專利名稱：可植入心臟裝置中的信號模板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及檢測、感測和分類心臟信號的可植入心臟系統(tǒng)。更具體地說，本發(fā)明涉及可植入醫(yī)療裝置，它產(chǎn)生模板，根據(jù)該模板醫(yī)療裝置能夠與患者的正常心臟復合波進行比較。
背景技術(shù)：
可植入心律管理裝置在管理特定患者的不規(guī)則心律時是一種有效的治療?？芍踩胄穆晒芾硌b置能夠用各種療法識別和治療心律異常。但是，為了有效地提供這些療法，心律管理裝置必須首先準確地對急性發(fā)作進行感測和分類。
為了響應于急性發(fā)作而應用合適的療法，一些心律管理裝置對感測的心臟信號與先前存儲的代表正常竇性心律(NSR)的″模板″或常常用于表示患者NSR的其它″模板″進行比較。這個存儲的NSR模板必須準確地表征患者的真實NSR，以便用于適當?shù)貥俗R偏離正常心搏動的潛在致命偏差的過程。
當心律管理裝置不正確地對感測的心臟復合波與存儲的NSR模板進行比較，并且因此對感測的心臟復合波錯誤分類時，問題出現(xiàn)了。如果心律管理裝置由于錯誤分類而不適當?shù)靥峁┋煼?，則此問題的嚴重程度逐步升高。作為例證說明，當由于對模板不適當?shù)膶实脑?，感測的復合波的特定組錯誤地與存儲的模板進行了比較，則心律管理裝置可能錯誤地將這些感測的復合波分類為不匹配，并且甚至可能分類為快速性心律失常。
因為上述原因以及下述的其它原因，在閱讀和理解本說明書后對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，在本領(lǐng)域中存在一種需要，用于提供一種可靠系統(tǒng)，以產(chǎn)生與感測的心臟事件比較的模板，來準確地分類，并且在指示的情況下治療患者經(jīng)受的心律。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對在心律管理裝置中使用的模板形成方法。本發(fā)明的模板形成方法提供用于建立與感測的心臟復合波比較的強健模板。在說明性的實施例中，本發(fā)明用來形成具有模板數(shù)據(jù)集和模板對準參數(shù)的模板，用于在將模板數(shù)據(jù)集與獲取信號進行比較之前，將獲取信號與模板數(shù)據(jù)集對準。
一種說明性的實施例包括心臟信號分析的方法，包括感測第一心臟事件；配置模板參數(shù)，用于分析第一心臟事件；利用模板參數(shù)定義第一心臟事件的第一感測信號；感測第二心臟事件；利用模板參數(shù)定義第二心臟事件的第二感測信號；以及對第二感測信號和第一感測信號進行比較，以確定第一感測信號和模板參數(shù)是否適合于定義心臟事件模板。在另一個實施例中，執(zhí)行說明性的方法，使得配置模板參數(shù)的步驟包括選擇用于標識基準點的規(guī)則，其中所述規(guī)則按照第一心臟事件的特征從一組規(guī)則中選擇，并且用于標識基準點的規(guī)則成為模板參數(shù)之一。在再一個實施例中，配置模板參數(shù)的步驟還包括圍繞所述基準點選擇第一感測信號的多個樣本，其中圍繞所述基準點的樣本的配置成為所述模板參數(shù)之一。選擇多個樣本的步驟可以包括標識心臟事件的開始和結(jié)束。對于一些實施例，所述一組規(guī)則包括與感測信號中峰值的相對振幅有關(guān)的振幅規(guī)則，以及與感測信號中峰值的位置有關(guān)的位置規(guī)則。
另一個說明性的實施例包括心臟信號分析的方法，包括形成用于心臟事件比較的模板，所述形成模板的步驟包括感測第一心臟事件，利用一組規(guī)則標識第一心臟事件中的第一基準點，感測第二心臟事件，利用一組規(guī)則標識第二心臟事件中的第二基準點，確定第一基準點和第二基準點是否利用同一規(guī)則標識，并且如果不是，則廢棄第一心臟事件。
在又一個實施例中，心臟信號分析的方法包括利用植入在患者軀干中用于獲取心臟信號的電極對信號采樣，圍繞第一基準點定義第一感測窗以獲取QRS段，觀察第一感測窗的定義以建立模板參數(shù)，利用模板參數(shù)圍繞第二基準點定義第二感測窗，以及對第一感測窗中的數(shù)據(jù)與第二感測窗中的數(shù)據(jù)進行比較以檢驗利用模板參數(shù)是否定義了有效模板。
另一個實施例包括心臟信號模板形成的方法，包括從植入的電極接收第一心臟信號，在第一心臟信號中選擇基準點，圍繞所述基準點形成模板，以及通過接收第二心臟信號并且利用所述模板對第二心臟信號與第一心臟信號進行比較來檢驗所述模板。


圖1A-1B分別說明代表性的皮下和靜脈內(nèi)可植入心臟治療系統(tǒng)；圖2給出了根據(jù)本發(fā)明的說明性實施例的模板形成系統(tǒng)；圖3顯示根據(jù)基準點選擇過程振幅規(guī)則選擇心臟復合波正峰值；圖4顯示根據(jù)基準點選擇過程振幅規(guī)則選擇心臟復合波負峰值；圖5顯示根據(jù)基準點選擇過程位置規(guī)則選擇心臟復合波正峰值；圖6顯示根據(jù)基準點選擇過程位置規(guī)則選擇心臟復合波負峰值；圖7給出了在QRS段中具有凹口的心臟信號；圖8顯示預模板模板窗；圖9顯示在心臟復合波中標識了單調(diào)段之后在圖8中給出的預模板模板窗；
圖10給出了在心臟信號的QRS段內(nèi)具有凹口的心臟信號；圖11給出了用于具有寬QRS的患者的模板窗；圖12顯示具有能夠通過掩蔽使它的預模板模板窗變窄的QRS段的心臟復合波；圖13給出了在調(diào)整模板窗的邊界之后觀察的模板窗；圖14顯示具有小于可接受的最小模板窗的QRS段寬度的心臟復合波；圖15圖解通過預模板模板窗形成過程不適當?shù)孬@取的QRS段；圖16顯示對圖15中獲取的QRS段的偏移調(diào)整過程的結(jié)果；圖17圖解模板檢驗過程；圖18A-18C進一步圖解模板檢驗步驟；以及圖19是說明性模板形成過程的框圖。
具體實施例方式
以下詳細說明應該參考附圖閱讀，其中不同的附圖中相同的單元相同編號。不一定按比例繪制的附圖給出了選擇的實施例，并且不旨在限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到，提供的許多實例具有可以利用的適當替代方案。
本發(fā)明一般涉及可植入心臟治療系統(tǒng)，該系統(tǒng)為經(jīng)歷特定的心律異常的患者提供療法。本發(fā)明涉及在心律裝置中使用的檢測結(jié)構(gòu)。具體地說，本發(fā)明適合于可植入心臟治療系統(tǒng)，它能夠檢測和治療有害的心律異常。盡管檢測結(jié)構(gòu)主要旨在用于提供除顫療法的可植入醫(yī)療裝置中，但本發(fā)明也適于針對抗快速性心律失常起博(ATP)療法、起搏或者其它心臟刺激技術(shù)的心律裝置(包括外部裝置)，以及能夠執(zhí)行治療心律失調(diào)的療法組合的其它心律裝置。
迄今為止，可植入心臟治療系統(tǒng)已經(jīng)是心外膜系統(tǒng)或經(jīng)靜脈系統(tǒng)。例如，經(jīng)靜脈系統(tǒng)能夠一般如圖1B所示植入。但是，如本文進一步解釋的，本發(fā)明也適合于具有皮下可植入心臟治療系統(tǒng)的功能，如圖1A所示。
圖1A說明皮下放置的可植入心臟治療系統(tǒng)，具體地說，說明一種可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器(ICD)系統(tǒng)。在此說明性實施例中，利用連接到引線系統(tǒng)14的罐12監(jiān)控心臟10。罐12其上可包括電極16，而引線系統(tǒng)14連接到感測電極18、20和線圈電極22，它可充當電震或刺激傳遞電極以及感測電極。各種電極定義多個感測矢量V1、V2、V3、V4。可見，每個矢量提供心臟10電活動的不同矢量“視圖”。系統(tǒng)可以經(jīng)皮下植入，如例如在美國專利No.6,647,292和6,721,597中說明的，以上兩個專利都通過引用結(jié)合于本文中。通過皮下放置，這意味著電極放置不需要將電極插入到心室中、插入到心肌中或心肌上、或者插入到患者的脈管系統(tǒng)。
圖1B說明經(jīng)靜脈的ICD系統(tǒng)。監(jiān)控心臟30，并且用包括連接到引線系統(tǒng)34的罐32的系統(tǒng)治療心臟30，引線系統(tǒng)34包括心房電極36和心室電極38。可以使用多種電極配置，包括放置在心臟內(nèi)、粘附到心臟、或者設置在患者的脈管系統(tǒng)內(nèi)。
圖2給出了根據(jù)本發(fā)明的說明性實施例的模板形成系統(tǒng)40。模板形成系統(tǒng)40可用于建立和存儲多個靜態(tài)和/或動態(tài)模板。靜態(tài)模板是在時間上先前獲取的并且存儲用于由裝置參考的心臟復合波。備選地，動態(tài)模板是連續(xù)或者周期性獲取和/或更新的心臟復合波。
本發(fā)明的模板形成系統(tǒng)40一般包括多級數(shù)據(jù)分析-信號收集42、基準點選擇44、預模板形成46、模板優(yōu)化48以及模板檢驗50。但是，多級數(shù)據(jù)分析的各部分可以自主操作，如以下詳細討論的。這樣，模板形成系統(tǒng)40中特定的過程可以繞過，或者可以在裝置的總檢測結(jié)構(gòu)中獨立地運行。
說明性實施例中的系統(tǒng)不僅標識用于與感測事件比較的NSR信號，它還定義以及重新定義感測參數(shù)(例如基準點選擇、窗大小和/或窗/基準點對準)。這些信號和參數(shù)然后能用于與感測的心臟信號進行比較，以確定信號是否是NSR。
模板形成系統(tǒng)40內(nèi)的過程還可以建立或者修改模板，以適應患者心臟復合波中的形態(tài)學變化。例如，最終形成的模板可以不斷地更新，以適應于感測的心臟復合波中的形態(tài)學變化。因而，本發(fā)明的模板形成系統(tǒng)40是自適應的，并且此自適應特征可以是自動化的。
模板形成系統(tǒng)40從收集心臟信號42開始。心臟信號可以利用任何適當?shù)墨@取方法收集。然后對此感測的心臟復合波進行處理，以便適當對準。用于重復并且可靠對準收集信號的方法在將感測信號與存儲模板進行比較時增強了準確性。在一些實施例中，收集心臟信號42的步驟可以包括信號認證過程，比如在2004年6月1日提交的題為“METHOD AND DEVICES FOR PERFORMING CARDIACWAVEFORM APPRAISAL”的同時待審的美國專利申請No.10/858,598中闡述的，該公開通過引用結(jié)合于本文中。
在本發(fā)明的幾個實施例中，一般利用感測的心臟復合波的優(yōu)選峰值建立用于對準的基準點。可以為各個患者手動選擇基準點，或者備選地，可以利用基于規(guī)則的方法選擇基準點。在優(yōu)選實施例中，通過分析‘n’個連續(xù)復合波上峰值的重復特性來選擇基準點。在本發(fā)明的一個實施例中，基準點選擇過程44基于最近感測的心臟復合波以及最近感測的復合波之前的三個(3)心臟復合波的結(jié)果。備選實施例可以使基準點選擇過程44基于多至20個連續(xù)復合波到少至正在進行的逐個心跳的確定的重復特性。
優(yōu)選基準點選擇過程44實現(xiàn)了選擇最適當?shù)姆逯涤糜谛呐K復合波中的對準的一組規(guī)則。在優(yōu)選實施例中，基準點選擇過程44基于振幅規(guī)則和位置規(guī)則。另外，由于基準點選擇過程44規(guī)則的特性，盡管會常常選擇R波，因為它時常作為在心臟復合波中觀察的最顯著的相位偏離關(guān)聯(lián)，但不一定將R波選擇作為用于在任何給定心臟復合波中對準的基準點。
由說明性的基準點選擇過程44使用的第一規(guī)則是振幅規(guī)則。此規(guī)則將基準點設置在具有最大相對振幅的QRS心臟復合波的峰值(正或者負)上。振幅規(guī)則闡述為·如果正峰值振幅＞負峰值振幅的2倍，則基準點選擇是在正相位偏離的峰值上-″正振幅″；·如果負峰值振幅＞正峰值振幅的2倍，則基準點選擇是在負相位偏離的峰值上-″負振幅″；·如果正峰值和負峰值都不滿足振幅規(guī)則，則用以下闡述的位置規(guī)則控制。
正負峰值的相對振幅用圖3給出的患者的等電線52測量。等電線代表沒有有效的檢測相位偏離的信號，即，檢測的信號電平不指示心搏動并且提供用于信號分析的基線的信號。然后，基準點選擇過程44確定從等電線52最大的正負相位偏離。在本實例中，最大的正相位偏離的振幅顯示為54。類似地，最大的負相位偏離的振幅顯示為56。然后評估正相位偏離54和負相位偏離56的相對振幅。如果正相位偏離的相對幅度大于負相位偏離的相對幅度的兩倍，則建議基準點選擇是在正振幅峰值上。
在本實例中，基準點選擇過程通過四個連續(xù)心臟復合波的重復特性建立。心臟復合波58、60、62和64各表明正峰值振幅大于它的相應負峰值振幅的兩倍(2X)。在第四個連續(xù)的心臟復合波64之后，基準點選擇過程建立正峰值作為用于根據(jù)振幅規(guī)則對準的基準點。圖3所示的三角形代表其中四個連續(xù)的復合波中已經(jīng)滿足振幅規(guī)則的點。另外，每個三角形表示所建立的用于模板對準的基準點。
圖4顯示根據(jù)振幅規(guī)則的負峰值的基準點選擇。在本實例中，基準點選擇過程通過感測的心臟復合波和先前三個感測的心臟復合波(四個連續(xù)的心臟復合波)的重復特性建立。心臟復合波68、70、72和74各表明負峰值振幅大于它的相應正峰值振幅的兩倍(2X)。具體地說，最大的負相位偏離56的振幅評估為是正相位偏離54的相對振幅的兩倍。在第四個連續(xù)心臟復合波74之后，基準點選擇過程建立負峰值作為用于根據(jù)振幅規(guī)則對準的基準點。圖4所示的三角形代表其中四個連續(xù)復合波已經(jīng)滿足振幅規(guī)則的點。另外，每個三角形表示所建立的用于模板對準的基準點。
由說明性的峰值對準過程使用的第二規(guī)則是位置規(guī)則。此規(guī)則假定將基準點設置在心室心臟復合波內(nèi)的在時間上出現(xiàn)的第一有效相位偏離(正或者負)的峰值上。在某些實施例中，在振幅規(guī)則無法建立時，考慮位置規(guī)則。備選實施例利用位置規(guī)則而不管振幅規(guī)則。位置規(guī)則闡述為·如果心臟復合波中有效的正相位偏離先于有效的負相位偏離，則基準點選擇是在正相位偏離的峰值上-″正位置″；·如果心臟復合波中有效的負相位偏離先于有效的正相位偏離，則基準點選擇是在負相位偏離的峰值上-″負位置″。
圖5顯示根據(jù)位置規(guī)則的正峰值的說明性基準點選擇。在本實例中，基準點選擇過程通過四個連續(xù)的心臟復合波的重復特性建立。心臟復合波78、80、82和84各顯示心臟復合波中有效的正相位偏離在有效的負相位偏離之前。在第四個連續(xù)的心臟復合波84之后，基準點選擇過程建立正相位偏離的峰值作為用于根據(jù)位置規(guī)則對準的基準點。圖5所示的三角形代表其中四個連續(xù)復合波中已滿足位置規(guī)則的點。另外，每個三角形表示建立的用于模板對準的基準點。
圖6顯示根據(jù)位置規(guī)則的負峰值的說明性基準點選擇。圖6中的基準點選擇過程通過四個連續(xù)的心臟復合波的重復特性建立。心臟復合波88、90、92和94各顯示心臟復合波中有效的負相位偏離在有效的正相位偏離之前。在第四個連續(xù)的心臟復合波94之后，基準點選擇過程建立負相位偏離的峰值作為用于根據(jù)位置規(guī)則對準的基準點。圖6所示的三角形代表其中四個連續(xù)復合波已經(jīng)滿足位置規(guī)則的點。另外，每個三角形表示建立的用于模板對準的基準點。
在某些實施例中，其中基準點選擇過程要求多于一個心臟復合波來建立基準點，該過程可要求在建立用于對準的基準點之前，評估各個心臟復合波遵循同一規(guī)則(振幅或者位置)。更具體地說，分析和用于建立基準點的每個心臟復合波必須遵循四個可能的規(guī)則庫中的同一規(guī)則正振幅、負振幅、正位置或者負位置。
在備選實施例中，基準點選擇過程可要求評估的所有心臟復合波來建立相同的基準點(即相同的正峰值)，而不管使用了哪個規(guī)則。在說明性的實施例中，通過三個連續(xù)的心臟復合波的重復特性建立基準點選擇過程。三個心臟復合波中的兩個可利用正振幅規(guī)則庫將基準點建立在正峰值上。剩下的心臟復合波可在復合波的正峰值上建立相同的基準點，但是利用正位置規(guī)則而非振幅規(guī)則。盡管不使用相同的規(guī)則，但所有三個心臟復合波指示相同的基準點，因而指示服從于圖2所示的模板檢驗。
在某些情況中，在心臟信號的QRS段中觀察到凹口。圖7給出了在QRS段中具有凹口96的心臟信號。心臟信號中的凹口通常不會影響基準點選擇過程。觀察到這個是因為主要的峰值通常存在于形成凹口的峰值中間。因此，基準點選擇過程一般將選擇主要的峰值。在其中一個峰值不比另一個峰值突出的情況(如圖7中給出的)，或者當主要的峰值常常隨著心臟復合波而改變時，可能出現(xiàn)基準點選擇過程中的混亂的電位。在具有這種有問題的凹口段的實施例中，凹口分析過程可以用來保證合適的用于對準的基準點選擇。
在說明性的凹口分析過程中，如果兩個峰值98之間的距離(在時間上)大于大約20ms和/或如果峰值振幅100的差小于大約115μV，則認為存在凹口。這些值可在幾個實施例中不同，取決于感測電極的放置和設計，以及對于給定患者的有凹口QRS峰值的期望特征。如果不滿足這些條件，則認為存在主要峰值，基準點選擇過程將標識主要峰值，并因此跳過了說明性的凹口分析過程。但是，如果滿足這些條件，則心臟信號被認為具有要求進一步分析以得到合適的基準點選擇的凹口。
說明性的凹口分析過程標識信號中的峰值，并確定哪個峰值已經(jīng)在初始就標識為基準點。如果在時間上出現(xiàn)的第一峰值標識為基準點，則凹口分析完成。如果在時間上出現(xiàn)的第二峰值標識為基準點，則凹口分析過程將基準點強制在時間上出現(xiàn)的凹口的第一峰值上。
一旦選擇了基準點，則形成預模板。圖8是預模板102的說明性實施例。預模板102填充有以形成預模板數(shù)據(jù)集的采樣頻率獲取的多個樣本。在說明性的實施例中，預模板內(nèi)的預模板數(shù)據(jù)集的設置通過模板對準參數(shù)確定，模板對準參數(shù)包括以上解釋的基準點選擇和以下進一步討論的放置和掩蔽步驟。
在說明性的實施例中，基準點104放置在預模板102的中心。在優(yōu)選實施例中，在基準點104的左側(cè)建立多個(′n′)樣本，并且還在基準點104的右側(cè)建立′n′個樣本。例如，本發(fā)明的一些實施例利用以256Hz采樣的四十一(41)個樣本，對應于大約160ms。在說明性的實施例中，在基準點104的左側(cè)建立二十(20)個樣本，并且在基準點104的右側(cè)建立另外二十(20)個樣本。四十一(41)個樣本形成預模板窗106，其中將分析心臟信號的相關(guān)部分。在備選實施例中，在預模板102的中心兩側(cè)上各填充的樣本數(shù)′n′可以不同。
根據(jù)這個初始形成的預模板窗106，查找心臟復合波的QRS段的邊界。圖8顯示預模板窗106，它包括QRS段以及感測的心臟信號的外來部分。在這種情況下，希望通過使預模板窗106變窄以主要包括QRS段并減少心臟信號的外來部分而優(yōu)化形成的預模板102。此過程中的第一步驟是標識QRS段的開始和結(jié)束。
在本發(fā)明的一個實施例中，對單調(diào)段的觀察用來估算QRS段的開始和結(jié)束。單調(diào)段是其中感測的振幅以相同方向改變或者保持不變的連續(xù)樣本的信號段。例如，其中每個連續(xù)樣本都大于或等于(在振幅上)先前樣本的一系列連續(xù)樣本會是單調(diào)遞增段。類似地，其中每個連續(xù)樣本小于或等于(在振幅上)先前樣本的一系列連續(xù)樣本會是單調(diào)遞減段。觀察單調(diào)段的一個方法是確定心臟復合波信號的一階導數(shù)的過零點。
在此實施例中，對初始預模板102執(zhí)行算術(shù)運算，以標識心臟復合波的單調(diào)段-如心臟復合波信號的一階導數(shù)的過零點所示。圖9顯示在心臟復合波中標識了所有單調(diào)段之后圖8中給出的預模板窗106。每個菱形指示單調(diào)段的開始/結(jié)束。然后，算術(shù)運算標識初始預模板102中基準點104之前的最大單調(diào)段(按照振幅的改變)。此樣本稱為″QRS開始″108。算術(shù)運算進一步標識初始預模板102中基準點104之后的最大單調(diào)段(按照振幅的改變)。此樣本稱為“QRS結(jié)束”110。在此實施例中，QRS開始和QRS結(jié)束估算心臟復合波的QRS段的邊界。
單調(diào)段的利用還對消除在計算其QRS段中具有凹口的心臟復合波的QRS段長時的誤差有用。圖10圖解具有凹口的心臟復合波。因為說明性實施例的算術(shù)運算標識在初始預模板102中基準點104之前和基準點104之后的最大單調(diào)段(在振幅上)，因此大部分凹口不會影響算法發(fā)現(xiàn)期望的QRS開始和QRS結(jié)束的能力。如圖10所示，凹口內(nèi)的相對單調(diào)段振幅小于QRS段兩端的單調(diào)段的振幅。因此，凹口一般不影響QRS段的估算測量。
還可以使用本領(lǐng)域已知的備選方法來估算心臟復合波的QRS段的開始和結(jié)束。利用單調(diào)段估算QRS段僅僅是說明性的，并且本發(fā)明的各種實施例不局限于說明性實施例的特定方面。
在標識了QRS段之后，優(yōu)化預模板102，以進行圖2中的過程46。優(yōu)化包括但不限于掩蔽預模板窗106，以包括心臟復合波中的最相關(guān)樣本，以及偏移調(diào)整。
模板優(yōu)化的一個方法是使預模板窗106變窄或者掩蔽預模板窗106，以僅包括表示QRS段的那些樣本。在具有寬QRS段的患者中，不指示用排除一些樣本的優(yōu)化。例如，在上述說明性的實施例中，如果患者具有比160ms(或者41個樣本)長的QRS段，則患者的QRS段超過初始形成的預模板窗106。因此，患者的所標識QRS開始108是預模板窗106內(nèi)的第一個樣本，并且所標識的QRS結(jié)束110是預模板窗106內(nèi)的最后一個樣本，雖然患者的實際QRS段可能延伸出所形成的預模板窗106的界限。超過預模板窗106大小的寬QRS段的一個實例如圖11所示。在這些情況下不指示掩蔽預模板窗106。
相反，在QRS段小于預模板的窗106時，可以掩蔽預模板窗106。例如，并且如圖12所示，假定患者的QRS開始108在預模板窗106內(nèi)的第四個樣本。類似地，假定患者的QRS結(jié)束110發(fā)生在預模板窗106內(nèi)的第三十五個樣本上。因此，患者的QRS段是三十二(32)個樣本長。包括在原始預模板窗106中的其它九(9)個樣本一般對于分析沒有用，并且如果包括在最終模板中則可能引入不期望的影響。因此，可以掩蔽預模板102的邊界，以形成掩蔽的預模板窗114，它僅包括實際的QRS段-在QRS開始108和QRS結(jié)束110之間。在此實例中，預模板窗106將被掩蔽為代表所估算QRS段的32個樣本。具體地說，掩蔽預模板邊界，以便掩蔽的預模板窗114在樣本4開始并在樣本35結(jié)束，由此從掩蔽的預模板窗114消除外來樣本112。圖13給出了掩蔽過程之后觀察的掩蔽預模板窗114。這種變窄或者掩蔽，雖然對一些實施例有用，但并不是本發(fā)明要求的。
如果期望，可以定義掩蔽預模板窗114的最短持續(xù)時間。在本發(fā)明的一個實施例中，最小的掩蔽預模板窗114大約為100ms(256Hz下的25個樣本)。在具有窄QRS段(小于大約100ms)的患者中，容許的掩蔽預模板窗114對于這些患者仍可以在QRS段包括一些外來的樣本。例如，如圖14所示，如果QRS開始108在樣本十二(12)并且QRS結(jié)束110發(fā)生在樣本二十九(29)，則QRS段的寬度是十八(18)個樣本。此QRS段寬度小于二十五(25)個樣本的掩蔽預模板窗114的說明性最小值。為了掩蔽QRS段到容許的最小邊界，首先計算掩蔽預模板窗的最小值(25個樣本)和估算的QRS段寬度(此實例中為十八(18)個樣本)之間的差。這個差是七(7)個樣本。然后，將該差對半分割，并且平均地(或盡可能平均地)添加到所估算QRS段長的兩側(cè)。因此，這個實例中的優(yōu)化掩蔽預模板窗114將包括實際的QRS段116，以及QRS開始108之前的三(3)個附加樣本和QRS結(jié)束110之后的四(4)個附加樣本。
存在其它情況，其中預模板窗106不包括完整的QRS段。這種情況的一個實例是當指示QRS開始108或者QRS結(jié)束110的樣本出現(xiàn)在初始形成的預模板窗106中的第一個或者最后一個樣本上時。在一些實施例中，它導致了一個假設沒有準確地獲取實際的QRS開始108或者QRS結(jié)束110，并且實際的QRS開始108或者QRS結(jié)束110出現(xiàn)在初始形成的預模板窗106的邊界之外的某個時候。其中預模板窗內(nèi)的最后一個樣本也是QRS結(jié)束110的預模板窗106的實例在圖15中給出。
在圖15中，預模板窗106填充有樣本1到41。第一個樣本出現(xiàn)在模板窗的縱軸中點附近。相反，最后一個樣本(樣本41)出現(xiàn)在模板窗的縱軸底部附近。隨著樣本沿橫軸從樣本1移動，樣本逐漸地增加高度，直到達到心臟復合波段的QRS開始108。預模板窗106的剩余部分包含大部分但不是全部的QRS段。不是在預模板窗106的邊界內(nèi)獲取的QRS段的剩余部分顯示為116。在這種情況下，沒有通過預模板窗106形成過程適當?shù)孬@取整個QRS段。本發(fā)明的一些實施例通過偏移調(diào)整解決這個問題。
偏移調(diào)整過程首先標識QRS段的哪一側(cè)沒有適當?shù)孬@取。如上所述和在圖15中給出的，QRS開始108是樣本八(8)，并且觀察的QRS結(jié)束111是樣本四十一(41)。這一般指示真實的QRS結(jié)束110實際上出現(xiàn)在更后的時間點，并且沒有利用形成預模板窗106的初始設置獲取。在指示沒有適當?shù)孬@取真實的QRS結(jié)束110時，多個樣本將在QRS開始108之前。這些超前樣本被稱作″殘余″118。在圖15中，殘余由QRS開始108之前的前七(7)個樣本組成。由于構(gòu)成殘余118的樣本幾乎不傳達與QRS段本身有關(guān)的信息，因此可以廢棄這些樣本，并用確實代表QRS段但通過初始預模板窗形成過程忽略的樣本替代。用于在一個方向移位預模板窗106的過程被稱作偏移。在本實例中，偏移過程的影響是允許預模板窗106稍后開始′n′個殘余樣本，以保證獲取真實的QRS結(jié)束110。
在優(yōu)選實施例中，保留代表QRS開始108的樣本加上緊接在前的樣本(QRS開始-1)，或者QRS結(jié)束110加上緊接在后的樣本(QRS結(jié)束+1)，以及它們之間的樣本。剩下的樣本包括殘余118。在備選實施例中，QRS開始108或者QRS結(jié)束110加上在前或者在后的一些′n′個樣本被保留，并且剩下的樣本包括殘余118。在其它備選實施例中，僅保留QRS開始108或者QRS結(jié)束110，并且剩下的樣本考慮為殘余。
圖16圖解圖15中給出的心臟復合波上的偏移過程。具體地說，圖16給出了偏移預模板窗120的形成，以重獲心臟復合波的真實QRS結(jié)束110。如上所述，圖15顯示，存在八(8)個殘余樣本118在QRS開始108之前。這些殘余樣本118被消除，并強制QRS開始108為新形成的偏移預模板窗120中的第一個樣本。這種調(diào)整用圖表示在圖16中。因此，偏移預模板窗120起始于QRS開始108，并且現(xiàn)在結(jié)束在比它最初在初始形成預模板窗106時的更后面八(8)個樣本的位置。這種移位的結(jié)果容許新形成的偏移預模板窗120重獲心臟復合波的真實QRS結(jié)束110。因此，偏移預模板窗120包括整個QRS段，整個QRS段包括真實QRS開始108和真實QRS結(jié)束110。
在優(yōu)選實施例中，在偏移調(diào)整過程之后，校正的模板窗被進一步通過掩蔽偏移模板的邊界而優(yōu)化，如上所述。
在一個說明性的實例中，用于定義優(yōu)化預模板窗的參數(shù)被描述為模板參數(shù)。模板參數(shù)描述如何定義模板數(shù)據(jù)集以及在模板內(nèi)對準。這些參數(shù)，包括基準點選擇、偏移(如果有的話)以及掩蔽(如果有的話)的方式，提供指示模板可如何被用于進行將來比較的模板參數(shù)。可以使用模板參數(shù)，如在2004年11月29日提交題為“METHOD ANDAPPARATUS FOR BEAT ALIGNMENT AND COMPARISON”的未決美國專利申請No.10/999,274中所述的，該專利的提交日與本申請同日，轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人；該申請的公開也通過引用結(jié)合于本文中。但是，在說明性實施例中，在使用模板(包括它的關(guān)聯(lián)模板參數(shù)和模板數(shù)據(jù)集)以在將來與感測信號進行比較之前，對模板數(shù)據(jù)集進行有效性檢驗。
一旦通過定義它的采樣窗特征優(yōu)化了預模板，包括但不限于掩蔽和偏移調(diào)整，則對優(yōu)化預模板中的數(shù)據(jù)進行其有效性檢驗-圖2中的過程50。優(yōu)化預模板有效性的檢驗提供了對模板參數(shù)和模板數(shù)據(jù)集的檢查。在優(yōu)選實施例中，必須在優(yōu)化預模板存儲為最終模板或存儲為用于與隨后感測的心臟信號進行比較的幾個模板中的一個模板之前，建立有效性。圖17圖解優(yōu)化預模板的模板檢驗過程50。
優(yōu)化預模板130初始保存在緩沖器中。裝置然后利用優(yōu)化預模板130的優(yōu)化參數(shù)集感測隨后的心臟復合波132。然后心臟復合波132與存儲的優(yōu)化預模板130進行比較。在優(yōu)選實施例中，執(zhí)行類似于相關(guān)性的算術(shù)運算，以確定130和132之間的相似性。說明性算術(shù)運算包括相關(guān)性波形分析，它返回一個在-1和1之間的結(jié)果，并且它能夠使用多個線性、非線性和混合定標法進行定標，如2004年5月27日提交的題為“METHOD FOR DISCRIMINATING BETWEENVENTRICULAR AND SUPRAVENTRICULAR ARRHYTHMIAS”的同時待審的美國申請No.10/856,084所述的，該公開通過引用結(jié)合于本文中。
在說明性實施例中，執(zhí)行相關(guān)性波形分析，然后定標到0-100％之間的百分比值，其中負相關(guān)給予0％，并且正得分線性定標在0-100％之間。如果在隨后的心臟復合波132和優(yōu)化預模板130之間的相似性得分大于規(guī)定閾值，則隨后的心臟復合波132與優(yōu)化預模板130平均。在本發(fā)明的某些實施例中，比較閾值規(guī)定為80％。可以設置備選閾值水平，并不背離本發(fā)明的精神和范圍。另外，在某些實施例中，與優(yōu)化預模板130比較的心臟復合波在比較之后不進行平均。如果相似性得分沒有超過規(guī)定閾值，則廢棄優(yōu)化預模板130，并且整個模板形成過程重新開始。
在某些實施例中，如果超過比較閾值，則對另一個輸入的心臟復合波例如心臟復合波134、136和138重復檢驗過程。裝置使用平均優(yōu)化預模板(130+132)的參數(shù)集獲取心臟復合波134，并且在心臟復合波134和平均優(yōu)化預模板(130+132)之間執(zhí)行進一步的比較。此外，備選實施例可以將新感測的心臟復合波134和最初存儲的優(yōu)化預模板130進行比較。在本說明性實例中，心臟復合波134和平均優(yōu)化預模板(130+132)之間的比較得分是85％。因為此得分大于比較閾值80％，因此檢驗過程繼續(xù)。
在本發(fā)明的一些實施例中，重復該檢驗過程至少這一個附加次數(shù)。在優(yōu)選實施例中，此過程被迭代，直到四(4)個連續(xù)的心臟復合波超過閾值水平為止，以便與最初存儲的優(yōu)化預模板130比較，或與平均優(yōu)化預模板(130+132+134+136)比較。如果在過程期間的任何時間相似性得分都沒有超過規(guī)定閾值，則廢棄優(yōu)化預模板，并且全面地重新開始模板形成過程，直到建立了檢驗模板為止。
在完成規(guī)定的檢驗過程的迭代數(shù)之后，對模板進行檢驗。在本說明性實施例中，對心臟復合波132、134、136和138的平均優(yōu)化預模板的比較得分分別是85％、89％、84％和84％。對于本實例，設置這些比較得分中超過比較閾值的每一個。因此，檢驗優(yōu)化預模板，并且將該預模板視為最終模板，從而完成模板形成過程。形成的模板然后能用來觀察和表征輸入的感測心臟信號。
圖18A-18C進一步圖解模板檢驗步驟。如圖18A所示，采樣的信號放置到具有使用振幅規(guī)則定義的基準點的預模板模板中?；鶞庶c放置為樣本s21，其中兩側(cè)上各20個樣本構(gòu)成預模板模板窗。QRS開始和結(jié)束點分別標識在s10和s33。信號和它的參數(shù)被認為是優(yōu)化的預模板。接下來，使用QRS+/-1規(guī)則掩蔽信號，使得優(yōu)化的預模板如框所示，從樣本s9延伸到s34。然后，存儲優(yōu)化的預模板，直到被檢驗。
轉(zhuǎn)向圖18B，獲取另一個采樣信號，并且來自圖18A的優(yōu)化預模板參數(shù)用來定義信號窗。具體地說，振幅規(guī)則用來選擇基準點，并將它放置在樣本s21，并且樣本被掩蔽為僅包括樣本s9到s34?？梢钥吹?，圖19B中獲取的QRS段沒有準確地掩蔽，因為QRS信號在s35結(jié)束，在信號窗的外面，并且QRS開始出現(xiàn)在比期望的更后的一個樣本。但是，總體形狀一般類似圖18A的形狀，并且能夠計算兩個信號的相關(guān)性，以得到所定義閾值諸如0.8或80％相關(guān)性以上的得分。因此，圖18B中的信號能夠保留用于與圖18A的信號平均，以進一步表征優(yōu)化的預模板。備選地，數(shù)據(jù)可以不必平均，并且圖18A的優(yōu)化預模板中的信號用于進一步分析。在另一個備選中，由圖18B中的信號提供的檢驗能夠定義為足以將圖18A的信號存儲作為模板進行比較。
轉(zhuǎn)向圖18C，獲取第三采樣信號，用于與18A中的信號進行比較。這里第一步是標識基準點。但是可以看見，存在彼此靠近的兩個正峰值X和Y。兩個峰值在振幅規(guī)則下都沒有資格，因為各個峰值具有幾乎相同的振幅。因此，位置規(guī)則必須用于選擇基準點。在說明性實施例中，這個事實獨自就足以廢棄信號和/或廢棄利用圖18A的信號形成的模板，因為相同的規(guī)則集無法用于定義基準點。
在其它實施例中，圖18C的采樣信號仍可用于模板檢驗，即使使用不同的基準點規(guī)則也是如此。在這種實施例下，來自圖18C的信號仍可以致使拒絕利用圖18A所示的信號形成的模板。更具體地說，圖18A和圖18C中的信號是不充分相關(guān)的，因為可以看到，基準點s21左側(cè)的信號較低，而在圖18C中基準點s21右側(cè)的信號比在圖18A中高。如果相關(guān)性低于定義的水平，則廢棄模板。在另一個實施例中，心跳檢驗過程可用來保證感測的有噪聲的心臟事件，或者只是噪聲信號，不到達模板形成步驟，以防止由于這種非檢驗信號的可能低相關(guān)性引起的模板檢驗。心跳檢驗過程的一些實例顯示在2004年6月1日提交的題為“METHOD AND DEVICES FORPERFORMING CARDIAC WAVEFORM APPRAISAL”的同時待審的美國專利申請No.10/858,598，該專利公開通過引用結(jié)合于本文中。
圖19是說明性的模板形成過程的框圖。過程200從定義多個感測參數(shù)開始，如202所示。感測參數(shù)可包括采樣、窗和基準點特征。接下來，利用感測參數(shù)向模板填充數(shù)據(jù)，如204所示。下面是檢驗步驟，如206所示。檢驗步驟206可包括例如對連續(xù)樣本進行比較。如果檢驗了，則保留模板和它的關(guān)聯(lián)感測參數(shù)，如208所示。如果模板和它的關(guān)聯(lián)感測參數(shù)無法檢驗，則廢棄它們，如210所示。
本發(fā)明在一些實施例中也實施在利用操作電路的裝置中，操作電路包括在罐12(圖1A)或者罐32(圖1B)內(nèi)提供的選擇電元件。在這種實施例中，操作電路可以配置為允許執(zhí)行以上方法。在一些類似的實施例中，本發(fā)明可以實施為可讀指令集，比如在機器或控制器可讀介質(zhì)中編碼的程序，其中提供可讀指令集以允許操作電路執(zhí)行上述實施例中論述的分析。其它實施例可包括控制器或者微控制器，適于讀出并且執(zhí)行以上方法。這些各種實施例可結(jié)合例如以上所示的說明性方法。
以下說明性的實施例根據(jù)操作電路解釋。操作電路可以配置為按照選擇、需要或者期望包括這種控制器、微控制器、邏輯器件、存儲器等，用于執(zhí)行為其修改和配置的方法步驟。
本發(fā)明在說明性設備實施例中包括可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，它包括含多個電極的引線電極組件，以及安放操作電路的罐。可以配置說明性設備實施例，其中引線電極組件連接到罐，并且操作電路配置為執(zhí)行區(qū)別適于療法的患者心臟的心律的步驟，所述步驟包括感測第一心臟事件；配置模板參數(shù)，用于分析第一心臟事件；利用模板參數(shù)定義第一心臟事件的第一感測信號；感測第二心臟事件；利用模板參數(shù)定義第二心臟事件的第二感測信號；以及對第二感測信號和第一感測信號進行比較，以確定第一感測信號和模板參數(shù)是否適合于定義心臟事件模板。
在另一個實施例中，操作電路可以配置為，使得配置模板參數(shù)的步驟包括選擇用于標識基準點的規(guī)則，并且所述規(guī)則從一組規(guī)則中選擇，所述規(guī)則按照第一心臟事件的特征選擇，并且用于標識基準點的規(guī)則成為模板參數(shù)之一。在再一個實施例中，配置模板參數(shù)的步驟還包括圍繞基準點選擇第一感測信號的多個樣本，并且圍繞所述基準點的樣本的配置成為模板參數(shù)之一。在另一個實施例中，操作電路配置為使得選擇多個樣本的步驟包括標識心臟事件的開始和結(jié)束。在一個實施例中，操作電路配置為使得心臟事件是QRS復合波。在一些實施例中，操作電路配置為使得一組規(guī)則包括與感測信號中峰值的相對振幅有關(guān)的振幅規(guī)則。一組規(guī)則可包括與感測信號中峰值的位置有關(guān)的位置規(guī)則。在又一個實施例中，操作電路配置為使得一組規(guī)則包括與感測信號中峰值的位置有關(guān)的位置規(guī)則。
在又一個實施例中，操作電路配置為使得一組規(guī)則包括與標識有凹口的心臟信號有關(guān)的凹口規(guī)則，其中凹口規(guī)則包括分析在心臟信號中的彼此的預定范圍內(nèi)是否存在多個峰值。操作電路可配置為使得凹口規(guī)則在預定范圍內(nèi)存在多個峰值時，選擇時間上的第一峰值。在另一個實施例中，操作電路可配置為使得配置模板參數(shù)的步驟還包括圍繞第一感測信號中的基準點選擇第一感測信號的多個樣本；其中圍繞基準點的樣本的配置成為模板參數(shù)之一。在說明性實施例中操作電路配置為使得利用以下步驟選擇樣本首先，在基準點兩側(cè)上各觀察多個樣本；接下來，確定期望QRS段是否開始和結(jié)束在所述多個樣本內(nèi)；以及調(diào)整基準點兩側(cè)的樣本數(shù)，以獲取QRS段并排除不對應于期望QRS段的至少一些樣本。另一個說明性實施例包括操作電路配置為使得配置模板參數(shù)的步驟包括觀察有凹口的QRS復合波是否可能，并且如果可能，則調(diào)整模板參數(shù)以保證選擇可重復檢測的基準點。
另一個實施例包括可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其包括含多個電極的引線電極組件以及安放操作電路的罐；其中引線電極組件連接到罐；以及操作電路配置為執(zhí)行區(qū)別適于療法的患者心臟的心律的步驟。該步驟可以包括在將引線電極組件植入在患者軀干的選擇用于獲取心臟信號的位置中時，利用引線電極組件對信號采樣；圍繞第一基準點定義第一感測窗以獲取QRS段；觀察第一感測窗的定義，以建立模板參數(shù)；利用模板參數(shù)圍繞第二基準點定義第二感測窗；以及對第一感測窗中的數(shù)據(jù)與第二感測窗中的數(shù)據(jù)進行比較，以檢驗是否利用模板參數(shù)定義了有效模板。操作電路可以配置為使得定義第一感測窗的步驟包括通過按照第一感測窗中QRS段的特征從一組規(guī)則中選擇一個規(guī)則來標識基準點，其中選擇用于標識基準點的規(guī)則成為模板參數(shù)之一。此外，操作電路可以配置為使得圍繞第一基準點定義第一感測窗的步驟包括標識心臟事件的開始和結(jié)束。如果期望，心臟事件可以是QRS復合波。
在另一個實施例中，操作電路配置為使得一組規(guī)則包括與采樣信號中峰值的相對振幅有關(guān)的振幅規(guī)則，以及與采樣信號中峰值的位置有關(guān)的位置規(guī)則。在又一個實施例中，操作電路可以配置為使得定義第一感測窗的步驟包括圍繞基準點選擇多個樣本，其中圍繞基準點的樣本的配置成為模板參數(shù)之一。操作電路可配置為使得利用以下步驟選擇樣本選擇基準點；然后在基準點兩側(cè)上各觀察多個樣本；然后確定期望QRS段是否在該多個樣本內(nèi)開始和結(jié)束；以及調(diào)整基準點兩側(cè)的樣本數(shù)，以獲取QRS段并排除不對應于期望QRS段的至少一些樣本。
在又一個實施例中，操作電路可以配置為使得定義第一感測窗的步驟包括觀察有凹口的QRS復合波是否可能，并且如果可能，則調(diào)整模板參數(shù)以保證選擇可重復檢測的基準點。
說明性實施例可包括可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其包括含多個電極的引線電極組件以及安放操作電路的罐，其中引線電極組件連接到罐；以及操作電路配置為執(zhí)行區(qū)別適于療法的患者心臟的心律的步驟。區(qū)別步驟可包括利用至少如下步驟形成模板感測第一心臟事件；利用一組規(guī)則標識第一心臟事件中的第一基準點；感測第二心臟事件；利用一組規(guī)則標識第二心臟事件中的第二基準點；確定第一基準點和第二基準點是否利用同一規(guī)則標識；并且如果不是，則廢棄第一心臟事件。
另一個說明性實施例可包括可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其包括含多個電極的引線電極組件以及安放操作電路的罐，其中引線電極組件連接到罐；以及操作電路配置為執(zhí)行區(qū)別適于療法的患者心臟的心律的步驟。區(qū)別步驟可包括利用至少如下步驟形成模板從引線電極組件接收第一心臟信號，在第一心臟信號中選擇基準點，圍繞基準點形成模板，以及通過接收附加的心臟信號并且利用所述模板對附加心臟信號與第一心臟信號進行比較來檢驗所述模板。在另一個實施例中，操作電路配置為使得選擇基準點的步驟包括通過按照第一心臟信號的特征從一組規(guī)則中選擇一個規(guī)則來標識基準點，其中選擇用于標識基準點的規(guī)則成為模板參數(shù)之一。操作電路可配置為使得圍繞基準點形成模板的步驟包括標識心臟事件的開始和結(jié)束。在另一個實施例中，操作電路可配置為使得該一組規(guī)則包括與心臟信號中峰值的相對振幅有關(guān)的振幅規(guī)則。該一組規(guī)則還可包括與心臟信號中峰值的位置有關(guān)的位置規(guī)則。在另一實施例中，操作電路配置為使得該一組規(guī)則包括與心臟信號中峰值的位置有關(guān)的位置規(guī)則。
在另一個實施例中，操作電路配置為使得形成模板的步驟包括圍繞基準點選擇多個樣本，其中圍繞基準點的樣本的配置成為模板參數(shù)之一。操作電路可以配置為使得利用以下步驟選擇樣本在基準點兩側(cè)上各觀察多個樣本；然后確定期望的QRS段是否在該多個樣本內(nèi)開始和結(jié)束；以及調(diào)整基準點兩側(cè)的樣本數(shù)，以獲取QRS段并排除不對應于期望QRS段的至少一些樣本。在又一個實施例中，操作電路配置為使得選擇基準點的步驟包括觀察有凹口的QRS復合波是否可能，并且如果可能，則調(diào)整模板參數(shù)以保證選擇可重復檢測的基準點。
此文件覆蓋的本發(fā)明的許多特征和優(yōu)點已經(jīng)在上述描述中闡述了。但應該理解，此公開在許多方面僅是說明性的。可在細節(jié)上進行改變，具體地說與元件的形狀、大小和配置有關(guān)，并不超出本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的范圍當然由其中表達權(quán)利要求的語言中定義。
權(quán)利要求
1.一種心臟信號分析的方法，包括感測第一心臟事件；配置模板參數(shù)，用于分析第一心臟事件；利用所述模板參數(shù)定義第一心臟事件的第一感測信號；感測第二心臟事件；利用所述模板參數(shù)定義第二心臟事件的第二感測信號；以及對第二感測信號與第一感測信號進行比較，以確定第一感測信號和模板參數(shù)是否適合于定義心臟事件模板。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述配置模板參數(shù)的步驟包括選擇用于標識基準點的規(guī)則，其中所述規(guī)則從一組規(guī)則中選擇；所述規(guī)則按照第一心臟事件的特征選擇；以及用于標識基準點的規(guī)則成為所述模板參數(shù)之一。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述配置模板參數(shù)的步驟還包括圍繞所述基準點選擇第一感測信號的多個樣本；其中圍繞所述基準點的樣本的配置成為所述模板參數(shù)之一。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述選擇多個樣本的步驟包括標識心臟事件的開始和結(jié)束。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述心臟事件是QRS復合波。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述一組規(guī)則包括與所述感測信號中峰值的相對振幅有關(guān)的振幅規(guī)則。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述一組規(guī)則包括與所述感測信號中峰值的位置有關(guān)的位置規(guī)則。
8.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述一組規(guī)則包括與所述感測信號中峰值的位置有關(guān)的位置規(guī)則。
9.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述一組規(guī)則包括與標識有凹口的心臟信號有關(guān)的凹口規(guī)則，其中所述凹口規(guī)則包括分析在所述心臟信號中彼此的預定范圍內(nèi)是否存在多個峰值。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中如果在所述預定范圍內(nèi)存在多個峰值，則所述凹口規(guī)則選擇時間上的第一峰值。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述配置模板參數(shù)的步驟還包括圍繞第一感測信號中的基準點選擇第一感測信號的多個樣本；其中圍繞所述基準點的樣本的配置成為所述模板參數(shù)之一。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中利用以下步驟選擇樣本首先，在所述基準點兩側(cè)上各觀察多個樣本；接下來，確定期望QRS段是否在所述多個樣本內(nèi)開始和結(jié)束；以及調(diào)整所述基準點兩側(cè)的樣本數(shù)，以獲取所述QRS段并排除不對應于所述期望QRS段的至少一些樣本。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述配置模板參數(shù)的步驟包括觀察有凹口的QRS復合波是否可能，并且如果可能，則調(diào)整所述模板參數(shù)以保證選擇可重復檢測的基準點。
14.一種心臟信號分析的方法，包括利用植入在患者軀干中以便獲取心臟信號的電極對信號采樣；圍繞第一基準點定義第一感測窗，以獲取QRS段；觀察第一感測窗的定義，以建立模板參數(shù)；利用所述模板參數(shù)圍繞第二基準點定義第二感測窗；以及對第一感測窗中的數(shù)據(jù)與第二感測窗中的數(shù)據(jù)進行比較，以檢驗利用所述模板參數(shù)是否定義了有效模板。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述電極經(jīng)皮下植入所述患者中。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述定義第一感測窗的步驟包括通過按照第一感測窗中所述QRS段的特征從一組規(guī)則中選擇一個規(guī)則來標識基準點，其中所述選擇用于標識基準點的規(guī)則成為所述模板參數(shù)之一。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述圍繞第一基準點定義第一感測窗的步驟包括標識心臟事件的開始和結(jié)束。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述心臟事件是QRS復合波。
19.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述一組規(guī)則包括與所述采樣信號中峰值的相對振幅有關(guān)的振幅規(guī)則；以及與所述采樣信號中峰值的位置有關(guān)的位置規(guī)則。
20.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述定義第一感測窗的步驟包括圍繞基準點選擇多個樣本，其中圍繞所述基準點的樣本的配置成為所述模板參數(shù)之一。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中利用以下步驟選擇樣本選擇基準點；然后在所述基準點兩側(cè)上各觀察多個樣本；然后確定期望QRS段是否在所述多個樣本內(nèi)開始和結(jié)束；以及調(diào)整所述基準點兩側(cè)的樣本數(shù)，以獲取所述QRS段并排除不對應于所述期望QRS段的至少一些樣本。
22.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述定義第一感測窗的步驟包括觀察有凹口的QRS復合波是否可能，并且如果可能，則調(diào)整所述模板參數(shù)以保證選擇可重復檢測的基準點。
23.一種心臟信號分析的方法，包括形成用于心臟事件比較的模板，所述形成模板的步驟包括感測第一心臟事件；利用一組規(guī)則標識第一心臟事件中的第一基準點；感測第二心臟事件；利用所述一組規(guī)則標識第二心臟事件中的第二基準點；確定第一基準點和第二基準點是否利用同一規(guī)則標識；以及如果不是，則廢棄第一心臟事件。
24.一種心臟信號模板形成的方法，包括從植入的電極接收第一心臟信號；選擇第一心臟信號中的基準點；圍繞所述基準點形成模板；以及通過接收附加心臟信號并且利用所述模板對所述附加心臟信號與第一心臟信號進行比較來檢驗所述模板。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述選擇基準點的步驟包括通過按照第一心臟信號的特征從一組規(guī)則中選擇一個規(guī)則來標識基準點，其中所述選擇用于標識基準點的規(guī)則成為所述模板參數(shù)之一。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中所述圍繞所述基準點形成模板的步驟包括標識心臟事件的開始和結(jié)束。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其中所述心臟事件是QRS復合波。
28.如權(quán)利要求25所述的方法，其中所述一組規(guī)則包括與所述心臟信號中峰值的相對振幅有關(guān)的振幅規(guī)則。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述一組規(guī)則還包括與所述心臟信號中峰值的位置有關(guān)的位置規(guī)則。
30.如權(quán)利要求25所述的方法，其中所述一組規(guī)則包括與所述心臟信號中峰值的位置有關(guān)的位置規(guī)則。
31.如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述形成模板的步驟包括圍繞所述基準點選擇多個樣本，其中圍繞所述基準點的樣本的配置成為所述模板參數(shù)之一。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中利用以下步驟選擇樣本在所述基準點兩側(cè)上各觀察多個樣本；確定期望QRS段是否在所述多個樣本內(nèi)開始和結(jié)束；以及調(diào)整所述基準點兩側(cè)的樣本數(shù)，以獲取所述QRS段并排除不對應于所述期望QRS段的至少一些樣本。
33.如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述選擇基準點的步驟包括觀察有凹口的QRS復合波是否可能，并且如果可能，則調(diào)整所述模板參數(shù)以保證選擇可重復檢測的基準點。
34.一種可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，包括引線電極組件，包括多個電極；以及罐，安放操作電路；其中所述引線電極組件連接到所述罐；以及所述操作電路配置為執(zhí)行區(qū)別適于療法的患者心臟的心律的步驟，所述步驟包括感測第一心臟事件；配置模板參數(shù)，用于分析第一心臟事件；利用所述模板參數(shù)定義第一心臟事件的第一感測信號；感測第二心臟事件；利用所述模板參數(shù)定義第二心臟事件的第二感測信號；以及對第二感測信號與第一感測信號進行比較，以確定第一感測信號和模板參數(shù)是否適合于定義心臟事件模板。
35.如權(quán)利要求34所述的可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其中所述操作電路配置為使得所述配置模板參數(shù)的步驟包括選擇用于標識基準點的規(guī)則，并且所述規(guī)則從一組規(guī)則中選擇；所述規(guī)則按照第一心臟事件的特征選擇；以及用于標識基準點的規(guī)則成為所述模板參數(shù)之一。
36.如權(quán)利要求35所述的可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其中所述操作電路配置為使得所述配置模板參數(shù)的步驟還包括圍繞所述基準點選擇第一感測信號的多個樣本，并且圍繞所述基準點的樣本的配置成為所述模板參數(shù)之一。
37.如權(quán)利要求36所述的可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其中所述操作電路配置為使得所述選擇多個樣本的步驟包括標識心臟事件的開始和結(jié)束。
38.如權(quán)利要求37所述的可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其中所述操作電路配置為使得所述心臟事件是QRS復合波。
39.如權(quán)利要求35所述的可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其中所述操作電路配置為使得所述一組規(guī)則包括與所述感測信號中峰值的相對振幅有關(guān)的振幅規(guī)則。
40.如權(quán)利要求39所述的可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其中所述操作電路配置為使得所述一組規(guī)則包括與所述感測信號中峰值的位置有關(guān)的位置規(guī)則。
41.如權(quán)利要求35所述的可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其中所述操作電路配置為使得所述一組規(guī)則包括與所述感測信號中峰值的位置有關(guān)的位置規(guī)則。
42.如權(quán)利要求35所述的可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其中所述操作電路配置為使得所述一組規(guī)則包括與標識有凹口的心臟信號有關(guān)的凹口規(guī)則，其中所述凹口規(guī)則包括分析在所述心臟信號中彼此的預定范圍內(nèi)是否存在多個峰值。
43.如權(quán)利要求42所述的可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其中所述操作電路配置為使得如果所述預定范圍內(nèi)存在多個峰值，則所述凹口規(guī)則選擇時間上的第一峰值。
44.如權(quán)利要求34所述的可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其中所述操作電路配置為使得所述配置模板參數(shù)的步驟還包括圍繞第一感測信號中的基準點選擇第一感測信號的多個樣本；其中圍繞所述基準點的樣本的配置成為所述模板參數(shù)之一。
45.如權(quán)利要求44所述的可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其中所述操作電路配置為使得利用以下步驟選擇樣本首先，在所述基準點兩側(cè)上各觀察多個樣本；接下來，確定期望QRS段是否在所述多個樣本內(nèi)開始和結(jié)束；以及調(diào)整所述基準點兩側(cè)的樣本數(shù)，以獲取所述QRS段并排除不對應于所述期望QRS段的至少一些樣本。
46.如權(quán)利要求34所述的可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其中所述操作電路配置為使得所述配置模板參數(shù)的步驟包括觀察有凹口的QRS復合波是否可能，并且如果可能，則調(diào)整所述模板參數(shù)以保證選擇可重復檢測的基準點。
47.如權(quán)利要求34所述的可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其中所述操作電路包括可讀介質(zhì)，所述可讀介質(zhì)包括用于執(zhí)行所述區(qū)別步驟的指令集。
48.一種可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，包括引線電極組件，包括多個電極；以及罐，安放操作電路；其中所述引線電極組件連接到所述罐；以及所述操作電路配置為執(zhí)行區(qū)別適于療法的患者心臟的心律的步驟，所述步驟包括在所述引線電極組件植入在患者軀干中選擇用于獲取心臟信號的位置時，利用所述引線電極組件對信號采樣；圍繞第一基準點定義第一感測窗以獲取QRS段；觀察第一感測窗的定義，以建立模板參數(shù)；利用所述模板參數(shù)圍繞第二基準點定義第二感測窗；以及對第一感測窗中的數(shù)據(jù)與第二感測窗中的數(shù)據(jù)進行比較，以檢驗利用所述模板參數(shù)是否定義了有效模板。
49.如權(quán)利要求48所述的可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其中所述操作電路配置為使得所述定義第一感測窗的步驟包括通過按照第一感測窗中所述QRS段的特征從一組規(guī)則中選擇一個規(guī)則來標識基準點，其中所述選擇用于標識基準點的規(guī)則成為所述模板參數(shù)之一。
50.如權(quán)利要求49所述的可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其中所述操作電路配置為使得所述圍繞第一基準點定義第一感測窗的步驟包括標識心臟事件的開始和結(jié)束。
51.如權(quán)利要求50所述的可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其中所述操作電路配置為使得所述心臟事件是QRS復合波。
52.如權(quán)利要求49所述的可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其中所述操作電路配置為使得所述一組規(guī)則包括與采樣信號中峰值的相對振幅有關(guān)的振幅規(guī)則；以及與采樣信號中峰值的位置有關(guān)的位置規(guī)則。
53.如權(quán)利要求48所述的可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其中所述操作電路配置為使得所述定義第一感測窗的步驟包括圍繞基準點選擇多個樣本，其中圍繞所述基準點的樣本的配置成為所述模板參數(shù)之一。
54.如權(quán)利要求53所述的可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其中所述操作電路配置為使得利用以下步驟選擇樣本選擇基準點；然后在所述基準點兩側(cè)上各觀察多個樣本；然后確定期望QRS段是否在所述多個樣本內(nèi)開始和結(jié)束；以及調(diào)整所述基準點兩側(cè)的樣本數(shù)，以獲取所述QRS段并排除不對應于所述期望QRS段的至少一些樣本。
55.如權(quán)利要求48所述的可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其中所述操作電路配置為使得所述定義第一感測窗的步驟包括觀察有凹口的QRS復合波是否可能，并且如果可能，則調(diào)整所述模板參數(shù)以保證選擇可重復檢測的基準點。
56.如權(quán)利要求48所述的可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其中所述操作電路包括可讀介質(zhì)，所述可讀介質(zhì)包括用于執(zhí)行所述區(qū)別步驟的指令集。
57.一種可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，包括引線電極組件，包括多個電極；以及罐，安放操作電路；其中所述引線電極組件連接到所述罐；以及所述操作電路配置為執(zhí)行區(qū)別適于療法的患者心臟的心律的步驟，所述步驟包括利用至少如下步驟形成模板感測第一心臟事件；利用一組規(guī)則標識第一心臟事件中的第一基準點；感測第二心臟事件；利用所述一組規(guī)則標識第二心臟事件中的第二基準點；確定第一基準點和第二基準點是否用同一規(guī)則標識；以及如果不是，則廢棄第一心臟事件。
58.一種可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，包括引線電極組件，包括多個電極；以及罐，安放操作電路；其中所述引線電極組件連接到所述罐；以及所述操作電路配置為執(zhí)行區(qū)別適于療法的患者心臟的心律的步驟，所述步驟包括利用至少如下步驟形成模板從所述引線電極組件接收第一心臟信號；選擇第一心臟信號中的基準點；圍繞所述基準點形成模板；以及通過接收附加心臟信號并且利用所述模板對所述附加心臟信號與第一心臟信號進行比較來檢驗所述模板。
59.如權(quán)利要求58所述的可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其中所述操作電路配置為使得所述選擇基準點的步驟包括通過按照第一心臟信號的特征從一組規(guī)則中選擇一個規(guī)則來標識基準點，其中所述選擇用于標識基準點的規(guī)則成為所述模板參數(shù)之一。
60.如權(quán)利要求59所述的可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其中所述操作電路配置為使得圍繞所述基準點形成模板的步驟包括標識心臟事件的開始和結(jié)束。
61.如權(quán)利要求58所述的可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其中所述操作電路配置為使得所述一組規(guī)則包括與所述心臟信號中峰值的相對振幅有關(guān)的振幅規(guī)則。
62.如權(quán)利要求60所述的可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其中所述操作電路配置為使得所述一組規(guī)則包括與所述心臟信號中峰值的位置有關(guān)的位置規(guī)則。
63.如權(quán)利要求59所述的可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其中所述操作電路配置為使得所述一組規(guī)則包括與所述心臟信號中峰值的位置有關(guān)的位置規(guī)則。
64.如權(quán)利要求58所述的可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其中所述操作電路配置為使得所述形成模板的步驟包括圍繞所述基準點選擇多個樣本，其中圍繞所述基準點的樣本的配置成為所述模板參數(shù)之一。
65.如權(quán)利要求64所述的可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其中所述操作電路配置為使得利用以下步驟選擇樣本在所述基準點兩側(cè)上各觀察多個樣本；確定期望QRS段是否在所述多個樣本內(nèi)開始和結(jié)束；以及調(diào)整所述基準點兩側(cè)的樣本數(shù)，以獲取所述QRS段并排除不對應于所述期望QRS段的至少一些樣本。
66.如權(quán)利要求58所述的可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其中所述操作電路配置為使得所述選擇基準點的步驟包括觀察有凹口的QRS復合波是否可能，并且如果可能，則調(diào)整所述模板參數(shù)以保證選擇可重復檢測的基準點。
67.如權(quán)利要求58所述的可植入心律轉(zhuǎn)變器/除顫器，其中所述操作電路包括可讀介質(zhì)，所述可讀介質(zhì)包括用于執(zhí)行所述區(qū)別步驟的指令集。
全文摘要
本發(fā)明涉及在心律管理裝置中使用的模板形成方法。本發(fā)明的模板形成方法提供用于建立與感測的心臟復合波比較的強健模板。
文檔編號A61B5/0452GK101065059SQ200580040782
公開日2007年10月31日 申請日期2005年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月29日
發(fā)明者S·帕爾雷迪, J·A·沃倫, A·H·奧斯特洛夫 申請人:卡梅倫保健公司