去纤维性颤动器制造技术

一种去纤维性颤动方法和设备，其中用患者的测量经胸阻抗（ＴＴＩ）控制施加到患者的去纤维性颤动脉冲中所包含的能量大小。在传送去纤维性颤动脉冲之前，用一个阻抗测量电路（１１）测量患者的ＴＴＩ。患者的ＴＴＩ也可以在传送先前去纤维性颤动脉冲期间测量。一个微处理器（２３）通过控制：（ｉ）去纤维性颤动脉冲的相持时间；以及（ｉｉ）去纤维性颤动器的电容器组所充电到的电压电平，用测量的患者ＴＴＩ来控制去纤维脉冲的形状。控制去纤维性颤动脉冲的形状，以便由去纤维性颤动脉冲传给患者的能量接近或超过希望值。希望值可以由操作员通过一个能量选择器（２５）来设定。一个开关（１３）控制去纤维性颤动器电极（２７ａ，２７ｂ）与阻抗测量电路（１１）和电容器组（１５）的连接。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请是1997年4月18日提交的现有美国专利申请系列号08/844,572的部分继续申请，在此根据35U.S.C§120要求该申请的递交日的优先权。本专利技术一般涉及用于向患者传送去纤维性颤动能量的方法和设备，更具体地说，涉及用于向具有不同的经胸阻抗的患者传送去纤维性颤动能量的方法和设备。心室纤维性颤动是关于人体心脏发生的最常见的威胁生命的医学情况之一。在心室纤维性颤动下，人体心脏的电活动变得不同步，这样引起其收缩能力的失去。结果，纤维性颤动心脏立刻失去其将血液注入循环系统的能力。心室纤维性颤动的常见治疗是对心脏施加足够强的电脉冲，以停止非同步电活动，并且对心脏的原起博器提供机会，重新起动同步节律。外部去纤维性颤动是通过患者的胸对纤维性颤动心脏施加电脉冲的方法。现有外部心脏去纤维性颤动器首先在一个能量存储件，典型地为一个电容器中积聚高能电荷。当起动开关机构时，存储的能量通过布置在患者的胸上的电极施加到患者。电容器的结果放电引起大电流脉冲传过患者。去纤维性颤动器中的电路可以用来改变脉冲的持续时间和流动方向，从而影响脉冲的形状。常见的去纤维性颤动脉冲形状包括阻尼正弦和截断指数波形。这两种类型的波形可以具有单相或多相。双相截断指数波形具有两相。在脉冲的第一相中，电流沿一个方向流动。在第二相中，电流沿相对方向流动。与去纤维性颤动器所使用的波形无关，施加到患者的去纤维性颤动脉冲包含一定大小的能量。去纤维性颤动器工业使用去纤维性颤动器的控制板上的能量设定值来指示去纤维性颤动脉冲应该传给患者的选择能量大小。在现有去纤维性颤动实践中，当需要对患者施加连续去纤维性颤动脉冲时，操作员一般增加由各连续脉冲所传送的选择能量大小。使用较高能量去纤维性颤动脉冲，直到发生去纤维性颤动为止，或使用最高可用能量。美国心脏协会建议，对第一去纤维性颤动脉冲设定200焦耳的能量级，对第二去纤维性颤动脉冲设定200焦耳或300焦耳的能量级，以及对第三去纤维性颤动设定360焦耳的能量级。当对患者施加去纤维性颤动脉冲时，脉冲遇到电流流过患者的电阻。患者的胸对电流流动的电阻称为经胸阻抗(TTI)。流过患者的电流的大小与用来对患者传送去纤维性颤动脉冲的电极两端之间的电压差的大小成正比，而与患者的TTI成反比。外部去纤维性颤动器很可能遇到具有宽广TTI值范围的患者。因此，外部去纤维性颤动器生产者所面临的一个挑战是设计出在宽广患者TTI值范围内良好工作的去纤维性颤动器。虽然常规去纤维性颤动器通常对50欧姆负载规定和试验，但是患者TTI能在25欧姆到180欧姆范围内作大变化。医院设定值的平均TTI约为80欧姆。产生阻尼正弦和截断指数脉冲的去纤维性颤动器电路对经胸阻抗的变化响应不同。阻尼正弦去纤维性颤动器阻抗响应为被动；即响应完全由电路中的电容、电感和电阻的大小来确定。随着阻抗增加，去纤维性颤动脉冲持续时间增加，并且峰值电流减小。若干因素影响由截断指数去纤维性颤动器响应不同TTI值所产生的波形的形状。电路的电容和电阻两者被动地确定电流在其初始峰值之后降低得怎样快。截断放电的开关的主动控制确定脉冲的各相的持续时间。按照设计，脉冲持续时间典型地随TTI值增加而增加。这样做是为了在截断脉冲之前允许附加时间传送能量。现有技术去纤维性颤动器是在单个指定的负载阻抗，典型地为50欧姆下校准能量传送的。然而，如上注意到，许多患者的TTI超过50欧姆。结果，实际传给患者的能量大小与操作员所选择的能量级不同。对于阻尼正弦波形，具有大于50欧姆TTI的患者接受比操作员选择的能量级要高的能量。对于具有固定持续时间的截断指数波形，具有大于50欧姆TTI的患者接受比选择能量级要小的能量。传给患者的峰值电流也随TTI增加而降低。使用截断指数波形的现有技术去纤维性颤动器典型地调节波形的持续时间(即随阻抗增加而增加持续时间)，以补偿传送能量的减小。然而，部分因为在较高阻抗患者中所产生的峰值电流减小，所以在较高阻抗患者中，长持续时间截断指数波形可能不大有效。例如，参见文章“Transthoracic Defibrillation of Swinewith Monphasic and Biphasic Waveforms，”Circulation 1997，Vol.92，p.1634，其中作者Gliner等人认为，对于双相截断指数波形，脉冲持续时间超过20毫秒几乎无效。认识到患者TTI值影响实际传给患者的电流大小，现有技术提出了各种设计用于补偿患者阻抗值变化的技术。例如，属于Lerman的美国专利No.4,574,810公开一种去纤维性颤动器，它设计成根据测量的患者经胸电阻，用每欧姆安培系数来提供峰值电流。同样属于Lerman的美国专利No.4,771,781和No.5,088,489公开基于电流的去纤维性颤动方法。这些现有技术去纤维性颤动方法包括首先确定患者的经胸电阻，然后使电容器放电，意图是传送由操作员为实现去纤维性颤动而预选的适当峰值电流。与这种现有技术有关的文章见于Lerman等人的文章“Current-Based Versus Energy-Based VentricularDefibrillationA Prospective Study，”Journal of the American Collegeof Cardiology，Novermber 1988，Vol.12，No.5，page 1259。属于Charbonnier等人的美国专利No.4,840,177公开一种方法和设备，其中患者的测量阻抗按照希望电流规范化和放大，以对储能装置产生目标充电电平，以在放电时在患者中感应希望电流。这些现有技术强调的是传送希望电流，而不是使去纤维性颤动脉冲形状适合最优地传动希望大小的能量。Kerber等人在“Automated impedance-based energy adjustmentfor delibrillationexperimental studies，”Circulation，January 1985，Vol.71，No.1，page 136，以及“Energy，current，and success indefibrillation and cardioversionclinical studies using an automatedimpedance-based method of energy adjustment，”Circulation，May1988，Vol.77，No.5，page 1038中，公开了另一种响应测量患者TTI实行调节的现有技术。在这些文章中，作者提出对具有高和低经胸阻抗的不同患者提供适当大小的去纤维性颤动的能量的问题。作者建议第一去纤维性颤动脉冲基于低能量值，例如100焦耳。作者认为对低阻抗患者传送这样的脉冲可能足够去纤维性颤动。对于较高阻抗患者，作者建议在去纤维性颤动之前瞬时测量患者阻抗，以确定患者阻抗是否超过一个临界值，例如70欧姆。如果检测到患者阻抗超过70欧姆，作者建议自动地增加选择能量的大小。例如，如果操作员选择了100焦耳脉冲，那么如果患者的TTI超过70欧姆，就传送200焦耳的去纤维性颤动脉冲。类似地，如果选择了15本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种向患者传送去纤维性颤动脉冲的方法，包括： （ａ）选择用去纤维性颤动脉冲传给患者的能量大小； （ｂ）在传送去纤维性颤动脉冲之前，测量患者的经胸阻抗； （ｃ）在传送去纤维性颤动脉冲之前，根据患者的经胸阻抗和选择的能量大小，确定去纤维性颤动脉冲的脉冲形状，以便使去纤维性颤动脉冲向患者传送接近或超过选择大小的能量； （ｄ）使一个能量存储件充电到由脉冲形状所规定的电平；以及 （ｅ）向患者释放由能量存储件所存储的电荷，以传送具有确定脉冲形状的去纤维性颤动脉冲。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：塔里克Z俄拉巴蒂，弗雷德W查普曼，约瑟夫L萨利文，理查德C诺瓦，劳伦斯A博舍瓦，
申请(专利权)人：菲塞奥康特尔制造公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]