CN105451813A - 用于除颤器的紧凑控制器器件 - Google Patents

Abstract

一种除颤器，包括：壳体；放电模块，设置在印刷电路板的第一部分上并被定位在壳体内；能量存储模块，设置在印刷电路板的第二部分上；以及控制器模块，设置在印刷电路板的第三部分上。能量存储模块通过第一挠性构件可操作地连接到放电模块。控制器模块通过第二挠性构件可操作地连接到能量存储模块。第一挠性构件被折叠为使得印刷电路板的第一部分被定位为基本上平行于印刷电路板的第二部分，并且第二挠性构件被折叠为使得印刷电路板的第三部分被定位为基本上垂直于印刷电路板的第一部分和第二部分。

Description

用于除颤器的紧凑控制器器件

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年8月1日提交的名称为“用于除颤器的紧凑控制器器件(CompactControllerDeviceforDefibrillator)”的美国临时专利申请序列号61/861110的权益，其内容通过引用结合于此。

技术领域

本公开总地涉及一种通过电治疗(electricaltherapy)的执行而对心脏缺陷的治疗(treatment)，更具体地，涉及一种用于对心脏给予电治疗的除颤器(defibrillator)。

背景技术

用于利用可植入器件(通常称为起搏器)校正过缓的心率(心搏缓慢)的技术是可获得的，该可植入器件输送微焦耳的电脉冲到缓慢跳动的心脏以便将心率加速到可接受的水平。此外，众所周知的，为了校正过快的心率并防止心室颤动(ventricularfibrillation)或某些室性心动过速(ventriculartachycardia)的可能的致命后果，经由施加到胸腔壁的外部电极板输送高能量电击(例如，180至360焦耳)。心搏缓慢、心室颤动以及室性心动过速均为心脏的电故障(心律失常)。每个会在数分钟内导致死亡，除非通过适当的电刺激来校正。

心律失常的最致命的形式之一是心室颤动，其在正常有规律的电脉冲被无规律且快速的脉冲取代时发生，导致心肌停止正常收缩并开始颤动。正常的血液流动停止，并且如果正常的心脏收缩没有被恢复，则可能在数分钟内导致器官损坏或者死亡。尽管经常对于受害者是不可察觉的，但是室性心动过速经常在心室颤动之前，室性心动过速为心脏的有规律但是快速的律动。因为受害者没有对即将发生的颤动的可察觉的警告，所以死亡经常在必要的医疗救助能够到达之前发生。

由于在施加矫正电治疗上的时间延迟会导致死亡，所以可植入的起搏器和除颤器具有治疗这些否则将威胁生命的状况的显著提高的能力。当被植入患者内时，该器件为了可治疗的心律失常而连续地监测患者的心脏，并且当检测到这样的心律失常时，该器件直接向心脏施加矫正电脉冲。

通过公知为心脏复律的过程(向心肌同步施加电治疗)，正常的心脏功能通常能够被恢复到遭受心室颤动或室性心动过速的人。外部地向患者的胸腔壁施加矫正电脉冲的起搏器和除颤器也用于矫正这样的威胁生命的心律失常，但是就以下的情况遭受缺点，在急性的心律失常突发期间无法及时应用该器件以挽救患者的生命。这样的处理需要在几分钟内进行以是有效的。

因此，当认为患者由于这样的心律失常而处于高死亡风险时，电子器件通常被植入从而在需要治疗时是可容易获得。然而，最近经历过心脏病发作或者正在等待这样的可植入器件的患者会被留在医院中，在医院中矫正电子治疗通常就在附近。由于其高昂的花费或由于患者需要参加正常的日常活动，所以长期住院往往是不实际的。

除颤器已经被开发用于以下患者：近期经历过心搏停止的患者、易受心脏心律失常影响并处于突然死亡的临时风险的患者以及正在等待可植入器件的患者。然而，当前的可穿戴除颤器可能没有所要求的尺寸和耐用性而无法向患者提供最大的舒适性和可用性。

因此，对于这样的便携式可穿戴除颤器存在需求，该除颤器使用于输送除颤器的功能的部件安装到小的占用空间中，使得除颤器是足够小和轻的以让能行走的患者穿戴。此外，对于这样的可穿戴除颤器存在需求，该除颤器非常耐用，使得其即使被跌落或另外地经受患者的冲击也继续正常运行。

发明内容

提供一种除颤器，该除颤器包括：壳体；和印刷电路板，包括通过挠性构件可操作地连接的多个部分。该多个部分进一步包括：印刷电路板的第一部分，在其上可设置用于选择性地向患者输送能量脉冲的放电模块；印刷电路板的第二部分，在其上可设置能量存储模块；以及印刷电路板的第三部分，在其上可设置用于控制对患者的能量脉冲的输送的控制器模块。挠性构件被折叠为使得印刷电路板的所述多个部分中的至少一个被定位为基本上垂直于印刷电路板的所述多个部分中的其他部分中的至少一个，从而允许放电模块、能量存储模块和控制器模块被定位在壳体内。

挠性构件可以至少包括将印刷电路板的第一部分连接到印刷电路板的第二部分的第一挠性构件。第一挠性构件可以被折叠为使得印刷电路板的第一部分被定位为基本上平行于印刷电路板的第二部分。此外，挠性构件可以至少包括将印刷电路板的第二部分连接到印刷电路板的第三部分的第二挠性构件。第二挠性构件可以被折叠为使得印刷电路板的第三部分被定位为基本上垂直于印刷电路板的第一部分和第二部分。

所述多个部分还可以包括印刷电路板的第四部分，在其上可设置通信模块。挠性构件可以至少包括将印刷电路板的第四部分连接到印刷电路板的第三部分的第三挠性构件。第三挠性构件可以被折叠为使得印刷电路板的第四部分被定位为基本上平行于印刷电路板的第三部分并基本上垂直于印刷电路板的第一部分和第二部分，从而允许通信模块被定位在壳体内。通信模块可以包括以下中的至少一个：GPS收发器、蓝牙^TM收发器、Wi-Fi收发器以及蜂窝收发器。印刷电路板的第三部分中的金属部分和除颤器的显示器的金属部分中的至少一个可以用作蜂窝收发器的蜂窝天线的一部分。

控制器模块可以包括存储器和微处理器。存储器和微处理器可以可操作地连接到单独的印刷电路板，该单独的印刷电路板可操作地连接到印刷电路板的第三部分。存储器和微处理器可以通过球栅阵列可操作地连接到该单独的印刷电路板，该球栅阵列用环氧树脂材料底部填充(under-fill)。

除颤器还可以包括：显示器，定位在壳体的外部表面上用于提供用户界面；扬声器，安装在位于壳体的拐角处的空气填充的混响器(reverberator)内；端口，用于将除颤器连接到治疗器件；以及电源，被配置为定位于提供在壳体上的扩展坞(dock)内并可操作地连接到提供在能量存储模块上的构件。

还提供一种除颤器，该除颤器包括：壳体；至少一个高电压模块；以及至少一个低电压模块，通过至少一个挠性构件可操作地连接到所述至少一个高电压模块。至少一个挠性构件被折叠为使得所述至少一个高电压模块和所述至少一个低电压模块被定位在壳体内，并使得所述至少一个高电压模块与所述至少一个低电压模块之间的间隔提供高电压与低电压的至少一个隔离并最小化所述至少一个高电压模块与所述至少一个低电压模块之间的干扰。

至少一个高电压模块可以包括用于选择性地向患者输送能量脉冲的放电模块和用于存储要被输送给患者的能量脉冲的能量存储模块中的至少一个。至少一个低电压模块可以包括用于控制对患者的能量脉冲的输送的控制模块和用于允许除颤器与外部设备通信的通信模块中的至少一个。控制器模块可以在壳体内被定位在一位置处，使得由壳体上的外部力引起的应力被减小。

此外，提供一种制造除颤器的方法。该方法包括提供分布式电路板。分布式电路板包括：放电模块，设置在印刷电路板的第一部分上用于选择性地向患者输送能量脉冲；能量存储模块，设置在印刷电路板的第二部分上，并通过第一挠性构件可操作地连接到放电模块；以及控制器模块，用于控制对患者的能量脉冲的输送，设置在印刷电路板的第三部分上并通过第二挠性构件可操作地连接到能量存储模块。所述方法还包括：折叠第一挠性构件使得印刷电路板的第一部分被定位为基本上平行于印刷电路板的第二部分；折叠第二挠性构件使得印刷电路板的第三部分被定位为基本上垂直于印刷电路板的第一部分和第二部分，从而提供折叠的分布式电路板；提供具有上壳体部分和下壳体部分的壳体；将折叠的印刷电路板定位在上壳体部分和下壳体部分之一内；以及将上壳体部分紧固到下壳体部分。

分布式电路板还可以包括通信模块，该通信模块设置在印刷电路板的第四部分上并通过第三挠性构件可操作地连接到控制器模块。所述方法还可以包括：折叠第三挠性构件使得印刷电路板的第四部分被定位为基本上平行于印刷电路板的第三部分并基本上垂直于印刷电路板的第一部分和第二部分。

还提供一种除颤器，该除颤器包括：壳体；多个可操作地连接的模块；以及印刷电路板，包括通过挠性构件可操作地连接的多个部分。所述多个部分进一步包括：印刷电路板的第一部分，在其上可设置用于选择性地向患者输送能量脉冲的放电模块和能量存储模块中的至少一个；以及印刷电路板的第二部分，在其上可设置用于控制对患者的能量脉冲的输送的控制器模块和用于允许除颤器与外部设备通信的通信模块中的至少一个。挠性构件中的至少一个被折叠为使得第一部分被定位为基本上垂直于第二部分，从而允许所述多个可操作地连接的模块被定位在壳体内。

此外，提供一种除颤器，该除颤器包括：壳体；多个可操作地连接的模块，包括用于选择性地向患者输送能量脉冲的放电模块、能量存储模块以及用于控制能量脉冲的输送的控制器模块；以及印刷电路板，包括通过挠性构件可操作地连接的多个部分。所述多个部分进一步包括：印刷电路板的第一部分，在其上可设置所述多个模块中的至少一个；以及印刷电路板的第二部分，在其上可设置所述多个模块中的剩余模块中的至少一个。挠性构件中的至少一个被折叠为使得第一部分被定位为基本上垂直于第二部分，从而允许所述多个可操作地连接的模块被定位在壳体内。

所述多个模块中的设置在第一部分上的所述至少一个可以包括放电模块和能量存储模块中的至少一个。所述多个模块中的剩余模块中的设置在第二部分上的至少一个可以包括所述控制器模块。可选地，所述多个模块中的设置在第二部分上的至少一个可以包括控制器模块和通信模块中的至少一个，该通信模块用于允许除颤器与外部设备通信。

当参照附图来考虑以下说明和所附权利要求书时，本发明的这些和其他的特征和特性以及各结构的相关元件的操作方法和功能以及制造的部件数和经济性的结合将变得明显，所有的附图形成本说明书的一部分，其中相同的附图标记指代各个附图中对应的部件。然而，将清楚地理解，附图仅是为了示出和描述的目的，而不意在作为本发明的限制的定义。当在本说明书和权利要求书中使用时，单数形式的“一”、“一个”和“该”包括复数形式，除非上下文另外清楚地指示。

附图说明

图1是根据本发明的除颤器的外部壳体的前透视图；

图2是图1的外部壳体的后透视图；

图3是在顶部盖板和电源被移除的情况下图1的外部壳体的后透视图；

图4是被配置为位于根据所要求保护的发明的除颤器的壳体内的分布式电路板的俯视平面图；

图5是图4的分布式电路板的底视平面图；

图6是图4的分布式电路板在折叠配置下的前透视图；

图7是图6的分布式电路板的后透视图；

图8是图6的分布式电路板的前透视图，其中所有电子部件从其电路板的各部分移除；

图9是图8的分布式电路板的后透视图；

图9a是图9的分布式电路板的端视图；

图10是定位在图1的外部壳体的前盖板内的图6的分布式电路板的前透视图；以及

图11是图10的分布式电路板和壳体的前平面图。

具体实施方式

当在这里使用时，空间或方向术语诸如“内部”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”、“垂直”等指的是如这里所描述的本发明。然而，将理解，本发明可以采取各种可替换的取向，因此，这样的术语将不被认为是限制性的。为了本说明书的目的，除非另外地指示，否则在说明书和权利要求书中所使用的表示组分的量、反应条件、尺寸、物理特性等的所有数字将被理解为在所有情形下被术语“大约”来修饰。因此，除非相反地指示，否则在下面的说明书和所附的权利要求书中阐述的数值参数是可根据本发明设法获得的期望性质而变化的近似。最起码地并且不尝试限制对权利要求书的范围的等同物的教导的应用，每个数值参数应当至少根据所报告的有效数字的数目并通过应用通常的四舍五入技术来解释。

尽管阐明本发明的宽泛范围的数值范围和参数是近似的，但是在特定的示例中阐述的数值被尽可能精确地报告。然而，任何数值固有地包含必定由在其相应的测试测量中发现的标准差所导致的某些误差。

此外，应当理解，这里记载的任何数值范围意欲包括被包含在其中的所有子范围。例如，“1至10”的范围意欲包括在所记载的最小值1与所记载的最大值10之间并包括所记载的最小值1与所记载的最大值10的任何和所有子范围，也就是，所有以等于或大于1的最小值起始并以等于或小于10的最大值结束的子范围，以及所有在它们之间的子范围，例如1至6.3，或5.5至10，或2.7至6.1。

参照图1至图3，提供通常被标记为附图标记1的除颤器，该除颤器被配置为实现以下关键功能：检测能走动的患者的ECG信息并在需要时执行对患者的治疗电击。例如，除颤器诸如可从Corporation获得的Life可穿戴除颤器通常一次被几乎连续地穿戴达两个月至三个月。在除颤器由患者所穿戴的时间段期间，除颤器需要连续地监测患者的生命体征(vitalsigns)，为用户友好的并可访问的(accessible)，尽可能重量轻、舒适以及便携，并在需要时能够输送一个或多个挽救生命的治疗电击。

现在参照图1至图4，除颤器1包括定位在外部壳体3内的分布式印刷电路板41，该外部壳体3被配置为由患者所穿戴并连接到治病或治疗器件，诸如包括ECG电极和治疗垫(未示出)的上身背带(harness)或背心(vest)。背带或背心的ECG电极和治疗垫经由端口5可操作地联接到外部壳体3内的分布式印刷电路板41。这样的可穿戴治疗设备在美国专利第5741306号和美国专利公开第2012/0011382号中描述，上述美国专利和美国专利公开被转让给本申请的受让人并通过引用整体结合于此。

在一些实施例中，除颤器1的外部壳体3包括前盖7、后盖9以及顶盖11。可再充电且可移除的电池组13被定位在提供于后盖9中的槽15内。电池13通过电池闩锁17被紧固到后盖9。电池闩锁17被定位在电池13的左上角，以允许电池13通过一个摇动(rocking)动作而从外部壳体3移除。该摇动动作增加了具有退化的敏捷性的患者的可用性，诸如具有关节炎的患者。电池13具有足够的容量以执行对治疗电极的一个或多个治疗电击以及向除颤器1的所有内部部件提供电力。如在上文提及的，除颤器1的外部壳体3被配置为由患者穿戴，并因此具有使得其不干扰患者的移动和活动的尺寸。更具体地，外部壳体3可以具有约5英寸至6英寸的长度、约4英寸至5英寸的高度以及约1英寸至2英寸的宽度。

在一些实施例中，外部壳体3还包括例如位于壳体3的左上角的一对患者响应按钮19。响应按钮19被定位为以小的距离间隔开，期望地小于1.5英寸。响应按钮19的位置和响应按钮19之间的距离被选择以使具有有限的敏捷性的患者能够容易地并快速地操作响应按钮19。

在一些实施例中，除颤器1还包括音频系统，该音频系统具有位于外部壳体3上的扬声器端口21和麦克风端口23。扬声器端口21期望地被定位为距离麦克风端口23至少2.5英寸以最小化反馈。此外，扬声器端口21和麦克风端口23可以位于外部壳体3的顶盖11上，以便面对患者用于更好的取向和功能性。扬声器端口21还被定位在外部壳体3的上拐角上，并从外部壳体3的顶部包裹至其侧面。如果除颤器1的顶部被遮挡，这允许扬声器端口21更难被阻挡。此外，扬声器被安装在混响器(reverberator)中，该混响器使用特定体积的空气以人为地放大特定频率的音频。混响器的出口是扬声器端口21。在一个非限制性的实施例中，混响器被调谐以放大在2.272kHz和2.5kHz处的警报频率，以便在1米处达到95分贝用于警报。麦克风端口23和扬声器端口21被网状物或其他合适的遮盖物遮盖，以防止流体和/或颗粒进入到外部壳体3中。

除颤器1的外部壳体3还包括显示屏25，用于向患者提供信息并用于向患者提供用户输入器件。显示屏25向患者提供信息诸如(但是不限于)时间、电池寿命、音量、信号强度、设备状态以及任何其它有用的信息。此外，显示屏25还允许用户访问关于除颤器1的各种数据诸如(但是不限于)设备的设定、由设备存储的数据以及由除颤器1积累的各种其他数据。显示屏25还用作通信接口，以允许患者发送和接收数据。

显示屏25可以是任何合适的电容触摸屏装置。例如，显示屏25可以包括由日本东京的AsahiGlassCo.制造的1.1毫米厚的Dragontrail^TM透镜，其在反面支撑具有4.3英寸LCD的投射式电容触摸屏。显示器玻璃可以被提供以覆盖除颤器1的除了响应按钮19之外的整个前部，从而向除颤器1提供平滑完美的外观和感受。

在操作中，如将在下文更详细地讨论地，如果除颤器1检测到异常状况，则除颤器1被配置为刺激患者达预定时间段。该刺激可以是可被患者察觉的任何刺激。除颤器1可产生的刺激的示例包括视觉(经由显示屏25)、听觉(经由扬声器端口21)、触觉刺激(经由包括在治疗器件中的振动器(未示出)器件)或适度的刺激警报电击(经由治疗器件)。响应按钮19被提供以允许用户通过在预定时间段内按压两个响应按钮19来关闭该刺激。通过按压两个响应按钮19，刺激被停止并且除颤器1不采取进一步的动作。如果患者在预定时间段内没有按压两个响应按钮19，则除颤器1执行一个或多个治疗电击到治疗器件的治疗电极。

参照图4至图7并继续参照图1至图3，示出除颤器1的功能部件。除颤器1的功能部件被提供在通常被标记为附图标记41的分布式印刷电路板(诸如，刚挠性印刷电路板(rigidflexprintedcircuitboard))上。刚挠性印刷电路板是使用挠性板技术和刚性板技术的结合的板。刚挠性板可以包括嵌入在一个或多个刚性板内的多层挠性电路基板。刚挠性印刷电路板被设计为三维空间(space)，这提供更大的空间效率。此外，通过刚挠性印刷电路板的使用，所有板到板的连接被消除，从而增加除颤器1的耐用性。

分布式印刷电路板41包括放电模块43、能量存储模块45、控制器模块47以及可选地通信模块49。放电模块43设置在分布式印刷电路板41的第一部分51上，并用于选择性地输送能量脉冲到患者。能量存储模块45设置在分布式印刷电路板41的第二部分53上。能量存储模块45通过第一挠性构件55可操作地连接到放电模块43。控制器模块47被提供以控制对患者的能量脉冲的输送，并设置在分布式印刷电路板41的第三部分57上。控制器模块47通过第二挠性构件59可操作地连接到能量存储模块45。通信模块49可以设置在分布式印刷电路板41的第四部分61上，并可以通过第三挠性构件63可操作地连接到控制器模块47。

放电模块43和能量存储模块45可以被认为是高电压模块，因为这些模块的每个需要高电压用于操作。这些模块43、45被提供在分布式印刷电路板41的高电压部分46上。控制器模块47和通信模块49可以被认为是低电压模块，因为这些模块的每个需要低电压用于操作。这些模块47、49被提供在分布式印刷电路板41的低电压部分48上。挠性构件55、59和63(或连接器)被定位为使得，当分布式印刷电路板41被折叠以定位在外部壳体3内(如在下文更详细地讨论的)时，高电压模块与低电压模块之间的间隔提供高电压与低电压的至少一个隔离或最小化模块之间的干扰诸如电磁干扰。提供在高电压模块与低电压模块之间的间隔期望地为至少0.350英寸。在一些实施例中，构件55、59以及63中的一个或多个可以包括分布式印刷电路板41的挠性部分。在一些实施例中，构件55、59以及63中的一个或多个可以是单独的连接器，例如导线、电缆、诸如ZIF(零插入力)连接器的挠性连接器或者本领域技术人员已知的任何合适的电连接器。

分布式印刷电路板41的包含放电模块43的第一部分51可以是狭长的印刷电路板。其具有在约4英寸至6英寸的范围内的长度以及在约0.5英寸至1.5英寸的范围内的宽度。第一部分51的这种配置允许其牢固地安装在外部壳体3的底部内、基本上垂直于前盖7和后盖9。分布式印刷电路板41的第一部分51包括多个高电压开关65，诸如绝缘栅双极晶体管(IGBT)、场效应晶体管(FET)、晶体管或者金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。期望地，IGBT被用作高电压开关。放电模块43被配置为基于来自控制器模块47的信号而选择性地将在能量存储模块45中存储的能量脉冲输送到患者。能量脉冲从放电模块43通过端口5发送到治疗器件的治疗电极。

分布式印刷电路板41的包含能量存储模块45的第二部分53也是狭长的印刷电路板。其具有在约5英寸至6英寸的范围内的长度以及在约0.5英寸至1.5英寸的范围内的宽度。第二部分53的这种配置允许其牢固地安装在外部壳体3的底部内、基本上垂直于前盖7和后盖9垂直并基本上平行于第一部分51。分布式印刷电路板41的第二部分53包括安装在其上的电容器件，诸如一排电容器67。一排电容器67中的每个电容器可以具有大于300微法的电容值，诸如650微法。

第二部分53还包括用于安装在其上的电池连接器69。电池连接器69被配置为延伸穿过提供在外部壳体3的槽15内的开口71(见图3)。通过使用环氧树脂涂层密封其叶片(blade)的下侧(underside)，电池连接器69被保护而不让流体进入。这允许除颤器1抵抗水或其他材料进入到外部壳体3的内部。

第一挠性构件55被折叠使得分布式电路板41的第一部分51被定位为基本上平行于分布式印刷电路板41的第二部分53。第一挠性构件55具有足够的长度以在分布式电路板41被折叠为折叠配置(见图6和图7)时防止第一部分51与第二部分53冲突。因此，第一挠性构件55被折叠为使得其具有基本上C形的横截面。参照图8和图9，所有的部件已经从分布式电路板41移除，使得第一挠性构件55被折叠的方式能够被更容易地观察。

分布式印刷电路板41的包含控制器模块47的第三部分57通常具有在约3.5英寸至4.5英寸的范围内的长度以及在约2.5英寸至3.5英寸的范围内的宽度。第三部分57的这种配置允许其牢固地安装在外部壳体3的中央部分内、基本上平行于前盖7和后盖9并基本上垂直于第一部分51和第二部分53。在分布式印刷电路板41的第二部分53与第三部分57之间延伸的第二挠性构件59被折叠使得第三部分57被定位为基本上垂直于分布式印刷电路板41的第一部分51和第二部分53。第二挠性构件59被折叠使得其具有基本上L形的横截面。参照图8和图9，所有的部件已经从分布式电路板移除，使得第二挠性构件59被折叠的方式能够被更容易地观察。

控制器模块47可以包括安装在单独的印刷电路板79上的微处理器和存储器件75以及SD卡托77，该印刷电路板79被可操作地连接到分布式印刷电路板41的第三部分57。存储器件期望为闪速存储器。这些元件可以通过球栅阵列(BGA)可操作地连接到单独的印刷电路板79，BGA被定位为被可通过除颤器1传输的机械应力最小化地影响，例如，诸如对具有硬表面的除颤器1的壳体的一部分的冲击。BGA可以被定位在单独的印刷电路板79上和/或在分布式印刷电路板41的不易于过度弯曲的部分上，例如在分布式印刷电路板41的第三部分57上。如果控制存储器的BGA被不加选择地放置在分布式印刷电路板41上，则它们将更易于弯曲，最终破坏构成部件的基部的易碎焊球。通过将BGA移动到单独的印刷电路板79，或者通过选择分布式印刷电路板41的不易过度弯曲的部分(例如，在分布式印刷电路板41的第三部分57上)，提供对于BGA的额外的保护层，这是因为在冲击或其他机械载荷期间BGA与分布式印刷电路板41的弯曲隔离开，使得设计更结实并增加寿命。

BGA可以通过适合的粘合剂紧固到单独的印刷电路板79或分布式印刷电路板41的第三部分57，例如通过采用环氧树脂材料进行底部填充，诸如可从德国杜塞尔多夫的HenkelAG&Co.KGaA获得的Loctite3536环氧树脂。此工艺允许环氧树脂材料在BGA下面和焊球(其进行到单独的印刷电路板79的电机械连接)周围流动，以形成对于BGA的刚性的并牢固的支撑。一旦进行底部填充，BGA受到应力屏蔽，这进一步保护BGA免受挠曲。

最终，利用有限元分析(FEA)来估计在跌落模拟期间板的挠曲。为了建立分析，固定的边界被建立在外部壳体3的撞击地面的一侧上，然后400G的重力载荷在跌落的方向上被施加到系统。这是动态载荷的准静态估计，但是对于40英尺的跌落通常是准确的。一旦外部壳体3和分布式印刷电路板41被组装并且该模拟运行，则分析的结果示出分布式印刷电路板41的第三部分57上的应当安装单独的印刷电路板79的BGA的区域(也就是，远离分布式印刷电路板41中的以螺丝孔为中心的主要挠曲点)。通过在此区域中安装单独的印刷电路板79，防止其BGA由于挠曲而出故障，从而使除颤器1抵抗跌落故障。上述措施允许除颤器1高度耐用并抵抗破坏。

此外，如果需要，通过提供在电池槽15的后部中的进入开口81(见图3)，可以访问并更换单独的印刷电路板79。这还允许用户从SD卡托77接近(access)SD卡。

微处理器75被配置为从治疗器件(未示出)的ECG电极(未示出)直接地或间接地接收数字或模拟ECG信息，基于从ECG电极所接收的信息来检测异常心律，对能量存储模块45的电容器67进行充电，以及控制能量放电模块43以执行对患者的治疗电击，除非用户经由响应按钮19在预定时间段内介入。在至少一个示例中，用户可介入的预定时间段没有结束，直到治疗电击的实际输送。用于检测异常心律的方法的示例可以在美国专利第5944669号中找到，该美国专利被转让给本申请的受让人并通过引用整体地结合于此。另外，除颤器的一般特征的示例可以在美国专利第6280461号中找到，该美国专利被转让给本申请的受让人并通过引用也整体地结合于此。

微处理器75还被配置为执行若干非关键功能。这些非关键功能可以补充(leverage)由微处理器75所提供的鲁棒计算平台(robustcomputingplatform)而不干扰除颤器1的关键功能。这些非关键功能的一些示例包括：经由通信模块49向急救人员通知刚接受治疗电击的患者的位置，经由显示屏25向设备的使用者提供该设备的穿戴者的历史生理数据，和/或经由通信模块49向除颤器1的制造商通知可能需要对除颤器1进行修理或更换的除颤器1内的潜在性能问题。而且，这些非关键功能可以包括：通过将此信息存储在存储器件中来维持数据和事件的历史，经由显示屏25与用户通信，和/或经由通信模块49报告数据和事件。此外，其它的非关键功能可以对关键数据的历史进行额外的操作。例如，在一个示例中，一种非关键功能分析关键数据的历史以预测变坏的心脏问题或突然心脏病死亡的增加风险。

除颤器1的存储器件具有存储数月或数年的传感器信息(诸如ECG数据)的容量，该传感器信息在若干监测和治疗周期上收集。这些监测和治疗周期可以包括大约23小时的连续监测周期(以及近似1至2个月的基本上连续的监测周期)，在其期间可以向患者输送若干治疗。在这些示例的一些中，微处理器75被配置为分析所存储的传感器信息，并有利于患者确定对治疗方法的调整或备选的治疗方法。例如，在一个示例中，微处理器75被配置为分析与由患者启动延迟或取消治疗的每个情形基本上同时收集的ECG数据。在此示例中，微处理器75被配置为分析所存储的数月的ECG数据，以识别个体的特有的律动，其虽然不常见但是不指示需要治疗。在一些示例中，通过响应于所识别的特有的律动而不启动治疗，微处理器75可以自动地调整除颤器1的治疗方法以更好地适合患者。这样的调整可以结合适当的医疗人员的检查(review)来进行。

现在参照图6，分布式印刷电路板41的第三部分57还可以包括安装在其上的麦克风83。硅垫圈(未示出)可以被提供以将音频通过提供在除颤器1的外部上的麦克风端口23引导到麦克风83。此外，一对LED85被安装在分布式印刷电路板41的第三部分57上。光导管可以将来自LED85的光重新引导到提供在除颤器1的顶盖11上的一对图标(icon)(未示出)。

用于显示屏25的触摸屏的挠性连接器87和用于显示屏25的LCD的挠性连接器89可以安装在分布式印刷电路板41的第三部分57上。这些连接器87、89允许显示屏25可操作地联接到分布式印刷电路板41的第三部分57。可选地，挠性连接器87、89中的一个或多个可以包括分布式印刷电路板41的挠性部分。

分布式印刷电路板41的包含通信模块49的第四部分61可以具有大于其长度的宽度。通常，其具有在约0.5英寸至1.5英寸的范围内的长度以及在约2.5英寸至3.5英寸的范围内的宽度。第四部分61的这种配置允许其牢固地安装在外部壳体3内、基本上平行于前盖7和后盖9并基本上垂直于第一部分51和第二部分53。在分布式印刷电路板41的第三部分57与第四部分61之间延伸的第三挠性构件63被折叠，使得第四部分61被定位为基本上垂直于分布式印刷电路板41的第一部分51和第二部分53并基本上平行于分布式印刷电路板41的第三部分57。第三挠性构件63被折叠使得其具有基本上S形的横截面，如图9a所示。替代利用第三挠性构件63将第四部分61连接到第三部分57，可以采用其他的连接方法。例如，可以使用垂直连接器以将第四部分61连接到第三部分57的顶部，使得第四部分61被提供在电池13之上并平行于第二部分53和第一部分51。

提供在分布式电路板41的第四部分61上的通信模块49提供用于向和从除颤器1传送信息的各种器件。例如，通信模块49可以包括GPS收发器、蓝牙^TM收发器、Wi-Fi收发器和/或蜂窝收发器。通信模块49由控制器模块47控制以传送关于除颤器1的信息，如上文所述的。

用于蜂窝收发器的蜂窝天线(未示出)可以定位在除颤器1的外部壳体3内。蜂窝天线被优化以在包括但是不限于美国、日本和欧洲的若干区域的蜂窝频率处具有峰值效率。蜂窝天线被定位在显示屏25的龙尾(dragontrail)透镜之下并足够远离分布式印刷电路板41使得其可以有效地通信。如图6所示，在一些实施例中，分布式印刷电路板41的第三部分57的金属部分用作蜂窝天线的一部分。可选地，除颤器1的显示屏25的金属部分可以用作蜂窝收发器的蜂窝天线的一部分。

类似地，RFID天线91(见图10和图11)可以被定位在除颤器1的外部壳体3内并远离分布式印刷电路板41的四个部分，以便有效地通信。RFID天线91被用于快速地向维修人员传送除颤器1的标识(identification)。为了容纳RFID天线91，备用电池93被定位在图10和图11所示的位置。

参照图10和图11并继续参照图1至图9，除颤器1可以被如下制造。首先，分布式印刷电路板41被提供为如图4所示的展开配置。之后，第一挠性构件55被折叠使得分布式印刷电路板41的第一部分51被定位为基本上平行于分布式印刷电路板41的第二部分53。接下来，第二挠性构件59被折叠使得分布式印刷电路板41的第三部分57被定位为基本上垂直于分布式印刷电路板41的第一部分51和第二部分53。然后，第三挠性构件63被折叠使得分布式印刷电路板41的第四部分61被定位为基本上平行于分布式印刷电路板41的第三部分57并基本上垂直于分布式印刷电路板41的第一部分51和第二部分53，从而提供如图6和图7所示的被折叠的分布式电路板。当以这种方式折叠时，高电压的能量存储模块45和放电模块43与低电压的控制器模块47和通信模块49隔离。此外，通过以这种方式定位通信模块49，可以基本上避免并消除通信模块49的部件与设备的其他部件之间的干扰。

接下来，前盖7、后盖9以及顶盖11被提供。被折叠的分布式印刷电路板41被定位在前盖7内并经由诸如螺钉的合适紧固器件而固定到前盖7。最后，利用任何适合的紧固器件，顶盖11被定位在适当的位置并且后盖9被固定到前盖7和顶盖11。这制造了如图1和图2所示的除颤器1。

因此，除颤器1被提供为具有小的占用空间，非常耐用并可以用于传统的可植入的心律转复除颤器(cardioverter-defibrillator)不能用的各种患者看护情形。这些情形的示例包括患者等待待定的移植时的治疗，或者在患者具有全身性感染(例如，流行性感冒或骨髓炎)、心肌炎、内心室血栓、癌症或生命受限的严重疾病使得可植入设备在医学上不是谨慎的。

尽管为了说明的目的基于当前被认为最可行并优选的实施例详细描述了除颤器1，但是将理解，这样的细节仅是为了该目的，并且本发明不限于所公开的实施例，而是相反地，意在覆盖变型和等同的布置。例如，将理解，至可能的范围，本公开考虑到任何实施例的一个或多个特征可以与任何其他实施例的一个或多个特征组合。

Claims (34)

1.一种除颤器，包括：

壳体；以及

印刷电路板，包括通过挠性构件可操作地连接的多个部分，所述多个部分进一步包括：

所述印刷电路板的第一部分，在其上可设置用于选择性地向患者输送能量脉冲的放电模块；

所述印刷电路板的第二部分，在其上可设置能量存储模块；以及

所述印刷电路板的第三部分，在其上可设置用于控制对患者的能量脉冲的输送的控制器模块，

其中所述挠性构件被折叠为使得所述印刷电路板的所述多个部分中的至少一个被定位为基本上垂直于所述印刷电路板的所述多个部分中的其他部分中的至少一个，从而允许所述放电模块、所述能量存储模块和所述控制器模块被定位在所述壳体内。

2.如权利要求1所述的除颤器，其中所述挠性构件至少包括将所述印刷电路板的所述第一部分连接到所述印刷电路板的所述第二部分的第一挠性构件。

3.如权利要求2所述的除颤器，其中所述第一挠性构件被折叠为使得所述印刷电路板的所述第一部分被定位为基本上平行于所述印刷电路板的第二部分。

4.如权利要求1所述的除颤器，其中所述挠性构件至少包括将所述印刷电路板的所述第二部分连接到所述印刷电路板的所述第三部分的第二挠性构件。

5.如权利要求4所述的除颤器，其中所述第二挠性构件被折叠为使得所述印刷电路板的所述第三部分被定位为基本上垂直于所述印刷电路板的所述第一部分和所述第二部分。

6.如权利要求1所述的除颤器，其中所述多个部分还包括所述印刷电路板的第四部分，在其上可设置通信模块。

7.如权利要求6所述的除颤器，其中所述挠性构件至少包括将所述印刷电路板的所述第四部分连接到所述印刷电路板的所述第三部分的第三挠性构件。

8.如权利要求7所述的除颤器，其中所述第三挠性构件被折叠为使得所述印刷电路板的所述第四部分被定位为基本上平行于所述印刷电路板的所述第三部分并基本上垂直于所述印刷电路板的所述第一部分和所述第二部分，从而允许所述通信模块被定位在所述壳体内。

9.如权利要求6所述的除颤器，其中所述通信模块包括以下中的至少一个：GPS收发器、蓝牙收发器、Wi-Fi收发器以及蜂窝收发器。

10.如权利要求1所述的除颤器，其中所述控制器模块包括存储器和微处理器。

11.如权利要求10所述的除颤器，其中所述存储器和所述微处理器可操作地连接到单独的印刷电路板，该单独的印刷电路板可操作地连接到所述印刷电路板的所述第三部分。

12.如权利要求11所述的除颤器，其中所述存储器和所述微处理器通过球栅阵列可操作地连接到所述单独的印刷电路板，所述球栅阵列用环氧树脂材料底部填充。

13.根据权利要求10所述的除颤器，其中所述存储器和所述微处理器通过用环氧树脂材料底部填充的球栅阵列可操作地连接到所述印刷电路板的所述第三部分。

14.根据权利要求1所述的除颤器，其中所述印刷电路板的所述第三部分中的金属部分和所述除颤器的显示器的金属部分中的至少一个用作蜂窝收发器的蜂窝天线的一部分。

15.如权利要求1所述的除颤器，还包括定位在所述壳体的外部表面上用于提供用户界面的显示器。

16.如权利要求1所述的除颤器，还包括安装在位于所述壳体的拐角处的空气填充的混响器内的扬声器。

17.如权利要求1所述的除颤器，其中所述壳体包括用于将所述除颤器连接到治疗器件的端口。

18.如权利要求1所述的除颤器，还包括电源，该电源被配置为位于提供在所述壳体上的扩展坞内并可操作地连接到提供在能量存储模块上的构件。

19.一种除颤器，包括：

壳体；

至少一个高电压模块；以及

至少一个低电压模块，通过至少一个挠性构件可操作地连接到所述至少一个高电压模块，

其中所述至少一个挠性构件被折叠为使得所述至少一个高电压模块和所述至少一个低电压模块被定位在所述壳体内，并使得所述至少一个高电压模块与所述至少一个低电压模块之间的间隔提供高电压与低电压的至少一个隔离并最小化所述至少一个高电压模块与所述至少一个低电压模块之间的干扰。

20.如权利要求19所述的除颤器，其中所述至少一个高电压模块包括用于选择性地向患者输送能量脉冲的放电模块和用于存储要被输送给所述患者的能量脉冲的能量存储模块中的至少一个。

21.如权利要求19所述的除颤器，其中所述至少一个低电压模块包括用于控制对患者的能量脉冲的输送的控制模块和用于允许所述除颤器与外部设备通信的通信模块中的至少一个。

22.如权利要求21所述的除颤器，其中所述控制器模块在所述壳体内被定位在一位置处，使得由所述壳体上的外部力引起的应力被减小。

23.如权利要求21所述的除颤器，其中所述控制器模块包括存储器和微处理器。

24.如权利要求23所述的除颤器，其中所述存储器和所述微处理器可操作地连接到单独的印刷电路板，该单独的印刷电路板可操作地连接到所述印刷电路板的第三部分。

25.如权利要求23所述的除颤器，其中所述存储器和所述微处理器通过用环氧树脂材料底部填充的球栅阵列可操作地连接到所述单独的印刷电路板。

26.一种制造除颤器的方法，包括：

提供分布式电路板，该分布式电路板包括：

放电模块，设置在印刷电路板的第一部分上用于选择性地向患者输送能量脉冲；

能量存储模块，设置在所述印刷电路板的第二部分上，并通过第一挠性构件可操作地连接到所述放电模块；以及

控制器模块，用于控制对患者的能量脉冲的输送，设置在所述印刷电路板的第三部分上并通过第二挠性构件可操作地连接到所述能量存储模块；

折叠所述第一挠性构件使得所述印刷电路板的所述第一部分被定位为基本上平行于所述印刷电路板的所述第二部分；

折叠所述第二挠性构件使得所述印刷电路板的所述第三部分被定位为基本上垂直于所述印刷电路板的所述第一部分和所述第二部分，从而提供折叠的分布式电路板；

提供具有上壳体部分和下壳体部分的壳体；

将折叠的印刷电路板定位在所述上壳体部分和所述下壳体部分之一内；以及

将所述上壳体部分紧固到所述下壳体部分。

27.如权利要求26所述的方法，其中所述分布式电路板还包括通信模块，该通信模块设置在所述印刷电路板的第四部分上并通过第三挠性构件可操作地连接到所述控制器模块，以及

所述方法还包括：折叠所述第三挠性构件使得所述印刷电路板的所述第四部分被定位为基本上平行于所述印刷电路板的所述第三部分并基本上垂直于所述印刷电路板的所述第一部分和所述第二部分。

28.一种除颤器，包括：

壳体；

多个可操作地连接的模块；以及

印刷电路板，包括通过挠性构件可操作地连接的多个部分，所述多个部分进一步包括：

所述印刷电路板的第一部分，在其上可设置用于选择性地向患者输送能量脉冲的放电模块和能量存储模块中的至少一个；以及

所述印刷电路板的第二部分，在其上可设置用于控制对所述患者的能量脉冲的输送的控制器模块和用于允许所述除颤器与外部设备通信的通信模块中的至少一个；

其中所述挠性构件中的至少一个被折叠为使得所述第一部分被定位为基本上垂直于所述第二部分，从而允许所述多个可操作地连接的模块被定位在所述壳体内。

29.一种除颤器，包括：

壳体；

多个可操作地连接的模块，包括：

放电模块，用于选择性地向患者输送能量脉冲，

能量存储模块，以及

控制器模块，用于控制所述能量脉冲的输送；以及

印刷电路板，包括通过挠性构件可操作地连接的多个部分，所述多个部分进一步包括：

所述印刷电路板的第一部分，在其上可设置所述多个模块中的至少一个；以及

所述印刷电路板的第二部分，在其上可设置所述多个模块中的剩余模块中的至少一个；

其中所述挠性构件中的至少一个被折叠为使得所述第一部分被定位为基本上垂直于所述第二部分，从而允许所述多个可操作地连接的模块被定位在所述壳体内。

30.如权利要求29所述的除颤器，其中所述多个模块中的设置在所述第一部分上的所述至少一个包括所述放电模块和所述能量存储模块中的至少一个。

31.如权利要求30所述的除颤器，其中所述多个模块中的剩余模块中的设置在所述第二部分上的至少一个包括所述控制器模块。

32.如权利要求30所述的除颤器，其中所述多个模块中的设置在所述第二部分上的至少一个包括所述控制器模块和通信模块中的至少一个，所述通信模块用于允许所述除颤器与外部设备通信。

33.如权利要求29所述的除颤器，其中所述多个模块中的剩余模块中的设置在所述在第二部分上的至少一个包括所述控制器模块。

34.如权利要求29所述的除颤器，其中所述多个模块中的设置在所述第二部分上的至少一个包括所述控制器模块和通信模块中的至少一个，所述通信模块用于允许所述除颤器与外部设备通信。