除颤器制造技术

本发明专利技术属于医疗器械技术领域，具体涉及一种除颤器，包括依次连接的直流电源、电压变换器、整流电路、充放电电路和一对电极。充放电电路包括：第一充放电开关，第一不动端连接整流电路的输出端；第二充放电开关，第一不动端连接整流电路的另一输出端；第一储能电容器，一端连接第一充放电开关的动端，另一端连接第二充放电开关的动端；二极管，正极连接第二充放电开关的第二不动端，负极连接第一充放电开关的第二不动端；第二储能电容器，一端连接第一充放电开关的第二不动端，另一端连接第二充放电开关的第二不动端，两端分别连接两个电极。本发明专利技术增加了第二储能电容器，使得除颤波形平滑，利用第一充放电开关按需释放，便于产生除颤波形。颤波形。颤波形。

【技术实现步骤摘要】
除颤器


[0001]本专利技术属于医疗器械
，具体涉及一种除颤器。

技术介绍

[0002]体外除颤器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)，从而实现对心脏电除颤的设备。用于对心室颤动、室性心动过速、疑似心脏骤停患者的急救。体外除颤电脉冲的持续时间一般在4～20ms，能量在40～360J(焦耳)内。脉冲功率高达数十千瓦。电压幅度在2000V左右。除颤电脉冲具有高电压、高功率、短时间的特点。体外除颤器是一种三类医疗器械，要求除颤电脉冲的稳定、可靠、精准、安全。
[0003]除颤器是一种能量蓄放式装置，通常由低压电源、储能电容、高压充电回路、放电回路和电极等组成。目前除颤放电控制可分为两种方法，分别为总量控制法和过程控制法。
[0004]总量控制是指储存能量、释放能量的总量进行控制，在释放过程中对释放速率(放电功率)不做任何主动调整，顺其自然。所以放电波形一般是指数波。除颤时首先，按照某种规则确定存储总量，这个量叫做预置能量。如CN202010941353除颤放电装置及除颤方法、CN202110778506一种自动调节体外除颤电流和除颤能量的方法及系统、CN201810865883一种可精确控制导通过程的除颤器桥式放电电路。控制目标是控制总释放能量，通过控制存储能量来间接控制释放能量，这种方式可以通过改变储能电容器的初始电压实现。控制总能量方法的优点是合规性好。其主要缺点：
[0005]控制变量与起除颤疗效果的变量不符。总量控制法的控制变量是能量，只控制总能量，不控制施加的方式。众多文献研究表明真正起到除颤作用的变量是电流，不是能量。所以除颤波形的纵坐标都是电流，横坐标是时间。能量等于功率对时间的积分。假如在50欧姆经胸电阻上施加5V电压，获得0.1A的电流。脉冲功率是0.5W，持续时间720s，就可施加360J的能量。虽然人体获得360J的能量，但无法用5V电源实现除颤。因为0.1A的电流属于阈下刺激。根据电生理原理，在阈下刺激的情况下，即使刺激时间再长也不会引起组织兴奋，也就不能实现除颤。
[0006]过程控制法在释放电流过程中不断调节释放速率，获得期望的波形。如专利CN201210556832一种H桥电路除颤器输出级及双相锯齿方波除颤高压放电方法，采用的是过程控制法。但现有过程控制过程控制的调节速度比较缓慢，调节实时性不够，所以输出的是锯齿波。

技术实现思路

[0007]本专利技术针对现有的除颤器除颤效果不佳，除颤控制调节实时性差的技术问题，目的在于提供一种除颤器。
[0008]一种除颤器，包括依次连接的直流电源、电压变换器、整流电路和一对电极；
[0009]所述除颤器还包括：
[0010]一充放电电路，位于所述整流电路和所述电极之间；
[0011]所述充放电电路包括：
[0012]一第一充放电开关，具有第一不动端、第二不动端和动端，所述动端可在所述第一不动端和所述第二不动端之间切换连接，其第一不动端连接所述整流电路的输出端；
[0013]一第二充放电开关，具有第一不动端、第二不动端和动端，所述动端可在所述第一不动端和所述第二不动端之间切换连接，其第一不动端连接所述整流电路的另一输出端；
[0014]一第一储能电容器，一端连接所述第一充放电开关的动端，另一端连接所述第二充放电开关的动端；
[0015]一二极管，正极连接所述第二充放电开关的第二不动端，负极连接所述第一充放电开关的第二不动端；
[0016]一第二储能电容器，一端经一电感连接所述第一充放电开关的第二不动端，另一端连接所述第二充放电开关的第二不动端，两端分别连接两个所述电极。
[0017]作为优选方案，所述除颤器具有充电过程，所述充电过程为：
[0018]在除颤开始时，将所述第一充放电开关的动端与其第一不动端连接，将所述第二充放电开关的动端与其第一不动端连接，通过所述电压变换器将所述直流电源提供的直流低压升为预设的高压，经所述整流电路整流后为所述第一储能电容器充电；
[0019]所述除颤器具有放电过程，所述放电过程为：
[0020]所述除颤器接收到放电指令后，将所述第一充放电开关的动端与其第二不动端连接，将所述第二充放电开关的动端与其第二不动端连接，所述第一储能电容器的能量通过所述第一充放电开关、所述电感和所述二极管转移到所述第二储能电容器中，所述第二储能电容器形成电压，并经过一对所述电极释放到人体产生除颤电流。
[0021]作为优选方案，所述充放电电路还包括：
[0022]一瓦秒表，与一瓦秒表电阻串联后与所述第二储能电容器并联，以检测一对所述电极两端的除颤电压和除颤电流。
[0023]作为优选方案，所述除颤器接收到放电指令后，驱动所述瓦秒表开始计量或计时，当检测到计量总能量达到预设的目标能量，或到达预设时间时，将所述第一充放电开关的动端与其第二不动端断开，将所述第二充放电开关的动端与其第二不动端断开，在所述第二储能电容器将能量全部释放给一对所述电极后，除颤放电结束。
[0024]作为优选方案，所述第一充放电开关采用场效应管，所述第一充放电开关的漏极作为其动端，所述第一充放电开关的栅极作为其第一不动端，所述第一充放电开关的源极作为其第二不动端；
[0025]所述除颤器还包括一反馈控制电路，所述反馈控制电路包括：
[0026]一电流取样电阻，与负载电阻串联，所述负载电阻是人体的等效电阻；
[0027]一误差放大器，同相输入端连接参考电压端，反相输入端连接所述电流取样电阻和负载电阻的公共端；
[0028]一比较器，反相输入端连接所述误差放大器的输出端，同相输入端连接一锯齿波发生器；
[0029]一驱动器，一端连接所述比较器的输出端，另一端连接所述第一充放电开关的栅极。
[0030]作为优选方案，所述第一充放电开关采用N沟道场效应管，优选为碳化硅型场效应
管。
[0031]作为优选方案，所述驱动器采用隔离驱动器。
[0032]作为优选方案，所述反馈控制电路还包括：
[0033]一第一电阻，一端连接所述电流取样电阻和负载电阻的公共端，另一端连接所述误差放大器的反相输入端；
[0034]一反馈电阻，一端连接所述误差放大器的反相输入端；
[0035]一反馈电容，一端连接所述反馈电阻的另一端，另一端连接所述误差放大器的输出端。
[0036]作为优选方案，除颤器还包括一前馈控制电路，所述前馈控制电路包括：
[0037]一定时电阻，一端与所述第一充放电开关的第二不动端连接；
[0038]一定时电容，一端与所述定时电阻的另一端连接，另一端与所述第二充放电开关的第二不动端连接；
[0039]一MOS管，栅极连接时钟信号端，漏极连接所述定时电阻和所述定时电容的公共端，源极接地；
[0040]所述MOS管的漏极作为所述锯齿波发生器的输出端。
[0041]作为优选方案本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种除颤器，包括依次连接的直流电源、电压变换器、整流电路和一对电极；其特征在于，所述除颤器还包括：一充放电电路，位于所述整流电路和所述电极之间；所述充放电电路包括：一第一充放电开关，具有第一不动端、第二不动端和动端，所述动端可在所述第一不动端和所述第二不动端之间切换连接，其第一不动端连接所述整流电路的输出端；一第二充放电开关，具有第一不动端、第二不动端和动端，所述动端可在所述第一不动端和所述第二不动端之间切换连接，其第一不动端连接所述整流电路的另一输出端；一第一储能电容器，一端连接所述第一充放电开关的动端，另一端连接所述第二充放电开关的动端；一二极管，正极连接所述第二充放电开关的第二不动端，负极连接所述第一充放电开关的第二不动端；一第二储能电容器，一端经一电感连接所述第一充放电开关的第二不动端，另一端连接所述第二充放电开关的第二不动端，两端分别连接两个所述电极。2.如权利要求1所述的除颤器，其特征在于，所述除颤器具有充电过程，所述充电过程为：在除颤开始时，将所述第一充放电开关的动端与其第一不动端连接，将所述第二充放电开关的动端与其第一不动端连接，通过所述电压变换器将所述直流电源提供的直流低压升为预设的高压，经所述整流电路整流后为所述第一储能电容器充电；所述除颤器具有放电过程，所述放电过程为：所述除颤器接收到放电指令后，将所述第一充放电开关的动端与其第二不动端连接，将所述第二充放电开关的动端与其第二不动端连接，所述第一储能电容器的能量通过所述第一充放电开关、所述电感和所述二极管转移到所述第二储能电容器中，所述第二储能电容器形成电压，并经过一对所述电极释放到人体产生除颤电流。3.如权利要求2所述的除颤器，其特征在于，所述充放电电路还包括：一瓦秒表，与一瓦秒表电阻串联后与所述第二储能电容器并联，以检测一对所述电极两端的除颤电压和除颤电流。4.如权利要求3所述的除颤器，其特征在于，所述除颤器接收到放电指令后，驱动所述瓦秒表开始计量或计时，当检测到计量总能量达...

【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：