用于治疗心动停止的系统和规程的制作方法

专利名称：用于治疗心动停止的系统和规程的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于治疗突发心动停止的方法和装置，尤其涉及因心室纤维性颤动、心搏停止以及PEA(无脉动电活动)等引发的心动停止的治疗。
背景技术：
突发心动停止通常通过机械方式和/或电气去心脏纤颤来治疗。机械治疗包括手动心脏按摩，或者(如果能够得到的话)机械胸腔压缩加上被动或主动解压，其中压缩/解压周期通常约为半秒到一秒。许多用于在心动停止时机械刺激心脏的装置都是本领域中众所周知的，诸如气动的LUCASTM机械胸腔压缩/解压系统(瑞典Lund的Jolife AB制造的“LucasTM系统”；用于心肺复苏CPR中压缩和生理性解压的装置)。特别是LucasTM系统包括用于病人心肺复苏的支承结构和压缩/解压单元。该支承结构包括用于定位在病人心脏后面的背部的支承板，用于定位在心脏前面的胸部周围的前部，该前部具有两个支架，每个支架都具有可枢转地与该前部的至少一个铰链相连的第一端，以及可移除地贴附在支承板上的第二端，该前部设计成容纳所述压缩/解压单元，而该压缩/解压单元被设计成当该前部与支承板相连时自动压缩或解压病人的胸部。该压缩/解压单元包括用于运行并控制压缩和解压的气动单元；压缩/解压垫片附于其上的可调节悬挂单元；以及把手，借助该把手可控制垫片的位置。
去心脏纤颤可独立于机械刺激而与之一起进行。在美国专利4,273,114(Barkalow等人)中揭示了将用于机械胸部压缩的装置和去心脏纤颤的装置组合起来的设备。
美国专利6,312,399B1公开了一种方法，用于在通过胸部的反复压缩和解压执行心肺复苏时增加心肺循环，该方法包括呼吸肌的电刺激以促使病人喘气，由此促使胸内负压的幅度和周期在解压阶段中有所增加，因而流入心肺的静脉血量也得以增加。
美国专利5,692,498A公开了一种气管内管，其包括在该管第一内腔中的压力响应阀，这个阀一直保持关闭以防止吸入气体流入肺部，直到管内压力降到低于由对无呼吸病人的胸部压缩和解压所产生的胸内负压阈值，于是该阀打开使得大气压力下的呼吸气体流入肺中。从而胸内负压在解压期间的的幅度和周期得到了提高，据说这使得在执行心肺复苏时周围的静脉血流入心肺。
在心动停止时，最最重要的是尽可能快地，即在心动停止发作的几分钟内，重建恰当的血液循环。“恰当的血液循环”可理解为足以防止重要器官和组织(进一步)遭到破坏，特别是因供氧不足引起的破坏的血液循环。
发明目的本发明的一个目的是提供一种比现有已知方法更为有效的在心动停止的人中重建恰当的血液循环的非侵入式方法。
本发明的另一个目的是提供用于实现该方法的装置。
本发明的其它目的将从以下的发明内容、附图中所示的较佳实施例的描述、以及所附权利要求中显而易见。

发明内容
根据本发明，揭示了一种在心动停止的人中重建恰当的血液循环的非侵入式方法。该方法包括向病人的呼吸道提供正压呼吸气体，使得该病人在呼吸气体的正压下呼吸足以建立冠状动脉灌注正压的一段时间，同时通过以60循环/分钟到200循环/分钟的速率反复压缩和解压胸部来机械地刺激病人的心脏。
在施加了呼吸气体正压和压缩/解压之后，电刺激可以起搏和/或对心脏的去心脏纤颤的形式来使用。电刺激仅在建立了冠状动脉灌注正压之后可用或提供，甚至同时继续机械刺激和正压气体的施加。电刺激和机械刺激可交替或同时施加。
本发明的一个重要的辅助特征是通过往复气动装置提供对心脏的机械刺激，该气动装置由本方法中使用的呼吸气体驱动。特别优选的是，在呼吸气体已用于驱动往复驱动装置之后再使用该气体给病人吸入，因而在该挤压气体从往复气动装置排出之后将其导入病人的呼吸道。呼吸气体以压缩状态从导气管或其它加压气源中提供，其中呼吸气体最好是氧气或氧气与惰性气体的混合物，在混合气体中氧气含量最好50体积％以上。本发明的气动装置包括可置于紧靠病人胸部的垫片、圆盘、板等等。
最好通过对病人插管或通过罩在嘴和/或鼻子上的面罩来提供呼吸气体。向插管或面罩进气管的近端提供来自气体容器或导气管的呼吸气体，优选通过使面罩或插管与上述往复气动装置的排气口相连的导气管。
较佳压缩深度是约为胸骨深度的20％，所谓胸骨深度即胸骨到病人后背所倚靠的平面之间的距离。胸骨深度在成年人中约为175毫米到260毫米；因而较佳的压缩深度根据欧洲复苏理事会和美国心脏联合会的标准约为35毫米到52毫米。
在本发明的环境中，重要的是压缩和解压应以突然方式来执行，即，从全压缩状态到全解压状态的时间-反之亦然-应比压缩/解压周期长度要小，诸如其时间段相应于约1/6个周期到约1/10个周期的长度。换言之，压缩/解压周期的时间/压力图的压力曲线应当接近梯形波曲线。压缩/解压周期包括压缩阶段(CP)和其后的解压阶段(DCP)。压缩阶段(CP)包括动态部分(DNCP)，期间胸部不断压缩直到达到全压缩，以及静态部分(STCP)，期间胸部保持全压缩状态。类似地，解压阶段(DCP)包括动态部分(DNDCP)，期间胸部不断解压直到达到全解压，以及静态部分(STDCP)，期间胸部保持全解压状态，就如同胸部在解压时-如果允许这样做的话-所自然会呈现的生理性全解压状态。
肺中呼吸气体的正压平均值在解压期间较佳地是从1毫米汞柱到30毫米汞柱，特别是从约8毫米汞柱到约25毫米汞柱，最好是约20毫米汞柱。因而，最重要的是在解压阶段保持正压。
最好在一得到冠状动脉灌注正压就开始提供电刺激，特别是在冠状动脉灌注正压为10毫米汞柱，较佳地为15毫米汞柱，更佳地为25毫米汞柱或以上时。
最好在压缩阶段(STCP)的静态部分的最后三分之一期间提供去心脏纤颤的电刺激(DF)。
最好在从压缩阶段(CP)开始到解压阶段(DCP)开始之前的时间段内提供起搏电刺激(PC)，在压缩阶段动态部分(DNCP)的后一半以及静态压缩阶段(STCP)的前一半期间则更佳。特别优选的则是要在动态压缩阶段(DNCP)结束时开始的0.10到0.15秒的时间段内提供起搏电刺激。
机械刺激的速率是从80循环/分钟到120循环/分钟或150循环/分钟，甚至从60循环/分钟到200循环/分钟。
专用机械刺激的时间段最好可达180秒，如果前面有短时间心搏停止的情形，诸如持续10秒到50秒的心搏停止，最好可达30秒以上，而如果前面有较长时间的心搏停止的情形，诸如两分钟以上的心搏停止，最好可达5分钟以上。据发明人观察，压缩胸部到一定程度，诸如30毫米到45毫米甚至高达50毫米，所需的功率在开始压缩的20到60秒内会比开始压缩时下降25％以上；持续压缩所需的正确压缩保持功率可通过间歇地测量胸部的压缩阻力来估算。最好通过向往复气动装置提供正确数量的加压呼吸气体来相应地控制该往复驱动装置的驱动功率。在该环境中，“正确数量”的呼吸气体是指保持所需压缩/解压状况，特别是在整个治疗时间段内基本上保持同一压缩/解压状况而必需的呼吸气体数量。“压缩/解压状况”是指压缩深度对时间的曲线的状况。该类控制将节约压缩呼吸气体。
根据本发明的第一较佳方面，在提供了电刺激和血液循环重建之后机械刺激要继续。
根据本发明的第二较佳方面，电刺激是用去心脏纤颤，诸如在心室纤维性颤动的情形中。
根据本发明的第三较佳方面，电刺激是以起搏(pacing)形式提供的，诸如在没有心室纤维性颤动但出现心搏停止或心搏徐缓的情形中。起搏最好以恒定基本速率提供，诸如每分钟约80次；如果压缩速率超过该基本速率，则起搏遵从压缩速率。
根据本发明的第四较佳方面，电刺激的实施在成年人的左心室内一累积到至少20毫升或以上血液(或儿童达到相应量)就开始。
根据本发明的第五较佳方面，电刺激的实施在心搏停止或心室纤维性颤动时右心室内血液的时间均量已减少了50％或以上就开始。
根据本发明的第六较佳方面，通过插管提供的呼吸气体具有低于环境温度的温度，特别是比环境温度低5℃甚至10℃。
根据本发明的第七较佳方面，依靠呼吸气体作为载体向病人提供冷却水喷剂，诸如冷却生理盐水。
根据本发明的第八较佳方面，依靠呼吸气体和/或呼吸气体作为其载体的水性喷剂向病人提供减轻心动停止效应的药剂，诸如在WO 02/11741中公开的心脏麻痹溶液，和/或有助于血液循环的重建的药剂，诸如血管扩张剂或肾上腺素。
根据本发明，还提供一种用于使心动停止的人复苏的装置，该装置包括用于机械刺激心脏的往复装置；用于电刺激心脏的装置；用于控制随时间的发展提供机械和电刺激的装置，在以下情形一发生时就提供电刺激在心搏停止或心室纤维性颤动时的右心室内血液时间均量已减少50％或以上，和/或左心室内累积的血液在成年人达到至少20毫升或以上、儿童达到相应量时，和/或以得到冠状动脉灌注正压，特别是在冠状动脉灌注正压为10毫米汞柱，较佳地为15毫米汞柱，更佳地为25毫米汞柱或以上；导气管或面罩或用于将加压呼吸气体引入该病人的呼吸道的其它装置，以及用于向接有导气管或其它呼吸气体引入装置的正在复苏治疗的人提供呼吸气体的压缩呼吸气体源，以及用于控制提供给病人的呼吸气体的压力的装置。
根据本发明的第九较佳方面，压缩呼吸气体源被设计成提供用于驱动往复装置的气体。
对于往复装置而言，最好能以60循环/分钟到200循环/分钟的速率来提供机械刺激，特别地以约80到120循环/分钟或以上的速率。
根据本发明的第十较佳方面，用于控制机械和电刺激的提供的装置包括用于控制提供给病人的呼吸气体的压力的装置。
根据本发明的第十一较佳方面，还提供一种给药装置，用于向病人提供减轻心动停止效应的药剂，诸如在WO 02/11741中公开的心脏麻痹溶液，和/或有助于血液循环的重建的药剂，诸如肾上腺素或降肾上腺素、抗利尿激素、可的松、胰岛素、环孢霉素A，该给药装置与导气管或其它呼吸气体引入装置相连或整合，并能够产生包含药剂的水性薄雾或喷雾。
根据本发明，还揭示了一种用于在心动停止的病人中重建血液循环的装置，包括一压缩呼吸气体源；用于将正压下的所述呼吸气体提供给所述病人的呼吸道的装置；用于通过以60循环/分钟到200循环/分钟的速率反复压缩和解压胸部来机械地刺激病人的心脏的往复气动装置；以起搏和/或去心脏纤颤形式向心脏提供电刺激的电气装置；其中所述压缩呼吸气体被用于驱动所述往复气动装置，且其中从往复气动装置排出的呼吸气体用于将正压呼吸气体提供给该病人的呼吸道。
用于向病人提供呼吸气体的装置最好包括呼吸面罩或用于把插管插入病人呼吸道的装置。但是呼吸气体也可通过经气管插管提供给病人。
用于提供电刺激的电气装置包括两个电极，一个前电极，用在病人胸部，邻近于或集成于往复装置的垫片、板或圆盘等，以及一个后电极，用加在病人背部。胸部电极优选一次性使用的。后电极优选集成在病人倚靠的支承板内；它以这样的方式集成如果病人倚靠在支承板上的位置正确，则它可于胸骨之下与其垂直。有利的是，用于提供电刺激的电气装置包括用于分析ECG信号的装置，这些ECG信号由电极收集并导入ECG分析装置。
首先，起搏频率被调整为遵从机械压缩/解压的频率，并作相应控制。只要病人(未起搏的)心率比机械压缩/解压频率低，这就特别重要。然而，一旦病人的心率超过了机械压缩/解压的设定频率，它就可用来控制该频率。以脉搏速率提供机械压缩将使得心脏的收缩更为有力。在PEA(无脉搏电活动)的情形中，机械压缩/解压的速率可通过例如脉搏血氧定量法来控制，以便提供病人的最佳血氧饱和度。此外，通过经验性地在若干周期内选定的时间点上扫描对心脏提供电刺激的效应，来确定心动周期内对心脏电刺激的最佳时间点，也在本发明的范围内。然而，在PEA情形中，没有在ECG的QT阶段刺激心脏的理由。给本发明的装置配备用于显现心脏收缩情况的超声波成像装置也在本发明的范围内；或者，该信息也可用于控制将电去心脏纤颤或起搏信号施加到心脏。
根据本发明，还揭示了所提供的一种面罩，包括可任意使用的塑料软管，它可直接或间接地连接到附于往复压缩/解压装置的阀集成管的下游侧，用于压缩呼吸气体所驱动的复苏。
此外，根据本发明揭示了一种可任意使用的气管内管，在其近端具有塑料软管，它可直接或间接地连接到附在用于复苏的往复压缩/解压装置上的阀集成管的下游侧。
还揭示了一种往复压缩/解压装置，由压缩呼吸气体驱动用于病人的复苏，它包括可拆卸装置，用于在1分钟或以上，特别是在5分钟或以上的时间段内将驱动压缩/解压装置所消耗呼吸气体的一部分正压地提供到病人的呼吸道中。呼吸气体最好包括体积至少50％的氧气。可拆卸装置选自面罩、气管内管或气管外插管。
本发明将参照附图所示的较佳实施例进行更详细地说明。


在附图中，图1a是用到心动停止病人上的本发明装置的侧视图；图1b是图1装置的A-A截面图；图2是示出根据本发明治疗心动停止的流程图；图3是本发明方法所包括的ECG诊断，以及考虑诊断结果的可用治疗术选择的流程图；图4是驱动和控制本发明装置的框图形式的示意图；图5是往复装置的驱动，以及要正压地提供给病人呼吸道的从往复装置排出的呼吸气体的压力控制的框图形式的示意图；图6是示出随时间提供给成人的机械压缩以及起搏或去心脏纤颤的伴随提供的视图。
具体实施例方式
示例1.用于重建心动停止的人的血液循环的装置在图1a和1b中示意地示出根据本发明的用于重建心动停止的人的血液循环的装置。这是基于并包括LucasTM便携式压缩/解压系统(TCDC系统；瑞典Lund的Jolife AB)。该TCDC系统包括一个支承板2和一个轭架或前部3。心动停止的病人1仰卧在支承板2上，从而支承板2的中央置于胸骨S下。支承板2在病人的两侧横向延伸。延伸端之一设置有弹簧锁23，来使轭架3(它是通过铰链安装在另一延伸端24的)的自由端快速固定在支承板2上。由此，病人的胸部被一个其横截面(图1b)像马镫的TCDC单元所包围。轭架3的中央部分置于距胸骨S一定距离处。轭架3的中央部分包括一气动压缩/解压单元，该单元包括与气缸双室8、9中的活塞6通过杆7相连的压缩/解压垫片5。来自高压气筒10或这种气体的管路的加压空气或氧气或其它呼吸气体通过柔性加固塑料管11以及阀集成管12的进口阀交替地馈入气缸的双室8、9。集成管12的进口和相应出口由一个包括可充电电池和微处理器的主控制单元13来控制。该主控制单元在理论上控制活塞6和压缩/解压垫片5的往复速率。它们被安排成以从60到150冲程/分钟之间变化的所需速率在背部/腹部方向往复。垫片5贴在病人胸部的表面周围备有粘性材料(未示出)，以使其可贴到皮肤上。这使得胸部在往复运动的腹部方向阶段能生理性解压。离开气缸双室8、9的氧气压力受到控制，即依靠以下详述的图5所示的呼吸气体压力控制电路使其保持在所需的基本恒定的正压上。呼吸气体通过软管14从集成管12的输出阀被导入置于病人的面部中央(包括鼻子和嘴)并具有输出管16的面罩15。由此向病人持续供给新鲜的呼吸气体(如果需要的话加一点正压)。按照图5的装置提供全控制的正压呼吸气体在呼吸气体通过插管施加时是特别重要的；当依靠呼吸面具供应时，如果面具中的压力根据面具出气口的宽度或以相似方式控制，则图5中的控制回路可部分或全部地省略。
贴在病人胸部的前(胸部)电极17置于邻近垫片5之处，并由粘合剂固定。还可由弹簧或附于轭架3的类似弹性元件顶在胸部上。还可以想像将前电极17集成到垫片5朝向病人胸部的表面上。第二电极，后(背部)电极18安装在支承板2的上(内)表面上。电极17、18用作ECG电极，并用作起搏和去心脏纤颤的电极。它们通过导线20、21连接到电极控制单元26中。该电极控制单元26能执行简单的ECG测量以在心搏停止和心室纤维性颤动之间辨别对电能量的去心脏纤颤脉搏的分配，以及心脏在所需速率上的起搏。电极17、18用作用于ECG测量、去心脏纤颤和起搏的电极。该电极控制单元26还包括可与主控制单元13合用的可充电电池形式的电能源。作为保障措施，控制单元可借助集成的变压器/整流器单元从市电电源供电。
设置有颈托19的支承板2被置于病人颈下。颈托19的高度足以使病人的头部后仰，直到它靠在支承板2的外端。如下所述，这样放置病人头部便于安全地插管。
示例2.气管内管适用于本发明的气管内管在WO94/00174中公开。它包括塑料软管、与软管轴向相连的由模制材料制成的柔性管头、以及包括置于气管内管和管头上的管套并与靠近气管内管近端的充气/放气系统相连的气囊，该气囊与充气/放气系统通过沿软管壁纵向延伸的通道相连。属于这种设计的气管内管由法国Ecouen的Laboratories Pharmaceutiques VYGON以“Boussignac adult endotracheal tube(Boussignac成人气管内管)”的商品名出售。重要的是提供具有相对于管道外径尽可能宽，诸如构成管子横截面积90％或以上的呼吸气体通道内腔的通气管。
在主动解压到生理性解压位置(即，通过避免过度解压)的情形中，可观察到呼吸气体通过气管进入肺部的有力流动。这在用LucasTM系统解压时会在心脏中产生约8毫米汞柱的正压(约15升/分钟的呼吸气流)，与之相比，在被动(手动或其它)解压情形中则有从0到约-5毫米汞柱的负压。如果流经气管的气流增加到约25升/分钟，则解压时的正压升至约15毫米汞柱。在压缩期间，Lucas装置本身创建了约15到20毫米汞柱的正压。因为肺部会被40毫米汞柱以上的呼吸气压损坏，所以用Lucas装置主动解压时通过气管的呼吸气流应限于20升/分钟。
示例3.复苏现在参看图2中的流程图200。在心动停止一发作时，就尽快向心动停止状态(201)中的病人施加机械胸部压缩(202)。开始时的压缩可能不得不用手工完成(202)。当本发明的装置已安装在病人身上时，就立即开始机械压缩。同时或稍后，心脏电活动的测量依靠电极17、18的应用(203)来开始。由电极17、18接收的电信号在CPU中处理，以通过ECG 203检测病人的心脏是处于心搏停止(EMD，电机械分离)、还是心室纤维性颤动(VF)状态、无脉搏电活动状态、或正常状态(在该环境中“正常”状态是指不需要去心脏纤颤或起搏但未必是健康状态的状态)。然后可按需要对病人插管(204)。ECG诊断揭示病人是具有心室纤维性颤动(VF)还是PEA(无脉搏电活动)或心搏停止。在第一种情形中(206a)，去心脏纤颤电脉搏通过电极17、18来执行，同时继续机械压缩/解压。在第二种情形中(206b)，起搏电脉冲通过电极17、18来执行，同时继续机械压缩/解压。ECG诊断(205)间歇地重复，以监视治疗的效果并构成进一步治疗判断的基础。
在心室纤维性颤动的情形中，将执行带有或不带有生理性解压的压缩和去心脏纤颤(206a)，直到自发的血液循环(ROSC)重现。其后继续执行压缩(202)，可任选地伴以起搏(206b)。适于结合到本发明的装置中去的去心脏纤颤器是Heartstart FR2AED(挪威Stavanger的Leardal Medical A/S出品)。
在心搏停止/PEA的情形中，将结合起搏(206b)执行带有或不带有生理性解压的压缩(202)，直到观察到ROSC，但最好执行长得多的时间，比如直到病人在医院的护理之下。
根据各种情形，诸如有没有能够实施插管(204)的人，将对该病人插管或者不插管。插管204可用来向用户提供药剂，诸如氯化钾水溶液。以显著地低于室温的低温态(诸如10℃或以下)提供这种或其它的活性药剂水溶液也是可行的。
示例4.治疗术判断至于有关本发明方法的治疗书判断顺序，可参照图3中的流程图300。在激活本发明的装置(301)之后，即在执行压缩/解压(202)期间，测量并分析(303)病人的ECG信号(302)。第一治疗术判断是基于病人是否处于心动停止中(304)，因为某些病人看起来心动停止，但实际上是处在心脏微弱跳动的状态中，诸如在病人的体温低于正常体温下若干度的状态中。
具体地，如图3所示，分析ECG信号看是否是心动停止。如果检测到虽缓慢但“正常”的脉搏，则没有心动停止，因此立即停止压缩/解压(305)。如果处于心动停止，则在下一步骤中确定停止类型，在该步骤中分析ECG信号看是否是心室纤维性颤动(306)。如果检测到心室纤维性颤动的特征性ECG信号模式(307)，则对病人去心脏纤颤(310)。如果未检测到这样的信号模式，则对病人执行起搏电脉冲(308)。
如果需要，可由本发明的装置自动地采取前述治疗术判断。这增加了它对缺乏足够医学培训的人的有效性。另一方面，该装置提供每个步骤的诊断结果的显示，以允许用户在特定情形中启动最信充分的治疗。在去心脏纤颤(310)期间参与的医务人员必须不碰触病人(310)。
示例5.装置控制和驱动装置控制和驱动的诸原理如图4所示。该装置由微处理器(CPU)420控制，它包括其中存储了适当软件的数据存储装置，诸如用于数字化电极信号的软件、用于比较数字化信号和表示各类心脏活动的信号的软件、以及用于控制本发明装置的气动装置和电气装置的软件。该控制单元410由诸如可充电电池的内部电源440供电。该控制单元410包括用于读取电极测量值和其它数据的用户显示器450。它还可包括一个语音界面460，CPU 420可通过该界面向相关人员发出标准指令，诸如有关需要更换呼吸气体源的指令等。
控制和驱动单元410还包括具有变换器的去心脏纤颤和起搏模块470。在该去心脏纤颤和起搏模块470中集成有ECG分析功能。适当地，可将市场上有的去心脏纤颤器集成到本发明的装置中，诸如带有起搏器单元的Cardio-Aid Model 200去心脏纤颤器(瑞典Artema Medical AB出品；该公司在2001年被美国Cardiac Science，Inc.并购)。
此外，控制和驱动单元包括气动模块430，其功能设计如图5所示。它被馈入来自呼吸气体级氧气瓶100的加压氧气。通过降压控制阀单元101，呼吸气体的压力得以下降并保持恒定。加压氧气由此阀被导入阀集成管(valve manifold)102，其各阀由装置控制单元120(例如CPU 420)控制。加压氧气通过管线108、109交替地馈入气缸107中活塞103的两侧(105、106)之一，以使得该活塞103往复运动。活塞106的运动通过杆104被传送给垫片，以便交替地压缩和解压病人的胸部(未示出)。基本上但未全部解压的气体通过集成管102的排泄阀离开气缸107的腔室105、106，并从那儿通过导气管112被导入插管通道之一的近端(110)，该通道包括衰减器114、安全阀113和蓄气池111。馈入集成管110的氧气压力可通过控制单元120由衰减回路116、117、118来作进一步的控制，对此将不再赘述。
示例6.气管内管适用于本发明的气管内管在WO 94/00174中公开。它包括塑料软管、与软管轴向相连的由模制材料制成的柔性管头、以及包括置于气管内管和管头上的管套并与靠近气管内管近端的充气/放气系统相连的气囊，该气囊与充气/放气系统通过沿软管壁纵向延伸的通道相连。这种设计的气管内管由法国Ecouen的LaboratoriesPharmaceutiques VYGON，以“Boussignac adult endotracheal tube”的商品名出售。
示例7图6中的视图示出了随时间对成人提供机械压缩，并同时提供起搏或去心脏纤颤(PC，起搏电刺激；DF，去心脏纤颤电刺激；CP，压缩阶段；DCP，解压阶段；DNCP，压缩阶段的动态部分；STCP，压缩阶段的静态部分；DNDCP，解压阶段的动态部分；STDCP，解压阶段的静态部分)。压缩曲线600具有梯形波形状。
用以下三个病历报告进一步阐述本发明的各个要素。
病历报告1女，73岁。5年前动过冠状动脉分流手术，3年前得过心肌梗塞。在音乐会期间昏迷(下文中时间表示与昏迷时间有关)。恰好在现场的医生发现已无可触脉搏。他立即施行CPR(每分钟15次胸压和2次口对口吹气)。心肺复苏组织的救护车在6分钟时抵达。他们对病人使用LUCAS装置并开始胸部压缩。在7.5分时ECG显示心室纤维性颤动。然后通过口腔用导气管(Boussignac管)对病人插管，其中导气管内的氧气通道与LucasTM装置的供氧管相连。在Boussignac管远端供给15升/分钟的气体，作为持续的氧气注入(CIO)。在8.5分时，脉搏量氧计连接到一个手指。观察到氧饱和度为100％的脉搏，病人的皮肤微红，表示良好的皮肤血液循环。可在颈部动脉甚至腹股沟处触摸到良好的脉搏。在ECG显示上，可看到心室纤维性颤动渐渐变粗。在LUCAS-CPR9分钟时，在正在进行中的压缩期间加了一次去心脏纤颤电击(360J)。病人心搏停止，但约10秒钟后可看到频率为每分钟60次的窦性心律。机械压缩继续，直到在12分时频率升至每分钟90次。然后关掉该装置。1分钟内脉搏减弱，且含氧值从100降至70。再实施压缩，将病人移到担架上并送入救护车，同时继续LUCAS-CPR和CIO治疗。抵达医院的急救室时(约25分时)，脉搏的氧饱和度已增至100％。动脉针被置入桡骨动脉，且通过使用Seldinger技术，中央静脉导管通过外颈静脉到位。血内气体显示动脉氧气优于正常值(PaO2＝49)、pH7.45、PaCO23.5、碱过剩-1。现在关闭装置。病人窦性心律的频率为90，并保持血压110/70，中值90。病人被送入重病特护区，并严密观察24小时。没有观察到心肌梗塞的迹象。病人稳定并完全苏醒。第二天她被撤除紧急监护；一周的正常护理之后她出院了。一个月的控制之后病人恢复了健康。
病历报告2男，36岁。环境温度为-1℃的清晨在公园内被发现，无生命体征。救护车在约5分钟时抵达。病人当时无脉搏、无呼吸。ECG显示极度的心搏徐缓，为每分钟2-3次心跳。病人的体温为22℃。急救主治医生在家中得到电话通知。他带着LUCASTM装置赶到现场。当看到病人的瞳孔尚未扩散时，他决定给病人使用该装置并开始压缩。用Boussignac管对病人插管，并通过使导气管内的氧气通道与LucasTM装置的供氧管相连在Boussignac管远端建立CIO。装置的低压ECG显示病人有窦性心律，频率为每分钟3-5次。现在可在颈动脉触摸到良好的脉搏。病人连同工作中的装置一起被送往医院，在那里他被直接送进手术室，并通过股动脉组织连到心肺机器。他的体温缓慢地升至32℃。在该阶段中他的心脏在有力地跳动，为每分钟70次，产生的血压为110/60。在从心肺机器断开之后，他被送入重病特护区，并在随后的6个小时得以自然变暖到正常体温。一周后他完全康复出院。
病历报告3男，48岁。上午十点在办公室昏迷。立即呼叫了心脏救护车，并在4分钟后抵达。此时仍尚未开始复苏。救护人员包括两名护理人员和一名司机。主护理员立刻检查颈动脉，但已无脉搏。对皮肤的按压产生一个白点，表示血液循环停止。立刻对病人使用LUCASTM装置，且机械胸部压缩在30秒内开始。ECG显示病人心搏停止。一个护理员将病人的脸颊抬起以保证呼吸道顺畅，并开始用与LucasTM装置的供氧管相连的Rubens自扩张气囊换气，充入Rubens气囊的氧气约为15升/分钟。该Rubens气囊具有控制气囊内压力不超过30厘米水柱的压力安全阀。就这样，以100次/分钟的压缩/解压频率用100％的氧气对病人换气。连接到手指的脉搏量氧计显示氧饱和度为98％的良好脉搏。然后给予更强劲的换气使得饱和度升至100％。ECG显示病人仍然是心搏停止的。现在启用LUCASTM装置的起搏器作用，且在每次压缩期间起搏心脏。很快能感觉到颈动脉中的脉搏。在开始复苏时病人的瞳孔是扩散的，但现在是收缩的。停止压缩，并仅保留起搏器功能。因为脉搏开始变弱且饱和度下降，装置再次启动使氧饱和立即回到100％。麻醉师队伍(医生和护士)和救护车在7分钟后抵达，看到的是供氧及血液循环良好的病人，装置以每分钟100次压缩/解压的频率工作，而起搏器ECG的频率为100。在停止该装置之后，立即看到氧饱和度的下降。再次启动该装置，停止面罩通风，并用Boussignac管对病人插管，其氧气通道与LucasTM装置的供氧管相连。25升/分钟的氧气流在Boussignac管远端提供给导气管。压缩的频率增至每分钟120次，同时继续按每分钟100次起搏。5分钟之后，停止起搏且压缩频率降至每分钟80次。现在可看到频率为约每分钟65次的窦性心率。动脉针被置入桡骨动脉，停止压缩，并测量到动脉压为115/80。病人被移至担架上，同时保持装置的安装、解压状态的继续、ECG的监视。在送往医院途中，观察到极度的心搏徐缓。收缩压降至小于60。重新启动频率为100的压缩(每分钟100次)，并激活起搏器功能。当抵达医院时，停止压缩及起搏。ECG现在显示心传导阻滞为III级，脉搏频率约为35。立即重新启动压缩和起搏(每分钟100次)。动脉压迅速升至120/80，同时得到全氧饱和。病人被送入手术室，并在右心室装入经静脉的起搏器，在右心房装入一个电极，其后启动内部起搏。在插入起搏器电极期间，装置以100次压缩和每分钟100次的频率工作。在如上所述装入持久起搏器之后，停止Lucas装置的压缩和起搏。病人现在状态稳定，起搏器节律为每分钟100次。他被送往重病监护区并戴上呼吸器，直到次日。在除管之后他完全苏醒，但对此事完全没有记忆。一周后他康复出院。
权利要求
1.一种在心动停止的病人中重建恰当的血液循环的非侵入式方法，包括向所述病人的呼吸道提供正压呼吸气体；通过以60循环/分钟到200循环/分钟的速率反复压缩和解压胸部，来机械地刺激病人的心脏，同时使该病人在呼吸气体的正压下呼吸一段足以建立冠状动脉灌注正压的时间；在开始提供所述呼吸气体和所述压缩/解压之后，以起搏和/或对心脏的去心脏纤颤的形式来提供电刺激，前提是所述电刺激仅在建立了冠状动脉灌注正压之后提供，同时继续提供机械刺激和正压气体；可任选地重复只用机械刺激以及机械刺激伴随电刺激的步骤。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，心脏的机械刺激由所述方法中使用的呼吸气体所驱动的往复气动装置促成。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述病人在所述机械刺激期间吸入的呼吸气体基本上是驱动所述往复气动装置所消耗的呼吸气体。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，执行所述压缩和解压，从而使从全压缩状态到全解压状态-反之亦然-的时间长度对应于一个压缩/解压周期的约1/6到约1/10。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，在解压期间在病人肺部维持呼吸气体的正压。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，肺部中所述呼吸气体的正压算术均值在呼吸周期的解压阶段(DC)是从1毫米汞柱到30毫米汞柱。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，一旦冠状动脉灌注正压为10毫米汞柱，就开始提供电刺激。
8.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，一旦灌注正压为15毫米汞柱或以上，就开始提供电刺激。
9.如权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，在压缩阶段(STCP)的稳定部分的最后三分之一期间提供去心脏纤颤的电刺激(DF)。
10.如权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，在从压缩阶段(CP)开始到解压阶段(DCP)开始之前的时间段内提供起搏电刺激(PC)。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，在动态压缩阶段(DNCP)结束时开始的0.10到0.15秒的时间段内提供起搏电刺激。
12.如权利要求1-11中任一项所述的方法，其特征在于，机械刺激的速率是从80循环/分钟到120循环/分钟。
13.如权利要求1-12中任一项所述的方法，包括对病人胸部的压缩阻力的间歇估算。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述估算的结果用于控制加在病人胸部的压缩力。
15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用于建立冠状动脉灌注正压的时间段对于前面有短时间-诸如持续10秒到50秒-的心搏停止的情形是30秒或以上，而对于前面有较长时间-诸如两分钟以上-的心搏停止的情形，是最高可达5分钟或以上。
16.如权利要求1-15中任一项所述的方法，其特征在于，在提供电刺激并重建血液循环之后继续机械刺激。
17.如权利要求1-16中任一项所述的方法，其特征在于，电刺激是用去心脏纤颤。
18.如权利要求1-16中任一项所述的方法，其特征在于，电刺激是来起搏。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，在压缩/解压速率最高达80循环/分钟时起搏速率约为每分钟80次，并且如果压缩速率超过该基本速率，则遵从压缩速率。
20.如权利要求1-19中任一项所述的方法，其特征在于，所述呼吸气体如果由插管提供时，其具有比环境温度低5℃或更低的温度。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述呼吸气体比环境温度低10℃或更低。
22.如权利要求1-21中任一项所述的方法，其特征在于，借助作为载体的呼吸气体向病人提供冷却水性喷剂，诸如冷却生理盐水。
23.如权利要求1-22中任一项所述的方法，其特征在于，借助呼吸气体和/或呼吸气体作为载体的水性喷剂向病人提供减轻心动停止效应的药剂，和/或有助于血液循环的重建的药剂。
24.如权利要求1所述的方法，其特征在于，电刺激的实施在成年人的左心室内一累积至少20毫升或以上的血液、或儿童达到相应量时就开始。
25.如权利要求1所述的方法，其特征在于，电刺激的实施在心搏停止或心室纤维性颤动时的右心室内血液量的时间均值已通过机械压缩/解压减少了50％或以上就开始。
26.一种用于对心动停止的病人进行复苏的装置，所述装置包括用于机械刺激心脏的往复装置；用于电刺激心脏的装置；用于控制随时间提供机械和电刺激的装置，在以下情形一发生时就提供电刺激心搏停止或心室纤维性颤动时的右心室内血液均量已减少了50％或以上，和/或在长年人的左心室内累积了至少20毫升或以上血液或儿童达相应量，和/或得到了冠状动脉灌注正压，特别是冠状动脉灌注正压为10毫米汞柱，较佳地为15毫米汞柱，更佳地为25毫米汞柱或以上；导气管或面罩或用于将加压呼吸气体引入所述人的呼吸道的其它装置，以及用于向接有导气管或其它呼吸气体引入装置的正在复苏治疗的病人提供呼吸气体的压缩呼吸气体源，以及用于控制提供给病人的呼吸气体的压力的装置。
27.如权利要求26的装置，其特征在于，所述压缩呼吸气体源被设计成提供用于驱动往复装置的气体。
28.如权利要求26或27的装置，其特征在于，用于控制机械刺激和电刺激的提供的装置包括用于控制提供给病人的呼吸气体的压力的装置。
29.如权利要求26-28中任一项所述的装置，包括一种给药装置，用于向病人提供减轻心动停止效应的药剂和/或有助于血液循环的重建的药剂，所述给药装置与导气管或其它呼吸气体引入装置相连或集成一体、并能够产生包含药剂的水性薄雾或喷雾。
30.一种用于在心动停止的病人中重建血液循环的装置，包括压缩呼吸气体源；用于将所述正压呼吸气体提供给所述人的呼吸道的装置；用于通过以60循环/分钟到200循环/分钟的速率反复压缩和解压胸部来机械地刺激病人的心脏的往复气动装置；以起搏和/或去心脏纤颤形式提供电刺激的电气装置；其中所述压缩呼吸气体被用于驱动所述往复气动装置，且其中从往复气动装置排出的呼吸气体被用于向所述病人的呼吸道提供正压呼吸气体。
31.如权利要求30所述的装置，其特征在于，用于向病人提供呼吸气体的装置包括呼吸面罩或用于把插管插入病人呼吸道的装置。
32.如权利要求30或31所述的装置，其特征在于，所述气动往复装置包括可设置使用的垫片、板、圆盘等，以便贴附到病人的胸部，且其中用于提供电刺激的电气装置包括两个电极一个前电极，用在病人胸部，邻近于往复装置的垫片、板或圆盘等设置或集成于其中，使其面向病人胸部并与所述垫片、板或圆盘等组合抵接在胸部；一个后电极，设置成抵接在病人背部。
33.如权利要求32所述的装置，其特征在于，用于提供电刺激的电气装置包括用于分析由所述电极收集并导入ECG分析装置的ECG信号的装置。
34.如权利要求30-33所述的装置，其特征在于，起搏频率被控制为遵从机械压缩/解压的频率。
35.如权利要求30-34所述的装置，其特征在于，提供给病人呼吸道的呼吸气体已被用于驱动气动往复系统。
36.一种面罩，包括一次性的塑料软管，它可直接或间接地收缩到附于用于复苏病人、由压缩呼吸气体所驱动的往复压缩/解压装置的阀集成管的下游侧。
37.一种一次性气管内管，在其近端配有塑料软管，该塑料软管可直接或间接地连接到附在用于复苏病人、由压缩呼吸气体所驱动的往复压缩/解压装置上的阀集成管的下游侧。
38.一种往复压缩/解压装置，用于复苏病人、由压缩呼吸气体驱动，其特征在于，它包括可拆卸装置，用于在1分钟或以上、特别是5分钟或以上的时间段内将驱动压缩/解压装置所消耗的呼吸气体的一部分以正压提供到病人的呼吸道中。
39.如权利要求38所述的装置，其特征在于，呼吸气体包括至少50体积％的氧气。
40.如权利要求38所述的装置，其特征在于，所述可拆卸装置选自面罩、气管内管或气管外插管。
41.一种用于管理病人心肺复苏过程中的各个步骤的系统，包括胸部压缩装置，用于向病人的心脏实施机械刺激；用于向所述心脏实施电刺激的模块；以及控制单元，用于协调在心肺复苏过程中对所述心脏实施机械刺激和电刺激。
42.如权利要求41所述的系统，其特征在于，所述控制单元还包括一分析单元，用于在心肺复苏过程期间评估病人心脏的状态。
43.如权利要求42所述的系统，其特征在于，所述分析单元是心电图记录仪/分析器。
44.如权利要求42或43所述的系统，其特征在于，所述控制单元包括用来响应于所述分析单元所作评估而自动地更改心肺复苏过程中的各个步骤的程序。
45.如权利要求41-44中任一项所述的系统，还包括用于在心肺复苏过程期间向病人的肺部提供加压呼吸气体的装置。
46.如权利要求41-45中任一项所述的系统，其特征在于，用于向病人肺部提供加压呼吸气体的装置包括用于在呼吸气体中加入药剂以向病人给药的装置。
47.如权利要求41-46中任一项所述的系统，其特征在于，所述胸部压缩装置是用气体操作的气动装置，且其中用于提供加压呼吸气体的装置循环利用操作所述气动装置的气体。
全文摘要
一种用于对心动停止的病人进行复苏的装置，该装置包括用于机械刺激心脏的往复装置；用于电刺激心脏的装置；用于控制随时间提供机械和电刺激的装置，而在以下情形一发生时就提供电刺激心搏停止或心室纤维性颤动时的右心室内血液均量已减少了50％或以上，和/或在左心室内累积了至少20毫升或以上血液，或儿童达相应量，和/或得到冠状动脉灌注正压；导气管或面罩或用于将加压呼吸气体引入该病人的呼吸道的其它装置；压缩呼吸气体源；以及用于控制所提供的呼吸气体的压力的装置。还揭示了一种相应治疗方法，用于在心动停止的病人中建立血液循环，以及一次性的导气管。
文档编号A61N1/39GK1787796SQ200480012890
公开日2006年6月14日 申请日期2004年5月11日 优先权日2003年5月12日
发明者S·斯蒂恩 申请人:久莱夫股份公司