專(zhuān)利名稱(chēng)：向患者自動(dòng)傳遞胸部按壓及通氣的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及心臟復(fù)蘇裝置，更具體地涉及胸按壓及通氣的自動(dòng)控制的裝置。
背景技術(shù)：
對(duì)心搏停止患者的復(fù)蘇處理通常包括清潔并打開(kāi)患者的氣路(airway)，用手工操作的袋式閥(bag-valve)或電動(dòng)便攜通氣設(shè)備向患者提供人工呼吸，并施加胸按壓向受難者的心臟、大腦和其它重要器官提供血流?？梢酝ㄟ^(guò)手工地按壓患者胸骨區(qū)域內(nèi)的胸部的方式或者通過(guò)使用電動(dòng)胸按壓器傳遞胸按壓。如果患者有可電擊(shockable)心律，復(fù)蘇還可以包括除顫治療。術(shù)語(yǔ)基本生命維持(basic life support)(BLS)包括全部下面要素初始評(píng)估；氣路維護(hù)；呼出的氣體換氣(人工呼吸)；和胸部按壓。當(dāng)組合全部三個(gè)氣路呼吸、和循環(huán)，包括胸部按壓時(shí)，使用術(shù)語(yǔ)心肺復(fù)蘇(CPR)。
有許多不同種類(lèi)的異常心臟心律，其中一些(“可電擊心律”)可用除顫治療處理，而有一些(不可電擊心律)不能用除顫治療。例如，產(chǎn)生有效(significant)心臟輸出的多數(shù)ECG心律被認(rèn)為是不可電擊的(例子包括正常竇性心律、心動(dòng)過(guò)緩、和竇性心動(dòng)過(guò)速)。還有一些異常ECG心律不會(huì)導(dǎo)致有效心臟輸出但仍被認(rèn)為是不可電擊的，因?yàn)樵谶@些情況下除顫治療通常是無(wú)效的。這些不可電擊心律的例子包括心搏停止、電機(jī)械分離(electromechanical disassociation)和其他無(wú)脈動(dòng)電活動(dòng)。雖然患者在這些無(wú)法生活的、不可電擊心律的情況下不能繼續(xù)活下去，施加電擊不會(huì)有助于改變心律。醫(yī)護(hù)人員(caregiver)應(yīng)當(dāng)實(shí)施除顫的可電擊心律的主要例子包括心室纖維顫動(dòng)、心室心動(dòng)過(guò)速、和心室悸動(dòng)。
在利用除顫器向患有可電擊ECG心律的患者施加一次或更多次電擊之后，患者可能仍然保持無(wú)意識(shí)的、處于可電擊或不可電擊的、灌注或非灌注心律。如果出現(xiàn)了非灌注心律，醫(yī)護(hù)人員可當(dāng)時(shí)采取實(shí)施一段時(shí)間的CPR以便向患者心臟、大腦及其他重要器官提供連續(xù)血流和氧氣。如果在傳遞CPR期間可電擊心律持續(xù)存在或進(jìn)一步發(fā)展，在緊接著這個(gè)心肺復(fù)蘇期進(jìn)行進(jìn)一步的除顫嘗試。只要患者保持無(wú)意識(shí)并且沒(méi)有有效的循環(huán)，醫(yī)護(hù)人員可以交替除顫器的使用(用于分析電節(jié)律和可能地施加電擊)與實(shí)施心肺復(fù)蘇(CPR)。在大多數(shù)美國(guó)心臟學(xué)會(huì)(AHA)2005年發(fā)布的最近版本的指南中，目前還是在除顫電擊之前傳遞CPR，即使患者表現(xiàn)給救助者的是例如心室纖維顫動(dòng)的可電擊心律。在大多數(shù)最近的AHA指南中，CPR一般包括30次胸部按壓后暫停的重復(fù)模式，期間施加兩次人工呼吸。
在治療心搏停止期間通氣是心肺復(fù)蘇的關(guān)鍵部分。耗盡了氧氣(O2)并充滿了二氧化碳(CO2)的靜脈血從肌肉和器官回到心臟。來(lái)自人體不同部分的血液在心臟里混合(混合的靜脈血)并泵送到肺部。在肺內(nèi)血管分散為圍繞微小肺囊(氣泡)的小血管網(wǎng)絡(luò)。圍繞氣泡的血管的網(wǎng)絡(luò)總和提供了大表面面積用于借助沿其濃度梯度擴(kuò)散的方式進(jìn)行氣體交換。濃度梯度存在于混合的靜脈血(PvCO2)內(nèi)的CO2局部壓力(PCO2)與泡囊的PCO2之間。從吸氣的開(kāi)始CO2從混合的靜脈血擴(kuò)散進(jìn)泡囊直到在呼吸期間的某些時(shí)刻在PvCO2與泡囊的PCO2之間達(dá)到平衡。當(dāng)人呼氣時(shí)，呼出的最初氣體來(lái)自不允許氣體交換的氣管和主要支氣管并因此會(huì)有與吸入的氣體相似的氣體成分。在這個(gè)呼氣末期的氣體被認(rèn)為來(lái)自泡囊并且反映毛細(xì)管與泡囊之間的平衡CO2濃度；這個(gè)氣體中的PCO2稱(chēng)為潮氣(tidal)末PCO2(PetCO2)。
當(dāng)血液通過(guò)泡囊并被心臟泵送到動(dòng)脈時(shí)已知為動(dòng)脈的PCO2(PaCO2)。動(dòng)脈血的PCO2等于毛細(xì)管與泡囊之間平衡時(shí)的PCO2。隨著每次呼吸一些CO2從肺排除并且包含很少或沒(méi)有CO2(CO2濃度假設(shè)為0)的新鮮空氣被吸入并稀釋殘留的泡囊PCO2，建立一個(gè)新的CO2梯度以便擴(kuò)散出混合的靜脈血進(jìn)入泡囊。呼吸速率，或通常表示為L(zhǎng)/min的分鐘通氣(V)，是精確地，需要其排除帶到肺部的CO2并保持大約40mmHg(正常人)的平衡PCO2(和PaCO2)。當(dāng)一個(gè)人產(chǎn)生了更多CO2(例如，作為感冒或鍛煉的結(jié)果)，產(chǎn)生更多的CO2并運(yùn)載到肺部。因此人必須更深地呼吸(強(qiáng)力呼吸)以便從泡囊去除額外的CO2，并因此維持同樣的平衡PaCO2。但是如果CO2產(chǎn)量保持正常，并且人進(jìn)行強(qiáng)力呼吸，那么PaCO2降低。相反地，如果CO2產(chǎn)量保持恒定并且通氣降低，動(dòng)脈PCO2上升。吸入的空氣容積的一部分到達(dá)空氣通道(氣管和主要支氣管)和泡囊，有很少的血液灌注它們，并因此在呼氣期間不對(duì)CO2的移除起作用。這個(gè)部分術(shù)語(yǔ)叫做“死區(qū)”氣體。到達(dá)充分灌注的泡囊并參與氣體交換的V的那個(gè)部分稱(chēng)為泡囊通氣(VA)并且參與泡囊內(nèi)氣體交換的呼出氣體術(shù)語(yǔ)叫做“泡囊氣體”。
能夠傳遞需要的氣路壓力的自動(dòng)通氣機(jī)也是已知的。美國(guó)專(zhuān)利號(hào)為5,664,563，描述了一種能夠傳遞負(fù)壓氣路壓力的通氣系統(tǒng)。美國(guó)專(zhuān)利號(hào)為4,676,232，5,020,516和5,377,671描述了一種具有與心臟周期同步的通氣周期增強(qiáng)循環(huán)的通氣機(jī)。美國(guó)專(zhuān)利號(hào)為4,326,507描述了一種組合的胸部按壓器及通氣機(jī)，其在多個(gè)按壓周期傳遞通氣和然后在通氣間期內(nèi)傳遞另一個(gè)系列的按壓周期。
雖然目前的AHA建議是每三十個(gè)按壓有兩個(gè)通氣，該建議的發(fā)布是針對(duì)大部分(in large part)，因?yàn)橐呀?jīng)發(fā)現(xiàn)由于救助者在按壓與通氣之間來(lái)回轉(zhuǎn)換的延遲會(huì)導(dǎo)致胸部按壓和總循環(huán)的水平不充分。需要的是，在機(jī)械裝置集成胸部按壓和通氣功能。
美國(guó)專(zhuān)利號(hào)為6,179,793和6,752,771描述了一種可膨脹的背心幫助患有心臟疾病的患者心臟。背心的膨脹與心臟的收縮階段(phase)的開(kāi)始(on-set)同步，當(dāng)左心室按壓強(qiáng)迫血液流出心臟并通過(guò)大動(dòng)脈。膨脹的背心壓迫患者胸部并增加胸內(nèi)壓力。這種壓力的增加幫助心臟將血液移出心臟并通過(guò)大動(dòng)脈。美國(guó)專(zhuān)利號(hào)為4,198,963和6,171,267描述了一種使胸部按壓周期與心動(dòng)收縮階段同步的裝置。美國(guó)專(zhuān)利號(hào)為6,213,960描述了一種在復(fù)蘇期間自動(dòng)胸部按壓的裝置。
美國(guó)專(zhuān)利號(hào)為4,397,306中描述了通氣周期與按壓周期同步。該專(zhuān)利意圖使自動(dòng)胸部按壓設(shè)備與自動(dòng)通氣機(jī)同步，并推薦將高壓通氣脈沖與按壓階段(即，當(dāng)施加胸部壓力時(shí))同步地傳遞，以及把略微地負(fù)壓的通氣脈沖與減壓階段(即，當(dāng)沒(méi)有胸部壓力施加時(shí))同步地傳遞。按壓和減壓階段為等長(zhǎng)度(50％占空因數(shù))。負(fù)壓通氣脈沖就是“在心臟舒張期移動(dòng)更多數(shù)量的血液進(jìn)入胸部”。而且，該專(zhuān)利推薦當(dāng)沒(méi)有按壓發(fā)生時(shí)在大約每個(gè)第六按壓/減壓周期引入傳統(tǒng)的通氣周期。這據(jù)說(shuō)對(duì)充分的泡囊氣體交換是有價(jià)值的，因?yàn)樵谂c按壓階段同步的正壓通氣壓力周期內(nèi)有非常少的空氣流動(dòng)產(chǎn)生。雖然美國(guó)專(zhuān)利號(hào)為4,397,306報(bào)道利用該發(fā)明觀察到壓力與流動(dòng)的顯著改進(jìn)，典型患者的生理狀態(tài)與那些試驗(yàn)使用的動(dòng)物模型有相當(dāng)大的不同。
在典型的心搏停止中，患者沒(méi)有任何血流的時(shí)間量通常大于十到十二分鐘，不像動(dòng)物模型沒(méi)有血流的時(shí)間總是小于8分鐘，并且在大多數(shù)試驗(yàn)中小于5分鐘。在這些延長(zhǎng)的局部缺血條件下，由于不充分的新陳代謝能量基質(zhì)和氧化氮的釋放，患者的脈管音將會(huì)被顯著地包括。這種音調(diào)的丟失證明自身身體上脈管系統(tǒng)的順應(yīng)性(compliance)顯著增加，其與電路中的電容的增加一樣，導(dǎo)致系統(tǒng)的固有時(shí)間常數(shù)增加。這可以在例如Crit Care Med 2000Vo1.28，號(hào)為11(Suppl.)中描述的模型或具有延長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的局部缺血的動(dòng)物模型中得到驗(yàn)證。正如作者所述，系統(tǒng)的微分方程已經(jīng)在許多公開(kāi)文本中描述了。在這個(gè)特定實(shí)例中，用通過(guò)阻力連接的七個(gè)順應(yīng)性(complicant)腔來(lái)表示人體循環(huán)，其中血液可通過(guò)所述順從性腔流動(dòng)。順應(yīng)性對(duì)應(yīng)于胸大動(dòng)脈、腹部大動(dòng)脈、上腔靜脈和右心、腹部和下部末端血管、頸動(dòng)脈、和頸靜脈血管。另外，胸隔膜容納代表肺脈管和左心順應(yīng)性的泵。這個(gè)泵構(gòu)造成用作心臟狀的心臟泵，其中施加的壓力從心臟自身壓迫血液通過(guò)大動(dòng)脈瓣，或者用作整個(gè)胸部壓力泵，其中施加的壓力從肺脈管床壓迫血液通過(guò)左心并進(jìn)入外圍。描述教科書(shū)正?！?0公斤的人”的生理變化的值用于規(guī)定模型中的順應(yīng)性和阻力。脈管電導(dǎo)系數(shù)(1/阻力)的分布進(jìn)入顱側(cè)的、胸的、和尾部部件反映了心臟輸出到不同身體區(qū)域的教科書(shū)分布。尤其是，在解壓階段期間靜脈血回流(return)的時(shí)間常數(shù)在局部缺血的延長(zhǎng)期內(nèi)顯著地增加。

發(fā)明內(nèi)容
在第一個(gè)方面，本發(fā)明以一種向患者自動(dòng)傳遞胸部按壓及通氣的設(shè)備為特點(diǎn)，所述設(shè)備包括胸部按壓裝置，其設(shè)置成傳遞按壓階段和解壓階段，在所述按壓階段期間施加壓力按壓胸部，在所述解壓階段期間向胸部施加近似為零的壓力；通氣機(jī)，其設(shè)置成向氣路傳遞正向、負(fù)向、或近似為零的壓力；控制電路和處理器，其中所述控制電路和處理器設(shè)置成使胸部按壓裝置重復(fù)地傳遞包括多個(gè)心臟收縮血流周期的集合和介于心臟收縮血流周期集合之間的至少一個(gè)心臟舒張血流周期，每個(gè)心臟收縮血流周期包括心臟收縮解壓階段和心臟收縮按壓階段，每個(gè)心臟舒張血流周期包括心臟舒張解壓階段和心臟舒張按壓階段，其中心臟舒張解壓階段基本上長(zhǎng)于心臟收縮解壓階段。
本發(fā)明的這個(gè)方面的優(yōu)選實(shí)施例包括下述實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)?？刂齐娐泛吞幚砥髟O(shè)置成使通氣機(jī)在心臟舒張解壓階段傳遞負(fù)通氣壓力。心臟收縮按壓階段和心臟舒張解壓階段的持續(xù)時(shí)間大約相同。心臟舒張解壓階段的持續(xù)時(shí)間大于心臟舒張按壓階段的持續(xù)時(shí)間的兩倍。心臟舒張解壓階段的持續(xù)時(shí)間大約是心臟舒張按壓階段的持續(xù)時(shí)間的四倍。心臟舒張血流周期包括第二按壓階段和第二解壓階段，并且其中在第一與第二解壓階段中的一個(gè)期間傳遞負(fù)通氣壓力和在第一與第二解壓階段中的另一個(gè)期間傳遞正通氣壓力。通氣機(jī)在心臟收縮血流周期期間傳遞正和負(fù)通氣壓力。在心臟收縮血流周期的多數(shù)解壓階段期間傳遞負(fù)通氣壓力。在心臟收縮血流周期的多數(shù)按壓階段期間傳遞正通氣壓力。通氣壓力以大約斜坡形狀的變化從負(fù)到正而后回到負(fù)逐漸地改變，同時(shí)在按壓階段的開(kāi)始處壓力近似為零。壓力在解壓階段的開(kāi)始處或恰好早于解壓階段的開(kāi)始處從正到負(fù)快速地變化。通氣壓力波形在解壓開(kāi)始處為峰值或接近峰值。按壓和通氣與患者的ECG同步以便增加患者的潛在心臟收縮和心臟舒張活性。所述的設(shè)備還包括流體灌注裝置。通氣機(jī)可提供負(fù)和正壓力。氧氣水平被提高到大于40％。設(shè)備設(shè)置成用于既有心臟疾病又外傷的患者，其中出現(xiàn)總體缺血的情況并且在復(fù)蘇期間的再充氧過(guò)程使患者冒著再灌注損傷的風(fēng)險(xiǎn)。
在第二個(gè)方面，本發(fā)明以一種向患者自動(dòng)傳遞胸部按壓及通氣的設(shè)備為特點(diǎn)，所述設(shè)備包括胸部按壓裝置，其設(shè)置成傳遞按壓階段和解壓階段，在所述按壓階段期間施加壓力按壓胸部，在所述解壓階段期間向胸部施加近似為零的壓力；通氣機(jī)，其設(shè)置成向氣路傳遞正向、負(fù)向、或近似為零的壓力；控制電路和處理器，其中所述控制電路和處理器設(shè)置成使胸部按壓裝置重復(fù)地傳遞包括心臟收縮血流周期，每個(gè)心臟收縮血流周期包括心臟收縮解壓階段和心臟收縮按壓階段，和其中控制電路和處理器設(shè)置成使通氣機(jī)在按壓階段期間傳遞通氣壓力，其從按壓階段開(kāi)始處近似為零的壓力增加到在按壓階段末端處或靠近按壓階段末端處大約最大值。
本發(fā)明的這個(gè)方面的優(yōu)選實(shí)施例包括下述中的一個(gè)或多個(gè)?？刂齐娐泛吞幚砥髟O(shè)置成使通氣機(jī)傳遞在解壓階段開(kāi)始處為負(fù)的通氣壓力。由灌注器灌注的流體設(shè)置成在再灌注(reperfusion)期間提供新陳代謝物質(zhì)。所述物質(zhì)是氨基酸。所述氨基酸是天冬氨酸鹽或谷氨酸鹽。所述設(shè)備還包括除顫器和灌注器，和其中除顫器、胸部按壓裝置、通氣機(jī)、和灌注器是單獨(dú)的裝置并且通過(guò)通信線路連接。所述設(shè)備還包括用于使除顫器、胸部按壓裝置、通氣機(jī)、和灌注器同步的附加裝置。
在第三個(gè)方面，本發(fā)明以一種向患者自動(dòng)傳遞胸部按壓及通氣的設(shè)備為特點(diǎn)，所述設(shè)備包括胸部按壓裝置，其設(shè)置成傳遞按壓階段和解壓階段，在所述按壓階段期間施加壓力按壓胸部，在所述解壓階段期間向胸部施加近似為零的壓力；通氣機(jī)，其設(shè)置成向氣路傳遞正向、負(fù)向、或近似為零的壓力；冷卻設(shè)備，用于冷卻通氣機(jī)傳遞的氣體，其中冷卻設(shè)置成冷卻肺、心臟和肺部血流。
本發(fā)明的許多優(yōu)勢(shì)(其中一些僅僅可通過(guò)其變化的方面和實(shí)施方式獲得)如下通過(guò)交替一組心臟收縮血流周期與至少一個(gè)心臟舒張血流周期獲得改進(jìn)的血流。心臟收縮血流周期具有延長(zhǎng)的與負(fù)通氣壓力同步的解壓階段。延長(zhǎng)的心臟舒張血流周期提供更多的靜脈充盈時(shí)間，并因此得到比用美國(guó)專(zhuān)利號(hào)為4,397,306教導(dǎo)的方法更好的血流。
本發(fā)明的其它特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)將在詳細(xì)的說(shuō)明、附圖、及權(quán)利要求書(shū)中得到。


圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的方框圖。
圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的通氣機(jī)的方框圖。
圖3是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的集成按壓和通氣周期的時(shí)序圖。
圖4是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的集成按壓和通氣周期的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明有相當(dāng)多可能的實(shí)施例，由于太多而不能在此描述。下面描述了目前優(yōu)選的一些可能的實(shí)施例。不能太強(qiáng)烈地強(qiáng)調(diào)，但是，這些是本發(fā)明的實(shí)施例的描述，而不是本發(fā)明的描述，其不局限于在這個(gè)部分中詳細(xì)描述的實(shí)施例而在于權(quán)利要求書(shū)中用更概括術(shù)語(yǔ)的描述。
圖1示出了一個(gè)實(shí)施例的方框圖。微處理器14以集成的方式控制通氣機(jī)功能15、胸部按壓器12、藥物灌注器14、和除顫器/調(diào)博器13。生理傳感器2，例如基于加速器的胸骨移動(dòng)檢測(cè)3的胸骨運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法，和濾波并處理這些不同的信號(hào)例如潮氣末二氧化碳檢測(cè)(EtCO2)的信號(hào)處理9和脈搏血氧測(cè)量(SpO2)用于判斷患者11的生理和身體狀態(tài)。單獨(dú)的膝上型電腦17與微處理器14通信，并且，實(shí)際上，用于控制通氣機(jī)15、胸部按壓器12、藥物灌注器14、和除顫器13傳遞的治療。
參照?qǐng)D2，其示出了一個(gè)實(shí)施例的通氣機(jī)部分的方塊圖，微處理器14控制各種治療氣體、壓縮CO226、O225、和室內(nèi)空氣24的傳遞。這些氣體的壓力由調(diào)整器34控制并由閥35混合以獲得需要的每種氣體的局部壓力。提供冷卻器/加熱器/加濕器33調(diào)節(jié)空氣。在一個(gè)實(shí)施例中，提供了熱交換器冷卻氣體混合物至1-2攝氏度作為一種溫和降低體溫的手段。熱交換器可以是結(jié)合帕而帖效應(yīng)元件的電動(dòng)元件或可以結(jié)合例如液氮或干冰的冷存儲(chǔ)元件的存儲(chǔ)元件。在冷存儲(chǔ)元件的情況下，通過(guò)絕緣冷存儲(chǔ)元件的方式控制冷卻速率，在絕緣體內(nèi)提供熱傳導(dǎo)窗，并調(diào)節(jié)熱傳導(dǎo)窗的表面面積。
圖3示出了一個(gè)實(shí)施例的時(shí)序圖。示出了三個(gè)波形。第一個(gè)是患者的ECG(示出的ECG代表在自發(fā)循環(huán)(ROSC)回流之后的ECG；極不相同的ECG將典型地在ROSC之前出現(xiàn))。第二個(gè)波形是自動(dòng)胸部按壓裝置施加的胸部按壓力(圖中，隨著波形向下移動(dòng)按壓力上升)。第三個(gè)波形是施加到氣路的通氣壓力(圖中，壓力在軸上為正，在軸下為負(fù))。
在一些實(shí)施例中，壓力到通氣比率可以不同于目前AHA推薦的每30秒兩次通氣。例如，每五次胸部按壓傳遞一次通氣(比率接近正常成年人的比率)。
圖3所示的實(shí)施例中，在期間50內(nèi)有五個(gè)胸部按壓周期48。每個(gè)按壓周期有50％的按壓到解壓比率的占空因數(shù)和800毫秒周期長(zhǎng)度(400毫秒按壓階段；400毫秒解壓階段)。每個(gè)周期包括按壓或下行程(44)的開(kāi)始和解壓或上行程的開(kāi)始(46)。這些按壓周期設(shè)置成改進(jìn)心臟收縮血流，并因此稱(chēng)為“心臟收縮血流周期”。
“心臟舒張周期”52跟隨在五個(gè)心臟收縮血流周期之后。心臟舒張血流周期開(kāi)始于縮短的為期200毫秒的按壓階段54，后面跟隨著延長(zhǎng)的為期600毫秒的解壓周期56，然后第二個(gè)縮短的按壓階段58(200毫秒)，和第二個(gè)延長(zhǎng)的解壓階段60(600毫秒)。在心臟舒張血流周期中，自動(dòng)通氣機(jī)產(chǎn)生負(fù)壓階段62(600毫秒)以便誘導(dǎo)出與解壓階段56對(duì)齊的負(fù)向胸內(nèi)壓力(約-2kPa)。這導(dǎo)致了增加的靜脈回流到右心房(心臟舒張血流)，因而在隨后的按壓階段58期間增加了血流。通氣壓力在按壓階段58期間傾斜上升(64)到約+2kPa并在隨后的600毫秒解壓階段66期間內(nèi)保持恒定在+2kPa。在圖3的實(shí)施例中，在心臟收縮血流周期內(nèi)(在那些周期內(nèi)通氣壓力為零)不提供通氣輔助。
圖4示出了另一個(gè)實(shí)施例，其中用與心臟收縮血流周期50短通氣周期68進(jìn)一步增強(qiáng)心臟收縮血流。通氣周期與心臟收縮血流周期的按壓和解壓階段同步，其采用在按壓階段的開(kāi)始70處大約為零的壓力的斜坡形狀，并在按壓期間上升到最大正壓力。在周期的解壓階段，使用類(lèi)似的三角通氣壓力波形，最大負(fù)壓72發(fā)生在恰好稍微先于(大約早40毫秒)解壓階段的開(kāi)始，以便氣路壓力在解壓開(kāi)始處最后地為負(fù)向，從而使心臟舒張回流最大化。這種在按壓的開(kāi)始處為零的交叉的線性斜坡具有在按壓的開(kāi)始處提供接近均勻中性壓力氣路的優(yōu)勢(shì)，以便在按壓下行程44和總的胸內(nèi)壓力上升處，氣路在按壓階段的部分期間內(nèi)萎陷。通過(guò)萎陷氣路，在胸部按壓周期內(nèi)維持肺自身的容積，有效地在心臟的每側(cè)用作風(fēng)箱在按壓期間壓迫心臟因此增強(qiáng)心臟收縮血流。在一些實(shí)施例中，由例如ZOLL Circulatory Systems of SunnyvaleCA制造的負(fù)荷分配帶提供胸部按壓。心臟舒張血流周期52在多個(gè)、優(yōu)選為五個(gè)或六個(gè)心臟收縮血流周期50之后發(fā)生。心臟舒張血流周期有大約20-30％的按壓占空因數(shù)，解壓階段62大約為期640毫秒。緊隨ROSC之后，患者自己的心臟泵送并循環(huán)血液，但是通常效率降低。在一些實(shí)施例中，ROSC之后無(wú)按壓地傳遞通氣。但是在其他實(shí)施例中，ROSC之后的按壓也可以用與心搏停止期間類(lèi)似的方式傳遞。ROSC之后的按壓在兩個(gè)重要方面不同(1)它們與患者ECG的QRS同步，如圖3所示；和(2)它們是降低的按壓力。降低力度及與ECG QRS同步的按壓將增加患者增強(qiáng)恢復(fù)的血液動(dòng)力學(xué)的自然血流。
許多不同于上述的其他實(shí)施例也在本發(fā)明的范圍內(nèi)，本發(fā)明由后面的權(quán)利要求書(shū)限定。例如，可以使用與圖3和4中不同的形狀及不同數(shù)量的按壓及通氣波形。
權(quán)利要求
1.一種向患者自動(dòng)傳遞胸部按壓及通氣的設(shè)備，所述設(shè)備包括胸部按壓裝置，其設(shè)置成傳遞按壓階段和解壓階段，在所述按壓階段期間施加壓力按壓胸部，在所述解壓階段期間向胸部施加近似為零的壓力；通氣機(jī)，其設(shè)置成向氣路傳遞正向、負(fù)向、或近似為零的壓力；控制電路和處理器，其中所述電路和處理器設(shè)置成使所述胸部按壓裝置重復(fù)地傳遞包括多個(gè)心臟收縮血流周期的集合，每個(gè)心臟收縮血流周期包括心臟收縮解壓階段和心臟收縮按壓階段，和至少一個(gè)心臟舒張血流周期，其介于所述多個(gè)心臟收縮血流周期集合之間，每個(gè)心臟舒張血流周期均包括心臟舒張解壓階段和心臟舒張按壓階段，其中所述心臟舒張解壓階段基本上長(zhǎng)于所述心臟收縮解壓階段。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述控制電路和處理器設(shè)置成使所述通氣機(jī)在所述心臟舒張解壓階段傳遞負(fù)通氣壓力。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述心臟收縮按壓階段和心臟收縮解壓階段的持續(xù)時(shí)間大約相同。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述心臟舒張解壓階段的持續(xù)時(shí)間大于所述心臟舒張按壓階段的持續(xù)時(shí)間的兩倍。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中所述心臟舒張解壓階段的持續(xù)時(shí)間近似為所述心臟舒張按壓階段的持續(xù)時(shí)間的四倍。
6.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述心臟舒張血流周期包括第二按壓階段和第二解壓階段，并且其中在所述第一與第二解壓階段中的一個(gè)解壓階段期間傳遞負(fù)通氣壓力，而在所述第一與第二解壓階段中的另一個(gè)解壓階段期間傳遞正通氣壓力。
7.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述通氣機(jī)在所述心臟收縮血流周期期間傳遞正通氣壓力和負(fù)通氣壓力。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中在所述心臟收縮血流周期的一半以上解壓階段期間傳遞負(fù)通氣壓力。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中在所述心臟收縮血流周期的一半以上按壓階段期間傳遞正通氣壓力。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述通氣壓力以近似斜坡形狀的變化從負(fù)到正而后回到負(fù)逐漸地改變，同時(shí)在所述按壓階段的開(kāi)始處壓力近似為零。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述壓力在所述解壓階段的開(kāi)始處或恰好早于所述解壓階段的開(kāi)始處從正到負(fù)快速地變化。
12.一種向患者自動(dòng)傳遞胸部按壓及通氣的設(shè)備，所述設(shè)備包括胸部按壓裝置，其設(shè)置成傳遞按壓階段和解壓階段，在所述按壓階段期間施加壓力按壓胸部，在所述解壓階段期間向胸部施加近似為零的壓力；通氣機(jī)，其設(shè)置成向氣路傳遞正向、負(fù)向、或近似為零的壓力；控制電路和處理器，其中所述控制電路和處理器設(shè)置成使所述胸部按壓裝置重復(fù)地傳遞心臟收縮血流周期，每個(gè)心臟收縮血流周期包括心臟收縮解壓階段和心臟收縮按壓階段，以及其中所述控制電路和處理器設(shè)置成使所述通氣機(jī)在所述按壓階段期間傳遞通氣壓力，所述通氣壓力從所述按壓階段開(kāi)始處近似為零的壓力增加到在所述按壓階段結(jié)束時(shí)或接近結(jié)束時(shí)的近似最大值。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述控制電路和處理器設(shè)置成使所述通氣機(jī)在所述解壓階段開(kāi)始處傳遞負(fù)通氣壓力。
14.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述通氣壓力的波形在解壓開(kāi)始處位于峰值或接近峰值。
15.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中按壓和通氣與患者的ECG同步以便增加患者的潛在心臟收縮和心臟舒張活性。
16.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備還包括流體灌注裝置。
17.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中由所述流體灌注裝置灌注的流體設(shè)置成在再灌注期間提供新陳代謝物質(zhì)。
18.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中所述物質(zhì)是氨基酸。
19.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中所述氨基酸是天冬氨酸鹽或谷氨酸鹽。
20.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備還包括除顫器和灌注器，其中所述除顫器、按壓器、通氣機(jī)、和灌注器是單獨(dú)的裝置并且通過(guò)通信線路連接。
21.如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備還包括用于使所述除顫器、按壓器、通氣機(jī)、和灌注器同步的附加裝置。
22.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述通氣機(jī)能夠提供負(fù)壓力和正壓力。
23.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中氧氣水平被提高到大于40％。
24.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備設(shè)置成用于既有心臟疾病又有外傷的患者，其中出現(xiàn)總體缺血的情況并且在復(fù)蘇期間的再充氧過(guò)程使患者冒著再灌注損傷的風(fēng)險(xiǎn)。
25.一種向患者自動(dòng)傳遞胸部按壓及通氣的設(shè)備，所述設(shè)備包括胸部按壓裝置，其設(shè)置成傳遞按壓階段和解壓階段，在所述按壓階段期間施加壓力按壓胸部，在所述解壓階段期間向胸部施加近似為零的壓力；通氣機(jī)，其設(shè)置成向氣路傳遞正向、負(fù)向、或近似為零的壓力；冷卻設(shè)備，其用于冷卻所述通氣機(jī)傳遞的氣體，其中所述冷卻設(shè)備設(shè)置成用于冷卻肺、心臟和肺部血流。
全文摘要
一種向患者自動(dòng)傳遞胸部按壓及通氣的設(shè)備，所述設(shè)備包括胸部按壓裝置，其設(shè)置成傳遞按壓階段和解壓階段，在所述按壓階段期間施加壓力按壓胸部，在所述解壓階段期間向胸部施加近似為零的壓力；通氣機(jī)，其設(shè)置成向氣路傳遞正向、負(fù)向、或近似為零的壓力；控制電路和處理器，其中所述控制電路和處理器設(shè)置成使胸部按壓裝置重復(fù)地傳遞包括多個(gè)心臟收縮血流周期的集合和介于所述多個(gè)心臟收縮血流周期集合之間的至少一個(gè)心臟舒張血流周期，每個(gè)所述心臟收縮血流周期包括心臟收縮解壓階段和心臟收縮按壓階段，每個(gè)所述心臟舒張血流周期均包括心臟舒張解壓階段和心臟舒張按壓階段，其中心臟舒張解壓階段基本上長(zhǎng)于心臟收縮解壓階段。
文檔編號(hào)A61H31/00GK101023902SQ200710005169
公開(kāi)日2007年8月29日 申請(qǐng)日期2007年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月16日
發(fā)明者加里·A.·弗里曼 申請(qǐng)人:Zoll醫(yī)療公司