多储能电容型除颤器制造技术

本发明专利技术涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种多储能电容型除颤器，包括充电电源，用于为系统提供能量，并将除颤器供电电源中的能量存储到储能电容器；开关电路，用于在充放电时，接通或断开充电电源与所述储能电容器的连接；其中，所述储能电容器由多于2个的电容器构成；除颤电极，通过所述开关电路将储能电容器储存的能量提供给人体，完成除颤治疗。本发明专利技术采用多只低压储能电容器。利用电子开关将这些电容器并联充电，串联放电。因此，设备中只有在输出脉冲的瞬间存在高压。通过控制参与放电电容器的个数，来控制除颤波形，提高了除颤器的安全性。提高了除颤器的安全性。提高了除颤器的安全性。

【技术实现步骤摘要】
多储能电容型除颤器


[0001]本专利技术涉及医疗器械
，具体涉及一种多储能电容型除颤器。

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]根据《IEC
‑
60601》，当患者或操作者可能暴露在超过25VRMS或60VDC的电压下时，就可能存在触电风险。必须在正常和单一故障条件下确保患者和操作者的安全。在医用电气设备安全标准中，将大于1500V的电压定义为高压，将60V以下的电压称作安全特低压。在高能量的情况下，电压越高风险越大。高压存在的时间越长风险越大。
[0006]此外除颤电流波形是决定除颤成功率，减少患者心肌损伤的重要因素。
[0007]为了提高除颤器的安全性，本文采用多只低压储能电容器。利用电子开关将这些电容器并联充电，串联放电。因此，设备中只有在输出脉冲的瞬间存在高压。通过控制参与放电电容器的个数，来控制除颤波形。

技术实现思路

[0008]针对现有技术的不足，本专利技术公开了一种多储能电容型除颤器，用于提高除颤器的安全性。
[0009]本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0010]本专利技术公开了一种多储能电容型除颤器，包括
[0011]充电电源，用于为系统提供能量，并将除颤器供电电源中的能量存储到储能电容器；
[0012]开关电路，用于在充放电时，接通或断开充电电源与所述储能电容器的连接；
[0013]其中，所述储能电容器由多于2个的电容器构成；及
[0014]除颤电极，通过所述开关电路将储能电容器储存的能量提供给人体，完成除颤治疗。
[0015]更进一步的，所述开关电路包括场效管放电开关、场效管寄生二极管、源极电流取样电阻、保护三极管和场效应管驱动器。
[0016]更进一步的，所述开关电路工作时，所述场效应管驱动器的发光二极管点亮，光电二极管有电压输出，所述场效管放电开关开通，所述场效应管驱动器的发光二极管熄灭时，光电二极管无电压输出，所述场效管放电开关关断。
[0017]更进一步的，所述除颤器设有放电过流保护电路，所述放电过流保护电路电阻获得与放电电流成比例的电压，当此电压高于三极管的开启电压时，三极管导通将放电开关关闭，电容器退出放电，使放电电流降低，实现过流保护。
[0018]更进一步的，所述除颤器设有电流回流保护结构，其在开关管漏极上串联逆止二极管，放电时，开关的漏极电压高于源极电压，形成回流电流，让电流按照期望的方向流动。
[0019]更进一步的，所述除颤器设有充电短路保护结构，其在各电容间设置限流电阻；并用开关控制所述限流电阻的接入状态，控制充电时接入，放电时断开。
[0020]更进一步的，所述除颤器设有电容过度放电保护结构，其在每个电容器上均并联旁路二极管，当该电容上的电荷耗尽时，所述旁路二极管导通使得电压不继续下降，为其他电容继续放电提供回路。
[0021]更进一步的，充电时，所述开关电路接通所述充电电源与所述储能电容器，将各储能电容器并联，同时断开所述储能电容器与所述除颤电极；放电时，所述开关电路断开所述充电电源与所述储能电容器，接通所述储能电容器与所述除颤电极；并将各储能电容器串联。
[0022]本专利技术的有益效果为：
[0023]本专利技术采用储能电容器并联充电、串联放电输出的方法，提高设备的安全降低了对储能电容器及放电开关的耐压要求。
[0024]本专利技术采用电子开关电路，改变储能电容器的串联方式，实现输出脉冲的极性转换，可输出多相波形。
[0025]本专利技术通过控制参与放电电容的个数来调整除颤电流，峰值电流和电流的变化率电流峰值小能够达到期望值。
[0026]本专利技术充电电源的组数不限，便于设计生产。多种保护措施，确保设备的安全性。
[0027]本专利技术储能电容器和放电开关及附属电路分别安装在同一块线路的两侧，减少了相互间的干扰，提高设备的可靠性，同时，也缩小了设备的体积。
附图说明
[0028]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。
[0029]图1是本专利技术实施例之低压储能型除颤器电路的结构图；
[0030]图2是本专利技术实施例之低压储能型除颤器的连接关系图；
[0031]图3是本专利技术实施例之放电开关电路原理图。
具体实施方式
[0032]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。
[0033]实施例1
[0034]参照图1所示，本实施例公开了低压储能型除颤器电路的结构，包括：充电电源、开关电路、储能电容器和除颤电极。
[0035]本实施例充电电源为系统提供能量。由于除颤器供电电源不能够输出足够的功率。充电电源将除颤器供电电源中的能量存储到电容器。充电电源的数量不限。可用一组电源同时给所有储能电容充电，也可用多组电源，给各储能电容单独充电。
[0036]本实施例开关电路改变各部分的连接关系。充电时，开关电路接通充电电源与储能电容器，将各储能电容器并联，同时断开储能电容器与除颤电极。放电时，开关电路断开充电电源与储能电容器，接通储能电容器与除颤电极；并将储能电容器串联。开关电路根据除颤电极上的实际需要，改变参与放电的储能电容器的个数。
[0037]本实施例储能电容器由多只电容器构成。电容器有容量和耐压两个指标，N个相同的电容并联时，总容量提高N倍，串联时耐压提高N倍；总储存能量与连接方式无关。
[0038]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多储能电容型除颤器，其特征在于，包括充电电源，用于为系统提供能量，并将除颤器供电电源中的能量存储到储能电容器；开关电路，用于在充放电时，接通或断开充电电源与所述储能电容器的连接；其中，所述储能电容器由多于2个的电容器构成；及除颤电极，通过所述开关电路将储能电容器储存的能量提供给人体，完成除颤治疗。2.根据权利要求1所述的多储能电容型除颤器，其特征在于，所述开关电路包括场效管放电开关、场效管寄生二极管、源极电流取样电阻、保护三极管和场效应管驱动器。3.根据权利要求2所述的多储能电容型除颤器，其特征在于，所述开关电路工作时，所述场效应管驱动器的发光二极管点亮，光电二极管有电压输出，所述场效管放电开关开通，所述场效应管驱动器的发光二极管熄灭时，光电二极管无电压输出，所述场效管放电开关关断。4.根据权利要求1所述的多储能电容型除颤器，其特征在于，所述除颤器设有放电过流保护电路，所述放电过流保护电路电阻获得与放电电流成比例的电压，当此电压高于三极管的开启电压时，三极管导通将放电开关关闭，电容器退出放电，...

【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：