DE10065104B4

DE10065104B4 - defibrillator

Info

Publication number: DE10065104B4
Application number: DE10065104A
Authority: DE
Inventors: Heinz Bucher; Armin Prof. Dr. Bolz; Martin Schönegg; Holger Cecchin
Original assignee: Metrax GmbH
Current assignee: Metrax GmbH
Priority date: 1999-12-29
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2005-07-21
Anticipated expiration: 2020-12-29
Also published as: DE10065104A1; DE10064965A1; DE10064965B4

Abstract

Defibrillator mit einer gesteuerten Endstufe (1) zum impulsartigen Beaufschlagen von an einen Patienten anzulegenden Elektroden mit elektrischer Energie aus einem Energiespeicher (UQ) zur Gleichspannungsversorgung, bei dem
– die als Hoch-Tiefsetzsteller ausgebildete Endstufe (1) stromgesteuert ist und mit mindestens einem Stromsensor (SED, SEP) und getaktetem Schaltregler (S1', S2', S3', S4', S5', S6', ST) versehen ist, der als erweiterte H-Brücke mit drei je zwei Schalter (S1', S3'; S5', S6'; S2', S4') aufweisenden Längszweigen (LZ1, LZ2, LZ3) zwischen den Polen der Gleichspannungsversorgung und zwischen den Längszweigen (LZ1, LZ2, LZ3) angeordneten Querzweigen (QZ1, QZ2) ausgebildet ist, wobei in einem ersten Querzweig (QZ1) eine Speicherinduktivität (L) in Form einer Spule (L) und in Reihe dazu ein Spulenstromsensor (SED) angeordnet ist und in einem zweiten Querzweig (QZ2) ein Patientenstromsensor (SEP) liegt und der Patientenwiderstand (R) angeschlossen ist, und bei dem
– durch gesteuertes Schalten der Schalter des Schaltreglers (S1', S2', S3', S4', S5', S6',...Defibrillator with a controlled output stage (1) for impulsively applying to a patient to be applied electrodes with electrical energy from an energy storage (UQ) for DC power supply, wherein
The output stage (1) designed as a step-down converter is current-controlled and is provided with at least one current sensor (SED, SEP) and clocked switching regulator (S1 ', S2', S3 ', S4', S5 ', S6', ST), the extended branches (LZ1, LZ2, LZ3) having two switches (S1 ', S3'; S5 ', S6'; S2 ', S4') extending between the poles of the DC voltage supply and between the longitudinal branches (LZ1 A transverse inductor (L) in the form of a coil (L) is arranged in a first shunt arm (QZ1), and a coil current sensor (SED) is arranged in series in a second shunt arm (QZ1) and in a second shunt inductor (SZ) Transverse branch (QZ2) is a patient flow sensor (SEP) and the patient resistance (R) is connected, and in the
By controlled switching of the switches of the switching regulator (S1 ', S2', S3 ', S4', S5 ', S6', ...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Defibrillator mit einer gesteuerten Endstufe zum impulsartigen Beaufschlagen von an einen Patienten anzulegenden Elektroden mit elektrischer Energie aus einem Energiespeicher.The The invention relates to a defibrillator with a controlled Power amplifier for impulsively applying to a patient to be applied electrodes with electrical energy from an energy storage.

Ein derartiger Defibrillator mit einer gesteuerten Endstufe zum impulsartigen Beaufschlagen von an einen Patienten anzulegenden Elektroden mit elektrischer Energie aus einem Energiespeicher zur Gleichspannungsversorgung ist in der US 5,803,927 A angegeben ist. Bei diesem bekannten externen Defibrillator werden mit einem Hochspannungsteil biphasische Pulsformen mit abgeschnittenem exponentiellem Verlauf erzeugt. Die biphasischen exponentiellen Pulsformen können dabei entsprechend unterschiedlicher Eigenschaften von Patienten in ihrer Dauer oder ihrem Abklingverhalten unter Einbeziehung eines Stromsensorsignals gesteuert werden. Hierbei erfolgt eine neben der Spannungsregelung auch mögliche Stromregelung durch Steuern des Gesamtverlaufs der einzelnen Phasen. Mit diesem Aufbau ist eine genaue Anpassung der Pulsformen in Abstimmung auf einen jeweiligen Patienten schwierig zu erreichen.Such a defibrillator with a controlled output stage for the pulse-like application of electrodes to be applied to a patient with electrical energy from an energy store for DC voltage supply is in the US 5,803,927 A is specified. In this known external defibrillator biphasic pulse shapes are generated with a high-voltage part with truncated exponential profile. The biphasic exponential pulse shapes can be controlled according to different characteristics of patients in their duration or their Abklingverhalten involving a current sensor signal. In this case, in addition to the voltage regulation also possible current control takes place by controlling the overall course of the individual phases. With this construction, a precise adaptation of the pulse shapes in coordination with a respective patient is difficult to achieve.

Die US 5,974,339 A bezieht sich insbesondere auf einen internen Defibrillator mit Kathederelektroden. Hierbei ist die Erzeugung biphasischer Impulse unter Stromregelung mittels eines an derartige Anforderungen angepassten besonderen Aufbaus vorgenommen.The US 5,974,339 A refers in particular to an internal defibrillator with catheter electrodes. Here, the generation of biphasic pulses is made under current control by means of a special structure adapted to such requirements.

Ein weiterer externer Defibrillator ist in der DE 43 08 913 A1 offenbart. Hierbei werden ebenfalls Impulse unter Wirkung eines Stromsensors gesteuert, wobei ein Hochstromschalter genannt ist. Dabei erfolgt eine Anhebung der Spannung mittels Transformator.Another external defibrillator is in the DE 43 08 913 A1 disclosed. In this case, pulses are also controlled under the action of a current sensor, wherein a high-current switch is called. In this case, an increase of the voltage by means of transformer.

In der US 5,725,560 A sind Aufbauten von Defibrillatoren angegeben, mit denen eine Auswahlmöglichkeit unterschiedlicher Pulsformen bereitgestellt wird. Bei einem Ausführungsbeispiel ist eine Endstufe mit einfacher H-Brücke und Ansteuerung derselben vorgeschlagen.In the US 5,725,560 A Defibrillator designs are provided to provide a choice of different pulse shapes. In one embodiment, a single H-bridge power stage and driver is proposed.

Weitere derartige bekannte, insbesondere externe Defibrillatoren sind beispielsweise in der EP 0 437 104 A2 und EP 0 082 431 B1 angegeben. Die Impulsformen ergeben sich gewöhnlich direkt aus der Entladung eines Kondensators über den Widerstand eines Patienten. Daraus resultiert eine exponentiell abfallende Impulsspannung, die üblicherweise abgeschnitten wird (truncated exponential, vgl. EP 0 437 104 A2 , US 3,860,009 , US 4,823,796 ). Zur Verringerung der Einschaltströme wird bei einigen Geräten eine Induktivität in Serie zwischen Patient und Kondensator geschaltet. Daraus ergibt sich eine gedämpfte Sinusschwingung, wie in der EP 0 082 431 B1 gezeigt.Other such known, especially external defibrillators are, for example, in the EP 0 437 104 A2 and EP 0 082 431 B1 specified. The pulse shapes usually result directly from the discharge of a capacitor across the resistance of a patient. This results in an exponentially decaying pulse voltage, which is usually cut off (truncated exponential, cf. EP 0 437 104 A2 . US 3,860,009 . US 4,823,796 ). To reduce inrush currents, some devices use an inductor in series between the patient and the capacitor. This results in a damped sine wave, as in the EP 0 082 431 B1 shown.

Die Dämpfung der Sinusschwingung wird dabei üblicherweise so ausgelegt, dass mit einer mittleren Impedanz von 50–80 Ohm ein Kurvenzug ohne Unterschwingen der Nulllinie erreicht wird. Man bezeichnete diese Pulsform auch als Edmark-Puls. Wird ein deutliches Unterschwingen zugelassen, erhält man den Gurwich-Puls oder den biphasischen damped-sine Impuls. Derartige geeignet gestaltete biphasische Pulse sind im Vergleich zu monophasischen Impulsen bereits bei deutlich niedrigeren Energien in der Lage, ein flimmerndes Herz erfolgreich zu therapieren. Diesen Effekt der geringeren Defibrillationsschwelle biphasischer Impulse kann man mit einer H-Brücke auch für truncated-exponential-Impulsformen umsetzen.The damping The sine wave is usually designed so that with a mean impedance of 50-80 ohms a curve is reached without undershooting the zero line. you referred to this pulse shape as Edmark pulse. Will be a clear Undershoot allowed, receives the Gurwich pulse or the biphasic damped pulse. such suitably designed biphasic pulses are compared to monophasic Impulses already at significantly lower energies able to successfully treat a flickering heart. This effect of lower defibrillation threshold biphasic pulses can be with a H-bridge also for implement truncated-exponential pulse forms.

Die diversen Schriften zur Umsetzung derartiger BTE (biphasic truncated exponential) Impulsformen erstrecken sich auf die Lösung der Frage der zweckmäßigen Aufteilung der Energie auf die beiden Phasen bzw. auf die Sicherstellung der abzugebenden Energiedosis durch wahlweise Kontrolle der Um- bzw. Abschaltzeiten oder de Initialspannung. Beispiele hierzu finden sich z.B. in den Schriften WO 97/31680 A1, DE 100 12 503 A1 , WO 95/05215 A2, WO 98 39060 A1 und WO 98/47563 A1.The various writings for the implementation of such BTE (biphasic truncated exponential) pulse forms extend to the solution of the question of the appropriate allocation of energy to the two phases or to ensure the energy dose to be delivered by selectively controlling the switching or off times or de initial voltage. Examples of this can be found, for example, in the publications WO 97/31680 A1, DE 100 12 503 A1 WO 95/05215 A2, WO 98 39060 A1 and WO 98/47563 A1.

All diesen Defibrillatoren ist gemein, dass sie aufgrund der Kondensatorentladung eine spannungsbasierte Impulsform abgeben. Diese Pulsformen haben den Nachteil einer hohen Abhängigkeit der Stromstärken von der Patientenimpedanz, die sich im Bereich von 30–150 Ohm befindet. Dabei bekommen Patienten mit hoher Impedanz die niedrigeren Ströme, obwohl gerade für diese Patienten eher eine höhere Stromstärke wünschenswert ist. Umgekehrt erhalten Patienten mit niedriger Impedanz sehr hohe Ströme.Alles These defibrillators have in common that they are due to the capacitor discharge deliver a voltage-based pulse shape. These pulse shapes have the disadvantage of a high dependence of currents from the patient impedance, which ranges from 30-150 ohms located. Here, patients with high impedance get the lower currents although just for these patients tend to be higher amperage desirable is. Conversely, patients with low impedance receive very high levels Streams.

Für Schädigungen am Herzgewebe wird ein zu hoher Strom verantwortlich gemacht. Bereits 1988 wurde nachgewiesen, dass einer der maßgeblichen Parameter zur Beschreibung einer Defibrillationsdosis die Stromstärke des Defibrillationsimpulses ist (J Am Coll Cardiol 1988; 12: 1259–64). Der zweite Parameter ist die Dauer des Pulses. Seither gibt es mehrere Ansätze zur stromgesteuerten Defibrillation. Ein Ansatz, einen stromgesteuerten dampedsine Defibrillator zu realisieren, ist in IEEE Transactions On Biomedical Engineering, Vol. 37. No. 7, July 1990 beschrieben. Andere Ansätze zielen auf einen veränderbaren Vorwiderstand ab, der derart dimensioniert ist (z.B. EP 0 569 609 A1 , US 5,433,732 ) bzw. so angesteuert wird, dass der mittlere Strom durch den Patienten annähernd unabhängig von dessen Impedanz ist (z.B. US 5,904,706 ).Damage to the heart tissue is attributed to excessive current. As early as 1988 it was demonstrated that one of the relevant parameters for describing a defibrillation dose is the current strength of the defibrillation pulse (J Am Coll Cardiol 1988; 12: 1259-64). The second parameter is the duration of the pulse. Since then, there have been several approaches to current-controlled defibrillation. One approach to realize a current-controlled damped-defibrillator is described in IEEE Transactions On Biomedical Engineering, Vol. 7, July 1990. Other approaches are aimed at a variable series resistor, which is dimensioned in such a way (eg EP 0 569 609 A1 . US 5,433,732 ) or is driven so that the average current through the Pa were almost independent of its impedance (eg US 5,904,706 ).

Eine weitere Möglichkeit, den Strom zu begrenzen, ist ein Schaltregler, wie er an sich in der EP 0 569 616 A1 Anwendung findet. Derartige Schaltungen sind an sich auch in einschlägigen Lehrbüchern seit vielen Jahren bekannt (z.B. Stromversorgung elektronischer Schaltungen und Geräte, R. v. Decker's Verlag G. Schenk Hamburg 1964). Eine Verwendung in Defibrillatoren ist in den Schriften US 5,222,492 und US 5,725,560 angegeben. Mit diesen stromgesteuerten Verfahren ist es möglich, verschiedene Stromverläufe zu realisieren. Eine Begrenzung liegt aber in der maximal erreichbaren Amplitude, die durch die noch vorhandene Kondensatorspannung limitiert ist. Dies führt bei der Verwendung von steigenden Rampen oder Rechtecksignalen oder anderen Signalformen mit hoher Amplitude zum Ende des Impulses zu einem hohen Restladungsbedarf im Speicherkondensator. Der Ladekondensator muss also mit einer sehr großen Energiemenge aufgeladen werden. Große, schwere und teure Komponenten (Kondensator, Ladekreis und Energiequelle, wie Batterie, Akkumulator ..) sind hierfür erforderlich.Another way to limit the current is a switching regulator, as it is in itself EP 0 569 616 A1 Application finds. Such circuits are known per se in relevant textbooks for many years (eg power supply of electronic circuits and devices, R. v. Decker's Verlag G. Schenk Hamburg 1964). One use in defibrillators is in the writings US 5,222,492 and US 5,725,560 specified. With these current-controlled methods, it is possible to realize different current profiles. However, a limitation lies in the maximum achievable amplitude, which is limited by the still existing capacitor voltage. This results in the use of rising ramps or square wave signals or other high amplitude waveforms at the end of the pulse to a high residual charge requirement in the storage capacitor. The charging capacitor must therefore be charged with a very large amount of energy. Large, heavy and expensive components (capacitor, charging circuit and energy source, such as battery, accumulator ..) are required for this.

Beim getakteten Regler werden während der Einschaltzeit ein oder mehrere Zwischenspeicher aufgeladen, die in der ausgeschalteten Phase den Ausgangsimpuls abgeben. Dabei beeinflusst das Verhältnis von Lade- und Entladedauer die mittlere Amplitude des Ausgangssignals. Ein derartiges Gerät wurde für implantierbare Defibrillatoren bereits 1991 beschrieben ( US 5,222,492 ). Damit können allerdings lediglich monophasische Signale und Spannungen, die unter der Entladespannung des Haupt-Energiespeichers liegen, realisiert werden. Dies hat bei Rechteckimpulsen zur Folge, dass die Spannung im Energiespeicher bis zum Ende der Impulabgabe über der maximal nötigen Ausgangsspannung (U = 125 Ω·I) gehalten werden muss. Die nötige Ladespannung beträgt demnach Ubeg = [Rp 2·Isoll 2 + (2/C)·Esoll]1/2, mit Rp = 125 Ω. With the clocked controller, one or more buffer memories are charged during the switch-on time, which output the output pulse in the switched-off phase. The ratio of charging and discharging duration influences the average amplitude of the output signal. Such a device has been described for implantable defibrillators as early as 1991 ( US 5,222,492 ). However, this means that only monophasic signals and voltages which are below the discharge voltage of the main energy store can be realized. With rectangular pulses, this has the consequence that the voltage in the energy store must be kept above the maximum required output voltage (U = 125 Ω · I) until the end of the pulse output. The necessary charging voltage is accordingly U beg = [R p 2 · I should 2 + (2 / C) · E should ] 1.2 , with R p = 125 Ω.

Soll dabei die vorzuhaltende Energiemenge nicht unmäßig hoch werden, müssen kleine Kapazitäten gewählt werden. In diesem Fall wird die Ladespannung sehr groß, was die Auswahl geeigneter Schalter erschwert.Should while the vorzuhaltende amount of energy is not excessive, must be small capacities chosen become. In this case, the charging voltage becomes very large, which is the Selection of suitable switches difficult.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen externen Defibrillator bereitzustellen, mit dem die Energiezufuhr möglichst genau an die Anforderungen eines jeweiligen zu behandelnden Patienten anpassbar ist.Of the Invention is based on the object, an external defibrillator To provide, with the energy supply as closely as possible to the requirements of a particular patient to be treated is customizable.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 4 gelöst. Hierbei ist u.a. vorgesehen, dass die Endstufe als stromgesteuerte Endstufe mit mindestens einem Stromsensor und getaktetem Schaltregler ausgebildet ist, der als erweiterte H-Brücke mit mindestens drei Längszweigen und mindestens einem dazwischen angeordneten Querzweig ausgebildet ist, wobei in einem Querzweig der Patientenwiderstand angeschlossen wird und in einem anderen Querzweig oder in einem Anschlusszweig zum Pluspol oder Minuspol des Energiespeichers eine Speicherinduktivität angeordnet ist, und dass durch gesteuertes Schalten der Schalter des Schaltreglers unter Wirkung der Speicherinduktivität ein Impuls oder eine Impulsfolge an den Patientenwiderstand anlegbar ist, dessen/deren Amplitude höher ist als die in dem Energiespeicher gespeicherte Spannung.These The object is achieved with the features of claims 1 and 4. in this connection is u.a. provided that the power amplifier as a current-controlled power amplifier with formed at least one current sensor and clocked switching regulator is that as an extended H-bridge with at least three longitudinal branches and formed at least one transverse branch arranged therebetween is, wherein connected in a shunt branch of the patient resistance is and in another shunt branch or in a connection branch to Plus pole or negative pole of the energy storage arranged a storage inductance is, and that by controlled switching the switch of the switching regulator under the effect of the storage inductance a pulse or a pulse train can be applied to the patient resistance whose amplitude is higher than the voltage stored in the energy store.

Mit diesen Maßnahmen lassen sich nahezu beliebige strombasierte Impulsformen erzeugen. Diese lassen sich besser kontrollieren als spannungsbasierte Entladungen, so dass die Gefahr von Schädigungen am Myokard verringert wird.With these measures Almost any current-based pulse shapes can be generated. These can be better controlled than voltage-based discharges, so the danger of damage is reduced at the myocardium.

Zu einer möglichst schonenden Behandlung eines Patienten trägt weiterhin die Massnahme bei, dass die Endstufe biphasisch ausgebildet ist, und weiterhin, dass die Endstufe zum Erzeugen einer Ladespannung des Energiespeichers von etwa 1 kV ausgelegt ist.To one possible Gentle treatment of a patient continues to be the measure in that the output stage is biphasic, and furthermore, that the output stage for generating a charging voltage of the energy storage is designed by about 1 kV.

Ein alternativer, ebenfalls günstiger Aufbau besteht darin, dass die Endstufe als Hoch-Tiefsetzsteller mit drei je zwei Schalter aufweisenden Brückenzweigen zwischen den Polen der Gleichspannungsversorgung und mit im ersten Querzweig zwischen einem ersten und einem mittleren Brückenzweig liegendem Spulenstromsensor und in Reihe dazu liegender Spule und im zweiten Querzweig zwischen dem mittleren und dritten Brückenzweig liegendem Patientenstromsensor und in Reihe zu diesem liegendem Energiespeicher, der parallel zu dem anzuschließenden Patienten liegt, ausgebildet ist.One alternative, also cheaper Structure is that the power amplifier as a high-buck converter with three bridge branches each having two switches between the poles the DC power supply and with in the first shunt branch between a first and a middle bridge branch lying coil current sensor and in-line lying coil and in the second transverse branch between the middle and third bridge branch lying patient flow sensor and in line with this lying Energy storage, which is parallel to the patient to be connected formed is.

Dabei wird ein günstiger Aufbau mit zuverlässiger Arbeitsweise dadurch erzielt, dass die Schalter von einer Kontrolleinheit in Abhängigkeit von Stromsignalen des Spulenstromsensors und des Patientenstromsensors und unter Einbeziehung eines Sollstromes geöffnet und geschlossen werden, wobei

a) zu einem Startzeitpunkt ein Strompfad von dem Pluspol der Gleichspannungsversorgung über den ersten Querzweig und über einen Abschnitt des ersten und des mittleren Brückenzweiges zu dem Minuspol der Gleichspannungsversorgung durch Schließen nur dieser Schalter geschaltet wird, bis eine betragsmäßig oberhalb des Sollstromes liegender Patientenstrom entsprechend einem äußeren Rand eines vorgegebenen oder vorgebbaren Hysteresebandes erreicht wird,
b) anschließend der zu dem Pluspol führende Schalter geöffnet wird, so dass alle zum Pluspol führenden Schalter offen sind, und der zum Minuspol führende Schalter des mittleren Brückenzweiges geöffnet wird oder bleibt und die zum Minuspol führenden Schalter des ersten Brückenzweiges und des dritten Brückenzweiges geschlossen werden, so dass sich der Patientenstrom abbaut, bis ein betragsmäßig unterhalb des Sollwertes liegender Patientenstrom desselben Vorzeichens entsprechend einem inneren Rand des Hysteresebandes erreicht ist,
c) anschließend wieder die Schaltzustände a) und b) abwechselnd für eine vorgegebene oder vorgebbare Anzahl von Wechseln wiederholt werden,
d) nachfolgend der Spulenstrom und damit der Patientenstrom durch den ersten Querzweig durch Öffnen der zu der zuvor eingestellten Richtung des Spulenstromes gehörenden Schalter des ersten und mittleren Brückenzweiges und Schließen der zu der umgekehrten Richtung des Spulenstroms gehörenden Schalter des ersten und mittleren Brückenzweiges umgekehrt wird, bis ein bei dieser Richtung des Patientenstromes betragsmäßig oberhalb des Sollstromes liegender Patientenstrom entsprechend einem äußeren Rand eines Hysteresebandes der umgekehrten Richtung des Patientenstromes erreicht ist,
e) anschließend der bei der umgekehrten Richtung des Spulenstromes und des Patientenstromes zum Pluspol führende Schalter des ersten bzw. mittleren Brückenzweiges geöffnet wird, so dass alle zum Pluspol führenden Schalter geöffnet sind, und der zum Minuspol führende Schalter des mittleren Brückenzweiges geöffnet wird oder bleibt und die zum Minuspol führenden Schalter des ersten Brückenzweiges und des dritten Brückenzweiges geschlossen werden, so dass sich der Patientenstrom abbaut, bis ein betragsmäßig unterhalb des Sollwertes liegender Patientenstrom dieses Vorzeichens entsprechend einem inneren Rand des Hysteresebandes erreicht ist,
f) anschließend die Schaltzustände d) und e) für eine vorgegebene oder vorgebbare Anzahl von Wechseln wiederholt werden und
g) der in der vorstehenden Weise erzeugte biphasische Impuls nach der vorgegebenen oder vorgebbaren Anzahl der Wechsel durch Öffnen aller zum Pluspol führenden Schalter und des zum Minuspol führenden Schalters des mittleren Brückenzweiges sowie durch Schließen der zum Minuspol führenden Schalter des ersten und des dritten Brückenzweiges oder durch Schließen der zur entgegen gesetzten Richtung des Spulenstromes und damit des Patientenstromes gehörenden Schalter und Erreichen des Wertes null beendet wird.

In this case, a favorable structure with reliable operation is achieved in that the switches are opened and closed by a control unit in response to current signals of the coil current sensor and the patient current sensor and including a desired current, wherein

a) at a start time, a current path of the positive pole of the DC power supply via the first shunt branch and a portion of the first and the middle bridge branch to the negative terminal of the DC power supply by closing only this switch is switched until a magnitude above the target current lying patient stream corresponding to an outer Edge of a predetermined or predeterminable hysteresis band is reached,
b) then the switch leading to the positive pole is opened, so that all leading to the positive pole switch are open, and the negative pole leading switch of the middle bridge branch is opened or remains leading to the negative pole switch of the first bridge branch and the third bridge branch closed in such a way that the patient current is reduced until a patient current of the same sign lying in absolute value below the nominal value is reached corresponding to an inner edge of the hysteresis band,
c) subsequently the switching states a) and b) are repeated alternately for a predetermined or predefinable number of changes,
d) subsequently the coil current and thus the patient current through the first shunt arm by opening the belonging to the previously set direction of the coil current switch of the first and middle bridge branch and closing the belonging to the reverse direction of the coil current switch of the first and middle bridge branch is reversed until an amount of patient flow lying in this direction of the patient stream in terms of amount above the target current is reached in accordance with an outer edge of a hysteresis band of the reverse direction of the patient stream,
e) is then opened in the reverse direction of the coil current and the patient current to the positive pole leading switch of the first or middle bridge branch, so that all positive pole leading switch are open, and the negative pole leading switch of the middle bridge branch is opened or remains and the switch leading to the negative pole of the first bridge branch and of the third bridge branch are closed so that the patient current is reduced until a patient current lying below the nominal value of this sign corresponding to an inner edge of the hysteresis band is reached,
f) subsequently the switching states d) and e) are repeated for a predetermined or predefinable number of changes, and
g) the biphasic pulse generated in the above manner after the predetermined or predetermined number of changes by opening all leading to the positive pole switch and the negative pole leading switch of the middle bridge branch and by closing the leading to the negative pole switch of the first and third bridge branch or through Close the counter to the opposite direction of the coil current and thus the patient flow associated switch and reaching the value zero is terminated.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus weiteren Unteransprüchen.Further advantageous embodiments will become apparent from further subclaims.

Für einen zuverlässigen, patientenschonenden Betrieb kann weiterhin vorgesehen sein, dass zwischen einer Spannungsquelle und der Endstufe eine Trennstufe zur galvanisch getrennten Übertragung der Energie auf den Patienten angeordnet ist. Eine für die Arbeitsweise des Defibrillators weiterhin günstige Ausgestaltung besteht darin, dass ein Gesamtimpuls in eine Vielzahl von Teilimpulsen unterteilt ist.For one reliable, Patient-friendly operation can be further provided that between a voltage source and the output stage a separation stage for galvanic separate transmission the energy is placed on the patient. One for the way of working the defibrillator further favorable configuration is that a total impulse into a multiplicity of partial impulses is divided.

Eine für einen Hochstellerbetrieb geeignete vorteilhafte Lösung besteht weiterhin darin, dass dem Energiespeicher ein von einer Kontrolleinheit gesteuerter Oszillator nachgeschaltet ist, dem ein die oszillierende Spannung hochtransformierender Transformator folgt.A for one Piler operation suitable advantageous solution continues to be, in that the energy store is controlled by a control unit Oscillator is followed, the one the oscillating voltage transforming transformer follows.

Mit der hier vorgestellten Lösung ist es möglich, eine Ausgangsspannung zu generieren, die über der Spannung des Energiespeichers liegt. Dies bedeutet, dass nach Beendigung des Signals weniger Restenergie im Speicher zurückbleiben kann und damit der Defibrillator preiswerter und kleiner realisiert werden kann.With the solution presented here Is it possible, to generate an output voltage that is above the voltage of the energy store lies. This means that after completion of the signal less residual energy to remain in the store and thus the defibrillator can be realized cheaper and smaller can.

Es ist auch möglich, die Ladespannung in einer Größenordnung zu halten, bei der schnelle Halbleiterschalter noch ohne aufwendige Serienschaltung eingesetzt werden können.It is possible, too, the charging voltage in an order of magnitude to keep in the fast semiconductor switch yet without consuming Series connection can be used.

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine monophasische oder biphasische stromgesteuerte Endstufe realisiert, die mit einem getakteten Schaltregler eine nahezu beliebige Signalform zu erzeugen in der Lage ist, insbesondere einen gut angenäherten Stromrechteckimpuls mit Ausgangsamplituden, die höher sein können als die vom Energiespeicher zur Verfügung gestellte Spannung U_C.With the present invention, a monophasic or biphasic current-controlled output stage is realized, which is able to generate a nearly arbitrary waveform with a clocked switching regulator, in particular a well-approximated current square pulse with output amplitudes, which may be higher than the voltage U provided by the energy storage available _C.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The Invention will now be described with reference to exemplary embodiments with reference closer to the drawings explained. Show it:

1 ein Prinzipschaltbild einer konventionellen getakteten H-Brücke (s. auch US 5,725,560 4), 1 a schematic diagram of a conventional clocked H-bridge (see also US 5,725,560 4 )

2a die Funktionsweise einer getakteten H-Brücke, 2a the operation of a clocked H-bridge,

2b ein Beispiel einer möglichen Stromkurve, die sich mit der in 1 dargestellten Schaltung erzeugen lässt, insbesondere die erforderliche hohe Anfangsspannung im Kondensator, 2 B an example of a possible current curve that matches the in 1 produce generated circuit, in particular the required high initial voltage in the capacitor,

3a, 3b Prinzipschaltbilder von Realisierungsmöglichkeiten der Erfindung, 3a . 3b Schematics of Rea possibility of the invention,

4a den zeitlichen Verlauf der ersten Schalthandlungen des Impulses, 4a the time course of the first switching actions of the pulse,

4b ein Beispiel einer möglichen Stromkurve, die sich mit der in 3a dargestellten Schaltung erzeugen lässt, 4b an example of a possible current curve that matches the in 3a can generate generated circuit,

5a ein Blockschaltbild einer anderen Ausbildung der Erfindung, 5a a block diagram of another embodiment of the invention,

5b ein Ausführungsbeispiel, und 5b an embodiment, and

6 ein Beispiel einer möglichen Stromkurve, die sich mit der in 5 dargestellten Schaltung erzeugen lässt. 6 an example of a possible current curve that matches the in 5 can produce generated circuit.

1 zeigt eine Endstufe 1 mit einer Spannungsquelle UQ, z.B. in Form eines Kondensators, an die nach Art einer Brückenschaltung zwei jeweils zwei Schalter S1, S3 bzw. S2 und S4 aufweisende Brückenzweige angeschlossen sind. Zwischen den Schaltern S1, S3 und S2, S4 liegen in einem Querzweig ein Stromsensor SE und in Reihe zu diesem eine Spule L sowie ein Kondensators C. Parallel zu dem Kondensator C ist über entsprechende Patientenelektroden ein Patient mit einem Patientenwiderstand R anzuschließen. Zum Regeln eines Patientenstromes I_P ist eine Kontrolleinheit ST angeschlossen, über die die Schalter S1, S2, S3 und S4 entsprechend einem Steuerprogramm betätigbar sind. 1 shows a power amplifier 1 with a voltage source UQ, for example in the form of a capacitor, to which two bridges S1, S3 or S2 and S4 are connected in the manner of a bridge circuit. Between the switches S1, S3 and S2, S4 are in a shunt branch, a current sensor SE and in series to this a coil L and a capacitor C. Parallel to the capacitor C is to be connected via respective patient electrodes, a patient with a patient resistance R. To control a patient current I _P , a control unit ST is connected, via which the switches S1, S2, S3 and S4 can be actuated in accordance with a control program.

1 stellt das Prinzipschaltbild eines Tiefsetzstellers dar, der es ermöglicht, den Patientenstrom I_P einzuprägen. Die Kontrolleinheit ST, die vorteilhafterweise einen Mikrocontroller beinhaltet, überwacht den Patientenstrom I_P aufgrund des über den Stromsensor SE erhaltenen Stromsignals und steuert die Schalter S1 bis S4 an, um den vorgegebenen Patientenstrom I_P durch die Induktivität der Spule L und den Patientenwiderstand R zu regeln. Das Ziel der Regelung ist es, den Patientenstrom I_P in einem vorgegebenen Hystereseband der Breite ΔI zu halten. 1 represents the block diagram of a buck converter, which makes it possible to impress the patient current I _P. The control unit ST, which advantageously contains a microcontroller, monitors the patient current I _P on the basis of the current signal obtained via the current sensor SE and controls the switches S1 to S4 to regulate the predetermined patient current I _P through the inductance of the coil L and the patient resistance R. , The goal of the control is to keep the patient current I _P in a predetermined hysteresis band of width ΔI.

2a zeigt eine mögliche Kurve des Patientenstromes I_P. Die Amplitude ist durch die Entladekurve der Spannungsquelle in Form des Kondensators UQ begrenzt. Zu einem Startzeitpunkt t0 werden die Schalter S1 und S4 geschlossen. Ein positiver Patientenstrom I_P baut sich entsprechend einer Zeitkonstante T = L/R des Stromkreises auf. In 2b ist die Stromkurve relativ zu einer Spannung U_C gezeigt. 2a shows a possible curve of the patient current I _P. The amplitude is limited by the discharge curve of the voltage source in the form of the capacitor UQ. At a start time t0, the switches S1 and S4 are closed. A positive patient current I _P builds up according to a time constant T = L / R of the circuit. In 2 B the current curve is shown relative to a voltage U _C.

Zum Zeitpunkt t1 wird der Schalter S1 des einen Brückenzweiges geöffnet und der Schalter S3 des selben Brückenzweiges geschlossen. Dies hat zur Folge, dass sich der Patientenstrom im Querzweig bzw. Patientenzweig entsprechend der Zeitkonstante T des Stromkreises abbaut. Erreicht der Patientenstrom I_P zu einem Zeitpunkt t2 eine untere Grenze des Hysteresebandes, wird der Schalter S3 wieder geöffnet und der Schalter S1 geschlossen, so dass sich der Patientenstrom I_P erneut aufbaut. Diese Vorgänge werden abwechselnd bis zu einem Zeitpunkt t3 wiederholt, der das Ende des positiven Stromimpulses darstellt. Anschließend werden die Schalter S1 und S4 geöffnet und die Schalter S3 und S2 geschlossen. Die dem gerade fließenden Patientenstrom I_P entgegen gerichtete Spannung ermöglicht ein schnelleres Abbauen des Stromes als mit dem aus den Schaltern S3 und S4 gebildeten Freilaufkreis.At time t1, the switch S1 of the one bridge branch is opened and the switch S3 of the same bridge branch is closed. This has the consequence that the patient current in the shunt branch or patient branch degrades according to the time constant T of the circuit. If the patient current I _P reaches a lower limit of the hysteresis band at a time t2, the switch S3 is opened again and the switch S1 is closed so that the patient current I _P builds up again. These operations are repeated alternately until a time t3, which represents the end of the positive current pulse. Subsequently, the switches S1 and S4 are opened and the switches S3 and S2 are closed. The current flowing directly against the patient current I _P enables a faster reduction of the current than with the freewheeling circuit formed by the switches S 3 and S 4.

Der anschließend negative Patientenstrom I_P erreicht zu einem Zeitpunkt t4 einen äußeren Rand des zugehörigen Hysteresebandes. Der Schalter S2 wird geöffnet und der Schalter S4 geschlossen. Der Strom fällt nun entsprechend der Zeitkonstante T ab und erreicht zu einem Zeitpunkt t5 die innere Grenze des Hysteresebandes. Nun wird der Schalter S4 geöffnet und der Schalter S2 geschlossen, so dass der Betrag Patientenstrom I_P wieder zu steigen beginnt.The subsequently negative patient current I _P reaches an outer edge of the associated hysteresis band at a time t4. The switch S2 is opened and the switch S4 is closed. The current now drops in accordance with the time constant T and reaches the inner limit of the hysteresis band at a time t5. Now, the switch S4 is opened and the switch S2 is closed, so that the amount of patient current I _P begins to rise again.

Ist das Ende des negativen Stromimpulses zu einem Zeitpunkt t6 erreicht, sollte der Patientenstrom I_P möglichst schnell abgebaut werden. Hierzu kann der aus den Schaltern S3 und S4 gebildete Freilaufkreis genutzt werden oder der Strom wird durch das Anlegen einer entgegen gesetzten Spannung unter Benutzung der Schalter S1 und S4 abgebaut.If the end of the negative current pulse is reached at a time t6, the patient current I _P should be reduced as quickly as possible. For this purpose, the freewheeling circuit formed from the switches S3 and S4 can be used or the current is dissipated by the application of an opposite voltage using the switches S1 and S4.

In 3a ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Gegenüber der Darstellung gemäß 1 ist ein zusätzlicher, mittlerer Brückenzweig in Form des Längszweiges LZ2 mit zwei Schaltern S5' und S6' vorgesehen. In dem ersten Brückenzweig bzw. Längszweig LZ1 liegen wiederum zwei Schalter S1' und S3'. In dem Querzweig QZ1 zwischen dem ersten und mittleren Brückenzweig LZ2 liegen in Reihe ein Stromsensor SED für einen Spulenstrom I_D und die Spule L, während in dem Querzweig QZ2 zwischen dem mittleren Brückenzweig LZ2 und dem dritten Brückenzweig bzw. Längszweig LZ3 in Reihe ein weiterer Stromsensor SEP für den Patientenstrom I_P und der Energiespeicher in Form des Kondensators C angeordnet sind, dem wiederum der Patientenwiderstand R über die Patientenelektroden P parallel zu schalten ist. Die Schalter werden mittels der Kontrolleinheit ST in Abhängigkeit der Signale der beiden Stromsensoren SED und SEP gesteuert. Bei allen Schaltern handelt es sich vorzugsweise um entsprechend leistungsfähige Halbleiterschalter, wie auch bei dem ersten Ausführungsbeispiel und an sich bekannt.In 3a a further embodiment of the invention is shown. Compared to the representation according to 1 an additional, middle bridge branch in the form of the longitudinal branch LZ2 with two switches S5 'and S6' is provided. In turn, two switches S1 'and S3' are located in the first bridge branch or longitudinal branch LZ1. In the shunt QZ1 between the first and middle bridge branch LZ2 are in series a current sensor SED for a coil current I _D and the coil L, while in the shunt branch QZ2 between the middle bridge branch LZ2 and the third bridge branch or longitudinal branch LZ3 in series another current sensor SEP for the patient current I _P and the energy storage in the form of the capacitor C are arranged, in turn, the patient resistance R is to be connected in parallel across the patient electrodes P. The switches are controlled by the control unit ST in response to the signals of the two current sensors SED and SEP. All switches are preferably correspondingly powerful semiconductor switches, as well as in the first embodiment and known per se.

3a stellt das Prinzipschaltbild eines Hoch-Tiefsetzstellers dar, der es ermöglicht, einen vorgegebenen Patientenstrom I_P einzuprägen. Die Kontrolleinheit ST überwacht den Strom in dem ersten Querzweig QZ1 bzw. Spulenzweig und dem zweiten Querzweig QZ2 bzw. Patientenzweig und steuert die Schalter S1' bis S6' an. Neben dem anhand von 1 beschriebenen Tief setzsteller-Prinzip kann mit der Schaltung nach 3a mit den zusätzlichen Schaltern S5' und S6' des mittleren Brückenzweiges LZ2 auch ein Hochsetzstellerbetrieb im Falle zu niedriger Quellenspannung verwirklicht werden. Ebenso wie bei dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel mit Tiefsetzsteller erfolgt die Stromregelung mit Hilfe eines Hysteresereglers. Neben dem Patientenstrom I_P wird auch der Spulenstrom I_D gemessen und als Steuergröße berücksichtigt. Der aus dem Energiespeicher fließende Strom lückt, d.h. der Energiespeicher wird periodisch entladen. 3a represents the block diagram of a Hoch-Tiefsetzstellers, which allows a Prescribed patient current I _P. The control unit ST monitors the current in the first shunt branch QZ1 or coil branch and the second shunt branch QZ2 or patient branch and controls the switches S1 'to S6'. In addition to the basis of 1 described low setter principle can with the circuit after 3a with the additional switches S5 'and S6' of the middle bridge branch LZ2 also a boost converter operation in case of low source voltage can be realized. As in the previous embodiment with step-down converter, the current control takes place with the aid of a hysteresis controller. In addition to the patient current I _P and the coil current I _{D is} measured and taken into account as a control variable. The current flowing out of the energy store dissolves, ie the energy store is periodically discharged.

4a zeigt eine mögliche Stromkurve, anhand derer der Hochsetzstellbetrieb (z.B. gemäß 3a) beschrieben wird. Zum Zeitpunkt t0' beginnt die positive Phase. Die Schalter S1' und S6' sind geschlossen um den Strom durch die Spule aufzubauen. Der Stromanstieg in der Speicherinduktivität in Form der Spule L erfolgt entsprechend dem Induktionsgesetz di/dt = U₀/L. Erreicht der Spulenstrom den oberen Grenzwert des gewünschten Stromes (t1'), wird der Schalter S4' geschlossen und der Schalter S6' geöffnet. Der Strom baut sich nun entsprechend der kreisspezifischen Zeitkonstante T ab, bis er den unteren Grenzwert zum Zeitpunkt t2' erreicht. Um die Spule L wieder zu laden, wird der Schalter S6' geschlossen und der Schalter S4' geöffnet. Die durch den Aufladevorgang der Spule L entstehende Stromlücke I_P kann durch einen optionalen Kondensator C, der parallel zu den Patientenelektroden angebracht ist, überbrückt werden. Sobald der Strom durch die Spule L den Maximalwert wieder erreicht hat (Zeitpunkt t3'), wird der Schalter S4' geschlossen und der Schalter S6' geöffnet. Für die negativen Phasen werden die Schalter S3', S5' und S2' benutzt. 4a shows a possible current curve, on the basis of which the Hochsetzstellbetrieb (eg according to 3a ) is described. At time t0 'the positive phase begins. The switches S1 'and S6' are closed to build up the current through the coil. The current increase in the storage inductance in the form of the coil L is in accordance with the law of induction di / dt = U ₀ / L. When the coil current reaches the upper limit of the desired current (t1 '), the switch S4' is closed and the switch S6 'is opened. The current then degrades according to the circle-specific time constant T until it reaches the lower limit value at time t2 '. To recharge the coil L, the switch S6 'is closed and the switch S4' is opened. The current gap I _P produced by the charging process of the coil L can be bridged by an optional capacitor C, which is mounted parallel to the patient electrodes. As soon as the current through the coil L has reached the maximum value again (time t3 '), the switch S4' is closed and the switch S6 'is opened. For the negative phases, the switches S3 ', S5' and S2 'are used.

In einer zweiten Ausführung wird zeitgleich zum Wechselspiel der Schalter S6' und S4' ein Wechselspiel mit S1' und S3' derart getätigt, dass jeweils S1' und S6' gleichzeitig geschlossen sind, während die Schalter S3' und S4' offen sind und umgekehrt. Die negative Phase wird entsprechend mit den Schaltern S3', S5' und S1', S2' realisiert.In a second embodiment At the same time as the interplay of the switches S6 'and S4', an interplay with S1 'and S3' is made in such a way that each S1 'and S6 'at the same time are closed while the Switch S3 'and S4 'are open and vice versa. The negative phase will be corresponding to the switches S3 ', S5' and S1 ', S2' realized.

In einer dritten Ausführung wird die Spule in der positiven Phase mit den Schaltern S1' und S6' geladen. Der Freilaufkreis wird mit den Schaltern S1' und S2' gebildet. Die negative Phase wird entsprechend mit den Schaltern S3', S5' und S3', S4' gebildet.In a third embodiment the coil is charged in the positive phase with the switches S1 'and S6'. The freewheeling circuit is connected to the switches S1 'and S2 'formed. The negative phase is formed in accordance with the switches S3 ', S5' and S3 ', S4'.

Werden bestimmte Impulsformen ausgeschlossen, so kann auf einige Schalter verzichtet werden. Als Beispiel seien die Schalter S3', S4' und S5' genannt, falls auf eine Stromregelung der negativen Phase verzichtet werden soll.Become certain pulse shapes excluded, so may switch to some be waived. As an example, the switches S3 ', S4' and S5 'may be mentioned, if on a current control of the negative phase should be dispensed with.

In einer weiteren Ausführung nach 3b wird der Strom mit den Schaltern S1', S6' und S7' geregelt, wobei der Schalter S7' vorliegend als Diode aus gebildet ist, also in der einen Stromrichtung offen und der anderen geschlossen ist. Dabei gibt es vergleichbar zu den vorgenannten Ausführungen zu 3a wieder die Ausführungen als Tiefsetzsteller und Hochsetzsteller. Der Tiefsetzstellbetrieb wird durch das Wechselspiel der Schalter S1' und S7' erreicht. Mit geschlossenem Schalter S1' und gesperrtem Schalter S7' steigt der Strom bis zur Außenkante des Hysteresebandes. Beim Öffnen des Schalters S1' fließt der Strom durch den dann geschlossenen Schalter S7' weiter und nimmt ab bis zum Erreichen des inneren Randes des Hysteresebandes. Dann wird der Strom wie eben beschrieben mit dem Schalter S1' wieder aufgebaut. Der Hochsetzstellbetrieb wird mit Hilfe des Schalters S6' wie in der ersten Ausführung nach 3a durchgeführt. Die Funktion des Schalters S5' aus 3a übernimmt in 3b der Schalter S1', während die Funktion des Schalters S4' durch Schalter S7' erfüllt wird. Die Schalter S3' bis S4' legen in diesem Fall lediglich die Stromflussrichtung durch den Patienten fest. Eine monophasische Variante ist also auch ohne die Schalter S3' bis S4' realisierbar.In a further embodiment according to 3b the current with the switches S1 ', S6' and S7 'is controlled, the switch S7' is formed in the present case as a diode, that is open in one direction and the other is closed. There are comparable to the aforementioned versions 3a again the versions as buck converter and boost converter. The Tiefsetzstellbetrieb is achieved by the interplay of the switches S1 'and S7'. With closed switch S1 'and locked switch S7', the current increases to the outer edge of the hysteresis band. When opening the switch S1 ', the current continues to flow through the then closed switch S7' and decreases until reaching the inner edge of the hysteresis band. Then the current is rebuilt as just described with the switch S1 '. The Hochsetzstellbetrieb is using the switch S6 'as in the first embodiment according to 3a carried out. The function of the switch S5 'off 3a takes over in 3b the switch S1 ', while the function of the switch S4' is satisfied by switch S7 '. The switches S3 'to S4' set in this case only the direction of current flow through the patient. A monophasic variant can therefore also be realized without the switches S3 'to S4'.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt 5a in einem Prinzipschaltbild. Zwischen der Spannungsquelle UQ ist zur galvanisch getrennten Übertragung eine Trennstufe 2 in einer Ansteuerstufe vorgesehen. An die Ansteuerstufe ist eine Messstufe 3 zur Messung der Ausgangsgrößen der Ansteuerstufe angeschlossen. Die Patientenelektroden sind mit der Messstufe 3 verbunden. Die Ansteuerstufe wird über die Kontrolleinheit ST in Abhängigkeit der Signale der Messstufe 3 zum Regeln des Patientenstromes angesteuert.Another embodiment shows 5a in a schematic diagram. Between the voltage source UQ for galvanically isolated transmission is a separation stage 2 provided in a drive stage. At the control stage is a measuring stage 3 connected to measure the output variables of the control stage. The patient electrodes are with the measuring stage 3 connected. The control stage is controlled by the control unit ST depending on the signals of the measuring stage 3 controlled to control the patient current.

In 6 ist ein biphasischer Stromimpuls dargestellt, der mit dem in 5 schematisch dargestellten Aufbau des Defibrillators erzeugbar ist. Der Gesamtimpuls ist in eine Vielzahl von Teilimpulsen mit vielen kleinen Energiepaketen aufgeteilt. Sollte in der Ansteuerstufe bzw. Leistungsstufe ein Kurzschluss auftreten, kann z.B. nur noch maximal ein Energiepaket, das in einem Zwischenkreis gespeichert werden kann, übertragen werden. Die maximale Größe dieses Energiepaketes kann so gewählt werden, dass eine Schädigung des Patienten ausgeschlossen werden kann. Auf diese Weise kann der benötigte Transformator für eine geringere Spannungs-Zeit-Fläche ausgelegt werden, als wenn der gesamte Impuls in einem Stück übertragen würde. Dadurch erhöht sich zwar der Schaltungsaufwand, es verringert sich jedoch die Größe des erforderlichen Transformators.In 6 a biphasic current pulse is shown, which corresponds to the in 5 schematically shown construction of the defibrillator can be generated. The total pulse is divided into a plurality of partial pulses with many small energy packets. If a short circuit occurs in the control stage or power stage, for example, only a maximum of one energy package that can be stored in a DC link can be transmitted. The maximum size of this energy package can be chosen so that damage to the patient can be excluded. In this way, the required transformer can be designed for a lower voltage-time-area than if the entire pulse were transmitted in one piece. Although this increases the circuit complexity, it reduces the size of the required transformer.

Zur Realisierung eines biphasischen Impulses wird die Gleichrichterschaltung umschaltbar ausgelegt (5b). Es ist dabei unerheblich, ob es sich um eine Einweg- oder Vollwellengleichrichtung handelt.To realize a biphasic pulse, the rectifier circuit is designed switchable ( 5b ). It is irrelevant whether it is a one-way or full wave rectification.

Claims

Defibrillator with a controlled output stage ( 1 ) for the pulse-like application of electrodes to be applied to a patient with electrical energy from an energy store (UQ) for DC voltage supply, in which - the power stage designed as a step-up converter ( 1 ) is current-controlled and provided with at least one current sensor (SED, SEP) and clocked switching regulator (S1 ', S2', S3 ', S4', S5 ', S6', ST), which is an extended H-bridge with three each two Switches (S1 ', S3', S5 ', S6'; S2 ', S4') having longitudinal branches (LZ1, LZ2, LZ3) between the poles of the DC voltage supply and transverse branches (QZ1, LZ1, LZ2) arranged between the longitudinal branches (LZ1, LZ2, LZ3). QZ2) is formed, wherein in a first shunt branch (QZ1) a memory inductance (L) in the form of a coil (L) and in series thereto a coil current sensor (SED) is arranged and in a second shunt branch (QZ2) is a patient current sensor (SEP) and the patient resistor (R) is connected, and in which - by controlled switching of the switches of the switching regulator (S1 ', S2', S3 ', S4', S5 ', S6', ST) under the action of the storage inductance (L), a pulse or a pulse train can be applied to the patient resistor (R) whose amplitude is higher than that in the energy store ( UQ) stored voltage.

Defibrillator according to claim 1, characterized in that the switches (S1 ', S2', S3 ', S4', S5 ', S6') of a control unit (ST) in response to current signals of the coil current sensor (SED) and the patient current sensor (SEP a) at a start time (t0 '), a current path from the positive pole of the DC voltage supply across the first shunt arm and over a portion of the first and the middle bridge branch to the negative pole of the DC voltage supply by closing only the switch (S1 ', S6' or S5 ', S3') is switched until a patient current (I _P ) lying above the nominal current is reached corresponding to an outer edge of a predetermined or predeterminable hysteresis band, b) subsequently at a time (t ₁ ') the switch (S1' or S5 ') leading to the positive pole is opened, so that all switches (S1', S5 ', S2') leading to the positive pole are open, and the switch (S6 ') of the middle bridge branch leading to the negative pole is or remains open and the switch (S3', S4 ') leading to the negative pole of the first bridge branch and the third bridge branch are closed, so that the patient current (I _P ) degrades, until a patient current (I _P ) of the same sign corresponding to an inner edge of the hysteresis band is reached below the setpoint value (I _soll ), c) subsequently the switching states a) and b) are repeated alternately for a predetermined or predefinable number of changes, d) subsequently the coil current (I _D ) and thus the patient current (I _P ) through the first shunt arm by opening the switch (S1 ', S6' or S5 ', S3') belonging to the previously set direction of the coil current (I _D ) of the first and middle bridge arms and closing the switch (S5 ', S3' or S1 ', S6') belonging to the reverse direction of the coil current (I _D ) of the first and with reverse bridge branches is reversed, until in this direction of the patient flow (I _P ) amount above the target current lying patient stream (I _P ) corresponding to an outer edge of a Hysteresebandes the reverse direction of the patient stream (I _P ) is reached, e) then in the inverted direction of the coil current (I _D ) and the patient current (I _P ) to positive pole leading switch (S5 'or S1') of the first or middle bridge branch is opened, so that all leading to the positive pole switch (S1 ', S5', S2 ') are open, and the switch to the negative (S6') of the central bridge branch is opened or remains and the negative pole leading switch (S3 ', S4') of the first bridge branch and the third bridge branch are closed, so that the patient flow (I _P ) degrades until a magnitude below the target value lying patient stream (I _P ) of this sign corresponding to an inner edge of Hyster f) then the switching states d) and e) are repeated for a predetermined number of changes and g) the biphasic pulse generated in the above manner after the predetermined or specifiable number of changes by opening all leading to the positive pole switch (S1 ', S5', S2 ') and the negative pole leading switch (S6') of the central bridge branch and by closing the negative pole leading switch (S3 ', S4') of the first and third bridge branch or by closing the opposite direction of the Coil current (I _D ) and thus the patient current (I _P ) belonging switch (S1 ', S6' or S5 ', S3') and reaching the value zero is terminated.

Defibrillator according to claim 1, characterized in that the boost converter operation after charging the storage inductor (L) by closing or keeping closed only the switch (S1 ') and the switch (S4') or the switch (S2 ') and the Switch (S3 ') is effected while the remaining switches (S2', S3 ', S5', S6 'or S1', S4 ', S5', S6 ') are opened.

Defibrillator with a controlled output stage ( 1 ) for the pulse-like application of electrical energy to be applied to a patient from an energy store (UQ) to the DC voltage supply, in which - the final stage ( 1 ) is designed as a current-controlled output stage with at least one current sensor (SEP) and clocked switching regulator (S1 ', S2', S3 ', S4', S5 ', S6', ST), which is designed as an extended H-bridge with three longitudinal branches (LZ1, LZ2, LZ3) and only one transverse branch (QZ2) arranged therebetween, the patient resistance (R) being connected in the shunt branch (QZ2), a storage inductance (L) being arranged in a connection branch to the positive pole of the energy store (UQ) a switch (S6 ') between the positive pole and the negative pole of the energy store (UQ) from behind the storage inductance (L) and a switch (S1') in the connecting line between the positive pole of the energy store (UQ) and the one terminal of the storage inductance ( L), while the other four switches (S2 ', S3', S4 ', S5') are arranged in the longitudinal branches (LZ2, LZ3) between the shunt arm (QZ2) and the positive pole or negative pole, and wherein the switches (S1 'to S6') after loading the memory Erinduktivität (L) for effecting a boost converter operation are controlled, and in which - by controlled switching of the switches of the switching regulator (S1 ', S2', S3 ', S4', S5 ', S6') under the effect of the storage inductance (L), a pulse or a pulse train can be applied to the patient resistor (R) whose amplitude is higher than the voltage stored in the energy store (UQ).

Defibrillator according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the final stage is biphasic.

Defibrillator according to one of the preceding claims, characterized in that the output stage ( 1 ) is designed to generate a charging voltage of the energy storage device (UQ) of about 1 kV.

Defibrillator according to one of the preceding claims, characterized in that between a voltage source (UQ) and the output stage ( 1 ) a separation stage ( 2 ) is arranged for galvanically separate transmission of energy to the patient.

Defibrillator according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a total impulse into a plurality of partial impulses is divided.

Defibrillator according to one of the preceding claims, characterized in that the energy store (UQ) is one of a control unit (ST) controlled oscillator (OZ) is followed by the one oscillating voltage transforming transformer (TR) follows.

Defibrillator according to Claim 9, characterized that at a connection of the secondary side of the transformer (TR) a rectifier circuit for a biphasic pulse is connected.

Defibrillator according to claim 9 or 10, characterized that the secondary-side current of the transformer (TR) within a predetermined tolerance band is controlled.

Defibrillator according to one of claims 9 to 11, characterized in that the pulse of a plurality of close to each other transfer the following individual pulses through the transformer (TR) becomes.