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确定心脏去极化和复极化波的起始和终止制造技术

技术编号:13201168 阅读:89 留言:0更新日期:2016-05-12 10:24
公开了一种用于检测远场电描记图(EGM)、心电图(ECG)或类心电图的信号上的去极化的起始的示例性计算机实现的方法。所述方法包括:使用多个体表电极来确定基线心律。基线心律包括心房标记和心室标记。预先指定的窗口被限定为在心房标记与心室标记之间。将低通滤波器应用于窗口内的信号。确定窗口内的信号的经整流的斜率。作出关于以下内容的判断:是否存在使经整流的斜率超过所述经整流的斜率的最大值的10%的时间点(t1)。确定信号中的去极化波群的起始点。起始点出现在窗口内的信号中的最大曲率处。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及医疗设备,并且更具体地涉及用于感测、检测和分析心脏电描记图和心电图的医疗设备。
技术介绍
可植入医疗设备(MD)(诸如,可植入起搏器、心脏复律器、除颤器、或起搏器一心脏复律器一除颤器)将治疗性电刺激提供给心脏。MD可提供起搏来解决心动过缓,或提供起搏或冲击以终止快速性心律失常(诸如,心动过速或纤颤)。在一些情况下,此医疗设备可感测心脏的固有去极化,基于此固有去极化(或不存在固有去极化)来检测心律失常,并且如果基于固有去极化而检测到心律失常则控制电刺激向心脏的递送。頂D还可提供心脏再同步治疗(CRT),所述CRT是起搏的形式。CRT包括将起搏递送至左心室,或递送至左心室和右心室两者。可选择(多个)向心室递送起搏脉冲的时序和位置以改善心室收缩的协调和效率。MD感测信号,并且经由电极来递送治疗刺激。可植入起搏器、心脏复律器、除颤器、或起搏器-心脏复律器-除颤器通常耦合至一个或多个皮下电极或心脏内引线,所述心脏内引线携载用于心脏感测并递送治疗性刺激的电极。经由电极而感测到的信号可被称为心脏描记图(EGM),并且可包括心脏的去极化、复极化或其他固有的电激动。用于植入医疗设备的系统可包括工作站或除医疗设备本身之外的其他装备。在一些情况下,装备的这些其他零件辅助医师或其他技术人员将心脏内引线置于心脏上的特定位置处。在一些情况下,此装备将关于心脏的电激动和心脏内引线的位置的信息提供给医师。装备可执行与医疗设备类似的功能,包括将电刺激递送至心脏递,以及感测心脏的去极化。在一些情况下,装备可包括用于经由患者的表面上的电极来获得心电图(ECG)的装备。此外,患者可具有在围绕患者的躯干的ECG带或背心上的多个电极。在已将背心固定至躯干之后,医师可执行一系列测试来评估患者的心脏响应。评估过程可包括检测基线心律(其中,没有电刺激被递送至心脏组织)以及在电刺激被递送至心脏组织之后的另一心律。在评估过程期间,医师通常需要回顾节律中心脏去极化波的起始(onset)。去极化的可靠检测辅助医师设置用于CRT的最优递送的参数。然而,大多数算法要求对去极化信号或其导数的阈值检测。阈值检测可能无法可靠且一致地检测所有患者的心脏去极化的起始,并且可能存在从一个心动周期到另一心动周期的非生理变化(例如,噪声),像斜率、幅度等。因此,期望开发在不使用阈值检测的情况下来确定信号中的心脏去极化波的起始的方法和系统。【附图说明】图1是示出可确定各种心脏复极化和去极化波的起始和终止(offset)的示例系统的框图。图2是示出波检测模块的示例配置的框图。图3是示出示例心脏电描记图的图表。图4是示出包括R波标记信息的示例心脏描记图的图表。图5是示出包括R波标记信息以及围绕每一个标记的示例窗口的示例心脏描记图的图表。图6是示出包括所确定的示例波起始点的示例心脏描记图的图表。图7是示出了具有标记所确定的心脏的去极化的起始以及检测到的局部心脏机械收缩的时序的指示符的心脏收缩曲线和表面ECG曲线两者的图表。图8是示出具有标记所确定的心脏的局部去极化的起始和检测到的局部心脏机械收缩的时序的指示符的、在潜在的心脏内引线植入部位处的心脏收缩曲线以及来自相同的潜在的植入部位处的局部EGM曲线两者的图表。图9是示出用于选择心脏内引线植入部位的示例技术的流程图。图10是示出用于选择心脏内引线植入部位的示例技术的流程图。图1lA是示出确定心脏去极化和复极化波的起始和终止的示例系统的概念图。图11B-11C是示出了用于测量躯干表面电势的示例性系统的概念图。图12是更详细地示出图1lA中所示的可植入医疗设备(MD)和系统的引线的概念图。图13是示出可确定心脏去极化和复极化波的起始和终止的示例可植入医疗设备的框图。图14示出在起搏的递送与去极化的起始之间的时间延迟的示例。图15是示出用于检测心脏去极化波的起始的示例技术的流程图。图16A是图形化地描绘了心脏ECG信号。图16B图形化地描绘了相对于图16A中所示的心脏ECG信号的曲率。【具体实施方式】在本公开中描述的技术和方法允许系统在植入可植入医疗设备(MD)的过程期间或在植入后(例如,在植入设备之后的周期性医学检查)确定心脏去极化波和/或复极化波的起始和终止。在图15中具体化的计算机实现的方法涉及对远场电描记图(EGM)、心电图(ECG)或类ECG的信号上的去极化的起始的检测。类ECG的信号可以是例如从设备获得的或使用心脏内的标测线而侵入地测量的远场心脏内电描记图,或者类ECG的信号可以是由可植入医疗设备生成的无引线ECG。此方法包括:使用多个体表电极确定基线心律。基线心律包括心房标记和心室标记。心房标记与心房事件相关联,而心室标记与心室事件相关联。可在计算机(诸如,编程器)的图形用户界面上向用户显示每一个标记。预先指定的时间窗口被限定为在心房标记的时序与心室标记的时序之间。随后,将低通滤波器应用于窗口内的信号(通常是ECG信号或像远场EGM、无引线设备ECG等的ECG信号的替代)。确定窗口内的信号的经整流的斜率。随后,作出关于下列内容的判断:是否存在使经整流的斜率超过所述经调整的斜率的最大值的10%的时刻(tl)。随后,确定信号中的去极化波群的起始点。如图16A所示,起始点出现在从心室标记的信号电压(Vs) -1 OOms到11的窗口内的信号的最大曲率处。Vs指的是如由IMD内的感测电路检测到的心室事件(例如,心室感测)的时序。曲率被定义为r = I y" | /(l+|y’l2)(3/2),其中y〃和y’分别是时变信号y的二阶和单阶导数,其中,此时变信号是从表面电极和/或与植入的医疗设备相关联的电极获取的信号。可使用各种已知的方法来确定y的一阶和二阶导数。例如,可基于有限差方法(例如,连续时间采样之间的差)来确定一阶导数y’。可类似地计算二阶导数y”,但不使用y,而使用沿y’曲线的不同的点。在一些示例中,诊断度量可用于优化或以其他方式指导治疗(诸如,心脏再同步治疗(CRT))的配置。对于CRT,可基于以经标识的起始和终止为基础而确定的度量来配置引线放置、起搏电极配置、或各种房室和室间间期。在一些示例中,机电延迟可用于配置CRT,尤其可用于在CRT系统的植入期间选择引线放置(例如,左心室引线放置)。—般而言,心脏产生重复的电信号,此重复的电信号使心脏机械地收缩,从而将血液栗送至全身。一般地,此信号可被检测并被显示为心脏电描记图信号。虽然取决于引线放置在身体上还是身体内来检测心脏信号以及其他因素确切的表示会有所不同,但是常见的心脏电描记图包括若干可识别的特征。信号的初始偏转表示P波和QRS波群。P波表示心房的去极化,而QRS波群表示心室的去极化。QRS波群的Q波是在波群期间信号的初始向下偏转。在Q波之后是R波,R波是信号的向上偏转。最后,S波是另一向下偏转。信号的下一部分表示心房和心室的复极化。更具体而言,通常被称为T波的波表示心室的复极化。不存在表示心房的复极化的特定的信号波或特征,因为所生成的信号相比于T波是小的。P波、Q波、R波和S波、以及T波一起表示心脏电信号的去极化和复极化波。所描述的技术可增强确定包括重复的心脏电描记图信号的各种波的起始和终止的准确度。具体而言,更准确地知晓波的起始和终止的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种心脏起搏系统,包括:a)用于使用多个体表电极来确定基线心律的处理装置,所述基线心律包括心房标记和心室标记;b)用于限定所述心房标记与所述心室标记之间的预先指定的窗口的处理装置;c)用于将低通滤波器应用于所述窗口内的信号的处理装置;d)用于确定所述信号的经整流的斜率的处理装置;e)用于确定所述经整流的斜率超过所述经整流的斜率的最大值的10%处的时刻(t1)的处理装置;以及f)用于确定信号中的去极化波群的起始点的处理设备,其中所述起始点出现在从Vs‑100ms至t1的所述窗口内的所述信号中的最大曲率处。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·戈什
申请(专利权)人:美敦力公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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