[发明专利]电流除纤颤器

说明书

本发明总的涉及消除心脏纤颤的领域，并详细地涉及用于把适合在特定病人体内感应出所需除纤颤电流的电压加到该病人身上的设备和方法。

除纤颤器是一种用来通过一对电极或除颤电极把高电压冲击脉冲引入心博停止的病人胸膛的设备。把选定的、单个的电能量储存在电容器中，然后，通过除颤电极，以触电的方式将该电能注入病人体内。在先有技术设备中，所述电能量一般是根据病人的身高、体重和健康状况来选定的。

使用这种先有技术设备所达到的成功率一直是不稳定的。虽然，150J（焦耳）的电能可能会使某一病人成功地消除纤颤，但是，对于另一个外表相仿的病人，可能要把所述能量增加到360J才起反应。为了不致使大的除纤颤电击损坏心肌，就要求努力使除纤颤电击具有尽可能最小的电能。然而，当低电能脉冲失效时，那么，因一次又一次对除纤颤器充电，使它达到较高电平所造成的时延，将增加使病人因缺氧而损坏脑子的危险。

病人对给定的除纤颤脉冲的不同反应，绝大部分可归因于病人的不同的“经胸廓阻抗”。“经胸廓阻抗”是对病人在除纤颤治疗期间，在除颤电极处所提供的负载阻抗所称呼的专业名词，因而，它特别限定了储存在电容器中的电能中实际输送到病人身上的百分比。美国专利4，328，808中示出的一种除纤颤器，能够根据测得的充电前的和充电后的参数算出正进行除纤颤治疗的病人的经胸廓阻抗。这个信息能够用来帮助操作人员在第一次脉冲证明无效时选定第二次除纤颤脉冲的电能。

在《Circulation》第71卷，第1期，136至140页（1985）的一篇文章[标题为（基于阻抗的除纤颤电能的自动调节：实验研究），作者为Kerber等人]中描述了一种试验性的动物除纤颤器，其中，通过使用低电流交流采样信号而在除纤颤之前检测经胸廓阻抗。如果受检验病人的阻抗超过70Ω，则由操作人员所选定的除纤颤能级就自动地增加，一般可增加两倍。虽然已对现有技术系统进行了改进，但是，Kerber等人的系统仍有若干缺点，因而，使其不宜供临床应用。

Kerber等人系统的主要缺陷是缺少对发送给病人的电流的控制。我们的成果表明：在各类人中，对于给定的脉冲波形，随电流而变的除纤颤成功率在窄的电流值范围内达到最佳化。对于脉宽为4毫秒的脉冲来说，最佳电流大约为30安培。只 要电流稍微低于此值，就会产生很低的成功率。然而，在一般病人中所遇到的经胸廓阻抗的范围大约为15至150Ω，比值为1∶10;如果所述除纤颤器只能使操作人员所选定的电能变更到某单一的其它值，则不大可能发送出最佳电流。

因此，需要一种能够在不考虑病人的经胸廓阻抗的情况下，为心搏停止的病人选定除纤颤电流的除纤颤设备和方法。

因此，本发明的主要目的是要向病人发送一种其幅值适合在特定病人体内感应出所需的除纤颤电流的除纤颤脉冲。

本发明的另一目的是要在消除纤颤之前表示出病人的经胸廓阻抗的特征，并相应地自动修正除纤颤脉冲的幅值。

本发明的另外一个目的是要提供一种可据以计算出适当的储存电容器电荷量的经胸廓阻抗的准确测量值。

按照本发明的最佳实施例，为在消除纤颤之前表征出病人对除纤颤脉冲的反应，并由此确定必须向病人施加的、可感应出所需除纤颤电流的电压而提供一种设备和方法。病人对除纤颤脉冲的反应是通过用小的交流电流激励信号对病人的经胸廓阻抗重复采样来表征的。用具有最小幅值的阻抗样值来表示病人的实际经胸廓阻抗，同时，把那些较高的样值归因于病人的不同程度的接触电阻。

考虑到输送所存储的电荷所期望的波形，将最低取样阻抗归一化。在使用电容器作为电能储存器件的除纤颤器中，把所需电流乘上这个被归一化的乘数，以产生为在放电中在病人体内感应出所需电流，所述充电电容器必须到达的目标电压电平。如果使用不同形式的储能器件，则为使病人阻抗与所需储存电能相联系，就要使用不同的比例因数。所述电容器的充电过程最好在完成经胸廓阻抗的测量之前开始，并继续充电直到达到所述目标电压电平为止。如此充电后的电容器的放电使所需电流流过病人身体。

通过下面参考各附图而对本发明的最佳实施例所进行的详细说明，将更加容易看到本发明的这些和其它目的、各种特点和各种优点。

图1是说明本发明最佳实施例的原理方框图。

图2是包括图1中的阻抗采样电路的原理方框图。

图3是详述由图1的实施例所执行的各步骤的程序的流程图。