JPH0223970A - 除細動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、コンデンサからダンピングコイルを通して、
Ｉ！！者に送出される放電エネルギを測定できるように
なった除細動装置に関するものである。

〔従来の技術〕

この種の装置は、Ｕ、Ｓ、Ｐａｔ、Ｎｏ、：１，８６０
，００９ニＪ：　’）周知であり、コンデンサの放電に
より患者へ送出されるエネルギは、放電回路に直列の挿
入された電流モニタと、負荷抵抗に並列の電圧モニタと
により検出した値に基ずいた演算によって求められる。

さらに、メディカル・アンド・バイオロジカルエンジニ
アリング・アンド・コンピューティング（ｌｅｄ、　＆
　　Ｂｉｏｌ、　Ｅｎｇ、　＆　Ｃｏｍｐ、）１９７８
年３月号１Ｂ９頁〜１７８頁にはコンデンサの放電電流
のピーク値を検出し、そのピーク値より、負荷抵抗及び
送出エネルギを求める方法も記載されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前者においては、送出エネルギを測定す
るために、別途に電流モニタを放電回路に接続する必要
があるだけでなく、電流モニタとして電流トランスを用
いると、通常放電回路に挿入されている放電波形整形用
のダンピングコイルからの漏洩磁束の影響を受け、測定
精度上も問題がある。一方、この問題を回避するために
、電流モニタに小抵抗を用いると、その分だけ電力損失
が増加する。

また、後者におけるピーク値を検出する方法では、負荷
抵抗及び送出エネルギの測定精度を向上させ難い。

よって１本発明は、電流モニタを用いることなくダンピ
ングコイルの漏洩磁束をピックアップして、しかも負荷
抵抗値の如何に拘らず常に高精度の送出エネルギを測定
する除細動装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、この目的を達成するために、ダンピングコイ
ルにこのコイルの発生する磁束の一部が鎖交するように
取付けられてこの鎖交磁束の変化により電圧を発生する
ピックアップコイルと、このピックアップコイルの一方
の極性の微分出力信号のみを積分する片極性積分手段と
、コンデンサの充電電圧及びこのコンデンサの放電後の
片極性積分手段の積分出力信号を基に患者の負荷抵抗を
特定させる予めメモリに記憶したテーブルを有すること
により、充電電圧及び積分出力信号を取込んで負荷抵抗
を検出する負荷抵抗検出手段と、充電電圧及び検出され
た負荷抵抗よりダンピングコイルの内部抵抗による損失
を補正して実際に患者に送出されるエネルギを算出する
送出エネルギ算出手段と、エネルギを表示又は記録する
出力手段とを備えている。

（作用） コンデンサの放電中１片極性績分手段はピックアップコ
イルからの出力信号の一方の極性の成分のみを積分する
ことにより、鎖交磁束の一方向の総量に対応する積分出
力信号を発生させる。負荷抵抗検出手段は、この積分出
力信号及びコンデンサの充電電圧に対応する充電電圧信
号を基に患者の呈する負荷抵抗を検出し、この負荷抵抗
及び充電電圧信号を基に既知のダンピングコイルの内部
抵抗のロス分を補正して患者に対するエネルギ送出量を
算出し、出力手段において送出エネルギを確認させる。

（発明の実施例） 第１図は本発明の実施例による除細動装置を示す。

同図において、高電圧源ｌＯによりコンデンサｌに充電
された高電圧は、スイッチ２をオンにされると、ダンピ
ングコイル３を通して患者にセットされたバドル４，４
ａを通して放電する。

そして、このような除細動装置の基本回路に、本発明に
よりコンデンサｌから患者への送出エネルギを算出する
ために、ダンピングコイル３に取付けられてこのコイル
が発生する磁束の一部が鎖交し、その鎖交磁束φ（ｔ）
（第２図ａ）を時間について微分した出力信号を発生す
るピックアップコイル５と、このピックアップコイルの
いずれか一方の極性例えば十の微分出力信号ｅ、＝　ｄ
φ／ｄｔ（第２図ｂ）のみを積分する片極性積分手段６
と、充電電圧検出器１ａから出力される充電電圧信号で
規定されるコンデンサｌの充電電圧ｖｃに対する片極性
積分手段６の積分出力信号Φ、＝ｆ（ｄφ／ｄｔ）ｄｔ
の比から患者が呈する負荷抵抗Ｒｔ、を特定させるメモ
リに予め記憶したテーブルを有し、充電電圧（ｖｏ）信
号及び積分出力信号Φ、を取込んで負荷抵抗ＲＬを検出
する負荷抵抗検出手段７と。

ｖｃ信号及び検出された負荷抵抗ＲＬからダンピングコ
イル３の内部抵抗Ｒによる損失を補正して実際に患者に
送出される送出エネルギＥ０を算出する送出エネルギ算
出手段８と、この送出エネルギを表示又は記録する出力
手段９とが付属している。

負荷抵抗検出手段７は、下記の関係からダンピングコイ
ル３のインダクタンスし及びその内部抵抗Ｒ並びにコン
デンサｌの容量Ｃが既知であることを前提にしてΦや／
Ｖｃの演算値を前述のようにテーブルにおいて照合して
負荷抵抗れを特定できることか分かる。尚、下記の式で
Φ、はピックアップコイル５の鎖交する磁束の増加する
期間の積分値、ｖｃも実際の充電電圧自体である。

２）不足制動の場合、　Ｄ＜０　（第３図の実線）ａ　
＝　α＋　ｊ　β ｂ　＝α−ｊ　β とおくと、 Ｒ÷Ｒｔ。

α　＝　□ Ｌ ｌ）過制動の場合、Ｄ〉０（第３図の点線）Ｖｃ　Ｌ　
　！冒　１−ｅ　−汁 ３）臨界制動の場合、Ｄ＝０（第３図の一点鎖線Φ、Ｍ
Ｉ Ｖｃ　　　　Ｌ　　　ａｅ つまり、この実施例では、Φ、はピ・ンクアップコイル
の鎖交する磁束の増加する期間の積分値であるが、補正
係数を乗算することによりΦや／ｖｃとＲＬとが関係付
けられることが分かる。尚、このようなテーブルは、前
述の計算式によらず、所定のＶｃの基でＲＬを変化させ
るか又は逆に所定のＲＬに対してｖｃを変化させて、そ
の都度Φ、が如何なる値を呈するかを実験的に求めて作
成することもできる。さらに、別の実施例として、テー
ブルはΦ、／ｖｃの演算値でなく、Φや、ｖｃ自体を一
覧表にしておくことも考えられる。

このように構成された除細動装置の動作を第２図を参照
して説明する。

スイッチ２を閉じると、コンデンサｌに充電された高電
圧が、ダンピングコイル３で遅延されてパドル４，４ａ
を通して患者へ印加される。この際、ダンピングコイル
３が発生する磁束の一部が、ピックアップコイル５に鎖
交し、その磁束φ（ｔ）（第２図ａ）に基づいて出力端
子には時間について微分された微分出力信号ｄφ／ｄｔ
か発生する。これにより、片極性積分手段６には、第２
図すてハツチングで示す正極性部分についての積分出力
信号Φ、＝ｆＣｄφ／ｄｔ）ｄｔ　（第２図Ｃ）が発生
する。負荷抵抗検出手段７は、放電後の最終的なこの積
分出力信号Φ、とＶｃとを入力として、Φ、／Ｖｃに対
する負荷抵抗ＲＬを検出する。したかって、送出エネル
ギ算出手段８はＶｃ及びＲＬを入力として既知のコンデ
ンサ容量Ｃ及び内部抵抗Ｒを基に Ｅｄ＝　（１／２）−Ｃｖｃ”−ＲＬ／（Ｒ＋ＲＬ）に
よる演算からＲによる損失分を補正した送出エネルギを
算出し、出力手段９にその結果を出力させる。つまり、
負荷抵抗値としては患者側々に差があっても実際に供給
されるエネルギが測定される。

第４図は本発明のより詳細な別の実施例を示すもので、
第１図の符号と同一のものは同一もしくは同等部分を示
す。

ピックアップコイル１５は、ダンピングコイル３に対し
て逆相に巻回されている。　ＩＩは片極性積分回路であ
り、積分コンデンサＣＩ、このコンデンサに並列の直列
ダイオードＤ１．　Ｄ２及び演算増幅器Ａ１及び入力抵
抗器旧、Ｒ２及び放電開始時に発生されるリセット信号
に応答して瞬間的にコンデンサＣＩの両端を短絡させる
スイッチＳ１とより構成されている。

１２は入出力インタフェース＋２ａを通して信号を授受
するマイクロコンピュータである。そして。

ＣＰＵ１２ｄは、ＲＬ照合用のテーブル及びプログラム
を格納したＲＯＭ１２ｂ並びにＲＡＭ１２ｃと協働する
ことにより、片極性積分回路１１及び分圧器１ａから入
出カイｄｔタフエース＋２ａを通して積分出力信号ｆｃ
ｄφ／ｄｔ）ｄｔ及びＶｃ倍信号取込んでＲＬを特定す
ると共に、このＲＬ及びＶｃを基に送出エネルギＥｄを
演算する。１３は、Ｅｄを記録する記録器である。

片極性積分回路１１の演算増幅器Ａ１に負の微分出力信
号Ｃ，ニーｄφ／ｄｔか入力すると、ｅ＋／　Ｒ２（Ｒ
ｚ：入力抵抗器Ｒ２の抵抗）に相当する電流か演算増幅
器Ａ１の出力端からダイオードＤ２を通してコンデンサ
ＣＩを充電し、ｅ、の積分が行われる。一方、ｅ。

が正の場合、ダイオードＤＩか導通し、コンデンサＣ１
の充電は行われない、再び負のｅ、か生じると、タイオ
ートＤ２を通してその積分が行われる。

スイッチ２を閉じると、コンデンサＣ１の残留電荷か瞬
間的に放電させられると共に、コンデンサｌに充電され
た高電圧かダンピングコイル３及びパドル４．４ａを通
して患者へ印加され、ダンピングコイル３の磁束の一部
がピックアップコイル５に微分出力信号ｄφ／ｄｔを発
生させる。これにより、マイクロコンピュータ１２には
、Ｖｃ倍信号共に片極性積分回路１１から放電開始時か
ら放電終了までのダンピングコイル３の発生磁束量に相
応する積分出力信号ｆ（ｄφ／ｄｔ）ｄｔか供給される
ことにより、患者の負荷抵抗ＲＬが検出され１次いで患
者に実際に送出される送出エネルギＥｄが算出され、記
録器に記録される。

（発明の効果） 以上、本発明によれば、放電回路にダンピングコイルへ
直列に電流モニタを挿入しなくても、その漏洩磁束を利
用して負荷抵抗に対応した送出エネルギを検出でき、し
かも漏洩磁束の影響が無く、また鎖交磁束の積分方式に
因るために、負荷抵抗の変化に伴う放電特性の如何に拘
らず常に高精度の検出が可能になる。さらに、コンデン
サの放電電流のピーク値を検出し、その値より負荷抵抗
及び送出エネルギを求める従来の方法と比較しても本発
明は第５図に示す如く、所定の抵抗値範囲（ＲＬ・□。

〜ＲＬ”ｍ□）に相当する片極性積分手段の出力範囲（
ｅ　ｗｈ□〜（！　ｓｉｎ、ｌ）と最大出力（ｅ□８）
との比、（ｅ　ｗｈａｔ　　ｅ　ａｔｎ、＋）／　ｅ　
ｍａいか従来例の（ｅ　ｓ□−ｅｓｉｎ、２）／　ｅ□
、より大きくとれる。したがって、検出部出力をＡ／Ｄ
変換して信号処理する場合、Ａ／Ｄ変換範囲内を広く有
効に使うことかできるために高精度な信号処理ができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による除細動装置の要部の構
成を示す図、第２図及び第３図はその動作をそれぞれ説
明する図、第４図は本発明の別の実施例の要部構成を示
す図並びに第５図は本発明の詳細な説明する図である。 ３・・・ダンピングコイル、　　５ プコイル。 １５・・・ピックアラ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 コンデンサに充電された高電圧をダンピングコイルを通
   して患者に放電させる除細動装置において、 前記ダンピングコイルにこのコイルの発生する磁束の一
   部が鎖交するように取付けられて、この鎖交磁束が変化
   することにより電圧を発生するピックアップコイルと、 このピックアップコイルの一方の極性の微分出力信号の
   みを積分する片極性積分手段と、 前記コンデンサの充電電圧及びこのコンデンサの放電後
   の前記片極性積分手段の積分出力信号を基に前記患者の
   負荷抵抗を特定させる予めメモリに記憶したテーブルを
   有することにより、前記充電電圧及び前記積分出力信号
   を取込んで前記負荷抵抗を検出する負荷抵抗検出手段と
   、 前記充電電圧及び検出された前記負荷抵抗より前記ダン
   ピングコイルの内部抵抗による損失を補正して実際に前
   記患者に送出されるエネルギを算出する送出エネルギ算
   出手段と、 前記エネルギを表示又は記録する出力手段と、を備えた
   ことを特徴とする除細動装置。