專利名稱：具有無線通信的自動體外除顫器(aed)的制作方法
技術領域：
本發明通常涉及自動體外除顫器(AED)并且更特別地涉及能夠聯系遠程 緊急瞎況指導者以指導夕卜行救助者通過復蘇事件的具有無線通信的自動體外除 顫器(AED)。
背景技術：
在美國僅僅由于心臟驟停(SCA)每年就會有大約350,000人死亡。全世界 范圍內死于心臟驟停(SCA)的人數至少是美國的兩倍。如果SCA發作的患者 3—5併中內實鵬效的心臟除顫則可以防止很多患者死亡。
心臟驟停(SCA)是指由異常心律發作，沒有脈搏和呼吸，導致意識缺失。 如果幾併中之內不能恢^^搏，就會出現死亡。最經常的是，SCA是由心室纖 顫(W)導致的，心室纖顫是導致心肌不稱皆顫抖的紊亂心律。缺乏協調的心
肌收縮會導致缺乏到大腦和其它器官的血流。如果不能aii終止這種紊亂的心
律，從而允許心臟恢復到其自己的正常節律，死亡會隨之而來。
迅速的心臟除顫是恢復正常心律和防止由于心室纖顫(VF)在心臟驟停 (SCA)之后的死亡的僅有的己知方法。SCA發作之后每過去1辦中，死亡率通 常會增加10%。在7—IO併中時，生存率一般會低于10%。然而，如果育瀏患 者在SCA發作的1 一2射中內進行有效的心臟除顫，生存率可以高達90%頗 高。因此，增加SCA受害者的生存機會的唯一已知方法就^I31早期的心臟除 顫。
自動體外除顫器(AED)為這種早期的心臟除顫提供了前景，然而它們必 須是(i)便攜式的，以便可以容易地將其帶到SCA受害者身邊，(ii) {柳方便，以便當SCA發生時可以適當謝頓它們，并且(in)易于維修。
AED程序為潛在的救助者提供有關于AED使用和心肺復蘇(CPR)的正 式訓練。然而，隨著AED在家庭，辦公室和公共場所(例如，飛機場)中的普 及，^!很少醫學訓練或幾乎沒有魏醫學訓練的人們(也就是'外療'救助者) 試圖使用這些設備的概率有所增加。在這些時間很關鍵的緊急狀況中，救助者 可能不會適當地^柳該設備，或者根本無法4柳該設備。此外，缺乏CPR訓練 會進一步附氐SCA受害者的生存幾率，因為將CPR與心臟除顫齢^柳可以 幫助維持到大腦(和其它器官)的血流同時恢復正常的心律。
發明內容
AED被有意地設計為能夠方便4OT。 f^照本發明，相信如果簡單的指導可 用，貝賺夠有效地引導"外行"救助者ffl31成功的援救。此外，同樣依照本發明， 相信快逝I3t (dispatch)高級生命支持(ALS)與自動位置識別相結合能夠進 一步增加生存幾率。其中本發明提供了這些特征。
本發明是一種在設備內提供無線通信的自動體外除顫器(AED)。 4花照本發明的一個iM形式，新AED包含直接從除顫器應用于患者的一組 電極。襯飾ad)包含粘附于患者皮膚的電傳導7jC凝膠。除顫器使用電極感測來 自患者的心電圖(ECG)信號，以便確定患者的心臟狀況并據此識別可電擊 (shockable)狀況和不可電擊(non-shockable)狀況。除顫器還^(頓電極感測患 者的經胸廓的阻抗以便決定適當的電擊患者參數。如果指示可電擊狀況，除顫 M電極上施加脈沖電壓電位，這導致電流流過患者的胸腔。
傲照本發明中的一^Hm形式，AED包含電擊傳送電路，其用來向患者傳 皿當的雙相(biphasic)電擊。
依照本發明中的一個優選形式，電擊傳送電路包含電池，高電壓電容器， 用來從電池充電電容器的電路，禾,來將雙相波形從電容制專送到患者的電路。 依照本發明中的一個 形式，AED包含ECG和決定患者是否需要治療 并測量和分析患者的經胸廓的阻抗的阻抗分析電路，以便以可控的精確的方式 將治療波形傳送到患者。
傲照本發明中的一個 形式，AED包含用于無線通信的電路和天線。 依照本發明中的一個 形式，AED育,經由無線通信聯系遠程醫療專家。 依照本發明中的一^tit形式，AED包含用戶接口以f腿與用戶妊并引導用戶M—系列的營救事件。
依照本發明中的一個 形式，AED用戶接口提供了可以用來控制該設備 的按鈕。
依照本發明中的一^H^形式，AED用戶接口包含麥克風和揚聲器以通過 無線通信傳輸語音和減其它音頻。
依照本發明中的一個優選形式，AED用戶接口包含高分辨率液晶顯示器 (LCD)，語音再現(playback)電路，音頻放大器和揚聲器，所有這些衡以用 來弓l導救助者通過復蘇努力。
^M本發明中的一個1M形式，AED包括操作該設備的控制器電路。
依照本發明中的一個優選形式，控制器電路包括一個或多個微處理器，存 儲器，和實現包括無線通信的AED操作的其它電路。
圖1是新AED及其附著到患者的電極的患者圖示；
圖2 ^出新AED的高級系統框圖的示意圖3 ^出新AED的更詳細的框圖的示意圖4^出AED設備標簽(labeling)的一個示例的圖示；
圖5 ^出呼叫遠程醫療專家的示范性AED提示的圖示；
圖6 ^出AED的預編程位置的一個示例的圖示；
圖7 ^^出如何在典型的復蘇努力中4頓新AED的流程亂
圖8 ^出遠程緊急情況指令治療方案(protocol)的示例的流程圖；以及
圖9是由新AED發送的患者狀況代碼的示范性表格。
具體實施例方式
依照本發明，該新AED配備有無線通信以允許該單元聯系遠程醫學專家。 這允許專家向夕卜行救助者提供口頭指令從而弓l導夕卜行用戶通過復蘇努力，從而 確保SCA受害者可及時地接收適當的治療，從而增加成功結果的可能性。
圖1示出了 AED到患者的典型連接。
本發明包含自動體外除顫器(AED)，該除顫器包含設備內的無線通信，如 圖2中的高級系統框圖所示。
在圖3中示出了新AED的更詳細框圖。無線通信，包括在該新AED內。 在本發明的優選實施例中，新AED包括能夠自動撥叫遠程緊急情況醫療專家的蜂窩電話芯片組。 一旦粒起雙向電話連接，專家就能夠弓l導外行用戶通過復 蘇事件。
新AED被標記有關于期蟲特通信能力的信息，使得立即提醒夕卜行用戶該設 備的通信能力。圖4示出出了一個這種標簽的示范性視圖。
當該新AED剛通電時，其運行自檢并且然后l^救助者呼叫緊急瞎況治療 專家的選項。如果救助者沒有在預定的時間內對這個^作出反應，該AED會 自動呼叫緊急情況專家。在本發明的優選實施例中，當用戶想要呼叫緊急情況 治療專家時，用戶只需簡單地按下在用戶際中被照亮的特汰'呼叫"按鈕。在 圖5中示出呼叫按鈕的示范性視圖。該AED被配置成使得用戶也可以在其它操 作過程中呼叫緊急情況治療專家。
在本發明的 實施例中，該AED包括用來聯系遠程治療專家的預編程的 呼叫號碼。
在本發明的另一刊m實施例中，該AED包括優先化(prioritized)的號碼 列表，雜更高優先級號碼縶lt，無法服務(out of service )或由于其它原因無 法接通時fOT。換句話說，該AED自動撥叫最高優先級號碼，如果無法完成該 呼叫，就繼續撥叫下一個最高優先級的號碼，并且以這種方式持續直到連接完 成鵬盡齡列表，在這種情況下該AED會返回列表的頂部并重復這個過程。
如本領域技術人員可以理解的，遠程醫療專家可以是經過特殊訓練的911 操作員或特殊緊急情況服務人員，例如可以是當地火災，警局或急救部門。一 旦救助者與緊急情況專家建立起通信，救助者識別他或她的準確位置。然后遠 程專家可以向患者的位置^t緊急情況醫療人員。
在本發明的另一個方面，可以用其位置預編程該AED并且當AED呼叫通 緊急情況專家時，AED可以同時向緊急情況專家發送其預編程位置。可以使用 設備體菜單將AED^S編程至殿備內(見圖6)。
圖7示出了如何在典型的復蘇努力中使用新AED的流程圖。
在本發明的另一個方面，該AED可以配備有，定位系統(GPS)單元。 GPS單元可以自動識別AED的位置，消除用其位置預編程AED的需要(或可 超也，補充這種位置預編程，例如，在AED被移動到新位置而沒有適當的重新 編程的情況下)。遠程醫療專家接收如GPS單元識別的AED位置并適當地引導 緊急情況ALS派遣。在本發明的優選的實施例中，提供了 GPS和位置預編程兩者，并且將該設 備配置為如果GPS不可用或GPS不能定位該設備則發送預編程位置。
在本發明的另一個tt^實施例中，該AED包含藍牙芯片組并4細遠程蜂窩 電話呼叫遠程緊急情況專家。
在本發明的另一個im實施例中，該AED包含與AED基站通信的射頻 (RF)芯片組，該基站又包含有線電話系統以呼叫緊急情況專家。舉例來說，在 飛機場可以部署多個AED，每個AED與單個基站通信，基站具有固定電話 (landline telephone)連接。
在本發明的又一方面，該AED^ffiWi-Fi， ZigBee或其它無線網絡與基站 通信。基站可以Mil固定電話線或因特網與緊急瞎況專家連接。
此外，AED會詢多經由因特網直接連接到醫療專家，而不用Mil基站。
此外，AED也能夠使用IP電話或其它協議。
該新AED還包含用于心臟除顫的必要部件，包括但不限于電池組，電容器 充電器電路，高壓電容器和H-橋電路(見圖3)。
除顫器包含用于操作該除顫器和無線通信的控制器。這些控制器可以包含 微鵬器，微控制器，數字信號處理器，現場可編程門陣列，可編程邏輯器件， 和其它數字或模擬電路。
除顫器還包含若干個其它部件，例如但不限于實時時鐘，模數轉換器，數 模轉換器，運算放大器，音頻激大器，隨機訪問存儲器，閃存，EEPROM和其 它存儲器(內部的和可移動的)。
除顫器還包含高^f摔LCD屏幕，聲音合臓電路和用于在j頓設備時指
示救助者的揚聲器。
在本發明的一個tt^實施例中，除顫器LCD屏幕可以是TFT或其它類似 技術，能夠顯示高^D辛率的圖片和視頻。
除顫器還包含若干用于用戶控制的按鈕。這些按鈕可以包括但不限于電源 按鈕，電擊按鈕，呼叫按鈕和特殊目的按鈕。在圖5中示出的設備鍵盤上可以 看到這些按鈕。
在本發明的一個優選實施例中，除顫器的無線通信單元被配置成以全雙工 的模式操作以便育^同時發送和接收娜。
在本發明的一個優選實施例中，除顫器的無線通信單元能夠在諸如使用頻移離(FSK)或其它技術發送和接收M的高級移動電話系統(AMPS)或窄 帶高級移動電話服務(NAMPS)的模擬蜂窩電話系統上工作。
在本發明的另一個優選實施例中，除顫器的無線通信單元能夠在使用頻分 多址(FDMA)，時分多址(TDMA)，碼分多址(CDMA)，寬帶碼分多址 (WCDMA)或其它技術發送和接收數據的模擬、數字或混合的蜂窩電話系統上 以多模式操作進行工作。
在本發明的又一個優選實施例中，除顫器的無線通信單元能夠在個人通信 月艮務(PCS)系統中工作。
在本發明的又一個,實施例中，除顫器的無線通信單元能夠在通用移動 電話系統(UMTS)中工作。
在本發明的又一個優選實施例中，除顫器的無線通信單元能夠在第三代 (3G)系統中工作。
該新AED操作非常簡單。 一旦將襯墊從袋中取出并安裝在患者身上，該設 備就自動分析患者的節律。如果該設備確定患者的節律是可電擊，它就充電電 容器并且通知用戶建議電擊并且遠離患者站立。該設備一準備好，電擊按鈕就 會被照亮并且外行救助者僅按壓該按鈕以發出電擊。該AED感測患者的阻抗， 確定適當的電擊參數，然后發出治療電擊。圖1是應用到患者的AED的實物電 路圖。
遠程緊急情況專家具有正式的AED、 CPR和緊急醫療訓練。圖8示出了用 來弓l導夕卜行救助者的治療方案(protocol)的示例。在某些方面該協議與設備提 示類似。然而，夕卜行救助者在緊急情況下可能無法遵照這些提示。
遠程專家也可以^f頓AED的通信單元以弓l導夕卜行救助者通過其它瞎況，例 如流血，燒傷，溺水等。遠程專家還4頓通信單^lffl知外行救助者救援到來的 時間并且在不知道患者精確位置的時候截獲(intercept)派遣。
在本發明的 實施例中，新AED通過無線通信發送數據；該發送的繊 被接收、解碼并顯示給醫療專家，使得專家可以為患者確定患者適當的治療。
在本發明的一個iK實施例中，發送的翻包含指示患者心臟狀況的代碼。 圖9中示出了這些代碼的一個示例。
在本發明的又一個 實施例中，發送的數據包含實時顯示的患者的ECG， 以便魏訓練的指導者倉,解釋節律并為患者確定適當的治療。如本領域的技術人員將理解的，本發明也可以被修改以包含其它種類的傳 感器，例如呼吸、脈沖血氧測量和非侵入血壓。來自這些傳感器的數據也可以 被發送并顯示給遠程治療專家。
該AED的雙向通信單元允許交互的復蘇努力。在特殊瞎況下醫療專家可以 指導夕卜行救助者M定制的治療方案(protocol)。專家育,提出多個問題來評估 患者的情況。這在營救隊伍到來之前先開始信息收集。稱列來說，如果患者具 有現有的醫療狀況或正接受藥物治療，救助者可以將這些事實傳送給遠程治療 專家。這對言息也可以縱(relay)給正被派到害者的ALS派遣并且在某些 情況下轉送給正等待患者到達的醫院，以便作出適當的治療患者的準備。此外， 夕卜行救助者也可以在復蘇努力期間向遠程專家請求信息。
在本發明的優選實施例中，AED可以從專家處接收圖形指示，并在LCD 屏幕上將其顯示給救助者。
在本發明的另一W雄實施例中，除顫器可以從遠程專家處接收圖片和/或 視頻形式的圖形指示。該圖形指示可以示出例如如何在給呼吸前清理患者的阻 塞的呼吸道。
具有無線通信的AED大大增加了成功治療SCA受害者的可能性。 盡管按照一些示范性的優選實施例描述了本發明，但本領域的技術人員容
易理解本發明并不僅限于此，并且在不脫離本發明的范圍的前提下可以對此處
討論的優選實施例作出許多添加、刪除和修改。
權利要求
1. 一種自動體外除顫器(AED)包含至少一個電池；至少一個電容器；從該至少一個電池向該至少一個電容器充電的充電電路；用于附著到患者的一對電極；通過電極從該至少一個電容器向患者傳送能量的電擊傳送電路，該電擊傳送電路被配置為以雙相波形向患者傳送電擊；以及用于與遠程站點通信的無線通信單元。
2. 根據權利要求l的自動體外除顫器(AED)，其中無線通信單元包括用于 雙向音頻通信的麥克風和揚聲器。
3. 根據權利要求l的自動體外除顫器(AED)，其中無線通信單元包括數據 通信。
4. 根據豐又利要求3的自動體外除顫器(AED)，其中 代表患者的心臟狀況。
5. 根據權利要求3的自動體外除顫器(AED)，其中翻代表患者的ECG 信號。
6. 根據權利要求3的自動體外除顫器(AED)，其中 包括圖表。
7. 根據權利要求3的自動體外除顫器(AED)，其中 包括圖片。
8. 根據權利要求3的自動體外除顫器(AED)，其中繊包括視頻。
9. 根據權利要求l的自動體外除顫器(AED)，其中趟通信單元以全虹模 作以同時發送和接收。
10. 根據豐又利要求l的自動體外除顫器(AED)，其中無線通信單元被配置 為呼叫遠程緊急情況專家。
11. 根據權利要求10的自動體外除顫器(AED)，其中該自動體外除顫器 (AED)育的多在預定時間間隔后自動呼叫遠程緊急情況專家。
12. 根據權利要求10的自動體外除顫器(AED)，其中使用預編程的呼叫號 碼聯系遠，呈專家。
13. 根據權利要求12的自動體外除顫器(AED)，其中4頓預編程的、優先 化的電話號碼列表呼叫遠程專家。
14. 根據權利要求10的自動體外除顫器(AED)，其中數據被發送到遠程專家。
15. 根據權利要求10的自動體外除顫器(AED),其中無線通信單元用于聯 系AED基站，該AED基站又呼叫遠程緊急瞎況專家。
16. 根據1^利要求1的自動體外除顫器(AED)，其中該自動體外除顫^l皮 配置成向遠程站點報告其位置。
17. 根據權利要求16的自動體外除顫器(AED)，其中該自動體外除顫器 (AED)包括用于識別該設備位置的GPS單元。
18. 根據權利要求16的自動體外除顫器(AED)，其中利用其位置預編程該 自動體外除顫器(AED)。
19. 根據權利要求16的自動體外除顫器(AED)，其中該自動體外除顫器 (AED)進一步包括用于識別該設備位置的GPS單元，并且其中也用其位置預 編程該設備，以及其中如果GPS單元無法確定該設備位置使用用戶定義的預編 程位置來定位該設備。
20. 根據^l利要求l的自動體外除顫器(AED)，其中該設備進一步包括用 戶接口控制。
21. 根據權利要求20的自動體外除顫器(AED)，其中用戶接口控制包含 LCD顯示器、語音再現電路、音頻放大器和揚聲器。
22. 根據權利要求20的自動體外除顫器(AED)，其中該設備{柳用戶接口控制向救助者提供呼叫遠程緊急瞎況專家的提示。
23. 根據權利要求20的自動體外除顫器(AED)，其中j頓呼叫按鵬動與遠程專家的通信。
全文摘要
本發明涉及一種具有包含在設備中的無線通信的自動體外除顫器(AED)。該無線系統用于和遠程緊急情況專家聯系。遠程指導者指導外行救助者通過復蘇努力，從而增加了成功除顫的可能性。
文檔編號A61N1/39GK101296730SQ200680037086
公開日2008年10月29日 申請日期2006年8月4日 優先權日2005年8月4日
發明者K·R·鮑爾斯 申請人:捷通心臟系統公司