期間，持續執行胸外按壓，除 了其中向患者施加除顫的那些時段期間。可以由緊急救援者手動地或者利用胸外按壓設備 (諸如可從馬切姆斯福德的佐爾醫藥公司獲得的AutoPulse?無創性心臟支持泵）的輔助 執行胸外按壓。在生命支持設備能夠執行除顫而不中斷胸外按壓的情況下，可以在復蘇程 序IOOa的執行期間連續執行胸外按壓。
[0019] 在動作110中，在心電圖導聯附接到患者的身體之后，復蘇程序分析患者的ECG。 可以在動作110執行的分析可以包括分析ECG信號以識別是否檢測到規律心率（其中，當 除顫不必要時程序可以立即終止的情況），以及是否存在可由除顫治療的心臟情況（例如， 諸如VT或VF的"可電擊"ECG節律）。在存在可由除顫治療的情況的情況下，動作110可 以包括以在856號專利中描述的方式在時間段上分析患者的ECG信號以確定AMSA值。通 常，具有大約21mV*Hz的AMSA值的患者具有利用典型介入的統計上良好的生存幾率，具有 大約12的AMSA值的那些患者具有大約50 %的生存幾率，并且具有低于大約7的AMSA值的 那些患者統計上不太可能生存。應該理解，在動作110中，替代或者除了 AMSA值外，可以確 定不同于AMSA值的度量，諸如功率譜面積（PSA)或平均（或中值）峰谷振幅（AM)。
[0020] 在動作120中，在存在可由除顫治療的情況的情況下，復蘇程序基于在動作110中 執行的患者的ECG的分析，確定成功除顫的概率。在動作120中進行的確定可以基于單個 度量（諸如患者的AMSA值）的評估，或者基于多個不同度量的評估。在動作120中確定成 功除顫的概率滿足或超過特定閾值（例如，80%)的情況下，程序進到動作130,其中對患者 施加除顫。
[0021] 在動作140中，對于在動作130中施加的除顫是否成功進行確定。可以通過監控 患者的呼吸、脈搏或其他生命體征、或者其組合，基于患者的ECG的進一步分析進行這樣的 確定。在動作140中確定除顫成功的情況下，程序可以終止，盡管應該理解生命支持設備可 以繼續監控患者的生命體征。
[0022] 可替代地，在動作120中確定不存在可由除顫治療的情況，或者成功除顫的概率 處于或低于特定閾值（例如，20% )的情況下，不執行除顫，并且程序進到動作150。如下進 一步討論的，可以使用不同于80%和20%的閾值，使得可以在成功概率在確定的閾值（例 如，50% )之上時執行除顫，或者在成功概率在確定的閾值之下時不執行除顫。
[0023] 在動作150中，復蘇程序再次分析患者的ECG。在動作150中執行的分析可以包括 識別是否檢測到規律心率（其中，當除顫不必要時程序可以立即終止的情況），以及是否存 在可由除顫治療的心臟情況（例如，VT或VF)。在存在可由除顫治療的情況的情況下，動作 150可以進一步包括以在856號專利中描述的方式在時間段上分析患者的ECG信號以確定 AMSA值，或者指示患者的心肌的代謝狀態的其他度量。應該理解，在動作150中執行的分 析可以類似于在上述動作110中執行的分析，但是其在比動作110中執行的分析更晚的時 間段上執行。因為在動作150中執行的分析在與動作110中執行的時間段不同和隨后的時 間段上執行，所以在動作150中執行的分析可以與在動作110中執行的之前分析比較，以確 定患者的心肌的代謝狀態的任何改善或惡化。應該理解，動作110和150之間（或者動作 150的連續迭代之間）隨著時間的差別可能依賴于使用的介入的類型以及其中可以預期介 入起效的時間框而變化。通常，動作110和150之間（或者動作150的連續迭代之間）隨 著時間的差別典型地在大約30秒到大約3分鐘的量級，以便檢測心肌的代謝狀態的改變。
[0024] 在動作160中，執行在動作110和150中確定的度量之間（或者動作150的連續迭 代之間）的比較，以確定患者的心肌的代謝狀態是否正在改善、基本維持相同、或者惡化。 例如依賴于介入的特定類型、其中可以預期特定類型的介入起效的時間框等，可以在動作 160中進行多個不同比較。例如，在可以預期介入的類型在相對短時間框（例如，幾分鐘） 上起效的情況下，AMSA值隨著時間的改變（例如，在動作150的連續迭代上AMSA值的改變） 的比較可以用于檢測患者的心肌的代謝狀態是否正在改善。這種AMSA值的斜率隨著時間 的改變的比較可以適于諸如通常在較短持續時間上起效的代謝物或代謝增強的給藥的介 入。對于通常在較長持續時間上起效的其他類型的介入，可以使用不同類型的比較。例如， 在介入是可能花費10或20分鐘起效的溶栓劑的給藥，并且對其成功溶栓的效果可以反映 為AMSA值的階梯增加的情況下，可以使用不同類型的比較，諸如改變點分析。如本領領域 技術人員已知的，改變點分析能夠以最低延遲和良好精度檢測諸如在溶栓期間是很可能的 噪聲數據中的小改變。
[0025] 在動作160中確定患者的心肌的代謝狀態正在改善的情況下，程序返回動作120， 其中動作120、150和160可以再次執行，直到成功除顫的概率滿足或超過閾值（動作120) 并且執行動作130和140。可替代地，在動作160中確定患者的心肌的代謝狀態未在改善的 情況下（也就是說，確定患者的心肌的代謝狀態基本維持相同、或者惡化的情況下），程序 進到動作170。
[0026] 在動作170中，對于之前是否已經諸如通過注射或灌注給出介入進行確定，諸如 溶栓劑（諸如TPA或者rTPA)、代謝物或者代謝增強劑到患者的身體的引入。可以通過ALS 設備視覺地或聽覺地提示緊急救援者指示是否已經給出溶栓劑或者其他類型的介入并且 等待響應，進行這樣的確定。在確定之前已經給出溶栓劑或者其他類型的介入的情況下，程 序返回動作120。可以重復上述動作，并且在動作150的連續迭代中重復分析患者的ECG， 以確定給出的溶栓劑或者其他類型的介入是否正在改善患者的心肌的代謝狀態上獲得任 何成功，并且允許溶栓劑或者其他類型的介入起效。
[0027] 可替代地，在動作170中確定還沒有對患者給出溶栓劑或者其他類型的介入的情 況下，程序進到動作180,其中程序提示緊急救援者或其他護理者對于患者的身體給出介 入。例如，在動作180中，ALS設備可以視覺地或聽覺地提示緊急救援者給出溶栓劑，并且甚 至可以基于推薦的指南和/或患者心肌情況的之前分析，推薦特定類型的溶栓劑和劑量。 在提示緊急救援者給出溶栓劑或者其他類型的介入之后，程序進到動作120,其中可以重復 上述動作。可以重復上述動作，并且在動作150的連續迭代中重復分析患者的ECG，以確定 給出的溶栓劑或者其他類型的介入是否正在改善患者的心肌的代謝狀態上獲得任何成功， 并且允許溶栓劑或者其他類型的介入起效。
[0028] 應該理解，上述復蘇程序IOOa不限于參照圖Ia的上述動作，由于可以修改的一個 或多個動作，并且可以添加其他動作而不背離在此描述的方法的范圍。例如，在動作Iio中 執行患者的ECG的分析并且檢測到可電擊節律之后，可以立即電擊患者以嘗試恢復規律心 跳而沒有任何成功概率的確定。如果對于除顫的初始嘗試不成功，那么程序然后可以如上 所述進行。此外，應該理解，在動作120中使用的80%和20%的閾值是有目的地保守的，并 且設置在最大化成功除顫的概率同時最小化對于患者心肌的損傷的水平，并且可以使用其 他值。例如，只要成功的概率等于或大于特定閾值（例如，50% )，就可以施加除顫，并且如 果成功的概率小于該閾值，就不施加除顫。可替代地，在成功的概率小于第一閾值（例如， 80% )但是大于第二閾值（例如，20% )的情況下，程序可以視覺地或聽覺地警告救援者確 定的概率，并且要求他們輸入是否施加除顫。在由不具有施加除顫能力的設備執行復蘇程 序的情況下，諸如由心臟監視器執行復蘇程序的情況，動作130可以修改為視覺地或聽覺 地提示用戶（例如，緊急救援者）使用獨立的除顫器施加除顫。
[0029] 對于圖Ia的復蘇程序IOOa的其他修改可以包括響應于患者的心肌狀態改進、或 者響應于心肌狀態保持相同或者惡化，調整施加到患者的介入的水平的動作。例如，圖Ib 是示出根據本發明的示例實施例的替代性復蘇程序IOOb的流程圖，可以執行該替代性復 蘇程序IOOb以引導經歷心臟停搏的患者的復蘇，其中可以基于患者的心肌狀態給予患者 的介入的水平。如在之前參照圖Ia描述的復蘇程序IOOa中，復蘇程序IOOb可以由諸如高 級生命支持（ALS)除顫器的生命支持設備執行。在復蘇程序IOOb的執行期間，持續執行胸 外按壓，其中這樣是可能的。由于圖Ib的復蘇程序IOOb基本類似于圖Ia的復蘇程序100a， 所以在此僅詳細討論差別。
[0030] 在動作110中，在心電圖導聯附接到患者的身體之后，復蘇程序分析患者的ECG。 可以在動作110執行的分析可以再次包括分析ECG信號以識別是否檢測到規律心率（其 中，當除顫不必要時程序可以立即終止的情況），以及是否存在可由除顫治療的心臟情況 (例如，諸如VT或VF的"可電擊" ECG節律）。在存在可由除顫治療的情況的情況下，動作 110可以包括分析患者的ECG信號以確定AMSA值或其他度量，諸如功率譜面積（PSA)或平 均（或中值）峰谷振幅（AM)。
[0031] 在動作120中，在存在可由除顫治療的情況的情況下，復蘇程序基于在動作110中 執行的患者的ECG的分析，確定成功除顫的概率。在動作120中進行的確定可以基于單個 度量（諸如患者的AMSA值）的評估，或者基于多個不同度量的評估。在動作120中確定成 功除顫的概率滿足或超過特定閾值的情況下，程序進到動作130和140,如之前參照圖Ia描 述的。
[0032] 可替代地，在動作120中確定不存在可由除顫治療的情況，或者成功除顫的概率 處于或低于特定閾值（例如，20% )的情況下，不執行除顫，并且程序進到動作150,其中復 蘇程序以之前討論的方式再次分析患者的ECG。如之前參照圖Ia描述的，在動作150中執 行的分析可以類似于在動作110中執行的分析，但是其在比動作110中執行的分析更晚的 時間段上執行。
[0033] 在動作160中，執行在動作110和150中確定的度量之間（或者動作150的連續迭 代之間）的比較，以確定患者的心肌的代謝狀態是否正在改善、基本維持相同、或者惡化。 如參照圖Ia所注意到的，依賴于施加的介入的類型，該確定可以基于AMSA值的斜率隨著時 間的改變，或者AMSA值的改變點分析。在動作160中確定患者的心肌的代謝狀態正在改善 的情況下，程序進到動作165,其中對于之前是否已經為患者給出（例如，響應于如下所述 的動作180)介入進行進一步確定。在動作165中確定還沒有給出介入的情況下，程序返回 動作120,其中動作120、150、160和165可以再次執行直到成功除顫的概率滿足或超過閾值 (動作120)并且執行動作130和140。
[0034] 可替代地，在動作165中確定已經給出介入，并且具有有利效果（S卩，動作160 是），可以在動作167中調整施加給患者的介入量。在動作167中進行的調整可以是向上或 向下，依賴于介入的類型以及其他因素。例如，在動作180中推薦的介入是給出溶栓劑（諸 如TPA或rTPA)的情況下，推薦可以是施加單次劑量的溶栓劑到患者的身體，隨后跟隨特定 速率的IV灌注，直到確定的最大劑量。在確定溶栓劑的給出具有有利效果（動作160是） 的情況下，可以減少或終止溶栓劑的灌注速率，以試圖減少源自藥劑的溶栓屬性結合由其 他復蘇努力（諸如CPR和除顫）導致的物理創傷的對于患者的創傷量。可替代地，在動作 180中推薦的介入是代謝物或代謝增強劑的給出（例如，以隨后跟隨特定速率的IV滴注或 灌注的單次劑量）的情況下，在動作167中執行的調整可以是向上的，以便加速改善，假設 這樣的代謝物或代謝增強劑較少和更短持續時間的副作用。以此方式，指示患者的心肌的 代謝狀態的AMSA值可以用于識別特定類型的介入是否成功，并且引導用于給出特定類型 的介入的劑量和定時。在動作167中調整介入之后，程序返回動作120,其中動作120、150、 160和165可以再次執行直到成功除顫的概率滿足或超過閾值（動作120)并且執行動作 130 和 140。
[0035] 如在圖Ia的復蘇程序IOOa的情況下，在動作160中確定患者的心肌的代謝狀態 未在改善的情況下（也就是說，確定患者的心肌的代謝狀態基本維持相同、或者惡化的情 況下），程序進到動作170。在動作170中，對于之前是否已經諸如通過注射或灌注給出介入 進行確定，諸如給出溶栓劑、代謝物或者代謝增強劑到患者的身體。如之前所述，可以通過 ALS設備視覺地或聽覺地提示緊急救援者或者其他護理者指示是否已經給出溶栓劑或者其 他類型的介入并且等待響應，進行這樣的確定。在確定之前已經給出溶栓劑或者其他類型 的介入的情況下，程序進到動作175。
[0036] 在之前在動作170中確定已經給出介入（即，動作170是）并且介入似乎沒有具 有任何有利效果（即，動作160否）的情況下，可以在動作175中調整施加給患者的介入的 劑量。依賴于介入的類型、介入已經執行的時間量等，在動作175中進行的調整可以是向 上或者向下（或者完全不）。例如，在動作180中推薦的介入是給出溶栓劑（諸如TPA或 rTPA)的情況下，推薦可以是施加單次劑量的溶栓劑到患者的身體，隨后跟隨特定速率的 IV灌注，直到確定的最大劑量。在確定溶栓劑的給出還沒有具有有利效果（動作160否） 的情況下，可以增加溶栓劑的灌注速率，或者可以提供額外丸劑，直到最大劑量。可替代地， 在已經達到最大劑量的情況下，或者介入已經執行足以具有有利效果的時間量的情況下， 可以向下或者完全不調整介入。在動作175中調整介入之后，程序返回動作120,其中動作 120、150、160和動作165、167、170和175的任一可以再次執行直到成功除顫的概率滿足或 超過閾值（動作120)并且執行動作130和140。可以重復上述動作，并且在動作150的連 續迭代中重復分析患者的ECG，以確定給出的溶栓劑或者其他類型的介入是否正在改善患 者的心肌的代謝狀態上獲得任何成功，并且允許溶栓劑或者其他類型的介入起效。
[0037] 可替代地，在動作170中確定還沒有對患者給出溶栓劑或者其他類型的介入的情 況下，程序進到動作180,其中程序提示緊急救援者或其他醫療人員對于患者的身體給出介 入。例如，如之前所述，在動作180中，ALS設備可以視覺地或聽覺地提示緊急救援者給出溶 栓劑，并且甚至可以基于推薦的指南和/或患者心肌情況的之前分析，推薦特定類型的溶 栓劑和劑量。在提示緊急救援者給出溶栓劑或者其他類型的介入之后，程序進到動作120， 其中可以重復上述動作。
[0038] 如上參照圖Ib描述的，AMSA值隨著時間的改變可以用于檢測特定類型的介入的 成功（或者沒有成功）。這樣的改變然后可以用于基于檢測到的成功（或者沒有成功），調 整給出特定類型的介入的水平、定時或者水平和定時兩者（例如，調整提供給患者的溶栓 劑的劑量）。
[0039] 如在圖Ia的復蘇程序的情況下，應該理解，上述復蘇程序IOOa不限于參照圖Ia 的上述動作，由于可以修改的一個或多個動作，并且可以添加其他動作而不背離在此描述 的方法的范圍。例如，在給出特定類型的介入，并且在應該已經改善患者的心肌的代謝狀態 的時間框內未發現改善患者的心肌的代謝狀態的情況下，可以推薦替代類型的介入。此外， 可以也容易構思其他修改，諸如之前參照復蘇程序IOOa討論的那些。
[0040] 盡管隨著時間監控AMSA值或指示患者的心肌的代謝狀態的其他度量可以用于以 上面參照圖Ia和Ib的討論的方式引導復蘇努力，但是可以更一般地用于監控患者的心肌 狀態并且將該狀態維持在希望的范圍內。例如，可能希望通過傳送代謝劑將患者的AMSA值 維持在特定數值，或者在特定范圍的值內。患者心臟的代謝狀態通常在傳送代謝劑之后提 升，但是然后將在幾分鐘之后回落。然而，通過監控患者的AMSA值，可以調整代謝劑的傳送 量和/或定時，以便將患者心臟的代謝狀態維持在對應于特定范圍的AMSA值的希望狀態。
[0041] 圖2是ECG監控系統的框圖，該ECG監控系統可以用于根據圖Ia和Ib的復蘇程 序監控和分析患者的ECG信號。ECG監控系統可以配置為作為獨立監視器使用，或者集成到 如圖2所示的ALS設備200中。
[0042] 如圖2所示，ALS設備200包括處理器210、傳感器接口 220、數據存儲器230、用 戶接口 240、治療傳送接口 250和電源260。處理器210、傳感器接口 220、數據存儲器230、 用戶接口 240和治療傳送接口 250經由總線270耦合在一起。電源260可以是能夠為其他 設備組件供電的傳統AC到DC電源，或者在ALS設備200是便攜式ALS設備的情況下，電源 260可以包括諸如電池的DC電源。數據存儲器230包括配置為存儲非臨時指令和其他數據 (諸如在圖Ia和Ib的動作110和150中確定的AMSA值）的計算機可讀和可寫數據存儲介 質，并且可以包括諸如光或磁盤、ROM或閃速存儲器的非易失性存儲介質，以及諸如RAM的 易失性存儲器。指令可以包括可執行程序或者其他代碼，其可以由處理器210運行以執行 參照圖Ia和Ib的復蘇程序描述的任何功能。
[0043] 處理器210可以是任何類型的處理器、微處理器或者控制器，諸如可從諸如德州 儀器、因特爾、八1?、51111、181、摩托羅拉、飛思卡爾、安謀國際科技公司等購買的微處理器。在 一個實施方式中，處理器是DSP處理器，諸如飛思卡爾DSP56311數字信號處理器，其能夠執 行ECG信號的獲取和頻譜分析。處理器210配置為監控患者的醫療狀態，以執行醫療數據 登錄、分析和存儲，并且響應于檢測到的醫療情況（諸如心率失常）為患者提供治療。
[0044] 傳感器接口 220將至少一個處理器210耦合到多個生理傳感器，諸如附接到患者 的身體的多個ECG感測電極221、222。在一些實施例中，傳感器接口 220還可以將處理器 210耦合到其他生理傳感器，諸如活動傳感器、脈沖氧傳感器、體溫傳感器、呼吸速率傳感 器、胸阻抗傳感器、血壓傳感器、聲傳感器等。傳感器接口 220將典型地包括一個或多個放 大器，用于緩沖、放大和/或濾波患者的ECG信號。傳感器接口 220還包括模擬到數字（A/ D)轉換器，用于采樣和數字化患者的ECG信號，并且提供患者的ECG信號的數字化樣本到處 理器210。盡管傳感器接口 220已經描述為包括能夠緩沖、放大、濾波和數字化患者的ECG 信號的各種電子電路，但是本領域的技術人員將理解的是那些功能的一個或多個可以替代 地在ALS設備200中的別處執行。
[0045] 治療傳送接口 250將諸如可以附接到患者的胸部的除顫電極251、252的一個或多 個治療傳送設備耦合到處理器210。在實施例中，治療傳送接口 250能夠將雙相除顫電擊傳 送到患者的身體。
[0046] 用戶接口 240包括允許ALS設備200與用戶（諸如緊急救援者）通信的硬件和軟 件組件的組合。這些組件配置為提供引導或指示（視覺地或聽覺地）給用戶，并且從用戶 接收信息和/或反饋（視覺地、聽覺地或觸覺地）。在用戶接口 240內可以采用的組件的示 例包括鍵盤、鼠標設備、軌跡球、麥克風、觸敏顯示屏、傳統顯示屏和揚聲器。
[0047] 在使用中，多個ECG感測電極221、222和除顫電極251、252放置在患者的身體上。 傳感器接口 220內的信號處理電路緩沖、放大并且在一些實施例中濾波患者的ECG信號，并 且通過A/D轉換器數字化處理的ECG信號的樣本并且提供到處理器210。處理器210分析 數字化的ECG信號，以確定是否存在可通過除顫（諸如VT或VF)治療的心臟情況。處理器 210可以在與用戶接口 240相關聯的顯示器上現實數字化的ECG信號。在處理器210確定 存在可治療的心臟情況的情況下，處理器210例如通過快速傅里葉變換（FFT)將患者的ECG 信號的時域樣本變換到頻率，并且基于變換的ECG信號的頻譜分析計算一個或多個度量。 由處理器210計算的度量可以包括AMSA值、PSA值、或者指示成功除顫的概率和患者心肌 的代謝狀態的其他度量。在處理器確定成功除顫的概率足夠高以確保除顫電擊的施加的情 況下，處理器210可以指示治療傳送接口 250這樣做。可替代地，在成功除顫的概率低的情 況下，處理器可能發送要由用戶接口 240呈現的消息，如果之前還沒有給出，則推薦給出溶 栓劑或其他類型的介入到患者。
[0048] 已經如此描述本發明的至少一個實施例的若干方面，要理解各種替換、修改和改 進對于本領域的技術人員來說容易出現。這樣的替換、修改和改進旨在作為本公開的一部 分，并且旨在落入本發明的范圍。因此，前述描述和附圖僅僅是示例。
【權利要求】
1. 一種系統，包括： 傳感器接口，用于接收和處理患者的模擬心電圖信號，并且提供在第一時間段和所述 第一時間段隨后的第二時間段上采樣的數字化心電圖信號；以及 處理器，耦合到所述傳感器接口，配置為接收所述數字化心電圖信號，分析在所述第一 時間段和所述第二時間段上采樣的數字化心電圖信號的頻域變換，并且確定指示在所述第 一時間段和所述第二時間段期間所述患者的心肌的代謝狀態的第一度量和第二度量，比較 所述第一度量和所述第二度量以確定所述患者的心肌的代謝狀態是否正在改善，并且響應 于確定所述患者的心肌的代謝狀態未在改善，指示對于所述患者給出介入。
2. 如權利要求1所述的系統，還包括： 治療傳送接口，用于提供除顫電擊到所述患者的身體； 其中所述處理器進一步配置為響應于所述第一度量和所述第二度量的至少一個超過 預定閾值，指示所述治療傳送接口對所述患者施加除顫電擊。
3. 如權利要求2所述的系統，其中所述預定閾值與成功除顫的概率相關。
4. 如權利要求1所述的系統，其中所述處理器分析在所述第一時間段和所述第二時間 段隨后的第三時間段上采樣的數字化心電圖信號的頻域變換，以確定指示在所述第三時間 段期間所述患者的心肌的代謝狀態的第三度量。
5. 如權利要求4所述的系統，其中所述處理器比較所述第三度量與所述第一度量和所 述第二度量的至少一個，以確定所述患者的心肌的代謝狀態是否正在改善。
6. 如權利要求1所述的系統，其中響應于確定所述患者的心肌的代謝狀態正在改善， 所述處理器確定對患者給出的介入正在獲得成功。
7. 如權利要求1所述的系統，其中所述第一度量是在所述第一時間段上采樣的心電圖 信號的心室顫動波形的振幅譜面積。
8. 如權利要求1所述的系統，其中所述第二度量是在所述第二時間段上采樣的心電圖 信號的心室顫動波形的振幅譜面積。
9. 如權利要求1所述的系統，其中指示的對患者給出的介入包括溶栓劑的引入、代謝 物的引入、代謝增強劑的引入和處于那些足以除顫的能量級之下能量級的用于刺激心臟組 織的電磁能量的施加的至少一個。
10. -種方法，包括： 接收心電圖信號； 分析在第一時間段上采樣的心電圖信號的第一頻域變換，以定指示在所述第一時間段 期間患者的心肌的代謝狀態的第一度量； 分析所述第一時間段隨后的第二時間段上采樣的心電圖信號的第二頻域變換，以定指 示在所述第二時間段期間所述患者的心肌的代謝狀態的第二度量； 比較所述第一度量和所述第二度量以確定所述患者的心肌的代謝狀態是否正在改善； 并且 響應于確定所述患者的心肌的代謝狀態未在改善，指示對于所述患者給出介入。
11. 如權利要求10所述的方法，其中指示包括指示溶栓劑、代謝物、代謝增強劑的至少 一個的給出，以及處于那些足以對所述患者除顫的能量級之下能量級的用于刺激心臟組織 的電磁能量的施加。
12. 如權利要求10所述的方法，還包括： 分析在所述第一時間段和所述第二時間段隨后的第三時間段上采樣的數字化心電圖 信號的第三頻域變換，以確定指示在所述第三時間段期間所述患者的心肌的代謝狀態的第 三度量； 比較所述第三度量與所述第一度量和所述第二度量的至少一個，以確定所述患者的心 肌的代謝狀態是否正在改善；以及 響應于確定所述患者的心肌的代謝狀態正在改善，確定對患者給出的介入正在獲得成 功。
13. 如權利要求12所述的方法，還包括： 確定所述第三度量是否滿足或超過預定閾值；以及 響應于確定所述第三度量滿足或超過所述預定閾值，對所述患者施加除顫電擊。
14. 一種確定對于患者給出的介入的效果的方法，所述方法包括： 接收在給出的介入期間所述患者的心電圖信號； 分析在第一時間段上采樣的所述心電圖信號的第一頻域變換，以定指示在所述第一時 間段期間患者的心肌的代謝狀態的第一度量； 分析所述第一時間段隨后的第二時間段上采樣的所述心電圖信號的第二頻域變換，以 定指示在所述第二時間段期間所述患者的心肌的代謝狀態的第二度量； 比較所述第一度量和所述第二度量以確定所述患者的心肌的代謝狀態是正在改善、惡 化和維持基本相同中的一個。
15. 如權利要求14所述的方法，還包括： 響應于確定所述患者的心肌的代謝狀態正在改善，確定所述介入是有效的。
16. 如權利要求15所述的方法，還包括： 響應于確定所述介入是有效的。調整對于所述患者給出的所述介入的量。
17. 如權利要求15所述的方法，其中對于所述患者給出的所述介入是胸外按壓、溶栓 劑的引入、代謝物的引入、代謝增強劑的引入和處于那些足以除顫的能量級之下能量級的 用于刺激心臟組織的電磁能量的施加的至少一個。
18. 如權利要求17所述的方法，其中所述第一度量是在所述第一時間段上采樣的心電 圖信號的心室顫動波形的振幅譜面積，并且所述第二度量是在所述第二時間段上采樣的心 電圖信號的心室顫動波形的振幅譜面積。
19. 如權利要求14所述的方法，其中對于所述患者給出的所述介入是胸外按壓、溶栓 劑的引入、代謝物的引入、代謝增強劑的引入和處于那些足以除顫的能量級之下能量級的 用于刺激心臟組織的電磁能量的施加的至少一個。
20. 如權利要求14所述的方法，其中所述第一度量是在所述第一時間段上采樣的心電 圖信號的心室顫動波形的振幅譜面積，并且所述第二度量是在所述第二時間段上采樣的心 電圖信號的心室顫動波形的振幅譜面積。
【文檔編號】A61B19/00GK104519792SQ201380036731
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年6月7日 優先權日:2012年6月11日
【發明者】加里.A.弗里曼, 烏爾里克.赫肯 申請人:佐爾醫藥公司