【手続補正書】
【提出日】平成16年6月18日(2004.6.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】波形選択回路付き除細動器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギー貯蔵装置と、
除細動波形を前記エネルギー貯蔵装置から患者に印加する除細動器接点と、
基準波形を発生する波形選択回路と
を備え、
前記波形選択回路は前記基準波形を使用して前記除細動波形に所望の形状を与える
除細動器。
【請求項２】
前記波形選択回路は、ユーザが複数の記憶されている波形から選択された波形の選択を行うことができるようにするユーザ・インターフェースを備え、
前記基準波形を前記波形選択回路により前記選択された波形から発生することを特徴とする請求項１に記載の除細動器。
【請求項３】
前記ユーザ・インターフェースは、前記ユーザが新しい波形を作り、前記新しい波形を複数の記憶されている波形の１つとして記憶できるようにすることを特徴とする請求項２に記載の除細動器。
【請求項４】
前記ユーザ・インターフェースは多位置スイッチであることを特徴とする請求項３に記載の除細動器。
【請求項５】
前記ユーザ・インターフェースはユーザに表示される画面であることを特徴とする請求項３に記載の除細動器。
【請求項６】
前記ユーザ・インターフェースはユーザが選択し得る複数のボタンであることを特徴とする請求項３に記載の除細動器。
【請求項７】
前記波形選択回路は選択された波形を記憶されている波形から自動的に選択し、前記基準波形は前記波形選択回路により前記選択された波形から発生されることを特徴とする請求項１に記載の除細動器。
【請求項８】
前記記憶されている波形の前記自動的な選択は患者情報の分析に基づいて行われることを特徴とする請求項７に記載の除細動器。
【請求項９】
患者インピーダンスを測定し、前記患者インピーダンスに従い前記除細動波形をスケーリングする波形スケーリング回路を備えていることを特徴とする請求項１に記載の除細動器。
【請求項１０】
前記波形選択回路はフィードバックを行って前記除細動波形を調整することを特徴とする請求項１に記載の除細動器。
【請求項１１】
前記エネルギー貯蔵装置はキャパシタであることを特徴とする請求項１に記載の除細動器。
【請求項１２】
前記エネルギー貯蔵装置と前記除細動器接点との間に結合されて動作するスイッチを備え、
前記波形選択回路は
コントローラと、
前記コントローラに接続されたメモリと、
前記コントローラに接続された波形発生器と、
前記コントローラに接続されたユーザ・インターフェースと、
前記コントローラに接続された変調器と
を備え、
前記ユーザ・インターフェースは記憶されている波形をメモリから選択し、
前記波形発生器は前記記憶されている波形から基準波形を発生し、
前記変調器は前記基準波形を入力として使用して前記スイッチを高速で開閉して前記除細動波形に前記所望の形状を与える
ことを特徴とする請求項１に記載の除細動器。
【請求項１３】
除細動波形を患者に印加する方法であって、
複数の記憶されている波形から所望の波形を選択するステップと、
前記選択された波形から基準波形を発生するステップと、
患者に印加される前記除細動波形を前記基準波形の関数として整形するステップと、
を有する方法。
【請求項１４】
前記所望の波形を選択するステップは、
多位置スイッチを第１の記憶されている波形に対応する第１の位置に移動させるステップ、
を含むことを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記所望の波形を選択するステップは、
第１の記憶されている波形に対応するボタンを選択するステップ、
を含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記所望の波形を選択するステップは、
カーソルを表示画面に表示されている第１の記憶されている波形の図形表現の上で移動させるステップと、
前記カーソルが前記表示画面に表示された前記第１の記憶されている波形の前記図形表現の上に存在しているときにマウスボタンをクリックするステップと、
を含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記所望の波形を選択するステップは、
新しい波形を作るオプションを選択するステップと、
新しい波形を表示画面の上に作るステップと、
前記新しい波形を保存するステップと、
前記新しい波形を前記所望の波形として選択するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記選択するステップは自動的に行われることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記選択するステップは患者情報を分析するステップを備えていることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記患者情報を分析するステップは、
ＥＣＧ波形を分析するステップと、
不整脈の形式を同定するステップと、
前記同定するステップで同定された前記不整脈の形式に基づき前記所望の波形を選択するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記患者のインピーダンスを測定するステップと、
前記患者のインピーダンスに従って前記除細動波形をスケーリングするステップと、
を含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項２２】
フィードバックを行って前記除細動波形を調整するステップを含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項２３】
充電/放電回路であって、
エネルギー貯蔵装置と、
除細動波形を前記エネルギー貯蔵装置から患者に印加するための除細動器接点と、
前記エネルギー貯蔵装置と前記除細動器接点との間に結合されて動作するスイッチと、
を有する当該充電/放電回路と、
波形選択回路であって、
コントローラと、
前記コントローラに接続され、波形を記憶しているメモリと、
前記コントローラに接続され、前記記憶されている波形を前記メモリから選択するユーザ・インターフェースと、
前記コントローラに接続され、前記記憶されている波形から基準波形を発生する波形発生器と、
前記コントローラに接続され、前記基準波形を入力として使用して前記スイッチを高速に開閉して前記除細動波形に所望の形状を与える変調器と、
を有する当該波形選択回路と、
を有する除細動器であって、
前記ユーザ・インターフェースは前記ユーザが新しい波形を作成して前記新しい波形を複数の記憶されている波形の１つとして記憶することができるようにすることを特徴とする除細動器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は除細動器に関する。更に詳細には、本発明は波形選択回路付き除細動器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
心臓除細動器は、電気エネルギーを患者に印加して、繊維性攣縮を起こしている心臓に洞リズム(sinus rhythm)を回復させるのに使用される。従来のある種の除細動器は、この電気エネルギーを減衰する正弦波形の形で印加している。他の種類の従来の除細動器は、この電気エネルギーを切頭指数関数波形の形で印加している。これらの種類の従来の除細動器は何れもこれらのそれぞれの波形を、キャパシタから、抵抗器、キャパシタやインダクタのような受動構成要素から作られるパルス形成回路に対して放電することにより作り出している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の除細動器は長年にわたって減衰正弦波形及び切頭指数関数波形を高い信頼性を持って発生してきているが、最近の研究によればこれらの波形が繊維性攣縮している心臓にとって最良の波形であるか否かに疑問が生じてきた。これらの研究では、他の波形で実験を行ってこれら波形のどれが繊維性攣縮している心臓にとって最良に行うか判定した。これらの研究は未だ結論に達していないが、除細動器をいつ／どのようにして使用するかという状況（緊急事態、心臓切開手術、多重ショックなど）に応じて、一つではなく数個の最適波形が存在し、これら最適波形の幾つかまたは恐らくは全部さえ未発見であるということが大いに確からしいという状況が残っている。残念ながら、従来の除細動器はそれが作ることができる単一波形を使用することに（恐らく波形の振幅を選択することはできるが唯一つの波形形状を使う）限定されているので、恐らくは個別具体的な事態に対し効率の良くない除細動波形を使用したというだけの理由で、ある患者の心臓については具合良く繊維性攣縮を解消させることができない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
除細動器は除細動波形を患者に印加する。除細動器の波形選択回路が基準波形を使用して除細動波形に所要の形状を与える。好適には、ユーザは複数の記憶されている波形から選択し、基準波形はユーザが選択した記憶されている波形から発生される。記憶されている波形を選択する代わりに、ユーザは新しい波形を作ってこの新しい波形を将来の選択のために記憶させておくこともできる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１は従来の除細動器10を示す。スイッチ13が閉じるとキャパシタ12が電源11により充電される。電気経路がキャパシタ12の正端子から、インダクタ14及び抵抗器15を通り、除細動器のパッドつまり接点17を通って、抵抗器により表されている患者16まで、更にキャパシタ12の他の端子まで形成されている。この経路はスイッチ18により中断されている。この回路はエネルギーを減衰正弦波形（図５Ａの波形122として示してある）の形で患者16に印加する。
【０００６】
図２は本発明の一実施例の除細動器20の高レベルのブロック図である。除細動器20は波形選択回路30及び波形スケーリング回路40に接続された除細動器充電/放電回路21を備えている。除細動器充電/放電回路21は、除細動器のパッドつまり接点28にも接続されており、この接点28は患者29に設置されている。
【０００７】
図３は除細動器20を更に詳細に示している。除細動器充電/放電回路21はキャパシタまたは他のエネルギー貯蔵装置22を備えており、エネルギー貯蔵装置22はスイッチ24が閉じると電池または他の電源23により充電される。スイッチ26は波形選択回路30の変調器32により高速に開閉され、後に更に詳細に説明する仕方で、基準波形を使用して患者に印加される除細動器波形を整形する。すなわち、高い周波数でスイッチ26を開閉することにより、このスイッチの閉じている時間の比率つまりデューティ・サイクルで除細動器波形の各時点での振幅値を制御するという、スイッチング・レギュレータと同じ原理の動作を行っているのである。この除細動器波形は、電流、電圧、瞬時電力または全エネルギーの点からその特徴を表すことができる。
【０００８】
除細動器充電/放電回路21は更に、電子スイッチ26と患者インピーダンス29との間に接続された低域フィルタ回路27を備えている。フィルタ回路27は、電子スイッチ26を切換えることにより導入される高周波成分を除去することにより、患者に印加される除細動エネルギー波形を滑らかにするように設計されている。好適実施例では、スイッチ26は絶縁ゲート・バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）であるが、他のスイッチも使用できる。図示した実施例では、フィルタ27は除細動接点28に直列に接続されたインダクタ及び患者インピーダンス29に並列に接続されたキャパシタを備えている。また転流ダイオード(commutating diode)25フィルタ27の未濾過側で患者インピーダンス29に並列に接続されている。
【０００９】
波形選択回路30は、メモリ36、波形発生器34、変調器32、及びユーザ・インターフェース100に接続されたコントローラ31を備えている。コントローラ31は、後に更に詳細に説明するように、図９のフローチャートを実行するように適切にプログラムされている。メモリ36は、ここで記憶されている波形と呼ぶ一つまたは複数の波形を記憶している。各記憶されている波形は、好適には、隣り合う値が波形上で時間的に隣り合う点の振幅を表している、一連のディジタル値の振幅値を備えている。このようにする代わりに、一つまたは複数の記憶されている波形をＡsinｘ（ここでＡは振幅であり、ｘは単極性(monophasic)波形に対して0-π、双極性(biphasic)波形に対して0-2πである）のような一つまたは複数の数式としてまたは波形発生器34が理解し得るある他のフォーマットで、表すことができる。除細動波形に所要の形状を与えるのに使用されるメモリ36に記憶されているいかなる形態の情報も「記憶されている波形」と考えられ、本発明の精神及び範囲の中に入る。メモリ36は好適には不揮発性ランダムアクセス・メモリであるが、ＲＯＭ、ハードドライブまたは他の形態のメモリとすることができる。
【００１０】
波形発生器34はメモリ36からの記憶されている波形を使用して基準波形を発生する。波形発生器34は好適には記憶されている波形に入っているディジタル情報を所定振幅及び周期を有するアナログ基準波形に変換するディジタル・アナログ変換器であるが、他の回路またはソフトウエアをも使用できる。
【００１１】
メモリ36に入っている情報を除細動器が直接使用して除細動波形に所要形状を与える代替実施例が考えられている。この実施例では、記憶されている波形は基準波形と同じであり、メモリ36からの記憶されている波形は変調器32に直接入力され、波形発生器34をもはや必要としない。
【００１２】
好適実施例では、変調器32はパルス幅変調器であるが、変調器32は周波数または位相を変調するようにしてもよい。あるいは変調器32はスイッチ26を除細動波形に所要の形状を与えるという仕方で制御するある他の形式の機能を実行することもできる。変調器32は、波形発生器34により発生された基準波形を入力として使用して、低電圧信号線33を介してスイッチ26を高速で開閉する。この動作により、患者に印加される高電圧除細動波形に基準波形に類似の形状が与えられる。
【００１３】
好適には、予測制御を行って印加された除細動波形をスケーリングする。予測制御には、除細動動作の直前にインピーダンス・センサ41により患者インピーダンスを測定し、印加される除細動波形をインピーダンスの測定値に従ってスケーリングすることが含まれる。1989年6月20日に出願されここに参考のため記載する、本願発明と共通の出願人に譲渡されている米国特許第4,840,177号は予測制御の一方法を幾らか詳細に説明している。予測制御を使用すると、信号線33により伝送される基準波形は、除細動動作前に、その振幅が、除細動パドル28の間で測定された患者29のインピーダンスに基づき決定される係数が乗算されたものにされる、つまりスケーリングされる。
【００１４】
先に述べたとおり、波形選択回路30は除細動動作前にユーザが記憶されている複数の波形から選択を行うことができるようにする。ユーザ・インターフェース100はユーザにこの選択を行わせる。図５Ａ、図５Ｂ、及び図６はユーザ・インターフェース100の、ここではそれぞれインターフェース100a、100b、及び100cという３つの実施例を示す。当業者は、これらインターフェースは使用できる広く多様な可能なユーザ・インターフェースの例示であり、しかもなお本発明の精神及び範囲の中に入るものであることを認識するであろう。さて、図５Ａにおいて、インターフェース100aは多位置スイッチ110及びスイッチ接点112-116を備えている。スイッチ接点112-116は記憶されている波形122-126に夫々対応する。ユーザは多位置スイッチ110をその対応するスイッチ接点位置に移動させることにより記憶されている波形を選択する。たとえば、ユーザが多位置スイッチ110を移動させて接点位置112に切換えれば、ユーザは記憶されている波形122を選択している。
【００１５】
図５Ｂは、ユーザ・インターフェース100の他の実施例であるインターフェース100bを示す。この実施例では、ボタン132-136は記憶されている波形122-126に対応している。対応するボタンを押すと、対応するボタンの直上にあるインジケータ・ランプが点灯する。
【００１６】
図６はユーザ・インターフェース100の他の実施例であるインターフェース100cを示す。この実施例では、画面160が記憶されている波形122-126の図形表現を表示している。ユーザは記憶されている波形の上にカーソル120を移動させ、マウス・ボタンをクリックするかまたはある他の形式の動作を行って記憶されている波形を選択する。
【００１７】
図６に示す実施例では、ユーザは新しい波形を作ることもできる。ユーザが新規波形のボックス130を選択すれば、画面170（図７）が表示される。画面170により、本願出願人が製造しているBenchLink ARBのような波形作成ツールまたはMicrosoft Corporationが製造しているMicrosoft Drawのような汎用作図ツールの類を使用してユーザが新規な波形を描くことができる。ユーザはペンシル・アイコン150を使用し、新規波形145のような新規な波形を描く。波形を作り終えると画面180（図８）のような画面が表示される。画面180は、新規な波形145が今度は選択のために表示される記憶されている波形であるということを除いては、画面160と同じであることに注目すること。
【００１８】
先に述べたように、コントローラ31（図３）は図９のフローチャートを実行するように適切にプログラムされている。図９中の各ブロック中の動作は以下の通りである。
２００：記憶されている波形が選択されたか？
２０５：波形をメモリから取り出す。
２１０：基準波形を生成する。
２２０：患者にショックを印加するのか？
２２５：患者に印加される除細動波形を整形する。
２５０：新規波形が選択されたか？
２５５：新規波形を生成する。
２６０：新規波形は適正か？
２６５：エラー２７０：新規波形をメモリ中に記憶する。
今度は図９を参照すると、ブロック200は記憶されている波形が選択されたかどうかチェックして確認する。この選択は図５Ａ、図５Ｂまたは図６に図示されたユーザ・インターフェースのどれかによりまたは下に記す実施例の一つによりまたは当業者が認識する他の方法により、行うことができる。
【００１９】
メモリ36に波形が一つだけ記憶されている一つの実施例を考えた。この実施例では、ブロック200はこの記憶されている波形を自動的に選択する。
【００２０】
考えられた他の実施例では、この選択が、ショックを与え得る不整脈(shockable arrythmia)、呼吸要因(respiratory factors)、心臓血液博出量(cardiac output)、ＥＣＧ周波数成分(ECG frequency content)などを示す患者のＥＣＧ波形のような、患者情報の分析に基づき自動的に行われる。この患者情報は除細動器接点28、別個のＥＣＧ電極または他のプローブ／入力装置を経て受信される。ＥＣＧ波形は、ＥＣＧ波形を正常な洞リズムとしてまたは心室頻博(ventricular tachycardia)、心室細動、不全収縮(asystole)、などのような幾つかの異なる形式の不整脈の一つに分類するのに使用できる周知の性質を帯びることができる。不整脈は時間の経過とともにしばしば変性する（すなわち、除細動を必要とし、除細動器で矯正するのがますます困難になる）ので、ＥＣＧ波形で検出された種々の不整脈について種々の除細動器波形が示されることがある。この実施例では、ブロック200は記憶されている波形のうちでＥＣＧ波形に含まれている特定の形式の不整脈を最も良く矯正できると判定されたものを選択する。
【００２１】
記憶されている波形が選択された場合には、図５Ａ、図５Ｂまたは図６に図示されたユーザ・インターフェースの一つを使用してユーザによりまたは上述の実施例で自動的に、ブロック200はYESとなり、ブロック205が選択された波形をメモリ36（図３）から取り出す。ブロック210は波形発生器34（図３）を使用して基準波形を発生する。次に、ブロック220は患者に衝撃を与えよという指示が受信されたかをチェックする。この指示は、除細動器パッド28上のスイッチを作動させるような特定の動作をユーザが行うことにより、または衝撃性不整脈、呼吸要因、心臓血液博出量、ＥＣＧ周波数成分などを示す患者のＥＣＧ波形のような患者情報の分析に基づき自動的に行うことができる。いずれの場合でも、ブロック220でYESとなると、ブロック225は変調器32（図３）に指示して、波形発生器34により発生された基準波形を使用しスイッチ26（図３）を高速で開閉することにより除細動器波形を整形させる。制御ループの流れはブロック200に戻り、記憶されている波形または新しい波形が選択されるのを待つ。
【００２２】
再び図９を参照するに、ブロック200で、記憶されている波形が選択されなかったと判定されると、ブロック250は、図６の新波形ボックス130が選択されたことなどにより新しい波形が選択されたか否かを判定する。新しい波形が選択されたのではないならば、制御ループの流れはブロック200に戻って記憶されている波形または新しい波形が選択されるのを待つ。新しい波形が選択されたのであれば、ブロック255は、たとえば、図７に示すようにユーザに波形を描かせることにより新しい波形を作る。ブロック260は、新しい波形をチェックして、変調器32がこの新しい波形を使って除細動器波形をうまく整形することができるかどうか確認する。変調器32が使用するのには複雑過ぎる波形はブロック260により排除され、ブロック265でエラーメッセージが通知される。新しい波形が受入可能であることをブロック260が確認すれば、ブロック270はこれをメモリ36に記憶させ、制御ループの流れはブロック200に戻って、記憶されている波形または新しい波形が選択されるのを待つ。
【００２３】
再び図５ないし図８を参照するに、幾つかの記憶されている波形122ないし126が単極性で、他のものが双極性であることに注目されたい。ユーザ・インターフェース100は２つの除細動器実施例（前に説明した図３の除細動器20及び間もなく説明する図４の除細動器50）で使用されているが、図４の除細動器50だけが双極性の除細動器波形を使用することができる。したがって、ユーザ・インターフェース100を図３の除細動器20に使用すれば、単極性で記憶されている波形122、124、及び126だけを選択でき、作られる新しい波形もすべて単極性である。
【００２４】
図４は本発明の他の実施例による除細動器50を示す。除細動器50は除細動器20が使用する予測制御の代わりに閉ループ・パルス幅変調技法を使用して患者に印加する除細動エネルギーを調整する。除細動器50は双極性波形を発生することもできる。除細動器50は除細動器充電/放電回路51及び波形選択回路70を備えている。
【００２５】
除細動器20と同様に、除細動器50はスイッチ24が作動されると電池または充電装置23により充電されるキャパシタ22を備えている。また除細動器20と同様に、患者を抵抗器29で表してある。一対の除細動器接点つまりパドル28も図示されている。
【００２６】
エネルギー印加は、キャパシタ22と除細動器接点28との間に接続されて動作するパルス幅変調スイッチング回路網により制御されている。図４の実施例では、スイッチング回路網は、４個の電子スイッチＳ1、Ｓ2、Ｓ3、及びＳ4のようなＨブリッジ変換器を備えている。スイッチＳ1及びＳ3はキャパシタ22の正端子と負端子との間に直列に接続されている。第１の中間切換えノード56はスイッチＳ1とＳ3との間に形成されている。スイッチＳ2及びＳ4は同様にキャパシタ22の正端子と負端子との間に接続されている。第２の中間切換えノード58はスイッチＳ2とＳ4との間に形成されている。転流ダイオード(commuting diodes)Ｄ1、Ｄ2、Ｄ3、及びＤ4は、図示したように、それぞれスイッチＳ1、Ｓ2、Ｓ3、及びＳ4の各々と接続されている。除細動器接点28は、下に更に詳細に説明する介在しているフィードバック及びフィルタ回路と関連して、それぞれ第１及び第２のスイッチングされるノード56と58との間に電気的に接続されている。除細動動作中、患者インピーダンス29はノード56と58との間に直列に電気的に接続されている。下に更に詳細に説明するように、スイッチＳ1及びＳ4は基準波形の正の部分の期間中活動状態（変調器72により急速にオン及びオフに切換えられる）にあり、この間スイッチＳ2及びＳ3はオフになっている。同様に、スイッチＳ2及びＳ3は基準波形の負の部分の期間中活動状態（変調器72により急速にオン及びオフに切換えられる）にあるが、この間スイッチＳ1及びＳ4はオフになっている。
【００２７】
得られる除細動器波形を平滑するために、除細動器50の除細動器充電/放電回路51は切換えノード56及び58と患者インピーダンス29との間に接続された低域フィルタ62を備えている。好適な実施例では、低域フィルタは各除細動器接点及び患者インピーダンス29と並列に接続されたキャパシタ及び患者インピーダンスに直列に接続されたインダクタンスを備えている。
【００２８】
除細動器充電/放電回路51はまた、実際に患者に印加される除細動エネルギー波形の種々の特性を検知するための幾つかの構成要素も備えている。たとえば、除細動器充電/放電回路51は、低域フィルタ62の未濾波側で除細動器接点28と直列に接続された、好適には低い値の抵抗器または電流変成器であるピーク電流検出回路64を備えている。他の電流検出回路66は低域フィルタ62の既濾波側つまり患者側で患者インピーダンス29と直列に接続されて患者に印加される平均電流を測定している。電圧検出回路68は低域フィルタ62の既濾波側つまり患者側で患者インピーダンス29と並列に接続されてもいる。
【００２９】
除細動器50の波形選択回路70は、コントローラ31、波形発生器34、メモリ36、及びユーザ・インターフェース100などについての、図３の除細動器20の波形選択回路30との多数の類似性を有している。変調器72は、ここではたった１つのではなく４つのスイッチを制御しなければならないので、図３の変調器32よりわずかに複雑である。本発明のこの実施例では、変調器72はそれぞれスイッチＳ1、Ｓ2、Ｓ3、及びＳ4のオン／オフ状態を制御するように接続されたＨブリッジ・スイッチ制御出力を有するスイッチ・モード電力変換回路として動作するように構成されている。スイッチＳ1、Ｓ2、Ｓ3、及びＳ4は好適には絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタであり、普通にはＩＧＢＴと言っている。
【００３０】
波形検出器34からの出力線は差動ブロック74の第１入力に接続されている。差動ブロック74の第２入力は、患者に印加されている実際の電流を表す信号を受けるように接続されている。この信号は平均電流検出回路66の出力を位相匡正フィルタ78を通して伝えることにより平均電流検出回路66から得られる。差動ブロック74の出力信号すなわち誤差信号は変調器72の入力である。この誤差信号は変調器72へのフィードバックを与え、実際の除細動器波形を所望の除細動器波形に一層正確に対応するように調整することができるようにする。この実施例では電流フィードバックを行っているが、電圧フィードバックまたは電流フィードバックと電圧フィードバックの組合せを行うこともできる。
【００３１】
この実施例では、変調器72は除細動動作を中断すべき状況を検出するのにピーク電流及びピーク電圧測定値を使用している。ピーク電流信号は、ピーク電流検出回路64により発生され、変調器72の入力に接続されている。電圧信号は、電圧回路68により発生され、変調器72の他の入力に接続されている。変調器72は過電圧または過電流の状態に応答してすべてのスイッチＳ1、Ｓ2、Ｓ3、及びＳ4を開くように構成されている。
【００３２】
図４に示す実施例では、変調器72、コントローラ31、波形発生器34、差動ブロック74、及び位相匡正フィルタ78は、好ましくはディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）の内部で実現されるが、個別の構成要素を使用することもできる。ＤＳＰを使用すると広範囲の柔軟性、効率、及び処理精度が得られる。
【００３３】
例示したＨブリッジ変換器の代わりに多様なエネルギー変換回路を使用できる。たとえば、ある場合にはハーフ・ブリッジ変換器が適しているかもしれない。この代わりに、バック(buck)・モードあるいはブースト・モード変換器、多重変換器または多重キャパシタを使用することもできる。
【００３４】
以下に本発明の実施態様の例を列挙する。
【００３５】
〔実施態様１〕エネルギー貯蔵装置(22)と、
除細動波形を前記エネルギー貯蔵装置から患者(29)に印加する除細動器接点(28)と、
基準波形を発生する波形選択回路(30)と
を備え、
前記波形選択回路は前記基準波形を使用して前記除細動波形に所望の形状を与える
除細動器(20)。
【００３６】
〔実施態様２〕前記波形選択回路は、
ユーザが複数の記憶されている波形から選択された波形の選択を行うことができるようにするユーザ・インターフェース(100)を備え、
前記基準波形を前記波形選択回路により前記選択された波形から発生することを特徴とする実施態様１に記載の除細動器。
【００３７】
〔実施態様３〕前記ユーザ・インターフェースは、前記ユーザが新しい波形を作り、前記新しい波形を複数の記憶されている波形の１つとして記憶できるようにすることを特徴とする実施態様２に記載の除細動器。
【００３８】
〔実施態様４〕前記ユーザ・インターフェースは多位置スイッチ(110)であることを特徴とする実施態様３に記載の除細動器。
【００３９】
〔実施態様５〕前記ユーザ・インターフェースはユーザに表示される画面(160)であることを特徴とする実施態様３に記載の除細動器。
【００４０】
〔実施態様６〕前記ユーザ・インターフェースはユーザが選択し得る複数のボタン(132-136)であることを特徴とする実施態様３に記載の除細動器。
【００４１】
〔実施態様７〕前記波形選択回路は選択された波形を記憶されている波形から自動的に選択し、前記基準波形は前記波形選択回路により前記選択された波形から発生されることを特徴とする実施態様１に記載の除細動器。
【００４２】
〔実施態様８〕前記記憶されている波形の前記自動的な選択は患者情報の分析に基づいて行われることを特徴とする実施態様７に記載の除細動器。
【００４３】
〔実施態様９〕患者インピーダンスを測定し、前記患者インピーダンスに従い前記除細動波形をスケーリングする波形スケーリング回路(40)を備えていることを特徴とする実施態様１に記載の除細動器。
【００４４】
〔実施態様１０〕前記波形選択回路はフィードバックを行って前記除細動波形を調整することを特徴とする実施態様１に記載の除細動器。
【００４５】
〔実施態様１１〕前記エネルギー貯蔵装置はキャパシタであることを特徴とする実施態様１に記載の除細動器。
【００４６】
〔実施態様１２〕前記エネルギー貯蔵装置と前記除細動器接点との間に結合されて動作するスイッチ(26)を備え、
前記波形選択回路は
コントローラ(31)と、
前記コントローラに接続されたメモリ(36)と、
前記コントローラに接続された波形発生器(34)と、
前記コントローラに接続されたユーザ・インターフェース(100)と、
前記コントローラに接続された変調器(32)と
を備え、
前記ユーザ・インターフェースは記憶されている波形をメモリから選択し、
前記波形発生器は前記記憶されている波形から基準波形を発生し、
前記変調器は前記基準波形を入力として使用して前記スイッチを高速で開閉して前記除細動波形に前記所望の形状を与える
ことを特徴とする実施態様１に記載の除細動器。
【００４７】
〔実施態様１３〕以下のステップ(a)ないし(c)を設け、除細動波形を患者(29)に印加する方法：
(a)複数の記憶されている波形から所望の波形を選択する；
(b)前記選択された波形から基準波形を発生する；
(c)患者に印加される前記除細動波形を前記基準波形の関数として整形する。
【００４８】
〔実施態様１４〕前記所望の波形を選択するステップは以下のステップ(a-1)を含むことを特徴とする実施態様１３に記載の方法：
(a-1)多位置スイッチ(110)を第１の記憶されている波形(122)に対応する第１の位置(112)に移動させる。
【００４９】
〔実施態様１５〕前記所望の波形を選択するステップは以下のステップ(a-2)を含むことを特徴とする実施態様１３に記載の方法：
(a-2)第１の記憶されている波形に対応するボタン(132)を選択する。
【００５０】
〔実施態様１６〕前記所望の波形を選択するステップは以下のステップ(a-3)及び(a-4)を含むことを特徴とする実施態様１３に記載の方法：
(a-3)カーソル(120)を表示画面(160)に表示されている第１の記憶されている波形(122)の図形表現の上で移動させる；
(a-4)前記カーソルが前記表示画面に表示された前記第１の記憶されている波形の前記図形表現の上に存在しているときにマウスボタンをクリックする。
【００５１】
〔実施態様１７〕前記所望の波形を選択するステップは以下のステップ(a-5)ないし(a-8)を含むことを特徴とする実施態様１３に記載の方法：
(a-5)新しい波形を作るオプション(130)を選択する；
(a-6)新しい波形(145)を表示画面(170)の上に作る；
(a-7)前記新しい波形を保存する；
(a-8)前記新しい波形を前記所望の波形として選択する。
【００５２】
〔実施態様１８〕前記選択するステップは自動的に行われることを特徴とする実施態様１３に記載の方法。
【００５３】
〔実施態様１９〕前記選択するステップは患者情報を分析するステップを備えていることを特徴とする実施態様１８に記載の方法。
【００５４】
〔実施態様２０〕前記患者情報を分析するステップは以下のステップ(ア)ないし(ウ)を含むことを特徴とする実施態様１９に記載の方法：
(ア)ＥＣＧ波形を分析する；
(イ)不整脈の形式を同定する；
(ウ)前記ステップ(イ)で同定された前記不整脈の形式に基づき前記所望の波形を選択する。
【００５５】
〔実施態様２１〕以下のステップ(d)ないし(e)を含むことを特徴とする実施態様１３に記載の方法：(d)前記患者のインピーダンスを測定する；
(e)前記患者のインピーダンスに従って前記除細動波形をスケーリングする。
【００５６】
〔実施態様２２〕以下のステップ(f)を含むことを特徴とする実施態様１３に記載の方法：(f)フィードバックを行って前記除細動波形を調整する。
【００５７】
〔実施態様２３〕以下の特徴(a)ないし(c)を有する除細動器(20)：(a)以下の(a-1)ないし(c)を含む充電/放電回路(21)を有すること：
(a-1)エネルギー貯蔵装置(22)；
(a-2)除細動波形を前記エネルギー貯蔵装置から患者(29)に印加するための除細動器接点(28)；
(a-3)前記エネルギー貯蔵装置と前記除細動器接点との間に結合されて動作するスイッチ(26)；
以下の(b-1)ないし(b-5)を含む波形選択回路(30)を有すること：(b-1)コントローラ(31)：(b-2)前記コントローラに接続され、波形を記憶しているメモリ(36)；
(b-3)前記コントローラに接続され、前記記憶されている波形を前記メモリから選択するユーザ・インターフェース(100)；
(b-4)前記コントローラに接続され、前記記憶されている波形から基準波形を発生する波形発生器(34)；
(b-5)前記コントローラに接続され、前記基準波形を入力として使用して前記スイッチを高速に開閉して前記除細動波形に所望の形状を与える変調器(32)；
(c)前記ユーザ・インターフェースは前記ユーザが新しい波形を作成して前記新しい波形を複数の記憶されている波形の１つとして記憶することができるようにすること。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の除細動器を示す図。
【図２】本発明の一実施例の除細動器の高レベルのブロック図。
【図３】図２の除細動器の詳細図。
【図４】本発明の他の実施例の除細動器の詳細図。
【図５Ａ】本発明の一実施例による記憶されている波形を選択するユーザ・インターフェースを示す図。
【図５Ｂ】本発明の他の実施例による記憶されている波形を選択するユーザ・インターフェースを示す図。
【図６】本発明の更に他の実施例による記憶されている波形を選択するユーザ・インターフェースを示す図。
【図７】ユーザが図６のユーザ・インターフェースを使用して新しい波形を作る仕方を示す図。
【図８】図７で作られた新しい波形を入れるように更新された、図６のユーザ・インターフェースを示す図。
【図９】本発明の好適な実施例のフローチャートを示す図。
【符号の説明】
20：除細動器
21：充電/放電回路
22：エネルギー貯蔵装置
26：スイッチ
28：除細動器接点
29：患者
30：波形選択回路
31：コントローラ
32：変調器
34：波形発生器
36：メモリ
40：波形スケーリング回路
100：ユーザ・インターフェース
110：多位置スイッチ
120：カーソル
122：記憶されている波形
132：ボタン
145：新波形
160：表示画面