專利名稱：具有用于診斷學(xué)/功效反饋的無接觸ecg傳感器的心臟除纖顫器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及結(jié)合有心電圖(ECG)分析功能的除纖顫器，尤其涉及自動外用除纖顫器(AED)。
背景技術(shù)：
自動外用除纖顫器通常能夠監(jiān)測并分析得自患者的心電圖數(shù)據(jù)，而且能夠確定患者的ECG是否表明心律可以用除纖顫脈沖進行治療。在對患者的ECG的這種分析基礎(chǔ)上對救助人員建議開始除纖顫治療，救助人員可以是沒有專業(yè)知識的人員。
AED通常通過置于患者上的電極從患者獲得ECG數(shù)據(jù)。AED對ECG數(shù)據(jù)進行判斷并在這種ECG判斷的基礎(chǔ)上做出二元電擊/不電擊決定。然后，AED將電擊/不電擊決定報告給AED的操作人員并向操作人員指示下面需要進行的步驟。
目前，為了對用于患者的除纖顫的必要性做出最初的判斷，救助人員必須將兩個電極放在患者的胸部上。這些電極需要直接附到皮膚上，以使這些電極能夠獲取限定ECG信號的弱電流。這就要求救助人員將衣服從患者的胸部脫去或至少將衣服解開。若最初的判斷表明患者不需要任何除纖顫治療而是需要采取心肺復(fù)蘇(CPR)或其它急救行動，這就妨礙了對患者的健康狀況進行的快速評估而且特別煩瑣。解開患者的衣服所失去的時間不可彌補。而且，若幾個患者僅有一個AED可供使用，由電極所帶來的皮膚接觸的制約會對救助人員快速得到每個患者的治療緊急程度的全面了解造成阻礙。此外，電極配有用保護膜所覆蓋的粘附層。一旦用在患者的胸部上，這種粘附層就會失去某些粘性。
需要有一種具有穿過患者的衣服測量患者的ECG的能力的自動外用除纖顫器。
電位探針領(lǐng)域中近期的進展慮及到了人體電活動的檢測的方法。在《電位探針—人體遠(yuǎn)程感測的新方向》(《測量科學(xué)與技術(shù)》(2002)第13期，第163-169頁，作者C.J.Harland、T.D.Clark和R.J.Prance)一文中描述了一種電位探針。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供快速判斷對患者采取除纖顫行動的必要性并在有這種必要時對患者進行除纖顫治療的設(shè)備和方法。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，心臟除纖顫器包括高壓電源、儲能電容器、至少兩個電極和至少一個無接觸生物傳感器。由于生物傳感器并不需要與患者的皮膚接觸，所以傳感器保持其感測能力，這種感測能力甚至能夠穿過傳感器與進行測量一種或幾種生物信號的身體之間的整齊的衣服。高壓電源、儲能電容器和至少兩個電極用于產(chǎn)生電脈沖并將這種脈沖用于患者。因此，若ECG信號的分析顯示有必要進行除纖顫，這些器件就會變得很重要。
在相關(guān)的實施例中，心臟除纖顫器還包括連接到生物傳感器的分析裝置。分析裝置對通過生物傳感器獲取的信號進行信號處理，以達(dá)到對患者的健康狀況的判斷。
在另一個實施例中，無接觸生物傳感器是電容傳感器。通過對所稱的由電場的變化而引起的位移電流進行測量，電容傳感器可感測電場。不過，在電容傳感器與所測物體之間無需電流的流動。因此，在電容傳感器附近的電位的變化在傳感器中導(dǎo)致位移電流，即便是在傳感器與電位發(fā)生的位置之間的空間用電絕緣體填充的情況下也是如此。
在本發(fā)明的另一個實施例中，生物傳感器包括電極。這種布置減少了救助人員需要進行操作的器件的數(shù)量。而且，雖然各自的功能有著極大的不同，但可將每個電極的形狀和每個生物傳感器的形狀選擇為類似。雖然這些電極需要大的接觸表面以使用于一定電流強度的電流密度不超過限定區(qū)域內(nèi)的某個值，但電容傳感器從大的表面受益，因為大的表面允許產(chǎn)生相對較強的位移電流。
在另一個實施例中，心臟除纖顫器還包括在儲能電容器通過電極放電時將生物傳感器解耦的解耦裝置。解耦裝置避免在儲能電容器的放電期間通過這些電極的高能電流對連接到生物傳感器的任何分析電流造成影響或損壞。
在本發(fā)明的另一個實施例中，心臟除纖顫器還包括用于無接觸傳感器的屏蔽裝置，屏蔽裝置適于在利用這種無接觸傳感器進行測量時消除或減少由于接近于他人而帶來的干擾。在利用這種無接觸傳感器進行測量期間，站得太靠近患者的健康的人會對測量結(jié)果造成影響。這可能會導(dǎo)致對患者的健康狀況的錯誤判斷。若將由健康的人所發(fā)出的生物信號與無接觸傳感器足夠地屏蔽，就可以避免這種錯誤的判斷。
在本發(fā)明的相關(guān)實施例中，屏蔽裝置包括置于無接觸傳感器的背部上并連接到地面的傳導(dǎo)層。這會導(dǎo)致無接觸傳感器具有強烈的方向性，這樣，救助人員(和在場的其他任何人)就可以簡單地走出傳感器的測量區(qū)域，在傳感器的傳導(dǎo)性背部的情況下，傳感器的測量區(qū)域可以是位于傳感器的前部的波瓣。
在本發(fā)明的另一個實施例中，電極包括適于將電極固定到患者的皮膚上的粘合劑。粘合劑由可剝離的保護膜所覆蓋，這種可剝離保護膜準(zhǔn)備用于由電極在測量期間進行無接觸測量，這種測量利用無接觸傳感器進行，以確定患者是否需要除纖顫干預(yù)。電極上的粘合劑用于將電極附到患者的皮膚，以使除纖顫干預(yù)能夠正確地進行?？蓜冸x保護膜防止粘合劑提前變干。而且，在利用無接觸傳感器對可能穿著衣服的患者進行最初的測量時，保護膜避免電極粘附到衣服上。一旦確定患者確實需要進行除纖顫干預(yù)，可將保護膜剝離，以使電極牢固地固定到皮膚上。
在本發(fā)明的另一個實施例中，至少一個無接觸生物傳感器為心電圖裝置的一部分，這種心電圖裝置結(jié)合有心臟除纖顫器。對患者的心電圖進行的分析是確定患者是否需要除纖顫干預(yù)的有效方式。心電圖(ECG)是心臟的電記錄并用于對心臟疾病進行調(diào)查。電活動與穿過心臟行進的脈沖有關(guān)，這種脈沖確定心率和心律。心電圖裝置能夠顯示心電圖，這樣就向經(jīng)過培訓(xùn)的救助人員提供其它的信息。
在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例中，公開了一種用于自動外用除纖顫器的方法。這種自動外用除纖顫器具有高壓電源、儲能電容器、至少兩個電極和至少一個無接觸生物傳感器。這種方法包括通過至少一個無接觸生物傳感器在患者的皮膚或衣服上進行最初的生物測量；確定患者是否要求除纖顫干預(yù)的生物測量結(jié)果；
根據(jù)需要通過高壓電源、儲能電容器和固定到患者的皮膚的至少兩個電極執(zhí)行除纖顫序列。
無接觸生物傳感器能夠測量指定的生物信號，而無論將傳感器直接置于患者的皮膚上還是衣服上。只要在接觸生物傳感器的規(guī)格范圍內(nèi)操作，由無接觸生物傳感器發(fā)出的信號并不受到傳感器的放置的很大影響。不過，傳感器下面的縫隙可能會導(dǎo)致信號的中斷，這可通過將傳感器緊緊地放置在衣服上來避免。一旦確定生物測量的結(jié)果，就決定患者是否要求進行除纖顫。自動外用除纖顫器可向救助人員指明這種結(jié)果并指示救助人員按照除纖顫干預(yù)的要求放置電極，即放置在患者胸部的裸露皮膚上。自動外用除纖顫器還可以等待確認(rèn)救助人員已將電極放置，以接著向救助人員發(fā)出警告站離患者。最后，自動外用除纖顫器可執(zhí)行除纖顫序列，這種序列可能還會由無接觸生物傳感器所進行的測量所打斷。
在本發(fā)明的另一個實施例中，用電極上的粘合膜將電極固定到患者的皮膚上。這確保了電極與皮膚的大的接觸面積并避免了電極的移動。
在本發(fā)明的另一個實施例中，最初的生物測量是心電圖測量或包括心電圖測量。心電圖是最有意義的生物信號之一，這些信號涉及可非侵入測量的心臟活動。心電圖還具有可即時得到的好處。由于心電圖信號還具有可測距離的效果，所以心電圖非常適用于無接觸生物傳感器。


通過參考下面的詳細(xì)描述并結(jié)合附圖，就會更易于理解前面所描述的本發(fā)明的方面和優(yōu)點，在這些附圖中圖1A示出了自動外用除纖顫器和穿著衣服的患者；圖1B示出了自動外用除纖顫器和未穿衣服的患者；圖2是示出了示于圖1A和1B中的自動外用除纖顫器的主要器件的框圖；圖3示出了無接觸傳感器和關(guān)聯(lián)的放大電路的電路圖；以及圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的自動心臟除纖顫器中的信號處理電路。
具體實施例方式
圖1A示出了一種場景，在這種場景中，自動外用除纖顫器110用于測量患者105的一個或多個生物信號。自動外用除纖顫器110通過電極/傳感器接頭120連接到兩個電極/傳感器外殼140。在所示出的場景中，這些電極/傳感器外殼140放置在患者105的衣服上。若以測量與患者105相關(guān)的一個或幾個生物信號開始并接著正確地進行對測得的生物信號的判斷，這就能夠由電極/傳感器外殼140中的無接觸傳感器變成可能，這些外殼無需將電極/傳感器外殼140直接放在患者105的皮膚上。在這種急救干預(yù)階段期間，自動外用除纖顫器110在測量節(jié)點中起作用，在這種測量節(jié)點中，電極/傳感器外殼140中的無接觸生物傳感器從患者105采集生物信號。這些生物信號通過電極/傳感器接頭120從電極/傳感器外殼140傳送到自動外用除纖顫器110。在自動外用除纖顫器110中對所測得的生物信號進行處理并就要求對患者應(yīng)采取除纖顫行動的任何癥狀進行分析。除非患者的衣服含有諸如大的金屬體這樣的干擾無接觸傳感器的操作的材料，無接觸傳感器通常能夠穿過幾層衣服獲取生物信號。相對于下面的皮膚將電極/傳感器外殼140在各個方向上固定，以減少假象。所測得的生物信號中的假象可由電容性耦合的本質(zhì)所引起。例如，電容傳感器與患者的皮膚之間的距離的任何變化引起電容的變化，并因此而引起所測得的電壓和/或電流的變化。這最終使所測得的生物信號變形，并且若這種變形變得太嚴(yán)重，也不可能進行有意義的分析。在電容傳感器的情況下，這可以通過使傳感器相對于下面的皮膚固定來避免。這可通過如利用附到電極/傳感器外殼140的夾子來實現(xiàn)。還可利用帶子來固定電極/傳感器外殼。最后，可通過將電極/傳感器外殼140置于地板與患者的身體之間來固定電極/傳感器外殼140。
圖1B示出了利用自動外用除纖顫器110的急救干預(yù)期間的后一個階段。在此階段之前，對如示于圖1A中的急救干預(yù)階段期間所測得的患者105的生物信號表明有必要利用自動外用除纖顫器110對患者進行除纖顫治療。出于需要用于患者以達(dá)到理想的除纖顫效果的非常大的電流量的原因，必須建立電流脈沖所流過的電極/傳感器外殼140中的電極與皮膚之間的直接接觸。因此，要求救助人員將患者的衣服脫去并將電極置于患者105胸部的裸露皮膚上。救助人員一旦完成干預(yù)，救助人員就向自動外用除纖顫器110指示，如按下按鈕，向患者使用電流脈沖所要求的設(shè)置已經(jīng)完成。在每次向患者使用電流脈沖之后，用無接觸傳感器再次對患者105的反應(yīng)進行測量和分析，以避免任何不必要的和可能有害的除纖顫。理想的是在電極與皮膚之間有大的接觸面積，以實現(xiàn)電流密度的均勻分布。布置在電極/傳感器外殼140上的粘合劑在患者的皮膚與電極/傳感器外殼140之間提供粘著力。因此，救助人員通常將覆蓋粘合劑的保護膜剝離，然后用這些粘合劑將電極/傳感器外殼附在患者的皮膚上。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的自動外用除纖顫器110的框圖。電極/傳感器外殼140包括兩個功能性器件，即生物傳感器211和電極220。自動外用除纖顫器通常配有一對電極/傳感器外殼140及其器件，這種自動外用除纖顫器允許根據(jù)患者105的身高單獨放置外殼140中的每一個。雖然在電極/傳感器外殼140的一個中的生物傳感器211和電極220示出為兩個不同的功能性元件，但它們可在物理上相互結(jié)合。生物傳感器211可連接到解耦裝置212。解耦裝置212避免將由生物傳感器211采集的任何有害電壓傳遞到后面的用于信號處理的電路。解耦裝置212由除纖顫電路221控制，這一點將在后面進行描述。然后，將由生物傳感器211測得并受到解耦裝置212的限制的生物信號在放大器213中放大。優(yōu)選這種放大器是具有高信噪比的運算放大器或包括具有高信噪比的運算放大器。然后將放大信號傳送到連接到放大器213的分析裝置214。分析裝置214試圖檢測所測得的生物信號中的心律并從該信號中提取特征參數(shù)。這種分析裝置可以是如專家系統(tǒng)，這種專家系統(tǒng)具有儲存在存儲器中的不同心律圖案。這些心律圖案是典型的圖案，在進行急救時遇到，并且在開發(fā)自動外用除纖顫器110期間已由醫(yī)學(xué)專家進行了分類并與醫(yī)學(xué)專家的診斷一起儲存在存儲器中。作為替代或補充，可利用分析裝置來實現(xiàn)基于規(guī)則的或基于表格的判斷算法。分析裝置還可以沿著時軸和/或沿著量軸將該生物信號重新定標(biāo)。優(yōu)選生物信號的分析在數(shù)字上進行，以使分析裝置214還可包括模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置。將信號分析結(jié)果傳遞到處理器231，處理器231利用這種結(jié)果來確定是否應(yīng)進行除纖顫。其它信息也可以從分析裝置214傳遞到處理器234，如生物信號本身。例如，處理器231是微處理器或微控制器。處理器231還連接到存儲器232、顯示器233和輸入裝置234。存儲器232儲存如由處理器231所運行的程序以及在這些程序的執(zhí)行期間所生成的任何暫時變量或狀態(tài)。存儲器232還可以儲存前面所提及的載入分析裝置214的心律圖案。顯示器233用作與救助人員的通信裝置。分析裝置關(guān)于所測得的生物信號以及與自動外用除纖顫器的使用有關(guān)的其它信息如電池的持續(xù)能力或生物傳感器或電極的錯誤放置的任何結(jié)果通知給救助人員。除了可視顯示器233之外，聲輸出裝置也可用于從聲覺上指導(dǎo)救助人員，這樣，救助人員就不必頻繁地看顯示器，而是聽聲音指示即可。輸入裝置234允許使用者與自動內(nèi)用除纖顫器相互作用。由于傳感器和電極的放置要求救助人員的手動干預(yù)，所以需要向自動內(nèi)用除纖顫器告知這些動作的完成。除了前面所描述的用于測量和分析生物信號的器件之外，自動外用除纖顫器還包括高壓電路。在圖2中，高壓電路包括電極220、除纖顫電路221、儲能電容器222和高壓電源223。優(yōu)選在除纖顫電路221或處理器231要求時高壓電源223為儲能電容器充電。一旦充電，儲能電容器222含有大量的電荷，這種電荷可通過除纖顫電路221和電極220突然放電。除纖顫電路221可影響這種放電過程，如通過將電流方向換向，這樣就導(dǎo)致目前所優(yōu)選的二相電流。除纖顫電路221還可控制解耦裝置212，如通過在除纖顫電路221準(zhǔn)備通過電極220將儲能電容器222放電時將解耦裝置212啟動。
人體的健康狀況可通過如源自心臟的身體電活動(ECG)和源自大腦的身體電活動(EEG)(更確切地來講是電磁活動)展示出來。在傳統(tǒng)實踐中，利用與身體接觸的電壓探針來檢測電信號。這些具有106至107Ω的輸入阻抗的探針要求與身體表面的真正的電荷電流接觸，這總是由電解漿來提供。更精確地來講，用粘合墊將銀金屬電極用在皮膚上并將氯化銀凝膠用作電換能器，以將在皮膚的表面上低的離子電流轉(zhuǎn)換成電子流，然后，這種電子流能夠由電子放大器進行檢測。最近利用新的級別的傳感器已在室溫下實現(xiàn)了離開身體進行的電活動感測，這種新的級別的傳感器是超高阻抗電位傳感器。這些傳感器以靜電計放大器為基礎(chǔ)并將出色的感測能力與極高的輸入阻抗結(jié)合在一起；在操作方面足以允許對由在身體中流動的電流所產(chǎn)生的電位進行遠(yuǎn)程(無接觸)檢測。通過與用于電氣感測的傳統(tǒng)上的接觸電極相比，新式傳感器僅從身體吸取位移電流而不是真正的電荷電流。而且，在用這些傳感器可以實現(xiàn)輸入阻抗(1Hz時，可達(dá)≈1015Ω)和噪音水平(1Hz時，≈70nVHz-1/2)時，就可以對大量有益的身體電信號進行非侵入訪問和檢測。
參看圖3，該圖示出了傳感器電路。這種傳感器電路與AED的每個墊結(jié)合。其目的在于將傳感器的第一信號放大。為了減少傳感器與放大電路之間的寄生噪聲的雜散拾取(stray pick-up)，將二者保持在小的距離。傳感器包括探針電極312，這種探針電極通常具有1.5cm至20cm的直徑。對電極的進一步的小型化已進行了設(shè)計并且用0.5cm直徑的電極進行了試驗。傳感器探針電極由環(huán)狀防護裝置311所圍繞并連接到儀表放大器320的Vin+輸入端口，如Burr-Brown INA 116。這種類型的儀表放大器提供了以連續(xù)方式防護其信號輸入端口的選擇，即在儀表放大器本身之內(nèi)(片上防護)與向儀表放大器320饋電的電路一樣。因此，將防護裝置311連接到鄰近于Vin+輸入端口的儀表放大器320的防護端口。探針電極312與儀表放大器320的連接通過防漏電阻器315接地，這就意味著穩(wěn)定具有足夠快的時間常數(shù)的儀表放大器320的輸出。在過擾之后，儀表放大器320漂移到其操作范圍之外。防漏電阻器315將其帶回范圍之內(nèi)，但必須不干擾由探針電極312所采集的測量信號。這就意味著由防漏電阻器進行的任何漂移補償必須相當(dāng)慢地進行，這樣，防漏電阻器315就需要相對較高的標(biāo)稱值。除了使用防漏電阻器315之外，還可以想象出實現(xiàn)相同的漂移補償效果的其它布置。防漏電阻器315由護套316防護，護套316將由防漏電阻器315產(chǎn)生的電磁場屏蔽。
在儀表放大器320內(nèi)將測量信號提供給信號驅(qū)動器321。信號驅(qū)動器321的輸出端連接到運算放大器331，運算放大器331具有通過電阻器333的負(fù)反饋。
儀表放大器320的另一個輸入端口Vin-由接頭317連接到地面。儀表放大器320的兩個輸入端口Vin+和Vin-的連接意味著將對電場梯度進行測量且這種電場梯度最終會導(dǎo)致儀表放大器320的輸出。儀表放大器320的輸入端口Vin-的內(nèi)部以與輸入端口Vin+類似的方式連接。首先將信號用到驅(qū)動器322。由兩個端口在儀表放大器320的內(nèi)部提供防護，這兩個端口鄰近于Vin-輸入端口并延伸到驅(qū)動器322。驅(qū)動器322的輸出端連接到運算放大器332，運算放大器332具有通過電阻器334的負(fù)反饋。反饋電阻器333和334相互平衡，以使兩個運算放大器331和332具有相等的放大系數(shù)。雖然具有平衡的反饋電阻器333和334確保了兩個運算放大器331和332的相等的放大系數(shù)，但放大系數(shù)的實際值由外電阻器336設(shè)置，外電阻器336連接到儀表放大器320的端口Rg1和Rg2。
將由運算放大器331和332中的每一個放大的信號提供給另一個運算放大器342。特別是將運算放大器332的輸出端連接到運算放大器342的倒相輸入端，且將運算放大器331的輸出端連接到運算放大器342的非倒相輸入端。運算放大器342的輸出端相對于地面電勢驅(qū)動儀表放大器320的輸出端。
結(jié)合有AED墊中的每一個的整個傳感器電路由電纜352連接到AED主機。電纜包括傳感器信號導(dǎo)體SENS 354、正電源電壓導(dǎo)體V+355、負(fù)電源電壓導(dǎo)體V-356和地面電勢導(dǎo)體GND 357。V+和V-導(dǎo)體分別通過電容器連接到地面地面電勢，以確保穩(wěn)定的電源電壓水平。
所示出的INA 116在充電(庫侖計)放大器構(gòu)造中，且將信號用于接地非倒相輸入端和倒相輸入端。可以看出，雖然將防護裝置用于兩個輸入端，但將倒相輸入端作為假負(fù)載(即接地)來對待。晶片的制造質(zhì)量應(yīng)使(熱或其它方式所引致的)低頻率波動和漂移在這些輸入端之間幾乎精確地平衡。這就使得INA 116成為用于所設(shè)計的目的非常適合的放大器。
從檢測電活動的角度來講，理想的傳感器通常(1)并不從身體吸取真正的電荷電流，(2)具有極高的輸入阻抗(并因此而幾乎作為完美的電壓計運行)，(3)具有非常低的噪音底限，大大低于由身體所產(chǎn)生的最小信號水平，(4)成本相對較低，且(5)通常展示出良好的生物兼容性。就最后一點來講，7由于這些電勢能探針既可以遠(yuǎn)程使用，也可以穿過完全生物中性的隔離接觸面與身體表面接觸，所以生物兼容性并不會成為問題。由于這些無接觸傳感器及其相當(dāng)高的輸入阻抗表現(xiàn)出可忽略的與身體的平行負(fù)荷，所以這些傳感器能夠與對完美的電壓計的要求有關(guān)的基本點。目前已可以提供新一代運算放大器，這些放大器將防護技術(shù)延伸并提供片上防護設(shè)施。這些放大器的一個示例是Burr-Brown INA 116雙輸入端儀表放大器。在一種電路設(shè)計中，將這種放大器結(jié)合在平面構(gòu)造探針電路中，這種放大器設(shè)計用于將片上防護延伸到外輸入電極結(jié)構(gòu)，現(xiàn)已證明這種電路設(shè)計非常成功，且以INA 116為基礎(chǔ)的探針可作為無條件穩(wěn)定的充電放大器長期運行。另外的優(yōu)點是無需向運算放大器提供偏流。實際上，提供給運算放大器的偏流導(dǎo)致不穩(wěn)定的行為，因為在偏流路徑中有噪音。
圖4示出了與AED主機結(jié)合的信號處理電路。這種電路的主要目的在于通過降低信噪比并過濾有益頻率范圍來提高信號質(zhì)量。
信號處理電路具有用于根據(jù)圖3的兩個傳感器中的每一個的兩個輸入端口401和402。兩個下拉電阻器403和404確保所限定的電壓水平，即便是在輸入端口401和402沒有連接到各自的傳感器或因某種其它原因而具有未確定的電壓水平時也是如此。在這些情況下，將輸入端口401和/或402拉向地面電勢。儀表放大器405將兩個輸入端口401和402之間的壓差放大，這種壓差對應(yīng)于有兩個傳感器中的每一個所測得的信號的差異。
然后將放大的差動信號提供給陷波濾波器411，以濾去特定頻率的寄生信號。這些信號通常由電網(wǎng)產(chǎn)生，例如，電網(wǎng)在歐洲以50Hz運行，在美國以60Hz運行。本發(fā)明中所使用的類型的電容傳感器也測量這些信號。不過，若這種寄生信號的頻率已知并且是恒定的，可使用陷波濾波器，這種陷波濾波器將集中在寄生信號的頻率周圍的光譜的窄的部分切去。這種陷波濾波器的通常的布置包括兩個1st順序Butterworth濾波器。
然后將信號提供給低通過濾器421。典型的實施方式可以是第一順序至第三順序的Butterworth濾波器。通?？梢越邮茉?50Hz時的ECG信號的帶寬上限。具有在此范圍內(nèi)的截止頻率的低通過濾器的應(yīng)用將ECG信號的有益光譜器件留下，而將明顯的高頻干擾信號濾去。
在信號經(jīng)過了低通過濾器421之后，將信號提供給高通過濾器431。ECG信號的較低光譜界限的推薦值低達(dá)0.3Hz。為了避免如由運算放大器中的一個的共態(tài)放大所導(dǎo)致的電壓漂移對最終的ECG信號造成影響，非常低的頻率由高通過濾器431濾去。此外，限制器提供快速DC設(shè)置。
將濾波器信號在放大級441再次放大，并可在輸出端451得到，以進行進一步的分析，這種分析可由數(shù)字信號處理器或普通的微處理器進行。
雖然通過優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了描述，但本發(fā)明并不僅限于所公開的和/或附圖中所示出特定結(jié)構(gòu)，而是還包括對本發(fā)明進行的任何修改或變化。
權(quán)利要求
1.心臟除纖顫器，包括高壓電源、儲能電容器和至少兩個電極，其特征在于所述心臟除纖顫器還包括至少一個無接觸生物傳感器。
2.如權(quán)利要求1所述的心臟除纖顫器，其特征在于還包括可連接到所述生物傳感器的分析裝置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的心臟除纖顫器，其特征在于所述無接觸生物傳感器是電容傳感器。
4.如權(quán)利要求1至3所述的心臟除纖顫器，其特征在于所述無接觸生物傳感器包括在所述電極中。
5.如權(quán)利要求1至4所述的心臟除纖顫器，其特征在于還包括解耦裝置，所述解耦裝置在所述儲能電容器通過所述電極放電時將所述生物傳感器解耦。
6.如權(quán)利要求1至5所述的心臟除纖顫器，其特征在于還包括用于所述無接觸傳感器的屏蔽裝置，所述屏蔽裝置適于在利用所述無接觸傳感器進行測量時消除或減少由于接近于他人而帶來的干擾。
7.如權(quán)利要求6所述的心臟除纖顫器，其特征在于所述屏蔽裝置包括置于所述無接觸傳感器的背部上并連接到地面的傳導(dǎo)層。
8.如權(quán)利要求1至7所述的心臟除纖顫器，其特征在于所述電極包括適于將所述電極固定到患者的皮膚上的粘合劑，且所述粘合劑由可剝離的保護膜所覆蓋，所述可剝離保護膜用于由所述電極在測量期間進行無接觸測量，所述測量利用所述生物傳感器進行，以確定所述患者是否需要除纖顫干預(yù)。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項所述的心臟除纖顫器，其特征在于所述至少一個生物傳感器為心電圖裝置的一部分，所述心電圖裝置結(jié)合有所述心臟除纖顫器。
10.用于自動外用除纖顫器的方法，所述自動外用除纖顫器具有高壓電源、儲能電容器、至少兩個電極和至少一個無接觸生物傳感器，所述方法包括通過所述至少一個無接觸生物傳感器在患者的皮膚或衣服上進行最初的生物測量；確定所述患者是否要求除纖顫干預(yù)的生物測量結(jié)果；根據(jù)需要通過所述高壓電源、所述儲能電容器和固定到所述患者的皮膚的所述至少兩個電極執(zhí)行除纖顫序列。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于通過所述電極上的粘合膜將所述電極固定到所述患者的皮膚上。
12.如權(quán)利要求10至11中任一項所述的方法，其特征在于所述最初的生物測量是心電圖測量或包括心電圖測量。
全文摘要
心臟除纖顫器，包括高壓電源、儲能電容器、至少兩個電極和至少一個無接觸生物傳感器。由于生物傳感器并不需要與患者的皮膚接觸，所以傳感器保持其感測能力，這種感測能力甚至能夠穿過傳感器與進行測量一種或幾種生物信號的身體之間的整齊的衣服。因此，可快速得到患者的健康狀況最初判斷。高壓電源、儲能電容器和至少兩個電極用于產(chǎn)生電脈沖并將這種脈沖用于患者。
文檔編號A61B5/0428GK101072603SQ200580042346
公開日2007年11月14日 申請日期2005年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月8日
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