Работа синхронизированной кардиоверсии в комбинированном режиме и верификация синхронизации
Группа изобретений относится к медицине. Способ работы в комбинированном режиме синхронизированной кардиоверсии посредством дефибриллятора с внешним электрокардиографическим монитором осуществляют с помощью дефибрилляционной системы. Дефибрилляционная система содержит внешний ЭКГ монитор (40) и дефибриллятор (20). Дефибриллятор содержит источник (24) электрических импульсов для хранения электрической энергии и управляющее устройство (25) с входным каналом (29) для приема входного сигнала синхронизированной кардиоверсии от внешнего ЭКГ монитора. Внешний ЭКГ монитор обеспечивает генерацию внешнего ЭКГ волнового сигнала (50) сердца (11) пациента (10) и внешнего синхронизированного импульса (51) как указание на обнаружение посредством внешнего ЭКГ монитора комплекса QRS внешнего ЭКГ волнового сигнала. Дефибриллятор для работы в комбинированном режиме синхронизированной кардиоверсии с внешним ЭКГ монитором, расположенным снаружи по отношению к дефибриллятору, содержит входной канал для приема входного сигнала синхронизированной кардиоверсии от внешнего ЭКГ монитора. Дефибриллятор управляет первой условной подачей дефибрилляционного импульса, синхронизированного с входным сигналом синхронизированной кардиоверсии, к пациенту в ответ на прием входного сигнала синхронизированной кардиоверсии в виде внешнего ЭКГ волнового сигнала. Дефибриллятор управляет второй условной подачей дефибрилляционного импульса, синхронизированного с входным сигналом синхронизированной кардиоверсии, к пациенту в ответ на прием входного сигнала синхронизированной кардиоверсии в виде внешнего синхронизированного импульса. Достигается снижение риска формирования неправильной синхронизированной кардиоверсии на дефибрилляторе с использованием внешнего ЭКГ монитора. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.
Настоящее изобретение в общем относится к работе дефибриллятора в режиме синхронизированной кардиоверсии. В частности, настоящее изобретение относится к режиму синхронизированной кардиоверсии дефибриллятора, обеспечивающего (1) работу в комбинированном режиме, включающую передачу внешним электрокардиографическим монитором входного сигнала синхронизированной кардиоверсии в виде электрокардиографического волнового сигнала или синхронизированного импульса, и (2) верификацию синхронизации, предотвращающую излишнюю временную задержку между внутренним электрокардиографическим волновым сигналом и входным сигналом синхронизированной кардиоверсии для целей выполнения синхронизированной кардиоверсии.
Традиционно синхронизированная кардиоверсия использовалась для прекращения фибрилляции предсердий сердца пациента. В частности, во время фибрилляции предсердий желудочки сердца пациента продолжают сокращаться, в результате чего происходит упорядоченное сокращение сердца, при котором возможно поддержание жизни пациента. Тем не менее фибрилляция предсердий обычно приводит к неравномерному сердечному ритму, и невозможность прекращения фибрилляции предсердий позволяет крови наполнять предсердия сердца, что может приводить к образованию сгустков крови, что впоследствии может привести к приступу.
Способ синхронизированной кардиоверсии для прекращения фибрилляции предсердий связан с дефибрилляционным импульсом, подаваемым на сердце пациента, который синхронизирован с сокращениями желудочков для того, чтобы минимизировать риск того, что дефибрилляционный импульс вызовет фибрилляцию желудочков сердца пациента, при которой не обеспечивается возможность поддержания жизни пациента. В частности, без синхронизации дефибрилляционного импульса с комплексом QRS может возникать дефибрилляция предсердий во время реполяризации желудочков, приводящей к фибрилляции желудочков. Следовательно, импульс синхронизированной кардиоверсии должен быть подан в пределах шестидесяти (60) миллисекунд от пика комплекса QRS, чтобы исключить возможность перехода дефибрилляции предсердий на зубец Т.
В настоящее время дефибрилляторы обычно выполнены с возможностью измерения ЭКГ непосредственно от пациента и внутреннего обнаружения сигнала QRS, а также подачи импульса синхронизированной кардиоверсии на основании этого сигнала. Однако бывают ситуации, когда практикующий врач предпочтет использовать внешний электрокардиографический монитор для мониторинга пациента и подачи сигнала на дефибриллятор, который затем используют для синхронизации импульса. Внешний электрокардиографический монитор может либо подавать аналоговый выходной электрокардиографический сигнал высокого уровня на входной электрокардиографический канал, либо может подавать синхронизирующий импульсный выходной сигнал высокого уровня на входной канал синхронизированной кардиоверсии. Независимо от типа сигнала, как изложено ранее, импульс синхронизированной кардиоверсии должен быть подан в пределах шестидесяти миллисекунд от пика комплекса QRS для того, чтобы исключить возможность подачи дефибрилляционного импульса предсердий на зубце Т. Следовательно, временная задержка подачи импульса разделена между внешним электрокардиографическим монитором и дефибриллятором.
Например, при выходном сигнале, являющемся синхронизирующим импульсом высокого уровня, и окне в 60 миллисекунд, для внешнего электрокардиографического монитора допускается 35 миллисекунд для выполнения обнаружения зубца R и подачи синхронизирующего импульса высокого уровня на дефибриллятор. Затем дефибриллятору дается 25 миллисекунд для приема этого импульса и подачи импульса синхронизированной кардиоверсии. Однако существует угроза безопасности, заключающаяся в возможности подсоединении практикующим врачом выходного сигнала синхронизирующего импульса высокого уровня внешнего электрокардиографического монитора к выходному электрокардиографическому каналу дефибриллятора, который ожидает входной электрокардиографический сигнал высокого уровня. Для такого сценария внешний электрокардиографический монитор обнаруживает комплекс QRS с временной задержкой, связанной с этим обнаружением, которая может быть доходить до 35 миллисекунд. Дефибриллятор ожидает данные ЭКГ, но вместо этого обрабатывает синхронизирующий импульс высокого уровня для обнаружения QRS. Дефибриллятор не настроен надлежащим образом для анализа синхронизирующего импульса высокого уровня для обнаружения QRS. Таким образом, существует угроза безопасности для пациента.
С другой стороны, практикующий врач может соединять электрокардиографический выход высокого уровня внешнего электрокардиографического монитора с входом синхронизирующей кардиоверсии дефибриллятора. Дефибриллятор, который ожидает синхронизирующий импульс высокого уровня, не настроен надлежащим образом для анализа данных ЭКГ и правильного обнаружения QRS. Такая конфигурация также не является безопасной для пациента.
Настоящее изобретение обеспечивает практикующему врачу возможность соединения любого сигнала с одинаковым входным каналом дефибриллятора посредством использования алгоритма различения двух типов сигналов и обработки указанных сигналов в соответствии с их типом. В частности, если сигнал является аналоговым выходным сигналом ЭКГ внешнего электрокардиографического монитора, дефибриллятор будет использовать алгоритм обнаружения QRS для запуска синхронизированного импульса. Напротив, если сигнал является синхронизирующим импульсным выходным сигналом внешнего электрокардиографического монитора, дефибриллятор обнаружит этот импульс с минимальной временной задержкой для запуска синхронизированного импульса без использования алгоритма обнаружения QRS. Следовательно, риск того, что практикующий врач сформирует неправильную синхронизированную кардиоверсию на дефибрилляторе, используя внешний электрокардиографический монитор, минимизирован, а то и вовсе устранен. Кроме того, настоящее изобретение минимизирует, а то и вовсе устраняет, риск того, что практикующий врач неправильно подаст импульс на зубце Т, что приведет к фибрилляции желудочков, при использовании выхода внешнего электрокардиографического монитора для синхронизации импульса посредством оповещения практикующего врача, если временная задержка для внешнего электрокардиографического монитора является слишком большой.
Согласно одному варианту настоящего изобретения предложен способ работы синхронизированной кардиоверсии посредством дефибриллятора. Согласно указанному способу посредством дефибриллятора выполняют прием входного сигнала синхронизированной кардиоверсии от внешнего электрокардиографический монитора через входной канал синхронизированной кардиоверсии, причем входной сигнал синхронизированной кардиоверсии является одним из внешнего электрокардиографического волнового сигнала сердца пациента, генерируемого внешним электрокардиографическим монитором, или внешнего синхронизированного импульса, генерируемого внешним электрокардиографическим монитором как указание на обнаружение посредством внешнего электрокардиографического монитора по меньшей мере комплекса QRS внешнего электрокардиографического волнового сигнала. Согласно указанному способу дополнительно выполняют условную подачу посредством дефибриллятора дефибрилляционного импульса, синхронизированного с входным сигналом синхронизированной кардиоверсии, к пациенту в ответ на прием дефибриллятором входного сигнала синхронизированной кардиоверсии в виде внешнего электрокардиографического волнового сигнала или внешнего синхронизированного импульса.
Условия для подачи указанного дефибрилляционного импульса пациенту содержат среди прочего такие условия, согласно которым (1) принятый и обнаруженный дефибриллятором входной сигнал синхронизированной кардиоверсии является внешним электрокардиографическим волновым сигналом, и обнаруживается по меньшей мере один комплекс QRS в указанном внешнем электрокардиографическом волновом сигнале, в частности, без какой-либо избыточной временной задержки из-за приема дефибриллятором внешнего электрокардиографического волнового сигнала и обнаружения указанного по меньшей мере одного комплекса QRS, и (2) принятый и обнаруженный дефибриллятором входной сигнал синхронизированной кардиоверсии является синхронизированным импульсом, в частности, без какой-либо избыточной временной задержки при приеме и обнаружении дефибриллятором указанного синхронизированного импульса.
Согласно второму варианту настоящего изобретения предложен дефибриллятор для синхронизированной кардиоверсии, содержащий источник электрических импульсов и управляющее устройство. В процессе работы управляющее устройство принимает входной сигнал синхронизированной кардиоверсии от внешнего электрокардиографического монитора через входной канал синхронизированной кардиоверсии, причем входной сигнал синхронизированной кардиоверсии является одним из внешнего электрокардиографического волнового сигнала сердца пациента, генерируемого внешним электрокардиографическим монитором, или внешнего синхронизированного импульса, генерируемого внешним электрокардиографическим монитором как указание на обнаружение посредством внешнего электрокардиографического монитора по меньшей мере одного комплекса QRS внешнего электрокардиографического волнового сигнала. Управляющее устройство дополнительно управляет условной подачей дефибрилляционного импульса, синхронизированного с входным сигналом синхронизированной кардиоверсии, посредством источника электрических импульсов пациенту в ответ на прием управляющим устройством входного сигнала синхронизированной кардиоверсии в виде внешнего электрокардиографического волнового сигнала или внешнего синхронизированного импульса.
Условия для подачи указанного дефибрилляционного импульса пациенту содержат среди прочего такие, согласно которым (1) принятый и обнаруженный управляющим устройством входной сигнал синхронизированной кардиоверсии является внешним электрокардиографическим волновым сигналом, и обнаруживается по меньшей мере один комплекс QRS в указанном внешнем электрокардиографическом волновом сигнале, в частности, без какой-либо избыточной временной задержки из-за приема управляющим устройством внешнего электрокардиографического волнового сигнала и обнаружения указанного по меньшей мере одного комплекса QRS, и (2) принятый и обнаруженный управляющим устройством входной сигнал синхронизированной кардиоверсии является синхронизированным импульсом, в частности, без какой-либо избыточной временной задержки при приеме и обнаружении управляющим устройством указанного синхронизированного импульса.
Согласно третьему варианту реализации настоящего изобретения предложена дефибрилляционная система для синхронизированной кардиоверсии, содержащая внешний электрокардиографический монитор и дефибриллятор. В процессе работы дефибриллятор принимает входной сигнал синхронизированной кардиоверсии от внешнего электрокардиографического монитора через входной канал синхронизированной кардиоверсии, причем входной сигнал синхронизированной кардиоверсии является одним из внешнего электрокардиографического волнового сигнала сердца пациента, генерируемого внешним электрокардиографическим монитором, или внешнего синхронизированного импульса, генерируемого внешним электрокардиографическим монитором как указание на обнаружение посредством внешнего электрокардиографического монитора по меньшей мере одного комплекса QRS внешнего электрокардиографического волнового сигнала. Дефибриллятор дополнительно управляет условной подачей дефибрилляционного импульса, синхронизированного с входом синхронизированной кардиоверсии, пациенту в ответ на прием дефибриллятором входа синхронизированной кардиоверсии в виде внешнего электрокардиографического волнового сигнала или внешнего синхронизированного импульса.
Условия подачи указанного дефибрилляционного импульса пациенту содержат среди прочего такие, согласно которым (1) принятый и обнаруженный дефибриллятором входной сигнал синхронизированной кардиоверсии является внешним электрокардиографическим волновым сигналом, и обнаруживается по меньшей мере один комплекс QRS в указанном внешнем электрокардиографическом волновом сигнале, в частности, без какой-либо избыточной временной задержки из-за приема дефибриллятором внешнего электрокардиографического волнового сигнала и обнаружения указанного по меньшей мере одного комплекса QRS, и (2) принятый и обнаруженный дефибриллятором входной сигнал синхронизированной кардиоверсии является синхронизированным импульсом, в частности, без какой-либо избыточной временной задержки при приеме и обнаружении дефибриллятором указанного синхронизированного импульса.
Приведенные выше и другие варианты осуществления настоящего изобретения, а также различные признаки и преимущества настоящего изобретения станут дополнительно очевидными из последующего подробного описания различных вариантов осуществления настоящего изобретения, прочтенного в сочетании с сопутствующими чертежами. Подробное описание и чертежи являются только иллюстрациями настоящего изобретения и не ограничивают объем настоящего изобретения, определяемого формулой изобретения и ее эквивалентами.
На фиг. 1 показан примерный вариант осуществления дефибриллятора, имеющего комбинированный режим/ верификацию синхронизации синхронизированной кардиоверсии в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 2 показана блок-схема, представляющая примерный вариант осуществления способа комбинированного режима/ верификации синхронизации синхронизированной кардиоверсии в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 3 и 4 показаны примеры верификации временной задержки в соответствии с настоящим изобретением.
Для целей настоящего изобретения термины "синхронизированная кардиоверсия", "несинхронизированная кардиоверсия", "сердечный цикл", "комплекс QRS", "зубец Р", "зубец Q", "зубец R", "зубец S", "зубец Т", "интервал QT", "электродная подушечка/пластина" и "электрокардиограмма (ЭКГ)", "монитор", "источник", "детектор" и "разрядник", а также синонимы и родственные термины следует интерпретировать широко как известные из уровня техники настоящего изобретения.
Для облегчения понимания настоящего изобретения в настоящем документе будут предоставлены примерные варианты осуществления настоящего изобретения, направленные на работу в комбинированном режиме и верификацию синхронизации дефибриллятора в режиме синхронизированной кардиоверсии.
Как показано на фиг. 1, дефибриллятор 20 по настоящему изобретению содержит две электродные подушечки или пластины 21 и 22, дополнительные электрокардиографические выводы (не показаны), электрокардиографический монитор 23 (внутренний или внешний), источник 24 электрических импульсов и управляющее устройство 25 для управления синхронизированной кардиоверсией.
Электродные подушечки или пластины 21 и 22 конструктивно выполнены известным образом с возможностью прикладывания к пациенту 10 в передневерхней позиции с обеспечением проводимости, как показано на фиг. 1, или в переднезадней позиции (не показано). Электродные подушечки или пластины 21 и 22 проводят дефибрилляционный импульс от источника 24 электрических импульсов к сердцу 11 пациента 10 и выводят электрическую активность сердца 11 пациента 10 на электрокардиографический монитор 23. Альтернативно или одновременно, электрокардиографические выводы, как известно из уровня техники, могут быть подсоединены к пациенту 10 для выведения электрической активности сердца 11 пациента 10 на электрокардиографический монитор 23.
Электрокардиографический монитор 23 конструктивно выполнен, как известно из уровня техники, с возможностью измерения электрокардиографического волнового сигнала 30 сердца 11 пациента 10 в качестве указания на то, что пациент 10 находится в состоянии, при котором происходит упорядоченное сокращение сердца, или в состоянии, при котором сокращения сердца происходят неупорядоченно. Примером электрокардиографического волнового сигнала 30, указывающего на состояние, при котором происходит упорядоченное сокращение сердца, является электрокардиографический волновой сигнал 30 без зубца Р, который типичен для упорядоченного сокращения желудочков сердца 11, способного перекачивать кровь.
В соответствии с одним вариантом осуществления в электрокардиографическом мониторе 23 используется цифровой сигнальный процессор (не показан) для потокового вывода данных электрокардиографического волнового сигнала на управляющее устройство 25.
Источник 24 электрических импульсов конструктивно выполнен, как известно из уровня техники, для хранения электрической энергии для подачи дефибрилляционного импульса 31 через электродные подушечки/пластины 21 к сердцу 11 пациента 10 под управлением управляющего устройства 25. На практике дефибрилляционный импульс 31 может представлять собой любой волновой сигнал, известный из уровня техники. Примеры таких волновых сигналов содержат среди прочего монофазный синусоидальный волновой сигнал (положительную синусоидальную волну) 31а и двухфазный усеченный волновой сигнал 31b, как показано на фиг. 1.
В соответствии с одним вариантом осуществления в источнике 24 электрических импульсов используется высоковольтная конденсаторная батарея (не показана) для сохранения высокого напряжения с помощью высоковольтного зарядного устройства и источника питания при нажатии на кнопку 26 заряда. В источнике 24 электрических импульсов дополнительно используется переключающая/развязывающая схема (не показана) для выборочного приложения конкретного волнового сигнала электрического энергетического заряда от высоковольтной конденсаторной батареи на электродные подушечки/пластины 21 при управлении посредством управляющего устройства 25.
Управляющее устройство 25 конструктивно выполнено с возможностью выполнения синхронизированной кардиоверсии в сочетании с внешним электрокардиографическим монитором 40, присоединенным посредством кабеля 42 синхронизации к входному электрокардиографическому каналу 29 управляющего устройства 25.
Внешний электрокардиографический монитор 40 конструктивно выполнен с возможностью измерения данных электрокардиографического волнового сигнала сердца 11 пациента 10, как известно из уровня техники, через комплект 41 выводов для ЭКГ, прикрепленных к пациенту 10 с обеспечением проводимости. Внешний электрокардиографический монитор 40 передает входной сигнал синхронизированной кардиоверсии на управляющее устройство 25 в качестве внешнего электрокардиографического волнового сигнала 50 пациента 10 или синхронизированного импульса 51, указывающего на обнаружение внешним электрокардиографическим монитором 40 комплекса QRS в электрокардиографическом волновом сигнале 50.
Управляющее устройство 25 конструктивно выполнено с возможностью использования профиля 32 импульса для обнаружения того, является ли входной сигнал синхронизированной кардиоверсии, полученный от внешнего электрокардиографического монитора 40 через кабель 42 синхронизации внешним электрокардиографическим волновым сигналом 50 или синхронизированным импульсом 51. В частности, профиль 32 импульса имеет амплитуду, время нарастания и/или длительность, задающие базовый синхронизированный импульсный сигнал. Эквивалентность входного сигнала синхронизированной кардиоверсии профилю 32 импульса интерпретируется управляющим устройством 25 как синхронизированный импульсный сигнал 51 от внешнего электрокардиографического монитора 40. Напротив, неэквивалентность входного сигнала синхронизированной кардиоверсии профилю 32 импульса интерпретируется управляющим устройством 25 как входной электрокардиографический сигнал 50 от внешнего электрокардиографического монитора 40. На практике эквивалентность или неэквивалентность входного сигнала синхронизированной кардиоверсии зависит от заложенной функциональности дефибриллятора 20 и внешнего электрокардиографического монитора 40, которая должна обеспечивать возможность различения между внешним электрокардиографическим волновым сигналом и синхронизирующим импульсом. В соответствии с одним вариантом осуществления эквивалентность задана как входной сигнал синхронизированной кардиоверсии, имеющий амплитуду, время нарастания и длительность, равные или большие, чем соответствующие амплитуда, время нарастания и длительность базового синхронизированного импульсного сигнала.
Управляющее устройство 25 конструктивно выполнено с возможностью сравнения базовой временной задержки с измеренной временной задержкой между внутренним мониторингом электрокардиографического волнового сигнала посредством внутреннего входного электрокардиографического монитора 23 и приемом и обнаружением входного сигнала синхронизирующей кардиоверсии через входной канал 29 для определения того, является ли или не является избыточной временная задержка между внутренним электрокардиографическим волновым сигналом 30 и входным сигналом синхронизирующей кардиоверсии. На практике базовую временную задержку в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления получают при минимуме от окна в шестьдесят (60) миллисекунд для внешнего электрокардиографического монитора для генерации и передачи входного сигнала синхронизированной кардиоверсии на управляющее устройство 25 и для управляющего устройства 25 для обнаружения этого входного сигнала и подачи импульса синхронизированной кардиоверсии.
Также на практике, точки измерения внутреннего электрокардиографического волнового сигнала 30 и входного сигнала синхронизированной кардиоверсии в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления являются синхронизированными точками для дефибрилляционного импульса.
В соответствии с одним вариантом осуществления управляющее устройство 25 использует аппаратное обеспечение/схемы (например, процессор (процессоры), запоминающее устройство и т.д.) для реализации способа синхронизированной кардиоверсии в соответствии с настоящим изобретением, установленные как программное/встроенное обеспечение в управляющее устройство 25. На практике программное/встроенное обеспечение может использовать детектор QRS или импульсное разрядное устройство, как известно из уровня техники, которые модифицированы или изменены с возможностью поддержки выполнения способа синхронизированной кардиоверсии в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 2 показана блок-схема 60, представляющая способ синхронизированной кардиоверсии в соответствии с настоящим изобретением, реализуемый посредством управляющего устройства 25. Нижеследующее является описанием выполнения блок-схемы 60 при помощи детектора 25а QRS и импульсного разрядного устройства 25b управляющего устройства 25. Необходимо иметь ввиду, что нажатие кнопки 26 заряда активирует накопление электрической энергии посредством источника 24 электрических импульсов (фиг. 1), в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления посредством заряда высоковольтной конденсаторной батареи, а нажатие кнопки 27 электрического импульса активирует синхронизированную кардиоверсию посредством дефибриллятора 20, которая может быть активирована только при готовности дефибриллятора 20.
Этап S62 блок-схемы 60 охватывает выполнение детектором 25а QRS обнаружения каждого комплекса QRS электрокардиографического волнового сигнала, обеспеченного посредством внутреннего электрокардиографического монитора 23, а этап S64 блок-схемы 60 охватывает определение детектором 25а QRS того, подают ли на входной канал 29 посредством внешнего электрокардиографического монитора 40 внешний электрокардиографический волновой сигнал 30 или синхронизированный импульс 30. Для такого определения детектор 25а QRS осуществляет попытку установить эквивалентность или неэквивалентность профиля 32 импульса сигналу синхронизированной кардиоверсии.
В соответствии с одним вариантом осуществления детектор 25а QRS ищет нарастающий фронт прямоугольного импульса сигнала синхронизированной кардиоверсии перед низкочастотной фильтрацией входного сигнала. Детектор 25а QRS считает входной сигнал синхронизирующим импульсным сигналом 51, если (1) амплитуда нарастающего фронта входного сигнала равна амплитуде нарастающего фронта профиля импульса или больше нее, (2) время нарастания нарастающего фронта входного сигнала равно времени нарастания профиля импульса или больше него, и (3) длительность входного сигнала равна длительности профиля импульса или больше нее (например, максимальной ожидаемой длительности импульса кардиостимулятора для пациентов, которые могут иметь имплантированный кардиостимулятор). В ином случае детектор 25а QRS считает входной сигнал внешним электрокардиографическим волновым сигналом 30 и переходит к этапу S66 блок-схемы 60 для выполнения обнаружения каждого комплекса QRS внешнего электрокардиографического волнового сигнала 30, приложенного к входному каналу 29.
Например, как показано на фиг. 1, детектор 25а QRS будет считать входной сигнал синхронизирующим импульсным сигналом 51 ввиду того, что (1) амплитуда нарастающего фронта синхронизирующего импульсного сигнала 51 больше, чем амплитуда нарастающего фронта профиля 32 импульса, (2) время нарастания нарастающего фронта синхронизирующего импульсного сигнала 51 больше, чем время нарастания профиля 32 импульса и (3) длительность синхронизирующего импульсного сигнала 51 равна длительности профиля 32 импульса или больше нее.
В ином случае, как показано на фиг. 1, детектор 25а QRS будет считать входной сигнал внешним электрокардиографическим волновым сигналом 51 ввиду того, что (1) амплитуда нарастающего фронта внешнего электрокардиографического волнового сигнала 50 меньше, чем амплитуда нарастающего фронта профиля 32 импульса, (2) время нарастания нарастающего фронта внешнего электрокардиографического волнового сигнала 50 меньше, чем время нарастания нарастающего фронта профиля 32 импульса, или (3) длительность внешнего электрокардиографического волнового сигнала 50 меньше, чем длительность профиля 32 импульса. В частности, длительность профиля 32 импульса особенно необходима, чтобы не допустить рассматривания детектором 25а QRS импульсов имплантированного кардиостимулятора (длительности до 2 миллисекунд) в качестве синхронизирующих импульсов. Следовательно, детектор 25а QRS сконфигурирован на основе того, как внешний электрокардиографический монитор 40 может представлять импульс кардиостимулятора, который будет увеличивать длительность приблизительно до 6 миллисекунд. Таким образом, для примера, если требование к длительности импульса было установлено на 8 миллисекунд, тогда детектор 25а QRS будет точно определять, если входной сигнал был импульсом или волновым сигналом для пациента 10, имеющего имплантированный кардиостимулятор.
Вернемся к фиг. 2, до готовности кнопки 27 электрического импульса, обнаружение комплекса QRS на этапе S62 является непрерывным процессом, и обнаружение комплекса QRS на этапе S66 является непрерывным процессом, если на электрокардиографическом входе 29 был обнаружен внешний электрокардиографический волновой сигнал 50. В то время как процесс (процессы) выполняется детектором 25а QRS, импульсное разрядное устройство 25b выполняет этапы S68-S72 блок-схемы 60, как необходимо для обеспечения того, что временная задержка между процессом обнаружения комплекса QRS на этапе S62 и приемом входного сигнала синхронизированной кардиоверсии, не является избыточной.
В частности, этап S68 охватывает выполнение импульсным разрядным устройством 25b верификации синхронизации, включающей сравнение базовой временной задержки с измеренной временной задержкой для определения, была ли измеренная временная задержка избыточной во время этапа S70. Базовая временная задержка является допустимой добавленной временной задержкой к нормальному времени внутреннего обнаружения комплекса QRS на этапе S68 и подачи синхронизированного импульса к пациенту 10, которая все еще будет соответствовать полному требованию шестидесяти миллисекунд для синхронизированной кардиоверсии.
В соответствии с одним вариантом осуществления этапа 68, как показано на фиг. 3, для внешнего электрокардиографического волнового сигнала 50, применяемого к электрокардиографическому входу 29, базовую временную задержку сравнивают с измеренной временной задержкой 80 между обнаружением R-пика электрокардиографического волнового сигнала 30 детектором 25а QRS и обнаружением R-пика электрокардиографического волнового сигнала 50 детектором 25а QRS.
В соответствии со вторым вариантом осуществления этапа 68, как показано на фиг. 4, для синхронизированного импульсного сигнала 51, применяемого к электрокардиографическому входу 29, базовую временную задержку сравнивают с измеренной временной задержкой 81 между обнаружением комплекса QRS электрокардиографического волнового сигнала 30 детектором 25а QRS и обнаружением синхронизированного импульсного сигнала 51 детектором 25а QRS.
Если импульсное разрядное устройство 25b определяет, что измеренная временная задержка является избыточной в течение этапа S70 (т.е. измеренная временная задержка больше, чем базовая временная задержка), импульсное разрядное устройство 25b переходит к этапу S72 для передачи предупреждения о временной задержке, которое в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления содержит блокировку кнопки 27 электрического импульса для запрета какой-либо подачи дефибрилляционного импульса.
Если импульсное разрядное устройство 25b определяет, что измеренная временная задержка не является избыточной в течение этапа S70 (т.е. измеренная временная задержка меньше, чем базовая временная задержка), импульсное разрядное устройство 25b продолжает работу в цикле этапов S68 и S70 до тех пор, пока измеренная временная задержка не станет избыточной, или не будет нажата кнопка 27 электрического импульса.
Если кнопка 27 электрического импульса нажата, тогда этап S74 охватывает подачу импульсным разрядным устройством 25b дефибрилляционного импульса к пациенту 10. Если на этапе S64 был обнаружен синхронизирующий импульсный сигнал 51, тогда выход обнаружения детектора 25а QRS для запуска электрического импульса отключен на длительность импульса 51 до максимальной длительности допустимого синхронизирующего импульса, и импульсное разрядное устройство 25b синхронизирует дефибрилляционный импульс с импульсом 51. В ином случае, выход обнаружения детектора 25а QRS для запуска импульса включен, а импульсное разрядное устройство 25b синхронизирует дефибрилляционный импульс с выходом обнаружения детектора 25а QRS на основании внешнего электрокардиографического волнового сигнала 50.
Обратимся к фиг. 2, на которой этапы S64-66 и S74 представляют работу настоящего изобретения в комбинированном режиме, а этапы S64, S68-S74 представляют верификацию синхронизации настоящего изобретения. На практике, работа в комбинированном режиме и/или верификация синхронизации могут индивидуально выполняться или быть индивидуально включены в другие способы подачи дефибрилляционного импульса к пациенту.
Также на практике, импульсное разрядное устройство 25b может выполнять этапы S68-S72 от имени внешнего электрокардиографического монитора, исключительно применяя либо волновой электрокардиографический сигнал, либо синхронизированный импульс к входному каналу 29.
Из описания фиг. 2, условия для подачи указанного дефибрилляционного импульса пациенту содержат среди прочего такие, согласно которым (1) принятый и обнаруженный дефибриллятором входной сигнал синхронизированной кардиоверсии является внешними электрокардиографическими данными, и обнаруживается по меньшей мере один комплекс QRS в указанных внешних электрокардиографических данных, в частности, без какой-либо избыточной временной задержки из-за приема дефибриллятором внешних электрокардиографических данных и обнаружения указанного по меньшей мере одного комплекса QRS, и (2) принятый и обнаруженный дефибриллятором входной сигнал синхронизированной кардиоверсии является синхронизированным импульсом, в частности, без какой-либо избыточной временной задержки при приеме и обнаружении дефибриллятором указанного синхронизированного импульса.
Обратимся к фиг. 1-4, специалистам в области техники будут понятны многочисленные преимущества настоящего изобретения, включая среди прочего (1) минимизацию риска того, что практикующий врач неправильно конфигурирует синхронизированную кардиоверсию на дефибрилляторе, используя внешний электрокардиографический монитор, (2) упрощение конструкции дефибриллятора посредством обеспечения одного входа для управляемой извне синхронизированной кардиоверсии, содержащего синхронизирующий импульс и стандартный электрокардиографический сигнал, для предотвращения тем самым любой путаницы для практикующего врача с двумя различными соединителями для двух различных входов и (3) минимизацию риска того, что практикующий врач неправильно подаст импульс на зубце Т, что может приводить к фибрилляции желудочков, при использовании выхода внешнего электрокардиографического монитора для синхронизации импульса посредством оповещения практикующего врача, если задержка от внешнего электрокардиографического монитора является избыточной.
Хотя были иллюстрированы и описаны различные варианты осуществления настоящего изобретения, специалистам в области техники следует понимать, что варианты осуществления настоящего изобретения, описанные в настоящем документе, являются иллюстративными, различные изменения и модификации могут быть выполнены, а эквиваленты могут быть заменены на его элементы без отклонения от подлинного объема настоящего изобретения. Кроме того, для адаптации идей настоящего изобретения могут быть выполнены многие модификации без отклонения от его центрального объема. Следовательно, предполагается, что настоящее изобретение не ограничено до конкретных вариантов осуществления, раскрытых в качестве лучших вариантов, предполагаемых для выполнения настоящего изобретения, но настоящее изобретение содержит все варианты осуществления, находящиеся в пределах объема сопутствующей формулы изобретения.
1. Дефибриллятор (20) для работы в комбинированном режиме синхронизированной кардиоверсии с внешним электрокардиографическим монитором (40), расположенным снаружи по отношению к дефибриллятору (20), при этом дефибриллятор (20) содержит:
источник (24) электрических импульсов, выполненный с возможностью хранения электрической энергии; и
управляющее устройство (25), содержащее входной канал (29) синхронизированной кардиоверсии для приема входного сигнала синхронизированной кардиоверсии от внешнего электрокардиографического монитора (40),
причем входной сигнал синхронизированной кардиоверсии представляет собой либо внешний электрокардиографический волновой сигнал (50) сердца (11) пациента (10), генерируемый внешним электрокардиографическим монитором (40), либо внешний синхронизированный импульс (51), генерируемый внешним электрокардиографическим монитором (40), в качестве указания на обнаружение посредством внешнего электрокардиографического монитора (40) по меньшей мере одного комплекса QRS внешнего электрокардиографического волнового сигнала (50),
управляющее устройство (25) выполнено с возможностью управления первой условной подачей дефибрилляционного импульса, синхронизированного с входным сигналом синхронизированной кардиоверсии, посредством источника (24) электрических импульсов к пациенту (10) в ответ на прием указанным управляющим устройством (25) входного сигнала синхронизированной кардиоверсии в виде внешнего электрокардиографического волнового сигнала (50), и
управляющее устройство (25) выполнено с возможностью управления второй условной подачей дефибрилляционного импульса, синхронизированного с входным сигналом синхронизированной кардиоверсии, посредством источника (24) электрических импульсов к пациенту (10) в ответ на прием указанным управляющим устройством (25) входного сигнала синхронизированной кардиоверсии в виде внешнего синхронизированного импульса (51).
2. Дефибриллятор (20) по п. 1, в котором управляющее устройство (25) дополнительно выполнено с возможностью:
определения, что входной сигнал синхронизированной кардиоверсии является внешним электрокардиографическим волновым сигналом (50), в ответ на обнаружение неэквивалентности указанного входного сигнала синхронизированной кардиоверсии профилю (32) импульса; и
определения, что входной сигнал синхронизированной кардиоверсии является внешним синхронизированным импульсом (51), в ответ на обнаружение эквивалентности указанного входного сигнала синхронизированной кардиоверсии профилю (32) импульса.
3. Дефибриллятор (20) по п. 2, в котором профиль (32) импульса характеризуется по меньшей мере одним параметром из амплитуды, времени нарастания и длительности, определяющим базовый синхронизированный импульсный сигнал.
4. Дефибриллятор (20) по п. 2, в котором входной сигнал синхронизированной кардиоверсии эквивалентен профилю (32) импульса в ответ на по меньшей мере одно из следующего:
амплитуда внешнего синхронизированного импульсного сигнала равна амплитуде профиля (32) импульса или больше ее,
время нарастания внешнего синхронизированного импульсного сигнала равно времени нарастания профиля (32) импульса или больше его,
длительность внешнего синхронизированного импульсного сигнала равна длительности профиля (32) импульса или больше ее.
5. Дефибриллятор (20) по п. 1,
в котором управляющее устройство (25) дополнительно выполнено с возможностью обнаружения указанного по меньшей мере одного комплекса QRS во внешнем электрокардиографическом волновом сигнале (50) в ответ на то, что входной сигнал синхронизированной кардиоверсии является внешним электрокардиографическим волновым сигналом (50); и
источник (24) электрических импульсов подает дефибрилляционный импульс, синхронизированный с входным сигналом синхронизированной кардиоверсии, к пациенту (10) в ответ на обнаружение управляющим устройством (25) указанного по меньшей мере одного комплекса QRS внешнего электрокардиографического волнового сигнала (50).
6. Дефибриллятор (20) по п. 1, дополнительно содержащий:
внутренний по отношению к дефибриллятору электрокардиографический монитор (23),
причем внутренний электрокардиографический монитор (23) выполнен с возможностью генерации внутреннего электрокардиографического волнового сигнала (30) сердца (11) пациента (10); при этом управляющее устройство (25) дополнительно выполнено с возможностью:
обнаружения по меньшей мере одного комплекса QRS внутреннего электрокардиографического волнового сигнала (30) и указанного по меньшей мере одного комплекса QRS внешнего электрокардиографического волнового сигнала (50) в ответ на то, что входной сигнал синхронизированной кардиоверсии является внешним электрокардиографическим волновым сигналом (50);
измерения временной задержки между внутренним электрокардиографическим волновым сигналом (30) и внешним электрокардиографическим волновым сигналом (50) и
управления подачей посредством источника (24) электрических импульсов дефибрилляционного импульса, синхронизированного с входным сигналом синхронизированной кардиоверсии, к пациенту (10) в ответ на то, что измеренная временная задержка между внутренним электрокардиографическим волновым сигналом (30) и внешним электрокардиографическим волновым сигналом (50) меньше, чем базовая временная задержка.
7. Дефибриллятор (20) по п. 1, дополнительно содержащий:
внутренний по отношению к дефибриллятору электрокардиографический монитор (23),
причем внутренний электрокардиографический монитор (23) выполнен с возможностью генерации внутреннего электрокардиографического волнового сигнала (30) сердца (11) пациента (10); при этом управляющее устройство (25) дополнительно выполнено с возможностью:
обнаружения по меньшей мере одного комплекса QRS внутреннего электрокардиографического волнового сигнала (30) и указанного по меньшей мере одного комплекса QRS внешнего электрокардиографического волнового сигнала (50) в ответ на то, что входной сигнал синхронизированной кардиоверсии является внешним электрокардиографическим волновым сигналом (50);
измерения временной задержки между внутренним электрокардиографическим волновым сигналом (30) и внешним электрокардиографическим волновым сигналом (50); и
управления по меньшей мере одним из предупреждения или запрета подачи посредством источника (24) электрических импульсов дефибрилляционного импульса, синхронизированного с входным сигналом синхронизированной кардиоверсии, к пациенту (10) в ответ на измеренную временную задержку между внутренним электрокардиографическим волновым сигналом (30) и внешним электрокардиографическим волновым сигналом (50), являющуюся большей, чем базовая временная задержка.
8. Дефибриллятор (20) по п. 1, в котором условием второй условной подачи является то, что входной сигнал синхронизированной кардиоверсии является внешним синхронизированным импульсом (51).
9. Дефибриллятор (20) по п. 1, дополнительно содержащий:
внутренний по отношению к дефибриллятору электрокардиографический монитор (23),
причем внутренний электрокардиографический монитор (23) выполнен с возможностью генерации внутреннего электрокардиографического волнового сигнала (30) сердца (11) пациента (10); при этом управляющее устройство (25) дополнительно выполнено с возможностью:
обнаружения по меньшей мере одного комплекса QRS внутреннего электрокардиографического волнового сигнала (30) в ответ на то, что входной сигнал синхронизированной кардиоверсии является внешним синхронизированным импульсом (51);
измерения временной задержки между внутренним электрокардиографическим волновым сигналом (30) и внешним синхронизированным импульсом (51); и
управления подачей посредством источника (24) электрических импульсов дефибрилляционного импульса, синхронизированного с входным сигналом синхронизированной кардиоверсии, к пациенту (10) в ответ на то, что измеренная временная задержка между внутренним электрокардиографическим волновым сигналом (30) и внешним синхронизированным импульсом (51) меньше, чем базовая временная задержка.
10. Дефибриллятор (20) по п. 1, дополнительно содержащий:
внутренний по отношению к дефибриллятору электрокардиографический монитор (23),
причем внутренний электрокардиографический монитор (23) выполнен с возможностью генерации внутреннего электрокардиографического волнового сигнала (30) сердца (11) пациента (10); при этом управляющее устройство (25) дополнительно выполнено с возможностью:
обнаружения по меньшей мере одного комплекса QRS внутреннего электрокардиографического волнового сигнала (30) в ответ на то, что входной сигнал синхронизированной кардиоверсии является внешним синхронизированным импульсом (51);
измерения временной задержки между внутренним электрокардиографическим волновым сигналом (30) и внешним синхронизированным импульсом (51); и
управления по меньшей мере одним из предупреждения или запрета подачи посредством источника (24) электрических импульсов дефибрилляционного импульса, синхронизированного с входным сигналом синхронизированной кардиоверсии, к пациенту (10) в ответ на то, что измеренная временная задержка между внутренним электрокардиографическим волновым сигналом (30) и внешним синхронизированным импульсом (51) больше, чем базовая временная задержка.
11. Дефибрилляционная система, содержащая:
внешний электрокардиографический монитор (40), выполненный с возможностью генерации внешнего электрокардиографического волнового сигнала (50) сердца (11) пациента (10) и внешнего синхронизированного импульса (51) как указание на обнаружение посредством внешнего электрокардиографического монитора (40) по меньшей мере одного комплекса QRS внешнего электрокардиографического волнового сигнала (50); и
дефибриллятор (20) для работы в комбинированном режиме синхронизированной кардиоверсии с внешним электрокардиографическим монитором (40), расположенным снаружи по отношению к дефибриллятору (20),
при этом дефибриллятор (20) содержит входной канал (29) синхронизированной кардиоверсии для приема входного сигнала синхронизированной кардиоверсии от внешнего электрокардиографического монитора (40), который представляет собой либо внешний электрокардиографический волновой сигнал (50), либо внешний синхронизированный импульс (51),
причем дефибриллятор (20) выполнен с возможностью управления первой условной подачей дефибрилляционного импульса, синхронизированного с входным сигналом синхронизированной кардиоверсии, к пациенту (10) в ответ на прием указанным дефибриллятором (20) входного сигнала синхронизированной кардиоверсии в виде внешнего электрокардиографического волнового сигнала (50), и
дефибриллятор (20) выполнен с возможностью управления второй условной подачей дефибрилляционного импульса, синхронизированного с входным сигналом синхронизированной кардиоверсии, к пациенту (10) в ответ на прием указанным дефибриллятором (20) входного сигнала синхронизированной кардиоверсии в виде внешнего синхронизированного импульса (51).
12. Дефибриляционная система по п. 11, в которой дефибриллятор (20) дополнительно выполнен с возможностью:
определения, что входной сигнал синхронизированной кардиоверсии является внешним электрокардиографическим волновым сигналом (50), в ответ на обнаружение неэквивалентности указанного входного сигнала синхронизированной кардиоверсии профилю (32) импульса; и
определения, что входной сигнал синхронизированной кардиоверсии является внешним синхронизированным импульсом (51), в ответ на обнаружение эквивалентности указанного входного сигнала синхронизированной кардиоверсии профилю (32) импульса.
13. Дефибриляционная система по п. 11, в которой дефибриллятор (20) дополнительно выполнен с возможностью:
генерации внутреннего электрокардиографического волнового сигнала (30) сердца (11) пациента (10);
измерения временной задержки между внутренним электрокардиографическим волновым сигналом (30) и входным сигналом синхронизированной кардиоверсии и
управления подачей дефибрилляционного импульса, синхронизированного с входным сигналом синхронизированной кардиоверсии, к пациенту (10) в ответ на то, что измеренная временная задержка между внутренним электрокардиографическим волновым сигналом (30) и входным сигналом синхронизированной кардиоверсии меньше, чем базовая временная задержка.
14. Дефибриляционная система по п. 11, в которой дефибриллятор (20) дополнительно выполнен с возможностью:
генерации внутреннего электрокардиографического волнового сигнала (30) сердца (11) пациента (10);
измерения временной задержки между внутренним электрокардиографическим волновым сигналом (30) и входным сигналом синхронизированной кардиоверсии; и
выполнения по меньшей мере одного из предупреждения или запрета подачи дефибрилляционного импульса, синхронизированного с входным сигналом синхронизированной кардиоверсии, к пациенту (10) в ответ на то, что измеренная временная задержка между внутренним электрокардиографическим волновым сигналом (30) и входным сигналом синхронизированной кардиоверсии больше, чем базовая временная задержка.
15. Дефибриляционная система по п. 14, в которой входной сигнал синхронизированной кардиоверсии эквивалентен профилю (32) импульса в ответ на по меньшей мере одно из следующего:
амплитуда внешнего синхронизированного импульсного сигнала равна амплитуде профиля (32) импульса или больше ее,
время нарастания внешнего синхронизированного импульсного сигнала равно времени нарастания профиля (32) импульса или больше его,
длительность внешнего синхронизированного импульсного сигнала равна длительности профиля (32) импульса или больше ее.
16. Способ работы в комбинированном режиме синхронизированной кардиоверсии посредством дефибриллятора (20) с внешним электрокардиографическим монитором (40), расположенным снаружи по отношению к дефибриллятору (20), при этом согласно способу:
дефибриллятор принимает входной сигнал синхронизированной кардиоверсии от внешнего электрокардиографического монитора (40) по входному каналу (29) синхронизированной кардиоверсии,
причем входной сигнал синхронизированной кардиоверсии представляет собой либо внешний электрокардиографический волновой сигнал (50) сердца (11) пациента (10), генерируемый внешним электрокардиографическим монитором (40), либо внешний синхронизированный импульс (51), генерируемый внешним электрокардиографическим монитором (40), в качестве указания на обнаружение посредством внешнего электрокардиографического монитора (40) по меньшей мере одного комплекса QRS внешнего электрокардиографического волнового сигнала (50), а
дефибриллятор (20) управляет первой условной подачей дефибрилляционного импульса, синхронизированного с входным сигналом синхронизированной кардиоверсии, к пациенту (10) в ответ на прием указанным дефибриллятором (20) входного сигнала синхронизированной кардиоверсии в виде внешнего электрокардиографического волнового сигнала (50), и
дефибриллятор (20) управляет второй условной подачей дефибрилляционного импульса, синхронизированного с входным сигналом синхронизированной кардиоверсии, к пациенту (10) в ответ на прием указанным дефибриллятором (20) входного сигнала синхронизированной кардиоверсии в виде внешнего синхронизированного импульса (51).
17. Способ по п. 16, согласно которому дополнительно:
дефибриллятор (20) определяет, что входной сигнал синхронизированной кардиоверсии является внешним электрокардиографическим волновым сигналом (50), в ответ на обнаружение неэквивалентности указанного входного сигнала синхронизированной кардиоверсии профилю (32) импульса; и
дефибриллятор (20) определяет, что входной сигнал синхронизированной кардиоверсии является внешним синхронизированным импульсом (51), в ответ на обнаружение эквивалентности указанного входного сигнала синхронизированной кардиоверсии профилю (32) импульса.
18. Способ по п. 17, в котором входной сигнал синхронизированной кардиоверсии эквивалентен профилю (32) импульса в ответ на по меньшей мере одно из следующего:
амплитуда внешнего синхронизированного импульсного сигнала равна амплитуде профиля (32) импульса или больше ее,
время нарастания внешнего синхронизированного импульсного сигнала равно времени нарастания профиля (32) импульса или больше его,
длительность внешнего синхронизированного импульсного сигнала равна длительности профиля (32) импульса или больше ее.
19. Способ по п. 16, согласно которому дополнительно:
дефибриллятор (20) генерирует внутренний электрокардиографический волновой сигнал (30) сердца (11) пациента (10);
дефибриллятор (20) измеряет временную задержку между внутренним электрокардиографическим волновым сигналом (30) и входным сигналом синхронизированной кардиоверсии и
дефибриллятор (20) управляет подачей дефибрилляционного импульса, синхронизированного с входным сигналом синхронизированной кардиоверсии, к пациенту (10) в ответ на то, что измеренная временная задержка между внутренним электрокардиографическим волновым сигналом (30) и входным сигналом синхронизированной кардиоверсии меньше, чем базовая временная задержка.
20. Способ по п. 16, согласно которому дополнительно:
дефибриллятор (20) генерирует внутренний электрокардиографический волновой сигнал (30) сердца (11) пациента (10);
дефибриллятор (20) измеряет временную задержку между внутренним электрокардиографическим волновым сигналом (30) и входным сигналом синхронизированной кардиоверсии; и
дефибриллятор (20) управляет по меньшей мере одним из предупреждения или запрета подачи дефибрилляционного импульса, синхронизированного с входным сигналом синхронизированной кардиоверсии, к пациенту (10) в ответ на то, что измеренная временная задержка между внутренним электрокардиографическим волновым сигналом (30) и входным сигналом синхронизированной кардиоверсии больше, чем базовая временная задержка.
