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技術 同期カルディオバージョンの混合モード動作およびタイミング検証

出願人 コーニンクレッカフィリップスエヌヴェ
発明者 ハーレイクソン,アールクラーク
出願日 2014年6月10日 (5年5ヶ月経過) 出願番号 2016-518618
公開日 2016年7月25日 (3年3ヶ月経過) 公開番号 2016-521613
状態 特許登録済
技術分野 電気治療装置
主要キーワード 振幅未満 ディスチャージャー アーミング 方形パルス 同期ケーブル 臨床担当者 高電圧コンデンサ 時間要件
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年7月25日)のものです。
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図面 (5)

課題・解決手段

除細動器ステムが外部ECGモニタ(40)および除細動器(20)を用いる。動作では、外部ECGモニタ(40)は患者(10)の心臓(11)の外部ECG波形(50)または前記外部ECG波形(50)の少なくとも一つのQRS群の前記外部ECGモニタ(40)による検出の指標としての外部同期パルス(51)を生成する。除細動器(40)は、外部ECGモニタ(40)から前記同期カルディオバージョン入力信号受領するための同期カルディオバージョン入力チャネル(29)を含み、前記除細動器(20)が前記外部ECG波形(50)または前記外部同期パルス(51)である前記同期カルディオバージョン入力信号を受領するのに応答して、患者(10)への、前記同期カルディオバージョン入力信号と同期した除細動ショック条件付き施与を制御する。ショック施与の一つの条件は、内部ECG波形(30)と同期カルディオバージョン入力信号との間の測定された時間遅延ベースライン時間遅延より小さいということである。

概要

背景

歴史的に、同期カルディオバージョン患者心臓心房細動を止めるために使われてきた。特に、心房細動の間、患者の心臓の心室収縮し続け、それが患者の生命を維持することのできる整った心拍を生成する。にもかかわらず、心房細動は典型的には異常な心臓リズムつながり、心房細動を止めないと、血液が心臓の心房にたまることになり、それが血栓につながることがあり、それがさらに発作につながることがある。

心房細動を終わらせる同期カルディオバージョン法は、除細動ショックが患者の生命を維持できない患者の心臓の心室細動を引き起こしうるリスクを最小限にするために、心室の収縮と同期される患者の心臓への除細動ショックを用いる。より詳細には、除細動ショックをQRS群と同期させることなくしては、心房除細動ショックは、心室の再分極の間に起こることがあり、心室細動を生じてしまう。結果として、心房除細動ショックをT波に対して与える可能性を避けるために、同期カルディオバージョン・ショックは、QRS群のピークから60ミリ秒以内に与えるべきである。

概要

除細動器ステムが外部ECGモニタ(40)および除細動器(20)を用いる。動作では、外部ECGモニタ(40)は患者(10)の心臓(11)の外部ECG波形(50)または前記外部ECG波形(50)の少なくとも一つのQRS群の前記外部ECGモニタ(40)による検出の指標としての外部同期パルス(51)を生成する。除細動器(40)は、外部ECGモニタ(40)から前記同期カルディオバージョン入力信号受領するための同期カルディオバージョン入力チャネル(29)を含み、前記除細動器(20)が前記外部ECG波形(50)または前記外部同期パルス(51)である前記同期カルディオバージョン入力信号を受領するのに応答して、患者(10)への、前記同期カルディオバージョン入力信号と同期した除細動ショックの条件付き施与を制御する。ショック施与の一つの条件は、内部ECG波形(30)と同期カルディオバージョン入力信号との間の測定された時間遅延ベースライン時間遅延より小さいということである。

目的

本発明は特に、除細動器の同期カルディオバージョン・モードであって、同期カルディオバージョン(synchronized cardioversion)を実行するために(1)ECG波形または同期されたパルスの形の同期カルディオバージョン入力信号を通信する外部ECGモニタに関わる混合モード動作および(2)内部ECG波形と前記同期カルディオバージョン入力信号との間の過剰な時間遅延を防止するタイミング検証とを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

電気エネルギー蓄積するよう構造的に構成されたショック源と;外部ECGモニタから同期カルディオバージョン入力信号受領するための同期カルディオバージョン入力チャネルを含むコントローラとを有する除細動器であって、前記同期カルディオバージョン入力信号は、患者心臓の外部ECG波形(50)または前記ECG波形の少なくとも一つのQRS群の前記外部ECGモニタによる検出を指示する外部同期パルス(51)のうちの一つであり、前記コントローラは、前記コントローラが前記同期カルディオバージョン入力信号を受領するのに応答して、前記ショック源による、患者への、前記同期カルディオバージョン入力信号と同期した除細動ショック条件付き施与を制御するよう構造的に構成されている、除細動器。

請求項2

前記コントローラが、前記同期カルディオバージョン入力信号がパルス・プロファイルと等価でないことに応答して、前記同期カルディオバージョン入力信号が前記外部ECG波形であることを検出し、前記同期カルディオバージョン入力信号が前記パルス・プロファイルと等価であることに応答して、前記同期カルディオバージョン入力信号が前記外部同期パルスであることを検出するようさらに構造的に構成されている、請求項1記載の除細動器。

請求項3

前記コントローラが、前記外部ECG波形中に前記ECG波形の少なくとも一つのQRS群を検出するようさらに構造的に構成されており、前記ショック源が、前記コントローラが前記外部ECG波形中に前記ECG波形の前記少なくとも一つのQRS群を検出することに応答して、患者への、前記同期カルディオバージョン入力信号と同期した前記除細動ショックを施与する、請求項2記載の除細動器。

請求項4

患者の心臓の内部ECG波形を生成するよう構造的に構成された内部ECGモニタをさらに有しており、前記コントローラは、前記内部ECG波形中および前記外部ECG波形中に前記ECG波形の前記少なくとも一つのQRS群を検出し、前記内部ECG波形と前記外部ECG波形との間の時間遅延を測定し、前記内部ECG波形と前記外部ECG波形との間の測定された時間遅延がベースライン時間遅延より小さいことに応答して、前記ショック源による、患者への、前記同期カルディオバージョン入力信号と同期した前記除細動ショックの施与を制御するようさらに構造的に構成されている、請求項2記載の除細動器。

請求項5

患者の心臓の内部ECG波形を生成するよう構造的に構成された内部ECGモニタをさらに有しており、前記コントローラは、前記内部ECG波形中および前記外部ECG波形中に前記ECG波形の前記少なくとも一つのQRS群を検出し、前記内部ECG波形と前記外部ECG波形との間の時間遅延を測定し、前記内部ECG波形と前記外部ECG波形との間の測定された時間遅延がベースライン時間遅延より大きいことに応答して、前記ショック源による、患者への、前記同期カルディオバージョン入力信号と同期した前記除細動ショックの条件付き施与の警告または禁止の少なくとも一方を制御するようさらに構造的に構成されている、請求項2記載の除細動器。

請求項6

前記コントローラは、前記コントローラが前記同期カルディオバージョン入力信号が前記外部同期パルスであることを検出するのに応答して、前記ショック源による、患者への、前記同期カルディオバージョン入力信号と同期した前記除細動ショックの施与を制御する、請求項2記載の除細動器。

請求項7

患者の心臓の内部ECG波形を生成するよう構造的に構成された内部ECGモニタをさらに有しており、前記コントローラは、前記内部ECG波形中に前記ECG波形の前記少なくとも一つのQRS群を検出し、前記内部ECG波形と前記同期パルス(51)との間の時間遅延を測定し、前記内部ECG波形と前記同期パルスとの間の測定された時間遅延がベースライン時間遅延より小さいことに応答して、前記ショック源による、患者への、前記同期カルディオバージョン入力信号と同期した前記除細動ショックの施与を制御するよう構造的に構成されている、請求項2記載の除細動器。

請求項8

患者の心臓の内部ECG波形を生成するよう構造的に構成された内部ECGモニタをさらに有しており、前記コントローラは、前記内部ECG波形中に前記ECG波形の前記少なくとも一つのQRS群を検出し、前記内部ECG波形と前記同期パルス(51)との間の時間遅延を測定し、前記内部ECG波形と前記同期パルスとの間の測定された時間遅延がベースライン時間遅延より大きいことに応答して、前記ショック源による、患者への、前記同期カルディオバージョン入力信号と同期した前記除細動ショックの警告または禁止の少なくとも一方を制御するよう構造的に構成されている、請求項2記載の除細動器。

請求項9

同期カルディオバージョン入力信号を生成するよう構造的に構成された外部ECGモニタであって、前記同期カルディオバージョン入力信号は、患者の心臓の外部ECG波形(50)または前記ECG波形の少なくとも一つのQRS群の前記外部ECGモニタによる検出を示す外部同期パルス(51)のうちの一つである、外部ECGモニタと;前記外部ECGモニタから前記同期カルディオバージョン入力信号を受領するための同期カルディオバージョン入力チャネルを含む除細動器(20)とを有する除細動器システムであって、前記除細動器は、前記除細動器が前記同期カルディオバージョン入力信号を受領するのに応答して、患者への、前記同期カルディオバージョン入力信号と同期した除細動ショックの条件付き施与を制御するよう構造的に構成されている、除細動器システム。

請求項10

前記除細動器が、前記同期カルディオバージョン入力信号がパルス・プロファイルと等価でないことに応答して、前記同期カルディオバージョン入力信号が前記外部ECG波形であることを検出し、前記同期カルディオバージョン入力信号が前記パルス・プロファイルと等価であることに応答して、前記同期カルディオバージョン入力信号が前記外部同期パルスであることを検出するようさらに構造的に構成されている、請求項9記載の除細動器システム。

請求項11

前記除細動器が、患者の心臓の内部ECG波形を生成し;前記内部ECG波形の前記少なくとも一つのQRS群を検出し、内部ECG波形と前記同期カルディオバージョン入力信号との間の時間遅延を測定し、前記内部ECG波形と前記同期カルディオバージョン入力信号との間の測定された時間遅延がベースライン時間遅延より小さいことに応答して、患者への、前記同期カルディオバージョン入力信号と同期した前記除細動ショックの施与を制御するようさらに構造的に構成されている、請求項9記載の除細動器システム。

請求項12

前記除細動器が、患者の心臓の内部ECG波形を生成し;前記内部ECG波形の前記少なくとも一つのQRS群を検出し、内部ECG波形と前記同期カルディオバージョン入力信号との間の時間遅延を測定し、前記内部ECG波形と前記同期カルディオバージョン入力信号との間の測定された時間遅延がベースライン時間遅延より大きいことに応答して、患者への、前記同期カルディオバージョン入力信号と同期した前記除細動ショックの施与の警告および禁止の少なくとも一方を制御するようさらに構造的に構成されている、請求項9記載の除細動器システム。

請求項13

除細動器による同期カルディオバージョン動作のための方法であって:前記除細動器が外部ECGモニタから同期カルディオバージョン入力チャネルを通じて同期カルディオバージョン入力信号を受領する段階であって、前記同期カルディオバージョン入力信号は、外部ECG波形または前記外部ECG波形の少なくとも一つのQRS群の前記外部ECGモニタによる検出を示す外部同期パルスのうちの一つである、段階と;前記除細動器が前記同期カルディオバージョン入力信号を受領するのに応答して、前記除細動器が、条件付きで、前記同期カルディオバージョン入力信号と同期した除細動ショックを送達する段階とを含む、方法。

請求項14

前記同期カルディオバージョン入力信号がパルス・プロファイルと等価でないことに応答して、前記除細動器が、前記同期カルディオバージョン入力信号が前記外部ECG波形であることを検出し、前記同期カルディオバージョン入力信号が前記パルス・プロファイルと等価であることに応答して、前記除細動器が、前記同期カルディオバージョン入力信号が前記外部同期パルスであることを検出することをさらに含む、請求項13記載の方法。

請求項15

前記除細動器が前記外部ECG波形の前記少なくとも一つのQRS群を検出する段階をさらに含み、前記除細動器が、前記外部ECG波形の前記少なくとも一つのQRS群を検出することに応答して、前記同期カルディオバージョン入力信号と同期した前記除細動ショックを送達する、請求項14記載の方法。

請求項16

前記除細動器が前記外部ECG波形の前記少なくとも一つのQRS群を検出する段階と;前記除細動器が内部ECG波形の前記少なくとも一つのQRS群を検出する段階と;前記除細動器が、前記内部ECG波形と前記外部ECG波形との間の時間遅延を測定する段階とをさらに含み、前記除細動器が、前記内部ECG波形と前記外部ECG波形との間の測定された時間遅延がベースライン時間遅延より小さいことに応答して、前記同期カルディオバージョン入力信号と同期した前記除細動ショックを送達する、請求項14記載の方法。

請求項17

前記除細動器が前記外部ECG波形の前記少なくとも一つのQRS群を検出する段階と;前記除細動器が内部ECG波形の前記少なくとも一つのQRS群を検出する段階と;前記除細動器が、前記内部ECG波形と前記外部ECG波形との間の時間遅延を測定する段階とをさらに含み、前記除細動器が、前記内部ECG波形と前記外部ECG波形との間の測定された時間遅延がベースライン時間遅延より大きいことに応答して、前記同期カルディオバージョン入力信号と同期した前記除細動ショックの送達の警告または禁止の少なくとも一方を実行する、請求項14記載の方法。

請求項18

前記除細動器は、前記同期カルディオバージョン入力信号が前記外部同期パルスであることを検出するのに応答して、前記同期カルディオバージョン入力信号と同期した前記除細動ショックを送達する、請求項14記載の方法。

請求項19

前記除細動器が内部ECG波形の前記少なくとも一つのQRS群を検出する段階と;前記除細動器が、前記内部ECG波形と前記同期パルスとの間の時間遅延を測定する段階とをさらに含み、前記除細動器が、前記内部ECG波形と前記同期パルスとの間の測定された時間遅延がベースライン時間遅延より小さいことに応答して、前記同期カルディオバージョン入力信号と同期した前記除細動ショックを送達する、請求項14記載の方法。

請求項20

前記除細動器が内部ECG波形の前記少なくとも一つのQRS群を検出する段階と;前記除細動器が、前記内部ECG波形と前記同期パルスとの間の時間遅延を測定する段階とをさらに含み、前記除細動器が、前記内部ECG波形と前記同期パルスとの間の測定された時間遅延がベースライン時間遅延より大きいことに応答して、前記同期カルディオバージョン入力信号と同期した前記除細動ショックの送達の警告または禁止の一方を実行する、請求項14記載の方法。

技術分野

0001

本発明は概括的には除細動器同期カルディオバージョン・モードに関する。本発明は特に、除細動器の同期カルディオバージョン・モードであって、同期カルディオバージョン(synchronized cardioversion)を実行するために(1)ECG波形または同期されたパルスの形の同期カルディオバージョン入力信号通信する外部ECGモニタに関わる混合モード動作および(2)内部ECG波形と前記同期カルディオバージョン入力信号との間の過剰な時間遅延を防止するタイミング検証とを提供するものに関する。

背景技術

0002

歴史的に、同期カルディオバージョンは患者心臓心房細動を止めるために使われてきた。特に、心房細動の間、患者の心臓の心室収縮し続け、それが患者の生命を維持することのできる整った心拍を生成する。にもかかわらず、心房細動は典型的には異常な心臓リズムつながり、心房細動を止めないと、血液が心臓の心房にたまることになり、それが血栓につながることがあり、それがさらに発作につながることがある。

0003

心房細動を終わらせる同期カルディオバージョン法は、除細動ショックが患者の生命を維持できない患者の心臓の心室細動を引き起こしうるリスクを最小限にするために、心室の収縮と同期される患者の心臓への除細動ショックを用いる。より詳細には、除細動ショックをQRS群と同期させることなくしては、心房除細動ショックは、心室の再分極の間に起こることがあり、心室細動を生じてしまう。結果として、心房除細動ショックをT波に対して与える可能性を避けるために、同期カルディオバージョン・ショックは、QRS群のピークから60ミリ秒以内に与えるべきである。

発明が解決しようとする課題

0004

今日の除細動器は通例、患者から直接ECGを測定し、内部でQRS信号を検出し、この信号に基づいて同期カルディオバージョン・ショックを与える機能をもつ。しかしながら、患者をモニタリングして、ショックを同期させるためにその後使われる信号を除細動器に提供するために、臨床担当者が外部ECGモニタを使うほうを好む時がある。外部ECGモニタは、ECG入力チャネル高レベルの(high level)ECGアナログ出力信号を供給してもよいし、あるいは同期カルディオバージョン入力チャネルに高レベルの同期パルス出力を供給してもよい。出力信号の型によらず、先述したように、心房除細動ショックをT波に対して与える可能性を避けるために、同期カルディオバージョン・ショックは、QRS群のピークから60ミリ秒以内に与えるべきである。結果として、ショックを与えるための時間遅延は外部ECGモニタと除細動器との間で分割される。

0005

たとえば、出力が高レベルの同期パルスであり、60ミリ秒の窓を用いる場合、外部ECGモニタはR波検出を実行して高レベルの同期パルスを除細動器に与えるために35ミリ秒を許容される。すると、除細動器は、このパルスを受け取って同期カルディオバージョン・ショックを与えるために25ミリ秒を許容される。しかしながら、臨床担当者が外部ECGモニタの高レベルの同期パルス出力を、高レベルのECG入力信号を期待している除細動器のECG入力チャネルに接続するかもしれないという安全性リスクがある。このシナリオについては、外部ECGモニタは、35ミリ秒にも上ることがある検出に関連する時間遅延をもってQRS群を検出する。除細動器はECGデータを期待しているが、代わりにQRS検出のための高レベルの同期パルスを処理している。除細動器は、QRS検出のために高レベルの同期パルスを解析するよう適正にセットアップされていない。よって、患者にとって安全性リスクがある。

0006

他方、臨床担当者は外部ECGモニタからの高レベルのECG出力を除細動器の同期カルディオバージョン入力に接続することがありうる。高レベルの同期パルスを期待している除細動器は、ECGデータを適正に解析してQRSを正しく検出するようにはセットアップされていない。この構成も患者にとって安全性リスクである。

課題を解決するための手段

0007

本発明は、二つの型の信号の間の弁別をするアルゴリズム使い、信号の型に従って信号を処理することによって、臨床担当者が除細動器の同じ入力チャネルにいずれの信号を接続してもよいようにする。具体的には、信号が外部ECGモニタのECGアナログ出力であれば、除細動器は同期されたパルスをトリガーするためにQRS検出アルゴリズムを使う。逆に、信号が外部ECGモニタの同期パルス出力であれば、除細動器はこのパルスを最小限の時間遅延で検出して、QRS検出アルゴリズムを使うことなく同期されたパルスをトリガーする。結果として、臨床担当者が、外部ECGモニタを使って除細動器での同期カルディオバージョンを誤って構成設定してしまうことがありうるリスクが、なくならないまでも最小限にされる。さらに、本発明は、外部ECGモニタからの時間遅延が過剰である場合に臨床担当者に警告することによって、ショックを同期させるための外部ECGモニタ出力を使うときに誤ってT波に対してショックを与えて心室細動を生じることがありうるリスクをなくさないまでも、最小限にする。

0008

本発明の一つの形は、除細動器による同期カルディオバージョン動作のための方法である。本方法は、除細動器が外部ECGモニタから同期カルディオバージョン入力チャネルを通じて同期カルディオバージョン入力信号を受領することに関わる。ここで、同期カルディオバージョン入力信号は、患者の心臓の外部ECG波形または前記外部ECG波形の少なくともQRS群の前記外部ECGモニタによる検出を示す外部同期パルスのうちの一つである。本方法はさらに、除細動器が同期カルディオバージョン入力信号を受領するのに応答して、除細動器が条件付きで、同期カルディオバージョン入力信号と同期した除細動ショックを患者に与えることに関わる。

0009

除細動ショックを患者に与えるための条件は、これに限られないが、(1)除細動器が同期カルディオバージョン入力信号を受け取り、それが外部ECG波形であることを検出し、外部ECG波形内に少なくとも一つのQRS群を、特に除細動器が外部ECG波形を受領して前記少なくとも一つのQRS群を検出することに起因する過剰な時間遅延なしに、検出すること、および(2)除細動器が同期カルディオバージョン入力信号を受け取り、それが同期されたパルスであることを、特に同期されたパルスを受け取り、検出することにおける除細動器にとっての過剰な遅延なしに、検出すること、を含む。

0010

本発明の第二の形は、ショック源およびコントローラを用いる同期カルディオバージョンのための除細動器である。動作では、コントローラが外部ECGモニタから同期カルディオバージョン入力チャネルを通じて同期カルディオバージョン入力信号を受領する。ここで、同期カルディオバージョン入力信号は、患者の心臓の外部ECG波形または前記外部ECG波形の少なくとも一つのQRS群の前記外部ECGモニタによる検出を示す外部同期パルスのうちの一つである。コントローラはさらに、コントローラが同期カルディオバージョン入力信号を受領するのに応答して、ショック源による、患者への、同期カルディオバージョン入力信号と同期した除細動ショックの条件付き施行を制御する。

0011

除細動ショックを患者に与えるための条件は、これに限られないが、(1)コントローラが同期カルディオバージョン入力信号を受け取り、それが外部ECG波形であることを検出し、外部ECG波形内に少なくとも一つのQRS群を、特にコントローラが外部ECG波形を受領して前記少なくとも一つのQRS群を検出することに起因する過剰な時間遅延なしに、検出すること、および(2)コントローラが同期カルディオバージョン入力信号を受け取り、それが同期されたパルスであることを、特に同期されたパルスを受け取り、検出することにおけるコントローラにとっての過剰な遅延なしに、検出すること、を含む。

0012

本発明の第三の形は、外部ECGモニタおよび除細動器を用いる同期カルディオバージョンのための除細動システムである。動作では、除細動器が外部ECGモニタから同期カルディオバージョン入力チャネルを通じて同期カルディオバージョン入力信号を受領する。ここで、同期カルディオバージョン入力信号は、患者の心臓の外部ECG波形または前記外部ECG波形の少なくとも一つのQRS群の前記外部ECGモニタによる検出を示す外部同期パルスのうちの一つである。除細動器はさらに、除細動器が同期カルディオバージョン入力を受領するのに応答して、患者への、同期カルディオバージョン入力と同期した除細動ショックの条件付き施行を制御する。

0013

除細動ショックを患者に与えるための条件は、これに限られないが、(1)除細動器が同期カルディオバージョン入力信号を受け取り、それが外部ECG波形であることを検出し、外部ECG波形内に少なくとも一つのQRS群を、特に除細動器が外部ECG波形を受領して前記少なくとも一つのQRS群を検出することに起因する過剰な時間遅延なしに、検出すること、および(2)除細動器が同期カルディオバージョン入力信号を受け取り、それが同期されたパルスであることを、特に同期されたパルスを受け取り、検出することにおける除細動器にとっての過剰な遅延なしに、検出すること、を含む。

0014

本発明の上記の形および他の形ならびに本発明のさまざまな特徴および利点は、付属の図面との関連で読まれる本発明のさまざまな実施形態の以下の詳細な説明からさらに明白となるであろう。詳細な説明および図面は、付属の請求項およびその等価物によって定義される本発明の範囲を限定するではなく、本発明を単に例解するものである。

図面の簡単な説明

0015

本発明に基づく混合モード/タイミング検証同期カルディオバージョン機能をもつ除細動器の例示的な実施形態を示す図である。
本発明に基づく混合モード/タイミング検証同期カルディオバージョン方法の例示的な実施形態を表わすフローチャートである。
本発明に基づく時間遅延検証の例示的な例を示す図である。
本発明に基づく時間遅延検証の例示的な例を示す図である。

実施例

0016

本発明の目的のためには、用語「同期カルディオバージョン」、「非同期カルディオバージョン」「心臓サイクル」「QRS群」「P波」「Q波」「R波」「S波」「T波」「QT間隔」「電極パッドパドル」および「心電図(ECG)」「モニタ」「源」「検出器」および「放電器ディスチャージャー〕」ならびに同義語および関連語は、本発明の技術分野において知られるように広義解釈されるものである。

0017

本発明の理解を助けるために、同期カルディオバージョン・モードの除細動器の混合モード動作およびタイミング検証に向けられた本発明の例示的な実施形態が本稿で与えられる。

0018

図1を参照するに、本発明の除細動器20は、一対の電極パッドまたはパドル21および22、任意的ECGリード(図示せず)、ECGモニタ23(内部または外部)、ショック源24および同期カルディオバージョン・コントローラ25を用いる。

0019

電極パッドまたはパドル21および22は、図1に示されるように前胸部心尖部配置でまたは前胸部‐後背部配置(図示せず)で患者10に伝導的にあてがわるよう、当技術分野で知られているように構造的に構成されている。電極パッドまたはパドル21および22は、ショック源24から患者10の心臓11に除細動ショックを伝え、患者10の心臓11の電気活動をECGモニタ23に伝える。代替的にまたは並行して、患者10の心臓11の電気活動をECGモニタ23に伝えるために、当技術分野で知られているECGリードが患者10に接続されてもよい。

0020

ECGモニタ23は、患者10が整った心拍条件または整っていない心拍条件を経験している指示として、患者10の心臓11のECG波形30を測定するよう、当技術分野において知られているように構造的に構成されている。整った心拍条件を示すECG波形30の例は、血液を拍出することができる心臓11の心室の整った収縮を表わすP波のないECG波形30である。

0021

ある実施形態では、ECGモニタ23は、ECG波形データをコントローラ25にストリーミングするためにデジタル信号プロセッサ(図示せず)を用いる。

0022

ショック源24は、コントローラ25によって制御されるように患者10の心臓11に電極パッド/パドル21を介して除細動ショック31を与えるための電気エネルギーを蓄えるよう、当技術分野において知られているように構造的に構成されている。実際上、除細動ショック31は当技術分野で知られている任意の波形を有していてもよい。そのような波形の例は、図1に示されるように、単相性正弦波形(正の正弦波)31aおよび二相性打ち切られた波形31bを含むがそれに限られない。

0023

ある実施形態では、ショック源24は、充電ボタン26を押したときに、高電圧充電器および電源を介して高電圧を蓄えるための高電圧コンデンサバンク(図示せず)を用いる。ショック源24はさらに、コントローラ25によって制御されるように高電圧コンデンサ・バンクから電極パッド/パドル21への電気エネルギー充電の特定の波形を選択的に適用するためのスイッチング絶縁回路(図示せず)を用いる。

0024

コントローラ25は、同期ケーブル42を介してコントローラ25のECG入力チャネル29に接続された外部ECGモニタ40と連携して同期カルディオバージョンを実行するよう構造的に構成されている。

0025

外部ECGモニタ40は、患者10に伝導的に取り付けられたECGリードの組41を介して当技術分野において知られているように患者10の心臓11のECG波形データを測定するよう構造的に構成されている。外部ECGモニタ40は、同期カルディオバージョン入力信号を、患者10の外部ECG波形50または該ECG波形50内のQRS群の該外部ECGモニタ40による検出を示す同期されたパルス51の一方として、コントローラ25に通信する。

0026

コントローラ25は、同期ケーブル42を介した外部ECGモニタ40からの同期カルディオバージョン入力信号が外部ECG波形50であるか同期されたパルス51であるかを検出するためにパルス・プロファイル32を利用するよう構造的に構成されている。特に、パルス・プロファイル32は、ベースラインの同期されたパルス信号を定義する振幅上昇時間および/または継続時間をもつ。同期カルディオバージョン入力信号がパルス・プロファイル32と等価であることは、コントローラ25によって、外部ECGモニタ40からの同期されたパルス信号51として解釈される。逆に、同期カルディオバージョン入力信号がパルス・プロファイル32と等価でないことは、コントローラ25によって、外部ECGモニタ40からのECG入力信号50として解釈される。実際上、同期カルディオバージョン入力信号の等価であることおよび等価でないことは、外部ECG波形と同期パルスとの間の区別ができなければならない除細動器20および外部ECGモニタ40の設計された機能に依存する。ある実施形態では、等価は、ベースラインの同期されたパルス信号のそれぞれの振幅、上昇時間および継続時間以上の振幅、上昇時間および継続時間をもつ同期カルディオバージョン入力信号として定義される。

0027

コントローラ25はまた、ベースライン時間遅延を、内部ECG入力モニタ23を介するECG波形の内部モニタリングと、入力チャネル29を介する同期カルディオバージョン入力信号の受領および検出との間の測定された時間遅延と比較し、それにより内部ECG波形30と同期カルディオバージョン入力信号との間の時間遅延が過剰であるか否かを判定するようにも構造的に構成されている。実際上、ベースライン時間遅延は好ましくは、少なくとも、外部ECGモニタが同期カルディオバージョン入力信号を生成してコントローラ25に通信し、コントローラ25が該入力信号を検出して同期カルディオバージョン・ショックを与えるための60ミリ秒の窓から、導出される。

0028

また、実際上、内部ECG波形30および同期カルディオバージョン入力信号の測定点は好ましくは、除細動ショックのための同期された点である。

0029

ある実施形態では、コントローラ25は、コントローラ25内のソフトウェアファームウェアとしてインストールされた本発明の同期カルディオバージョン方法を実行するためにハードウェア回路(たとえばプロセッサメモリなど)を用いる。実際上、ソフトウェア/ファームウェアは当技術分野において知られているようなQRS検出器およびショック放電器であって、本発明の同期カルディオバージョン方法の実行をサポートするよう修正または改訂されたものを用いてもよい。

0030

図2を参照するに、フローチャート60がコントローラ25によって実行可能な本発明の同期カルディオバージョン方法を表わす。下記は、コントローラ25のQRS検出器25aおよびショック放電器25bによるフローチャート60の実行の記述である。充電ボタン26を押すことでショック源24(図1)による電気エネルギーの蓄積が、好ましくは高電圧コンデンサ・バンクの充電によって作動され、ショック・ボタン27を押すことで除細動器20による同期カルディオバージョンが作動されることに注意されたい。同期カルディオバージョンが作動されるのは、除細動器20のアーミング(arming)に際してのみでありうる。

0031

フローチャート60の段階S62は、QRS検出器25aが内部ECGモニタ23によって与えられるECG波形の各QRS群の検出を実行することを含み、フローチャート60の段階S64はQRS検出器25aが外部ECG波形30または同期パルス30のどちらが外部ECGモニタ40によって入力チャネル29に加えられているかを判定することを含む。この判定のために、QRS検出器25aは、パルス・プロファイル32が同期カルディオバージョン信号と等価であることまたは等価でないことを検出しようとする。

0032

ある実施形態では、QRS検出器25aは、入力信号の低域通過フィルタに先立って同期カルディオバージョン信号の方形パルス立ち上がりエッジをさがす。QRS検出器25aは、(1)入力信号の立ち上がりエッジの振幅がパルス・プロファイルの立ち上がりエッジの振幅以上である、(2)入力信号の立ち上がりエッジの上昇時間(rise time)が振幅がパルス・プロファイルの立ち上がり時間以上である、および(3)入力信号の継続時間がパルス・プロファイルの継続時間(たとえば、埋め込まれたペースメーカーを有することがありうる患者についてのペースメーカー・パルスの最大の期待される継続時間)以上である場合に、入力信号が同期パルス信号51であると見なす。それ以外の場合には、QRS検出器25aは、入力信号は外部ECG波形30であると見なし、フローチャート60の段階S66に進んで、入力チャネル29に加えられた外部ECG波形30の各QRS群の検出を実行する。

0033

たとえば、図1に示されるように、QRS検出器25aは、(1)同期パルス信号51の立ち上がりエッジの振幅がパルス・プロファイル32の立ち上がりエッジの振幅より大きいこと、(2)同期パルス信号51の立ち上がりエッジの上昇時間がパルス・プロファイル32の上昇時間より大きいことおよび(3)同期パルス信号51の継続時間がパルス・プロファイル32の継続時間以上であることに鑑みて、入力信号が同期パルス信号51であると見なす。

0034

それ以外の場合には、図1に示されるように、QRS検出器25aは、(1)外部ECG波形50の立ち上がりエッジの振幅がパルス・プロファイル32の立ち上がりエッジの振幅未満であることまたは(2)外部ECG波形50のリーディングエッジの上昇時間がパルス・プロファイル32のリーディング・エッジの上昇時間未満であることまたは(3)外部ECG波形50の継続時間がパルス・プロファイル32の継続時間未満であることに鑑みて、入力信号が外部ECG波形50であると見なす。より具体的には、パルス・プロファイル32の継続時間は特に、埋め込まれたペースメーカー・パルス(2ミリ秒までの継続時間)がQRS検出器25aによって同期パルスとして見られることを回避するために必要とされる。したがって、QRS検出器25aは、外部ECGモニタ40がどのようにペースメーカー・パルスを表現しうるかに基づいて構成される。これは継続時間を約6ミリ秒に伸ばすことができる。このように、たとえば、パルス継続時間要件が8ミリ秒に設定されたとしたら、QRS検出器25aは、入力信号が埋め込まれたペースメーカーをもつ患者10について波形またはパルスであったかどうかを正確に判定できる。

0035

図2に戻って参照するに、ショック・ボタン27のアーミング(arming)に先立って、段階S62のQRS群検出は断続的に続けられるプロセスであり、段階S66のQRS群検出は、ECG入力29において外部ECG波形50が検出された場合に断続的に続けられるプロセスである。該プロセスがQRS検出器25aによって実行されている間、ショック放電器25bはフローチャート60の段階S68〜S72を必要に応じて実行する。段階S62のQRS群検出プロセスチャネル29における同期カルディオバージョン入力信号の受領との間のタイミング遅延が過剰でないことを保証するためである。

0036

具体的には、段階S68は、ショック放電器25bが、ベースライン時間遅延を測定された時間遅延と比較することに関わるタイミング検証を実行することを含み、段階S70の間に、測定された時間遅延が過剰であるかどうかを判定する。ベースライン時間遅延は、段階S68の内部QRS群検出および患者10への同期ショック送達の通常の時間に対する受け入れ可能な追加される時間遅延であって、それでも同期カルディオバージョンのための全体で60ミリ秒の要求を満たすものである。

0037

外部ECG波形50がECG入力29に加えられる場合についての図3に示されるような段階68のある実施形態では、ベースライン時間遅延は、QRS検出器25aによるECG波形30のRピークの検出と、QRS検出器25aによるECG波形50のRピークの検出の間の測定された時間遅延80と比べられる。

0038

同期されたパルス信号51がECG入力29に加えられる場合についての図4に示されるような段階68の別の実施形態では、ベースライン時間遅延は、QRS検出器25aによるECG波形30のQRS群の検出と、QRS検出器25aによる同期されたパルス信号51の検出の間の測定された時間遅延81と比べられる。

0039

ショック放電器25bが、段階S70の間に、測定された時間遅延が過剰である(すなわち、測定された時間遅延がベースライン時間遅延より大きい)と判定する場合には、ショック放電器25bは段階S72に進んで、好ましくは除細動ショックのいかなる送達も禁止するショック・ボタン27のロックアウトを含む、時間遅延警告を通信する。

0040

ショック放電器25bが、段階S70の間に、測定された時間遅延が過剰ではない(すなわち、測定された時間遅延がベースライン時間遅延未満である)と判定する場合には、ショック放電器25bは、測定された時間遅延が過剰になるかショック・ボタン27が押されるような時点まで、段階S68およびS70のループに続く。

0041

ショック・ボタン27が押されたら、フローチャート70の段階S74は、ショック放電器25bが除細動ショックを患者10に与えることを含む。同期パルス信号51が段階S64で検出された場合には、ショックをトリガーするQRS検出器25aの検出出力は、受け入れ可能な同期パルスの最大継続時間までのパルス51の継続時間の間、無効にされ、ショック放電器25bは除細動ショックをパルス51に同期させる。それ以外の場合には、ショックをトリガーするためのQRS検出器25aの検出出力は有効にされ、ショック放電器25bは、除細動ショックを、外部ECG波形50に基づくQRS検出器の検出出力に同期させる。

0042

図2を参照するに、段階S64〜S66およびS74は、本発明の混合モード動作を表わし、段階S64、S68〜S74は本発明のタイミング検証を表わす。実際上、混合モード動作および/またはタイミング検証は、個々に実行されたり、あるいは患者に除細動ショックを与える他の諸方法において個々に組み込まれたりしてもよい。

0043

また、実際上、ショック放電器25bは、入力チャネル29にECG波形または同期されたパルスのいずれかを適用するだけの外部ECGモニタのために段階S68〜S72を実行してもよい。

0044

図2の記述から、患者に除細動ショックを与えるための条件は、これに限られないが、(1)除細動器が同期カルディオバージョン入力信号を受け取り、それが外部ECG波形であることを検出し、外部ECG波形内に少なくとも一つのQRS群を、特に除細動器が外部ECGデータを受領して前記少なくとも一つのQRS群を検出することに起因する過剰な時間遅延なしに、検出すること、および(2)除細動器が同期カルディオバージョン入力信号を受け取り、それが同期されたパルスであることを、特に同期されたパルスを受け取り、検出することにおける過剰な遅延なしに、検出すること、を含む。

0045

図1図4を参照するに、当業者は、本発明の数多くの恩恵を認識するであろう。そうした恩恵は、これに限られないが、(1)臨床担当者が、外部ECGモニタを使って除細動器での同期カルディオバージョンを誤って構成設定してしまうことがありうるリスクを最小にすること、(2)同期パルスおよび標準的なECG信号に関わる外部制御された同期カルディオバージョンのための一つだけの入力を設けることによって、除細動器設計を単純化し、それにより臨床担当者が二つの異なる入力のための二つの異なるコネクタに関して混乱することを防ぐことおよび(3)外部ECGモニタからの遅延が過剰である場合に臨床担当者に警報することによって、ショックを同期させるための外部ECGモニタ出力を使うときに誤ってT波に対してショックを与えて心室細動を生じることがありうるリスクを最小にすることを含む。

0046

本発明の数多くの実施形態が図示され、記述されたが、当業者は、本稿に記載される本発明の実施形態が例解するものであり、本発明の真の範囲から外れることなく、さまざまな変更および修正がなされてもよく、その要素の代用として等価物が使われてもよいことを理解するであろう。さらに、本発明の教示を、その中心的な範囲から外れることなく適応させるために多くの修正がなされうる。したがって、本発明が本発明を実施するために考えられている最良の形態として開示される特定の実施形態に限定されるのではなく、本発明は付属の請求項の範囲内にはいるあらゆる実施形態を含むことが意図されている。

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