JPH06292734A - パルス幅比率に基づく多相細動除去波形を発生する方法及び装置 - Google Patents

パルス幅比率に基づく多相細動除去波形を発生する方法及び装置

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JPH06292734A
JPH06292734A JP5239798A JP23979893A JPH06292734A JP H06292734 A JPH06292734 A JP H06292734A JP 5239798 A JP5239798 A JP 5239798A JP 23979893 A JP23979893 A JP 23979893A JP H06292734 A JPH06292734 A JP H06292734A
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JP
Japan
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phase
waveform
polyphase
capacitor
defibrillation
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JP5239798A
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Robert Dreher
ドレハー ロバート
David W Kelly
ダブリュ． ケリー デビッド
Janis Kraetz
クラエツ ジャニス
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Cardiac Pacemakers Inc
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/38—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for producing shock effects
    • A61N1/39—Heart defibrillators
    • A61N1/3956—Implantable devices for applying electric shocks to the heart, e.g. for cardioversion
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
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    • A61N1/39—Heart defibrillators
    • A61N1/3906—Heart defibrillators characterised by the form of the shockwave

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 多相細動除去波形を発生させることにより回
路構成の簡素化を図る。 【構成】 多相細動除去又は除細動波形の第一相の初期
電圧レベルに対応するコンデンサの初期電圧レベルを設
定し、第一相に続く多相波形における各相ごとに、多相
波形の第一相の持続時間に対して各相の持続時間の所望
時間比率を設定する。多相波形の第一相の最終電圧レベ
ルを設定し、コンデンサを初期電圧レベルまで充電し、
この状態から最終電圧レベルまで放電する。多相波形の
第一相を引き起こし、この持続時間を決定し、これに基
づく多相波形の連続相の持続時間及び第一相に関する連
続相の持続時間の比率を算出し、これに応じてコンデン
サの放電を制御し、多相細動除去又は除細動波形の連続
相を発生する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は除細動又は細動除去シス
テムに関し、特に装置多相細動除去波形を発生する方法
及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】細動除去又は除細動の技術は年が経るに
連れてコンデンサの切頭エキスポネンシャル減衰波形か
らより整形された波形例えば、多相波形へと進化してい
る。これに関して、しばしば多相波形が心臓の細動除去
により効果的であることが知られている。
【０００３】多相細動除去波形を発生するいくつかの方
法がある。その１つの方法は米国特許第４，８００，８
８３号（Ｗｉｎｓｔｒｏｍ）及び米国特許第４，８２
１，７２３号（Ｂａｋｅｒ，Ｊｒ．ｅｔ ａｌ．）に記
載されている。これらの特許は固定持続時間フォーマッ
トに従って多相波形を発生するコンデンサネットワーク
を開示し、これによって、各パルスの持続時間は固定さ
れるが、各パルスの傾きは患者全体のインピーダンスで
変化する。
【０００４】共通している米国特許第４，８５０，３５
７号（Ｂａｃｈ）は、リード線インピーダンスにおける
変化を自動的に補償し、固定傾斜波形を提供する二相パ
ルス発生器を開示する。しかし、この特許に開示された
装置は所望のパルス形状を供給するためにいくつかの電
圧レベルを検出する。よってその電圧レベルを検出する
ために回路が必要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】これらの従来のシステ
ムは一般的に有効であるが、改良の余地がある。よっ
て、本発明の目的は、回路の複雑性を減じた多相細動除
去又は除細動を発生する方法及び装置を提供することに
ある。本発明の他の目的は、波形の相を画定するパラメ
ータがプログラム自在な多相細動除去又は除細動を発生
する方法及び装置を提供することにある。
【０００６】本発明の他の目的は、最小の電圧測定で波
形を生成できる多相細動除去又は除細動を発生する方法
及び装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のパルス幅比率に
基づく多相細動除去波形を発生する方法は、時間輻射測
定の多相細動除去又は除細動波形を発生する方法であっ
て、多相細動除去又は除細動波形の第一相の初期電圧レ
ベルに対応するコンデンサの初期電圧レベルを設定する
行程と、第一相に続く多相波形における各相ごとに、多
相波形の第一相の持続時間に対して各相の持続時間の所
望時間比率を設定する行程と、多相波形の第一相の最終
電圧レベルを設定する行程と、コンデンサを初期電圧レ
ベルまで充電する行程と、コンデンサを初期電圧レベル
から最終電圧レベルまで放電し、多相波形の第一相を引
き起こす行程と、多相波形の第一相の持続時間を決定す
る行程と、第一相の持続時間に基づく多相波形の連続相
の持続時間及び第一相に関する連続相の持続時間の比率
を算出する算出行程と、連続相の持続時間に応じてコン
デンサの放電を制御し、多相細動除去又は除細動波形の
連続相を発生する行程とを含むことを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明第一相の初期電圧及び終端電圧及び第一
相のパルス幅に関する各連続相のためにパルス幅の百分
率だけを特定することによって、多相細動除去又は除細
動を発生する方法及び装置が得られる。したがって、残
る相の間に２つの電圧測定だけが第一相の形成のために
必要となるだけで、持続時間(パルス幅)が検出される。
【０００９】
【実施例】以下に本発明による実施例を図面を参照しつ
つ説明する。まず図1を参照すると、４つの相からなる
多相細動除去波形が示されている。図1に示す本発明に
よる波形は、初期電圧Ｖ0、第一打ち切り電圧Ｖ1及び相
1のパルス幅の百分率としての各相2〜4のパルス幅を特
定することによって生ぜしめられる。結果として、小さ
な電圧範囲(Ｖ0〜Ｖ1)に渡って波形発生回路によって２
つの電圧測定だけ実行しなければならない。さらに、時
間測定が、高次の相(相2-4)のためにより簡素なハード
ウエアを用いて高い信頼性で正確に行われる。
【００１０】一般的に、あるn-相波形(nは正数)に対し
て、相1は初期電圧Ｖ0及び打ち切り電圧Ｖ1の期間に特
定され、また、高次の相(n≧2)はｔ1の百分率として特
定され、ここでｔ1は第一相の持続時間(パルス幅ともい
う)である。以下に、本発明の基になる理論を説明し、
本発明による方法及び装置が全ての相に対する全てカッ
トオフ(打ち切り)電圧を特定することに等価であること
を示す。凡例は以下のとおりである。
【００１１】Ｖ0 = コンデンサの初期電圧 Ｖ1 = 相1の打ち切り(終端)電圧 Ｖn = 相nの打ち切り電圧 ｔ1 = 相1の持続時間 ｔn = 相nの持続時間 Ｐ2 = ｔ2/ｔ1、時間相2: 時間相1 Ｐn = ｔn/ｔ1、時間相n: 時間相1 第一相の打ち切り電圧はコンデンサの放電に応じて分か
る:
【００１２】
【数１】
【００１３】ここでＲ及びＣは放電抵抗値及びコンデン
サの値である。よって、相1の持続時間は、 ｔ1 = -RCln(Ｖ1/Ｖ0)（ここで、lnは自然対数である） となる。相の持続時間に関係する比率又は百分率によ
り、ｔ2=Ｐ2ｔ1=-RCln(Ｖ2/Ｖ1)である。結果として、
ｔ1の表現を換えると以下のようになる。
【００１４】
【数２】
【００１５】よって、相2の打ち切り電圧は、
【００１６】
【数３】
【００１７】となる。一般的に、打ち切り相nのための
百分率及び相nのための電圧は、
【００１８】
【数４】
【００１９】である。よって、各相のカットオフ又は打
ち切り電圧は初期相のパルス幅百分率に直接関係してお
り、実際の時間及びRC時定数に独立である。初期及び最
終電圧及び容量を知ることによって、多相波形によって
供給される全エネルギは計算できる。Ｐ1、．．．、Ｐn
の値も百分率傾斜(T)から次式で計算できる。 Ｔn=1-Ｖn/Ｖ0 図2に示すように、上記理論を用いた方法は、波形の各
相ための電圧を検出しなければならないこと無く、図1
の多相波形を発生する事を示すことが分かる。
【００２０】ステップ20において、第一相の初期電圧レ
ベルＶ0が設定され、その電圧レベルもコンデンサの初
期電圧レベルに対応している。次に、ステップ21におい
て、パルス幅百分率Ｐ2、Ｐ3、．．．、Ｐnが各相に対
して設定され、各パルス幅百分率Ｐ2、Ｐ3、．．．、Ｐ
nは多相波形の第一相の持続時間ｔ1に対するそれぞれの
相の持続時間の比率である。以上の論理から明らかなよ
うに、各パルス幅百分率Ｐ2、Ｐ3、．．．、Ｐnは、第
一相の初期電圧及び終端電圧を知ることによって、各相
の所望カットオフ又は打ち切り電圧から計算できる。
【００２１】ステップ22において、終端電圧Ｖ1が多相
波形の第一相のために設定される。ステップ23におい
て、コンデンサが第一相の初期電圧Ｖ0に充電される。
ステップ24において、コンデンサがその初期電圧Ｖ0か
ら終端電圧Ｖ1まで放電され、多相波形の第一相を供給
する。ステップ25において、第一相の持続時間が決定さ
れる。
【００２２】ステップ26において、連続相のための持続
時間ｔ2、ｔ3、．．．、ｔnは、第一相持続時間ｔ1だけ
各パルス幅百分率Ｐ2、Ｐ3、．．．、Ｐnを乗算するこ
とによって、計算される。最後に、ステップ27におい
て、多相波形の連続相は、ステップ26において計算され
た持続時間だけを放電することによって、生ぜしめられ
る。特に、相は、極性を交互に代えて例えば、nの奇数
値で正極性、nの偶数値で負極性となるように生ぜしめ
られる。
【００２３】図3は、本発明による多相細動除去波形を
発生する電気回路を示す。回路100は、マイクロプロセ
ッサ102、マイクロプロセッサ102に接続されたアドレス
可能なレジスタ104の組、マルチプレクサ(MUX)106、充
電制御論理回路108、乗算器110、データバッファ112、
デジタルアナログ変換器(DAC)114、タイマ116、パルス
制御論理回路118、比較器120、電圧除算器122、高電圧
電源124、高電圧トランジスタ126、125〜150マイクロフ
ァラッドコンデンサ128、４つのスイッチS1、S2、S3及
びS4、並びに患者の心臓130近傍に植設された２つの細
動除去電極D+及びD-からなる。
【００２４】回路100はマイクロプロセッサ102によって
制御され、マイクロプロセッサ自体は医者によって
Ｖ0、Ｖ1、Ｐ2、Ｐ3、．．．、Ｐnの値を直接的に、あ
るいは医者によって公知手段を通して設定される他のパ
ラメータを用いて間接的にプログラムされる。例えば医
者は、百分率傾斜、電圧、パルス幅百分率の少なくも１
つを特定し、外部モジュールがこれらの値を得てＶ0、
Ｖ1、Ｐ2、Ｐ3、．．．、Ｐ nのための適切な値をマイク
ロプロセッサ102のために計算する。そして、このデー
タがマイクロプロセッサ102へ供給され、供給すべき細
動除去ショックをすぐに生ぜしめ、又は検出された心臓
の不整脈に応じて自動的に生ぜしめる。好ましいマイク
ロプロセッサ102はモトローラ社製のモデル68HC11であ
る。
【００２５】アドレス可能なレジスタ104の組はマイク
ロプロセッサ102に接続され、値Ｖ0及びＶ1を蓄積する
電圧しきい値レジスタ、各値Ｐ2、Ｐ3、．．．、Ｐnを
蓄積するパルス幅百分率レジスタ、"充電コマンド"ビッ
トコード又は"放電コマンド"ビットコードを蓄積するコ
マンドレジスタ、並びにｔ1を蓄積するレジスタからな
る。アドレス可能なレジスタ104の組においてＰ2、
Ｐ3、．．．、Ｐnに沿ってＶ 0又はＶ1に対する値をまず
蓄積して次に、コマンドレジスタにおいて選択的に"放
電コマンド"ビットコード又は"充電コマンド"ビットコ
ードを蓄積することによって、マイクロプロセッサ102
は、所望多相細動除去ショックの供給又はコンデンサ12
8の第一相の所望ピーク電圧Ｖ0までの充電をそれぞれ行
うことができる。
【００２６】デジタルアナログ変換器(DAC)114は、電圧
しきい値レジスタにデジタル的に蓄積される値Ｖ0又は
Ｖ1に応答する。DAC114の第一の機能は、Ｖ0又はＶ1の
ためのこのデジタル値を獲得し、これに応じて、第一相
の所望ピーク値Ｖ0又は終端値Ｖ1に比例した出力基準電
圧を供給する。この出力基準電圧は比較器120の入力範
囲でその正入力へ供給される。
【００２７】充電制御論理回路108は、高電圧電源124を
選択的に駆動するように、比較器120からの出力及びコ
マンドレジスタに含まれるビットコードに応答する。コ
マンドレジスタ内の"充電コマンド"ビットコードの検出
に応じた高電圧電源124の選択的駆動によって、充電制
御論理回路108は第一相のピーク電圧Ｖ0までのコンデン
サ128の充電を起させる。高電圧電源自体は公知であ
る。充電制御論理回路108は、アナログ回路をパワーア
ップして比較器120が切り替わるまでコンデンサ128を充
電するシーケンサである。
【００２８】電圧除算器122は、コンデンサ128に現われ
る電圧が直列接続抵抗器r1及びr2にも印加されるように
配列された２つの直列接続抵抗器r1及びr2を有する。実
際、抵抗器はr1には抵抗値9．7メガ〜10．7メガオー
ム、r2には15キロ〜25キロオームを有する。さらに特に
各抵抗器r1及びr2の値は、中央先端(480プラスマイナス
2パーセントの比率でr2にわたる電圧)の電圧が比較器12
0の入力範囲内にあるように選択される。この中央先端
電圧は比較器120の負入力へ供給され、結果として比較
器120の負入力は、コンデンサ128にわたって現われる電
圧に比例しそれより小さい電圧を、受ける。
【００２９】タイマ116は、パルス制御論理回路118に接
続され、かつ第一相の開始のとき、タイマ116が経過時
間を計数するようにパルス制御論理回路118に応答す
る。タイマの出力はデータバッファ112に接続されてお
り、これによって、第一相の印加後の経過時間の測定で
データをバッファ112に供給できる。この経過時間の測
定はパルス制御論理回路118へも供給される。
【００３０】データバッファ112は、"蓄積"信号を介し
てパルス制御論理回路118に接続され、かつ信号が印加
されたときデータバッファ112がタイマの出力電流値を
蓄積するように"蓄積"信号に応答する。"蓄積"信号が以
下に述べるように印加されるので、第一相の終端におい
て、蓄積された値は第一相のパルス幅ｔ1に対応する。
マルチプレクサ(MUX)106パルス制御論理回路118からの"
百分率選択"信号に応答し、これに応じて、対応するレ
ジスタからパルス幅百分率値Ｐ2、Ｐ3、．．．又はＰn
の１つを選択する。選択されたパルス幅百分率Ｐ2、
Ｐ3、．．．又はＰnは乗算器110へ供給される。
【００３１】乗算器110は両データバッファ102及びマル
チプレクサ106へ接続される。結果として乗算器110は、
マルチプレクサ106からの選択されたパルス幅百分率値
Ｐ2、Ｐ3、．．．又はＰn及び第一相のパルス幅ｔ1に対
応する蓄積された値の両者を受ける。これらの値の両者
は乗算器110によって乗算され、その結果はパルス制御
論理回路118へ供給される。
【００３２】パルス制御論理回路118はコマンドレジス
タへ接続され、乗算器110からの結果、タイマ116により
測定された経過時間及び比較器120からの出力に応答す
る。さらに、パルス制御論理回路118は、"百分率選択"
信号をマルチプレクサ106へ、"蓄積"信号をデータバッ
ファ112へ、さらに４つの低電圧制御信号を高電圧トラ
ンジスタ126へ供給する。パルス制御論理回路118は、パ
ルス発生器回路106、110、112、116及び126を制御する
デジタル論理シーケンサである。
【００３３】高電圧トランジスタ126はパルス制御論理
回路118へ接続され、これらからの４つの低電圧制御信
号を受ける。低電圧制御信号に応じて、高電圧トランジ
スタ126は低電圧制御信号に対応する４つのスイッチ制
御信号を発生するが、高電圧である。これに関して、ト
ランジスタ126は低電圧制御信号の電圧を階段状に上げ
る。
【００３４】実際の接続は図3に示していないが、各ス
イッチ制御信号はスイッチS1、S2、S3及びS4の１つへ接
続される。スイッチS1、S2、S3及びS4は、心臓130、コ
ンデンサ128並びに細動除去電極D+及びD-を選択的に直
列電気回路にしたりそれを遮断したりするように構成さ
れ、スイッチ制御信号に応答する。スイッチが閉じるこ
とに応じて、回路100は心臓130へ正極性電圧(D-は接地
へ接続される)又は負極性電圧(D+は接地へ接続される)
を供給する。図3から分かるように、スイッチs1及びs4
の閉成は正極性電圧を、一方スイッチs2及びs3の閉成は
負極性電圧を、心臓130へ供給する。
【００３５】図4に示すように、図1の多相細動除去ショ
ック供給中の回路100の動作を説明する。ステップ30に
おいては、マイクロプロセッサ102はピーク電圧値Ｖ0を
電圧しきい値レジスタへ装荷し、"充電コマンド"ビット
コードをコマンドレジスタへ設定する。実際の値Ｖ0は
電極配置、患者の細動除去しきい値、患者及び電極イン
ピーダンス等のいくつかの外部要因に影響される。典型
的値としてはＶ0範囲は45〜715ボルトである。
【００３６】ステップ32においては、DAC114は値Ｖ0を
検出し、これに応じて第一相の所望ピーク電圧値Ｖ0に
比例する出力基準電圧を生ぜしめる。基準電圧は比較器
120の正入力へ供給される。また、電圧除算器122はコン
デンサ128に現われた電圧を比較器120の入力範囲内のレ
ベルへ除算し、この低電圧を比較器120の負入力へ供給
する。
【００３７】ステップ34においては、充電制御論理回路
108は比較器120の出力を検出し、この出力に応じて選択
的に高電圧電源124を駆動する。さらに特に、コンデン
サ128にわたる電圧はＶ0より小さい時、比較器120の負
端子への入力は正端子のそれよりも小さい。次にこれは
比較器120の高出力を生ぜしめる。充電制御論理回路108
はこの高出力に応答し、高電圧電源124の駆動によりコ
ンデンサ128の充電をはじめる。一方、比較器の出力が
低く始まった場合、これはコンデンサ128が過剰充電で
あることを示す。従って、コンデンサ128は公知のダン
プ抵抗器(図示せず)から放電される。ダンプ抵抗器の例
は、米国特許第4,316,472号（Imran）及び同第4,488,55
5号（Mirowski）に示されている。
【００３８】ステップ36において、充電されているコン
デンサ128の電圧がＶ0に達する時、比較器の出力は高位
から低位へ変化し、高電圧電源124を駆動する信号を充
電制御論理回路108へ発する。充電制御論理回路108から
の信号は、コンデンサ128が十分充電されるとき、マイ
クロプロセッサ102へ供給される。次に、ステップ38に
おいて、マイクロプロセッサ102は第一相終端電圧値Ｖ1
を電圧しきい値レジスタへ装荷し、コマンドレジスタ内
に"放電コマンド"ビットコードを設定する。実際の
Ｖ1、同様にＶ0の値はいくつかの外部要因に影響される
が、18から286ボルトの範囲である。
【００３９】ステップ40において、DAC114はデジタル的
に蓄積されたＶ1値を検出し、これに応じて第一相の終
端電圧Ｖ1に比例する基準電圧を発生する。基準電圧は
比較器120の正入力へ供給される。ここで、電圧除算器1
22はコンデンサ128の電圧を比較器120の入力範囲レベル
へ除算し続けて、この低電圧を比較器120の負入力へ供
給する。
【００４０】ステップ42において、コマンドレジスタ
の"放電コマンド"ビットコードを検出したとき、パルス
制御論理回路118は適当な制御信号を高電圧トランジス
タ126からスイッチS1、S2、S3及びS4へ送る。これら信
号はより高い電圧スイッチ制御信号としてトランジスタ
126によって出力される。次に、ステップ44において、
スイッチ制御信号はスイッチS1及びS4を閉成せしめて、
コンデンサ128、心臓130及び細動除去電極D+及びD-の正
極性直列回路を形成する。結果としてコンデンサ128は
心臓130を通して放電を始め、これにより多相細動除去
ショックの第一相を消費する。
【００４１】ステップ46において、第一相が心臓130に
印加されている間、タイマ116は経過時間を計数し、パ
ルス制御論理回路118は低出力から高出力までの遷移を
待っている比較器120からの出力を検出する。コンデン
サ128の電圧が第一相の終端電圧Ｖ1まで減衰したとき、
比較器120の出力は低位から高位へ変化し、これにより
パルス制御論理回路118の信号でスイッチS1及びS4を開
放し第一相を終了する。
【００４２】ステップ50において、パルス制御論理回路
118は比較器の出力における低位から高位へ遷移を検出
し、これに応じて"蓄積"信号をデータバッファ112へ送
る。パルス制御論理回路118は高電圧トランジスタ126か
ら送られるべきスイッチ制御信号の組を生ぜしめ、スイ
ッチS1及びS4を開放する。ステップ52において、"蓄積
信号"を受けたときデータバッファ112は第一相のパルス
幅ｔ1に対応する経過時間を蓄積する。パルス幅ｔ1は１
〜２４ミリ秒の長さである。さらに、スイッチS1及びS4
は開放され更なるコンデンサ128の放電を防止し、これ
によって第一相を終了する。
【００４３】次に、ステップ54において、"百分率選択"
信号を用いるパルス制御論理回路118はマルチプレクサ
(MUX)106に対応するレジスタから第二パルス幅百分率Ｐ
2を選択させ、パルス幅百分率Ｐ2は第一相パルス幅ｔ1
の増倍ために乗算器110へ供給される。ステップ56にお
いて、乗算器110マルチプレクサ106から値Ｐ2を受け、
同様に、データバッファ112から値ｔ1を受け、かつ両値
を乗算して、第二相のパルス幅ｔ2に対応する結果を
得、この結果ｔ2はパルス制御論理回路118へ供給され
る。
【００４４】ステップ58において、遅延時間tdの後、パ
ルス制御論理回路118は適当な制御信号を高電圧トラン
ジスタ126を通してスイッチS1、S2、S3及びS4へ送る。
この信号は高電圧スイッチ制御信号としてトランジスタ
126によって出力される。ステップ60において、ステッ
プ58において発生されたスイッチ制御信号はスイッチS2
及びS3(nの値は偶数であるから)を閉成せしめて、コン
デンサ128、心臓130及び細動除去電極D+及びD-を通して
負極性直列回路を形成する。結果としてコンデンサ128
は再び心臓130を通して放電し始めるが、この時負極性
である。多相細動除去ショックの第二相はこれによって
消費される。
【００４５】ステップ61において、パルス幅ｔ2の終端
において、パルス制御論理回路118はスイッチS2及びS3
を開放せしめて、多相ショックの第二相を終了させる。
ステップ62において、次の連続パルス幅百分率Ｐ3、
Ｐ4、．．．又はＰnはマルチプレクサ106を用いて選択
され、ステップ56-61は、最終百分率Ｐnが選択されかつ
最終相がそれぞれパルス幅ｔnで心臓130に供給されるま
で、各値Ｐ3、Ｐ4、．．．又はＰn及び各値
ｔ3、．．．、t4又はｔn又はｔnのために繰り返され
る。ステップ60がnの奇数値のために繰り返され、スイ
ッチS1及びS4は閉成されて正極性電圧を心臓130へ供給
する。nの偶数値に対してスイッチS2及びS3は閉成され
て負極性電圧を心臓130へ供給する。この方法におい
て、連続相は最終相が供給されるまで交互に極性を換え
る事を続ける。
【００４６】細動除去のためには、パルス幅百分率P2、
P3、P4、．．．、Pnは好ましくは値25%から150%までの
範囲であって、パルス幅t2、t3、．．．、は値1から36
ミリ秒までの範囲である。同様に、遅延時間tdは0．8か
ら1．2ミリ秒での範囲である。さらに、値V0、V1、P2、
P3、．．．、Pnを本発明のマイクロプロセッサ102へプ
ログラムするために外部プログラマ150及び他の同様な
装置を使用することが出来ることが理解されるであろ
う。パラメータを操作する外部プログラマ装置を用いる
細動除去のプログラミングは公知である。
【００４７】さらに、図3に示す回路100を変形すること
は本発明の範囲において可能である。とくに、マイクロ
プロセッサ102によって実行される機能はアナログ回路
によっても実行され得る。コンデンサ128の充電及び放
電はまた、２つの別個の回路、すなわちコンデンサ128
の充電回路及びコンデンサ128の放電の可否をなす回路
としてもよい。
【００４８】
【発明の効果】本発明の多相細動除去波形を発生する方
法によれば、多相細動除去又は除細動波形の第一相の初
期電圧レベルに対応するコンデンサの初期電圧レベルを
設定する行程と、第一相に続く多相波形における各相ご
とに、多相波形の第一相の持続時間に対して各相の持続
時間の所望時間比率を設定する行程と、多相波形の第一
相の最終電圧レベルを設定する行程と、コンデンサを初
期電圧レベルまで充電する行程と、コンデンサを初期電
圧レベルから最終電圧レベルまで放電し、多相波形の第
一相を引き起こす行程と、多相波形の第一相の持続時間
を決定する行程と、第一相の持続時間に基づく多相波形
の連続相の持続時間及び第一相に関する連続相の持続時
間の比率を算出する算出行程と、連続相の持続時間に応
じてコンデンサの放電を制御し、多相細動除去又は除細
動波形の連続相を発生する行程とを含むので、第一相の
初期電圧及び終端電圧及び第一相のパルス幅に関する各
連続相のためにパルス幅の百分率だけを特定することに
よって、多相細動除去又は除細動を発生でき、残る相の
間に２つの電圧測定だけが第一相の形成のために必要と
なるだけで、持続時間(パルス幅)が検出される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法及び装置により発生した多相細動
除去波形を示すグラフである。
【図２】本発明の方法及び装置による多相細動除去又は
除細動波形を発生するステップを示すフローチャートで
ある。
【図３】本発明の方法及び装置による多相細動除去又は
除細動波形を発生する回路である。
【図４】図3に示す回路の動作のフローチャートであ
る。
【図５】図3に示す回路の動作のフローチャートの続き
（図４のＡに続く）である。
【図６】図3に示す回路の動作のフローチャートの続き
（図５のＢに続く）である。
【符号の説明】
１００ 回路 １０２ マイクロプロセッサ １０４ レジスタ １０６ マルチプレクサ（ＭＵＸ） １０８ 充電制御論理回路 １１０ 乗算器 １１２ データバッファ １１４ デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ） １１６ タイマ１１６ １１８ パルス制御論理回路 １２０ 比較器 １２２ 電圧除算器 １２４ 高電圧電源 １２６ 高電圧トランジスタ １２８ コンデンサ Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４ スイッチ Ｄ＋及びＤ− 細動除去電極
フロントページの続き (72)発明者 デビッド ダブリュ． ケリー アメリカ合衆国 ミネソタ州 55014 リ ノ レイクス ウッドリッジ コート 210 (72)発明者 ジャニス クラエツ アメリカ合衆国 ミネソタ州 55446 プ リマス ミネソタ レーン ノース 3915

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 時間輻射測定の多相細動除去又は除細動
    波形を発生する方法であって、 多相細動除去又は除細動波形の第一相の初期電圧レベル
    に対応するコンデンサの初期電圧レベルを設定する行程
    と、 第一相に続く多相波形における各相ごとに、多相波形の
    第一相の持続時間に対して各相の持続時間の所望時間比
    率を設定する行程と、 多相波形の第一相の最終電圧レベルを設定する行程と、 コンデンサを初期電圧レベルまで充電する行程と、 コンデンサを初期電圧レベルから最終電圧レベルまで放
    電し、多相波形の第一相を引き起こす行程と、 多相波形の第一相の持続時間を決定する行程と、 第一相の持続時間に基づく多相波形の連続相の持続時間
    及び第一相に関する連続相の持続時間の比率を算出する
    算出行程と、 連続相の持続時間に応じてコンデンサの放電を制御し、
    多相細動除去又は除細動波形の連続相を発生する行程と
    を含むことを特徴とするパルス幅比率に基づく多相細動
    除去波形を発生する方法。
  2. 【請求項２】 前記算出行程は、対応する相の持続時間
    比率と第一相の持続時間とを乗算する行程を含むことを
    特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 多相細動除去又は除細動波形の連続相の
    極性を交互に変える行程をさらに含むことを特徴とする
    請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 多相細動除去又は除細動波形を発生する
    方法であって、 多相細動除去又は除細動波形の第一相のレベルの初期電
    圧までコンデンサを充電するパラメーター及び第一相の
    最終電圧レベルまでコンデンサを放電するパラメーター
    を設定する行程と、 第一相に続く多相波形の各相ごとに、多相波形の第一相
    の形に関する期間における第一相に続く相の形を画定す
    るパラメーターを設定する行程と、 コンデンサを初期電圧レベルまで充電する行程と、 コンデンサを初期電圧レベルから最終電圧レベルまで放
    電し、多相波形の第一相を引き起こす行程と、 多相波形の第一相の持続時間を決定する行程と、 第一相の持続時間に基づく多相波形の連続相の波形パラ
    メーター、連続相のパラメーター、第一相の初期電圧レ
    ベル及び第一相の最終電圧レベルを算出する算出行程
    と、 連続相の波形パラメーターに応じてコンデンサの放電を
    制御し、多相細動除去又は除細動波形の連続相を発生す
    る制御行程とを含むことを特徴とするパルス幅比率に基
    づく多相細動除去波形を発生する方法。
  5. 【請求項５】 制御行程は連続相の極性を交互に変える
    行程をさらに含むことを特徴とする請求項４記載の方
    法。
  6. 【請求項６】 多相波形を発生する装置であって、 電気エネルギーを蓄積する容量手段と、 前記容量手段の充電及び放電を制御するプログラム自在
    な処理手段と、 コマンドビットコード及び前記プログラム自在な処理手
    段によって供給された波形パラメーターを蓄積する少な
    くとも１つのアドレス可能なレジスタと、 多相波形の第一相の持続時間を測定するタイミング手段
    と、 前記タイミング手段に応答して第一相の持続時間に対応
    する値を蓄積するデータ蓄積手段と、 前記少なくとも１つのアドレス可能なレジスタに蓄積さ
    れた電圧関係波形パラメーターと容量手段間電圧とを比
    較する比較手段と、 前記少なくとも１つのレジスタに接続され、選択的に所
    望パルス幅百分率に対応する波形パラメーターを選択す
    る多重化手段と、 前記多重化手段から選択的に選択された波形パラメータ
    ーに応答しかつ前記タイミング手段に応答し、第一相の
    持続時間と所望パルス幅百分率とを乗算して、その結果
    を示す信号を発生する増倍手段と、 患者の心臓近傍に配置された少なくとも２つの細動除去
    電極と、 前記少なくとも２つの細動除去電極を介して心臓を通し
    て前記容量手段を選択的に放電するスイッチ手段と、 前記スイッチ手段が容量手段を放電することを、第一相
    のための電圧関係波形パラメーター及び連続相のための
    パルス幅百分率に対応する波形パラメーターに従って、
    制御し、かつ比較手段、タイミング手段、増倍手段及び
    前記少なくとも１つのレジスタに応答するパルス制御手
    段と、 容量手段を充電する充電手段と、 比較手段及び前記少なくとも１つのレジスタに応答して
    充電手段を制御する充電制御手段とからなることを特徴
    とする多相波形を発生する装置。
  7. 【請求項７】 前記容量手段は125〜150マイクロファラ
    ッドのコンデンサであることを特徴とする請求項６記載
    の装置。
  8. 【請求項８】 前記比較手段は比較器、電圧除算器及び
    デジタルアナログ変換器からなり、前記電圧除算器は容
    量手段間電圧より低いが比例する第一入力電圧を比較器
    へ供給し、前記デジタルアナログ変換器は前記少なくと
    も１つのアドレス可能なレジスタに現在蓄積された電圧
    関係パラメーターの値に比例する第二入力電圧を比較器
    へ供給することを特徴とする請求項６記載の装置。
  9. 【請求項９】 多相細動除去又は除細動波形を患者の心
    臓へ発生する方法であって、 多相波形の第一相の所望初期電圧に対応する値を電圧し
    きい値レジスタへ装荷する行程と、 前記所望初期電圧に対応する値とコンデンサ間の現在電
    圧とを比較する行程と、 充電コマンドビットコードをコマンドレジスタへ装荷す
    る行程と、 充電コマンドビットコードがコマンドレジスタにありか
    つコンデンサ間電圧が第一相の所望初期電圧に対応する
    値より低い時にはいつでもコンデンサを充電する行程
    と、 コンデンサ間電圧が前記第一相の所望初期電圧へ達する
    とき前記コンデンサの充電を終了する行程と、 第一相所望終端電圧に対応する値を電圧しきい値レジス
    タへ装荷する行程と、 放電コマンドビットコードをコマンドレジスタへ装荷す
    る行程と、 コマンドレジスタに装荷された放電コマンドビットコー
    ドに応じてコンデンサを患者の心臓を通して放電し、多
    相波形の第一相を消費する行程と、 前記コンデンサ間電圧が電圧しきい値レジスタへ最も最
    近装荷された値まで減衰したときコンデンサの放電を終
    了して前記第一相を終了する行程と、 第一相の持続時間を決定する行程と、 データバッファ内に前記持続時間を蓄積する行程と:多
    相波形の次相に対応するパルス幅百分率を選択する行程
    と、 第一相の持続時間と前記パルス幅百分率とを乗算して、
    多相波形の次相の持続時間を決定する乗算行程と、 乗算行程から得られた持続時間だけ前記コンデンサを患
    者の心臓を通して放電する行程と、 多相波形の連続相のために選択、乗算、さらには放電の
    行程を繰り返す行程とを含むことを特徴とする多相細動
    除去波形を発生する方法。
  10. 【請求項１０】 前記放電行程は連続相が反対の極性を
    有するように各相の極性を交互に変える行程を含むこと
    を特徴とする請求項９記載の方法。
JP5239798A 1992-09-25 1993-09-27 パルス幅比率に基づく多相細動除去波形を発生する方法及び装置 Pending JPH06292734A (ja)

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US07/951252 1992-09-25

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