利用S1变化性进行AF检测制造技术

除其他外，本文档讨论了确定第一数量的心动周期内的第一心音的幅度变化和形态变化并且使用所确定的幅度变化和形态变化来计算指示心脏的心房纤颤发作的心房纤颤度量的系统和方法。该系统和方法可以使用所确定的幅度变化和形态变化来确定变化性分数，并且可以使用变化性分数来计算心房纤颤度量。

AF Detection Using S1 Variability

Among other things, this document discusses systems and methods for determining the amplitude and morphological changes of the first heart sound in the first number of cardiac cycles and for calculating atrial fibrillation measurements indicative of atrial fibrillation attacks using the determined amplitude and morphological changes. The system and method can use the determined amplitude and shape changes to determine the change score, and can use the change score to calculate the atrial fibrillation measurement.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用S1变化性进行AF检测优先权要求本申请在35U.S.C.§119(e)下要求于2016年1月22日提交的美国临时专利申请序列号62/281,940的优先权，其通过引用以其整体并入本文。
本文档总体涉及对心房纤颤的检测，并且特别地(但不通过限制)涉及利用心音变化性(heartsoundvariability)进行心房纤颤检测。
技术介绍
心房纤颤(AF)是一种异常的心律，其特征是快速和不规则的跳动(beating)。心房纤颤是最常见的严重异常心律，仅在欧洲和北美就有超过500万例诊断。因为心房纤颤的患病率随着年龄而增加，预计随着人口老龄化，心房纤颤的发病率会增加。
技术实现思路
除其他外，本文档讨论了确定第一数量的心动周期内的第一心音的幅度变化和形态变化并且使用所确定的幅度变化和形态变化来计算指示心脏的心房纤颤发作的心房纤颤度量的系统和方法。该系统和方法可以使用所确定的幅度变化和形态变化来确定变化性分数，并且可以使用变化性分数来计算心房纤颤度量。本概述旨在提供对本专利申请的主题的概述。其不旨在提供对本公开的排他性或穷举性解释。详细描述被包括以提供关于本专利申请的进一步信息。附图说明在不一定按比例绘制的附图中，相似的数字可以描述不同视图中的类似组件。具有不同字母后缀的相似数字可以表示类似组件的不同实例。附图通过示例而非通过限制示出了本文档中所讨论的各种实施例。图1一般地示出了示例心电图(ECG)信号，其包括第一组心脏间隔内的正常窦性心律中的心脏的第一ECG信号以及第二组心脏间隔内的心房纤颤中的心脏的ECG信号。图2A-B一般地示出了示例心音信号，其包括第一组心脏内的正常窦性心律中的心脏的第一S1心音信号以及第二组心脏间隔内的心房纤颤中的心脏的第二S1心音信号。图3一般地示出了示例系统，其包括心音(HS)信号输入电路、心音变化性电路和心房纤颤检测电路。图4一般地示出了示例系统，其包括电信号输入电路、心音信号输入电路、心音变化性电路和心房纤颤检测电路。图5一般地示出了示例N-D空间，其包括具有表示幅度变化性的标度以及表示形态变化性的方向的第一心音矢量。图6一般地示出了包括诸如可植入心律或心力衰竭管理设备的可植入设备或者被配置为检测患者心音信息的一个或多个其他管理或治疗设备的示例系统。图7一般地示出了用于使用所确定的第一心音的幅度变化和形态变化来计算心房纤颤度量的示例方法。图8一般地示出了示例机器的框图，在所述示例机器上可以执行本文所讨论的任何一个或多个技术(例如，方法)。具体实施方式可以以多种方式检测心房纤颤(AF)，诸如使用具有心房电极(lead)的可植入设备、12电极心电图(ECG)等。可插入心脏监视器(ICM)或者具有或不具有心房电极的其他可植入设备(例如，单腔可植入心律转复除颤器(ICD)、皮下ICD，血管外ICD等)或者可穿戴或外部传感器主要采用基于R-R变化性的心房纤颤检测算法。然而，许多使用基于R-R变化性的算法的ICM和可穿戴算法显示出较差的真实世界性能，并且需要长的数据收集窗口(例如，2分钟或更多分钟等)以克服噪声R检测并且保持检测性能适度准确。图1一般地示出了示例心电图(ECG)信号，其包括第一组心脏间隔内的正常窦性心律中的心脏的第一ECG信号102以及第二组心脏间隔内的心房纤颤中的心脏的ECG信号104。为了辅助心房纤颤检测，可以利用其他ECG相关的检测标准(诸如P波检测)来增强基于R-R变化性的检测算法。在P波检测中，可以针对满足R率和变化性标准的连续跳动而对R前窗口(pre-Rwindow)进行平均，可以识别P波特征(例如，颤振、噪声等)，或者P波证据可以在检测窗口上累积。除其他外，本专利技术人已经认识到可以使用心音(HS)来检测心房纤颤。心音是与每个心动周期的来自心脏的振动以及通过心脏的血流相关联的循环的(recurring)机械信号，并且可以根据与振动和血流相关联的活动进行分离和分类。第一心音(S1)是在房室(AV)瓣封闭期间由心脏制造的振动声音。第二心音(S2)是心脏舒张的开始，并且由主动脉和肺动脉瓣制造。第三和第四心音(S3，S4)与心脏舒张期间的左心室充盈压有关。S1幅度在心房纤颤期间可以是可变的，反映了在心房纤颤发作期间心脏的逐拍充盈(beat-to-beatfilling)。短R-R间隔可以指示在随后的心动周期中较少的充盈、较低的收缩性和低沉的S1(例如，较低的幅度)。长R-R间隔可以指示在随后的心动周期中较多的充盈、较高的收缩性和响亮的S1(例如，较高的幅度)。除了S1幅度变化性之外，本专利技术人还已经认识到，S1心音的形态变化性可以与S1幅度变化性分离使用或者除了S1幅度变化性之外还被使用，以检测心房纤颤。尽管基于R-R变化性的心房纤颤检测可能需要长时段(例如，2分钟或更长)，但是在较短的时段内可能发生许多心房纤颤发作。除其他外，本专利技术人已经认识到，S1心音的幅度和形态变化性可以被用于在较短的时间段中检测心房纤颤，并且因此相比于使用基于R-R变化性的心房纤颤检测，检测了更多的心房纤颤发作(例如，更短的心房纤颤发作)，并且在某些示例中具有更高的准确性。此外，R-R变化性可以随诸如收缩性、运动耐量、心输出量等的其他生理变量而变化。因此，在某些示例中，幅度变化性和形态变化性可以提供更稳健的心房纤颤检测算法。图2A-B一般地示出了示例心音信号，其包括第一组心脏间隔(例如，50个心脏间隔)内的正常窦性心律中的心脏的第一S1心音信号202以及第二组心脏间隔(例如，50个心脏间隔)内的心房纤颤中的心脏的第二S1心音信号204。尽管ECG信号的R波在窦性心律和心房纤颤中对齐(如图1所示)，但S1心音示出了在心房纤颤中比在正常窦性心律中更大的垂直(例如，幅度)变化性205和水平(形态)变化性206(如图2A-B所示)。S1心音中的水平变化性206可以指示S1形态变化性或R-S1定时中的逐拍变化性。图3一般地示出了示例系统300，其包括心音(HS)信号输入电路302、心音变化性电路304和心房纤颤检测电路306。心音信号输入电路302可以被配置为接收第一间隔内的心脏的心音信息。在示例中，心音信息可以包括来自诸如心音检测器之类的一个或多个其他设备的心音信号、心音信号的一部分、或者关于心音信号或心音信号的一部分的信息。在某些示例中，心音信息可以包括心音信号的至少一部分，并且变化性电路304可以被配置为检测心音信号中的第一心音。第一间隔可以包括第一数量的心动周期中的每个的至少一部分。例如，第一间隔可以包括多个心动周期(例如，1、3、5、10、50等)、时间间隔(例如，5秒、10秒、30秒、1分钟等)内的多个心动周期，多个心动周期的一部分(例如，多个心动周期内的特定心音窗口(诸如S1窗口，或S1心音在其内发生或预期发生的时间))、或者时间间隔内的多个心动周期。在某些示例中，第一间隔可以包括在指定时间间隔内的最小数量的心动周期(例如，大于1)(例如，1分钟内60个心动周期、10秒内10个心动周期、7秒内10个心动周期等)。心音变化性电路304可被配置为接收来自心音信号输入电路302的心音信息(例如，心音信号)，并且确定第一间隔(例如，多个心动周期)内的第一心音的至少一部分的幅度变化或形态变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，包括：心音信号输入电路，其被配置为接收第一间隔内的心脏的心音信息，所述第一间隔包括第一数量的心动周期中的每个心动周期的至少一部分；心音变化性电路，其被配置为确定所述第一间隔内的所述心音信息的第一心音的幅度变化，或者确定所述第一间隔内的所述第一心音的形态变化；以及心房纤颤检测电路，其被配置为使用所确定的幅度变化或形态变化来计算指示所述第一间隔的心脏的心房纤颤发作的心房纤颤度量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.22 US 62/281,9401.一种系统，包括：心音信号输入电路，其被配置为接收第一间隔内的心脏的心音信息，所述第一间隔包括第一数量的心动周期中的每个心动周期的至少一部分；心音变化性电路，其被配置为确定所述第一间隔内的所述心音信息的第一心音的幅度变化，或者确定所述第一间隔内的所述第一心音的形态变化；以及心房纤颤检测电路，其被配置为使用所确定的幅度变化或形态变化来计算指示所述第一间隔的心脏的心房纤颤发作的心房纤颤度量。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述心音变化性电路被配置为使用所确定的幅度变化和形态变化来确定所述第一间隔的所述第一心音的变化性分数，并且其中所述心房纤颤检测电路被配置为使用所述变化性分数来计算所述心房纤颤度量。3.根据权利要求1-2中任一项所述的系统，包括：电信号输入电路，其被配置为接收所述第一间隔内的心脏的电信号，其中所述心音信息包括心脏的心音信号，并且其中所述心音信号输入电路被配置为使用所述心脏的电信号来检测所述心音信号的所述第一心音。4.根据权利要求3所述的系统，包括可植入医疗设备，其包括所述心音信号输入电路、所述电信号输入电路和所述心音变化性电路，其中所述心音变化性电路被耦合到所述心音信号和所述电信号输入电路，并且其中所述心房纤颤检测电路被配置为使用所述心房纤颤度量来提供警报。5.根据权利要求1-2中任一项所述的系统，其中，所述第一心音的形态变化包括所述第一心音的形状的变化。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第一心音的形状的变化包括以下中的至少一个：第一心动周期中的所述第一心音的第一特征与第二特征之间的偏移以及第二心动周期中的所述第一心音的该第一特征与该第二特征之间的偏移的变化；或者第一心动周期中的第一心音的一部分的一阶或更高阶导数的函数以及第二心动周期中的所述第一心音的该部分的一阶或更高阶导数的函数的变化。7.根据权利要求1-2中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：普拉莫德辛格·希拉辛格·塔库尔，安琪，米彬，基思·R·迈莱，霍华德·D·小西姆斯，约翰·D·哈特莱斯塔德，
申请(专利权)人：心脏起搏器股份公司，
类型：发明
国别省市：美国,US