(57)【要約】【課題】生体に電気的な刺激パルスを印加し電気刺激を与える電気刺激装置における電気的出力波形の解析結果を表示する。【解決手段】除細動器１０において、電極５ａ，５ｂ間の電圧を検出し、その電圧波形を解析する出力波形解析部６を設ける。そして、除細動のための電気パルスを出力している間、この出力波形を解析し、その解析結果を表示部７に表示する。さらに解析結果や出力波形をメモリ部８に記憶させる。この構成により、除細動器１０のメンテナンスのため出力波形の動作確認ができるほか、実際の除細動が行われたときの波形を検証することができる。また、メモリ部８に記憶された解析結果等を事後的に読み出して検証することもできる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極を介して生体に電気パルスを印加し電気刺激を与える電気刺激装置において、
前記電極に出力される電気パルスを検出し、該電気パルスを解析する出力波形解析部と、
前記出力波形解析部による解析結果と定型波形または前記出力波形解析部により検出された前記電気パルスとを表示する表示部と、
を具備することを特徴とする電気刺激装置。
【請求項２】
電極を介して生体に電気パルスを印加し電気刺激を与える電気刺激装置において、
電気パルス出力回路部を構成するエネルギー充電素子の端子間電圧を検出し、前記エネルギー充電素子の端子間に現れる電圧波形を解析することにより前記電極に出力される前記電気パルスを解析する出力波形解析部と、
前記出力波形解析部による解析結果と定型波形または前記出力波形解析部により検出された前記電気パルスとを表示する表示部と、
を具備することを特徴とする電気刺激装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電気刺激装置において、
前記表示部は、前記解析結果に対応する波形部分に指標マークを表示することを特徴とする電気刺激装置。
【請求項４】
前記出力波形解析部は、放電開始時電圧、出力電気エネルギー量、パルス相期間、または電極間抵抗のうち少なくともいずれか１つを解析することを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１つに記載の電気刺激装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のうちいずれか１つに記載の電気刺激装置はさらに、
前記電気パルスまたは前記解析結果のうち少なくともいずれか一方を記憶するメモリ部を具備することを特徴とする電気刺激装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のうちいずれか１つに記載の電気刺激装置はさらに、
前記電極をそれぞれ収容する複数の収容部を具備し、
前記複数の収容部の間に抵抗が設けられ、該抵抗の端子が前記収容部から露出した状態で配設されており、前記収容部に前記電極を収容したとき、前記電極間が前記抵抗を介して接続されて構成されていることを特徴とする電気刺激装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のうちいずれか１つに記載の電気刺激装置は除細動器であることを特徴とする電気刺激装置。
【請求項８】
除細動処置のために電極を介して電気パルスを生体に印加する除細動器において、
前記電極に出力される電気パルスを検出し、該電気パルスを解析する出力波形解析部と、
前記出力波形解析部による解析結果と定型波形または前記出力波形解析部により検出された前記電気パルスとを表示する表示部と、
を具備することを特徴とする除細動器。
【請求項９】
除細動処置のために電極を介して電気パルスを生体に印加する除細動器において、
電気パルス出力回路部を構成するエネルギー充電素子の端子間電圧を検出し、前記エネルギー充電素子の端子間に現れる電圧波形を解析することにより前記電極間に出力される前記電気パルスを解析する出力波形解析部と、
前記出力波形解析部による解析結果と定型波形または前記出力波形解析部により検出された前記電気パルスとを表示する表示部と、
を具備することを特徴とする除細動器。
【請求項１０】
前記出力波形解析部は、前記電気パルスの形状特徴値を解析し、
前記表示部は、前記形状特徴値が対応する波形部分に指標マークを表示することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の除細動器。
【請求項１１】
前記出力波形解析部は、放電開始時電圧、出力電気エネルギー量、パルス相期間、または電極間抵抗のうち少なくともいずれか１つを解析することを特徴とする請求項８ないし請求項１０のうちいずれか１つに記載の除細動器。
【請求項１２】
請求項７ないし請求項１１のうちいずれか１つに記載の除細動器はさらに、
前記電気パルスまたは前記解析結果のうち少なくともいずれか一方を記憶するメモリ部を具備することを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項７ないし請求項１２のうちいずれか１つに記載の装置はさらに、
前記電極をそれぞれ収容する複数の収容部を具備し、
前記複数の収容部の間に抵抗が設けられ、該抵抗の端子が前記収容部から露出した状態で配設されており、前記収容部に前記電極を収容したとき、前記電極間が前記抵抗を介して接続されて構成されていることを特徴とする除細動器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体に電気刺激を与える電気刺激装置、特に除細動器における電気的出力波形の解析結果および定型波形あるいは出力波形を表示する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
医療においては生体に電気刺激を与える電気刺激装置として除細動器あるいは低周波治療器などの装置が利用されている。
このうち、本出願人は特に除細動器に関する技術について数多くの提案をしてきている。例えば、特許文献１においては、除細動器が出力する電気刺激の波形として、多相波形が出力できる電気回路に特徴のある技術を提案している。
【０００３】
除細動器は、心臓が細動状態にある患者に対して電気刺激（電気エネルギー）を与えて心臓を蘇生するための装置である。したがって、患者の心臓が細動状態になったときには、除細動器を直ちに使用可能な状態に設定し、適切なタイミングで電気刺激（電気エネルギー）を与えることができるものでなければならない。そのため、除細動器を実際の治療のために使用していないときでも、常時、所望の電気刺激が出力できることを確認するメンテナンスが必要である。
また、除細動器を実際の治療のために使用したとき、電気刺激の出力動作が正常であったことを治療時あるいは治療後に検証できることが望ましい。
このような必要性は除細動器に限らず、生体に電気刺激を与える他の電気刺激装置にも当てはまることである。
【０００４】
また、特許文献２では、生体へ通電した出力電圧波形を表示する除細動器が提案されている。この技術では生体へ出力された電圧波形を確認することができるものの、電気エネルギーや電極間抵抗、電気エネルギーを供給した時間など具体的な値はわからないので、除細動状態の患者への電気パルスが適性かどうかはわからない。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２４５９９２号公報（全般）：対応する米国特許出願公開第ＵＳ−Ａ１−２００２／００２２８６７号明細書
【特許文献２】
特開昭５４−１１２５８９号公報（第２頁右欄４０−４１行、第３図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、出力された電気パルスの解析しその結果と定型波形または出力波形を表示することによりその適性を確認することができる電気刺激装置および除細動器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明に係る電気刺激装置は、電極を介して生体に電気パルスを印加し電気刺激を与える電気刺激装置において、前記電極に出力される電気パルスを検出し、該電気パルスを解析する出力波形解析部と、前記出力波形解析部による解析結果と定型波形または前記出力波形解析部により検出された前記電気パルスとを表示する表示部と、を具備することを特徴とする（請求項１）。
この構成により電極に出力される電気パルスを解析し、その結果が定型波形または出力波形と共に表示部に表示される。
【０００８】
あるいは、本発明に係る電気刺激装置は、電極を介して生体に電気パルスを印加し電気刺激を与える電気刺激装置において、電気パルス出力回路部を構成するエネルギー充電素子の端子間電圧を検出し、前記エネルギー充電素子の端子間に現れる電圧波形を解析することにより前記電極に出力される前記電気パルスを解析する出力波形解析部と、前記出力波形解析部による解析結果と定型波形または前記出力波形解析部により検出された前記電気パルスとを表示する表示部と、を具備することを特徴とする（請求項２）。
この構成により、電気パルス出力回路部のエネルギー充電素子の電圧波形を検出してその電圧波形を解析することにより、電極間に出力される電気パルスを解析し、その結果が定型波形または出力波形と共に表示部に表示される。
【０００９】
さらに、本発明に係る電気刺激装置において、前記表示部は、前記解析結果に対応する波形部分に指標マークを表示することを特徴とする（請求項３）。
この構成により、表示部に表示される解析結果と対応付けられた指標マークが波形上に表示される。
【００１０】
さらに、本発明に係る電気刺激装置において、前記出力波形解析部は、放電開始時電圧、出力電気エネルギー量、パルス相期間、または電極間抵抗のうち少なくともいずれか１つを解析することを特徴とする（請求項４）。
この構成により、出力波形解析部により放電開始時電圧、出力電気エネルギー量、パルス相期間、または電極間抵抗のうち少なくともいずれか１つが解析され、表示部に表示される。
【００１１】
さらに、本発明に係る電気刺激装置において、前記電気パルスまたは前記解析結果のうち少なくともいずれか一方を記憶するメモリ部を具備することを特徴とする（請求項５）。
この構成により電気パルスまたは解析結果のうち少なくともいずれか一方がメモリ部に記憶される。
【００１２】
さらに、本発明に係る電気刺激装置において、前記電極をそれぞれ収容する複数の収容部を具備し、前記複数の収容部の間に抵抗が設けられ、該抵抗の端子が前記収容部から露出した状態で配設されており、前記収容部に前記電極を収容したとき、前記電極間が前記抵抗を介して接続されて構成されていることを特徴とする（請求項６）。
この構成により、電極を収容部に収容した状態で、電極間に出力された電気パルスが解析され、表示される。
【００１３】
さらに本発明に係る電気刺激装置は、除細動器に応用することができる（請求項７）。
【００１４】
あるいは、本発明に係る除細動器は、除細動処置のために電極を介して電気パルスを生体に印加する除細動器において、前記電極に出力される電気パルスを検出し、該電気パルスを解析する出力波形解析部と、前記出力波形解析部による解析結果と定型波形または前記出力波形解析部により検出された前記電気パルスとを表示する表示部と、を具備することを特徴とする（請求項８）。
この構成により除細動器において、電極に出力される電気パルスを解析し、その結果が定型波形または出力波形と共に表示部に表示される。
【００１５】
あるいは、本発明に係る除細動器は、除細動処置のために電極を介して電気パルスを生体に印加する除細動器において、電気パルス出力回路部を構成するエネルギー充電素子の端子間電圧を検出し、前記エネルギー充電素子の端子間に現れる電圧波形を解析することにより前記電極間に出力される前記電気パルスを解析する出力波形解析部と、前記出力波形解析部による解析結果と定型波形または前記出力波形解析部により検出された前記電気パルスとを表示する表示部と、を具備することを特徴とする（請求項９）。
この構成により除細動器において、電気パルス出力回路部のエネルギー充電素子の電圧波形を検出し、その電圧波形を解析して電極間に出力される電気パルスを解析し、その結果が定型波形または出力波形と共に表示部に表示される。
【００１６】
さらに本発明に係る除細動器において、前記出力波形解析部は、前記電気パルスの形状特徴値を解析し、前記表示部は、前記形状特徴値が対応する波形部分に指標マークを表示することを特徴とする（請求項１０）。
この構成により、出力波形解析部により電気パルスの形状特徴値が解析され、表示部には、形状特徴値に対応する波形部分に指標マークが表示される。
【００１７】
さらに本発明に係る除細動器において、前記出力波形解析部は、放電開始時電圧、出力電気エネルギー量、パルス相期間、または電極間抵抗のうち少なくともいずれか１つを解析することを特徴とする（請求項１１）。
この構成により、出力波形解析部により放電開始時電圧、出力電気エネルギー量、パルス相期間、または電極間抵抗のうち少なくともいずれか１つが解析され、表示部に表示される。
【００１８】
さらに本発明に係る除細動器において、前記電気パルスまたは前記解析結果のうち少なくともいずれか一方を記憶するメモリ部を具備することを特徴とする（請求項１２）。
この構成により、検出された電気パルスまたは解析結果のうち少なくともいずれか一方がメモリ部に記憶される。
【００１９】
さらに本発明に係る除細動器は、前記電極をそれぞれ収容する複数の収容部を具備し、前記複数の収容部の間に抵抗が設けられ、該抵抗の端子が前記収容部から露出した状態で配設されており、前記収容部に前記電極を収容したとき、前記電極間が前記抵抗を介して接続されて構成されていることを特徴とする（請求項１３）。
この構成により、電極を収容部に収容した状態で、電極間に出力された電気パルスが解析され、表示される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電気刺激装置の実施の形態を除細動器を例として、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る除細動器１０の構成ブロック図である。
図１に示すように、操作部１には除細動処置のための電気パルスを出力するため、いくつか操作を行うボタンがある。操作者がこれらのボタンを操作すると、その操作に応じて操作部１から処理制御部２に指示信号が出力される。
【００２１】
処理制御部２はこの指示信号を受けると、電気エネルギー供給源３に対し、その電気エネルギー供給源３に充電された電気エネルギーを電気パルス出力回路部４に供給するよう指示する信号を出力する。これにより、電気エネルギーが電気パルス出力回路部４に供給される。
さらに、処理制御部２は電気パルス出力回路部４に対し電気パルスを電極（例えば、電極パドルなど）５ａ、５ｂに出力するための制御信号を出力する。
【００２２】
電気パルス出力回路部４は、その制御信号を受け、電気パルスを成形し電極５ａ、５ｂに出力する。
その電気パルスの波形形状としては、単相型の除細動器で用いられる減衰正弦曲線（ｄｕｍｐｅｄ  ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ  ）または切り取り指数関数曲線（ｔｒｕｎｃａｔｅｄ  ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ  ）等の単相波形、または二相型の除細動器で用いられる切り取り指数関数曲線等の二相波形であってもよく、さらに、本出願人が特許文献１において提案した二相波形や第一相波形と第二相波形とを交互に複数回繰り返して加える多相波形などであってもよい。
【００２３】
電気パルスが電極５ａ、５ｂに出力されている間、出力波形解析部６ではその電気パルスの電圧波形を検出して電気パルスの波形を解析する。そして、その解析結果は表示部７に表示される。
【００２４】
さらに、表示部７には定型波形または検出された波形も合わせて表示される。
電気パルスと解析結果とは、出力波形解析部６から処理制御部２を介してメモリ部８に記憶される。
このようにすることで必要な時にメモリ部８から解析結果や電気パルスを読み出して処理制御部２により表示部７に表示させるようにすることもできる。
なお、電気パルスと解析結果とのいずれかをメモリ部８に記憶するようにしてもよい。
【００２５】
図２は、本実施の形態に係る除細動器１０が二相波形の電気パルスを出力する場合の表示部７に電気パルスの解析結果を表示する例である。
画面左側には定型波形が表示される。また、出力波形解析部６により検出され解析された電圧波形の形状についての特徴値その他の値が、画面右側に表示される。
表示される各項目は下記の意味である。
▲１▼  Ｄｅｌｉｖｅｒｅｄ      ：  電極５ａ、５ｂから出力される電気エネルギー量
▲２▼  ＴＴＲ              ：      電極５ａ、５ｂ間の抵抗
▲３▼  Ｖｏｌｔａｇｅ        ：      電極５ａ、５ｂ間に出力される第一相波形の放電開始時電圧値
▲４▼  Ｐｈａｓｅ  １        ：      第一相波形の期間
▲５▼  Ｐｈａｓｅ  ２        ：      第二相波形の期間
【００２６】
したがって出力波形解析部６において、検出した電気パルスから、上記▲１▼〜▲５▼について解析し、その結果を数値として各項目ごとに表示部７に表示する。
「▲２▼  ＴＴＲ  」の電極間抵抗の演算は、第一相がコンデンサに充電された電気エネルギーの放電によるものであれば、そのコンデンサの容量、第一相波形の放電開始時電圧と終了時電圧、第一相波形の期間に基づいて求めることができる。
「▲１▼  Ｄｅｌｉｖｅｒｅｄ  」の電気エネルギー量の演算は、コンデンサに充電されたエネルギーに基づいて求めることができる。
【００２７】
「▲５▼  Ｐｈａｓｅ  ２」の演算方法としては、例えば、第二相の振幅が最大振幅の所定割合に達した時から起算して同じ所定割合の振幅まで減衰するまでの期間とすることができる。
あるいは、第二相を出力するための制御時間を第二相期間としてもよい。
あるいは、その他の方法により波形期間を求めても良い。
なお、これらの演算にあたり、出力波形解析部６の内部抵抗も考慮する。
【００２８】
「▲２▼  ＴＴＲ  」は、電気パルスの出力を生体に行った場合は、生体インピーダンスとなり、電気パルスの出力を後述するメンテナンスのために行った場合は後述する電極パドル用収容部１１ａ、１１ｂの間に内蔵された内部抵抗と一致する。
【００２９】
また、同じ画面上に定型の二相波形を表示部７に表示する。その定型波形には操作者が上記▲３▼〜▲５▼の値が何を意味するのかを視覚的に理解できるよう▲３▼〜▲５▼の指標マークが指標されている。
【００３０】
すなわち、「▲３▼  Ｖｏｌｔａｇｅ」は電極５ａ、５ｂ間に出力される第一相波形の放電開始時電圧値であるので、定型波形の第一相波形放電開始時電圧値に対応する波形部分に「▲３▼」と指標している。「▲４▼  Ｐｈａｓｅ  １  」は第一相波形の期間を意味するので、定型波形の第一相波形の期間に対応する波形部分に「▲４▼」と指標している。「▲５▼  Ｐｈａｓｅ  ２」は第二相波形の期間を意味するので、定型波形の第二相波形の期間に対応する波形部分に「▲５▼」と指標している。
【００３１】
なお、この例では定型波形を表示することとしたが、その代わりにあるいは加えて、実際に出力波形解析部６で検出された電気パルスの波形を表示部７に表示するようにしてもよい。
これにより、実際に出力される電気パルスの波形を視覚的に確認でき、出力が正常に機能しているか否か確認することができる。このとき、実際の電気パルスの波形に指標マークを指標するようにしてもよい。
【００３２】
図３、図４は、除細動器の外観概要図である。レンジ１ａは出力する電気パルスの電気エネルギー量を調節するレンジ・セレクタである。ボタン１ｂは電気エネルギー供給源３から電気エネルギーを電気パルス出力回路部４に充電するよう指示するためのボタンである。
ボタン１ｃは除細動用電気パルスを電極パドル５ａ、５ｂから出力するよう指示するボタンである。レンジ１ａ、ボタン１ｂ、１ｃは図１の操作部１に属する。
除細動器１０には、電極パドル５ａ、５ｂであり、それらを収容する収容部１１ａ、１１ｂがある。
【００３３】
次に、メンテナンスとして電気パルスを放電テストするために必要な除細動器の構造について説明する。
図３に示すように、収容部１１ａ、１１ｂの間には抵抗が内蔵されており（図示せず）、その抵抗の両端子１２ａ、１２ｂが収容部１１ａ、１１ｂそれぞれに露出した状態で配設されている。
【００３４】
したがって、図４に示すように収容部１１ａ、１１ｂに電極パドル５ａ、５ｂを収容しているときには、電極パドル５ａ、５ｂが端子１２ａ、１２ｂそれぞれに当接することにより、内蔵された抵抗を介して電極パドル５ａ、５ｂが電気的に接続されていることになる。
【００３５】
また、メンテナンスとして電気パルスの波形を確認するためには、電極パドル５ａ、５ｂを収容部１１ａ、１１ｂに収容している状態で、操作部１の操作により電極パドル５ａ、５ｂ間に電気パルスを出力させ、出力波形解析部６に電気パルスを解析させ、その解析結果を表示部７に表示させることができる。
【００３６】
また、表示部７に、メンテナンスのために電気パルスを解析している場合には例えば”Ｂａｓｉｃ  ｃｈｅｃｋｓ”と処理制御部２により表示させ、実際に患者の除細動のために出力された電気パルスを解析している場合には、例えば”Ａｃｔｕａｌ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ”と処理制御部２により表示させることで、両者の場合を区別できるようにしてもよい。
【００３７】
また、メモリ部８に記憶する電気パルスやその解析結果にリンクさせて、メンテナンスのために電気パルスを解析したか、あるいは、実際に患者の除細動のために出力された電気パルスを解析したか、を区別するマークないしフラグを記憶してもよい。
これにより、記憶したデータを読み出したときに、そのデータがどちらの場合に取得されたのか区別することができる。
【００３８】
さらに、メモリ部８に記憶する電気パルスやその解析結果にリンクさせて、電気パルスを出力した時刻を記憶させてもよい。
これにより、記憶したデータを読み出したときに、メンテナンスが行われた時刻あるいは患者に除細動が処置された時刻を確認することができる。
【００３９】
また、日常行われる基本動作チェックにおいて放電テストを行い、全テスト項目の終了後に、メモリ部８から読み出して表示部７に表示させるとよい。
メモリ部８にこのようなデータを記憶することは、メンテナンス行為、臨床処置行為が適切に行われていたか否かを検証するうえでき極めて重要である。
【００４０】
図１に示した実施の形態では、出力波形解析部６は電極５ａ、５ｂ間の電圧波形を検出するようにしているが、これに限られなくともよい。例えば、出力波形解析部６は電気パルス出力回路部４にある電気素子であって電気エネルギー供給源３から供給される電気エネルギーを一旦充電するエネルギー充電素子（例えばコンデンサ）の電圧を検出するようにしてもよい。
【００４１】
その例を、本出願人が特許文献１で提案した二相波形を出力する電気回路に沿って説明する。図５は、その除細動器のブロック構成図である。
【００４２】
コンデンサ（エネルギー充電素子）１０４の正極がスイッチ１０１を通して、インダクタ１０５と接続され、さらに、このインダクタ１０５の反対側の端子より、スイッチ１０３を通して、コンデンサ１０４の負極に接続されている。また、インダクタ１０５の反対側の端子は、スイッチ１０２を通して、インダクタ１１０を介して、生体１１３（生体のインピーダンス１１３ａ）に電気パルスを加えるための一方の電極パドル１１２ａに接続されている。
さらに、他方の電極パドル１１２ｂは、コンデンサ１０４の負極に接続されている。
【００４３】
また、スイッチ１０１とインダクタ１１０の間には、逆流防止のためのダイオード１０８、ダイオード１０９がインダクタ１１０側をアノード、スイッチ１０１側をカソードとして直列に接続され、この２つのダイオード間、すなわち、ダイオード１０９のカソードと、インダクタ１０５とスイッチ１０２の間に、波形を平滑化するためのコンデンサ１０６及び抵抗１０７が挿入されている。また、電極パドル１１２ａ、１１２ｂ間には、保護抵抗１１１が挿入されている。
【００４４】
そして、コンデンサ１０４への充電は、電気エネルギー供給源１１５によって行われる。なお、コンデンサ１０４の両極と電気エネルギー供給源１１５間には、それぞれ、逆流防止のためのダイオード１１７、ダイオード１１８が挿入されている。また、電圧検出回路１１４が、コンデンサ１０４の両極に接続され、コンデンサ１０４に充電される電圧を検出しており、検出した電圧を伝達する電圧信号１２２が、マイクロプロセッサ１１６に対して接続されている。
【００４５】
電圧検出回路１１４にて検出された電圧は電圧信号１２２としてコンデンサ電圧波形解析部６ａにも送信される。コンデンサ電圧波形解析部６ａは受信した電圧信号１２２を解析し、その結果が表示部７に送信され表示される。
電圧信号１２２はメモリ部８にも送信され記憶されるほか、コンデンサ電圧波形波形解析部６ａにより解析された結果もメモリ部８に送信され記憶される。
【００４６】
また、スイッチ１０１、１０２、１０３の開閉動作の制御は、それぞれスイッチ１０１のドライブ回路１１９、スイッチ１０２のドライブ回路１２０、スイッチ１０３のドライブ回路１２１により行われるように接続されており、これらドライブ回路１１９、１２０、１２１はマイクロプロセッサ１１６からの制御信号１２４、１２５、１２６により制御されている。
また、マイクロプロセッサ１１６は、充電回路１１５の制御を制御信号１２３により行っている。
【００４７】
なお好ましくは、スイッチ１０１、スイッチ１０２、スイッチ１０３は絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）からなる半導体スイッチで構成される。
なお、図５において、参照に電気パルス出力波形回路部４、処理制御部２に対応する部分が波線で枠囲いされている。
【００４８】
以下、除細動器の電気パルスの出力制御方法に関して説明する。まず、コンデンサ１０４への電気エネルギーの充電動作について説明する（ステップ１−１〜ステップ１−７）。
【００４９】
ステップ１−１：  充電開始命令がマイクロプロセッサ１１６に入力される。
ステップ１−２：  マイクロプロセッサ１１６は、スイッチ１０１、１０２、１０３が連続遮断状態になるように、各スイッチのドライブ回路１１９、１２０、１２１に対して制御信号１２４、１２５、１２６を出力する。
ステップ１−３：  スイッチ１０１、１０２、１０３が連続遮断状態になる。
ステップ１−４：  マイクロプロセッサ１１６は電気エネルギー供給源１１５
に対して充電開始の制御信号１２３を出力する。
ステップ１−５：  電気エネルギー供給源１１５はコンデンサ１０４へのエネルギー充電を開始する。
ステップ１−６：  マイクロプロセッサ１１６は電圧検出回路１１４からの電圧信号１２２を受信し、電圧検出回路１１４によって検出されたコンデンサ１０４の電圧があらかじめ設定された電圧にまで上昇したとき、マイクロプロセッサ１１６は  電気エネルギー供給源１１５に対して充電停止の制御信号１２３を出力する。
ステップ１−７：  電気エネルギー供給源１１５はコンデンサ１０４へのエネルギー充電を停止する。
【００５０】
次に、コンデンサ１０４から生体（患者）１１３に電気パルスを加えるための電極パドル１１２ａ、１１２ｂへの電気エネルギーの出力動作について、正相波形出力時の動作を図６を用いて説明する（ステップ１−８〜ステップ１−１１）。図６は、正相波形出力時の電流経路を説明する図である。
【００５１】
ステップ１−８：  操作者による放電開始ボタン１ｃ（操作部１のボタン１ｃ）の押圧に基づいて、放電開始命令がマイクロプロセッサ１１６に入力される。
ステップ１−９：  スイッチ１０１およびスイッチ１０２が連続導通状態、スイッチ１０３が連続遮断状態になるように、マイクロプロセッサ１１６が各スイッチドライブ回路１１９、１２０、１２１に対して制御信号１２４、１２５、１２６を出力する。
ステップ１−１０：スイッチ１０１、スイッチ１０２が連続導通状態、スイッチ１０３が連続遮断状態になる。
ステップ１−１１：コンデンサ１０４の電圧が減少する。生体（患者）１１３には正の極性で電気エネルギーが供給される。
ステップ１−１２：あらかじめ決められたプロトコルに従って、例えばコンデンサ１０４の電圧が初期電圧から所定割合（例えば３７％）まで減衰するまでの間、マイクロプロセッサ１１６はスイッチ１０１およびスイッチ１０２が連続遮断状態、スイッチ１０３が連続導通状態になるように、各スイッチドライブ回路１１９、１２０、１２１に対して制御信号１２４、１２５、１２６を出力する。
ステップ１−１３：スイッチ１０１およびスイッチ１０２が連続遮断状態、スイッチ１０３が連続導通状態になる。
ステップ１−１４：生体（患者）１１３への電気エネルギー出力（正相波形出力）が終了する。
【００５２】
次に、コンデンサ１０４から生体（患者）１１３に電気パルスを加えるための電極パドル１１２ａ、１１２ｂへの電気エネルギーの出力動作について、負相波形出力時の動作を図７、図８及び図９を用いて説明する（ステップ１−１５〜ステップ１−２０）。
図７は、負相波形出力時にスイッチ１０１が導通状態（１回目）の場合の電流経路を説明する図、図９は、負相波形出力時にスイッチ１０１が遮断状態の場合の電流経路を説明する図、図８は、負相波形出力時にスイッチ１０１が導通状態（２回目以降）の場合の電流経路を説明する図である。
【００５３】
図７に示すように、負相波形出力時にスイッチ１０１が導通状態（１回目）の場合は、矢印の電流経路１５１に沿って電流が流れる。そして、生体を含まず装置内でインダクタ１０５とコンデンサ１０４とが閉回路を形成する。このとき、電流経路１５１に電流が流れることにより、コンデンサ１０４の電気エネルギーが、インダクタ１０５に磁気エネルギーとして蓄積される。この段階では生体（患者）１１３へ、電気エネルギーの出力はされない。
【００５４】
図９に示すように、負相波形出力時にスイッチ１０１が遮断状態の場合は、矢印の電流経路１５３に沿って電流が流れる。このとき、ダイオード１０８および１０９が順バイアスにより導通状態となり、インダクタ１０５に蓄積された磁気エネルギーが、電気エネルギーとして取り出され、電流経路１５３に沿って電流が流れる。よって、生体（患者）１１３へ、電気エネルギーの出力がされる状態となる。また、同時にコンデンサ１０６にも電流が流れ込むことでコンデンサ１０６に電気エネルギーが蓄積される。
【００５５】
図８に示すように、負相波形出力時にスイッチ１０１段が導通状態（２回目以降）の場合は、矢印の電流経路１５１、１５２に沿って電流が流れる。このとき、ダイオード１０８は逆バイアスされて遮断状態となり、ダイオード１０９は順バイアスによって導通状態を保つ。従って、コンデンサ１０６に蓄積されていた電気エネルギーが取り出され、電流経路１５２に沿って電流が流れる。よって、生体（患者）１１３へ、電気エネルギーの出力がされる状態が維持される。また同時に、電流経路１５１に電流が流れることで、コンデンサ１０４の電気エネルギーが、インダクタ１０５に磁気エネルギーとして蓄積される。
【００５６】
ステップ１−１５：マイクロプロセッサ１１６は、予め設定された基準曲線を用いて意図した出力波形が出力できるように、スイッチ１０１の導通／遮断を制御する制御信号をスイッチ１０１のドライブ回路１１９に出力する。
ステップ１−１６：スイッチ１０１が導通／遮断を繰り返すスイッチング動作を行う。
ステップ１−１７：コンデンサ１０４の電圧が減少する。生体（患者）１１３には負の極性で電気エネルギーが供給される。
ステップ１−１８：あらかじめ決められたプロトコルに従って、マイクロプロセッサ１１６はスイッチ１０１が連続遮断状態になるようにスイッチ１０１のドライブ回路１１９に制御信号１２４を出力する。
ステップ１−１９：スイッチ１０１が連続遮断状態になる。
ステップ１−２０：生体（患者）１１３へのエネルギー出力（負相波形出力）が終了する。
ここでのステップで、スイッチ１０１の導通／遮断を繰り返すスイッチング動作により、回路の電流経路状態は、図７、図９、図８と続き、以降図９、図７の状態を繰り返すことになる。
【００５７】
上記一連の動作の間、電圧検出回路１１４により検出されたコンデンサ１０４の電圧波形はコンデンサ電圧波形解析部６ａにより解析され、その解析結果が表示部７に表示されることになる。また、その解析結果はメモリ部８に記憶される。
【００５８】
次にコンデンサ１０４の電圧波形と電極パドル１１２ａ、１１２ｂ間の電圧波形の説明を図１０を参照にして行う。
図１０（ａ）はコンデンサ１０４の電圧波形であり、図１０（ｂ）は電極パドル１１２ａ、１１２ｂである。
第一相期間Ｄ１の電圧波形は図１０（ａ）（ｂ）とも正相でありそれぞれ電圧Ｖ０ａからＶ１ａ、Ｖ０ｂからＶ１ｂに指数関数的に減衰する波形となる。
第二相期間Ｄ２は図１０（ａ）に示されるようにコンデンサ１０４の電圧は正相で減衰することになる。電圧Ｖｔは第二相終了時のコンデンサ１０４の電圧である。図（ｂ）に示されるように電極パドル間電圧は負相となる。
【００５９】
次にコンデンサ１０４の電圧波形等から図２に示す各項目を求める方法を説明する。
「▲４▼Ｐｈａｓｅ  １」は、第一相期間Ｄ１であり、所定電圧まで減衰するのにかかる時間から求めることができる。
「▲５▼  Ｐｈａｓｅ  ２」は、第二相期間Ｄ２であり、マイクロプロセッサ１１６により予め設定された基準曲線を用いて意図した出力波形を出力するよう制御された時間から求めることができる。
「▲３▼  Ｖｏｌｔａｇｅ  」の第一相波形の放電開始時電圧はＶ０ｂであるが、コンデンサ１０４の放電開始時電圧Ｖ０ａから他の電気素子に生じる電圧降下を考慮して求めることができる。
「▲２▼  ＴＴＲ  」は電極パドル間の抵抗であるが、次の式により求めることができる。
2004181111.tif 000003
ここで、Ｄ１  ：第一相期間
Ｃ    ：コンデンサ１０４の電気容量
Ｖ０ａ：コンデンサ１０４の第一相放電開始時電圧
Ｖ１ａ：コンデンサ１０４の第一相放電終了時電圧
Ｒｉｎ：回路の内部抵抗
「▲１▼  Ｄｅｌｉｖｅｒｅｄ  」は出力された電気エネルギー量であるが、次式により求めることができる。
Ｅｄｅｌｉｖｅｒｅｄ    ＝  ［（Ｃ・Ｖ０ａ２）／２  −  （Ｃ・Ｖｔ２）／２  ］×  ｛  ＴＴＲ  ／  （ＴＴＲ  ＋  Ｒｌｏｓｓ  ）  ｝            （式２）
ここで、Ｃ    ：コンデンサ１０４の電気容量
Ｖ０ａ：コンデンサ１０４の第一相放電開始時電圧
Ｖｔ  ：コンデンサ１０４の第二相放電終了時電圧
ＴＴＲ    ：電極パドル間の抵抗
Ｒｌｏｓｓ：回路内の損失を抵抗換算した値
これらの求められた値を図２に示すように表示部７に表示する。上述したように定型波形を指標マークとともに表示すると視覚的にも確認することができる。
【００６０】
電圧検出回路１１４はコンデンサ１０４の電圧を検出するものであるが、むろん電極パドル１１２ａ、１１２ｂ間の電圧を検出して解析してもよい。
【００６１】
【発明の効果】
以上詳記したように、請求項１に記載の電気刺激装置によれば、電極に出力される電気パルスを解析し、その結果が定型波形または出力波形と共に表示部に表示されるので、解析結果を定型波形あるいは出力波形と対照させて確認することができる。
【００６２】
請求項２に記載の電気刺激装置によれば、電気パルス出力回路部のエネルギー充電素子の電圧波形を検出してその電圧波形を解析して電極間に出力される電気パルスの解析を行い、その結果が定型波形または出力波形と共に表示部に表示されるので、その解析結果を定型波形あるいは出力波形と対照させて確認することができる。
【００６３】
請求項３に記載の電気刺激装置によれば、表示部に表示される解析結果と対応付けられた指標マークが波形上に表示されるので、解析結果を波形上の指標マークと対照させて確認することができる。
【００６４】
請求項４に記載の電気刺激装置によれば、出力波形解析部により放電開始時電圧、出力電気エネルギー量、パルス相期間、または電極間抵抗のうち少なくともいずれか１つが解析され、表示部に表示される。これにより、これらの出力波形に関連する情報を確認することができる。
【００６５】
請求項５に記載の電気刺激装置によれば、電気パルスまたは解析結果のうち少なくともいずれか一方がメモリ部に記憶される。これにより、これらを事後的にメモリ部から読み出して確認することができる。
【００６６】
請求項６に記載の電気刺激装置によれば、電極を収容部に収容した状態で、電極間に出力された電気パルスが解析され表示されるので、メンテナンスのために電気パルスの確認を行うことができる。
【００６７】
請求項７に記載の電気刺激装置により、除細動器に応用することができる。
【００６８】
請求項８に記載の除細動器によれば、電極に出力される電気パルスを解析し、その結果が定型波形または出力波形と共に表示部に表示されるので、除細動電気パルスとして電気的波形が適切であるかどうか確認することができる。
【００６９】
請求項９に記載の除細動器によれば、電気パルス出力回路部のエネルギー充電素子の電圧波形を検出し、その電圧波形を解析して電極間に出力される電気パルスを解析し、その結果が定型波形または出力波形と共に表示部に表示される。
そのため、電気パルス出力回路部のエネルギー充電素子の電圧波形の解析により電極間に出力される電気パルスが分析でき、その解析結果を定型波形または出力波形と共に表示部で確認することができる。
【００７０】
請求項１０に記載の除細動器によれば、出力波形解析部により電気パルスの形状特徴値が解析され、表示部には、形状特徴値に対応する波形部分に指標マークが表示される。そのため、解析結果を波形上の指標マークと対照させて確認することができる。
【００７１】
請求項１１に記載の除細動器によれば、出力波形解析部により放電開始時電圧、出力電気エネルギー量、パルス相期間、または電極間抵抗のうち少なくともいずれか１つが解析され、表示部に表示される。そのため、除細動電気パルスとして電気的波形から解析された放電開始時電圧、出力電気エネルギー量、パルス相期間、あるいは電極間抵抗が適切かどうか確認することができる。
【００７２】
請求項１２に記載の除細動器によれば、検出された前記電気パルスまたは解析結果のうち少なくともいずれか一方がメモリ部に記憶される。これにより、これらを事後的にメモリ部から読み出して確認することができる。
【００７３】
請求項１３に記載の除細動器によれば、電極を収容部に収容した状態で、電極間に出力された電気パルスが解析され表示されるので、メンテナンスのために除細動用電気パルスとして適切であるかどうか確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電気刺激装置（除細動器）の構成ブロック図。
【図２】本発明に係る電気刺激装置（除細動器）における表示部での波形解析表示例。
【図３】本発明に係る電気刺激装置（除細動器）の外観概要図。
【図４】本発明に係る電気刺激装置（除細動器）の外観概要図。
【図５】本発明に係る電気刺激装置（除細動器）の構成ブロック回路図。
【図６】本発明に係る電気刺激装置（除細動器）の構成ブロック回路における正相波形出力時の電流経路説明図。
【図７】本発明に係る電気刺激装置（除細動器）の構成ブロック回路における負相波形出力時のスイッチ１０１が導通状態時の電流経路説明図。
【図８】本発明に係る電気刺激装置（除細動器）の構成ブロック回路における負相波形出力時のスイッチ１０１が導通状態時の電流経路説明図。
【図９】本発明に係る電気刺激装置（除細動器）の構成ブロック回路における負相波形出力時のスイッチ１０１が遮断状態時の電流経路説明図。
【図１０】本発明に係る電気刺激装置（除細動器）の電気的波形を示す。図１０（ａ）はコンデンサ１０４の電圧波形。図１０（ｂ）は電極パッド間の電圧波形。
【符号の説明】
１  操作部
２  処理制御部
３  電気エネルギー供給部
４  電気パルス出力回路部
５ａ、５ｂ  電極
６  出力波形解析部
７  表示部
８  メモリ部
１０  除細動器
１１ａ、１１ｂ  収容部
１２ａ、１２ｂ  端子
【図１】
2004181111.tif 000004
【図２】
2004181111.tif 000005
【図３】
2004181111.tif 000006
【図４】
2004181111.tif 000007
【図５】
2004181111.tif 000008
【図６】
2004181111.tif 000009
【図７】
2004181111.tif 000010
【図８】
2004181111.tif 000011
【図９】
2004181111.tif 000012
【図１０】
2004181111.tif 000013