DE3884692T2 - Defibrillator. - Google Patents
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Description
- Die Erfindung betrifft einen Defibrillator, bei dem eine Hochspannungs-Generatorschaltung eine Hochspannungs-Kondensatorschaltung mit einer Hochspannung lädt und der so ausgebildet ist, daß er die geladene Hochspannung über eine Elektrode oder eine Paddelelektrode durch Einschalten oder Schließen eines Ausgangsschalters an den Körper eines Patienten anlegt.
- Bei einer herkömmlichen Vorrichtung dieses Typs wird eine solche Hochspannungs-Kondensatorschaltung von einem Kondensator gebildet, bei dem die Elektroden von einem Metallschicht-Typ sind und die Anschlüsse eine Fahnenstruktur haben, mit der Zuleitungsdrähte eingeführt werden können. Daher besteht bei solchen Kondensatoren die Tendenz, daß sie als Hochspannungs-Kondensatoren sperrig sind, und es stellen sich Probleme in bezug auf die Lebensdauer ein, weil die Zuleitungsdrähte während der Entladung von großen Strömen einer Beanspruchung unterliegen.
- Aus der Druckschrift "A portable mains-operated d.c. defibrillator of unusual design", veröffentlicht von J.W. Machin in Medical and Biological Engineering, Bd. 13, Nr. 2, März 1975, S. 240 bis 244, ist ein herkömmlicher Defibrillator bekannt, der einen Spannungssensor mit zwei Transistoren in Darlington-Schaltung aufweist, die mit einem dritten Transistor einen Schmitt-Trigger bilden. Ein Kondensatorenblock ist vorgesehen unter Verwendung von elektrolytischen Kondensatoren. Widerstände und Zener-Dioden sind vorgesehen, um verschiedene diskrete Energiepegel zu liefern, so daß der Defibrillator zum Gebrauch kalibriert ist. Bei dieser herkömmlichen Vorrichtung ist die Kondensatorschaltung nicht mit einem metallisierten Kunststoffolienkondensator versehen, sondern elektrolytische Kondensatoren werden statt dessen verwendet. Außerdem sind keine Mittel vorgesehen, um irgendwelche Ladungsabnormalitäten zu detektieren. Es ist daher nicht möglich, die weitere Zuführung einer Hochspannung zu sperren, wenn irgendeine Ladungsabnormalität aufgetreten ist.
- Zur Lösung dieser Probleme kann man alternativ einen metallisierten Kunststoffolienkondensator verwenden. In diesem Fall tritt jedoch das Problem auf, daß ein solcher Kondensator eine Selbstheilungsfähigkeit haben kann. Das heißt, daß der Kondensator, wenn ein dielektrischer Durchschlag in der Hochspannungs-Kondensatorschaltung auftritt, wegen dieser Selbstheilungsfähigkeit nicht automatisch unbrauchbar wird und erneut mit der Hochspannung geladen werden kann, die jedoch niedriger als eine vorgeschriebene und notwendige Hochspannung ist. Der Kondensator wird somit in einem brauchbaren Zustand gehalten, bleibt jedoch instabil.
- Bei einem herkömmlichen metallisierten Kunststoffolienkondensator bestehen die Elektroden aus aufgetragenen Schichten, und die Zuleitungsdrähte gehen von metallischen oder durch Metallspritzen erhaltenen Kontaktbereichen an beiden Enden von aufgewickelten Folien aus. Diese Anordnung ermöglicht es zwar, den tanδ-Wert herabzusetzen, sie führt jedoch zu dem weiteren Problem, daß beim Auftreten eines dielektrischen Durchschlags lokal ein Kurzschlußstrom fließen kann, der ein lautes Explosionsgeräusch verursacht.
- Im Hinblick auf die vorstehend beschriebenen Umstände besteht die Aufgabe der Erfindung in der Bereitstellung eines Defibrillators, der im Betrieb zuverlässiger und fähig ist, einen dielektrischen Durchschlag der Hochspannungs-Kondensatorschaltung automatisch zu detektieren und den Betrieb der Vorrichtung zu ,unterbrechen.
- Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Hochspannungs-Kondensatorschaltung, die einen metallisierten Kunststoffolienkondensator aufweist, der zur Verwendung in einem Defibrillator sehr gut geeignet ist.
- Gemäß der Erfindung besteht bei einem Defibrillator, der verschiedene an sich bekannte Schaltungsstrukturen hat, eine Hochspannungs-Kondensatorschaltung aus einem metallisierten Kunststoffolienkondensator. Weitere Komponenten des Defibrillators sind eine Ladungsabnormalität-Abtastschaltung, um einen steilen Anstieg des Ladestroms und/oder einen steilen Abfall der Ladespannung zu messen, die durch einen dielektrischen Durchschlag des metallisierten Kunststoffolienkondensators verursacht werden, eine Anzeigeeinrichtung, um aufgrund eines Meßsignals der Abtastschaltung jede Abnormalität anzuzeigen, und ein Schalterstromkreis, um aufgrund des Meßsignals die weitere Versorgung mit jeglicher Hochspannung von der Hochspannungs-Generatorschaltung zu sperren, indem entweder das Anlegen der Spannung an die oder die Abgabe der Spannung von der Hochspannungs-Generatorschaltung gesperrt oder der Betrieb der Hochspannungs-Generatorschaltung unterbrochen wird.
- Diese Anordnung macht es möglich, jeden dielektrischen Durchschlag der Hochspannungs-Kondensatorschaltung zu messen und anzuzeigen. Auch wenn daher ein metallisierter Kunststoffolienkondensator in der Hochspannungs-Kondensatorschaltung verwendet wird, ist es möglich, das Problem des Stands der Technik zu beseitigen, daß nämlich aufgrund der Selbstheilungseigenschaften der Kondensator erneut mit einer unzureichend hohen Spannung geladen und dann in seinem instabilen Zustand betrieben wird.
- Außerdem weist die metallisierte Kunststoffolienkondensatorschaltung eine Vielzahl von Kondensatorelementen auf, die jeweils aufgewickelte metallisierte Konststoffolien und metallische Kontakte haben, die an den Endflächen auf beiden Seiten davon vorgesehen sind. Widerstände, die jeweils einen Widerstandswert haben, der wenigstens gleich dem Innenwiderstand jedes Kondensatorelements selbst ist, sind mit metallischen Kontaktbereichen der Kondensatorelemente verbunden.
- Durch diese Anordnung wird die Hochspannungs-Kondensatorschaltung für den Defibrillator kompakt gemacht. Da ferner die Kondensatorschaltung in eine Vielzahl von Kondensatorelementen unterteilt ist, wird die Anzahl von Malen, die die dünnen Metallschichten aufgewickelt werden müssen, herabgesetzt, so daß die Herstellung erleichtert und gleichzeitig die Zuverlässigkeit nach der Herstellung verbessert wird.
- Ferner wird ermöglicht, daß im Fall eines dielektrischen Durchschlags alle einen Kurzschluß bewirkenden Entladungen über die zusätzlichen Widerstände stattfinden können, so daß jede lokalisierte Entladung vermieden wird, was wiederum einen eventuellen erheblichen Explosionsgeräuschpegel herabsetzt.
- Der Defibrillator gemäß der Erfindung weist folgendes auf:
- - eine Hochspannungs-Generatorschaltung;
- - eine Hochspannungs-Kondensatorschaltung, die ausgebildet ist, um mit einer Hochspannung von der Hochspannungs-Generatorschaltung geladen zu werden, und die aus einem metallisierten Kunststoffolienkondensator besteht;
- - eine Ausgangsschaltung, die wenigstens einen Schalter aufweist und ausgebildet ist, um die Hochspannung der Hochspannungs-Kondensatorschaltung an Paddelelektroden anzulegen, die mit einem Körper eines Patienten in Kontakt zu bringen sind;
- - eine Ladungsabnormalität-Abtastschaltung, um einen steilen Anstieg des Ladestroms und/oder einen steilen Abfall der Ladespannung zu messen, die durch einen dielektrischen Durchschlag des metallisierten Kunststoffolienkondensators verursacht sind;
- - eine Anzeigeeinrichtung, um aufgrund eines Meßsignals der Abtastschaltung jede Abnormalität anzuzeigen; und
- - einen Schalterstromkreis, um aufgrund des Meßsignals die weitere Versorgung mit jeglicher Hochspannung von der Hochspannungs-Generatorschaltung zu sperren.
- Gemäß einer speziellen Ausführungsform des Defibrillators nach der Erfindung weist die Ladungsabnormalität-Abtastschaltung folgendes auf:
- - einen Spannungsteiler für die von der Hochspannungs-Kondensatorschaltung zugeführte Hochspannung,
- - eine Peak-Halteschaltung, an die eine Teilspannung des Spannungsteilers angelegt wird, und
- - einen Komparator, um die Teilspannung mit einer vorbestimmten Spannung zu vergleichen, die niedriger als die Haltespannung der Peak-Halteschaltung ist, und um ein Alarm- und Sperrsignal zu erzeugen, wenn die vorhandene Teilspannung unter der vorbestimmten Spannung liegt.
- Gemäß einer anderen speziellen Ausführungsform des Defibrillators nach der Erfindung weist die Ladungsabnormalität-Abtastschaltung folgendes auf:
- - einen A/D-Wandler, um eine Teilspannung der Hochspannungs-Kondensatorschaltung zu digitalisieren,
- - einen Speicher, der Daten von Kurven speichert, die den normalen Lade- und Entladebetrieb der Hochspannungs-Kondensatorschaltung repräsentieren, und
- - eine CPU, um die digitalisierte Teilspannung mit den gespeicherten Lade- und Entladekurven kontinuierlich zu vergleichen und um ein Alarm- und Sperrsignal zu erzeugen, wenn die Abweichung Normalbetriebswerte um einen vorbestimmten Betrag überschreitet.
- Gemäß einer Weiterentwicklung des Defibrillators nach der Erfindung weist der metallisierte Kunststoffolienkondensator folgendes auf:
- - eine Vielzahl von Kondensatorelementen, die jeweils aufgewickelte metallisierte Kunststoffolien und metallische Kontakte haben, die an den Endflächen auf beiden Seiten davon vorgesehen sind, und die in einem gemeinsamen Gehäuse aufgenommen sind,
- - ein Paar von Kondensatoranschlüssen, die sich von dem Gehäuse aus erstrecken und die mit den metallischen Kontaktbereichen der Kondensatorelemente, die an den Endflächen auf deren beiden Seiten vorgesehen sind, verbunden sind, und
- - Widerstände, die jeweils einen Widerstandswert haben, der wenigstens gleich dem Innenwiderstand der jeweiligen Kondensatorelemente selbst ist, und die mit den metallischen Kontaktbereichen verbunden sind, die an den Endflächen auf wenigstens einer Seite der Kondensatorelemente vorgesehen sind.
- Gemäß einer Weiterentwicklung des Defibrillators nach der Erfindung sind die Widerstände jeweils zwischen einen des Paars von Kondensatoranschlüssen und jeden der metallischen Kontaktbereiche geschaltet, die an den Endflächen auf der einen Seite der Kondensatorelemente vorgesehen sind.
- Gemäß einer anderen Weiterentwicklung des Defibrillators nach der Erfindung sind die metallischen Kontaktbereiche, die an den Endflächen auf der einen Seite der Kondensatorelemente vorgesehen sind, durch die Widerstände der Reihe nach verbunden.
- Die Erfindung wird nachstehend im einzelnen mit Hilfe von verschiedenen bevorzugten Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
- Fig. 1 ist ein Schaltbild, das den grundsätzlichen Aufbau der Schaltungsanordnung eines Defibrillators nach der Erfindung zeigt;
- Fig. 2 ist ein Schaltbild einer Schaltungsanordnung des Defibrillators gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
- Fig. 3 zeigt schematisch die Anordnung einer Hochspannungs-Kondensatorschaltung des Defibrillators;
- Fig. 4 ist ein Schaltbild einer Schaltungsanordnung eines Defibrillators gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung;
- Fig. 5 ist eine teilweise weggebrochene Perspektivansicht einer Hochspannungs-Kondensatorschaltung für einen Defibrillator gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
- Fig. 6 ist eine Perspektivansicht von metallisierten Kunststoffolien der Kondensatorschaltung gemäß der Ausführungsform von Fig. 5; und
- Fig. 7 zeigt schematisch die Auslegung einer Hochspannungs-Kondensatorschaltung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
- Gemäß Fig. 1 besteht ein im Prinzip bekannter Defibrillator aus einer Hochspannungs-Generatorschaltung 1, einer Hochspannungs-Kondensatorschaltung 2, die so ausgebildet ist, daß sie mit einer Hochspannung von der Hochspannungs-Generatorschaltung 1 geladen wird, und einer Ausgangsschaltung 3, die mindestens einen Schalter aufweist, um eine Hochspannung an Elektroden, insbesondere Paddelelektroden 4, anzulegen, die mit dem Körper eines Patienten in Kontakt zu bringen sind. Verschiedene Strukturen können für jede der entsprechenden Komponenten verwendet werden, wie nachstehend erläutert wird.
- Gemäß der Erfindung weist die Hochspannungs-Kondensatorschaltung 2 einen metallisierten Kunststoffolienkondensator auf. Der grundsätzliche Aufbau der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 weist ferner eine Ladungsabnormalität-Abtastschaltung 5 auf, die mit der Hochspannungs-Kondensatorschaltung 2 und mit einem Schalterstromkreis 1a der Hochspannungs-Generatorschaltung 1 verbunden ist, um einen steilen Anstieg des Ladestroms und/oder einen steilen Abfall der Ladespannung zu messen, die durch einen dielektrischen Durchschlag des metallisierten Kunststoffolienkondensators verursacht sind, sowie eine Anzeigeeinrichtung 6, die mit der Ladungsabnormalität-Abtastschaltung 5 verbunden ist, um jede Abnormalität aufgrund eines Meßsignals der Abtastschaltung 5 durch die Abgabe von Licht und/oder Tonsignalen anzuzeigen.
- Der Schalterstromkreis 1a ist vorgesehen, um die Zuführung einer Hochspannung zu der Hochspannungs-Kondensatorschaltung 2 aufgrund eines entsprechenden Meßsignals von der Abtastschaltung 5 zu sperren, und zwar durch Blockieren der Spannungszuführung zu oder der Spannungsabgabe von der Hochspannungs-Generatorschaltung 1 oder durch Unterbrechen des Betriebs der Hochspannungs-Generatorschaltung 1.
- Sobald in dem metallisierten Kunststoffolienkondensator, der als Hochspannungs-Kondensatorschaltung 2 dient, ein dielektrischer Durchschlag auftritt, mißt die Ladungsabnormalität- Abtastschaltung 5 eine Ladungsabnormalität während eines Ladevorgangs oder im geladenen Zustand nach Beendigung des Ladens. Durch dieses Messen wird der Schalterstromkreis 1a betätigt und sperrt die Zuführung einer Hochspannung zu dem metallisierten Kunststoffolienkondensator, so daß verhindert wird, daß der Kondensator aufgrund seiner Selbstheilungsfähigkeit erneut geladen wird.
- Gleichzeitig zeigt die Anzeigeeinrichtung 6 den dielektrischen Durchschlag der Kondensatorschaltung 2 dem Bediener an, was den Austausch der Kondensatorschaltung ermöglicht und dadurch die Gefahr beseitigt, daß ein selbstgeheilter Kondensator in seinem Zustand verminderter Leistungsfähigkeit weiter verwendet wird.
- Fig. 2 zeigt eine Schaltungsanordnung eines Defibrillators gemäß einer zweiten und speziellen Ausführungsform der Erfindung.
- Gemäß Fig. 2 ist die Auslegung eines Defibrillators derart, daß eine Hochspannungs-Kondensatorschaltung 11 von einer Hochspannungs-Generatorschaltung 10 geladen wird, und wenn ein Schalter 12 eingeschaltet oder geschlossen wird, so wird die Ladespannung der Hochspannungs-Kondensatorschaltung 11 an eine Elektrode, insbesondere eine Paddelelektrode 14, über eine Induktivität 13 angelegt.
- Gemäß der Erfindung weist der Defibrillator eine Ladungsabnormalität-Abtastschaltung auf. Diese Ladungsabnormalität- Abtastschaltung weist folgendes auf: einen Spannungsteiler 15, der mit der Hochspannungs-Kondensatorschaltung 11 parallelgeschaltet ist, eine Peak-Halteschaltung 16, an die eine Teilspannung des Spannungsteilers 15 angelegt wird, und einen Komparator 17. Die Eingänge des Komparators 17 sind mit dem Ausgang der Peak-Halteschaltung 16 verbunden, und dem Eingang der Peak-Halteschaltung 16 wird ein Signal vom Abgriff des Spannungsteilers 15 zugeführt. Außerdem empfängt der Komparator 17 ein Steuersignal von einem Schalter 12, der zwischen die Hochspannungs-Generatorschaltung 10 und die Induktivität 13 geschaltet ist.
- Die Haltespannung der Peak-Halteschaltung 16 wird an den Komparator 17 angelegt, der so ausgebildet ist, daß er ein Signal erzeugt, wenn die Teilspannung des Spannungsteilers 15 unter einen vorbestimmten Wert, beispielsweise 3/4 der Haltespannung, abfällt. Das Ausgangssignal des Komparators 17 wird an eine LED 18 angelegt, um jede Abnormalität anzuzeigen, und wird gleichzeitig genutzt, um einen Schalter 19 zu treiben, um das Anlegen einer Spannung an die Hochspannungs-Generatorschaltung 10 zu blockieren.
- Wie Fig. 3 zeigt, hat die Hochspannungs-Kondensatorschaltung 11 eine Vielzahl von Kondensatorelementen 11a, die in einem gemeinsamen Gehäuse 11d aufgenommen sind. Jedes Kondensatorelement 11a besteht aus metallisierten aufgewickelten Kunststoffolien und weist metallische Kontakte an den Enden auf beiden Seiten davon auf. Die metallischen Kontaktbereiche an den Enden auf beiden Seiten der Kondensatorelemente 11a sind mit jeweils einem von einem -Paar von Kondensatoranschlüssen 11b verbunden, die von dem Gehäuse 11d ausgehen.
- Sämtliche Kondensatorelemente 11a sind zueinander parallel und zwischen das Paar von Kondensatoranschlüssen 11b geschaltet. Die Auslegung dieser Kondensatorschaltung 11 ist derart, daß eine Vielzahl von Widerständen 11c vorgesehen ist, die jeweils zumindest den gleichen Widerstandswert wie der Innenwiderstand jedes Kondensatorelements 11a selbst haben und jeweils in Reihe zwischen den metallischen Kontaktbereichen an den Enden einer Seite der jeweiligen Kondensatorelemente 11a und dem entsprechenden Anschluß 11b angeordnet sind.
- Der Komparator 17 wird während einer Entladeperiode unwirksam gehalten, um eine fehlerhafte Aktivierung des Komparators 17 durch einen Spannungsabfall während der Entladung der Ladespannung über die Elektrode oder die Paddelelektroden zum Körper eines Patienten nach dem Schließen des Schalters 12 zu verhindern.
- Der Betrieb des Defibrillators ist wie folgt: Die Spannung der Kondensatorschaltung 11 steigt mit einer Sägezahnwellenform an, während die Kondensatorschaltung 11 geladen wird, so daß die Haltespannung der Peak-Halteschaltung 16 sequentiell regeneriert wird und die Peak-Halteschaltung 16 eine Spannung hält, die der Ladespannung entspricht. Während einer Ladeperiode haben daher an die Anschlüsse des Komparators 17 angelegte Signale im wesentlichen den gleichen Pegel, und der Komparator 17 erzeugt kein Signal.
- Wenn der Schalter 12 nach Beendigung des Ladens eingeschaltet oder geschlossen wird, wird die Ladespannung über entsprechende Elektroden, und zwar die sogenannten Paddelelektroden 14, zum Körper eines Patienten entladen. Während dieser Entladeperiode wird von dem Schalter 12 an den Komparator 17 ein Steuersignal angelegt, so daß der Komparator 17 keinen Unterschied gegenüber der Haltespannung detektiert.
- Wenn jedoch ein dielektrischer Durchschlag entweder während des Ladens des Kondensators 11 vor dem Schließen oder Einschalten des Schalters 12 oder nach Beendigung des Ladens auftritt, verursacht der dielektrische Durchschlag einen steilen Abfall der Ladespannung, so daß die Teilspannung am Spannungsteiler auf einen Wert herabgesetzt wird, der niedriger als ein vorbestimmter Wert, z. B. niedriger als 3/4 des Werts der Peak-Haltespannung ist.
- Dann gibt der Komparator 17 ein Meßsignal ab. Aufgrund dieses Meßsignals wird die LED 18 aktiviert, um den dielektrischen Durchschlag der Kondensatorschaltung 11 anzuzeigen, und gleichzeitig wird der Schalter 19 betätigt, um die Erzeugung einer Hochspannung zu sperren. Auf diese Weise wird die Kondensatorschaltung 11 wirksam daran gehindert, daß sie aufgrund ihrer Selbstheilungsfähigkeit erneut geladen wird.
- Die Kapazität der Kondensatorschaltung 11 entspricht derjenigen der parallelgeschalteten Kondensatorelemente 11a. Durch die Zwischenschaltung der Widerstände 11c kann der Kurzschlußstromfluß von einem Kondensatorelement 11a zu anderen Kondensatorelementen aufgrund des Durchschlags durch entsprechende Zeitkonstanten gesteuert werden, so daß der Pegel von etwaigen Explosionsgeräuschen herabgesetzt wird.
- Bei der vorstehenden Ausführungsform kann die Ladungsabnormalität-Abtastschaltung alternativ derart sein, daß die Kondensatorschaltung 11, anstatt mit dem Spannungsteiler 15, mit in Reihe geschalteten Widerständen mit kleinem Widerstandswert verbunden ist, die vorgesehen sind, um den Ladestrom abzutasten, wobei eine Differenzierschaltung ausgelegt ist, um einen steilen Anstieg des Stroms zu messen.
- Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Ein Defibrillator weist folgendes auf: eine Hochspannungs-Generatorschaltung 21, eine Hochspannungs-Kondensatorschaltung 22, eine Ausgangsschaltung 23, eine Elektrode oder eine Paddelelektrode 24 sowie eine CPU 25, die zu Steuerzwecken vorgesehen ist. Bei dieser Ausführungsform wird die CPU 25 auf die folgende Weise verwendet. Eine Teilspannung einer Hochspannung, die von einem A/D-Wandler 26 digitalisiert worden ist, wird der CPU 25 zugeführt, um über die Zeit mit Daten D von Kurven verglichen zu werden, die in einem ROM 27 gespeichert sind und den Betrieb des normalen Ladens und Entladens (an einen Patienten) repräsentieren und diesem entsprechen.
- Wenn irgendeine Änderung der Ladespannung auftritt und die Ladespannung stark von den Lade- und Entladekurvendaten D abweicht, wird eine Abtastung durchgeführt, die einen dielektrischen Durchschlag detektiert. Die Detektierung eines solchen dielektrischen Durchschlags ist auch während des Entladens der Ladespannung zum Körper eines Patienten möglich. Wenn diese Abtastung durchgeführt wird, werden Vorgänge ähnlich den oben beschriebenen ausgeführt, d. h. ein Schalter 21a sperrt die weitere Zuführung einer Hochspannung durch die Hochspannungs-Generatorschaltung 21, während gleichzeitig eine Anzeigeeinrichtung 28 den dielektrischen Durchschlag anzeigt.
- Fig. 5 zeigt eine Wickelstruktur einer Hochspannungs-Kondensatorschaltung 40 gemäß der Erfindung, wobei die Kondensatorschaltung 40 der vorstehend beschriebenen Hochspannungs- Kondensatorschaltung 11 gleicht.
- Die Kondensatorschaltung 40 weist beispielsweise vier Kondensatorelemente 41 auf, die jeweils durch Aufwickeln von metallisierten Kunststoffolien 31a und 31b gebildet sind, auf denen Schichten 32 aus einem Metall, beispielsweise Aluminium, abgeschieden sind, wobei Schutzschichten 33 zwischen die Schichten eingefügt sind, und zwar auf eine Weise, um nichtmetallisierte Bereiche an beiden seitlichen Enden des Kondensatorelements vorzusehen (siehe Fig. 6).
- Metallische Kontakte 42 sind an den Endflächen jedes Kondensatorelements 41 an seinen beiden Seiten vorgesehen. Widerstandsdrähte 43 sind mit den Endflächen der Kondensatorelemente 41 auf einer Seite verlötet, während ein Zuleitungsdraht 44 mit den Endflächen auf der anderen Seite verlötet ist, um die Kondensatorelemente 41 parallelzuschalten.
- Alle vier Kondensatorelemente 41 sind von einer gepreßten Platte 46 umgeben und in einem mit Isolieröl gefüllten Gehäuse 45 hermetisch angeordnet. Die Widerstandsdrähte 43 sind mit einem Anschluß 47 eines Paars von Anschlüssen 47, 47a verbunden, die an der Oberseite des Gehäuses 45 gebildet sind, während der einzelne Zuleitungsdraht 44, der von den Verbindungsstellen der Parallelschaltung ausgeht, mit dem anderen Anschluß 47a verbunden ist.
- Jedes Kondensatorelement 41 hat eine Kapazität von beispielsweise 10 uF, eine Durchschlagfestigkeit von 10 kV und einen Innenwiderstand zwischen den metallischen Kontakten 42 an den Endflächen, der mehrere Ohm beträgt und kleiner als der Widerstandswert des Körpers eines zu behandelnden Patienten während der Entladung, also ca. 50 Ohm, ist. Der Widerstandswert jedes Widerstandsdrahts 43 ist mit im wesentlichen dem gleichen Pegel wie der vorgenannte Innenwiderstand jedes Kondensatorelements 41 vorgegeben.
- Bei den obigen Ausführungsformen kann die Zahl der Kondensatorelemente mit jedem Wert, entsprechend der Kapazität, der leichten Herstellbarkeit, dem zulässigen Pegel von eventuellen Explosionsgeräuschen usw. vorgegeben sein. Die zusätzlichen Widerstände können alternativ zwischen den metallischen Kontakten angeordnet sein, die an den Endflächen an beiden Seiten der Kondensatorelemente vorgesehen sind. Bei einer solchen Anordnung, bei der die metallischen Kontakte der Reihe nach über die zusätzlichen Widerstände 49 verbunden sind, ist es möglich, die Zahl der zusätzlichen Widerstände um Eins kleiner als die Zahl der Kondensatorelemente zu machen, wie Fig. 7 zeigt.
- Der Widerstandswert jedes zwischengeschalteten Widerstands 49 muß im Hinblick auf die Herabsetzung des Pegels von etwaigen Explosionsgeräuschen zumindest gleich dem Innenwiderstand jedes Kondensatorelements sein. Dieser Widerstandswert kann mit einem größeren Wert vorgegeben sein, wenn er zu keinen Problemen in bezug auf Energieverluste und die Zeitkonstante während der Entladung über die Paddelelektrode 24 führt. Die Erfindung kann auch mit metallisierten Kunststoffolien einer anderen Art, etwa einer solchen mit einer metallisierten Oberfläche, verwendet werden.
Claims (6)
1. Defibrillator, der folgendes aufweist:
- eine Hochspannungs-Generatorschaltung (1, 10, 21);
- eine Hochspannungs-Kondensatorschaltung (2, 11, 22, 40),
die ausgebildet ist, um mit einer Hochspannung von der
Hochspannungs-Generatorschaltung (1, 10, 21) geladen zu
werden, und die aus einem metallisierten
Kunststoffolienkondensator (11, 40) besteht;
- eine Ausgangsschaltung (3, 13, 23), die wenigstens einen
Schalter (12) aufweist und ausgebildet ist; um die
Hochspannung der Hochspannungs-Kondensatorschaltung (2,
11, 22, 40) an Paddelelektroden (4, 14, 24) anzulegen,
die mit einem Körper eines Patienten in Kontakt zu
bringen sind;
- eine Ladungsabnormalität-Abtastschaltung (5, 15-17, 25-
27), um einen steilen Anstieg des Ladestroms und/oder
einen steilen Abfall der Ladespannung zu messen, die
durch einen dielektrischen Durchschlag des metallisierten
Kunststoffolienkondensators (11, 40) verursacht sind;
- eine Anzeigeeinrichtung (6, 18, 28), um aufgrund eines
Meßsignals der Abtastschaltung (5, 15-17, 25-27) jede
Abnormalität anzuzeigen; und
- einen Schalterstromkreis (1a, 19, 21a), um aufgrund des
Meßsignals die weitere Versorgung mit jeglicher
Hochspannung von der Hochspannungs-Generatorschaltung (1, 10,
21) zu sperren.
2. Defibrillator nach Anspruch 1,
wobei die Ladungsabnormalität-Abtastschaltung (15-17)
folgendes aufweist:
- einen Spannungsteiler (15) für die von der Hochspannungs-
Kondensatorschaltung (10) zugeführte Hochspannung,
- eine Peak-Halteschaltung (16), an die eine Teilspannung
des Spannungsteilers (15) angelegt wird, und
- einen Komparator (17), um die Teilspannung mit einer
vorbestimmten Spannung zu vergleichen, die niedriger als
die Haltespannung der Peak-Halteschaltung (16) ist, und
um ein Alarm- und Sperrsignal zu erzeugen, wenn die
vorhandene Teilspannung unter der vorbestimmten Spannung
liegt.
3. Defibrillator nach Anspruch 1,
wobei die Ladungsabnormalität-Abtastschaltung (25-27)
folgendes aufweist:
- einen A/D-Wandler (26), um eine Teilspannung der
Hochspannungs-Kondensatorschaltung (22) zu
digitalisieren,
- einen Speicher (27), der Daten von Kurven speichert, die
den normalen Lade- und Entladebetrieb der Hochspannungs-
Kondensatorschaltung (22) repräsentieren, und
- eine CPU (25), um die digitalisierte Teilspannung mit den
gespeicherten Lade- und Entladekurven kontinuierlich zu
vergleichen und um ein Alarm- und Sperrsignal zu
erzeugen, wenn die Abweichung Normalbetriebswerte um
einen vorbestimmten Betrag überschreitet.
4. Defibrillator nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei der metallisierte Kunststoffolienkondensator folgendes
aufweist:
- eine Vielzahl von Kondensatorelementen (11a, 41), die
jeweils aufgewickelte metallisierte Kunststoffolien (31a,
31b) und metallische Kontakte (42) haben, die an den
Endflächen auf beiden Seiten davon vorgesehen, und die in
einem gemeinsamen Gehäuse (45) aufgenommen sind,
- ein Paar von Kondensatoranschlüssen (11b, 47, 47a), die
sich von dem Gehäuse (45) aus erstrecken und die mit den
metallischen Kontaktbereichen (42) der
Kondensatorelemente (11a, 41), die an den Endflächen auf
deren beiden Seiten vorgesehen sind, verbunden sind, und
- Widerstände (11c, 43), die jeweils einen Widerstandswert
haben, der wenigstens gleich dem Innenwiderstand der
jeweiligen Kondensatorelemente (11a, 41) selbst ist, und
die mit den metallischen Kontaktbereichen (42) verbunden
sind, die an den Endflächen auf wenigstens einer Seite
der Kondensatorelemente (11a, 41) vorgesehen sind.
5. Defibrillator nach Anspruch 4,
wobei die Widerstände (11c, 43) jeweils zwischen einen (11b,
47) des Paars von Kondensatoranschlüssen (11b, 47, 47a) und
jeden der metallischen Kontaktbereiche (42) geschaltet sind,
die an den Endflächen auf der einen Seite der
Kondensatorelemente (11a, 41) vorgesehen sind.
6. Defibrillator nach Anspruch 4 oder 5,
wobei die metallischen Kontaktbereiche, die an den
Endflächen auf der einen Seite der Kondensatorelemente
vorgesehen sind, durch die Widerstände (49) der Reihe nach
verbunden sind.
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