JPH05345034A - 細動除去システム - Google Patents

細動除去システム

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JPH05345034A
JPH05345034A JP5014831A JP1483193A JPH05345034A JP H05345034 A JPH05345034 A JP H05345034A JP 5014831 A JP5014831 A JP 5014831A JP 1483193 A JP1483193 A JP 1483193A JP H05345034 A JPH05345034 A JP H05345034A
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phase
capacitor
waveform
defibrillation
pulse generator
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JP5014831A
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David K Swanson
ケー． スワンソン デビッド
Raymond E Ideker
イー． イデカー レイモンド
Greg Walcott
ウォルコット グレッグ
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Cardiac Pacemakers Inc
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Cardiac Pacemakers Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 細動除去器のパルスジェネレータにおいて、
２相波形からなる細動除去波形を少ないエネルギで生成
させる。心臓を低いピーク電圧で細動除去する。 【構成】 パルスジェネレータ２２は、２つのコンデン
サＣ１，Ｃ２と、コンデンサを直列または並列に接続す
るスイッチＳ１，Ｓ２とを有する。スイッチＳ１，Ｓ２
は、２相波形の第１相ではコンデンサＣ１，Ｃ２を並列
に接続し、第２相ではコンデンサＣ１，Ｃ２を直列に接
続する。 【効果】 細動除去波形のピーク電圧が小さくなるの
で、体内の組織への衝撃が少なくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】本発明は、心臓用細動除去・電気除細動シ
ステムに関し、特に低エネルギ２相細動除去・電気除細
動波形を生成するパルスジェネレータを含む植設可能な
細動除去・電気除細動システムに関する。
【０００２】
【背景技術】細動除去は、高エネルギ細動除去及び低エ
ネルギ電気除細動を意味する。２相内部細動除去は、細
動除去強度必要条件を減らす技術として単相細動除去に
代わって用いられている。例えばタッカー・ジュニア
（Ｔａｃｋｅｒ，Ｊｒ．）らによる米国特許第４，５４
８，２０３号やバッハ・ジュニア（Ｂａｃｈ，Ｊｒ．）
による米国特許第４，８５０，３５７号によれば、細動
除去強度必要条件を減らすことによって、植設ユニット
のエネルギ蓄積装置を小さくすることができる。
【０００３】従来の細動除去においては、植設ユニット
のエネルギ必要条件を最小限にする必要性と共に、２相
細動除去を改善する余地もある。
【０００４】
【発明の概要】本発明の主な目的は、より少ない電気エ
ネルギにて有効な細動除去波形を生成する細動除去器を
提供することである。本発明の第２の目的は、心臓を低
いピーク電圧で細動除去する植設可能な細動除去器を提
供することである。
【０００５】本発明の第３の目的は、ピーク電圧が小さ
く且つ勾配が小さくさらに継続時間が長い（８〜３０ｍ
ｓ）第１相を含む２相波形で心臓を細動除去する植設可
能な細動除去器を提供することである。本発明の第４の
目的は、２相波形を生成するために第１相では並列に接
続され第２相では直列に接続される第１及び第２コンデ
ンサを含む植設可能な細動除去器のパルスジェネレータ
を提供することである。
【０００６】本発明の第５の目的は、組織の衝撃とロー
カル電気曲線図の衝撃後の機能低下との両者を最小限に
するために低いピーク電圧で細動除去を行う植設可能な
細動除去器を提供することである。本発明の第６の目的
は、２相細動除去波形を生成する時のコンデンサの非消
費エネルギ量を減少させることである。
【０００７】本発明は、２相細動除去波形を少ないエネ
ルギ必要条件で生成する植設可能な細動除去器（または
電気除細動器）のパルスジェネレータに関する。パルス
ジェネレータは、２つのコンデンサと、これらのコンデ
ンサを第１相では並列に接続するとともに第２相では直
列に接続する対をなすスイッチと、を有している。第１
相では、前縁電圧と後縁電圧との間の勾配が小さい。第
２相では、前縁電圧が第１相の後縁電圧のほぼ２倍にな
っている。低容量の第２相においてピーク電圧を高くす
ることによって、第１相のピーク電圧が低減される。さ
らに、ピーク電圧を低くしたことによって組織の衝撃が
最小限になる。
【０００８】本発明は、特に植設可能なシステムにおい
て使用されるが、外部にある細動除去システムにおいて
も使用することもできる。
【０００９】
【実施例】本発明による実施例を添付図面に基づき説明
し、本発明の目的、作用及び効果について説明する。図
１に本発明による細動除去システム１０を示す。この細
動除去システム１０は、検出用電極１２、ＥＣＧ増幅器
１４と心臓解析器１６とからなり心臓リズムを増幅して
解析する回路を有する。心臓解析器１６は、心臓が細動
除去（または電気除細動ショック）を必要としている状
態にあることを検出して制御信号を発し、電極１８，２
０を介してショックを心臓に与える。
【００１０】本発明は、符号２２で示すパルスジェネレ
ータ機構に特徴がある。このパルスジェネレータ機構は
コンデンサＣ１，Ｃ２を含み、これらのコンデンサＣ
１，Ｃ２は、スイッチＳ１，Ｓ２によって並列または直
列に接続される。コンデンサＣ１，Ｃ２は、電圧源Ｖｃ
にて充電され、リード線２４，２６を介して電極１８，
２０に接続される。複数のスイッチＳ３〜Ｓ６がコンデ
ンサＣ１，Ｃ２とリード線２４，２６との間に設けられ
ている。コンデンサＣ１，Ｃ２の各々の容量はおよそ３
５０μＦが望ましい。
【００１１】スイッチコントローラ３０が、スイッチＳ
３〜Ｓ６を制御するために設けられてコンデンサＣ１，
Ｃ２の放電波形を制御する。通常、スイッチコントロー
ラ３０は、第１相では並列に接続され次の第２相では直
列に接続されるコンデンサＣ１，Ｃ２によって、これら
コンデンサＣ１，Ｃ２の放電から２相波形が生成するよ
うにスイッチを制御する。２相波形の第１相は勾配が小
さく、このため、第１相のピーク電圧を小さくできる。
【００１２】２相波形４０を生成する方法を図２に基づ
いて説明する。コンデンサＣ１，Ｃ２は、スイッチＳ７
が閉じると電圧源Ｖｃを介して充電される。このスイッ
チＳ７の閉成は、スイッチコントローラ３０または心臓
解析器１６によって制御される。一旦充電されると、ス
イッチコントローラ３０は、スイッチＳ１を閉じ且つス
イッチＳ２を開いて波形の第１相を生成する。スイッチ
Ｓ１を閉じ且つスイッチＳ２を開くと、コンデンサＣ
１，Ｃ２は並列に接続される。ちょうどこの前に、スイ
ッチＳ３，Ｓ５は閉じられ且つスイッチＳ４，Ｓ６は開
かれるので、第１相の極性は正になる。故に、第１相の
全容量は、コンデンサＣ１，Ｃ２の容量の和となり、７
００μＦとなる。その結果、第１相１の放電波形は、前
縁電圧ＶL1から後縁電圧ＶT1までゆっくりと減少する。
コンデンサＣ１，Ｃ２の容量の加算により回路の時定数
が大きいために、電圧ＶL1からＶT1までの減少は緩やか
である。さらに、その結果、前縁電圧ＶL1と後縁電圧Ｖ
T1との差が小さいので、第１相の「勾配」はかなり小さ
くなる。
【００１３】波形の第２相において、スイッチコントロ
ーラ３０はスイッチＳ１を開き且つスイッチＳ２を閉じ
るので、コンデンサＣ１，Ｃ２は直列に接続される。加
えて、スイッチＳ４，Ｓ６は閉ざされ且つスイッチＳ
３，Ｓ５は開かれるので、第２相２は、極性が第１相１
とは逆になる。第２相２の放電波形に対する全容量は、
コンデンサＣ１，Ｃ２の直列結合となって１７５μＦに
なり、第１相１の並列結合の場合の容量のほぼ４分の１
になる。故に、第２相２の放電波形は、前縁電圧ＶL2か
ら後縁電圧ＶT2まで第１相１の４倍の速さで低下する。
さらに、第２相２の前縁電圧ＶL2は、第１相１の後縁電
圧ＶT1の２倍になっている。
【００１４】本発明の２相波形は、周知の細動除去波形
に対して優れた効果を有する。第一に、第１相の波形継
続時間を長くしてその勾配を小さくすることにより、第
１相の立ち上がりのピーク電圧が低減されるので、必要
なエネルギが小さくなるとともに、コンデンサに蓄積さ
れたエネルギの効率が改善される。一方、第２相の容量
を低減することにより、第２相では、別のエネルギを必
要とすることなく、コンデンサに蓄積された充電エネル
ギを高い前縁電圧で放出することができる。さらに、本
発明の２相波形は、従来の２相波形よりも十分に低い第
１相１の前縁電圧で、しかも全蓄積エネルギで細動除去
を行うことが、動物実験により判っている。
【００１５】本発明においては、第１相の波形継続時間
を長くしたことによって、全体に亘ってピーク電圧を低
減させることができる。その結果、第１相の後縁電圧に
よって生じる組織の損傷は最小限になり、ショック後の
心臓の感覚が良くなる。さらに、本発明の細動除去波形
によって、コンデンサに蓄積されたエネルギのうちで波
形の生成に使われるエネルギが多くなるので、パルスジ
ェネレータの効率が向上する。
【００１６】本発明により２相波形を生成する他の方法
として、第１相を生成するために、まず第１コンデンサ
を部分的に放電させ次に第２コンデンサを放電させる方
法がある。この方法において、第２相では、極性が反転
され、第１及び第２コンデンサが直列に接続されて放電
される。上記記載の実施例は、本発明の実施例の一つの
例示にすぎず、本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による植設可能な細動除去システムを示
す構成図である。
【図２】本発明による植設可能な細動除去システムのパ
ルスジェネレータによって生成される２相波形のグラフ
である。
【符号の説明】
１０ 細動除去システム １８，２０ 電極 ２２ パルスジェネレータ ２４，２６ リード線 ３０ スイッチ制御手段としてのスイッチコントロー
ラ Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ Ｖｃ 充電手段としての電圧源 Ｓ１，Ｓ２ 第１スイッチ手段としてのスイッチ Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６ 第２スイッチ手段としての
スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レイモンド イー． イデカー アメリカ合衆国 ノースカロライナ州 27701 デュラム インヴァネスロード 5237 (72)発明者 グレッグ ウォルコット アメリカ合衆国 ノースカロライナ州 27701 デュラム ダブリュ． トゥリニ ティ ナンバー２ 918

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 心臓に接してまたは心臓近傍に植設され
    る少なくとも２つの電極間で放電する細動除去器におい
    て細動除去波形を生成するパルスジェネレータであっ
    て、 第１コンデンサと、 第２コンデンサと、 前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサを直列及び
    並列の一方に接続する第１スイッチ手段と、 前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサを少なくと
    も前記電極に接続するリード線と、 前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサを充電する
    充電手段と、 前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサを前記リー
    ド線に接続する第２スイッチ手段と、 前記第１及び第２スイッチ手段を制御して２相波形の第
    １相では前記電極から放電するために前記第１コンデン
    サ及び前記第２コンデンサを並列に接続するとともに前
    記２相波形の第２相では前記第１コンデンサ及び前記第
    ２コンデンサを直列に接続するスイッチ制御手段と、を
    含むことを特徴とするパルスジェネレータ。
  2. 【請求項２】 前記スイッチ制御手段は、前記第１相の
    極性が正になり且つ前記第２相の極性が負になるように
    前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサを前記リー
    ド線に接続して前記第２スイッチ手段を制御することを
    特徴とする請求項１記載のパルスジェネレータ。
  3. 【請求項３】 心臓に接してまたは心臓近傍に植設され
    る少なくとも２つの電極間で放電する細動除去器におい
    て細動除去波形を生成するパルスジェネレータであっ
    て、 第１相及び第２相からなる２相波形を生成する生成手段
    を有し、前記第１相の波形継続時間は第２相よりも長く
    なることを特徴とするパルスジェネレータ。
  4. 【請求項４】 心臓に接してまたは心臓近傍に植設され
    る少なくとも２つの電極間で放電する細動除去器におい
    て細動除去波形を生成するパルスジェネレータであっ
    て、 第１相及び第２相からなる２相波形を生成する生成手段
    を有し、前記第１相は第１容量を放電して生成され、前
    記第２相は第２容量を放電して生成され、前記第１容量
    は前記第２容量よりも大きいことを特徴とするパルスジ
    ェネレータ。
  5. 【請求項５】 心臓に接してまたは心臓近傍に植設され
    る少なくとも２つの電極間で放電する細動除去器におい
    て細動除去波形を生成する方法であって、 第１コンデンサ及び第２コンデンサを備える行程と、 前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサを並列に接
    続する行程と、 ２相波形の第１相を生成するために並列に接続された前
    記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサを放電する行
    程と、 前記第１相が終了する時に前記第１コンデンサ及び前記
    第２コンデンサを直列に接続する行程と、 前記２相波形の第２相を生成するために直列に接続され
    た前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサを放電す
    る行程と、を有することを特徴とする方法。
  6. 【請求項６】 心臓に接してまたは心臓近傍に植設され
    る少なくとも２つの電極間で放電する細動除去器におい
    て細動除去波形を生成する方法であって、 第１容量と前記第１容量よりも小さい第２容量とを有す
    るコンデンサ回路を備える行程と、 ２相波形の第１相を生成するために前記第１容量で前記
    コンデンサ回路を放電する行程と、 前記コンデンサ回路を前記第２容量とする行程と、 前記２相波形の第２相を生成するために前記コンデンサ
    回路を放電する行程と、を有することを特徴とする方
    法。
  7. 【請求項７】 ２相細動除去波形を生成する方法であっ
    て、 前縁電圧と後縁電圧との間に所定の勾配を有する第１相
    を生成する第１相生成行程と、 前記第１相の前記後縁電圧の２倍となる前縁電圧を有す
    る第２相を生成する第２相生成行程と、を有することを
    特徴とする方法。
  8. 【請求項８】 少なくとも２つの植設可能な細動除去・
    電気除細動電極と、心臓の動作を検出する検出手段と、
    前記電極を介して放電される細動除去・電気除細動波形
    を生成する応答性パルスジェネレータと、を有する細動
    除去システムであって、 前記パルスジェネレータは、第１相及び第２相からなる
    ２相波形を生成し、前記第１相は勾配が前記第２相より
    も小さくなっていることを特徴とする細動除去システ
    ム。
  9. 【請求項９】 前記細動除去システムは植設可能である
    ことを特徴とする請求項８記載の細動除去システム。
  10. 【請求項１０】 少なくとも２つの植設可能な細動除去
    ・電気除細動電極と、心臓に接してまたは心臓近傍に植
    設される少なくとも２つの電極間で放電する植設可能な
    細動除去器・電気除細動器において細動除去波形を生成
    するパルスジェネレータと、を有する植設可能な細動除
    去・電気除細動システムであって、 前記パルスジェネレータは、 第１コンデンサと、 第２コンデンサと、 前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサを直列及び
    並列の一方に接続する第１スイッチ手段と、 前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサを充電する
    充電手段と、 前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサを前記電極
    に接続するリード線に接続する第２スイッチ手段と、 前記第１及び第２スイッチ手段を制御して２相波形の第
    １相では前記電極から放電するために前記第１コンデン
    サ及び前記第２コンデンサを並列に接続し前記２相波形
    の第２相では前記第１コンデンサ及び前記第２コンデン
    サを直列に接続するスイッチ制御手段と、を含むことを
    特徴とする細動除去・電気除細動システム。
  11. 【請求項１１】 少なくとも２つの電極を介して放電さ
    れる細動除去波形を生成するパルスジェネレータであっ
    て、 第１相及び第２相からなる２相波形を生成する生成手段
    を有し、前記第１相は勾配が前記第２相よりも小さいこ
    とを特徴とするパルスジェネレータ。
JP5014831A 1992-01-30 1993-02-01 細動除去システム Pending JPH05345034A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/828,136 US5411525A (en) 1992-01-30 1992-01-30 Dual capacitor biphasic defibrillator waveform generator employing selective connection of capacitors for each phase
US07/828136 1992-01-30

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JPH05345034A true JPH05345034A (ja) 1993-12-27

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ID=25251002

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JP5014831A Pending JPH05345034A (ja) 1992-01-30 1993-02-01 細動除去システム

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US (2) US5411525A (ja)
EP (1) EP0553863B1 (ja)
JP (1) JPH05345034A (ja)
AT (1) ATE185084T1 (ja)
AU (1) AU3216793A (ja)
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