特許 7574963 自動体外式除細動器システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-21

(45)【発行日】2024-10-29

(54)【発明の名称】自動体外式除細動器システム

(51)【国際特許分類】

   A61N 1/39 20060101AFI20241022BHJP

   A61B 5/33 20210101ALI20241022BHJP

【ＦＩ】

A61N1/39

A61B5/33 120

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2024501532

(86)(22)【出願日】2022-07-21

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2024-07-05

(86)【国際出願番号】 EP2022070447

(87)【国際公開番号】W WO2023001945

(87)【国際公開日】2023-01-26

【審査請求日】2024-01-11

(31)【優先権主張番号】PCT/CN2021/108161

(32)【優先日】2021-07-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】21199701.0

(32)【優先日】2021-09-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】590000248

【氏名又は名称】コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ

【氏名又は名称原語表記】Ｋｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ．

【住所又は居所原語表記】Ｈｉｇｈ Ｔｅｃｈ Ｃａｍｐｕｓ ５２， ５６５６ ＡＧ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ，Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ

(74)【代理人】

【識別番号】100122769

【弁理士】

【氏名又は名称】笛田 秀仙

(74)【代理人】

【識別番号】100163809

【弁理士】

【氏名又は名称】五十嵐 貴裕

(74)【代理人】

【識別番号】100145654

【弁理士】

【氏名又は名称】矢ヶ部 喜行

(72)【発明者】

【氏名】ジャーン ユイニーン

(72)【発明者】

【氏名】ゴーア シン

【審査官】段 吉享

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１８－５０００９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１８７４３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｎ １／３９

Ａ６１Ｂ ５／３３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

除細動ショックを施すように構成される除細動モジュール、
心臓の心電図（ＥＣＧ）測定を行うように構成されるセンサ、
ＥＣＧ測定値を送信し、前記ＥＣＧ測定値の第１の分類を受信するために遠隔処理装置と通信するように構成される接続モジュール、及び
プロセッサ
を有する自動体外除細動器において、前記プロセッサは、
ローカルのショックアドバイスアルゴリズム（ＳＡＡ）を使用して、少なくともショック適応分類及びショック非適応分類を含む第２のリストから選択される、前記ＥＣＧ測定値の第２の分類を決定し、
前記ＥＣＧ測定値の前記第１の分類及び前記第２の分類の少なくとも１つがショック適応分類である場合、
前記除細動モジュールに除細動ショックを施させる、又は
除細動ショックを施すようユーザに助言する
の何れかを行う
ように構成され、
前記接続モジュールは、前記ＥＣＧ測定値の前記第２の分類がショック適応分類でないときにのみ、前記ＥＣＧ測定値を前記遠隔処理装置に送信するように構成される、
自動体外除細動器。

【請求項2】

前記接続モジュールは、前記プロセッサが前記ＥＣＧ測定値の前記第２の分類を決定する前に、前記ＥＣＧ測定値を前記遠隔処理装置に送信するように構成される、請求項１に記載の自動体外除細動器。

【請求項3】

前記第２のリストは、不確定分類をさらに有し、
前記接続モジュールは、前記第２の分類が前記不確定分類及び前記ショック非適応分類の一方である場合にのみ、前記ＥＣＧ測定値を前記遠隔処理装置に送信するように構成される、請求項１又は２に記載の自動体外除細動器。

【請求項4】

前記接続モジュールは、Ｗｉｆｉ及び／又はセルネットワークを使用して、前記遠隔処理装置とワイヤレス通信するように構成される、請求項１乃至３の何れか一項に記載の自動体外除細動器。

【請求項5】

前記セルネットワークは、３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ或いはＮＢＩｏＴである、請求項４に記載の自動体外除細動器。

【請求項6】

遠隔サーバ、及び１つ以上の請求項１に記載の自動体外式除細動器（ＡＥＤ）を有する除細動器システムであって、
前記遠隔サーバは、
前記１つ以上のＡＥＤの各々から、心電図（ＥＣＧ）測定値を受信し、
前記ＥＣＧ測定値の第１の分類を夫々の前記ＡＥＤに送信する
ように構成される接続ユニット、
ショックアドバイスアルゴリズム（ＳＡＡ）を記憶するように構成されるメモリ、並びに
前記ＳＡＡを使用して、少なくともショック適応分類及びショック非適応分類を有するリストから選択される、前記ＥＣＧ測定値の前記第１の分類を決定するように構成される処理ハードウェア
を有する、除細動器システム。

【請求項7】

前記遠隔サーバに記憶される前記ＳＡＡは、訓練入力及び既知の出力のアレイを受信するように構成される訓練アルゴリズムを使用して訓練されるニューラルネットワークを有し、前記訓練入力は、訓練ＥＣＧ測定値を有し、前記既知の出力は、前記訓練ＥＣＧ測定値の分類を有し、前記ＥＣＧ測定値の前記分類は、ショック適応分類又はショック非適応分類の何れかである、請求項６に記載のシステム。

【請求項8】

前記訓練ＥＣＧ測定値は、前記１つ以上のＡＥＤから受信されるＥＣＧ測定値を有する、請求項７に記載のシステム。

【請求項9】

コンピュータプログラムが自動体外式除細動器（ＡＥＤ）のプロセッサ上で実行されると、
自動体外式除細動器（ＡＥＤ）が、心臓の心電図（ＥＣＧ）測定値を収集するステップ、
前記ＡＥＤが、少なくともショック適応分類及びショック非適応分類を有する第２のリストから選択される、前記ＥＣＧ測定値の第２の分類を決定するステップ、
前記ＡＥＤが、前記ＥＣＧ測定値を遠隔処理装置に送信するステップ、
前記ＡＥＤが、前記遠隔処理装置から、少なくともショック適応分類及びショック非適応分類を有するリストから選択される、前記ＥＣＧ測定値の第１の分類を受信するステップ、並びに
前記ＡＥＤにおいて、前記ＥＣＧ測定値の前記第１の分類及び前記第２の分類の１つ以上がショック適応分類である場合、除細動ショックが必要であると決定するステップ
を実施するように適応するコンピュータプログラムコード手段を有するコンピュータプログラムであって、
前記ＥＣＧ測定値の第２の分類がショック適応分類でないときにのみ、前記送信するステップ及び前記受信するステップが実施される、コンピュータプログラム。

【請求項10】

前記第２のリストは、不確定分類をさらに有し、
前記ＥＣＧ測定値は、前記第２の分類が前記不確定分類及び前記ショック非適応分類の一方である場合にのみ、前記遠隔処理装置に送信される、請求項９に記載のコンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動体外式除細動器に関する。

【背景技術】

【0002】

自動体外式除細動器は、ＡＥＤとしても知られており、通例、電車の駅のような公共の場に見られる。自動体外式除細動器は、除細動を必要とするとき、又は必要としないときを合理的に知ることが期待できない、訓練を受けていない一般の人々によって使用されることを目的としている。実際に必要とされるときにのみ被験者が除細動されることを確実にするのを助けるために、ＡＥＤは、典型的には、被験者の心臓を測定するための心電図（ＥＣＧ）センサ、及びＥＣＧ測定値を分析し、除細動ショックを必要とするかどうかを決定するためのオンボードハードウェアを含む。

【0003】

ＥＣＧ測定値の分析は、典型的には、ショックアドバイスアルゴリズム（ＳＡＡ）を使用して実行される。それらの精度を改善するために、ＳＡＡは、経時的にますます複雑になり、リソース集約的になっている。ＡＥＤは、通常、限られた量の電力しか供給することができないバッテリ給電式の装置であり、その大部分は除細動のために使用される。この限られた電気供給のために、ＡＥＤにおける計算チップは、通常、小電力供給で動作することができる低電力チップである。しかしながら、これらの低電力チップも計算リソースが限られている。ＡＥＤに内蔵されるコンピュータチップは、任意の数学演算を行い、従って、仮定として新しいＳＡＡを使用するように再プログラムすることができるが、それらは、（例えば、ディープニューラルネットワークに基づくもののような）高度なＳＡＡを使用してＥＣＧ測定値を分析するのに必要な性能を欠いている。

【0004】

EP3204881A1は、医療前兆イベント推定のためのシステム及び方法を開示し、被験者の生理学的情報第１の組、及び第２の時間期間中に受信される被験者の生理学的情報の第２の組を取得するステップ、１つ以上の機械学習分類器モデルに生理学的情報の第１及び第２の組を適用することに基づいて、被験者の潜在的な心臓不整脈イベントのリスクを推定することに関連する第１及び第２のリスクスコアを計算するステップ、前記潜在的な心臓不整脈イベントに関連する少なくとも第１及び第２のリスクスコアを時間で変化する一連のリスクスコアとして提供するステップ、並びに１つ以上のしきい値に基づいて、前記被験者の潜在的な心臓不整脈イベントのリスクを推定することに関連する第１及び第２のリスクスコアを分類するステップを有する動作を行うための1つ以上のプロセッサを含む。

【0005】

US2021121090A1は、少なくとも１つのニューラルネットワークを含む訓練された分類器を用いて不整脈を監視するためのシステム、装置及び方法を開示する。幾つかの実施形態において、外部の心臓監視装置は、体表面ＥＣＧ活動を検知するための複数のＥＣＧ電極、少なくとも１つのＥＣＧ信号を提供するために前記体表面ＥＣＧ活動を処理するためのＥＣＧ処理回路、少なくとも１つのニューラルネットワークを有するリズム変化分類器を有する非一時的なコンピュータ可読媒体、並びにＥＣＧ信号を受信し、前記リズム変化分類器を用いて、このＥＣＧ信号における所定のリズム変化に対応する時間データを検出し、検出された時間データに基づいて、所定のリズム変化に対応する少なくとも１つのＥＣＧ信号部分を決定し、及び前記少なくとも１つの決定されたＥＣＧ信号部分を遠隔コンピュータシステムに送信するための少なくとも１つのプロセッサを含む。

【0006】

US2020085333A1は、畳み込みニューラルネットワークベースのショック可能な心拍リズム分類器を様々開示している。ニューラルネットワークは、心電図セグメントを入力として受信し、受信される心電図セグメントが除細動ショックによる治療に適した心拍リズムを表しているかどうかを示す出力を生成するように構成される。好ましくは、受信される心電図セグメントは、畳み込みニューラルネットワークによって受信される前に変換又は処理されず、その心電図の特徴は、畳み込みニューラルネットワークに対して識別されない。幾つかの実施形態において、受信される心電図セグメントは、畳み込みニューラルネットワークへの唯一の入力である。記載される分類器は、除細動器での使用によく適している。

【0007】

US20180154163A1は、メモリに結合されるプロセッサを有する第１のコンピュータ装置を含むシステムを開示している。プロセッサ及びメモリは、（ｉ）第１のコンピュータ装置を使用する第１の介護者による被害者の治療を示す情報、及び（ｉｉ）被害者の健康状態を示す情報の少なくとも１つを受信し、第１のコンピュータ装置を使用する第１の介護者による被害者の治療が完了したと決定し、受信した情報を第２のコンピュータ装置に送信するように構成される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

従って、ＥＣＧ測定値を迅速に及び効率的に分析するために、高度なＳＡＡを活用することができるＡＥＤが必要とされている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、請求項により規定される。

【0010】

本発明の一態様に従う例によれば、
除細動ショックを施すように構成される除細動モジュール、
心臓の心電図（ＥＣＧ）測定を行うように構成されるセンサ、
ＥＣＧ測定値を送信し、このＥＣＧ測定値の第１の分類を受信するために遠隔処理装置と通信するように構成された接続モジュール、及び
プロセッサ
であり、前記プロセッサは、
ローカルのショックアドバイスアルゴリズム（ＳＡＡ）を使用して、少なくともショック適応(shockable)分類及びショック非適応(non-shockable)分類を含む第２のリストから選択される、ＥＣＧ測定値の第２の分類を決定し、並びに
前記ＥＣＧ測定値の第１の分類及び第２の分類の少なくとも１つがショック適応分類である場合、
除細動モジュールに除細動ショックを施させる、又は
除細動ショックを施すようユーザに助言する
の何れかを行うように構成される、プロセッサ
を有する自動体外式除細動器が提供される。

【0011】

ＡＥＤは、被験者の心臓のＥＣＧ測定を行い、ＥＣＧ測定値を遠隔処理装置に送信する。その後、ＡＥＤは、遠隔処理装置から、ＥＣＧ測定値の第１の分類を受信する。ＥＣＧ測定値がショック適応と分類される場合、ＡＥＤは、除細動ショックを施す、又は除細動ショックを施すようユーザに助言する。

【0012】

第２の分類は、第１の分類の前又は第１の分類の後に取得することができる。

【0013】

本発明は、ＥＣＧ測定値の分類をＡＥＤから分離する。感度及び特異性を改善するために、（ショックアドバイスアルゴリズム（ＳＡＡ）として知られる）ＥＣＧ測定値を分類するために使用されるアルゴリズムは、ますます複雑になり、評価するためにより多くの計算能力を必要とする。ＡＥＤに見られるハードウェアを使用して高度なＳＡＡを実施することは、多くの理由から困難である。通例、ＡＥＤは、ＡＥＤが提供することができる限られたバッテリ電力から動作することができるコンピュータチップを用いて構築される。これらのＡＥＤは、（例えばニューラルネットワークを利用するもののような）より新しいＳＡＡを使用するように理論的には再プログラムすることができるが、それらは、前記新しいＳＡＡの計算要件が増大することによって、この新しいＳＡＡを利用することに苦労する。ニューラルネットワークを評価することは、通例、例えばＧＰＵ又はＡＳＩＣのような高性能のコンピュータチップを必要とするが、これらのチップは、ＡＥＤのバッテリが提供できるよりも多くの電力を必要とする。

【0014】

本願の発明者は、ＥＣＧ測定値を遠隔処理装置、例えばクラウドサーバに送信するＡＥＤに接続されるモノのインターネットを作成することによって、現在のＡＥＤの欠点を克服できることに気が付いた。ＡＥＤのハードウェアのみに依存せずに、ＥＣＧ測定値を分類するためにクラウドサーバを利用することによって、ＡＥＤの制約は、最新のＳＡＡが使用されることをもはや防ぐことができない。より良好なＳＡＡを使用してＥＣＧ測定値を分類することによって、ＡＥＤは、除細動を必要とする被験者と必要としない被験者とをより良好に区別することができる。複数のＡＥＤからのＥＣＧ測定値を分類するために、単一の遠隔処理装置を使用することができる。新しいＳＡＡを使用するために、何らかのハードウェアのアップグレードが必要とされる場合、多くの地理的に分散したＡＥＤのハードウェアをアップグレードする必要がなく、少数の遠隔処理装置をアップグレードすることができる。

【0015】

より新しいＳＡＡは、ＥＣＧ測定値の分類においてより正確であるが、ＡＥＤのハードウェア上で実行されるあまり高度ではないＳＡＡを使用して、ＡＥＤがＥＣＧ測定値を単独で分類することができることは、依然として有用である。被験者が心室細動に見舞われるとき、被験者が生存する可能性を最大にするために、除細動ショックをできるだけ迅速に施すことが重要である。除細動ショックを送出するのに要する時間を増大させる如何なるネットワーク遅延も人が生存する可能性を減少させる。従って、ＡＥＤが、必要なときに除細動ショックを迅速に送出することができるように、遠隔処理装置とは無関係にＥＣＧ信号を処理することができることが重要である。

【0016】

前記第２のリストは、不確定(uncertain)分類を含むこともできる。ＡＥＤがＥＣＧ測定値をショック非適応（又は任意選択的に不確定）として分類するとき、遠隔処理装置によって行われる分類の優れた感度及び特異性を使用して、ＡＥＤの分類を確認又は却下することができる。遠隔処理装置のＥＣＧ測定値の分類が、ショック適応である場合、ＡＥＤは、ＡＥＤのＥＣＧの不確定又はショック非適応分類にかかわらず、除細動ショックを施す（又は除細動ショックを施すようユーザに指示する）。その結果、除細動を必要とする患者が、ＡＥＤの制約によって除細動を受けることができないことが少なくなる。

【0017】

ＡＥＤの接続モジュールは、ＡＥＤがＥＣＧ測定値の第２の分類を決定する前に、ＥＣＧ測定値を遠隔処理装置に送信することができる。

【0018】

これは、ＡＥＤがＥＣＧ測定を行ってから、遠隔処理装置のＥＣＧ測定値の分類を受信するまでの時間を最小限にすることができる。これは、遠隔処理装置がＥＣＧ測定値をショック適応と分類する場合、ＡＥＤによって行われる分類の後にＥＣＧの送信が行われる場合よりも迅速に除細動が施されるので、ＡＥＤがＥＣＧ測定値をショック非適応又は不確定と分類する場合に特に有用である。

【0019】

接続モジュールは、代わりに、ＥＣＧ測定値の第２の分類が不確定分類である場合にのみ、ＥＣＧ測定値をサーバに送信してもよい。従って、このとき第２の分類が最初に取得される。

【0020】

これは、ＡＥＤがＥＣＧ測定を行ってから、ＥＣＧ測定値を分類するまでの時間量を最小限にする。これは、ＡＥＤが、ＥＣＧ測定値を遠隔処理装置に送信し、ＥＣＧの第１の分類を受信するのを待つよりも、ＥＣＧ測定値をローカルで分析する方が速くなり得るので、ＡＥＤがＥＣＧ測定値をショック適応と分類する場合に特に有用である。第２の分類がショック適応である場合、第１の分類を待っていた場合よりも迅速にＡＥＤが除細動ショックを施すことができる。さらに、ＡＥＤがＥＣＧ測定値を不確定と分類するときにのみ、ＥＣＧを遠隔処理装置に送信することによって、遠隔処理装置の計算リソースは、ＡＥＤが既にショック適応と決定し、除細動が施される又は指示されることになるＥＣＧ測定値を分類することによって浪費されない。ＥＣＧの第１の分類は、第２の分類よりも正確であるが、第２の分類がショック適応である殆どの場合、第１の分類もショック適応である。同様に、第２の分類がショック非適応である殆どの場合、第１の分類もショック非適応である。

【0021】

接続モジュールは、ＥＣＧ測定値の第２の分類がショック非適応である場合、及び任意選択で、第２の分類が不確定である場合でも、ＥＣＧ測定値を遠隔処理装置に送信することができる。

【0022】

ＡＥＤがＥＣＧを不確定として分類するときにＥＣＧ測定値を遠隔処理装置に送信することの利点に加えて、ＡＥＤがＥＣＧをショック非適応として分類するときにＥＣＧ測定値を送信することは、遠隔処理装置がＡＥＤのＥＣＧ測定値の分類を確認又は却下することを可能にする。これは、ショック適応な心拍リズムを持つが、本発明がなければ、ＡＥＤがＥＣＧ測定値を正確に分類することができないために除細動ショックを受けない被験者の数を減らすことができる。ＡＥＤは、ＥＣＧ測定値をショック適応又はショック非適応としてのみ分類することができ、不確定分類を含まないことがある。

【0023】

接続モジュールは、ＥＣＧ測定値を送信し、第１の分類を受信するために、遠隔処理装置とワイヤレス通信する。これは、Ｗｉｆｉ及び／又は例えば３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ及び／又はＮＢＩｏＴのようなセルネットワークを使用して達成される。１つのネットワークが利用できない場合に別のネットワークをバックアップとして使用できるように、接続モジュールがこれらのネットワークの２つ以上又は全てを使用できることは有益である。

【0024】

本発明の一態様に従う例によれば、
１つ以上の自動体外式除細動器（ＡＥＤ）の各々から、心電図（ＥＣＧ）測定値を受信し、
ＥＣＧ測定値の第１の分類を夫々のＡＥＤに送信する
ように構成された接続ユニット、
ショックアドバイスアルゴリズム（ＳＡＡ）の定義を記憶するように構成されるメモリ、並びに
ＳＡＡを使用して、ＥＣＧ測定値の第１の分類を決定するように構成される処理ハードウェアであり、前記第１の分類は、少なくともショック適応分類及びショック非適応分類を有するリストから選択される、処理ハードウェア
を有するサーバも提供される。

【0025】

前記サーバは、ＡＥＤに接続される１つ以上のモノのインターネットの各々からＥＣＧ測定値を受信し、ＥＣＧ測定値の各々を分類し、及び分類を夫々のＡＥＤに送信する。ＥＣＧ測定値を分類するためにサーバを使用することは、ＡＥＤに見られるハードウェアを制限するサイズ、電力及びコストの制約が専用サーバに適用されないため、より強力なハードウェアを使用することが可能になる。

【0026】

ＳＡＡは、訓練入力及び既知の出力のアレイを受信するように構成される訓練アルゴリズムを使用して訓練されるニューラルネットワークを有する。訓練入力は、訓練ＥＣＧ測定値を含むことができ、既知の出力は、訓練ＥＣＧ測定値の分類を含むことができる。ＥＣＧ測定値の分類は、ショック適応分類又はショック非適応分類の何れかである。

【0027】

ニューラルネットワークを有するＳＡＡは、ＥＣＧ測定値を分類するのに特に有効である。

【0028】

訓練ＥＣＧ測定値は、１つ以上のＡＥＤから受信されるＥＣＧ測定値を含むことができる。

【0029】

以前に受信したＥＣＧ測定値を使用することは、増え続ける訓練データセットを使用して新たなニューラルネットワークが訓練されることを可能にして、この新たなニューラルネットワークの精度を改善する。新しいニューラルネットワークを使用して、サーバによって使用されるＳＡＡをアップグレードすることができる。このようにして、サーバによって実行される分類を経時的に改善することができる。

【0030】

本発明の態様に従う例によれば、除細動ショックを施すべきかどうかを決定する方法も提供される。前記方法は、
自動体外式除細動器（ＡＥＤ）によって、心臓の心電図（ＥＣＧ）測定値を収集するステップ、
自動体外式除細動器によって、前記ＥＣＧ測定値を遠隔処理装置に送信するステップ、
自動体外式除細動器によって、前記遠隔処理装置から、少なくともショック適応分類及びショック非適応分類を含むリストから選択される、前記ＥＣＧ測定値の第１の分類を受信するステップ、
自動体外式除細動器によって、前記ＥＣＧ測定値を送信する前又は送信した後に、少なくともショック適応分類及びショック非適応分類を有する第２のリストから選択される、前記ＥＣＧ測定値の第２の分類を決定するステップ、並びに
自動体外式除細動器において、前記ＥＣＧ測定値の第１の分類及び第２の分類の１つ以上がショック適応分類である場合、除細動ショックが必要であると決定するステップ
を有する。

【0031】

前記方法は、ＡＥＤを使用して、被験者の心臓のＥＣＧ測定を行い、ＥＣＧ測定値を遠隔処理装置に送信する。ＡＥＤは、その後、遠隔処理装置からＥＣＧ測定値の第１の分類を受信する。ＡＥＤは、ローカルのＳＡＡを使用して、ＥＣＧ測定値の第２の分類も決定する。この決定するステップは、ＡＥＤがＥＣＧ測定値を遠隔処理装置に送信する前、送信と同時に又は送信した後に行うことができる。ＡＥＤは、第１及び第２の分類に基づいて、除細動ショックが必要かどうかを決定する。第１及び第２の分類の１つがショック適応分類である場合、ＡＥＤは、除細動ショックが必要であると決定する。ＡＥＤを使用して、ＥＣＧ測定の第２の分類を決定し、ＥＣＧ測定の第１及び第２の分類の１つ以上がショック適応である場合、ショックが必要であると決定することによって、ＡＥＤは、必要であれば、遠隔処理装置とは無関係に動作することができる。例えば、ＡＥＤが遠隔処理装置に接続することができない場合、ＡＥＤは、ＥＣＧ測定値を分析し、除細動ショックが必要かどうかを決定することができる。

【0032】

前記方法は、
遠隔処理装置が、ＥＣＧ測定値を受信するステップ、
遠隔処理装置が、ＥＣＧ測定値の第１の分類を決定するステップ、及び
遠隔処理装置が、ＣＧ測定値の第１の分類をＡＥＤに送信するステップ
をさらに有することができる。

【0033】

第２のリストは、不確定分類をさらに有することができる。

【0034】

ＥＣＧ測定値は、ＡＥＤが第２の分類を決定する前に又は決定した後に、遠隔処理装置に送信されてもよい。

【0035】

ＡＥＤが第２の分類を決定する前に、ＥＣＧ測定値が遠隔処理装置に送信される例において、前記方法は、ＥＣＧ測定を行ってから第１の分類を受信するまでの時間を最小限にする。これは、第２の分類が不確定又はショック非適応であるが、第１の分類がショック適応である場合に特に有益である。第２の分類が除細動ショックを施させないが、第１の分類は除細動ショックを施させる場合、第１の分類がＡＥＤによってできるだけ早く受信されることが重要である。これは、第１の分類が第２の分類よりも正確であり、除細動ショックを被験者に施すのが早いほど、被験者が生存する可能性が高くなるからである。

【0036】

代替として、ＥＣＧ測定値は、ＡＥＤが第２の分類を決定した後に、遠隔処理装置に送信される。

【0037】

このようにして、前記方法は、ＥＣＧ測定を行ってから第２の分類を決定するまでの時間を最小限にすることができる。これは、できる限り迅速に除細動ショックを施すことができるので、第２の分類がショック適応である場合に特に有益である。しばしば、第２の分類を決定することは、ＥＣＧ測定値を遠隔処理装置に送信し、第１の分類を受信するのを待つことよりも迅速である。安全上の理由から、ＡＥＤは、第１の分類又は第２の分類の何れか一方がショック適応分類である場合、除細動ショックを施すように構成される。従って、第２の分類が第１の分類よりも迅速に計算され、この第２の分類がショック適応であることが分かった場合、第１の分類に関係なく除細動を施すべきであると決定され、従って、第１の分類の決定は、それほど急ぎの重要性はない。

【0038】

ＥＣＧ測定値は、第２の分類がショック非適応分類である場合にのみ、遠隔処理装置に送信される。第２のリストが不確定分類も有する場合、ＥＣＧ測定値は、第２の分類が不確定分類である又は不確定分類及びショック非適応分類の一方である場合にのみ、遠隔処理装置に送信されることができる。

【0039】

上述したように、第２の分類が第１の分類よりも迅速に決定されることができ、第２の分類がショック可能分類である場合、ＡＥＤは、第２の分類のみに基づいて除細動ショックが必要であると決定することができる。この時点において、第１の分類を計算することに直接的な価値は殆どない。むしろ、第１の分類の利点は、第２の分類が不確定分類又はショック非適応分類である場合に主にもたらされる。第２の分類が不確定分類又はショック非適応分類であるとき、ＥＣＧ測定値を遠隔処理装置に送信することによって、ショック適応であるとの第２の分類が正しいことを単に確認することに関する（遠隔処理装置の計算リソース及びＡＥＤのバッテリ寿命の両方に関して）リソースを無駄にすることなく、第１の分類の利点をもたらすことができる。

【0040】

遠隔処理装置による第１の分類の決定は、訓練されたニューラルネットワークに、ＡＥＤによって送信されるＥＣＧ測定値を入力することを含む。このニューラルネットワークは、ＥＣＧ測定値を分析し、このＥＣＧ測定値の第１の分類を出力するように訓練されることができる。

【0041】

ＡＥＤにおいて、除細動ショックが必要であると決定することは、第１の分類がショック適応分類であるかどうかに基づき、ＡＥＤが第１の分類を受信するときに行われる第１の決定するステップ、及び第２の分類がショック適応分類であるかどうかに基づき、ＡＥＤが第２の分類を決定するときに行われる第２の決定するステップを有する。

【0042】

第１又は第２の決定するステップの一方が、除細動ショックが必要であると決定する場合、他方の決定するステップは行われなくてもよい。

【0043】

ＡＥＤが第１及び第２の分類を同時に取得する場合、第１の決定するステップは、第２の決定するステップの前に行われる。

【0044】

本発明の一態様に従う例によれば、コンピュータプログラムが自動体外式除細動器（ＡＥＤ）のプロセッサ及びサーバ上で実行されるとき、上に定義された方法を実施するように適応するコンピュータプログラムコード手段を有する前記コンピュータプログラムも提供される。

【0045】

本発明の一態様に従う例によれば、上に定義された自動体外式除細動器及びサーバを有する除細動器システムも提供される。

【0046】

本発明のこれら及び他の態様は、以下に記載される実施形態から明らかになり、これを参照して説明される。

【図面の簡単な説明】

【0047】

本発明をより良く理解するため、及び本発明がどのように実施されるかをより明確に示すために、単なる例として、添付の図面が参照される。

【図1】図１に自動体外式除細動器の例を示す。

【図2】図２は、サーバの例を示す。

【図3】図３は、除細動器システムの例を示す。

【図4】図４は、例示的な方法を示すフロー図である。

【図5A】図５Ａは、第２の例示的な方法を示すフロー図である。

【図5B】図５Ｂは、第３の例示的な方法を示すフロー図である。

【図6】図６は、第４の例示的な方法の一部を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0048】

本発明は、図面を参照して説明される。

【0049】

詳細な説明及び特定の例は、装置、システム及び方法の例示的な実施形態を示しているが、例示のみを目的としたものであり、本発明の範囲を限定することを意図したものではないことを理解されたい。本発明の装置、システム及び方法のこれら並びに他の特徴、態様及び利点は、以下の説明、添付の特許請求の範囲及び添付の図面からより良く理解されるであろう。図面は単に概略的なものであり、一定の縮尺で描かれていないことを理解されたい。同じ又は類似の部分を示すために、図面全体にわたって同じ参照番号が使用されることも理解されたい。

【0050】

本発明は、自動体外式除細動器（ＡＥＤ）及びサーバを提供する。ＡＥＤは、心臓のＥＣＧ測定を行い、測定値を遠隔処理装置、例えばサーバに送信し、当該サーバからＥＣＧ測定値の第１の分類を受信する。ＡＥＤは、ＥＣＧ測定の第２の分類を決定するために、ＥＣＧ測定の局所分析も行う。ＡＥＤは、第１及び第２の分類に基づいて、ショックを施すかどうか／ユーザにショックを施すように指示するかどうかを決定する。

【0051】

図１を参照して、例示的なＡＥＤを説明する。

【0052】

ＡＥＤ１００は、除細動モジュール１１０、センサ１２０、接続モジュール１３０及びプロセッサ１４０を有する。除細動モジュール１１０は、除細動ショックを施すことができる。センサ１２０は、心臓の心電図（ＥＣＧ）測定を行う。接続モジュール１３０は、遠隔処理装置（図１には図示せず）、例えばサーバと通信し、センサによって行われたＥＣＧ測定値を遠隔処理装置に送信し、この遠隔処理装置からＥＣＧ測定値の第１の分類を受信する。ＥＣＧ測定値の第１の分類は、ショック適応分類又はショック非適応分類である。プロセッサ１４０は、ローカルのショックアドバイスアルゴリズム（ＳＡＡ）を使用して、ＥＣＧ測定の第２の分類を決定する。第２の分類は、ショック適応分類、不確定分類及びショック非適応分類を含むことができる。ＥＣＧ測定値の第１の分類又は第２の分類の一方或いは両方がショック適応分類である場合、プロセッサ１４０は、除細動モジュール１１０に除細動ショックを施すようにさせるか、又は除細動モジュール１１０を使用して除細動ショックを施すようにユーザに指示する。

【0053】

ＡＥＤ１００によって行われる分析は、遠隔処理装置によって行われる分析ほど高い感度又は特異度を持たないが、それでもなお、ＡＥＤ１００がＥＣＧ測定値を分類することができることは有用である。例えば、ＡＥＤ１００が、ネットワーク障害又は（例えば、地上からの無線信号が遮断される地下鉄の駅のような）環境の何れかによって、遠隔処理装置に常時接続できることを保証することはできない。そのような状況において、精度が低くても、ＡＥＤ１００が、除細動ショックを施すべきかどうかを依然として決定することができることが重要である。より一般的には、除細動ショックは、ショックが必要とされるとき、できるだけ早く投与されることが重要である。多くの場合、遠隔プロセッサよりもオンボードハードウェアを使用してＥＣＧ測定値を分析する方がより迅速である。

【0054】

幾つかの例において、プロセッサ１４０は、最初に、除細動モジュール１１０にショックを施すかどうか／ユーザにショックを施すように指示するかどうかを決定する前に、第１及び第２の分類の両方を取得することができる。他の例において、プロセッサ１４０は、第１及び第２の分類が得られた時点で第１及び第２の分類の各々を個別に考慮することができる。例えば、第２の分類がショック非適応分類であり、第１の分類の前に決定される場合、プロセッサ１４０は、ショックを必要としないと決定する。次いで、第１の分類が後にプロセッサ１４０によって取得されると、この第１の分類に基づいて、除細動ショックが必要であるかどうかが再度決定される。プロセッサ１４０は、両方の分類がショック適応分類であっても、１つの除細動ショックのみが施されるように構成されることができる。

【0055】

幾つかの例において、接続モジュール１３０は、プロセッサ１４０がＥＣＧ測定値の分類を決定する、又はＥＣＧ測定値の分析を開始する前に、ＥＣＧ測定値を遠隔処理装置に送信することができる。これは、ＥＣＧ測定を行ってから、ＥＣＧ測定値の第１の分類を受信するまでの時間を短縮する。これは、被験者が境界線上のショック適応の心拍リズムを持つ場合に特に有益である。ＡＥＤ１００がＥＣＧ測定値に対し行うことができる限定的な分析は、多くの場合、境界線上のリズムが実際にショック適応なリズムであるとき、これら境界線上のリズムをショック非適応又は不確定として分類する可能性がある。そのような境界線上の心拍リズムに対し、遠隔処理装置によって利用される高性能のＳＡＡの優れた感度及び特異度が必要とされる。ＥＣＧ測定を行ってから、遠隔処理装置から第１の分類を受信するまでの時間を最小限にすることによって、除細動を必要とするが、ＡＥＤ１００によってショック非適応又は不確定な心拍リズムを持つと誤って分類された被験者が可能な限り迅速に除細動ショックを受けることができる。

【0056】

ＡＥＤ１００が遠隔処理装置と高速接続している状況において、ＡＥＤ１００がＥＣＧ測定値の第２の分類を決定する前に、このＥＣＧ測定値を遠隔処理装置に送信することも好ましい。高速接続では、第２の分類を決定するためにローカルプロセッサ１４０を使用してＥＣＧ測定値を分析するよりも、ＥＣＧ測定値を遠隔処理装置に送信し、この遠隔処理装置がＥＣＧ測定値を分析し、その後、第１の分類をＡＥＤ１００に送信するのを待つことの方がより迅速に可能である。そのような場合、ＡＥＤ１００は、第１の分類に依存することによって、除細動ショックが必要であるかどうかをより正確に及びより迅速に決定することができる。しかしながら、ＥＣＧ測定値を分類するために遠隔処理装置のみに依存することは危険である。ＳＡＡ又はコンピュータシステムは完璧ではなく、遠隔処理装置が、ショック適応な心拍リズムを、ショック非適応として誤って分類することもある。さらに、無線信号は、一貫性がなく、緊急時にＡＥＤ１００及び遠隔処理装置は接続が切れる可能性がある。そのような状況において、第２の分類を決定するために依然としてプロセッサ１４０を使用することによって、ローカルのＳＡＡがＥＣＧ測定値はショック適応であることを正確に識別することができ、除細動ショックを施すか、又はユーザに除細動ショックを施すように指示することができる。

【0057】

他の例において、プロセッサ１４０は、最初に、接続性モジュール１３０がＥＣＧ測定値を遠隔処理装置に送信する前に、ＥＣＧ測定値の分類を決定することができる。これは、ＥＣＧ測定を行ってから、ＥＣＧ測定値の第２の分類を決定するまでの時間を短縮することができる。これは、ＡＥＤ１００が遠隔処理装置との接続が弱い或いは遅い接続である場合、又はＥＣＧ測定値を遠隔処理装置に送信し、第１の分類を受信するのに要する時間よりも迅速に第２の分類を決定することができるほど、プロセッサ１４０が十分に強力である／十分に強力なハードウェアを含む場合に有用である。

【0058】

プロセッサ１４０が第２の分類を決定した後、ＡＥＤ１００がＥＣＧ測定値を遠隔処理装置に送信するように構成される幾つかの例において、ＡＥＤ１００は、第２の分類がショック非適応分類である場合にのみ、ＥＣＧ測定値を送信してもよい。代替的に、ＡＥＤ１００は、第２の分類が不確定分類である、又は任意選択で不確定分類及びショック非適応分類の一方である場合にのみ、ＥＣＧ測定値を送信してもよい。ＡＥＤ１００は、第１及び第２の分類の１つがショック適応分類であるとき、除細動ショックを施すように構成されるので、プロセッサ１４０によって既にショック適応として分類されているＥＣＧ測定値を遠隔処理装置に分析させることに対する直接的な医学的に有益な点はない。ＥＣＧ測定値の第２の分類が不確定又はショック非適応であるときに、ＥＣＧ測定値を遠隔処理装置に送信することによってのみ、ＡＥＤ１００及び遠隔処理装置の両方のリソース（例えば電力及び計算時間）を節約することができ、これらは、遠隔処理装置の分析が直接的な医学的に有益な点を持つ状況である。

【0059】

遠隔処理送信は、サーバ、コンピュータ、携帯電話又はＥＣＧ測定値を分類するために使用されることが可能な他の如何なる装置とすることができる。

【0060】

本発明の第２の態様は、例えば図２に示されるような、遠隔のＥＣＧ分析を行うためのサーバを提供する。

【0061】

サーバ２００は、接続ユニット２１０、メモリ２２０及び処理ハードウェアを有する。接続ユニット２１０は、ＡＥＤ１００と通信して、ＡＥＤ１００からＥＣＧ測定値を受信する。メモリ２２０は、ＥＣＧ測定値を分析するために処理ハードウェア２３０によって使用されるショックアドバイスアルゴリズム（ＳＡＡ）を記憶する。処理ハードウェア２３０は、記憶されるＳＡＡを使用してＥＣＧ測定値の第１の分類を決定するように構成される。第１の分類は、少なくともショック適応分類及びショック非適応分類を含むリストから選択される。接続ユニット２１０は、第１の分類をＡＥＤ１００に送信する。

【0062】

除細動器システムにおけるＡＥＤ１００とサーバ２００との間の通信の一例が図３に示される。接続ユニット２１０及び接続モジュール１３０は、直接的に通信しているとして示されているが、これらは、１つ以上の他の装置又は中間物を介して通信することができる。ＡＥＤ１００の接続モジュール１３０及びサーバ２００の接続ユニット２１０は、Ｗｉｆｉ又は他の無線通信技術、例えば、３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ或いはＮＢＩｏＴのようなセルネットワークを使用して通信することができる。特に、５Ｇ通信は、ＡＥＤ１００とサーバ２００との間のデータの高速伝送を可能にし、ますます一般的になっているので、特に有用である。

【0063】

幾つかの例において、サーバ２００は、複数のＡＥＤ１００に奉仕することができる。サーバ２００は、複数のＡＥＤ１００の各々からＥＣＧ測定値を受信することができる。サーバ２００は、各々のＥＣＧ測定値を分析して、前記ＥＣＧ測定値の第１の分類を決定し、この第１の分類を夫々のＡＥＤ１００に送信することができる。言い換えると、サーバ２００によって奉仕される各ＡＥＤ１００に対し、サーバ２００は、ＡＥＤ１００からＥＣＧ測定値を受信し、そのＥＣＧ測定値に対する第１の分類を決定し、第１の分類をそのＡＥＤ１００に送信することができる。

【0064】

幾つかの例において、サーバ２００は、ニューラルネットワークを含むＳＡＡを使用することができる。ニューラルネットワークは、入力としてＥＣＧ測定値を受信し、そのＥＣＧ測定値の第１の分類を出力することができる。ニューラルネットワークは、正しい分類のラベルが付いた訓練ＥＣＧ測定値を使用して訓練される。サーバ２００が使用するＳＡＡは、改善されるニューラルネットワークを用いて経時的にアップグレードされる。特に、サーバ２００によって受信されるＥＣＧ測定値は、新しいニューラルネットワークの訓練に使用される。好ましくは、サーバ２００は、複数のＡＥＤ１００からＥＣＧ測定値を受信することができ、新しいＳＡＡを訓練するために利用可能なトレーニングデータの量を増加させる。接続ユニット２１０は、アップグレードされたＳＡＡを受信するために使用することができ、メモリ２２０は、処理ハードウェア２３０によって使用するために、新しいアップグレードされたＳＡＡを記憶することができる。

【0065】

サーバ２００の処理ハードウェア２３０は、汎用の処理ハードウェア（例えば、ＣＰＵ）、及び固定関数ハードウェア（例えば、ニューラルネットワークアクセラレータ）の一方又は両方を有することができる。ＳＡＡがニューラルネットワークを含む例において、処理時間を減らすために、固定関数ハードウェアを使用してニューラルネットワークを処理することが特に有用である。

【0066】

本発明の第３の態様は、例えば、図４を参照して説明したような方法を提供する。

【0067】

ステップ３１０において、ＡＥＤ１００が、心臓のＥＣＧ測定値を収集する。ステップ３２０において、ＡＥＤ１００が、ＥＣＧ測定値を遠隔処理装置、任意選択でサーバ２００に送信する。ステップ３３０において、ＡＥＤ１００が、遠隔処理装置からＥＣＧ測定値の第１の分類を受信する。この第１の分類は、ショック適応分類又はショック非適応分類である。ステップ３４０において、ＡＥＤ１００が、ＥＣＧ測定の第２の分類を決定する。この第２の分類は、少なくともショック適応分類、不確定分類及びショック非適応分類を含む第２のリストから選択される。ステップ３５０において、ＡＥＤ１００が、ＥＣＧ測定値の第１及び第２の分類の１つ以上がショック適応分類である場合、除細動ショックが必要であると決定する。

【0068】

幾つかの例において、ＡＥＤ１００は、ＡＥＤ１００がＥＣＧ測定値の第２の分類を決定３４０した後に、ＥＣＧ測定値を遠隔処理装置に送信する（３２０）ことができる。図５Ａは、ステップ３２０の前にステップ３４０が行われる１つのそのような方法３０１を示す。これに加えて、ＡＥＤ１００は、ＡＥＤがＥＣＧ測定値を遠隔処理装置に送信する（３２０）前に、第２の分類のみに基づいて、ショックが必要であるかどうかを決定する（３５１）ことができる。ＡＥＤ１００は、第２の分類がショック非適応分類及び不確定分類の一方であるときにのみ、ＥＣＧ測定値を送信する（３２０）ことができる。言い換えると、ＡＥＤ１００は、第２の分類に基づいてショックが必要とされないと決定する（３５１）場合にのみ、ＥＣＧ測定値を送信する（３２０）ことができる。この例において、ＡＥＤ１００は、第１の分類に基づいて第２の決定ステップ３５０を行い、ショックが必要であるかどうかを決定する。

【0069】

例えば、図５Ｂに示される方法３０２のような他の例において、ＡＥＤは、ＥＣＧを遠隔処理装置に送信し（３２０）、ＥＣＧの第２の分類を決定し（３４０）、次いでＥＣＧの第１の分類を受信する（３３０）ことができる。言い換えると、ＡＥＤは、ステップ３２０、次いで３４０、次いで３３０を行うことができる。この方法は、ステップ３３０の前に、第２の分類に基づいて決定するステップを行うことをさらに含む。

【0070】

図６は、図４、図５Ａ及び図５Ｂに示され、上述したステップに加えて行われることができる追加の方法のステップを示す。幾つかの例において、この方法は、遠隔処理装置によってＥＣＧ測定値を受信するステップ４１０、遠隔処理装置によって前記ＥＣＧ測定値の第１の分類を決定するステップ４２０及び遠隔処理装置によって前記第１の分類をＡＥＤ１００に送信するステップ４３０をさらに含むことができる。決定するステップ４２０は、ニューラルネットワークを使用してＥＣＧ測定値を分析するステップを有することができる。ＥＣＧ測定値は、ニューラルネットワークへの入力として使用することができ、このニューラルネットワークは、ＥＣＧ測定値の第１の分類を出力するように訓練されていてもよい。

【0071】

“不確定分類”ＳＡＡがショック適応又はショック非適応として分類することができないＥＣＧ測定に対する分類である。多くの場合、これは、被験者の心拍リズムが境界線上のショック適応であり、ＡＥＤ１００によって使用されるＳＡＡが、それを適切に分類するのに十分な高度でないためである。

【0072】

上記の様々な例で参照される遠隔処理装置は、サーバ２００でもよいし、又は例えばコンピュータ若しくはスマートフォンのような別の装置でもよい。

【0073】

開示される実施形態に対する変形例は、図面、本開示及び添付の特許請求の範囲の検討から、特許請求された発明を実施する際に当業者によって理解され、実施されることができる。請求項において、“有する”と言う言葉は、他の要素又はステップを排除するものではなく、複数あることを述べなくても、それが複数あることを排除するものではない。

【0074】

単一のプロセッサ又は他のユニットが、請求項に列挙される幾つかかの項目の機能を果たすことができる。

【0075】

特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示すものではない。

【0076】

コンピュータプログラムは、例えば他のハードウェアと一緒に又は他のハードウェアの一部として供給される光記憶媒体又はソリッドステート媒体のような適切な媒体上に記憶／配布されることができるが、例えばインターネット又は他の有線若しくは無線電気通信システムを介して他の形態で配布されることもできる。

【0077】

“に適応する”と言う用語が請求項又は明細書に用いられる場合、この“に適応する”という用語は、“ように構成される”と言う用語と同様であることを意味する。

【0078】

請求項における如何なる参照符号も、その範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】