用于避免心室纖顫的感測不足的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開一般涉及可植入醫(yī)療設(shè)備，并且更具體地涉及用于避免心室纖顫感測不足(undersensing)的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]可植入醫(yī)療設(shè)備可用于通過遞送用于對心臟進(jìn)行心臟復(fù)律或除顫的抗心動過速起搏治療和電擊治療來治療心律失常。這種設(shè)備(一般被稱為可植入心律轉(zhuǎn)變?nèi)ダw顫器或“ICD”)通常感測患者的心率并根據(jù)心率區(qū)域的數(shù)量對速率進(jìn)行分類，以便檢測心動過速或纖顫的癥狀。通常根據(jù)用于檢測慢性室性心動過速、快速性室性心動過速和心室纖顫的可編程檢測間隔范圍來定義多個預(yù)定義速率區(qū)域。測量對應(yīng)于心室的去極化的所感測的R波之間的間隔。對落入定義的檢測間隔范圍內(nèi)的所感測的R-R間隔進(jìn)行計數(shù)以提供VT或VF間隔的計數(shù)。檢測間隔(NID)的可編程數(shù)量定義連續(xù)發(fā)生的或在檢測VT或VF所需的給定數(shù)量的在前事件間隔之外的心動過速間隔的數(shù)量。
[0003]快速性心律失常檢測可開始于檢測快速心室率，被稱為基于速率或間隔的檢測。一旦基于速率檢測VT或VF，所感測的去極化信號的形態(tài)可被用于區(qū)分心律以改善快速性心律失常檢測方法的靈敏度和特異性。在作出治療決策之前，尤其是當(dāng)感測到快速的1:1心房比心室率時，快速性心律失常檢測可進(jìn)一步要求利用心臟信號波形形態(tài)分析來區(qū)分SVT和VT0然而，依賴于基于速率的檢測作為主要檢測方法的快速性心律失常檢測算法的靈敏度被限制于用于精確地感測P波和R波的感測放大器的可靠性并且被限于VT和VF檢測的速率區(qū)域閾值的選擇。主要依賴于P波和R波感測的基于速率的心律失常檢測方案經(jīng)受到歸因于對去極化信號的過感測或感測不足的限制，對去極化信號的過感測或感測不足可導(dǎo)致高估或低估實際心率。不適當(dāng)編程的速率區(qū)域閾值也可能導(dǎo)致可對ICD治療作出響應(yīng)的快速性心律失常的過檢測或不足檢測(under-detect1n)。可發(fā)生例如應(yīng)歸于對心室信號的感測不足的VF的感測不足。由于持續(xù)的VF是一種危及生命的情況并需要及時檢測和治療，因此ICD的最高優(yōu)先目標(biāo)一般是實現(xiàn)高靈敏度的VF檢測。
[0004]附圖簡述
[0005]圖1和2是其中可有效實施本文所描述的方法的可植入醫(yī)療設(shè)備(MD)的示意圖。
[0006]圖3是包括在用于實施本文所描述的方法的圖1中所示的MD的一個實施例中的電子電路的功能框圖。
[0007]圖4是根據(jù)一個實施例的心臟信號分析器的功能框圖。
[0008]圖5是根據(jù)一個實施例的用于檢測VF的方法的流程圖。
[0009]圖6是根據(jù)一個實施例的由VF檢測器執(zhí)行的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0010]根據(jù)本公開的頂D或其他設(shè)備包括并行操作的心動過速檢測模塊。一個模塊進(jìn)行操作以利用RR間隔測量值和形態(tài)分析的組合檢測并區(qū)分所有快速性心律失常，即，SVT, VT和VF。其他模塊進(jìn)行操作以只利用僅基于形態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)(S卩，無心率確定或RR間隔計數(shù))檢測VF，使得VF檢測模塊不經(jīng)受R波的過感測或感測不足。本文中所使用的“模塊”指的是專用集成電路(ASIC)、電子電路、執(zhí)行一個或多個軟件或固件程序的處理器(共享的、專用的、或組)和存儲器、組合邏輯電路、或提供所描述的功能的其他合適的部件。
[0011]同時進(jìn)行操作的SVT/VT/VF檢測模塊和僅VF檢測模塊為VF檢測提供并行路徑。不依賴于RR間隔計數(shù)或心率確定的VF檢測模塊降低了歸因于R波過檢測或檢測不足的VF過感測的可能性。在R波感測不足期間，RR間隔計數(shù)可達(dá)不到所需的VF NID0在R波過感測期間，可存在掩蓋真實心室率的噪聲?？稍谌我磺闆r期間發(fā)生VF感測不足，或VF的檢測可被延遲。
[0012]當(dāng)依賴于RR間隔計數(shù)或其他基于速率的分析作為用于檢測VF的標(biāo)準(zhǔn)時，可利用心臟信號的附加分析來識別(identify)潛在噪聲和/或感測不足的模式(patterns)，以試圖校正RR間隔計數(shù)。然而，用于本公開的VF檢測的不依賴于RR間隔計數(shù)的并行路徑方法在不等待達(dá)到VF NID標(biāo)準(zhǔn)(或其他基于心率的標(biāo)準(zhǔn))且不需要對噪聲和感測不足的附加分析(其可延遲VF檢測)的情況下實現(xiàn)VF檢測。VF的檢測是頂D檢測操作的重中之重，以實現(xiàn)惡性VF癥狀的快速治療。
[0013]圖1和2是其中可有效實施本文所描述的方法的ηω的示意圖。如圖1所示，根據(jù)一個實施例的頂D 14被皮下地植入到患者12的胸腔外并且在心切跡之前。頂D 14包括用于封圍設(shè)備14的電子電路的外殼15。
[0014]在所示的示例中，與IMD 14電通信的感測和心臟復(fù)律/除顫治療遞送引線18被皮下地隧穿至毗鄰患者12的背闊肌的一部分的位置。具體而言，引線is從ηω?4的中間植入袋側(cè)向并后向隧穿患者的背部到與心臟相對的位置，使得心臟16設(shè)置在IMD 14和引線18的遠(yuǎn)端電極線圈24和遠(yuǎn)端感測電極26之間?？墒褂闷渌€配置和植入位置。
[0015]皮下引線18包括遠(yuǎn)側(cè)除顫線圈電極24、遠(yuǎn)端感測電極26、絕緣柔性引線主體和用于經(jīng)由連接器25連接到皮下設(shè)備14的近端連接器引腳27(如圖2所示)。此外，一個或多個電極28A、28B、28C(統(tǒng)稱為28)(如圖2所示)沿著外殼的外表面定位以形成基于外殼的皮下電極陣列(SEA)。遠(yuǎn)端感測電極26的尺寸適當(dāng)?shù)卦O(shè)定成匹配基于外殼的皮下電極陣列的感測阻抗?？梢岳斫猓m然MD 14被顯示為具有定位在外殼15上的電極28，但電極28可替代地沿著經(jīng)由連接器25連接至14的一個或多個單獨引線布置。如圖1所示的引線和電極配置僅說明了可用于感測皮下ECG信號和遞送心臟復(fù)律/除顫電擊的電極的一種布置?？梢詷?gòu)想包括用于利用植入在皮膚、患者體內(nèi)的肌肉或其他組織層之下的血管外電極、心外電極實現(xiàn)沿著一個或多個感測向量感測ECG信號的一個或多個基于外殼的電極和/或一個或多個基于引線的電極的多種配置。
[0016]本文所公開的快速性心律失常檢測技術(shù)可有用于利用皮下ECG感測電極的IMD系統(tǒng)。與包括經(jīng)靜脈引線或心外膜引線的系統(tǒng)相比，皮下MD系統(tǒng)具有更少侵入性并且更容易植入。然而，ECG信號振幅很小，例如，大約是利用攜載心臟內(nèi)電極的經(jīng)靜脈引線或心外膜引線和電極感測的心臟電描記圖(EGM)信號的振幅的十分之一。與依賴于心臟內(nèi)EGM感測的MD系統(tǒng)相比，在依賴于皮下ECG感測的Hffi系統(tǒng)中更可能發(fā)生R波感測不足，且因此更可能發(fā)生VF感測不足。
[0017]本文中所公開的在更少依賴于精確的RR間隔測量的情況下實現(xiàn)VF檢測的并行路徑方法因此有利于皮下IMD系統(tǒng)，諸如圖1所示的系統(tǒng)。然而，可在可包括基于心臟內(nèi)、心外膜、皮下的、基于引線和/或基于外殼的電極的任何組合的任何ICD系統(tǒng)中實現(xiàn)本文中所公開的技術(shù)。因此，為了說明起見，本文中所呈現(xiàn)的VF檢測方法的描述主要指的是皮下ECG信號的分析，但可以預(yù)期，在其他實施例中，EGM信號或ECG(皮下或表面)和EGM信號的組合可被配置成檢測快速性心律失常并遞送快速性心律失常治療的醫(yī)療設(shè)備用于快速性心律失常檢測和區(qū)分。
[0018]進(jìn)一步參考圖1，編程器20被示為通過RF通信鏈路22與頂D 14遙測通信。通信鏈路22可以是任何合適的RF鏈路，諸如藍(lán)牙、WiF1、或醫(yī)療植入式通信服務(wù)(MICS)。編程器20用于從ηω 14取回數(shù)據(jù)并且用于對ηω 14中的用于控制ηω 14功能的操作參數(shù)和程序進(jìn)行編程。例如，編程器20可用于對快速性心律失常檢測參數(shù)(諸如，VT和VF間隔區(qū)域、VT和VF NID)和與心臟信號的形態(tài)分析有關(guān)的檢測閾值進(jìn)行編程。
[0019]因為引線18被皮下地置于血管外位置中，因此Μ) 14及相關(guān)聯(lián)的引線18被稱為“皮下MD系統(tǒng)”。例如，可以理解，雖然Hffi 14和引線18可被置于患者的皮膚和肌肉層之間，但是例如IMD 14及任何相關(guān)聯(lián)的引線可被置于患者的任何血管外位置中，諸如在肌肉層之下或胸腔內(nèi)。
[0020]圖3是包括在圖1中所示的用于實現(xiàn)本文所描述的方法的IMD 14的一個實施例中的電子電路的功能框圖100。IMD 14包括電感測模塊102、信號發(fā)生器模塊104、通信模塊106、處理和控制模塊110及相關(guān)聯(lián)的存儲器112、和心臟信號分析器120。電源108為模塊102、104、106、110、112、114和120中的每一個供電。電源108可包括一個或多個能量儲存設(shè)備，諸如一個或多個主或可再充電電池。
[0021]包括在ηω