JP2001514540A - 体外除細動器に高エネルギー二相性波形を発生するハイブリッド回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 “Ｈ”（“Ｈ−ブリッジ”）の形態で配列される４辺を有する出力回路（１４）を備えた体外除細動器が開示される。出力回路の各辺は固体スイッチ（３１，３２，３３，３４）を含む。Ｈ−ブリッジの対のスイッチを選択的に切り換えることによって、二相除細動パルスが患者に供給できる。Ｈ−ブリッジ出力回路の辺の３つのスイッチは好ましくはシリコン制御整流素子（ＳＣＲ）である。ゲート駆動回路（５１，５３，５４）はＳＣＲが定電流で導通したときでもオン状態を維持させる電圧でＳＣＲをバイアスするためＳＣＲに接続される。第４辺のスイッチは好ましくは直列に接続される一対の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）である。ゲート駆動回路（５２）はＩＧＢＴのゲートに接続され、ＩＧＢＴの低速オンおよび高速オフを果たす。また、ゲート駆動回路（５２）は出力回路を介して体外除細動器の短絡放電にＩＧＢＴを耐えさせるためにＩＧＢＴを十分な電圧でバイアスする。この回路はまた誘導性および抵抗性特性の両方を有する保護素子（２７）を含む。この保護素子（２７）は除細動パルス中に電流を制限すること、そして内部エネルギダンプ中にエネルギを吸収することの両方に寄与する。内部エネルギダンプはＨ−ブリッジ出力回路（１４）の同じ側の２つの辺のスイッチをバイアスすることによって行われ、別のエネルギダンプ回路の必要性を無くする。

Description

【発明の詳細な説明】 体外除細動器に高エネルギー二相性波形を発生するハイブリッド回路 関連出願の相互参照 この出願は、１９９７年３月５日付けで提出された先出願番号０８／８１１， ８３３の一部継続出願であり、その出願日からの優先権は３５ Ｕ．Ｓ．Ｃ．§ １２０に基づいて請求されている。 発明の分野 この発明は、一般的に除細動波形を発生する装置、特に体外除細動器に二相性 細動波形を除去する回路に関する。 発明の背景 最も一般的な生命を脅かす医学的状態の１つは心室細動であり、人間の心臓が 人体により要求される血液量を供給できなくなる状態である。心室細動を経験し ている心臓を正常なリズムに回復する一般的に受け入れられる技術は体外心臓除 細動器を用いて心臓に強い電気パルスを供給することである。体外心臓除細動器 は病院において医師および看護婦により、そして野外において緊急処置員、例え ば医療補助員によって多年間成功理に用いられていた。 一般の体外心臓除細動器は最初エネルギ蓄積キャパシタに高エネルギ電荷を蓄 積する。スイッチング機構が閉塞されると、蓄積エネルギが大電流パルスの形態 で患者に送られる。電流パルスは患者の胸に置かれた一対の電極を介して患者に 供給される。最新の体外心臓除細動器に使用されるスイッチング機構は高エネル ギ搬送リレーである。放電制御信号はその出力が患者に取り付けられている電極 に接続される波形整形回路と蓄積キャパシタとの間の電気回路をリレーに形成さ せる。 現代の体外除細動器に使用されるリレーは伝統的に患者に単相波形が供給され ていた。しかしながら、最近では、単相波形よりも二相波形を患者に供給するこ とにある利点があるかもしれないことが分かった。例えば、予備調査は二相波形 が除細動パルスと関連する結果付心臓外傷を制限するかもしれないことを示して いる。 米国心臓協会（American Heart Association）は体外除細動器によって供給さ れる最初の３つの除細動パルスのエネルギレベルの範囲を推奨した。推奨レベル は第１の除細動パルスに対して２００ジュール、第２の除細動パルスに対して２ ００または３００ジュール、そして第３の除細動パルスに対して３６０ジュール であり、全ては医療設備振興協会（Association for the Advancement of Medic al Instrumentation(ＡＡＭＩ)）によって普及された標準に従ったプラス／マイ ナス１５パーセント以下の推奨変動範囲内にある。これらの高エネルギ除細動パ ルスは十分な量の除細動パルスエネルギが患者の心臓に到達し、患者の胸壁に放 散されないことを保証する必要がある。 二相波形を発生することが体外除細動器に望まれていながら、今日まで体外除 細動器に必要とする高電圧を信頼性良く、簡単に切り換えることのできる二相波 形発生出力回路が開発されていなかった。幾つかの埋込可能除細動器、例えば米 国特許Ｎｏ．５，０８３，５６２および４，８８０，３５７に示されるようなも のは二相波形を発生するために多重シリコン制御整流素子（ＳＣＲｓ）を有する ブリッジ回路を用いている。埋込可能除細動器は２５ジュールの最大エネルギを 有する低エネルギ除細動パルスを供給するだけであるけれども、埋込可能除細動 器の出力回路は体外除細動器での使用に適していない。埋込可能除細動器ブリッ ジ回路に供給される２００ジュールエネルギパルスはブリッジ回路成分を過負荷 とし、回路を故障させる。 本発明は上記および他の不利点を解消する装置を提供することを目差している 。特に、本発明は高エネルギ二相除細動パルスを患者に供給できる体外除細動器 の出力回路を目差している。 発明の概要 エネルギ蓄積装置、好ましくはエネルギ蓄積キャパシタから患者に二相除細動 パルスを放電できる出力回路を有する体外除細動器が開示されている。出力回路 は“Ｈ”の形態で配列される４辺を含む（以降、“Ｈ−ブリッジ出力回路”）。 出力回路の各辺は固体スイッチを含む。Ｈ−ブリッジ出力回路の対のスイッチを 選択的に切り換えることによって二相除細動パルスが患者に供給できる。 この発明の一曲面によると、Ｈ−ブリッジ出力回路の辺の３つの中のスイッチ はシリコン制御整流素子（ＳＣＲｓ）である。好ましくは、一個のＳＣＲのみが 各辺に用いられる。４辺のスイッチは絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧ ＢＴ）である。単一ＳＣＲスイッチの使用は大きくかつ高価である半導体モジュ ールの使用に比べてまたは積層しなければならない低電圧部品の使用に比べて回 路を簡単化する。３つのＳＣＲ辺の使用は更に２個のＳＣＲおよび２個のＩＧＢ Ｔ辺を用いる実装に比べてＨ−ブリッジ出力回路のサイズ、重量およびコストを 減じる。 この発明の他の曲面によると、Ｈ−ブリッジ出力回路はエネルギ蓄積キャパシ タから患者に２００ジュール以上の二相波形を導入できる。好ましくは、Ｈ−ブ リッジ出力回路は３６０ジュールに等しい二相波形、単相波形の工業標準および 米国心臓協会（American Heart Association）による第３除細動パルスの推奨レ ベルを導入できる。そのような二相除細動パルスのために十分なエネルギを蓄積 するため、エネルギ蓄積キャパシタは１５０μＦ〜２００μＦの範囲内にある。 更に、２００〜３６０ジュールの高エネルギ除細動パルスを導入できることに 加えてＨ−ブリッジ回路は１〜５０ジュールのような低いエネルギを有する、体 内適用の低エネルギ除細動パルスを導入できる。低エネルギ除細動パルスは、体 内パドル(internal paddle)が心臓を直接に除細動するために外科的に使用する 除細動器に結合される。低エネルギ除細動パルスの配送を可能にするために３辺 の出力回路スイッチはパルス化制御信号をスイッチのゲートに供給するゲートド ライブ回路によって駆動される。ゲートのパルス化制御信号は非常に低い電流を 導入するときに高電圧スイッチを導通にさせる。 この発明の他の曲面によると、ゲート駆動回路は損傷が生じない約４００アン ペアの電流で辺を導通させるために短時間十分な電圧を第４辺のＩＧＢＴにバイ アスをかける。このようにＩＧＢＴをバイアスすると、衝撃パドルが過失で一緒 に配置される場合でさえ、または回路に短絡が生じる場合でもＩＧＢＴは短放電 に耐えられる。 この発明の他の曲面によると、全ての出力スイッチはＨ−ブリッジ出力回路の 同じ側の２辺のスイッチにエネルギ蓄積キャパシタから不所望なエネルギの放電 のための短絡路を形成させるために十分な電流導通能力を持つように選択される 。キャパシタを放電するためＨ−ブリッジ出力回路の一方側に２辺を使用するこ とは内部エネルギダンプ（投棄）機能を行うための付加放電回路の必要性をなく する。更に、Ｈ−ブリッジ出力回路は別の放電回路で実行するには実用的でない 有利な成分値を用いて素早くかつ正確に内部エネルギダンプを行うことができる 。例えば、Ｈ−ブリッジ回路は１００オーム未満の値の抵抗素子を使用して１秒 未満で内部ダンプを行うことができる。所望なら、内部ダンプは蓄積キャパシタ を完全に放電するよりもむしろ蓄積キャパシタから特定量のエネルギだけを放電 するために使用できる。また、Ｈ−ブリッジ出力回路は内部ダンプおよび除細動 パルス動作の両方に使用されるけれども、抵抗素子は内部ダンプ中にエネルギを 吸収することおよび除細動パルス中に電流を制限することの両方に寄与する。抵 抗値は有効除細動パルスおよび敏速内部エネルギダンプの両方のため十分な電流 を生成させるために十分小さくなり、またＨ−ブリッジ回路のスイッチを保護す るように電流を制限するに十分大きくなるように選ばれる。選択された抵抗素子 はＨ−ブリッジ内部ダンプおよび除細動パルス回路動作中に結果として生じる高 電流によって発生する熱に耐えるに適する高い熱容量を有する。 この発明の他の曲面によると、抵抗成分はエネルギ蓄積キャパシタからの電流 および電圧変化を制限する保護素子の一部を形成する。保護素子は誘導性および 抵抗性特性の両方を有する。これらの特性を備えた単一保護素子の使用は必要な 素子の数を減少する。 この発明の他の曲面によると、ゲート駆動回路はＩＧＢＴの低速導通および高 速遮断を行う。低速導通は他のＨ−ブリッジ出力回路辺の１つの電気的結合ＳＣ Ｒを導通状態にすることを避ける。高速遮断は、他のＩＧＢＴが不注意に最初に 遮断されたとき、１つのＩＧＢＴの両端に生じる潜在的に損害を与える高電圧を ＩＧＢＴにさらすことを軽減する。それ故に、ＩＧＢＴゲート駆動回路はＩＧＢ Ｔを保護するために必要な高電圧部品のサイズを小さくする。 図面の簡単な説明 この発明の上述した曲面および多くも付帯利点は添付図面と共に以下の詳細な 説明を参照してより良く理解されるので容易に評価される。 図１は、高エネルギ二相除細動パルスを患者に送り込むに適する出力回路を有 する体外除細動器のブロック図、そして 図２は、図１の出力回路の好適実施例の概略図。 好適実施例の詳細な説明 図１は、患者１６に接続される体外除細動器８のブロック図である。除細動器 は充電回路１８を介してエネルギ蓄積キャパシタ２４に接続されるマイクロプロ セッサを含む。除細動器の動作中では、マイクロプロセッサは制御ラインの信号 によって充電回路１８を制御し、エネルギ蓄積キャパシタを所望電圧レベルに充 電する。充電過程をモニタするためにマイクロプロセッサは一対の測定ラインよ って、そして制御ライン４９によってスケーリング回路２２に接続される。スケ ーリング回路２２はキャパシタの負極リードに接続しているブリッジライン２８ によって、そしてキャパシタの正極リードに接続するライン３０によってエネル ギ蓄積キャパシタ２４に接続される。また、クロック２１はマイクロプロセッサ ２０に接続される。 スケーリング回路２２はエネルギ蓄積キャパシタ２４の端子間電圧をマイクロ プロセッサによってモニタできる範囲まで下げて使用される。スケーリング回路 ２２は以下に簡単に説明され、本願と同時に提出され、文献の援用とされ、発明 の名称“除細動パルスの供給前および中の出力回路の完全性を保証する方法およ び装置（Method and Apparatus for Verlfy1ng the Integr1ty of an output Ci rcuit Before and During Application of a Defibrillationｎ pulse）”であ る出願(代理人整理番号ＰＨＹＳ１９３７５)に詳しく記載されている。エネルギ 蓄積キャパシタ２４は電圧レベルの範囲に充電でき、選択レベルは患者および他 のパラメータに依存する。好ましくは、エネルギ蓄積キャパシタは１５０μＦ乃 至２００μＦの範囲内にある。外部適用のために必要な除細動パルスを患者に発 生するために、エネルギ蓄積キャパシタは１００ボルトと２，２００ボルトの間 で充電される。エネルギ蓄積キャパシタ２４の選択電圧レベルの小さいパーセン トの変化を検出するため、スケーリング回路は異なる電圧範囲を測定するために 調整できる。調整出力は測定ライン４８でマイクロプロセッサ２０によって測定 される。 所望のレベルに充電された後、エネルギ蓄積キャパシタ２４に蓄積されたエネ ルギは除細動パルスの形態で患者１６に送ることができる。出力回路１４はエネ ルギ蓄積キャパシタから患者へのエネルギの制御転送を許容するために設けられ る。出力回路１４は各スイッチがＨの形態に配列された出力回路（以降“Ｈブリ ッジ”出力回路）の辺に位置する４つのスイッチ３１，３２，３３および３４を 含んでいる。スイッチ３１および３３は保護素子２７を介してエネルギ蓄積キャ パシタ２４の正極リードにブリッジライン２６によって接続される。保護素子２ ７はエネルギ蓄積キャパシタ２４からの電流電圧変化を制限し、誘導性および抵 抗性特性の両方を有する。スイッチ３２および３４はブリッジライン２８によっ てエネルギ蓄積キャパシタ２４に結合される。患者１６は心尖ライン１７によっ てＨ−ブリッジの左側におよび胸板ラインによってＨ−ブリッジの右側に接続さ れる。図１に示されるように、心尖ライン１７および胸板ライン１９は患者隔離 リレー３５によって電極１５ａおよび１５ｂにそれぞれ接続される。マイクロプ ロセッサ２０は制御ライン４２ａ，４２ｂ，４２ｃおよび４２ｄによってスイッ チ３１，３２，３３および３４にそれぞれ接続され、制御ライン３６によって患 者隔離リレー３５に接続される。マイクロプロセッサによって制御ラインに適切 制御信号を供給することはスイッチを開閉させ、出力回路１４にエネルギ蓄積キ ャパシタ２４からのエネルギを患者に導入させる。 出力回路１４の好ましい構成が図２に示されている。出力回路は４つの出力ス イッチＳＷ１乃至ＳＷ４に依存しており、エネルギ蓄積キャパシタ２４からのエ ネルギを患者に導入する。スイッチＳＷ１，ＳＷ３およびＳＷ４は半導体スイッ チ、好ましくはシリコン制御素子（ＳＣＲ）である。スイッチＳＷ２はスイッチ ＳＷ２ＡおよびＳＷ２Ｂ、好ましくは絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧ ＢＴ）の直列結合である。ＩＧＢＴスイッチ技術の制限は現在利用可能なＩＧＢ Ｔの最大作動電圧が出力回路１４のスイッチＳＷ２の両端間に生じるかもしれな い最大電圧に耐えるには十分ではないようであるので、２個のＩＧＢＴは必要と なる。それ故に、スイッチＳＷ２は２つのＩＧＢＴスイッチで構成される。２つ のＩＧＢＴは、全体スイッチＳＷ２の端子間の電圧が２つのＩＧＢＴスイッチ間 で分割されるように直列に接続される２つのＩＧＢＴスイッチにより構成される 。 当業者は十分な電圧値を有するＩＧＢＴが利用できるのであれば単一のＩＧＢＴ が出力回路に使用できることは理解している。４つの出力スイッチＳＷ１乃至Ｓ Ｗ４はオフ（非導通）からオン（導通）に切り換えることができる。 除細動器８は患者１６に与える二相除細動パルスを発生する。エネルギ蓄積キ ャパシタ２４が選択エネルギレベルに充電され、患者隔離リレー３５がオンした とき、スイッチＳＷ１およびＳＷ２がオンされ、エネルギ蓄積キャパシタを心尖 ライン１７および胸板ライン１９に接続し、第１相の除細動パルスを患者に供給 する。蓄積エネルギはライン２６のエネルギ蓄積キャパシタ２４の正極端子から スイッチＳＷ１および心尖ライン１７を介して患者１６を横切り、胸板ライン１ ９およびスイッチＳＷ２を介してライン２８のキャパシタの負極端子に戻る。そ れ故、二相パルスの第一相は患者の心尖から胸板への正極パルスである。 エネルギ菩積キャパシタ２４は完全に放電される前に、スイッチＳＷ２はバイ アスが切られ、二相パルスの第二相の印加を準備する。スイッチＳＷ２のバイア スが一度切られると、スイッチＳＷ１はＳＣＲ間の電圧がゼロに低下するので非 導通となる。 二相除細動パルスの第一相の後端後に、スイッチＳＷ３およびＳＷ４が二相パ ルスの第二相を開始するためにオンされる。スイッチＳＷ３およびＳＷ４は患者 １６に負の除細動パルスを供給するパスを形成する。エネルギはライン２６のエ ネルギ蓄積キャパシタ２４の正極端子からスイッチＳＷ３および胸板ライン１９ を介して患者１６を横切り、心尖ライン１７およびスイッチＳＷ４を介してライ ン２８のエネルギ蓄積キャパシタ２８の負極端子に戻る。それ故に、除細動パル スの第二相の極性は二相パルスの第一相とは極性において逆である。二相パルス の第二相の後端はスイッチＳＷ１をオンすることによって裁頭されスイッチＳＷ １およびＳＷ４を介してキャパシタエネルギの残りのための短絡路を形成する。 第二相が裁頭された後、４つ全てのスイッチＳＷ１ないしＳＷ４がオフされ、患 者隔離リレー３５が開放される。そのとき、エネルギ蓄積キャパシタ２４は他の 除細動パルスを供給するために除細動器を準備するため再充電されても良い。 上述したように、４つの出力スイッチＳＷ１ないしＳＷ４は制御ライン４２ａ ，４２ｂ，４２ｃおよび４２ｄに適正な制御信号を供給することによってオフ（ 非 導通）状態からオン（導通）状態に切り換えることができる。ＳＣＲおよびＩＧ ＢＴで体外除細動器における高電圧を切り換えるために、特別のスイッチ駆動回 路５１，５２，５３および５４がスイッチＳＷ１ないしＳＷ４にそれぞれ結合さ れる。制御ライン４２ａ，４２ｂ，４２ｃおよび４２ｄがマイクロプロセッサに スイッチの状態を制御させるためにスイッチ駆動回路５１，５２，５３および５ ４に接続される。 スイッチ駆動回路５１，５３および５４は同一である。それ故に、この説明の ためにスイッチ駆動回路５１の構成および動作だけを説明する。当業者はスイッ チ駆動回路５３および５４が同様に動作することを認識する。 スイッチ駆動回路５１はスイッチＳＷ１１，抵抗Ｒ１１，Ｒ１２およびＲ１３ 、キャパシタＣ１１，ダイオードＤ１１および高電圧トランスＴ１１を含む。抵 抗Ｒ１１は正極電圧源Ｖ'+とトランスＴ１１の一次巻線の点端との間に接続され 、キャパシタＣ１１は接地とトランスＴ１１の一次巻線の点端との間に接続され る。抵抗Ｒ１２はトランスＴ１１の一次巻線の非点端と制御スイッチＳＷ１１の ドレインとの間に接続される。抵抗Ｒ１１およびＲ１２は並びにキャパシタＣ１ １はトランスＴ１１の一次巻線の電流電圧波形を制限し、整形する。制御スイッ チＳＷ１１のソースは接地に接続され、制御スイッチＳＷ１１のゲートは制御ラ イン４２ａに接続される。 トランスＴ１１の二次巻線側に、ダイオードＤ１１のアノードがトランスＴ１ １の二次巻線の点端に接続され、ダイオードＤ１１のカソードがＳＣＲスイッチ ＳＷ１のゲートに接続される。抵抗Ｒ１３はダイオードＤ１１のカソードとトラ ンスＴ１１の二次巻線の非点端との間に接続される。トランスＴ１１の二次巻線 の非点端はＳＣＲスイッチＳＷ１のカソードに接続される。 スイッチＳＷ１をオンにするために、発信制御信号、この好ましくはパルス列 が制御ライン４２に供給される。パルス列制御信号は制御スイッチＳＷ１１を繰 り返しオンおよびオフし、トランスＴ１１の一次巻線間に変化電圧を生成する。 この電圧はトランスＴ１１によって降圧され、ＳＣＲスイッチＳＷ１に供給され る前にダイオードＤ１１によって整流される。好ましい実施例では、制御ライン ４２ａの１０％デューティーサイクルパルス列はＳＣＲスイッチＳＷ１を導通状 態に維持するために適切化されることが見つけ出された。制御信号がスイッチ駆 動回路５１に供給されている限り、スイッチＳＷ１は導通状態に維持している。 スイッチＳＷ１は、低エネルギ除細動パルスと関連する電流のような微弱電流だ けで導通するときでも導通状態を維持している。 別のスイッチ駆動回路がスイッチＳＷ２のＩＧＢＴスイッチをオンにするため に必要である。スイッチ駆動回路５２はキャパシタＣ１，トランスＴ２１および ２つの同じスイッチ駆動回路５２Ａおよび５２Ｂを含み、各回路はＩＧＢＴの１ つに対応している。トランスＴ２１の一次巻線側においてキャパシタＣ２１は制 御ライン４２ｂとトランスＴ２１の一次巻線の非点端との間に接続される。トラ ンスＴ２１の一次巻線の点端は接地に接続される。 トランスＴ２１はスイッチ駆動回路５２Ａおよび５２Ｂの各々に対して１つと なる２つの二次巻線Ｔ２１ＡおよびＴ２１Ｂを有する。スイッチ駆動回路５２Ａ および５２Ｂは同一であり、それ故にスイッチ駆動回路５２Ａの構成および動作 だけが説明される。スイッチ駆動回路５２ＡはダイオードＤ２１，Ｄ２２，Ｄ２ ３およびＤ２４，ツェナーダイオードＺＤ２１，キャパシタＣ２２，Ｃ２３，Ｃ ２４およびＣ２５、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３およびＲ２４、ＰＮＰスイッチ ＳＷ２３およびＳＣＲスイッチＳＷ２２を含む。 ダイオードＤ２１，Ｄ２２およびＤ２３のアノードはトランスＴ２１の二次巻 線Ｔ２１Ａの非点端に接続される。ダイオードＤ２１およびＤ２２のカソードは ＩＧＢＴスイッチＳＷ２Ａのゲートに接続される。抵抗Ｒ２１およびキャパシタ Ｃ２２はトランスＴ２１の二次巻線Ｔ２１Ａの点端とダイオードＤ２３のカソー ドとの間に接続される。ＳＣＲスイッチＳＷ２２のアノードおよびツェナーダイ オードＺＤ２１のカソードはＩＧＢＴスイッチＳＷ２Ａのゲートに接続される。 ＳＣＲスイッチＳＷ２２のカソードおよびツェナーダイオードＺＤ２１のアノー ドはトランスＴ２１の二次巻線Ｔ２１Ａの点端、またＩＧＢＴスイッチＳＷ２Ａ のエミッタに接続される。 抵抗Ｒ２３およびキャパシタＣ２４はＩＧＢＴスイッチＳＷ２ＡのゲートとＰ ＮＰスイッチＳＷ２３のエミッタとの間に接続される。抵抗２４およびキャパシ タＣ２５はＰＮＰスイッチＳＷ２３のエミッタとトランスＴ２１の二次巻線Ｔ２ １Ａの点端との間に接続される。ＳＣＲスイッチＳＷ２２のゲートはＰＮＰスイ ッチＳＷ２３のコレクタに接続される。抵抗Ｒ２２はＰＮＰスイッチＳＷ２３の コレクタとトランスＴ２１の二次巻線Ｔ２１Ａの点端との間に接続される。キャ パシタＣ２３はＰＮＰスイッチＳＷ２３のベースに接続され、ダイオードＤ２４ のカソードはダイオードＤ２３のカソードに接続される。 ＩＧＢＴスイッチＳＷ２Ａをオンにするため、発振制御信号、好ましくはパル ス列が制御ライン４２ｂに供給される。パルス列制御信号はトランスＴ２１によ って昇圧され、スイッチ駆動回路５２Ａの入力に供給される。制御ライン４２ｂ の制御信号の正極パルス中に、ダイオードＤ２１およびＤ２２は二次巻線Ｔ２１ Ａを介して送られる電流を整流し、キャパシタＣ２４およびＣ２５を充電する。 以下により詳しく説明するように、いくらかの電流はダイオードＤ２３を介して 送られ、キャパシタＣ２２を充電する。 キャパシタＣ２１はトランスＴ２１の一次巻線の電流を制限し、対応して二次 巻線Ｔ２１Ａの電流を制限する。二次巻線電流はキャパシタＣ２４およびＣ２５ の充電時間を決定する。また、キャパシタＣ２４およびＣ２５間の電圧はＩＧＢ ＴスイッチＳＷ２Ａのゲートの電圧であるので、キャパシタＣ２４およびＣ２５ の遅い電圧の蓄積はＩＧＢＴスイッチＳＷ２Ａの遅いオン動作となる。充電電流 はＳＣＲスイッチＳＷ１，ＳＷ３およびＳＷ４の速いオンに比較してＩＧＢＴス イッチＳＷ２Ａが比較的遅くオンになるように選択される。ＩＧＢＴスイッチＳ Ｗ２Ａの遅いオン動作は望ましい、なぜならばＩＧＢＴスイッチはＳＣＲスイッ チＳＷ３と同じようにＨ−ブリッジ出力回路１４の同じ側にあるからである。Ｓ ＣＲスイッチＳＷ３は制御ライン４２ｃの制御信号によって制御されるが、ＳＣ Ｒスイッチの性質により、急激な電圧変化がＳＣＲスイッチＳＷ３に生ずればＳ ＣＲスイッチは制御ライン４２ｃの信号に関係なく不用意にオンするかもしれな い。それ故、ＩＧＢＴスイッチＳＷ２ＡおよびＳＷ２Ｂが急速にオンになったら 、ＳＣＲスイッチＳＷ３の電圧変化の結果率はスイッチを不用意にオンにするか もしれない。 ツェナーダイオードＺＤ２１はキャパシタＣ２４およびＣ２５の端子間の最大 電圧を調整することによってＩＧＢＴスイッチＳＷ２Ａを保護する。ツェナーダ イオードＺＤ２１がなければ、ＩＧＢＴスイッチＳＷ２Ａのゲートの電圧がＩＧ ＢＴスイッチを損傷するレベルまで上昇する。 制御ライン４２ｂのパルス列制御信号の正極パルス期間では、ダイオードＤ２ ３は二次巻線Ｔ２１Ａを介して送られる電流を整流し、キャパシタＣ２２を充電 する。パルス列制御信号の各正極パルスに補充されるキャパシタＣ２２の電荷は ＰＮＰスイッチＳＷ２３のベースの電圧をＰＮＰスイッチのオン動作レベル以上 に維持する。ＰＮＰスイッチＳＷ２３はスイッチのベース電圧が閾値レベル以下 に低下すればオンする。以下に述べるように、ＩＧＢＴスイッチＳＷ２Ａがオフ になるときにＰＮＰスイッチＳＷ２３はオンするだけである。キャパシタＣ２３ およびダイオードＤ２４はＰＮＰスイッチＳＷ２３がオンになることを防止する ために設けられる。キャパシタＣ２３が高周波フィルタとして寄与し、スイッチ 駆動回路５２Ａの高周波駆動パルスがＰＮＰスイッチを不用意にオンにしないよ うにする。ダイオードＤ２４はＰＮＰスイッチが逆降伏させる大きな負のベース エミッタ電圧を発生させることを防止する。 キャパシタＣ２２のいくらかの放電は制御ライン４２ｂの制御信号の正極パル ス間に抵抗Ｒ２１を介して生じるので、抵抗Ｒ２１はパルス間でキャパシタＣ２ ２からの放電電流を制限するに十分大きくなけれならない。電流を制限すること は制御信号のパルス間でＰＮＰスイッチＳＷ２３をオンにするに十分な閾値以下 にキャパシタＣ２２の電圧が降下することを防ぐ。そのとき、制御ライン４２ｂ のパルス列制御信号の正極パルス期間では、キャパシタＣ２２の充電はキャパシ タＣ２２を正極パルスの後端でフル充電レベルまで回復するように先の正極パル ス以降に生じた放電を打ち消すに十分でなければならない。 好適実施例において、制御ライン４２ｂに２５％デューティーサイクルを持つ ２ＭＨｚパルス列制御信号はＩＧＢＴスイッチＳＷ２ＡおよびＳＷ２Ｂの導通状 態を維持するために適正であることが分かった。スイッチは制御信号が存在する 限り、かつスイッチを流れる電流に関係なく導通状態を維持する。 出力回路１４に一般的に生じるかもしれない最大電流は除細動器のユーザが２ つの衝撃パドルを互いに直接接して置く不所望な状況で生じる。これが起こると 、短絡回路が心尖ライン１７と胸板ライン１９との間に生じる。短絡回路中では 、 ４００アンペアまでの短時間電流が生じる。ＩＧＢＴスイッチＳＷ２ＡおよびＳ Ｗ２Ｂを損傷することなく短絡電流に対応するため、ＩＧＢＴスイッチＳＷ２Ａ およびＳＷ２Ｂは３０Ｖゲート電圧までバイアスされる。この電圧レベルでバイ アスするとはＩＧＢＴスイッチがパルス状態で使用されるのでうまくいく。ＩＧ ＢＴスイッチがそれらのゲートに３０Ｖを印加して長時間連続して駆動されたな らば、それらは損傷するかもしれないが、除細動器出力回路ではそれらは極短時 間このレベルで，駆動されるだけである。 ＩＧＢＴスイッチＳＷ２ＡおよびＳＷ２Ｂの遅いオン動作とは対照的に、ＩＧ ＢＴスイッチのオフは比較的速く行われる。ＩＧＢＴスイッチはオフ時には高感 度ＳＣＲスイッチが不用意にオンする事態がないので素早くオフにしても良い。 更に、速いオフはＩＧＢＴスイッチの１つが他のスイッチの前に不注意にオフに なれば高電圧を受ける時間を減少するために望ましい。 制御ライン４２ｂのパルス列制御信号が除かれたとき、ＩＧＢＴスイッチがオ フになる。一度、正電圧パルスがトランスＴ２１の二次巻線に誘起されなくなる と、駆動回路５２Ａおよび５２Ｂはオフ処理を始める。再び、回路が同じである ので、駆動回路５２Ａに関してだけオフ処理を説明する。 オフ処理中、キャパシタＣ２２は抵抗Ｒ２１を介して放電を始める。キャパシ タＣ２２と抵抗Ｒ２１のＲＣ時定数がキャパシタＣ２４およびＣ２５並びにＲ２ ３およびＲ２４のＲＣ時定数よりの小さいので、キャパシタＣ２２の放電はキャ パシタＣ２４およびＣ２５の放電よりもかなり速く生じる。キャパシタＣ２２の 電圧が閾値電圧レベル以下に低下すると、ＰＮＰスイッチＳＷ２３はオンになる 。閾値電圧レベルはＰＮＰスイッチＳＷ２３のベースオン電圧＋ダイオード２４ の電圧降下に等しい。ＰＮＰスイッチＳＷ２３が一度オンすると、キャパシタＣ ２５からの放電電流がスイッチを介して流れ始める。電流は増加するので、抵抗 Ｒ２２の電圧は対応して増加する。抵抗Ｒ２２の電圧が十分な電圧レベルに達す ると、ＳＣＲスイッチＳＷ２２はオンし、キャパシタＣ２４およびＣ２５に蓄積 されたエネルギの残りのための短絡路を形成する。キャパシタの速い放電はＩＧ ＢＴスイッチＳＷ２Ａのゲート電圧に対応する速い降下を生じ、スイッチを素早 くオフにする。抵抗Ｒ２３およびＲ２４はキャパシタＣ２４およびＣ２５間に設 け られ、キャパシタ間に電圧分割を制御する。 極端に高い電圧がＳＣＲの存在で切り換えねばならない場合、特別の駆動回路 ５２Ａおよび５２ＢがＩＧＢＴを体外除細動器に使用させることに価値がある。 駆動回路は２００ジュール以上の除細動パルスを切り換えるために必要な素子数 を最小にする。高エネルギ除細動パルスと関連する高電流を導入することに加え てＩＧＢＴは５０ジュール未満の除細動パルスと関連する微小電流を導入するこ とができる。 図２に示すように、各スイッチＳＷ１ないしＳＷ４はスイッチ保護回路６１， ６２，６３および６４とそれぞれ並列に接続される。スイッチ保護回路は疑似電 圧スパイクが出力回路１４のスイッチを損傷しないよう設計される。スイッチ保 護回路６１，６３および６４は同じであり、故にスイッチ保護回路６１の構成と 動作だけを説明する。スイッチ保護回路６１はダイオードＤ１２を含む。ダイオ ードＤ１２のカソードはＳＣＲスイッチＳＷ１のカソードに接続され、ダイオー ドＤ１２のアノードはＳＣＲスイッチＳＷ１のカソードに接続される。ダイオー ドＤ１２はケーブルまたは付加インダクタンスによって生じる負の誘導性スパイ クに対してＳＣＲスイッチＳＷ１を保護する。 スイッチ保護回路６２はＩＧＢＴスイッチＳＷ２ＡおよびＳＷ２Ｂをそれぞれ 保護する２つの同じスイッチ保護回路６２Ａおよび６２Ｂを含む。スイッチ保護 回路６２Ａおよび６２Ｂは同じであるので、スイッチ保護回路６２Ａの構成およ び動作だけを説明する。スイッチ保護回路６２ＡはダイオードＤ２４と抵抗Ｒ２ ３を含む。抵抗Ｒ２３はＩＧＢＴスイッチＳＷ２Ａのコレクタとエミッタとの間 に接続される。ダイオードＤ２４のカソードはＩＧＢＴスイッチＳＷ２Ａのコレ クタに接続され、ダイオードＤ２４のアノードはＩＧＢＴスイッチＳＷ２Ａのエ ミッタに接続される。 ダイオードＤ２４は上述したように負の誘導性スパイクに対してＩＧＢＴスイ ッチＳＷ２Ａを保護するダイオードＤ１２と同様に動作する。（抵抗Ｒ２３’と 共に）抵抗Ｒ２３は出力回路１４がリセットされると２つのＩＧＢＴスイッチＳ Ｗ２ＡおよびＳＷ２Ｂ間の電圧等しく分割されることを保証する。２つのＩＧＢ ＴスイッチＳＷ２ＡおよびＳＷ２Ｂ端子間の電圧を分割することは各ＩＧＢＴス イッチの定格を１２００Ｖに制限する現在のＩＧＢＴ技術の制限により重要であ る。それ故に、合計最大電圧が２２００Ｖであるシステムにおいては、最大電圧 定格は各ＩＧＢＴスイッチ端子間の最大電圧を分割することによって守られてい る。 スイッチに対する付加的保護は誘導性および抵抗性特性の両方を有する保護素 子２７によって得られる。この保護素子２７はＳＣＲスイッチＳＷ１，ＳＷ２お よびＳＷ４端子間の電圧およびそこに流れる電流の変化率を制限する。ＳＣＲス イッチ端子間の電圧が高すぎるのは望ましくない。なぜならばその電圧がＳＣＲ スイッチを不用意にオンにさせることができるためである。例えば、ＳＣＲスイ ッチＳＷ１およびＳＷ４がＨ−ブリッジ出力回路の同じ側にあるので、常にＳＣ ＲスイッチＳＷ４が突然にオンし、素早い電圧変化がＳＣＲスイッチＳＷ１の端 子間に起こるかもしれない。速い電圧変化を防ぐために、ＳＣＲスイッチＳＷ４ がオンするときに保護素子２７がＳＣＲスイッチＳＷ１の端子間電圧の変化率を 低減する。また、高すぎる電流はスイッチＳＷ１，ＳＷ３およびＳＷ４を損傷で き、保護素子２７は出力回路１４に流れる電流を制限する。それ故に、保護素子 ２７の使用はスイッチＳＷ１，ＳＷ３およびＳＷ４に結合する必要のある付加的 保護素子の必要性を減ずる。 ある環境において、エネルギ蓄積キャパシタ２４からエネルギを内部的に放電 する手段を持たせることは除細動器８には望ましい。一例として、エネルギ蓄積 キャパシタ２４が体外除細動パルスを供給する準備のために初期に３６０ジュー ルに充電された後に除細動器が２ジュールの体内除細動パルスを必要とする場合 に外科的に取り扱われるならば、除細動器が使用し得る前に十分な量のエネルギ がキャパシタ２４から廃棄（ダンプ）される必要がある。従来の回路は一般には この機能を行うために別の内部ダンプ回路を必要とした。これに反し、この発明 はＨ−ブリッジ回路（即ち、スイッチＳＷ１およびＳＷ４またはスイッチＳＷ２ およびＳＷ３）の同じ側の辺の２つのスイッチに蓄積キャパシタの不所望なエネ ルギの短絡路を形成させることによって蓄積キャパシタ２４の不所望なエネルギ を放電させる。このような内部エネルギダンプを制御する方法は継続中であり、 共通に譲渡されており、文献の援用としている米国特許出願番号０８／８１１， ８３４、発明の名称“除細動パルスの供給前および中の出力回路の安全性を保証 する方法および装置（METHOD AND APPARATUS FOR VERIFYING THE INTEGRITY OF AN OUTPUT CIRCUIT BEFORE AND DURING APPLICATION OF A DEFIBRILLATION PULS E）”に記載されている。この出願は蓄積キャパシタから選択された量のエネル ギを放電するためにスイッチＳＷ２およびＳＷ３の組み合わせを用いている。こ れは、スイッチＳＷ２が非導通にできるＩＧＢＴ対であり、故にスイッチＳＷ２ およびＳＷ３の組み合わせを介した短絡路を選択された量のエネルギが放電され たとき直ちにオフに切り換えることで達成できる。 保護素子２７によって得られる抵抗を介してキャパシタを放電するためにＨ− ブリッジ回路の一方側の２辺のスイッチの閉成が従来では一般に使用されている 付加的内部エネルギダンプ回路の必要性を無くする。更に、改良された結果が達 成できる。即ち、従来の内部エネルギダンプ回路は除細動パルス期間の電流を制 限するために除細動器に使用されている抵抗に加えて、内部ダンプ中にエネルギ を吸収するために抵抗を使用することを通常必要とする。内部エネルギダンプ抵 抗は内部ダンプ回路を通過する電流を制限するようにしばしば（１００キロオー ム以上のオーダで）大きくなった。一般に、小さい抵抗を持つ内部ダンプ回路を 構成することは実用的でなかった。なぜならば、結果の高い電流は、図２に用い られたもののように比較的高価で複雑なスイッチ機構を必要とする。それらは限 界除細動回路の一部としてのそれら機能によって図２におけるように用いられる だけである。一般的規則として、従来の内部ダンプ回路の大きな抵抗は内部ダン プ機能を実行するのに数秒以上かからせることになる。例えば、（上記例におい て）３６０ジュールから２ジュールまでキャパシタのエネルギレベルを減少する ために２００マイクロファラッドのキャパシタと共に用いられる１００キロオー ムに必要な時間は数秒以上である。上述したように、除細動器の遅延は患者を重 大な危険性に置くことがありうる。 これに反して、Ｈ−ブリッジ回路の一方側の２辺のスイッチの閉成は除細動パ ルス中の電流を制限するために使用される保護素子２７の抵抗に内部ダンプ機能 を行うためにも使用させる。選択された保護素子が１００オーム未満の抵抗値を 持つように選択されれば、内部ダンプ機能が行われる速度が減少できる。この発 明の実際の実施例では、保護素子２７は５オームの抵抗値と８４０μＨの誘導値 を有する。２００マイクロファラッドのエネルギ蓄積キャパシタと組み合わすと 、結果回路の時定数はほぼ１ミリ秒である。この回路は上述したもののようなエ ネルギダンプを意味ある１秒未満で行わせる。明らかに、選択保護素子２７は内 部エネルギダンプ動作中に生じる高電流によって発生する熱に耐えるに十分高い 熱容量を有する。 上述した出力回路１４の最も大きな利点は体外除細動器に高エネルギ二相波形 を発生し患者に与えさせることが評価される。一相波形を与える従来の除細動器 に対する放電産業の標準エネルギレベルは２００ジュールを超えていた。上述し た回路は（２００ジュールを超える）同じ量のエネルギを二相波形で患者に送る ことができ、それにより広い範囲の患者に対して除細動効果のより大きな確実性 を得ることになる。同時に、回路は（５０ジュール未満の）微小エネルギの二相 波形を患者に供給できる特別な駆動回路を含む。 この発明の好適実施例は説明され、記述されたが、この発明の精神および範囲 を逸脱しないで種々変更がなし得ることは明らかである。例えば、制御ライン４ ２ｃおよび４２ｄ並びに制御スイッチＳＷ３１およびＳＷ４１はスイッチ駆動回 路５３および５４を付勢するため単一制御ラインおよび制御スイッチに置き換え ることができる。また、スイッチ３１，３２，３３および３４の好ましい構成は 上述されているが、十分なスタンドオフ電圧び単一ＩＧＢＴを用いたスイッチと 置き換える他のスイッチ構成が想定できる。または、付加的半導体スイッチが各 スイッチによって切り換えねばならない電圧を減少するために各辺に含めても良 い。しかしながら、結果出力回路１４のサイズおよび重量を最小にするために、 上述した構成は好ましい。従って、添付請求項の範囲内でこの発明はここに詳し く説明したよりも実行できることは評価される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１１年５月１９日（１９９９．５．１９） 【補正内容】 請求の範囲 １．第１及び第２電極が患者に接続されるとき前記第１及び第２電極を介して 患者に二相除細動パルスを供給する体外除細動器において、前記体外除細動器は 第１および第２リードを有するエネルギ蓄積キャパシタおよび前記エネルギ蓄積 キャパシタを充電する充電系を含み、前記体外除細動器はまた前記エネルギ蓄積 キャパシタに蓄積されたエネルギを患者に導入するため前記エネルギ蓄積キャパ シタを前記第１及び第２電極に切り換え可能に接続するため４辺を有するＨ−ブ リッジ出力回路と、前記エネルギ蓄積キャパシタの第１リードと前記第１電極と の間に接続される前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第１辺の第１スイッチと、前 記エネルギ蓄積キャパシタの第２リードと前記第２電極との間に接続される前記 Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第２辺の第２スイッチと、前記エネルギ蓄積キャパ シタの第１リードと前記第２電極との間に接続される前記Ｈ−ブリッジ出力回路 の前記第３辺の第３スイッチと、前記エネルギ蓄積キャパシタの第２リードと前 記第１電極との間に接続される前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第４辺の第４ス イッチとを含み、前記体外除細動器は更に前記第１，第２，第３および第４スイ ッチを制御するため前記第１，第２，第３および第４スイッチに接続される制御 回路を有し、前記制御回路は前記エネルギ蓄積キャパシタに蓄積されたエネルギ を前記第１及び第２電極に導入するため第１期間中に前記第１及び第２スイッチ を導通状態にし、患者に加える二相除細動パルスの前記第１相を発生し、前記制 御回路は前記エネルギ蓄積キャパシタに蓄積されたエネルギを前記第１および第 ２電極に導入するために第２期間中に前記第３及び第４スイッチを導通状態にし 、患者に供給する二相除細動パルスの第二相を発生し、その改良は： （ｉ）前記充電系を前記エネルギ蓄積キャパシタを少なくともほぼ２００ジュ ールの充電レベルに充電させ、 （ｉｉ）少なくともほぼ２００ジュールを患者に用いる第１及び第２電極に送 ることのできる第１，第２，第３及び第４スイッチを形成することである。 ２．前記第１、第３及び第４スイッチの各々はゲート、アノードおよびカソー ドを有するシリコン制御整流素子（ＳＣＲ）で構成され、前記ゲートはゲート信 号を受けるために接続され、前記アノードおよびカソードは前記ＳＣＲを介して 電流を与える回路に接続される請求項１に記載の改良。 ３．前記制御回路は複数のゲート駆動回路を含み、前記複数のゲート駆動回路 の各々は前記ＳＣＲの各々の１つのゲートに接続される請求項２に記載の改良。 ４．各ゲート駆動回路によって各ＳＣＲのゲートに供給されるゲート信号は前 記ＳＣＲを導通状態にバイアスし、前記ゲート信号が存在する限り前記ＳＣＲは 導通状態にバイアスされている請求項３に記載の改良。 ５．各ゲート駆動回路はパルス列を生成し、前記パルス列を各ＳＣＲのゲート にゲート信号として供給する請求項４に記載の改良。 ６．前記第２スイッチは直列に接続される複数の絶縁ゲートバイポーラトラン ジスタ（ＩＧＢＴ）により構成され、各ＩＧＢＴはゲート、コレクタおよびエミ ッタを有し、前記ゲートはゲート信号を受けるために接続され、前記コレクタお よびエミッタは前記ＩＧＢＴを介して電流を得る回路に接続される請求項２に記 載の改良。 ７．前記制御回路は前記複数のＩＧＢＴの各々のゲートに接続されるゲート駆 動回路を含み、前記ゲート駆動回路は導通状態と非導通状態とに複数のＩＧＢＴ を切り換えるために前記ＩＧＢＴの各々のゲートにゲート信号を供給する請求項 ６に記載の改良。 ８．前記ゲート駆動回路は導通状態と非導通状態とに前記複数のＩＧＢＴを切 り換える速度を制御する回路を含む請求項７に記載の改良。 ９．（ｉ）前記ゲート駆動回路は複数のＩＧＢＴのゲートに接続される複数の キャパシタを含み、（ｉｉ）複数のＩＧＢＴをオン、即ち導通状態にするために 必要とする時間が前記複数のキャパシタを設定電圧に充電するために要する時間 により決められる請求項８に記載の改良。 １０．前記複数のＩＧＢＴのオン時間は前記ＩＧＢＴが前記ＳＣＲのどれかを 不正にオンしないでオンになるものである請求項９に記載の改良。 １１．前記ゲート駆動回路は前記ＩＧＢＴが導通状態になると複数のＩＧＢＴ を飽和状態に維持するゲート信号を供給する請求項７に記載の改良。 １２．前記ゲート駆動回路は前記複数のＩＧＢＴの各々のゲートと接地との間に 接続される分路を含み、この分路は前記複数のＩＧＢＴのゲートに印加される電 圧を接地に分路する作用をする請求項７に記載の改良。 １３．前記制御回路は前記エネルギ蓄積キャパシタのエネルギを分路するため に前記第１スイッチおよび前記第４スイッチを導通状態にする請求項１に記載の 改良。 １４．前記制御回路は前記エネルギ蓄積キャパシタのエネルギを分路するため に前記第２スイッチおよび前記第３スイッチを導通状態にする請求項１に記載の 改良。 １５．前記エネルギ蓄積キャパシタと前記Ｈ−ブリッジ出力回路との間に接続 される保護素子を更に有し、前記保護素子は前記第１、第２、第３または第４ス イッチの少なくとも１つへの電流を制限するような抵抗性特性を有する請求項１ に記載の改良。 １６．前記エネルギ蓄積キャパシタと前記Ｈ−ブリッジ出力回路との間に接続 される保護素子を更に含み、前記保護素子は前記第１，第２，第３または第４ス イッチの端子間の電圧の立上り時間を制限するような誘導性特性を有する請求項 １に記載の改良。 １７．前記エネルギ蓄積キャパシタと前記Ｈ−ブリッジ出力回路との間に接続 される保護素子を更に有し、前記第１，第２、第３および第４スイッチは前記ス イッチの端子間の電圧が選択レベルまで進展するにかかる時間量によって決めら れる立上り時間を持つ端子間電圧を有し、前記保護素子は前記第１，第２，第３ または第４スイッチへの電流および端子間の電圧の立上り時間を制限するような 誘導性および抵抗性特性の両方を有する請求項ｌに記載の改良。 １８．前記第１，第２，第３及び第４スイッチがほぼ２００ジュールの第１の 二相除細動パルスを患者に導入できる前記エネルギ蓄積キャパシタを充電する充 電手段を更に有し、パルス導入後に前記エネルギ蓄積キャパシタが再充電され、 前記第１，第２，第３および第４スイッチがほぼ３６０ジュールの第２の二相除 細動パルスを患者に導入できる請求項１に記載の改良。 １９．前記エネルギ蓄積キャパシタの容量は１５０マイクロファラッドから２ ００マイクロファラッドである請求項１に記載の改良。 ２０．一対の電極が患者に接続されると、前記一対の電極を介して患者に二相 除細動パルスを供給する体外除細動器において、前記体外除細動器はまた前記エ ネルギ蓄積キャパシタに蓄積されたエネルギを患者に使用する前記対の電極に導 入するため前記エネルギ蓄積キャパシタを前記対の電極に切り換え可能に接続す るための４辺を有するＨ−ブリッジ出力回路と前記Ｈ−ブリッジ出力回路の動作 を制御する制御回路を含み、その改良は改良されたＨ−ブリッジ出力回路および 改良された制御回路から構成され、前記改良されたＨ−ブリッジ出力回路は： （ａ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第１リードと前記対の電極の一方 との間に接続されるＨ−ブリッジ出力回路の第１辺の第１シリコン制御整流素子 （ＳＣＲ）と、 （ｂ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第２リードと前記対の電極の他方 との間に接続されるＨ−ブリッジ出力回路の第２辺の絶縁ゲートバイポーラトラ ンジスタ（ＩＧＢＴ）と、 （ｃ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第１リードと前記対の電極の他方 との間に接続されるＨ−ブリッジ出力回路の第３辺の第２ＳＣＲと、 （ｄ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第２リードと前記対の電極の前記 一方との間に接続されるＨ−ブリッジ出力回路の第１辺の第３ＳＣＲと、 で構成され、 前記改良された制御回路は前記第１，第２及び第３ＳＣＲ並びに前記ＩＧＢＴ を制御し、それにより（ｉ）前記第１ＳＣＲおよび前記ＩＧＢＴは前記エネルギ 蓄積キャパシタに蓄積されたエネルギを患者に使用する前記対の電極に導入し、 二相除細動パルスの第一相を発生し、（ｉｉ）前記第２および第３ＳＣＲは前記 エネルギ蓄積キャパシタに蓄積されたエネルギを患者に使用する前記対の電極へ 導入するため第２期間に導通状態にし、前記二相除細動パルスの第一相に対して 逆極性である前記二相除細動パルスの第２相を発生する。 ２１．前記改良制御回路は第１，第２及び第３ゲート駆動回路を含み、前記第 １，第２および第３ＳＣＲはゲートを有し、前記第１ゲート駆動回路は前記第１ ＳＣＲのゲートに接続され、前記第２ゲート駆動回路は前記第２ＳＣＲのゲート に接続され、前記第３ゲート駆動回路は前記第３ＳＣＲのゲートに接続される請 求項２０に記載の改良。 ２２．前記第１，第２および第３ゲート駆動回路によって前記関連ＳＣＲのゲ ートに供給されるゲート信号は前記関連ＳＣＲを導通状態にバイアスし、前記関 連ＳＣＲは前記ゲート信号が存在する限り導通状態にバイアスされている請求項 ２１に記載の改良。 ２３．各ゲート駆動回路はパルス列を生成する手段と前記パルス列を各ＳＣＲ のゲートにゲート信号として供給する手段とを含む請求項２２に記載の改良。 ２４．前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第２辺は１個より多いＩＧＢＴを含み 、各ＩＧＢＴはゲートを有し、前記改良制御回路は各ＩＧＢＴのゲートに接続さ れるゲート駆動回路を含み、前記ゲート駆動回路は導通状態と非導通状態に前記 ＩＧＢＴを切り換えるためにゲート信号を各ＩＧＢＴのゲートに供給する請求項 ２０記載の改良。 ２５．前記ゲート駆動回路は導通状態と非導通状態とに前記ＩＧＢＴを切替え る速度を制御する回路を含む請求項２４に記載の改良。 ２６．前記ゲート駆動回路は１個より多いキャパシタを含み、各キャパシタは 前記ＩＧＢＴの各自のゲートに接続され、前記ＩＧＢＴの各自をオン、即ち導通 状態にするために必要な時間はキャパシタを設定電圧に充電するためにかかる時 間である請求項２５に記載の改良。 ２７．１個より多いＩＧＢＴのオン時間は１個より多い前記ＩＧＢＴが前記Ｓ ＣＲのどれかを不用意にオンしないでオンされるものである請求項２６に記載の 改良。 ２８．前記ゲート駆動回路は１個より多いＩＧＢＴが導通状態の時１個より多 いＩＧＢＴを飽和状態に維持するゲート信号を供給する請求項２４に記載の改良 。 ２９．前記ゲート駆動回路は前記１個より多いＩＧＢＴの各々のゲートと接地 との間を接続する分路を含み、この分路は前記１個より多いＩＧＢＴのゲートに 印加する電圧を接地に分路する作用をなす請求項２４に記載の改良。 ３０．前記改良制御回路は前記第ＩＳＣＲおよび前記第３ＳＣＲを導通状態に し、前記エネルギ蓄積キャパシタのエネルギを分路する請求項２０に記載の改良 。 ３１．前記改良制御回路は前記第ＩＧＢＴおよび前記第２ＳＣＲを導通状態に し、前記エネルギ蓄積キャパシタのエネルギを分路する請求項２０に記載の改良 。 ３２．前記エネルギ蓄積キャパシタと前記Ｈ−ブリッジ出力回路との間の保護 素子を更に有し、前記保護素子は前記第１，第２または第３ＳＣＲの少なくとも １つあるいは前記ＩＧＢＴの端子間の電圧の立上りを制限するような誘導性特性 を有する請求項２０に記載の改良。 ３３．前記エネルギ蓄積キャパシタと前記Ｈ−ブリッジ出力回路との間に接続 される保護素子を更に有し、前記保護素子は前記第１，第２または第３ＳＣＲの 少なくとも１つあるいは前記ＩＧＢＴの端子間の電圧の立上り時間を制限するよ うな誘導性特性を有する請求項２０に記載の改良。 ３４．前記エネルギ蓄積キャパシタと前記Ｈ−ブリッジ出力回路との間に接続 される保護素子を更に有し、前記第１，第２および第３ＳＣＲ並びに前記ＩＧＢ Ｔは前記スイッチの端子間の電圧が選択レベルまで進展するにかかる時間量によ って決まる立上り時間を持つ端子間電圧を有し、前記保護素子は前記第１，第２ または第３ＳＣＲの少なくとも１つあるいは前記ＩＧＢＴへの電流およびその端 子間の電圧の立上り時間を制限するような誘導性及び抵抗性特性の両方を有する 請求項２０に記載の改良。 ３５．前記改良Ｈ−ブリッジ出力回路は前記出力回路の前記第１，第２および 第３ＳＣＲおよび前記ＩＧＢＴの導通状態がほぼ２００ジュールの第１の二相除 細動パルスを患者に使用する前記対の電極に少なくとも導入する前記エネルギ蓄 積キャパシタを充電する充電手段を更に有し、パルス導入後に前記エネルギ蓄積 キャパシタが再充電され、前記第１，第２および第３ＳＣＲ並びに前記ＩＧＢＴ がほぼ３６０ジュールの第２の二相除細動パルスを患者に使用する前記対の電極 に供給する請求項２０に記載の改良。 ３６．前記エネルギ蓄積キャパシタの容量は１５０マイクロファラッドから２ ００マイクロファラッドの範囲にある請求項２０の改良。 ３７．第１及び第２電極が患者に接続されたとき前記第１及び第２電極を介し て患者に二相除細動パルスを供給する体外除細動器において、前記体外除細動器 は第１および第２リードを有するエネルギ蓄積キャパシタを含み、前記体外除細 動器はまた前記エネルギ蓄積キャパシタに蓄積されたエネルギを患者に使用する 第１及び第２電極に導入するために前記エネルギ蓄積キャパシタを前記第１及び 第２電極に切り換え可能に接続する１個以上の固体スイッチを各々が含む４辺を 有するＨ−ブリッジ出力回路を含み、その改良は患者を直接除細動するために外 科的に使用される除細動パルスエネルギレベルのような低除細動パルスエネルギ で前記固体スイッチを導通状態に維持する前記固体スイッチのための駆動回路を 有する。 ３８．前記低除細動パルスエネルギレベルは５０ジュール未満である請求項３ ７に記載の改良。 ３９．前記固体スイッチの各々はゲート信号を受けるために接続されるゲート を有し、前記ゲート駆動回路はパルス列を生成し、前記パルス列を前記固体スイ ッチのゲートに供給する請求項３７に記載の改良。 ４０．前記固体スイッチの少なくとも１はシリコン制御整流素子（ＳＣＲ）に より構成される請求項３８に記載の改良。 ４１．前記Ｈ−ブリッジ出力回路は５０ジュール未満から２００ジュールを超 える範囲に亘り除細動パルスを切り換えることができる請求項３７に記載の改良 。 ４２．一対の電極が患者に接続されると前記電極を介して患者に除細動パルス を供給する体外除細動器において、前記体外除細動器は外囲器と、除細動パルス を生成する除細動回路と、前記除細動回路の動作を制御する制御回路とを含み、 前記制御回路は前記外囲器に取り付けられた制御ノブを有し、その改良は前記制 御回路を隔離し、前記外囲器を前記除細動回路から隔離する隔離回路を有する。 ４３．前記隔離回路は複数のトランスで構成され、各トランスは一次および二 次巻線を有し、前記一次巻線は前記制御回路に接続され、前記二次巻線は前記除 細動回路に接続される請求項４２に記載の改良。 ４４．前記除細動回路は（ｉ）第１及び第２リード並びに一対の電極を有する 高電圧エネルギ菩積キャパシタと、（ｉｉ）前記高電圧エネルギ蓄積キャパシタ の前記リードを前記対の電極に選択的に切り換え可能に接続する出力回路とを有 し、前記出力回路は、 （ａ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第１リードと前記第１電極とを接 続する第１スイッチと、 （ｂ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第２リードと前記第２電極とを接 続する第２スイッチと、 （ｃ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第１リードと前記第２電極とを接 続する第３スイッチと、 （ｄ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第２リードと前記第１電極とを接 続する第４スイッチと、 により構成され、 前記制御回路は前記複数のトランスの一次巻線に制御信号を供給して前記第１ ，第２，第３および第４スイッチを制御する。 ４５．第１及び第２電極が患者に接続されると前記第１及び第２電極を介して 患者に二相除細動パルスを供給する体外除細動器において、前記体外除細動器は 第１及び第２リードを有するエネルギ蓄積キャパシタを有し、前記体外除細動器 はまた前記エネルギ蓄積キャパシタに蓄積されたエネルギを患者に用いる前記第 １及び第２電極に導入するため前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第１及び第２ リードを前記第１及び第２電極に切り換え可能に接続するための４辺を有するＨ −ブリッジ出力回路と、前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第１リードと前記第 １電極との間に接続されろ前記Ｈ−ブリッジ出力回路の第１辺の第１スイッチと 、前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第２リードと前記第２電極との間に接続さ れる前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第２辺の第２スイッチと、前記エネルギ蓄 積キャパシタの前記第１リードと前記第２電極との間に接続される前記Ｈ−ブリ ッジ出力回路の前記第３辺の第３スイッチと、前記エネルギ蓄積キャパシタの前 記第２リードと前記第１電極との間に接続される前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前 記第４辺の第４スイッチとで構成され、その改良は（ｉ）絶縁ゲートバイポーラ トランジスタ（ＩＧＢＴ）を含む前記第１，第２，第３または第４スイッチの少 なくとも１つ、および（ｉｉート駆動回路で構成され、前記ゲート駆動回路は前 記ＩＧＢＴに損傷を与えないで４００アンペアまでの電流パルスに耐えることが できるように前記ＩＧＢＴに対して十分な電圧で前記ＩＧＢＴのゲートをバイア スする。 ４６．前記ゲート駆動回路は短時間前記ＩＧＢＴに損傷を与えないで４００ア ンペアまでの除細動電流パルスに耐えることができるように前記ＩＧＢＴに対し て十分な電圧で前記ＩＧＢＴのゲートをバイアスする請求項４５の改良。 ４７．第１及び第２電極が患者に接続されると前記第１及び第２電極を介して 患者に二相除細動パルスを供給する体外除細動器において、前記体外除細動器は 第１及び第２リードを有し、前記体外除細動器はまた前記エネルギ蓄積キャパシ タに蓄積されたエネルギを患者に用いる前記第１及び第２電極に導入するため前 記エネルギ蓄積キャパシタを前記第１及び第２電極に切り換え可能に接続するた めの４辺を有するＨ−ブリッジ出力回路と、前記エネルギ蓄積キャパシタの前記 第１リードと前記第１電極との間に接続される前記Ｈ−ブリッジ出力回路の第１ 辺の第１スイッチと、前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第２リードと前記第２ 電極との間に接続される前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第２辺の第２スイッチ と、前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第１リードと前記第２電極との間に接続 される前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第３辺の第３スイッチと、前記エネルギ 蓄積キャパシタの前記第２リードと前記第１電極との間に接続される前記Ｈ−ブ リッジ出力回路の前記第４辺の第４スイッチとで構成され、その改良は（ｉ）シ リコン制御整流素子（ＳＣＲ）を含む前記第１，第２，第３または第４スイッチ の少なくとも１つ、および絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を含 む前記第１，第２，第３または第４スイッチの少なくとも１つ、並びに（ｉｉ） 前記ＳＣＲが不用意に点弧されないように十分ゆっくりとしたレートで前記ＩＧ ＢＴをオンするために前記ＩＧＢＴに接続されるゲート駆動回路で構成される。 ４８．少なくともほぼ２００ジュールのエネルギを蓄積し、患者に接続する第 １及び第２電極を備える第１リードおよび第２リードを有するエネルギ蓄積キャ パシタを切替可能に接続し、前記エネルギ蓄積キャパシタに蓄積されたエネルギ を患者に導入する体外除細動器の出力回路であり、 （ａ）前記エネルギ蓄キャパシタの前記第１リードと前記第１電極との間に接 続される第１スイッチと、 （ｂ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第２リードと前記第２電極との間に 接続される第２スイッチと、 （ｃ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第１リードと前記第２電極との間に 接続されろ第３スイッチと、 （ｄ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第２リードと前記第１電極との間に 接続される第４スイッチと、 （ｅ）前記エネルギ蓄積キャパシタと前記出力回路との間の回路パス内に接続 され、前記エネルギ蓄積キャパシタと前記出力回路との間に流れる電流を制限す る抵抗素子と、 で構成され、 （ｆ）前記第２及び第３スイッチは前記エネルギ蓄積キャパシタからのエネル ギを分路するため内部エネルギダンプ動作中に導通状態にでき、内部エネルギダ ンプ動作中に前記第２及び第３スイッチに流れる電流は前記抵抗素子により制限 される。 ４９．抵抗阻止は１００オーム未満の値を有する請求項４８の出力回路。 ５０．前記抵抗素子は前記内部ダンプ動作が１秒未満で前記エネルギ蓄積キャ パシタに蓄積されたエネルギの大部分を分路するために行われるように十分小さ い請求項４８の出力回路。 ５１．前記抵抗素子は４００アンペアの電流に耐えるに十分な高熱容量を有す る請求項４８の出力回路。 ５２．前記第１および第２スイッチは前記エネルギ蓄積キャパシタに蓄積され たエネルギを患者に導入し、二相除細動パルスの第１相を生成するために第１期 間導通状態にされ、前記第３及び第４スイッチは前記エネルギ蓄積キャパシタに 蓄積されたエネルギを患者に導入し、二相除細動パルスの前記第１相とは逆極性 である前記除細動パルスの第２相を生成するために第２期間導通状態にされ、前 記抵抗素子は前記除細動パルス期間に患者を介して送られる電流を制限する請求 項４８の出力回路。 ５３．少なくともほぼ２００ジュールのエネルギを蓄積し、第リードおよび第 ２リードを有するエネルギ蓄積キャパシタからのエネルギを切替可能にダンプす る体外除細動器の内部エネルギダンプ回路であり、 （ａ）前記エネルギ蓄積キャパシタと前記内部エネルギダンプ回路との間に回 路パスを形成するための１以上のスイッチと、 （ｂ）前記エネルギ蓄積キャパシタと前記内部エネルギダンプ回路との間の回 路パス内に接続され、前記１以上のスイッチは前記エネルギ蓄積キャパシタと前 記内部エネルギダンプ回路に前記回路パスを形成したときに前記エネルギ蓄積キ ャパシタからのエネルギを吸収し、１００オーム未満の値を有する抵抗素子と、 により構成される内部エネルギダンプ回路。 ５４．前記内部エネルギダンプ回路はまた前記エネルギ蓄積キャパシタに蓄積 されるエネルギを患者に導入するために前記エネルギ蓄積キャパシタを患者に接 続する第１および第２電極に切り換え可能に接続する前記体外除細動器の出力回 路として機能する請求項５３の内部エネルギダンプ回路であり、 （ａ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第１リードと前記第１電極との間に 接続される第１スイッチと、 （ｂ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第２リードと前記第２電極との間に 接続される第２スイッチと、 （ｃ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第１リードと前記第２電極との間に 接続される第３スイッチと、 （ｄ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第２リードと前記第１電極との間に 接続される第４スイッチと、 を更に含み、 （ｅ）前記第１および第４スイッチまたは前記第２および第３スイッチは前記 エネルギ蓄積キャパシタと前記内部エネルギダンプ回路との間に回路パスを切り 換え可能に形成するために使用できる、 内部エネルギダンプ回路。 ５５．除細動パルス動作中にエネルギ蓄積装置に蓄積されたエネルギを患者に 導入するために前記エネルギ蓄積装置を患者に接続された電極に切り換え可能に 接続するための体外除細動器の出力回路であり、 除細動パルス動作中に前記エネルギ蓄積装置を前記電極に接続する１以上の回 路パスを形成し、追加のダンプスイッチが前記エネルギダンプ動作を行うために 必要とされないように内部エネルギダンプ動作の部分として前記エネルギ蓄積装 置からのエネルギを分路する別の回路パスを作るために動作できる１以上の回路 パスを形成する複数のスイッチと、 前記除細動パルス動作及び前記内部エネルギダンプ動作の両動作中に使用され る回路パスの共通部分に接続され、前記除細動パルス動作中に電流を制限し、前 記内部エネルギダンプ動作中にエネルギを吸収する抵抗素子と、 で構成される出力回路。 ５６．前記抵抗素子は１００オーム未満の値を有する請求項５５の出力回路。 ５７．前記抵抗素子は前記内部ダンプ動作が１秒未満で前記エネルギ蓄積キャ パシタに蓄積されたエネルギの大部分を分路するために行うことができるように 十分小さい請求項５５の出力回路。 ５８．前記抵抗素子は４００アンペアの電流を耐えるに十分な高熱容量を有す る請求項５５の出力回路。 ５９．前記内部エネルギ蓄積装置は第１及び第２リードを有し、前記電極は第 １及び第２電極により構成され、前記出力回路の前記複数のスイッチは、 （ａ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第１リードと前記第１電極との間に 接続される第１スイッチと、 （ａ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第１リードと前記第１電極との間に 接続される第１スイッチと、 （ｂ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第２リードと前記第２電極との間に 接続される第２スイッチと、 （ｃ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第１リードと前記第１電極との間に 接続される第３スイッチと、 （ｄ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第２リードと前記第１電極との間に 接続される第４スイッチと、 により構成される、請求項５５の出力回路。 ６０．前記第１及び第２スイッチは前記第１および第２スイッチは前記エネル ギ蓄積キャパシタに菩積されたエネルギを患者に導入し、二相除細動パルスの第 １相を生成するために第１期間導通状態にされ、前記第３及び第４スイッチは前 記エネルギ蓄積キャパシタに蓄積されたエネルギを患者に導入し、二相除細動パ ルスの前記第１相とは逆極性である前記除細動パルスの第２相を生成するために 第２期間導通状態にされ、前記抵抗素子は前記除細動パルス期間に患者を介して 送られる電流を制限する請求項５９の出力回路。 ６１．前記第１及び第４スイッチは前記エネルギ蓄積キャパシタからのエネル ギを前記内部エネルギダンプ動作の部分として分路する第３回路パスを切り換え 可能に形成すろために使用できる請求項６０の出力装置。 ６２．前記第２及び第３スイッチは前記エネルギ蓄積キャパシタからのエネル ギを前記内部エネルギダンプ機能の部分として分路する第３回路パスを切り換え 可能に形成するために使用できる請求項６０の出力装置。 ６３．前記抵抗素子は、前記素子が全体として前記出力回路への前記電流およ び前記出力回路の端子間の電圧の立上り時間を制限するように誘導性特性を有す る請求項５５の出力回路。 ６４．前記第２スイッチは１以上の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧ ＢＴ）で構成され、前記１以上のＩＧＢＴは前記除細動パルス動作または前記内 部ダンプ動作のいずれかの動作中に前記出力回路を介する電流の流れを停止する ように電流は前記出力回路を流れている間、バイアスをオフにできる請求項６２ の出力回路。 ６５．第１及び第２電極が患者に接続されると前記第１及び第２電極を介して 患者に二相除細動パルスを供給する体外除細動器において、前記体外除細動器は 第１及び第２リードを有するエネルギ蓄積装置を含み、前記体外除細動器はまた 前記エネルギ蓄積装置に蓄積されたエネルギを患者に導入するために前記エネル ギ蓄積装置を前記第１及び第２電極に切り換え可能に接続する複数のスイッチを 持つ出力回路を含み、前記体外除細動器は更に前記出力回路を制御するため前記 複数の出力スイッチに接続され、患者に供給する二相除細動パルスを生成するよ うに前記複数の出力スイッチを切り換えるる制御回路を有し、その改良は、 （ａ）前記制御回路は別の内部ダンプ回路を必要としないように前記エネルギ 蓄積装置からのエネルギを内部エネルギダンプ動作の部分として分路する回路パ スを形成するため前記二相除細動パルスを生成するために使用された同じ出力ス イッチの少なくとも１つを切り換え、 （ｂ）前記出力回路に接続され、前記二相除細動パルス中に電流を制限し、ま た前記内部エネルギダンプ動作中に出力スイッチを保護するようにエネルギを吸 収する抵抗素子と、 により構成される。 ６６．前記抵抗素子は１００オーム未満の値を有する請求項６５の出力回路。 ６７．前記抵抗素子は前記内部ダンプ動作が１秒未満で前記エネルギ蓄積キャ パシタに蓄積されたエネルギの大部分を分路するために行うことができるように 十分小さい請求項６５の出力回路。 ６８．前記抵抗素子は４００アンペアの電流を耐えるに十分な高熱容量を有す る請求項６５の出力回路。 ６９．前記出力回路は、第１，第２，第３および第４辺を持つＨ−ブリッジ構 成であり、 前記二相除細動パルスの前記第一相は前記Ｈ−ブリッジの対向すみに位置する 前記第３及び第４辺を介して導通され、前記第３及び第４辺は前記第１及び第２ 辺から前記Ｈ−ブリッジの他の２つの対向すみに位置しており、 前記内部エネルギダンプ動作は前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第１及び第４ 辺または前記第２及び第３辺のいずれかを介して行われる、 請求項６５の出力回路。 ７０．第１及び第２電極が患者に接続されると前記第１及び第２電極を介して 患者に多相除細動パルスを供給する体外除細動器において、前記体外除細動器は 第１及び第２リードを有する１以上のエネルギ蓄積装置と前記１以上のエネルギ 蓄積装置を充電する充電系を含み、前記体外除細動器はまた前記１以上のエネル ギ蓄積装置に蓄積されたエネルギを患者に導入するために前記１以上のエネルギ 蓄積装置を前記第１及び第２電極に切り換え可能に接続する複数の出力スイッチ を持つ１以上の出力回路を含み、前記体外除細動器は更に前記出力回路スイッチ を制御するため前記複数の出力スイッチに接続され、患者に供給する多相除細動 パルスを生成するように前記複数の出力スイッチを切り換えるる制御回路を有し 、その改良は、 （ｉ）前記充電系に前記１以上のエネルギ蓄積装置を５０ジュール以下から２ ００ジュール以上の組み合わせエネルギレベル範囲まで充電させ、 （ｉｉ）５０ジュール以下から２００ジュール以上の組み合わせエネルギレベ ル範囲を前記第１及び第２電極に送ることのできる素子で前記１以上の出力回路 を形成する。 ７１．前記１以上の出力回路はＨ−ブリッジ出力回路で構成され、前記複数の 出力スイッチは、 （ａ）前記エネルギ蓄積装置の少なくとも１つの前記第１リードと前記第１電 極との間に接続される前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第１辺の第１スイッチと 、 （ｂ）前記エネルギ蓄積装置の少なくとも１つの前記第２リードと前記第２電 極との間に接続される前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第２辺の第２スイッチと 、 （ｃ）前記エネルギ蓄積装置の少なくとも１つの前記第１リードと前記第２電 極との間に接続される前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第３辺の第３スイッチと 、 （ｄ）前記エネルギ蓄積装置の少なくとも１つの前記第２リードと前記第１電 極との間に接続される前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第４辺の第４スイッチと 、 により構成される請求項７０に記載された改良。 ７２．前記複数の出力スイッチの少なくとも１つはゲートを有する固体スイッ チであり、前記制御回路は前記固体スイッチの前記ゲートをゲート駆動信号によ り駆動するゲート駆動回路を含む請求項７０に記載の改良。 ７３．前記ゲート駆動回路によって供給される前記ゲート駆動信号は前記固体 スイッチを導通状態にバイアスし、前記固体スイッチは前記ゲート駆動信号が存 在する限り導通状態にバイアスされている請求項７２に記載の改良。 ７４．前記ゲート駆動回路はパルス列を生成する手段と前記パルス列を前記固 体スイッチにゲート駆動信号として供給する手段とを含む請求項７３に記載の改 良。 ７５．前記１以上のエネルギ蓄積装置の各々は１以上のエネルギ蓄積キャパシ タにより構成される請求項７０に記載の改良。 ７６．１以上のエネルギ蓄積装置の少なくとも１つと１以上の出力回路の少な くとも１つとの間に接続され、前記少なくとも１つの出力回路への電流を制限す るような抵抗性特性を有する保護素子を更に有する請求項７０に記載の改良。 ７７．１以上のエネルギ蓄積装置の少なくとも１つと１以上の出力回路の少な くとも１つとの間に接続され、前記少なくとも１つの出力回路の端子間の電圧の 立上り時間を制限するような誘導性特性を有する保護素子を更に有する請求項７ ０に記載の改良。 ７８．１以上のエネルギ蓄積装置の少なくとも１つと１以上の出力回路の少な くとも１つとの間に接続され、前記少なくとも１つの出力回路への電流およびそ の端子間の電圧の立上り時間を制限するような誘導性および抵抗性特性を有する 保護素子を更に有する請求項７０に記載の改良。 ７９．第１及び第２電極が患者に接続されると前記第１及び第２電極を介して 患者に多相除細動パルスを供給する体外除細動器において、前記体外除細動器は 第１及び第２リードを有する１以上のエネルギ蓄積装置と前記１以上のエネルギ 蓄積装置を充電する充電系を含み、前記体外除細動器はまた前記１以上のエネル ギ蓄積装置に蓄積されたエネルギを患者に導入するために前記１以上のエネルギ 蓄積装置を前記第１及び第２電極に切り換え可能に接続する複数の固体スイッチ を持つ１以上の出力回路を含み、前記１以上の固体スイッチは前記１以上のエネ ルギ蓄積装置と前記第１及び第２電極との間の回路パスに接続され、前記体外除 細動器は更に前記１以上の固体スイッチを制御するため前記複数の固体スイッチ に接続され、患者に供給する多相除細動パルスを生成するように前記複数の固体 スイッチを切り換える制御回路を有し、その改良は、 （ｉ）５０ジュール未満の除細動パルスエネルギレベルの供給中に少なくとも １つの固体スイッチを導通状態に維持する前記１以上の固体スイッチの少なくと も１つのための駆動回路と、 （ｉｉ）少なくともほぼ２００ジュールを患者に使用する前記第１及び第２電 極に送ることのできる素子で前記１以上の固体スイッチを構成することである。 ８０．前記１以上の出力回路はＨ−ブリッジ出力回路によって構成され、前記 Ｈ−ブリッジ出力回路は、 （ａ）前記エネルギ蓄積装置の少なくとも１つの第１リードと前記第１電極と の間に接続される前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第１辺の第１スイッチと、 （ｂ）前記エネルギ蓄積装置の少なくとも１つの第２リードと前記第２電極と の間に接続される前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第２辺の第２スイッチと、 （ｃ）前記エネルギ蓄積装置の少なくとも１つの第１リードと前記第２電極と の間に接続される前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第３辺の第３スイッチと、 （ｄ）前記エネルギ蓄積装置の少なくとも１つの第２リードと前記第１電極と の間に接続される前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第４辺の第４スイッチと、 で構成される請求項７９に記載の改良。 ８１．患者を直接除細動するために外科的に使用される除細動パルスエネルギ レベルのような低除細動パルスエネルギレベルで前記１以上の固体スイッチを導 通状態に維持する前記１以上の固体スイッチのための駆動回路を更に有する請求 項７９に記載の改良。 ８２．前記駆動回路により駆動される前記１以上の固体スイッチの少なくとも １つはゲートを有するシリコン制御整流素子（ＳＣＲ）であり、前記ゲート駆動 回路は前記ＳＣＲのゲートに接続される請求項８１に記載の改良。 ８３．前記ＳＣＲの前記ゲートに前記駆動回路によって供給されるゲート信号 は前記ＳＣＲを導通状態にバイアスし、前記ＳＣＲは前記ゲート信号が存在する 限り導通状態にバイアスされている請求項８２に記載の改良。 ８４．前記ゲート駆動回路はパルス列を生成する手段と前記ＳＣＲの前記ゲー トに前記パルス列をゲート信号として供給する手段を含む請求項８３の改良。 ８５．第１及び第２電極が患者に接続されると前記第１及び第２電極を介して 患者に二相除細動パルスを供給する体外除細動器において、前記体外除細動器は 第１及び第２リードを有するエネルギ蓄積キャパシタとと前記エネルギ蓄積キャ パシタを充電する充電系とを有し、前記体外除細動器はまた前記エネルギ蓄積キ ャパシタに蓄積されたエネルギを患者に導入するため前記エネルギ蓄積キャパシ タを前記第１及び第２電極に切り換え可能に接続するための４辺を有するＨ−ブ リッジ出力回路と、前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第１リードと前記第１電 極との間に接続される前記Ｈ−ブリッジ出力回路の第１辺の第１スイッチと、前 記エネルギ蓄積キャパシタの前記第２リードと前記第２電極との間に接続される 前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第２辺の第２スイッチと、前記エネルギ蓄積キ ャパシタの前記第１リードと前記第２電極との間に接続される前記Ｈ−ブリッジ 出力回路の前記第３辺の第３スイッチと、前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第 ２リードと前記第１電極との間に接続される前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第 ４辺の第４スイッチとで構成され、前記体外除細動器は前記第１，第２、第３お よび第４スイッチに接続され、前記第１，第２、第３および第４スイッチを制御 する制御回路を有し、前記制御回路は前記エネルギ蓄積キャパシタに蓄積された エネルギを前記第１及び第２電極に導入し、患者に供給する二相除細動パルスの 第一相を生成するため第１期間前記第１及び第２スイッチを導通状態にし、前記 制御回路は前記エネルギ蓄積キャパシタに蓄積されたエネルギを前記第１及び第 ２電極に導入し、患者に供給する二相除細動パルスをの第二相を生成するために 第２期間前記第３及び第４スイッチを導通状態にし、その改良は、 （ｉ）前記エネルギ蓄積キャパシタに５０ジュール以上ないし２００ジュール 以下の範囲のエネルギレベルまで前記充電系に充電させること、 （ｉｉ）少なくともほぼ２００ジュールを患者に使用する前記第１及び第２電 極に送ることのできる素子により前記第１，第２，第３及び第４スイッチを形成 すること、 （ｉｉｉ）患者に供給される前記除細動パルスエネルギが５０ジュール以下で あるとき前記第１，第２，第３または第４スイッチの少なくとも２つを導通状態 に維持できる前記第１，第２，第３または第４スイッチの前記少なくとも２つの ための駆動回路と、 で構成される。 ８６．前記第１，第２，第３及び第４スイッチの各々はゲート、アノードおよ びカソードを有するシリコン制御整流素子（ＳＣＲ）により構成され、前記ゲー トはゲート信号を受けるために接続され、前記アノードおよびカソードは前記Ｓ ＣＲを介する電流を与える回路パスに接続される請求項８５に記載の改良。 ８７．前記制御回路は複数のゲート駆動回路を含み、前記ゲート回路の１つは 部分（ｉｉｉ）の前記駆動回路であり、前記複数の駆動回路の各々は前記ＳＣＲ の各々の１つのゲートに接続される請求項８６に記載の改良。 ８８．各ゲート駆動回路によって各ＳＣＲのゲートに供給されるゲート信号は 前記ＳＣＲを導通状態にバイアスし、前記ＳＣＲは前記ゲート信号が存在する限 り導通状態にバイアスされている請求項８７に記載の改良。 ８９．各ゲート駆動回路はパルス列を生成し、このパルス列を各ＳＣＲの前記 げーろにゲート信号として供給する請求項８８に記載の改良。 ９０．前記第２スイッチは直列に接続される複数の絶縁ゲートバイポーラトラ ンジスタ（ＩＧＢＴ）により構成され、各ＩＧＢＴはゲート、コレクタおよびエ ミッタを有し、前記ゲートはゲート信号を受けるために接続され、前記コレクタ およびエミッタは前記ＩＧＢＴを介して電流を得る回路に接続される請求項８５ に記載の改良。 ９１．前記制御回路は前記１以上ののＩＧＢＴの各々のゲートに接続されるゲ ート駆動回路を含み、前記ゲート駆動回路は導通状態と非導通状態とに前記１以 上のＩＧＢＴを切り換えるために前記ＩＧＢＴの各々のゲートにゲート信号を供 給する請求項９０に記載の改良。 ９２．前記ＩＧＢＴが導通状態にあるとき前記ゲート駆動回路は前記１以上の ＩＧＢＴを飽和状態に維持するゲート信号を供給する請求項９１に記載の改良。 ９３．前記ゲート駆動回路は前記１以上のＩＧＢＴの各々の前記ゲートと接地 との間に接続される分路を含み、前記分路は前記１以上のＩＧＢＴの前記ゲート に印加する電圧を接地に分路する作用をする請求項９１に記載の改良。 ９４．前記制御回路は前記エネルギ蓄積キャパシタからのエネルギを分路する ため前記第１，第２，第３または第４のスイッチの２つ以上を導通状態にし、前 記制御回路は２００ジュール以上の除細動パルスを生成するレベルから前記キャ パシタのエネルギが５０ジュール以下の除細動パルスを生成するレベルまで制御 方法で減少できるように前記分路動作中にエネルギの流れを停止できる請求項８ ５に記載の改良。 ９５．前記制御回路は前記第１，第２，第３または第４スイッチの１つをバイ アス解除することによって前記分路動作中にエネルギの流れを停止する請求項９ ４の改良。 ９６．前記エネルギ蓄積キャパシタと前記Ｈ−ブリッジ出力回路との間に接続 され、前記第１，第２，第３または第４スイッチの少なくとも１つへの電流を制 限するような抵抗性特性を有する保護素子を更に含む請求項８５に記載の改良。 ９７．前記エネルギ蓄積キャパシタと前記Ｈ−ブリッジ出力回路との間に接続 される保護素子を更に有し、前記第１，第２，第３及び第４スイッチは前記スイ ッチの端子間の電圧が選択レベルまで進展するにかかる時間量によって決められ る立上り時間を持つ端子間電圧を有し、前記保護素子は前記第１，第２，第３ま たは第４スイッチの少なくとも１つの端子間の電圧の立上り時間を制限するよう な誘導性特性を有する請求項８５に記載の改良。 ９８．前記エネルギ蓄積キャパシタと前記Ｈ−ブリッジ出力回路との間に接続 される保護素子を更に有し、前記第１，第２、第３および第４スイッチは前記ス イッチの端子間の電圧が選択レベルまで進展するにかかる時間量によって決めら れる立上り時間を持つ端子間電圧を有し、前記保護素子は前記第１，第２，第３ または第４スイッチの少なくとも１つへの電流および端子間の電圧の立上り時間 を制限するような誘導性および抵抗性特性の両方を有する請求項８５に記載の改 良。 ９９．多相除細動パルスを患者に供給する体外除細動器において、前記体外除 細動器はエネルギを除細動パルスの形態で患者に導入するようにエネルギ源を患 者に切り換え可能に接続するための複数のスイッチを含み、前記体外除細動器は 更に前記スイッチを制御するため前記複数のスイッチに接続される制御回路を有 し、前記制御回路は多相除細動パルスの第一相を生成するように前記複数のスイ ッチを第１切り換え状態に切り換え、前記制御回路は更に多相除細動パルスの第 二相を生成するように前記複数のスイッチを第２切り換え状態に切り換え、その 改良は、 （ａ）５０ジュール以上から２００ジュール以下のエネルギレベルの範囲に亘 り前記エネルギ源から除細動パルスを導出すること、 （ｂ）前記複数のスイッチは５０ジュール以上から２００ジュール以下のエネ ルギレベルの範囲に亘り前記エネルギ源から除細動パルスを送ることができるこ とである。 １００．前記複数のスイッチはＨ−ブリッジ構成であり、前記複数のスイッチ は、 （ａ）前記Ｈ−ブリッジ回路の第１辺の第１スイッチと、 （ｂ）前記Ｈ−ブリッジ回路の第２辺の第２スイッチと、 （ｃ）前記Ｈ−ブリッジ回路の第３辺の第３スイッチと、 （ａ）前記Ｈ−ブリッジ回路の第４辺の第４スイッチと、 により構成される請求項９９に記載の改良。 １０１．前記複数のスイッチの少なくとも１つはゲートを有する固体スイッチ であり、前記制御回路は前記固体スイッチのゲートをゲート駆動信号で駆動する ための駆動回路を含む請求項９９に記載の改良。 １０２．前記ゲート駆動回路によって供給される前記ゲート駆動信号は前記固 体スイッチを導通状態にバイアスし、前記固体スイッチは前記ゲート信号が存在 する限り導通状態にバイアスされている請求項１０１に記載の改良。 １０３．前記ゲート駆動回路はパルス列を生成する手段と、前記パルス列を前 記固体スイッチにゲート信号として供給する手段とを含む請求項１０２に記載の 改良。 １０４．前記エネルギ蓄積装置と前記回路との間に接続される保護素子を更に 有し、前記保護素子は前記複数のスイッチの少なくとも１つへの電流およびその 端子間の電圧の立上り時間を制限するような誘導性および抵抗性の両特性を有す る請求項９９に記載の改良。 【手続補正書】 【提出日】平成１１年１２月２２日（１９９９．１２．２２） 【補正内容】 請求の範囲 １．第１及び第２電極が患者に接続されるとき前記第１及び第２電極を介して 患者に二相除細動パルスを供給する体外除細動器において、前記体外除細動器は 第１および第２リードを有するエネルギ蓄積キャパシタおよび前記エネルギ蓄積 キャパシタを充電する充電系を含み、前記体外除細動器はまた前記エネルギ蓄積 キャパシタに蓄積されたエネルギを患者に導入するため前記エネルギ蓄積キャパ シタを前記第１及び第２電極に切り換え可能に接続するため４辺を有するＨ−ブ リッジ出力回路と、前記エネルギ蓄積キャパシタの第１リードと前記第１電極と の間に接続される前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第１辺の第１スイッチと、前 記エネルギ蓄積キャパシタの第２リードと前記第２電極との間に接続される前記 Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第２辺の第２スイッチと、前記エネルギ蓄積キャパ シタの第１リードと前記第２電極との間に接続される前記Ｈ−ブリッジ出力回路 の前記第３辺の第３スイッチと、前記エネルギ蓄積キャパシタの第２リードと前 記第１電極との間に接続される前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第４辺の第４ス イッチとを含み、前記体外除細動器は更に前記第１，第２，第３および第４スイ ッチを制御するため前記第１，第２，第３および第４スイッチに接続される制御 回路を有し、前記制御回路は前記エネルギ蓄積キャパシタに蓄積されたエネルギ を前記第１及び第２電極に導入するため第１期間中に前記第１及び第２スイッチ を導通状態にし、患者に加える二相除細動パルスの前記第１相を発生し、前記制 御回路は前記エネルギ蓄積キャパシタに蓄積されたエネルギを前記第１および第 ２電極に導入するために第２期間中に前記第３及び第４スイッチを導通状態にし 、患者に供給する二相除細動パルスの第二相を発生し、その改良は： （ｉ）前記充電系を前記エネルギ蓄積キャパシタを少なくともほぼ２００ジュ ールの充電レベルに充電させ、 （ｉｉ）少なくともほぼ２００ジュールを患者に用いる第１及び第２電極に送 ることのできる第１，第２，第３及び第４スイッチを形成することである。 ２．前記第１、第３及び第４スイッチの各々はゲート、アノードおよびカソー ドを有するシリコン制御整流素子（ＳＣＲ）で構成され、前記ゲートはゲート信 号を受けるために接続され、前記アノードおよびカソードは前記ＳＣＲを介して 電流を与える回路に接続される請求項１に記載の改良。 ３．前記第２スイッチは直列に接続される複数の絶縁ゲートバイポーラトラン ジスタ（ＩＧＢＴ）により構成され、各ＩＧＢＴはゲート、コレクタおよびエミ ッタを有し、前記ゲートはゲート信号を受けるために接続され、前記コレクタお よびエミッタは前記ＩＧＢＴを介して電流を得る回路に接続される請求項２に記 載の改良。 ４．前記制御回路は前記複数のＩＧＢＴの各々のゲートに接続されるゲート駆 動回路を含み、前記ゲート駆動回路は導通状態と非導通状態とに複数のＩＧＢＴ を切り換えるために前記ＩＧＢＴの各々のゲートにゲート信号を供給する請求項 ３に記載の改良。 ５．前記ゲート駆動回路は導通状態と非導通状態とに前記複数のＩＧＢＴを切 り換える速度を制御する回路を含む請求項４に記載の改良。 ６．（ｉ）前記ゲート駆動回路は複数のＩＧＢＴのゲートに接続される複数の キャパシタを含み、（ｉｉ）複数のＩＧＢＴをオン、即ち導通状態にするために 必要とする時間が前記複数のキャパシタを設定電圧に充電するために要する時間 により決められる請求項５に記載の改良。 ７．前記複数のＩＧＢＴのオン時間は前記ＩＧＢＴが前記ＳＣＲのどれかを不 正にオンしないでオンになるものである請求項６に記載の改良。 ８．前記ゲート駆動回路は前記ＩＧＢＴが導通状態になると複数のＩＧＢＴを 飽和状態に維持するゲート信号を供給する請求項４に記載の改良。 ９．前記ゲート駆動回路は前記複数のＩＧＢＴの各々のゲートと接地との間に 接続される分路を含み、この分路は前記複数のＩＧＢＴのゲートに印加される電 圧を接地に分路する作用をする請求項４に記載の改良。 １０．前記制御回路は前記エネルギ蓄積キャパシタのエネルギを分路するため に前記第１スイッチおよび前記第４スイッチを導通状態にする請求項１に記載の 改良。 １１．前記制御回路は前記エネルギ蓄積キャパシタのエネルギを分路するため に前記第２スイッチおよび前記第３スイッチを導通状態にする請求項１に記載の 改良。 １２．前記エネルギ蓄積キャパシタと前記Ｈ−ブリッジ出力回路との間に接続 される保護素子を更に有し、前記第１，第２、第３および第４スイッチは前記ス イッチの端子間の電圧が選択レベルまで進展するにかかる時間量によって決めら れる立上り時間を持つ端子間電圧を有し、前記保護素子は前記第１，第２，第３ または第４スイッチへの電流および端子間の電圧の立上り時間を制限するような 誘導性および抵抗性特性の両方を有する請求項１に記載の改良。 １３．前記第１，第２，第３及び第４スイッチがほぼ２００ジュールの第１の 二相除細動パルスを患者に導入できる前記エネルギ蓄積キャパシタを充電する充 電手段を更に有し、パルス導入後に前記エネルギ蓄積キャパシタが再充電され、 前記第１，第２，第３および第４スイッチがほぼ３６０ジュールの第２の二相除 細動パルスを患者に導入できる請求項１に記載の改良。 １４．前記エネルギ蓄積キャパシタの容量は１５０マイクロファラッドから２ ００マイクロファラッドである請求項１に記載の改良。 １５．第１及び第２電極が患者に接続されたとき前記第１及び第２電極を介し て患者に二相除細動パルスを供給する体外除細動器において、前記体外除細動器 は第１および第２リードを有するエネルギ蓄積キャパシタを含み、前記体外除細 動器はまた前記エネルギ蓄積キャパシタに蓄積されたエネルギを患者に使用する 第１及び第２電極に導入するために前記エネルギ蓄積キャパシタを前記第１及び 第２電極に切り換え可能に接続する１個以上の固体スイッチを各々が含む４辺を 有するＨ−ブリッジ出力回路を含み、その改良は患者を直接除細動するために外 科的に使用される除細動パルスエネルギレベルのような低除細動パルスエネルギ で前記固体スイッチを導通状態に維持する前記固体スイッチのための駆動回路を 有する。 １６．前記低除細動パルスエネルギレベルは５０ジュール未満である請求項１ ５に記載の改良。 １７．前記固体スイッチの各々はゲート信号を受けるために接続されるゲート を有し、前記ゲート駆動回路はパルス列を生成し、前記パルス列を前記固体スイ ッチのゲートに供給する請求項１５に記載の改良。 １８．前記固体スイッチの少なくとも１つはシリコン制御整流素子（ＳＣＲ） により構成される請求項１６に記載の改良。 １９．前記Ｈ−ブリッジ出力回路は５０ジュール未満から２００ジュールを超 える範囲に亘り除細動パルスを切り換えることができる請求項１５に記載の改良 。 ２０．少なくともほぼ２００ジュールのエネルギを蓄積し、患者に接続する第 １及び第２電極を備える第１リードおよび第２リードを有するエネルギ蓄積キャ パシタを切替可能に接続し、前記エネルギ蓄積キャパシタに蓄積されたエネルギ を患者に導入する体外除細動器の出力回路であり、 （ａ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第１リードと前記第１電極との間に 接続される第１スイッチと、 （ｂ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第２リードと前記第２電極との間に 接続される第２スイッチと、 （ｃ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第１リードと前記第２電極との間に 接続される第３スイッチと、 （ｄ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第２リードと前記第１電極との間に 接続される第４スイッチと、 （ｅ）前記エネルギ蓄積キャパシタと前記出力回路との間の回路パス内に接続 され、前記エネルギ蓄積キャパシタと前記出力回路との間に流れる電流を制限す る抵抗素子と、 で構成され、 （ｆ）前記第２及び第３スイッチは前記エネルギ蓄積キャパシタからのエネル ギを分路するため内部エネルギダンプ動作中に導通状態にでき、内部エネルギダ ンプ動作中に前記第２及び第３スイッチに流れる電流は前記抵抗素子により制限 される。 ２１．抵抗素子は１００オーム未満の値を有する請求項２０の出力回路。 ２２．前記抵抗素子は前記内部ダンプ動作が１秒未満で前記エネルギ蓄積キャ パシタに蓄積されたエネルギの大部分を分路するために行われるように十分小さ い請求項２０の出力回路。 ２３．前記抵抗素子は４００アンペアの電流に耐えるに十分な高熱容量を有す る請求項２０の出力回路。 ２４．前記第１および第２スイッチは前記エネルギ蓄積キャパシタに蓄積され たエネルギを患者に導入し、二相除細動パルスの第１相を生成するために第１期 間導通状態にされ、前記第３及び第４スイッチは前記エネルギ蓄積キャパシタに 蓄積されたエネルギを患者に導入し、二相除細動パルスの前記第１相とは逆極性 である前記除細動パルスの第２相を生成するために第２期間導通状態にされ、前 記抵抗素子は前記除細動パルス期間に患者を介して送られる電流を制限する請求 項２０の出力回路。 ２５．少なくともほぼ２００ジュールのエネルギを蓄積し、第リードおよび第 ２リードを有するエネルギ蓄積キャパシタからのエネルギを切替可能にダンプす る体外除細動器の内部エネルギダンプ回路であり、 （ａ）前記エネルギ蓄積キャパシタと前記内部エネルギダンプ回路との間に回 路パスを形成するための１以上のスイッチと、 （ｂ）前記エネルギ蓄積キャパシタと前記内部エネルギダンプ回路との間の回 路パス内に接続され、前記１以上のスイッチは前記エネルギ蓄積キャパシタと前 記内部エネルギダンプ回路に前記回路パスを形成したときに前記エネルギ蓄積キ ャパシタからのエネルギを吸収し、１００オーム未満の値を有する抵抗素子と、 により構成される内部エネルギダンプ回路。 ２６．前記内部エネルギダンプ回路はまた前記エネルギ蓄積キャパシタに蓄積 されるエネルギを患者に導入するために前記エネルギ蓄積キャパシタを患者に接 続する第１および第２電極に切り換え可能に接続する前記体外除細動器の出力回 路として機能する請求項２５の内部エネルギダンプ回路であり、 （ａ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第１リードと前記第１電極との間に 接続される第１スイッチと、 （ｂ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第２リードと前記第２電極との間に 接続される第２スイッチと、 （ｃ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第１リードと前記第２電極との間に 接続される第３スイッチと、 （ｄ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第２リードと前記第１電極との間に 接続される第４スイッチと、 を更に含み、 （ｅ）前記第１および第４スイッチまたは前記第２および第３スイッチは前記 エネルギ蓄積キャパシタと前記内部エネルギダンプ回路との間に回路パスを切り 換え可能に形成するために使用できる、 内部エネルギダンプ回路。 ２７．除細動パルス動作中にエネルギ蓄積装置に蓄積されたエネルギを患者に 導入するために前記エネルギ蓄積装置を患者に接続された電極に切り換え可能に 接続するための体外除細動器の出力回路であり、 除細動パルス動作中に前記エネルギ蓄積装置を前記電極に接続する１以上の回 路パスを形成し、追加のダンプスイッチが前記エネルギダンプ動作を行うために 必要とされないように内部エネルギダンプ動作の部分として前記エネルギ蓄積装 置からのエネルギを分路する別の回路パスを作るために動作できる１以上の回路 パスを形成する複数のスイッチと、 前記除細動パルス動作及び前記内部エネルギダンプ動作の両動作中に使用され る回路パスの共通部分に接続され、前記除細動パルス動作中に電流を制限し、前 記内剖エネルギダンプ動作中にエネルギを吸収する抵抗素子と、 で構成される出力回路。 ２８．前記抵抗素子は１００オーム未満の値を有する請求項２７の出力回路。 ２９．前記抵抗素子は前記内部ダンプ動作が１秒未満で前記エネルギ蓄積キャ パシタに蓄積されたエネルギの大部分を分路するために行うことができるように 十分小さい請求項２７の出力回路。 ３０．前記抵抗素子は４００アンペアの電流を耐えるに十分な高熱容量を有す る請求項２７の出力回路。 ３１．前記内部エネルギ蓄積装置は第１及び第２リードを有し、前記電極は第 １及び第２電極により構成され、前記出力回路の前記複数のスイッチは、 （ａ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第１リードと前記第１電極との間に 接続される第１スイッチと、 （ａ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第１リードと前記第１電極との間に 接続される第１スイッチと、 （ｂ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第２リードと前記第２電極との間に 接続される第２スイッチと、 （ｃ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第１リードと前記第１電極との間に 接続される第３スイッチと、 （ｄ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第２リードと前記第１電極との間に 接続される第４スイッチと、 により構成される、請求項２７の出力回路。 ３２．前記第１及び第２スイッチは前記第１および第２スイッチは前記エネル ギ蓄積キャパシタに蓄積されたエネルギを患者に導入し、二相除細動パルスの第 １相を生成するために第１期間導通状態にされ、前記第３及び第４スイッチは前 記エネルギ蓄積キャパシタに蓄積されたエネルギを患者に導入し、二相除細動パ ルスの前記第１相とは逆極性である前記除細動パルスの第２相を生成するために 第２期間導通状態にされ、前記抵抗素子は前記除細動パルス期間に患者を介して 送られる電流を制限する請求項３１の出力回路。 ３３．前記第１及び第４スイッチは前記エネルギ蓄積キャパシタからのエネル ギを前記内部エネルギダンプ動作の部分として分路する第３回路パスを切り換え 可能に形成するために使用できる請求項３２の出力装置。 ３４．前記第２及び第３スイッチは前記エネルギ蓄積キャパシタからのエネル ギを前記内部エネルギダンプ機能の部分として分路する第３回路パスを切り換え 可能に形成するために使用できる請求項３２の出力装置。 ３５．前記抵抗素子は、前記素子が全体として前記出力回路への前記電流およ び前記出力回路の端子間の電圧の立上り時間を制限するように誘導性特性を有す る請求項２７の出力回路。 ３６．前記第２スイッチは１以上の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧ ＢＴ）で構成され、前記１以上のＩＧＢＴは前記除細動パルス動作または前記内 剖ダンプ動作のいずれかの動作中に前記出力回路を介する電流の流れを停止する ように電流は前記出力回路を流れている間、バイアスをオフにできる請求項３４ の出力回路。 ３７．第１及び第２電極が患者に接続されると前記第１及び第２電極を介して 患者に二相除細動パルスを供給する体外除細動器において、前記体外除細動器は 第１及び第２リードを有するエネルギ蓄積装置を含み、前記体外除細動器はまた 前記エネルギ蓄積装置に蓄積されたエネルギを患者に導入するために前記エネル ギ蓄積装置を前記第１及び第２電極に切り換え可能に接続する複数のスイッチを 持つ出力回路を含み、前記体外除細動器は更に前記出力回路を制御するため前記 複数の出力スイッチに接続され、患者に供給する二相除細動パルスを生成するよ うに前記複数の出力スイッチを切り換えるる制御回路を有し、その改良は、 （ａ）前記制御回路は別の内部ダンプ回路を必要としないように前記エネルギ 蓄積装置からのエネルギを内部エネルギダンプ動作の部分として分路する回路パ スを形成するため前記二相除細動パルスを生成するために使用された同じ出力ス イッチの少なくとも１つを切り換え、 （ｂ）前記出力回路に接続され、前記二相除細動パルス中に電流を制限し、ま た前記内部エネルギダンプ動作中に出力スイッチを保護するようにエネルギを吸 収する抵抗素子と、 により構成される。 ３８．前記抵抗素子は１００オーム未満の値を有する請求項３７の出力回路。 ３９．前記抵抗素子は前記内部ダンプ動作が１秒未満で前記エネルギ蓄積キャ パシタに蓄積されたエネルギの大部分を分路するために行うことができるように 十分小さい請求項３７の出力回路。 ４０．前記抵抗素子は４００アンペアの電流を耐えるに十分な高熱容量を有す る請求項３７の出力回路。 ４１．前記出力回路は、第１，第２，第３および第４辺を持つＨ−ブリッジ構 成であり、 前記二相除細動パルスの前記第一相は前記Ｈ−ブリッジの対向すみに位置する 前記第３及び第４辺を介して導通され、前記第３及び第４辺は前記第１及び第２ 辺から前記Ｈ−ブリッジの他の２つの対向すみに位置しており、 前記内部エネルギダンプ動作は前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第１及び第４ 辺または前記第２及び第３辺のいずれかを介して行われる、 請求項３７の出力回路。 ４２．第１及び第２電極が患者に接続されると前記第１及び第２電極を介して 患者に多相除細動パルスを供給する体外除細動器において、前記体外除細動器は 第１及び第２リードを有する１以上のエネルギ蓄積装置と前記１以上のエネルギ 蓄積装置を充電する充電系を含み、前記体外除細動器はまた前記１以上のエネル ギ蓄積装置に蓄積されたエネルギを患者に導入するために前記１以上のエネルギ 蓄積装置を前記第１及び第２電極に切り換え可能に接続する複数の固体スイッチ を持つ１以上の出力回路を含み、前記１以上の固体スイッチは前記１以上のエネ ルギ蓄積装置と前記第１及び第２電極との間の回路パスに接続され、前記体外除 細動器は更に前記１以上の固体スイッチを制御するため前記複数の固体スイッチ に接続され、患者に供給する多相除細動パルスを生成するように前記複数の固体 スイッチを切り換える制御回路を有し、その改良は、 （ｉ）５０ジュール未満の除細動パルスエネルギレベルの供給中に少なくとも １つの固体スイッチを導通状態に維持する前記１以上の固体スイッチの少なくと も１つのための駆動回路と、 （ｉｉ）少なくともほぼ２００ジュールを患者に使用する前記第１及び第２電 極に送ることのできる素子で前記１以上の固体スイッチを構成することである。 ４３．前記１以上の出力回路はＨ−ブリッジ出力回路によって構成され、前記 Ｈ−ブリッジ出力回路は、 （ａ）前記エネルギ蓄積装置の少なくとも１つの第１リードと前記第１電極と の間に接続される前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第１辺の第１スイッチと、 （ｂ）前記エネルギ蓄積装置の少なくとも１つの第２リードと前記第２電極と の間に接続される前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第２辺の第２スイッチと、 （ｃ）前記エネルギ蓄積装置の少なくとも１つの第１リードと前記第２電極と の間に接続される前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第３辺の第３スイッチと、 （ｄ）前記エネルギ蓄積装置の少なくとも１つの第２リードと前記第１電極と の間に接続される前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第４辺の第４スイッチと、 で構成される請求項４２に記載の改良。 ４４．患者を直接除細動するために外科的に使用される除細動パルスエネルギ レベルのような低除細動パルスエネルギレベルで前記１以上の固体スイッチを導 通状態に維持する前記１以上の固体スイッチのための駆動回路を更に有する請求 項４２に記載の改良。 ４５．前記駆動回路により駆動される前記１以上の固体スイッチの少なくとも １つはゲートを有するシリコン制御整流素子（ＳＣＲ）であり、前記ゲート駆動 回路は前記ＳＣＲのゲートに接続される請求項４４に記載の改良。 ４６．前記ＳＣＲの前記ゲートに前記駆動回路によって供給されるゲート信号 は前記ＳＣＲを導通状態にバイアスし、前記ＳＣＲは前記ゲート信号が存在する 限り導通状態にバイアスされている請求項４５に記載の改良。 ４７．前記ゲート駆動回路はパルス列を生成する手段と前記ＳＣＲの前記ゲー トに前記パルス列をゲート信号として供給する手段を含む請求項４６の改良。 ４８．第１及び第２電極が患者に接続されると前記第１及び第２電極を介して 患者に二相除細動パルスを供給する体外除細動器において、前記体外除細動器は 第１及び第２リードを有するエネルギ蓄積キャパシタとと前記エネルギ蓄積キャ パシタを充電する充電系とを有し、前記体外除細動器はまた前記エネルギ蓄積キ ャパシタに蓄積されたエネルギを患者に導入するため前記エネルギ蓄積キャパシ タを前記第１及び第２電極に切り換え可能に接続するための４辺を有するＨ−ブ リッジ出力回路と、前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第１リードと前記第１電 極との間に接続される前記Ｈ−ブリッジ出力回路の第１辺の第１スイッチと、前 記エネルギ蓄積キャパシタの前記第２リードと前記第２電極との間に接続される 前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第２辺の第２スイッチと、前記エネルギ蓄積キ ャパシタの前記第１リードと前記第２電極との間に接続される前記Ｈ−ブリッジ 出力回路の前記第３辺の第３スイッチと、前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第 ２リードと前記第１電極との間に接続される前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第 ４辺の第４スイッチとで構成され、前記体外除細動器は前記第１，第２、第３お よび第４スイッチに接続され、前記第１，第２、第３および第４スイッチを制御 する制御回路を有し、前記制御回路は前記エネルギ蓄積キャパシタに蓄積された エネルギを前記第１及び第２電極に導入し、患者に供給する二相除細動パルスの 第一相を生成するため第１期間前記第１及び第２スイッチを導通状態にし、前記 制御回路は前記エネルギ蓄積キャパシタに蓄積されたエネルギを前記第１及び第 ２電極に導入し、患者に供給する二相除細動パルスをの第二相を生成するために 第２期間前記第３及び第４スイッチを導通状態にし、その改良は、 （ｉ）前記エネルギ蓄積キャパシタに５０ジュール以上ないし２００ジュール 以下の範囲のエネルギレベルまで前記充電系に充電させること、 （ｉｉ）少なくともほぼ２００ジュールを患者に使用する前記第１及び第２電 極に送ることのできる素子により前記第１，第２，第３及び第４スイッチを形成 すること、 （ｉｉｉ）患者に供給される前記除細動パルスエネルギが５０ジュール以下で あるとき前記第１，第２，第３または第４スイッチの少なくとも２つを導通状態 に維持できる前記第１，第２，第３または第４スイッチの前記少なくとも２つの ための駆動回路と、 で構成される。 ４９．前記第１，第２，第３及び第４スイッチの各々はゲート、アノードおよ びカソードを有するシリコン制御整流素子（ＳＣＲ）により構成され、前記ゲー トはゲート信号を受けるために接続され、前記アノードおよびカソードは前記Ｓ ＣＲを介する電流を与える回路パスに接続される請求項４８に記載の改良。 ５０．前記制御回路は複数のゲート駆動回路を含み、前記ゲート回路の１つは 剖分（ｉｉｉ）の前記駆動回路であり、前記複数の駆動回路の各々は前記ＳＣＲ の各々の１つのゲートに接続される請求項４９に記載の改良。 ５１．各ゲート駆動回路によって各ＳＣＲのゲートに供給されるゲート信号は 前記ＳＣＲを導通状態にバイアスし、前記ＳＣＲは前記ゲート信号が存在する限 り導通状態にバイアスされている請求項５０に記載の改良。 ５２．各ゲート駆動回路はパルス列を生成し、このパルス列を各ＳＣＲの前記 げーろにゲート信号として供給する請求項５１に記載の改良。 ５３．前記第２スイッチは直列に接続される複数の絶縁ゲートバイポーラトラ ンジスタ（ＩＧＢＴ）により構成され、各ＩＧＢＴはゲート、コレクタおよびエ ミッタを有し、前記ゲートはゲート信号を受けるために接続され、前記コレクタ およびエミッタは前記ＩＧＢＴを介して電流を得る回路に接続される請求項４８ に記載の改良。 ５４．前記制御回路は前記１以上ののＩＧＢＴの各々のケートに接続されるゲ ート駆動回路を含み、前記ゲート駆動回路は導通状態と非導通状態とに前記１以 上のＩＧＢＴを切り換えるために前記ＩＧＢＴの各々のゲートにゲート信号を供 給する請求項５３に記載の改良。 ５５．前記ＩＧＢＴが導通状態にあるとき前記ゲート駆動回路は前記１以上の ＩＧＢＴを飽和状態に維持するゲート信号を供給する請求項５４に記載の改良。 ５６．前記ゲート駆動回路は前記１以上のＩＧＢＴの各々の前記ゲートと接地 との間に接続される分路を含み、前記分路は前記１以上のＩＧＢＴの前記ゲート に印加する電圧を接地に分路する作用をする請求項５４に記載の改良。 ５７．前記制御回路は前記エネルギ蓄積キャパシタからのエネルギを分路する ため前記第１，第２，第３または第４のスイッチの２つ以上を導通状態にし、前 記制御回路は２００ジュール以上の除細動パルスを生成するレベルから前記キャ パシタのエネルギが５０ジュール以下の除細動パルスを生成するレベルまで制御 方法で減少できるように前記分路動作中にエネルギの流れを停止できる請求項４ ８に記載の改良。 ５８．前記制御回路は前記第１，第２，第３または第４スイッチの１つをバイ アス解除することによって前記分路動作中にエネルギの流れを停止する請求項５ ７の改良。 ５９．前記エネルギ蓄積キャパシタと前記Ｈ−ブリッジ出力回路との間に接続 され、前記第１，第２，第３または第４スイッチの少なくとも１つへの電流を制 限するような抵抗性特性を有する保護素子を更に含む請求項４８に記載の改良。 ６０．前記エネルギ蓄積キャパシタと前記Ｈ−ブリッジ出力回路との間に接続 される保護素子を更に有し、前記第１，第２，第３及び第４スイッチは前記スイ ッチの端子間の電圧が選択レベルまで進展するにかかる時間量によって決められ る立上り時間を持つ端子間電圧を有し、前記保護素子は前記第１，第２，第３ま たは第４スイッチの少なくとも１つの端子間の電圧の立上り時間を制限するよう な誘導性特性を有する請求項４８に記載の改良。 ６１．前記エネルギ蓄積キャパシタと前記Ｈ−ブリッジ出力回路との間に接続 される保護素子を更に有し、前記第１，第２、第３および第４スイッチは前記ス イッチの端子間の電圧が選択レベルまで進展するにかかる時間量によって決めら れる立上り時間を持つ端子間電圧を有し、前記保護素子は前記第１，第２，第３ または第４スイッチの少なくとも１つへの電流および端子間の電圧の立上り時間 を制限するような誘導性および抵抗性特性の両方を有する請求項４８に記載の改 良。 ６２．多相除細動パルスを患者に供給する体外除細動器において、前記体外除 細動器はエネルギを除細動パルスの形態で患者に導入するようにエネルギ源を患 者に切り換え可能に接続するための複数のスイッチを含み、前記体外除細動器は 更に前記スイッチを制御するため前記複数のスイッチに接続される制御回路を有 し、前記制御回路は多相除細動パルスの第一相を生成するように前記複数のスイ ッチを第１切り換え状態に切り換え、前記制御回路は更に多相除細動パルスの第 二相を生成するように前記複数のスイッチを第２切り換え状態に切り換え、その 改良は、 （ａ）５０ジュール以上から２００ジュール以下のエネルギレベルの範囲に亘 り前記エネルギ源から除細動パルスを導出すること、 （ｂ）前記複数のスイッチは５０ジュール以上から２００ジュール以下のエネ ルギレベルの範囲に亘り前記エネルギ源がら除細動パルスを送ることができるこ とである。 ６３．前記複数のスイッチはＨ−ブリッジ構成であり、前記複数のスイッチは 、 （ａ）前記Ｈ−ブリッジ回路の第１辺の第１スイッチと、 （ｂ）前記Ｈ−ブリッジ回路の第２辺の第２スイッチと、 （ｃ）前記Ｈ−ブリッジ回路の第３辺の第３スイッチと、 （ａ）前記Ｈ−ブリッジ回路の第４辺の第４スイッチと、 により構成される請求項６２に記載の改良。 ６４．前記複数のスイッチの少なくとも１つはゲートを有する固体スイッチで あり、前記制御回路は前記固体スイッチのゲートをゲート駆動信号で駆動するた めの駆動回路を含む請求項６２に記載の改良。 ６５．前記ゲート駆動回路によって供給される前記ゲート駆動信号は前記固体 スイッチを導通状態にバイアスし、前記固体スイッチは前記ゲート信号が存在す る限り導通状態にバイアスされている請求項６４に記載の改良。 ６６．前記ゲート駆動回路はパルス列を生成する手段と、前記パルス列を前記 固体スイッチにゲート信号として供給する手段とを含む請求項６５に記載の改良 。 ６７．前記エネルギ蓄積装置と前記回路との間に接続される保護素子を更に有 し、前記保護素子は前記複数のスイッチの少なくとも１つへの電流およびその端 子間の電圧の立上り時間を制限するような誘導性および抵抗性の両特性を有する 請求項６２に記載の改良。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ボルショバ、ローレンス・エー アメリカ合衆国、ワシントン州 98034、 カークランド、ワンハンドレッドサーティ ーサード・プレイス、エヌ・イー 12028 (72)発明者 ノウバ、リチャード・シー アメリカ合衆国、ワシントン州 98033、 カークランド、カークランド・アベニュー 1205 【要約の続き】 と、そして内部エネルギダンプ中にエネルギを吸収する ことの両方に寄与する。内部エネルギダンプはＨ−ブリ ッジ出力回路（１４）の同じ側の２つの辺のスイッチを バイアスすることによって行われ、別のエネルギダンプ 回路の必要性を無くする。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．第１及び第２電極が患者に接続されるとき前記第１及び第２電極を介して 患者に二相除細動パルスを供給する体外除細動器において、前記体外除細動器は 第１および第２リードを有するエネルギ蓄積キャパシタおよび前記エネルギ蓄積 キャパシタを充電する充電系を含み、前記体外除細動器はまた前記エネルギ蓄積 キャパシタに蓄積されたエネルギを患者に導入するため前記エネルギ蓄積キャパ シタを前記第１及び第２電極に切り換え可能に接続するため４辺を有するＨ−ブ リッジ出力回路と、前記エネルギ蓄積キャパシタの第１リードと前記第１電極と の間に接続される前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第１辺の第１スイッチと、前 記エネルギ蓄積キャパシタの第２リードと前記第２電極との間に接続される前記 Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第２辺の第２スイッチと、前記エネルギ蓄積キャパ シタの第１リードと前記第２電極との間に接続される前記Ｈ−ブリッジ出力回路 の前記第３辺の第３スイッチと、前記エネルギ蓄積キャパシタの第２リードと前 記第１電極との間に接続される前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第４辺の第４ス イッチとを含み、前記体外除細動器は更に前記第１，第２，第３および第４スイ ッチを制御するため前記第１，第２，第３および第４スイッチに接続される制御 回路を有し、前記制御回路は前記エネルギ蓄積キャパシタに蓄積されたエネルギ を前記第１及び第２電極に導入するため第１期間中に前記第１及び第２スイッチ を導通状態にし、患者に加える二相除細動パルスの前記第１相を発生し、前記制 御回路は前記エネルギ蓄積キャパシタに蓄積されたエネルギを前記第１および第 ２電極に導入するために第２期間中に前記第３及び第４スイッチを導通状態にし 、患者に供給する二相除細動パルスの第二相を発生し、その改良は： （ｉ）前記充電系を前記エネルギ蓄積キャパシタを少なくともほぼ２００ジュ ールの充電レベルに充電させ、 （ｉｉ）少なくともほぼ２００ジュールを患者に用いる第１及び第２電極に送 ることのできる第１，第２，第３及び第４スイッチを形成することである。 ２．前記第１、第３及び第４スイッチの各々はゲート、アノードおよびカソー ドを有するシリコン制御整流素子（ＳＣＲ）で構成され、前記ゲートはゲート信 号を受けるために接続され、前記アノードおよびカソードは前記ＳＣＲを介して 電流を与える回路に接続される請求項１に記載の改良。 ３．前記制御回路は複数のゲート駆動回路を含み、前記複数のゲート駆動回路 の各々は前記ＳＣＲの各々の１つのゲートに接続される請求項２に記載の改良。 ４．各ゲート駆動回路によって各ＳＣＲのゲートに供給されるゲート信号は前 記ＳＣＲを導通状態にバイアスし、前記ゲート信号が存在する限り前記ＳＣＲは 導通状態にバイアスされている請求項３に記載の改良。 ５．各ゲート駆動回路はパルス列を生成し、前記パルス列を各ＳＣＲのゲート にゲート信号として供給する請求項４に記載の改良。 ６．前記第２スイッチは直列に接続される複数の絶縁ゲートバイポーラトラン ジスタ（ＩＧＢＴ）により構成され、各ＩＧＢＴはゲート、コレクタおよびエミ ッタを有し、前記ゲートはゲート信号を受けるために接続され、前記コレクタお よびエミッタは前記ＩＧＢＴを介して電流を得る回路に接続される請求項２に記 載の改良。 ７．前記制御回路は前記複数のＩＧＢＴの各々のゲートに接続されるゲート駆 動回路を含み、前記ゲート駆動回路は導通状態と非導通状態とに複数のＩＧＢＴ を切り換えるために前記ＩＧＢＴの各々のゲートにゲート信号を供給する請求項 ６に記載の改良。 ８．前記ゲート駆動回路は導通状態と非導通状態とに前記複数のＩＧＢＴを切 り換える速度を制御する回路を含む請求項７に記載の改良。 ９．（ｉ）前記ゲート駆動回路は複数のＩＧＢＴのゲートに接続される複数の キャパシタを含み、（ｉｉ）複数のＩＧＢＴをオン、即ち導通状態にするために 必要とする時間が前記複数のキャパシタを設定電圧に充電するために要する時間 により決められる請求項８に記載の改良。 １０．前記複数のＩＧＢＴのオン時間は前記ＩＧＢＴが前記ＳＣＲのどれかを 不正にオンしないでオンになるものである請求項９に記載の改良。 １１．前記ゲート駆動回路は前記ＩＧＢＴが導通状態になると複数のＩＧＢＴ を飽和状態に維持するゲート信号を供給する請求項７に記載の改良。 １２．前記ゲート駆動回路は前記複数のＩＧＢＴの各々のゲートと接地との間に 接続される分路を含み、この分路は前記複数のＩＧＢＴのゲートに印加される電 圧を接地に分路する作用をする請求項７に記載の改良。 １３．前記制御回路は前記エネルギ蓄積キャパシタのエネルギを分路するため に前記第１スイッチおよび前記第４スイッチを導通状態にする請求項１に記載の 改良。 １４．前記制御回路は前記エネルギ蓄積キャパシタのエネルギを分路するため に前記第２スイッチおよび前記第３スイッチを導通状態にする請求項１に記載の 改良。 １５．前記エネルギ蓄積キャパシタと前記Ｈ−ブリッジ出力回路との間に接続 される保護素子を更に有し、前記保護素子は前記第１、第２、第３または第４ス イッチの少なくとも１つへの電流を制限するような抵抗性特性を有する請求項１ に記載の改良。 １６．前記エネルギ蓄積キャパシタと前記Ｈ−ブリッジ出力回路との間に接続 される保護素子を更に含み、前記保護素子は前記第１，第２，第３または第４ス イッチの端子間の電圧の立上り時間を制限するような誘導性特性を有する請求項 １に記載の改良。 １７．前記エネルギ蓄積キャパシタと前記Ｈ−ブリッジ出力回路との間に接続 される保護素子を更に有し、前記第１，第２、第３および第４スイッチは前記ス イッチの端子間の電圧が選択レベルまで進展するにかかる時間量によって決めら れる立上り時間を持つ端子間電圧を有し、前記保護素子は前記第１，第２，第３ または第４スイッチへの電流および端子間の電圧の立上り時間を制限するような 誘導性および抵抗性特性の両方を有する請求項１に記載の改良。 １８．前記第１，第２，第３及び第４スイッチがほぼ２００ジュールの第１の 二相除細動パルスを患者に導入できる前記エネルギ蓄積キャパシタを充電する充 電手段を更に有し、パルス導入後に前記エネルギ蓄積キャパシタが再充電され、 前記第１，第２，第３および第４スイッチがほぼ３６０ジュールの第２の二相除 細動パルスを患者に導入できる請求項１に記載の改良。 １９．前記エネルギ蓄積キャパシタの容量は１５０マイクロファラッドから２ ００マイクロファラッドである請求項１に記載の改良。 ２０．一対の電極が患者に接続されると、前記一対の電極を介して患者に二相 除細動パルスを供給する体外除細動器において、前記体外除細動器はまた前記エ ネルギ蓄積キャパシタに蓄積されたエネルギを患者に使用する前記対の電極に導 入するため前記エネルギ蓄積キャパシタを前記対の電極に切り換え可能に接続す るための４辺を有するＨ−ブリッジ出力回路と前記Ｈ−ブリッジ出力回路の動作 を制御する制御回路を含み、その改良は改良されたＨ−ブリッジ出力回路および 改良された制御回路から構成され、前記改良されたＨ−ブリッジ出力回路は： （ａ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第１リードと前記対の電極の一方 との間に接続されるＨ−ブリッジ出力回路の第１辺の第１シリコン制御整流素子 （ＳＣＲ）と、 （ｂ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第２リードと前記対の電極の他方 との間に接続されるＨ−ブリッジ出力回路の第２辺の絶縁ゲートバイポーラトラ ンジスタ（ＩＧＢＴ）と、 （ｃ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第１リードと前記対の電極の他方 との間に接続されるＨ−ブリッジ出力回路の第３辺の第２ＳＣＲと、 （ｄ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第２リードと前記対の電極の前記 一方との間に接続されるＨ−ブリッジ出力回路の第１辺の第３ＳＣＲと、 で構成され、 前記改良された制御回路は前記第１，第２及び第３ＳＣＲ並びに前記ＩＧＢＴ を制御し、それにより（ｉ）前記第ＩＳＣＲおよび前記ＩＧＢＴは前記エネルギ 蓄積キャパシタに蓄積されたエネルギを患者に使用する前記対の電極に導入し、 二相除細動パルスの第一相を発生し、（ｉｉ）前記第２および第３ＳＣＲは前記 エネルギ蓄積キャパシタに蓄積されたエネルギを患者に使用する前記対の電極へ 導入するため第２期間に導通状態にし、前記二相除細動パルスの第一相に対して 逆極性である前記二相除細動パルスの第２相を発生する。 ２１．前記改良制御回路は第１，第２及び第３ゲート駆動回路を含み、前記第 １，第２および第３ＳＣＲはゲートを有し、前記第１ゲート駆動回路は前記第１ ＳＣＲのゲートに接続され、前記第２ゲート駆動回路は前記第２ＳＣＲのゲート に接続され、前記第３ゲート駆動回路は前記第３ＳＣＲのゲートに接続される請 求項２０に記載の改良。 ２２．前記第１，第２および第３ゲート駆動回路によって前記関連ＳＣＲのゲ ートに供給されるゲート信号は前記関連ＳＣＲを導通状態にバイアスし、前記関 連ＳＣＲは前記ゲート信号が存在する限り導通状態にバイアスされている請求項 ２１に記載の改良。 ２３．各ゲート駆動回路はパルス列を生成する手段と前記パルス列を各ＳＣＲ のゲートにゲート信号として供給する手段とを含む請求項２２に記載の改良。 ２４．前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第２辺は１個より多いＩＧＢＴを含み 、各ＩＧＢＴはゲートを有し、前記改良制御回路は各ＩＧＢＴのゲートに接続さ れるゲート駆動回路を含み、前記ゲート駆動回路は導通状態と非導通状態に前記 ＩＧＢＴを切り換えるためにゲート信号を各ＩＧＢＴのゲートに供給する請求項 ２０に記載の改良。 ２５．前記ゲート駆動回路は導通状態と非導通状態とに前記ＩＧＢＴを切替え る速度を制御する回路を含む請求項２４に記載の改良。 ２６．前記ゲート駆動回路は１個より多いキャパシタを含み、各キャパシタは 前記ＩＧＢＴの各自のゲートに接続され、前記ＩＧＢＴの各自をオン、即ち導通 状態にするために必要な時間はキャパシタを設定電圧に充電するためにかかる時 間である請求項２５に記載の改良。 ２７．１個より多いＩＧＢＴのオン時間は１個より多い前記ＩＧＢＴが前記Ｓ ＣＲのどれかを不用意にオンしないでオンされるものである請求項２６に記載の 改良。 ２８．前記ゲート駆動回路は１個より多いＩＧＢＴが導通状態の時１個より多 いＩＧＢＴを飽和状態に維持するゲート信号を供給する請求項２４に記載の改良 。 ２９．前記ゲート駆動回路は前記１個より多いＩＧＢＴの各々のゲートと接地 との間を接続する分路を含み、この分路は前記１個より多いＩＧＢＴのゲートに 印加する電圧を接地に分路する作用をなす請求項２４に記載の改良。 ３０．前記改良制御回路は前記第１ＳＣＲおよび前記第３ＳＣＲを導通状態に し、前記エネルギ蓄積キャパシタのエネルギを分路する請求項２０に記載の改良 。 ３１．前記改良制御回路は前記第ＩＧＢＴおよび前記第２ＳＣＲを導通状態に し、前記エネルギ蓄積キャパシタのエネルギを分路する請求項２０に記載の改良 。 ３２．前記エネルギ蓄積キャパシタと前記Ｈ−ブリッジ出力回路との間の保護 素子を更に有し、前記保護素子は前記第１，第２または第３ＳＣＲの少なくとも １つあるいは前記ＩＧＢＴの端子間の電圧の立上りを制限するような誘導性特性 を有する請求項２０に記載の改良。 ３３．前記エネルギ蓄積キャパシタと前記Ｈ−ブリッジ出力回路との間に接続 される保護素子を更に有し、前記保護素子は前記第１，第２または第３ＳＣＲの 少なくとも１つあるいは前記ＩＧＢＴの端子間の電圧の立上り時間を制限するよ うな誘導性特性を有する請求項２０に記載の改良。 ３４．前記エネルギ蓄積キャパシタと前記Ｈ−ブリッジ出力回路との間に接続 される保護素子を更に有し、前記第１，第２および第３ＳＣＲ並びに前記ＩＧＢ Ｔは前記スイッチの端子間の電圧が選択レベルまで進展するにかかる時間量によ って決まる立上り時間を持つ端子間電圧を有し、前記保護素子は前記第１，第２ または第３ＳＣＲの少なくとも１つあるいは前記ＩＧＢＴへの電流およびその端 子間の電圧の立上り時間を制限するような誘導性及び抵抗性特性の両方を有する 請求項２０に記載の改良。 ３５．前記改良Ｈ−ブリッジ出力回路は前記出力回路の前記第１，第２および 第３ＳＣＲおよび前記ＩＧＢＴの導通状態がほぼ２００ジュールの第１の二相除 細動パルスを患者に使用する前記対の電極に少なくとも導入する前記エネルギ蓄 積キャパシタを充電する充電手段を更に有し、パルス導入後に前記エネルギ蓄積 キャパシタが再充電され、前記第１，第２および第３ＳＣＲ並びに前記ＩＧＢＴ がほぼ３６０ジュールの第２の二相除細動パルスを患者に使用する前記対の電極 に供給する請求項２０に記載の改良。 ３６．前記エネルギ蓄積キャパシタの容量は１５０マイクロファラッドから２ ００マイクロファラッドの範囲にある請求項２０の改良。 ３７．第１及び第２電極が患者に接続されたとき前記第１及び第２電極を介し て患者に二相除細動パルスを供給する体外除細動器において、前記体外除細動器 は第１および第２リードを有するエネルギ蓄積キャパシタを含み、前記体外除細 動器はまた前記エネルギ蓄積キャパシタに蓄積されたエネルギを患者に使用する 第１及び第２電極に導入するために前記エネルギ蓄積キャパシタを前記第１及び 第２電極に切り換え可能に接続する１個以上の固体スイッチを各々が含む４辺を 有するＨ−ブリッジ出力回路を含み、その改良は患者を直接除細動するために外 科的に使用される除細動パルスエネルギレベルのような低除細動パルスエネルギ で前記固体スイッチを導通状態に維持する前記固体スイッチのための駆動回路を 有する。 ３８．前記低除細動パルスエネルギレベルは５０ジュール未満である請求項３ ７に記載の改良。 ３９．前記固体スイッチの各々はゲート信号を受けるために接続されるゲート を有し、前記ゲート駆動回路はパルス列を生成し、前記パルス列を前記固体スイ ッチのゲートに供給する請求項３７に記載の改良。 ４０．前記固体スイッチの少なくとも１つはシリコン制御整流素子（ＳＣＲ） により構成される請求項３８に記載の改良。 ４１．前記Ｈ−ブリッジ出力回路は５０ジュール未満から２００ジュールを超 える範囲に亘り除細動パルスを切り換えることができる請求項３７に記載の改良 。 ４２．一対の電極が患者に接続されると前記電極を介して患者に除細動パルス を供給する体外除細動器において、前記体外除細動器は外囲器と、除細動パルス を生成する除細動回路と、前記除細動回路の動作を制御する制御回路とを含み、 前記制御回路は前記外囲器に取り付けられた制御ノブを有し、その改良は前記制 御回路を隔離し、前記外囲器を前記除細動回路から隔離する隔離回路を有する。 ４３．前記隔離回路は複数のトランスで構成され、各トランスは一次および二 次巻線を有し、前記一次巻線は前記制御回路に接続され、前記二次巻線は前記除 細動回路に接続される請求項４２に記載の改良。 ４４．前記除細動回路は（ｉ）第１及び第２リード並びに一対の電極を有する 高電圧エネルギ蓄積キャパシタと、（ｉｉ）前記高電圧エネルギ蓄積キャパシタ の前記リードを前記対の電極に選択的に切り換え可能に接続する出力回路とを有 し、前記出力回路は、 （ａ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第１リードと前記第１電極とを接 続する第１スイッチと、 （ｂ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第２リードと前記第２電極とを接 続する第２スイッチと、 （ｃ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第１リードと前記第２電極とを接 続する第３スイッチと、 （ｄ）前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第２リードと前記第１電極とを接 続する第４スイッチと、 により構成され、 前記制御回路は前記複数のトランスの一次巻線に制御信号を供給して前記第１ ，第２，第３および第４スイッチを制御する。 ４５．第１及び第２電極が患者に接続されると前記第１及び第２電極を介して 患者に二相除細動パルスを供給する体外除細動器において、前記体外除細動器は 第１及び第２リードを有するエネルギ蓄積キャパシタを有し、前記体外除細動器 はまた前記エネルギ蓄積キャパシタに蓄積されたエネルギを患者に用いる前記第 １及び第２電極に導入するため前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第１及び第２ リードを前記第１及び第２電極に切り換え可能に接続するための４辺を有するＨ −ブリッジ出力回路と、前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第１リードと前記第 １電極との間に接続される前記Ｈ−ブリッジ出力回路の第１辺の第１スイッチと 、前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第２リードと前記第２電極との間に接続さ れる前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第２辺の第２スイッチと、前記エネルギ蓄 積キャパシタの前記第１リードと前記第２電極との間に接続される前記Ｈ−ブリ ッジ出力回路の前記第３辺の第３スイッチと、前記エネルギ蓄積キャパシタの前 記第２リードと前記第１電極との間に接続される前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前 記第４辺の第４スイッチとで構成され、その改良は（ｉ）絶縁ゲートバイポーラ トランジスタ（ＩＧＢＴ）を含む前記第１，第２，第３または第４スイッチの少 なくとも１つ、および（ｉｉ）ゲート駆動回路で構成され、前記ゲート駆動回路 は前記ＩＧＢＴに損傷を与えないで４００アンペアまでの電流パルスに耐えるこ とができるように前記ＩＧＢＴに対して十分な電圧で前記ＩＧＢＴのゲートをバ イアスする。 ４６．前記ゲート駆動回路は短時間前記ＩＧＢＴに損傷を与えないで４００ア ンペアまでの除細動電流パルスに耐えることができるように前記ＩＧＢＴに対し て十分な電圧で前記ＩＧＢＴのゲートをバイアスする請求項４５の改良。 ４７．第１及び第２電極が患者に接続されると前記第１及び第２電極を介して 患者に二相除細動パルスを供給する体外除細動器において、前記体外除細動器は 第１及び第２リードを有し、前記体外除細動器はまた前記エネルギ蓄積キャパシ タに蓄積されたエネルギを患者に用いる前記第１及び第２電極に導入するため前 記エネルギ蓄積キャパシタを前記第１及び第２電極に切り換え可能に接続するた めの４辺を有するＨ−ブリッジ出力回路と、前記エネルギ蓄積キャパシタの前記 第１リードと前記第１電極との間に接続される前記Ｈ−ブリッジ出力回路の第１ 辺の第１スイッチと、前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第２リードと前記第２ 電極との間に接続される前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第２辺の第２スイッチ と、前記エネルギ蓄積キャパシタの前記第１リードと前記第２電極との間に接続 される前記Ｈ−ブリッジ出力回路の前記第３辺の第３スイッチと、前記エネルギ 蓄積キャパシタの前記第２リードと前記第１電極との間に接続される前記Ｈ−ブ リッジ出力回路の前記第４辺の第４スイッチとで構成され、その改良は（ｉ）シ リコン制御整流素子（ＳＣＲ）を含む前記第１，第２，第３または第４スイッチ の少なくとも１つ、および絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を含 む前記第１，第２，第３または第４スイッチの少なくとも１つ、並びに（ｉｉ） 前記ＳＣＲが不用意に点弧されないように十分ゆっくりとしたレートで前記ＩＧ ＢＴをオンするために前記ＩＧＢＴに接続されるゲート駆動回路で構成される。