(57)【要約】  除細動器は、基板に取り付けられ及び誘電材料で固められ、除細動器の高電圧構成要素の一部を有するモジュールを有する。
2008514329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体外式除細動器であって：
エネルギーを患者へ供給する患者用電極の対；
高電圧電気エネルギーを蓄積するエネルギー蓄積装置；及び
前記エネルギー蓄積装置と前記患者用電極との間に結合され、誘電材料にモジュール型にパッケージされた複数の高電圧構成要素を有する高電圧回路、を有する体外式除細動器。
【請求項２】
誘電材料は、前記モジュール型にパッケージされた高電圧構成要素と近隣の低電圧導体又は構成要素との間のアークを防ぐ手段を有する、請求項１記載の体外式除細動器。
【請求項３】
前記高電圧回路は、高電圧エネルギー供給回路を有する、請求項１記載の体外式除細動器。
【請求項４】
前記高電圧エネルギー供給回路は、Ｈブリッジ回路を有する、請求項３記載の体外式除細動器。
【請求項５】
前記Ｈブリッジ回路は、モジュール型にパッケージされた複数のスイッチを有する、請求項４記載の体外式除細動器。
【請求項６】
前記スイッチは、半導体装置を有する、請求項１記載の体外式除細動器。
【請求項７】
前記半導体装置は、ＳＣＲ及びＩＧＢＴの種類から選択される、請求項１記載の体外式除細動器。
【請求項８】
前記高電圧構成要素は、回路基板に取り付けられる、請求項１記載の体外式除細動器。
【請求項９】
前記高電圧構成要素は、回路基板の反対の側に対称的に取り付けられる、請求項８記載の体外式除細動器。
【請求項１０】
前記高電圧構成要素は、平面型変圧器を有する、請求項８記載の体外式除細動器。
【請求項１１】
前記平面型変圧器の巻線の少なくとも１つは、前記回路基板上にエッチングされる、請求項１０記載の体外式除細動器。
【請求項１２】
前記モジュラー型にパッケージされた高電圧構成要素及び回路基板は、複数のピンを更に有し、前記複数のピンにより、前記モジュラー型にパッケージされた高電圧構成要素及び回路基板は、電気的にＡＥＤ回路と接続される、請求項８記載の体外式除細動器。
【請求項１３】
前記モジュラー型にパッケージされた高電圧構成要素及び回路基板は、誘電材料で固められ、前記ピンは、前記誘電材料から伸びている、請求項１２記載の体外式除細動器。
【請求項１４】
前記モジュラー型にパッケージされた高電圧構成要素及び回路基板は、埋め込みカップ内に設置され、そして前記埋め込みカップ内の誘電材料で固められる、請求項１２記載の体外式除細動器。
【請求項１５】
体外式除細動器であって：
除細動エネルギーを患者へ供給する電極の対；
電気エネルギーを蓄積するキャパシター；
ＥＣＧ波形を処理するプロセッサーを有する回路基板；及び
高電圧構成要素は、誘電材料に埋め込まれ、前記キャパシターの充電と高電圧エネルギーの前記電極への供給との少なくとも１つを行う複数の前記高電圧構成要素を有する高電圧モジュール、を有し、
前記高電圧モジュールは、前記回路基板に取り付けられる、体外式除細動器。
【請求項１６】
前記高電圧モジュールは、前記キャパシターを充電する高電圧構成要素及びキャパシターのエネルギーを前記電極へ供給するＨブリッジ回路を有する、請求項１５記載の体外式除細動器。
【請求項１７】
前記高電圧モジュールは、
前記高電圧構成要素が取り付けられるプリント回路基板；
前記回路基板が設置される埋め込みカップ；
前記プリント回路基板及び高電圧構成要素を固める誘電材料；及び
前記誘電材料から伸びる、前記モジュールと前記回路基板を電気的に接続する複数のピン、を有する、請求項１５記載の体外式除細動器。
【請求項１８】
前記プリント回路基板及び高電圧構成要素を固める前記誘電材料は、エポキシ、ウレタン、シリコン、アクリル、及びポリエステル樹脂の組み合わせを有する少なくとも１つから形成された樹脂を有する、請求項１７記載の体外式除細動器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に体外式除細動器に関し、より詳細には、除細動器の高電圧構成要素のための小型且つモジュラー設計を有する除細動器に関する。
【背景技術】
【０００２】
突然の心臓停止（ＳＣＡ）は、ほとんどの場合、警告なしに生じ、心臓障害の病歴を有さない人々を襲う。米国だけで１日に１０００人以上の人が突然の心臓停止の犠牲になっている。ＳＣＡは結果として、心臓の電気部品がもはや正しく機能しないとき、不整脈を引き起こす。このような不整脈の１つである心室細動（ＶＦ）は、心臓内の異常な且つ速い電気的活動により引き起こされる。結果として、心臓は全身に血液を適切に送り出せない。ＶＦは、除細動器の使用を通じて患者の心臓に電気ショックを印加することにより治療され得る。
【０００３】
除細動器は、手動式除細動器、自動又は半自動体外式除細動器（ＡＥＤ）、除細動器／モニターの組み合わせ及びアドバイザリー除細動器を有する。除細動器により供給されたショックは、瞬間的な不全収縮を生成することにより、及び心臓の自然な歩調取り部位に通常の心調律を回復する機会を提供することにより、（「除細動」と称される過程で）心臓から異常な電気的活動を除去する。現在利用可能な体外式除細動器は、単相式又は二相式電気パルスの何れかを胸部に貼り付けた電極を通じて患者に供給する。単相式除細動器は、一方向の電流の電気パルスを供給する。また二相式除細動器は、先ず一方向の、そして次に反対方向の電流の電気パルスを供給する。患者の体外から供給される場合、これらの電気パルスは、高エネルギーパルス、標準的には小児患者に対する５０ジュールから大人に対する２００ジュールの範囲である。
【０００４】
体外式除細動器は、標準的に病院の緊急治療室、公共施設、及び救急医療車両に接地され使用される。現在利用可能な種々の体外式除細動器のうち、自動及び半自動体外式除細動器（ＡＥＤ）は、経験のない作業員により安心して使用され得るので、次第に普及してきている。このような除細動器はまた、特に軽量、小型、及び持ち運び可能であり、経験のある医療作業員が到着していない場合でさえ、患者を看護するために即時使用できる。これを実施するため、医療専門家の医療専門知識は、ＥＣＧ波形を分析し除細動するショックを患者に印加するかどうか及び印加する時を確実に決定するようプログラム可能な正確な情報処理装置に置き換えられなければならない。更にＡＥＤは、容易に持ち運べるよう出来る限り軽量且つ小型であることが望ましい。
【０００５】
これらの要件は、低電圧プロセッサー及び集積回路が、ショック供給回路の高電圧構成要素とＡＥＤパッケージを共有することを意味する。低電圧回路の妨害又は損傷を防ぐため、低電圧構成要素が十分に絶縁され高電圧構成要素から離されるよう、パッケージ内の構成要素の配置に注意を払わなければならない。一般にこれは、高電圧構成要素をユニットのプリント回路基板の高電圧構成要素のための領域に配置することにより、及び高電圧構成要素を低電圧構成要素及び導体から適切に分離する構成要素配置及び設計ルールに従うことにより、達成されてきた。残念なことに、これら設計ルールに従うと、ＡＥＤは要求に反し大型に作られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、ＡＥＤの構成要素を可能な限り小型に、また可能ならば設計ルールが指示するより更に小型にパッケージでき、しかしながら低電圧構成要素及び導体をユニットの高電圧導体及び構成要素からのアーク又は放電の危険に晒さないことが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の原理によると、ＡＥＤユニットの高電圧構成要素は、一緒にパッケージされ、そして高電圧構成要素を隔離し近くの低電圧構成要素及び導体への損傷を防ぐ非空気誘電体により、他の構成要素から分離される。非空気誘電体は、高電圧構成要素を、分離設計ルールが許容するより密にパッケージ可能にする。これは放熱の必要性を制限する高電圧構成要素の使用の低いデューティーサイクルにより支援される。
【０００８】
本発明の別の態様によると、患者に所望の周期及び極性でパルスを供給するために使用される高電圧ブリッジ回路は、主に又は全体にＩＧＢＴ装置により形成される。ＩＧＢＴ装置は、ブリッジ回路のスイッチング要素を制御可能にオフに切り替え可能にし、回路を歩調合わせのような関連する低電圧用途に使用可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施例は、互いに近接して設置され及び誘電体で固められた除細動器の高電圧電子機器を有する小型高電圧モジュールを有する除細動器を対象とする。以下の記載では、本発明の種々の実施例を不要に曖昧にすることを避けるため、良く知られている回路は詳細に示されない。また、除細動器の内部動作と関連する良く知られている制御信号及び信号タイミングプロトコルも詳細に示されない。
【００１０】
図１は、本発明の実施例による体外式除細動器又はＡＥＤ１０の機能ブロック図である。ＡＥＤ１０は、用途に応じて高又は低電圧を供給可能な供給回路１２を有する。ＡＥＤ１０は、電源１４を更に有する。電源１４は、取り外し可能なバッテリー１６のようなエネルギー源により電力供給される。取り外し可能なバッテリー１６は、高電圧供給回路１２を有するＡＥＤ１０の構成要素に電力を供給する。マイクロコントローラー又はプロセッサー１８は、ＡＥＤ１０の種々の構成要素の動作を制御する。高電圧供給回路１２は、電気エネルギーのパルスを、電極連結器又はインターフェース２０及び患者用電極２２を介し、患者へ供給する。
【００１１】
心電図（ＥＣＧ）回路２４は、電極２２を通じて取得される患者のＥＣＧ信号を取得し及び前提条件を調整し、そしてシステムゲートアレイ２６を介しプロセッサー１８へ当該信号を送信する。システムゲートアレイ２６は、多くの除細動器機能（ユーザーインターフェース制御及び多くの内部機能を有する）を組み込み及びプロセッサー１８をＡＥＤ１０の他の構成要素と接続する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）である。別個のシステムゲートアレイ又はＡＳＩＣ２６を設けることは、プロセッサー１８を他のタスクに集中可能にする。ＡＳＩＣ２６の機能は、プロセッサー１８により同様に実行される動作に含まれ得るか、又は離散論理回路構成要素又は別個の専用プロセッサーにより置き換えられ得る。
【００１２】
ＡＥＤ１０はまた、（取り外し可能なＰＣＭＣＩＡカード、ＳＤカード又はフラッシュメモリーのような）記憶装置３０、及びマイクロホン３２、音声スピーカー３４、ＬＣＤディスプレイパネル３６及び押しボタン制御部のセット３８のようなユーザーインターフェース構成要素を有する。当業者は、種々の他の構成要素（例えば、システムモニター及び関連状態表示器）がＡＥＤ１０に含まれて良いが、本発明の実施例の記載を不要に不明瞭にすることを避けるため示されないことを理解するだろう。
【００１３】
図１のＡＥＤの高電圧構成要素は、除細動に必要とされる高電圧を生み出す電源１４、及び高電圧を電極２２へ及び最終的に患者へ供給する供給回路１２にある。図２は、本発明の原理により構成されたＡＥＤの高電圧部分の概略ブロック図である。高電圧電源又は充電器４０は、除細動パルスの供給のため、エネルギー蓄積キャパシター４２を充電するよう動作する。高エネルギーパルスは、キャパシターの放電の電流を制限するよう機能する抵抗４８を経由して印加される。通常パルス供給の間、スイッチ９４及び９６は閉じ、エネルギー供給回路１２を患者に適用される電極２２と接続する。スイッチ９４及び９６は、安全スイッチであり、患者のＥＣＧ波形がモニターされている間にキャパシター４２が充電される場合に開かれ、充電中に患者及びＥＣＧ回路に誤って高電圧が放電されることを防ぐ。４個のスイッチ９０、９２、９８及び１００は、スイッチ９４及び９６と併せて、「Ｈブリッジ」構成で使用される。二相パルスが患者へ供給される場合、スイッチ９０及び１００は閉じられ、スイッチ９２及び９８は開かれたままである。高電圧エネルギーは、従って閉じられたスイッチを通じて左の電極２２から、そして患者を通じて右の電極２２’へ流れる。二相パルスの第１の位相が供給された後、スイッチ９０及び１００を開き且つスイッチ９２及び９８を閉じることにより、当該パルスの第２の位相が供給される。高電圧電流は、従って患者を通じて反対方向へ、電極２２’から、患者を通じて、そして電極２２を通じて流れる。従って、Ｈブリッジ供給回路は、それにより二相パルスが患者へ供給され得る手段である。
【００１４】
また、電極２２はＥＣＧフロントエンド回路５０と接続され、従って電極２２は、除細動パルスが供給されていない場合に患者のＥＣＧ波形を検出するために使用される。患者のＥＣＧ波形が検出されそして分析される場合、安全スイッチ９４及び９６は開かれ、そして患者のＥＣＧ信号は、インピーダンス５２及び５４を渡り、１つ以上のＥＣＧ入力増幅器の入力に印加される。
【００１５】
図示された実施例の供給回路１２はまた、直列インダクター４６を有する。直列インダクター４６は、抵抗４８と一緒に、印加高電圧パルスの電流上昇率を制限するよう機能する。ダイオード４４は、パルスの第１の位相の終了時のように供給回路内の電流がオフに切り替えられる時はいつでも、インダクター４６のインダクタンスをクランプする。ダイオード４２は、パルスの第１の位相の終了時に患者への電極線のインダクタンスをクランプする。
【００１６】
ある実施例では、スイッチ９０、９２、９８及び１００は、機械スイッチではなく、固体スイッチ装置である。この実施例では、スイッチ９０、９２、及び９８は、ＳＣＲ（シリコン制御整流器）であり、スイッチ１００はＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）である。安全スイッチ９４及び９６が閉じられると、二相パルスは、先ずＳＣＲ９０及びＩＢＧＴ１００を導電性状態に切り替えることにより、患者へ供給される。ここで、正パルスが制御された減衰を経た後、電流の初期上昇が起こる。正パルスの所定時間の後、ＩＧＢＴ１００は開かれ、そして正パルスの電圧及び電流はゼロに下降する。ＳＣＲ９０は、次に遮断状態へ戻る。その後直ぐに、ＳＣＲ９２及び９８は導電性状態へ切り替えられ、そして負パルスの急激な上昇が起こり、次に当該パルスの制御された減衰が続く。負パルスの所定期間の後、ＳＣＲ９０は導電性にされ、患者に印加される電流及び電圧を再びゼロにする。電流の流れが止まると、ＳＣＲはオフに切り替わり、そして遮断状態へ戻る。Ｈブリッジは従って、Ｈブリッジの初期状態にあり、次のパルスシーケンスに備える。
【００１７】
本発明の原理によると、高電圧キャパシター充電回路、高電圧供給回路及びＨブリッジ回路の高電圧構成要素は、高電圧モジュール内にまとめられる。図示された実施例では、モジュールは多層回路基板を有する。多層回路基板の上には、Ｈブリッジ半導体スイッチ及びダイオード、絶縁変圧器及び半導体スイッチの制御回路、及び変圧器及び高電圧キャパシター充電回路のダイオードが取り付けられる。図示された実施例は、標準的な個別の表面実装半導体パッケージ、制御回路及び絶縁変圧器を利用する。図示されたモジュールはまた、変圧器の巻線のために回路基板にエッチングされた導体を利用するキャパシター充電器の平面型変圧器を統合する。当該モジュールをエポキシ、ウレタン、シリコン、アクリル又はポリエステル樹脂のような誘電体内にカプセル化することにより、アークを防ぐために必要な沿面距離及び空間距離は低減でき、より小型なパッケージを可能にする。複数の高電圧構成要素を単一のモジュール内に統合することにより、ただ１つの埋め込みカップ及びカプセル化過程が必要とされ、システム製造のコストを低減する。
【００１８】
図３を参照すると、本発明の原理により構成された高電圧モジュールの構成要素が実線で示される。モジュールは、破線で示された他の構成要素と接続されるＡＥＤシステム回路基板（示されない）上に取り付けられる。Ｐ１からＰ１４にラベル付けされた１４本のピンは、高電圧モジュールの回路を他の導体及びＡＥＤの構成要素と接続するために用いられる。図の左側は、充電回路４０であり、１次コイル６２及び２次コイル６４及び６６を有する変圧器を有する。２次巻線は、浮遊容量が平衡される対称設計を提供するダイオード７２、７４及び７６により分離される。図示された実施例では、充電変圧器は、平面型変圧器として形成される。平面型変圧器では、コイル６２、６４及び６６は、モジュールプリント回路基板のエッチングされた銅の向かい合う領域により形成される。モジュールプリント回路基板の周りでは、変圧器磁心を形成するフェライト磁心の各半分が固定される。高電圧キャパシター４２は、モジュールのピンＰ３及びＰ４と接続される。ピンＰ４及びＰ５は、外部電流制限抵抗４８及びインダクター４６と接続される。クランピングダイオード４４は、モジュールに設置され、ピンＰ４及びＰ５の間に接続される。
【００１９】
本発明の更なる態様によると、この実施例では、スイッチング装置９０、９２、９８及び１００は、４個の半導体ＩＧＢＴ装置８０、８２、８８及び１００により設けられる。高電圧ＩＧＢＴ装置は、望ましくは２０００ボルトを超える定格電圧で用いられる。ＩＧＢＴを全てのスイッチング装置に使用することは、２−２００ジュールの全範囲にわたりエネルギー供給のより良い制御を提供する。ＩＧＢＴは、非常に低い電流レベルにおいて導電性のままであり、そしてオフへの切り替えが制御可能である。これは、十分な電流供給が可能な限りずっと導電性のままであるＳＣＲと対照的である。オンに切り替えられると、ＳＣＲは少なくとも最小ホールド電流が維持される限りずっと導電性のままである。ＳＣＲは、電流供給が装置の最小ホールド電流より下に減少するまで、オフに切り替わらない。ＩＧＢＴをＨブリッジのスイッチング装置に使用することは、本発明の実施例を、除細動に加え歩調合せのようなより低い電圧の用途に使用可能にする。ＩＧＢＴはまた、急激な電流及び電圧の上昇に対する感度がＳＣＲほど良くない。上側の対であるＩＧＢＴ８０及び８２のコレクターは、ピンＰ５と結合され、高電圧及び電流を高電圧キャパシター４２から受信する。ＩＧＢＴ８０及び８２のエミッターは、電極２２と接続するピンＰ９及びＰ１０と結合される。シャントダイオード１０２及び１０４は、ＩＧＢＴ８０及び８２のコレクター−エミッター経路の両端に結合される。ＩＧＢＴは、ＩＧＢＴ８０及び８２のゲートと結合されたゲート駆動変圧器を有する駆動回路により制御される。Ｈブリッジ回路の下側の２つのＩＧＢＴ８８及び１００は、上側のＩＧＢＴ及び基準電位と結合されたピンＰ１４の間に結合される。
【００２０】
図４は、単一の高電圧モジュール１５０にまとめられた、図３の高電圧回路構成要素を図示する。（米国の１セントピースがモジュールの後ろに示され、閲覧者がモジュールの大きさを読み取るのを可能にする。）構成要素は、この実施例では多層プリント回路基板１４０である基盤に取り付けられる。接続ピンＰ１−Ｐ１４は、この図では基盤４０から上方へ伸びるように見える。この実施例では、構成要素は、対称配置のプリント回路基板の両側に取り付けられる。平面型変圧器６０は、基板１４０の左側に設置される。白いプラスチックの薄いディスクは、プリント回路基板の左側にエッチングされた変圧器コイルの絶縁部であり、部分的に見える。白いプラスチックディスクは、この図ではディスクを覆うように固定されたフェライト磁心の半分により大部分が見えない。フェライト磁心は、平面型変圧器の磁心の一部を形成する。ピンＰ６、Ｐ７、Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１４の後ろには、トリガー回路の表面実装構成要素に加え、ＩＧＢＴトリガー回路１１２の絶縁変圧器の１つがある。基板の裏面には、３個のダイオード７２、４４及び１０２がある。基板の右側には、ＩＧＢＴ装置の２つ８０及び８２がある。
【００２１】
図５は、プリント回路基板１４０の裏面を示す。平面型変圧器６０の他の半分は、図の最上部に見られ、フェライト磁心６８の他の部分を有する。モジュールの他の３個のダイオード７４、７６、１０４は、最初の３個のダイオードと反対に、基板の他の側に取り付けられる。トリガー回路１１０の絶縁変圧器は、基板の中央に見られ、基板の他の側にある絶縁変圧器と向かい合う。ＩＧＢＴ装置８８及び１００は、基板の他の側にあるＩＧＢＴ装置と向かい合わせに取り付けられる。
【００２２】
図６では、取り付けられた構成要素を有するプリント回路基板１４０は、プラスチックの埋め込みカップ１３０内に示される。１４本のピンは、この図では全てＰとラベル付けされ、この図では埋め込みカップの端１３２の上方へ伸びている。埋め込みカップ１３０は、図７に示されるように、基板及び高電圧構成要素を完全にカプセル化する埋め込み用樹脂１６０で満たされる。埋め込み用樹脂は、従って全ての高電圧構成要素の周り及び間に絶縁誘電体を設ける。埋め込まれた基板及び構成要素は、埋め込みカップから除去されそしてその構成で使用され得る。図示された実施例では、埋め込み基板及び構成要素は、埋め込みカップに残される。そして埋め込みカップ１３０を有する高電圧モジュール１５０の全体は、ＡＥＤシステムのプリント回路基板に取り付けられる。モジュールは、小型でありシステムのプリント回路基板で構成要素が個別実装されるより少ない空間を要する。また埋め込みカップ及び誘電体埋め込み用樹脂は、絶縁層を設け、高電圧構成要素と近くの低電圧端子、導体、及び構成要素との間のアークを防ぐ。
【００２３】
他の実施例は、当業者により直ちに考案される。例えば、スイッチング装置をＨブリッジ回路内に配置する代わりに、ブリッジの片側に２つのスイッチング装置及びブリッジの他の片側に２つのキャパシターを有するハーフブリッジ回路が用いられて良い。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施例による体外式除細動器の機能ブロック図である。
【図２】図１の除細動器に含まれる高電圧供給回路の機能ブロック図である。
【図３】本発明の原理によるモジュラーにパッケージされた高電圧構成要素を示す概略図である。
【図４】本発明の実施例による高電圧モジュールの一方の側の透視図である。
【図５】図４の高電圧モジュールの第２の側の透視図である。
【図６】埋め込みカップ内に位置付けられた図５の高電圧モジュールの透視図である。
【図７】埋め込み材料により固められた図５の高電圧モジュールの透視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008514329.tif 000009
【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年4月4日(2007.4.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
図４は、単一の高電圧モジュール１５０にまとめられた、図３の高電圧回路構成要素を図示する。構成要素は、この実施例では多層プリント回路基板１４０である基盤に取り付けられる。接続ピンＰ１−Ｐ１４は、この図では基盤４０から上方へ伸びるように見える。この実施例では、構成要素は、対称配置のプリント回路基板の両側に取り付けられる。平面型変圧器６０は、基板１４０の左側に設置される。白いプラスチックの薄いディスクは、プリント回路基板の左側にエッチングされた変圧器コイルの絶縁部であり、部分的に見える。白いプラスチックディスクは、この図ではディスクを覆うように固定されたフェライト磁心の半分により大部分が見えない。フェライト磁心は、平面型変圧器の磁心の一部を形成する。ピンＰ６、Ｐ７、Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１４の後ろには、トリガー回路の表面実装構成要素に加え、ＩＧＢＴトリガー回路１１２の絶縁変圧器の１つがある。基板の裏面には、３個のダイオード７２、４４及び１０２がある。基板の右側には、ＩＧＢＴ装置の２つ８０及び８２がある。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2008514329.tif 000011
【図２】
2008514329.tif 000012
【図３】
2008514329.tif 000013
【図４】
2008514329.tif 000014
【図５】
2008514329.tif 000015
【図６】
2008514329.tif 000016
【図７】
2008514329.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成19年6月20日(2007.6.20)
【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】
体外式除細動器であって：
除細動エネルギーを患者へ供給する電極対；
電気エネルギーを蓄積するエネルギー蓄積装置；及び
前記エネルギー蓄積装置と電気的に結合され前記エネルギー蓄積装置を電気的に充電する変圧器と、前記エネルギー蓄積装置及び前記電極対に結合され前記エネルギー蓄積装置を前記電極対に結合し蓄積された電気エネルギーを前記患者へ除細動エネルギーとして供給する高エネルギーステアリング回路と、を有し、並びに前記変圧器と高エネルギーステアリング回路とが取り付けられる基盤を更に有し、誘電体材料で固められたモジュールを有する、体外式除細動器。
【請求項２】
前記変圧器は、平面型変圧器を有する、請求項１記載の体外式除細動器。
【請求項３】
前記高エネルギーステアリング回路は、Ｈブリッジ回路を有する、請求項１記載の体外式除細動器。
【請求項４】
前記高エネルギーステアリング回路は、複数のスイッチを有する、請求項１記載の体外式除細動器。
【請求項５】
前記基盤は、第１及び第２の相反する側を有し、及び前記複数のスイッチの第１のスイッチは前記第１の側に隣接し、前記複数のスイッチの第２のスイッチは前記第２の側に隣接する、請求項４記載の体外式除細動器。
【請求項６】
前記固められたモジュールは、６立方インチより少ない体積を有する、請求項１記載の体外式除細動器。
【請求項７】
前記変圧器と高エネルギーステアリング回路とが取り付けられる前記基盤は、プリント回路基板を有する、請求項１記載の体外式除細動器。
【請求項８】
前記モジュールを固める前記誘電材料は、エポキシ、ウレタン、シリコン、アクリル、及びポリエステル樹脂、及びそれらの組み合わせの少なくとも１つから形成された樹脂を有する、請求項１記載の体外式除細動器。
【請求項９】
除細動器であって、
除細動エネルギーを患者へ供給する電極対；
電気エネルギーを蓄積するキャパシター；
前記キャパシターに電気的に結合され、前記キャパシターを電気的に充電するために利用される充電回路；及び
前記キャパシターと結合され及び複数のスイッチを有し前記蓄積された電気エネルギーを前記電極と結合し、前記複数のスイッチのそれぞれは第１の材料から形成されたそれぞれのパッケージ内に固められパッケージ特性を有し、前記スイッチのそれぞれは基盤と電気的に結合され及び前記基盤と共に第２の材料で更に固められる、ステアリング回路、を有する除細動器。
【請求項１０】
前記基盤は、第１及び第２の相反する側を有し、及び前記複数のスイッチは４個のスイッチを有し、第１のスイッチ対は前記基盤の前記第１の側に取り付けられ、及び第２のスイッチ対は前記基盤の前記第２の側に取り付けられる、請求項９記載の除細動器。
【請求項１１】
前記第１のスイッチ対は、それぞれ前記基盤の前記第１及び第２の側に、前記第２のスイッチ対に対し実質的に対称に配置される、請求項１０記載の除細動器。
【請求項１２】
前記スイッチは、１００ジュールより大きいエネルギーを供給可能な高電圧半導体スイッチを有し、及び前記スイッチのパッケージ特性は低電圧パッケージ特性である、請求項９記載の除細動器。
【請求項１３】
前記基盤は、前記スイッチの少なくとも１つが隣接する第１の側を有し、前記第１の側は、５平方インチより少ない表面面積を有する、請求項９記載の除細動器。
【請求項１４】
前記固められたステアリング回路は、６立方インチより少ない体積を有する、請求項９記載の体外式除細動器。
【請求項１５】
前記基盤及び前記スイッチを固める前記第２の材料は、エポキシ、ウレタン、シリコン、アクリル、及びポリエステル樹脂、及びそれらの組み合わせの少なくとも１つから形成された樹脂を有する、請求項９記載の体外式除細動器。
【請求項１６】
除細動器であって、
除細動エネルギーを患者に供給する電極対；
電気エネルギーを蓄積するキャパシター；
前記キャパシターに電気的に結合され、前記キャパシターを電気的に充電するために利用される充電回路；及び
前記キャパシターと結合され及び複数のスイッチを有し前記蓄積された電気エネルギーを前記電極と結合し、前記複数のスイッチは前記スイッチの少なくとも１つが隣接する第１の側を有し及び５平方インチより少ない表面面積を有する基盤と電気的に結合され、及び５０ジュールより大きいエネルギーを前記患者に供給可能なステアリング回路、を有する除細動器。
【請求項１７】
前記ステアリング回路の前記スイッチは、誘電材料で固められる、請求項１６記載の除細動器。
【請求項１８】
前記固められたステアリング回路は、６立方インチより少ない体積を有する、請求項１７記載の除細動器。
【請求項１９】
前記モジュールを固める前記誘電材料は、エポキシ、ウレタン、シリコン、アクリル、及びポリエステル樹脂、及びそれらの組み合わせの少なくとも１つから形成された樹脂を有する、請求項１７記載の除細動器。
【請求項２０】
方法であって、体外式除細動器の高エネルギーモジュールを形成し、前記方法は：  変圧器を第１及び第２の側を有する基盤に取り付ける段階；
高電圧ステアリング回路を前記基盤に取り付ける段階；及び
前記基盤、変圧器、及び高電圧ステアリング回路を誘電体材料で固める段階、を有する方法。
【請求項２１】
変圧器を基盤に取り付ける段階は、平面型変圧器を前記基盤に取り付ける段階を有する、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
高電圧ステアリング回路を前記基盤に取り付ける段階は、Ｈブリッジを前記基盤に取り付ける段階を有する、請求項２０記載の方法。
【請求項２３】
高電圧ステアリング回路を取り付ける段階は、４個のスイッチを前記基盤に取り付ける段階を有する、請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
４個のスイッチを前記基盤に取り付ける段階は、第１のスイッチ対を前記基盤の第１の側に取り付ける段階、及び第２のスイッチ対を前記基盤の第２の側に互いに対し対称に取り付ける段階を有する、請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
前記基盤、変圧器、及び高電圧ステアリング回路を誘電体材料で固める段階は、前記基盤、変圧器、及び高電圧ステアリング回路を埋め込み合成物内に埋め込む段階を有する、請求項２０記載の方法。
【請求項２６】
前記基盤、変圧器、及び高電圧ステアリング回路を埋め込み合成物内に埋め込む段階は、前記基盤、変圧器、及び高電圧ステアリング回路を、エポキシ、ウレタン、シリコン、アクリル、及びポリエステル樹脂、及びそれらの組み合わせの少なくとも１つから形成された埋め込み樹脂内に埋め込む段階を有する、請求項２５記載の方法。
【手続補正２】
【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】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に体外式除細動器に関し、より詳細には、除細動器の高電圧構成要素のための小型且つモジュラー設計を有する除細動器に関する。
【背景技術】
【０００２】
突然の心臓停止（ＳＣＡ）は、ほとんどの場合、警告なしに生じ、心臓障害の病歴を有さない人々を襲う。米国だけで１日に１０００人以上の人が突然の心臓停止の犠牲になっている。ＳＣＡは結果として、心臓の電気部品がもはや正しく機能しないとき、異常な洞律動不整脈を引き起こす。このような異常な洞律動の１つである心室細動（ＶＦ）は、心臓内の異常な且つ速い電気的活動により引き起こされる。結果として、心臓は全身に血液を適切に送り出せない。ＶＦは、除細動器の使用を通じて患者の心臓に電気ショックを印加することにより治療され得る。
【０００３】
除細動器は、手動式除細動器、自動又は半自動体外式除細動器（ＡＥＤ）、除細動器／モニターの組み合わせ及びアドバイザリー除細動器及び訓練用除細動器を有する。ショックは、瞬間的な不全収縮を生成することにより、及び心臓の自然な歩調取り部位に通常の律動的機能を回復する機会を提供することにより、（「除細動」と称される過程で）心臓から異常な電気的活動を除去する。現在利用可能な体外式除細動器は、単相式又は二相式電気パルスの何れかを胸部に貼り付けた電極を通じて患者に供給する。単相式除細動器は、一方向の電流の電気パルスを供給する。また二相式除細動器は、先ず一方向の、そして次に反対方向の電流の電気パルスを供給する。患者の体外から供給される場合、これらの電気パルスは、高エネルギーパルス、標準的には３０ジュールから３６０ジュールのエネルギー範囲である。
【０００４】
体外式除細動器は、標準的に病院の緊急治療室、手術室、及び救急医療車両に設置され使用される。現在利用可能な種々の体外式除細動器のうち、自動及び半自動体外式除細動器（ＡＥＤ）は、経験のない作業員により安心して使用され得るので、次第に普及してきている。このような除細動器はまた、特に軽量、小型、及び持ち運び可能であり得る。
【０００５】
体外式除細動器のような高エネルギー且つ高電圧システムの従来の設計ルールは、除細動器の高電圧構成要素の配置に制限を課す。構成要素の間隔に関する制限は、除細動器がどれだけ小型にできるかを制限する。例えば従来の設計ルールを用いると、除細動器の高電圧構成要素は、それらの配置に関し、互いに最小距離要件を有する。更に、除細動器の従来の設計は、高電圧、高エネルギー環境を定格とする装置パッケージにパッケージされる高電圧構成要素を利用する。これらの装置パッケージは、低定格装置パッケージより標準的に比較的大きく且つかさばる。従来通り設計された除細動器の間隔要件及び装置パッケージ設計は、除細動器の高電圧構成要素の配置を非効率にし、従ってより小型の除細動器の設計を困難にする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、除細動器の高電圧構成要素の小型設計が必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様では、除細動器は、基盤に取り付けられ及び誘電材料で固められ、除細動器のステアリング回路のような高電圧構成要素の一部を有するモジュールを有する。ステアリング回路は、充電回路により電気的に充電された蓄積キャパシターと接続され、及び蓄積された電気エネルギーを電極の対を通じさせ、患者への除細動エネルギーを供給する。本発明の別の態様では、充電回路の変圧器はまた、基盤に取り付けられ誘電体材料で固められる。基盤に取り付けられた高電圧構成要素は、患者への除細動エネルギーの供給中に除細動器が従う電圧及びエネルギー動作条件を定格とする装置パッケージにパッケージされ得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施例は、互いに近接して設置され及び誘電体で固められた除細動器の高電圧電子機器を有する小型高電圧モジュールを有する除細動器を対象とする。以下の記載では、本発明の種々の実施例を不要に曖昧にすることを避けるため、良く知られている回路は詳細に示されない。また、除細動器の内部動作と関連する良く知られている制御信号及び信号タイミングプロトコルも詳細に示されない。
【０００９】
図１は、本発明の実施例による体外式除細動器又はＡＥＤ１０の機能ブロック図である。ＡＥＤ１０は、用途に応じて高又は低電圧を供給可能な供給回路１２を有する。ＡＥＤ１０は、電源１４を更に有する。電源１４は、取り外し可能なバッテリー１６のようなエネルギー源により電力供給される。取り外し可能なバッテリー１６は、高電圧供給回路１２を有するＡＥＤ１０の構成要素に電力を供給する。マイクロコントローラー又はプロセッサー１８は、ＡＥＤ１０の種々の構成要素の動作を制御する。高電圧供給回路１２は、電気エネルギーのパルスを、電極連結器又はインターフェース２０及び電極２２を介し、患者へ供給する。
【００１０】
心電図（ＥＣＧ）回路２４は、電極２２を通じて取得される患者のＥＣＧ信号を取得し及び処理し、そしてシステムゲートアレイ２６を介しプロセッサー１８へ当該信号を送信する。システムゲートアレイ２６は、多くの除細動器機能（ユーザーインターフェース制御及び多くの内部機能を含む）を組み込み及びプロセッサー１８をＡＥＤ１０の他の構成要素と接続する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）である。別個のシステムゲートアレイ又はＡＳＩＣ２６を設けることは、プロセッサー１８を他のタスクに集中可能にする。ＡＳＩＣ２６の機能は、プロセッサー１８により同様に実行される動作に含まれ得るか、又は離散論理回路構成要素又は別個の専用プロセッサーにより置き換えられ得る。
【００１１】
ＡＥＤ１０はまた、（取り外し可能なＰＣＭＣＩＡカード、フラッシュメモリー又は磁気テープのような）記憶装置３０、及びマイクロホン３２、音声スピーカー３４、ＬＣＤディスプレイパネル３６及び押しボタン制御部のセット３８のようなユーザーインターフェース構成要素を有する。当業者は、種々の他の構成要素（例えば、システムモニター及び関連状態表示器）がＡＥＤ１０に含まれて良いが、本発明の実施例の記載を不要に不明瞭にすることを避けるため示されないことを理解するだろう。
【００１２】
図２に示されるように、高電圧供給回路１２は、ＡＳＩＣ２６により監視及び制御される多数の機能回路ブロックを有する。フライバック電源のような高電圧充電回路４０は、ＡＳＩＣ２６により発行される１つ以上の制御信号に応答し、そしてエネルギー蓄積回路４２へ供給するための電気エネルギーを生成する。蓄積回路４２は、患者へ続いて供給される電気エネルギーを蓄積する。蓄積回路４２は、標準的に蓄積キャパシターである。放電制御回路４４は、蓄積回路４２に蓄積されたエネルギーの保護回路４８を通じたエネルギー転送又はステアリング回路４６への放電を制御する。ステアリング回路４６はまた、電気エネルギーを連結器２０及び電極２２（図１）を介して患者へ供給する。ステアリング回路４６は、所望の実施により必要な場合、電気エネルギーを単一極性（例えば単相パルス）で又は交流極性（例えば二相又は複相パルス）で患者へ供給して良い。
【００１３】
保護回路４８は、蓄積回路４２からステアリング回路４６（及び従って患者）へのエネルギー供給、及び故障状態の場合に放電又は蓄積回路４２の損傷を制限するよう機能する。保護回路４８は、ステアリング回路を通じて流れる電流の時間変化率を制限するよう動作する。監視回路５０は、保護回路４８及びステアリング回路４６の両方の動作を検知し、及びこの監視結果をＡＳＩＣ２６へ報告する。放電制御回路４４、ステアリング回路４６及び保護回路４８の上述の動作は、複数の駆動信号を発行する駆動回路５２により制御される。駆動回路５２の動作はまた、ＡＳＩＣ２６により供給される１つ以上の制御信号により制御される。
【００１４】
図３は、本発明の実施例によるエネルギーステアリング回路４６を図示する。エネルギーステアリング回路４６は、「Ｈブリッジ」構成であり、４個のスイッチング要素を備える。スイッチング要素は、望ましくはシリコン制御整流子（ＳＣＲ）であるが、他のスイッチング要素もまた代案の実施例で用いられ得る。ステアリング回路４６は、ＳＣＲ９０のような左上（ＵＬ）のスイッチング要素、及びＳＣＲ９２のような右上（ＵＲ）のスイッチング要素を有する。ＳＣＲ９０及びＳＣＲ９２のそれぞれのアノードは、接地電位のような基準電圧源と接続される。ＳＣＲ９０及びＳＣＲ９２のそれぞれのカソードは、２つの患者端子９６の対応する１つと接続される（患者端子９６はまた、図１の連結器２０及び対応する電極２２と結合される）。ＳＣＲ９０及びＳＣＲ９２のそれぞれの制御端子又はゲートは、駆動回路５２（図２）により生成されたＵＬ又はＵＲ駆動信号を受信し、ＳＣＲを選択的にオンに切り替える。患者は、抵抗５４により表され、回路動作中の患者の電気的位置に示される。
【００１５】
ステアリング回路４６はまた、ＳＣＲ９８のような左下（ＬＬ）のスイッチング要素、及びＳＣＲ１００のような右下（ＬＲ）のスイッチング要素を有する。ＳＣＲ９８及びＳＣＲ１００のそれぞれのアノードは、患者端子９６の１つと接続される。ＳＣＲ９８及びＳＣＲ１００のそれぞれのカソードは、下側端子又は節点６２と接続される。先に図２を参照して議論されたように、蓄積回路４２に蓄積されたエネルギーは、保護回路４８を通じて節点６２へ供給される。ＳＣＲ９８及びＳＣＲ１００のそれぞれの制御端子又はゲートは、駆動回路５２（図２）からのＬＬ又はＬＲ駆動信号を受信し、ＳＣＲを選択的にオンに切り替える。要望通り、図２の監視回路５０は、有利なことに節点６２の電圧を検知し、当該情報をＡＳＩＣ２６へ供給する。代案として、監視電流量の時間積分は、患者の除細動中の電圧に対応する情報を供給し得る。
【００１６】
図４は、本発明の実施例による高電圧充電回路４０を図示する。高電圧充電回路４０は、変圧器１１４を有する。変圧器１１４は、コア１０５、１次巻線１０４及び２次巻線１０６を有する。図４に図示された特定の実施例では、１次巻線１０４及び２次巻線１０６は、フライバック変圧器を形成し、及び従って互いに位相がずれている。これは、極性を示す印１１８及び１２０により示される。以下の記載は、種々の実施例及びフライバック変圧器を駆動し電流波形１０９を生成する高電圧充電回路４０の構成要素を説明する。電流１０９は、２次巻線１０６を通じて示された方向に流れ、エネルギーを蓄積回路４２へ転送する。蓄積回路４２は、２次巻線１０６の向こう側に、本願明細書ではフライバックダイオード１０７として参照される高電圧整流ダイオードを通じて接続される。１次巻線１０４及び電源１４と結合された変圧器制御装置１０１は、１次電流１２４のデューティーサイクル及び周波数を直接制御する。
【００１７】
動作中、電流が１次巻線１０４を通じて流れる場合、１次巻線１０４は、エネルギーを電源から変圧器コア１０５へ転送する。同様に、２次電流１０９が２次巻線１０６を通じて流れる場合、２次巻線１０６は、エネルギーを変圧器コア１０５から蓄積回路４２へ転送する。１次電流１２４は１次巻線１０４を通じて流れるので、２次電流１０９は、巻線の相反する極性のため２次巻線１０６を通じて流れない。電源１４から変圧器コア１０５へ転送されるエネルギーは、次に蓄積回路４２へ直ちに転送されず、代わりに変圧器コア１０５内に蓄積される。結果として、変圧器コア１０５に蓄積されたエネルギーは、１次巻線１０４を流れる１次電流１２４として蓄積する。反対に、１次電流１２４が１次巻線１０４を通じて流れない場合、２次電流は２次巻線１０６を通じて流れる。これが生じる場合、変圧器コア１０５に先に蓄積されたエネルギーは、蓄積回路４２へ転送される。
【００１８】
図５は、本発明の実施例による、基盤１４０の第１の側１４１に取り付けられた高電圧供給回路１２（図２）の種々の高電圧構成要素を図示する。基盤１４０は、標準的にプリント回路基板（ＰＣＢ）である。従来知られている又は将来開発される種々の材料は、本発明の範囲から逸脱することなく利用され得る。例えば、ＦＲ４、テフロン（登録商標）、ポリイミド、セラミックなどのような材料が用いられ得る。更に、基盤１４０に取り付けられた高電圧供給回路１２の高電圧構成要素は、本発明の範囲から逸脱することなく変わり得る。つまり、いくつかの実施例では、全ての高電圧構成要素は基盤に取り付けられるが、一方、代案の実施例では、一部の高電圧構成要素のみが基盤に配置される。
【００１９】
エネルギーステアリング回路４６（図２）の第１のスイッチング要素１４２及び第２のスイッチング要素１４４は、互いに隣接して取り付けられる。平面型変圧器１４８の１次巻線１４６はまた、基盤１４０に取り付けられ、高電圧充電器４０の変圧器１１４（図４）に対応する。信号ピン１５９は、基盤１４０の第１の側１４１の表面から伸びる。第１及び第２のスイッチング要素１４２、１４４及び平面型変圧器１４８が取り付けられる基盤の寸法は、約１．２５インチ×２．２５インチである。代案の実施例では、高電圧構成要素が取り付けられる基盤は、図５に示された基盤１４０と異なる寸法を有し得る。本発明のある実施例では、基盤は、基盤の一方の側が５インチ平方より小さい表面領域を有するような寸法を有する。
【００２０】
従来の除細動器の高電圧構成要素と対照的に、図５に示された本発明の実施例の高電圧構成要素は、動作中に高電圧構成要素が従う電気エネルギー及び他の動作状態を定格としない標準の装置パッケージにパッケージされ得る。例えば、前述のように、除細動器により供給される除細動パルスは、２０００ボルト程に高く、且つ３０乃至３６０ジュールの間の除細動エネルギーであり得る。従来の設計と対照的に、エネルギーステアリング回路４６の第１及び第２のスイッチング要素１４２、１４４のような高電圧構成要素は、これらの動作状態を定格としない装置パッケージにパッケージされる。しかしながら、スイッチング要素１４２、１４４の装置パッケージは、従来の除細動器のスイッチング要素の特性である高電圧パッケージより小さいパッケージ外形を有する。結果として、より小さい装置パッケージ外形は、他の高電圧構成要素と同様に、スイッチング要素１４２、１４４の基盤での隣接配置を可能にする。
【００２１】
更に、従来の除細動器設計と対照的に、互いに関連する高電圧構成要素の配置に関する制限は、本発明の実施例では緩和される。先に議論したように、高電圧構成要素は、少なくとも、従来の除細動器設計における構成要素により処理される電気エネルギーの大きさに基づき、最小距離だけ離される。しかしながら、以下に更に詳細に説明されるように、本発明の実施例では、高電圧構成要素は誘電体材料で固められ、高電圧構成要素が従来の設計の距離より少ない距離だけ離れて置かれることを可能にする。
【００２２】
図６は、本発明の実施例による、表面に取り付けられた追加の高電圧構成要素を有する基盤１４０の第２の側１５３を図示する。基盤１４０の第２の側１５３に取り付けられた高電圧供給回路１２（図２）の高電圧構成要素を取り付けることは、結果として生じる高電圧モジュールの大きさを更に低減するために用いられ得る。平面型変圧器１４８の２次巻線１５０は、基盤１４０の第１の端に位置付けられる。またエネルギーステアリング回路４６（図２）の第３及び第４のスイッチング要素１６２及び１６４は、互いに及び基盤１４０の第２の端に隣接して位置付けられる。平面型変圧器１４８の２次巻線１５０は、第１の側１４１の１次巻線１４６と同様に、基盤１４０の第２側１５３に位置付けられる。更に、第３及び第４のスイッチング要素１６２、１６４はまた、第１の側１４１の第１及び第２のスイッチング要素１４２、１４４と同様に、第２の側１５３に位置付けられる。結果として、変圧器１４８の１次及び２次巻線１４６、１５０、並びに第１及び第２のスイッチング要素１４２、１４４及び第３及び第４のスイッチング要素１６２、１６４は、互いに及び基盤１４０の平面に対し対称的に位置付けられる。基盤１４０の第１及び第２の側１４１、１５３上の高電圧構成要素は図５及び図６に対称的配置を有するように示されるが、本発明の代案の実施例は、代案の、高電圧構成要素の非対称配置を有する。
【００２３】
図７は、高電圧構成要素が誘電体材料に埋め込まれる埋め込み外郭構造１７４内の基盤１４０を図示する。埋め込み外郭構造１７４の寸法は、外郭構造内に基盤１４０及び高電圧構成要素を配置するのに十分である。埋め込み外郭構造１７４内に置かれる場合、信号ピン１５９は、縁１７６を超えて伸びる。従って埋め込まれた場合、結果として生じる高電圧モジュールは、除細動器１０の残りのシステムと電気的に結合され得る。埋め込み外郭構造１７４は、従来知られている材料から、又は将来開発される材料から形成され得る。埋め込み外郭構造を構成するために現在知られている材料は、ＡＢＳ樹脂、ナイロン、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ガラスポリエステル、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）、ポリカーボネート、及び種々の材料を有する。
【００２４】
図８は、基盤１４０及び高電圧構成要素を外郭構造１７４及び埋め込み合成物１８２で固めた結果として生じた、本発明の実施例による高電圧モジュール１８０を図示する。先に議論したように、信号ピン１５９は、埋め込み外郭構造１７４の縁１７６を超えて伸びる。更に、信号ピン１５９は埋め込み合成物１８２の表面を超えて伸び、高電圧モジュール１８０の高電圧構成要素を除細動器１０の他のシステムと電気的に結合可能にする。
【００２５】
埋め込み外郭構造１７４の外側寸法は、高電圧モジュール１８０の体積をほぼ定める。なぜなら基盤１４０、高電圧構成要素、及び埋め込み合成物１８２は、埋め込み外郭構造１７４内に含まれるからである。図７及び図８に示されたように、高電圧モジュール１８０の体積は、約２．５立方インチである。しかしながら当業者は、本発明の実施例によるモジュールの体積が、本発明の範囲から逸脱することなく、図７及び図８に示されたものと異なり得ることを理解するだろう。例えば本発明のある実施例では、高電圧モジュールの体積は、約６立方インチである。
【００２６】
用いられる埋め込み合成物は、除細動器１０内の高電圧モジュール１８０の高電圧構成要素の動作に十分な絶縁を提供する。高電圧モジュール１８０に用いられ得る埋め込み合成物の例は、エポキシ、ウレタン、シリコン、アクリル、及びポリエステルの樹脂、並びに熱可塑性材料も有する。これら樹脂の組み合わせから形成される材料もまた、用いられ得る。先に議論したように、基盤１４０（図５）に取り付けられたいくつかの高電圧構成要素は、構成要素が除細動器１０の通常動作中に従う動作条件を定格としない装置パッケージにパッケージされる。更に、高電圧構成要素は、除細動器の標準的な条件下での電子回路動作の従来設計を用いるより互いに近くに接近して位置付けられる。高電圧構成要素及び基盤が中に固められる誘電体材料は、電圧、温度、及び他の因子に加え抵抗を設け、高電圧構成要素を除細動器１０の通常動作条件下で動作可能にする。結果として、高電圧構成要素は、従来の除細動器設計の高電圧構成要素より、より小型の基盤に取り付けられ、且つ互いにより近く接近し、及び従って小型の高電圧モジュールに組み立てられ得る。
【００２７】
以上から、本発明の特定の実施例が説明を目的として本願明細書に記載されたが、種々の変更が本発明の精神と範囲から逸脱することなくなされて良いことが理解されるだろう。例えば、図７及び図８に示された前述の実施例は、埋め込み外郭構造１７４及び埋め込み合成物１８２に埋め込まれた高電圧モジュールを図示する。しかしながら、本発明の代案の実施例では、基盤１４０及び基盤１４０に取り付けられた高電圧構成要素は、誘電体材料で固められる。つまり、誘電体材料に形状を設けるために用いられる鋳型は、誘電体材料が固まった後に取り除かれ、そして最終的な高電圧モジュールの部分を形成しない。従って、本発明は、特許請求の範囲による以外に制限されない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施例による体外式除細動器の機能ブロック図である。
【図２】図１の除細動器に含まれる高電圧供給回路の機能ブロック図である。
【図３】図２に示された高電圧供給回路のエネルギーステアリング回路の概略図である。
【図４】図２に示された高電圧供給回路の高電圧充電回路の概略図である。
【図５】本発明の実施例による高電圧モジュールの基盤に取り付けられた高電圧電子機器の第１の側の透視図である。
【図６】図５の高電圧モジュールの基盤に取り付けられた高電圧電子機器の第２の側の透視図である。
【図７】埋め込み外郭構造内に位置付けられた図５の基盤の透視図である。
【図８】図７の埋め込み外郭構造及び埋め込み材料により固められた図５の基盤の透視図である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2008514329.tif 000018
【図２】
2008514329.tif 000019
【図３】
2008514329.tif 000020
【図４】
2008514329.tif 000021
【図５】
2008514329.tif 000022
【図６】
2008514329.tif 000023
【図７】
2008514329.tif 000024
【図８】
2008514329.tif 000025
【国際調査報告】
2008514329.tif 000026
2008514329.tif 000027