心力衰竭恶化的检测制造技术

描述了用于检测目标心脏状况(诸如指示心力衰竭恶化的事件)的系统和方法。一种系统可以包括用于感测生理信号的传感器电路和用于生成指示生理信号的时间变化的预测趋势的信号处理器。可以使用包括多个阈值对(每个包括起始和重置阈值)的码本将该预测趋势变换成已变换指数序列。该码本可以使用生理数据来构造和更新。所述系统可以使用已变换指数来检测目标心脏状况。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】心力衰竭恶化的检测优先权要求本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2016年4月1日日提交的美国临时专利申请序号62/316,939的优先权权益，该申请被整体地通过引用结合到本文中。
本文档大体上涉及医疗装置，并且更具体地涉及用于检测和监视指示充血性心力衰竭的恶化的事件的系统、装置和方法。
技术介绍
充血性心力衰竭(CHF或HF)是严重的健康问题，并且仅仅在美国就影响许多人。CHF患者可能具有带有心肌减弱的心脏增大，导致不良的心脏血液出量。虽然CHF通常是慢性疾病，但其可以突然发生。其可以影响左心、右心或两侧的心脏。如果CHF影响左心室，则控制左心室收缩的信号被延迟，并且左侧和右侧心室不会同时地收缩。左侧和右侧心室的不同时收缩进一步降低了心脏的泵浦效率。在许多CHF患者中，升高的肺血管压可以随着时间推移而引起肺部的流体积聚。该流体积聚可以在HF的恶化(诸如HF代偿失调的发作)之前或与其同时发生。HF代偿失调的特征可以是肺或外周性水肿、降低的心输出量以及诸如疲劳、呼吸急促等症状。
技术实现思路
概述CHF患者的频繁监视和指示HF恶化(WHF)的事件的及时检测可以降低与HF住院治疗相关联的成本。识别处于发展中的未来WHF事件的高风险中的患者可以帮助确保及时的治疗，改善预后和患者结局，并且避免不必要的医疗介入并降低保健成本。可以将流动式医疗装置用于监视HF患者和检测WHF事件。此类流动式医疗装置的示例可以包括植入式医疗装置(IMD)、皮下用医疗装置、可穿戴式医疗装置或其它外部医疗装置。流动式医疗装置可以包括生理传感器，其可以被配置成感测心脏的电活动和机械功能。流动式医疗装置可以向目标组织或器官输送诸如电刺激之类的疗法，从而恢复或改善心脏功能。这些装置中的一些可以提供诊断特征，诸如使用经胸阻抗或其它传感器信号来检测疾病或疾病状况。例如，肺中的流体积聚由于流体与肺中的空气相比较低的电阻率而减小经胸阻抗。WHF事件(诸如沉淀事件，诸如增加的胸流体积聚)的检测可以基于检测到的传感器信号(诸如胸阻抗信号)与参考信号相比的变化。WHF事件(诸如HF代偿失调事件)的理想检测器可以具有高灵敏度、高特异性、低假阳性率(FPR)或高阳性预测值(PPV)中的一个或多个。可以将灵敏度表示为用检测方法正确地识别的实际HF代偿失调发作的百分比。可以将特异性表示为用检测方法正确地表示为非WHF事件或无WHF事件时间段的实际非WHF事件或无WHF事件时间段的百分比。可以将FPR表示为指定时间段(例如，一年)内的每个患者的WHF事件的假阳性检测的频率。可以将PPV表示为由检测方法宣布的检测到的WHF事件(其为实际WHF事件)的百分比。高灵敏度可以帮助确保对具有即将发生的WHF事件的患者的及时介入，而高特异性和高PPV可以帮助避免由于假警报而引起的不必要的介入和增加的保健成本。可以使用多个生理传感器来检测WHF事件。从多个传感器信号感测到的信号通常是不容易比较或者组合的。这可能是由于各种生理传感器具有不同的物理性质、感测模式或操作特性的事实。因此，从各种传感器感测到的信号可以具有不同的信号性质，诸如信号动态范围、对生理或非生理事件(包括信号变化或变化率)的响应性或诸如信噪比(SNR)之类的信号量。为了虑及此类信号间差异，一般地可以针对每个生理信号单独地确定或调整诸如检测阈值之类的检测参数。然而，这种方法对于基于多传感器的WHF检测系统或过程而言可能不是理想的，因为其不仅可以增加复杂性和操作成本，而且还可以降低数据可解释性(例如，心力衰竭恶化的临床观察与跨传感器信号的信号变化程度之间的对应关系)，并且因此影响保健专业人员管理HF患者中的用户体验。此外，被单独调整的阈值并未缓解跨传感器信号的可比较性的缺乏或将各种传感器信号组合的复杂性。本主题的实施例提供了用于检测诸如WHF事件的恶化心脏状况的系统、装置以及方法。本主题包括一种用于感测生理信号并生成指示生理信号的时间变化的预测趋势的系统。可以使用包括多个阈值对(每个包括起始和重置阈值)的码本将该预测趋势变换成已变换指数序列。该码本可以使用生理数据来构造和更新。系统可以使用已变换指数来检测目标生理事件。在示例1中，公开了一种用于检测目标生理事件的系统。该系统可以包括：生理传感器电路，其包括用以感测第一生理信号的感测放大器电路；信号处理器电路，其被耦合到所述生理传感器电路；以及检测器电路，其被耦合到所述信号处理器电路。所述信号处理器电路可以包括用以使用第一生理信号来生成第一预测趋势的预测器电路，所述第一预测趋势指示第一生理信号随时间推移的变化。所述信号处理器电路可以包括用以使用第一多个阈值对将第一预测趋势变换成已变换指数的信号变换电路，所述第一多个阈值对每个包括起始阈值和重置阈值。检测器电路可以使用已变换指数来检测目标生理事件。示例2可以包括或者可以可选地与示例1的主题组合而可选地包括用以响应于满足检测准则的已变换指数而生成人可感知警报的输出电路。示例3可以包括或者可以可选地与示例1的主题组合而可选地包括所述信号变换电路，其可以使用码本来变换第一预测趋势，所述码本包括第一多个阈值对与相应码字之间的关联。使用码本来变换第一预测趋势可以包括：针对第一预测趋势的指定部分：从码本识别具有相应起始和重置阈值的相关阈值对，该指定部分在时间上在第一预测趋势超过相应起始阈值之后且在第一预测趋势随后下降至重置阈值以下之前发生；以及向第一预测趋势的指定部分分配与所识别相关阈值对相对应的数值代码。示例4可以包括或者可以可选地与示例3的主题组合而可选地包括所述信号变换电路，其可以从码本识别用于第一预测趋势的指定部分的两个或更多相关阈值对，从所述两个或更多相关阈值对中确定主导阈值对，其中，所述主导阈值对可以具有比所识别的相关阈值对更大的起始阈值或更大的重置阈值，并且向第一预测趋势的指定部分分配与主导阈值对相对应的数值代码。示例5可以包括或者可以可选地与示例3的主题组合而可选地包括码字，所述码字可以包括在指定范围内的数值代码。具有较高起始阈值或较高重置阈值的阈值对与具有较低起始阈值或较低重置阈值的阈值对相比对应于较大的数值代码。示例6可以包括或者可以可选地与示例3的主题组合而可选地包括码本形成电路，其可以产生根据多个候选阈值对使用目标生理事件的检测来产生接收机操作特性(ROC)，该ROC包括指示与所述多个候选阈值对相关联的灵敏度统计和假阳性率(FPR)统计的操作点。所述码本形成电路可以将ROC划分成由与各边界阈值对相关联的边界操作点定义的多个ROC节段，为划分的ROC节段分配码字，并且生成包括边界阈值对与码字之间的映射的码本。示例7可以包括或者可以可选地与示例6的主题组合而可选地包括ROC的划分，其可以包括以指定采样间隔在指定FPR范围内对FPR统计进行采样，以指定采样间隔在指定灵敏度范围内对灵敏度统计进行采样，或者以指定采样间隔在指定灵敏度范围内和指定FPR范围内对操作点的指定部分进行采样。示例8可以包括或者可以可选地与示例7的主题组合而可选地包括所述码本形成电路，其可以从操作点的指定部分对根据距离测量沿着操作点的指定部分相等间隔的指定数目的操作点进行采样。示例9可以包括或者可以可选地与示例3的主题组合而可选地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测目标生理事件的系统，所述系统包括：生理传感器电路，其包括用于感测第一生理信号的感测放大器电路；信号处理器电路，其被耦合到所述生理传感器电路，所述信号处理器电路包括：预测器电路，其被配置成使用所述第一生理信号来生成第一预测趋势，所述第一预测趋势指示所述第一生理信号随时间推移的变化；以及信号变换电路，其被配置成使用第一多个阈值对将所述第一预测趋势变换成已变换指数，所述第一多个阈值对中的每个包括起始阈值和重置阈值；以及检测器电路，其被耦合到所述信号处理器电路，所述检测器电路被配置成使用已变换指数来检测所述目标生理事件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.01 US 62/316,9391.一种用于检测目标生理事件的系统，所述系统包括：生理传感器电路，其包括用于感测第一生理信号的感测放大器电路；信号处理器电路，其被耦合到所述生理传感器电路，所述信号处理器电路包括：预测器电路，其被配置成使用所述第一生理信号来生成第一预测趋势，所述第一预测趋势指示所述第一生理信号随时间推移的变化；以及信号变换电路，其被配置成使用第一多个阈值对将所述第一预测趋势变换成已变换指数，所述第一多个阈值对中的每个包括起始阈值和重置阈值；以及检测器电路，其被耦合到所述信号处理器电路，所述检测器电路被配置成使用已变换指数来检测所述目标生理事件。2.权利要求1的系统，还包括用于响应于已变换指数满足检测准则而生成人可感知警报的输出电路。3.权利要求1的系统，其中，所述信号变换电路将使用码本对第一预测趋势进行变换，所述码本包括第一多个阈值对与相应码字之间的关联，其中，使用所述码本对所述第一预测趋势进行变换包括针对第一预测趋势的指定部分：从所述码本识别具有相应起始阈值和重置阈值的相关阈值对，该指定部分在时间上在所述第一预测趋势超过所述相应起始阈值之后且在所述第一预测趋势随后下降至所述重置阈值以下之前发生；以及向第一预测趋势的指定部分分配与所识别的相关阈值对相对应的数值代码。4.权利要求3的系统，其中，所述信号变换电路被进一步配置成：从所述码本识别用于第一预测趋势的指定部分的两个或更多个相关阈值对；从所述两个或更多个相关阈值对中确定主导阈值对，其中，所述主导阈值对具有比所识别的相关阈值对中的任何其他相关阈值对更大的起始阈值或更大的重置阈值；以及向第一预测趋势的指定部分分配与所述主导阈值对相对应的数值代码。5.权利要求3的系统，其中，所述码字包括在指定范围内的数值代码，其中，具有较高起始阈值或较高重置阈值的阈值对对应于比具有较低起始阈值或较低重置阈值的阈值对更大的数值代码。6.权利要求3的系统，还包括码本形成电路，其被配置成：根据多个候选阈值对使用目标生理事件的检测来产生接收器操作特性(ROC)，所述ROC包括指示与所述多个候选阈值对相关联的灵敏度统计和假阳性率(FPR)统计的操作点；将ROC划分成由与各边界阈值对相关联的边界操作点所定义的多个ROC节段；为划分的ROC节段分配码字；以及生成包括所述边界阈值对与所述码字之间的映射的码本。7.权利要求6的系统，其中，所述码本形成电路被配置成划分ROC，所述划分ROC包括以下各项中的一个：以指定采样间隔在指定FPR范围内对FPR统计进行采样；以指定采样间隔在指定灵敏度范围内对灵...

【专利技术属性】
技术研发人员：张仪，普拉莫德辛格·希拉辛格·塔库尔，维克多利亚·A·艾沃瑞纳，朱莉·A·桑普森，安琪，乔纳森·沃尔特·克鲁格，
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