隔离式除颤器制造技术

本发明专利技术涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种隔离式除颤器，包括隔离变压器模块，所述隔离变压器模块的变压器原线圈端通过放电开关连接有储能电容器，所述隔离变压器模块的变压器副线圈端连接患者胸阻抗，所述放电开关工作时，每次在设置的阈值时间内接通然后断开，进而将所述储能电容上的直流电压斩波形成高频方波，在所述隔离变压器模块变压器的副线圈次级输出频率相同、幅度按照匝数比升高的方波，经过整流滤波后，传送至所述患者胸阻抗。本发明专利技术利用隔离变压进行放电除颤；即在储能电容器和患者之间增加一隔离变压器，使储能电容器与患者之间电气完全绝缘，形成一个隔离屏障提高了除颤器的安全性。了除颤器的安全性。了除颤器的安全性。

【技术实现步骤摘要】
隔离式除颤器


[0001]本专利技术涉及医疗器械
，具体涉及一种隔离式除颤器。

技术介绍

[0002]心室颤动是指心室发生无序的激动，致使心室规律有序的激动和舒缩功能消失，其均为功能性心脏骤停(SCA)。这意味着人的心脏已经停止泵血，是致死性心律失常。心室颤动是心脏电活动极度混乱的表现，一般很难自行终止。电击除颤是目前临床可以终止室颤的唯一有效方法。它通过一定能量的电脉冲使所有心肌细胞同时除极，然后同时复极，使心脏恢复窦性节律。
[0003]除颤器是通过电极将电脉冲施加在患者的皮肤(体外电极)或暴露的心脏(体内电极)，从而实现对心脏进行除颤的设备。
[0004]除颤器由脉冲发生器和除颤能量存储和能量释放三个部分构成。为了达到所需的除颤电流和能量，传统除颤器先用直流电流对高压储能电容充电，达到较高的电压后直接通过电极在病人的胸部快速放电。由于电容器中存储数百焦耳的能量，电压在1500V以上、除颤电流高达40A，这种高电压大电流输出的设备对人体具有潜在危险，而且是用于支持、维持生命的设备；所以在《医疗器械分类目录》中被列为第三类医疗器械进行管理。
[0005]为了提高除颤器的安全性，本文利用隔离变压进行放电除颤；即在储能电容器和患者之间增加一隔离变压器，使储能电容器与患者之间电气完全绝缘，形成一个隔离屏障。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术公开了一种隔离式除颤器，用于提高除颤器的安全性。
[0007]本专利技术通过以下技术方案予以实现：
>[0008]本专利技术公开一种隔离式除颤器，包括隔离变压器模块，所述隔离变压器模块包括推挽式拓扑结构、半桥式拓扑结构和全桥式拓扑结构；所述隔离变压器模块的变压器原线圈端通过放电开关连接有储能电容器，所述隔离变压器模块的变压器副线圈端连接患者胸阻抗，所述放电开关工作时，每次在设置的阈值时间内接通然后断开，进而将所述储能电容上的直流电压斩波形成高频方波，在所述隔离变压器模块变压器的副线圈次级输出频率相同、幅度按照匝数比升高的方波，经过整流滤波后，传送至所述患者胸阻抗。
[0009]更进一步的，所述隔离变压器模块为推挽式隔离变压器模块，所述推挽式隔离变压器模块设有整流器和二极管，并设置2个放电开关，所述放电开关的发射极与所述储能电容的负极相连接；所述放电开关的集电极分别与变压器的原线圈相连；所述变压器的原线圈的中间抽头与所述储能电容器的正极相连接，所述变压器的副线圈与所述整流器的交流输入端相连接，所述整流器的直流输出端与患者胸阻抗相连；所述二极管的一端与所述放电开关的发射极相连接，另一端与所述放电开关的集电极相连。
[0010]更进一步的，所述二极管为瞬态电压抑制二极管，用于保护所述放电开关，所述放
电开关设有公共接地端。
[0011]更进一步的，所述隔离变压器模块为半桥式隔离变压器模块，所述半桥式隔离变压器模块设有电容和整流器，并由2个放电开关和2个电容分别形成桥臂，所述桥臂连接变压器的原线圈，所述桥臂的输入端与储能电容连接；所述变压器的副线圈与整流器的交流输入端相连接，所述整流器的直流输出端与患者胸阻抗相连。
[0012]更进一步的，除颤时，所述放电开关轮流交替导通，在所述变压器的副线圈输出对称的电压波形，经所述整流器整流后变为直流，施加在患者胸阻抗上，实现放电除颤。
[0013]更进一步的，所述隔离变压器模块为全桥式隔离变压器模块，所述全桥式隔离变压器模块设有整流器，并设置4个放电开关，所述4个放电开关构成全桥整流的两个桥臂，所述两个桥臂的连接点分别与变压器的原线圈相连，桥臂的输入端与所述储能电容连接；变压器的副线圈与所述整流器的交流输入端相连接，所述整流器的直流输出端与患者胸阻抗相连。
[0014]更进一步的，除颤时，对角放电开关组交替导通，在所述变压器的副线圈输出对称的电压波形，经所述整流器整流后变为直流，施加在患者胸阻抗上，实现放电除颤。
[0015]本专利技术的有益效果为：
[0016]本专利技术储能电容器与患者电气隔离，利用高频磁场将能量传递给患者，可实现浮地隔离输出，提高了设备的安全性，且储能电容的电压较低，进一步提高了设备的安全性。
[0017]本专利技术利用放电开关的占空比可精准控制除颤电流，放电开关工作在高频状态下，缩小了设备的体积。
[0018]本专利技术采用通用器件，降低设备的成本，适合各种类型的除颤器。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1是本专利技术实施例之一种隔离式除颤器的原理图；
[0021]图2是本专利技术实施例之推挽式隔离变压器模块原理图；
[0022]图3是本专利技术实施例之半桥式隔离变压器模块原理图；
[0023]图4是本专利技术实施例之全桥式隔离变压器模块原理图。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]实施例1
[0026]本实施例公开如图1所示的一种隔离式除颤器，包括隔离变压器模块，所述隔离变压器模块的变压器原线圈端通过放电开关连接有储能电容器，所述隔离变压器模块的变压
器副线圈端连接患者胸阻抗，所述放电开关工作时，每次在设置的阈值时间内接通然后断开，进而将所述储能电容上的直流电压斩波形成高频方波，在所述隔离变压器模块变压器的副线圈次级输出频率相同、幅度按照匝数比升高的方波，经过整流滤波后，传送至所述患者胸阻抗。
[0027]本实施例工作需要两步：一是充电，开关S处在1的位置，直流电源给储能电容器C充电到500V。充电时间要求不得大于10s。充电平均功率约50W。第二步是放电。开关S接在2的位置，与隔离变压器T接通。由于变压器不能工作在直流状态下，因此，开关S每次只能短时间与接在2的位置，然后断开，从而将储能电容上的直流电压斩波形成高频方波。在变压器次级输出频率相同、幅度按照匝数比升高的方波，经过整流滤波后，传递给患者。
[0028]本实施例中，变压器次级患者的胸阻抗R按照匝数比的平方折算到变压器的初级Rp。等效Rp与储能电容器C并联。因此Rp上的电压按指数下降。
[0029]放电时间常数；τ＝C
×
R
P
。
[0030]储能电容器中存储的能量W＝1/2
×
C
×
U2，式中，C为电容器的容量，U为电容器两端电压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隔离式除颤器，其特征在于，包括隔离变压器模块，所述隔离变压器模块包括推挽式拓扑结构、半桥式拓扑结构和全桥式拓扑结构；所述隔离变压器模块的变压器原线圈端通过放电开关连接有储能电容器，所述隔离变压器模块的变压器副线圈端连接患者胸阻抗，所述放电开关工作时，每次在设置的阈值时间内接通然后断开，进而将所述储能电容上的直流电压斩波形成高频方波，在所述隔离变压器模块变压器的副线圈次级输出频率相同、幅度按照匝数比升高的方波，经过整流滤波后，传送至所述患者胸阻抗。2.根据权利要求1所述的隔离式除颤器，其特征在于，所述隔离变压器模块为推挽式隔离变压器模块，所述推挽式隔离变压器模块设有整流器和二极管，并设置2个放电开关，所述放电开关的发射极与所述储能电容的负极相连接；所述放电开关的集电极分别与变压器的原线圈相连；所述变压器的原线圈的中间抽头与所述储能电容器的正极相连接，所述变压器的副线圈与所述整流器的交流输入端相连接，所述整流器的直流输出端与患者胸阻抗相连；所述二极管的一端与所述放电开关的发射极相连接，另一端与所述放电开关的集电极相连。3.根据权利要求2所述的隔离式除颤器，其特征在于，所述二极管为瞬态电压抑制二极管，用于保护所述放电开关，所述放电开关设有公共接地...

【专利技术属性】
技术研发人员：李萍，单纯玉，
申请(专利权)人：上海健康医学院，
类型：发明
国别省市：