DE10031514B4

DE10031514B4 - Elektrotherapiegerät

Info

Publication number: DE10031514B4
Application number: DE10031514A
Authority: DE
Inventors: Dennis E. Bellevue Ochs; Daniel J. Issaquah Powers
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 1999-06-30
Filing date: 2000-06-28
Publication date: 2008-09-18
Anticipated expiration: 2020-06-29
Also published as: GB2351443A; JP2001029484A; US20030191510A1; JP4221139B2; GB0015369D0; US6317635B1; DE10031514A1; US6299574B1; GB2351443B

Abstract

Ein Elektrotherapiegerät umfaßt eine Verbindungsvorrichtung, die zwischen eine Energiequelle und ein Paar von Elektroden für eine Verbindung mit einem Patienten geschaltet ist. Eine Steuerungseinrichtung, die mit der Energiequelle gekoppelt ist, konfiguriert die Energiequelle derart, daß dieselbe einen ausgewählten einer Mehrzahl von Energiepegeln liefert. Die Steuerungseinrichtung betätigt die Verbindungsvorrichtung, um die Energiequelle mit den Elektroden zu koppeln. Ein Sensor, der mit der Steuerungseinrichtung gekoppelt ist, mißt einen Parameter oder Parameter, der bzw. die auf die Energie bezogen ist bzw. sind, die durch die Elektroden zichtung führt eine Operation unter Verwendung des Ausgangssignals, das von dem Sensor empfangen wird, durch. Basierend auf der Operation bestätigt die Steuerungseinrichtung die Verbindungsvorrichtung, um die Energiequelle von den Elektroden zu entkoppeln. Der Sensor umfaßt einen Spannungssensor, um die Spannung über dem Kondensator zu messen, und einen Stromsensor, um den Strom, der durch den Kondensator geliefert wird, zu messen.

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Elektrotherapie. Insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf eine Hardwareimplementierung eines Elektrotherapiegeräts und ein Verfahren zum Verwenden des Elektrotherapiegeräts.
Einige Elektrotherapiegeräte, die verwendet werden, um eine Elektrotherapie durchzuführen, steuern dynamisch den Elektrotherapiesignalverlauf, der an den Patienten angelegt wird, ansprechend auf Echtzeitimpedanzmessungen, die an dem Patienten vorgenommen werden. Hardwareimplementierungen dieser Elektrotherapiegeräte messen solche Parameter wie die Ladung, die zu dem Patienten geliefert wird, oder wie die Spannung des Elektrotherapiesignalverlaufs, die an den Patienten angelegt wird, um die Impedanz zu schätzen. Ansprechend auf diese Messungen stellen die Elektrotherapiegeräte den Elektrotherapiesignalverlauf, der zu dem Patienten geliefert wird, ein, um die Effektivität der Elektro- therapie zu verbessern.
Elektrotherapiegeräte, die den an dem Patienten angelegten Elektrotherapiesignalverlauf dynamisch steuern, weisen in Hardware implementierte Schwellenwertvergleichsfunktionen auf. Die Hardware umfaßt solche Dinge wie Komparatoren, die Spannungsreferenzen verwenden, um zu bestimmen, wann ein gemessener Parameter einen Schwellenwert erreicht hat. Kosteneinsparungen und eine Zuverlässigkeitsverbesserung könnten realisiert werden, falls die Hardware, die zur Implementierung des Schwellenwertvergleichs erforderlich ist, vereinfacht werden könnte. Es existiert eine Notwendigkeit für ein Elektrotherapiegerät mit einer reduzierten Hardwarekomplexität.
Die Patentschrift US 5 749 904 A bezieht sich beispielsweise auf einen Defibrillator zur Elektrotherapie, mit dem Un terschiede bezüglich der Impedanz zwischen den verschiedenen Patienten bei der Abgabe von elektrotherapeutischen Impulsen zur Defibrillation und Kardioversion automatisch kompensiert werden sollen. Der Defibrillator hat eine Energiequelle, die durch Elektroden entladen werden kann, um einen Patienten einen abgeschnittenen zweiphasigen Exponentialspannungs- oder Stromimpuls zu verabreichen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Elektrotherapiegerät zum Durchführen einer Elektrotherapie an einem Patienten zu schaffen, so daß die erforderliche Hardware weniger aufwendig ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Elektrotherapiegerät gemäß Anspruch 1 gelöst.
Dementsprechend sind eine Implementierung eines Elektrotherapiegeräts mit einer reduzierten Hardware und ein Verfahren zum Verwenden des Elektrotherapiegeräts entwickelt worden. Ein Elektrotherapiegerät zum Durchführen einer Elektrotherapie an einem Patienten durch eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode umfaßt eine Energiequelle, um Energie zum Durchführen der Elektrotherapie zu liefern, und eine Verbindungsvorrichtung, die konfiguriert ist, um die Energiequelle mit der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode zu koppeln bzw. die Energiequelle von denselben zu entkoppeln. Das Elektrotherapiegerät weist ferner einen ersten Sensor bzw. eine erste Erfassungseinrichtung auf, der bzw. die konfiguriert ist, um einen ersten Parameter zu messen, der auf die Energie bezogen ist, die durch die Energiequelle dem Patienten zugeführt wird. Zusätzlich weist das Elektrotherapiegerät eine Steuerungseinrichtung auf, die angeordnet ist, um den ersten Parameter von dem ersten Sensor zu empfangen. Die Steuerungseinrichtung ist konfiguriert, um unter Verwendung des ersten Parameters eine Operation durchzuführen, um die Verbindungsvorrichtung zu betätigen, um die Energiequelle von der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode zu entkoppeln.
Ein Elektrotherapiegerät weist eine Energiequelle und eine Steuerungseinrichtung auf. Ein Verfahren zum Durchführen einer Elektrotherapie an einem Patienten umfaßt das Koppeln der Energiequelle mit dem Patienten. Das Verfahren weist ferner das Messen eines ersten Parameters auf, der auf die Energie bezogen ist, die dem Patienten zugeführt wird. zusätzlich weist das Verfahren das Durchführen einer Operation bezüglich des ersten Parameters unter Verwendung der Steuerungseinrichtung auf. Das Verfahren weist ferner das Entkoppeln der Energiequelle von dem Patienten basierend auf der Operation auf.
Ein Defibrillator zum Liefern eines mehrphasigen Signalverlaufs zu einem Patienten durch eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode umfaßt einen Kondensator mit einem ersten Anschluß und einem zweiten Anschluß. Der Kondensator speichert eine Ladung, die zum Liefern des mehrphasigen Signalverlaufes zu dem Patienten verwendet wird. Der Defibrillator weist ferner einen ersten Sensor auf, der konfiguriert ist, um den ersten Parameter zu messen, der auf die Energie bezogen ist, die durch den Kondensator dem Patienten zugeführt wird. Zusätzlich weist der Defibrillator eine Verbindungsvorrichtung auf, die zwischen den ersten Anschluß und den zweiten Anschluß des Kondensators und die erste Elektrode und die zweite Elektrode geschaltet ist. Die Verbindungsvorrichtung ermöglicht, daß der erste Anschluß des Kondensators selektiv entweder mit der ersten Elektrode oder der zweiten Elektrode gekoppelt wird, und daß der zweite Anschluß des Kondensators selektiv entweder mit der ersten Elektrode oder der zweiten Elektrode gekoppelt wird. Der Defibrillator umfaßt ferner eine Steuerungseinrichtung, die angeordnet ist, um den ersten Parameter von dem Sensor zu empfangen. Die Steuerungseinrichtung ist konfiguriert, um unter Verwendung des ersten Parameters eine Operation durchzuführen, um die Verbindungsvorrichtung zu betätigen, um den Kondensator von der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode zu entkoppeln. Der Defibrillator umfaßt ferner eine Leistungsversorgung, die konfiguriert ist, um den Kondensator auf eine Anfangsspannung zu laden, die durch die Steuerungseinrichtung bestimmt ist.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Blockdiagramm eines Elektrotherapiegeräts auf hoher Ebene;
2 ein Flußdiagramm eines Verfahrens zum Verwenden des Elektrotherapiegeräts, das in 1 gezeigt ist, um eine Elektrotherapie an einem Patienten anzuwenden, auf einer hohen Ebene;
3 einen exemplarischen Elektrotherapiesignalverlauf, der an einem Patienten unter Verwendung des Elektrotherapiegeräts, das in 1 gezeigt ist, angelegt werden könnte; und
4 ein vereinfachtes Diagramm eines Ausführungsbeispiels des Elektrotherapiegeräts, das in 1 gezeigt ist.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele begrenzt, die in dieser Beschreibung offenbart sind. Obwohl die exemplarischen Ausführungsbeispiele des Elektrotherapiegeräts in dem Zusammenhang eines externen Defibrillators erörtert werden, sind die dargestellten Grundsätze auch auf einen internen Defibrillator anwendbar. Zusätzlich sind, obwohl eines der exemplarischen Ausführungsbeispiele des Elektrotherapiegeräts konfiguriert ist, um einen zweiphasigen Elektrotherapiesignalverlauf zu liefern, die dargestellten Grundsätze auch auf ein Elektrotherapiegerät anwendbar, das weitere Elektrotherapiesignalverläufe, wie z. B. einen einphasigen Elektrotherapiesignalverlauf, einen mehrphasigen Elektrotherapiesignalverlauf, einen gedämpften sinusförmigen Elektrotherapiesignalverlauf oder dergleichen, liefert, anwendbar.
Eine Kompensation für Impedanzschwankungen zwischen Patien ten umfaßt die Messung von einem oder mehreren Parametern, die auf die Energie bezogen sind, die zu dem Patienten geliefert wird. Diese Parameter könnten beispielsweise die Spannung oder den Strom umfassen, die durch das Elektrotherapiegerät dem Patienten zugeführt werden. Die gemessenen Parameter oder die Ergebnisse von Berechnungen an den gemessenen Parametern werden mit Schwellenwerten verglichen. Basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs wird der Elektrotherapiesignalverlauf, während derselbe angelegt wird, eingestellt, um Impedanzschwankungen zwischen Patienten zu kompensieren. Früher wurde der Vergleich der gemessenen Werte der Parameter mit Schwellenwerten unter Verwendung einer eigens vorgesehenen Hardware unter Verwendung von Komparätoren durchgeführt. Zusätzlich sind die Schwellenwerte selbst typischerweise unter Verwendung einer eigens vorgesehenen Hardware, wie z. B. Spannungsreferenzen, eingestellt worden. Die Spannungsreferenzen sind auf eine Vielzahl von Weisen implementiert worden, wie z. B. unter Verwendung von Spannungsteilern, Zenerdioden oder Integrierte-Schaltung-Spannungsreferenzen.
Eine Reduzierung der Hardwarekomplexität könnte erzielt werden, indem eine Operation unter Verwendung einer programmierbaren Hardware an den Parametern durchgeführt wird. Indem Firmware oder Software verwendet wird, um die Hardware zu steuern, und dabei die Schwellenwerte in dem Code spezifiziert sind, wird die zusätzliche Hardwarekomplexität, die erforderlich sein würde, um die Schwellenwertvergleichsfunktionen zu erzielen, beseitigt. Ein zusätzlicher Vorteil, der unter einer Programmsteuerung erzielt wird, ist die Fähigkeit, das Elektrotherapiegerät einfach zu konfigurieren, um eine Mehrzahl von Energiepegeln zu liefern. Unter einer Programmsteuerung wird die Operation, die an den Parametern durchgeführt wird, abhängig von dem ausgewählten Energiepegel eingestellt, wobei die unterschiedlichen Schwellenwerte, die in der Software oder Firmware codiert sein können, einfach ausgewählt werden.
Noch ein weiterer Vorteil einer Implementierung unter einer Programmsteuerung ist die verbesserte Zuverlässigkeit, die durch das Reduzieren der erforderlichen Hardware erzielt wird. Eine Hardwareimplementierung, die eine Mehrzahl von Schwellenwerten zum Liefern eines einer Mehrzahl von möglichen Energiepegeln zu dem Patienten verwendet, würde eine zusätzliche Hardware, um eine Mehrzahl von Referenzwerten einzurichten, und eine Mehrzahl von Komparatoren erfordern, um den Vergleich durchzuführen. Alternativ könnte eine Schaltvorrichtung verwendet werden, um die Mehrzahl von Referenzwerten mit einem einzigen Komparator selektiv zu verbinden. Diese erhöhte Komplexität verringert die Zuverlässigkeit des Elektrotherapiegeräts.
In 1 ist ein Blockdiagramm eines Elektrotherapiegeräts 30, wie z. B. eines Defibrillators, auf einer hohen Ebene gezeigt. Das Elektrotherapiegerät 30 führt eine Elektrotherapie an Patienten durch und kompensiert Impedanzschwankungen zwischen Patienten durch dynamisches Steuern des Elektrotherapiesignalverlaufs, der an die Patienten angelegt wird. Die Implementierung des Elektrotherapiegeräts 30, das in 1 gezeigt ist, ist eine Implementierung mit reduzierter Hardware. Bei dem Elektrotherapiegerät 30 werden Funktionen, die früher unter Verwendung einer eigens vorgesehenen Hardware implementiert waren, durch die Operation erzielt, die unter einer Programmsteuerung in einer Steuerungseinrichtung 38 durchgeführt wird, wodurch die Hardwarekomplexität, die für das Elektrotherapiegerät 30 erforderlich ist, reduziert wird.
Das Elektrotherapiegerät 30 weist eine Energiequelle 32 auf, um die Energie für den Elektrotherapiesignalverlauf zu liefern. Die Energiequelle 32 kann beispielsweise einen einzelnen Kondensator oder eine Kondensatorbatterie, die angeordnet ist, um als ein einzelner Kondensator zu wirken, aufweisen. Eine Verbindungsvorrichtung 34 verbindet und trennt die Energiequelle 32 selektiv mit und von einem Paar von Elektroden 36, die mit einem Patienten verbunden sind, wobei die Impedanz des Patienten hier als eine Widerstandslast 37 dargestellt ist. Die Verbindungsvorrichtung 34 verbindet die Energiequelle 32 selektiv mit der Widerstandslast 37, um einen Elektrotherapiesignalverlauf zu liefern. Die Verbindungsvorrichtung 34 kann selektiv jede Seite der Energiequelle 32 mit einer der beiden Elektroden 36 verbinden, um einen Elektrotherapiesignalverlauf jeder Polarität zu liefern. Die Steuerungseinrichtung 38 betätigt die Verbindungsvorrichtung 34, um die Energiequelle 32 mit den Elektroden 36 zu koppeln, oder um die Energiequelle 32 von den Elektroden 36 zu entkoppeln.
Das Elektrotherapiegerät 30 könnte konfiguriert sein, um eine Vielzahl von Elektrotherapiesignalverläufen zu einem Patienten zu liefern, wie z. B. einen einphasigen Elektrotherapiesignalverlauf, einen abgeschnittenen exponentiellen zweiphasigen Signalverlauf, einen gedämpften sinusförmigen Signalverlauf oder dergleichen. Die Energiequelle 32, die Verbindungsvorrichtung 34 und die Steuerungseinrichtung 38 könnten entworfen sein, um selektiv die Lieferung von jeglichem dieser Elektrotherapiesignalverlaufstypen zu dem Patienten zu ermöglichen. Zusätzlich können die Elektrotherapiesignalverläufe durch die Energiequelle 32 unter Verwendung eines ausgewählten einer Mehrzahl von Energiepegeln geliefert werden, der durch die Steuerungseinrichtung 38 eingestellt wird.
Die Steuerungseinrichtung 38 ist mit einem Sensor bzw. einer Erfassungseinrichtung 42 gekoppelt und empfängt die Ausgangssignale, die derselbe bzw. dieselbe erzeugt. Der Sensor 42 mißt einen Parameter oder Parameter, der bzw. die auf die Energie bezogen ist bzw. sind, die zu dem Patienten geliefert wird. Der Sensor 42 kann beispielsweise ein Spannungssensor oder ein Stromsensor sein, oder der Sensor 42 könnte konfiguriert sein, um sowohl die Spannung als auch den Strom zu messen. Die Steuerungseinrichtung 38 verwendet die Werte des Parameters oder der Parameter, die durch den Sensor 42 geliefert werden, um die Verbindungsvorrichtung 34 zu steu ern. Die Operation, die durch die Steuerungseinrichtung 38 durchgeführt wird, könnte das Vergleichen von Schwellenwerten mit dem Ausgangssignal, das von dem Sensor 42 erhalten wird, umfassen. Basierend auf dem Ergebnis dieses Vergleichs betätigt die Steuerungseinrichtung 38 die Verbindungsvorrichtung 34, um die Dauer des Elektrotherapiesignalverlaufs, der an der Widerstandslast 37 anliegt, zu steuern. Die Verbindungsvorrichtung 34 kann basierend auf der Operation betätigt werden, um entweder die Energiequelle 32 mit den Patientenelektroden 36 zu koppeln, oder die Energiequelle 32 von den Patientenelektroden 36 zu entkoppeln. Die Operation könnte das direkte Bestimmen der Dauer des Elektrotherapiesignalverlaufs basierend auf den Ergebnissen des Vergleichs umfassen. Alternativ kann die Operation, die durch die Steuerungseinrichtung 38 an den Werten des Parameters oder der Parameter, die von dem Sensor 42 empfangen werden, durchgeführt wird, das Integrieren eines Stroms, der durch den Sensor 42 gemessen wird, umfassen, um die Ladung zu bestimmen, die zu dem Patienten geliefert wird. Oder dieselbe könnte das Bestimmen der Patientenimpedanz, das Berechnen einer Zeitkonstanten oder das Bestimmen der Zeitdauer, die erforderlich ist, damit ein Strom oder eine Spannung im wesentlichen gleich einem vorbestimmten Bruchteil der Anfangsspannung oder des Anfangsstroms ist, umfassen. Bei dieser Alternative würde die Operation ferner das Vergleichen der Ergebnisse dieser Berechnungen mit Schwellenwerten umfassen, auf die durch die Steuerungseinrichtung 38 zugegriffen wird.
Das Verwenden der Steuerungseinrichtung 38, die unter einer Programmsteuerung arbeitet, um die Operation durchzuführen, die die Werte, die von dem Sensor 42 ausgegeben werden, und die Schwellenwerte verwendet, vereinfacht die Hardware, die erforderlich ist, um das Elektrotherapiegerät 30 zu implementieren. Bei früheren Implementierungen von Elektrotherapiegeräten wurden beispielsweise Integrationen hardwaremäßig unter Verwendung von Analogintegrierern durchgeführt. Das Ergebnis der Integration wurde unter Verwendung einer eigens vorgesehenen Hardware mit einem Schwellenwert verglichen.
Durch Verwenden der Steuerungseinrichtung 38, um die Integration und den Vergleich mit dem Schwellenwert unter einer Programmsteuerung durchzuführen, wird die eigens vorgesehene Hardware beseitigt. Ein zusätzlicher Vorteil, der sich aus dem Durchführen der Integration unter einer Programmsteuerung ergibt, ist die Möglichkeit, einfacher als unter der Verwendung einer eigens vorgesehenen Hardware einen größeren Dynamikbereich bei der Integration zu erzielen. Dies ermöglicht eine dynamische Steuerung des Elektrotherapiesignalverlaufs unter Verwendung von Schwellenwerten (die beispielsweise bezüglich der Ladung, die zu dem Patienten geliefert wird, spezifiziert sind), die über einen breiteren Bereich von Werten mit einer größeren Genauigkeit als für einen eigens vorgesehenen Hardwareintegrierer einfacher implementiert werden kann. Dementsprechend wird das Bestimmen der Patientenimpedanz, von Zeitkonstanten oder der Zeitdauer, die erforderlich ist, damit die Spannungen und Ströme im wesentlichen gleich vorbestimmten Schwellenwerten sind, einfacher über einen weiten Bereich von Energiepegeln durchgeführt, indem die Operation unter Verwendung der Steuerungseinrichtung 38 und nicht unter der Verwendung einer eigens vorgesehenen Hardware durchgeführt wird.
Bei dem Elektrotherapiegerät 30 können Schwellenwerte für weitere Parameter, wie z. B. der maximal erlaubbare zugeführte Strom (der die Möglichkeit eines Kurzschlusses anzeigt) oder der minimale zugeführte Strom durch das Elektrotherapiegerät 30 (der einen möglichen Leerlauf anzeigt), in der Software oder der Firmware implementiert sein, die die Steuerungseinrichtung 38 betreibt. Das Durchführen dieser Vergleiche unter einer Programmsteuerung ermöglicht eine Reduzierung der Hardware, die erforderlich ist, um die überstrom- und Unterstrom-Erfassungsfunktionen durchzuführen. Früher wurde eine eigens vorgesehene Hardware (zusätzlich zu derjenigen, die zur dynamischen Signalverlaufssteuerung erforderlich war) verwendet, um die Überstrom- und Unterstrom-Erfassung durchzuführen.
In 2 ist ein Flußdiagramm eines Verfahrens zum Verwenden der Hardware, die in 1 gezeigt ist, um eine Elektrotherapie durchzuführen, auf einer hohen Ebene gezeigt. Zuerst initialisiert die Steuerungseinrichtung 38 in einem Schritt 100 in Vorbereitung auf das Liefern eines Elektrotherapiesignals zu der Widerstandslast 37 die Energiequelle 32. Als nächstes betätigt die Steuerungseinrichtung 38 in einem Schritt 102 die Verbindungsvorrichtung 34, um die Energiequelle 32 durch die die Elektroden 36 mit der Widerstandslast 37 zu koppeln. Daraufhin mißt der Sensor 42 in einem Schritt 104 einen Parameter oder Parameter, die auf die Energie bezogen sind, die zu der Widerstandslast 37 geliefert wird. Als nächstes führt die Steuerungseinrichtung 38 in einem Schritt 106 eine Operation an dem Ausgangssignal durch, das von dem Sensor 42 empfangen wird, um die Steuerung der Verbindungsvorrichtung 34 zu bestimmen. Die Operation kann das Bestimmen der Ladung, die zu dem Patienten geliefert wird, das Bestimmen einer Patientenimpedanz, das Bestimmen einer Zeitkonstanten oder das Bestimmen der Zeitdauer, die erforderlich ist, damit ein Strom oder eine Spannung im wesentlichen gleich einem vorbestimmten Bruchteil der Anfangsspannung oder des Anfangsstroms ist, umfassen. Dann betätigt die Steuerungseinrichtung 38 in einem Schritt 108 die Verbindungsvorrichtung 34, um die Energiequelle 32 von den Elektroden 36 zu entkoppeln, um basierend auf dem Parameter den Elektrotherapiesignalverlauf, der an der Widerstandslast 37 (die die Patientenimpedanz darstellt) anliegt, zu steuern. Das Entkoppeln wird basierend auf der Operation durchgeführt, um Impedanzschwankungen zwischen Patienten zu kompensieren.
In 3 ist ein exemplarischer Elektrotherapiesignalverlauf gezeigt, der an einen Patienten unter Verwendung des Elektrotherapiegeräts 30 angelegt sein könnte. Es wird darauf hingewiesen, daß, obwohl der exemplarische Elektrotherapiesignalverlauf, der in 3 gezeigt ist, ein zweiphasiger Signalverlauf ist, das Elektrotherapiegerät 30 konfiguriert sein könnte, um einen einphasigen Signalverlauf oder einen Elektrotherapiesignalverlauf mit mehr als zwei Phasen zu liefern.
In 4 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm gezeigt, das ein Ausführungsbeispiel des Elektrotherapiegeräts 30 zeigt, das die Operation unter einer Firmwaresteuerung durchführt. Das Ausführungsbeispiel des in 4 gezeigten Elektrotherapiegeräts 30 kann konfiguriert sein, um einen mehrphasigen Elektrotherapiesignalverlauf zu dem Patienten zu liefern, wie z. B. den zweiphasigen Signalverlauf, der in 3 gezeigt ist. Obwohl 4 ein spezifisches Elektrotherapiegerät zeigt, das die Operation durchführt, sind die offenbarten Grundsätze auf Elektrotherapiegeräte im breiten Sinne anwendbar.
Eine Begrenzung einer Implementierung mit einer eigens vorgesehenen Hardware, die mehrere Schwellenwerte zum Liefern von mehreren Energiepegeln zu dem Patienten verwendet, besteht in der Komplexität der erforderlichen eigens vorgesehenen Hardware. Die Implementierung dieser Fähigkeit würde eine eigens vorgesehene Hardware, um die mehreren Schwellenwerte einzustellen, und eine eigens vorgesehene Hardware erfordern, um das Ausgangssignal von den Sensoren mit den Schwellenwerten zu vergleichen. Bei dem Ausführungsbeispiel des in 4 gezeigten Elektrotherapiegeräts 30 werden diese Funktionen jedoch auf einfache Weise in der Firmware implementiert, die die Steuerungseinrichtung 212 betreibt.
Das Ausführungsbeispiel des in 4 gezeigten Elektrotherapiegeräts 30 umfaßt Sensoren, um die Spannung und den Strom zu messen, die durch einen Kondensator 200 durch eine erste Elektrode 204 und eine zweite Elektrode 206 einer Patientenimpedanz 202 zugeführt werden. Eine Messung der Spannung, die durch den Kondensator 200 zugeführt wird, wird durch einen Spannungssensor 208 durchgeführt. Der Spannungssensor 208 könnte beispielsweise unter Verwendung eines Spannungsteilernetzwerks und eines Pufferverstärkers, der mit dem Spannungsteiler gekoppelt ist, implementiert sein.
Der Spannungsteiler erzeugt eine skalierte Version der Spannung an dem Kondensator 200 für den Pufferverstärker. Die Spannung von dem Spannungsteiler ist mit dem Pufferverstarker gekoppelt. Die Messung des Stroms, der durch den Kondensator 200 zugeführt wird, wird durch einen Stromsensor 210 durchgeführt. Der Stromsensor 210 könnte beispielsweise unter Verwendung eines Meßwiderstands, der mit dem Kondensator 200 in Reihe geschaltet ist, und einen Verstärker, der über den Meßwiderstand gekoppelt ist, implementiert sein. Der Meßwiderstand erzeugt eine Spannung, die zu dem Strom, der von dem Kondensator 200 fließt, proportional ist. Die Spannung, die von dem Verstärker ausgegeben wird, ist eine skalierte Version der Spannung über den Meßwiderstand. Der Spannungssensor 208 und der Stromsensor 210 sind jeweils mit der Steuerungseinrichtung 212 gekoppelt. Die Steuerungseinrichtung 212 mißt das Ausgangssignal von jedem dieser Sensoren. Die Steuerungseinrichtung 212 kann die Werte der Parameter, die durch den Spannungssensor 208 und den Stromsensor 210 gemessen werden, verwenden, um den Elektrotherapiesignalverlauf, der dem Patienten zugeführt wird, dynamisch zu steuern. Die dynamische Steuerung könnte auf dem Strom, der dem Patienten zugeführt wird, der Ladung, die dem Patienten zugeführt wird, der Spannung, die dem Patienten zugeführt wird, oder einer Kombination derselben, basiert sein.
Die Steuerungseinrichtung 212 führt die Operation an den Werten der Parameter, die von entweder dem Spannungssensor 208 oder dem Stromsensor 210 oder beiden erhalten werden, durch. Basierend auf der Operation werden Schalter SW1, SW2, SW3, SW4 und SW5 geschlossen und geöffnet, um durch die erste Elektrode 204 und die zweite Elektrode 206 einen mehrphasigen Elektrotherapiesignalverlauf zu der Patientenimpedanz 202 zu liefern. Die Dauer jeder dieser Phasen des mehrphasigen Signalverlaufs wird durch die Operation bestimmt, die durch die Steuerungseinrichtung 212 an den Werten der Parameter durchgeführt wird, die von entweder dem Spannungssensor 208 oder dem Stromsensor 210 oder beiden erhalten werden. Durch Steuern der Dauer der Phasen kann das Ausführungsbeispiel des Elektrotherapiegeräts 30 unterschiedlich geformte Elektrotherapiesignalverläufe zu dem Patienten liefern. Die Operation, die durch die Steuerungseinrichtung 212 durchgeführt wird, und die die Dauer jeder Phase bestimmt, könnte durch Berechnungen durchgeführt werden, die die Werte der gemessenen Parameter verwenden. Alternativ könnte die Operation, die durch die Steuerungseinrichtung 212 durchgeführt wird, und die die Dauer jeder Phase bestimmt, mit Werten in einer Nachschlagtabelle durchgeführt werden, auf die durch die Steuerungseinrichtung 212 unter Verwendung der Werte der gemessenen Parameter zugegriffen wird.
Die Operation, die durch die Steuerungseinrichtung 212 an den Werten der Parameter, die durch den Spannungssensor 208 und den Stromsensor 210 gemessen werden, durchgeführt wird, hängt von dem Verfahren ab, das ausgewählt ist, um die dynamische Elektrotherapiesignalverlaufssteuerung zu implementieren. Die Steuerungseinrichtung 212 könnte beispielsweise entweder die Spannung oder den Strom, die bzw. der eine Zeitdauer lang nach dem Anlegen des Elektrotherapiesignalverlaufs zugeführt wird, messen, um eine Zeitkonstante zu berechnen. Diese Zeitkonstante hängt von dem Wert des Kondensators 200 und dem Widerstandswert, der sich in Reihe mit dieser Kapazität befindet, ab. Der Reihenwiderstandswert umfaßt die Patientenimpedanz und den Widerstandswert in dem Entladungsweg des Kondensators. Eine Steuerung des Elektrotherapiesignalverlaufs basierend auf dem Zeitkonstantenwert würde das Abtasten von entweder der Spannung oder dem Strom, die bzw. der durch den Kondensator 200 zugeführt wird, das Berechnen der Zeitkonstanten des Elektrotherapiesignalverlaufs aus diesen Werten und ein darauffolgendes dynamisches Steuern des Signalverlaufs unter Verwendung des berechneten Zeitkonstantenwerts umfassen. Eine Art und Weise, um den Zeitkonstantenwert zu bestimmen, würde das Berechnen der Steigung des Logarithmusses der Spannung-Aufgetragen-Gegen-Zeit-Kurve für den Elektrotherapiesignalverlauf umfassen, der an dem Patienten angelegt ist. Unter Verwendung des Zeitkonstantenwerts würden die Zeitdauern der Phasen des Elektrotherapiesignalverlaufs aus einer Nachschlagtabelle ausgewählt oder durch die Steuerungseinrichtung 212 berechnet werden. Für einen zweiphasigen Elektrotherapiesignalverlauf würden die Informationen in der Nachschlagtabelle erste Phasenzeitdauern aufweisen, die Bereichen der Zeitkonstantenwerte entsprechen. Die Zeitdauer der zweiten Phase könnte ebenfalls in der Nachschlagtabelle spezifiziert sein oder basierend auf der Zeitdauer der ersten Phase berechnet werden.
Alternativ könnte die Operation, die durch die Steuerungseinrichtung 212 durchgeführt wird, den Elektrotherapiesignalverlauf, der an dem Patienten anliegt, basierend auf einem Zeitintervall dynamisch steuern, das erforderlich ist, damit die Spannung oder der Strom, die bzw. der dem Patienten zugeführt wird, im wesentlichen gleich einem vorbestimmten Bruchteil eines Werts einer Spannung oder eines Stroms, die bzw. der während des Anlegens des Elektrotherapiesignalverlaufs gemessen wird, ist. Dieser Wert der Spannung oder des Stroms könnte der Spitzenwert der Spannung oder des Stroms sein, der in der Nähe des Anfangs des Elektrotherapiesignalverlaufs gemessen wird. Oder dieser Wert der Spannung oder des Stroms könnte zu anderen Zeitpunkten während des Anlegens des Elektrotherapiesignalverlaufs gemessen werden. Dieser Wert der Spannung oder des Stroms könnte beispielsweise nach dem Zeitpunkt gemessen werden, an dem der Spitzenstrom oder die Spitzenspannung auftritt.
Für eine dynamische Signalverlaufssteuerung, die auf Messungen durch den Spannungssensor 208 basiert, könnte die Steuerungseinrichtung 212 die Spannung, die durch den Spannungssensor 208 gemessen wird, (die Spannung über den Kondensator 200, die die Spannung, die an der Patientenimpedanz 202 anliegt, gut approximiert) zu dem Zeitpunkt, da der Kondensator 200 mit der Patientenimpedanz 202 gekoppelt wird, auslesen. Dies entspricht dem Spitzenwert der Spannung, die dem Patienten während des Anlegens des Elektrotherapiesig nalverlaufs zugeführt wird. Alternativ könnte, da die Steuerungseinrichtung 212 beim Auswählen der Anfangsspannung verwendet wird, bis zu der der Kondensator 200 aufgeladen wird, die Steuerungseinrichtung 212 den Wert der ausgewählten Anfangsspannung des Kondensators 200 als die Spitzenspannung verwenden, die durch den Kondensator 200 zugeführt wird. Bei einer anderen Alternative könnte die Spannung an dem Kondensator 200 nach dem Auftreten der Spitzenspannung gemessen und durch die Steuerungseinrichtung 212 verwendet werden, um die Operation durchzuführen. Die Operation, die durch die Steuerungseinrichtung 212 durchgeführt wird, würde das Berechnen eines Schwellenwerts als einen vorbestimmten Bruchteil des (entweder gemessenen oder ausgewählten) Werts der Spannung an dem Kondensator 200 umfassen. Das Zeitintervall, das erforderlich ist, damit die Spannung über den Kondensator 200 im wesentlichen gleich dem Schwellenwert ist, ändert sich abhängig von dem Betrag der Patientenimpedanz 202. Das Zeitintervall ist für Patienten mit niedriger Impedanz kürzer als für Patienten mit hoher Impedanz. Basierend auf diesem Zeitintervall würde die Operation, die durch die Steuerungseinrichtung 212 durchgeführt wird, ferner das Berechnen der Zeitdauern der Phasen des mehrphasigen Elektrotherapiesignalverlaufs, wie z. B. der ersten Phase oder der zweiten Phase eines zweiphasigen Signalverlaufs, oder das Auswählen derselben aus einer Nachschlagtabelle aufweisen.
Die dynamische Steuerung des Elektrotherapiesignalverlaufs könnte ferner durchgeführt werden, indem ein Zeitintervall, das erforderlich ist, damit der Strom, der durch den Kondensator 200 zugeführt wird, im wesentlichen gleich einem vorbestimmten Bruchteil eines Spitzenwerts des Stroms, der durch den Kondensator 200 zugeführt wird, ist, bestimmt wird. Um dies zu erzielen, würde die Steuerungseinrichtung 212 die durch den Stromsensor 210 durchgeführte Messung des Stroms, der durch den Kondensator 200 zugeführt wird, auslesen, um den Spitzenstrom, der der Patientenimpedanz 202 zugeführt wird, zu bestimmen. Wenn eine Elektrotherapie angewendet wird, steigt der Strom, der der Patientenimpedanz 202 zugeführt wird, typischerweise, kurz nachdem der Kondensator 200 mit dem Patienten gekoppelt wird, von Null auf einen Spitzenwert an. Die Anstiegszeitdauer von Null zu dem Spitzenwert ist durch die Induktivität auf dem Weg, durch den der Strom fließt, begrenzt. Nach Erreichen des Spitzenwerts wird der Strom mit einer Rate, die hauptsächlich durch den Wert des Kondensators 200 und den Reihenwiderstand (der die Patientenimpedanz 202 aufweist) bestimmt ist, gegen Null hin abfallen. Die Operation, die durch die Steuerungseinrichtung 212 durchgeführt wird, würde das Berechnen eines Schwellenwerts als einen vorbestimmten Bruchteil des Stromspitzenwerts aufweisen. Als eine Alternative zum Messen des Spitzenstroms, um einen Schwellenwert zu berechnen, könnte die Steuerungseinrichtung 212 die Messung des Stroms, der durch den Kondensator 200 nach dem Auftreten des Spitzenstroms zugeführt wird, auslesen. Der Schwellenwert würde als ein vorbestimmter Bruchteil dieses gemessenen Stroms berechnet werden.
Das Zeitintervall, das erforderlich ist, damit der Strom, der der Patientenimpedanz 202 zugeführt wird, im wesentlichen gleich dem Schwellenwert des Stroms ist, ändert sich abhängig von dem Betrag der Patientenimpedanz 202. Das Zeitintervall ist für Patienten mit einer niedrigeren Impedanz kürzer als für Patienten mit einer hohen Impedanz. Die Operation, die durch die Steuerungseinrichtung 212 durchgeführt wird, würde ferner das Bestimmen des Zeitintervalls umfassen, das erforderlich ist, damit der Strom, der durch den Kondensator 200 zugeführt wird, im wesentlichen gleich dem Schwellenwert ist. Basierend auf diesem Zeitintervall würde die Operation, die durch die Steuerungseinrichtung 212 durchgeführt wird, ferner das Berechnen der Zeitdauern der Phasen des mehrphasigen Elektrotherapiesignalverlaufs, wie z. B. der ersten Phase und der zweiten Phase eines zweiphasigen Elektrotherapiesignalverlaufs, oder das Auswählen derselben aus einer Nachschlagtabelle umfassen.
Bei einer weiteren dynamischen Elektrotherapiesignalver laufssteuerungstechnik würde die Operation, die durch die Steuerungseinrichtung 212 durchgeführt wird, das Bestimmen des Werts der Patientenimpedanz 202 umfassen. Die Steuerungseinrichtung 212 würde den Spannungs- und den Stromwert von dem Spannungssensor 208 bzw. dem Stromsensor 210 lesen. Die Operation, die durch die Steuerungseinrichtung 212 durchgeführt wird, würde das Berechnen des Werts der Patientenimpedanz 202 basierend auf dem Spannungs- und dem Stromwert aufweisen. Die Berechnung der Patientenimpedanz 202 durch die Steuerungseinrichtung 212 könnte unter Verwendung eines einzelnen Spannungswerts und eines einzelnen Stromwerts, die im wesentlichen gleichzeitig gemessen werden, oder alternativ unter Verwendung einer Mehrzahl von Paaren von Spannungswerten und Stromwerten, die im wesentlichen gleichzeitig zu verschiedenen Zeitpunkten nach dem Beginn des Elektrotherapiesignalverlaufs gemessen werden, durchgeführt werden.
Die Mehrzahl von Paaren von Spannungswerten und Stromwerten würde durch die Steuerungseinrichtung verwendet werden, um während des Anlegens des Elektrotherapiesignalverlaufs mehrere Momentanwerte der Patientenimpedanz zu berechnen. Die Operation, die durch die Steuerungseinrichtung 212 durchgeführt wird, könnte das Bilden eines Mittelwerts dieser Werte der Patientenimpedanz umfassen. Das Bilden eines Mittelwerts der Impedanzwerte liefert eine genauere Messung der Patientenimpedanz, als sie aus einzelnen Messungen einer Spannung und eines Stroms erhalten werden würden. Die Messungen und die Berechnung der Patientenimpedanzen würde relativ früh bei dem Anlegen des Elektrotherapiesignalverlaufs durchgeführt werden, so daß die Ergebnisse verwendet werden könnten, um basierend auf der berechneten Patientenimpedanz den Elektrotherapiesignalverlauf einzustellen. Basierend auf dem berechneten Impedanzwert würde die Operation, die durch die Steuerungseinrichtung 212 durchgeführt wird, ferner das Berechnen von Zeitdauern der Phasen des mehrphasigen Elektrotherapiesignalverlaufs, wie z. B. der ersten Phase und der zweiten Phase eines zweiphasigen Elektrotherapiesignalver laufs, oder das Auswählen derselben aus einer Nachschlagtabelle aufweisen.
Eine zusätzliche Technik zur dynamischen Steuerung des Elektrotherapiesignalverlaufs bestimmt die Zeitdauer der Phasen eines mehrphasigen Elektrotherapiesignalverlaufs basierend auf der Ladung, die zu dem Patienten geliefert wird. Die Steuerungseinrichtung 212 liest die Werte des Stroms, die durch den Stromsensor 210 nach dem Anlegen des Elektrotherapiesignalverlaufs an dem Patienten gemessen werden. Die Operation, die durch die Steuerungseinrichtung 212 durchgeführt wird, weist das Integrieren dieser Stromwerte auf, um die Ladung zu bestimmen, die über die Zeitdauer, in der die Messungen vorgenommen wurden, zu dem Patienten geliefert wurde. Die Operation, die durch die Steuerungseinrichtung 212 durchgeführt wird, weist ferner das Bestimmen eines Zeitintervalls auf, das erforderlich ist, um eine vorbestimmte Ladungsmenge zu dem Patienten zu liefern. Basierend auf dem Zeitintervall würde die Operation, die durch die Steuerungseinrichtung 212 durchgeführt wird, ferner das Berechnen der Zeitdauern der Phasen des mehrphasigen Elektrotherapiesignalverlaufs, wie z. B. der ersten Phase und der zweiten Phase eines zweiphasigen Elektrotherapiesignalverlaufs, oder das Auswählen derselben aus einer Nachschlagtabelle aufweisen.
Eine Energiequelle, wie z. B. eine Hochspannungsleistungsversorgung 214, wird verwendet, um den Kondensator 200 auf eine Anfangsspannung zu laden, die durch die Steuerungseinrichtung 212 bestimmt wird. Die Anfangsspannung, auf die der Kondensator 200 geladen wird, stellt den Energiepegel des Elektrotherapiesignalverlaufs ein, der an die Patientenimpedanz 202 angelegt werden soll. Die Anfangsspannung wird durch die Steuerungseinrichtung 212 aus einem einer Mehrzahl von möglichen Anfangsspannungswerten ausgewählt. Das Auswählen aus einer Mehrzahl von Anfangsspannungswerten zum Laden des Kondensators 200 wird ansprechend auf eine Betreibereingabe durchgeführt. Es kann sein, daß ein Betreiber erforder lich ist, um die Anfangsspannung auszuwählen, da die Elektrotherapie an dem Herz oder einem Pediatriepatienten angewendet wird.
Die Steuerungseinrichtung 212 steuert auf dynamische Weise den Elektrotherapiesignalverlauf, der an der Patientenimpedanz 202 anliegt, basierend auf den Parametern, die durch die Sensoren zugeführt werden. Die dynamische Steuerung des Elektrotherapiesignalverlaufs ermöglicht, daß Patienten mit einem breiten Bereich von Impedanzen optimale Energiepegel empfangen. Abhängig von der Technik, die verwendet wird, um die dynamische Signalverlaufssteuerung durchzuführen, kann es sein, daß die Operation, die durch die Steuerungseinrichtung 212 durchgeführt wird, die Anfangsspannung berücksichtigen muß, auf die der Kondensator 200 aufgeladen wird, um zu den Patienten mit variierenden Impedanzen optimale Energiepegel zu liefern. Die Schwellenwerte, die bei der Operation verwendet werden, die durch die Steuerungseinrichtung 212 durchgeführt wird, können sich abhängig von der Anfangsspannung, auf die der Kondensator 200 aufgeladen wird, ändern. Beim Durchführen der Operation würde die Steuerungseinrichtung 212 einen Schwellenwert verwenden, der dem ausgewählten Wert der Mehrzahl von Anfangsspannungswerten ent- spricht. Für eine dynamische Elektrotherapiesignalverlaufssteuerung, die auf der Operation basiert, würden die Schwellenwerte, die von der Steuerungseinrichtung 212 verwendet werden, abhängig von dem Energiepegel, der an dem Patienten angelegt wird, berechnet oder aus einer Nachschlagtabelle ausgewählt werden. Für jede der Mehrzahl von Anfangsspannungen, auf die der Kondensator 200 geladen werden könnte, würde es einen entsprechenden Schwellenwert geben, der bei der Operation, die durch die Steuerungseinrichtung 212 durchgeführt wird, verwendet wird. Das Verwenden einer Mehrzahl von Schwellenwerten wird einfach durchgeführt, da die unterschiedlichen Schwellenwerte durch die Firmware der Steuerungseinrichtung 212 ausgewählt werden.
Zusätzlich zu der dynamischen Elektrotherapiesignalverlaufs steuerung ist das Ausführungsbeispiel des Elektrotherapiegeräts 30, das in 4 gezeigt ist, ebenso für die Erfassung von Überstrom- und Unterstrom-Zuständen während des Anwendens der Elektrotherapie gut geeignet. Der Stromsensor 210 mißt den Strom, der durch den Kondensator 200 zugeführt wird, an dem Ende der ersten 100 Mikrosekunden, die dem Anlegen des Elektrotherapiesignalverlaufs folgen, um den fiberstrom- und Unterstrom-Zustand zu erfassen. Die Schwellenwerte, die das Vorhandensein von entweder einem Überstromzustand oder einem Unterstromzustand anzeigen, ändern sich mit dem für die Elektrotherapie verwendeten Energiepegel.
Die Erfassung von entweder einem Überstrom- oder einem Unterstrom-Zustand ergibt die Beendigung des Elektrotherapiesignalverlauf s. Das Vorhandensein eines Unterstromzustands zeigt die Möglichkeit von beschädigten Elektroden oder Elektroden, die nicht mit dem Patienten verbunden sind, an. Das Vorhandensein eines Überstromzustands zeigt die Möglichkeit eines Kurzschlusses an. Die Schwellenwerte für die Überstrom- und die Unterstrom-Erfassung können aus der Anfangsspannung berechnet werden, auf die der Kondensator 200 aufgeladen wird. Die Anfangsspannung könnte durch Lesen der Ausgangsspannung des Spannungssensors 208 erhalten werden. Alternativ können die Schwellenwerte für die Überstrom- und Unterstrom-Erfassung basierend auf der Anfangsspannung, auf die der Kondensator 200 geladen wird, aus einer Nachschlagtabelle ausgewählt werden. Die Schwellenwerte werden durch die Steuerungseinrichtung 212 unter Verwendung des oberen und unteren Grenzwerts der erwarteten Werte der Patientenimpedanz 202 (180 Ohm bzw. 25 Ohm) und Subtrahieren oder Addieren eines kleinen Werts, um einen möglichen Meßfehler zu berücksichtigen, berechnet. Die Werte des gemessenen Stroms, die von dem Stromsensor 210 gemessen werden, werden durch die Steuerungseinrichtung 212 mit den entsprechenden Schwellenwerten verglichen, um zu bestimmen, ob ein Überstromoder ein Unterstrom-Zustand vorliegt.
Die Funktionsweise des Ausführungsbeispiels des Elektro therapiegeräts 30, das in 4 gezeigt ist, wird für den Fall erklärt, bei dem der Schalter SW5 ein Isoliergatebipolartransistor ist und die Schalter SW1–SW4 siliziumgesteuerte Gleichrichter sind. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß andere Typen von elektronischen oder elektromechanischen Schaltern verwendet werden könnten, um den Elektrotherapiesignalverlauf zu liefern. Für andere Typen von Schaltvorrichtungen kann die Reihenfolge, in der die Schalter SW1–SW5 betätigt werden, unterschiedlich sein. Zusätzlich wird die Funktionsweise des Ausführungsbeispiels des Elektrotherapiegeräts 30 für den Fall erklärt, bei dem der mehrphasige Signalverlauf, der angelegt wird, einen zweiphasigen Signalverlauf aufweist.
In Vorbereitung auf das Liefern eines zweiphasigen Elektrotherapiesignalverlaufs konfiguriert die Steuerungseinrichtung 212 die Hochspannungsleistungsversorgung 214, um den Kondensator 200 auf eine ausgewählte Anfangsspannung aufzuladen. Daraufhin schließt die Steuerungseinrichtung 212 den Schalter SW5, um das Liefern der ersten Phase eines zweiphasigen Signalverlaufs vorzubereiten. Als nächstes werden die Schalter SW1 und SW4 geschlossen, um die erste Phase des zweiphasigen Elektrotherapiesignalverlaufs zu starten. Nach dem Anfang der ersten Phase mißt der Spannungssensor 208 die Spannung über den Kondensator 200, wobei der Stromsensor 210 den Strom mißt, der durch den Kondensator 200 zugeführt wird. Basierend auf den Werten von entweder der Spannung oder dem Strom oder den Werten von sowohl der Spannung als auch dem Strom führt die Steuerungseinrichtung 212 eine Operation durch, um die Dauer der ersten Phase und der zweiten Phase zu bestimmen. An dem Ende des Zeitintervalls, das für die erste Phase bestimmt ist, öffnet die Steuerungseinrichtung 212 den Schalter SW5. Dies unterbricht den Stromfluß durch die Schalter SW1 und SW4 und öffnet diese Schalter, wodurch die erste Phase abgeschlossen ist. Nach 400 Mikrosekunden schließt die Steuerungseinrichtung 212 den Schalter SW5, um das Liefern der zweiten Phase des zweiphasigen Signalverlaufs vorzubereiten. Daraufhin werden 50 Mikrosekunden später die Schalter SW2 und SW3 geschlossen, um die zweite Phase zu beginnen. An dem Ende des Zeitintervalls, das für die zweite Phase bestimmt ist, öffnet die Steuerungseinrichtung 212 den Schalter SW5. Dies unterbricht den Stromfluß durch die Schalter SW2 und SW3 und öffnet die Schalter, was die zweite Phase abschließt.

Claims

Elektrotherapiegerät zum Durchführen einer Elektrotherapie an einem Patienten (37; 202) durch eine erste Elektrode (36; 204) und eine zweite Elektrode (36; 206), wobei das Elektrotherapiegerät folgende Merkmale aufweist: eine Energiequelle (32; 214, 200), um eine Energie zum Durchführen der Elektrotherapie zu liefern; eine Verbindungsvorrichtung (34; SW1–SW5), die konfiguriert ist, um die Energiequelle (32; 214, 200) mit der ersten Elektrode (36; 204) und der zweiten Elektrode (36; 206) zu koppeln oder die Energiequelle (32; 214, 200) von denselben zu entkoppeln; eine erste Erfassungseinrichtung (42; 208), die konfiguriert ist, um einen ersten Parameter zu messen, der auf die Energie bezogen ist, die durch die Energiequelle (32; 214, 200) dem Patienten (37; 202) zugeführt wird; und eine zweite Erfassungseinrichtung (210), die konfiguriert ist, um einen zweiten Parameter zu messen, der auf die Energie bezogen ist, die durch die Energiequelle (32; 214, 200) dem Patienten (37; 202) zugeführt wird; eine Steuerungseinrichtung (38; 212), die unter einer Programmsteuerung arbeitet, um eine Operation durchzuführen, und die angeordnet ist, um von der ersten Erfassungseinrichtung (42; 208) den ersten Parameter und von der zweiten Erfassungseinrichtung (210) den zweiten Parameter zu empfangen, und die konfiguriert ist, um unter Verwendung des ersten und zweiten Parameters die Operation unter der Programmsteuerung durchzuführen, um die Verbindungsvorrichtung (34; SW1–SW5) zu betätigen, um die Energiequelle (32; 214, 200) von der ersten Elektrode (36; 204) und der zweiten Elektrode (36; 206) zu entkoppeln; wobei die Operation das Bestimmen eines Mittelwerts einer Patientenimpedanz basierend auf einer Mehrzahl von Werten des ersten Parameters und einer Mehrzahl von Werten des zweiten Parameters aufweist.
Elektrotherapiegerät gemäß Anspruch 1, bei dem der erste Parameter eine Spannung aufweist, die durch die Energiequelle (32; 214, 200) dem Patienten (37; 202) zugeführt wird; und der zweite Parameter einen Strom aufweist, der durch die Energiequelle (32; 214, 200) dem Patienten (37; 202) zugeführt wird.
Elektrotherapiegerät gemäß Anspruch 2, bei dem die Steuerungseinrichtung (38; 212) eine Konfiguration aufweist, um die Energiequelle (32; 214, 200) zu steuern, um einen ausgewählten Energiepegel einer Mehrzahl von Energiepegeln für die Elektrotherapie zu liefern, und um die Operation unter Verwendung eines Werts durchzuführen, der dem ausgewählten Energiepegel der Mehrzahl von Energiepegeln für die Elektrotherapie entspricht.
Elektrotherapiegerät gemäß Anspruch 3, bei dem die Steuerungseinrichtung (38; 212) eine Konfiguration aufweist, um die Verbindungsvorrichtung (34; SW1–SW5) zu betätigen, um eine erste Phase der Elektrotherapie mit einer ersten Zeitdauer, die auf der Operation basiert, durchzuführen, und um die Verbindungsvorrichtung (34; SW1–SW5) zu betätigen, um eine zweite Phase der Elektrotherapie mit einer zweiten Zeitdauer, die auf der Operation basiert, durchzuführen.
Elektrotherapiegerät gemäß Anspruch 1, bei dem die Operation das Bestimmen einer Zeitkonstanten basierend auf dem ersten Parameter aufweist.
Elektrotherapiegerät gemäß Anspruch 5, bei dem die Steuerungseinrichtung (38; 212) eine Konfiguration aufweist, um die Energiequelle (32; 214, 200) zu steuern, um einen ausgewählten Energiepegel einer Mehrzahl von Energiepegeln für die Elektrotherapie zu liefern, und um die Operation unter Verwendung eines Werts durchzuführen, der dem ausgewählten Energiepegel der Mehrzahl von Energiepegeln für die Elektrotherapie entspricht.
Elektrotherapiegerät gemäß Anspruch 6, bei dem die Steuerungseinrichtung (38; 212) eine Konfiguration aufweist, um die Verbindungsvorrichtung (34; SW1–SW5) zu betätigen, um eine erste Phase der Elektrotherapie mit einer ersten Zeitdauer, die auf der Operation basiert, zu liefern, und um die Verbindungsvorrichtung (34; SW1–SW5) zu betätigen, um eine zweite Phase der Elektrotherapie mit einer zweiten Zeitdauer, die auf der Operation basiert, durchzuführen.
Elektrotherapiegerät gemäß Anspruch 7, bei dem der erste Parameter entweder einen Strom oder eine Spannung aufweist, die durch die Energiequelle (32; 214, 200) dem Patienten (37; 202) zugeführt werden.
Elektrotherapiegerät gemäß Anspruch 1, bei dem die Operation das Bestimmen eines ersten Zeitintervalls aufweist, das damit beginnt, daß die erste Erfassungseinrichtung (42; 208) einen ersten Wert des ersten Parameters mißt, und damit endet, daß die erste Erfassungseinrichtung (42; 208) einen zweiten Wert des ersten Parameters mißt, der im wesentlichen gleich einem vorbestimmten Bruchteil des ersten Werts ist; und die Steuerungseinrichtung (38; 212) eine Konfiguration aufweist, um die Verbindungsvorrichtung (34; SW1–SW5) zu betätigen, um die Energiequelle (32; 214, 200) mit der ersten Elektrode (36; 204) und der zweiten Elektrode (36; 206) zu koppeln und die Energiequelle (32; 214, 200) an dem Ende eines zweiten Zeitintervalls, das durch die Operation bestimmt ist und eine erste Zeitdauer aufweist, die auf dem ersten Zeitintervall basiert, von der ersten Elektrode (36; 204) und der zweiten Elektrode (36; 206) zu entkoppeln.
Elektrotherapiegerät gemäß Anspruch 9, bei dem die Steuerungseinrichtung (38; 212) eine Konfiguration aufweist, um die Verbindungsvorrichtung (34; SW1–SW5) zu betätigen, um die Energiequelle (32; 214, 200) nach dem zweiten Intervall mit der ersten Elektrode (36; 204) und der zweiten Elektrode (36; 206) zu koppeln und die Energiequelle (32; 214, 200) an dem Ende eines dritten Zeitintervalls, das durch die Operation bestimmt ist und eine zweite Zeitdauer aufweist, die auf dem ersten Zeitintervall basiert, von der ersten Elektrode (36; 204) und der zweiten Elektrode (36; 206) zu entkoppeln.
Elektrotherapiegerät gemäß Anspruch 10, bei dem die Steuerungseinrichtung (38; 212) eine Konfiguration aufweist, um die Energiequelle (32; 214, 200) zu steuern, um einen ausgewählten Energiepegel einer Mehrzahl von Energiepegeln für die Elektrotherapie zu liefern, und um die Operation durchzuführen, um das zweite Zeitintervall und das dritte Zeitintervall unter Verwendung eines Werts zu bestimmen, der dem ausgewählten Energiepegel der Mehrzahl von Energiepegeln für die Elektrotherapie entspricht.
Elektrotherapiegerät gemäß Anspruch 11, bei dem der erste Parameter entweder einen Strom oder eine Spannung aufweist, die durch die Energiequelle (32; 214, 200) dem Patienten (37; 202) zugeführt werden.
Elektrotherapiegerät gemäß Anspruch 1, bei dem der erste Parameter einen Strom aufweist, der durch die Energiequelle (32; 214, 200) dem Patienten (37; 202) zugeführt wird; die Operation das Bestimmen einer Ladung, die zu dem Patienten (37; 202) geliefert wird, unter Verwendung des ersten Parameters und das Bestimmen eines ersten Zeitintervalls aufweist, das mit dem Koppeln der Energiequelle (32; 214, 200) mit der ersten Elektrode (36; 204) und der zweiten Elektrode (36; 206) beginnt und damit endet, daß die Ladung, die zu dem Patienten (37; 202) geliefert wird, im wesentlichen gleich einem vorbestimmten Wert ist; und die Steuerungseinrichtung (38; 212) eine Konfiguration aufweist, um die Verbindungsvorrichtung (34; SW1–SW5) zu betätigen, um die Energiequelle (32; 214, 200) mit der ersten Elektrode (36; 204) und der zweiten Elektrode (36; 206) zu koppeln und die Energiequelle (32; 214, 200) an dem Ende eines zweiten Zeitintervalls, das durch die Operation bestimmt ist und eine erste Zeitdauer aufweist, die auf dem ersten Zeitin tervall basiert, von der ersten Elektrode (36; 204) und der zweiten Elektrode (36; 206) zu entkoppeln.
Elektrotherapiegerät gemäß Anspruch 13, bei dem die Steuerungseinrichtung (38; 212) eine Konfiguration aufweist, um die Verbindungsvorrichtung (34; SW1–SW5) zu betätigen, um die Energiequelle (32; 214, 200) nach dem zweiten Zeitintervall mit der ersten Elektrode (36; 204) und der zweiten Elektrode (36; 206) zu koppeln und die Energiequelle (32; 214, 200) an dem Ende eines dritten Zeitintervalls, das durch die Operation bestimmt ist und eine zweite Zeitdauer aufweist, die auf dem ersten Zeitintervall basiert, von der ersten Elektrode (36; 204) und der zweiten Elektrode (36; 206) zu entkoppeln.
Elektrotherapiegerät gemäß Anspruch 14, bei dem die Steuerungseinrichtung (38; 212) eine Konfiguration aufweist, um die Energiequelle (32; 214, 200) zu steuern, um einen ausgewählten Energiepegel einer Mehrzahl von Energiepegeln für die Elektrotherapie zu liefern, und um die Operation durchzuführen, um das zweite Zeitintervall und das dritte Zeitintervall unter Verwendung eines Werts zu bestimmen, der dem ausgewählten Energiepegel der Mehrzahl von Energiepegeln für die Elektrotherapie entspricht.
Elektrotherapiegerät gemäß Anspruch 15, bei dem die Energiequelle (214, 200) einen Kondensator (200) aufweist, der mit einer Leistungsversorgung (214) gekoppelt ist; und die Energiequelle (214, 200) eine Konfiguration aufweist, um den Kondensator (200) auf eine ausgewählte Spannung einer Mehrzahl von Spannungen zu laden, die dem ausgewählten Energiepegel der Mehrzahl von Energiepegeln entspricht.
Elektrotherapiegerät gemäß Anspruch 16, bei dem die Operation das Bestimmen des ersten Zeitintervalls basierend auf einer Zeitdauer aufweist, die erforderlich ist, damit die Ladung, die zu dem Patienten (37; 202) geliefert wird, im wesentlichen gleich einem ausgewählten Wert einer Mehrzahl von vorbestimmten Werten ist, die den vorbestimmten Wert aufweisen, der der ausgewählten Spannung der Mehrzahl von Spannungen entspricht.
Elektrotherapiegerät gemäß Anspruch 17, bei dem die Steuerungseinrichtung (38; 212) eine Konfiguration aufweist, um einen maximal erlaubbaren Strom und einen minimal erlaubbaren Strom basierend auf der ausgewählten Spannung der Mehrzahl von Spannungen zu bestimmen und die Verbindungsvorrichtung (34; SW1–SW5) zu betätigen, um die Energiequelle (32; 214, 200) von der ersten Elektrode (36; 204) und der zweiten Elektrode (36; 206) zu entkoppeln, wenn ein Wert des ersten Parameters größer als der maximal erlaubbare Strom oder kleiner als der minimal erlaubbare Strom ist.
Elektrotherapiegerät gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, das als Defibrillator zum Liefern eines mehrphasigen Signalverlaufs zu einem Patienten (37; 202) durch eine erste Elektrode (36; 204) und eine zweite Elektrode (36; 206) ausgebildet ist, ferner mit folgendem Merkmal: einer Leistungsversorgung (214), die konfiguriert ist, um den Kondensator (200) auf eine Anfangsspannung zu laden, die durch die Steuerungseinrichtung (212) bestimmt wird; wobei die Energiequelle einen Kondensator (200) mit einem ersten Anschluß und einem zweiten Anschluß aufweist, wobei der Kondensator (200) vorgesehen ist, um Ladung zu speichern, die zum Liefern des mehrphasigen Signalverlaufs zu dem Patienten (202) verwendet wird; und wobei die Verbindungsvorrichtung (SW1–SW5) zwischen den ersten Anschluß und den zweiten Anschluß des Kondensators (200) und die erste Elektrode (204) und die zweite Elektrode (206) geschaltet ist, um zu ermöglichen, daß der erste Anschluß des Kondensators (200) selektiv entweder mit der ersten Elektrode (204) oder der zweiten Elektrode (206) gekoppelt wird, und um zu ermöglichen, daß der zweite Anschluß des Kondensators (200) selektiv entweder mit der ersten Elektrode oder der zweiten Elektrode gekoppelt wird.