JPH06154346A - 細動除去器 - Google Patents

細動除去器

Info

Publication number
JPH06154346A
JPH06154346A JP5213836A JP21383693A JPH06154346A JP H06154346 A JPH06154346 A JP H06154346A JP 5213836 A JP5213836 A JP 5213836A JP 21383693 A JP21383693 A JP 21383693A JP H06154346 A JPH06154346 A JP H06154346A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
switch
contacts
defibrillator
pulse
charging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5213836A
Other languages
English (en)
Inventor
Kurt Hoegnelid
ヘグネリド クルト
Kenth-Ake-Sune Nilsson
ニルソン ケント−アーケ−スネ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of JPH06154346A publication Critical patent/JPH06154346A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/38Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for producing shock effects
    • A61N1/39Heart defibrillators
    • A61N1/3925Monitoring; Protecting
    • A61N1/3931Protecting, e.g. back-up systems
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/38Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for producing shock effects
    • A61N1/39Heart defibrillators
    • A61N1/3906Heart defibrillators characterised by the form of the shockwave
    • A61N1/3912Output circuitry therefor, e.g. switches

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 細動除去器において過度に高い放電電流の発
生するのを阻止する。 【構成】 変位状態が前記所定の変位状態から出発して
変化する際にこれに依存する変形に基づき、前記接点
(25、29)間の電気抵抗を変化させ、前記電気機械
変換器(25、33)には、スイッチオンパルス(4
0)を形成する制御パルス発生器(23)が接続されて
おり、前記スイッチオンパルスは前記接点(25、2
9)間の電気抵抗を所望のように調整するため変化可能
なパルスレベルを有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、充電回路への充電のた
め両端を切換可能であり、心臓の細動除去のため制御可
能な切換装置を介して、心臓領域に配置された少なくと
も2つの電極と接続可能である充電容量を有する細動除
去器に関する。
【0002】
【従来の技術】米国特許出願公開第4800883号公
報から公知のこの種の細動除去器は、埋め込みのために
患者の身体に設けられる。公知の細動除去器は2つのコ
ンデンサからなる充電容量を有している。これらのコン
デンサは所定の電圧に充電するため充電回路に接続され
ている。2つのコンデンサはさらに切換装置を介して患
者の心臓に配置された2つの電極と接続されている。切
換装置はブリッジ回路に配置された4つのスイッチから
なる。心臓の細動除去のために充電容量はまず所定の電
圧に充電され、引き続き切換装置を介して心臓の電極と
接続される。これにより、充電容量は放電電流により心
臓組織を介して放電する。切換装置の4つのスイッチを
交互にペアで開放および閉成することにより、心臓組織
を通る放電電流は交互の流通方向を有する連続した多数
の部分電流に分割される。
【0003】心臓組織を通り細動除去を行う電流は充電
容量の充電電圧および心臓組織の電気抵抗に依存してい
る。充電容量の放電開始時に電流は、指数関数的に減少
するためにその最高値を有する。心臓を効果的に細動除
去するためには、心臓組織を通る電流は所定の持続期間
の間、所定の最小値を上回らなければならない。この理
由から、充電容量に対する充電電圧は次のように選定さ
れる。すなわち電流が充電過程の開始時には十分に大き
く、所定の持続期間の経過後に初めて最小値以下に低下
するように選定される。最小値を上回る電流の成分は、
効果的な細動除去の観点から無駄であるだけでなく、開
始値が高くなるため心臓組織を損傷することにもなりか
ねない。
【0004】欧州特許出願公開第92107996.8
号明細書には冒頭に述べた形式の細動除去器が記載され
ている。この際動除去器では電流を所定の最大値に制限
するための装置が設けられている。
【0005】ドイツ特許出願第3020479号公報か
らリレーが公知である。このリレーでは所定量の導電流
体、例えば水銀が2つの接点間に配置されており、圧電
駆動素子の形の電気機械変換器の作用下にある。電気機
械変換器は電気制御により静止位置から作動位置へ変位
することができる。圧電駆動素子の作動位置では流体が
その表面張力の作用に抗して接点の接続を行うように変
形される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、細動
除去器において過度に高い放電電流の発生するのを阻止
することである。また阻止することにより細動除去の効
率が影響を受けないようにすることである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、制御可能な切換装置は相互に電気的に絶縁された2
つの接点を有し、当該接点間には、内部復帰力の作用に
抗して変形可能であり、電気機械変換器の作用下にある
切換部材が配置されており、当該切換部材は、電気機械
変換器が所定の変位状態をとる際に前記2つの接点を接
続し、かつ変位状態が前記所定の変位状態から出発して
変化する際にこれに依存する変形に基づき、前記接点間
の電気抵抗を変化させ、前記電気機械変換器には、スイ
ッチオンパルスを形成する制御パルス発生器が接続され
ており、前記スイッチオンパルスは前記接点間の電気抵
抗を所望のように調整するため変化可能なパルスレベル
を有しているように構成して解決される。
【0008】ドイツ特許出願第3020479号公報か
ら公知のリレーとは異なり、本発明の細動除去器の制御
可能な切換装置により切換装置を流れる電流がオン、オ
フされるだけでなく、制御可能な切換装置の接点間の電
気抵抗を所望のように調整することにより電流のレベル
が制御される。
【0009】本発明の細動除去器の有利な構成では、ス
イッチオンパルスのパルスレベルがパルス持続期間の
間、2つの接点間の抵抗が減少するように変化する。こ
れにより充電容量の放電電流および延いては心臓組織を
通る電流が、充電容量の充電電圧が最高である放電過程
の開始時に心臓組織に対して無害な値に制限される。こ
れは充電容量の充電電圧が放電により減少し、2つの接
点間の電気抵抗が低減できるような程度に制限される。
【0010】2つの接点間の電気抵抗の変化は簡単に
は、電気機械変換器の変位に依存する接触部材の変形に
基づき行われる。電気抵抗のさらに良好な制御は、切換
部材が、電気機械変換器が種々異なる変位状態をとる
際、接点の種々異なる面積または種々異なる領域を覆う
ように構成して達成される。その際、電気抵抗の変化は
専ら接触部材と接点との間の接触抵抗の変化により生じ
る。
【0011】この関連から接点は有利には抵抗材料から
なる。これにより抵抗変化の程度が電気機械変換器の変
位に依存して増大される。
【0012】切換部材は有利には所定量の導電流体から
なる。このような流体に対しては例えば、水銀、ガリウ
ム、例えばGa−InおよびGa−In−Snのような
ガリウム合金および電解質がある。本発明の細動除去器
を埋め込み可能に構成する場合は、体温のため流体に対
する融点を比較的高く選択できるので有利である。その
ため水銀の代わりに比較的無害または無害な物質を使用
することができる。
【0013】電気機械変換器は有利には、圧電駆動素
子、電磁駆動素子、磁歪駆動素子または電歪駆動素子か
らなる。
【0014】
【実施例】図1にブロック回路図として示された細動除
去器は電池の形態の電圧源1を有する。電圧源は充電容
量3に対する充電回路2に接続されている。充電回路2
はその出力端子4と5に所定の充電電圧を発生する。充
電容量の両端6と7が2つの制御可能なスイッチ8と9
を介して充電回路2の出力端子4と5に接続されると
き、充電容量3は前記充電電圧に充電される。充電容量
3の2つの端部6と7はさらに、制御可能な切換装置の
2つの別のスイッチ10と11を介してそれぞれ2つの
電極端子12および13と接続可能である。この電極端
子にはそれぞれ電極線路14ないし15を介して、患者
の心臓領域に配置された2つの電極17と18が接続さ
れている。制御可能なスイッチ8、9および11は有利
には半導体スイッチとして構成されており、制御回路2
1の制御出力側19と20を介して制御することができ
る。10で示したスイッチ(その構成は以下図2、3、
および4に基づき詳細に説明する)の制御入力側22は
制御パルス発生器23を介して制御装置21と接続され
ている。
【0015】図1に示された制御可能なスイッチ10は
第1のケーシング板状部分24と第2のケーシング皿状
部分25有する。これらのケーシング部は中空室26を
取り囲んでいる。ケーシング板状部分25は絶縁板27
からなる。絶縁板の外縁部には外側コンタクトリング2
8が設けられており、またこれに同心に配置された内側
コンタクトリング29を有する。金属製のケーシング皿
状部分25は外側コンタクトリング28の領域でリング
状にこの領域に溶接されている。外側コンタクトリング
28を有するケーシング皿状部分25と内側コンタクト
リング29とはスイッチ10の接点を形成し、図1の細
動除去器では充電容量3の端部6ないし電極端子12と
接続されている。ケーシング板状部分24は、内側コン
タクトリング29により取り囲まれた絶縁板27の領域
内に凹部30を有する。凹部30はケーシング皿状部分
25内の相応する凹部25に対向している。2つの凹部
30と31は、導電流体の滴からなる切換部材32に対
する保持部を形成する。竜太はケーシング24と25を
濡らさない材料、例えば水銀からなり、そのため流体は
その表面張力により滴状に保持される。ケーシング皿状
部分25の上側には圧電素子33が設けられている。圧
電素子はケーシング25とともに電気機械変換器を形成
する。圧電素子33には両側で、制御可能なスイッチ1
0の制御入力側22を形成する接触部が設けられてい
る。
【0016】図2に示された圧電素子33の静止位置で
は、流体の滴が2つの凹部30と31の間の安定位置に
存在し、その際内側コンタクトリング29へ接触接続し
ない。
【0017】図3が示すように、圧電素子33が制御さ
れるとケーシング皿状部分25がケーシング板状部分2
4の方向へ変位する。その際流体の滴32はその表面張
力の作用に抗して変形される。圧電素子33ないしケー
シング皿状部分25が所定の変位状態をとる際、流体滴
32は内側コンタクトリングと接触接続する。それによ
り電流が充電容量3の端部6から外側コンタクトリング
28、ケーシング皿状部分25、流体滴32および内側
コンタクトリング29を介して電極端子12に流れるこ
とができる。その際の電流の流れに逆らう電気抵抗は殊
に、流体滴32と内側コンタクトリング29との間の接
触抵抗に依存する。ケーシング皿状部分25がケーシン
グ板状部分24の方向へ変位されればされるほど、流体
滴32が内側コンタクトリング29と接触接続する面積
が大きくなる。従ってケーシング皿状部分25の変位の
増大により制御可能なスイッチ10の通過抵抗が減少す
る。
【0018】図4はケーシング板状部分24の選択的実
施例34を平面図で示す。ここでは、図2および図3の
内側コンタクトリング29の代わりに、螺旋状接触部3
5が絶縁板36に嵌め込まれている。螺旋状接触部35
は、ケーシング板状部分34の中心から最もはなれた個
所において電極端子12と接続されている。充電容量3
の端部6はこれに対して図2および図3の実施例と同じ
ように絶縁板36の外縁部で外側接触リング37に接続
されている。流体滴32(図2および図3)がケーシン
グ皿状部分25により押しつぶされればつぶされるほ
ど、螺旋状接触部の電極端子12と接続された最も外側
の点と螺旋状接触部35の領域(この領域は流体滴と接
続している)との間の線路長が短くなる。このようにし
てケーシング皿状部分25の変位が増大するとスイッチ
10の通過抵抗が減少する。
【0019】図2、図3および図4に示された制御可能
なスイッチ10に対する実施例により、図1の細動除去
器において充電容量3の放電電流が制限される。図5は
このことを2つの電流経過特性38、39に基づき明ら
かにする。これら特性経過のうち38で示された電流経
過は、充電容量3が従来のように電流制限手段なしで電
極17、18と、その間にある心臓組織16を介して放
電する際に発生する。電流経過38は充電容量3の放電
開始時にその最大値を有し、その後指数的に減少する。
ここでは所定の時間後に、I0で示した、心臓16の効
果的な細動除去のための最小電流強度を下回る。図から
わかるように、電流経過38の初期値は細動除去閾値I
0のはるか上にあり、心臓組織16の損傷を除外するこ
とができない。
【0020】これに対して、制御可能なスイッチ10を
図5の下部に示したスイッチオンパルス40により制御
した場合は39で示した電流経過が得られる。この電流
経過では、電流は充電容量3の放電開始時に無害な最大
値に制限され、付加的に有利には電流経過38の場合よ
りも長い時間の間、細動除去に必要な最小値I0を上回
っている。そのために制御パルス発生器23により形成
されたスイッチオンパルス40はパルス開始時に初期パ
ルスレベルを有しており、この初期パルスレベルにより
制御可能なスイッチ10が投入接続される。ここでスイ
ッチ10を流れる電流は、流体滴32と内側コンタクト
リング19ないし螺旋状接触部35との間の接触抵抗に
より制限される。スイッチオンパルス40の持続期間の
間、パルスレベルは次のように増大される。すなわち、
このパルスレベルにより電気機械変換器25、33がさ
らに変位され、それにより制御可能なスイッチ10の電
気通過抵抗が減少されるように増大される。
【0021】
【発明の効果】本発明により、細動除去器において過度
に高い放電電流の発生するのが阻止される。またそれに
より細動除去の効率が影響を受けない。
【図面の簡単な説明】
【図1】制御可能なスイッチ装置を有する本発明の細動
除去器の簡単なブロック図である。
【図2】静止状態にある電気機械変換器を有する制御可
能なスイッチ装置の実施例の概略図である。
【図3】電気機械変換器が変位位置にある際の、図2の
実施例の概略図である。
【図4】制御可能なスイッチ装置の択一的実施例の概略
図である。
【図5】電流制限を行った場合と行わない場合での放電
電流経過を示す線図である。
【符号の説明】
1 電圧源(電池) 2 充電回路 3 充電容量 8、9 制御可能なスイッチ 10、11 別の制御可能なスイッチ 16 心臓 21 制御回路 23 制御パルス発生器 24 ケーシング板状部分 25 ケーシング皿状部分 27 絶縁板 28 外側コンタクトリング 29 内側コンタクトリング 33 圧電素子

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 充電回路(2)への充電のため両端
    (6、7)を切換可能であり、心臓(16)の細動除去
    のため制御可能な切換装置(10、11)を介して、心
    臓(16)領域に配置された少なくとも2つの電極(1
    7、18)と接続可能である充電容量を有する細動除去
    器において、 前記制御可能な切換装置(10)は相互に電気的に絶縁
    された2つの接点(25、29)を有し、 当該接点間には、内部復帰力の作用に抗して変形可能で
    あり、電気機械変換器(25、33)の作用下にある切
    換部材(32)が配置されており、 当該切換部材(32)は、電気機械変換器(25、3
    3)が所定の変位状態をとる際に前記2つの接点(2
    5、29)を導電接続し、 かつ変位状態が前記所定の変位状態から出発して変化す
    る際にこれに依存する変形に基づき、前記接点(25、
    29)間の電気抵抗を変化させ、 前記電気機械変換器(25、33)には、スイッチオン
    パルス(40)を形成する制御パルス発生器(23)が
    接続されており、 前記スイッチオンパルスは前記接点(25、29)間の
    電気抵抗を所望のように調整するため変化可能なパルス
    レベルを有していることを特徴とする細動除去器。
  2. 【請求項2】 前記スイッチオンパルス(40)のパル
    スレベルは、パルス持続期間の間、2つの接点(25、
    29)間の抵抗が減少するように変化する請求項1記載
    の細動除去器。
  3. 【請求項3】 前記切換部材(32)は、電気機械変換
    器(25、33)が種々異なる変位状態をとる際、接点
    (25、29ないし35)の種々異なる面積または種々
    異なる領域を覆う請求項1または2記載の細動除去器。
  4. 【請求項4】 前記接点(29、35)は抵抗材料から
    なる請求項3記載の細動除去器。
  5. 【請求項5】 前記切換部材(32)は、所定の量の導
    電流体からなる請求項1から4までのいずれか1項記載
    の細動除去器。
  6. 【請求項6】 前記電気機械変換器(25、33)は、
    圧電駆動素子、電磁駆動素子、磁歪駆動素子または電歪
    駆動素子からなる請求項1から5までのいずれか1項記
    載の細動除去器。
JP5213836A 1992-08-28 1993-08-30 細動除去器 Pending JPH06154346A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE92114797.1 1992-08-28
EP92114797A EP0584397B1 (de) 1992-08-28 1992-08-28 Defibrillator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06154346A true JPH06154346A (ja) 1994-06-03

Family

ID=8209957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5213836A Pending JPH06154346A (ja) 1992-08-28 1993-08-30 細動除去器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5358512A (ja)
EP (1) EP0584397B1 (ja)
JP (1) JPH06154346A (ja)
DE (1) DE59209380D1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6963773B2 (en) * 1997-03-05 2005-11-08 Medtronic Physio-Control Manufacturing Corp. H-bridge circuit for generating a high-energy biphasic waveform in an external defibrillator using single SCR and IGBT switches in an integrated package
US6208895B1 (en) 1998-10-13 2001-03-27 Physio-Control Manufacturing Corporation Circuit for performing external pacing and biphasic defibrillation
US6965796B2 (en) * 2002-03-11 2005-11-15 Medtronic Physio-Control Manufacturing Corp. Method and apparatus for self-test of defibrillation and pacing circuits including a patient isolation switch
US7096062B2 (en) * 2002-03-11 2006-08-22 Medtronic Physio-Control Manufacturing Corp. Method for self-test of defibrillation and pacing circuits including a patient isolation switch
US6968230B2 (en) 2002-06-26 2005-11-22 Medtronic Physio-Control Manufacturing Corp H-bridge circuit for generating a high-energy biphasic and external pacing waveform in an external defibrillator
US20040044371A1 (en) * 2002-09-04 2004-03-04 Medtronic Physio-Control Manufacturing Corp. Defibrillator with H-bridge output circuit referenced to common ground

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1090545A (fr) * 1953-09-10 1955-03-31 électrovalve
DE2152546A1 (de) * 1971-10-21 1973-04-26 Reuter Maschinen Kompressibles, elektrisch leitfaehiges und/oder magnetisches material aus elastischen, zelligen polymeren und verfahren zu seiner herstellung
NL7809766A (nl) * 1978-09-27 1980-03-31 Philips Nv Hartdefibrillator.
FR2458138A1 (fr) * 1979-06-01 1980-12-26 Socapex Relais a contacts mouilles et circuit plan comportant un tel relais
US4800883A (en) * 1986-04-02 1989-01-31 Intermedics, Inc. Apparatus for generating multiphasic defibrillation pulse waveform
IT1232581B (it) * 1989-02-13 1992-02-26 Sorin Biomedica Spa Sensore di attivita particolarmenteper stimolatori cardiaci
US5222492A (en) * 1991-11-08 1993-06-29 Physio-Control Corporation Cardiac defibrillator including an electronic energy transfer circuit

Also Published As

Publication number Publication date
EP0584397A1 (de) 1994-03-02
US5358512A (en) 1994-10-25
DE59209380D1 (de) 1998-07-23
EP0584397B1 (de) 1998-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2625032B2 (ja) 細動除去装置
WO2000052722A1 (en) Method and apparatus for an improved single pole double throw micro-electrical mechanical switch
US5978204A (en) Capacitor with dual element electrode plates
CN103283262B (zh) 包括可再充电电源的助听器
US5433732A (en) Defibrillator with current limiter
JP3636442B2 (ja) 容量性アクチュエータの充電のための方法及び装置
US4553061A (en) Piezoelectric bimorph driven direct current latching relay
JPH06154346A (ja) 細動除去器
WO1997022382A1 (en) Optically controlled high-voltage switch for an implantable defibrillator
WO2018067630A1 (en) Implantable wireless microstimulator for peripheral nerves
JP2012507979A (ja) 電力変換部品を有する環状キャパシタ
JP2007513468A (ja) 埋め込み可能医療デバイスのためのmemsスイッチ
US5733309A (en) Method and apparatus for capacitive switching output for implantable cardioverter defibrillator
US20100321859A1 (en) Annular Capacitor with power conversion components arranged and attached in manners uniquely allowed by the ring shaped form factor
JP4299244B2 (ja) 過電圧の防止のための保護素子及びその適用
US6633778B2 (en) High-energy, high-frequency pulse defibrillator
JPH05115566A (ja) 細動除去器
WO2017136270A1 (en) Neural implant for microstimulation
US5531769A (en) Truncated pulse defibrillator with flash tube switch
JP2022542759A (ja) 矩形衝撃波形の植込型パルス発生器
US4306267A (en) Arrester
KR101813612B1 (ko) 평판형 소자
JPH0250600B2 (ja)
RU2138893C1 (ru) Управляемый твердотельный разрядник
SU917221A1 (ru) Конденсатор переменной емкости