使用肢体导联以用于无伪影ecg的除颤器和方法
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及一种用于在心肺复苏(CPR)的应用期间监测对象心律的改进的方法、装置和系统。更具体地，本发明涉及一种能够自动从具有减少的CPR噪声伪影的多组心电图(ECG)电极中选择一组以用于显示和用于在确定是否指示电疗电击中使用的医学设备。如果所述设备是除颤器，则该方法能够基于从较低噪声电极组获得的电击建议来控制设备电疗电路。
【背景技术】
[0002]心搏骤停(SCA)在美国是死亡的主要原因。在心搏骤停(SCA)患者的大约40%中，所观察到的最初心律是心室纤颤(VF)。CPR是用于SCA的协议处置，其包括胸部按压和在患者中提供循环的通气。除颤被内插在CPR的一段时间之间，以便处置潜在的VF。
[0003]除颤器向心脏递送高压脉冲，以便恢复其正经历心律失常(例如，VF或不伴随有自发循环的室性心动过速(VT))的患者中的正常的节律和收缩功能。存在若干种类的除颤器，包括手动除颤器、可植入除颤器和自动的外部除颤器(AED)。AED与手动除颤器的区别在于，AED能够自动分析ECG节律以确定除颤是否是必须的。
[0004]图1是正由用户12应用以使遭受心脏停搏的患者14复苏的除颤器10的图示。在心搏骤停中，患者被对正常心律的威胁生命的中断折磨，所述中断通常呈以VF或不伴有自发循环的VT ( S卩，可电击VT)的形式。在VF中，正常节律的心室收缩被快速的、不规律的颤搐替代，所述颤搐导致心脏的无效和严重减少的栗送。如果正常节律未在普遍理解为约8至10分钟的时帧之内被恢复，则患者将可能死亡。相反，循环能够在VF的发作之后(经由CPR和除颤)恢复得越快，患者14将会生存下来的机会更好。除颤器10可以呈以能够由第一响应者使用的AED的形式。除颤器10也可以呈以用于由医务辅助人员或其他高度训练的医学人员使用的手动除颤器的形式。
[0005]根据本公开内容的示范性实施例，电疗电极16被用户12应用跨过患者14的胸部，以便提供除颤电击。相同的电疗电极16也能够采集来自患者的心脏的ECG信号。除颤器10然后针对心律失常的征兆分析ECG信号。如果VF被检测到，则除颤器10向用户12用信号传达建议电击。在检测到VF或其他可电击节律之后，用户12然后按压除颤器10上的电击按钮，以递送除颤脉冲来使患者14复苏。除颤器10也能够将来自治疗电极16的ECG显示在屏幕上，使得用户12能够手动评估基础心律。当前可用的AED设备通常能够接收仅来自这样的电疗电极16的ECG输入。
[0006]同样通过图1的除颤器10例示的更先进的除颤器也可以提供要被应用于患者躯干和肢体上的标准定位的第二组监测电极18。监测电极18不能够用于递送电疗，而往往用于提供从各种心脏轴线或导联获得的延长的和更准确的ECG信号。这些ECG信号也可以被显示在除颤器10屏幕上。
[0007]现有的先进的除颤器可以能够同时接收来自治疗电极和监测电极两者的输入。然而，在这种情况下，所有这样的除颤器都默认为显示治疗电极ECG。而且，已知的是，不管监测电极是否被附接，所有这样的现有技术除颤器都全然使用治疗电极导出的ECG以用于分析。
[0008]图2图示了针对除颤和针对心脏监测而相对于成年患者的普遍标准的电极定位。胸骨治疗垫22通常应用于患者14右锁骨上面。顶点治疗垫24应用于患者的左下躯干上，使得除颤电流路径经过患者的心脏。标准的ECG监测电极包括如所指示的那样被放置在患者的肢端和/或下躯干上的右臂(RA)肢体导联32’、左臂(LA)肢体导联32”、左腿(LL)肢体导联32”’和右腿(RL)肢体导联32””。胸部导联监测电极34通常被布置为更靠近且在心脏位置上面。用于提供手动CPR按压的普遍标准的位置被示为区域26。从图2能够看出，CPR区域26沿着胸骨电极22与顶点电极24之间的轴线位于中间或大约中间处，该轴线一般与标准的导联II轴线相关。
[0009]CPR期间的胸部按压趋向于创建在从胸部上的治疗除颤垫采集的ECG波形上的信号伪影。ECG波形上的CPR伪影一般来自四个主要来源。首先，伪影起因于归因于电极-皮肤接触的变化而引起的阻抗的变化。其次，趋向于在CPR期间发生的皮肤的伸展诱发电势能。而且，肌肉电势(EMG)通常由应用于胸部肌肉的CPR力诱发。肌肉电势通常也由间接应用于心脏肌肉的CPR力诱发。如先前所提及的，应用于患者的胸部的多功能ECG/除颤治疗垫在CPR按压被递送的胸骨附近。由于这种邻近，以上来自噪声来源的伪影能够是相当大的。
[0010]按压伪影应当被滤波，或者停止按压以用于抢救者或自动电击建议算法观察基础ECG节律以确定电击是否应当被应用。否则，该伪影趋向于掩蔽基础ECG节律，使抢救者或自动电击建议算法难以确定是否应当给予患者除颤电击。
[0011]图3示出了来自其基础节律为VF的心搏骤停(SCA)患者的示范性23秒ECG条带。波形的第一半部分50在CPR期间被记录，并且因此示出了重叠在VF信号上面的CPR伪影信号。第二半部分60在CPR已经被暂停之后被记录，并且因此示出了没有任何CPR伪影信号的VF信号。如所见，在CPR期间，在ECG上诱发的胸部按压伪影掩蔽基础VF节律。电击建议算法能够被在左侧50上的CPR伪影欺骗而错误地推荐无电击建议。然而，对于右侧60，由于ECG上不存在CPR伪影，因此电击建议算法能够准确地检测VF节律并建议电击。
[0012]但是，已经表明允许这样的无伪影ECG分析的CPR按压的中断能够对患者有害。现在应当理解，心脏灌注压力在CPR暂停期间迅速下降，并且在CPR按压被重新进行之后、在心脏灌注压力返回到治疗水平之前花费约15秒。图4图示了当CPR被暂停时发生的心脏灌注压力的下降、以及在CPR被重新进行之后重新得到峰值压力所要求的显著次数的按压。CPR暂停已经被进一步示为不利地影响在电击递送之后的自发循环的恢复的概率。
[0013]已经开发了多种试图在CPR按压期间确定准确的ECG测量的方法。例如，标题为“TRUE ECG MEASUREMENT DURING CARD1 PULMONARY RESUSCITAT1N BY ADAPTIVEPIECEffIES STITCHING ALGORITHM”的美国专利公布2011/0105930A1公开了使用滤波器来从 ECG 去除 CPR 伪影。Halperin 等人的标题为 “ECG SIGNAL PROCESSOR AND METHOD” 的美国专利号7818049B2额外地教导了使用来自将手持式CPR力传感器的输入来辅助对来自ECG的伪影进行滤波。这些滤波方法都不适于在确定自动电击决定时使用或不适于诊断心脏状况。
[0014]因此，所需要的是用于显示ECG和用于在存在CPR诱发的噪声伪影的情况下诊断可电击心律的改进的装置和方法。需要的解决方案将允许在CPR与除颤之间的暂停更短或甚至被消除。具有最小CPR伪影噪声的ECG波形能够使经训练的用户能够经由显示器快速地诊断可电击节律，或将使自动电击建议算法更准确。
[0015]发明人已经研究了来自肢体导联的ECG信号与来自除颤治疗垫的ECG信号之间的差异，已经获悉来自肢体导联电极而非垫的ECG能够包含显著较少的CPR伪影。应用该获悉的信息，发明人已经发明了如本文中所描述的即使当治疗垫存在时也将来自肢体导联电极的ECG用于ECG的显示和监测的除颤器和方法。本发明的示范性实施例能够对手动电击建议和自动电击建议两者都是有用的。
【发明内容】
[0016]根据本发明的原理，描述了用于在对象的心脏复苏期间在除颤器上选择性地显示ECG的设备、系统和方法的示范性实施例。例如，所述方法的示范性实施例能够包括以下步骤:提供具有显示器、治疗电极连接器、监测电极连接器、处理器以及控制器的除颤器，所述处理器能够用于响应于来自所述治疗电极连接器和所述监测电极连接器中的任何一个的输入而获得ECG，所述控制器能够用于感测治疗电极到所述治疗电极连接器的连接，并且能够用于感测监测电极到所述监测电极连接器的连接；显示从所述治疗电极连接器获得的ECG ;感测一组治疗电极到所述治疗电极连接器的连接和一组监测电极到所述监测电极连接器的连接两者；并且响应于所述感测的步骤而将对从所述治疗电极连接器获得的ECG的显示自动转变为对从所述监测电极连接器获得的ECG的显示。所述方法可以任选地包括是所述ECG被确定为无噪声时切换回到对所述治疗电极ECG的所述显示。
[0017]本发明的另一目的是描述了一种用于在对象的心脏复苏期间操作除颤器的改进的方法，所述方法的示范性实施例能够包括以下步骤:提供具有治疗电极连接器、监测电极连接器、处理器以及控制器的除颤器，所述处理器能够用于响应于来自所述治疗电极连接器和所述监测电极连接器中的任何一个的输入而获得ECG，并且还能够用于分析所获得的ECG以确定是否指示电疗，所述控制器能够用于感测治疗电极到所述治疗电极连接器的连接，并且能够用于感测监测电极到所述监测电极连接器的连接；分析从所述治疗电极连接器获得的ECG ;感测一组治疗电极到所述