[发明专利]一种自动调节体外除颤电流和除颤能量的方法及系统

说明书

本发明提供一种自动调节体外除颤电流和除颤能量的方法，包括：获取人体交流胸阻抗值；当人体交流胸阻抗值大于交流胸阻抗阈值时，选择输出电流恒定模式；反之，选择输出能量恒定模式；计算除颤所需要的平均除颤电流值、最大除颤电流值；电容充电时监测充电电压，在电容可提供的放电电流等于最大除颤电流值时停止充电；电容在放电过程中持续监测电容的输出电流和输出电压，计算得到人体直流胸阻抗值和电容实际输出能量值；调节实际除颤脉宽，电容实际输出能量达到预设条件时停止放电。还提供了一种自动调节体外除颤电流和除颤能量的系统，本发明能保证对不同人体阻抗的患者，同时使除颤能量和除颤电流超过除颤阈值，提高体外电击除颤的成功率。

技术领域

本发明涉及体外电击除颤技术领域，具体涉及一种自动调节体外除颤电流和除颤能量的方法及系统。

背景技术

室性心动过速和心室颤动是引发心脏骤停的主要原因。使用较强的脉冲电流通过心脏来纠室性心动过速和心室颤动使心脏恢复正常窦性节律的方法，称为电击除颤。体外除颤器是用于对心脏实施电击除颤的设备，它主要由除颤充电/放电电路、心电信号放大/显示电路，控制电路、电源以及两个除颤电极组成。除颤电极包括胸骨电极和心尖电极，用于检测患者的心电信号以及向患者施放高压电流。

现有技术中，CN108404292A提供了一种基于胸阻抗检测的体外除颤的方法及其系统，该系统中充电/放电电路的电原理框图如图1所示，在待机状态下，双联动开关K处于1的位置，电容C两端的电压为零。在进行充电时，K处于2的位置。电压变换器将直流低压转换成脉冲高压，高压整流电路将脉冲高压经整流后向储能电容C充电。瓦秒表实时监测电容两端的电压，当电压达到设定值时停止充电。在进行除颤时，双联动开关K置于3的位置。此时储能电容C将通过人体(负载电阻R代表人体阻抗)组成的回路放电，在输出的除颤能量达到预设值时切断开关，完成除颤。

成功除颤的必要条件，是除颤能量和除颤电流均超过除颤阈值。研究表明，成功除颤的能量阈值为100J-200J，成功除颤的电流阈值10-20A。低于此阈值不能成功除颤，高于此阈值则会增加患者电击损伤的风险。CN108404292A的技术方案提供的除颤器是采用恒定能量输出模式，即在除颤能量设定为预设值的情况下，将电容两端的电压充到一个固定值然后进行放电。这种方法是建立在假设所有患者的人体阻抗都相同的情况下实施的除颤，事实上，人体的胸阻抗分布在30-160Ω之间，这种采用恒定能量输出模式的方法，对于胸阻抗小于100Ω的患者除颤效果较好，因为能量和电流均超过了除颤阈值。当患者胸阻抗大于100Ω时，采用CN108404292A的技术方案，虽然输出能量依然能达到除颤阈值，但除颤电流却达不到相应的除颤阈值，从而不能实现成功除颤。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提出一种自动调节体外除颤电流的方法与设备，以解决现有技术中，人体胸阻抗值较大(大于100Ω)的患者在进行体外电击除颤时，除颤能量和除颤电流不能同时达到所需除颤阈值的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

第一方面，提供了一种自动调节体外除颤电流和除颤能量的方法，包括以下步骤：

S1、获取人体交流胸阻抗值；

S2、对人体交流胸阻抗值和交流胸阻抗阈值进行大小判定，当人体交流胸阻抗值大于交流胸阻抗阈值时，选择输出电流恒定模式；反之，选择输出能量恒定模式；

S3、根据人体交流胸阻抗值、交流胸阻抗阈值、理论除颤能量值、预设除颤脉宽，计算除颤所需要的平均除颤电流值；

S4、根据人体交流胸阻抗值、平均除颤电流值计算除颤所需要的最大除颤电流值；

S5、对电容进行充电，监测电容两端的充电电压，在电容可提供的放电电流等于最大除颤电流值时停止充电；

S6、电容放电，在放电过程中通过持续监测电容的输出电流和输出电压，根据输出电流和输出电压计算得到人体直流胸阻抗值和电容实际输出能量值；