具有光学校准的用于机械胸部按压的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 下面说明的发明涉及紧急医疗装置和方法领域，特别是涉及一种最优化心脏停搏 主体的复苏的方法及装置。
【背景技术】
[0002] 根据美国心脏协会数据，每年医院外有近383, 000突发心脏停搏情况在美国发 生。这些主体可以通过及时应用救生措施而获救，如心肺复苏（CPR)。
[0003] CPR是用于抢救遭遇心脏停搏的人的一种著名且有价值的急救方法。CPR要求反 复胸部按压，以挤压心脏和胸腔来泵送血液通过身体。人工呼吸，如口对口呼吸或面罩装 置，用于供应空气到肺部。当一个急救提供者有效地进行人工胸部按压时，身体中的血流量 约为正常血流量的25%至30%。然而，即使是有经验的医护人员也不能维持足够的胸部 按压超过几分钟。见 Hightower 等人，"Decay In Quality Of Chest Compressions Over Time (胸部按压的质量随着时间的推移衰减）"，26期年刊，急诊，医学杂志，300 (1995年9 月）。因此，CPR经常不能成功地维持或恢复主体。然而，如果胸部按压可以充分保持，则 心脏停搏的遭遇者可以持续更长的时间。已经报道了努力延长胸部按压（45至90分钟） 的偶然报告，冠状动脉搭桥手术患者最终获救。见Tovar等人的"Successful Myocardial Revascularization and Neurologic Recovery(成功的心肌血运重建和神经功能恢复）"， 22Texas Heart J. 271 (1995)〇
[0004] 为了努力提供更好的血液流动，增加旁观者复苏工作的成效，各种机械装置已经 被提出用于实施自动胸部按压。目前有两种类型的自动胸部按压装置。一种类型是使用 放置在主体胸部周围的带以实现胸部按压。AutoPulseA胸部按压机就是一种这样的装 置，并被记载在专利中，例如Mollenauer等人的美国专利No. 6, 142, 962(2000年11月7 日）"Resuscitation Device having a Motor Driven Belt to Constrict/Compress the chest (用于收缩/按压胸部的带有马达驱动皮带的复苏装置）"。另一种类型是使用反复 按压胸部的活塞。基于活塞的胸部按压系统包括LUCAS#胸部按压装置（在Sebelius 等人的Rigid Support Structure on Two Legs for CPR(用于CPR的两腿上的刚性支撑 结构），美国专利No. 7,569, 021 (2009年8月4日）中说明）和THUMPERS胸部按压 装置（在 Barkolow 的 Cardiopulmonary Resuscitator Massager Pad (心肺复苏器按摩衬 垫），美国专利No. 4, 570,615 (1986年2月18日）中说明）。这些胸部按压系统包括活塞 和用于反复地在胸部上驱动活塞向下并且从胸部提升活塞的电机，以让胸部在其自身自然 的阻力作用下扩大。
[0005] 随着通过基于活塞的胸部按压系统进行机械按压，按压部件相对于主体可改变位 置。当自动胸部按压系统不能将胸部按压作用在主体胸部的适当位置时，自动胸部按压的 效果会减弱。活塞的重复延伸和缩回经常导致活塞从主体的胸部向上移动或"走"向颈部 或向下移向主体的腹部。
【发明内容】
[0006] 下面描述的装置和方法提供了在胸部按压装置中的光学校准或瞄准系统，用于确 定所述装置在主体的胸部上的初始放置和监控胸部按压装置相对于在主体胸部上选定的 按压部位的运动。所述瞄准系统记录并可以显示对应于远离所选按压部位的任何移动或 "行走"的一些遥测以及按压的深度和频率。该瞄准系统互连到按压装置控制器，并且如果 按压部件远离选定的按压部位在预设的警告极限值之外接触所述主体，那么所述瞄准系统 会提供警告或其它状态指示给操作者。如果在所述按压部件和所述主体之间的接触的部位 位于预设绝对极限值之外，那么瞄准系统也停止所述按压装置。
[0007] 可替代地，如果所述瞄准系统检测到按压部件和主体之间的接触在距离所需的按 压部位的一个或多个预设操作极限值之外，那么该按压装置可被编程为以减小的按压冲程 深度来操作。该控制系统还可以根据主体胸部的身体尺寸提供可调节的按压深度。
[0008] 所选的按压部位和所需要发起警告、停止操作或减少按压冲程深度的按压部件与 主体之间的接触点之间的距离，也可以预先设定或基于主体的尺寸进行调整。
[0009] 所述瞄准系统包括一个或多个光学传感器，用于观察和记录所述按压装置部件的 运动，按压部件在主体胸部上的相对定位。
【附图说明】
[0010] 图1是具有光学检测器、瞄准系统和主体胸部的截面的活塞驱动胸部按压装置的 前视图，示出了界标骨骼结构以及固定到主体上的按压和电极衬垫。
[0011] 图2是图1的胸部按压装置沿A-A的截面图，按压和电极衬垫固定到主体上。
[0012] 图3是具有固定于主体上的光学检测器的活塞驱动胸部按压装置的透视图。
[0013] 图4是具有光学检测器的活塞驱动胸部按压装置的侧视图。
[0014] 图5是胸部按压和电极衬垫的俯视图。
[0015] 图6是另一种胸部按压和电极衬垫的俯视图。
【具体实施方式】
[0016] 图1和图2示出了活塞操作的胸部按压装置，其具有光检测器、瞄准系统和主体胸 部的横截面，主体的胸部示出了界标骨骼结构和固定在主体上的按压和电极衬垫。机械的 胸部按压装置10定向成向主体1的胸部2施加按压。胸部按压装置10包括支撑结构11， 其支持胸部按压单元12并使其定向成置于胸骨2A上。支撑结构11可包括连接到背板（例 如背板11C)上的两个或多个腿（如腿IlA和11B)。可替代地，支撑结构11可以是单一的 腿或柱和悬臂安装支撑胸部按压单元12。胸部按压单元12包括任何合适的驱动装置，例 如马达13,它可以是可逆电动马达，线性的、气动或液压致动器或类似物。柱塞14具有远 端14D和近端14P，柱塞的近端14P可操作地连接到马达13。远端或柱塞端部14D在马达 13的控制下从壳体延伸或退回到壳体中。一种马达控制单元或控制器15可操作地连接到 马达13,并且包括微处理器15U，来控制马达和柱塞的操作，并且一个或多个或固件程序或 指令设置为使得控制器能够使得活塞或按压部件与主体最初定向，并且追踪按压部件的操 作。柱塞的端部，远端14D，可以被用于按压主体的胸部。另外，合适的按压部件可以被固定 到柱塞的远端，以将按压力分配到主体的胸部的较大的区域。按压部件1617(如果使用的 话）被固定到柱塞的远端，以与主体的胸部接触并分配按压力。
[0017] 胸部按压装置包括瞄准系统，其操作以确保该柱塞最初和所述装置操作期间被正 确定位。如图2所示，按压力作用的所需位置是相对于胸骨槽口 2N在更靠上的位置的胸部 中心。电极组件18可拆卸地附接到主体，并且包括除颤衬垫18P、桥18X和标记，例如具有 与施力位置19相对应的靶件中心点16X的靶件16。1819瞄准系统20包括固定到主体胸 部的一个或多个界