具有能够调整的第二相倾斜的双相除颤器波形制造技术

一种除颤器产生双相除颤脉冲波形，所述波形的第二相具有能够调整的倾斜。可以通过有选择地切换在脉冲的第二相的输送期间绕过患者的电流路径而以可控的方式调整所述双相波形的第二相的倾斜。可以通过具有单电容的除颤器输送本发明专利技术的双相波形。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及用于使遭受心搏停止的患者复苏的除颤器，具体而言，涉及产生双相电击波形的除颤器。在美国，心源性猝死是死亡的主要原因。心源性猝死的一个普遍的原因在于心室纤颤，在发生心室纤颤时，心脏的肌肉纤维收缩失调。心肌动作不协调导致了心脏有效泵血的能力的丧失，从而阻碍了血液向身体的正常流动。心室纤颤的唯一有效治疗方法是向患者的心脏施加电击的电除颤方法。强的除颤电击使心脏的所有电活动停止。尔后，身体的自主神经系统自动恢复心脏的协调电搏动的作用。要想有效，必须在心室纤颤开始后的几分钟内向患者输送除颤电击。研究表明，在心室纤颤开始后一分钟内输送的除颤电击实现了高达100％的存活率。如果在施予电击之前过去了6分钟，那么存活率将下降至大约30％。超过了12分钟，存活率接近零。一种输送快速除颤电击的方法是利用可植入除颤器。通过手术将可植入除颤器植入到将来具有高度的可能性需要电疗法的患者体内。植入的除颤器通常监测患者的心脏活动，并在需要时直接向患者心脏自动提供电疗脉冲。因而，当所植入的除颤器连续地监测心脏的活动时，所述除颤器能够使患者按照相当正常的方式行使机能。然而，可植入除颤器价格昂贵，而且在存在心源性猝死危险的整个群体当中只有一小部分使用了可植入除颤器。外部除颤器通过应用到患者躯干上的电极向患者发送电脉冲。外部除颤器应用于急救室、手术室、急救医疗车或其他存在不可预期的马上要为患者提供电疗法的需求的场所。外部除颤器的优点在于，可以根据需要用在患者身上，之后移开用于另一患者。与可植入除颤器相比的缺点在于外部除颤器必须能够对任何使用其的患者实施有效的治疗。由于可植入除颤器是用于特定患者的，因而通过对其性能进行调整而为特定患者提供量身定制的特定电疗法。可以针对特定患者的生理机能有效地滴定测定(titrate)诸如电脉冲幅度和所输送的总能量的工作参数，以优化除颤器的功效。例如，可以在植入所述装置之前设置初始电压、第一相持续时间和总脉冲持续时间，从而输送预期的能量或实现预期的开始和结束电压差异(differential)(例如，恒定倾斜)。即使当植入的除颤器具有改变其工作参数，以补偿除颤器引线和/或患者心脏的阻抗的能力时(如下文引用的Fain的专利中所讨论的)，对于患者体内的单次植入而言，潜在阻抗变化的范围也是相对较小的。可以在植入时测量诸如患者阻抗的参数，并针对特定患者的特征设置除颤波形。作为比较，必须将外部除颤器设计成能够应对可能使用所述除颤器的患者所呈现的整个范围的患者特征。由于外部除颤器电极不直接接触患者的心脏，而且外部除颤器必须能够用于具有各种生理差异的各种患者，因而外部除颤器必须根据对大多数患者有效的脉冲幅度和持续时间参数工作，而不管该患者的生理情况如何。例如，外部除颤器电极和患者心脏之间的组织所表现出的阻抗会因患者而异，因而对于给定的初始脉冲幅度和持续时间而言，实际输送给患者心脏的电击的强度和波形形状也是变化的。对于低阻抗患者的治疗有效的脉冲幅度和持续时间未必能够为高阻抗患者提供有效的、能量高效的治疗。因此，除颤器通常在治疗期间对患者的胸部阻抗进行测量，并动态调整脉冲波形，如美国专利No.5803927(Cameron等)和No.5749904(Gliner等)中所述。除颤器波形，即，所输送的电流或电压脉冲的时间曲线图是根据脉冲相的形状、极性、持续时间和数量描述特征的。大多数新型的除颤器，不管是内部的还是外部的，都采用截取的指数双相波形。可以在Baker、Jr.等的美国专利No.4821723、Coriolis等的美国专利No.5083562、Winstrom的美国专利No.4800883、Bach、Jr.的美国专利No.4850357、Mehra等的美国专利No.4953551和Fain等的美国专利No.5230336中找到双相可植入除颤器的例子。针对这一患者差异问题的一项现有技术方案是提供具有多项可以供用户选择的能量设置的外部除颤器。使用这样的除颤器的一种通用的协议是尝试以适合为具有平均阻抗的患者除颤的初始能量设置除颤，之后在初始设置无法使患者复苏的情况下在接下来的除颤尝试中提高能量设置。重复的除颤尝试需要额外的能量，而且增加了患者的风险。如上所述，另一项方案是在治疗过程中测量患者的阻抗，或者与患者阻抗相关的参数，并基于先前的测量结果改变接下来的除颤电击的形状。例如，在Fain的专利中描述的植入除颤器响应于所检测到的心律不齐向患者心脏提供具有预定形状的除颤电击。Fain的装置在输送该电击期间测量系统阻抗，并采用测量的阻抗改变接下来输送的电击的形状。在R.E.Kerber等所写的文章“Energy，current，and success in defibrillation and cardioversion：clinical studies using an automated impedance-based method of energy adjustment”，Circulation vol.77，第1038-46页(May 1988)中描述了这种技术的变体。在该文章中，作者描述了在施予除颤电击之前向患者施予测试脉冲。在输送电击之前采用所述测试脉冲测量患者阻抗。之后，除颤器响应于所测的患者阻抗调整电击输送的能量的量。Kerber等的所输送的波形的形状为阻尼正弦曲线。患者阻抗是重要的，而且能够在治疗时由除颤器测量患者阻抗，而另一项重要的患者特征是患者的心肌细胞膜对电疗的反应。众所周知电击将停止纤颤电活动，但是对其的准确生理学解释仍然是推测的东西。一种假想是，初始高能量电击通过沿电击极性方向的强电流终止了心肌细胞的电活动。由于电击波形的第二相的反极性，人们猜测双相波形有好处，包括更好的除颤和更少的有害副作用。人们认为第二相当中电流的反转减少了初始电击的残余效应，通过消除心肌细胞内的残留电荷而使组织稳定。据猜测，如果完全消除了初始除颤电击的影响使其不会妨碍正常电活动的恢复，那么心肌细胞将更易于产生规则电搏动的自主恢复。这种猜测使得我们希望了解患者对电击的确切的心肌细胞响应。尽管在临床研究中已经对心肌细胞响应进行测量，但是到目前为止尚不可能在治疗期间对这一细胞响应进行测量。因而，大多数除颤器采取了由这些研究的测量值导出的细胞响应的平均值。这种假定平均值的使用留给了我们太多希求改进的空间。通常，我们对细胞响应围绕平均值的散布知之甚少，而且难以预测或检测具体的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.06.19 US 61/218,5471.一种输送双相除颤脉冲的外部除颤器，包括：
高压电路；
电容器，其耦合至所述高压电路，通过所述高压电路对所述电容器充
电以输送除颤脉冲；
一对患者电极；以及
多个开关，其耦合于所述电容器和所述患者电极之间，并用于将双相
除颤脉冲波形的第一相和第二相耦合至所述患者电极，其中，能够以可控
的方式调整所述波形的第二相的倾斜。
2.根据权利要求1所述的外部除颤器，其中，所述多个开关包括H桥，
所述H桥的一个开关闭合的构造用于输送双相波形的一个相，另一个开关
闭合的构造用于输送所述双相波形的相反的相。
3.根据权利要求1所述的外部除颤器，其中，所述电容器包括用于输
送所述双相波形的两个相的单电容。
4.根据权利要求1所述的外部除颤器，其中，所述电容器还包括用于
输送双相波形的所述第一相的第一电容器和用于输送所述双相波形的所述
第二相的第二电容器。
5.根据权利要求1所述的外部除颤器，还包括可控电流路径，该可控
电流路径使得电流在所述双相波形的所述第二相期间以可控的方式绕过所
述患者电极。
6.根据权利要求5所述的外部除颤器，其中，所述多个开关包括H桥，
并且其中，所述可控电流路径包括所述H桥的开关。
7.根据权利要求6所述的外部除颤器，其中，所述H桥还包括第一和
第二开关，所述第一和第二开关闭合以实现所述双相波形的所述第一相期
间的脉冲输送，所述H桥还包括第三和第四开关，所述第三和第四开关闭
合以实现所述双相波形的所述第二相期间的脉冲输送，其中，所述可控电
流路径包括所述第一和第二开关之一...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·亨特，J·拉塞尔，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：