高频交流波除颤器制造技术

本发明专利技术属于医疗器械技术领域，具体涉及一种高频交流波除颤器。一种高频交流波除颤器，包括直流电源和除颤电极，还包括依次连接的：一储能电容器，电源输入端连接直流电源，通过直流电源为储能电容器充电；一直流直流转换模块，将储能电容器输出的低压直流电转换成高压直流电；一直流交流转换模块，输出端连接除颤电极，将直流直流转换模块输出的高压直流电转换成预设频率的交流电，提供给除颤电极。本发明专利技术采用高频双相波除颤，除颤效率更高，心肌损伤更小，采用直流电容储能设计，具有体积小，重量轻，便于携带，解决了交流除颤器易用性差的问题，本发明专利技术机内没有高压，对患者和使用者更安全，同时也便于生产和维护，成本更低。成本更低。成本更低。

【技术实现步骤摘要】
高频交流波除颤器


[0001]本专利技术属于医疗器械
，具体涉及一种高频交流波除颤器。

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，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中断各种折返途径，然后同时复极，它是利用瞬间高能电脉冲使所有心肌细胞同时去极化，以消除全部异位节奏点及边界电流，打断全部折返，从而终止室颤，使心脏恢复窦性节律。理想的除颤是希望在达到除颤效果的前提下尽可能地降低峰值电压，从而减少除颤电流对患者的损伤。
[0003]电击对心肌损伤的机制之一是电穿孔效应，即在心肌细胞膜上形成孔洞。由于电穿孔可引起大量离子跨膜交换，跨膜动作电位可以在一段时间之内持续为零，从而产生电麻痹。达不到除颤效果，甚至造成心肌细胞的不可逆损伤。峰值电压越高、峰值电流越大，电穿孔效应越强，对心肌的损伤越严重。
[0004]对除颤器设计的基本要求是便捷、安全、高效。早期除颤器采用50Hz工频电源经过变压器后获得高电压，产生除颤电流。其脉冲电压为的峰值电压为1000V，持续时间250ms，12个周期正弦波电压，但使用极不方便。后来的单相波除颤器利用电容能量解决了便捷性问题，其峰值电压4000V，持续时间4～10ms，脉冲为直流脉冲。现代双相波除颤器在电击除颤过程中电流方向改变一次，其峰值电压降到2000V，持续时间10～30ms。可见，在改变除颤电流方向，可以降低除颤所需的电压，减少对患者心肌细胞的损伤。研究表明，在电击除颤期间，电流进入细胞后，与阴极最近的细胞末端去极化，阳极超极化。细胞膜上的细胞缝隙连接的高电阻迫使电流优先通过细胞膜。交流电沿着高阻细胞束以锯齿模式可以传播到深层的组织中，使所有心肌细胞同时除极。而且高频电击诱导的锯齿模式有助于维持组织极化和不应期。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有的除颤器依然存在峰值电压过高，使用时依然容易损伤患者心肌细胞的技术问题，目的在于提供一种高频交流波除颤器。
[0006]一种高频交流波除颤器，包括除颤电极，还包括依次连接的：
[0007]一直流电源，为所述高频交流波除颤器供电；
[0008]一储能电容器，通过所述直流电源为所述储能电容器充电；
[0009]一直流直流转换模块，将所述储能电容器输出的低压直流电转换成高压直流电；
[0010]一直流交流转换模块，输出端连接所述除颤电极，将所述直流直流转换模块输出的高压直流电转换成预设频率的交流电，提供给所述除颤电极。
[0011]作为优选方案，所述直流电源采用12V～24V直流电源。
[0012]作为优选方案，所述储能电容器为若干电解电容并联构成。
[0013]作为优选方案，所述电解电容采用50V，6800μF高频低阻电解电容。
[0014]作为优选方案，所述储能电容器的储能电压的峰值为50V。
[0015]作为优选方案，所述直流电源通过反激式升压电路对所述储能电容器充电。
[0016]作为优选方案，所述直流直流转换模块的工作频率为100kHz～300kHz。
[0017]作为优选方案，所述直流直流转换模块采用基于变压器升压的推挽式拓扑结构。
[0018]作为优选方案，所述变压器的原线圈采用多股漆包线并绕，所述变压器的副线圈输出的交流电压采用倍压整流产生直流电输出。
[0019]作为优选方案，所述直流交流转换模块输出的峰值电压为1000V，最高频率为1000Hz。
[0020]作为优选方案，所述直流交流转换模块采用四只开关构成的H桥电路。
[0021]作为优选方案，所述开关采用1200V系列的MOSFET开关或IGBT和驱动器构成。
[0022]作为优选方案，所述高频交流波除颤器还包括：
[0023]一检测与控制系统，分别测量所述直流电源和所述储能电容器上的电压，测量所述除颤电极的连接状况，分别与所述直流直流转换模块和所述直流交流转换模块连接。
[0024]作为优选方案，所述直流电源为所述储能电容器充电，所述直流电源为其他模块供电，当所述储能电容器达到电压预设值时，认为充电完成，所述储能电容器将充电完成信号发送给所述检测与控制系统；
[0025]所述检测与控制系统判断所述储能电容器上的电压是否达到电压预设值，若未达到，认为存在异常，否则认为正常；
[0026]所述检测与控制系统检测所述除颤电极的接触质量是否在预设范围，若未在预设范围，认为存在异常，否则认为正常；
[0027]当存在异常时，所述检测与控制系统发出异常信号通知操作者进行处理，当认为正常时，则等待获取操作者发出的除颤指令；
[0028]当接收到除颤指令后，所述检测与控制系统开启所述直流直流转换模块和所述直流交流转换模块，通过所述除颤电极输出除颤脉冲，到达预设时间后，所述检测与控制系统关闭所述直流直流转换模块和所述直流交流转换模块，除颤结束。
[0029]本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术采用高频交流波除颤器，具有如下优点：
[0030]1、直流交流转换模块输出高频交流电给除颤电极，以实现高频双相波除颤，除颤效率更高，心肌损伤更小；
[0031]2、采用直流电源给储能电容器充电，采用直流电容储能设计，具有体积小，重量轻，便于携带，解决了交流除颤器易用性差的问题；
[0032]3、与现有除颤器相比，本专利技术采用更低的电压和更小的电流进行除颤，对心肌的损伤更低；
[0033]4、与频率为50Hz的低频电击除颤相比，频率在1000Hz左右除颤效果更好，除颤成功率更高，而且所需的能量更低。
[0034]5、本专利技术机内没有高压，对患者和使用者更安全，同时也便于生产和维护，成本更低。
附图说明
[0035]图1为本专利技术的一种连接框图；
[0036]图2为本专利技术的除颤波形。
具体实施方式
[0037]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本专利技术。
[0038]参照图1，本专利技术提供一种高频交流波除颤器，包括依次连接的直流电源1、储能电容器2、直流直流转换模块3、直流交流转换模块4和除颤电极5。
[0039]本专利技术的直流电源1为本专利技术的除颤器提供能量，通过直流电源1为储能电容器2充电。虽然本专利技术的除颤脉冲功率很大，但是由于采用慢充快放的电容储能方法，平均功率很小，因此，直流电源1可以用电池或市电作为除颤器的电源。
[0040]优选的，直流电源1采用12V～24V直流电源1。
[0041]本专利技术的储能电容器2用来提供放电，使得放电功率满足除颤要求。为了避免放电过程中除颤脉冲幅度过度下降，储能电容器2中必须存储足够的电荷。
[0042]优选的，储能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高频交流波除颤器，包括除颤电极，其特征在于，还包括依次连接的：一直流电源，为所述高频交流波除颤器供电；一储能电容器，通过所述直流电源为所述储能电容器充电；一直流直流转换模块，将所述储能电容器输出的低压直流电转换成高压直流电；一直流交流转换模块，输出端连接所述除颤电极，将所述直流直流转换模块输出的高压直流电转换成预设频率的交流电，提供给所述除颤电极。2.如权利要求1所述的高频交流波除颤器，其特征在于，所述直流电源采用12V～24V直流电源。3.如权利要求1所述的高频交流波除颤器，其特征在于，所述储能电容器为若干电解电容并联构成；所述电解电容优选采用50V，6800μF高频低阻电解电容；所述储能电容器的储能电压的峰值优选为50V。4.如权利要求1所述的高频交流波除颤器，其特征在于，所述直流电源通过反激式升压电路对所述储能电容器充电。5.如权利要求1所述的高频交流波除颤器，其特征在于，所述直流直流转换模块的工作频率为100kHz～300kHz。6.如权利要求1所述的高频交流波除颤器，其特征在于，所述直流直流转换模块采用基于变压器升压的推挽式拓扑结构；所述变压器的原线圈优选采用多股漆包线并绕，所述变压器的副线圈输出的交流电压优选采用倍压整流产生直流电输出。7.如权利要求1所述的高频交流波除颤器，其特征在于，所述直流交流转换模块输出的峰...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂梦婷，金诗佳，杨烁，吴韬，李萍，王莉，周亮，任和，单纯玉，张莞冉，刘娟，何家豪，张新苒，
申请(专利权)人：上海健康医学院，
类型：发明
国别省市：