一種用于體外除顫器的放電保護電路及體外除顫器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備技術(shù)，尤其涉及一種用于體外除顫器的放電保護電路及體外 除顫器。
【背景技術(shù)】
[0002] 心臟猝死（SO)，SuddenCardiacDeath)是心血管疾病的主要死亡原因，占 心血管疾病死亡總數(shù)的50%以上。造成S⑶的原因大部分是在各類心血管病變基礎(chǔ) 上發(fā)生的一時性功能障礙和電生理改變，并引起惡性室性心律失常，例如，室性心動過 速（VT，VentricularTachycardia，簡稱室速）以及心室纖維顫動（VF，Ventricular Fibrillation，簡稱室顫）等。研究表明，一旦發(fā)生室顫，每延宕一分鐘，除顫成功率將下降 10%，在室顫發(fā)生10分鐘之后，除顫成功率幾乎為零，因而，在室顫發(fā)生時，利用除顫器及 時對病人進行電除顫是挽救病人的關(guān)鍵。
[0003] 除顫器包括體內(nèi)除顫器以及體外除顫器，由于體外除顫器具有使用方便、能 夠即時進行除顫，得到了廣泛的應(yīng)用。例如，體外除顫器（AED，AutomatedExternal Defibri1lator)在接通電源后，通過按下放電按鈕啟動放電電路，通過脈沖放電電擊人體， 可以自動完成心電圖自動分析，基于分析結(jié)果自動識別室顫和室速，從而及時實施除顫，由 于除顫實施早，成功率較高，可提高患者心肺復(fù)蘇成功率，是在心跳突然停止、發(fā)生室顫的 情況下，通過電擊刺激心臟使其恢復(fù)正常狀態(tài)的便攜式醫(yī)療器械。
[0004] 其中，用于放電的放電電路的電容值大小為幾十到幾百微法，最高儲存能量可達 600焦耳，電壓達幾千伏，脈沖放電的時間只有幾毫秒到幾十毫秒。因而，在放電時，放電電 路的穩(wěn)定性以及安全可靠性顯得尤為重要。
[0005] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)放電電路結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖1，該放電電路包括：電容（C)、第一 電感（L1)、第一電極片、第二電極片、第一開關(guān)（SW1)、第二開關(guān)（SW2)、第三開關(guān)（SW3)、第 四開關(guān)（SW4)以及人體電阻（R)，其中，
[0006] 第一電極片、第二電極片、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)、第四開關(guān)以及人體電阻 組成一Η橋，第一開關(guān)以及第二開關(guān)為Η橋的一同臂側(cè)，第三開關(guān)以及第四開關(guān)為Η橋的另 一同臂側(cè)。
[0007] 電容的一端與電感的一端相連，電感的另一端分別與第一開關(guān)以及第三開關(guān)的第 一端相連，電容的另一端分別與第二開關(guān)以及第四開關(guān)的第二端相連，第一開關(guān)的第二端 分別與第一電極片以及第二開關(guān)的第一端相連，第三開關(guān)的第二端分別與第二電極片以及 第四開關(guān)的第一端相連，第一電極片、第二電極片分別與人體相連。
[0008] 第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)的通斷通過Ui信號進行控制，在利 用放電電路通過脈沖放電電擊人體的過程中，要求在同一時間點，Η橋的同臂側(cè)開關(guān)不能同 時導(dǎo)通，以避免Η橋出現(xiàn)直通現(xiàn)象，導(dǎo)致開關(guān)燒壞，從而影響體外除顫器的正常使用。但現(xiàn) 有的通過Ui信號控制第一開關(guān)至第四開關(guān)通斷的方法，由于Ui信號從高電頻信號轉(zhuǎn)換至 低電平信號時，存在相互交疊的部分，從而容易引起Η橋的同臂側(cè)開關(guān)同時導(dǎo)通，使得體外 除顫器的安全可靠性較低，降低了體外除顫器的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種用于體外除顫器的放電保護電路及體外除顫 器，提高體外除顫器的工作可靠性。
[0010] 為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案：
[0011] 一方面，本發(fā)明實施例提供一種用于體外除顫器的放電保護電路，包括：電容、電 感、第一電極片、第二電極片、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)、第四開關(guān)、第一隔離驅(qū)動電 路、第二隔離驅(qū)動電路以及或非門邏輯電路，其中，
[0012] 第一電極片、第二電極片、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)、第四開關(guān)組成一Η橋， 第一開關(guān)以及第二開關(guān)為Η橋的一同臂側(cè)，第三開關(guān)以及第四開關(guān)為Η橋的另一同臂側(cè)；
[0013] 電容的一端與電感的一端相連，另一端分別與第二開關(guān)以及第四開關(guān)的第二端相 連；
[0014] 電感的另一端分別與第一開關(guān)以及第三開關(guān)的第一端相連；
[0015] 第一開關(guān)的第三端與第一隔離驅(qū)動電路的第一輸出端相連；
[0016] 第四開關(guān)的第三端與第一隔離驅(qū)動電路的第二輸出端相連；
[0017] 第二開關(guān)的第三端與第二隔離驅(qū)動電路的第一輸出端相連；
[0018] 第三開關(guān)的第三端與第二隔離驅(qū)動電路的第二輸出端相連；
[0019] 其中，第一隔離驅(qū)動電路的第一輸出端輸出的第一開關(guān)驅(qū)動信號與第二輸出端輸 出的第四開關(guān)驅(qū)動信號狀態(tài)同步，第二隔離驅(qū)動電路的第一輸出端輸出的第二開關(guān)驅(qū)動信 號與第二輸出端輸出的第三開關(guān)的驅(qū)動信號狀態(tài)同步；
[0020] 或非門邏輯電路用于對輸入的脈寬調(diào)制信號進行處理，通過第一輸出端輸出雙相 信號中的第一輸出信號至第一隔離驅(qū)動電路的輸入端，通過第二輸出端輸出雙相信號中的 第二輸出信號至第二隔離驅(qū)動電路的輸入端。
[0021] 優(yōu)選地，所述或非門邏輯電路包括：第一或非門、第二或非門、第三或非門、第四或 非門、第五或非門以及第六或非門，其中，
[0022] 第一或非門的第一輸入端以及第二輸入端接收PWM信號，輸出端與第二或非門的 第一輸入端相連；
[0023] 第二或非門的第二輸入端接收預(yù)先設(shè)置的制動信號，輸出端與第三或非門的第一 輸入端以及第二輸入端相連；
[0024] 第三或非門的輸出端分別與第四或非門的第一輸入端以及第六或非門的第二輸 入端相連；
[0025] 第四或非門的第二輸入端接收預(yù)先設(shè)置的方向信號，輸出端輸出第一驅(qū)動信號至 第一隔離驅(qū)動電路的輸入端；
[0026] 第五或非門的第一輸入端以及第二輸入端接收預(yù)先設(shè)置的方向信號，輸出端與第 六或非門的第一輸入端相連；
[0027] 第六或非門的輸出端輸出第二驅(qū)動信號至第二隔離驅(qū)動電路的輸入端。
[0028] 優(yōu)選地，所述制動信號、方向信號以及PWM信號由預(yù)先設(shè)置的微控制器根據(jù)具體 的控制策略輸出。
[0029] 優(yōu)選地，所述第一開關(guān)至第四開關(guān)包括：絕緣柵雙極型晶體管、互補金屬氧化物半 導(dǎo)體管、三極管或雙極型晶體管。
[0030] 優(yōu)選地，所述M0S管包括但不限于：P溝道M0S管或N溝道M0S管。
[0031 ] 優(yōu)選地，所述第一端為漏極，第二端為源極，第三端為柵極。
[0032] 本發(fā)明實施例提供的用于體外除顫器的放電保護電路及體外除顫器，通過加入或 非門邏輯電路，在放電時，PWM信號經(jīng)過具有使能和控制方向的或非門邏輯電路，輸出一組 雙相信號，用以控制Η橋同側(cè)臂的兩個開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)，從而可以保證在放電過程中，Η橋 同側(cè)臂上，都只有一個開關(guān)是導(dǎo)通的，避免了因Η橋同側(cè)臂的兩個開關(guān)同時導(dǎo)通而燒壞開 關(guān)，提高放電保護電路的可靠性和穩(wěn)定性，進而提升了體外除顫器的工作可靠性以及工作 效率。
【附圖說明】
[0033] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0034] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)放電電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035] 圖2為本發(fā)明實施例用于體外除顫器的放電保護電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0036] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例進行詳細描述。
[0037] 應(yīng)當(dāng)明確，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其 它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0038] 圖2為本發(fā)明實施例用于體外除顫器的放電保護電路結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖2,該放 電保護電路包括：電容21、電感22、人體電阻23、第一開關(guān)24、第二開關(guān)25、第三開關(guān)26、第 四開關(guān)27、第二電極片20、第一電極片28、第一隔離驅(qū)動電路38、第二隔離驅(qū)動電路37以 及或非門邏輯電路29,其中，
[0039] 人體電阻23、第一開關(guān)24、第二開關(guān)25、第三開關(guān)26、第四開關(guān)27以及第一電極 片28、第二電極片20組成一Η橋，第一開關(guān)24以及第4開關(guān)27為Η橋的一同臂側(cè)，第三開 關(guān)26以及第四開關(guān)27為Η橋的另一同臂側(cè)；
[0040] 電容21的一端與電感22的一端相連，另一端分別與第二開關(guān)25以及第四開關(guān)27 的第二端相連；
[0041] 電感22的另一端分別與第一開關(guān)24以及第三開關(guān)26的第一端相連；
[0042] 第一開關(guān)24的第二端分別與第一電極片28以及第二開關(guān)25的第一端相連；
[0043] 第三開關(guān)26的第二端分別與第二電極片20的一端以及第四開關(guān)27的第一端相 連；
[0044] 人體23分別與第一電極片28、第二電極片20相連接；
[0045] 第一開關(guān)24的第三端與第一隔離驅(qū)動電路38的第一輸出端相連；
[0046] 第四開關(guān)27的第三端與第一隔離驅(qū)動電路38的第二輸出端相連；
[0047] 第二開關(guān)25的第三端與第二隔離驅(qū)動電路37的第一輸出端相連；
[0048] 第三開關(guān)26的第三端與第二隔離驅(qū)動電路37的第二輸出端相連；
[0049] 其中，第一隔離驅(qū)動電路38的第一輸出端輸出的第一開關(guān)驅(qū)動信號與第二輸出 端輸出的第四開關(guān)驅(qū)動信號狀態(tài)同步，幅值不同，第二隔離驅(qū)動電路37的第一輸出端輸出 的第二開關(guān)驅(qū)動信號與第二輸出端輸出的第三開關(guān)的驅(qū)動信號狀態(tài)同步，幅值不同；
[0050] 第一隔離驅(qū)動電路38用于對輸入的第一驅(qū)動信號進行變壓隔離，隔離出狀態(tài)同 步，幅值不同的第一開關(guān)驅(qū)動信號以及第四開關(guān)驅(qū)動信號，第二隔離驅(qū)動電路37用于對輸 入的第二驅(qū)動信號進行變壓隔離，隔離出狀態(tài)同步，幅值不同的第二開關(guān)驅(qū)動信號以及第 三開關(guān)驅(qū)動信號；其中，第一開關(guān)驅(qū)動信號輸出至第一開關(guān)24的第三端，第四開關(guān)驅(qū)動信 號輸出至第四開關(guān)27的第三端，第二開關(guān)驅(qū)動信號輸出至第二開關(guān)25的第三端，第三開關(guān) 驅(qū)動信號輸出至第三開關(guān)26的第三端；
[0051] 或非門邏輯電路29用于對輸入的脈寬調(diào)制（PWM，PulseWidthModulation)信號 進行處理，通過第一輸出端輸出雙相信號中的第一輸出信號至第一隔離驅(qū)動電路38的輸 入端，通過第二輸出端輸出雙相信號中的第二輸出信號至第二隔離驅(qū)動電路37的輸入端。
[0052] 本發(fā)明實施例中，較佳地，第一開關(guān)至第四開關(guān)包括但不限于：絕緣柵雙極型晶體 管（IGBT，InsulatedGateB