(57)【要約】  植え込み型除細動回路は出力回路を含み得る。出力回路は、第１供給ノードを第１出力ノードに制御可能に接続するように構成された第１スイッチと、第２供給ノードを第１出力ノードに対して第１整流器を介して制御可能に接続するように構成された第２スイッチとを備える。第２スイッチは、第２供給ノードが第２スイッチを介して第１出力ノードに接続される場合に、第１スイッチが第１供給ノードを第１出力ノードに接続するのを阻止するように構成され得る。一例として、第１スイッチおよび第２スイッチは絶縁ゲートバイポーラトランジスタを備え得る。
2013521876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
植え込み型出力回路を含み、前記植え込み型出力回路は、
第１供給ノードを第１出力ノードに制御可能に接続するように構成された第１スイッチと、
第２供給ノードを第１出力ノードに対して第１整流器を介して制御可能に接続するように構成された第２スイッチとを備え、
第２スイッチは、第２供給ノードが第２スイッチを介して第１出力ノードに接続される場合に、第１スイッチが第１供給ノードを第１出力ノードに接続するのを阻止するように構成されており、かつ、
第１出力ノードは第１植え込み型電極に接続されるように構成されている、植え込み型除細動回路。
【請求項２】
第１スイッチは電圧を用いて第１スイッチの導電状態を制御するように構成された制御入力を含み、かつ、
第２スイッチは第２供給ノードを第１スイッチの制御入力に制御可能に接続するように構成されている、請求項１に記載の植え込み型除細動回路。
【請求項３】
前記制御入力に接続されたフィルタ回路を含み、前記フィルタ回路は、前記制御入力の静電容量を少なくとも部分的に用いて、第１スイッチの立ち上がり時間または立ち下がり時間の少なくとも一方を調節するように構成されている、請求項２に記載の植え込み型除細動回路。
【請求項４】
第１供給ノードおよび第２供給ノードを介して、第２供給ノードに関して７８０ボルト以上である第１供給ノードにおける特定の初期電圧で、エネルギーを提供するように構成されたエネルギー源をさらに備える、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の植え込み型除細動回路。
【請求項５】
前記植え込み型出力回路は、
第１供給ノードを第２出力ノードに制御可能に接続するように構成された第３スイッチと、
第２供給ノードを第２出力ノードに対して第２整流器を介して制御可能に接続するように構成された第４スイッチとを備え、
第４スイッチは、第２供給ノードが第４スイッチを介して第２出力ノードに接続される場合に、第３スイッチが第１供給ノードを第２出力ノードに接続するのを阻止するように構成されており、かつ、
第２出力ノードは第２植え込み型電極に接続されるように構成されている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の植え込み型除細動回路。
【請求項６】
各第１スイッチ、第２スイッチ、第３スイッチ、および第４スイッチのそれぞれは、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を備える、請求項５に記載の植え込み型除細動回路。
【請求項７】
前記植え込み型出力回路は、第１出力ノードおよび第２出力ノードを横断する除細動波形を提供するように構成されており、前記除細動波形は、第１スイッチまたは第２スイッチのうちの一方のみがオンに切り替えられ、かつ第３スイッチまたは第４スイッチのうちの一方のみがオンに切り替えられる場合に、特定の極性を有する、請求項５乃至６のいずれか１項に記載の植え込み型除細動回路。
【請求項８】
前記植え込み型出力回路は、除細動波形の第１部分の間には第１極性を有し、かつ除細
動波形の第２部分の間には第２の反対極性を有する除細動波形を提供する、請求項７に記載の植え込み型除細動回路。
【請求項９】
第１スイッチ、第２スイッチ、第３スイッチ、および第４スイッチはそれぞれ各制御入力を備え、それぞれの各制御入力は、非絶縁電気的結合を用いて、集積回路の一部として含まれる各制御回路に接続されるように構成されている、請求項５乃至８のいずれか１項に記載の植え込み型除細動回路。
【請求項１０】
第１スイッチ、第２スイッチ、第３スイッチおよび第４スイッチの各々は、共通の非半導体基材上に配置された別個の半導体ダイスである、請求項５乃至９のいずれか１項に記載の植え込み型除細動回路。
【請求項１１】
第１電極を有する植え込み型リードをさらに備え、前記植え込み型リードは第１出力ノードを第１電極に接続するように構成されている、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の植え込み型除細動回路。
【請求項１２】
導電性部分を含むハウジングを備え、前記導電性部分は第１植え込み型電極を備える、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の植え込み型除細動回路。
【請求項１３】
植え込み型出力回路を含み、前記植え込み型出力回路は、
電圧を用いて第１スイッチの導電状態を制御するように構成された制御入力を有する第１スイッチであって、第１供給ノードを第１出力ノードに制御可能に接続するように構成された第１スイッチと、
第２供給ノードを第１出力ノードに対して第１整流器を介して制御可能に接続するように構成され、かつ第２供給ノードを第１スイッチの制御入力に制御可能に接続するように構成された第２スイッチとを備え、
第２スイッチは、第２供給ノードが第２スイッチを介して第１出力ノードに接続される場合に、第１スイッチが第１供給ノードを第１出力ノードに接続するのを阻止するように構成されており、かつ、
第１出力ノードは第１植え込み型電極に接続されるように構成されている、植え込み型除細動回路。
【請求項１４】
導電部分を含むハウジングを備え、前記導電性部分は第１植え込み型電極を備える、請求項１３に記載の植え込み型除細動回路。
【請求項１５】
除細動の送達を制御する方法であって、該方法は、
第１スイッチを用いて、第１供給ノードと第１出力ノードとの間の接続を制御する工程と、
第２スイッチを用いて、第２供給ノードと第１出力ノードとの間の接続を制御する工程と、
第２スイッチを用いて、第２供給ノードが第２スイッチを介して第１出力ノードに接続される場合に、第１スイッチが第１供給ノードを第１出力ノードに接続するのを阻止する工程と、
少なくとも第１出力ノードを用いて、心臓に除細動波形を提供する工程とを備える、方法。
【請求項１６】
前記第１出力ノードと第２供給ノードとの間の接続を制御する工程は、第２供給ノードと第１出力との間の経路に整流を提供することを含んでなる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
第２スイッチを用いて第１スイッチの導電状態を制御することを含み、前記制御する工
程は、第１出力ノード、第２供給ノードおよび第１整流器を含む共通経路を用いて、第２供給ノードを第１スイッチの制御入力に制御可能に接続することを含んでなる、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
第３スイッチを用いて、第１供給ノードと第２出力ノードとの間の接続を制御する工程と、
第４スイッチを用いて、第２供給ノードと第２出力ノードとの間の接続を制御する工程と、
第４スイッチを用いて、第２供給ノードが第３スイッチを介して第２出力ノードに接続される場合に、第３スイッチが第１供給ノードを第２出力ノードに接続することを阻止する工程とを含み、
前記心臓に除細動を提供することは第２出力ノードを用いる工程とをさらに備える、請求項１５乃至１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記心臓へ除細動波形を提供する工程は、第１出力ノードおよび第２出力ノードを横断する除細動波形を提供することを含んでなり、前記除細動波形は、第１スイッチまたは第２スイッチの一方のみがオンに切り替えられ場合、および第３スイッチまたは第４スイッチの一方のみがオンに切り替えられる場合に、特定の極性を有する部分を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記心臓に除細動波形を提供する工程は、前記除細動波形の第１部分の間には第１極性を有し、かつ前記除細動波形の第２部分の間には第２の反対極性を有する除細動波形を提供することを含んでなる、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植え込み型除細動出力回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
心臓は身体内の循環系の中心と見なすことができる。例えば、心臓は身体の他の場所から非酸素化血液を集めて、その血液を酸素化するために肺に提供し得る。次に、心臓は酸素化された血液を肺から身体の他の各部に供給することができる。健全な心臓において、各室は、例えば身体を維持するために酸素化された血液および栄養分の適当な循環を提供するために、有機的に収縮し得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
心臓は様々な物理的および電気的異常によって影響され得る。物理的異常としては、とりわけ、時として虚血に関連する心臓の肥大を挙げることができる。電気的異常としては、とりわけ、梗塞、先天的欠陥、老化または１つ以上の他の要因によるような様々な不整脈を挙げることができる。心室頻脈または心室細動を含むような特定の不整脈は命を脅かし得る。一部の患者において、そのような生命を脅かす不整脈は、植込み型パルス発生器によって提供される低エネルギー電気インパルスを用いて検知し、終結させることができる。そのような低エネルギー電気インパルスとしては抗頻脈性不整脈ペーシング（ＡＴＰ）を挙げることができるが、そのようなペーシングは特定の不整脈の終結に常に適応される、または有効であるとは限らない。ＡＴＰが適応されない、または有効でない場合には、例えば体内植え込み型除細動器（ＡＩＣＤ）などによって、除細動カウンターショックが提供され得る。ＡＩＣＤは除細動カウンターショックを、皮下に、心外膜に、または心臓内もしくは脈管構造内またはそれらの近傍に位置するような１つ以上の血管内送達可能な植え込み型リードを用いて、提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一例として、植え込み型心機能管理装置は、除細動ショックを提供するように構成された植え込み型除細動回路を備え得る。前記除細動回路は、特定の波形を有する除細動カウンターショックとして患者に送達するための特定の蓄積エネルギーを提供するために、スイッチングコンバータまたはフライバック回路などを含むような電源を備え得る。一例として、前記電源は比較的低い入力電圧（例えば、バッテリーによって提供されるか、または１つ以上の調整電源によって提供されるような約２〜５ボルト）を用いて動作し得る。一例として、除細動のためのエネルギーは、例えば直列または別の構成（例えばコンデンサ「積層体」）に接続された、１つ以上の高圧コンデンサを用いて蓄積され得る。作動中、前記電源は（例えば、ブースト構成などを用いて）、入力電圧における、またはそれを超えたピーク電圧でエネルギーを蓄積するために、コンデンサ積層体に電荷を送り込む(pump)ことができる。次いで前記１つ以上のコンデンサに蓄積されたエネルギーを用いて、比較的高いピーク電圧（例えば４０ボルト未満から７８０ボルト超）を備えた特定波形を有する除細動カウンターショックを提供することができる。
【０００５】
一例として、前記除細動回路はまた、前記１つ以上の高圧コンデンサを、胸部において皮下的にまたは経血管的に配置された１つ以上の植え込み型電極などの患者の組織に接触した２つ以上の電極に制御可能に接続するために、植え込み型出力回路または出力「ブリッジ」を含み得る。除細動カウンターショックの送達中、前記出力回路は、例えば単相、２相、または他の波形形状を得るために、前記１つ以上のコンデンサによって提供されるような印加電圧の極性を調節することができる。一例として、前記出力回路を用いて、特
定の「経路」または「ベクトル」を介してカウンターショックを提供するために電極の特定の組合せを選択することができる。例えば、前記除細動エネルギーは、１つ以上の血管内送達可能なリードアセンブリ上または同アセンブリ内に位置する２つの電極の間、または１つ以上の電極と植え込み型心機能管理装置のハウジングとの間に提供され得る。
【０００６】
一例として、前記除細動出力回路は、第１供給ノードを第１出力ノードに制御可能に接続するように構成された第１スイッチと、第２供給ノードを第１出力ノードに対して第１整流器を介して制御可能に接続するように構成された第２スイッチとを備えることができ、かつ第２スイッチは、第２供給ノードが第２スイッチを介して第１出力ノードに接続される場合に、第１スイッチが第１供給ノードを第１出力ノードに接続するのを阻止するように構成され得る。本発明者らは、とりわけ、第１スイッチを阻止する第２スイッチを有することにより、別個の制御スイッチが第１スイッチを阻止する必要を排除することなどによって、出力回路の全体的な複雑さを低減し得ることを認識した。したがって、第２スイッチは、除細動カウンターショック療法電流の経路（例えば帰還経路）を提供するだけでなく、同時に第１スイッチの状態の制御も行うことができる。一例として、第１スイッチおよび第２スイッチは、絶縁ゲートバイポーラ接合トランジスタ（ＩＧＢＪＴ）とも称される絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を備え得る。本発明者らはまた、ＩＧＢＴを用いることによって、１つ以上の他のタイプのスイッチング部品を用いるのに比べて、出力回路のコストまたは複雑さを低減させたり、または他の問題を回避したりすることができることも認識した。植え込み型装置のような医療用電子アセンブリにおいて、費用または複雑さの低減はより多くの患者が装置を受け入れることを可能にし得る。これは、そのような低減が公的または民間の保険業者をそのような装置の組み立て、流通、植え込みの費用を介護者または装置製造業者により容易に償還するように動機づけし得るためである。
【０００７】
実施例１は、植え込み型除細動回路を備え得る。実施例１において、植え込み型除細動回路は、任意で、第１供給ノードを第１出力ノードに制御可能に接続するように構成された第１スイッチと、第２供給ノードを第１出力ノードに対して第１整流器を介して制御可能に接続するように構成された第２スイッチとを備えた植え込み型出力回路を含み得る。第２スイッチは、第２供給ノードが第２スイッチを介して第１出力ノードに接続される場合に、第１スイッチが第１供給ノードを第１出力ノードに接続するのを阻止するように構成されており、かつ第１出力ノードは第１植え込み型電極に接続されるように構成されている。
【０００８】
実施例２において、実施例１の主題は、任意で、電圧を用いて、第１スイッチの導電状態を制御するように構成された制御入力を含む第１スイッチを備え、第２スイッチは第２供給ノードを第１スイッチの制御入力に制御可能に接続するように構成され得る。
【０００９】
実施例３において、実施例１〜２のいずれか１つ以上の主題は、任意で、前記制御入力に接続されたフィルタ回路を備え、前記フィルタ回路は、前記制御入力の静電容量を少なくとも部分的に用いて、第１スイッチの立ち上がり時間または立ち下がり時間の少なくとも一方を調節するように構成されている。
【００１０】
実施例４において、実施例１〜３のいずれか１つ以上の主題は、任意で、第１供給ノードにおいて特定の初期電圧で、第１供給ノードおよび第２供給ノードを介して、エネルギーを提供するように構成されたエネルギー源を備える。前記特定の初期電圧は第２供給ノードに関して７８０ボルト以上である。
【００１１】
実施例５において、実施例１〜４のいずれか１つ以上の主題は、任意で、第１供給ノードを第２出力ノードに制御可能に接続するように構成された第３スイッチと、第２供給ノ
ードを第２出力ノードに対して第２整流器を介して制御可能に接続するように構成された第４スイッチとを備え得る植え込み型出力回路を含む。第４スイッチは、第２供給ノードが第４スイッチを介して第２出力ノードに接続される場合に、第３スイッチが第１供給ノードを第２出力ノードに接続するのを阻止するように構成され得る。第２出力ノードは第２植え込み型電極に接続されるように構成されている。
【００１２】
実施例６において、実施例１〜５のうちの任意の１つ以上の主題は、任意で、それぞれ絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を備える第１スイッチ、第２スイッチ、第３スイッチおよび第４スイッチの各々を有する。
【００１３】
実施例７において、実施例１〜６のうちの任意の１つ以上の主題は、任意で第１出力ノードおよび第２出力ノードを横断する除細動波形を提供するように構成された植え込み型の出力を含み、前記除細動波形は、第１スイッチまたは第２スイッチのうちの一方のみがオンに切り替えられ、かつ第３スイッチか第４スイッチのうちの一方のみがオンに切り替えられる場合に、特定の極性を有する。
【００１４】
実施例８において、実施例１〜７のうちの任意の１つ以上の主題は、任意で、除細動波形の第１部分の間には第１極性を有する除細動波形を提供し、除細動波形の第２部分の間には第２の反対極性を有する除細動波形を提供するように構成された植え込み型出力回路を含む。
【００１５】
実施例９において、実施例１〜８のうちの任意の１つ以上の主題は、任意で、各制御入力をそれぞれ含み得る第１スイッチ、第２スイッチ、第３スイッチ、および第４スイッチを備え、それぞれの各制御入力は、非絶縁電気的結合を用いて、集積回路の一部として含まれるような各制御回路に接続されるように構成され得る。
【００１６】
実施例１０において、実施例１〜９のうちの任意の１つ以上の主題は、任意で、共通の非半導体基材上に配置された別個の半導体ダイをそれぞれ含む第１スイッチ、第２スイッチ、第３スイッチ、および第４スイッチを備える。
【００１７】
実施例１１において、実施例１〜１０のうちの任意の１つ以上の主題は、任意で、第１電極を含む植え込み型リードを備え、前記植え込み型リードは第１出力ノードを第１電極に接続するように構成されている。
【００１８】
実施例１２において、実施例１〜１０のうちの任意の１つ以上の主題は、任意で、導電性部分を含むハウジングを備え、前記導電性部分は第１植え込み型電極を備え得る。
実施例１３は植え込み型除細動回路を含み得る。実施例１３は、任意で、実施例１〜１２のうちの任意の１つ以上の主題を含み得る。実施例１３において、植え込み型除細動回路は、任意で、電圧を用いて第１スイッチの導電状態を制御するように構成された制御入力を有する第１スイッチであって、第１供給ノードを第１出力ノードに制御可能に接続するように構成された第１スイッチと、第２供給ノードを第１出力ノードに対して第１整流器を介して制御可能に接続するように構成され、かつ第２供給ノードを第１スイッチの制御入力に制御可能に接続するように構成された第２スイッチとを備えた植え込み型出力回路を含む。第２スイッチは、第２供給ノードが第２スイッチを介して第１出力ノードに接続される場合に、第１スイッチが第１供給ノードを第１出力ノードに接続するのを阻止するように構成されている。第１出力ノードは第１植え込み型電極に接続されるように構成されている。
【００１９】
実施例１４において、実施例１〜１３のうちの任意の１つ以上の主題は、任意で、導電性部分を含むハウジングを備え、前記導電性部分は、任意で、第１植え込み型電極を備え
る。
【００２０】
実施例１５は、除細動の送達を制御する方法を含み得る。実施例１５は、任意で、実施例１〜１４のいずれか１つ以上の主題を含むことができる。実施例１５は、任意で、第１スイッチを用いて第１供給ノードと第１出力ノードとの間の接続を制御することと、第２スイッチを用いて第２供給ノードと第１出力ノードとの間の接続を制御することと、第２供給ノードが第２スイッチを介して第１出力ノードに接続される場合に、第２スイッチを用いて、第１スイッチが第１供給ノードを第１出力ノードに接続するのを阻止することと、少なくとも第１出力ノードを用いて心臓に除細動波形を提供することとを含み得る。
【００２１】
実施例１６において、実施例１〜１５のうちの任意の１つ以上の主題は、任意で、第１出力ノードと第２供給ノードとの間の接続を制御することを含み、前記制御することは、第２供給ノードと第１出力との間の経路に整流を提供することを含む。
【００２２】
実施例１７において、実施例１〜１６のうちの任意の１つ以上の主題は、任意で、第２スイッチを用いて第１スイッチの導電状態を制御することを含み、前記制御することは、第１出力ノード、第２供給ノードおよび第１整流器を含む共通の経路を用いて、第２供給ノードを第１スイッチの制御入力に制御可能に接続することを含む。
【００２３】
実施例１８において、実施例１〜１７のうちの任意の１つ以上の主題は、任意で、第３スイッチを用いて第１供給ノードと第２出力ノードとの間の接続を制御することと、第４スイッチを用いて第２供給ノードと第２出力ノードとの間の接続を制御することと、第２供給ノードが第３スイッチを介して第２出力ノードに接続される場合に、第３スイッチが第１供給ノードを第２出力ノードに接続することを阻止するために第４スイッチを用いることと、任意で第２出力ノードを用いることを含む心臓に除細動を提供することとを含む。
【００２４】
実施例１９において、実施例１〜１８のうちの任意の１つ以上の主題は、任意で、第１出力ノードおよび第２出力ノードを横断する除細動波形を提供することを含む心臓に除細動波形を提供することを含み、前記除細動波形は、第１スイッチまたは第２スイッチの一方のみがオンに切り替えられる場合、および第３スイッチまたは第４スイッチの一方のみがオンに切り替えられる場合に、特定の極性を有する部分を含む。
【００２５】
実施例２０において、実施例１〜１９のうちの任意の１つ以上の主題は、任意で、心臓に除細動波形を提供することを含み、前記提供することは、除細動波形の第１部分の間には第１極性を有し、かつ除細動波形の第２部分の間には第２の反対極性を有する除細動波形を提供することを含む。
【００２６】
実施例２１は、実施例１〜２０の機能のいずれか１つ以上を実施するための手段、または、機器によって実行されたときに、実施例１〜２０の機能のいずれか１つ以上を前記機器に実施させる指示を含む機械可読媒体を備え得る主題を含むか、またはそれを含むように実施例１〜２０のいずれか１つ以上の任意の部分またはそれらの任意の部分の組み合わせと任意で組み合わせられ得る。
【００２７】
本願において検討する例は、図１〜図２、図３Ａ〜図３Ｂ、図４Ａ〜図４Ｂおよび図５に示されるような植え込み可能であり得る装置を含み得る。しかしながら、一例として、そのような装置はまた、自動式体外除細動器（ＡＥＤ）または別の外部アセンブリのような体外除細動装置の一部、部分、または構成要素として備えられ得る。
【００２８】
これらの例は任意の順列または組合せで組み合わせることができる。本概要は、本特許
出願の主題の概要を提供するものである。本概要は、本発明の排他的または網羅的な説明を提供するものではない。本特許出願についてのさらに詳細な情報を提供するために詳細な説明が含められている。「除細動」、「除細動カウンターショック」、「ショック」および「カルディオバージョン(cardioversion)」という句は、区別なく用いられ得る。一
例として、カルディオバージョンは、固有の心臓の電気的活動に同期してトリガされるか、または与えられ得るような、非細動不整脈を正常洞調律に変換するためのショックを与えることを指し得る。
【００２９】
必ずしも一定の縮尺で描かれていない図面において、同一の数字は、異なる視野における類似した構成要素を説明し得る。異なる文字の接尾辞を有する同一の数字は、類似した構成要素の異なる例を表わし得る。図面は、概して、本文書で検討される様々な実施形態を、限定する目的ではなく、例として示している。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１スイッチおよび第２スイッチを備えた植え込み型除細動回路の一部の例を概して説明する図。
【図２】第１供給または第２供給を１つ以上の対応する電極に接続されるように構成された１つ以上の出力に制御可能に接続するためのような、多数のスイッチを備えた植え込み型除細動回路の一部の例を概して説明する図。
【図３Ａ】特定の電極対の間に与えられる二相性除細動ショック波形の実例を含む除細動出力回路を示す、埋め込み型医療装置の例を概して説明する図。
【図３Ｂ】特定の電極対の間に送達される二相性除細動ショック波形の実例を含む除細動出力回路を示す、埋め込み型医療装置の例を概して説明する図。
【図４Ａ】第１スイッチおよび第２スイッチと、制御装置集積回路の一部として備えられた１つ以上の制御出力への非絶縁接続とを備えた植え込み型除細動回路の一部の例を概して説明する図。
【図４Ｂ】第１スイッチおよび第２スイッチと、制御装置集積回路の一部として備えられた１つ以上の制御出力への非絶縁接続とを備えた植え込み型除細動回路の一部の例を概して説明する図。
【図５Ａ】除細動出力回路の少なくとも一部を含むモジュールの例を概して説明する図。
【図５Ｂ】除細動出力回路の少なくとも一部を含むモジュールの例を概して説明する図。
【図６】図１〜図２、図３Ａ〜図３Ｂ、図４Ａ〜図４Ｂまたは図５Ａ〜図５Ｂの１つ以上の除細動出力回路に含まれているような、第１スイッチおよび第２スイッチを制御する方法の例を概して説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１は、概して、例えば第１スイッチ１０２Ａおよび第２スイッチ１０２Ｂを備えた植え込み型除細動出力回路１０６を含み得る植え込み型除細動回路１００の一部の例を示している。図１において、第１スイッチ１０２Ａは、例えば制御装置回路１２２の第１制御出力に接続された、第１制御入力１１６Ａを有し得る。図１において、第２スイッチ１０２Ｂは、例えば制御装置１２２の第２制御出力に接続された、第２制御入力１１６Ｂを有し得る。
【００３２】
一例として、制御装置回路１２２および除細動出力回路１０６は、植え込み型心機能管理装置の一部または部分として備えられ得る。例えば、植え込み型心機能管理装置は、特定の波形を有する除細動カウンターショックとして患者に与えるための特定の蓄積エネルギーを提供するために、スイッチモード電圧変換器またはフライバック回路などのような１つ以上の電源を備え得る。一例として、前記電源は比較的低い入力電圧（例えば、バッ
テリーによって提供されるような約２〜５ボルト）を用いて動作し得る。一例として、除細動のためのエネルギー（例えば０．１ジュール足らずから４１ジュール余りまで）は、例えば直列にまたは別の構成（例えばコンデンサ「積層体」）に接続された、１つ以上の高圧コンデンサを用いて蓄積され得る。作動中、前記電源は（例えば、ブースト構成などを用いて）、入力電圧における、またはそれを超えたピーク電圧でのエネルギーを蓄積するために、コンデンサ積層体に電荷を送り込む(pump)ことができる。
【００３３】
次に、１つ以上のコンデンサに蓄積されたエネルギーは、比較的高いピーク電圧（例えば４０ボルト足らずから７８０ボルト余りまで）を含む特定波形を有する除細動カウンターショックを提供するためにエネルギー供給源として用いられ得る。一例として、第１スイッチまたは第２スイッチ１０２Ａ〜１０２Ｂは、出力ノード１０８をＶＣＡＰノード１１８またはＶＲＥＦノード１２０に接続するように、制御装置１２２によって選択的に開放および閉鎖され得る。例えば、図４Ａに示すように、ＶＣＡＰは第１供給ノード（例えばコンデンサ積層体の正端子）に接続され、ＶＲＥＦは、コンデンサ積層体の第２供給ノード（例えば、陰端子または帰還接続）に接続され得る。一例として、出力ノード１０８は、例えば心臓１１４内またはその近傍に位置する植え込み型電極１１２（例えば、リード、皮下パッチ、心外膜パッチなどの長さに沿って備えられた電極）を備えた、植え込み型リード１１０（例えば、皮下リード、血管内送達リードなど）に接続され得る。
【００３４】
一例として、整流器１０４または他の構成要素（例えば、ダイオード、トランジスタまたはダイオード状の構成に接続されたような他の半導体）は、電流が一方向（例えば出力ノード１０８からＶＲＥＦに向かって）に流れることを許容し得るが、反対方向の電流の流れは、例えば特定の逆方向降伏電圧まで、ほとんど完全に阻止することができる。一例として、第１スイッチ１０２Ａは、第２スイッチ１０２Ｂが閉鎖されている場合に、例えば第１制御入力１１６Ａに対する電圧制御入力を用いて、ＶＣＡＰを出力ノード１０８に接続するのを阻止することができる。そのような電圧制御入力は、論理「低(low)」電圧
レベル、例えば他のノードに対する約０Ｖなど、に応答して、対応するスイッチを開放することができ、かつ論理「高」レベル、例えば他のノードに対する１２Ｖまたは別の規定電圧など、に応答して前記スイッチを閉鎖することができる。例えば、ＶＲＥＦ１２０が除細動回路１００内の他のノードに対して０Ｖ付近のような論理「低」レベルにあるか、またはそのレベル付近にある場合、そのとき第２制御入力１１６Ｂによって制御されるようなスイッチ１０２Ｂの閉鎖は、第１制御入力１１６Ａを低にさせることができ、第１スイッチ１０２Ａが閉鎖されるのを阻止する。この阻止は、ＶＣＡＰ１１８とＶＲＥＦ１２０との間に短絡が生じるのを防止することができる。図１の一例として、第２スイッチ１０２Ｂは、例えば整流器または他の構成要素を介在することなく、第１スイッチ１０２Ａの制御入力１１６Ａに接続され得る。
【００３５】
一例として、第１および第２スイッチ１０２Ａ〜１０２Ｂの１つ以上は、サイリスター（例えば遠隔ゲートサイリスター（ＲＧＴ）のようなゲートターンオフ（ＧＴＯ）サイリスター、またはターンオンおよびターンオフ可制御性を備えるような別のサイリスター）、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）などを含むような電圧制御された半導体素子を備え得る。例えば、制御装置回路１２２は、１つ以上の制御出力をコンディショニングして、第１スイッチまたは第２スイッチ１０２Ａ〜１０２Ｂの第１制御入力または第２制御入力１１６Ａ〜１１６Ｂの１つ以上に対して特定の駆動信号を提供するために（例えば、制御出力の１つ以上のレベルシフティングを提供するため、または特定の駆動信号などの立ち上がり時間または立ち下がり時間を制限または調節するため等）、図４Ａに示すような駆動回路を含むか、またはそのような駆動回路に接続され得る。
【００３６】
図２は、概して、例えば１つ以上の対応する電極に接続されるように構成された各出力
ノードに第１供給ノードまたは第２供給ノードを制御可能に接続するための、多数のスイッチを備え得る植え込み型除細動回路２００の一部の例を示している。一例として、除細動出力回路は、図１の出力回路１０６にそれぞれ類似した１つ以上のブロックを含むような多数の出力ブロックを備え得る。例えば、除細動回路２００は、第１出力ノード２０８Ａ、第２出力ノード２０８Ｂ、および第３出力ノード２０８Ｃを備え得る。ＶＣＡＰノード２１８のような第１供給ノードは、第１スイッチ２０２Ａ、第３スイッチ２０２Ｃ、または第５スイッチ２０２Ｅのそれぞれを用いて、第１出力ノード〜第３出力ノード２０８Ａ〜２０８Ｃに選択的に接続され得る。同様に、一例として、ＶＲＥＦノード２２０のような第２供給ノードは、第２スイッチ２０２Ｂ、第４スイッチ２０２Ｄ、または第６スイッチ２０２Ｆの各々を用いて、第１出力ノード〜第３出力ノード２０８Ａ〜２０８Ｃに選択的に接続され得る。第１〜第３出力ノード２０８Ａ〜２０８Ｃの各々は、図３Ａ〜図３Ｂに示され検討されるような各植え込み型電極に接続され得る。
【００３７】
一例として、制御装置回路２２２は、２００８年１２月１１日に出願された「Defibrillation Shock Output Circuit」（代理人整理番号２７９．Ｆ７０ＵＳ１）と題され、カ
ーディアック  ペースメーカーズ  インコーポレイテッド(Cardiac Pacemakers, Inc.)に譲渡された米国特許出願番号第１２／３３２，４９７号において検討されているような特定の電極の組合せを横断する特定の除細動カウンターショック波形を提供するように、第１スイッチ、第２スイッチ、第３スイッチ、第４スイッチ、第５スイッチ、または第６スイッチの１つ以上を制御することができる。前記文献は、参照により本願に余すところなく援用され、特に、特定のショック出力「ベクトル」の提供についての前記文献の検討を本願に援用する。図１に類似して、第２スイッチ、第４スイッチ、または第６スイッチ２０２Ｂ，２０２Ｄまたは２０２Ｆの１つ以上は、閉鎖時（例えば、導通時）、第１スイッチ、第２スイッチ、または第５スイッチ２０２Ａ，２０２Ｃ，または２０２Ｅの各々が、第１供給ノード（例えばＶＣＡＰ２１８）を第１出力ノード、第２出力ノード、または第３出力ノード２０８Ａ〜２０８Ｃの各々に接続するのを阻止するように構成され得る。図３の例は３つの各出力ノードを備えているが、図１の出力回路１０６を含むような１つ以上の出力ブロックによって制御または駆動されるような、より少数または多数の出力ノードを用いることができる。
【００３８】
図３Ａ〜図３Ｂは、概して、植え込み型除細動出力回路を備え得る植込み型医療装置（ＩＭＤ）３０１を含むシステム３００の例を説明している。図３Ａは、特定の電極対に送達されるような二相除細動ショック波形３２５の実例を含む。図３Ｂは、例えば特定の除細動ショック波形３２５を得るために用いられる様々なスイッチ状態を説明するダイヤグラムを示している。図３Ａにおいて、ＩＭＤ３０１は、他の性能の中でも特に、体内植え込み型除細動器を備えるような心機能管理装置を備え得る。図１〜図２の例に類似して、埋め込み型医療装置３０１は、心臓３１４の中またはその付近に位置するような１つ以上の対応する電極に接続されるように構成された１つ以上の出力ノードを含むことができる。１９８６年４月２日出願の「Apparatus for generating multi-phasic defibrillation
pulse waveform」と題された米国特許第４，８００，８８３号、または１９８９年４月
１８日出願の「Biphasic waveforms for defibrillation」と題された米国特許第４，８
２１，７２３号において検討されているような、１つ以上の単相、二相、三相、または多相波形などの、１つ以上の他の除細動波形を図３のシステム３００を用いて提供することができる。前記特許は双方ともインターメディクス  インコーポレイテッド(Intermedics, Inc.)に譲渡されており、前記特許文献は双方とも参照によりそれぞれ余すところなく
本願に援用される。
【００３９】
一例として、第１出力３０８Ａは、例えば第１スイッチ３０２Ａまたは第２スイッチ３０２Ｂを用いて、第１供給ノードまたは第２供給ノードの一方に選択的に接続され得る。例えば、第１出力３０８Ａは、例えばフィードスルーを介して、ＩＭＤ３０１のハウジン
グの外部で利用可能になるようにされ、ＩＭＤ３０１の「ヘッダー」３０３内のコネクタブロックに接続され得る。同様に、一例として、第２出力ノード３０８Ｂは、例えば第３スイッチ３０２Ｃまたは第４スイッチ３０２Ｄの各々を介して、第１供給ノードまたは第２供給ノードの一方に選択的に接続され得る。例えば、第２出力３０８Ｂもまた、例えばフィードスルーを介して、ＩＭＤ３０１のハウジングの外部で利用可能になるようにされ、ヘッダー３０３内のコネクタブロックの別個の部分、またはヘッダー内に少なくとも部分的に収容された別個のコネクタブロックなどに接続され得る。
【００４０】
一例として、１つ以上の植え込み型リード導体は、ヘッダー３０３内に少なくとも部分的に含まれた１つ以上のコネクタブロックを用いるか、または１つ以上の他の電気的もしくは機械的接続を用いて、各第１リード導体３１０Ａ、または各第２リード導体３１０Ｂなどの第１出力または第２出力３０８Ａ〜３０８Ｂの各々に接続され得る。一例として、第１リード導体および第２リード導体３１０Ａ〜３１０Ｂは、例えば越大腿部または鎖骨下アプローチに従った心臓内の位置への経皮的血管内送達のために構成されたシングルパス除細動リードなどの共通の血管内リードアセンブリ３１１内に含まれ得る。一例として、第１リード導体および第２リード導体３１０Ａ〜３１０Ｂは、例えば皮膚と１つ以上の肋骨との間の皮下位置における植込みのために構成された皮下リードアセンブリ内に備えられ得る。
【００４１】
図３Ａの一例として、第１リード導体および第２リード導体は１つ以上の先端側電極に接続され得る。例えば、第１リード導体３１０Ａは、心臓３１４の心房領域またはその付近に位置するような第１植え込み型電極３１２Ａ（例えば、上大静脈（ＳＶＣ）内もしくはその付近、または心房内、または他の場所に位置するコイル）に接続され得る。同様に、一例として、第２リード導体３１０Ｂは、心臓３１４の心室領域またはその付近に位置する第２植え込み型電極３１２Ｂ（例えば、右心室の心尖領域付近または他の場所などで植え込み型リードアセンブリ３１１の長さに沿って位置するコイル）に接続され得る。
【００４２】
一例として、第１電極および第２電極３１２Ａ〜３１２Ｂは、例えば第１スイッチ、第２スイッチ、第３スイッチ、または第４スイッチ３０２Ａ〜３０２Ｄを用いることによって、除細動カウンターショックの送達に用いられ得る。しかしながら、一例として、１つ以上の他の電極を用いることができる。例えば、リードアセンブリは、例えばＩＭＤ３０１内の出力回路ブロックに接続され、冠状静脈洞口などのような別の心臓の位置に送達され得る。別例として、１つ以上の心外膜に位置する電極に接続されるようなリードアセンブリが心膜腔に送られ得る。しかしながら、そのような位置は、除細動エネルギーを先端側に位置する電極間にしか提供できないなどの制限を依然として有し得る。一例として、より広範で様々の可能な経路または「ベクトル」を提供するために、例えばＩＭＤ３０１のハウジングの導電性部分（例えば、「カン(can)」経路）に接続された第３出力ノード
３１２Ｃを用いることができる。一例として、第５スイッチ３０２Ｅおよび第６スイッチ３０２Ｆは、例えば図３Ａ〜図３Ｂの二相ショック波形３２５の実例を提供するために、第１供給ノードおよび第２供給ノードの各々と第３出力ノード３１２Ｃとの間の接続を提供することができる。
【００４３】
実例において、図３Ａにおいて示されるように、第１スイッチ、第２スイッチ、第５スイッチ、および第６スイッチ３０２Ａ〜３０２Ｂ，３０２Ｅ〜３０２Ｆの導電状態は、二相ショック波形３２５を提供するために、例えば図３Ｂのダイヤグラムに従って、制御され得る。図３Ｂにおいて、第１プロット「Ａ」は、第１スイッチ３０２Ａに提供される制御信号の論理的な表示（例えば図１〜図２に示すような電圧制御された入力に対する）を表わし得る。プロット「Ａ」において、低レベル（例えば論理的「低」または「０」）が示される場合、第１スイッチ３０２Ａは開放され得る。同様に、第２プロット「Ｂ」、第３プロット「Ｅ」、および第４プロット「Ｆ」において、第２スイッチ３０２Ｂ、第５ス
イッチ３０２Ｅ、および第６スイッチ３０２Ｆの状態が示され得る。
【００４４】
プロット「Ａ」、「Ｂ」、「Ｅ」および「Ｆ」は、図１〜図２および図４の制御装置回路などのＩＭＤ３０１内に含まれ得る制御装置回路によって提供されるような制御信号に対応し得る。一例として、前記制御装置回路はマイクロプロセッサーおよび記憶回路を備え得る。前記マイクロプロセッサーは、前記記憶回路に格納された命令を実行または実施する能力を備え得る。例えば、前記マイクロプロセッサーは、ザイログ(Zilog)  Ｚ８０
（商標）命令セット、ＡＲＣ（商標）命令セット、または１つ以上の他の命令セットなどの１つ以上の命令セットとのコンパチビリティを有する実行ユニットを備えることができる。一例として、前記記憶回路は、例えば、実施されるべき命令を提供するプログラムコード、情報の中でもとりわけ、治療または感知している構成パラメーターについての情報、またはＩＭＤ３０１の一部として備えられた１つ以上のセンサーから収集された情報のうちの１つ以上を格納するために、読み取り専用メモリ（例えばマスクドＲＯＭ）または静的ランダムアクセス記憶装置（ＳＲＡＭ）のうちの１つ以上を備え得る。
【００４５】
一例として、除細動出力回路は、図３Ｂの実例に類似した（または図４Ａ〜図４Ｂに示すように変更された）制御信号の配列を用いるなどして、例えば所望の電極の組合せ（例えば２つ以上の電極）の間に所望の波形を含む（例えば、特定の極性または継続時間などを有する１つ以上のパルスを含む）除細動カウンターショックを提供するために、制御され得る。例えば、ＩＭＤ３０１は、記憶回路に格納された構成情報などに基づいて、第２電極３１２Ｂおよびハウジング接続３１２Ｃ、または１つ以上の他の経路もしくは電極構成を用いて、例えば波形３２５に示されるような右心室のコイル（ＲＶＣ）からカンへの経路を含む利用可能な１つ以上の固定または選択可能な除細動カウンターショック「ベクトル」または経路を用いることができる。
【００４６】
他の経路としては、ＳＶＣ電極（例えば第１電極３１２Ａ）とカンとの間、またはＳＶＣ電極とＲＶＣ電極との間の経路を挙げることができる。一例として、２つ以上の電極は一緒に、例えば共通電極と別の電極との間に経路または「ベクトル」を提供するために、共通供給ノードに電気的に接続され得る（例えば、結び合わされたＲＶＣおよびＳＶＣを用いて、対向電極としてハウジング電極３１２Ｃを有して、など）。一例として、１つ以上の様々な電極「ベクトル」または経路は、類似のまたは異なる電極構成を用いて、例えば終結または変換されるべき不整脈の型および位置に依存して、または１つ以上の不整脈を終結させることにおける以前の成功または失敗に応答して、ＩＭＤ３０１によって自動的に、または利用者（例えば臨床医、医師または他の介護者）によって手動で選択され得る。例えば、ＳＶＣからカンへの経路は心房性不整脈を終結させるために用いられ得る。一例として、（ＲＶＣ−ＳＶＣ）からカンへの経路は上室性不整脈などを終結させるために用いることができる。
【００４７】
一例として、第１スイッチ、第３スイッチ、および第５スイッチ３０２Ａ，３０２Ｃ，３０２Ｅなどの「ハイサイド」スイッチは、第２スイッチ、第４スイッチ、および第６スイッチ３０２Ｂ，３０２Ｄ，３０２Ｆなどの「ローサイド」スイッチに類似した電気定格を備え得る。しかし、一例として、決定論的かつ予測可能な過渡的スイッチング応答(deterministic and predictable transient switching response)を提供するために（例えば、特定の瞬間に時間通りに特定の波形を有する除細動波形を提供するために）、ハイサイドスイッチは、プロット「Ａ」および「Ｅ」に示されるように、ローサイドスイッチの若干後に切り替えられ得る。そのとき、ハイサイドスイッチは、例えば特定の除細動パルス（例えば図３Ｂに示すような第１相または第２相を含むパルスのような）が適用される瞬間を正確に制御するように回路を完成させることによって、除細動エネルギーを切り替えるために用いられ得る。図４Ａに示すような出力回路の実装などの別の例では、例えばハイサイドスイッチ駆動回路に含まれる１つ以上の構成要素をプリバイアスするために、ハ
イサイドスイッチングの前、最中、または後に、１個以上の他のスイッチがオンまたはオフに切り替えられ得る。例えば、図４Ｂの実例に示すように、ローサイドスイッチ３０２Ｂはハイサイドスイッチ３０２Ａの前にオンに切り替えられ、かつローサイドスイッチ３０２Ｂは、ハイサイドスイッチ３０２Ａのオンへの切り替えと同時に起こるように、またはその切り替えを制御するように、オフに切り替えられ得る。
【００４８】
一例として、ショック波形３２５は、所望の極性を有する１つ以上のパルスを含み得る。例えば、プロット「Ｅ」および「Ｆ」に対応する制御信号の交換(swapping)とともに、プロット「Ａ」および「Ｂ」に対応する制御信号が交換される場合には、波形３２５の反対の極性を有する波形が提供され得る。そのような交換は、同一の電極間にショック波形を提供することができるが、各相の極性は反転される。したがって、図３Ｂの実例について、第５スイッチ３０２Ｅは除細動波形の第１相の間にハイサイドスイッチとして代わりに用いられ、ハウジング電極３１２Ｃを第１供給ノード（例えばコンデンサ積層体上に蓄積された電圧）に接続し、第２スイッチ３０２Ｂは第２電極３１２Ｂを介した第２供給ノード（例えばコンデンサ積層体の反対の端子）への対応する帰還経路を提供することができる。
【００４９】
図４Ａは、概して、植え込み型除細動回路４００の一部の例を説明している。植え込み型除細動回路４００は、第１スイッチ４０２Ａおよび第２スイッチ４０２Ｂと、制御装置集積回路４２２の一部として含まれる第１制御出力４２８Ａおよび第２制御出力４２８Ａ〜４２８Ｂなどの１つ以上の制御出力への非絶縁接続（例えば光学的アイソレーション(optical isolation)、変圧器アイソレーション(transformer isolation)などを必要としない固体状態接続）とを含み得る。一例として、図４Ａの回路４００は、第１供給ノード４１８（ＶＣＡＰ）または第２供給ノード４２０（ＶＲＥＦ）の一方を出力ノード４０８に制御可能に接続するために用いられ得る。一例として、出力ノード４０８は出力リード４１０に接続するように構成され得、出力リード４１０は心臓４１４内またはその近傍に位置するような植え込み型電極４１２Ａを備える。
【００５０】
図４Ａの例の回路構成は、機能において図１に示した出力回路に類似し得る。第２スイッチ４０２Ｂが導通している場合、第１スイッチ４０２Ａは出力ノード４０８を第１供給４１８（ＶＣＡＰ）に接続するのを阻止される。例えば各除細動電極に対応する各出力切り替えブロックを提供するために（例えば、出力「ブリッジ」を提供するために）、図２および図３Ａ〜図３Ｂに示されるように、図４Ａの回路構成の多数のブロックまたはコピーがＩＭＤに含まれ得る。例えば、第２植え込み型電極４１２Ｂは心臓内またはその近傍などの他の場所に位置することができ、例えば回路４００に類似した出力回路を介して、ＶＣＡＰまたはＶＲＥＦノードに制御可能に接続される。図４Ａにおいて、第１スイッチおよび第２スイッチ４０２Ａ〜４０２Ｂは絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）であり得るが、１つ以上の他のスイッチ素子を用いることができる。例えば、第１スイッチ４０２Ａなどの「ハイサイド」ＩＧＢＴは、（例えば、患者に外部から適用されたショックから第１スイッチ４０２Ａを保護するため、またはコンデンサ積層体４２６などの正常な動作電圧範囲を上回る特定のマージンを提供するために）約８０アンペアを超える順電流定格(forward current rating)および１キロボルトを超える逆降伏定格(reverse breakdown rating)を有し得る。一例として、例えば出力ノード４０８における出力回路４００に示されるインピーダンスが２０オーム以上であり、かつコンデンサ積層体４２６上に蓄積された電圧は約８００ボルト以下である場合、第１スイッチまたは第２スイッチ４０２Ａ〜４０２Ｂのうちの１つ以上は、約４０アンペアに達するか、またはそれを超える、より低い順電流定格を有し得る。
【００５１】
図４Ａの例において、１つ以上の他の構成要素は、制御装置集積回路４２２による第１スイッチおよび第２スイッチ４０２Ａ〜４０２Ｂのソリッドステート制御を提供するため
に、他のアプローチによって必要とされ得るような光遮断器、トリガリング・トランス(triggering transformer)、またはトランス結合電源(transformer-coupled supply)を必要とすることなく、用いられ得る。図４Ａの例は、第１整流器４０４、第２整流器４３４、コンデンサ４３２および直列抵抗４３０を備える。
【００５２】
図４Ｂは、第１スイッチ４０２Ａ（例えば「ハイサイド」スイッチ）をオンに切り替える、すなわち「起動(fire)」するために、例えば第１制御出力および第２制御出力４２８Ａ〜４２８Ｂによって、第１スイッチおよび第２スイッチ４０２Ａ〜４０２Ｂに提供され得る制御信号の相対的なタイミングの実例を示している。最初、第１スイッチ４０２Ａをオンに切り替える前に、電流路または電圧バイアス通路が提供され得る。一例として、バイアス通路は第２スイッチ４０２Ｂによって提供され得る（例えば、第２制御出力４２８Ｂによって提供される論理「高」ポテンシャルを用いるなどして、第２スイッチ４０２Ｂが最初にオンに切り替えられ得る）。スイッチ４０２Ｂを用いることに加えて、またはその代わりに、前記バイアス通路は、ＶＲＥＦノード（例えば、コンデンサ積層体４２６の下側端子に接続され、前記下側端子に参照されるような０Ｖ、例えば回路４００に類似した別の「アーム」または出力回路ブロックを介してバイアスされる）に接続された第２電極４１２Ｂを含むような、心臓４１４組織を通る経路を有し得る。これらの一例として、バイアス通路は、第１スイッチ４０２Ａのエミッタにおいて、第２供給ノード４２０（ＶＲＥＦ）のポテンシャルの電圧、またはそれに近い電圧を提供することができる。
【００５３】
一例として、第１制御出力４２８Ａの状態に対応する第１制御波形４９８は、例えばコンデンサ４３２を（例えば、論理「高」ポテンシャルまたはその付近の）約１２Ｖに充電するために、論理「低」から論理「高」へ移行し得る。コンデンサ４３２の充電中またはその後において、第２制御出力４２８Ｂの状態に対応する第２制御波形４９７は、コンデンサ４３２の充填を可能にするように、論理（「高」）にあり得る。図４Ａ〜図４Ｂの一例として、第２制御出力４２８Ｂおよび第２スイッチ４０２Ｂは、第１スイッチ４０２Ａをトリガするため（例えば第１スイッチ４０２Ａをオンに切耐えるため）に用いられ得る。参照符号４９９において、第２制御波形４９７は、論理「高」から論理「低」に移行することができ、コンデンサ４３２上に蓄積された電圧は、抵抗器４３０を介して、かつ第１整流器４０４と並列に、第１スイッチ４０２Ａのゲート−エミッタ部分に与えられ得、第１スイッチ４０２Ａをオンに切り替える（例えば、ＩＧＢＴ４０２Ａを導通にバイアスする）。
【００５４】
第１スイッチ４０２Ａが導通している時間の間、第１スイッチ４０２Ａのゲート−エミッタ部分を横断する電圧は、（例えば第１整流器の作動の逆降伏領域における）第１整流器４０４によって提供される制御された電圧を用いることなどによって、制御または維持され得る。例えば、第２整流器４３４は、第１整流器４０４を横断する特定のゲート−エミッタ電圧を依然として維持しながら、コンデンサ４３２が第１制御出力４２８Ａにチャージバックする(charging back)のを防止し、出力ノード４０８が第１供給ノード４１８
のＶＣＡＰ電圧に上昇することを可能にする。
【００５５】
一例として、ゲート４１６の電圧の立ち上がり時間もまた、例えばフィルタ回路によって決定される時定数（例えば抵抗器−コンデンサ、すなわちＲＣ時定数）を用いて、制御され得る。図４Ａの一例として、フィルタ回路は抵抗器４３０を備え、時定数は抵抗器４３０と第１スイッチ４０２Ａのゲート容量との組合せによって決定され得る。第１スイッチ４０２Ａは、図４Ｂに示す所定間隔４２５の間のような、第１制御出力４２８Ａが論理（「高」）にあり、かつ第２制御出力４２８Ｂが論理「低」にある所定間隔の間はオンに切り替えられたままであり得る。一例として、オンに切り替えられた後、次いで、第１スイッチ４０２Ａは、例えば第２制御波形４９７が所定間隔４２５の終わりにおいて論理「低」から論理「高」に移行して戻ると、オフに切り替えられ得る。したがって、第１スイ
ッチ４０２Ａは、第１出力ノード４０８、第２供給ノード４２０（ＶＲＥＦ）および第１整流器４０４を含む、共通経路を用いて制御され得る。
【００５６】
一例として、回路４００は、例えば第２スイッチ４０２Ｂをオンに切り替えることによって、除細動カウンターショック送達の少なくとも一部の間に除細動カウンターショックに帰還経路を提供するために、または別の関電極のために用いられる別の異なる出力回路４００をプリバイアスするために（例えば上記に検討したような、別の「アーム」をバイアスするために）、用いられ得る。例えば、第２電極４１２Ｂは第１供給ノード４１８（ＶＣＡＰ）に制御可能に接続されることができ、第２スイッチ４０２Ｂは、閉鎖時、心臓４１４を介し、第１出力ノード４０８を介し、第２スイッチ４０２Ｂを介し、コンデンサ積層体４２６に戻る電流路を提供して、除細動カウンターショック波形の少なくとも一部を提供するための回路を完成する。
【００５７】
一例として、第１制御出力および第２制御出力４２８Ａ〜４２８Ｂの１つ以上は、例えば出力回路４００が用いられていないときにエネルギーを保存するために、それぞれの制御出力が高出力インピーダンスを示す場合のような、論理「低」または論理「高」のいずれでもない第３状態を備え得る。図４Ａの例において、第３整流器４３６または第４整流器４３８などの１つ以上の付加的な整流器が備えられ得る。必要とされるわけではないが、第３整流器および第４整流器４３６，４３８は、コンデンサ積層体４２６のバックチャージングを防止するため、または、例えば出力ノード４０８、リード４１０または他の回路構成もしくは導体によって形成されたループの寄生インダクタンスによって少なくとも部分的に引き起こされるスイッチング中のフライバック作用などに起因する、電圧スパイクから第１スイッチおよび第２スイッチ４０２Ａ〜４０２Ｂを保護するために、付加的な保護を提供することができる。
【００５８】
１つのアプローチにおいて、第１スイッチまたは第２スイッチ４０２Ａ〜４０２Ｂには、１つ以上のＩＧＢＴの代わりに、比較的大きな逆電圧阻止能力（例えば約１キロボルト）を有するゲートターンオフ（ＧＴＯ）サイリスター（例えば遠隔ゲートサイリスター（ＲＧＴ）または他のＧＴＯ型デバイス）を含むような１つ以上のサイリスターが用いられ得る。しかしながら、ＧＴＯは、一般に、スイッチング中の順電流における急変動に対してより敏感であり得る。例えば、ＧＴＯがオンに切り替えられるときに、ＧＴＯを制御するゲート信号の立ち上がり時間が制限されていない場合には、ＧＴＯは、比較的高い電流（例えば除細動カウンターショック用電流）のスイッチングの間に損傷または破壊され得る。同様に、ＧＴＯの順電圧がオフへの切り替えの間に制御されない場合には、ＧＴＯは損傷または破壊され得る。
【００５９】
ＧＴＯは、高度に導電性になるか、または導通をピンチオフするためには時間が限られている必要があるので、そのような損傷または破壊が生じ得る。大きな過渡順電流（例えば比較的高いｄＩ／ｄｔを有する電流）は、ＧＴＯの安全動作領域の外側（例えば、ＧＴＯの特定の最高接合部温度に関連するような、ＧＴＯが比較的信頼性できる動作電流および周波数の範囲の外側）にある可能性がある。例えば、ゲート信号立ち上がり時間が急速すぎる場合には、ＧＴＯを通る順電流の流れは相応して急速に増大し得る。しかし、初期電流流れは、ＧＴＯダイの比較的小領域に集中して、局所的な熱的損傷をもたらし得る（例えば、ＧＴＯの定格接合部温度を超える）。そのような損傷を防止するために、駆動回路を用いて、ゲート信号の立ち上がり時間または立ち下がり時間を調節または制限して、ＧＴＯを保護することができる。
【００６０】
本発明者らは、例えば１つ以上のＧＴＯの代わりに、１つ以上のＩＧＢＴを用いることが出力回路のコストまたは複雑さを低減させ得ることを認識した。例えば、ＩＧＢＴのゲート入力は立ち上がり時間に対してそれ程敏感ではなく、したがって慎重に制御された立
ち上がり時間を有する制御信号を用いる必要がなく、ＧＴＯを用いるのに比べて、構成要素の数の低減を可能にする。また、特定の電流定格および逆降伏定格を有するＩＧＢＴは、同様な定格のＧＴＯデバイスよりも一般にコストが低くなり得る。一例として、ＩＧＢＴは、図５Ａ〜図５Ｂの例として下記で検討するような除細動出力回路を収容するモジュールまたはデバイスパッケージに備えられる基板などの、より簡単でより小型の基板レイアウト（例えば例示的なＩＧＢＴダイの下側には相互接続をほとんど必要としない）を用いることができる。
【００６１】
本発明者は、例えば１つ以上の電界効果のトランジスタを用いる代わりに、１つ以上のＩＧＢＴを用いることは、より小型アセンブリを提供し得ることも認識した。例えば、匹敵する逆降伏、順電流、および順方向「オン」抵抗特性を有するＦＥＴは、対応するＩＧＢＴよりも一般に表面積がより大きくなり得る。
【００６２】
図５Ａ〜図５Ｂは、概して、図４の回路４００を含むような植え込み型除細動出力回路の少なくとも一部を備えるモジュール５００Ａ〜５００Ｂの例を説明している。図５Ａ〜図５Ｂにおいて、モジュール５００Ａ〜５００Ｂは、ピンアレイ、ランドアレイ、ボールグリッドアレイ（例えば、第１ボール５０５のような、１つ以上のハンダボールまたは突起を含む）を備えるか、または別の機械的結合または電気的相互接続スキームを備えるような、表面実装技術（ＳＭＴ）アセンブリであり得る。例えば、モジュール５００Ａ〜５００Ｂは、例えば非半導体基材に実装されるか、または同基材を用いた、２つ以上の半導体ダイスまたは他の部品もしくは構成要素と、対応する相互接続とを含むような多重チップモジュールであり得る。図５Ａに示すような一例として、第１部分５０３Ａ、第２部分５０４または第３部分５０３Ｂを備えるような基材が提供され得る。一例として、例えば図１〜図２、図３Ａ〜図３Ｂ、図４Ａ〜図４Ｂの第１スイッチ、第２スイッチ、または他のスイッチに用いられる１つ以上のＩＧＢＴは、第１部分５０３Ａ（または他のところに）に実装され得る。例えば、第１のＩＧＢＴ５０２Ａ、第２のＩＧＢＴ５０２Ｂまたは第３のＩＧＢＴ５０２Ｃは、それぞれ、はんだ、導電性エポキシ、または（例えば、アルミニウム、銅、金などを用いた）第１ワイヤボンド５０６Ａまたは第２ワイヤボンド５０６Ｂなどの１つ以上のワイヤボンドを用いるなどして、１つ以上の他の構成要素（例えば、図４に示される）と共に、例えば第１部分５０３Ａ上において、共通の非半導体基材上に各々実装された別個の半導体ダイスであり得る。
【００６３】
一例として、第１部分５０３Ａ、第２部分５０４、または第３部分５０３Ｂは、有機またはセラミック基材材料、例えば、可撓性または硬質基板材料（例えばポリイミド材料、ガラス−エポキシ積層物、ビスマレイミドトリアジン（ＢＴ）積層物、高温または低温同時焼成セラミック材料、または別の材料）または硬質材料と可撓性材料との組合せなど、を含み得る。一例として、構成要素がモジュール５００Ａの第１部分５０３Ａに実装されている間、またはその後に、第１部分５０３Ａ、第２部分５０４、または第３部分５０３Ｂは、成形作業、ダム・アンド・フィル作業、または他の技術の１つ以上を用いるなどして、例えば熱硬化性材料（例えばエポキシ樹脂）または熱可塑性材料などを含有するカプセル材料５０７によって少なくとも部分的に包囲され得る。例えば、前記カプセルの材料は、ＩＧＢＴ５０２Ａ〜５０２Ｃまたは１つ以上の他の構成要素を水分または他の汚染物質から隔離する、または増強された高電圧絶縁を提供する（例えば絶縁破壊を抑制または低減する）ために、１つ以上の気密封止を提供することができる。一例として、第２部分５０３Ｂは、より小型のモジュール５００Ｂを提供するために、第２部分５０４によって提供されるように、回転され得る。ボール５０５などの１つ以上のハンダバンプまたはハンダボールは、リフローソルダリングまたは１つ以上の他の工程ステップを用いるなどして、モジュール５００Ｂを別のアセンブリに取り付けるために用いられ得る。
【００６４】
一例として、１つ以上のＧＴＯデバイスが１つ以上のＩＧＢＴ５０２Ａ〜５０２Ｃの代
わりに用いられる場合、ＧＴＯデバイスダイ（例えば遠隔ゲートサイリスターのような）はメサ状構造を有することができ、ＧＴＯデバイスの裏面には多数の金属接続を含み得る。メサ型構造は、主に平面型のデバイスと比較して、ＧＴＯを機械的損傷により影響され易くし得る（例えば、ダイ不動態化に対するダイの周囲における欠損または他の損傷は電気的性能に影響を与え得る）。従って、そのような構造は製造中の歩留まりに影響を与え、利用可能な供給者のプールを制限することよって製造上の融通性を低下させ得る。ＧＴＯの裏側の多数の金属接続は、他の型のスイッチングデバイスを用いるのに比べて、（例えば、図５Ａ〜５Ｂに示される）マルチチップパッケージのパッケージ設計をより複雑にし得る。例えば、隣接する金属パッドは、リフローソルダリング中に、または製造中に導電性エポキシによって、不注意に架橋され得る。対照的に、本発明者は、とりわけ、第１ＩＧＢＴ〜第３ＩＧＢＴ５０２Ａ〜５０２Ｃのうちの１つ以上のようなＩＧＢＴは、モジュール基板の第１部分５０３Ｃに対面するＩＧＢＴの部分上に（複式接続ではなく）単一コレクタ接続を有し得ることを認識した。一例として、前記ＩＧＢＴのうちの２つ以上が「ハイサイド」スイッチとして用いられる場合、それらの各々のコレクタ接続は、モジュールの第１部分５０３Ａ上、または第１部分５０３Ａの内の１つ以上の金属領域のレイアウトを単純化するように、一般に共有することができる。
【００６５】
図６は、概して、図１〜図２、図３Ａ〜図３Ｂ、図４Ａ〜図４Ｂ、または図５Ａ〜図５Ｂの１つ以上の除細動出力回路に含まれるような、例えば第１スイッチおよび第２スイッチを制御するための方法６００の例を説明している。
【００６６】
参照符号６０２では、一例として、第１供給ノードと第１出力ノードとの間の接続は、例えば第１スイッチを用いて制御され得る。参照符号６０４において、一例として、第２供給ノードと第１出力ノードとの間の接続は第２スイッチを用いて制御され得る。第１スイッチおよび第２スイッチは、図１〜図２、図３Ａ〜図３Ｂ、図４Ａ〜図４Ｂ、または図５Ａ〜図５Ｂで検討したような１つ以上のＩＧＢＴまたは他のスイッチング回路構成またはデバイスを含むことができる。例えば、参照符号６０６において、第２スイッチは、第２供給ノードが第２スイッチを介して第１出力ノードに接続される場合に、第１スイッチが第１供給ノードを第１出力ノードに接続するのを阻止するように構成され得る。
【００６７】
一例として、参照符号６０８において、除細動カウンターショックは、少なくとも第１出力ノードを用いて心臓に提供され得る。例えば、出力回路は、例えば、特定の初期電圧、相数、各相の継続時間、相間遅延(inter-phase delay)などを有する除細動カウンター
ショック波形を提供するために、図１または図４Ａ〜図４Ｂに示すような１つ以上のブロックを含み得る。
【００６８】
（付加的な注釈）
上記の詳細な説明は、詳細な説明の一部を形成する添付図面への言及を含む。前記図面は、例証として、本発明が実施され得る特定の実施形態を示している。これらの実施形態はまた本願では「例」とも称される。そのような例は示されているか、または記載されているものに加えて要素を含むことができる。しかしながら、本発明者らはまた、示されているか、または記載されているそれらの要素のみが備えられた例も企図する。さらに、本発明者らはまた、本願に示されているか、または記載されている特定の例（またはその１つ以上の態様）、または他の例（またはその１つ以上の態様）に関して、示されているか、または記載されているそれらの要素の任意の組合せまたは順列（またはそれらの１つ以上の態様）を用いた例も企図する。
【００６９】
本文書において参照した全ての刊行物、特許および特許文献は、参照により個々に援用されるかのように、参照により余すところなく本願に援用される。本文書と、そのように参照により援用された文書との間で用法が一致しない場合には、援用された参考文献にお
ける用法は、本文書のそれに対する補足であると考えられるべきであり、相容れない矛盾については、本文書における用法が支配する。
【００７０】
本文書において、用語「a」または「an」は、特許文献において共通であるように、任意の他の例または「少なくとも１つ(at least one)」または「１つ以上(one or more)」の
使用から独立して、１つまたは１つより多くを包含するように用いられる。この文書において、用語「または」は、別段の指示がない限り、「ＡまたはＢ」は、「ＡだがＢではない」、「ＢだがＡではない」、および「ＡおよびＢ」を含むように、非排他的論理和を示す。添付する請求項において、用語「備える(including)」および「前記〜において(in which)」は、「備える(comprising)」および「前記〜において(wherein)」という各用語の平易な英語の相当語句として用いられる。また、以下の請求項において、用語「備える(including)」および「備える(comprising)」は非制限的である、すなわち、請求項におい
てそのような用語の後に列記されたものに加えて要素を含むシステム、装置、物品またはプロセスは、依然としてその請求項の範囲内にあると見なされる。さらに、以下の請求項において、用語「第１」、「第２」、および「第３」などは、単に標識として用いられており、それらの対象に対して数的な要件を課するようには意図されない。
【００７１】
本願に記載した方法の例は、少なくとも一部分において、機械によって実施されるか、またはコンピューターによって実施され得る。いくつかの例としては、上記の例に記載したような方法を行なう電子デバイスを構成するように作動可能な命令によってコード化されたコンピューター可読媒体または機械可読媒体が挙げられる。そのような方法の実施は、マイクロコード、アセンブリ言語コード、高水準言語コードなどのようなコードを含み得る。そのようなコードは、様々な方法を行なうためのコンピューター可読命令を含み得る。前記コードは、コンピュータプログラム製品の一部を形成してもよい。さらに、前記コードは、実行の間に、または他の時に、１つ以上の揮発性または不揮発性有形コンピューター可読媒体上に具体的に格納されてもよい。これらのコンピューター可読媒体としては、ハードディスク、リムーバル磁気ディスク、リムーバル光ディスク（例えばコンパクトディスクおよびデジタルビデオディスク）、磁気カセット、メモリーカードまたはメモリースティック、ランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）、読出し専用メモリー（ＲＯＭ）などがあげられるが、これらに限定されるものではない。
【００７２】
上記の説明は、例示であり、限定的なものではないことが意図される。例えば、上述の例（またはそれらの１つ以上の態様）は互いに組み合わせて用いてもよい。上記の説明の検討により、当業者などによって、他の実施形態が用いられ得る。要約書は、読者が技術的な開示の性質を迅速に確認することができるようにするために、米国特許法施行規則第１．７２条（ｂ）に準拠するように提供される。要約書は、特許請求の範囲または意味を解釈または限定するためには用いられないという理解で提出されている。また、上記の詳細な説明において、様々な特徴は開示を簡素化するためにグループ化されてもよい。これは、権利請求されていない開示された特徴が任意の請求項に対して必須であることを意図するものと解釈されるべきでない。むしろ、本発明の主題は、特定の開示された実施形態のすべての特徴に満たない状態にあることがある。したがって、以下の特許請求の範囲は、これにより詳細な説明に援用され、各請求項は、本発明の別個の実施形態として自立している。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲及び係る特許請求の範囲が権利を享受する均等物の全範囲に関連して決定されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年9月28日(2012.9.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
植え込み型の除細動治療のための出力回路を含み、前記植え込み型の除細動治療のための出力回路は、
第１の除細動治療供給ノードを第１の除細動治療出力ノードに制御可能に接続するように構成された第１スイッチと、
第２の除細動治療供給ノードを前記第１の除細動治療出力ノードに対して第１整流器を介して制御可能に接続するように構成された第２スイッチとを備え、
前記第２スイッチは、前記第２の除細動治療供給ノードが前記第２スイッチを介して前記第１の除細動治療出力ノードに接続される場合に、前記第１スイッチが第１の除細動治療供給ノードを第１出力ノードに接続するのを阻止するように構成されており、かつ、
第１の除細動治療出力ノードは第１植え込み型電極に接続されるように構成され、
第１スイッチ、第２スイッチ、第３スイッチ、および第４スイッチはそれぞれ各制御入力を備え、それぞれの各制御入力は、非絶縁電気的結合を用いて、集積回路の一部として含まれる各制御回路に接続されるように構成されている、
植え込み型除細動回路。
【請求項２】
前記植え込み型の除細動治療のための出力回路は、
第１の除細動治療供給ノードを第２の除細動治療出力ノードに制御可能に接続するように構成された第３スイッチと、
第２の除細動治療供給ノードを第２の除細動治療出力ノードに対して第２整流器を介して制御可能に接続するように構成された第４スイッチとを備え、
第４スイッチは、第２の除細動治療供給ノードが第４スイッチを介して第２の除細動治療出力ノードに接続される場合に、第３スイッチが第１の除細動治療供給ノードを第２の除細動治療出力ノードに接続するのを阻止するように構成されており、かつ、
第２の除細動出力ノードは第２植え込み型電極に接続されるように構成されている、請求項１に記載の植え込み型除細動回路。
【請求項３】
各第１スイッチ、第２スイッチ、第３スイッチ、および第４スイッチのそれぞれは、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を備える、請求項２に記載の植え込み型除
細動回路。
【請求項４】
前記植え込み型の除細動治療のための出力回路は、第１の除細動出力ノードおよび第２の除細動出力ノードを横断する除細動波形を提供するように構成されており、前記除細動波形は、第１スイッチまたは第２スイッチのうちの一方のみがオンに切り替えられ、かつ第３スイッチまたは第４スイッチのうちの一方のみがオンに切り替えられる場合に、特定の極性を有する、請求項２乃至３のいずれか１項に記載の植え込み型除細動回路。
【請求項５】
前記植え込み型の除細動治療のための出力回路は、除細動波形の第１部分の間には第１極性を有し、かつ除細動波形の第２部分の間には第２の反対極性を有する除細動波形を提供する、請求項４に記載の植え込み型除細動回路。
【請求項６】
第１スイッチは電圧を用いて第１スイッチの導電状態を制御するように構成された制御入力を含み、かつ、
第２スイッチは第２の除細動供給ノードを第１スイッチの制御入力に制御可能に接続するように構成されている、請求項１に記載の植え込み型除細動回路。
【請求項７】
前記制御入力に接続されたフィルタ回路を含み、前記フィルタ回路は、前記制御入力の静電容量を少なくとも部分的に用いて、第１スイッチの立ち上がり時間または立ち下がり時間の少なくとも一方を調節するように構成されている、請求項６に記載の植え込み型除細動回路。
【請求項８】
第１の除細動供給ノードおよび第２の除細動供給ノードを介して、第２の除細動供給ノードに関して７８０ボルト以上である第１の除細動供給ノードにおける特定の初期電圧で、エネルギーを提供するように構成されたエネルギー源をさらに備える、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の植え込み型除細動回路。
【請求項９】
第１スイッチ、第２スイッチ、第３スイッチおよび第４スイッチの各々は、共通の非半導体基材上に配置された別個の半導体ダイスである、請求項２乃至５のいずれか１項に記載の植え込み型除細動回路。
【請求項１０】
第１電極を有する植え込み型リードをさらに備え、前記植え込み型リードは第１の除細動出力ノードを第１電極に接続するように構成されている、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の植え込み型除細動回路。
【国際調査報告】
2013521876.tif 000012
2013521876.tif 000013
2013521876.tif 000014