JP2009537204A - メイクオンリースイッチを備える簡易化された二相除細動回路 - Google Patents

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Abstract

除細動器のための二相パルス供給回路が、2つのコンデンサを含む。第1のコンデンサは、充電され、二相パルスの第1の位相を供給する。第2のコンデンサは、充電され、二相パルスの第2の位相を供給する。第2のコンデンサにおける電荷の少なくとも一部が、第1のパルス位相の供給の間患者を流れる電流により供給される。第1の位相を開始するスイッチ、第2の位相を開始するスイッチ、及び第2の位相を終了するスイッチが与えられる。図示される回路において、二相パルスの第2の位相の供給の前に、第1のコンデンサから第2のコンデンサを少なくとも部分的に充電するためのシャント回路パスが与えられる。本発明の回路は、パルス供給の間のみ閉じられる必要があるスイッチデバイスを用いて完全に制御されることができる。

Description

本発明は、心臓蘇生のための除細動器に関し、特に、二相波形を供給することができる除細動器に関する。
自動体外式除細動器(AED)は、触知可能パルスを伴わない心室細動(VF)又は心室頻拍(VT)といった不整脈を経験する患者における正常なリズム及び収縮機能を回復するために、心臓に高電圧インパルスを供給する。手動除細動器、埋め込み型除細動器及び自動体外式除細動器を含む複数のクラスの除細動器が存在する。除細動が必要かどうかを決定するため心電図(ECG)リズムを自動的に解析するよう、及びショックシーケンスや心肺機能蘇生(CPR)期間といった管理手段を提供するよう、AED自身がプリプログラムされている点で、AEDは手動除細動器とは異なる。
AED蘇生に関する現在の標準的なケアは、二相波形である。正確な生理機構が完全に理解されているものではないが、二相パルスの第2の位相が、ショック波形の第1の位相により分極された心筋細胞の脱分極効果をもたらすこと、及びこの脱分極が何らかの態様でより治療的な波形を提供することが予想されている。二相波形の適用において、AEDは、患者の胸の電極パッドの1つに高電圧電荷を供給する。これは、結果として、そのパッドから第2のパッドへの電流を生じさせる。第1の位相の終わりに、高電圧出力回路のHブリッジが、印加電圧を反転させるよう切り替える。その結果、残りの高電圧電荷及び電流が、第2の電極から第1の電極に向かう形で患者に供給される。臨床的研究及び実験によれば、二相波形を支配する多数のパラメタを所定の制限内に維持することが望ましいことが示される。例えば、正の(第1の)位相が、短すぎない持続時間を持ち、第1の位相の持続時間と第2の位相の持続時間との比が所定の範囲内にあるべきである。パルスの位相が短すぎると、それは、心臓の細胞応答時間、クロナキシー時間より短いことになり、従って、パルスの実効性を限定してしまう。開始電圧レベルを第1の位相の終わりでのレベルにまで減少させることは、あまり良いことではなく、その結果、供給されるエネルギーのかなりの量が、第2の位相の間、供給のために残っていることになる。初期の開始電圧レベルと最終的なパルスの電圧レベルとの間の制御された関係も存在すべきである。こうしたパラメタの多くは、所与のパルスに差分的に反応する異なるインピーダンスの患者における患者の胸のインピーダンスにより影響を受ける。従って、AEDは一般に、二相パルスの供給前、又はパルスの開始のときのいずれかにおいて、患者の胸のインピーダンスを測定し、及び測定されたインピーダンスを考慮して、AEDの高電圧回路の動作を調整する。
心停止が発生するときAEDは臨床的に重要であるので、その利用可能性ができるだけ広範であることが望ましい。この目的は近年、店頭でのAED販売が承認されたことで支えられてきたが、低コストのAEDの利用可能性によっても強化されることができる。AEDの製造における主要な費用の1つは、高電圧回路、特にインダクタと、Hブリッジ回路のスイッチデバイスとである。これは、非常に高速に非常に大きな電流を切り替えなければならず、こうした特徴が、これらのデバイスを生産コストのかかるものにしている。従って、AEDの安全性又は効率性に影響を与えることなく可能であれば、これらのコストを削減するようなAEDの高電圧回路のデザインをすることが望ましい。
本発明の原理によれば、シンプルで非常に効率的な除細動器の高電圧回路が与えられる。その高電圧回路は、二相パルス供給の間、スイッチデバイスの閉動作(closure)のみを必要とする。本発明の回路は、2つのコンデンサの使用を介して効率性を実現する。主コンデンサが第1のパルス位相を供給するとき、そのコンデンサからの電流が、第2のパルス位相を供給する第2のコンデンサへ流れ、その第2のコンデンサを充電する。パルス供給の開始及び終了は、「メイクオンリー」スイッチデバイスにより制御される。即ち、パルス供給の間だけ閉じている必要があるデバイスにより制御される。
まず図1を参照すると、除細動器の単相パルス回路10が概略的な形式で示される。蓄積コンデンサ12が、患者インピーダンスRpatにより表される患者に除細動ショックを供給するため高電圧供給源(図示省略)により充電される。コンデンサ12に対する通常の値は、10μFであり、レーティングは7kVである。ショックは、例えば100mHといった大きなインダクタ14を介して患者に供給される。このインダクタは、レジスタ16により表される抵抗を持つ。患者インピーダンスは、ダイオード18及び小抵抗20によりシャントされる。スイッチ22を閉じることによりショックが供給される。回路10が、臨界減衰を示すとき、波形30は、ピークまで上昇することになり、それから、図2の破線曲線34により示されるように比較的長い時間期間にわたりゆっくりと減少する。臨界減衰が発生するとき、単相波形が生み出される。回路10は、減衰振動するよう構成されることもできる。その場合、結果として生じる波形は、上昇し、下降し、x軸に近づき、x軸に対して減衰する。これは、実線32により示されるように、正弦形式の二相波形を効率的に生み出す。この種の回路は、幅広い患者インピーダンスに対してこの二相的特性を示すことができる。
図1の除細動回路は、複数の利点を持つ。部品数が少なくシンプルであることや、従って、実現が安価にできることがある。波形の適用の間、スイッチ22を閉じることのみが必要である。このスイッチは、パルス適用が終了するまで閉じられたままとされることができる。大電流が流れるときスイッチを開くより、高電圧回路のスイッチを閉じる方が簡単である。これは、より安価な「メイクオンリー」スイッチが使用されることができることを意味する。しかしながら、この回路を用いると複数の不都合点がある。1つは、望ましくない重量を追加し、小さなポータブルAEDにおいてかなりの空間を占める大きなインダクタを必要とすることである。別の不都合点は、ショック供給のため比較的高い電圧へとコンデンサ12を充電する必要があることである。第3の欠点は、回路の不効率性である。なぜなら、かなりの量のエネルギーが、回路のシャントレグ(shunt leg)によりシャントされ、患者の処置には使用されないからである。通常、コンデンサに蓄積されるエネルギーの30%〜40%が、シャントレグを通過し、患者を処置するために利用可能とはならない。
図3は、本発明の高電圧回路での使用に適したAED310を示す。AED310は、丈夫なポリマケース312に格納され、それはケース内部の電気回路を保護し、また素人のユーザをショックから保護する。電極パッドのペアが電気リードによりケース312に付けられる。図3の実施形態では、電極パッドはAED310の上面側にあるリセスに配置されるカートリッジ314にある。電極パッドは、ハンドル316を引き上げることで使用のためアクセスされる。この引き上げにより、電極パッドを覆うプラスチックカバーが外れることが可能になる。ユーザインタフェースは、AED310の右側にある。小さなレディライト(ready light)318が、AEDが準備完了であるかをユーザに知らせる。この実施形態では、AEDが適切にセットアップされ、使用開始可能となった後、レディライトが点滅する。AEDが使用状態にあるとき、レディライトは常にオンとなる。OTC AEDに注目する必要がある場合、レディライトはオフになるか、別の色で点滅する。
レディライトの下には、オン/オフボタン320がある。AEDを使用するため電源オンにするのに、オン/オフボタンが押される。AEDの電源を切るためには、ユーザは、1秒以上にわたりオン/オフボタンを押し続ける。情報がユーザに利用可能なとき、情報ボタン322が点滅する。その利用可能な情報にアクセスするため、ユーザは情報ボタンを押す。AEDが、患者から心拍情報を取得しているとき、コーションライト(caution light)324が点滅する。ショックが必要になり、ユーザ及び第三者が誰もこうした間患者に触れるべきでないことを警告するとき、コーションライトは連続的に発光する。心臓信号が取得される間の患者との対話は、検出されるECG信号に望ましくないアーチファクトをもたらす可能性があり、これは回避されるべきである。ショックが必要であることをAEDがユーザに通知した後、ショックを供給するためにショックボタン326が押される。AEDの側面にある赤外線ポート328は、AEDとコンピュータとの間でデータを転送するのに使用される。このデータポートは、患者が救助された後、医師が詳細な解析のためAEDイベントデータを自分のコンピュータにダウンロードしたい場合に利用される。スピーカ313は、患者を処置するためAEDの使用を通してユーザにガイドを提供するべくユーザに音声指示を提供する。警報機330は、電極パッドの交換又は新しいバッテリといったOTC AEDに注意を払って欲しい状況のとき「音を出す」ものとして提供される。
図4は、本発明の原理に基づき構築されるAED310の電子要素の簡略化されたブロック図である。ECGフロントエンド502が、処置される患者の胸に付けられる電極416のペアに接続される。ECGフロントエンド502は、デジタル化されたECGサンプルのストリームを生成するため、患者の心臓により生成される電気的ECG信号を増幅し、バッファリングし、フィルタリングし、及びデジタル化するよう動作する。デジタル化されたECGサンプルは、VF、ショック可能なVT又は他のショック可能なリズムを検出するための解析を実行するコントローラ506に与えられる。ショック可能なリズムが発見されると、コントローラ506は、ショックを供給する準備として充電するため、HV(高電圧)供給サブシステム308に信号を送る。ショックボタン326を押すと、HV供給サブシステム308から患者へ電極416を介して除細動ショックが供給される。そのコントローラは、除細動動作モード、心臓監視動作モード、及びCPR休止動作モードとして動作するよう構成されることができる。
コントローラ506は、音声ストリップを生み出すため、マイク512からの入力を更に受信するよう結合される。マイク512からのアナログ音声信号は、好ましくは、メモリ518にイベントサマリ530の一部として格納されることができる、デジタル化された音声サンプルのストリームを生成するためデジタル化される。ユーザインタフェース514は、ディスプレイと、音声スピーカ313と、オンオフボタン320及びショックボタン326といった前述されたフロントパネルボタンとから構成されることができる。フロントパネルボタンは、視覚及び音声プロンプトだけでなく、ユーザ制御を提供するためのものである。クロック516は、イベントサマリ530に含まれるタイムスタンプ情報のためコントローラ506にリアルタイムクロックデータを与える。メモリ518は、オンボードRAM、リムーバブルメモリカード、又は異なるメモリ技術の組み合わせのいずれかとして実現されることができ、イベントサマリ530をデジタル的に格納するよう動作する。イベントサマリは、患者の処置の間に蓄積される。イベントサマリ530は、前述したように、デジタル化されたECG、音声サンプル、及び他のイベントデータのストリームを含むことができる。
HV供給サブシステムは、電源管理サブシステム137により供給される高電圧により電力供給される。AED全体は、電源管理サブシステム137に結合されるバッテリ126により電力供給される。電源管理サブシステムは、低バッテリ電圧を高電圧サブシステム308のコンデンサを充電するのに必要な高電圧に変換するDC対DCコンバータを含む。また、電源管理サブシステムは、AED310の他の処理及び電子部品に対する適切な電圧の電力をも供給する。
本発明の原理により構築され、図4の除細動器の高電圧サブシステム308における使用に適した高電圧二相パルス回路が、図5に概略的に示される。図5の回路は、電源管理サブシステム137のV供給137aからの電圧Vにより、除細動ショックの供給のため充電される主コンデンサ112を含む。ショックの供給は、ショック供給信号Sに応じてスイッチ122を閉じることにより開始される。スイッチ122は、インダクタ114と小抵抗116とにより患者電極416の最初の1つに結合される。インダクタ114は、低インピーダンス患者に供給される電流を制限し、小抵抗116は、使用される回路レグを通る電流を制限する。インダクタ114及び小抵抗116に対する通常の値はそれぞれ、36mH及び2Ωである。
スイッチ134が、2つの患者電極を横切るように結合される。第2のコンデンサ120が、第2のパルス位相の供給のため第2の患者電極416に結合される。主コンデンサ112から第2のコンデンサ120への充電供給パスは、スイッチ124、小インダクタ136、及びダイオード132を含む。インダクタ136に対する通常の値は、2mHである。このインダクタは、小さいものとすることができる。なぜなら、以下に説明されるように、短い時間期間でだけ使用のため切り替えられるからであり、比較的小さな電位差の影響を受けるからである。ダイオード132は、このパスにおける一方向の電流を保証する。スイッチ128は、インダクタ114とレジスタ116との結合部と、2つのコンデンサが結合される基準導電レグとの間に結合される。2つのコンデンサに対する通常の値は、主コンデンサ112に対して50μFであり、第2のコンデンサ120に対して140μFである。主コンデンサ112は、従来のAEDにおいて現在使用されるコンデンサと同じサイズであるポリプロピレンコンデンサとすることができ、第2のコンデンサは、比較的安価な電界コンデンサスタックとすることができる。
この例では、スイッチ124、128及び134は、トリガード(triggered)スパークギャップデバイスにより実現されることができる。スパークギャップデバイスは、電位が印加される2つの電極を持ち、電位が、電極間隔と電極間の誘電体との危険レベルに達するとき、電極間でスパークが生成されるのでそのデバイスが放電する。これらのスパークギャップデバイスは、トリガーパルスTr、Tr、Trそれぞれを用いて放電を促すことにより、制御可能に放電されることができる。トリガーパルスは、スパークギャップにおける気体をイオン化し、放電を引き起こさせる。あるデバイスに対するトリガーパルスは、電気パルスであり、他のデバイスに対しては、トリガーパルスは、紫外線エネルギーを用いてスパークギャップガスをイオン化する紫外線光源を励起させる。従来のスイッチの代わりにスパークギャップガスを使用することの利点は、低コストであること、及びスパークギャップデバイスがトリガーされるとき、生じる高速なスイッチングである。
二相パルスが患者に供給されるとき、波形の2つの位相が、患者の胸に展開される2つの電極間で、パルスの第1の位相の間は1つの方向に電流が流れることをもたらし、第2の位相の間は別の方向に電流が流れることをもたらす。理論上は、第1の位相の間第1の方向に流れる電流を受信し、第2の位相の間それを反対方向に流すことが可能で、それにより、コンデンサ電荷を二度使用し、結果として非常に効率的なAEDを製造することが可能である。本発明の回路は、この理論を実践することにより効率的なAEDを生み出す。図5の回路の動作において、主コンデンサ112は、ショックの供給の準備のためV供給源137aにより充電される。第2のコンデンサ120は、この準備の間は充電される必要がないが、望むなら、V2供給源137bにより示されるように、この時点でより低いレベルに充電されることができる。パルスの第1の位相の間、患者インピーダンスは、直列に結合される2つのコンデンサを見る。患者インピーダンスは、2つのコンデンサの間に結合される。救助者が、ショック供給ボタン136を押すとき、二相パルスの第1の位相は、スイッチ122、インダクタ114、レジスタ116を通る電流を用いて開始する。その電流は、患者Rpatを通り、主コンデンサ112と同様に結合される低プレートを持つ第2のコンデンサ120に戻る。こうして第2のコンデンサ120は、二相パルスの第1の位相の間主コンデンサ112により供給された電荷により充電開始される。
パルスの第1の位相を終了し、第2の位相を供給することが望まれるとき、スパークギャップデバイス124は、トリガーパルスTrによりトリガーされ、主コンデンサ112からの電流が、より高レベルへとコンデンサ120を急速に充電するよう、そのスパークギャップデバイス、インダクタ136及びダイオード132を通り直ちにシャントされる。主コンデンサからの電流のこのシャンティング、患者インピーダンスRpatのバイパスは、二相パルスの第1の位相が終了することをもたらすことになる。この電流は短く、第1のパルス位相の供給によりその初期充電レベルから既に減少している主コンデンサ112の電圧レベルが、第2のコンデンサ120の上昇する電圧レベルに到達するまでの間のみ存続することができる。インダクタ136は小さい。なぜなら、電荷遷移の持続時間がこのように短いためであり、及び2つのコンデンサの電位差が比較的小さいからである。
主コンデンサから第2のコンデンサへの電荷の瞬間的なシャンティングに続いて、スパークギャップデバイス128をトリガーすることにより、第2の位相が開始される。今や電流は、第2のコンデンサ120からの電荷が第2の患者電極に供給される第1の位相とは反対向きに患者に向かって流れる。二相パルスのこの第2の位相の間の電流パスは、第2のコンデンサ120から、患者を通り、小抵抗116及びスパークギャップデバイス128を通り、コンデンサ120に戻る。同時に、主コンデンサ112における残余の電荷が、コンデンサ112から、スイッチ122、インダクタ114、スパークギャップデバイス128を通り、コンデンサ112に戻る電流により、放電される。こうして、そのパルスの第2の位相が、第2のコンデンサにより供給されるので、主コンデンサは放電される。
二相パルスの第2の位相を終了したいと望まれるとき、スパークギャップデバイス134が、トリガーパルスTrによりトリガーされる。このスパークギャップデバイスは、患者電極をバイパスすることにより、患者へのエネルギー供給を終了させる。コンデンサ120における残余の電荷が、スパークギャップデバイス134、小抵抗116及びスパークギャップデバイス128を通って流れ、第2のコンデンサ120に戻る。抵抗116は、この放電の間、このループ回路を通るピーク電流を制限する。コンデンサにより蓄積された残りのエネルギーが放電された後、スイッチ122は、開かれ(従来のスイッチデバイスが使用される場合には他のスイッチも同じ)、その回路は、別の二相パルスの供給のために充電される準備が整う。
こうして、Hブリッジの複雑さ及び費用を伴うことなく簡単な回路により、及びパルス供給の間のみ閉じられなければならない「メイクオンリー」スイッチを用いることにより、制御された二相パルスが供給されることがわかる。斯かる回路は、低コストのAEDに非常に適している。
図5に示されるタイプの二相パルス供給回路は、以下の図示される患者インピーダンスに対する制御された二相パルスを供給することができる。
Figure 2009537204
30Ωの患者に対する回路の性能特性が図6に図示される。曲線600は、二相パルスを示す。これは、第1の正の位相600aと、第2の負の位相600bとを含む。患者に供給される電荷は、曲線606により示され、これは、第1の位相の間非常に急速に上昇し、第2の位相の間は先ほどよりゆっくり上昇するように見える。曲線606の一部は、曲線の湾曲部の後、第2の位相の間、電流の反対向きの流れを表す第2の位相の間下降する。曲線602は、主コンデンサ112の電圧を示す。それは、最初に充電された電圧レベルから開始し、第1の位相600aの間減少し、電流が第2のコンデンサ120でシャントされるとき第2の位相の間放電し続け、最終的に放電される前のパルスの終わりで負になる。曲線604は、第2のコンデンサ120の電圧を示す。この例において、第2のコンデンサは最初充電されない。第2のコンデンサは、第1の位相の間患者を通る第1のコンデンサからの電流により充電されるにつれ電圧を上昇させるように見える。その電圧は、第2の位相が開始するときピークに達し、第2のコンデンサにより第2の位相が供給されるにつれ減少する。
図7は、180Ωの患者に対するその回路の性能特性を示す。二相パルス700の第1の位相700aの初期上昇は、より大きな患者インピーダンスが原因で、低振幅を実現することが示される。この同じ特性は、第2の位相700bの開始時にも見られる。これらの曲線は、時間tでの第1の位相の終わり付近で生じる遷移もよりはっきりと示す。時間tでは、第2の位相700bの開始のための準備において第2のコンデンサ120に電荷を転送するため、スイッチ124が閉じられる。主コンデンサ112における電圧は、曲線702で示されるが、スイッチ124が時間tで閉じられるまで第1の位相の間徐々に減少するように見える。時間tでは、主コンデンサの電圧が、より急速に減少する。なぜなら、電荷が第2のコンデンサに転送されるからである。これは、より大きな患者インピーダンスが原因で、図6と比較して、第1の位相の間供給される電荷がより少ないからである。第2のコンデンサ120における電圧の対応する急速な増加が、第2のコンデンサ電圧曲線704に対して見られる。これは、その後、第2の位相704bの間減少する。なぜなら、二相パルスの第2の位相の間、電荷が第2のコンデンサから供給されるからである。曲線706は、患者に供給される累積曲線を示す。その曲線は、第2の位相の間の負の勾配を含み、これは、第2の位相の間、供給された波形の極性における変化を表す。第2の位相700bは、スイッチ134が閉じられるとき、終了し、コンデンサにある残りのエネルギーが放出される。
以上により、本発明の二相パルス供給回路は、標準的なHブリッジ回路に比べて、比較的簡単であること、及び、所望の特性を持つ治療に有効な二相パルスを生み出すのに「メイクオンリー」スイッチを閉じることにより、完全な範囲の患者インピーダンスにおいて制御されることができることがわかった。
従来技術のおける単純な正弦形式の除細動器のパルス回路を示す図である。 図1の回路により生み出されることができる波形を示す図である。 本発明の高電圧回路での使用に適したAEDを示す図である。 図3のAEDの主な機能的サブシステムをブロック図形式で示す図である。 本発明の原理に基づき構築される高電圧回路を示す図である。 低インピーダンス患者に対する図5の高電圧回路の動作を説明する波形を示す図である。 高インピーダンス患者に対する図5の高電圧回路の動作を説明する波形を示す図である。

Claims (20)

  1. 二相パルスの供給のための高電圧除細動回路であって、
    高電圧源と、
    患者電極のペアと、
    第1のパルス位相の供給のため前記高電圧源により充電されるよう結合される第1のコンデンサであって、前記患者電極のペアの第1の電極に制御可能に結合される第1のコンデンサと、
    第2のパルス位相の供給のため前記患者電極のペアの第2の電極に結合される第2のコンデンサであって、前記第1のパルス位相の供給により少なくとも部分的に充電される第2のコンデンサとを有する、高電圧除細動回路。
  2. 前記第1の患者電極に前記第1のコンデンサを制御可能に結合するよう機能する第1のスイッチを更に有する、請求項1に記載の高電圧除細動回路。
  3. 前記第2のパルス位相を開始するよう機能する第2のスイッチを更に有する、請求項2に記載の高電圧除細動回路。
  4. 前記第2のパルス位相を終了するよう機能する第3のスイッチを更に有する、請求項3に記載の高電圧除細動回路。
  5. 前記第3のスイッチが、前記患者電極をバイパスするよう結合される、請求項4に記載の高電圧除細動回路。
  6. 前記第3のスイッチが、前記コンデンサの少なくとも1つに蓄積されるエネルギーを解放するよう更に機能する、請求項4に記載の高電圧除細動回路。
  7. 前記第3のスイッチに直列に結合され、蓄積されたコンデンサエネルギーの解放の間、ピーク電流を制限するよう機能する抵抗を更に有する、請求項6に記載の高電圧除細動回路。
  8. 前記第3のスイッチが、前記第2のコンデンサに蓄積されたエネルギーを解放するよう更に機能し、前記第2のスイッチは、前記第1のコンデンサに蓄積されたエネルギーを解放するよう更に機能する、請求項6に記載の高電圧除細動回路。
  9. 前記第2及び第3のスイッチが、スパークギャップデバイスを有する、請求項4に記載の高電圧除細動回路。
  10. 前記第2のパルス位相の間前記第2のコンデンサによる供給のため前記第1のコンデンサから前記第2のコンデンサへの電流をシャントするよう構成されるシャント回路パスを更に有する、請求項1に記載の高電圧除細動回路。
  11. 前記シャント回路パスが、前記第1のパルス位相の持続時間の大部分が経過した後、前記シャント回路パスに、前記第1のコンデンサから前記第2のコンデンサへの電流をシャントさせるよう機能するスイッチを含む、請求項10に記載の高電圧除細動回路。
  12. 自動体外式除細動器を用いて対象を除細動する方法において、
    除細動ショックが必要かを決定するステップと、
    患者電極のペアを介して二相パルスを供給するステップと、
    高電圧供給源から第1のコンデンサを充電するステップと、
    第1のパルス位相を供給するため前記第1のコンデンサから前記患者電極の第1の電極に電荷を結合するステップと、
    前記患者電極の第2の電極に結合される第2のコンデンサを用いて、前記第1の患者電極に結合される電荷の一部を受信するステップと、
    第2のパルス位相を供給するため前記第2のコンデンサから前記第2の患者電極への電荷を結合するステップとを有する、方法。
  13. 高電圧供給源から前記第2のコンデンサを少なくとも部分的に充電するステップを更に有する、請求項12に記載の方法。
  14. 前記第1のコンデンサから電荷を結合するステップが、第1のスイッチを作動させるステップを更に有する、請求項12に記載の方法。
  15. 前記第1のパルス位相の供給を終了するためスイッチを作動させるステップを更に有する、請求項14に記載の方法。
  16. 前記第2のパルス位相の供給を終了するためスイッチを作動させるステップを更に有する、請求項15に記載の方法。
  17. 前記第2のパルス位相の終わりに前記第1及び第2のコンデンサを放電するステップを更に有する、請求項16に記載の方法。
  18. 前記第1のパルス位相の持続時間の大部分が経過した後、前記第1のコンデンサから前記第2のコンデンサへの電流をシャントするステップを更に有する、請求項12に記載の方法。
  19. 自動体外式除細動器を用いて対象を除細動する方法において、
    患者電極のペアを用いて第1及び第2のコンデンサに直列に前記対象を結合するステップと、
    前記第1のコンデンサから二相パルスの第1の位相を供給するステップと、
    前記第2のコンデンサから前記二相パルスの第2の位相を供給するステップとを有する、方法。
  20. 前記二相パルスの前記第1の位相を供給するステップが、前記第2のコンデンサを充電するステップを更に有する、請求項19に記載の方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016521628A (ja) * 2013-06-14 2016-07-25 カーディオスライヴ インコーポレイテッド 動的に調整可能な多相除細動パルスシステム及び方法
US11712575B2 (en) 2013-06-14 2023-08-01 Cardiothrive, Inc. Wearable multiphasic cardioverter defibrillator system and method

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8615295B2 (en) 2009-03-17 2013-12-24 Cardiothrive, Inc. External defibrillator
CN102553074B (zh) 2010-12-16 2015-11-25 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 一种双相波除颤电路及除颤仪
US9427564B2 (en) 2010-12-16 2016-08-30 Zoll Medical Corporation Water resistant wearable medical device
US10149973B2 (en) 2013-06-14 2018-12-11 Cardiothrive, Inc. Multipart non-uniform patient contact interface and method of use
US9907970B2 (en) 2013-06-14 2018-03-06 Cardiothrive, Inc. Therapeutic system and method using biphasic or multiphasic pulse waveform
US9833630B2 (en) 2013-06-14 2017-12-05 Cardiothrive, Inc. Biphasic or multiphasic pulse waveform and method
US9656094B2 (en) 2013-06-14 2017-05-23 Cardiothrive, Inc. Biphasic or multiphasic pulse generator and method
US10668296B2 (en) 2016-11-23 2020-06-02 Cardifab Ltd. Device and method for generating electrical stimulation
US11524168B2 (en) 2016-12-19 2022-12-13 Hearthero, Inc. Self-contained, connected automated external defibrillator systems and methods of use
EP3554630B1 (en) 2016-12-19 2023-07-12 HeartHero, Inc. Automated external defibrillator device
AU2017100994B4 (en) 2017-06-20 2017-12-14 Cellaed Life Saver Pty Ltd A portable single use automated external defibrillator device
US10828500B2 (en) 2017-12-22 2020-11-10 Cardiothrive, Inc. External defibrillator
USD942013S1 (en) 2019-10-23 2022-01-25 Cellaed Life Saver Pty Ltd Defibrillator case
USD933824S1 (en) 2019-11-04 2021-10-19 Cellaed Life Saver Pty Ltd Defibrillator
USD972730S1 (en) 2020-08-31 2022-12-13 Cellaed Life Saver Pty Ltd Defibrillator
JP1702786S (ja) 2020-08-31 2021-12-20
JP2023548776A (ja) 2020-10-14 2023-11-21 ハートヒーロー, インコーポレイテッド 自動化外部除細動器システムおよび使用方法
US11529526B1 (en) 2021-12-10 2022-12-20 Hearthero, Inc. Automated external defibrillator

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5531769A (en) * 1994-12-29 1996-07-02 Laerdal Manufacturing Corp. Truncated pulse defibrillator with flash tube switch
US5830236A (en) * 1996-10-29 1998-11-03 Pacesetter, Inc. System for delivering low pain therapeutic electrical waveforms to the heart

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5871505A (en) * 1993-10-06 1999-02-16 Adams; Theodore P. Apparatus for generating biphasic waveforms in an implantable defibrillator
US5891173A (en) * 1996-04-12 1999-04-06 Survivalink Corporation Method of designing external defibrillator waveforms
US5836972A (en) * 1996-06-27 1998-11-17 Survivalink Corp. Parallel charging of mixed capacitors
US5906633A (en) * 1996-10-29 1999-05-25 Pacesetter, Inc. System for delivering rounded low pain therapeutic electrical waveforms to the heart
US6208896B1 (en) * 1998-11-13 2001-03-27 Agilent Technologies, Inc. Method and apparatus for providing variable defibrillation waveforms using switch-mode amplification
AU770359B2 (en) * 1999-02-26 2004-02-19 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Liner hanger
US20010031991A1 (en) * 1999-12-14 2001-10-18 Joseph Russial Circuit for producing an arbitrary defibrillation waveform
US6865417B2 (en) * 2001-11-05 2005-03-08 Cameron Health, Inc. H-bridge with sensing circuit

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5531769A (en) * 1994-12-29 1996-07-02 Laerdal Manufacturing Corp. Truncated pulse defibrillator with flash tube switch
US5830236A (en) * 1996-10-29 1998-11-03 Pacesetter, Inc. System for delivering low pain therapeutic electrical waveforms to the heart

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016521628A (ja) * 2013-06-14 2016-07-25 カーディオスライヴ インコーポレイテッド 動的に調整可能な多相除細動パルスシステム及び方法
US11712575B2 (en) 2013-06-14 2023-08-01 Cardiothrive, Inc. Wearable multiphasic cardioverter defibrillator system and method

Also Published As

Publication number Publication date
EP2024034A2 (en) 2009-02-18
WO2007135599A2 (en) 2007-11-29
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CN101443075A (zh) 2009-05-27

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