起搏脉冲检测和起搏伪影抑制的方法及系统技术方案

一种用于使用以相对低采样率测量的表面心电图(ECG)信号检测源自植入式起搏器的起搏脉冲并且抑制记录的表面ECG信号中的起搏伪影的方法和系统。的方法和系统。的方法和系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】起搏脉冲检测和起搏伪影抑制的方法及系统

技术介绍

[0001]人工起搏器是一种小型医疗设备，通常植入胸部或腹部，由于常见的心脏状况(包括心律异常或心律失常，如心动过缓和心力衰竭)，一个或多个电极放置在一个或多个心腔中。由电极组成的起搏器的感测单元感测心脏的正常或异常的电活动，当心脏的自然脉冲发生器或起搏器漏跳(skip)或失效时，人工起搏器的脉冲发生器单元向心脏发出电脉冲，并根据需要调节心脏的电传导系统、机械泵送和心率。
[0002]使用表面电平心电图(ECG)检测来自植入式起搏器的起搏脉冲使心脏病专家能够识别起搏器驱动的节律并评估需要这种心脏辅助装置的患者的植入式起搏器装置的功能，从而确定起搏器装置的重新编程以获得最佳治疗或更换起搏器电池。
[0003]床边ECG监护仪或便携式动态(Holter)ECG监护仪通常用于将ECG电极放置在胸部和/或四肢上，通过电线连接到监护仪，并无创地记录/显示ECG波形和同步起搏器脉冲。由于典型的起搏器脉冲持续时间为μs至几ms，需要高精度的采样频率(例如4kHz)才能可靠地捕获起搏脉冲的高频分量并使用高带宽床边ECG监护仪精确显示。这种床边ECG监护仪被设计成在非常有限的时间内捕获表面ECG和起搏器脉冲(大多处于静止状态，与医院病床相连)。
[0004]另一方面，动态ECG记录仪可以设置为在高采样频率下运行，并允许在家中的动态条件下24至48小时收集表面多导联ECG和起搏器脉冲信号。动态监护仪通常用于记录表面ECG，并使用专有软件工具进行离线分析，以评估ECG形态特征和心律，从而决定患者是否需要起搏器来恢复正常的心律。在选择更高的采样率时，植入式起搏器的患者的动态心电图记录除了可以捕获除ECG信号还可以捕获起搏器脉冲。然而，动态心电图记录仪可能存在局限性，包括没有医生实时监测，动态心电图记录仪将动态心电图记录返回医生办公室进行离线分析，延长获得汇总结果的等待时间，并且与心脏起搏器检测和心脏起搏器诊断评估相关的能力有限。
[0005]此外，此类传统的床边ECG监护仪和动态心电图记录仪不适合在心脏起搏器植入患者自由生活的家庭条件下对其进行连续、长期和实时的监测和管理。由于缺乏不显眼的、方便的可穿戴ECG传感器设备进行长期监测，植入式心脏起搏器的病人可能无法定期评估心脏起搏器或植入式心脏辅助装置的功能，可能会产生深远的心理暗示，包括认为心脏起搏器装置的运行正常。因此，具有实时长期连续监测起搏器脉冲识别的不显眼的可穿戴ECG监护仪在评估植入式起搏器的功能和心脏疾病治疗进展方面会非常有价值。
[0006]长期可穿戴ECG传感器设备通常具有小于1000Hz的采样频率，足以捕获与ECG相对应的主要的感兴趣的频率。但是，与采样频率相对较高的高带宽ECG系统相比，可穿戴ECG传感器设备中的低采样率不足以可靠地获取和显示μs至几ms的起搏器脉冲。因此，具有低采样频率的可穿戴低带宽ECG系统大体上不被设计成用于捕获起搏器脉冲并且可以根据植入式起搏器的操作设置的选择而零星地捕获起搏器脉冲的一个或多个样本。
[0007]本申请克服了传统ECG监护仪的局限性，使用以低采样率工作的可穿戴ECG传感器设备在起搏器患者自由生活条件下进行连续不显眼的动态监测。本公开首先描述了使用可
穿戴ECG传感器设备识别起搏脉冲的位置，并以低采样频率(例如，125Hz)发送出起搏器检测输出标记。因此，该起搏器检测方法和低带宽可穿戴ECG传感器利用在植入式起搏器患者体内测量的一个或多个表面ECG转变成指示在ECG采样水平或心动周期/心跳水平存在或不存在起搏器脉冲的传感器的输出。
[0008]在具有高采样率的传统ECG监护仪中，整个起搏器脉冲以及ECG可以通过模数转换器(ADC)捕获，并且数字输出信号包括ECG信号和同时发生的完整的起搏器脉冲的发生率。另一方面，由于固有的低采样率，低带宽检测可穿戴ECG传感器设备不能够捕获整个起搏器脉冲，而是在每个心动周期中零星地捕获起搏器脉冲的一个或多个样本。因此，捕获的零星的起搏器脉冲样本可能导致呈现为低到高振幅伪影以及输出ECG迹线中的波纹/失真，这可能使利用输出ECG迹线导出任何临床推断变得复杂。因此，本公开还描述了在低采样率下从输出ECG波形抑制起搏器伪影。因此，起搏器伪影抑制方法处理植入式起搏器患者体内的低带宽可穿戴ECG传感器设备的一个或多个表面ECG和身体加速度测量，以抑制ECG的起搏器伪影和失真，并提供传感器的输出以指示在ECG采样水平或心动周期/心跳水平的起搏器脉冲抑制。
[0009]心脏起搏器功能或故障的准确评估对于心脏起搏器治疗和患者症状的临床解释至关重要。本公开还描述了具有起搏器检测和伪影抑制功能的可穿戴ECG传感器设备，其应用于在动态和自由生活条件下的长期连续监测中评估起搏器装置的功能，以克服传统ECG监护仪的局限性。因此，起搏器检测输出和起搏器伪影抑制ECG输出的融合被用于确定起搏器的功能特性，包括起搏器模式、起搏频率、起搏器时序、起搏发生率、有效和无效起搏或起搏器故障。

技术实现思路

[0010]在一个示例性实施例中，一种评估起搏器的模式和功能的方法，包括：通过可穿戴传感器测量模拟心电图(ECG)信号；通过可穿戴传感器测量模拟加速度计(ACC)信号；通过可穿戴传感器处理第一通道中的模拟ECG信号并提供第一通道输出；通过可穿戴传感器处理第二通道中的模拟ECG信号和ACC信号并提供第二通道输出；以及通过可穿戴传感器使用第一通道输出和第二通道输出之间的对应关系的度量(correspondence measure)评估起搏器装置的模式和功能。
[0011]在另一示例性实施例中，一种评估起搏器的模式和功能的无线传感器，包括：通过电极测量模拟心电图(ECG)信号；通过加速度传感器测量模拟加速度计(ACC)信号；通过处理器处理第一通道中的模拟ECG信号并提供第一通道输出；通过处理器处理第二通道中的模拟ECG信号和ACC信号并提供第二通道输出；以及通过处理器使用第一通道输出和第二通道输出之间的对应关系的度量评估起搏器装置的模式和功能。
[0012]在又一示例性实施例中，一种非暂时性计算机可读介质，与评估起搏器的模式和功能的无线传感器相关联，该非暂时性计算机可读介质存储有所述指令在被执行时使一个或多个处理器执行包括以下操作的指令：测量模拟心电图(ECG)信号；测量模拟加速度计(ACC)信号；处理第一通道中的模拟ECG信号并提供第一通道输出；处理第二通道中的模拟ECG信号和ACC信号并提供第二通道输出；以及使用第一通道输出和第二通道输出之间的对应关系的度量来评估起搏器装置的模式和功能。
[0013]前述
技术实现思路
仅是说明性的，并不旨在以任意方式进行限制。除了上面描述的说明性方面、实施例和特征之外，其他方面、实施例和特征将通过参照附图和下面的具体实施方式而变得显而易见。
附图说明
[0014]在随后的简要说明中，实施例被描述为如附图所示，仅因为根据以下详细描，各种变化和修改对于本领域技术人员来说述将变得明显。在不同的图中使用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种评估起搏器的模式和功能的方法，包括：通过可穿戴传感器测量模拟心电图信号，即，模拟ECG信号；通过所述可穿戴传感器测量模拟加速度计信号，即，模拟ACC信号；通过所述可穿戴传感器处理第一通道中的所述模拟ECG信号并提供第一通道输出；通过所述可穿戴传感器处理第二通道中的所述模拟ECG信号和所述模拟ACC信号并提供第二通道输出；以及通过所述可穿戴传感器使用所述第一通道输出和所述第二通道输出之间的对应关系的度量评估起搏器装置的模式和功能。2.根据权利要求1所述的方法，其中，处理所述ECG信号包括使用调节为从所述ECG信号捕获感兴趣的ECG频率之外的频谱成分的滤波器提取起搏脉冲的能量。3.根据权利要求2所述的方法，其中，处理所述ECG信号还包括在时间上缩放起搏信号的能量。4.根据权利要求3所述的方法，其中，处理所述ECG信号还包括用模数转换器，即，ADC以低采样频率对缩放后的所述起搏信号进行采样。5.根据权利要求4所述的方法，其中，处理所述ECG信号还包括从采样的所述起搏信号中检测起搏脉冲并基于检测到的所述起搏脉冲提供所述第一通道输出。6.根据权利要求5所述的方法，其中，评估所述起搏器装置的模式和功能包括基于检测到的所述第一通道输出的所述起搏脉冲提供起搏脉冲的位置。7.根据权利要求1所述的方法，其中，处理所述模拟ECG信号和所述模拟ACC信号包括以与所述第一通道相同的采样频率用ADC对所述模拟ECG信号进行采样。8.根据权利要求1所述的方法，其中，处理所述模拟ECG信号和所述模拟ACC信号包括在相近的采样频率范围内用ADC对所述模拟ECG信号进行采样。9.根据权利要求7所述的方法，其中，处理所述模拟ECG信号和所述模拟ACC信号还包括通过所述ADC对所述模拟ACC信号进行数字化转换。10.根据权利要求9所述的方法，其中，处理所述模拟ECG信号和所述模拟ACC信号还包括基于采样的ECG信号和数字ACC信号的组合来检测起搏伪影。11.根据权利要求10所述的方法，其中，检测所述起搏伪影是基于从ECG数据的每个导联提取的特征在数字ECG的一个或多个独立导联中检测的。12.根据权利要求11所述的方法，其中，处理所述模拟ECG信号和所述模拟ACC信号还包括聚合各个导联的检测到的所述起搏伪影。13.根据权利要求12所述的方法，其中，处理所述模拟ECG信号和所述模拟ACC信号还包括基于从所述数字ACC...

【专利技术属性】
技术研发人员：G纳拉坦比，N塞尔瓦拉吉，
申请(专利权)人：维塔尔康奈克特公司，
类型：发明
国别省市：