[发明专利]检测由CPR或患者动作引起的人为信号

说明书

未决的在先专利申请的引用

该专利申请要求于2004年7月30日由Kyle R.Bowers申请的系列号为60/592,993的名为METHOD AND APPARATUS FOR CPR AND ARTIFACTDETECTIONUSING PATIENT IMPEDANCE(代理人提要号ACCESS-4PROV)的未决在先美国临时专利申请的利益，该专利申请在此结合作为参考。

技术领域

本发明涉及患者内阻抗信号变化的测量和分析。更具体地，本发明涉及用于检测由CPR和/或患者动作引起的患者心电图中的人为信号的方法和设备。

背景技术

心电图(ECG)表示患者心脏的电活动(参见图2)。通常，心脏监控和复苏装置使用ECG波形来确定患者的心脏状况。利用复杂算法，这些装置分析心脏的心律以确定患者是否需要治疗。更具体地，自动外部除颤器(AED)使用这些算法来确定患者心律是否是可电击的，例如在心室纤维性颤动(参见图3)或者高速率心室心搏过速的情况下。AED还使用这些算法来确定是否患者的心律是不可电击的，例如在ECG波形包含QRS综合波的地方(即，在心电图中的一系列偏移表示在心室收缩前由心室去极化产生的电活动的地方)或者在患者正经历纯VF(在可电击阈值以下)(参见图4)或者心搏停止(参见图5)的地方。

分析患者心律的一个普遍问题是将人为信号引入ECG。对于心脏装置和监控装置，从ECG信号的基本心律中区分出普通的人为信号是很困难的。

在呼吸或者运送期间可以通过CPR或者通过患者的动作引入人为信号。当救助者按压患者胸部时，这种CPR人为信号在患者的电极皮肤接触面产生。如果分析患者心律的装置具有大的电极极板，例如AED，当执行胸部按压时，救助者可触摸该极板，从而使引起误解的人为操作的问题进一步恶化。

一个特别值得关注的领域是低成本的AED和监控装置。这些装置必须分析患者的心律而不用清楚地指示引起上述人为信号的事件。此外，这些低成本装置可能缺少用于检测这些人为信号的复杂电子设备、传感器和/或其他资源。

在一些情况中，例如，在正确执行CPR的情况中，人为信号通常表现为正弦(图6A)。但是，如果由外行执行CPR或者在运送期间执行，叠加在患者的基本不可电击的ECG心律之上的人为信号可能向分析装置表现为可电击。在一些特定情况中，所得到的心律可开始看上去像心室纤颤(图6B)。分析设备会误以为该心律是可电击的并提示救助者“避开”并停止执行CPR。而后，该设备分析无人为信号的ECG，确定该心律是不可电击的，结果是救助者耽搁了执行必要的CPR治疗。如本领域公知的，对心脏停止的受害者耽搁执行CPR将使成功救助的效果大打折扣。

在明显的患者动作产生人为信号的情况下，叠加的ECG心律也将表现为可电击。对那些本领域技术人员来说众所周知的，某些运动环境，例如固定翼飞机或者直升机，可能引入在涉及来源(即飞机引擎)的基本频率的共振频率或者谐波频率上的震动，这有时可以使得监控设备错误地报告可电击事件。

因此，需要一种用于检测由CPR和/或患者动作引入的人为信号的新的和低成本的方法，借此提高通过监控装置对可电击状况的确定性。

发明概述

现在已经认识到在CPR(参见图7)和明显的患者动作期间，患者经胸廓阻抗发生变化，并且这种现象可以被用来识别ECG信号中CPR和/或人为动作的存在。更具体地，通过测量在经胸廓阻抗信号中的变化，就能够知道何时患者正经历CPR和/或重动作，以及何时在ECG信号中存在CPR和/或人为重动作。

由于经胸廓阻抗信号和ECG信号在CPR或者重动作期间并不关联，因此这些信号必须被独立地考虑。

虽然CPR引起的，和/或动作引起的在经胸廓阻抗信号和ECG信号中的变化通常彼此是时间相关的，但它们不共享简单的变换函数，因此通常最简单的是将经胸廓阻抗信号和ECG信号彼此独立地考虑。

因此，本发明提供一种通过分析在反映患者经胸廓阻抗中改变的测量电信号中的变化，检测患者ECG信号中的CPR和/或人为动作的方法和设备。通过从ECG信号独立监控阻抗变化，该信息可以被用作基本ECG心律分类，即可电击或者不可电击心律的指示器，或者用于完全中断ECG分析。

根据本发明的一个优选实施例，所述设备包括微处理器和电路，该电路被配置成用于测量患者的阻抗、数字化该信号并将该数字化数据存储在存储器中以供分析。该设备还可以在存储该阻抗信号数据之前和/或之后应用滤波技术。