复苏设备的制作方法

相关申请

本申请主张2005年3月25日提交的美国临时申请No.60/665,157的优先权。

技术领域

本发明涉及复苏(resuscitation)系统，该系统包括去颤(defibrillation)治疗和救助提示。

背景技术：

复苏通常包括通畅患者气道(airway)、辅助患者呼吸、胸部按压、以及去颤。

美国心脏协会的针对卫生保健人员的基础生命支持手册在第4章第4-14页提供了一个流程图，该流程图示出了在救助者不能方便地采用去颤器(defibrillator)情况下通畅气道、呼吸和循环的步骤(公知为A、B和C)。可使用自动体外去颤器(AED)来执行去颤(有时，公知为步骤D)。大部分自动体外去颤器实际上是半自动体外去颤器(SAED)，其需要临床医生按下开始按钮，之后如果电节律(electrical rhythm)是可去颤的，则去颤器分析患者的状况并向患者提供去颤，并且在每下一次去颤之前等待使用者介入。另一方面，全自动体外去颤器在施加下一次去颤之前不需要等待使用者介入。如下所述，自动体外去颤器(AED)包括半自动体外去颤器(SAED)。

通常，这两种去颤器在每次去颤之前需要提供口头的避开患者警告，然后临床医生需要避开患者并且需要按下用于表示临床医生已经避开患者的按钮。通常，对自动体外去颤器的控制位于救助控制盒上。

通常由经过训练的人员(例如医师、护士、消防人员和警员)来使用AED。在救护车服务到达之前，在具有AED的给定设备旁安排一个或两个指定的人员进行去颤救助。如果患者在接受去颤之前的延迟时间超过4分钟，则患者的存活可能会大大降低，因此得到现场AED以及经训练会操作现场AED的救助者非常重要。尽管在许多郊区由于交通以及医院和高级生命支持可用性的缺乏而造成救护车响应时间较快，使得存活率较高；但是在许多大城市和乡村由于救护车响应时间比较慢，所以去颤的存活率较低。

经过训练的非专业提供者是一群新的AED操作者，而他们几乎没有机会进行去颤。例如，心脏病发作受害人的配偶可成为非专业的提供者，但是这些非专业的提供者在急救期间很容易对AED感到恐惧。因此，这些非专业的提供者不愿意购买AED，或者倾向于等待救护车到达而并非使用AED，这样也就不用担心他们可能出错。

有多种不同的心节律，有些被认为是可震动的，有些则不是。例如，正常节律被认为是不可震动的，并且也存在许多异常的不可震动的节律。还存在一些异常的不能存活的不可震动的节律，这表示患者在这个节律不能保持存活，即使采用震动也不能帮助改变节律。

作为不可震动节律的实例，如果患者经过心搏停止(asystole)，则心脏将不再跳动，并且即使采用震动也是无效的。在心搏停止的情况下推荐采用心脏起博(pacing)，高级生命支持团队也可以经过其它方式来帮助这种患者，例如用药。最初响应者的任务是通过使用CPR和可能的去颤简单地保持患者存活，直至高级生命支持团队到达。心搏徐缓(bradycardia)，其中心脏跳动太慢，是不可震动的，也可能是不能存活的。如果患者在心搏徐缓期间没有意识，则进行胸部按压会非常有用，直至可以进行心脏起博。电机械分离(EMD)，其中在心脏中存在电活动但没有使心肌收缩，是不可震动和不能存活的，并且需要CPR作为最初的响应。心室自主心律(idio-ventricularrhythm)，其中在心室中而非在心房进行正常的电活动，也是不可震动和不能存活的(通常，在心房中开始异常的电图)。心室自主心律一般的结果是使心跳节律降低至每分钟30或40次，通常会使患者失去意识。由于心室正常响应心房的活动，所以会降低心跳节律，但是当心房停止电活动时，在心室中会出现更慢的伴奏节律。

最初响应者应该执行去颤的可震动节律的主要实例包括心室纤维颤动、心室心动过速、以及心室扑动。

在使用去颤器对具有可震动电节律的患者进行一次或多次震动时，在可震动或不可震动节律下，患者可能仍然保持无意识。然后，救助者可采用胸部按压(可选择地，也可在最初进行震动之前进行胸部按压)。只要患者保持无意识，救助者就可在使用去颤器(用于分析电节律以及可能采用震动)和执行心肺救助术(CPR)之间进行轮换。

CPR通常是以在5次或15次胸部按压之后暂停的方式重复。CPR通常对于节律异常没有效果，但是能够保持一定水平的血液流入患者的重要器官，直至高级生命支持团队到达。很难长时间进行CPR。某些研究表明经过几分钟之后，救助者倾向于以低于合格的强度执行胸部按压，其中合格的强度使得足够的血液供应流向大脑。CPR提示设备可通过提示每次胸部按压和呼吸来协助救助者。

由HeartStream公司提交的PCT专利申请No.WO99/24114公开了一种具有PCR和ACLS(高级心脏生命支持)提示的外部去颤器。

美国专利申请2005/0037730公开了一种具有运动传感器的无线电话，其中所述运动传感器用于检测例如汽车碰撞的紧急情况。

技术实现要素：

在第一方面中，本发明的特点在于一种用于协助救助者对患者进行复苏的复苏设备，包括：手持计算/通信设备，被配置为在不需要救助的时间段执行非救助功能；该手持设备还被配置为在由救助者使用的时间段提供CPR提示，以帮助进行救助处理；以及该手持设备包括传感器，该传感器被配置为测量与心脏救助执行相关的参数。

本发明这一方面的优选实施方案可合并以下一个或多个。该设备可包括用作蜂窝电话的电路。该设备可包括用作个人数字助理(PDA)的电路。该设备还可包括用于启动CPR提示功能的专用按钮。该传感器可包括运动传感器，并且该运动传感器被配置为检测胸部运动，而该设备用该胸部运动来评估胸部按压。该蜂窝电话可被配置为位于救助者的手和患者的胸部之间，使得按压胸部而发出的力经由该蜂窝电话。该设备还可包括用于提供空间位置的电路元件。该用于提供空间位置的电路元件可包括GPS电路。该传感器可包括用于进行以下一种或多种测量的传感器：ECG测量、循环测量、通气测量。用于循环测量的传感器可包括以下一种或多种：脉搏血氧、超声波、阻抗、心脏或血液流动声音。用于通气测量的传感器可包括以下一种或多种：经胸廓阻抗、气道压力、或呼吸声音。该传感器可包括用于进行以下一种或多种测量的元件：ECG、血氧、或经胸廓阻抗测量。该手持计算/通信设备可具有与EMS服务通信的能力。该手持设备可具有扬声器电话能力，以允许非专业的救助者在救助期间可对EMS服务讲话。该设备可被配置为与治疗执行设备进行通信。该治疗执行设备可包括去颤器。该手持计算/通信设备包括围绕其某部分的结构元件，以允许通过该设备向胸部施加力。

在第二方面中，本发明的特点在于一种用于协助救助者对患者进行复苏的复苏设备，包括：CPR辅助元件，被配置为在救助期间应用于患者胸部；其中该CPR辅助元件被配置为与手持计算/通信设备通信，该手持设备被配置为在不需要救助的时间段执行非救助功能。

本发明这一方面的优选实施方案可合并以下一个或多个。该CPR辅助元件可将有关患者的数据发送至该手持计算/通信设备，该手持设备还可被配置为至少部分地基于从该CPR辅助元件接收到的数据提供CPR提示。该CPR辅助元件还可包括运动传感器，并且该CPR辅助元件被配置为置于患者胸部上以感测胸部运动，其中该设备根据该胸部运动来评估胸部按压。该CPR辅助元件还可包括用于进行以下一种或多种测量的一种或多种传感器：ECG测量、循环测量、通气测量。该CPR辅助元件可包括与该手持计算/通信设备无线通信的电路。该CPR辅助元件可被配置为自动启动该手持计算/通信设备。该CPR辅助元件可以是薄的卡片状设备。该CPR辅助元件可被配置为通过剥离释放层来启动。粘合剂可通过从该CPR辅助元件剥离该释放层而被暴露，并且该被暴露的粘合剂可被配置为用于将该元件粘合至患者胸部。电极可通过在剥离该释放层中被暴露，并且所述电极和该CPR辅助元件中的电路可被配置为用于检测ECG或进行患者的其它测量。该CPR辅助元件可被配置为放置在患者胸部上，使得救助者发出的胸部按压力施加到该CPR辅助元件。与该CPR辅助元件进行通信的该手持计算/通信设备可以是蜂窝电话。该CPR辅助元件可被配置为可由患者佩戴。在CPR期间可通过粘合剂将该CPR辅助元件粘合在胸骨上，并将胸部按压力施加至该CPR辅助元件。

在第三方面中，本发明的特点在于提供一种用于协助救助者救助患者或训练救助者救助患者的复苏设备，包括：手持设备，被配置为在救助期间位于患者胸部上，从而使用者可在该设备上往下按压以向患者胸部传送按压力；加速计，支撑在该设备中，用于测量患者胸部的加速度；处理电路，位于该设备中，用于根据测量的加速度评估胸部位移，以及用于向使用者发出口头提示以协助使用者进行胸部按压；扬声器，用于向使用者传送所述提示。

本发明这一方面的优选实施方案可合并以下一个或多个。所述提示可通知使用者其进行的按压良好，或者其应该再用力按压。该设备还可提供重复语音，以向使用者提供发出按压的时间。该设备还提供一个或多个可视指示符，以向使用者提供关于在进行按压时是否达到了适当按压深度的反馈。该设备还可包括ECG电极，用于测量患者ECG；并且该处理电路可被配置为确定是否应该使用去颤器来治疗患者。该设备可被配置为与外部设备(例如与蜂窝电话或其它手持计算/通信设备)通信。

本发明的某些实施方案可允许能够发出救助提示的单元具有更广的范围和可用性。由于患者可以稳定且有准备地使用广泛的可用单元进行去颤，因此救助单元的更广范围是指更成功的救助。

在具体实施方式、附图和权利要求书中将找到本发明的其它特点和优点。

附图说明

图1是位于患者胸部上的去颤电极板的附图；

图2是容纳电子电路并提供声音和视觉提示的救助控制盒的前面显示板的示意图；

图3是沿线3-3提取的图1中去颤电极板的横截面图；

图4是沿线4-4提取的图1中去颤电极板的横截面图；

图5是示出图1中去颤电极板和图2中救助控制盒之间电路互连的电路图；

图6A和6B是示出救助系统的初始过程的流程图；

图7A、7B和7C是示出救助系统的“循环帮助”过程的流程图；

图8是示出救助系统的“呼吸帮助”过程的流程图；

图9A和9B是示出救助系统的“气道帮助”过程的流程图；

图10是救助系统的电子电路的框图；

图11是去颤电极组件的附图；

图12A-12C是第一和第二单元的三种可能实施方式的示意图；

图13A和13B是其中为救助者提供了把手的电极板组件的两种可选实施方案的附图；

图14是包括蜂窝电话的实施方案的电子电路的框图；

图15A-15B是图14的实施方案的外部立体图；

图16是其它实施方案的立体图；

图17是其它实施方案的立体图。

具体实施方式

本发明有多种可能实施的方案，太多而在此不全部描述。以下仅描述一些可能的优选实施方案。然而，不需要太强调的是，这些是本发明实施方案的描述，而不是本发明的描述；本发明并不限于这一部分中所描述的具体实施方案，而是以权利要求书中更广泛的条件来描述。这里所示的所有实施方案并不全是权利要求的实施方案。

图1至9B示出了2001年2月27日提交的No.09/794,320以及2000年2月4日提交的No.09/498,306的共有申请中公开的实施方案。这些附图提供了用于讨论图10至16中所示实施方案的背景和上下文关系。

参照图1，包括高电压顶部去颤电极12和高电压胸骨去颤电极14的去颤电极板10位于患者胸部16上并包括区域18，使用者在区域18上可进行按压以执行CPR。板10上的图案表示板相对于患者锁骨和胸部中心线所处的适当位置，以及救助者的手掌根部所处的适当位置。

在电子组件上配置低轮廓按钮面板20。按钮面板20具有包括按钮A(气道帮助)、B(呼吸帮助)、C(循环帮助)、以及暂停的按钮22，其也可包括指示最近被按下的按钮的邻近发光二极管(LED)24。通过线缆23将按钮面板20连接至如图2所示的远程救助控制盒26。按钮面板20提供对按钮A、B、C、以及暂停的刚性支撑，其中在将电极放在患者上时可通过这些按钮来推动开关以保证开关更好地闭合。按钮面板20包括与丝网印制在去颤电极板10的聚酯基上的银/氯化银电子电路组件进行电接触的组件，下面将详细描述。

在去颤电极板10中集成有基于通过患者血管床发光的脉搏检测系统，例如脉搏血氧系统52。脉搏血氧系统52包括发红光二极管、发近红外光二极管、以及光电探测器二极管(见图5)，这些二极管以接触患者胸部16表面的方式集成在去颤电极板10中。发红光二极管和发近红外光二极管发出两种不同波长的光，其通过患者的肌肉组织广泛散射，并由光电探测器二极管检测。根据公知的无创光学检测技术，从光电探测器二极管获得的信息可用来确定患者的血液是否被氧化。

在另一实施方案中，脉搏检测系统是用于侦听受害人心音的心音图系统，而不是脉搏血氧系统。心音图系统包括集成在电极板中的麦克风和放大器。由于心音可能受到麦克风噪音的混淆，因此必须通过控制盒中微处理器执行的信号处理与心音图系统的结合将难于与脉搏血氧系统的结合。但是，存在这样一种可用程序，其使得微处理器能够确定ECG信号是否相对于麦克风噪音而存在。

脉搏血氧处理是发达并已确立的技术，但是它要求光源和受害者皮肤之间的良好接触，从而光可以照射到受害者血管床内部。许多受害者有很多胸毛，这可能对良好接触造成干扰。可能希望在一个给定位置可使用不同类型的电极板(一种具有脉搏血氧系统，一种具有心音图系统)，从而使得救助者可以根据受害者的特征选择适当的电极板。

在另一实施方案中，提供附着于去颤电极板边缘的按钮壳，而不提供低轮廓按钮面板。该壳可具有由单一模制塑料元件形成的蛤壳式形状，其中该塑料元件在蛤壳的边缘具有铰链，该塑料元件可绕该铰链弯曲。蛤壳的两个半部可围绕电极组件咬合在一起。

救助控制盒(图2)包括内部电荷存储电容器以及包含微处理器的相关电路，还包括开/关调钮28和“准备”按钮30，救助者在采用去颤震动之前立即按下“准备”按钮，以保证救助者与患者不存在物理接触。微处理器可以是例如Hitachi SH-3的可与显示器和键盘良好交互的RISC处理器，或者是更普通的能够处理DSP类型(数字信号处理)操作的处理器。

救助控制盒在其正面具有印制的指令32，该指令32列出用于救助患者的基础步骤A、B和C，以及给出关于将去颤电极板置于患者上的基础指令。扬声器32口头提示使用者执行如下详述的各种步骤。

例如，通过声音指示、也可通过救助控制盒上的显示屏，救助控制盒34指示使用者检查患者的气道以及执行嘴对嘴人工呼吸救助处理，并且如果患者气道仍旧堵塞则按下按钮面板(图1)上的A(气道帮助)按钮，此时救助控制盒给出用于通畅患者气道的详细提示。如果患者的气道畅通并且患者具有脉搏，但是患者在最初的嘴对嘴人工呼吸救助处理之后不能呼吸，则救助控制盒指示使用者按下B(呼吸帮助)按钮，此时救助控制盒给出详细的嘴对嘴人工呼吸救助处理的提示。如果在具体的嘴对嘴人工呼吸救助处理过程期间，救助者检测患者的脉搏并发现患者没有脉搏时，则救助控制盒指示使用者按下C(循环帮助)按钮。

在循环过程期间，救助控制盒接收来自去颤电极的电信号，并确定是否应该执行去颤或者CPR。如果救助控制盒确定需要去颤，则救助控制盒指示使用者按下救助控制盒上的“准备”按钮并站离患者。在短暂的暂停之后，救助控制盒产生要施加在电极之间的去颤脉冲。如果救助控制盒在任一点基于从电极接收到的电信号确定需要CPR时，救助控制盒将指示使用者执行CPR。

因此，对系统的按键控制在附着于患者的电极上，而不在救助控制盒上。这点非常重要，因为这样可以使救助者将注意力聚焦在患者上，而非控制盒上。救助控制盒直接从电极以及电极上的控制获得信息。

救助控制盒可在CPR按压之间的暂停期间感测来自患者身体的电信号。此外，如下所述，例如加速计的按压感测元件或力敏感测元件配置在去颤电极板的区域上，使用者通过按压该区域来执行CPR。按压感测或力敏感测元件的目的是使得救助控制盒能够提示使用者施加额外的按压或力，或者如果使用者在不适当点执行CPR时及时提示使用者停止CPR。

参照图4，在一实施方案中，去颤电极板10的每一电极12、14(仅示出了电极12)包括含有银/氯化银悬浮液的聚合物基墨，其丝网印制在聚酯或塑料基36上。用墨来承载去颤电流。丝网印制处理首先涉及向聚酯基36涂覆电阻层。该电阻层基本上是尼龙之类的松网，其中在网中的某些位置将孔填满。然后，以刮墨刀之类的方式通过电阻层施加银/氯化银墨作为糊剂。墨通过丝网进行挤压，并变为固体层。然后，对墨进行硬化或干燥。银/氯化银墨提供好的导电性和好的监控功能。

因此，可将墨涂覆为图案，与覆盖整个聚酯基的固体片相对。例如，美国专利No.5,330,526描述了这样一种电极，其中导电部分为圆齿状或雏菊状，从而增加导电部分的周长并减少患者的灼烧。导电粘合凝胶体38覆盖每一电极的暴露表面。

此外，电子电路组件也丝网印制在该基上，其方式与覆盖薄膜的扁平电路组件、层叠的面板控制相同。

参照图3，硬塑料(例如PVC或聚碳酸酯)的刚性片40层叠在衬底36下方，并支撑按钮A、B、C、以及暂停。将刚性塑料片40粘合在衬底36上。按钮A、B、C、以及暂停包括小金属圆顶吸附开关，其在上导电墨线42和下导电墨线44、46、48、和50之间接触。按钮A、B、C、以及暂停用作可由使用者激活的控制，该使用者物理上位于电极组件本身上或直接邻近电极组件本身处。按钮A、B、C、以及暂停中的每一个可分别对应一个邻近发光二极管(LED)。例如，可使用导电环氧物质将LED粘合衬底36上的银/氯化银线上。压花聚酯层叠层54覆盖按钮A、B、C、以及暂停的导电墨线42，并且泡沫层56层叠形成在刚性塑料片40下。

再参照图4，去颤电极板10包括延伸片，该延伸片直接位于患者身体上的某一位置，且救助者在该位置执行胸部按压。该延伸片包括衬底36和层叠在衬底36下的半刚性塑料支撑膜58，该半刚性塑料支撑膜58覆盖胸部按压区域。该半刚性支撑膜58提供的刚性小于在按钮A、B、C、以及暂停位置的刚性塑料片409(如图3所示)所提供。

在具有力敏感测元件的实施方案中，聚酯叠层60和具有两层碳板材料62和64的力敏感测电阻层叠在聚酯衬底36和半刚性支撑膜58之间。在来自Interlink电子的FSR集成向导和具有提议电子接口的评估部分目录中，示出了力敏感测电阻的一种适当结构。在材料的两个碳板层之间的电接触随着压力增加而增加，力敏感测阻力材料层可在阻力和力之间提供一般的线性关系。导电墨线66和68向力敏感测电阻的两层提供电子连接。

在胸部按压期间，救助者的手放在延伸片上，并使用延伸片的力敏感测电阻来感测胸部按压的力和时间。力敏感测电阻向救助控制盒提供信息，从而如果救助者施加的力不够，则救助控制盒会向救助者提供反馈。救助控制盒还提供关于执行CPR速率的指导。在某种情况下，救助控制盒指示救助者停止CPR，因为CPR执行在不合适的时候，例如在采用去颤震动之前救助者的手不应该接触患者；在这种情况下，由于患者将经历去颤震动，因此救助控制盒还将指示救助者不应该与患者接触。

如上所述，在CPR期间，救助者通过在电极附近的延伸片按压患者胸部。如果救助控制盒在胸部按压期间要执行分析，则胸部按压很可能会影响感测的电节律。相反，在几次按压之间的暂停(例如，在每15次胸部按压的暂停)期间，救助控制盒可执行心电图(ECG)分析。救助控制盒可能发现，例如，正在进行CPR处理的患者正经历诸如心搏徐缓之类的不可震动节律，在这种情况下需要CPR以保持患者存活；但随后救助控制盒可在CPR处理过程中发现节律改变为心室纤维颤动，在这种情况下救助控制盒将指示救助者停止执行CPR，以使得救助控制盒能够执行更多分析并向患者施加一次或多次震动。因此，救助者结合到成熟的方案中，该方案允许复杂的治疗方式组合。

在另一实施方案中，可使用例如加速计的按压感测元件代替力敏感测元件。例如固态ADXL202加速计的加速计位于救助者执行胸部按压的位置。在这一实施方案中，微处理器以例如1毫秒的固定时间间隔从加速计获得加速读取信息，微处理器结合加速读取信息以提供胸部按压的测量。加速计的使用是基于这样一个发现，即测量救助者按压胸部的深度比测量救助者按压的力量更重要。事实上，每一受害者的胸部具有不同的柔度，重要的是，不管受害者胸部的柔度如何，正常大小成年人的胸部应该按压约1.5英寸至2英寸。

图5是示出图1中去颤电极板通过电缆与图2中救助控制盒之间的电路互连的电路图。胸骨电极14连接至救助控制盒的HV+，并且顶部电极12连接至HV-。地线GND连接至按钮A、B、C、以及暂停的上导电墨线以及力敏感测电阻中的一层。力敏感测电阻的其它层连接至CPR_FORCE，并且与按钮A、B、C、以及暂停关联的下导电墨线通过电阻R1、R2、R3、和R4连接至BUTTON_DETECT。作为使用力敏感测电阻的另一选择，可采用按压感测加速计76，在这种情况下CPR_FORCE由连接至加速计76的CPR_ACCEL代替。脉搏血氧系统的发红光二极管70、发近红外光二极管72、和光电探测器二极管74分别连接至RLED、ILED、和ISENSE，以及地线AGND。作为使用脉搏血氧系统的另一选择，可采用心电图系统，在这种情况下RLED、ILED、和ISENSE由连接至麦克风78和放大器80的SENSE代替。

图6至9示出了基于步骤A、B、和C(气道、呼吸、和循环)的救助系统的过程。由于步骤C包括去颤以及胸部按压，所以将救助的各方面一起绑定在一个记录中(事实上，如果认为去颤是与步骤C不同的步骤D，则这些步骤的顺序是A、B、D、C)。

救助者在到达患者时必须做的第一件事是确定患者是否无意识和是否在呼吸。救助者打开患者的气道，如果患者没有呼吸则对患者进行呼吸，并检查以确定是否有脉搏。如果没有脉搏，则救助者并不与在标准CPR中一样进行胸部按压，而是使用救助控制盒分析患者的电节律，如果救助控制盒确定节律是可震动的，则救助控制盒产生一次或多次震动施加于患者上，随后救助者执行胸部按压。因此，提供了可保持患者存活的第一响应系统，直至高级生命支持团队到达以执行包括心脏起博、进一步去颤、以及药物治疗的高级技术。

如果救助控制盒确定应该对患者施加一次或多次去颤震动，则重要的是在对患者施加震动时救助者不应在接近患者的任何地方。在施加每次震动之前，当每个人都不与患者接触时，救助控制盒指示救助者请按下“准备”按钮。“准备”按钮的按压确认救助者的手离开了患者。

当救助控制盒检测到可震动节律时，则救助控制盒提供适当持续时间和能量的震动(例如，随着救助控制盒在每次震动之后执行分析以确定是否需要下一次震动，提供从200焦耳增加至300焦耳、甚至高达360焦耳增加能量的一系列震动)。如果去颤治疗成功，则患者节律典型地从心室纤维颤动、心室心动过速、或心室扑动变为心搏徐缓、心室自主心律、或心博停止，这些都需要CPR。几乎不可能变为正常节律。一旦救助控制盒已产生去颤震动施加于患者，则救助控制盒自动感测患者的状态，并根据患者状态或者提示响应者执行CPR或者不提示响应者执行CPR。

由于去颤设备可使得那些不是医学专家的救助者感到必须挽救爱人生命的责任，所以该设备在某种程度上可使救助者恐慌。非常重要的是去颤设备降低了这种责任感。具体地，当救助者按下“准备”按钮时，与直接施加震动而使得患者身体突然跳动不同，救助控制盒会感谢救助者并指示救助者保持患者周围没有其它人，随后等待2秒(救助控制盒可向救助者将这段时间描述为内部安全检查，即使并没有执行实质的安全检查)。这一过程的效果类似于将责任转交给救助控制盒的会谈，由救助控制盒决定是否施加震动。因此，由于救助者必须在每次震动之前按下“准备”按钮，所以该系统保持了半自动外部去颤器的救助者安全特征；同时，由于在每次震动之前的时间延迟给救助者留下这样一种印象，即该设备的操作不由救助者控制，所以该设备表现出更像是全自动外部去颤器的操作。与去颤结合的CPR提示的使用也增加了这样一种感觉，即救助者只是简单跟随来自救助控制盒的指令。

参照图6至9，当救助者打开救助控制盒(步骤101)时，救助控制盒首先通知救助者可通过按下暂停按钮临时停止提示(步骤102)；然后，在暂停之后，指示救助者检查患者有无反应，如果患者没有反应则呼叫紧急医护服务(EMS)(步骤103、104)。随后，救助控制盒指示救助者检查患者气道，以确定患者是否有呼吸(步骤105-107)。

在暂停之后，救助控制盒随后指示救助者，如果患者呼吸，则患者应侧放，除非怀疑有外伤，并且救助者应按下暂停按钮(步骤108-109)。随后，如果患者没有呼吸，则救助控制盒指示救助者执行嘴对嘴人工呼吸救助(步骤110-114)。随后，如果患者气道堵塞，则救助控制盒指示救助者按下气道帮助按钮A，从而救助控制盒可给出用于通畅堵塞气道的提示(图6B的步骤115和图9A-9B的步骤147-158)。

接下来，在暂停之后(步骤116a)，如果救助控制盒不包括脉搏血氧或心电图功能(步骤116b)，则救助控制盒指示救助者检查患者的脉搏(步骤117)。在又一暂停之后，如果患者脉搏良好但没有呼吸，则救助控制盒指示救助者按下呼吸帮助按钮B，从而救助控制盒给出用于帮助患者呼吸的提示(图7A的步骤118、119和图8的步骤140-146)。在各按钮附近的发光二极管指示最近被按下的是哪个按钮(每次仅一个灯亮)。接下来，救助控制盒提示救助者联系紧急医护系统(步骤120)，并打开患者的衬衣或上衣以及附上粘合板(步骤122f-122h)。

如果救助控制盒包括脉搏血氧或心电图功能(步骤116b)，则救助控制盒提示救助者打开患者衬衣或上衣并附上粘合板(步骤121-122a)。如果脉搏血氧或心电图系统不提供有效的脉动读取信息(步骤122b)，则流程图进行到步骤117。如果脉搏血氧或心电图系统提供有效的脉动读取信息并检测到脉搏(步骤122b和122c)，则救助控制盒开始呼吸帮助过程(图7B的步骤122d和图8的步骤140)。如果脉搏血氧或心电图系统没有检测到脉搏，则救助控制盒提示救助者联系紧急医护系统(步骤122e)，测量患者的阻抗以确定其是否处于采用震动的可接受范围内(步骤123)，并确定患者的节律是否为可震动的(步骤124)。如果节律是可震动的，则救助控制盒产生一系列震动施加于患者，其中每次震动需要救助者首先按压救助控制盒上的“准备”按钮(步骤124-131)。在最后一次震动之后，或者如果节律是不可震动的，则救助控制盒提示救助者采用CPR(步骤132-139)。然后，流程图转回到步骤117。

图8示出步骤140-146，用于提示救助者帮助患者呼吸。在完成12次呼吸之后(步骤144)，脉搏血氧或心电图系统尝试检测脉搏(步骤145a)，或者如果该系统不包括脉搏血氧或心电图系统，则救助控制盒提示救助者检查患者的脉搏。如果没有脉搏，则救助控制盒提示救助者按下循环帮助按钮C(步骤145b)，该步骤使得救助者回到流程的循环部分。否则，如果检测到脉搏，则图8的流程图转回到步骤142。

由于所提供的组合去颤和CPR的救助组件不仅用于去颤，因此该组件没有传统AED那么容易引起恐慌。此外，由于该救助组件提供了关于去颤必要辅助技术(例如嘴对嘴人工呼吸救助和CPR)的保留问题的通用技术，包括胸部按压的适当速率、执行按压的适当位置、倾斜患者头部的适当方式，因此该组件不容易引起恐慌。此外，由于救助者知道在使用救助组件期间可能根本没有必要施加去颤震动，因此救助者可更舒服地使用救助组件进行嘴对嘴人工呼吸救助和CPR。与先前的CPR提示设备不同，救助者需要将电极组件放在患者顶部，但是救助者愿意这样做是确信救助组件会感测患者的情况，而救助组件真正施加震动的可能性较低。如果在救助过程期间救助控制盒指示救助者按下“准备”按钮，从而可施加去颤震动，救助者将可能感觉轻松地对患者施加震动。基本上，救助组件简单地告诉救助者该做什么，但是这样的话，假如救助者准备使用该组件，则救助者可能简单地去做那些告诉救助者该作的事。实质上，救助者很可能简单地将复苏设备看作结合有附加特征的有经验的CPR提示设备，并且由于救助者对CPR提示设备比AED更不容易恐慌，所以救助者可能在需要时使用救助组件。

图10、11和12A-12C示出另一可选择实施方案，其中电极板组件10通过线缆212连接至含有用于CPR提示和救助控制的电子器件的第一单元214。另一线缆216将第一单元连接至含有用于救助和心脏起博治疗的电子器件的第二单元218。可提供第三线缆220，用于直接从第二单元连接至电极(图12B)。第一单元214可被配置为接收第二单元218作为插入模块(图12C)，在这种情况下这些单元之间进行内部电子连接，而不需要使用线缆216。第一单元214的主要功能在于提供对例如CPR提示的CPR功能的处理和控制。第二单元218的主要功能在于提供对电子治疗功能的处理和控制。第一单元包括CPR处理器170、电池178、ECG电路177(用于放大和滤波从电极板12、14获得的ECG信号)、麦克风78(用于记录救助者的语音以及周围声音)、加速计76、实时时钟187、和扬声器182(用于向救助者发出提示)。第二单元包括治疗处理器171、电池179、按钮和控制180、和存储器191。

第一单元也可集成到电极板组件中，而不是单独的盒。电子器件可配置在电极板组件的刚性衬底40上(图1)。

对于第一(CPR)和第二(治疗)单元可提供单独的电池178、179和控制180、181，从而使得在第一单元中的电子器件可向操作者提供CPR提示，而不需要第二单元。连接第一和第二单元的线缆216是可分离的。在第一单元中配置存储器189，用于存储例如语音记录、ECG数据、胸部按压数据、或如设备故障之类电子系统状态的信息，设备故障出现在由实时时钟电路启动的电子器件的日常自我检测中。

去颤电极板组件10可结合有去颤电极，去颤电极包括可在患者皮肤上保持延长时间(例如，长达30天)的物质。

如图13A和13B所示，电极板组件10还可在正对救助者的上表面包括这样的特征，即在执行CPR期间为救助者提供把手195。把手可采用纺织物环(图13B)或相对刚性的聚酯单元(图13A)。该纺织物可被缝合，或通过粘合剂粘合，或通过超声波焊接到电极板10(图13B)。聚酯把手也可通过粘合剂粘合或超声波焊接到电极板(图13A)。通过研究已经示出，于胸部按压的减压阶段中在胸部上保持的压力导致胸部按压效果的明显减小。把手195使得救助者在减压阶段至少可以轻轻地拉起。电极板的粘合胶或其它粘合剂可延伸到在按压时救助者的手所在的区域的下方，因此当救助者在减压阶段拉起把手时，向皮肤提供了电极板的粘合。于减压阶段在胸部上的拉起已示出提高了负的胸内压力，增加了静脉血回流，并因此在胸部按压期间增加了血液流动。

在另一实施方案中，第一单元可调整为由患者支持较长时间段。该单元可集成到上述的电极板组件上，或者该单元可以单独配置以由患者携带。在这种实施方案中，第一单元的电子器件被设计为用于经由ECG 177和生理监控176电路来长时间监控患者的情况。如果认为由CPR处理器170基于ECG和其它生理参数检测到患者的生理条件是危险的，则经由扬声器182向患者发出警报声。

运动传感器和相关电路可通知CPR处理器患者是否移动。例如，加速计76可用作运动传感器，并检测患者是否移动。可使用多种不同的算法来检测患者移动，包括如下示例：以1秒时间间隔集成加速信号来提供速率评估。以同样的1秒时间间隔集成速率来提供位移评估。对每1秒计算速率的均方根。如果RMS速率超过0.2cm/s或者峰值位移超过0.5cm，则确定患者是移动的。

如果该算法确定出现了心脏紧急情况，则第一单元可直接发送消息至例如911的医护紧急响应系统。可使用多种已知的通信技术，例如蓝牙、蜂窝电话、超宽带(UWB)，来实现该处理。如果运动传感器确定患者在心脏紧急期间仍是移动的，则该单元也可发出指示“立即呼叫911！”的提示。

第一单元能够例如基于加速计的输出确定患者的方向。其可确定患者是否倒下，并向紧急系统发出消息。其也可确定患者是否面朝上倒下，即进行CPR的适当方向。因此，可向救助者提供具体的提示，以告诉救助者在开始CPR处理之前将患者翻转为面朝上，以及该设备应该检测出患者的方向不合适。

其它实施方案可包括用于预测心脏病风险的信号分析软件。当阈值超过风险可能性的值时，可通过扬声器182向患者提供语音提示以联系医护紧急系统。通过使用加速计的运动检测功能来测量和跟踪患者的运动水平(PAL)，并将该运动水平计算与例如ST段抬高(STE)的ECG 177的测量组合，第一单元能够提供紧急心脏病或心跳停止的风险预测。超过ECG上的阈值(例如300微伏)的ST段抬高提供了紧急心脏病的标识。在优选实施例中，在物理运动增加情况下的ST段抬高指示潜在心跳停止的风险。可通过首先执行例如STE和PAL变量的对数回归作为在24小时内心跳停止的预测，来实现风险可能性的计算。该计算可采用如下的线性回归等式：

0.24STE+0.12PAL＝RISK

可选择地，考虑到乘数项，可执行非线性回归如下：

0.24STE+0.12PAL+0.54(STE*PAL)＝RISK

乘数项增加了STE在PAL面前的重要性。

例如STE、PAL、和RISK的参数可附加地存储在存储器中，还存储有在执行期间的多条读取信息和计算结果。然后，可为患者的生理状态趋势分析读取序列，这可增加在某一时间点进行的RISK计算。例如，如果发现STE随着读取信息系列稳定增加，则立刻触发语音提示而不是在固定的300微伏。

此外，可分析ECG以确定QRS结合体的邻近R波之间的间隔，并利用这一间隔来计算心脏速率变化性，作为邻近R-R间隔之间的滑动差分。已知的是，R-R间隔会紧随异常跳动或心室期前收缩(VPC)发生改变。在健康的心脏中，R-R间隔将紧随VPC立即减小，随后逐渐返回稳定状态；具有心脏病增加风险的心脏将显示出减少的变化性。这种效果通常称为心脏速率紊乱。计算两个变量：(1)前VPB R-R间隔和后VPB R-R间隔之间R-R间隔中的相对改变(RCRR)，

RCRR＝(R-R前VPB-R-R后VPB)/R-R前VPB，

和(2)当R-R间隔经历其后VPB降低时的改变斜度(SRR)。如果RCRR非负且斜率SRR不陡于-2ms/R-R间隔，则认为患者存在风险。可选择地，包括计算的同时还包括STE和PAL，以创建完整的测量矢量，如先前段落所讨论的。其它信号分析算法可包括在频域、小波域、或非线性基于动态方法的使用中的心脏速率变化性。

由于VPB通常是小概率事件，则去颤电极板10可包括使用一个足够低振幅的脉冲激励患者的电路，以在患者的控制下产生VPB但不会对患者造成不适。在低轮廓按钮面板20上配置附加控制，从而患者可在他们的控制下启动脉冲。可选择地，对该设备编程，从而自动地以规则间隔(例如24小时间隔)、在一天中患者习惯性接触设备的时候(例如上午)发出脉冲。尽管脉冲发生器186可位于第二(治疗)单元，但其优选地作为第一(CPR)单元中一部分包含在第一(CPR)单元中。

在另一实施方案中，可利用第一单元的运动监控功能，从而连续监控患者的运动状态。通过使用运动监控功能和实时时钟187，第一单元可检测患者在早上醒来的时间。在检测了10分钟的规律运动之后，该单元可提示患者将执行测试。如果患者通过按下低轮廓按钮面板20上的TEST按钮表示同意测试，则该单元将发出小电流脉冲，优选为与患者的ECG同步的75mA振幅的40微秒脉冲，以至其出现在R波之前200ms和T波之后，而不引入任何心律不齐。脉冲将安全促成患者的VPB，其随后可用来测量对VPB的自动响应，通过例如但不限于STE和PAL参数测量以提供对VPB的自动响应的常规计算，并提供对RISK计算的每日更新。

可将附加的生理测量(优选为血压测量)集成到RISK计算中。心脏收缩或大于10-15点的平均动脉血压的突然变化表示心搏停止的风险增加。在优选实施例中，血压测量设备可以是手持的、充气腕部血压设备188。充气血压设备188可具有与CPR处理器进行无线通信的功能，并且在每一测量结果的血压读取信息与日期和印时戳一起存储在CPR处理器170的存储器189中，用于随后计算RISK。这种方案将使得患者可在日常活动期间随身携带小的充气血压设备，并且定期进行血压测量，而不需要回家。可选择地，血压测量设备可与治疗处理器进行通信，并且可以通过线缆从第二(治疗)单元额外地获取能量以及物理连接至第二(治疗)单元。随后，将要求患者在第二单元进行定期的血压读取，而第二单元通常可以是或者不是便携式的较大设备。可在第一(CPR)和第二(治疗)单元通过线缆(例如线路216)实现血压读取的通信，或者利用例如蓝牙的技术无线地来实现。

在某些实施方案中，第二单元218可看作能量输出单元(EDU)，在这种情况下其将包括去颤器172、起搏器173或其它电子治疗器件174。在某些实施方案中，EDU可以足够小和轻以佩戴在器具或带子上，从而可由患者持续携带。EDU 218在某些情况下可不包含治疗处理器171而是一个“无声”设备，该无声设备需要通过连接至第一(CPR)单元中的处理器(例如在去颤器板10上)提供的控制，以向患者传送电子治疗。

在某些情况下，由于必要高压组件中固有的高成本，所以患者甚至不会拥有EDU。患者可能仅拥有第一单元和去颤器板，由于集成在这些器件中的组件价格便宜，例如这些器件可由低价的消费类电子器件制造。在这种情况下，当患者没有EDU但有心脏病时，面临心搏停止受害者的旁观者或家庭成员将被提示进行CPR。当前在许多研究中已经发现，在进行震动之前为延长时间执行好的CPR不仅不会对长时间存活有害，而且实质上增加了存活几率。因此，CPR通过嵌入式提示开始，并且当护理人员到达并使用去颤器时，其可连接至电极板以进行电子治疗。如果第一(CPR)单元与电极板组件分离，则可直接将EDU连接至电极，或者经由线缆将其连接至第一(CPR)单元。如果去颤器是EDU或其它兼容设备，则可将由第一(CPR)单元存储的患者和执行数据下载到去颤器。

去颤板10、12可与CPR提示第一单元分离，并且在EDU被带到现场时连接上；此时，去颤板可同时电和机械连接至CPR提示第一单元。大量的控制功能性可放入第一单元，实质上仅可剩下用于提供去颤脉冲的电路在第二单元中。第一单元可结合到去颤电极板组件中，或者制成通过一条或多条线缆连接至电极板组件的独立单元。第二单元可通过一条或多条线缆，或者通过无线连接与第一单元相连。去颤脉冲可经过第一单元(图12A)，或者通过从第二单元至电极的一条或多条线缆直接路由至去颤电极(图12B)。第二单元可通过插入第一单元来连接至第一单元(图12C)，而不需要线缆，例如，第二单元可以是插入到第一单元的去颤模块。

在某些实施方案中，第二(治疗)单元可提供心脏起博治疗以及去颤治疗。除了脉搏血氧或心电图之外，还可采用脉搏检测方法。能检测受害者脉搏的任一方法都可用于脉搏检测。

图14-16描述了其它实施方案，包括对到去颤单元的连接配置CPR提示第一单元的实施方案，以及对到去颤单元的连接不配置第一单元的实施方案。在后一种情况下，去颤单元可被使用，而不与CPR提示单元连接。

参照图14，CPR提示单元可以是蜂窝电话或其它例如个人数字助理(PDA)的手持计算/通信设备，或例如Blackberry的无线电子邮件手持设备。手持计算/通信设备可包括运动检测单元(例如，比如由马萨诸塞州的模拟设备公司制造的基于MEMS的半导体惯性感测系统)以及处理元件、数据存储元件、和扬声器元件。手持设备还可包括RF通信电路和麦克风，与如果该设备为蜂窝电话的情况类似。运动检测元件可包括加速计和/或压力感测元件(例如，压电应变器或压力敏感电阻)。

在该设备为蜂窝电话的情况下，用于处理语音和基带信号处理的同一DSP处理单元可用于处理加速计或压力传感器的输出，例如用于获得胸部按压的位移测量。

在某些实施方案中，蜂窝电话400本身在CPR期间位于患者的胸骨上，并且救助者的手位于该电话上端以向患者胸部施加力。结构元件可合并在或邻近于蜂窝电话400，以使得救助者使出有效胸部按压所必须的力量。结构元件可采用电话所用的外部存储容器的形式，或者这些元件可以是在电话中的内部元件410，例如支撑杆409和刚性侧壁411(图15A)，或者电话可以支撑在由在电话上滑动的刚性蛤壳408中(图15B)。

可在蜂窝电话上配置专用心搏停止按键412，或者可使用电话的标准名册和菜单功能来激活CPR提示功能。CPR提示的激活也可启动向例如“911”的紧急医护服务的呼叫。在激活紧急情况并向911联系时，可开启蜂窝电话上的喇叭扩音器，以方便救助者和紧急服务之间的通信。

发光二极管和传感器70、72、74或ECG电极12、14可合并到电话的表面，从而当电话位于患者胸骨上时，可检测是否存在脉搏。ECG系统可包括例如通过使用小高频信号(优选为2微安培的振幅和60-100千赫的频率)的经胸廓阻抗测量方法。通过同步解调信号并测量电流与电压，可进行阻抗测量。利用阻抗测量，可确定呼吸速率和占空比。

作为救助进程，救助者可以与911操作员联系以获得额外的信心和鼓励。蜂窝电话可包括地质技术，例如GPS(全球定位系统)。

蜂窝电话(或其它手持计算/通信设备)的CPR提示和反馈功能也可用来与独立的由患者携带或应用于患者的CPR辅助元件连接。CPR辅助元件与蜂窝电话进行例如无线的通信。CPR辅助元件可在心搏停止或之前应用于患者，也可由患者持续携带。该元件可以是手表(例如由纽约的Polar HeartRateMonitor公司制造的)或合并在沿着患者胸骨(例如垂直地)粘合的自粘合带中的平板元件。

图16示出CPR辅助元件的一种可能实施方案，该CPR辅助元件为厚度约等于信用卡(0.04英寸)的薄卡片，其容纳有加速计、处理器和必要的存储器、电池、以及无线通信(例如与蜂窝电话通信的蓝牙)。在卡片的一面是自粘合标签415，在去除该标签时开启设备，例如通过卡片上的一组接触部416和位于自粘合释放衬垫正面上的短带417。当自粘合表面被暴露时，该卡片附着在患者胸骨上，并用作向患者施加胸部按压力的位置。

CPR辅助元件414可包括无线通信功能(例如蓝牙)，在检测或预测到心搏停止或紧急心搏停止时，其与蜂窝电话通信并启动CPR协议。由于将CPR提示单元的大量元件(例如，扬声器、电能紧缺的DSP信号处理器、RF通信电路、和较大电池)集成到蜂窝电话(或其它手持计算/通信设备)中，通过例如加速计或压力传感器、以及ECG传感器应用于患者胸部的CPR辅助元件可以更薄。这使得CPR反馈功能的可能小到足以存储在钱包中。

手持计算/通信设备可与单独的去颤单元通信，或者CPR辅助元件可与去颤单元通信。可在去颤单元、手持设备、或CPR辅助元件中执行ECG分析。可由手持设备控制去颤单元。

图17示出其它实施方案，其中手持复苏设备600中合并有CPR辅助元件的至少一些功能以及手持计算/通信设备的至少一些救助功能。该设备是电池供电的，并且可在救助期间用于CPR训练和作为CPR指导设备。在该设备中将配置有上述与图14-16的实施方案连接的类似电路元件，包括微处理器、存储器、扬声器、可视显示元件和加速计。该设备提供适当CPR技术的语音提示和关于胸部按压的速率和深度的实时反馈。按下开关602以启动该设备。首先，该设备发出一系列提示，以提醒使用者适当的救助步骤。这些步骤包括：

保持冷静

检查反应

呼叫帮助

检查气道

检查呼吸

开始CPR

然后，该设备以100次每分钟的速率产生一系列嘟嘟声，以帮助使用者及时胸部按压。当由嵌入该设备的加速计检测到胸部按压时，该设备执行有关加速计输出的整体操作，以评估胸部按压的深度。在10秒钟按压之后，该设备发出以下消息中的一条，即：

按压良好

再用力按压

由该设备执行的处理中的算法为良好按压的数字设置了标准(例如胸部位移最小3.75cm)作为总按压数字的百分比。如果百分比超过良好按压的最小值，则将显示消息“按压良好”。否则，将显示“再用力压”。在20秒后，将显示消息“给出呼吸”。随后，该设备返回在消息“开始CPR”之后的相同状态。每次响起嘟嘟声，都将打开多个灯604，以指示最后按压的深度。例如，如果最后的按压是良好按压，则打开所有4个灯。如果不是，则仅打开1个灯(或者，打开从1至3的任何地方的灯，通过这样显示按压相对于良好按压的失败程度)。

在设备600中还可包括其它各种特征。也可使用开关602来切换模式，例如如果开关按钮被按下超过2秒，则语音提示将允许选择成年模式、儿童模式、训练模式或某些其它模式。标签可位于该设备上(例如，指示如何使用设备，以及求救呼叫的必要性)。可配置一次性粘性粘合板，以能够放置在患者上。GPS电路可提供救助的位置信息并帮助定位设备。可在顶部或底部表面包括机械圆顶开关，以向使用者提供胸部的适当放松的触感反馈(例如，听到跳动声音表示放松)。该设备可被配置为确定胸部放松是否正确，并因此提示使用者。可使用不同类型的指示来提示使用者如按压是好还是坏。无线通信(例如蓝牙)可允许与外部设备通信(该设备可被配置为与蜂窝电话或手持计算/通信设备通信，例如，如图16的设备那样)。ECG可通过设备表面上的电极感测(如与图16的实施方案结合的描述)，并且ECG处理可提供提示“呼叫AED”。图像显示(例如LCD)可提供关于按压深度、ECG分析、心跳速率、按压速率、呼吸时间的信息。按压速率嘟嘟声提示音可由使用者关闭。可包括数据记录功能，用于以后的重放。可增加麦克风，以在救助期间记录语音和环境声音。可配置连接器，用于有线连接AED和其它设备。处理可确定按压是否超过安全位移(例如大于2英寸)，并确定是否发出适当的警报提示。按压深度的可视指示可在按压停止之后保持较短时间(例如10秒)，以使得使用者能够在按压间歇期间观察按压的效果。可为使用者配置耳机，以通过耳机听取提示。可配置额外的处理和不同的胸部按压提示，例如“太慢”、“太快”、“太浅”、“太深”和“不完全放松”。

本发明还包括除了上述描述之外的，由随后权利要求限定的许多其它实施方案。例如，尽管仅提及心搏停止或其它情况下的特别记录，但本发明不限于上述记录。通气传感器可提供关于通气的信息，以帮助救助(例如向蜂窝电话提供信号)。通气传感器可以是这样的传感器，其被配置为测量经胸廓阻抗、呼吸声音、或气道压力(例如，通过插入呼吸气管或调节器来连接的压力传感器，如2006年3月17日提交的名称为“具有通气感测和提示的自动复苏设备”的美国共有申请所公开)。可使用各种其它类型的手持计算/通信设备来代替这里提供的特定实例，只要该设备是手持设备的大小并被配置为执行包括计算或通信的某些非救助类型功能即可。