用于识别电击结果的加窗
阅读：0发布：2021-03-23
专利汇可以提供用于识别电击结果的加窗专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且公开了一种用于管理对接受紧急心脏辅助的人的护理的系统，该系统包括：一个或更多个电容器，其用于向患者传送除颤电击；一个或更多个 电子 端口，其用于接收来自 传感器 的 信号 ，传感器用于获得患者的 心电图 (ECG)的指示；以及患者 治疗 模 块 ，其能够在使用存储在非暂态介质中的代码的一个或更多个计算机处理器上执行，并且使用(a)应用于ECG的指示的从时域到频域的数学变换和(b)用于确定被执行该变换的ECG的指示的部分的锥形窗，来提供对使用一个或更多个电容器向该人传送将来除颤电击的成功可能性的确定。，下面是用于识别电击结果的加窗专利的具体信息内容。
1.一种用于管理对接受紧急心脏辅助的人的护理的系统，所述系统包括：
一个或更多个电容器，用于向患者传送除颤电击；
一个或更多个电子端口，用于接收来自传感器的信号，所述传感器用于获得所述患者的心电图(ECG)的指示；以及
患者治疗模块，其能够在使用存储在非暂态介质中的代码的一个或更多个计算机处理器上执行，并且使用(a)应用于所述ECG的所述指示的从时域到频域的数学变换和(b)用于识别被执行所述变换的所述ECG的所述指示的部分的锥形窗，来提供对使用所述一个或更多个电容器向所述人传送将来除颤电击的成功可能性的确定。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述锥形窗包括塔基窗。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述锥形窗的宽度在约一秒与约两秒之间。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述锥形窗选自由塔基、汉宁、布莱克曼-哈里斯以及平顶构成的组。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述数学变换包括快速傅里叶变换。
6.根据权利要求1所述的系统，还包括输出机构，所述输出机构被设置成将关于使用所述一个或更多个电容器向所述人传送除颤电击的成功可能性的指示呈现给所述系统的用户。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述输出机构包括视觉显示器，并且所述系统被编程为向所述用户显示多个可能的指示之一，所述多个可能的指示各自指示成功可能性的程度。
8.根据权利要求6所述的系统，其中，所述输出机构包括互锁，所述互锁防止用户传送电击，除非所确定的成功可能性超过确定的值。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述患者治疗模块包括ECG分析器，所述ECG分析器用于使用所述变换来生成振幅谱面积(AMSA)值。
10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述患者治疗模块被编程为确定先前除颤电击是否至少部分地成功，并且至少部分地基于对所述先前除颤是否至少部分地成功的所述确定来修改对传送所述将来除颤电击的成功可能性的计算。
11.根据权利要求1所述的系统，其中，向所述人传送将来除颤电击的成功可能性的确定取决于有关向所述人传送的一个或更多个先前电击是否对所述人成功除颤的确定。
12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述数学变换是选自由傅里叶方法、离散傅里叶方法、希尔伯特方法、离散希尔伯特方法、小波方法以及离散小波方法构成的组的变换。
13.根据权利要求1所述的系统，其中，所述患者治疗模块被编程为使用从患者ECG读数分离出的至少一个与患者有关的物理参数来确定传送将来除颤电击的成功可能性。
14.根据权利要求1所述的系统，其中，所述患者治疗模块被编程为使用所述人的经胸阻抗的测量来确定传送将来除颤电击的成功可能性。
15.一种管理对接受紧急心脏辅助的人的护理的方法，所述方法包括：
使用体外除颤器监视来自接受紧急心脏辅助的人的心电图(ECG)数据；
使用时域中的锥形窗对所述ECG数据执行从所述时域到频域的数学变换；
使用至少所述数学变换来确定将来除颤电击成功的可能性；以及
基于有关当前除颤电击是否将可能有效的识别来影响对所述体外除颤器的控制。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述锥形窗包括塔基窗。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述锥形窗的宽度在约一秒与约两秒之间。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述锥形窗选自由塔基、汉宁、布莱克曼-哈里斯以及平顶构成的组。
19.根据权利要求15所述的方法，其中，所述数学变换包括快速傅里叶变换。
20.根据权利要求15所述的方法，其中，确定将来除颤电击成功的可能性包括：确定作为特定不同频率或频率范围处的心电图幅度的函数的值。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，确定将来除颤电击成功的可能性包括确定所述ECG数据的振幅谱面积(AMSA)值。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，确定将来除颤电击成功的可能性还包括使用关于先前除颤电击的信息来调整所确定的AMSA值。
23.根据权利要求22所述的方法，还包括确定所调整的AMSA值是否超过预定阈值。
24.根据权利要求23所述的方法，还包括：在所调整的AMSA值被确定为超过所述预定阈值的情况下，向施救者提供表示对于接受紧急心脏辅助的所述人存在可电击形势的视觉、听觉或触觉警告。
25.根据权利要求15所述的方法，还包括确定先前除颤电击是否至少部分地成功，并且至少部分地基于有关所述先前除颤是否至少部分地成功的所述确定来修改传送所述将来除颤电击的成功可能性的计算。
26.根据权利要求15所述的方法，其中，确定传送将来除颤电击的成功可能性包括通过选自由逻辑回归、查表、神经网络以及模糊逻辑构成的组中的操作来执行计算。
27.根据权利要求15所述的方法，其中，使用从患者ECG读数分离出的至少一个与患者有关的物理参数来确定传送将来除颤电击的成功可能性。
28.根据权利要求27所述的方法，其中，另外的与患者有关的参数包括接受紧急心脏护理的所述人的经胸阻抗的指示。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述经胸阻抗的指示是根据由多个心电图导联感测的信号确定的，所述多个心电图导联也提供所述EGC数据。
30.根据权利要求15所述的方法，还包括周期性地重复监测、确定、识别和影响所述控制的动作。
31.根据权利要求15所述的方法，还包括使用在所述人的胸骨上并且与所述体外除颤器通信的设备来识别对接受紧急心脏辅助的所述人执行的胸部按压的按压深度，并且向执行所述胸部按压的施救者提供反馈，所述反馈与按压速率、按压深度或两者有关。
32.根据权利要求15所述的方法，其中，影响对所述除颤器的控制包括防止用户传送电击，除非对电击是否将有效的所述确定超过确定的可能性水平。
33.根据权利要求15所述的方法，其中，影响对所述除颤器的控制包括向用户电显示关于电击是否将有效的所确定的指示的指示符。
34.根据权利要求33所述的方法，其中，显示指示符包括显示范围内的多个可能值中指示成功可能性的值。
35.根据权利要求15所述的方法，其中，使用对所述人的经胸阻抗的值的确定来确定或修改对当前电击成功的可能性的计算。
用于识别电击结果的加窗
[0002] 本申请根据35USC§119(e)要求于2013年3月14日提交的美国专利申请序列号61/784,139、于2013年6月13日提交的美国专利申请序列号61/834,737以及于2014年1月29日提交的美国专利申请序列号61/933,063的优先权，其全部内容通过引用合并到本文中。
技术领域
[0003] 本文档涉及心脏复苏系统和技术。
背景技术
[0004] 心脏病发作是常见的死亡原因。当心脏组织的一部分丧失循环并因此被损伤(例如，由于心脏脉管系统的堵塞)时，出现心脏病发作。心脏病发作和其他异常情况可能导致心室颤动(VF)，心室颤动是导致心脏丧失泵送能力的异常心律(心律失常)。如果这样的问题未被迅速地(通常在数分钟内)纠正，那么身体的剩余部分失去氧并且人死亡。因此，对经受心室颤动的人的迅速护理可能是对这样的人来说的积极结果的关键。
[0005] 治疗心室颤动的一种常见方法是通过使用电除颤器，电除颤器将相对高的电压电击施加至心脏，以便迫使心脏回到正常的、一致的并且强劲的心律。已经有前述心室颤动的问题的人可以被植入不断地监测其心脏状况并且在需要时施加电击的自动除颤器。可以对其他这样的人提供背心形式的可穿戴除颤器(例如，来自ZOLL(卓尔)医学公司的LIFEVEST产品)。可以使用例如医院中的体外除颤器或经由经常在机场、公共健身房和其他公共场所见到的那种自动体外除颤器(AED)对其他人进行治疗。除颤可以与心肺复苏术配合施加，心肺复苏术以对罹病者的胸部提供反复地按压为中心，例如，施救者使用手掌或者通过机械按压设备(例如，来自ZOLL医学公司的AUTOPULSE无创心脏支承泵)反复地向下按压。
[0006] 在一些情况下，正在经受心室颤动的人与其他人相比可能更能接受除颤电击。例如，研究已经确定可以使用如下方法来获得被施加的电击是否将可能导致成功除颤的指示：根据心电图(ECG)，计算振幅谱面积(AMSA)或使用基于时间或基于频谱的分析方法的其他计算方法以计算除颤电击成功的预测。发明内容
[0007] 本文档描述了可以被用于帮助确定何时对遭受VF的人的电击将可能成功(即，将对该人除颤)的系统和技术。这样的系统和技术也可以用于确定人处于经受心脏骤停和颤动的过程中的哪里(在时间方面)，由于在人已经颤动数分钟之后除颤电击可能更不有效，因此反而CPR(包括强力CPR)可能是优选的治疗模式。本文中还描述了用于更准确地进行这样的预测的技术。
[0008] 然后，这样的确定可以被用于通过如下方法对正在对遭受VF的人(本文中也称为患者或罹病者)执行施救操作的人(例如，医师、EMT或普通施救者)进行指导：例如通过便携式除颤器提供在除颤器或另一设备的图形显示器上的或可听的如下指示：应当还是不应当提供电击，或者应当给予特定类型的胸部按压而不是电击。此外，设备可以显示自颤动开始起的估计时间以便向施救者提供进一步的信息。在下面描述的实现方式中，例如，这样的系统和技术可以考虑对人除颤的先前尝试的成功或不成功(例如，在有复发性或难治性VF的情况下——其中复发性VF在成功的先前除颤电击之后发生，难治性VF在不成功的先前除颤电击之后发生)，以及其他因素，例如，人的当前AMSA值和人的经胸阻抗水平。
[0009] 这样的系统也可以考虑当前AMSA值(例如，用于建议电击)与AMSA值随时间变化的趋势(例如，用于建议胸部按压来替代电击)相结合。AMSA是通过对VF波形进行快速傅里叶变换(FFT)计算出的值。虽然FFT通常以假设无限长的时间序列为前提，但是相对短的时间序列(例如，小于4秒并且更优选地接近1秒)可能对于除颤的可能性的预测更好。但是短窗通常不利于FFT的正确操作。如下面所描述，诸如塔基(Tukey)窗的锥形窗可以被用于减少来自被收集用于执行AMSA计算的ECG数据的加窗的边缘效应，这可以允许使用较小窗的相对有利处同时减少使用较小窗的不利处。
[0010] 作为使用AMSA值进行当前施加电击导致成功除颤的可能性的确定的一个示例，可以设定AMSA值的阈值，在该阈值水平处，除颤器的电击能力对施救者来说是可用的，或者在该阈值处向施救者显示的成功可能性可以基于已经给予患者的先前成功的除颤电击是否已经成功来改变(例如，X与Y之间的AMSA值可以显示出百分之m的可能性，而Y与Z之间的AMSA值可以显示出百分之n的可能性)。例如，用于生成除颤器的特定输出或动作(例如，刚刚提及的向用户的显示)的相关AMSA阈值可以基于关于先前电击的成功的确定和基于经胸阻抗来调整。
[0011] 因此，例如，可以根据来自人的输入ECG信号来计算一个或多个AMSA值，并且可以通过比较计算出的AMSA值与存储的阈值(其中阈值可以基于其他因素而改变)来进行判定，或者可以使用其他因素来调整AMSA值，然后将所调整的AMSA值与未改变的阈值进行比较。通常，以下方式之间没有实际上的差异：改变值并且使所比较的阈值不变；以及改变阈值并且保留设定值。
[0012] 当基于关于先前除颤努力的成功或不成功的确定时，可以以各种方式进行这样的调整。例如，在特定患者的急救期间已经有先前成功的除颤的情况下，与将来的成功除颤相关的AMSA阈值(其对于复发性VF被减小)已经被确定为大体上降低。(除非另外指出，否则在此收集、计算和比较的所有的值均是针对患者的单个不良心脏事件。)
[0013] 可以通过分析历史除颤活动(例如，通过在实际心脏事件的现场布置的便携式除颤器收集)来确定这样的关联，并且这样的关联可以被用于产生对于各种AMSA值观测到的过去的成功可能性与先前成功除颤的水平之间的对应关系。例如，这样的数据可以被用于生成可以被加载到其他部署的(例如，经由网络和/或无线数据更新)或要布置的除颤器(其在将来的其他心脏事件期间可以被查询)的查找表或类似结构。例如，对于事件的先前成功除颤的数目可以沿表的一个轴，AMSA得分可以沿另一轴，并且那些其他除颤器可以在表产生要施加的电击成功的可能性的指示的情况下采用对于罹病者的以上两种值。该表或其他数据结构也可以具有另外的维度，例如识别经胸阻抗的维度，以及识别其值已经被确定为与施加的电击是否将可能成功相关的其他变量的维度。
[0014] 如所指出的，锥形函数可以被应用于ECG数据，以便通过如下方法来改善应用于数据的FFT的准确度：防止数据从零值直接跳到测量值并且然后在测量窗结束时直接回落至零值。用于锥形函数的各种参数(例如，系数)也可以被用于定义函数开始和结束边缘的斜率。所使用的特定类型的锥形函数和应用于该锥形函数的系数可以通过分析ECG数据和来自已经通过现场监测器(例如，作为便携式除颤器的部分)感测并存储的先前施救工作的电击结果来确定，并且在事后作为整体来分析以识别特定AMSA值、窗大小、窗形状和除颤结果之间的关联。
[0015] 在某些其他实现方式中，多个不同的锥形函数可以同时被应用于本质上相同的数据，并且从函数之一产生的AMSA值可以被选择，或者AMSA值可以是由多个不同锥形函数生成的复合值。还可以动态地调整所使用的窗函数、窗的长度以及窗的系数，使得它们中的一个或更多个在特定的事件或部署期间随具体患者改变。例如，可以由先前数据的分析确定特定的窗形状、尺寸、和/或系数在VF发作的早期比晚期更好，使得除颤器可以被编程以随着事件的进程来改变这样的参数。这样的改变可以依赖于关于患者已经处于VF多长时间的最初确定，其可以是由除颤器测量的参数和用户输入(例如，当进行紧急呼叫时)的函数。此外，可以根据动态地产生自被治疗中的患者的读数来进行对窗类型、尺寸和系数的改变。例如，特定范围内的AMSA值可以通过特定的窗类型、尺寸或系数范围来更好的测量，使得在示出了这样的值的时间n处进行的AMSA的测量可以使用已知的最适合于在时间n+1处的AMSA值的测量的其他参数来测量。也可以采用动态调整窗类型、窗尺寸、和/或系数的其他技术。窗的形状可以是非对称的。例如，时间上“较老”的窗的边缘的窗形状可以导致比加窗数据的“较新”部分更高水平的衰减。
[0016] 一旦除颤器进行对患者除颤的将来的成功可能性的确定，除颤器可以向施救者提供关于这样的确定的指示。例如，除颤器可以仅当指示是足够积极(例如，在成功可能性的设定的百分比之上)时允许执行电击，并且在这样的情况下可以仅提供“准备好电击”的灯或其他指示。此外，除颤器可以提供显示(例如，示出除颤将可能成功的图形(例如，在成功可能性的预定阈值水平之上))或提供数字(例如，成功可能性的百分比)或其他指示(例如，A、B、C、D、或F的等级)，使得施救者可以确定是否施加电击。在一些情况下，AMSA值可以在用户能够在任何时间施加电击的情况下仅用于向用户提供建议；在其他情况下(例如，特别对于普通施救者要使用的AED)，AMSA值可以用于禁用或启用施加电击的能力。
[0017] 设备(例如，除颤器)也可以改变存在于不同情况下的指示，例如，双模式除颤器在除颤器处于AED模式下时可以简单指示是否建议除颤(并且可以当不建议除颤时拒绝允许施加电击)，并且在除颤器处于手动模式下时可以提供更细节性的信息，因此在假定有人操作时，该人可以更好地理解这样的细节性的信息并且按照该信息适当的行动。
[0018] 关于罹病者处于VF发作的过程中的何处的指示(例如，自罹病者的发作开始后多少分钟)，可以确定时间段内的平均AMSA值，以便识别罹病者的AMSA值的更一般性的改变，而不是特定时间点或小的时间段的AMSA。例如，可以针对特定时间点或特定时间窗计算AMSA值，并且这些值可以被保存(例如，在患者监测器或除颤器的存储器中)。在已经进行多次这样的测量和计算之后，可以计算多个这样的值的平均值。由于在发作中AMSA一般随时间减小(平均来说)，因此在对于一定数目的读数的平均值(例如，移动平均)小于特定值或者在最小时间段内小于该值(以便指示罹病者的一般AMSA条件而不仅是瞬态读数)的情况下，设备可以向施救者提供另外的反馈。
[0019] 心脏骤停或VF的这些一般阶段可以(以一种表示)被识别为三个单独的阶段(虽然在阶段的边缘处可能有一些交叠)：电、循环以及代谢。电阶段是事件的最初数分钟，并且表示其间电击可能在对罹病者的心脏除颤并且使罹病者恢复至相对令人满意的状态方面特别有效的阶段。循环阶段表现出标记对罹病者除颤的电击的有效性的降低，并且在不存在对罹病者执行胸部按压的情况下尤其如此。因此，诸如便携式除颤器的设备可以被编程以在这样的阶段期间停止建议电击(或者可以仅在其他确定指示电击将特别可能有效的情况下建议电击)，并且可以反而建议强力CPR胸部按压。这样的强力按压可以最大化通过心脏组织和身体的其他部分的血流，以便在没有持久或本质上的损伤的情况下延长罹病者可能存活的时间。
[0020] 在代谢阶段中，与循环阶段相比胸部按压可能相对无效。例如，在组织变成缺血的情况下(例如，在循环阶段中)，组织可以对于含有一些氧的血液的循环做出有利的反应，但是在组织变成严重缺血的情况下(例如，在代谢阶段中)，过多氧的引入可能对组织有害。因此，在代谢阶段中在施救者使用全力之前可能需要建议第一阶段(例如，30秒)的更温和的按压(或针对此处所要解决的问题，机械胸部按压机被控制以提供合适水平的按压)。
[0021] 可能在代谢阶段有用的其他治疗包括单独的、彼此结合的或与其他药物治疗结合的体外循环和冷却。在任何情况下，自事件开始起经过的时间的观测和/或罹病者所处的阶段的观测可以被用于控制设备或指导施救者从提供护理的第一模式切换至提供护理的第二模式，在第一模式和第二模式中所提供的护理的参数不同(例如，胸部按压的速度或深度可以改变，基于温度的治疗可以被提供或停止，或者可以管理药物)。
[0022] 在某些实现方式中，这样的系统和技术可以提供一个或更多个优点。例如，可以由已经对于患者测量的值来进行电击是否应当被提供的确定或者基于罹病者所处的阶段向施救者提供何种建议的确定(例如，经胸阻抗可能已经被除颤器用于影响提供给患者的波形的电压的形状)。例如，相对于仅测量AMSA，关于电击的确定可以被改善，并且因此可能导致对于系统的更好的性能和对于患者的更好的结果。特别地，除颤器可以导致施救者等待提供除颤电击，直至电击更可能有效的时间。因此，患者可以避免接受无效的电击，并且避免然后必须等待另一周期进行另一电击(这可能最终同样地无效)。并且系统可以在贯穿心脏事件的进程中在提供电击与提供深度胸部按压与提供渐进的胸部按压(或者可以引起设备自动地提供这样的动作)中指导施救者。因此，这样的过程可以导致患者更快速地恢复正常的心脏功能并且具有对他的或她的心脏系统的较少的压力，这通常将导致更好的患者结果。
[0023] 使用特定类型、持续时间和系数来形成AMSA读数可以产生给人或机械施救者的更准确的指令，或导致启用或禁用医疗设备的功能。特别地，所提供的反馈可以导致关于是电击还是不电击、或者是否提供胸部按压的确定，可以与对于特定患者的积极结果(例如，除颤)的可能性更紧密地联合，并且可以对患者的现状(例如，如通过对于患者的AMSA读数所指示的)进行定制。
[0024] 在一个实现方式中，公开了一种用于管理对接受紧急心脏辅助的人的护理的系统。该系统包括：一个或更多个电容器，其用于向患者传送除颤电击；一个或更多个电子端口，其用于接收来自传感器的信号，该传感器用于获得患者的心电图(ECG)的指示；以及患者治疗模块，其能够在一个或更多个计算机处理器上执行，以通过使用(a)关于先前除颤电击的信息和(b)作为来自患者的当前ECG信号的函数的值，来提供对使用一个或更多个电容器向人传送将来除颤电击的成功可能性的确定。该系统还可以包括输出机构，其被布置成向系统的用户指示与使用一个或更多个电容器向人传送除颤电击的成功可能性有关的指示。输出机构可以包括视觉显示器，并且系统可以被编程以向用户显示多个可能的指示之一，多个可能的指示中的每个指示成功可能性的程度。可替选地或另外地，输出机构可以包括互锁，其防止用户施加电击，除非确定的成功可能性超过所确定的值。
[0025] 在一些方面，患者治疗模块包括用于生成振幅谱面积(AMSA)值的ECG分析器，其中，患者治疗模块使用关于先前除颤电击的成功的水平的信息来调整AMSA值。此外，患者治疗模块可以包括用于生成患者的心率、患者的心率变异性、患者的ECG幅度、和/或患者的ECG幅度的一阶导数或二阶导数的指示的ECG分析器。ECG幅度的指示可以包括例如RMS测量、测量峰间值、峰谷值、或峰间值或峰谷值在指定间隔内的平均值。
[0026] 在其他方面，患者治疗模块被编程以确定先前除颤电击是否至少部分地成功，并且至少部分地基于对先前除颤是否至少部分地成功的确定来修改对传送将来除颤电击的成功可能性的计算。此外，向人传送将来除颤电击的成功可能性的确定可以取决于对向人传送的一个或更多个先前电击是否对人成功除颤的确定。另外，确定施加将来除颤电击的成功可能性可以包括对ECG数据执行数学变换。数学变换可以选自由傅里叶方法、离散傅里叶方法、希尔伯特方法、离散希尔伯特方法、小波方法以及离散小波方法构成的组。另外，确定施加将来除颤电击的成功可能性包括通过选自由逻辑回归、查表、神经网络以及模糊逻辑构成的组的操作来执行计算。
[0027] 在又一示例中，患者治疗模块被编程以使用从患者ECG读数中分离出的至少一个与患者有关的物理参数来确定传送将来除颤电击的成功可能性。患者治疗模块还可以被编程以使用人的经胸阻抗的测量来确定传送将来除颤电击的成功可能性。
[0028] 在另一实现方式中，公开了一种用于管理对接受紧急心脏辅助的人的护理的方法，该方法包括：使用体外除颤器监测来自接受紧急心脏辅助的人的心电图(ECG)数据；确定是否发生过先前除颤电击；至少使用ECG数据确定将来除颤电击的成功可能性；至少部分地基于对是否发生过先前除颤的确定来修改对除颤电击的成功可能性的计算；以及基于对当前除颤电击是否将可能有效的识别来影响对体外除颤器的控制。确定将来除颤电击的成功可能性可以包括确定作为特定的不同频率或频率范围处的心电图幅度的函数的值。确定将来除颤电击的成功可能性可以包括确定ECG数据的振幅谱面积(AMSA)值，并且还可以包括使用关于先前除颤电击的信息来调整所确定的AMSA值。另外，方法可以包括确定所调整的AMSA值是否超过预定阈值。
[0029] 在某些方面，该方法包括如果经调整的AMSA值被确定为超过预定阈值，向施救者提供关于对于该人存在可电击情况的视觉、听觉或触觉警报。该方法也可以包括确定先前除颤电击是否至少部分成功，以及至少部分基于对先前除颤是否至少部分成功的确定，修改对传送将来除颤电击的成功可能性的计算。传送将来除颤电击的成功可能性的确定可以包括对ECG数据执行数学变换，并且该数学变换可以选自由傅立叶方法、离散傅里叶方法、希尔伯特方法、离散希尔伯特方法、小波方法、以及离散小波方法构成的组。此外，确定传送将来除颤电击的成功可能性可以包括通过选自由逻辑回归、查表、神经网络、以及模糊逻辑构成的组的操作来执行计算。另外，可以利用与患者的ECG读数分离的至少一个与患者有关的物理参数确定传送将来除颤电击的成功可能性。
[0030] 在某些其他方面，另外的生理参数是接收紧急心脏辅助的人的经胸阻抗，并且经胸阻抗的指示可以是根据也提供EGC数据的多个心电图导联感测的信号确定的。该方法也可以包括周期性地重复监视、确定、识别和提供指示的动作。该方法也可以包括利用该人的胸骨上且与外部除颤器通信的设备识别对该人进行胸部按压的按压深度，并向执行胸部按压的施救者提供关于按压率、按压深度、或两者的反馈。
[0031] 在又一实现方式中，公开了一种用于管理对接受紧急心脏辅助的人的护理的系统，该系统包括：一个或更多个电容器，其用于向患者传送除颤电击；一个或更多个电子端口，用于接收来自传感器的信号，传感器用于获得患者的心电图(ECG)的指示；以及患者治疗模块，其能够在一个或更多个计算机处理器上执行以识别被系统监测的患者相对于对患者的不利心脏事件开始的时间所处的阶段。被系统监测的患者所处的阶段可以包括从对患者的不利心脏事件开始以来所经过的时间，以及选自电阶段、循环阶段和代谢阶段的阶段。系统还包括输出机构，其被布置成向系统的用户指示与患者所处的阶段有关的指示。输出机构可以包括视觉显示器，并且系统可以被编程以向用户显示多个可能的指示中的一个指示，其中该一个指示向用户指示患者所处的阶段。
[0032] 在某些方面，系统被编程以向用户显示护理患者的指令，所选择的指令与患者所处的阶段对应。此外，输出机构可以包括互锁，其防止用户传送电击，除非使患者恢复的电击的确定的成功可能性超过确定的值。在其他方面，患者治疗模块包括用于生成振幅谱面积(AMSA)值、患者的心率的指示、患者的心率变异性的指示、或患者的ECG幅度的指示的ECG分析器。
[0033] 在另外方面，ECG幅度的指示包括RMS测量、测量的峰间值、峰谷值、或者峰间值或峰谷值在指定时间间隔内的平均值。此外，患者治疗模块可以包括ECG分析器，其用于生成患者的ECG幅度的一阶导数的指示或患者的ECG幅度的二阶导数的指示。此外，患者治疗模块可以被编程以确定除颤电击(在被考虑传送的将来除颤电击之前)是否至少部分地成功，并且至少部分地基于对先前除颤电击是否至少部分地成功的确定来修改对施加将来除颤电击的成功可能性的计算。
[0034] 在另一实现方式中，公开了一种管理对接收紧急心脏辅助的人的护理的方法，该方法包括：使用体外除颤器监测来自接收紧急心脏辅助的人的心电图(ECG)数据；使用时域中的锥形窗对ECG数据执行从时域到频域的数学变换；至少使用该数学变换来确定将来除颤电击的成功可能性；以及基于对当前除颤电击是否将可能有效的识别来影响对体外除颤器的控制。锥形窗可以包括Tukey窗，并且锥形窗的宽可以在约一秒与约两秒之间。锥形窗可以选自由Tukey、汉宁(Hann)、布莱克曼-哈里斯(Blackman-Harris)以及平顶(Flat Top)构成的组，并且数学变换可以包括快速傅里叶变换。
[0035] 在某些方面，确定将来除颤电击的成功可能性包括确定作为特定的不同频率或频率范围处的心电图幅度的函数的值。也可以包括确定ECG数据的振幅谱面积(AMSA)值。此外，确定将来除颤电击的成功可能性还可以包括使用关于先前除颤电击的信息来调整所确定的AMSA值。此外，该方法还可以包括确定所调整的AMSA值是否超过预定阈值。在一些方面，该方法还包括：在所调整的AMSA值被确定为超过预定阈值的情况下，向施救者提供对于接收紧急心脏辅助的人存在可电击条件的视觉、听觉或触觉警告。
[0036] 在另外方面，该方法包括确定先前除颤电击是否至少部分地成功，并且至少部分地基于对先前除颤是否至少部分地成功的确定来修改对传送将来除颤电击的成功可能性的计算。在某些方面，确定传送将来除颤电击的成功可能性包括通过选自由逻辑回归、查表、神经网络以及模糊逻辑构成的组中的操作来执行计算。还可以使用从患者ECG读数分离出的至少一个与患者有关的物理参数来确定成功可能性，并且另外的与患者有关的参数可以包括接收紧急心脏护理的人的经胸阻抗的指示。
[0037] 在另外的方面，根据由多个心电图导联感测的信号来确定经胸阻抗的指示，多个心电图导联还提供EGC数据。该方法也可以包括循环地重复监测、确定、识别和影响控制的动作，并且还可以或可替选地包括使用人的胸骨上并且与体外除颤器通信的设备来识别对接收紧急心脏辅助的人执行的胸部按压的按压深度，并且向执行胸部按压的施救者提供反馈，该反馈与按压速率、按压深度或以上两者有关。此外，影响控制可以包括：防止用户施加电击，除非对电击是否将有效的确定超过确定的可能性水平；以及/或者向用户电显示关于电击是否将有效的所确定的指示的指示符。另外，显示指示符可以包括显示指示成功可能性的范围内的多个可能值中的值。此外，可以使用对人的经胸阻抗的值的确定来确定或修改对当前电击的成功可能性的计算。
附图说明
[0039] 图1A示意性示出了进行关于除颤电击的可能有效性的确定中的多种类型的数据的组合。
[0040] 图1B示出了正被便携式除颤器治疗的心脏事件罹病者。
[0041] 图1C是表示事件期间与事件中的阶段相关联的AMSA变化的图。
[0042] 图1D是示出将AMSA与对已经或未经先前除颤的罹病者进行除颤的预测的失败可能性相关联的示例的表。
[0043] 图1E是用于将AMSA和除颤成功与电击罹病者的预测结果相关联的数据结构的示意图。
[0044] 图1F是示出在第1次除颤尝试的情况下对于不同AMSA阈值的成功除颤预测的表。
[0045] 图1G是示出对于难治性和复发性VF除颤之前的AMSA的表。
[0046] 图1H是示出在难治性VF的情况下对于增加AMSA阈值的成功除颤预测的表。
[0047] 图1I示出了窗函数的示例以及从这些函数得到的FFT。
[0048] 图1J是对于不同窗的曲线下面积的图。
[0050] 图3A是向用户提供关于除颤电击将成功的可能性的反馈的过程的流程图。
[0051] 图3B是识别心脏事件中的阶段以便向施救者提供指导的过程的流程图。
[0052] 图4A和图4B是示出对于具有不同的经胸阻抗值的患者组的患者结果与AMSA阈值之间的关系的图。
[0053] 图5A和图5B示出了显示有可以向施救者显示的特定类型的信息的除颤器。
[0054] 图6A至图6C示出了提供关于对罹病者执行的胸部按压的反馈的除颤器显示器的屏幕截图。
[0055] 图7A和图7B示出了提供关于由胸部按压产生的灌注指数的反馈的屏幕截图。
[0056] 图8A和图8B示出了具有指示目标胸部按压深度的分级标度的屏幕截图。
[0057] 图9示出了可以提供与医疗设备的用户的交互(例如，在CPR的执行中向用户的反馈)的通用计算机系统。
具体实施方式
[0058] 通常，除颤是用于各种心律失常例如VF的常见治疗。然而，在电击之后可能有不期望的副作用(例如，心脏组织损伤、皮肤烧伤等)。电击疗法的其他不期望的副作用包括在传送电击所需的时间内胸部按压的不必要的中断。除此之外，除颤的有效性通常可能随着发作的经过时间而降低——其中，发作可以从当罹病者第一次开始感受到心脏骤停或失去知觉的症状并且跌倒的时间测量。(通常，致命的VF发作以及无知觉出现的时间相对短，大约小于半分钟。)因此，期望预测在心律不齐发作出现之后除颤是否将成功恢复正常的心跳，并且/或者期望确定自心脏事件开始以来已经有多长时间或者患者处于事件的哪级(例如，第一、第二、或第三级或阶段)。
[0059] 在本公开内容的上下文中，这样的预测均可以被称为“成功指示符”或等同地称为“成功指示”。可以使用预测使得当成功除颤的机会低时不提供除颤电击，而系统将等待直到成功除颤的机会增加至可接受的水平，并且在这样的时间之前，施救者可以被指示提供其他护理，例如，常规胸部按压、强力胸部按压或其他护理。
[0060] 关于成功电击的可能性的这样的确定可以被用于改变自动和/或手动方式的护理。在自动方式下，可以使除颤器不能传送电击，除非成功指示高于预定水平。在手动方式下，可以向施救者示出成功指示，并且施救者可以基于指示确定是施加电击还是不施加电击，或者系统可以向施救者提供其他信息。例如，成功指示可以示出电击将成功的百分比可能性，或者成功指示可以是较不具体的指示符，例如罹病者当前所处的阶段(例如，以上和下面所讨论的三个阶段中的阶段)的指示，使得施救者可以从与这些阶段相关的实践和培训中立即理解除颤尝试可能成功或不成功。
[0061] 向施救者提供的另外的信息可以采用指令的形式，例如执行胸部按压或一些其他动作的指令，其中该动作基于罹病者的当前阶段选自多个可能的治疗。系统还可以集成如下两者：例如，锁定提供电击的能力直到达到阈值水平，然后示出在该值以上的相对成功可能性。可以以各种方式示出成功可能性，例如通过例如在除颤器的电子显示器上示出实际的百分比、或者示出低、中或高成功可能性中的两个或更多个。
[0062] 在本文中所描述的某些实现方式中，本公开内容涉及用于使用利用ECG数据分析的振幅谱面积(AMSA)或任何其他合适的电击预测算法(SPA)来预测除颤是否将有效，并且基于先前除颤电击的存在以及患者对这些除颤电击的反应的观测来调整这样的SPA预测的系统和方法。特别地，已经观测到，如果心室颤动的罹病者在相同的救助环节期间已经预先成功的被除颤，那么心室颤动的罹病者对于较低的AMSA阈值将成功除颤。因此，在此所描述的技术在确定AMSA值或其他值(其将指示在对患者除颤中当前向患者施加的电击将可能成功(或不成功))中考虑了先前电击施加以及患者对于这些施加的观测到的响应，而不是在分析成功可能性中将每次电击当作离散的事件。这样的确定还可以与关于患者的经胸阻抗(经胸阻抗)的确定相结合，如以下更全面地讨论的。
[0063] 为了获得AMSA值的更好的预测值，用于AMSA确定的ECG数据所采用的时间窗可以被设置成相对小(例如，在3秒和4秒之间、在2秒和3秒之间以及在1秒和2秒之间)，这将使数据尽可能地接近于患者的当前状态。由于较小的窗可能比较大的窗遭受更多的边缘效应，因此窗的形状和系数还可以被选择以使该方法的预测能力最大化。例如，可以采用具有合适系数(例如，约0.2)的Tukey窗。
[0064] 图1A示意性示出了进行关于除颤电击的可能有效性的确定中的多种类型的数据的组合100。在具体的实现方式中，多种类型的数据之一可以单独使用，或者多个类型可以组合使用，以便产生复合可能性——例如，通过给每种类型得分和权值，并且将它们全部组合起来以生成对于可能性的加权复合得分。在该示例中，电击指示116是可以通过除颤器单独执行或通过除颤器与一个或更多个辅助装置(例如，计算设备(例如，由健康护理提供者携带的智能电话))结合执行的识别过程的结果。电击指示116可以例如经由表示该指示的模拟或数字信号提供给除颤器的部分，使得除颤器的该部分可以引起电击部件执行或引起电击部件启用，使得电击部件可以被除颤器的操作者手动执行。电击指示还可以或可替选地被提供给施救者，以便指示施救者可以或应当导致传送除颤电击。(在本公开内容的上下文中，除颤电击是被设计成导致除颤的水平的除颤电击，但是它不需要成功地导致除颤。)
[0065] 可以从通过电极对102(电极对102可以例如以典型的方式粘附至患者的躯干——在一个乳房上方以及在另一乳房下方)生成的信号获得相关输入的数据中的至少一些数据。电极可以包括导联以用于获得ECG数据并且提供这样的数据用于多个目的的分析。另外，CPR盘104可以位于患者的胸骨上并且可以传递指示盘加速的信号，以及因此指示患者的胸骨上下加速，这可以被集成以便识别由施救者按压的深度(并且也可以被更简单地用于识别患者是否当前正在接受胸部按压)。
[0066] 在某些实现方式中，窗的形状可以是非对称的。例如，时间上“较老”的窗的边缘的窗形状可以导致比加窗数据的“较新”部分更高水平的衰减。适当时也可以使用其他非对称的形状以生成最好地表示电击成功的准确预测的数据。
[0067] 电极102可以电连接至ECG单元106，ECG单元106可以是便携式除颤器的一部分并且可以以常见的方式结合来自不同导联(例如，8个导联)的数据以构建表示患者的ECG图案的信号。这样的ECG信号通常被用于生成患者的ECG图案在除颤器的屏幕上的视觉再现。包括在确定提供什么种类的电击指示以控制除颤器或向施救者显示的过程中，与ECG相关的数据还可以以各种方式被分析以了解关于患者的当前状况。
[0068] 作为一个这样的示例，可以将ECG数据提供给AMSA分析器108，分析器108可以几乎连续地并且反复地计算聚合的形式(例如，表示各频率上的振幅值的数字)在特定不同的频率和/或频率范围下表示ECG幅度的AMSA数或类似的指示符。通常，目标是识别如下波形：其中VF信号的振幅大，并且特别地，在较高频率范围内相对较大。类似地，功率谱面积可以被测量并且它的值可以用作用于进行电击指示目的的AMSA值的替选或除了AMSA值之外的输入。如以上和下面的更详细地描述的，当前的AMSA值(或者在短时期内的多个值的组合)可以用于确定电击是否有可能成功，并且多个组合AMSA值(例如，使用移动窗随着时间多次(并且每次均覆盖比对于第一AMSA值的时间段更长的时间段)计算的移动平均值)可以指示自心脏事件开始以来过去了多少时间，并且因此指示在VF事件期间罹病者处于多个阶段的哪个阶段，其中每个阶段需要不同的最有效治疗的子方案。此外，当施救者首先到达现场时，数秒钟的ECG数据可以用于给他们提供自事件开始以来的时间和/或罹病者当前所处的阶段的最初指示——例如，通过在诸如监测器或除颤器/监测器的医疗设备的显示屏幕上显示过去的分钟数或多个阶段(如以上讨论的三个阶段)之一的名称。
[0069] AMSA分析器108可以被编程以执行ECG以及或许其他输入的分析，无论通过影响对AMSA确定的输入，和/或通过进行AMSA确定然后调整由该确定生成的AMSA值，以便最大化AMSA值的预测价值。作为一个示例，在进行计算中ECG数据所采用的窗的尺寸可以被设定，例如通过设定为约1秒至约1.5秒长，以最大化预测值。作为另一示例，窗的形状可以为锥形，例如通过为Tukey窗或Hann窗的形式，而不是具有如boxcar窗的垂直边缘。类似地，窗的系数(例如，Chi2和p)可以被设定以最大化计算的所预期的预测值。AMSA分析器也可以被编程以通过以下方式在特定VF事件的过程中动态地改变这些值：通过随着时间经过而逐渐移动值来使该值与用于最大化计算的预测效果的已知预期值匹配；或者以响应于特定读数，例如，当AMSA值在某个定义的范围内时，使用特定的窗长度、形式或系数。
[0070] 经胸阻抗模块110也可以获得来自设置有电极102的传感器的信息，该信息指示了两个电极的位置之间的患者阻抗。阻抗也可以是确定电击指示中的因素，如以下更详细的描述的。
[0071] 除颤历史成功模块112跟踪对患者的除颤电击的应用以及在对患者除颤中除颤电击是否成功，和/或除颤电击成功的水平。例如，模块112可以监测用于与“正常”的心脏节律的轮廓匹配的心律的各种尺寸的时间窗中的ECG波形，并且如果确定正常的心律在应用除颤电击之后被建立预定的时间段，那么模块112可以记录存在的成功电击。如果施加了电击，并且在施加了电击之后的时间窗内未建立正常的心律，那么模块112可以记录失败电击。除了记录成功/失败的二元值之外，模块还可以分析ECG信号以确定成功或失败的水平，并且可以例如对每次电击成功的可能性指定得分，例如，在0(无成功机会)和1(绝对确定)之间的标准化得分。
[0072] CPR胸部按压模块114可以接受关于盘104的运动的信号，以确定胸部按压当前是否被施加给患者，并且确定这样的按压的深度。这样的信息可以例如用于给施救者关于胸部按压的节奏和深度的反馈中(例如，除颤器可能生成说出“更加用力按”的语音)。当前胸部按压活动的存在还可以用信号通知其他部件当前不建议电击，或者应当以特定方式分析ECG数据以便去除ECG信号中来自胸部按压活动的残余伪影。
[0073] 也可以识别关于提供给患者的药剂115的信息并且在向施救者提供电击指示中考虑该信息。例如可以通过施救者经由除颤器上的或平板电脑上的与除颤器通信的屏幕输入对于向患者给药的药剂类型、给药时间和给药量的标识符来手动获得这样的信息。也可以例如从用于管理特定药剂的仪器自动地获得该信息。提供电击指示的设备也可以在对患者提供电击的情况下(例如，通过上移或下移用于测量电击成功可能性的AMSA阈值)识别电击将成功的可能性和其他相关目的中考虑该信息。
[0074] 然后可以将在此讨论的特定因素中的一个或更多个因素提供给电击指示模块116，电击指示模块116可以将这些因素(每个因素均根据适当的公式)组合以便生成二元或模拟电击指示。例如，可以采用下面的适当步骤中的任何步骤：可以对每个因素生成得分，可以将得分标准化(例如，标准化为0至1的范围或0至100的范围)，可以对每个得分施加权重以表示该因素与电击结果的可预测性的确定的相关性，得分可以被合计或以另外的方式组合，并且指示可以被确定为例如进行/不进行的指示、可能成功的百分比以及其他这样的指示。
[0075] 然后以这样的方式，系统100可以在确定将被施加给患者的电击是否可能成功时考虑一个或多个因素。该因素可以从多个不同输入(例如，ECG、经胸阻抗、施加药剂等)的测量获得数据，并且可以被组合以创建可能性指示，例如，与预定范围(例如，0％至100％的可能性或A级至F级)对照测量的数字得分。然后，这样的确定可以用于控制自动操作系统(例如，机械地施加胸部按压的系统)，或通过将信息仅提供给其电击单独地由施救者确定的系统(例如，对于操作者为良好训练的专业人员的手动除颤器)，以(例如，通过启用由用户按压按钮触发的电击)限制手动操作系统的操作。
[0076] 图1B示出了正被施救者和除颤器124护理的心脏骤停的罹病者122。除颤器124包括电极包126和通常耦接至电极包126的按压盘128。这样的除颤器的示例包括AED PLUS自动体外除颤器或AED PRO自动体外除颤器，两者均来自马萨诸塞州切姆斯福德的ZOLL医疗公司。除颤器124的其他实施方式是可能的。
[0077] 在附图的示例中，罹病者122由于心律不齐发作而被致使俯卧，并且电极包126和按压盘128以合适并且已知的布置位于罹病者122的躯干上。根据本公开内容，与电极包126和按压盘128中之一或两者协同的除颤器124被配置成确定除颤电击是否将是终止心律不齐发作的有效措施。该确定通常基于除颤电击的先前成功或失败、一个或更多个经胸阻抗测量值以及一个或更多个计算出的AMSA值。如附图所示，在两个时间点示出了患者122：(a)点t1，在该点处患者已经被除颤，并且示出了其眼睛睁开以及健康的ECG图案135A以指示这样的成功除颤；以及(b)在后来的时间t2，此时患者再次颤动，并且示出了眼睛闭合以及不稳定的ECG迹线135B以表示这样的状态。
[0078] 除颤器124被配置成经由电极包获得并操作经胸阻抗信号130与ECG信号132两者。如下面进一步的详细描述的，经胸阻抗测量()是从表示胸腔液体含量等的经胸阻抗信号130得出的参数。AMSA值(V-Hz)是通过在有限的频率范围内对ECG信号132的傅里叶变换进行积分计算出的参数。AMSA值是表示来自罹病者的ECG信号的值的一种形式的计算，而其他SPA值可以同样地被计算出。
[0079] 除颤器124还被配置成分别基于除颤历史(从ECG数据确定)、从ECG信号132获得的经胸阻抗测量值和AMSA值、经胸阻抗信号130以及ECG信号132来显示指示符134A/B。指示符134A/B通常提供可感知的提示以建议特定的除颤事件是否将可能终止罹病者122的心律不齐发作。例如，对于时间t1处的罹病者122，指示符134A显示X以指示不应当向罹病者122传送电击。相比之下，在时间t2处，指示符134B显示“88％”的成功指示，因此可以指示施救者(未示出)“按下以电击”，以便经由控制器136(例如，用户可以致动的按钮)的启动来向罹病者122施加电击。
[0080] 在该情况下，通过查询数据结构130(其可以根据在大约t1时刻发生的分析而存储在除颤器124的存储器中)，并且对来自数据结构130的数据应用适当的计算，来进行88％的成功可能性的指示。特别地，除颤器可以分析ECG数据以及由电击传送电路提供的指示符以便确定传送了电击，并且在不久之后，患者的心律进入正常模式，使得除颤器123可以确定电击在时间t1处成功。根据进行这样的确定，除颤器可以更新数据结构130以指示已经在施救尝试期间发生成功的除颤事件。还可以传送其他的电击，并且数据结构130可以被更新以反映这样的事件以及这样的事件的成功或失败。
[0081] 数据结构130或另一数据结构也可以在特定VF发作期间存储关于罹病者的先前AMSA读数的信息。例如，可以周期性地进行单独的AMSA测量和计算(例如，每秒多次、每秒一次或每若干秒一次)，并且可以将至少一些过去计算出的AMSA值存储在数据结构130中。可以将这样的值组合，并且可以进行关于在AMSA值中的一般值(由于组合而具有低的变异性)和趋势的确定，其中这样的确定可以指示如下信息：例如，罹病者经历通常指示由施救者对罹病者采取的特定动作的成功可能性的阶段的进展。此外，这样的信息可以被用于生成对施救者的自罹病者进入VF以来(大约)过去的时间的指示、或者罹病者当前所处的阶段的指示等。
[0082] 除了显示电击指示的百分比可能性的方式之外的实施方式对于本文中所讨论的一个可能性指示来说是可能的。例如，将领会的是，成功指示可以根据期望被实现为任何合适类型的可感知反馈(例如，触觉的、声音的等)。还可以提供两个同时的指示，其中两者可以是相同类型的指示(例如，视觉显示)或不同类型(例如，一个为视觉显示并且另一个为触觉的)——例如，罹病者当前所处的阶段可以显示在除颤器的屏幕上，同时指示相对高的成功机会的当前AMSA值可以通过其上放置有施救者的手的盘的振动或该盘上的显示来传达(以便鼓励施救者回退并且提供电击)。
[0083] 在某些实现方式中，除颤器124可以进行成功可能性的确定，而不明确地通知施救者，并且可以仅使用该确定来确定何时告诉施救者可以施加电击或向施救者提供其他指令。在其他情况下，除颤器124可以明确地指示成功可能性，例如，通过显示百分比可能性、通过显示对于成功的较少的离散等级(例如，差、好、非常好以及极好)、或者通过显示颜色范围(例如，用红色指示差的机会，而用绿色指示好的机会)。所显示的指示类型还可以基于除颤器124工作的模式而不同——例如，在专业模式下，可以提供更详细的信息，然而在AED模式下，可以呈现更简单的信息(“进行”/“不进行”的选择)。
[0084] 然后以这样的方式，除颤器可以实施多次相对复杂的计算并且可以在确定是否允许向患者提供电击或鼓励施救者应用这样的电击中组合多个因素。
[0085] 图1C是表示在VF事件期间与事件中的阶段相关联的AMSA的变化的图130。一般地，图130示出了AMSA如何随着患者ECG的变化而改变，以及更一般地在较长的时间段内通过在事件开始以后的时间内的降低而改变。
[0086] 跨越该图的时间可以例如为约15分钟。时间被划分为三个阶段。除颤阶段132可以表示事件的约第一个4分钟(加或减1分钟)。深CPR阶段134可以涵盖自事件开始之后约4分钟至约10分钟。并且其他CPR阶段136可以表示事件的剩余部分(假设罹病者在该时间还未恢复)。
[0087] 线138被表示为穿过遍及事件的时间周期性计算出的所有AMSA值来绘制。(虽然AMSA总体上指数减小，但是为了清楚该线在此被示出为线性减小。在向施救者用曲线图示出AMSA的情况下，图示可以被示出为指数曲线，作为指数标度上的线，和/或具有示出读数中统计变化的误差棒。)可以看出，AMSA值上下变化(具有随着时间的总体向下的趋势)，并且这样的变化表示罹病者ECG的改变，其中该改变可以表示当前传送的电击将成功的可能性的改变。但是，虽然在短时间段内有相对大的变化，但是在较长的时间窗(例如，在10秒或更多秒内)内变化较小。因此，例如，在短时间段内可以周期地计算AMSA值，并且可以通过取平均或以其他方式组各个体测量来计算更一般性的值。通过线140表示了滑动平均。线140可以仅表示过去的计算的平均，并且在某些实现方式中还可以被扩展至将来，例如，通过线性回归或其他合适的统计技术。为了清楚的目的，全部的AMSA值在此被示出为随时间线性降低，尽管实际的变化可能与在此示出的不同。
[0088] 在该示例中，线140上的两个点是特别相关的点142和点144。这些点表示组合的AMSA值测量(例如，在时间窗内的平均)降到预定值以下的位置。例如，点142的值可以选自ECG数据的观测和来自对于现实罹病者的实际现实世界复苏事件获得的数据的对应的AMSA值，并且这样的数据可以指示从电击复苏降到可接受的值以下，和/或经过特定AMSA值以下降落地更快。这样的AMSA值可以被选为限定第一阶段和第二阶段之间的线的分界点。类似地，这样的数据可以指示胸部按压或特定类型的胸部按压(例如，强力胸部按压)降到有效性的特定水平以下或在经过另一AMSA值它们的有效性相对快地改变。同样地，点144可以表示从与如通过众多人的VF事件观测到的这样的改变对应的这样的数据分析确定的AMSA值。用水平虚线将点142和点144映射至所确定的值，并且除颤器或其他设备可以随着事件的进展监测组合AMSA值，以便识别何时到达预定的AMSA值。关于识别点144的存在，可以采用类似的监测。
[0089] 点142、144中的每个也被映射到时间轴，以表示特定罹病者被确定已从一个阶段转变至另一阶段的时间。通常，在不同的罹病者以及不同的心脏事件(其中的变化很大程度上由事件对心脏组织的缺血作用造成)之间，时间点将相对类似。在对于特定罹病者由该图表示的这样的时间点处，对罹病者进行治疗的诸如除颤器的医疗设备的表现可以以上面和下面所讨论的方式来改变。
[0090] 同样地，设备可以使用AMSA值和/或其他信息确定自VF事件开始起的估计时间，其中已经确定来自研究人群的特定AMSA值对应于自VF事件的病发或其他实例化以后的特定时间。可以实时显示或存储这样的信息，例如以确定响应时间，并且在除颤器被第一次连接至罹病者并且对于罹病者可操作的情况下执行施救者的有效性随着自事件开始起的时间变化的研究。
[0091] 示例A
[0092] 关于在限定点142和点144时使用的特定AMSA值，一个示例可能是有益的。在2年期间连续地收集了关于由2个EMS机构治疗的成年非创伤性OHCA患者的来自符合Utstein的注册表的数据以及电子ECG记录。包括了具有旁观者目睹的CA并且具有VF作为最初的CA心律的患者(n＝41)。使用具有Tukey(0.2)FFT窗的2秒ECG，在没有按压伪影的最早暂停中计算了AMSA。VF持续时间被计算为从跌倒至除颤器开启的时间间隔与从除颤器开启至中断除颤递送的第一次CPR的时间间隔的和。
[0093] 范围在6.5分钟与29.6分钟之间(11.3+4.1分钟)的VF持续时间，对应于在2.1mV-Hz与16.4mV-Hz之间(9.4+4.2mV-Hz)的AMSA。在循环阶段(N＝19)中测量的AMSA显著高于在代谢阶段(N＝22)测量的AMSA(8.14+3.17vs.5.98+2.88，p＝0.03)。线性回归揭示出在所分析的人群中AMSA对于每分钟VF减小0.22mV-Hz。AMSA能够预测循环阶段，并且在ROC面积中的准确度为0.7。10mV-Hz的AMSA阈值能够预测循环阶段，并且灵敏度为32％、特异性为95％、PPV为86％、NPV为62％以及总体准确度为66％。
[0094] 图1D是示出将AMSA与在对已经或未经先前除颤的罹病者进行除颤的预测的失败可能性相关联的示例的表。数据通常被分析以确定AMSA值与先前除颤成功或失败相对于随后的除颤尝试的成功的关联。
[0095] 该表示出了来自609名患者的1291次有质量的除颤事件的分析结果。对于基于在每次除颤之前0.5秒结束的1024点ECG窗的每个这样的数据组计算了AMSA。在数据中，在自发心律以等于或大于40bpm存在并且距离电击60秒内开始并且持续长于30秒的情况下，除颤被认为成功。对于该数据，计算并评估了AMSA阈值的范围。在其他表中示出的实际结果使用了相同或相似的数据。
[0096] 对于数据(其中未发生先前除颤)总而言之，对于成功电击的平均AMSA为16.8mV-HZ而对于不成功电击的平均值为11.4(p<0.0001)。对于随后的电击，平均AMSA值对于成功电击降至15.0，而对于不成功电击降至7.4。
[0097] 更具体地参照表自身，根据应用于作为AMSA阈值(将被用于确定是否施加随后的电击)的数据的不同AMSA值，来自除颤事件的数据的示例被分段。表的第一列示出了不同指定的AMSA值，而第二列示出了与指示然后被施加的除颤是否成功的数据相比，特定选择的AMSA值被正确预测的事件的数目。最后一列示出了在相关AMSA值已经在由测试数据表示的情况中使用的情况下相关AMSA值将导致准确预测的百分比。
[0098] 上面的部分出了对于每个患者的第一次除颤尝试的统计，而下面的部分示出了对于随后的除颤尝试的数据。该数据指示较小的AMSA值可以对随后的除颤提供比较早的除颤更准确的预测。
[0099] 表的上部分示出了第一次电击对第二次电击、第二次电击对第三次电击等的汇总的平均AMSA值的对照。根据数据指示，这样的AMSA值通常从第一次除颤尝试至第二次除颤尝试降低，并且通常对于每次额外的除颤尝试降至更小的量。
[0100] 图1E是用于将AMSA和先前除颤与电击罹病者的预测结果相关联的数据结构的示意图。这里的数据结构被大大简化以试图示出AMSA值和关于多次先前电击(成功或不成功)的确定如何可以用于预测另一电击是否将成功。该具体的表示出了对于先前电击的大体关联，但是对于识别对于先前成功或不成功电击的关联可能需要额外的表。
[0101] 该表以如下格式示出：程序或用户可以在表的一侧输入以选择一个输入变量的值，然后移至另一变量的值，并且获得输出成功可能性的百分比。例如，先前电击的数目跨表的顶部的x轴被列出，而成功的百分比可能性沿y轴上的右边缘被示出。表的主体中的值是已经被标准化至0至100尺度的AMSA值。该实际值不旨在表示任何实际结果或实际数目，而是仅指出了在得出关于成功可能性的结论中各个值的相互作用。
[0102] 因此，例如，如果患者已经接受两次除颤电击，那么可以移至表的第三列，然后向下移至所测量的AMSA数——比如60。然后可以移至右边缘看到成功的百分比可能性——此处为70％。在表的单元中示出的这些值中的值可以被取整或以内插或以其他方式处理以便提供在数据结构中示出的每个10％值之间的可能性。
[0103] 然后可以将由数据结构识别的成功可能性以各种方式用于实现可能性确定，例如将对于确定的可能性的数提供给微处理器，微处理器可以使用该数以确定是否启用除颤器的电击能力和/或在除颤器上显示该值或相关值以用于施救者查看。在考虑了额外的因素(例如，经胸阻抗)的情况下，表可以呈现额外的维度，可以使用多个表，或者可以使用用于生成作为多个不同因素的复合的可能性的其他技术。
[0104] 图1F是示出在第一次除颤尝试的情况下对于不同AMSA阈值的成功除颤预测的表。在第一列中列出了阈值，并且在每个AMSA值右侧的单元指示对于最初电击在这些AMSA值处施加的电击的特定结果。
[0105] 所示出的特定值包括灵敏度、特异性、阳性预测值(PPV)、阴性预测值(NPV)和准确度，这些是对于电击结果的AMSA预测的表现的统计测量。灵敏度指示当前识别的实际电击成功的比例。例如，如果有100次电击成功，并且100次中由10mVHz的AMSA阈值识别了60次，那么使用10mVHz作为AMSA阈值的灵敏度为0.6。特异性表示通过特定AMSA值当前识别的电击失败的比例。PPV是电击成功率。例如，如果10mVHz被用作AMSA阈值以施加电击，并且施加的100次电击中60次除颤成功，那么PPV＝0.6。NPV是电击失败率。例如，如果对于100个实例，10mVHz被用作AMSA阈值，AMSA<10不能电击，失败的电击有90个，或NPV＝0.9。准确度是在全部的患者人群中真结果(由AMSA正确预测为电击成功或电击失败)的比例。
[0106] 图1G是示出对于难治性和复发性VF的除颤之前的AMSA的表。具体地，表示出了在除颤电极施加之前测量，然后与电击是成功还是不成功相关联的AMSA值。第一行示出了对于无论由存在难治性VF或存在复发性VF引发的所有电击(成功或不成功)的平均AMSA(其中对于表中的每个值示出了平均值+/-SEM)。第二行示出了难治性VF和复发性VF两者的AMSA，其中电击的结果为成功除颤，而第三行示出了与不成功除颤的电击相应的值。最后一行以百分比和次数两者示出了对对象除颤成功的电击。可以看出，成功的等级对于复发性VF远高于难治性VF，并且AMSA也较高。
[0107] 图1H是示出在难治性VF的情况下对于增加AMSA阈值的成功除颤预测的表。表中示出的参数类似于图1E中示出的那些参数。
[0108] 图1I示出了窗函数的示例以及从这些函数得到的FFT。如以上所指出的，可以使用时域中的如下窗宽度：小于4秒低至约1秒、小于3秒低至约1秒、以及小于2秒低至约1秒。附图在顶部示出了boxcar窗，boxcar窗不是锥形的并且因此可以具有引入其产生的FFT的负暂态效应(negative transitory effect)。附图底部示出了Tukey窗，Tukey窗是如正弦波的锥形的，并且根据对于正弦波的下降值在背侧下降之前的最大值处被截顶(capped)。因此窗减小了由boxcar窗的突然切换所引起的瞬态效果。
[0109] 图1J示出了对于应用于ECG数据的一秒窗的五个不同窗函数的ROC(接收器操作特性)面积值。在该示例中，通过定期现场实例提交程序从在美国的多个紧急医疗服务站收集了数字化的ECG记录。所有的ECG数据文件的采样率为250Hz。终止于每次电击尝试之前0.5秒的1.025秒(256数据点，采样率250Hz)的波形的片段被选择用于分析。五个加窗函数被用于分析。电击成功被定义为有序的心律存在持续最少30秒、在电击之后的60秒内开始、并且具有每分钟40次心跳或更高的心率。
[0110] 当附图中所示的某些值与本文所讨论的方法结合使用时具有诊断价值。例如，当比较一种分析方法与另一种分析方法时，“p值”提供两组测量值之间差异的度量，其中较小的p值通常比较大的p值更好。按照统计学的规定，p<0.05的值被认为是统计显著的。曲线下面积(“AUC”)度量ROC曲线下的面积。ROC曲线“越方”，通常诊断的准确度越高；对于“较方”的曲线AUC较大。卡方(Chi-square)检验是结果为二元的两组或更多组的概率分布的简单的统计学比较。
[0111] 分析中包括了来自具有被目睹的VF的609名患者的总计1291次电击(321次成功)。如图1J所示，Tukey窗(R＝0.2)与其他FFT窗相比导致了显著更大的ROC曲线下面积。
[0112] 因此，通过该研究所示，如以上和下面所讨论的除颤器或其他设备可以被编程以使用宽度约1秒的Tukey窗进行为了预测除颤电击的成功可能性的目的的AMSA确定。在其他情况下，可以确定其他三种类型的锥形窗之一是合适的，或者至少比非锥形的矩形或boxcar窗函数更合适。类似地，多种不同的窗函数可以被用于特定的患者，并且可以由不同窗函数读数的组合生成AMSA值。
[0113] 这些表中的每个均表示可以被提供为用于操作如下设备的参数：该设备确定电击的成功可能性或者提供用于向遭受VF的患者提供护理的其他确定。例如，通过测试大量过去事件确定的值可以用作确定在VF开始之后的特定时间处设备与特定AMSA值的相关联的可能性值的值。然后以这种方式，来自提供给先前患者的护理的观测的数据可以被用于对系统编程以向将来的患者提供更好的情况，特别是关于在对患者除颤中何时电击可能成功提供的指导。
[0114] 现在参照图2，示意性框图200更详细地示出了示例除颤器201以及图1A中的示例电极包102和按压盘104。一般地，除颤器201以及可选的电极包102和按压盘104中的一个或更多个定义用于向需要心脏辅助的患者、对象或个体(例如，罹病者102)给予护理的装置。
[0115] 除颤器201包括开关202和用于选择性地向对象提供或施加电击的至少一个电容器204。除颤器201还包括ECG分析器模块206、经胸阻抗模块208、控制对对象施加的胸部按压的频率和幅度的CPR反馈模块210、患者治疗(PT)模块212(其包括除颤历史分析器215)、扬声器214和显示器216。在该示例中，ECG分析器模块206、经胸阻抗模块208、CPR反馈模块210以及患者治疗(PT)模块212被组合在一起作为逻辑模块218，逻辑模块218可以通过一个或更多个计算机处理器来实现。例如，逻辑模块218相应元件可以被实现为：
(i)在除颤器201的至少一个计算机处理器上执行的一系列计算机执行指令；以及(ii)在除颤器201内的互连逻辑或硬件模块，如以下的关于图6的进一步详细描述的。
(i)在除颤器201的至少一个计算机处理器上执行的一系列计算机执行指令；以及(ii)在除颤器201内的互连逻辑或硬件模块，如以下的关于图6的进一步详细描述的。
[0117] 在该示例中，按压盘104连接至CPR反馈模块210。在一个实施方式中，ECG分析器模块206是接收ECG(例如，ECG信号112)的部件。类似地，经胸阻抗模块208是接收经胸阻抗(例如，经胸阻抗信号110)的部件。其他实施方式也是可能的。
[0118] 患者治疗模块212被配置成接收来自ECG分析器模块206、经胸阻抗模块208和CPR反馈模块210中的每个模块的输入。患者治疗模块212使用如从至少ECG分析器模块206和经胸阻抗模块208接收到的输入来预测除颤事件是否将可能终止心律不齐发作。例如，ECG数据可以用于确定患者的AMSA值以及也确定电击是有效还是无效两者，使得这样的信息可以被保存并且用于识别后续电击将有效的可能性。以这种方式，患者治疗模块212使用从ECG信号和经胸阻抗测量两者(两者均用于AMSA和用于调整AMSA值)得出的信息，以提供对于向对象施加除颤电击的成功可能性的确定。
[0119] 患者治疗模块212还被配置成向扬声器214、显示器216和开关202中的每个提供输入。通常，提供给扬声器214和显示器216的输入对应于与向对象施加电击的成功可能性有关的成功指示或失败指示。在一个实施方式中，成功指示与失败指示之间的差异是二元的并且是基于阈值的。例如，在与成功除颤事件对应的机会大于75％的情况下，成功指示可以被传送至显示器216。在该示例中，可以将值“75％”提供给显示器216以指示积极成功可能性。在指示了积极成功可能性的情况下，患者治疗模块212启用开关202使得可以向对象施加电击。
[0120] 患者治疗模块212也可以使ECG分析器实现用于生成患者的心率的指示、用于生成患者的心率变异性的指示、患者的ECG幅度的指示以及/或者患者的ECG幅度的一阶导数或二阶导数的指示。ECG幅度的指示可以包括RMS测量、测量的峰间值、峰谷值测量、或指定间隔内峰间值或峰谷值的平均。通过ECG分析器获得的这样的指示可以被提供以计算患者的AMSA值，和/或可以与所计算出的AMSA值组合使用以便生成与随后的电击是可能还是不可能有效(以及例如以百分比标度的可能性的程度)有关的一些派生指示。
[0121] 在另一实施方式中，成功除颤事件的可能性可以被分类成许多可能组(例如，低成功可能性、中成功可能性和高成功可能性)之一。在“低”成功可能性(例如，对应于成功除颤事件小于50％)的情况下，患者治疗模块212禁用开关202使得不能向对象施加电击。在“中”成功可能性(例如，对应于成功除颤事件大于50％但小于75％)的情况下，患者治疗模块212启用开关202使得可以向对象施加电击，并且在显示器216上提供成功可能性可怀疑的警告。在“高”成功可能性(例如，对应于成功除颤事件大于或等于75％)的情况下，患者治疗模块212启用开关202使得可以向对象施加电击，并且在显示器216上提供提示以指示成功可能性非常好。另外的实施方式是可能的。
[0122] 因此，在便携式电子设备(例如，电池供电的设备)中，系统200可以提供分析多个输入并且识别来自这些输入的各种因素的能力，其中这些因素然后被组合以提供可能成功的灵活的智能的确定。
[0123] 现在参考图3A，示出了用于对需要心脏辅助的个体给予护理的示例方法300。在一个实施方式中，方法300通过上面结合图1B和图2描述的示例除颤器来实现。然而，其他的实施方式是可能的。
[0124] 在步骤302处，监测接受心脏护理的对象的ECG信号(例如，ECG信号112)和经胸阻抗信号(例如，经胸阻抗信号110)中的至少之一。通常，接受心脏护理的个体包括处于心脏事件期间的任何时刻的个体，包括无论是否正在接受积极护理(例如，胸部按压)的个体。
[0125] 在步骤304处，从如步骤302处监测到的经胸阻抗信号中提取经胸阻抗值。另外，在步骤304处，可以通过对有限频率范围内的ECG信号的傅里叶变换(例如，FFT)进行积分来从如步骤302处监测到的ECG信号计算AMSA值。心律不齐ECG信号的示例频率含量通常在约1Hz至约40Hz之间，并且幅度为约50mV或更小。从这样的信号计算出的AMSA值的示例在约5mV-Hz至约20mV-Hz之间。然而，将领会的是，这仅是示例，并且ECG信号的幅度和频谱的范围很大。
[0126] 可以从移动窗确定AMSA值，移动窗随时间移动通过到达的输入的ECG数据(例如，原始ECG数据可以被缓存至少和窗一样长的时间段)，其中窗的宽度可以为约一秒(或更宽)，并且可以每秒测量多次使得有交叠窗。窗还可以具有锥形(而不是矩形)窗函数，使得在预测除颤成功中提供AMSA值的准确度。此外，可以选择窗的系数以最大化系统的预测能力。另外，可以确定多个不同的AMSA值(例如，使用不同的窗尺寸、类型、和/或系数)，并且可以确定最准确的AMSA并用于进行预测，或者可以从所确定的AMSA值中的每个生成复合值。
[0127] 另外，窗尺寸、类型和系数可以随着时间改变以允许系统对于特定的VF事件来动态地调整。例如，使用关于VF事件所处的阶段的确定，系统可以改变这样的参数以切换成被确定为更好地预测除颤成功的窗。可替选地，窗混合技术可以被使用并且混合可以随时间改变，同时由混合技术确定复合预测得分。
[0128] 例如，随着系统距电击的时间更近，系统可以恰好在CPR间隔结束之前从对称窗转移至非对称窗。系统可以连续地执行噪音检测过程，并且如果发现窗中的数据段具有的ECG与相邻段中的ECG相比具有异常高量的较高频率噪声，则可以经由调整窗特性而衰减窗中的这些部分。如果在窗的中间出现噪声突发，那么窗函数可以由两个相邻的Tukey窗或其他窗构成，其中无重叠的窗集中在噪声突发出现处。因此，随着过程的发生可以对窗进行各种动态的改变，以便调整对于患者的特定活动。
[0129] 在步骤306处，该过程识别在心脏事件期间施加给患者的先前电击的成功等级。这样的确定可以以各种方式发生。在最简单的等级下，该过程可以仅跟踪已经提供给患者的除颤电击的次数。在更复杂的实现方式中，该过程可以识别多少次尝试是成功的以及多少次是不成功的，以及在稍微更复杂的实现方式中，该过程可以识别哪些是成功的以及哪些是不成功的(例如，因为可以通过以不同的方式对先前除颤中的不同的除颤的影响加权来更准确地执行随后的步骤)。在更复杂的系统中，可以确定先前成功的程度，这可以包括确定患者的已除颤的心率与预定心率(特定心率或心率范围)有多接近或心率随时间有多一致，或两者的组合，以生成除颤质量的得分。可能对生成得分有用的生理测量的其他示例可以是脉搏血氧测定法、血压或其他脉搏或血流检测方法。
[0130] 作为一个这样的示例，可以通过给50BPM至90BPM范围内的心率高于在该范围之上或之下的心率的得分(得分随着心率远离该范围而降低)来实现对电击后ECG心律的ECG质量评分。可以另外地或可替选地使用更复杂的评分系统，例如使用给患者的心率加权以生成标准化得分的加窗函数。这样的加窗函数可以是具有从50BPM至90BPM是平坦的矩形宽度的汉明(Hamming)窗或Tukey窗。在每个这样的情况下，对于每次除颤所收集的数据可以被保存使得该数据可以被存取以为确定并提供以后的除颤的可能成功的识别做准备。
[0131] 在步骤308处，该过程确定包括来自经胸阻抗的指示和来自ECG读数的指示(例如，AMSA指示)的成功的组合指示符，并且该组合指示符被适当地修改以反映关于除颤中先前成功或失败的数据。组合指示符可以通过将经胸阻抗值、AMSA值和先前成功或失败的计数或其他指示符输入函数或查阅表来确定，或者可以在无需首先计算两者或所有值的情况下，例如通过取得指示所有值的输入并从这样的指示值直接计算成功的预测指示来确定。对于使用表来计算预测得分来说可替选的是，可以使用逻辑回归方程来使用逻辑回归，该方程具有例如ECG心律类型、ECG速率、经胸阻抗、先前电击等的输入。也可以使用神经网络或模糊逻辑方法或其他非线性决策方法。在某些情况下，如AMSA的单一值可以被用于计算成功可能性。
[0132] 在框310处，成功指示被提供给除颤器操作者。该指示可以采取各种形式。例如，当成功指示符高于阈值水平时，可以启用除颤器施加电击的能力，使得通过对操作者示出电击可以或不可以被施加来传达成功指示符。此外，可以通知操作者除颤器可以提供电击，并且可以提示操作者按下物理按钮以导致电击被施加。
[0133] 在一些实现方式中，也可以向操作者提供关于成功指示的更多细节。例如，可以向操作者示出以百分比指示电击将成功的可能性的百分数。替选地或另外地，可以向操作者示出较粗略等级的指示，例如，“极好”、“好”和“差”的值以指示操作者成功除颤的可能性如何。
[0134] 在框312处，如以上所讨论的，启用除颤器上的触发机构。在某些情况下，每当观测到患者的可电击心律就可以启用这样的部件。在其他情况下，仅当以上所讨论的组合指示超过指示在对患者除颤中的电击将成功的阈值时才可以发生该启用。对于能够手动和AED模式的混合除颤器，可以根据除颤器所处的模式来对触发机构进行不同的操作。
[0135] 示出的回到该过程的顶部的箭头指示这里的过程处于连续的方式和重复的方式。特别地，ECG信号被连续地收集，其他类型的数据也是如此。而且该过程反复地尝试识别电击是否可以或应当被提供，并且可以通过如负责所布置的除颤器的医疗顾问或其他合适的个人所调整的标准来规定该循环中的步骤的顺序和时间。因此，例如，整个过程可以重复，某些部分可以比其他部分更频繁地重复，并且某些部分可以执行一次，而其他部分重复。
[0136] 图3B是用于识别心脏事件中的阶段以便给施救者提供指导的过程320的流程图。通常，该过程包括使用AMSA或其他确定以识别自心脏事件开始以来的时间长度和/或事件当前所位于的阶段，其中通过某些治疗方法操作成功的与其他阶段相比的相对可能性来描绘不同的阶段。
[0137] 在该示例中，过程320在框322处开始，其中通常例如通过监测患者的脉搏和ECG等来监测患者。这样的监测可以与图3A中的步骤302中的监测相同，或者可以与这样的监测同时发生。监测可以建立不断地接收ECG数据并且周期地计算(例如，每秒或每两秒)AMSA和来自ECG数据的其他值。同时，可以向除颤器或其他医疗设备的操作者显示ECG再现。
[0138] 在框324处，AMSA被确定，并且可以以已知的方式从ECG数据计算出。也可以对来自患者的输入数据进行其他SPA。如以上所讨论的，AMSA值可以取决于某些确定的长度和类型的并且具有某些确定的系数的窗函数，其中这些参数中的每个参数可以在VF事件的时间内动态地调整。
[0139] 在框326处，识别先前AMSA测量值。这样的步骤可以仅通过查看其中软件程序已经被编程以存储这样的信息的存储器中的已知位置来发生。这些测量或计算可以被载入它们可以相对于彼此被操作的位置，包括通过将这些单独的测量组合成复合值，例如，测量的平均。在获得这样的测量时，在该过程的每个循环中，该过程可以仅取得n个先前测量值，使得在每个步骤处计算旋转或滑动平均。可以选择在任何给定循环中组合的值的数目，以便提供足够的响应能力(较少的读数)，同时提供未经受极度波动的患者的状态的足够的概貌(较多的读数)。
[0140] 在框328处，确定当前大体AMSA水平(例如，根据多个先前读数的平均)。还可以或可替选地生成类似类型的其他测量，只要它们表示患者通过心脏事件的不重现阶段的进展即可，例如以上所讨论的那些。
[0141] 在框330处，对于患者确定VF事件的进展中的阶段。这样的确定可以包括使用AMSA水平或其他这样的数据仅估计自患者进入心脏骤停以来的时间，和/或更一般地患者是否处于电、循环、或代谢阶段。例如，患者的AMSA水平可以被提供给查表，该查表将对于人群观测到的AMSA值映射为事件的阶段或自事件开始以来的时间或以上两者。
[0142] 在框332处，该过程提供与事件的阶段相关的护理的指示。例如，除颤器上的屏幕可以显示指示施救者应当准备给予电击的信息(例如，如果患者处于电阶段并且AMSA确定显示电击将成功的高可能性)。类似地，颜色可以被用于显示一个或更多个参数，例如单个颜色条显示电击成功的可能性，其中可能性基于当前AMSA、组合的AMSA值(例如，平均或趋势)、或以上两者的组合。
[0143] 图4A示出了对于具有大于150欧姆的测量经胸阻抗的第一组对象和具有小于150欧姆的测量经胸阻抗的第二组对象的阳性预测值(％)随AMSA阈值(mv-Hz)变化的曲线图。如通过比较数据所示，第一组对象通常具有比给定的AMSA阈值大的阳性预测值。在两种情况下，阳性预测值通常随着AMSA阈值的增加而增加。因此，当对于具有低阻抗的患者的AMSA值比来自高阻抗患者的可比较的AMSA值低时，对于具有低阻抗的患者可以提供成功的指示。或者，在示出了成功的百分比可能性的情况下，对于特定的AMSA值所显示的百分比可以对于低阻抗患者比对于高阻抗患者高——至少在从5mv-HZ至20mv-HZ的AMSA值的范围内。
[0144] 图4B示出了对于具有测量的小于100欧姆的经胸阻抗的第一组对象、具有测量的在125欧姆与150欧姆之间的经胸阻抗的第二组对象以及具有测量的在150欧姆与180欧姆之间的经胸阻抗的第三组对象的灵敏度(无单位)随AMSA阈值(mv-Hz)变化的曲线图。如比较数据所示出的，对于给定的特异性，AMSA阈值通常随着经胸阻抗的增大而增大。
[0145] 图5A示出了显示可以向施救者显示的特定类型的信息的除颤器。在该附图中，具有显示部分502的除颤设备500在除颤器设备的使用期间提供关于患者状态和CPR实施质量的信息。如在显示器502上所示的，在实施胸部按压期间，设备500在与显示滤波ECG波形510和CO2波形512(可替选地，可以显示SpO2波形)相同的显示器上的框514中显示关于胸部按压的信息。
[0146] 在胸部按压期间，通过收集ECG数据点和加速计读数以及从ECG波形滤除运动导致的(例如，CPR导致的)噪声来生成ECG波形。可以根据由题为Method and Apparatus for Enhancement of Chest Compressions During Chest Compressions(用于在胸部按压期间增强胸部按压的方法和装置)的美国专利7,220,335教导的技术来执行在胸部按压期间的胸部按压的速度或加速度的测量，该专利的全部内容通过引用合并到本文中。
[0147] 显示滤波ECG波形帮助施救者减少CPR中的中断，这是因为所显示的波形对于施救者来说较容易辨识。如果ECG波形未被滤波，那么来自手动胸部按压的伪影可能使得难以确定有序心律的存在，除非停止按压。滤除这些伪影可以允许施救者观测到潜在的心律而无需停止胸部按压。
[0148] 当通过除颤器检测到按压时，在框514中自动显示CPR信息。在框514中显示的关于胸部按压的信息包括速率518(例如，每分钟的按压次数)和深度516(例如，以英寸或毫米为单位的按压深度)。可以通过分析加速计读数来确定按压的速率和深度。显示实际的速率和深度数据(除了值是在可接受的范围之内还是之外的指示之外，或替代该指示)还可以向施救者提供有用的反馈。例如，如果胸部按压深度的可接受范围是1.5英寸至2英寸，那么向施救者提供他的/她的按压仅0.5英寸的指示可以允许施救者确定如何正确地修改他的/她的胸部按压的实施(例如，他或她可以知道增加多少力气，而不仅是力气应当被增加一些未知的量)。
[0149] 在框514中显示的关于胸部按压的信息也包括灌注性能指示符(PPI)520。PPI520为如下形状(例如，菱形)：在形状内的填充量随时间不同以提供关于按压的速率和深度两者的反馈。当CPR被充分地执行时(例如，以约100次按压每分钟(CPM)的速率并且每次按压的深度大于1.5英寸)，整个指示符将被填充。随着速率和/或深度降低至可接受的界限以下，填充量减少。PPI 520提供了CPR的质量的视觉指示，使得施救者可以以保持PPI 520被完全填充为目标。
[0150] 如显示器500中所示，滤波ECG波形510是填充显示设备的整个范围的全长度波形，而第二波形(例如，CO2波形512)是仅填充显示器的一部分的部分长度波形。在第二波形的旁边的显示器的部分提供框514中的CPR信息。例如，显示器将水平区域的一半分给第二波形，在左侧显示波形512，并且在右侧的框514中显示CPR信息。
[0151] 向施救者显示的数据可以基于施救者的动作而改变。例如，所显示的数据可以基于施救者是否当前正在向患者给予CPR胸部按压而改变。另外，向用户所显示的ECG数据可以基于CPR胸部按压的检测而改变。例如，自适应滤波器可以基于是否当前正在执行CPR的检测来自动地开启或关闭。当滤波器开启(在胸部按压期间)时，滤波ECG数据被显示，而当滤波器关闭(在胸部按压未被给予的时段期间)时，未滤波的ECG数据被显示。波形可以包含是显示滤波ECG数据还是未滤波的ECG数据的指示。
[0152] 显示器上也示出关于在执行胸部按压中“释放”的提醒521。特别地，疲劳的施救者可能开始向前靠向罹病者的胸部，并且在每次按压的最高位置处未释放罹病者的胸骨上的压力。这可能减少由胸部按压完成的灌注和循环。在系统确认未达到释放的情况下，可以显示提醒521(例如，来自加速计的示出按压循环“结束”的信号是平的，因此指示施救者以不必要的程度停留在胸骨上)。这样的提醒也可以与其他反馈配合，并且可以与合适的方式被呈现以得到施救者的注意。可以通过施救者的手附近的另外的视觉反馈来完成视觉指示，以及通过说话或音调的可听反馈，包括如下的声音：其与其他声音反馈充分地不同使得施救者将理解反馈的目的在于释放(或更具体地，释放不足)。
[0153] 图5B示出了相同的除颤器，但是具有现在穿过显示器的下半部分并且在之前已显示的信息上以显示“75％”的成功指示的指示框522。类似于如上所述的显示器216，指示框522通常可以传达关于向对象施加电击的成功可能性的成功指示或失败指示。可以使用以上所讨论的技术(包括AMSA值、先前除颤电击的先前有效性或无效性的测量值以及经胸阻抗)的任意组合来生成成功指示。
[0154] 在某些情况下，用于确定将来电击将成功的可能性的一个或更多个输入将不可用。例如，当CPR按压发生时，有时可能不能准确计算出AMSA。或者也许系统接收不可能的经胸阻抗值，这可能指示测量这样的阻抗的传感器有问题或其他类似问题。在这样的情况下，被生成以指示成功可能性的得分可以被转变成仅取决于n-1个输入(其中，n是最优输入数目，并且n-1表示去除输入之一)的得分。因此，系统可以适应指示成功可能性的输入中的特定输入的问题，而系统仍然可以确定对于给定的可用输入尽可能准确的成功可能性。
[0155] 在示出的示例中，成功指示是文本的，然而成功指示(和/或失败指示)通常可以被实现为任何类型的可感知的反馈。例如，可以经由指示框向用户呈现或以其他方式显示色调、颜色和/或其他可感知的视觉效果。例如，可以以亮色来加亮或以其他方式区别字符“75％”，并且短语“按下以电击”可以至少间歇地闪烁以传达关于待定电击的紧迫感。其他实施方式是可能的。
[0156] 图6A至图6C示出了可以在除颤器上向施救者显示的示例屏幕。当除颤器进行关于向对象施加电击的成功可能性的确定时，每个显示器均可以补充有图5B中的类似指示符的框522。
[0157] 图6A示出了在给予CPR胸部按压期间显示的示例信息，而图6B和图6C示出了在CPR胸部按压未被除颤器感测到的情况下显示的示例信息。除颤器基于胸部按压是否被检测到而自动切换所呈现的信息。显示器上呈现的信息的示例变型可以包括自动切换除颤器显示的一个或更多个波形。在一个示例中，可以基于存在或不存在胸部按压而修改所显示的测量的类型。例如，可以在CPR实施期间显示胸部按压的深度或CO2(例如，图6A中显示CO2波形620)，并且根据胸部按压停止的检测，可以将波形切换为显示SpO2或脉搏波形(例如，图6B中显示SpO2波形622)。
[0158] 显示器上呈现的信息的另一示例变型可以包括从根据胸部按压存在或不存在的检测在显示中自动添加/去除CPR信息。如图6A所示，当胸部按压被检测到时，显示器的部分624包括关于CPR的信息，例如，深度626、速率628以及PPI 630。如图6B所示，当CPR停止并且系统检测到CPR胸部按压不存在时，除颤器改变在显示器的部分624中的CPR信息，以包括施救者应当恢复CPR的指示632以及自胸部按压被最后检测到以来的空闲时间的指示634。以类似的方式，当除颤器确定施救者应当改变时，标记632可以更改为诸如“更换实施CPR的施救者”的消息。在其他示例中，如图6C所示，当CPR停止时，除颤设备可以去除显示器的先前示出CPR数据的部分624并且可以显示第二波形的全视图。另外，可以在显示器的另一部分上呈现关于空闲时间636的信息。
[0159] 图7A和图7B示出除颤器显示向施救者指示由施救者执行的胸部按压所获得的灌注水平。图7A示出了在CPR胸部按压的实施期间当CPR质量在可接受的范围内时所显示的示例数据，而图7B示出了当CPR质量在可接受的范围之外时对显示的修改。
[0160] 在图7B所示的示例中，胸部按压速率已经从每分钟154次按压(图7A)降至每分钟88次按压。除颤器设备确定每分钟88次按压的按压速率低于可接受的范围，该可接受的范围为大于每分钟100次按压。为了警告用户按压速率已经降至可接受范围以下，除颤器设备提供视觉指示718以强调速率信息。在该示例中，视觉指示718是突出显示的速率信息。当按压深度比可接受的深度范围浅或深时，可以基于深度测量值提供类似的视觉指示。此外，当速率或深度的改变指示施救者变得疲劳时，系统可以显示信息以更换执行胸部按压的施救者，并且也可以以相同的效果发出听觉或触觉反馈。
[0161] 在图7A和图7B所示的示例中，灌注性能指示符(PPI)716提供关于CPR期间胸部按压质量的额外信息。PPI 716具有如下形状(例如，菱形)：基于所测量的按压的速率和深度该形状具有不同的填充量。在图7A中，深度和速率在可接受的范围(例如，至少100次按压/分钟(CPM)并且每次按压深度大于1.5英寸)内，因此PPI指示符716a显示完全填充的形状。相比之下，在图7B中，当速率降至可接受的范围以下时，指示符716b中的填充量减少，使得指示符的仅一部分被填充。部分填充的PPI 716b提供CPR质量低于可接受的范围的视觉指示。
[0162] 如上关于图5A所指出的，在一些示例中，除了测量关于CPR胸部按压的速率和深度的信息之外，除颤器提供关于施救者是否在胸部按压结束时完全释放他的/她的手的信息。例如，由于施救者疲劳，施救者在胸部按压之间可能开始靠在罹病者上，使得胸腔在按压结束时不能完全扩张。如果施救者在胸部按压之间未完全释放，那么CPR的质量可能降低。因此，当用户未完全释放时向用户提供视觉或听觉指示可能是有益的。另外，这样的因素可以被包括在对施救者的表现是否已经劣化至施救者应当被指示允许其他施救者执行胸部按压的水平的确定中，并且可以以上面所讨论的各种方式传达这样的信息。
[0163] 如图8A所示，CPR质量的视觉再现可以包括CPR按压深度的指示符，例如CPR深度计820。CPR深度计820可以根据CPR胸部按压的检测自动地显示。
[0164] 在CPR深度计820上，深度条828相对于目标深度824视觉地指示所实施的CPR按压的深度。因此，与目标深度824有关的深度条828的相对位置可以用作施救者控制CPR按压深度的指导。例如，位于目标深度条824以上的区822中的深度条828指示按压比目标深度浅，而位于目标深度条824以下的区826中的深度条828指示按压比目标深度深。此外，足够时间内深度不足(以及或许其他因素)指示施救者劳累，可以以上述方式提供更换施救者的指示符。
[0165] 虽然图8A中示出的示例显示目标深度824为单个条，但是在一些另外的示例中，目标深度可以显示为优选深度范围。例如，在深度计820上可以包括有条829a和条829b两者以提供可接受的按压深度范围(例如，如图8B所示)。另外，在一些示例中，可以以与深度在可接受的范围之内的按压不同的颜色来突显深度在可接受范围之外的按压。
[0166] CPR深度计820上显示的深度条828可以表示由施救者实施的最新CPR按压的按压深度。例如，CPR深度计820可以显示最新的10次至20次CPR按压(例如，最新的10次CPR按压、最新的15次按压、最新的20次CPR按压)的深度条828。在另一示例中，CPR深度计820可以显示特定时间间隔(例如，之前的10秒、之前的20秒)期间实施的CPR按压的深度条828。
[0167] 在一些另外的实施方式中，生理信息(例如，诸如呼气末CO2信息、动脉血压信息、测量体积CO2、脉冲血氧测量(可能存在波形振幅)以及颈动脉血流(通过多普勒效应测量)的生理信息)可以被用于提供关于以特定目标深度施加的CPR的有效性的反馈。基于生理信息，系统可以自动地确定目标CPR按压深度(例如，计算出或查表查出新的CPR按压目标深度)，并且向施救者提供反馈以增加或降低CPR按压的深度。因此，系统可以提供与施救者有多一致地在目标深度下实施CPR按压有关的反馈，以及与目标深度是否应当基于所测量的生理参数被调整有关的反馈。如果施救者未响应于这样的反馈并且持续执行次优的CPR，那么然后系统可以显示另外的信息以换掉执行CPR胸部按压的人。
[0168] 在一些示例中，系统定期地监测和调整目标CPR按压深度。为了确周期望的目标深度，系统对目标CPR按压深度进行较小的调整，并且在确定是否对目标按压深度进行进一步调整之前观测按压深度的改变如何影响所观测到的生理参数。更具体地，系统可以确定目标按压深度的调整，该调整不到一英寸，并且提示施救者以所确定的量来增加或减少按压深度。例如，系统可以调整目标按压深度0.1英寸至0.25英寸(例如，0.1英寸至0.15英寸、0.15英寸至0.25英寸、约0.2英寸)，并且基于所调整的目标按压深度向施救者提供关于所观测到的按压深度的反馈。然后，在设置的时间段内，系统可以观察生理参数，并且基于未进行目标按压深度的进一步调整的情况下生理参数的趋势并且在所设定的时间结束时，可以确定是否进一步调整目标按压深度。
[0169] 再次，可以连续地监视施救者针对修改的目标的实际性能，以确定何时施救者的性能已经下降到可接受的水平以下，从而可以通知施救者或者可能通知其他人去替换正在执行胸部按压的人。此外，上面关于各种屏幕截图讨论的患者状况的相关参数中的每个可以作为过程的多个输入中的一个，用于确定何时正在执行援救技术的一部分的施救者应被另一施救者替换掉，例如由于第一施救者部分表现出疲劳的原因。
[0170] 如上所指出的，可以利用如下系统来实现图5A至图8B中所示的特定设备和显示器：该系统使用特定技术以提高所施加的电击将成功的预测的准确度，并且该系统在进行这样的预测中使用AMSA或其他SPA值。例如，由附图中的显示器提供的反馈可以通过选择用于计算AMSA的合适的ECG窗尺寸(例如，一秒或稍微更长，例如，1.5秒或2秒)、窗类型(例如，Tukey)以及对于该窗的特定系数来确定。如以上所讨论的，这样的因素也可以在VF事件的时间内被改变，以便保持除颤成功的最准确的预测指示。
[0171] 虽然上述实施方式的至少一些描述了在手动人工传送的胸部按压中使用的技术和显示，类似的技术和显示可以在诸如由美国马萨诸塞州切姆斯福德的ZOLL医疗公司制造的AUTOPULSE设备等的自动胸部按压装置中使用。
[0172] 可以由诸如包括计算能力的除颤器的计算机实现的医疗装置的使用来协助此处描述的特定技术。这样除颤器或其它装置如图9所示，在上面所讨论操作的执行中，其可以与计算机系统900进行通信和/或结合，上述操作包括用于计算提供给罹病者的一个或更多个CPR的部件的质量并产生向施救者的反馈的操作，包括改变执行CPR的某些组件的施救者的反馈。系统900可以在各种形式的数字计算机中实施，包括计算机化除颤器笔记本电脑、个人数字助理、平板电脑、以及其他适当的计算机。此外，该系统可包括诸如通用串行总线(USB)闪存驱动器等便携式存储介质。举例而言，USB闪存驱动器可以存储操作系统和其他应用程序。USB闪存驱动器可以包括输入/输出组件，诸如可以被插入到另一个计算设备的USB端口的无线发送器或USB连接器。
[0173] 系统900包括处理器910、存储器920、存储设备930、以及输入/输出设备940。部件910、920、930和940中的每个用系统总线950相互连接。处理器910能够处理系统900内执行的指令。处理器可以利用任意数量的架构设计。例如，处理器910可以是CISC(复杂指令集计算机)处理器、RISC(精简指令集计算机)处理器、或MISC(最小指令集计算机)处理器。
[0174] 在一个实施方式中，处理器910是单线程处理器。在另一实施方式中，处理器910是多线程处理器。处理器910能够处理存储在存储器920中或存储设备930上的处理指令以在输入/输出设备940上显示用户界面的图形信息。
[0175] 存储器920将信息存储在系统900内。在一个实施方式中，存储器920是计算机可读介质。在一个实施方式中，存储器920是易失性存储器单元。在另一实施方式中，存储器920是非易失性存储器单元。
[0177] 输入/输出设备940为系统900提供输入/输出操作。在一个实施方式中，输入/输出设备940包括键盘和/或定点设备。在另一实施方式中，输入/输出设备940包括用于显示图形用户界面的显示单元。
[0178] 所描述的特征能够在数字电子电路中实现，或者在计算机硬件、固件、软件、或者在它们的组合中实现。该装置可以被实现于在有形地体现在信息载体中计算机程序产品中，例如，在机器可读存储装置，用于由可编程处理器执行；以及可以由可编程处理器执行的方法步骤，该可编程处理器执行通过操作输入数据和生成输出来执行所描述的实施方式的功能指令的程序。有利地，所描述的特征能够实现为能够在可编程系统上执行的一个或更多个计算机程序，可编程系统包括：至少一个可编程处理器，其被耦合以从数据存储系统接收数据和指令并向数据存储系统传送数据和指令；至少一个输入设备；以及至少一个输出设备。计算机程序是一组可以被直接或间接地应用在计算机中以执行某一活动或带来特定结果的指令。计算机程序能够用任何形式的编程语言编写，包括编译或解释语言，并且它能够以任何形式被部署，包括作为独立程序或作为模块、组件、子程序、或适合在计算环境中使用的其他单元。
[0179] 用于执行指令程序的合适的处理器例如包括通用和专用微处理器，和单处理器或任何类型计算机的多处理器之一。通常，处理器将接收来自只读存储器或随机存取存储器或两者的指令和数据。计算机的基本元件是用于执行指令的处理器，以及存储指令和数据的一个或更多个存储器。通常，计算机还将包括用于存储数据文件的一个或更多个大容量存储设备，或者操作耦合以与大容量存储设备通信；这样的设备包括磁盘，诸如内部硬盘和可移动磁盘；磁光盘；以及光盘。适合于有形地体现计算机程序指令和数据的存储设备包括所有形式的非易失性存储器，例如包括诸如EPROM，EEPROM和闪存设备的半导体存储器设备；诸如内部硬盘和可移除盘的磁盘；磁光盘；和CD-ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可以由ASIC(专用集成电路)补充，或被合并入ASIC。
[0181] 这些特征可以在计算机系统中实现，该计算机系统包括：诸如数据服务器的后端组件，或者包括诸如应用服务器或因特网服务器的中间件组件，或者包括诸如具有图形用户界面或因特网浏览器的客户端计算机的前端组件，或它们的任意组合。该系统的组件可以通过诸如通信网络的任意形式的数字数据通信介质来连接。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)、广域网(“WAN”)、对等网络(具有自组织或静态成员)、网格计算基础设施以及因特网。
[0182] 该计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此远离，并且通常通过诸如所描述的网络交互。客户端和服务器的关系依靠计算机程序而建立，该计算机程序在各个计算机上运行并且彼此间具有客户端-服务器关系。
[0183] 可以采用除在此描述的实施例之外的许多其它实施例，并且可以由下面的权利要求所涵盖。
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