(57)【要約】本発明は、電源に接続可能であり且つ電源（６）により給電される高電圧スイッチ及び電流制御回路（１６）と、電流制御回路より給電される高電圧変圧器（１４）と、高電圧変圧器に接続された１組の電極パッド（１２，１２’）と、高電圧変圧器への及び順に電極への、電流の印加を管理するために、電流制御回路に操作的に接続された、コンピュータベースのコントローラ（１８）とを有し、電極パッドにより患者へ与えられる高電圧は、直接的に電源から得られる、ポータブル細動除去システム（２）を提供する。
2004533310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポータブル細動除去システムであって、
電源に接続可能であり且つ電源により給電される高電圧スイッチ及び電流制御回路と、
前記電流制御回路より給電される高電圧変圧器と、
前記高電圧変圧器に接続された１組の電極パッドと、
前記高電圧変圧器への及び順に前記電極への、電流の印加を管理するために、前記電流制御回路に操作的に接続された、コンピュータベースのコントローラとを有し、
前記電極パッドにより患者へ与えられる高電圧は、直接的に前記電源から得られる、ポータブル細動除去システム。
【請求項２】
更に、前記電極と前記コンピュータベースのコントローラを接続する測定リード線を有する、請求項１に記載のポータブル細動除去システム。
【請求項３】
前記電源は、本線ＡＣ電源コンセントと電池動作のＤＣ／ＡＣ変換器を有するグループから選択される、請求項１に記載のポータブル細動除去システム。
【請求項４】
更に、前記コンピュータベースのコントローラに接続されたオーディオ−ビジュアル警報器を有する、請求項１に記載のポータブル細動除去システム。
【請求項５】
更に、前記コンピュータに接続されたＥＣＧ視覚出力手動動作を有する、請求項１に記載のポータブル細動除去システム。
【請求項６】
前記コンピュータベースのコントローラは、システム動作基準を確立するためにゼロ交差検出器を介して前記電源に接続される、請求項１に記載のポータブル細動除去システム。
【請求項７】
更に、前記ゼロ交差検出器と患者のＥＣＧ信号に接続された主ゲート同期化器を有する、請求項６に記載のポータブル細動除去システム。
【請求項８】
更に、前記高電圧変圧器により発生された電圧パルスを整形する波形整形器を有する、請求項１に記載のポータブル細動除去システム。
【請求項９】
前記波形整形器は、要求されるエネルギーの正確な量を送ることを容易にする、可変ピーク出力電圧を有するパルスを印加することができる、請求項８に記載のポータブル細動除去システム。
【請求項１０】
更に、前記電源と前記高電圧変圧器の間の回路に接続された指数振幅コントローラを有する、請求項１に記載のポータブル細動除去システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は突然の不整脈の早い治療のための集中治療システムに関連し、特に、死に瀕した患者の、非医療関係者による家庭の又は外来患者の使用に適するそのようなシステムに関連する。
【０００２】
発明の背景
今までに、心室細動あるいは心拍停止によって起こされた突然の心臓死は、先進国で成人の集団の間で主要な死因であった。心臓に与えられた電気ショックを含む、電気的細動除去手順によって、心室細動が止められそして、通常の心臓活動が回復される。同様に、毎分６０−８０のパルスのレートで、電気信号、すなわち、パルス列に歩調を合すことによって、心臓停止を治療することができる。病院の集中治療室で適用されるとき、細動除去手順は通常は効果的であり、そして、細動の状態が容易に検出され、そして治療は素早く適用される。病院の集中治療室は、治療を行なうことが可能なプロの人員とともに、通常は、高価な細動除去装置が設置されている。
【０００３】
上記の考察は、心臓停止の状態と外部のペースメーカー装置の使用にも当てはまる。従って、本発明の記述は細動除去器に関連しているが、これはペースメーカーシステムを含むことも意味していることは、理解されるべきである。
【０００４】
細動除去手順がすぐになされるのは、最も重要であり；さもなければ、逆転不可能な、回復できない損害が発生される。患者の脳は、酸素供給の欠如のために、細動の開始の数分内で損傷され、そしてすべての他の器官は機能するのを停止するであろう。早い細動除去が、無酸素の脳障害を避けて、心臓の機能と自発的な呼吸を復活させる。さらに加えて、心室細動の始まりと細動除去手順の始まりの間の経過時間と手順の成功の間に、明確な連鎖がある。
【０００５】
大多数の可能性がある細動犠牲者は、家に住んでいるが、しかしながら、一定の医療の監視の下にない。これは家での患者の治療に対する近代的な傾向でさらに一層そのようである。これらの人々は、いくつかの理由で、即時の細動除去処置を与えられることができない：
１）心室細動の犠牲者が意識を失う瞬間から、移動治療装置が犠牲者に達するまで、少なくとも１０−２０分を要するであろう。従って、このような場合に、細動除去が通常成功しておらず、そして逆転不可能な心臓の損害が起こされ；患者が生き残る場合には、患者は永久の脳障害で、昏睡のままであろう。
２）現在使われた細動除去装置は、何千ドルもの範囲で費用がかかり、高価である。大多数の人々は、家の救急箱の一部としてのような装置を得ることができない。
３）現在使用されている細動除去装置の多くが、この場合を細動であると診断して、正しい装置を見つけ、そして適切な場所において電気ショックを与えるために正確にそれを使用する、プロの、訓練された医療関係者、によって動作されなくてはならない。プロでない人々は、そのような装置に不慣れで；そして更に、プロでない人々は、パニックになり、そして緊急事態で効果的でない傾向がある。従って、家族メンバーと隣人が、通常は、細動除去処置を行なうために頼られることができない。
４）それが緊急時に使用のために準備ができているように、細動除去装置は良好な動作条件で保たれなければならない。病院維持管理チームが、良い条件で日常業務としてすべての装置を保持し、そして必要とされる周期的な試験と修理を行なう。しかしながら、家で良い条件で複雑な細動除去装置を保持すること、そして必要とされる試験と修理をすることは難しい。
５）もし誤用されるなら、細動除去装置は危険である場合がある。装置によって発生された高電圧が、その操作者、子供たち、又は他の非専門家を、危険にさらしうる。既存の装置は、家庭使用のために必要とされる安全装置に欠けている。
【０００６】
発明の概要
従って、本発明の目的は、前述の問題を克服し、そして、家で細動と心拍停止患者を治療するために、利用可能な交流を使用する、低コストの、自動的な細動除去システムを提供することである。
【０００７】
従って、本発明は、電源に接続可能であり且つ電源により給電される高電圧スイッチ及び電流制御回路と、前記電流制御回路より給電される高電圧変圧器と、高電圧変圧器に接続された１組の電極パッドと、高電圧変圧器への及び順に電極への、電流の印加を管理するために、電流制御回路に操作的に接続された、コンピュータベースのコントローラとを有し、電極パッドにより患者へ与えられる高電圧は、直接的に電源から得られる、ポータブル細動除去システムを提供する。
【０００８】
図面の簡単な説明
本発明は、更に完全に理解されるように、以下の説明の図面を参照して、好ましい実施例により記述される。
【０００９】
特定の図への参照で詳細に、示される詳細は、例によってのそして本発明の望ましい実施例の例示的な説明の目的のためのみであって、そして最も有用であると、そして容易に発明の原理と概念的な面の記述を理解されると信じられるものを供給することについての理由で提示されることは強調される。これに関して、発明の基本的な理解に必要であるよりも更に詳細に、本発明の構造的な詳細を示そうとはせず、図面の記載は、当業者に、本発明の幾つかの形式が実際にどのように具体化されるかを明らかにする。
【００１０】
詳細な説明
図１を参照すると、本発明に従った自動細動除去システム２のブロック図が示されている。システム２は、スイッチ４を介して、共通の電源６、例えば、ＡＣ本線コンセント８へ、又は代わりに、本線電源が使用できないときには、電池動作のＤＣ／ＡＣ変換器１０に、接続可能である。
【００１１】
システム２は、高電圧スイッチ及び電流制御回路１６を介して電源６から電力を受ける、例えば、昇圧変圧器のような、高電圧出力変圧器１４に電気的に接続され且つそこから給電される１組の電極１２、１２’を有する。高電圧スイッチ及び電流制御回路は、コンピュータベースのコントローラ１８によって管理される。有利に、測定リード線１９，１９’が、電極１２，１２’を、コンピュータベースのコントローラー１８へ接続する。システムはオーディオ−ビジュアル警報器２０と、ＥＣＧ視覚出力手動操作ユニット２２を、オプションで備えている。
【００１２】
図２は、本発明の第１の実施例を示す。システム２は、本線電源６にスイッチ４を介して接続可能である。降圧変圧器２４が、電源２６へ給電し、システムへ要求されるＤＣ電圧を供給する。ゼロ交差検出器２８は、変圧器２４の低電圧側に接続され、そしてシステムの動作のために基準として使用されるために、本線サイン波のゼロ交差の正確なタイミングを検出する。患者のＥＣＧ信号を分析するために、単安定３０、例えば、３０ミリ秒の単安定が、プッシュボタン３２により手動で又はコンピュータ（図示していない）へのリード線３４を通して自動的にのいずれかで、トリガされる。コンピュータは、ゼロ交差検出器２８から到着する入力信号と単安定３０から到着する信号の間を同期させる主ゲート同期化器３６に接続されている。手動又は自動トリガリングに応じて発生する、本線の第１の正の半サイクルの開始を検出するために、主ゲート同期化器３６からの出力は、正の半サイクル検出器３８へ送られる。
【００１３】
出力変圧器１４を通して電極１２，１２’へ送られる電力を制御するための手順の第１の部分として、回路４０は、サイン波のゼロ交差から数えた、例えば、０から５ミリ秒（ｍｓｅｃ）の、時間遅延を可能にする。この遅延は、患者に送られるエネルギーのパルスの始まりにマークをつける。電力制御手順の第２の部分は、変圧器１４と、そこから、電極１２、１２’を介して、患者に送られねばならないエネルギーの量に従って、例えば、１から１０ミリ秒幅の、パルスを、発生器４２で生成することを含む。
【００１４】
高電圧スイッチ及び電流制御回路１６は、２つの構成要素に分けられることができ：ＩＧＢＴ制御１６’、これは、システムの他の部分で使用される論理レベルを、高電流ＩＧＢＴスイッチ１６”をトリガするのに必要なレベルへ変換する。後者は、パルス幅発生器４２によって整形され、適切な波形を有する高電圧変圧器１４の１次側を供給する高電力スイッチである。
【００１５】
図３を参照すると、システムの波形は、整列して示されており、本線波形Ａ、ゼロ交差出力信号Ｂ、単安定３０出力信号Ｃ、主ゲート３６同期化信号Ｄ、第１の正の半サイクル信号Ｅ，遅延信号Ｆ、パルス幅発生器４２の出力でのパルス幅波形Ｇ、実際の高電圧出力波形Ｈを有し、これは、電極１２，１２’に印加される。
【００１６】
このように、同期された信号から、第１の正の半サイクルに先行するゼロ交差パルスが、選択されて、そして必要とされる量のエネルギーが患者に送られることを保証するために、始めのタイミングと終わりのタイミングが制御されうるパルスの発生のためのトリガ信号として使用される。このパルスは、患者の胸部に適用されるために必要とされる高電圧を得るために使用される、昇圧出力変圧器１４に本線電力を与える高電流スイッチへのゲート信号として、順番に、使用される。
【００１７】
図４と５は、図２と３の実施例の修正を示し、昇圧出力変圧器１４についての電源として使用される、例えば、１２から２４ kHz のシヌソイドの波形Ｂのような、高周波数（Ａ、図５）の列を供給する、高周波数発生器４４が設けられている。波形整形器４６を通過した後に、Ｈに示されているように、パルスは整形される。患者に適用された高電圧出力は、図５のＩとして示されている。波形整形器４６は、第２の放電が可能である前に、それが数秒かかるキャパシタ放電に基づいた周知のシステムと対照的に、２００ミリ秒遅延よりも少ない限度内での要求に従って、整形された連続するパルスを印加することを可能とする。
【００１８】
さらに、波形整形器は、サイン波の限度内で、可変ピーク出力を有しそして随意に開始し且つ停止でき、単一又は２相の波形又は２つ又はそれ以上の部分を有する連続波形を生成し、それにより、要求されるエネルギの正確な量を送ることを可能とする、任意の要求に従って、整形されたパルスの印加を可能とする。
【００１９】
更なる実施例が図６と７に示される。従って、指数振幅コントローラ４８が、本線及び出力変圧器１４の間の回路に接続されている。コントローラ４８は、本線（Ｂ、図７）により得られたシヌソイド波形の振幅（Ａ、図７）を制御するために使用され、次第に減少した高電圧波形Ｃとなる。振幅減少は、患者へ送られる累積されたエネルギが、患者の条件及び他の、それ自身で知られた考慮事項によって決定される要求される値に達するようような方法で、システムによって計算される。
【００２０】
本発明は、前述の例示された実施例の詳細に限定されず、そして、本発明は、本発明の精神あるいはその必須の特質から離れないで、他の特定の形式で具体化されうることは、当業者には明白であるであろう。従って、本実施例は、限定するのではなく説明するとして全ての点で考えられるべきであり、本発明の範囲は、全述の記載よりはむしろ添付の請求項により示され、そして、請求項の等価な意味及び範囲内となる全ての変更は、ここに包含されると意図される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】
本発明に従った、細動除去システムのブロック図である。
【図２】
本発明の第１の実施例の回路図である。
【図３】
図２の回路の異なる点で発生された波形を示すグラフである。
【図４】
本発明の第２の実施例の回路図である。
【図５】
図４の回路の異なる点で発生された波形を示すグラフである。
【図６】
本発明の他の実施例の回路図である。
【図７】
図６の回路の異なる点で発生された波形を示すグラフである。
【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】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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