专利名称：模块式医疗器械和自动化外部去纤颤器的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及医疗器械，更具体地讲，涉及模块式自动化外部去纤颤器(AED)，AED的基本单元和模块，以及组装和使用所述AED的方法。模块式AED的制造比与之相当的非模块式，即集成的AED更便宜。另外，模块式AED更容易获得FDA(食品和药物管理局)批准/有利于基本单元的清洗工序以及基本单元和模块随后的组合。
业已在非医院安装处挽救了许多生命的AEDs使用起来越来越简单；因此，对AEDs的需求正在增加。通常，AED能分析患者的心律，并且如果必要会对操作者发出指令，以便对患者实施电击。例如，电击通常能使正在经历心室纤维性颤动(VF)的患者苏醒。由于很多AEDs模型只包括基本的诊断和安全装置，它们的操作通常比较困难。因此，只有诸如急救医生(EMTs)的受过专门训练的人员才能够使用这种老式模型对患者实施电击。不过，较新的模型通常包括先进的诊断和安全装置，这些装置使得受过很少训练的人员能够对患者实施电击。因此，更多的行业和个人正获得AEDs以便挽救生命。
目前有多种AED模型出售，例如，某些模型在有关决定患者治疗方面只需要操作者做很少的工作(如果有的话)，并因此适合未受过训练的或受过很少训练的操作者使用。相反，其他模型容许操作者在指导患者治疗方面有很大灵活性，因此适合诸如EMTs的受过训练的操作者。另外，某些模型提供了相应语言的声音或文字指令，通常每一种模型使用一种语言。另外，某些模型价格较低，因为它们包括基本系列的装置，而其他模型价格较高，因为它们包括更复杂系列的装置。
参见
图1，大多数AED模型是作为一个整体，即集成的装置来生产、测试、获得FDA批准和销售的。
图1表示常规AED系统10，它包括一个具有整体的，即集成的外壳14的集成AED12，并且包括去纤颤器电极垫16a和16b。AED12包括用于提供电力的电池18，开/关按键开关20，用于显示可读操作指令、心电波形或其他信息的显示器22，用于提供声音操作指令的扬声器24，AED状态指示器26，用于显示器22的对比度控制器27以及电击按钮28。由操作者(图1中所示的手)按压该按钮，以便给患者(未示出)输送一个电击。AED12还包括一个连接装置30，它能容纳电极片连接器32，以便将电极垫16a和16b连接在AED上。另外，AED12可以包括一个用于记录操作者的声音以及抢救期间所发出的其他声音的麦克风34，以及一个诸如数据卡36的储存装置，用于储存所述声音和患者的ECG，以及对AED事件的记录，以便随后进行研究。除了能对患者进行去纤颤之外，AED12还可以对患者进行起搏、复律或提供其他电治疗，或者可以进行手工操作，以便操作者能够对自动化功能进行控制。
由于它是一种集成装置，针对具体消费者引入一种改进形式的AED12通常需要生产者设计并且生产出独立型号的AED。通常需要生产商生产独立的AED模型的改进的例子包括取消对比度控制器27，改变声音或显示操作指令的语言，取消状态指示器26，以及改变外壳12的形状。另外，不同的消费者可能希望AED12能够进行不同的电治疗或进行组合电治疗。例如，消费者可能只需要AED12能够去纤颤，而其他消费者可能需要AED能够起搏、复律和去纤颤。因此，生产商通常必须生产出独立的AED模型，以便用于所支持的每一种电治疗或组合电治疗。
不幸的是，生产商生产出的集成AEDs的模型越多，其总体生产和相应操作就越复杂，并且越昂贵。AED模型能够独立于其他AED模型生产。就是说，一种模型可以具有它自己的专用模块/测试线，因此可以具有它自身的专用生产/测试设备、组装装置、测试装置和维修装置。如果所述模型是不连续的，该设备对于生产商来说就是没有用的，或者可能需要改进以便用于其他模型。另外，生产商还需要保留另一种模型的组装装置、测试装置和维修装置。另外，由于如果以较小的数量购买的话材料和部件通常会更贵，生产具有不同材料和部件的不同的AED模型会增加生产商在材料和部件方面的成本。另外，生产商通常必须获得FDA对每一种模型的批准。FDA批准程序需要时间，并且会延长一种模型的上市时间。上述问题同样困扰着AEDs以外的集成医疗器械的生产商。
因此，需要一种诸如AED的医疗器械，这种器械避免了传统集成医疗器械的某些或全部缺陷。
一种模块式AED包括一个相互连接的基本单元和一个或多个模块。
所述基本单元包括一个功能基本单元电路以及将该电路与模块电连接在一起的基本单元接口。并且该模块包括一个将模块与基本单元电连接在一起的模块接口。
与集成AED相比，这种模块式AED生产起来通常更容易，并且成本较低。例如，如果多种模块式AED模型采用相同的基本单元和某些相同的模块的话，生产商就能够以较大的批量购买通用的部件，并且与若干种集成装置相比减少了组装/测试线的数量。另外，生产商还能缩短为不同的基本单元和模块寻求独立的批准所需要的FDA批准的总体时间。例如，如果生产商推出一种具有得到许可的基本单元以及一种或多种新的未得到许可的模块的新型模型的话，生产商可能只需要FDA批准所述新模块即可。与批准相当的集成模型或批准全新的模型，即相互连接的基本单元和新模块的过程相比，对新模块的批准过程可能更容易、更快速、并且更便宜。
图1是包括一个集成AED的传统AED系统的视图；图2是根据本发明一种实施例的模块式AED的分解示意图；图3是根据本发明一种实施例的能够取代图2所示电极垫盒组件的控制模块的示意图；图4是根据本发明一种实施例的能够取代图2所示电极垫盒组件的监测模块的示意图；图5是根据本发明一种实施例的能够取代图2所示电极垫盒组件的训练电极垫盒组件的示意图；图6是根据本发明一种实施例的能够取代图2所示电极垫盒组件的通讯模块的示意图；图7是根据本发明一种实施例的另一种模块式AED的分解示意图；图8是根据本发明一种实施例的能够取代图7所示控制模块或电极垫盒组件的强化控制模块的示意图；图9是根据本发明一种实施例的能够取代图7所示控制模块和电极垫盒组件中的一种或两种的具有完整功能的控制模块的示意图；图10是根据本发明一种实施例的能够取代图7所示控制模块和电极垫盒组件中的一种或两种的监测模块的示意图11是根据本发明一种实施例的另一种模块式AED的分解示意图；图12是根据本发明一种实施例的图2、7和11所示AED基本单元的电路方框图；图13是根据本发明一种实施例的图2-6和8-11所示AED模块的电路方框图；以及图14是根据本发明一种实施例的图2、7和11所示模块式AED的电路方框图。
以下说明用于使本领域技术人员能够制造和使用本发明。对所述优选实施例的各种改进，对本领域技术人员来说是显而易见的，并且在不超出由所述权利要求书限定的本发明的精神和范围的前提下，可以将本发明的一般原理应用于其他实施例和应用中。因此，本发明并非要局限于所说明的实施例，而是与本文所披露的原理和特征的最宽的范围吻合。另外，“自动化外部去纤颤器”或“AED”是能够确定患者是否患有休克性心跳节律的任何去纤颤器。
图2是根据本发明一种实施例的模块式AED系统40的分解示意图，它包括一个电极垫盒模块，即盒组件42和AED基本单元44。为清楚起见，用类似的编号表示与图1所示系统10通用的部件。与图1所示集成AED系统10相比，模块式AED系统40的生产通常更简便和更便宜。例如，模块式AED系统40的多个模块可以采用相同的基本单元44。因此，生产商通常能够以较大的批量购买用于基本单元44的部件，并且只需要一个该基本单元的组装/测试线。另外，一旦FDA批准了基本单元44，生产商通常只需要获得FDA对将要用于AED系统40上的新模块的批准即可。类似地，一旦FDA批准了一种模块，生产商通常只需要获得FDA对要用于AED系统40上的新基本单元的批准。
盒组件42包括电极垫16a和16b以及盒46。盒46具有一个底部，即托盘48，侧壁50a-50d，以及盖子52，可以通过一个或多个铰链53将盖子52铰接在诸如侧壁50a的侧壁上。盒46还包括一个电极垫连接器54，它能够延伸通过诸如侧壁50a的侧壁，从而有助于将盒46固定在AED基本单元44上，并且通过电极垫导线56a和56b将电极垫16a和16b电连接在基本单元上。另外，连接器54可以延伸通过托盘48。导线56a和56b以常规方式连接在连接器54上。连接器54可以包括一个诸如槽57的信息提供装置，它能给基本单元44提供诸如电极垫16a和16b的类型(例如儿童、成年人或训练)的信息。盒46还可以包括一个常规锁定机构(未示出)，用于将盖52锁定在侧壁50a-50d的一个或几个上。盒组件42的该实施例以及其他实施例，进一步披露于被收作本文参考的申请日为2000年12月22日，题为“用于储存电极垫的盒和使用和生产所述盒的方法”的序列号为09/746123的美国专利申请中。
参见图2，除了电池18、开/关转换器20、扬声器24、电击按钮28、麦克风34和数据卡36之外，AED基本单元44包括容器58和连接器60，分别用于容纳盒46和连接器54。基本单元44可以使用常规技术或诸如披露于被收作本文参考的申请日为2000年12月22日，题为“用于储存电极垫的盒和使用和生产所述盒的方法”的序列号09/746123的美国专利申请中的技术读取由槽57提供的信息。将盒组件42和基本单元44电连接在一起的连接器54和60可以是将盒组件和基本单元彼此连接在一起的唯一装置。另外，可以包括设置在容器58侧壁和盒46侧壁50b和50d上的诸如Velcro条(未示出)、匹配槽(未示出)的装置，或其他常规装置，以便将盒46连接在基本单元44上。另外，生产商可以将盒46永久性连接在基本单元44上，以避免将模块式AED系统40分离。不过，人们应当能够在不更换盒46的前提下更换电极垫16a和16b。或者，生产商使得人们能够从基本单元44上取出盒46，以便他/她能够用另一个盒组件或模块(在图2中未示出)取代盒组件42。
另外，AED基本单元44可以包括一个用于储存诸如电极垫16a和16b的去纤颤器电极垫的腔室62，此时除了盒组件42以外的模块位于容器58中。连接器60或另一种连接器(未示出)可以将腔室62中的电极垫与基本单元44连接在一起。另外，腔室62可以包括一个盖子或其他盒盖装置(未示出)。
根据本发明的一种实施例，披露了模块式AED系统40的操作。在确定患者(未示出)需要电击的紧急情况下，操作者(图2中所示出的手)恢复AED基本单元44，并且安装电池18，如果该装置中还没有安装电池的话。然后，操作者将连接器54插入连接器60，并因此将盒46插入容器58，如果盒46还没有被装入该容器的话。然后，操作者打开盖子52，并且从盒46中取出电极垫16a和16b。然后操作者通过将开/关转换器20旋转到“开”的位置来启动基本单元44，并且根据文字或语言指令将电极垫16a和16b放置在患者(未示出)身体上。然后该基本单元44分析患者的ECG，以便确定该患者是否患有休克性心跳节律。如果基本单元44确定患者患有休克性心跳节律，它就对操作者发出按下电击按钮28的指令。相反，如果基本单元44确定患者未患有休克性心跳节律，它就会提示操作者寻找适合该患者的非电击治疗，并且可以使电击按钮28不起作用。在操作者对患者进行处理之后，他/她通常要安装新的电极垫16a和16b或全新的盒组件42。因此，通过安装新的电极垫或新的盒组件，模块式AED系统40可随时再次使用。另外，人们可以一直等到再次使用AED系统40时再安装新的电极垫或新的盒组件。
尽管这里披露了模块式AED系统40，但还应考虑其他模块式医疗器械或系统。另外，尽管所披露的AED系统40具有一对电极垫16a和16b，该系统还可具有更多或更少的电极垫。或者，系统40能够进行除了去纤颤以外的电治疗并且包括适用于此的垫。所述电治疗可能包括监测、复律或起搏。另外，系统40可以包括手动控制器，它使得操作者(图2中所示的手)能够更多地操纵其他自动化功能。在一个实例中，将模块系统40设计成具有一组与基本单元44结合的一个或多个模块(如盒组件42)。这种设计通常是由AED特征的类型、消费者/操作者的需要或生产商所生产的AED系统40的特定模型决定的。这种设计与需要(CTO)的关系使得消费者/操作者能选择具有他/她所需要的特征和功能的模块式AED系统40。
图3是根据本发明的一种实施例的能取代图2所示盒组件42的控制模块70。生产商会赋予操作者(图3中未示出)设计AED系统40(图2)的能力，以便满足他/她的需要。具体地讲，操作者可以通过将模块70插入AED基本单元44(图2)的容器58(图2)中取代盒组件42来组建系统40。模块70通常接收来自基本单元44的电力，并且赋予模块式AED系统40(图2)后面将描述的额外特征。
控制模块70包括一个显示器72、状态指示器74、控制钮76、电极垫连接器78、指示器发光二极管(LED)80、连接器82和按钮84。显示器72显示诸如患者治疗指令或AED功能选择菜单的操作信息。由指示器74和LED80提供AED40的状态。例如，指示器74，LED80或这两者能指示电击电路(图8)何时做好了对患者(未示出)输送电击的准备。控制钮76使得操作者能操纵显示器72。例如，操作者能够通过转动钮76来控制显示器72的亮度或对比度。连接器78使得人们能够将一组电极垫，例如垫16a和16b(图2)连接到AED系统40上。连接器82类似于连接器54(图2)，并且与基本单元连接器60匹配(图2)。尽管没有示出，连接器82可以包括诸如槽57的信息提供装置(图2)。按钮84使得操作者能从显示器72上选择软件菜单选项，或者可以提供其他特征。另外，显示器72可以包括一个触摸屏，以便生产商可以省去按钮84。
控制模块70的其他实施例可以具有不同的设计或不同的控制，或可以具有不同的特征。例如，可以重新排列显示器72、状态指示器74、选择钮76、电极垫连接器78、指示器LED80、连接器82和按钮84的位置。另外，钮76除了控制显示器72的亮度或对比度之外，还能控制去纤颤功能。例如，钮76可以控制电击能量的水平或扬声器24的音量(图2)。另外，上述部件可以用等同部件取代，例如，尽管电极垫和模块连接器78和82分别是以插座和插头形式示出的，但是它们也可以是插头和插座。或者，钮76或按钮84可以用诸如切换器的其他类型的控制部件取代。另外，显示器72可以提供AED系统40的状态，以便生产商能够省去状态指示器74或LED80。另外，尽管连接器82和60(图2)可能是将模块70连接在基本单元44(图2)上的唯一装置，但是还可以包括用于将模块70连接在基本单元44上的诸如螺钉、固定装置或位于容器58的侧壁和模块70的侧壁86a和86b上的Velcro条(未示出)、配合槽(未示出)的装置，或其他常规装置。另外，模块70可以向基本单元44提供电力。另外，生产商可以将模块70永久连接在基本单元44上，以避免将模块式AED系统40分离开。或者生产商使得人们能够从基本单元44上取出模块70，以便他/她能够用其他模块或盒组件42取代所述模块(图2)。
图4是根据本发明一种实施例的能够取代图2所示盒组件42的监测模块90，其中，类似的编号表示与图3所示控制模块70类似的部件。具体地讲，操作者(在图4中未示出)可以将模块90插入基本单元44的容器58(图2)中，取代盒组件42。模块90通常接收来自基本单元44的电力，并且赋予模块式AED系统40(图2)后面将描述的额外特征。
与图3所示控制模块70相似，监测模块90包括一个显示器72、控制钮76、电极垫连接器78、指示器发光二极管(LED)80、连接器82、和按钮84。显示器72显示诸如患者治疗指令、AED功能选择菜单或诸如患者心电图(ECG)的患者波形的信息。显示器72还可以显示AED系统40的状态(图2)。
还可考虑监测模块90的其他实施例。这些实施例可以采用类似于上文结合图3说明控制模块70的其他实施例时所披露的改进。
图5是根据本发明一种实施例的能够取代图2所示盒组件42的训练盒组件100，其中，类似的编号表示与盒组件42类似的部件。具体地讲，操作者(在图5中未示出)可以调整训练场景选择器102，以便模拟任意数量的不同的抢救或训练场景。如果需要电力的话，选择器102通常从基本单元44接收电力，并且按下文所述方式给模块式AED系统40(图2)提供训练特征。另外，盒组件100可以具有诸如电池的它本身的能源(未示出)。
盒组件100类似于图2所示盒组件42，所不同的是它包括训练场景选择器102，并且为了避免意外地输送电击，连接器54没有将电极垫16a和16b电连接在基本单元44上(图2)。另外，为了避免在实际抢救中误用组件100，用一个任选标记104指示组件100是一种训练组件。
在操作中，操作者(图5中未示出)将选择器102的选择钮106调整到所需要的训练场景，并且使他/她能训练学员(未示出)使用AED系统40(图2)。例如，操作者可以设定钮106，以便选择器102使得AED基本单元44作出确定患者(未示出)患有休克性心跳疾病的表现。然后，在操作者研究并评论他/她的病情时，由学员尝试用AED系统40抢救患者。对于所述训练目的来说，患者可以是人体模型。AED训练装置和技术进一步披露于被收作本文参考的US5611815，5662690和5993219中。
图6是根据本发明一种实施例的可以取代图2所示盒组件42的通讯模块110，其中，类似的编号表示与图4所示监测模块90类似的部件。具体地讲，操作者(图6中未示出)可以将模块110插入AED基本单元44的容器58(图2)中，取代盒组件42。模块110通常接收来自基本单元44的电力，并且赋予模块式AED系统40(图2)后面将描述的额外特征。
除了基本单元连接器82之外，通讯模块110包括常规电话按键面板112，用于容纳插头116的电话插座114，以及一个任选天线118。在患者抢救操作完成之后，操作者(图6中未示出)将连接器114连接在连接器116上，并且拨打数据采集中心(未示出)的电话号码。然后，AED基本单元44(图2)用模块110作为调制解调器，通过电话线120从数据卡36(图2)或与数据采集中心通用的基本单元上下载抢救数据。另外，基本单元44用模块110作为无线调制解调器通过天线118和无线信道下载抢救数据。基本单元44还可以通过电话线120或无线信道接收来自采集中心的数据。模块110的其他功能包括下载用于基本单元44、模块110或这两者的新的或升级的软件，或下载供操作者使用的抢救指令。
还可考虑监测模块110的其他实施例。所述实施例可以采用类似于上文结合图3对控制模块70的其他实施例进行说明时所披露的改进。
图7是根据本发明一种实施例的模块式AED系统130的分解示意图，它包括一个电极垫模块即一个盒组件132、一个控制模块134和一个AED基本单元136。为清楚起见，用类似编号表示与AED系统40(图2)共有的部件。AED系统130和AED系统40的差别在于，基本单元136缺少电击按钮和开/关切换器。因此，在本实施例中，AED130需要一个诸如控制模块134的控制模块。另外，尽管在图7中没有示出，基本单元136可以包括一个电极垫储存室，如基本单元44上的储存室62(图2)。
盒组件132包括一个连接器138，电极垫16a和16b通过电线56a和56b与它连接。与盒组件42(图2)的连接器54(图2)不同，连接器138延伸通过盒46的底部48。不过，与连接器54类似，连接器138可以包括一个诸如槽57的信息提供装置(图2)。或者，盒组件132类似于盒组件42。
控制模块134通常接收来自AED基本单元136的电力，并且包括一个开/关切换器140、电击按钮142和侧壁144a和144b。切换器140和按钮142可能分别类似于图2所示的开/关切换器20和电击按钮28。模块134还包括一个由该模块底部延伸出来的连接器(未示出)，并且可以包括诸如槽57(图2)的信息提供装置。还可考虑模块134的其他实施例，所述实施例采用了类似于上文结合图3对控制模块70的其他实施例进行说明时所披露的改进。
另外，除了电池18、扬声器24、麦克风34和数据卡36之外，AED基本单元136包括容器146和连接器148和150，分别用于容纳盒46的连接器138和控制模块134的连接器(未示出)。基本单元136能够读取由设置在连接器138和模块134的连接器上的信息提供装置所提供的信息。连接器138、148、150和控制模块连接器与盒组件132、控制模块134以及基本单元136相互形成电连接，并且可能是将盒组件和控制模块连接在所述基本单元上的唯一装置。另外，还可以包括诸如上文结合图2和3所披露的装置的其他连接装置，以便将盒46和模块134连接在基本单元136上。另外，生产商可以将盒组件132和控制模块134永久连接在基本单元136上，以避免操作者(图7所示的手)将模块式AED系统130拆开。或者，生产者使得操作者能够从基本单元136上取出盒组件132或控制模块134，以便他/她能够用其他盒组件或模块(图7中未示出)取代所述盒组件或控制模块。当盒组件132永久连接在基本单元136上时，操作者能够在不更换盒46的情况下更换电极垫16a和16b。
仅参见图7，下面将披露根据本发明一种实施例的模块式AED系统130的操作。在确定患者(未示出)可能需要电击的紧急情况下，操作者(图7中所示的手)恢复AED基本单元130，并且安装电池18，如果还没有安装电池的话。然后，操作者将连接器138插入连接器148中，并因此将盒46插入容器146的一端，如果盒46还没有被插入的话。类似地，操作者将控制模块连接器(未示出)插入连接器150，并因此将控制模块134插入容器146的另一端，如果该控制模块尚未被插入的话。然后，操作者打开盖子52，并且从盒46中取出电极垫16a和16b。然后，操作者通过将开/关切换器140旋转到“开”的位置，启动控制模块134和基本单元136，并且根据文字或声音(通过扬声器24)指令，将电极垫16a和16b放置在患者(未示出)身体上。然后，基本单元136分析患者的ECG，以便确定患者是否患有休克性心跳节律。如果基本单元136确定该患者患有休克性心跳节律的话，它就指示操作者按下电击按钮142。相反，如果基本单元136确定患者没有患休克性心跳节律的话，它就会通知操作者(通过扬声器24)寻找对该患者合适的非电击治疗，并且能够使电击按钮142不起作用。在操作者对患者进行处理之后，他/她安装新的电极垫16a和16b，或者完整的新的盒组件132。通过安装新的电极垫或新的盒组件，AED系统130就作好了再次使用的准备。或者，操作者可以一直等到再次使用系统130时再安装新的盒组件或电极垫。通常，一旦安装了控制模块，操作者就不再将控制模块134从基本单元136上拆卸下来。
图8是根据本发明一种实施例的能够取代图7所示盒组件132或控制模块134的强化控制模块160，其中，类似的编号表示与控制模块134相应的类似部件。通常，操作者(图8中未示出)将模块160插入基本单元容器146(图7)，以取代控制模块134。如下文所述，控制模块160具有比控制模块134更多的特征。
控制模块160通常接收来自AED基本单元136(图7)的电力，并且除了开/关切换器140和电击按钮142之外，还包括显示器162、控制钮164和按钮166，它们分别类似于图3中的显示器72，控制钮76和按钮84。模块160还包括一个从它的底部伸出并且与基本单元136的连接器150(图7)匹配的连接器(未示出)。该连接器可以包括一个诸如槽57(图2)的信息提供装置。
还可考虑控制模块160的其他实施例。这些实施例可以采用类似于上述结合图3对控制模块70的其他实施例进行说明时所披露的改进。
图9是根据本发明一种实施例的可以取代图7中的盒组件132和控制模块134中的一个或两个的全能控制模块170，其中，类似的编号表示与控制模块160(图8)相应的类似部件。通常，模块170的尺寸能占据整个基本单元容器146(图7)。因此，操作者(图9中未示出)将模块170插入基本单元容器146，以取代盒组件132和控制模块134。如下文所述，控制模块170具有比所述强化控制模块160更多的特征。
控制模块170通常接收来自AED基本单元136(图7)的电力，并且除了开/关切换器140、电击按钮142、显示器162、控制钮164和按钮166之外，还包括状态指示器172，指示器LED174和电极垫连接器176，它们分别类似于图3中的状态指示器74、LED80和电极垫连接器78。模块170还包括一对从它的底部延伸出来的并且分别与基本单元136的连接器148和150配合的连接器(未示出)。所述连接器中的一个或两个可以包括诸如槽57(图2)的信息提供装置。另外，模块170可以包括一个从它的底部延伸出来并且与基本单元136的连接器148和150之一匹配的连接器(未示出)。
还可考虑控制模块170的其他实施例。这些实施例可以采用类似于上述结合图3对控制模块70的其他实施例进行说明时所披露的改进。另外，模块170的尺寸只占据基本单元容器146的一部分(图7)，以便盒组件132或其他模块(未示出)能与模块170同时占据容器146。
图10是根据本发明一种实施例的可以取代图7中的盒组件132和控制模块134中的一个或两个的监测模块180，其中，类似的编号表示与控制模块170(图9)相应的类似部件。通常，模块180的尺寸能占据整个基本单元容器146(图7)。因此，操作者(图10中未示出)将模块180插入基本单元136的容器146，以取代盒组件132和控制模块134。模块180能赋予模块式AED系统130(图7)下文所述的额外特征。
监测模块180通常接收来自AED基本单元136(图7)的电力，并且包括开/关切换器140，电击按钮142，显示器162，控制钮164，按钮166，指示器发光二极管(LED)174和电极垫连接器176。显示器162显示诸如患者治疗指令、AED功能选择菜单或诸如患者心电图(ECG)的患者波形的信息。显示器162还能显示AED130的状态。而且，模块180可以包括单个从该模块底部延伸出来并且与基本单元连接器148或150(图7)中的一个匹配的连接器(未示出)。另外，模块180可以包括两个这样的连接器，这两个连接器可以各自与一个相应的基本单元连接器148和150匹配。所述连接器中的一个或两个可以包括诸如槽57(图2)的信息提供装置。
还可考虑监测模块180的其他实施例。所述实施例可以采用类似于结合图3对控制模块70的其他实施例进行说明时所披露的改进。另外，模块180的大小仅占基本单元容器146(图7)的一部分，以便容器146能够同时容纳盒组件132或其他模块(未示出)以及模块180。
图11是根据本发明一种实施例的模块式AED系统188，它包括AED基本单元190，和通讯模块192，其中，类似的编号表示与AED系统130(图7)相应的类似部件。
基本单元190类似于基本单元136，所不同的是它包括一个用于容纳通讯模块192的容器194。容器194包括用于与模块192底部的相应连接器(未示出)匹配的连接器196。
通讯模块192使得操作者(图11所示的手)能够在抢救操作之前、期间或之后，与位于例如医院(未示出)的遥远地方的诸如医生(未示出)的某人通讯。模块192包括一个用于拾取操作者声音的麦克风198和天线200，它使得操作者和遥远的地方之间能够进行无线通讯，并且任选包括一个扬声器201。扬声器24、扬声器201或这两个扬声器24和201使得操作者能够听到处在远处的人员的声音。模块192可以接收来自基本单元190的电力，或者可以包括诸如电池(未示出)的能源。另外，当无线通讯是通过无线电话网络进行的时，基本单元190或模块192包括拨打预定电话号码的电路(未示出)。基本单元190或模块192可以在操作者接通基本单元的电力时，使该电路自动拨打所述电话号码，或者等待由操作者发出的具体指令。
还可考虑基本单元190和模块192的其他实施例，例如，模块192可以类似于模块112(图6)那样包括电话按键面板和电话线连接器。在这种实施例中，模块192可用于声音通讯，并且用于下载抢救数据，如上文结合图6所述。另外，模块192可以包括一个独立于扬声器24的扬声器，以便使操作者能听到位于远处的人员的声音。另外，模块192可以没有麦克风198，而麦克风34可以拾取操作者的声音以便传递到远处。另外，麦克风198、天线200、模块192中的通讯电路(未示出)以及模块192的其他部件(未示出)可以集成在基本单元190上。另外，可以改进图2所示的AED基本单元44，以便接收模块192。另外，其他实施例可以采用上文结合图3对控制模块70的其他实施例进行说明时所披露的改进。
图12是根据本发明一种实施例的基本单元电路210的示意性方框图。基本单元44(图2)、136(图7)和190(图11)可以采用该电路。电路210包括一个功能电路212和一个或多个——在这里是n个——模块接口214。功能电路212可以包括并且执行软件，并且实施下述功能，诸如开启和关闭模块式AED系统40、130和188，分析患者的心跳节律，并且确定这种节律是否是休克性节律，如果所述节律是休克性的话产生一个去纤颤电击，以及直接或通过诸如控制模块110(图6)的模块向远处发送抢救数据。电路212还可以控制扬声器24和麦克风34，与数据卡36连接，并且管理对基本单元和任何连接的控制模块的电力供应。每一个模块接口214将功能电路212连接在诸如控制模块134(图7)的相应的模块上。每一个接口214通常包括至少一个诸如连接器150(图7)的连接器，并且可以包括接口电路(未示出)。例如，基本单元136(图7)可以包括具有两个连接器148和150的一个模块接口214，或者可以包括各自具有一个相应连接器148和150的两个接口214。
图13是根据本发明的一种实施例的模块电路220的示意性方框图，模块42(图2中的盒组件)、70(图3)、90(图4)、100(图5中的训练盒组件)、110(图6)、132(盒组件)和134(图7)、160(图8)、170(图9)、180(图10)和192(图11)可以采用该电路。电路220包括功能电路222和一个或多个——在这里是n个——基本单元接口224。功能电路222可以包括并且执行软件，并且实施下述功能，诸如开启和关闭模块式AED系统130和188(图7和11)，控制来自基本单元(例如图7中的基本单元136)的信息在显示屏(例如图3中的显示屏72)上显示，使操作者能从显示屏上选择菜单选项或AED功能(例如通过图3中的按钮84)，提供AED的状态(例如通过图3中的指示器74或LED80)，在操作者(图13中未示出)按压电击按钮142(图7-10)时指示基本单元输送电击，以及拨打电话号码(例如通过图6中的按键面板112)。每一个基本单元接口224通过一个或多个相应的模块接口214(图12)将模块功能电路222连接在基本单元例如基本单元136(图7)的基本单元功能电路212(图12)上。每一个基本单元接口224通常包括至少一个诸如连接器82(图3)的连接器，并且可以包括一个接口电路(未示出)。例如，全能控制模块170(图9)可以包括具有分别与基本单元连接器148和150(图7)匹配的两个连接器(未示出)的一个基本单元接口224，或者可以包括各自具有与一个相应的连接器148和150匹配的连接器的两个接口224。另外，对于诸如图2、5、7分别所示的盒组件42、100和132的模块来说，功能电路212可以是一个能量衰减电路、电源电路或其他类型的电路。或者，所述模块可全部省去功能电路212。
图14是根据本发明一种实施例的AED电路230的示意性方框图。模块式AED系统40(图2)、130(图7)和188(图11)可以采用该电路。下面的表1给出了该电路模块被安装在基本单元44、136或190中的例子，以及该电路模块被安装在与所述基本单元连接的一个或多个模块中的例子。另外，去纤颤器电极垫16a和16b通常通过一个模块与基本单元连接。不过，没有必要将特定的电路模块安装在所述基本单元或模块中，或者将所述电极垫与模块连接或者作为模块的一部分。因此，安装在基本单元中的电路模块可以安装在一个或多个模块中，反之亦然，而电极垫可以直接与基本单元连接。为清楚起见，除非另有说明，AED电路230是作为模块式AED系统130的一部分进行说明的，该系统安装有盒组件132和强化控制模块160(图8)，可以理解为电路230类似于模块AED系统40和188的一部分。
参见图14，去纤颤器电极垫16a和16b通过连接器138和148连接在电路230上，并且可以操纵地检测患者的ECG(未示出)，并且对患者(未示出)施加电击。在操作分析模式期间，电击-输送和ECG前端电路232对患者ECG进行取样，并且在操作的电击输送模式期间通过连接器138和148以及电极垫16a和16b向患者提供电击。由门阵列234接收来自电路232的ECG样品，并且将该样品提供给第一处理器装置(PU)236，由它保存并分析所述样品。如果患者的ECG分析表明该患者患有休克性心跳节律，处理器装置236就通过门阵列234指示电路232，以便当操作者(图14中未示出)按压电击按钮142(它通过图7中的连接器150与处理器装置236连接)时能够输送一个电击。相反，如果对患者的ECG分析表明患者没有患休克性心跳节律的话，处理器装置236可以使电路232不能向患者输送电击，并且可以通过扬声器24或显示器162指示操作者寻找适合患者的非电击治疗。另外，处理器装置236可以在一个模块没有与模块连接器148或150(图7)连接时探测并通知操作者(例如通过扬声器、LED252或状态电路242)。
电路230还包括一个用于将来自电池18的电力分配到电路230的子电路的电力管理电路238。由开/关切换器140开启和关闭电路230，由状态电路242指示电路230的状态，并且通过第二个处理器装置244将电力管理电路238、开/关电路140(通过图7中的连接器150)和状态电路242连接到电路232、第一处理器装置236和门阵列234上。正如上文结合图2-3所披露的，由显示器162(在一种实施例中与图3中的显示器72相当)为操作者显示信息，由扬声器24为操作者提供声音指令，并且由麦克风34记录操作者的声音和其他可听到的声音。数据卡36通过端口248与门阵列234连接。由数据卡36保存操作者的声音和其他声音以及患者的ECG和AED事件的记录，以便用于随后研究。另外，可以用诸如磁带(未示出)的其他保存装置保存该数据。由状态测定电路250将电路230子电路的状态提供给处理器装置236，并且由LED252给操作者提供诸如处理器装置236是否已经使得电路232能够向患者输送电击的信息。操作者可以通过控制钮164(图8)操纵的对比度控制器254使得操作者能够控制显示屏162的对比度，而诸如只读存储器(ROM)256的存储装置保存处理器装置236和244以及阵列234的程序信息。
参见图14，电路230还包括任选的麦克风198、数据传递/接收装置258和训练场景选择电路260。
正如上文结合图6和11所示，发射/接收装置258使得在AED电路230和诸如医院的远处(未示出)之间能够通过陆上通讯线路(图6)或无线电话信道进行数据通讯。例如，发射/接收装置258能够通过门阵列234接收来自数据卡36的数据，并且将该数据发送到远处。或者，发送/接收装置258可以接收来自麦克风34或198的声音数据，并且将该数据发送到远处。另外，发送/接收装置258可以通过门阵列234将从远处接收到的数据提供给处理器236。处理器装置236能够用扬声器24将所接收到的数据转换成声音。
训练场景选择电路260使得能够训练学员操作AED系统130(图7)，此时，训练盒组件100以类似于结合图5所述方式连接在基本单元136(图7)上。当电路260连接在连接器148上时，电极垫16a和16b通常不与连接器148形成电连接，以避免在训练操作中意外输送电击。不过，电路260“迷惑”处理器装置236，使它确定存在选择的场景，以便处理器装置导致电路230按照该场景工作。例如，电路230能够导致处理器装置236确定“患者”正患有休克性心跳节律，并因此导致电路230作出相应的操作。这使得学员能学习AED的操作，而又不会使接受实验的患者冒风险。
一旦能够按照已知原理改变电路230，就使得AED系统130能够提供除了去纤颤以外的电治疗，如起搏或复律，或包括一个手工控制装置，使得操作者(在图14中未示出)能够进一步控制其他自动化功能。
在被收作本文参考文献的以下文献中进一步披露了类似于AED电路230和其他AED电路的AED电路题为“电治疗方法和装置”的US5836993，US5735879，题为“电治疗方法和装置”的US5607454和题为“具有自我测试特征的去纤颤器”的US5879374。
表1表示根据本发明相应的实施例的AED电路230(图14)和其他电路以及基本单元和模块的部件的电路模块的位置。除非另有说明，表1中的编号表示图14中的电路模块或部件。
表1(在某一时间与基本单元连接的模块1、2和3中的一个)
权利要求
1.一种去纤颤器基本单元(44)，其包括一功能电路(212)；和一可操纵地将所述功能电路与第一去纤颤器模块(70)连接在一起的第一接口(214)。
2.如权利要求1所述的基本单元，其特征在于，所述功能电路可操纵地对患者提供电治疗。
3.如权利要求1和2所述的基本单元，其特征在于，其还包括一电击输送控制装置(70)；和其中，所述功能电路(212)可操纵地响应于所述电击输送控制装置产生去纤颤电击。
4.如权利要求1、2和3所述的基本单元，其特征在于，所述功能电路(212)可操纵地确定患者是否正经历休克性心跳节律。
5.一种去纤颤器模块(70)，其包括一功能电路(212)；和一可操纵地将所述功能电路与去纤颤器基本单元连接在一起的第一接口(214)。
6.如权利要求5所述的模块，其特征在于，其还包括一可操纵地将所述功能电路与该基本单元连接在一起的第二接口(214)。
7.如权利要求5和6所述的模块，其特征在于，其还包括一电击输送控制装置(70)；和其中，所述基本单元可操纵地响应于所述电击输送控制装置产生去纤颤电击。
8.如权利要求5、6、和7所述的模块，其特征在于，其还包括可操纵地显示患者信息的监视器(90)。
9.一种去纤颤器模块(70)，其包括一去纤颤器电极垫(16)；一可操纵地储存去纤颤器电极垫(16)的腔室(48)；和可操纵地将去纤颤器电极垫连接在去纤颤器基本单元上的接口(30，32)。
10.一种模块式自动化外部去纤颤器系统(12)，其包括一基本单元(44)，其具有一基本单元电路(44)，和与所述基本单元电路连接的第一基本单元接口；和一第一模块，其具有一第一模块电路(40)，和一可操纵地通过所述第一基本单元接口将所述模块电路连接在所述基本单元电路上的第一模块接口(214)。
全文摘要
一种模块式自动化外部去纤颤器(AED)系统，包括一个基本单元和至少一个相互连接的模块。基本单元通常包括一个功能电路并且包括一个将所述功能电路与模块连接在一起的接口，同样，模块包括一个将模块与基本单元连接在一起的接口。通过生产这种模块式AED模型来取代整体的，即集成的AED模型，生产商可以降低其生产工艺的成本和复杂性。另外，生产商还能够将这种模块式AED以比集成的AED模块更快的速度推向市场。另外，模块式AED使得生产商和消费者分别在提供和选择特征设置方面具有灵活性。另外，消费者可以更换损坏的模块，而生产商能够通过对模块或基本单元而进行升级，而不是对整个AED进行升级来提供更便宜的升级。
文档编号A61N1/39GK1547494SQ02802956
公开日2004年11月17日 申请日期2002年7月17日 优先权日2001年7月20日
发明者D·J·保尔斯, A·G·皮卡多, S·奥塔, C·亚奈, T·A·索洛斯科, K·J·汉森, D J 保尔斯, 汉森, 皮卡多, 索洛斯科 申请人:皇家菲利浦电子有限公司