[发明专利]除颤电流控制方法及除颤器

说明书

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种除颤电流控制方法及除颤器，包括升压变压器，升压变压器原线圈端通过储能电容器、放电开关及放电电流取样电阻连接有放电电流检测和PWM电路，升压变压器副线圈端通过整流二极管、滤波电感、滤波电容器及除颤取样电阻连接有输出电压检测和误差放大器，PWM电路连接门驱动、误差放大器和保护电路，并通过负反馈调节除颤电流，使除颤电流与期望电流的误差控制在允许的范围内。本发明将储能电容电压的前馈和除颤电流的反馈相结合，控制系统动态响应快，对整个放电除颤过程的控制，可根据临床需要，输出任意波形的除颤电流，适合各种类型的除颤器。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种除颤电流控制方法及除颤器。

背景技术

心室颤动是指心室发生无序的激动，致使心室规律有序的激动和舒缩功能消失，其均为功能性心脏骤停(SCA)。这意味着人的心脏已经停止泵血，是致死性心律失常。心室颤动是心脏电活动极度混乱的表现，一般很难自行终止。电击除颤是目前临床可以终止室颤的唯一有效方法。它通过一定能量的电脉冲使所有心肌细胞同时除极，然后同时复极，使心脏恢复窦性节律。

除颤器是通过电极将电脉冲施加在患者的皮肤(体外电极)或暴露的心脏(体内电极)，从而实现对心脏进行除颤的设备。

除颤器由能量存储、能量释放和波形生成三个部分构成。为了实现理想的除颤效果，减小电流对患者的副作用，需要对除颤电流进行精准控制。由于放电除颤过程中，储能电容器上的电压随时间按指数下降，导致除颤电流随时间按指数下降，而最佳效果是除颤电流随时间上升。除颤电流较大，放电时间很短。如何精准控制除颤电流，获得理想的波形，是除颤器设计的挑战。目前除颤器都是采用高压储能电容器，利用IGBT开关对放电电流进行反馈控制。由于高电压大功率IGBT开关器件的速度较慢，控制效果不理性。

此外，为了保证安全、缩小除颤器的体积，高压储能电容器中存储的能量较少，在生成除颤波的第二相时，无法控制电流，只能顺其自然，所以目前的除颤器产品大多都是控制第一相波形，第二相是降指数波。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种除颤电流控制方法及除颤器，旨在，利用高速功率MOSFET器件，采用前馈加反馈双重控制，实现对放电电流精准控制，获得理想的双相除颤波形。

本发明通过以下技术方案予以实现：

第一方面，本发明公开了一种除颤器，包括升压变压器，所述升压变压器原线圈端通过储能电容器、放电开关及放电电流取样电阻连接有放电电流检测和PWM电路，所述升压变压器副线圈端通过整流二极管、滤波电感、滤波电容器及除颤取样电阻连接有输出电压检测和误差放大器，所述PWM电路连接门驱动、误差放大器和保护电路，并通过负反馈调节除颤电流，使除颤电流与期望电流的误差控制在允许的范围内。

更进一步的，除颤前，所述储能电容器充电，并设置除颤电流，给误差放大器的同相端设置代表除颤电流期望值的电压。

更进一步的，放电除颤时，处于对角关系的放电开关组交替导通，将储能电容器上的电压转成方波电压，并施加在所述升压变压器的原线圈上，通过变压器副线圈输出对称的电压波形，经整流二极管整流和滤波电感和滤波电容器滤波后变为直流，施加在患者身体上，实现放电除颤。

更进一步的，所述将实际除颤电流转换成电压，并送给误差放大的反相输入Io端，误差放大将实际电流与期望电流的差进行放大送给所述PWM电路。

更进一步的，所述PWM电路将信号与锯齿波发生电路中的信号进行比较，产生PWM信号，送给门驱动控制放电开关的导通时间，并通过负反馈调节除颤电流，使除颤电流与期望电流的误差控制在允许的范围内。