WO2011115531A1 - Device for forming a bipolar signal - Google Patents

Device for forming a bipolar signal Download PDF

Info

Publication number
WO2011115531A1
WO2011115531A1 PCT/RU2011/000185 RU2011000185W WO2011115531A1 WO 2011115531 A1 WO2011115531 A1 WO 2011115531A1 RU 2011000185 W RU2011000185 W RU 2011000185W WO 2011115531 A1 WO2011115531 A1 WO 2011115531A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
circuit
signal
switches
keys
forming
Prior art date
Application number
PCT/RU2011/000185
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Евгений Павлович БЕЛЯНКИН
Евгений Олегович ОЩЕПКОВ
Виктор Андреевич ЧЕРЕМНЫХ
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Производственное Объединение "Уральский Оптико-Механический Завод" Имени Э.С. Яламова" (Оао "По "Уомз")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество "Производственное Объединение "Уральский Оптико-Механический Завод" Имени Э.С. Яламова" (Оао "По "Уомз") filed Critical Открытое Акционерное Общество "Производственное Объединение "Уральский Оптико-Механический Завод" Имени Э.С. Яламова" (Оао "По "Уомз")
Priority to UAA201308174A priority Critical patent/UA107523C2/en
Publication of WO2011115531A1 publication Critical patent/WO2011115531A1/en

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/38—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for producing shock effects
    • A61N1/39—Heart defibrillators
    • A61N1/3906—Heart defibrillators characterised by the form of the shockwave
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/38—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for producing shock effects
    • A61N1/39—Heart defibrillators
    • A61N1/3975—Power supply
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/01—Shaping pulses
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/60—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors
    • H03K17/66—Switching arrangements for passing the current in either direction at will; Switching arrangements for reversing the current at will
    • H03K17/661—Switching arrangements for passing the current in either direction at will; Switching arrangements for reversing the current at will connected to both load terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
    • H03K17/6871—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/0045—Full bridges, determining the direction of the current through the load

Definitions

  • the invention relates to the field of medical equipment, namely to defibrillators, and can find application in medical institutions, for intensive care units, cardiac surgery, intensive care, emergency departments, as well as in pre-hospital stages of medical care.
  • the defibrillator is designed to stop cardiac arrhythmias using an electrical impulse, as well as to record and display bioelectric potentials of the heart on the monitor.
  • the device can be used both for resuscitation and for routine restoration of rhythm.
  • Defibrillator provides:
  • a high-voltage bridge circuit for switching polarity requires the inclusion of several series-connected electronic controlled keys in one bridge, to equalize the voltages on which, with an open shoulder, resistors are used, through which currents must flow, the value of which should be significantly higher than the leakage currents of electronic keys.
  • the closest analogue to the claimed invention in terms of essential features is a device for generating a bipolar signal, patent RU N2 2218659 C2, publication date 2003.07.27, containing series-connected cells for generating a signal, including electric energy storage devices and electronic controlled keys commuting them.
  • the cells for generating a signal are made in the form of separate cells for generating a signal of positive polarity and separate cells for generating a signal of negative polarity.
  • a bypass electronic controlled key with a reverse diode is included in parallel with the terminals of the corresponding cell.
  • a bypass electronic controlled key with a reverse diode of each cell for generating a positive polarity signal is connected to a negative polarity switching control circuit with the possibility of its closure with a negative polarity of the generated signal
  • a bypass electronic controlled key with a reverse diode of each cell for generating a negative polarity signal is connected to a circuit control switching of positive polarity with the ability to ensure its closure with a positive polar awns generated signal.
  • the control circuit generating a positive polarity signal controls the inclusion of an electronic controlled key of each cell to generate a signal of positive polarity
  • the control circuit generating a signal of a negative polarity controls the inclusion of an electronic controlled key of each cell to generate a signal of negative polarity.
  • the voltage on the electronic switches controlling the polarity switching does not exceed the voltage on the cell energy storage device, and there is no need for voltage equalization. Also, since the electronic keys controlling the polarity switching contain integrated reverse diodes, there is no need for discrete reverse diodes.
  • the disadvantages of the closest analogue are the dimensions and weight of the device for generating a bipolar signal that are not convenient enough for the layout of the product.
  • the problem to which the invention is directed is to create a compact electrical circuit devices for generating a bipolar signal with reduced overall dimensions.
  • the technical result of the present invention is to simplify the electrical circuit: a single electric energy storage device is used for the positive and negative phases.
  • the claimed technical result is achieved by the fact that in the device for generating a bipolar signal containing electric energy storage devices, switching electronic controlled keys and a circuit for controlling these keys,
  • the electrical energy storage device is connected to a series of connected keys
  • each of the series-connected keys is connected in parallel with a resistor
  • a key management circuit for changing the shape of the pulse controls the inclusion of each of the electronic keys and the bipolar signal generation circuit
  • the circuit for generating a bipolar signal consists of four keys connected in series with an electric energy storage device and a pulse shape changing circuit,
  • a new set of elements can significantly simplify and reduce the circuit compared to the closest analogue, provide support for the standard pulse shape with resistance changes, while maintaining the formation of a bipolar therapeutically effective pulse of minimal damaging effect.
  • FIG. 1 shows a device for generating a bipolar signal
  • FIG. 2 shows the current path when generating a signal of positive polarity when the first and fourth switching keys of the energy storage device are closed;
  • FIG. Figure 3 shows the current path during the formation of a signal of negative polarity when the second and third switching keys of the energy storage device are closed.
  • the device for generating a bipolar signal consists of one drive (1) (Fig. 1) of electric energy, its electronic switches connected in series (2, 3, 4, 5, 6) and a control circuit (7) (Figs. 1, 2) these keys.
  • Each of the electronic controlled keys (2, 3, 4, 5, 6) is connected in parallel with resistors (8, 9, 10, 1 1, 12), respectively.
  • the electronic key control circuit (7) for changing the pulse shape controls the inclusion of each of the electronic keys (2, 3, 4, 5, 6) and the bipolar signal generation circuit.
  • the bipolar signal formation circuit consists of four electronic keys: the first (13) key, the second (14) key, the third (15) key, the fourth (16) key, connected in series with the drive (1) of electric energy and the pulse shape changing circuit.
  • the keys (13, 14, 15, 16) are connected in parallel with the load resistor (17).
  • the control signals for each of the electronic keys (13, 14, 15, 16) come from the control circuit (18) to form a bipolar signal.
  • the device operates as follows.
  • the energy storage device (1) is charged to the required voltage, depending on the set energy in J. After that, the voltage is supplied to electronic controlled keys (2, 3, 4, 5, 6) to change the shape of the pulse.
  • the pulse shape change pattern (7, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 1 1, 12) is designed to maintain a given pulse shape and energy in J in patients with different chest resistance. This principle is implemented by changing the resistance in the discharge circuit by eliminating shunt resistors from the circuit (8, 9, 10, 1 1, 12). Then the voltage is supplied to the bipolar bridge, which consists of the first (13), second (14), third (15) and fourth (16) electronic keys. First, the positive phase of the pulse is formed (Fig.
  • the proposed technical solution allows you to optimize the electrical circuit for the formation of a bipolar therapeutically effective pulse.
  • the overall dimensions and cost of the product have significantly decreased.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)

Abstract

The invention relates to the field of medical technology, specifically to defibrillators, and can be used in medical institutions for reanimation, cardio surgery and intensive therapy departments and for departments of emergency aid, and also in pre-hospital stages of medical aid. The device for forming a bipolar signal comprises an electric power accumulator, electronic controllable switches which commutate said electric power, and a circuit for controlling said switches. In order to form a signal of positive and negative polarity, an electric power accumulator, which is connected to a circuit of consecutively connected switches, is set up. Each of the switches is connected in parallel to a resistor. The circuit for controlling the switches in order to change the pulse shape controls the connection of the electronic switches and circuit for forming the bipolar signal. The circuit for forming the bipolar signal consists of four switches consecutively connected to the electric power accumulator and to the circuit for changing the pulse shape in such a manner that, when the first and fourth switches are connected up, a current via a load flows in the direction forming a signal of positive polarity and, when the second and third switches are connected up, a current via a load flows in the direction forming a signal of negative polarity. The signals for controlling the electronic switches comes from the control circuit for forming the bipolar signal. The technical result of the present invention comprises simplifying the electric circuit.

Description

Устройство формирования биполярного сигнала  Bipolar Signal Generator
Изобретение относится к области медицинской техники, а именно, к дефибрилляторам, и может найти применение в медицинских учреждениях, для отделений реанимации, кардио- хирургии, интенсивной терапии, отделений неотложной скорой помощи, а также на догоспитальных этапах медицинской помощи. The invention relates to the field of medical equipment, namely to defibrillators, and can find application in medical institutions, for intensive care units, cardiac surgery, intensive care, emergency departments, as well as in pre-hospital stages of medical care.
Дефибриллятор предназначен для купирования нарушений ритма сердца с помощью электрического импульса, а также для регистрации и индикации на мониторе биоэлектрических потенциалов сердца. Прибор может использоваться как для реанимационных мероприятий, так и при плановом восстановлении ритма.  The defibrillator is designed to stop cardiac arrhythmias using an electrical impulse, as well as to record and display bioelectric potentials of the heart on the monitor. The device can be used both for resuscitation and for routine restoration of rhythm.
Дефибриллятор обеспечивает:  Defibrillator provides:
- формирование биполярного терапевтически эффективного импульса минимального повреждающего воздействия;  - the formation of a bipolar therapeutically effective impulse of minimal damaging effects;
- поддержку заданной формы импульса при различных сопротивлениях тела пациента (вес, объем грудной клетки и т.д.);  - support for a given pulse shape at various resistances of the patient's body (weight, chest volume, etc.);
- снятие ЭКГ как с электродов для дефибрилляции, так и по отдельному каналу с электродов ЭКГ.  - removal of the ECG from the electrodes for defibrillation, as well as on a separate channel from the electrodes of the ECG.
Известна схема, представленная в патенте США 6,097,982 (FIG. 8 и FIG. 9), в которой используется однополярный формирователь сигнала (FIG. 8), составленный из последовательно соединенных силовых ячеек с накопителями электрической энергии (полярными электрическими конденсаторами), управляемыми ключами (тиристорными) и обратными диодами. Для получения биполярного сигнала выход однополярного формирователя сигнала подключен к мостовой переключающей схеме (FIG. 9), в диагональ которой включается нагрузка. Каждое плечо моста состоит из последовательно включенных управляемых ключей (IGBT) с параллельно подключенными резисторами для выравнивания напряжений при разомкнутом состоянии ключей. The known scheme presented in US patent 6,097,982 (FIG. 8 and FIG. 9), which uses a unipolar signal conditioner (FIG. 8), composed of series-connected power cells with electric energy storage devices (polar electric capacitors) controlled by keys (thyristor ) and reverse diodes. To receive a bipolar signal, the output of a unipolar signal conditioner is connected to a bridge switching circuit (FIG. 9), in the diagonal which turns on the load. Each arm of the bridge consists of series-connected controlled keys (IGBT) with parallel-connected resistors for voltage equalization when the keys are open.
Недостатком этой схемы является необходимость использования большого количество силовых ключей, большая часть которых используется исключительно для переключения полярности, необходимость применения цепей выравнивания напряжения на ключевых элементах разомкнутых плеч моста. Кроме того, в схеме применяются дискретные мощные высокоскоростные обратные диоды, которые удорожают изделие. Высоковольтная мостовая схема для переключения полярности требует включения в одном мосте нескольких последовательно соединенных электронных управляемых ключей, для выравнивания напряжений на которых при разомкнутом плече применяются резисторы, через которые должны протекать токи, значение которых должно быть существенно выше токов утечки электронных ключей.  The disadvantage of this scheme is the need to use a large number of power switches, most of which are used exclusively for switching polarity, the need to use voltage equalization circuits on the key elements of the open shoulders of the bridge. In addition, the circuit uses discrete powerful high-speed reverse diodes, which increase the cost of the product. A high-voltage bridge circuit for switching polarity requires the inclusion of several series-connected electronic controlled keys in one bridge, to equalize the voltages on which, with an open shoulder, resistors are used, through which currents must flow, the value of which should be significantly higher than the leakage currents of electronic keys.
Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков является устройство формирования биполярного сигнала, патент RU N2 2218659 С2, дата публикации 2003.07.27, содержащее последовательно соединенные ячейки для формирования сигнала, включающие в себя накопители электрической энергии и коммутирующие их электронные управляемые ключи. Ячейки для формирования сигнала выполнены в виде отдельных ячеек для формирования сигнала положительной полярности и отдельных ячеек для формирования сигнала отрицательной полярности. В каждую из ячеек обеих полярностей параллельно выводам соответствующей ячейки включен обходной электронный управляемый ключ с обратным диодом. При этом обходной электронный управляемый ключ с обратным диодом каждой ячейки для формирования сигнала положительной полярности подключен к схеме управления коммутацией отрицательной полярности с возможностью обеспечения его замыкания при отрицательной полярности формируемого сигнала, а обходной электронный управляемый ключ с обратным диодом каждой ячейки для формирования сигнала отрицательной полярности подключен к схеме управления коммутацией положительной полярности с возможностью обеспечения его замыкания при положительной полярности формируемого сигнала. Схема управления формированием сигнала положительной полярности управляет включением электронного управляемого ключа каждой ячейки для формирования сигнала положительной полярности, схема управления формированием сигнала отрицательной полярности управляет включением электронного управляемого ключа каждой ячейки для формирования сигнала отрицательной полярности. Напряжение на электронных ключах, управляющих переключением полярности, не превышает напряжения на накопителе энергии ячейки, и необходимость выравнивания напряжений отсутствует. Также поскольку электронные ключи, управляющие переключением полярности, содержат интегрированные обратные диоды, отсутствует необходимость в применении дискретных обратных диодов. The closest analogue to the claimed invention in terms of essential features is a device for generating a bipolar signal, patent RU N2 2218659 C2, publication date 2003.07.27, containing series-connected cells for generating a signal, including electric energy storage devices and electronic controlled keys commuting them. The cells for generating a signal are made in the form of separate cells for generating a signal of positive polarity and separate cells for generating a signal of negative polarity. In each of the cells of both polarities, a bypass electronic controlled key with a reverse diode is included in parallel with the terminals of the corresponding cell. Wherein a bypass electronic controlled key with a reverse diode of each cell for generating a positive polarity signal is connected to a negative polarity switching control circuit with the possibility of its closure with a negative polarity of the generated signal, and a bypass electronic controlled key with a reverse diode of each cell for generating a negative polarity signal is connected to a circuit control switching of positive polarity with the ability to ensure its closure with a positive polar awns generated signal. The control circuit generating a positive polarity signal controls the inclusion of an electronic controlled key of each cell to generate a signal of positive polarity, the control circuit generating a signal of a negative polarity controls the inclusion of an electronic controlled key of each cell to generate a signal of negative polarity. The voltage on the electronic switches controlling the polarity switching does not exceed the voltage on the cell energy storage device, and there is no need for voltage equalization. Also, since the electronic keys controlling the polarity switching contain integrated reverse diodes, there is no need for discrete reverse diodes.
Недостатками ближайшего аналога являются недостаточно удобные при компоновке изделия габаритные размеры и масса устройства формирования биполярного сигнала.  The disadvantages of the closest analogue are the dimensions and weight of the device for generating a bipolar signal that are not convenient enough for the layout of the product.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание компактной электрической схемы устройства формирования биполярного сигнала с уменьшенными массогабаритными показателями. The problem to which the invention is directed, is to create a compact electrical circuit devices for generating a bipolar signal with reduced overall dimensions.
Технический результат настоящего изобретения заключается в упрощении электрической схемы: на положительную и отрицательную фазы используется один накопитель электрической энергии.  The technical result of the present invention is to simplify the electrical circuit: a single electric energy storage device is used for the positive and negative phases.
Заявленный технический результат достигается тем, что в устройстве формирования биполярного сигнала, содержащем накопители электрической энергии, коммутирующие ее электронные управляемые ключи и схему управления этими ключами,  The claimed technical result is achieved by the fact that in the device for generating a bipolar signal containing electric energy storage devices, switching electronic controlled keys and a circuit for controlling these keys,
- для формирования сигнала положительной и отрицательной полярности, используется один накопитель электрической энергии, - to generate a signal of positive and negative polarity, one drive of electrical energy is used,
- накопитель электрической энергии соединен с цепью последовательно соединенных ключей, - the electrical energy storage device is connected to a series of connected keys,
- каждый из последовательно соединенных ключей параллельно включен с резистором,  - each of the series-connected keys is connected in parallel with a resistor,
- схема управления ключами для изменения формы импульса управляет включением каждого из электронных ключей и цепью формирования биполярного сигнала,  - a key management circuit for changing the shape of the pulse controls the inclusion of each of the electronic keys and the bipolar signal generation circuit,
- цепь формирования биполярного сигнала состоит из четырех ключей последовательно соединенных с накопителем электрической энергии и цепью изменения формы импульса,  - the circuit for generating a bipolar signal consists of four keys connected in series with an electric energy storage device and a pulse shape changing circuit,
- при замыкании первого и четвертого ключей ток через нагрузку протекает в направлении, формируемом сигнал положительной полярности,  - when the first and fourth keys are closed, the current flows through the load in the direction formed by the signal of positive polarity,
- при замыкании второго и третьего ключей ток через нагрузку протекает в направлении, формируемом сигнал отрицательной полярности, - сигналы на управление электронными ключами поступают от схемы управления для формирования биполярного сигнала. - when the second and third keys are closed, the current flows through the load in the direction formed by the signal of negative polarity, - signals for controlling electronic keys come from a control circuit for generating a bipolar signal.
В устройстве формирования биполярного сигнала дефибриллятора новая совокупность элементов, а также наличие связей между ними позволяет по сравнению с ближайшим аналогом существенно упростить и уменьшить схему, обеспечить поддержку стандартной формы импульса при изменениях сопротивления, сохранив формирование биполярного терапевтически эффективного импульса минимального повреждающего воздействия.  In the device for generating a bipolar defibrillator signal, a new set of elements, as well as the presence of connections between them, can significantly simplify and reduce the circuit compared to the closest analogue, provide support for the standard pulse shape with resistance changes, while maintaining the formation of a bipolar therapeutically effective pulse of minimal damaging effect.
Сущность предложенного технического решения поясняется чертежами, где:  The essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings, where:
на фиг. 1 изображено устройство формирования биполярного сигнала;  in FIG. 1 shows a device for generating a bipolar signal;
на фиг. 2 изображен путь тока при формировании сигнала положительной полярности, когда замкнуты первый и четвертый ключи коммутации накопителя энергии;  in FIG. 2 shows the current path when generating a signal of positive polarity when the first and fourth switching keys of the energy storage device are closed;
на фиг. 3 изображен путь тока при формировании сигнала отрицательной полярности, когда замкнуты второй и третий ключи коммутации накопителя энергии.  in FIG. Figure 3 shows the current path during the formation of a signal of negative polarity when the second and third switching keys of the energy storage device are closed.
Устройство формирования биполярного сигнала состоит из одного накопителя (1 ) (фиг.1 ) электрической энергии, коммутирующих ее последовательно соединенных электронных управляемых ключей (2, 3, 4, 5, 6) и схемы управления (7) (фиг.1 , 2) этими ключами. Каждый из электронных управляемых ключей (2, 3, 4, 5, 6) параллельно включен с резисторами (8, 9, 10, 1 1 , 12) соответственно. Схема управления (7) электронными ключами для изменения формы импульса управляет включением каждого из электронных ключей (2, 3, 4, 5, 6) и цепью формирования биполярного сигнала. Цепь формирования биполярного сигнала состоит из четырех электронных ключей: первого (13) ключа, второго (14) ключа, третьего (15) ключа, четвертого (16) ключа, последовательно соединенных с накопителем (1 ) электрической энергии и цепью изменения формы импульса. Ключи (13, 14, 15, 16) параллельно соединены с нагрузочным резистором (17). Сигналы на управление каждым из электронных ключей (13, 14, 15, 16) поступают от схемы управления (18) для формирования биполярного сигнала. The device for generating a bipolar signal consists of one drive (1) (Fig. 1) of electric energy, its electronic switches connected in series (2, 3, 4, 5, 6) and a control circuit (7) (Figs. 1, 2) these keys. Each of the electronic controlled keys (2, 3, 4, 5, 6) is connected in parallel with resistors (8, 9, 10, 1 1, 12), respectively. The electronic key control circuit (7) for changing the pulse shape controls the inclusion of each of the electronic keys (2, 3, 4, 5, 6) and the bipolar signal generation circuit. The bipolar signal formation circuit consists of four electronic keys: the first (13) key, the second (14) key, the third (15) key, the fourth (16) key, connected in series with the drive (1) of electric energy and the pulse shape changing circuit. The keys (13, 14, 15, 16) are connected in parallel with the load resistor (17). The control signals for each of the electronic keys (13, 14, 15, 16) come from the control circuit (18) to form a bipolar signal.
Работает устройство следующим образом.  The device operates as follows.
Накопитель (1 ) электрической энергии заряжается до необходимого напряжения, в зависимости от заданной энергии в Дж. После этого, напряжение подается на электронные управляемые ключи (2, 3, 4, 5, 6) для изменения формы импульса. Схема изменения формы импульса (7, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 1 1 , 12) предназначена для поддержания заданной формы импульса и энергии в Дж у пациентов с различным сопротивлением грудной клетки. Этот принцип реализуется с помощью изменения сопротивления в разрядной цепи посредством исключения из цепи шунтирующих резисторов (8, 9, 10, 1 1 , 12). Затем напряжение подается на биполярный мост, который состоит из первого (13), второго (14), третьего (15) и четвертого (16) электронных ключей. Сначала формируется положительная фаза импульса (фиг. 2): при замыкании первого (13) и четвертого (16) ключей ток через нагрузку (18-тело пациента) протекает в направлении, формируемом сигнал положительной полярности. Затем формируется отрицательная фаза импульса (фиг. 3) на нагрузке (17): при замыкании второго (14) и третьего (15) ключей ток от второго (14) ключа через нагрузочный резистор (17) ключ (15) протекает в направлении, формируемом сигнал отрицательной полярности. Сигналы на управление электронными ключами поступают от схемы управления для формирования биполярного сигнала (18). The energy storage device (1) is charged to the required voltage, depending on the set energy in J. After that, the voltage is supplied to electronic controlled keys (2, 3, 4, 5, 6) to change the shape of the pulse. The pulse shape change pattern (7, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 1 1, 12) is designed to maintain a given pulse shape and energy in J in patients with different chest resistance. This principle is implemented by changing the resistance in the discharge circuit by eliminating shunt resistors from the circuit (8, 9, 10, 1 1, 12). Then the voltage is supplied to the bipolar bridge, which consists of the first (13), second (14), third (15) and fourth (16) electronic keys. First, the positive phase of the pulse is formed (Fig. 2): when the first (13) and fourth (16) keys are closed, the current flows through the load (patient’s 18 body) in the direction that the positive polarity signal is generated. Then the negative phase of the pulse (Fig. 3) is formed on the load (17): when the second (14) and third (15) keys are closed, the current from the second (14) key passes through the load resistor (17), the key (15) flows in the direction formed negative polarity signal. The signals for controlling electronic keys are received from the control circuit to form a bipolar signal (18).
Предлагаемое техническое решение позволяет оптимизировать электрическую схему для формирования биполярного терапевтически эффективного импульса. Массогабаритные размеры и стоимость изделия значительно уменьшились.  The proposed technical solution allows you to optimize the electrical circuit for the formation of a bipolar therapeutically effective pulse. The overall dimensions and cost of the product have significantly decreased.
В настоящее время изготовлены опытные образцы, которые успешно прошли испытания.  Currently, prototypes have been manufactured that have successfully passed the tests.

Claims

Формула изобретения Claim
Устройство формирования биполярного сигнала, содержащее накопители электрической энергии, коммутирующие ее электронные управляемые ключи и схему управления этими ключами, отличающееся тем, что для формирования сигнала положительной и отрицательной полярности, используется один накопитель электрической энергии, который соединен с цепью последовательно соединенных ключей, каждый из которых параллельно включен с резистором, а схема управления ключами для изменения формы импульса управляет включением каждого из электронных ключей и цепью формирования биполярного сигнала, которая состоит из четырех ключей последовательно соединенных с накопителем электрической энергии и цепью изменения формы импульса таким образом, что при замыкании первого и четвертого ключей ток через нагрузку протекает в направлении, формируемом сигнал положительной полярности и при замыкании второго и третьего ключей ток через нагрузку протекает в направлении, формируемом сигнал отрицательной полярности, причем, сигналы на управление электронными ключами поступают от схемы управления для формирования биполярного сигнала. A device for generating a bipolar signal containing electric energy storage devices, switching its electronic controlled keys and a control circuit for these keys, characterized in that for generating a signal of positive and negative polarity, one electric energy storage device is used, which is connected to a chain of series-connected keys, each of which connected in parallel with a resistor, and a key management circuit for changing the shape of the pulse controls the inclusion of each of the electronic keys and The bipolar signal formation circuit, which consists of four keys connected in series with an electric energy storage device and a pulse shape changing circuit so that when the first and fourth keys are closed, the current flows through the load in the direction that the positive polarity signal is generated and when the second and third keys are closed, the current through the load flows in the direction formed by the signal of negative polarity, moreover, the signals to control electronic keys come from the control circuit for rmirovaniya bipolar signal.
PCT/RU2011/000185 2010-03-09 2011-03-24 Device for forming a bipolar signal WO2011115531A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201308174A UA107523C2 (en) 2010-03-09 2011-03-24 apparatus for bipolar SIGNAL Forming

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010108513 2010-03-09
RU2010108513/07A RU2421899C1 (en) 2010-03-09 2010-03-09 Bipolar signal shaping device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011115531A1 true WO2011115531A1 (en) 2011-09-22

Family

ID=44649444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2011/000185 WO2011115531A1 (en) 2010-03-09 2011-03-24 Device for forming a bipolar signal

Country Status (3)

Country Link
RU (1) RU2421899C1 (en)
UA (1) UA107523C2 (en)
WO (1) WO2011115531A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU181259U1 (en) * 2018-03-06 2018-07-06 Общество с ограниченной ответственностью Концерн "Аксион" (ООО Концерн "Аксион") DEVICE FOR FORMING A BIPOLAR PULSE

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6097982A (en) * 1996-05-23 2000-08-01 Lifecor, Inc. Patient-worn energy delivery apparatus
US6546287B1 (en) * 1999-10-08 2003-04-08 Purdue Research Foundation Controlled-power defibrillator and method of defibrillation
RU2218659C2 (en) * 2001-10-31 2003-12-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Уральский оптико-механический завод" Bipolar signal shaping device
WO2006045311A1 (en) * 2004-10-26 2006-05-04 F.L. Smidth Airtech A/S Pulse generating system for electrostatic precipitator
RU2345475C1 (en) * 2007-12-20 2009-01-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный институт электронной техники (технический университет) Bi-polar and multi-phase signal generator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6097982A (en) * 1996-05-23 2000-08-01 Lifecor, Inc. Patient-worn energy delivery apparatus
US6546287B1 (en) * 1999-10-08 2003-04-08 Purdue Research Foundation Controlled-power defibrillator and method of defibrillation
RU2218659C2 (en) * 2001-10-31 2003-12-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Уральский оптико-механический завод" Bipolar signal shaping device
WO2006045311A1 (en) * 2004-10-26 2006-05-04 F.L. Smidth Airtech A/S Pulse generating system for electrostatic precipitator
RU2345475C1 (en) * 2007-12-20 2009-01-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный институт электронной техники (технический университет) Bi-polar and multi-phase signal generator

Also Published As

Publication number Publication date
RU2421899C1 (en) 2011-06-20
UA107523C2 (en) 2015-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5643324A (en) External defibrillator circuit
US8145300B2 (en) Simplified biphasic defibrillator circuit with make-only switching
US6097982A (en) Patient-worn energy delivery apparatus
CN101443075A (en) Simplified biphasic defibrillator circuit with make-only switching
US5484452A (en) Current leakage prevention mechanism for use in a defibrillator circuit
EP1064963A1 (en) Patient-worn energy delivery apparatus
US20070213776A1 (en) High-Voltage Module for An External Defibrillator
KR20070065342A (en) High-voltage module for an external defibrillator
CN101031333B (en) Defibrillator having a switched mode power supply for transcutaneous pacing
JP2015526193A (en) Application of linear two-phase power waveform to load
US6968230B2 (en) H-bridge circuit for generating a high-energy biphasic and external pacing waveform in an external defibrillator
US6253105B1 (en) Method for delivering defibrillation energy
US20040044371A1 (en) Defibrillator with H-bridge output circuit referenced to common ground
EP1259290A2 (en) Solid-state multiphasic defibrillation circuit
RU2421899C1 (en) Bipolar signal shaping device
RU2345475C1 (en) Bi-polar and multi-phase signal generator
CN115969502A (en) High-voltage pulse electric field ablation device and method
US20060122657A1 (en) Programmable voltage-waveform-generating battery power source for implantable medical use
YERKOVICH Comparison of effectiveness of relay-switched, one-cycle quasisinusoidal waveform with critically damped sinusoid waveform in transthoracic defibrillation of 100-kilogram calves
CN112439128A (en) Ultra-low voltage energy storage type cardiac defibrillator
CN203827040U (en) Charging circuit for external defibrillator
Huang et al. Toward miniaturization of defibrillators: design of a defibrillation charge/discharge circuit
CN213817584U (en) High-frequency bipolar pulse biological power supply
CN113521537A (en) Multi-energy-storage capacitor type defibrillator
RU168178U1 (en) Defibrillation pulse energy storage device

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11756613

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: A201308174

Country of ref document: UA

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11756613

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1