Wearable real-time feedback device to monitor chest compression quality during CPR: Early-stage medical device development
Pysyvä osoite
Verkkojulkaisu
DOI
Tiivistelmä
High-quality chest compressions are essential for effective cardiopulmonary resuscitation (CPR), yet achieving and maintaining optimal compression depth and rate remains challenging. Most standalone CPR feedback devices focus solely on monitoring compression depth and rate, and many are rigid and inflexible, which can lead to hand discomfort and pain. This study aimed to develop a concept, design a prototype, and test a wearable feedback device (the Resuscitation glove) that monitors chest-compression quality during cardiopulmonary resuscitation.
The research was conducted within the medical device development process framework, which describes three phases of early-stage development: I) Concept, II) Prototype Design, and III) Prototype Testing. Two studies, including a systematic review (Paper I) and a qualitative study (Paper II), were conducted in phase I to identify existing gaps and define user requirements, guiding the development of a new device. The proof-of-concept study (Study III) in phase II summarised the iterative prototype design process. A simulation-based study (Paper IV), followed by a usability questionnaire in phase III, evaluated the effectiveness and usability of the designed prototype.
The systematic review (Paper I) revealed that the standalone feedback device played a crucial role in improving specific chest compression parameters. However, users have reported discomfort and pain in their hands when using rigid feedback devices. The qualitative study (Paper II) identified 10 themes describing users’ needs and factors influencing the acceptability of the CPR feedback device. The proof-of concept study (Paper III) demonstrated that the Resuscitation glove is feasible and can provide feedback on specific chest compression parameters. The fourth Study (Paper IV) was conducted to test the effectiveness and usability of the resuscitation glove. The resuscitation glove improved certain chest compression parameters, but its usability score was at the lower end of the acceptable range.
Based on the preliminary findings, the resuscitation glove may improve certain chest compression parameters and potentially reduce rescuers' hand discomfort associated with rigid feedback devices.
Käytettävä reaaliaikainen palautelaitteisto sydän-keuhko-elvytyksen aikana tehtävien rintakehän painelujen laadun seurantaan – lääketieteellisen laitteen varhainen kehitysvaihe
Laadukas paineluelvytys on olennaista tehokkaan painelu-puhalluselvytyksen (PPE) kannalta, mutta optimaalisen painelusyvyyden ja -taajuuden saavuttaminen ja ylläpitäminen on haastavaa. Useimmat itsenäiset PPE-palautelaitteet keskittyvät ainoastaan painelusyvyyden ja -taajuuden seurantaan ja monet näistä ovat jäykkiä ja taipumattomia, mikä voi aiheuttaa käsien epämukavuutta ja kipua. Tutkimuksen tavoitteena oli kehittää konsepti, suunnitella prototyyppi ja testata puettava palautelaite (elvytyshanska), joka seuraa paineluelvytyksen laatua PPE:n aikana.
Tutkimus toteutettiin lääkinnällisten laitteiden kehitysprosessin viitekehyksen kolmen vaiheen kautta: I) Konsepti, II) Prototyypin suunnittelu ja III) Prototyypin testaus. Vaiheessa I suoritettiin systemaattinen katsaus (Artikkeli I) ja laadullinen tutkimus (Artikkeli II), joiden tarkoituksena oli tunnistaa nykyiset puutteet ja määritellä käyttäjävaatimukset uuden laitteen kehittämiseksi. Vaiheessa II (Artikkeli III) kuvattiin prototyypin iteratiivista suunnitteluprosessia. Suunnitellun prototyypin tehokkuutta ja käytettävyyttä arvioitiin simulaatiopohjaisella tutkimuksella (Artikkeli IV) ja käytettävyyskyselyllä vaiheessa III.
Systemaattinen katsaus (Artikkeli I) osoitti, että itsenäisillä PPE-palautelaitteilla on keskeinen rooli paineluparametrien parantamisessa. Käyttäjät ovat raportoineet käsien epämukavuudesta ja kivusta jäykkärakenteisten palautelaitteiden käytön yhteydessä. Laadullisessa tutkimuksessa (Artikkeli II) tunnistettiin 10 teemaa, jotka kuvaavat käyttäjien tarpeita ja PPE-palautelaitteiden hyväksyttävyyteen vaikuttavia tekijöitä. Konseptin todentamistutkimus (Artikkeli III) osoitti, että elvytyskäsine on käyttökelpoinen ja kykenee antamaan palautetta tiettyjen paineluparametrien osalta. Neljännessä tutkimuksessa (Artikkeli IV) testattiin elvytyskäsineen tehokkuutta ja käytettävyyttä. Elvytyskäsine paransi tiettyjä paineluparametreja, mutta sen käytettävyyspisteet olivat hyväksyttävän alueen alapäässä.
Alustavien tulosten perusteella elvytyskäsine voi parantaa tiettyjä rintakehän paineluparametrejä ja mahdollisesti vähentää jäykkiin palautelaitteisiin liittyvää pelastajien käsien epämukavuutta.
Sarja
Turun yliopiston julkaisuja - Annales Universitatis Turkuensis, Ser. D: Medica, Odontologica|1976
Saavutettavuusominaisuudet
Navigointi mahdollista, kuvilla vaihtoehtoiset kuvaukset, taulukot saavutettavia, looginen lukemisjärjestys