KR20180108332A - 충전전압의 조절이 가능한 방전회로를 포함하는 제세동기 및 이의 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충전전압의 조절이 가능한 방전회로를 포함하는 제세동기 및 이의 구동방법으로서, 보다 구체적으로는 전자식 스위치 또는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)와 같은 구성을 부가하여 고용량 고전압 커패시터에 충전된 전압을 조절할 수 있도록 한 방전회로를 포함하는 제세동기 및 이의 구동방법에 관한 것이다.
보다 구체적으로 본 발명의 일실시예에 따르면, 충전전압의 조절이 가능한 방전회로를 포함하는 제세동기는 제세동을 위한 전기를 충전하는 충전부, 충전부에 충전된 전기를 출력하는 전극부, 충전부에 충전된 전기를 방전하는 방전부 및 제1 신호에 기초하여 상기 방전부가 상기 충전부에 충전된 전기의 수준이 목표한 수준에 근접하게 방전하도록 제어하고, 제2 신호에 기초하여 상기 방전부가 상기 충전부에 충전된 전기를 모두 방전하도록 제어하는 제어부를 포함하여 이루어질 수 있다.

Description

충전전압의 조절이 가능한 방전회로를 포함하는 제세동기 및 이의 구동방법{A DEFIBRILLATOR COMPRISING A DISCHARGE CIRCUIT CAPABLE OF REGULATING CHARGING VOLTAGE AND OPERATION METHOD OF THE SAME}

본 발명은 충전전압의 조절이 가능한 방전회로를 포함하는 제세동기 및 이의 구동방법으로서, 보다 구체적으로는 전자식 스위치 또는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)와 같은 구성을 부가하여 고용량 고전압 커패시터에 충전된 전압을 조절할 수 있도록 한 방전회로를 포함하는 제세동기 및 이의 구동방법에 관한 것이다.

제세동기(Defibrillator)는 사망(돌연사)을 유발할 수 있는 심장의 심실세동(ventricular fibrillation: 심실이 수축이 정상적으로 되지 않고 미세하게 움직이는 상태), 심실빈맥(ventricular tachycardia), 급작스러운 심장정지(cardiac arrest)가 일어난 환자의 심장에 직간접적인 강한 전기적 충격을 주어 심근 전체를 순간적으로 탈분극시켜 심장을 정상 리듬(normal heart rhythm)으로 복구 시키고 이를 통해 심장을 통한 혈액이 원활히 흐를 수 있도록 하여 환자가 생존할 수 있도록 도움을 주는 필수 응급 의료기기로 종류는 크게 Manual Defibrillator(Internal Defibrillator, External Defibrillator), Automatic Defibrillator(AED), Implantable defibrillator(ICD)로 나뉜다.

이러한 제세동기는 생명에 위협적인 부정맥, 심실세동, 무맥성 심실빈맥의 가장 일반적인 치료법이다.

또한, 제세동기는 환자의 심장에 치료유효량의 전기적 에너지를 가해주는 것으로, 사용되는 장치에 따라 외부형, 경정맥형, 삽입형 제세동기로 구분된다.

또한, 환자의 ECG(ElectronicDioGraphy, 심전도) 신호를 확인할 수 있는 ECG 모니터를 구비하였는지 여부에 따라 일부 구성의 차이를 가지며, ECG 모니터를 구비하는 경우에는 ECG파형의 QRS군(QRS complex, A combination of the Q wave, R wave and S wave)의 R파에 쇼크 펄스(shock pulse)의 시작을 동기시키기 위한 동기회로를 가진다.

이러한 제세동기는 상용 주파수의 교류를 단시간(100msec ~ 300msec) 통전하는 AC방식과 약 3msec의 펄스폭을 갖는 단일 펄스전류를 통전하는 DC방식이 있으나, 개발된 초기에 일부 AC방식이 이용되었을 뿐 최근에는 거의 DC방식이 이용되며 커패시터(capacitor) 방전형이라도 불린다. (AC 제세동기는 B. Lown 등에 의해 심장 사이클동안 랜덤하게 가했을 때 AC 펄스는 DC신호보다 심실 세동을 발생시킬 확률이 높고, 심근에 주는 악영향도 큰 등의 여러 단점이 있는 것으로 밝혀졌다.)

즉, 최근의 제세동기는 커패시터를 충전하여 ?고 고진폭의 제세동 펄스를 얻는 DC형 제세동기이다.

도 1은 종래의 제세동기를 설명하기 위한 블록도이며, 도 2는 종래의 제세동기 장치의 구동방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 종래의 제세동기는 축전부(110), 구동부(120), 전극(130), 방전부(140)를 포함하는 제세동기 본체(100)와 디스플레이부(210), 제어부(220), 파형분석부(230)를 포함하는 제세동기 컨트롤러(200)를 포함한다.

축전부(110)는 고압의 전기 충격을 생성하고, 전극(130)은 상기 고압의 전기 충격을 환자에게 인가하고, 구동부(120)는 축전부(110)에서 생성된 전류를 전극(130)을 통해 환자에 방전하며, 방전부(140)는 축전부(110)를 통해 충전된 전압을 강제 방전시킨다.

디스플레이부(210)는 환자의 심자 파형 또는 심폐소생술에 대한 안내를 출력하고, 제어부(220)는 환자에게 제세동이 필요한지 여부에 따라 제세동기 본체(100)의 동작을 제어하며, 파형분석부(230)는 환자의 심장 파형을 분석한다.

순서도에서 드러나는 것과 같이, 환자에게 제세동이 수행되었거나 제세동이 필요하지 않아 수행하지 않았더라도 제세동기는 방전부(140)를 통해 축전부(110)에 생성된 전압을 모두 방전한다.

즉, 종래의 제세동기는 환자에게 축전부(110)에서 생성된 전류를 전극(130)을 통해 인체에 방전하기도 하지만, 환자의 ECG 등을 통해 세동 자연 회복으로 전기 충격이 필요없다고 판단되는 경우에 축전부(110)에 축전된 전압을 강제로 방전하도록 구동된다.

구동을 위해서는 항상 축전이 요구되는데, AC형 제세동기의 단점에 따라 DC형 제세동기를 이용하는 것과 관련 기기 규정에 따라 이러한 구성과 구동을 수행한다.

그러나, 이러한 종래의 제세동기는 방전부를 기계식 스위치로 구성하는 것이 일반적이기 때문에 축전된 전압에 비해 환자에 인가하고자 하는 전압이 낮은 경우에는 축전된 전압을 전부 방전한 후 새로이 요구되는 전압수준으로 축전이 필요하여, 시급을 요하는 제세동 과정에서 문제가 있다.

또한, 기계식 스위치를 통해 축전된 전압을 요구하는 수준으로 낮추는 경우에는 릴레이가 파손될 위험이 있다.

선행문헌1: 한국등록특허 제10-1582343호(명칭: 자동제세동기 및 이의 구동방법) 선행문헌 2: 한국공개특허 제10-2014-0126649호(명칭: 스마트 기기을 이용한 심장 자동 제세동기 장치)

본 발명의 목적은, 제세동을 위해 제세동기 내 전기가 충전된 이후 사용자의 판단 등에 따라 충전된 전압을 조절할 수 있게 한 제세동기와 이의 구동방법을 제안하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 제세동기 내 전기가 충전된 이후 충전된 전압 이하로 조절함에 있어 보다 신속하게 할 수 있도록 한 제세동기와 이의 구동방법을 제안하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 제세동기의 구동전압을 조절하는데 발생되는 릴레이 등의 파손위험이 없는 제세동기와 이의 구동방법을 제안하는데 있다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 방전회로를 포함하는 제세동기는 제세동을 위한 전기를 충전하는 충전부; 상기 충전부에 충전된 전기를 출력하는 전극부; 상기 충전부에 충전된 전기를 방전하는 방전부; 및 제1 신호에 기초하여 상기 방전부가 상기 충전부에 충전된 전기의 수준이 목표한 수준에 근접하게 방전하도록 제어하고, 제2 신호에 기초하여 상기 방전부가 상기 충전부에 충전된 전기를 모두 방전하도록 제어하는 제어부를 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 방전회로를 포함하는 제세동기에 있어서, 상기 제1 신호는 사용자에 의해 상기 목표한 수준이 입력되는 경우에 발생하고, 상기 제2 신호는 장치의 전원이 오프(OFF)된 경우에 발생하며, 상기 방전부는 상기 제1 신호에 기초하여 방전하는 경로를 제어하는 수단과 상기 제2 신호에 기초하여 방전하는 경로를 제어하는 수단을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 방전회로를 포함하는 제세동기에 있어서, 상기 제1 신호에 기초하여 방전하는 경로를 제어하는 수단은 전기적 스위치 또는 IGBT를 포함하는 방전회로일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 방전회로를 포함하는 제세동기에 있어서, 상기 제어부는 상기 제세동의 대상이 되는 인체의 생체신호를 감지하여 상기 인체에 인가되어야 하는 전기의 수준을 결정하는 판단부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 판단부에서 결정한 전기의 수준을 상기 목표한 수준으로 하여 상기 방전부를 제어할 수 있다.

또한, 상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 방전회로를 포함하는 제세동기의 구동방법은 충전부가 제세동을 위한 전기를 충전하는 단계; 제어부가 제1 신호에 기초하여 방전부를 통해 상기 충전부에 충전된 전기의 수준을 목표한 수준에 근접하도록 일부를 방전하도록 제어하는 단계; 및 전극부가 상기 충전부에 충전된 전기를 출력하는 단계를 포함하는 방전회로를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 방전회로를 포함하는 제세동기의 구동방법에 있어서, 상기 출력하는 단계를 수행하지 않고 상기 제세동기의 전원이 오프(OFF)되거나 일정시간이 지나면, 상기 제어부가 제2 신호에 기초하여 상기 방전부를 통해 상기 충전부에 충전된 전기를 모두 방전하도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 방전회로를 포함하는 제세동기의 구동방법에 있어서, 상기 제1 신호는 사용자에 의해 상기 목표한 수준이 입력되는 경우에 발생하고, 상기 방전부는 상기 제1 신호에 기초하여 방전하는 경로를 제어하는 수단과 상기 제2 신호에 기초하여 방전하는 경로를 제어하는 수단이 구분되어 구성된 것을 특징으로 하는 방전회로를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 방전회로를 포함하는 제세동기의 구동방법에 있어서, 상기 제어부가 상기 제세동의 대상이 되는 인체의 생체신호를 감지하여 상기 인체에 인가되어야 하는 전기의 수준을 결정하는 단계; 및 상기 제어부가 결정한 상기 인가되어야 하는 전기의 수준을 상기 목표한 수준으로 하여 상기 방전부를 통해 상기 충전부에 충전된 전기의 일부를 방전하도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따르면 아래에 기재된 효과를 얻을 수 있다. 다만, 본 발명을 통해 얻을 수 있는 효과는 이에 제한되지 않는다.

첫째, 본 발명에 따르면, 제세동기의 전압을 설정하여 충전한 이후, 사용자가 요구하는 수준의 전압으로 조절이 가능하도록 한 제세동기와 이의 구동방법이 제공될 수 있는 효과가 있다.

둘째, 본 발명에 따르면, 사용자의 요구 등에 의해 제세동기의 전압을 신속하게 조절하여 위급을 요하는 제세동기 사용의 목적에 보다 적합하도록 한 제세동기와 이의 구동방법이 제공될 수 있는 효과가 있다.

셋째, 본 발명에 따르면, 제세동기에 충전된 전압을 조절함에 따라 발생할 수 있는 릴레이의 파손 등을 방지하여 제세동기의 안전한 사용은 물론 장치의 수명을 보호할 수 있도록 한 제세동기와 이의 구동방법이 제공될 수 있는 효과가 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 제세동기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 종래의 제세동기 장치의 구동방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 방전회로를 포함하는 제세동기의 블록 구성도(Block Diagram)이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 방전회로를 포함하는 제세동기의 충전과 방전의 동작을 도시한 블록 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 방전회로를 포함하는 제세동기의 구동방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방전회로를 포함하는 제세동기의 구동방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 방전회로를 포함하는 제세동기의 회로도이다.

본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

몇몇의 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 "…부" 의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 나아가, "일(a 또는 an)", "하나(one)", 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 방전회로를 포함하는 제세동기의 블록 구성도(Block Diagram)이고, 도4는 본 발명의 일실시예에 따른 방전회로를 포함하는 제세동기의 충전과 방전의 동작을 도시한 블록 구성도이다.

도 3과 도 4을 참고하면, 본 발명이 적용될 수 있는 방전회로를 포함하는 제세동기(300)는 충전부(310), 전극부(320), 방전부(330) 및 제어부(340)를 포함하여 이루어질 수 있다.

충전부(310)는 제세동을 위한 전기를 충전한다.

바람직하게는, 충전부(310)는 고전압 커패시터일 수 있다.

바람직하게는, 충전부(310)는 고전압 생성부(350)에서 생성된 고전압에 의해 충전될 수 있으며, 삽입형 또는 웨어러블 패치타입의 제세동기를 고려하면 배터리가 동일한 기능으로서 작용할 수 있다.

바람직하게는, 충전부(310)는 배터리 또는 유/무선 전원 연결을 통해 제세동을 위한 전기를 충전할 수 있다.

전극(320)은 충전부(310)에 충전된 전기를 출력한다.

바람직하게는, 전극(320)은 충전부(310)에 충전된 전기를 제세동의 대상이 되는 인체에 인가함으로써 전기를 출력할 수 있다.

바람직하게는, 전극(320)은 제세동이 요구되는 환자에게 접촉 또는 근거리 비접촉되어 축전부(310)에 충전된 에너지를 방전함으로써 전기를 출력할 수 있다.

방전부(330)는 충전부(310)에 충전된 전기를 방전한다.

제세동기와 관련한 설명에서 전극을 통한 출력을 방전으로 혼용하여 서술하는 경우가 많은데, 본 발명은 제세동을 위한 전기의 출력과 충전된 전기를 줄이는 방전을 구별한다.

바람직하게는, 방전부(330)는 스위치 구조(341, 342)를 가져 방전수단(343)을 통해 제어부(340)의 제어신호에 따라 충전부(310)에 충전된 전기를 방전할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 방전부(330)는 충전부(310)에 충전된 전기의 수준을 목표한 수준에 근접하도록 일부를 방전하도록 제어하는 제1 방전제어수단(331)과 충전부(310)에 충전된 전기를 모두 방전하도록 제어하는 제2 방전제어수단(332)을 포함한다.

본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 충전부(310)에 충전된 전압을 일정 수준의 전압이 되도록 일부를 방전하도록 제어하는 제1 방전제어수단(331)은 전기적 스위치 또는 IGBT를 포함하는 방전회로이다.

이러한 실시예에 따르면, 일부를 방전하도록 제어하는 제1 방전제어수단(331)은 전기적 제어를 통해 충전부(310)에 충전된 전압을 정밀하게 조절할 수 있다.

바람직하게는, 충전부(310)에 충전된 전기를 모두 방전하도록 제어하는 제2 방전제어수단(332)은 종래의 기계식 스위치 구조를 가져 장치의 전원이 오프(OFF)되더라도 동작하여 충전부(310)에 충전된 전기를 모두 방전할 수 있도록 구성할 수 있다.

의료기기 규격에서 제세동기의 전원이 오프되면 제세동기 내 전압이 방전되어야 한다.

바람직하게는, 제2 방전제어수단(332)은 기계식 릴레이와 저항으로 구성되어 전원이 오프되면 기계식 릴레이가 오프되어 방전수단(333)을 통해 충전부(310)에 충전된 전기를 모두 방전되도록 구동한다.

전자식 스위치 등의 방식은 충전된 전압을 조절할 수 있는 등의 장점을 가지고 있으나 장치의 전원이 오프되면 작동하지 않아, 종래의 제세동기가 전압의 정밀한 조정이 가능함에도 전자식 스위치 등의 구조를 채용하지 않고 기계식 스위치만을 접목하였다.

특히, 기계식 스위치 구조만으로 전압을 조절하게 되면 앞서 설명한 기계식 릴레이가 붙고 떨어지는 과정에서 파손될 위험이 있기 때문이다.

본 발명은 제세동기 내에 충전된 전압의 수준을 조절할 수 있는 제1 방전제어수단(331)과 장치의 전원이 오프되었을 경우에도 작동하하여 제세동기 내에 충전된 전압을 모두 방전할 수 있도록 한 제2 방전제어수단(332)을 모두 갖추고 있어 이러한 문제를 해결하였다.

또한, 본 발명의 제2 방전제어수단(332)이 없는 경우, 충전된 전압을 줄이는 방법은 충전된 전압을 모두 방전하고 새로이 조절하고자 하는 수준의 전압을 충전하여야 한다.

그렇기 때문에 전압의 조절에 소요되는 시간이 증가되는 문제가 있다.

바람직하게는, 제1 방전제어수단(331)과 제2 방전제어수단(332)은 스위치 구조를 가지며, 하나의 방전수단(333)에 연결되어 연결여부를 조절함에 의해 방전을 수행할 수 있다.

제어부(340)는 신호를 기초하여 방전부(330)에 의한 충전부(310)에 충전된 전기의 방전을 제어한다.

바람직하게는, 제어부(340)는 충전부(310)가 제세동을 위한 전기를 충전하도록 제어할 수 있다.

예를 들어, 제세동이 요구되는 환자가 있는 것을 발견한 사용자가 구동신호를 입력함에 의해 즉각적인 충전이 가능하도록 제어할 수 있다.

또한, 제어부(340)는 충전부(310)에 충전되는 전기의 수준(전압)을 설정하여 충전부(310)에 설정된 수준의 전압이 충전되도록 제어할 수 있다.

바람직하게는, 제어부(340)는 전극부(320)가 충전부(310)에 충전된 전기를 출력하도록 제어한다.

예를 들어, 제세동기의 사용자가 제세동이 요구되는 환자에게 제세동기 내 충전된 전기를 출력하도록 신호를 입력함에 의해 즉각적인 출력이 되도록 제어할 수 있다.

바람직하게는, 제어부(340)는 제1 방전제어수단(331)과 제2 방전제어수단(332) 중 어느 것이 동작하여야 하는지 신호에 기초하여 판단할 수 있다.

예를 들어, 제1 방전제어수단(331)을 동작시키는 제1 신호는 충전부(310)에 충전된 전기의 수준에 대한 사용자 입력 또는 제어부(340)를 통해 정의된 전극부(320)를 통해 인가되어야 할 전기의 수준에 기초할 수 있다.

바람직하게는, 제어부(340)는 제세동기의 사용자로부터 전극부(320)를 통해 인가하고자 하는 전압값의 입력을 받으면, 이를 제1 신호로 하여 충전부(310)에 충전된 전압을 입력된 전압값에 근접하도록 제1 방전제어수단(331)을 통해 충전부(310)에 충전된 전기를 방전할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 제어부(340)는 제세동의 대상이 되느니 인체의 생체신호를 감지하여 그 인체에 인가되어야 하는 전기의 수준을 결정하는 판단부(341)를 더 포함한다.

예를 들어, 판단부(341)는 전극 패드(미도시) 등을 통해 환자의 ECG 신호를 획득하거나 세동의 파형을 획득하여 이를 분석함으로써 제세동의 필요여부(자연 회복의 가능여부) 및 필요한 경우 적정한 인가 전압의 값을 산출할 수 있다.

바람직하게는, 제어부(340)는 판단부(341)에 의해 자연 회복이 가능하다고 결정되면 충전부(310)에 충전된 전기를 모두 방전하도록 제어하는 제2 방전제어수단(332)을 통해 방전하고, 적정한 인가 전압이 산출되면 충전부(310)에 충전된 전압값과 비교하여 제1 방전제어수단(331)을 통한 방전을 제어할 수 있다.

바람직하게는, 제어부(340)는 사용자에 의해 입력된 전압값 또는 판단부(341)에 의해 산출된 적정한 인가 전압값이 충전부(310)에 충전된 전압값에 비해 낮은 것을 제1 신호 하여 방전부(330)를 제어할 수 있다.

바람직하게는, 제어부(340)는 사용자에 의해 입력된 전압값 또는 판단부(341)에 의해 산출된 적정한 인가 전압값이 충전부(310)에 충전된 전압값에 비해 높으면 충전부(310)에 전기 더 충전되도록 제어할 수 있다.

본 발명은 앞서 설명한 충전부(310), 방전부(330), 제어부(340)의 구성을 통해 충전전압의 조절이 가능하도록 한다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 방전회로를 포함하는 제세동기의 구동방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

S510단계에서, 충전부는 제세동을 위한 전기를 충전한다.

바람직하게는, 제세동기가 구동되면 즉각적으로 설정된 수준의 전압 내지 최대 전압으로 제세동을 위한 전기를 충전할 수 있다.

바람직하게는, 앞서 도 3과 도 4 를 참조하여 충전부(310)의 동작을 설명한 것과 동일할 수 있다.

S520단계에서, 제어부는 제세동의 대상이 되는 인체의 생체신호를 감지하여 제세동하여야 하는 전압을 결정한다.

바람직하게는, 앞서 도 3과 도 4 를 참조하여 판단부(341)의 동작을 설명한 것과 동일할 수 있다.

S530단계에서, 제어부는 인체의 생체신호를 감지하여 제세동이 필요하지 않은 세동의 자연회복이 가능한지 판단한다.

바람직하게는, 제어부는 제세동하여야 하는 전압을 0으로 결정할 수 있다.

S541단계에서, 제어부가 자연회복이 가능하다고 판단한 경우 제2 방전수단을 통해 충전부에 충전한 전압을 모두 방전한다.

바람직하게는, 앞서 도 3과 도 4 를 참조하여 제어부(340)와 제2 방전수단(332)의 동작을 설명한 것과 동일할 수 있다.

바람직하게는, 제어부는 제세동기의 전원을 오프하여 제2 방전수단이 충전부에 충전한 전압을 모두 방전하도록 할 수 있다.

S542단계에서, 제어부가 자연회복이 가능하지 않다고 판단한 경우 충전부에 충전된 전압과 결정한 제세동하여야 하는 전압이 동일한지 판단한다.

S551단계에서, 제어부가 충전부에 충전된 전압과 결정한 제세동하여야 하는 전압이 동일하다고 판단한 경우 전극부를 통해 충전부에 충전된 전기를 출력한다.

바람직하게는, 앞서 도 3과 도 4 를 참조하여 제어부(340)와 전극부(320)의 동작을 설명한 것과 동일할 수 있다.

바람직하게는, 제세동기는 출력한 이후에 다시 S510단계로 복귀하도록 동작할 수 있다.

S552단계에서, 제어부가 충전부에 충전된 전압과 결정한 제세동하여야 하는 전압이 다르다고 판단한 경우 제1 방전수단을 통해 충전부에 충전된 전압을 결정한 제세동하여야 하는 전압에 근접하도록 일부 방전한다.

바람직하게는, 앞서 도 3과 도 4를 참조하여 제어부(340)와 제1 방전수단(331)의 동작을 설명한 것과 동일할 수 있다.

바람직하게는, 제어부가 충전부에 충전된 전압이 결정한 제세동하여야 하는 전압보다 크다고 판단한 경우 제1 방전수단을 통해 충전부에 충전된 전압을 결정한 제세동하여야 하는 전압에 근접하도록 일부 방전하고, 충전부에 충전된 전압이 결정한 제세동하여야 하는 전압보다 작다고 판단한 경우 충전부에 충전된 전압을 결정한 제세동하여야 하는 전압에 근접하도록 충전할 수 있다.

바람직하게는, 일부 방전한 이후에 다시 S542단계로 복귀하도록 동작할 수 있다.

도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방전회로를 포함하는 제세동기의 구동방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

S610단계에서, 충전부는 제세동을 위한 전기를 충전한다.

바람직하게는, 도 5를 참조하여 S510단계를 설명한 것과 동일할 수 있다.

바람직하게는, 사용자가 입력한 전압의 수준으로 충전할 수 있다.

S620단계에서, 제어부는 사용자로부터 전극부를 통해 출력하는 전압을 입력받는다.

바람직하게는, 제어부는 사용자로부터 입력받은 전압이 변경되도록 동작될 수 있다.

예를 들어, 사용자가 초기에 판단한 제세동을 위한 전압이 상황이 변화 내지 판단오류 수정을 위해 입력한 전압을 수정하는 것을 S620단계로 볼 수 있다.

바람직하게는, 도 5를 참조하여 S520단계를 설명한 것이 별도의 장치 내지 사용자의 판단을 통해 제세동하여야 하는 전압이 결정되는 것과 동일할 수 있다.

S630단계에서, 제어부는 사용자로부터 입력받은 정보를 기초하여 제세동의 필요여부를 판단한다.

바람직하게는, 제어부는 일정시간 입력이 지연된 것을 제세동이 필요하지 않은 것으로 판단할 수 있다.

바람직하게는, 도 5를 참조하여 S530단계를 설명한 것이 자연회복이 가능한지 여부를 판단하는 것과 유사하게 동작할 수 있다.

S641단계에서, 제어부를 통해 제세동이 필요하다고 판단된 경우 제어부는 충전부에 충전된 전압과 입력받은 전압이 동일한지 판단한다.

바람직하게는, 도 5를 참조하여 S542단계를 설명한 것과 동일할 수 있다.

S642단계에서, 제어부를 통해 제세동이 필요없다고 판단된 경우 제어부는 제2 방전제어수단을 통해 충전부에 충전된 전압을 모두 방전한다.

바람직하게는, 도 5를 참조하여 S541단계를 설명한 것과 동일할 수 있다.

S651단계에서, 제어부를 통해 충전부에 충전된 전압과 입력받은 전압이 동일하다고 판단된 경우 제어부는 전극부를 통해 충전부에 충전된 전기를 출력한다.

바람직하게는, 도 5를 참조하여 S551단계를 설명한 것과 동일할 수 있다.

S652단계에서, 제어부를 통해 충전부에 충전된 전압과 입력받은 전압이 다르다고 판단된 경우 제어부는 제1 방전수단을 통해 충전부에 충전된 전압을 입력받은 전압과 근접하도록 일부를 방전한다.

바람직하게는, 도 5를 참조하여 S552단계를 설명한 것과 동일할 수 있다.

본 발명은 앞서 설명한 S541단계와 S652단계를 통해 충전전압의 조절이 가능하도록 한다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 방전회로를 포함하는 제세동기의 회로도이다.

도 7을 통해 표현된 회로구성은 본 발명에 따른 하나의 실시예를 의미할 뿐 이를 통해 본 발명이 한정되어서는 안된다.

도 3과 도4를 통해 블록도로서 각 기능요소를 설명한 것이 회로구성을 통해 어떻게 구현될 수 있는지를 보여주는 하나의 예로써만 의미를 가진다.

도 7에서 블록으로 표시한 부분(700)은 도 4를 통해 블록도로 설명한 내용이 회로로 구성된 것이다.

본 발명의 실시예들과 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아닌 설명적 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 발명의 상세한 설명이 아닌 청구 범위에 나타나며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (8)

1. 제세동을 위한 전기를 충전하는 충전부;
   상기 충전부에 충전된 전기를 출력하는 전극부;
   상기 충전부에 충전된 전기를 방전하는 방전부; 및
   제1 신호에 기초하여 상기 방전부가 상기 충전부에 충전된 전기의 수준이 목표한 수준에 근접하게 방전하도록 제어하고, 제2 신호에 기초하여 상기 방전부가 상기 충전부에 충전된 전기를 모두 방전하도록 제어하는 제어부를 포함하는 방전회로를 포함하는 제세동기.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 신호는 사용자에 의해 상기 목표한 수준이 입력되는 경우에 발생하고, 상기 제2 신호는 장치의 전원이 오프(OFF)된 경우에 발생하며,
   상기 방전부는 상기 제1 신호에 기초하여 방전하는 경로를 제어하는 수단과 상기 제2 신호에 기초하여 방전하는 경로를 제어하는 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 방전회로를 포함하는 제세동기.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 신호에 기초하여 방전하는 경로를 제어하는 수단은 전기적 스위치 또는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)를 포함하는 방전회로인 것을 특징으로 하는 방전회로를 포함하는 제세동기.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 제세동의 대상이 되는 인체의 생체신호를 감지하여 상기 인체에 인가되어야 하는 전기의 수준을 결정하는 판단부를 더 포함하며,
   상기 제어부는 상기 판단부에서 결정한 전기의 수준을 상기 목표한 수준으로 하여 상기 방전부를 제어하는 것을 특징으로 하는 방전회로를 포함하는 제세동기.
   
5. 충전부가 제세동을 위한 전기를 충전하는 단계;
   제어부가 제1 신호에 기초하여 방전부를 통해 상기 충전부에 충전된 전기의 수준을 목표한 수준에 근접하도록 일부를 방전하도록 제어하는 단계; 및
   전극부가 상기 충전부에 충전된 전기를 출력하는 단계를 포함하는 방전회로를 포함하는 제세동기의 구동방법.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 출력하는 단계를 수행하지 않고 상기 제세동기의 전원이 오프(OFF)되거나 일정시간이 지나면, 상기 제어부가 제2 신호에 기초하여 상기 방전부를 통해 상기 충전부에 충전된 전기를 모두 방전하도록 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방전회로를 포함하는 제세동기의 구동방법.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1 신호는 사용자에 의해 상기 목표한 수준이 입력되는 경우에 발생하고,
   상기 방전부는 상기 제1 신호에 기초하여 방전하는 경로를 제어하는 수단과 상기 제2 신호에 기초하여 방전하는 경로를 제어하는 수단이 구분되어 구성된 것을 특징으로 하는 방전회로를 포함하는 제세동기의 구동방법.
   
8. 제6항에 있어서,
   상기 제어부가 상기 제세동의 대상이 되는 인체의 생체신호를 감지하여 상기 인체에 인가되어야 하는 전기의 수준을 결정하는 단계; 및
   상기 제어부가 결정한 상기 인가되어야 하는 전기의 수준을 상기 목표한 수준으로 하여 상기 방전부를 통해 상기 충전부에 충전된 전기의 일부를 방전하도록 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방전회로를 포함하는 제세동기의 구동방법.
   
   

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