本發(fā)明屬于植入式有源醫(yī)療器械，具體涉及一種心臟起搏器起搏閾值的自動檢測方法和起搏器。

背景技術(shù)：

1、心臟起搏器是有源植入式醫(yī)療裝置，廣泛應(yīng)用于緩慢性心律失常的治療。心臟起搏系統(tǒng)由起搏電極導(dǎo)線和脈沖發(fā)生器組成，其脈沖發(fā)生器能按需發(fā)放設(shè)置頻率的脈沖，通過電極導(dǎo)線傳輸?shù)诫姌O所接觸的心?。ㄐ姆炕蛐氖遥?，使局部心肌細(xì)胞受到電刺激而產(chǎn)生興奮，并通過細(xì)胞間的連接向周圍心肌擴(kuò)散，使整個心房或心室興奮并進(jìn)而產(chǎn)生收縮活動，恢復(fù)心臟正常節(jié)律。

2、起搏閾值自動檢測使心臟起搏器更智能化，更安全和更節(jié)能。1）根據(jù)自動檢測的閾值設(shè)置起搏輸出電壓，延長起搏器壽命；2）閾值是動態(tài)變化的，基于自動檢測的起搏閾值提供可靠的起搏輸出電壓；起搏輸出電壓設(shè)置影響起搏器的使用壽命；心臟起搏器植入后在心臟不同狀態(tài)下，起搏閾值會發(fā)生改變，因而固定的起搏輸出電壓不能確保始終奪獲心肌，即使較高的固定起搏輸出電壓也會存在不安全。基于自動檢測起搏閾值的起搏輸出的設(shè)置，既保證心臟起搏的有效和安全，又能使起搏器能耗大大降低，延長起搏器壽命。

3、心臟起搏器設(shè)定的起搏閾值包括起搏脈沖電壓幅度及寬度，如圖1所示，起搏脈沖的電壓幅度由充電泵vpump產(chǎn)生，能量儲存在電容cs上，通過起搏開關(guān)（s_ring/s_tip）導(dǎo)通將起搏脈沖通過電容輸出到起搏器的正極tip和負(fù)極ring端口，經(jīng)電極刺激心臟跳動，起搏脈沖的寬度由電子開關(guān)導(dǎo)通時間控制，通常在0.4ms左右，起搏之后需要除極放電，消除電極極化及電腐蝕現(xiàn)象，在電路中起搏開關(guān)s_ring斷開，除極放電開關(guān)s_dischange和起搏開關(guān)s_tip導(dǎo)通，通過電容cp反向放電，實現(xiàn)電極除極，正負(fù)電荷中和，心肌恢復(fù)。

4、起搏閾值是動態(tài)變化的，通過發(fā)放不同輸出的起搏脈沖，判斷是否奪獲（刺激心臟起搏）來測試起搏閾值，起搏奪獲的判斷依據(jù)是檢測起搏脈沖發(fā)放后，端電極感知到的起搏后電位中是否存在起搏誘發(fā)的心肌除極波。具體起搏奪獲檢測方法為：按照如圖2所示的起搏發(fā)放等效電路進(jìn)行起搏脈沖發(fā)放。如圖3所示，在起搏電容發(fā)放脈沖結(jié)束的同時開啟設(shè)定時長的檢測窗口，同時通過除極放電開關(guān)s_dis和起搏開關(guān)s_tip導(dǎo)通進(jìn)行除極放電和通過感知開關(guān)s_sen1和s_sen2導(dǎo)通形成感知電路用于奪獲檢測，如圖4所示，具體檢測心肌除極與除極放電的除極融合波信號，通過各種算法除去除極電信號，檢測出心肌除極波，判斷是否奪獲，如果沒有心肌除極信號，說明沒有奪獲，需要隨后發(fā)出一個閾值更高的備份起搏信號，確保奪獲。

5、從圖4觀察到奪獲檢測難度大，首先電極信號檢測到的是心肌除極與除極放電的融合電信號，是二個信號的疊加信號，同時除極電容放電的同時并聯(lián)在電極檢測輸入的端口上，心肌除極波信號被大量衰減，給信號檢測增加了相當(dāng)?shù)碾y度。

6、由于心肌除極波信號被電容cp大量衰減，心肌除極波信號非常微小且用感知模塊無法采集，為此設(shè)計專門的低噪聲高增益的電路模塊去采集融合電信號，當(dāng)然從融合電信號中檢出心肌除極信號也非常困難，為此設(shè)計了各種算法加以判斷奪獲情況，最通常的方法有，發(fā)放起搏脈沖后統(tǒng)計放電曲線對應(yīng)的面積情況，在起搏奪獲檢測功能上配置了專門設(shè)計的特殊電路及算法資源去實現(xiàn)，對應(yīng)高難度的起搏奪獲檢測用了相當(dāng)高的代價其精度和正確率還是不能完全保證。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于上述，本發(fā)明目的是提供一種心臟起搏器起搏閾值的自動檢測方法和起搏器，能夠低成本實現(xiàn)起搏閾值的自動準(zhǔn)確檢測，進(jìn)而獲取準(zhǔn)確的起搏閾值來降低起搏能量，保證起搏安全，延長心臟起搏器的使用壽命。

2、為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明實施例提供一種心臟起搏器起搏閾值的自動檢測方法，包括以下步驟：

3、進(jìn)行起搏閾值自動檢測時，心臟起搏器按當(dāng)前起搏輸出電壓進(jìn)行起搏脈沖發(fā)放，起搏脈沖發(fā)放結(jié)束的同時開啟感知時間和感知電路來檢測心肌除極波，其中感知時間被設(shè)置為能檢測到心肌除極波所需時間，在感知時間結(jié)束時進(jìn)行除極放電，心臟起搏器根據(jù)心肌除極波的檢測結(jié)果判斷是否奪獲成功；

4、當(dāng)判斷為奪獲成功時不發(fā)放備份起搏，且按照降低一檔來更新當(dāng)前起搏輸出電壓，并重復(fù)上述起搏閾值自動檢測過程，直到判斷為奪獲不成功時，將奪獲不成功時對應(yīng)的前一檔起搏輸出電壓作為檢測的起搏閾值；

5、當(dāng)判斷為奪獲不成功時還在極后放電后進(jìn)行備份起搏。

6、優(yōu)選地，所述方法還包括：判斷奪獲不成功時在進(jìn)行除極放電的同時準(zhǔn)備發(fā)放備份起搏，其中備份起搏的起搏輸出電壓為至少大于檢測的當(dāng)前起搏閾值?；蛘邆浞萜鸩钠鸩敵鲭妷涸O(shè)置為足夠大的值，如大于5v，保證有效起搏，能成功奪獲心肌。

7、優(yōu)選地，根據(jù)心肌除極波的檢測結(jié)果判斷是否奪獲成功，包括：當(dāng)感知電路檢測到心肌除極波時判斷為奪獲成功，當(dāng)感知電路未檢測到心肌除極波信號時判斷為奪獲不成功。

8、優(yōu)選地，所述感知時間為40-50ms，進(jìn)一步優(yōu)選地感知時間為45ms。

9、本發(fā)明實施例還提供了一種心臟起搏器，所述心臟起搏器采用上述心臟起搏器起搏閾值的自動檢測方法。

10、本發(fā)明心臟起搏器閾值采用上述自動檢測方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果至少包括：

11、設(shè)置除極波感知時間并在此時間內(nèi)開啟感知電路進(jìn)行單個心肌除極波檢測，同時將除極放電延遲到感知時間結(jié)束后。如此，通過將起搏脈沖發(fā)放后心肌除極波和除極放電信號時序上分開，并在延遲除極放電時間內(nèi)開啟感知電路進(jìn)行單個心肌除極波檢測，這樣解決了起搏奪獲檢測判斷難度，提高了奪獲檢測的準(zhǔn)確度，采用通用的感知電路即可以實現(xiàn)檢測，無需特殊的起搏奪獲檢測電路，降低了電路材料成本；若未檢測到心肌除極波信號則判斷為奪獲不成功，感知結(jié)束后，發(fā)放較高起搏輸出的起搏脈沖進(jìn)行備份起搏，這樣實現(xiàn)起搏閾值動態(tài)跟蹤，起搏有效安全，精確設(shè)置確保安全起搏所需的起搏輸出，降低起搏能量，延長心臟起搏器使用壽命，上述自動檢測方法適用于植入式心臟起搏器及心臟除顫器等產(chǎn)品。

技術(shù)特征：

1.一種心臟起搏器起搏閾值的自動檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的心臟起搏器起搏閾值的自動檢測方法，其特征在于，還包括：判斷奪獲不成功時在進(jìn)行除極放電的同時準(zhǔn)備發(fā)放備份起搏，其中備份起搏的起搏輸出電壓為至少大于檢測的當(dāng)前起搏閾值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的心臟起搏器起搏閾值的自動檢測方法，其特征在于，根據(jù)心肌除極波的檢測結(jié)果判斷是否奪獲成功，包括：當(dāng)感知電路檢測到心肌除極波信號時判斷為奪獲成功，當(dāng)感知電路未檢測到心肌除極波信號時判斷為奪獲不成功。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的心臟起搏器起搏閾值的自動檢測方法，其特征在于，所述感知時間為40-50ms。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的心臟起搏器起搏閾值的自動檢測方法，其特征在于，所述感知時間為45ms。

6.一種心臟起搏器，其特征在于，所述心臟起搏器采用權(quán)利要求1-5任一項所述的心臟起搏器起搏閾值的自動檢測方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種心臟起搏器起搏閾值的自動檢測方法和起搏器，包括：進(jìn)行起搏閾值自動檢測時，心臟起搏器按當(dāng)前起搏輸出電壓進(jìn)行起搏脈沖發(fā)放，起搏脈沖發(fā)放結(jié)束的同時開啟感知時間和感知電路來檢測心肌除極波，其中感知時間被設(shè)置為能檢測到心肌除極波所需時間，在感知時間結(jié)束時進(jìn)行除極放電，心臟起搏器根據(jù)心肌除極波的檢測結(jié)果判斷是否奪獲成功；當(dāng)奪獲成功時不發(fā)放備份起搏，且按照降低一檔來更新當(dāng)前起搏輸出電壓，并重復(fù)上述起搏閾值自動檢測過程，直到判斷為奪獲不成功時，將奪獲不成功時對應(yīng)的前一檔起搏輸出電壓作為檢測的起搏閾值；當(dāng)奪獲不成功時還在極后放電后進(jìn)行備份起搏。這樣能夠低成本實現(xiàn)起搏閾值的自動準(zhǔn)確檢測。

技術(shù)研發(fā)人員：項美香,張毅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：丹源醫(yī)學(xué)科技（杭州）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2