[实用新型]双向除颤波形产生电路

说明书

技术领域

本实用新型属于医疗仪器技术领域，具体地涉及一种双向除颤波形产生电路。

背景技术

对于心律失常的病人，最有效的救治方法是及时进行电击除颤。自动体外除颤器(“AED”)就是对心律失常的病人进行电击除颤的设备，电击除颤过程就是把能量依据除颤波形释放到心脏的过程，除颤波形对有效电击除颤起着关键的作用。

AED的除颤波形按电流方向分有两种，单相波和双相波，不同的波形对能量的需求有所不同。单相波主要为单向电流，双相波是指依次有两个电流脉冲，第二个与第一个的方向相反。

早期的AED采用的是单向波，后来实验证明双向波优于单向波，最近市场上的AED普遍采用的是双向波。各个厂家虽然都是采用双向波，但具体的波形有所不同，各有优劣。受益于近来的电子技术水平的迅猛发展及医疗实践的增多，各个厂家不断的发明出更新的更有效的除颤波形。

除颤波形具有如下的特点：

高电压，最高电压大于2000伏；

大电流，电击时通过人体的最大电流达到几十个安培；

短时间，一个放电过程只持续10毫秒左右；

方向可变，为了达到理想的电击效果，常常要求在放电的过程中快速切换放电方向和关断；

放电波形(电流)可控，放电波形要根据人体的生理信息作出相应调整。

由于受电子技术水平的限制，这种高要求的除颤波形不容易控制和实现。根据实践的经验和人体的生理神经特性，医疗专家提出了许多基于仿生神经电刺激的双向除颤波形，但受电子技术水平的限制，很多波形难以实现。

实用新型内容

受益于近来的电子技术水平的迅猛发展，特别是IGBT的出现，为高效灵活控制除颤波形提供了可能。IGBT具有输入阻抗高、工作速度快、热稳定性好、驱动电路简单、通态电压低、耐压高和承受电流大的特性。

本实用新型就是在这样的条件下，对医疗专家提出来的基于仿生神经电刺激的双向除颤波形，通过运用本实用新型中设计的电路，方便高效的实现了各种除颤波形的输出。

本实用新型的目的是提供一种双向除颤波形产生电路，其特别地是基于仿生神经电刺激的双向除颤波形产生电路。

本实用新型的上述目的可以通过下面的方案实现。

一种双向除颤波形产生电路，其中，所述波形产生电路包括：

用于实现除颤波形的输出和关断以及实现输出方向的任意切换的除颤波形开关及方向电路；

用于组合控制阻抗匹配网络并输出所组合的匹配阻抗的动态阻抗匹配电路；以及

用于对除颤波形开关及方向电路、动态阻抗匹配电路进行驱动控制的除颤波形输出控制电路；

所述除颤波形开关及方向电路是由交替工作的两个IGBT半桥组成的H型电桥。

优选地，所述动态阻抗匹配电路包括至少一个IGBT模块，所述IGBT模块由一个IGBT和一个旁路电阻并联组成，所述至少一个IGBT模块彼此串联。

优选地，所述除颤波形输出控制电路包括心电检测模块、复合阻抗检测模块以及阻抗调节、放电波形输出控制模块。

优选地，所述除颤波形输出控制电路包括微处理器和外围电路组成的IGBT控制驱动电路。

优选地，所述动态阻抗匹配电路包括3个、4个或更多个IGBT模块。

优选地，所述波形产生电路还包括为所述H型电桥供电的高压电容模块。

优选地，所述波形产生电路还包括为所述高压电容模块供电的充电控制模块和电池组。

优选地，所述IGBT的最大耐压超过2500伏、最大通过电流达到60安培以上、开关频率达到1M，所述旁路电阻选用耐冲击电压高于2500伏、最大通过电流达到60安培以上的大功率电阻。

本实用新型所用的电路和实现的波形都是创新的，以很低的成本方便高效地实现了所需的功能，本电路在方向上和电流量大小上都可灵活控制除颤输出波形形状，实现输出基于仿生神经电刺激的双向除颤波形的功能，这对于提高电击除颤医疗实践水平和提高有效电击除颤起着极大的积极推进作用。

附图说明

图1是根据本实用新型的基于仿生神经电刺激的双向除颤波形的第一示例。

图2是根据本实用新型的基于仿生神经电刺激的双向除颤波形的第二示例。

图3是本实用新型中的除颤波形开关及方向电路。

图4是本实用新型中的动态阻抗匹配电路。

图5是本实用新型的整体实现电路。

图6是图5中本实用新型的整体实现电路中模块60的详细分解图。