JPH04285571A - 細動除去器 - Google Patents

細動除去器

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JPH04285571A
JPH04285571A JP3337528A JP33752891A JPH04285571A JP H04285571 A JPH04285571 A JP H04285571A JP 3337528 A JP3337528 A JP 3337528A JP 33752891 A JP33752891 A JP 33752891A JP H04285571 A JPH04285571 A JP H04285571A
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transformer
defibrillator
circuit
primary winding
discharge current
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Martin Kohl
マルチン　コール
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、生物組織を介してＲＬ
Ｃ放電電流回路に接続可能である蓄積コンデンサおよび
コイルを含んでおり、ＲＬＣ放電電流回路に測定装置が
変成器を介して結合されている細動除去器に関する。
【０００２】
【従来の技術】このような細動除去器は電気的パルス（
電気ショック）による心室細動を除去するのに用いられ
る。そのために蓄積コンデンサ（＝放電コンデンサ）に
蓄積されている電気エネルギーが放電ループの放電回路
のなかの誘導コイルを介して患者の生物組織、たとえば
心臓筋肉組織に与えられる。コイルにより電気的パルス
の所望の経過（曲線形状）はほぼ決定される。与えられ
る電気エネルギーおよび（または）患者組織の抵抗を決
定し得るように、電極を介して患者と接続可能な放電電
流ループの枝路に追加的に、二次側で測定装置と接続さ
れている変成器が測定信号の出力結合のために設けられ
ている。出力結合変成器は電流変成器として構成されて
いる。測定装置は変成器の二次側に生ずるピーク値を測
定する。測定されたピーク値から患者抵抗および（また
は）患者に与えられるエネルギーが、蓄積コンデンサの
なかに蓄積されるエネルギーを考慮に入れて、たとえば
マイクロプロセッサにより決定される。このような細動
除去器ではなかんずく、特に細動除去器が患者に植え込
み可能でなければならないときに、放電電流ループのな
かの必要な構成部品の占有場所が不利に作用する。さら
に、構成部品の大きさおよび個数と共に細動除去器の重
量も増大する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に記載した種類の細動除去器において、特に放電電流ル
ープにおける必要な構成部品の占有場所を減ずることで
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明においては、コイルが変成器の一次巻線とし
て構成され、この一次巻線がＲＬＣ放電電流回路の必要
なインダクタンスを有する。
【０００５】本発明の主要な利点は、放電電流ループの
必要な構成部品の占有場所が顕著に減ぜられていること
にある。このことはなかんずく２つの個別構成部分、す
なわち分離した誘導コイルおよび出力変成器の一次巻線
を全体構成部分として実体的かつ機能的に組み合わせる
ことにより達成される。そのために、患者に与え得る電
気的パルスの所望のパルス形状を発生するために放電電
流ループのなかに必要とされるインダクタンスは単に放
電電流ループの出力変成器の一次巻線により形成される
。変成器をコアレスの空心変成器として構成することに
より、さらに占有場所の縮小が達成され得る。このこと
は鉄心などを有する変成器に比べて顕著な重量軽減にも
通ずる。
【０００６】本発明の１つの有利な構成によれば、変成
器は、コイル一次側インダクタンスに比べて小さく選ば
れている二次側インダクタンスを有する。それにより変
成器の重量および大きさ、従ってまた占有場所がさらに
減ぜられる。変成器の一次および二次巻線は互いに同心
に配置され得る。それにより、特に一次巻線が内側巻線
として、また二次巻線が外側巻線として構成されている
ならば、コンパクトで占有場所の小さい構成形態が得ら
れる。
【０００７】本発明の他の利点および詳細は以下の図面
による実施例の説明から、また特許請求の範囲と結び付
けて明らかになる。
【０００８】
【実施例】図１には、蓄積コンデンサ２およびコイル３
を有する細動除去器が示されている。蓄積コンデンサ２
およびコイル３は、患者抵抗５を有する患者の生物組織
４を介してＲＬＣ放電電流回路６に接続可能である。患
者の生物組織４への接続は特に患者に植え込まれない細
動除去器では患者の皮膚に当て得る電極７および８を介
して行われる。ＲＬＣ放電電流回路６には測定装置９が
変成器１０を介して結合されている。コイル３は変成器
１０の一次巻線として構成されている。この一次巻線３
は、患者に出力される電気的パルスの所望の形状をほぼ
決定するのに必要なＲＬＣ放電電流回路６のインダクタ
ンスを有する。
【０００９】さらに、コイル３の内部抵抗したがって変
成器１０の一次巻線の内部抵抗をシンボル化するもう１
つの抵抗１１がＲＬＣ放電電流回路６のなかに示されて
いる。この抵抗１１および患者抵抗５は、生物組織４に
出力される電気的パルスの電流最大値が得られる時点を
決定する。
【００１０】蓄積コンデンサ２は充電のために、電子的
に構成かつ制御されていてよいスイッチング手段１２お
よび１３を介して充電および制御回路１４と接続可能で
ある。充電および制御回路１４は蓄積コンデンサ２を充
電する役割およびスイッチング手段１２および１３を制
御する役割をし、それによって生物組織４へのＲＬＣ放
電電流回路６からの電気的パルスの出力も制御可能であ
る。
【００１１】変成器１０は図１による実施例では電圧変
成器として構成されている。それによって、電流変成器
の際に必要な変成器の二次側における負荷抵抗が省略さ
れる。このことは一層の占有場所および重量の節減に通
ずる。変成器１０の二次巻線１５が一次巻線３のインダ
クタンスに比べて小さく選ばれているインダクタンスを
有するならば、一層の改善が達成される。
【００１２】変成器１０の寸法は、変成器１０がほぼ無
負荷作動用に構成されており、また高抵抗で測定装置９
と接続されていることによっても減ぜられ得る。一層の
重量および占有場所の節減はコアレスの空心変成器とし
て変成器を構成することにより達成される。測定装置９
への変成器の高抵抗での結合により変成器１０の二次巻
線１５のインダクタンスは既にわずかな巻回数、たとえ
ば２ターンにより実現され得る。その際に一次巻線３の
インダクタンスはたとえば３２ｍＨ、蓄積コンデンサ２
のキャパシタンスは約３２μＦ、また抵抗１１の値は約
２５Ωであってよい。
【００１３】本発明による細動除去器に設けられている
変成器は、図示されている実施例において、図２に例と
して示され生物組織４に出力可能な電気的パルス１６を
微分する役割をする。従って、図１中の変成器１０の二
次巻線に図３のような微分された信号１７が生ずる。従
って、図２中の時点ｔ１　、ｔ２　またはｔ３　での曲
線１６中の各変曲点はそれぞれ図３中の時点ｔ１　、ｔ
２　またはｔ３　での曲線１７の零通過に一致する。本
発明のこの効果は、測定装置９が生物組織４へ出力可能
な電気的パルス１６の変成器から伝達される２つの電気
的値の間の時間間隔を測定し得る時間測定回路１８を有
することによって利用される。このような時間測定回路
は市販の小形構成部品によりわずかな占有場所で実現さ
れ得る。その際に図３による曲線１７（微分された信号
）の値ｔ０　とｔ１　との間の時間間隔の測定が特に正
確に、またわずかな費用て実現可能である。電気的パル
ス１６の２つの特徴的な値の間の時間的間隔からこうし
て生物組織４の抵抗５が決定可能である。その結果、わ
ずかな占有場所で同時に高い測定精度が達成可能である
。
【００１４】図１によるＲＬＣ放電電流回路６に変成器
１０を介して結合される測定装置９は評価回路１９を有
する。評価回路１９のなかで、導線２０を介して時間測
定回路１８から受信された時間信号から生物組織４の抵
抗５の値がたとえばマイクロプロセッサ２１により決定
される。
【００１５】時間測定回路１８は複数のアセンブリを含
んでいてよい。第１のアセンブリ２２は生物組織４へ出
力可能な電気的パルス１６または微分された信号１７の
特徴的な（測定可能な）値を認識するのに用いられる。 このような認識された特徴的な値に関係してアセンブリ
２２は次いでたとえばクロックパルスをカウントするカ
ウント回路２３を制御する。こうしてカウント回路２３
はたとえば微分された信号１７の時点ｔ０　で生ずる電
圧ピーク値により始動され、また第２の特徴的な値の存
在の際に、たとえば時点ｔ１　での零通過の際に停止さ
れる。カウントされたパルスの数は２つの特徴的な値の
間の時間間隔（継続時間）に対する１つの尺度（時間信
号）をなす。
【００１６】細動除去器１の測定装置９を較正するため
には、製造者により電極７と８との間に先ず高精度の測
定抵抗が配置され、また電気的パルス１６の出力の際に
測定された２つの特徴的な値の間の時間が評価回路１９
で測定抵抗の値についての数値表としてマイクロプロセ
ッサ２１に格納される。中間値は内挿により計算され、
また格納され得る。しかし、パルス１６の特徴的な値の
到達までのそのつどの継続時間を抵抗５の変化する値と
、一次巻線３、抵抗１１およびコンデンサ２の電気的値
とに関係してマイクロプロセッサ２１において計算する
ことも可能である。ＲＬＣ放電電流回路の挙動の数学的
基礎はたとえば雑誌“Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｍ
ｅｄｉｃａｌ　Ｄｅｖｉｃｅ　　＆　Ｄｉａｇｎｏｓｔ
ｉｃ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ”、１９９０年５／６月、第４
８頁から知られている。
【００１７】図４には、図１で説明した時間測定回路１
８のカウント回路２３および第１のアセンブリ２２が特
別な実施例として示されている。アセンブリ２２は２つ
のコンパレータ回路２４および２５を含んでおり、これ
らのコンパレータ回路はリミッタ回路２６を介して細動
除去器１の図１で説明したＲＬＣ放電電流回路６と接続
されている。リミッタ回路２６は制限抵抗２７および２
つの逆並列に接続されているダイオード４４および４５
を含んでいる。必ずしも必要ではないリミッタ回路２６
により、微分された信号１７の図３中で時点ｔ０　に続
く電圧ピークが制限される。それにより後続のコンパレ
ータ回路２４の入力端が過電圧から保護される。コンパ
レータ回路２４の出力端はコンパレータ２５の１つの入
力端と接続されている。それによって図３中の曲線１７
による微分された信号の各零通過が特に正確に決定され
得る。
【００１８】図４によるアセンブリ２２の特別な構成に
より、その出力端に図５に示されている方形信号２８が
生ずる。この方形信号２８により導線２９を介してカウ
ント回路２３のゲート回路３０が駆動される（図４）。 他方の入力端を介してゲート回路３０はクロック発生器
３１からクロックパルスを得る。クロックパルスはカウ
ンタモジュール３２で継続時間の間カウントされ、その
間はゲート回路３０はたとえば導線２９上の方形信号２
８により（特に個別パルス３４により）開かれている。 カウンタモジュールとしてはたとえば形式名４０２０の
１１ビットカウンタＩＣが適しており、この集積回路４
０２０は並列出力端Ｑ４ないしＱ１１を有する。カウン
タモジュール３２からの電気的出力信号は次いで相応の
４極に構成された導線２０を介して、図１で既に説明し
たように、１つのパラメータを決定するための評価回路
１９に与えられる。
【００１９】生物組織４へ出力される電気的パルスが図
２中の曲線１６による減衰振動の形態を有し得るときに
は、図４による追加回路３３を設けることが目的にかな
っている。この追加回路３３によりゲート回路３０が追
加的に、図５による方形信号２８の最初のパルス３４（
ｔ０　ないしｔ１　）の間のみ図４によるクロック発生
器３１からのクロックパルスがカウンタモジュール３２
に到達し得るように制御される。そのために追加回路３
３は２つの跳躍回路を有する。その１つの跳躍回路は単
安定マルチバイブレ−タ３５として、また他方の跳躍回
路は双安定マルチバイブレ−タ３６として構成されてい
る。単安定マルチバイブレータ３５は端子３７を介して
正の作動電圧を得る。この正の作動電圧は抵抗３８およ
びコンデンサ３９から成るＲＣ要素にも供給される。単
安定マルチバイブレータ３５は方形信号２８の生物組織
４へのパルス１６の出力の際に導線２９上に生ずるパル
ス３４の時点ｔ０　での最初のエッジにより始動される
。 それによりマルチバイブレータ３５の１つの出力端Ｑに
出力信号が発生され、この出力信号によりゲート回路３
０はマルチバイブレータ３５のＲＣ要素３８、３９によ
り設定された待機時間の間は開かれている。マルチバイ
ブレータ３５の反転出力端バーＱは導線４０を介して双
安定マルチバイブレータ３６の制御入力端ＣＬＫと接続
されている。双安定マルチバイブレータ３６は次いで導
線４１を介して単安定マルチバイブレータ３５をリセッ
トするので、単安定マルチバイブレータ３５は方形信号
２８の場合によっては後に続くパルスによりもはやトリ
ガ可能でない。生物組織４への別の電気的パルス１６の
出力の前に追加回路３３およびカウンタ３２はたとえば
充電および制御回路１４から端子４２を介して入力可能
なリセット信号により再び出発状態にリセットされる。 単安定マルチバイブレータ３５としてはたとえば形式名
４５３８のモジュールが、また双安定マルチバイブレー
タ３６としてはたとえば形式名４０１３のモジュールが
使用され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による細動除去器の原理的なブロック回
路図である。
【図２】電気的パルスとして生物組織に出力可能な非振
動的減衰振動の線図である。
【図３】本発明による変成器の二次巻線における、図２
による電気的パルスから微分された信号の線図である。
【図４】時間測定回路の詳細な回路図を有する図１によ
る本発明による細動除去器の部分回路図である。
【図５】図４による時間測定回路の発生される方形信号
の線図である。
【符号の説明】
１　　　　細動除去器 ２　　　　蓄積コンデンサ ３　　　　コイル／一次巻線 ４　　　　生物組織 ５　　　　患者抵抗 ６　　　　ＲＬＣ放電電流回路 ７、８　　　　電極 ９　　　　測定装置 １０　　　　変成器 １１　　　　抵抗 １２、１３　　　　スイッチ手段 １４　　　　充電および制御回路 １５　　　　二次巻線 １６　　　　電気的パルス １７　　　　微分された信号 １８　　　　時間測定回路 １９　　　　評価回路 ２０　　　　導線 ２１　　　　マイクロプロセッサ ２２　　　　第１のアセンブリ ２３　　　　カウント回路 ２４、２５　　　　コンパレータ回路 ２６　　　　リミッタ回路 ２７　　　　リミッタ抵抗 ２８　　　　方形信号 ２９　　　　導線 ３０　　　　ゲート回路 ３１　　　　クロック発生器 ３２　　　　カウンタモジュール ３３　　　　追加回路 ３４　　　　第１のパルス ３５　　　　単安定マルチバイブレータ３６　　　　双
安定マルチバイブレータ３７　　　　端子 ３８　　　　抵抗 ３９　　　　コンデンサ ４０、４１　　　　導線 ４２　　　　端子 ４３　　　　マイクロプロセッサ ４４、４５　　　　ダイオード

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　生物組織（４）を介してＲＬＣ放電電
    流回路（６）に接続可能な蓄積コンデンサ（２）および
    コイル（３）を含んでおり、ＲＬＣ放電電流回路（６）
    に測定装置（９）が変成器（１０）を介して結合されて
    いる細動除去器において、コイル（３）が変成器（１０
    ）の一次巻線として構成され、この一次巻線（３）がＲ
    ＬＣ放電電流回路（６）の必要なインダクタンスを有す
    ることを特徴とする細動除去器。
  2. 【請求項２】　　変成器（１０）がコアレスの空心変成
    器として構成されていることを特徴とする請求項１記載
    の細動除去器。
  3. 【請求項３】　　変成器（１０）が二次側に、一次巻線
    （３）のインダクタンスに比べて小さく選ばれているイ
    ンダクタンスを有することを特徴とする請求項１または
    ２記載の細動除去器。
  4. 【請求項４】　　変成器（１０）が無負荷作動に対して
    構成されており、高抵抗で測定装置（９）と接続されて
    いることを特徴とする請求項１ないし３の１つに記載の
    細動除去器。
  5. 【請求項５】　　変成器（１０）が電圧変成器として構
    成されていることを特徴とする請求項１ないし４の１つ
    に記載の細動除去器。
  6. 【請求項６】　　変成器（１０）の一次巻線（３）およ
    び二次巻線（１５）が互いに同心に配置されていること
    を特徴とする請求項１ないし５の１つに記載の細動除去
    器。
  7. 【請求項７】　　一次巻線（３）が変成器の互いに同心
    に配置されている巻線（３、１５）の内側の巻線として
    、また二次巻線（１５）がその外側の巻線として構成さ
    れていることを特徴とする請求項６記載の細動除去器。
  8. 【請求項８】　　測定装置（９）が、変成器（１０）か
    ら伝達される、生物組織（４）に出力可能な電気的パル
    ス（１６）の２つの電気的値（ｔ０　ないしｔ３　）の
    間の時間間隔を測定し得る時間測定回路（１８）を有す
    ることを特徴とする請求項１ないし７の１つに記載の細
    動除去器。
  9. 【請求項９】　　測定装置（９）により電気的パルス（
    １６）の２つの特徴的な値（ｔ０　ないしｔ３　）の間
    の時間間隔から生物組織（４）の抵抗（５）の値が決定
    可能であることを特徴とする請求項８記載の細動除去器
    。
JP3337528A 1990-11-29 1991-11-27 細動除去器 Withdrawn JPH04285571A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4038105.6 1990-11-29
DE4038105 1990-11-29

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EP (1) EP0488013A1 (ja)
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US5168870A (en) 1992-12-08
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