首页 / 专利库 / 解剖与生理 / 心房 / 心内心室起搏器中的心房跟踪确认

心内心室起搏器中的心房跟踪确认

阅读:798发布:2020-05-14

专利汇可以提供心内心室起搏器中的心房跟踪确认专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种具有运动 传感器 的起搏器通过从由运动传感器产生的 信号 中检测事件并按照 跟踪 检测到的事件的 频率 的频率递送心室起搏脉冲,来递送 心房 同步心室起搏。起搏器被配置成用于通过确定从运动传感器检测到的事件是否为心房事件来确认对心室起搏脉冲的心房跟踪。起搏器被配置成用于:如果不确认心房跟踪,则调整用于检测来自运动传感器信号的事件的控制参数。,下面是心内心室起搏器中的心房跟踪确认专利的具体信息内容。

1.一种心内起搏器,包括:
脉冲发生器,所述脉冲发生器被配置成用于经由耦合到所述起搏器的电极将起搏脉冲递送到患者心脏的心室;
运动传感器,所述运动传感器被配置成用于生成信号,所述信号指示在每一个心动周期期间的伴随心房运动的心房事件以及伴随心室运动的至少一个心室事件;以及控制电路,所述控制电路被耦合至所述运动传感器和所述脉冲发生器,并且被配置成用于:
从所述运动传感器信号检测第一事件;
响应于检测到所述第一事件,设置房室(AV)间期;
控制所述脉冲发生器以响应于所述AV间期期满递送第一心室起搏脉冲;
针对一个心动周期抑制递送第二心室起搏脉冲;
从所述第一事件之后的所述运动传感器信号中检测第二事件;
响应于所述第二事件在自所述第一心室起搏脉冲起至少阈值时间间期发生,确认所述第一事件是所述心房事件;并且
基于确认所述第一事件是所述心房事件,递送治疗
2.根据权利要求1所述的心内起搏器,其特征在于,所述控制电路被配置成用于响应于所述第二事件按照自所述第一事件起心室率间期的两倍发生,确认所述第一事件是心房事件。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的心内起搏器,其特征在于,所述控制电路被配置成用于通过延长响应于递送所述第一心室起搏脉冲设置的不应期来抑制递送所述第二心室起搏脉冲。
4.根据权利要求3所述的心内起搏器,其特征在于,所述控制电路被进一步配置成用于:
确定从心室事件到所述运动传感器信号的先前检测到的心房事件的时间间期;
通过将所述不应期设置为长于所述时间间期来延长所述不应期。
5.如权利要求1-4中任一项所述的心内起搏器,其特征在于,所述控制电路被进一步配置用于:
确定以所述第一心室起搏脉冲结束并且以最近的在前心室事件开始的心室事件间期;
使用所述心室事件间期更新心室率间期;并且
通过将心室起搏间期从第一值调整为第二值来抑制递送所述第二心室起搏脉冲,所述第二值为所述心室率间期的至少两倍。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的心内起搏器,其特征在于,所述控制电路被进一步配置用于:
响应于确认所述第一事件是所述心房事件,将所述心室起搏间期从所述第二值调整回所述第一值。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的心内起搏器,其特征在于,所述控制电路被进一步配置用于:
建立不应期的第一值;
响应于确认所述第一事件是心房事件,将所述不应期调整为所述第一值;
标识检测到的第二事件之后的心室事件;并且
响应于标识所述心室事件,开始被设置为所述第一值的所述不应期。
8.根据权利要求7所述的心内起搏器,其特征在于,所述控制电路被进一步配置成用于:
通过确定中位心室事件间期并且基于所述中位心室事件间期设置所述第一值,来建立所述不应期的所述第一值;
响应于所述第一心室起搏脉冲,更新所述中位心室事件间期;并且
基于所更新的中位心室事件间期更新所述不应期的所述第一值。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的心内起搏器,其特征在于,所述控制电路被进一步配置用于:
设置事件检测阈值振幅;
响应于所述运动传感器信号对所述事件检测阈值振幅的相应的第一越过以及第二越过,检测到所述第一事件以及所述第二事件中的每一个。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的心内起搏器,其特征在于,所述控制电路被进一步配置用于:
设置时间窗口,所述时间窗口在所述运动传感器信号的所述心室事件的预期时间之后结束;
在所述时间窗口期间将事件检测阈值振幅设置为第一值;
在所述时间窗口之后将所述事件检测阈值振幅设置为低于所述第一值的第二值;并且响应于所述运动传感器信号越过所述事件检测阈值振幅,从所述运动传感器信号中检测到所述第一事件。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的心内起搏器,其特征在于,所述控制电路被进一步配置用于:
定心室率;并且
响应于所述心室率大于心房跟踪确认阈值频率,抑制递送所述第二心室起搏脉冲。
12.根据权利要求11所述的心内起搏器,其特征在于,所述控制电路被进一步配置成用于:
响应于确认所述第一事件是所述心房事件,开始定时器
响应于在确认所述第一事件是所述心房事件之后的多个心室事件,更新所述心室率;
并且
响应于所更新的心室率大于所述心房跟踪确认阈值频率,而抑制响应于所述定时器期满的第三心室起搏脉冲,以确认从所述运动传感器信号中检测到的第三事件是心房事件。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的心内起搏器,其特征在于,所述控制电路被进一步配置用于:
响应于所述第二事件早于自所述第一心室起搏脉冲起的所述阈值时间间期发生,确定所述检测到的第一事件不是所述心房事件;并且
响应于确定所述第一事件不是所述心房事件,限制由所述脉冲发生器递送的所述起搏脉冲的最大心房跟踪心室起搏频率。
14.根据权利要求13所述的心内起搏器,其特征在于,所述控制电路被配置成用于:
通过将应用至所述运动传感器信号的不应期从第一值调整为大于所述第一值的第二值并且响应于递送所述第一心室起搏脉冲开始所调整的不应期,来抑制递送所述第二心室起搏脉冲;并且
通过针对多个心动周期将所述所调整的不应期维持在所述第二值,来限制所述最大心房跟踪心室起搏频率。
15.根据权利要求14所述的心内起搏器,其特征在于,所述控制电路被配置成用于:
在从被设置为所述第二值的所述不应期之外的所述运动传感器信号中检测到的每一个事件之后按照所述AV间期递送心室起搏脉冲;
在所述多个心动周期之后,将所述不应期从所述第二值调整为小于所述第二值的第三值;并且
在将所述不应期从所述第二值调整至所述第三值之后,重新确认对所递送的心室起搏脉冲的心房跟踪。

说明书全文

心内心室起搏器中的心房跟踪确认

相关申请的交叉引用

[0001] 本申请要求于2017年7月7日提交的美国临时专利申请第61/529,609号以及于2018年7月5日提交的美国申请序列第16/027,717号的权益,其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

[0002] 本公开涉及心内心室起搏器以及用于从起搏器的运动传感器信号中检测心房事件并且基于所检测到的心房事件控制由起搏器递送的心室起搏的方法。

背景技术

[0003] 植入式心脏起搏器经常被放置在皮下囊袋中,并被耦合到携载被定位在心脏中的起搏和感测电极的一个或多个经静脉医疗电引线。皮下植入的心脏起搏器可以是单腔起搏器或者是双腔起搏器,该单腔起搏器被耦合至用于将电极定位在一个心脏腔室(心房或心室)中的一个经静脉医疗引线,该双腔起搏器被耦合至用于将电极定位在心房和心室腔室两者中的两个心内引线。多腔室起搏器也是可用的,其可以被耦合到例如用于将用于起搏和感测的电极定位在一个心房腔室以及右心室和左心室两者中的三个引线。最近已经引入了心内起搏器,其可植入在患者心脏的心室腔室内以用于递送心室起搏脉冲。这种起搏器可以感测伴随固有心室去极化的R波信号,并且在不存在感知到的R波的情况下递送心室起搏脉冲。虽然由心内心室起搏器进行的单腔心室感测和起搏可足够解决一些患者病况,但是其他病况可能需要心房和心室(双腔)感测以用于提供心房同步心室起搏,以便维持有规律的心律。
发明内容
[0004] 一般而言,本公开涉及心室起搏器以及用于确认由心室起搏器进行的心房同步心室起搏的技术。根据本文所公开的技术操作的心内心室起搏器从运动传感器信号中检测心房事件并且递送与检测到的心房事件同步的心室起搏脉冲。起搏器确认从运动传感器信号中检测到并且由心室起搏脉冲跟踪的事件为伴随心房收缩的心房事件,而不是运动传感器信号中被过感知的心室事件或其他过感知的非心脏运动传感器信号噪声。
[0005] 在一个示例中,本公开提供了一种心内心室起搏器,其包括脉冲发生器、运动传感器和控制电路。运动传感器被配置成用于产生运动信号,该运动信号在每一个心动周期期间包括伴随心房运动的心房事件以及伴随心室运动的至少一个心室事件。控制电路被配置成用于确认由脉冲发生器经由耦合至起搏器的电极递送的心室起搏脉冲的心房跟踪。心房跟踪通过以下操作被确认:从运动传感器信号中检测第一事件;响应于检测到第一事件,设置房室(AV)间期;响应于AV间期期满,控制脉冲发生器递送第一心室起搏脉冲;抑制在第一事件之后递送第二心室起搏脉冲;从第一事件之后的运动传感器信号中检测第二事件;响应于第二事件在自第一心室起搏脉冲起至少阈值时间间期发生,确认第一事件为心房事件;并且响应于确认第一事件为心房事件,确认心室起搏脉冲的心房跟踪。
[0006] 在另一示例中,本公开提供了由心内心室起搏器执行的用于确认由起搏器递送的起搏脉冲的心房跟踪的方法,该起搏器包括运动传感器,该运动传感器被配置成用于产生信号,该信号在每一个心动周期期间包括伴随心房运动的心房事件以及至少一个伴随心室运动的心室事件。该方法包括:由起搏器的控制电路从运动传感器信号中检测第一事件;响应于检测到第一事件,设置AV间期;响应于AV间期期满,控制脉冲发生器递送第一心室起搏脉冲;抑制在第一事件之后递送第二心室起搏脉冲;从第一事件之后的运动传感器信号中检测第二事件;响应于第二事件在自第一心室起搏脉冲起至少阈值时间间期发生,确认第一事件为心房事件;并且响应于确认第一事件为心房事件,确认起搏脉冲的心房跟踪。
[0007] 在又另一示例中,本公开提供了非瞬态计算机可读介质,其存储指令集,当由具有运动传感器的心内心室起搏器的控制电路执行该指令集时,使得起搏器通过以下操作确认由起搏器递送的起搏脉冲的心房跟踪:从运动传感器信号中检测第一事件;响应于检测到第一事件,设置AV间期;响应于AV间期期满,递送第一心室起搏脉冲;抑制在第一事件之后递送第二心室起搏脉冲;从第一事件之后的运动传感器信号中检测第二事件;响应于第二事件在自第一心室起搏脉冲起至少阈值时间间期发生,确认第一事件为心房事件;并且响应于确认第一事件为心房事件,确认由起搏器递送的起搏脉冲的心房跟踪。
[0008] 在另一示例中,本公开提供了起搏器,该起搏器包括:脉冲发生器,该脉冲发生器被配置成用于经由耦合至起搏器的电极向患者心脏的心室递送起搏脉冲;运动传感器,该运动传感器被配置成用于产生信号,该信号在每一个心动周期期间包括伴随心房运动的心房事件以及至少一个伴随心室运动的心室事件;以及控制电路,该控制电路耦合至运动传感器以及脉冲发生器,并且被配置成用于从运动传感器信号中检测事件。控制电路被配置成用于控制脉冲发生器按照跟踪至检测到的事件的频率来递送起搏脉冲。在心房跟踪确认过程期间,控制电路被配置成用于确认从运动传感器信号中检测到的事件是否为心房事件。控制电路被配置成用于:响应于确认检测到的事件为心房事件,而返回到心房同步心室起搏模式;并且响应于不确认检测到的事件为心房事件,而调整在从运动传感器信号中检测事件中使用的控制参数。
[0009] 本发明内容旨在提供对本公开中所描述的主题的概览。并不旨在提供对在下面的附图和描述内详细描述的装置和方法的排他的或穷尽的解释。一个或多个示例的进一步细节在以下的附图和描述中阐述。

附图说明

[0010] 图1是示出可用于感测由心脏运动和流动的血液引起的心脏电信号和运动信号并将起搏治疗提供给患者的心脏的心内起搏系统的概念图
[0011] 图2A是图1中所示的心内心室起搏器的概念图。
[0012] 图2B是图1中所示的心内心室起搏器的另一示例的概念图。
[0013] 图3是图2A的起搏器的示例配置的示意图。
[0014] 图4是可以由被包括在图1的心内心室起搏器中的运动传感器在心动周期内获取的运动传感器信号的示例。
[0015] 图5是由心内心室起搏器执行的用于从运动传感器信号检测心房收缩事件并控制心室起搏的一种方法的流程图
[0016] 图6是在两个不同的心室周期内获取的运动传感器信号的示例。
[0017] 图7是平均运动传感器信号。
[0018] 图8是由心内心室起搏器执行的用于控制心房不应期的方法的流程图。
[0019] 图9是根据另一示例的用于由心内心室起搏器控制心室起搏的方法的流程图。
[0020] 图10是根据另一示例的用于通过心内心室起搏器监测心房机械收缩事件的方法的流程图。
[0021] 图11A是描绘由心内心室起搏器执行的用于区分从运动传感器信号检测到的早期和迟发心房收缩事件的一种方法的时序图。
[0022] 图11B是示出用于区分从运动传感器信号检测到的早期和迟发心房收缩事件以用于控制心室起搏的替代方法的时序图。
[0023] 图12是根据另一示例的由心内心室起搏器执行的用于从运动传感器信号检测心房收缩事件并控制心室起搏的方法的流程图。
[0024] 图13是根据一个示例的用于由心内起搏器执行心房跟踪确认的方法的流程图。
[0025] 图14是示出根据一个示例的心房事件跟踪的确认的时序图。
[0026] 图15是根据一个示例的用于确认由心内心室起搏器递送的心室起搏脉冲的心房跟踪的方法的流程图。

具体实施方式

[0027] 图1是示出可用于感测由心脏运动和流动的血液引起的心脏电信号和运动信号并且将起搏治疗提供给患者的心脏8的心内起搏系统10的概念图。IMD系统10包括右心室(RV)心内起搏器14并且在一些示例中可以可选地包括右心房(RA)心内起搏器12。起搏器12和14为经导管心内起搏器,其可适配成用于完全植入在心脏8的心脏腔室内,例如,完全在RV内、完全在左心室(LV)内、完全在RA内或者完全在左心房(LA)内。
[0028] 在图1的示例中,RA起搏器12沿着RA的心内膜壁(例如,沿着RA侧壁或RA隔膜)定位。RV起搏器14沿着RV的心内膜壁被定位,例如,接近RV心尖,但是其他位置是可能的。本文所公开的技术不限于图1的示例中示出的起搏器位置,并且心脏8中的其他位置和彼此相对位置是可能的。例如,心内心室起搏器14可以被定位在LV中并且被配置成使用本文公开的技术检测心脏运动信号并将心房同步心室起搏递送到LV。
[0029] 起搏器12和14与皮下植入的起搏器相比在尺寸减小,并且在形状上可通常是圆柱形的,以实现经由递送导管的经静脉植入。在其他示例中,起搏器12和14可被定位在心脏8内侧的任何其他位置处。例如,起搏器12可被定位在右心房或左心房的外侧或内部,以提供相应的右心房或左心房起搏。起搏器14可被定位在右心室或左心室内,以提供相应的右心室或左心室起搏,并用于通过心室腔室内的运动传感器感测运动信号。
[0030] 起搏器12和14各自能够产生经由起搏器的外部壳体上的一个或多个电极被递送到心脏8的电刺激脉冲,例如,起搏脉冲。RA起搏器12被配置成感测来自RA内的心脏电信号,该来自RA内的心脏电信号可以用于产生RA心内电描记图(EGM)信号。RV起搏器14被配置成使用基于壳体的电极来递送RV起搏脉冲并感测RV心脏电信号,以用于产生RV EGM信号。心脏电信号可以由相应的起搏器12或14使用基于壳体的电极来感知,所述基于壳体的电极还用于将起搏脉冲递送到相应的RA或RV。
[0031] 在一些示例中,患者可能仅需要RV起搏器14以用于递送心室起搏。在其他示例中,取决于个体患者需要,可能需要RA起搏器12用于递送心房起搏。RV起搏器14被配置成用于以促进RA激动和RV激动之间的同步(例如,通过维持心房事件和心室起搏脉冲之间的目标房室(AV)间期)的方式控制将心室起搏脉冲递送到RV。也就是说,RV起搏器14控制RV起搏脉冲递送以维持与心房收缩相对应的心房激动(固有的或起搏诱发的)与被递送以致使心室去极化的心室起搏脉冲之间的期望AV间期。
[0032] 根据本文描述的技术,由RV起搏器14从包括由心室事件和心房事件引起的运动信号的运动传感器信号中检测心房激动。例如,由RV起搏器14从由被包括在RV起搏器14中的运动传感器(例如,加速度计)产生的信号中检测由心房激动(有时被称为“心房驱血(atrial kick)”)引起的血液流动通过RA和RV之间的三尖瓣16进入RV中的加速度。下面结合图4描述由RV起搏器14检测到的其他运动信号,诸如,由心室收缩引起的运动、由心室松弛(relaxation)引起的运动、以及由心室的被动充盈(passive filling)引起的运动。
[0033] 伴随心房去极化的心房P波是在由RV起搏器14接收到的近场RV心脏电信号中的相对低振幅的信号(例如,与近场R波相比),并且因此可能难以从由RV起搏器14获取到的心脏电信号被可靠地检测到。因此,当仅基于由RV起搏器14接收到的心脏电信号时,RV起搏器14的心房同步心室起搏可能不可靠。
[0034] 根据本文公开的技术,RV起搏器14包括运动传感器(诸如,加速度计)并且被配置成使用来自运动传感器的信号来检测与心房机械激动或心房收缩相对应的心房事件。通过设置可编程的AV起搏间期,将心室起搏脉冲与从加速度计信号检测到的心房事件进行同步,该AV起搏间期控制心室起搏脉冲相对于检测到的心房收缩事件的计时。如下文所描述的,用于使心室起搏脉冲与心房收缩同步的对心房收缩事件的检测可以包括对其他心脏事件运动信号的检测,以便肯定地标识心房收缩事件。
[0035] 本公开的技术可被用于确认RV起搏器14正在恰当地跟踪心房事件(例如,心房驱血)。例如,在一些情况下,RV起搏器14可能过感测心房事件。即,RV起搏器可能将不与心房驱血对应的心房信号标识为与心房驱血对应。在该情况下,RV起搏器14可应用不恰当的起搏脉冲以尝试实现AV同步。根据本公开的各个方面,RV起搏器14可确认被标识为与心房事件对应的运动信号实际上与心房事件对应。RV起搏器14可基于该确认应用治疗。例如,RV起搏器14可在心房信号已被确认的情况下应用与该心房信号同步的心室起搏脉冲,或在心房信号并未确认的情况下抑制心室起搏脉冲。以此方式,该技术可被用于中断可能导致加速的心室起搏频率的过感知、非心房激动事件的跟踪,并且恢复心室起搏脉冲的恰当的心室事件跟踪。
[0036] 一般而言,目标AV间期可以是由临床医生选择的编程值,并且是从检测到心房事件直到递送心室起搏脉冲的时间间期。在一些实例中,目标AV间期可以从基于运动传感器信号检测到心房收缩事件的时间开始,或者从心房事件信号的被标识的基准点开始。可以基于对患者的临床测试或评估或者基于来自患者群体的临床数据而将目标AV间期标识为对于给定患者而言在血流动学方面是最佳的。可以基于从由RV起搏器14接收到的心脏电信号和由RV起搏器14接收到的运动传感器信号所标识出的电事件和机械事件的相对计时,而确定目标AV间期是最佳的。
[0037] 起搏器12和14可各自能够与外部设备20进行双向无线通信,以用于编程AV起搏间期和其他起搏控制参数以及用于从运动传感器信号检测心室机械事件和心房收缩事件的机械事件感测参数。外部设备20的各方面通常可以与美国专利第5,507,782号(Kieval等人)中公开的外部编程/监测单元对应。外部设备20常常被称为“编程器”,因为它通常由内科医生、技术员、护士、临床医生或其他有资格的用户来使用,以用于对起搏器12和14中的操作参数进行编程。外部设备20可以位于诊所、医院或其他医疗设施中。外部设备20可替代地被实现为可被用于医疗设施中、患者的家中或另一位置中的家庭监测器或手持式设备。可使用外部设备20将操作参数(包括感测与治疗递送控制参数)编程到起搏器12和14中。
[0038] 外部设备20被配置成用于与被包括在RV起搏器14和RA起搏器12(当存在时)中的植入式遥测电路系统进行双向通信。外部设备20使用适当寻址目标起搏器12或14的通信协议来建立与RA起搏器12的无线射频(RF)通信链路22以及与RV起搏器14的无线RF通信链路24。可以使用诸如 Wi-Fi、医疗植入通信服务(MICS)或其他
通信带宽之类的RF链路来建立通信链路22和24。在一些示例中,外部设备20可以包括被放置为邻近起搏器12或14以建立和维持通信链路的编程头,并且在其他示例中,外部设备20和起搏器12或14可以被配置成使用距离遥测算法和电路系统进行通信,该距离遥测算法和电路系统不需要使用编程头并且不需要用户干预来维持通信链路。可在系统10中实现的示例RF遥测通信系统总体上被公开在美国专利第5,683,432号(Goedeke等人)中,该美国专利籍此通过引用将其整体并入于此。
[0039] 外部设备20可向用户显示与起搏器功能相关的数据和信息以用于查看起搏器操作和被编程的参数以及从起搏器14或起搏器12传输的EGM信号、由RV起搏器14获取的运动传感器信号、或在询问会话期间由起搏器12和/或14获取并从起搏器12和/或14检取的其他生理数据。
[0040] 所设想的是,外部设备20可经由包括收发器和天线的遥测电路或者经由硬连线通信线路来有线或无线连接到通信网络,以用于将数据传送到远程数据库或计算机,以允许对于患者的远程管理。包括远程患者数据库的远程患者管理系统可以被配置成利用当前公开的技术使临床医生能够查看EGM、运动传感器和标记器通道数据,并且例如在查看了EGM、运动传感器信号和标记器通道数据的视觉表示之后授权对RV起搏器14中的感测和治疗控制参数的编程。
[0041] RA起搏器12和RV起搏器14可或可不被配置成彼此直接通信。当起搏器12和14被配置成彼此通信时,可以最小化通信以便节省心内起搏器12和14的电池寿命。因此,在RA起搏器12与RV起搏器14之间可能不会在逐个心跳(beat-by-beat)的基础上发生通信,以用于当其他起搏器正在感测心脏事件时或者当其正递送起搏脉冲的情况下进行通信。然而,如本文所公开的,RV起搏器14被配置成如逐个心跳一般频繁地从运动传感器信号检测心房事件,而不需要来自RA起搏器12的通信信号来提供用于控制心房同步心室起搏的心房事件检测。
[0042] 图2A是图1中所示的心内RV起搏器14的概念图。RV起搏器14包括沿着起搏器14的壳体150间隔开的用于感测心脏电信号和递送起搏脉冲的电极162和164。电极164被示为自起搏器14的远端102延伸的尖端电极,并且电极162被示为沿着壳体150的中部(例如,邻近近端104)的环形电极。远侧端102被称作“远侧的”,因为预期在起搏器14被推进穿过递送工具(诸如,导管)并被放置抵靠目标起搏部位时远侧端102是前端(leading end)。
[0043] 电极162和164形成阳极阴极对,以用于双极心脏起搏与感测。在替代的实施例中,起搏器14可包括两个或更多个环形电极、两个尖端电极、和/或沿着起搏器壳体150暴露的其他类型的电极,以用于将电刺激递送到心脏8并感测心脏电信号。电极162和164可以是但不限于、铂、铱或其合金,并且可以包括低偏振涂层,诸如,氮化钛、化铱、氧化钌、铂黑等。除了所示位置之外,电极162和164可被定位在沿着起搏器14的位置处。
[0044] 壳体150由生物相容性材料(诸如,不锈或钛合金)形成。在一些示例中,壳体150可包括绝缘涂层。绝缘涂层的示例包括聚对二甲苯、聚酯、PEEK或聚酰亚胺等。壳体150的整体可以是绝缘的,但是仅电极162和164是未绝缘的。电极164可以用作阴极电极并且经由穿过壳体150的电馈通件(feedthrough)被耦合到被壳体所封围的内部电路系统,例如,起搏脉冲发生器和心脏电信号感测电路系统。电极162可以形成为壳体150的导电部分,作为环形电极,其与壳体150的其他部分电隔离,如图2A中大致所示。在其他示例中,壳体150的整体周边可用作与尖端电极164电隔离的电极,而非提供诸如阳极电极162之类的局部环形电极。沿着壳体150的导电部分形成的电极162在起搏和感测期间用作返回阳极。
[0045] 壳体150包括控制电子器件子组件152,其容纳用于感测心脏信号、产生起搏脉冲并控制治疗递送以及如下面结合图3描述的起搏器14的其他功能的电子器件。在一些示例中,运动传感器可以被实现为被封围在壳体150内的加速度计。加速度计向被包括在控制电子器件子组件152中的处理器提供信号,以如以下所描述的用于信号处理和分析,以用于检测心室机械事件和心房收缩事件,以用于对心室起搏脉冲进行计时。
[0046] 壳体150进一步包括电池子组件160,电池子组件160将电力提供给控制电子器件子组件152。电池子组件160可包括在共同转让的美国专利第8,433,409号(Johnson等人)和美国专利第8,541,131号(Lund等人)中所公开的电池的特征,在此通过引用将这两个专利整体合并于此。
[0047] 起搏器14可包括一组固定尖齿166,以例如通过主动与心室心内膜啮合和/或与心室小梁交互来将起搏器14固定到患者组织。固定尖齿166被配置成锚定起搏器14以将电极164定位成可操作地邻近目标组织,以用于递送治疗性电刺激脉冲。可以采用许多种类型的有源和/或无源固定构件来将起搏器14锚定或稳定在植入位置中。起搏器14可包括在共同转让的预授权公开U.S.2012/0172892(Grubac等人)中所公开的一组固定尖齿,该共同转让的预授权公开籍此通过引用将其整体合并于此。
[0048] 起搏器14可以可选地包括递送工具接口158。递送工具接口158可位于起搏器14的近端104处,并被配置成连接到诸如导管之类的递送设备,该递送设备用于在植入手术期间将起搏器14定位在植入位置处,例如,在心脏腔室内。
[0049] 图2B是RV起搏器14的另一示例的概念图。在图2B中,RV起搏器14包括延伸远离壳体150并且携载一对感测电极167和168的近侧感测延伸件165。近侧感测延伸件165可以被耦合到壳体150,以用于对返回感测电极168或167进行定位,返回感测电极168或167可以以增加的电极间的距离(与基于壳体的电极162和164的电极间的间距相比)与远侧电极164配对。增加的电极间的距离可以促进感测远场心房信号,诸如,伴随心房去极化的P波。
[0050] 替代地,电极167和168可以形成用于感测心房P波的感测电极对。当沿着RV尖端固定远端102时,感测延伸件165可朝向RA延伸,从而将电极167和168定位成更靠近心房组织,以用于感测远场心房P波。一个电极167可以经由穿过壳体150的电馈通件而被耦合到被封围在壳体150中的感测电路系统,并且一个电极168可以被耦合到壳体150以用作接地电极
[0051] 图3是图1中所示的RV起搏器14的示例配置的示意图。起搏器14包括脉冲发生器202、感测电路204、控制电路206、存储器210、遥测电路208、运动传感器212和电源214。运动传感器212在本文描述的示例中被实现为加速度计,并且在本文中也可以被称为“加速度计
212。”然而,运动传感器212并不限于是加速度计,并且可以在起搏器14中成功地利用其他运动传感器,以用于根据本文描述的技术来检测心脏运动信号。可在起搏器14中实现的运动传感器的示例包括:压电传感器、微机电系统(MEMS)设备或能够响应于施加在传感器元件上的加速度的改变而产生电信号(例如,通过将加速度转换为力或位移,该力或位移被转换为电信号)的其他传感器元件。
[0052] 运动传感器212可以是多轴传感器(例如二维或三维传感器),其中每个轴提供可以被单独或组合分析以用于检测心脏机械事件的信号。例如,当经受流动的血液和心脏运动时,运动传感器212产生与传感器212(和起搏器14)的运动或振动相关的电信号。运动传感器212可以是一维单轴加速度计、二维或三维多轴加速度计。在美国专利第5,885,471号(Ruben等人)中总体上公开了用于植入式医疗设备的加速度计的一个示例,该专利通过引用以其整体并入于此。例如在美国专利第4,485,813号(Anderson等人)和美国专利第5,052,388号(Sivula等人)中公开了包括用于检测患者运动的压电加速度计的植入式医疗设备布置,这些专利均籍此通过引用以其整体结合在此。在美国专利第5,593,431号(Sheldon)和美国专利第6,044,297号(Sheldon)中总体上描述了可在起搏器14中实现的并且用于使用当前公开的技术来检测心脏机械事件的三维加速度计的示例,这些专利均通过引用以其整体并入于此。其他加速度计设计可用于产生电信号,该电信号与由于心室事件和心房事件而在RV起搏器14上施加的运动相关。
[0053] 图3中所表示的各种电路可以组合在一个或多个集成电路板上,该一个或多个集成电路包括专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件固件程序的处理器(共享的、专用的、或组)和存储器、组合逻辑电路、状态机、或提供所描述的功能的其他合适的组件。
[0054] 感测电路204被配置成用于通过前置滤波器放大器电路220经由电极162和164接收心脏电信号。前置滤波器和放大器电路可以包括用于去除DC偏移的高通滤波器(例如2.5到5Hz的高通滤波器)、或者具有2.5Hz到100Hz的通带以去除DC偏移和高频噪声的宽带滤波器。前置滤波器和放大器电路220可以进一步包括放大器,以放大被传递到模数转换器(ADC)226的“原始”心脏电信号。ADC 226可以将多位数字电描记图(EGM)信号传递到控制电路206,以用于由心房事件检测器电路240使用来标识心室电事件(例如,R波或T波)和/或心房电事件,例如P波。可以在用于从运动传感器信号检测心房收缩事件的算法中使用对心脏电事件的标识。来自ADC 226的数字信号可以被传递到整流器和放大器电路222,整流器和放大器电路222可以包括用于将心脏信号传递到R波检测器224的整流器、带通滤波器和放大器。
[0055] R波检测器224可以包括感测放大器或将输入的经整流的心脏电信号与R波检测阈值进行比较的其他检测电路系统,R波检测阈值可以是自动调整的阈值。当输入的信号越过R波检测阈值时,R波检测器224产生R波感知事件信号(R-感测),该R波感知事件信号被传递到控制电路206。在其他示例中,R波检测器224可以接收ADC 226的数字输出,以用于通过比较器、对数字EGM信号的形态信号分析或其他R波检测技术来检测R波。从R波检测器224传递到控制电路206的R波感知事件信号可用于通过起搏计时电路242来安排心室起搏脉冲,并用于在由心房事件检测器电路240执行的算法中标识心室电事件的计时,以用于从接收自运动传感器212的信号中检测心房收缩事件。
[0056] 控制电路206包括心房事件检测器电路240、起搏计时电路242和处理器244。心房事件检测器电路240被配置成用于从接收自运动传感器212的信号中检测心房机械事件。如下文所描述的,可以从给定心动周期中的运动传感器信号中检测一个或多个心室机械事件,以促进从心室周期期间的运动传感器信号的对心房收缩事件的肯定检测。
[0057] 控制电路206可以从感测电路204接收R波感知事件信号和/或数字心脏电信号,以用于检测和确认心脏事件并控制心室起搏。例如,R波感知事件信号可以被传递到起搏计时电路242,以用于在起搏器14以非心房跟踪心室起搏模式操作时阻止所安排的心室起搏脉冲或安排心室起搏脉冲,以及用于在没有检测到的心房事件的情况下防止心室心搏停止。R波感知事件信号还可以被传递到心房事件检测器电路240,以用于设置例如如结合图6所示和所描述的心室事件检测窗口和/或心房事件不应期。
[0058] 心房事件检测器电路240从运动传感器212接收运动信号,并响应于心室电事件(例如,来自感测电路204的R波感知事件信号或由脉冲发生器202进行的起搏脉冲的递送)而开始心房不应期。心房事件检测器电路240在心房不应期之外确定运动传感器信号是否满足心房机械事件检测标准。在心房不应期期间的运动传感器信号可以由心房事件检测器电路240监测,以便检测心室机械事件,该心室机械事件可以用于确认或验证心房收缩事件检测和/或设置心房收缩事件检测控制参数,如以下例如结合图10进一步描述的。
[0059] 由此,心室机械事件检测窗口可以被设置在心房不应期期间,并且可以根据在标识到心室电事件之后的预定的时间间期来被设置。心房事件检测器电路240可以被配置为在心房不应期期间的相应心室事件检测窗口期间检测一个或多个心室机械事件。对心室机械事件的计时和检测可以用于更新心房不应期和/或心房收缩检测阈值振幅,并且可以用于确认检测到在预期的心室机械事件之后发生的心房收缩事件。
[0060] 心房事件检测器电路240将心房事件检测信号传递到处理器244和/或起搏计时电路242。起搏计时电路242(或处理器244)可附加地从R波检测器224接收R波感知事件信号,以用于控制由脉冲发生器202递送的起搏脉冲的计时。处理器244可以包括一个或多个时钟,以用于生成时钟信号,该时钟信号被起搏计时电路242用于对AV起搏间期倒计时(time out),该AV起搏间期是在接收到来自心房事件检测器电路240的心房事件检测信号时开始的。起搏计时电路242可以包括用于对AV起搏间期倒计时的一个或多个起搏逸搏间期定时器或计数器,该AV起搏间期可以是存储在存储器210中并由处理器244检取以用于设置由起搏计时电路242所使用的AV起搏间期的可编程间期。在美国专利第9,399,140号(Yong等人)中总体上公开了用于使用运动传感器信号控制心房同步心室起搏的技术,该专利通过引用以其整体并入于此。
[0061] 起搏计时电路242可以附加地包括较低频率(LR)起搏间期定时器,以用于在没有检测到的心房事件的情况下控制最低心室起搏频率。例如,如果从运动传感器信号没有检测到触发按照经编程的AV起搏间期的心室起搏脉冲的心房收缩事件,则可在LR起搏间期的期满时由脉冲发生器202递送心室起搏脉冲以防止心室心搏停止并维持最低心室率。
[0062] 处理器244可以检取其他可编程起搏控制参数(诸如,起搏脉冲振幅和起搏脉冲宽度),该可编程起搏控制参数被传递到脉冲发生器202以用于控制起搏脉冲递送。除了向起搏计时电路242和脉冲发生器202提供控制信号以用于控制起搏脉冲递送之外,处理器244还可以向感测电路204提供感测控制信号,例如,R波感测阈值、敏感度、应用于心脏电信号的各种消隐间期和不应期间期,以及给心房事件检测器电路240以用于检测和确认心房收缩事件的心房事件检测控制信号,例如,心室事件检测窗口、心房不应期、应用于运动传感器信号的检测阈值振幅、以及由被包括在心房事件检测器电路240中的电路系统所应用的任何其他心房事件检测标准。
[0063] 归属于本文的起搏器14的功能可以被体现为一个或多个处理器、控制器硬件、固件、软件或其任何组合。将不同的特征描绘为具体电路系统旨在突显不同的功能方面并且不一定暗示这种功能必须由单独的硬件、固件或软件组件或由任何特定电路架构来实现。而是,与本文描述的一个或多个电路相关联的功能可以由单独的硬件、固件或软件部件来执行,或者集成在共同的硬件、固件或软件组件内。例如,由起搏器14执行的从运动传感器信号的心房收缩事件检测和心室起搏控制操作可在控制电路206中实现,该控制电路206执行存储在存储器210中的指令并依赖来自感测电路204和运动传感器212的输入。
[0064] 如本文所公开的被包括在起搏器14中的电路系统的操作不应被解释为反映实践所描述的技术所必需的具体形式的硬件、固件和软件。据信,软件、硬件和/或固件的特定形式将主要通过起搏器14中所采用的特定系统架构以及通过起搏器14所采用的特定感测电路系统和治疗递送电路系统来确定。鉴于本文的公开,提供软件、硬件和/或固件用于在任何现代起搏器的背景下完成所描述的功能是在本领域技术人员的能力范围内。
[0065] 脉冲发生器202生成电起搏脉冲,该电起搏脉冲经由阴极电极164和返回阳极电极162被递送至患者心脏的RV。脉冲发生器202可以包括充电电路230、开关电路232和输出电路234。充电电路230可以包括保持电容器,可以在电压调节器的控制下通过电源214的多个电池电压信号将该保持电容器充电到起搏脉冲振幅。可以基于来自控制电路206的控制信号来设置起搏脉冲振幅。开关电路232可以控制充电电路230的保持电容器何时被耦合到输出电路234以用于递送起搏脉冲。例如,开关电路232可以包括开关,该开关在AV起搏间期(或LR起搏间期)的期满时由从起搏计时电路242接收到的计时信号激活,并且保持闭合达编程的起搏脉冲持续时间,以使得充电电路230的保持电容器能够放电。先前充电至起搏脉冲电压振幅的保持电容器通过输出电路234的输出电容器在电极162和164两端放电达编程的起搏脉冲持续时间。在美国专利第5,507,782号(Kieval等人)以及在共同转让的美国专利第8,532,785号(Crutchfield等人)中总体上公开的起搏电路系统的示例可以被实现在起搏器14中以用于在控制电路206的控制下将起搏电容器充电至预定的起搏脉冲振幅并递送起搏脉冲,这两项专利都通过引用以其整体结合于此。
[0066] 存储器210可以包括计算机可读指令,这些计算机可读指令在由控制电路206执行时,致使控制电路206执行贯穿本公开的归属于起搏器14的各种功能。可在存储器210内对计算机可读指令进行编码。存储器210可包括任何非瞬态计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质包括任何易失性、非易失性、磁、光、或电介质,诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性RAM(NVRAM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存存储器、或其他数字介质,其中唯一例外是瞬态传播信号。根据本文中公开的技术,存储器210可以存储计时间期和其他数据,该计时间期和其他数据由控制电路206使用,以例如通过由心房事件检测器电路240从运动传感器信号检测心房收缩事件以及设置被包括在起搏计时电路242中的起搏逸搏间期定时器来控制通过脉冲发生器202递送起搏脉冲。
[0067] 电源214根据需要向起搏器14的其他电路和组件中的每一个提供电力。控制电路206可以执行电力控制操作,以控制何时向各个电路或组件供电以执行各种起搏器功能。电源214可以包括一个或多个能量存储设备,诸如一个或多个可再充电或不可再充电的电池。
为清楚起见,图3中未示出电源214与其他起搏器电路和组件之间的连接。
[0068] 遥测电路208包括用于经由射频(RF)通信链路传送和接收数据的收发器209以及天线211。如上文描述的,遥测电路208可以能够与外部设备20(图1)进行双向通信。运动传感器信号和心脏电信号,和/或从中导出的数据可以由遥测电路208传输至外部设备20。用于执行心房事件检测和心室起搏控制的可编程控制参数和算法可以由遥测电路208接收并存储在存储器210中以供控制电路206访问
[0069] 图4是可以由运动传感器212在心动周期内获取的运动传感器信号250的示例。垂直虚线252和262表示两个连续心室事件(固有心室去极化或心室起搏)的计时,标记心室周期251的相应开始和结束。运动信号包括A1事件254、A2事件256、A3事件258和A4事件260。A1事件254是在心室收缩期间发生的并且标记心室机械收缩的近似开始的加速度信号(在该示例中,当运动传感器250被实现为加速度计时)。A1事件在本文中也被称为“心室收缩事件”。A2事件265是在心室松弛期间发生的并且标记心室机械收缩的近似偏移或结束的加速度信号。A2事件在本文中也被称为“心室松弛事件”。A3事件258是在被动心室充盈期间发生的并且标记心室机械舒张的加速度信号。A3事件在本文中也被称为“心室被动充盈事件”。由于A2事件发生在心室收缩结束时,因此它是心室舒张的开始的指示符。A3事件发生在心室舒张期间。因此,A2和A3事件可以统称为心室机械舒张事件,因为它们两者都是心室舒张期的指示符。
[0070] A4事件260是在心房收缩和主动心室充盈期间发生的并且标记心房机械收缩的加速度信号。A4事件260在本文中也被称为“心房收缩事件”或仅仅被称为“心房事件”,并且是由心房事件检测器电路240从运动传感器信号250检测到的心房收缩事件,以用于响应于检测到A4事件260而控制起搏计时电路242通过开始AV起搏间期来触发心室起搏脉冲递送。如以下所描述的,控制电路206可以被配置为从运动传感器信号250检测A1、A2和A3事件中的一个或多个达至少一些心室心动周期,以用于肯定地检测A4事件260并设置心房事件检测控制参数。可以检测和表征A1、A2和/或A3事件以避免错误检测到A4事件并促进可靠的A4事件检测,以用于对心房同步心室起搏脉冲的正确计时。
[0071] 图5是由RV起搏器14执行的用于检测A4事件和控制心室起搏的一种方法的流程图300。在框302处,控制电路206标识心室电事件。心室事件可以是从感测电路204接收到的R波感知事件信号或由脉冲发生器202递送的心室起搏脉冲。由于心室A1、A2和A3事件在固有的心室节律期间可能具有与在心室经起搏的节律期间不同的特性,因此可以针对固有的心室节律和心室经起搏的节律两者确定本文描述的用于确定A1、A2和A3事件的振幅、时间间期或其他特性以用于设置A4检测控制参数或确认A4事件检测的方法。
[0072] 例如,如结合本文呈现的流程图和时序图所描述的,可以基于A1、A2和A3事件中的一个或多个的特性来设置各种时间间期、感测窗口、心房不应期和心房事件检测阈值振幅。可以确定并存储一组A4检测控制参数和A1、A2和A3事件的特性以在心室感测(心室固有节律)的发作期间使用,并且可以确定并存储另一组A4检测控制参数和A1、A2和A3事件的特性以在心室起搏的发作期间使用。
[0073] 在心室感测期间,控制电路206可以被配置为将正常窦性R波与室性早搏(premature ventricular contraction,PVC)区分开,使得在框302处标识的用于开始从运动传感器信号搜索A1至A4事件的心室事件不包括PVC。当在框302处标识出不是PVC的感知到的心室事件或经起搏的心室事件时,起搏计时电路242可以将逸搏间期定时器设置为心室LR起搏间期。如果LR起搏间期期满(如以下结合框315所描述的),则可以递送与心房活动异步的心室起搏脉冲,以便维持某个最低的基础心室率。
[0074] 在框304处,心房事件检测器240检测A1至A3运动信号。简言之,心房事件检测器240可以在响应于在框302处标识心室事件以用于检测A1至A3事件而设置的一个或多个时间窗口期间将运动传感器信号与一个或多个预定的检测阈值振幅进行比较。在一些示例中,还可以在框304处检测A4事件,以增大对给定心动周期中的四个运动传感器信号A1至A4中的每一个的肯定标识的置信度。在该示例中,可以在逐个心跳的基础上检测A1至A3事件以及可选地A4。
[0075] 在检测到A1至A3事件之后,在框304处确定A1-A3时间间期作为从A1事件检测到A3事件检测的时间间期。在框308处,A1-A3时间间期可用于更新A1-A3间期趋势。例如,可以在框308处使用最近的N个A1-A3时间间期测量(例如,最近的三到十二个A1-A3时间间期)来更新移动平均A1-A3时间间期。
[0076] 在框310处,A1-A3时间间期被用于设置心室后心房不应期。在一些示例中,该心房不应期在本文中也被称为“A4不应期”,因为A4事件检测在心房不应期期间被阻止。当在框302处标识出心室电事件时,心房事件检测器240可以在框310处开始心房不应期。可以基于A1-A3时间间期将心房不应期设置为,例如,比A1-A3时间间期长某个百分比或比A1-A3时间间期长固定的间期。例如,可以将心房不应期设置为比A1-A3时间间期长50至150ms,但是可以将更短或更长的固定间期添加到A1-A3时间间期以用于设置心房不应期。在一些示例中,用于设置心房不应期的固定时间间期可以根据心率而变化。
[0077] 在心房不应期期间,为了触发心室起搏脉冲和开始AV起搏间期,忽略检测到的任何运动传感器事件或越过检测阈值振幅的任何运动传感器事件。如在框304处所指示的,可以在心房不应期期间周期性地或在逐个心跳的基础上检测心室机械事件A1至A3,以确定A1-A3时间间期并且更新A1-A3间期趋势(框306和308)。
[0078] 在框312处,心房事件检测器电路240监测运动传感器信号以在心房不应期的期满之后检测A4事件。如果在LR起搏间期期满(框315)之前未检测到A4事件,则在框316处递送心室起搏脉冲以确保最低心室率,例如至少每分钟40至60次心跳。此外,应当理解,如果在检测到A4事件之前感知到固有R波,则图5的过程可以返回到其中感知到的R波被标识为心室电事件的框302,并且控制电路206重新开始在下一心室周期上检测A4事件的过程。
[0079] 如果在LR起搏间期期满之前检测到A4事件,则控制电路206响应于检测到A4事件而在框314处设置AV起搏间期。如果在AV起搏间期期间感测电路204没有从心脏电信号感知到固有R波,即框316的“否”分支,则在AV起搏间期的期满时,在框318处由脉冲发生器202递送心室起搏脉冲。心室起搏脉冲(如果递送了心室起搏脉冲的话)以及感知到的R波(未递送心室起搏脉冲的话)在框302处被标识为下一心室事件,并且重复该过程。
[0080] 以这种方式,可以在逐个心跳(或较低频率)的基础上从运动传感器信号检测A1至A3事件以用于更新A1-A3时间间期趋势,该A1-A3时间间期趋势用于设置心房不应期以提供肯定地检测到A4事件以及对与心房事件同步的心室起搏脉冲正确地计时的高的可能性。通过应用基于A1-A3计时设置的心房不应期,其他运动传感器信号事件A1至A3不太可能被错误地检测为A4事件。
[0081] 在一些示例中,不是确定A1-A3时间间期,而是可以确定到A2事件的时间间期,使得基于A1-A2时间间期设置延伸通过至少A2事件并且在A3事件之前期满的心房不应期。在该示例中,A4检测阈值振幅可以被设置为高于预期的A3事件振幅,以例如当心房率增大时允许在心室周期中较早地检测到A4事件。在其他情况下,可以确定从经标识的心室电事件到A1、A2或A3事件的时间间期并将其用于设置心房不应期。
[0082] 在一些示例中,周期性地而不是在逐个心跳的基础上执行框304到308的过程。例如,在心房不应期期间的对A1-A3事件的检测可以按照如下频率发生:每第三个心动周期、每第八个心动周期、每分钟一次或用于更新用于在框310处设置心房不应期的A1-A3时间间期(或如以上所讨论的其他心室事件时间间期)的其他预定的时间表。在一些情况下,可以监测心率(经起搏的或固有的),并且当心率变化超过预定量时,可以检测A1-A3事件以用于更新A1-A3间期趋势。例如,可以在框302处标识心室事件时确定连续心室事件之间的心室事件间期。心室事件间期可以是连续感知到的固有R波之间的RR间期或连续递送的心室起搏脉冲之间的VV间期,并且可以包括感知到的固有R波与连续递送的起搏脉冲之间的RV间期以及递送的起搏脉冲与连续感知到的R波之间的VR间期。随着固有心室率的变化以及随着RV起搏器14跟踪心房率,固有心率和起搏频率两者可能发生变化。如果心室事件间期改变或心室事件间期的趋势改变超过预定量,则控制电路206可执行框304至308以更新用于设置心房不应期的A1-A3间期趋势。
[0083] 在其他示例中,如果在心房不应期之后并且下一心室事件(固有的或经起搏的)在框302处被标识之前,在框312处未检测到A4事件,则控制电路206可以执行框304到306的过程达预定数量的连续或非连续心动周期,以更新用于设置心房不应期的A1-A3间期趋势,以恢复A4检测。
[0084] 图6是在两个不同的心动周期内获取的运动传感器信号400和410的示例。对于两个心动周期,在时间0.0秒处递送心室起搏脉冲。在一个心动周期内接收到顶部的传感器信号400,并且在不同的心动周期内接收到底部的传感器信号401。两个信号400和410在时间0.0秒处对齐,该时间0.0秒即心室起搏脉冲递送的时间。
[0085] 观察到相应运动传感器信号400和410的在心室收缩期间发生的A1事件402与412在时间0.0秒处的心室起搏脉冲之后的时间上良好地对齐。类似地,A2事件404与414(伴随心室等容松弛发生)以及A3事件406与416(在被动心室充盈期间发生)在时间上良好地对齐。由于A1、A2和A3事件是分别在心室收缩、心室松弛和被动心室充盈期间发生的心室事件,所以预期这些事件在心室电事件(在该示例中为心室起搏脉冲)之后并相对于彼此按照相对一致的间期发生。与感知到的固有R波之后的A1、A2和A3事件的时间关系相比,心室起搏脉冲之后的A1、A2和A3事件的时间关系可能不同,然而,在稳定的经起搏的心室节律或固有的心室节律期间,针对给定的心率,预期A1、A2和A3事件彼此之间以及A1、A2和A3事件与紧接在前的心室电事件之间的相对计时是一致的。
[0086] 第一和第二运动传感器信号400和410分别的A4事件408和418在时间上不对齐。A4事件发生在心房收缩期间,并且因此在紧接在前的心室电事件(感知到的R波或心室起搏脉冲)以及在前的A1至A3事件之后的A4事件的时间间期可以在心动周期之间变化。
[0087] A1至A3事件相对于彼此以及A1至A3事件与紧接在前的心室电事件的计时的一致性可用于确定心房不应期以及增加可靠地检测A4事件408和418的置信度。在一些示例中,可以基于预期的V起搏-A1时间间期来设置A1感测窗口420。当运动传感器信号400或410越过A1感测阈值振幅440时,可以测得V起搏-A1时间间期430。可以基于在当前心动周期上确定的V起搏-A1时间间期430或移动平均V起搏-A1时间间期,在下一心动周期上调整A1感测窗口420。
[0088] 可以基于预期的V起搏-A2时间间期(未明确示出但被理解为从0.0秒到A2事件检测的总时间)或A1-A2时间间期432(从A1检测的时间到A2检测的时间)来设置A2感测窗口422。可以在如下的时间处检测到A2事件404或414:在A2感测窗口422期间由运动传感器信号400或410正向越过A2感测阈值振幅442。可以基于在当前心动周期上确定的V起搏-A2时间间期或A1-A2时间间期432,在下一心动周期上调整A2感测窗口422。
[0089] 相似地,可以基于预期的V起搏-A3时间间期(未明确标记但被理解为时间间期430和434的总和)、A1-A3时间间期434或A2-A3时间间期(未明确标记但被理解为从感知到的A2事件404或414到感知到的A3事件406或416的时间间期)来设置A3感测窗口424。在A3感测窗口424期间当运动传感器信号400或410分别越过A3感测阈值振幅444时,可以检测到A3事件406或416。可以基于在当前心动周期期间确定的V起搏-A3时间间期、A1-A3时间间期434或A2-A3时间间期,在下一心动周期上调整A3感测窗口424。
[0090] 可以基于从心室起搏脉冲或感知到的固有R波到相应的A1事件402或412、A2事件404或414和A3事件406或416确定的时间间期的历史或者基于检测到的A1、A2和A3事件之间的时间间期的历史或其任何组合,来设置感测窗口420、422和424中的每一个。例如,可以将A2感测窗口422设置为基于在心室起搏脉冲或感知到的R波与检测到的A1事件之间测得的时间间期而开始。可以将A2感测窗口422的结束设置为基于A1-A2时间间期432或基于A1-A3时间间期434而开始。应认识到,可以设想许多方法以用于分别基于心室电事件(经起搏的或感知到的)与后续A1、A2和A3事件的任何组合之间的预期时间间期的一致性来设置A1、A2和A3感测窗口420、422和424。此外,可以构想,可以根据不同的控制参数来设置这些感测窗口420、422和424,该不同的控制参数诸如,从测得的事件时间间期中添加或减去不同固定时间间期,其取决于心室电事件是经起搏的事件还是感知到的事件和/或取决于心率。可以测得并用于设置感测窗口420、422和424的开始、偏移和持续时间的事件时间间期可以包括以下项中的任一项或组合:在经起搏的节律和/或固有的节律期间确定的V起搏-A1、V起搏-A2、V起搏-A3、R感测-A1、R感测-A2、R感测-A3、A1-A2、A1-A3和/或A2-A3时间间期。
[0091] 可以在相应感测窗口420、422和424中的每一个期间唯一地设置感测阈值振幅440、442和444,或者针对所有感测窗口将感测阈值振幅440、442和444设置为固定的共同值。感测阈值振幅440、442和444可以是固定阈值或衰减阈值,并且可以是自动调整的阈值,该自动调整的阈值基于在每个相应窗口420、422和424期间检测到的峰值运动传感器信号振幅而被设置到起始阈值。运动传感器信号400和410被示出为原始信号,但是可以由被包括在运动传感器212中的电路系统对运动传感器信号进行滤波、放大和整流,以向控制电路
206提供用于检测A1至A4事件的经整流的信号。
[0092] 可以基于A1-A3时间间期434或基于V起搏-A3时间间期(V起搏-A1间期430和A1-A3时间间期434的总和)来设置心室后心房不应期436。在一些示例中,心房不应期436在A3感测窗口424的期满时结束。在其他示例中,心房不应期436在A3感测窗口424的期满之后结束。可以响应于经整流的运动传感器信号越过A4感测阈值振幅446(例如,首次正向越过或最后负向越过),而检测到A4事件408或418。
[0093] 在一些示例中,当在心房不应期436期间分别检测到A1、A2和A3事件时,确认A4检测。如果在心房不应期436期间未检测到A1、A2或A3事件中的任何一个,则基于越过阈值446的A4事件检测可能不被确认并且不用于开始AV起搏间期。在其他示例中,可能需要在逐个心跳的基础上在相应的感测窗口420、422或424期间检测到A1、A2或A3事件中的至少一个,以用于确认在心房不应期436之后的A4检测。
[0094] 在相应的A1感测窗口420、A2感测窗口422和A3感测窗口424期间感知到的A1、A2和/或A3事件可用于如结合图5所描述的在逐个心跳的基础上或较低频率的基础上更新心房不应期436,而不需要在每次心跳上对A1、A2和/或A3中的每一个的肯定检测来用于确认A4检测。基于A1至A3事件的检测和相对计时来设置心房不应期使得能够基于心室运动传感器信号事件的一致计时来设置心房不应期,使得即使A4事件相对于A1-A3事件和在前的心室电事件的计时是可变的,也可以以高可靠性检测到A4事件。
[0095] 在一些示例中,确定A3-A4事件间期445并将其用于调整A4不应期436。例如,可以通过在A3感测窗口424期间检测对A3事件检测阈值振幅444的最后负向越过来检测A3事件406。可以通过在A4不应期436的期满之后的对A4事件检测阈值振幅446的首次正向越过来检测A4事件408。A3-A4事件间期445被确定为从A3事件检测的时间到A4事件检测的时间。可以将该A3-A4事件时间与先前的A3-A4事件时间进行比较,例如,与可以在相应的一个或多个在前的心动周期期间确定的一个或多个在前的A3-A4事件时间、或与从两个到五个或其他预定数量的先前确定的A3-A4事件时间确定的移动平均A3-A4进行比较。如果检测到与一个或多个在前的A3-A4事件时间相比的A3-A4事件时间间期的变化,则可以调整A4不应期
436。当检测到A3-A4事件时间缩短或增加时,控制电路206可以分别减少或延长A4不应期
436,以当心房率变化时考虑心室舒张事件与心房收缩事件之间的时间间期445的变化。
[0096] 图7是平均运动传感器信号500,其可以由控制电路206通过对在多个心动周期内获取的运动传感器信号(例如,图6的信号400和410)进行平均来确定。平均运动传感器信号500可以表示3个至20个或其他预先确定的数量的心动周期的平均。原始运动传感器信号或经滤波的、经放大的和/或经整流的运动传感器信号可以从在时间0.0秒处的心室电事件(起搏脉冲或感知到的R波)开始缓冲,直到下一心室电事件。在一个心动周期内获得的缓冲运动传感器信号可以与在预定数量的其他心动周期内获得的缓冲运动传感器信号一同平均,以产生平均运动传感器信号500。
[0097] 心室电信号510被示出在时间上与平均运动传感器信号500对齐。心室电信号510可以从感测电路204被传递到控制电路206,并且包括R波512以及T波514,R波512可以是诱发的R波或固有的R波。R波512之后是心室收缩A1事件502。心室松弛A2事件504发生在T波514期间。被动心室充盈A3事件506发生在T波514之后。
[0098] 由于A1、A2和A3事件是心室机械事件,因此它们按照相对于彼此以及相对于心室电事件(R波512和T波514)一致的时间间期发生。结果,与图6的单个周期运动传感器信号400和410相比,平均运动传感器信号500中的A1信号502、A2信号504和A3信号506的信噪比得到改善。平均A1事件502、A2事件504以及A3事件506具有改善的信噪比,使得来自平均运动信号500的A1、A2以及A3事件检测更加可靠。
[0099] 可以定义单个事件检测阈值振幅540,使得由平均经整流的运动传感器信号500在A1感测窗口520内、在A2感测窗口522内和在A3感测窗口524内的对阈值540的首次正向越过被检测为相应的A1事件502、A2事件504以及A3事件506。在各种示例中,阈值越过可以是首次正向越过或最后负向越过。替代地,可以为每个感测窗口520、522和524定义唯一的检测阈值振幅,以用于检测相应的A1、A2和A3事件。可以根据心室起搏脉冲或R波512之后的预期A1、A2和A3事件计时来初始地设置感测窗口520、522和524,并且可以根据基于阈值越过的每个相应的A1事件502、A2事件504和A3事件506的实际检测时间来调整感测窗口520、522和524。可以基于心室起搏频率或心房事件频率(例如,基于A4-A4事件间期)来设置感测窗口
520、522和524。由于与在固有心室节律期间相比在心室起搏期间A1、A2和A3事件和T波514的计时可能改变,因此也可以在心室起搏脉冲之后与在固有R波感知事件之后不同地设置感测窗口520、522和524。
[0100] 相对于心室电事件和机械事件而言,与心室电事件计时无关的心房收缩A4事件计时从一个心动周期到下一心动周期可能是更加可变的,例如,如由信号400和410(图6)的A4事件408和418的相对计时所示的。结果,在图7中的平均运动信号500中,A4信号大大衰减。平均运动信号500中的A1至A3事件的改善的信噪比和A4事件的衰减使得控制电路206能够可靠地检测经信号平均的A1事件502、A2事件504和A3事件506,以用于确定一个或多个心室事件时间间期以用于分别设置A1、A2和A3检测窗口420、422和424,设置检测阈值振幅以供检测A1、A2、A3和/或A4事件,和/或设置用于在逐个心跳的基础上用于A4事件检测的心房不应期436,如图6中所示的。
[0101] 例如,可以由控制电路206从平均运动信号500和心脏电信号510确定以下各项或它们的任意组合:心室R波或起搏脉冲到A1的时间间期530、A1-A3时间间期534、A1-A2时间间期536、心室R波或起搏脉冲到A3的时间间期516、和/或T波到A3的时间间期518。在递送心室起搏脉冲或感测固有R波时开始心房不应期436。心房不应期436可以被设置为在A3时间间期516之后的预定时间间期(例如30至100ms)之后期满。例如,如果时间间期516是700ms,则心房不应期436可以被设置为在开始心房不应期的心室起搏脉冲或感知到的R波之后的750ms期满。可以确定以A2事件检测结束的时间间期并将其用于控制心房不应期436的持续时间,而不是使用以A3事件检测结束的时间间期。如上文所描述的,在T波514期间发生的A2事件是心室机械收缩结束和心室机械舒张开始的指示符。A3事件发生在心室机械舒张期间,在被动心室充盈阶段期间。因此,A2事件504相对于另一心室电事件(心室起搏脉冲、R波
512或T波514)的计时或A3事件506相对于另一心室电事件(心室起搏脉冲、R波512或T波
514)的计时可用于控制心房不应期436的持续时间和期满时间。换言之,可以确定心室机械舒张事件、A2事件504或A3事件506的计时,并且可以将其用于设置心房不应期436,该心房不应期436在逐个心跳的基础上被应用以用于检测A4事件。
[0102] 可以由感测电路206在逐个心跳的基础上由控制电路206或由感测电路204从心脏电信号510感测T波514。可以在经整流的心脏电信号的最大峰值振幅处或在由控制电路206从感测电路204接收到的未经整流的心脏信号中的最大绝对峰值振幅处感知到T波514。替代地,可由感测电路204响应于在心室起搏脉冲或R波感知事件信号之后心脏电信号越过T波感测阈值振幅,而感知到T波514。在一些情况下,可以在R波感知事件信号或递送的起搏脉冲之后应用T波感测窗口以促进T波感测。
[0100] 可以在心房不应期436期间感知到T波514。控制电路206可以在感测到T波514之后的预定时间间期处终止心房不应期436。例如,如果从平均运动信号500确定T波到A3的时间间期518是150ms,则控制电路206可以在感测到T波之后的180ms处终止心房不应期436,以促进对A4事件的可靠感测。
[0101] 心房事件检测器电路240可以是基于处理器的电路,该基于处理器的电路在多个心动周期内确定平均运动传感器信号500,从平均运动传感器信号500检测A1、A2和A3事件502、504和506,以及基于从平均运动传感器信号500检测到的至少一个心室机械舒张事件(例如,A3事件506)的计时来设置心房不应期436。在其他示例中,A2事件用作心室舒张机械事件,以用于标记心室舒张的开始的大致计时。可以在逐个心跳的基础上从非平均运动传感器信号在心房不应期436期满之后检测A4事件,例如事件408或418(图6)。
[0102] 图8是由RV起搏器14执行的用于控制A4不应期的方法的流程图600。当固有心率将要增大或正在增大时,预期从心室收缩事件(电或机械)到后续的心室舒张机械事件的时间间期缩短。跟踪在心室舒张机械事件上期满(例如,结束于A2事件或A3事件)的时间间期的变化,允许A4不应期被调整以维持跨心率变化的对A4事件的可靠感测。
[0103] 可以周期性地、在逐个心跳的基础上执行流程图600的过程,或者响应于A4事件的频率的变化而触发、响应于失去A4事件检测而触发、响应于检测到患者活动的增加而触发、响应于检测到患者姿势的变化而触发、或响应于可能的心率变化的另一指示符而触发流程图600的过程。也可以在起搏模式切换(例如,从诸如VVI或VDI之类的非心房跟踪起搏模式切换到诸如VDD之类的心房跟踪起搏模式)时执行流程图600的过程,和/或可以在以诸如VVI(R)起搏模式之类的非心房跟踪模式起搏时周期性地执行流程图600的过程,以用于调整心室LR起搏间期。
[0104] 在框602处,标识心室电事件,该心室电事件可以是感知到的固有R波或递送的心室起搏脉冲。在框604处确定一个或多个心室舒张事件度量。在各种示例中,在框604处确定A2事件度量和/或A3事件度量。例如,在框604处确定的一个心室舒张事件度量可以是A3-A4时间间期,例如,图6中所示的A3-A4时间间期445。在其他示例中,心室舒张事件度量(多个)被确定为A2事件度量。应当理解,可以在框604处将一个或多个心室舒张事件度量确定为一个或多个A2事件度量、一个或多个A3事件度量、或者一个或多个A2事件度量与一个或多个A3事件的任意组合。舒张事件度量可以是开始于或结束于A2事件或A3事件的时间间期、事件振幅或其他事件特征。
[0105] 由于在起搏的心室周期期间心室舒张事件可以发生在与在固有心室周期期间不同的时间处,和/或具有不同的振幅或形态,因此可以在稳定的固有心律期间执行流程图600的过程以用于建立固有节律的心室舒张事件度量,以及在起搏的心室节律期间执行流程图600的过程以建立起搏的节律的第二组心室舒张事件度量。
[0106] 在一个示例中,在框604处将至少A2事件时间间期确定为心室舒张事件度量。A2事件时间间期可以被确定为从固有感知R波到A2事件检测的时间间期、心室起搏脉冲到A2事件检测的时间间期、或A1事件检测到A2事件检测的时间间期。在其他示例中,可以确定一个或多个其他A2事件度量,诸如A2事件振幅。在框606处,在框604处针对当前心室周期确定的A2度量(多个)用于更新平均A2度量。例如,A2事件度量可以被确定为A2事件时间间期,在框606处,该A2事件时间间期用于更新预定数量的A2事件时间间期的移动平均,例如,三到二十个事件时间间期的移动平均。
[0107] 如以下所描述的,心室舒张事件度量(多个)用于调整A4不应期和/或心室LR起搏间期。在一些示例中,针对当前心率存储在框606处确定的平均度量,该当前心率可以基于检测到的A4事件时间间期来确定。当累积A2事件度量数据时,可以针对多个心率或心率范围中的每一个存储平均A2度量,使得当心房率变化(例如,如从A4事件间期确定的)时,平均A2事件度量(多个)可用于对A4不应期和/或LR起搏间期作出调整,而无需重复确定平均A2度量。
[0108] 在框608处,将心室舒张事件度量与用于检测心室舒张事件度量与至少一个先前确定的心室舒张事件度量相比的变化的变化标准进行比较。例如,可以在框608处将更新的平均A2度量(多个)与变化标准进行比较,以用于检测心率的即将发生的变化。在一些情况下,将当前确定的最近的A2度量与更新的平均A2度量进行比较,以确定是否已经发生A2度量的阈值变化。在其他示例中,可以将平均A2度量与先前的平均A2度量或预定阈值进行比较,以确定是否已经发生A2度量的变化,该A2度量的变化指示心率即将发生的变化或需要的变化。例如,A2事件时间间期可以减少10%或其他阈值变化,作为心率将增大、或者心率响应于增大的患者代谢需求而需要增大的预测指示符。因此,预期A4事件将在心室周期中移位到更早,从而保证对A4不应期的调整。
[0109] 如果控制电路206确定不满足变化标准,则在框610处未检测到A2度量变化,并且不对A4不应期或任何其他A4事件检测控制参数作出调整。如果在框608处满足变化标准,则在框610处检测到A2度量变化,并且控制电路206在框612处调整A4不应期。如果A2事件时间间期减小,则将A4不应期减少;如果A2事件时间间期增大,则将A4不应期增大。
[0110] 在该示例中,可以最初地基于A3时间间期来设置A4不应期,如上面结合图5所描述的。可以在逐个心跳的基础上或从平均运动传感器信号确定A3时间间期,例如,如结合图7所描述的。最初基于A3时间间期设置的A4不应期基于A2事件度量的变化而被调整,该A2事件度量的变化用作心率的预期变化的指示符,该A2事件度量的变化可以在心室周期中将A4事件移动到更早或更晚。可以由控制模206通过将A4不应期从当前值增大或减少到经调整的值(通过将A4不应期增大或减少一个或多个预定步长变化)来执行对A4不应期的调整。步长变化的大小可以基于检测到的A2度量的变化量。例如,如果A2事件时间间期与至少一个在前的A2事件时间间期相比或者与更新的平均A2事件时间间期相比变化了高达15%,则可以将A4不应期调整10ms。如果A2事件时间间期与至少一个在前的A2事件时间间期相比或者与更新的平均A2事件时间间期相比变化了15%至30%,则可将A4不应期调整20ms。这些示例本质上是说明性的,并且应当理解,A2事件度量的变化量和对A4不应期的调整的对应大小可以基于临床和/或个体患者数据。
[0111] 在一些示例中,控制电路206响应于检测到A2度量变化而在框614处调整较低频率(LR)起搏间期,该LR起搏间期可以是短于最低或基本起搏频率间期的暂时LR起搏间期。可对应于永久较低起搏频率(其为最低或基本起搏频率,例如,每分钟40至60个脉冲)而对永久LR起搏间期进行编程并将该永久LR起搏间期存储在存储器210中。可以基于从患者身体活动度量确定的传感器指示的起搏频率(其也可以从运动传感器信号确定)来将LR起搏间期从永久LR起搏间期调整到暂时起搏间期。可以基于A2度量的变化来调整永久的或暂时的基于SIR的LR起搏间期。
[0112] 例如,如果A2事件时间间期减小,则预料到患者的固有心率预期会上升。这样,可以缩短在图5的框302处设置的LR起搏间期,以在没有A4事件检测的情况下提供更快的心室起搏频率。起搏的或感知到的心房率可能会增大,以满足增加的患者代谢需求。如果未检测到A4事件以用于跟踪加速的心房率,则A2事件时间间期的减小被用作需要更高心率的指示。这样,在框614处减小LR起搏间期以提供更快的起搏频率。如果A2事件时间间期增大,则可以在框614处基于A2事件度量的变化来增大LR起搏间期。在一些示例中,可以基于针对不同心率存储的一个、两个或更多个平均A2度量来调整LR起搏间期,使得LR起搏间期与心率相匹配,该心率与对应的平均A2度量一起被存储。
[0113] 因此,在某些情况下,A4不应期和LR起搏间期可以随着检测到A2度量的变化而一起被增大和减小。在其他示例中,可以通过在调整LR起搏间期之前要求比响应于A2度量变化而调整A4不应期所需的阈值变化更高的A2度量阈值变化,来较不频繁地作出对LR起搏间期的调整。
[0114] 已经基于将A2事件时间间期的变化检测为心率即将发生变化的指示符来描述流程图600的方法中的对A4不应期和LR间期的改变。可以设想,除了A2事件时间间期之外或代替A2事件时间间期,可以使用A3事件时间间期来检测心率的预期变化并响应于检测到的变化来调整A4不应期和/或LR起搏间期。
[0115] 图9是根据另一示例的用于由RV起搏器14控制心室起搏的方法的流程图650。在框651处,基于A3间期(例如,A1-A3间期或心室电事件到A3间期)的测量初始地建立A4不应期,如结合图5所描述的。可以将A4不应期设置为预期在预期的A3事件时间之后期满的时间间期。在一些示例中,A4不应期可以被设置为预期在A3事件时间之前但在A2事件时间之后期满的时间间期,在这种情况下可以使用可调整、衰减的或多平的A4事件检测阈值振幅,以用于检测已变得与A3事件融合的高振幅A4事件。本文公开的用于调整A4不应期的技术可以与如与2016年9月26日提交的美国专利申请第15/280,339号(Sheldon等人,代理案卷第C00014153.USU1号)中总体上公开的用于设置A4不应期和检测可能变得与A3事件融合的A4事件的技术相结合,该专利申请通过引用以其整体并入于此。
[0116] 在框652处,由控制电路206标识起搏的或感知到的心室电事件。控制电路206在框654处开始心室LR起搏间期,并在框656处开始A4不应期。在A4不应期期满之后,控制电路
206等待将在框658处例如基于运动传感器信号的A4检测阈值振幅越过而检测到的A4事件。
如果检测到A4事件,即框658的“是”分支,则起搏计时电路242在框660处开始AV起搏间期。
[0117] 如果在AV起搏间期期满之前感测电路204感知到固有R波(框664),则该过程返回到框652并将感知到的R波标识为下一心室电事件。如果在框666处AV起搏间期期满而没有由感测电路204产生的R波感知事件信号,则在框668处递送安排的心室起搏脉冲。在框652处将心室起搏脉冲标识为下一心室电事件并且该过程重复。
[0118] 在一些情况下,在框654处开始的LR起搏间期可在检测到A4事件之前期满。如果A4事件由于固有心房率的增大而在A4不应期期间发生,或者如果A4事件在已经缩短了心室LR起搏间期(例如,以支持频率应答起搏)时由于固有心房率减小而晚于LR起搏间期的期满发生,则A4事件可能未被检测到。如果LR起搏间期期满而没有A4事件检测(框660的“是”分支),则在框668处递送心室起搏脉冲,并且在框662处响应于A4事件未被检测而检查心室机械舒张事件度量。
[0119] 心室机械舒张事件度量可以是A2事件时间间期、A3事件时间间期、A2事件的振幅、或A2事件、A3事件的另一度量、或A2和/或A3事件度量的任何组合。可以使用结合图8描述的技术来检查事件度量。例如,可以在逐个心跳的基础上与流程图650的操作并行地更新移动平均A2事件时间间期,并且将其与从当前心室周期或从下一心室周期确定的当前A2事件时间间期进行比较。如果A2事件时间间期已经改变,则可以在框670处基于A2事件时间间期变化来调整A4不应期和/或LR间期。可以响应于A2间期减小而缩短A4不应期和LR起搏间期,或响应于A2间期增大而增大A4不应期和LR起搏间期。对A4不应期和/或LR起搏间期的调整可以与检测到的A2事件时间间期的变化成比例。响应于在框668处递送的起搏脉冲(其被标识为下一心室电事件(框652)),分别在框654和656处开始经调整的A4不应期和/或经调整的LR起搏间期。
[0120] 以这种方式,如果在减慢的心房率期间LR起搏间期在A4事件之前引起心室起搏,则LR起搏间期被增大以允许更多时间以用于检测A4事件。可以基于A2事件时间间期变化适当地增大A4不应期。如果发生了心房率的增大,则通过缩短A4不应期来促进A4事件检测,以允许对A4事件的更早的检测。缩短的LR起搏间期按照更快的频率提供心室起搏(即使A4事件未被检测到),以支持如由缩短的A2事件时间间期所证明的增大的代谢需求。
[0121] 图10是根据另一示例的用于由RV起搏器14监测A4事件的方法的流程图700。在框702处,标识起搏的或感知到的心室电事件。分别在框704和706处开始LR起搏间期和A4不应期。在该示例中,A4不应期可以被设置为在预期的A2事件时间之后并在A3事件的预期时间之前、在A3事件的预期时间处或在在A3事件的预期时间之后期满。当心房率增大时,A4事件可能在心室周期中更早到达,在时间上接近A3事件或甚至伴随A3事件,从而导致融合的A3/A4事件信号。为了维持A4事件检测,可以将A4不应期设置为相对短的时间段,以使得能够检测到相对早的A4事件。
[0122] 在框708处由控制电路206通过在A4不应期期间从运动传感器信号检测A2事件并确定自心室电事件直到A2事件检测的时间来确定A2事件时间间期。在其他示例中,可以在框708处检测A1事件,并且可以确定A1-A2事件时间间期。
[0123] 在框710处,控制电路206确定是否在A4不应期之后较早地检测到A4事件。例如,如果在A4不应期的期满的预定时间窗口内检测到A4事件,则A4事件被检测为早期A4事件。预定的时间窗口可以是定义预期发生A3事件的时间窗口的A3事件时间窗口。在其他示例中,如果运动传感器信号越过A4事件检测阈值振幅,则可以在A4不应期期间检测到疑似的A4事件。如果在A4不应期期间检测阈值振幅被越过,则可以将该疑似的A4事件初步检测为早期A4事件。
[0124] 如果基于早期A4事件检测标准检测到早期A4事件,则控制电路206在框712处确定A2事件时间间期是否缩短了。在框712处,可以将在框708处确定的A2事件时间间期与最近的在前A2事件时间间期、与预定数量的在前A2事件时间间期、与移动平均A2事件时间间期或与预定的阈值进行比较,以检测A2事件时间间期缩短。
[0125] 如果基于框712处应用的标准A2事件时间间期已缩短,则在框714处确认早期A4事件检测。如果A2事件时间间期已缩短(心率增大或即将增大的指示符),则可以预期相对早的A4事件。在框716处,控制电路206开始AV起搏间期,以使下一心室起搏脉冲与检测到的心房收缩A4事件同步。当开始AV起搏间期时,可以停止LR起搏间期,以允许由AV起搏间期控制对心室起搏脉冲的计时。可以基于在框712处确定的A2间期缩短例如根据结合图8描述的方法来调整在框716处开始的AV起搏间期。
[0126] 如果在框712处未确定A2事件时间间期被缩短,则在框718处不确认早期A4事件检测。早期A4事件检测可以是由患者身体活动或其他运动传感器信号噪声引起的信号。如果不确认早期A4事件,则不会开始AV起搏间期。允许LR起搏间期继续运行。在框720处,控制电路206可以继续检测较迟发的A4事件信号。
[0127] 可以在框720处基于由控制电路206应用的用于检测迟发A4事件的标准来检测迟发A4事件。例如,如果在A4不应期期满之后运动传感器信号越过A4事件检测阈值振幅,则将A4事件检测为迟发A4事件。在其他示例中,如果在A4不应期的期满之后(例如,在A3事件窗口期满之后)的预定时间间期之后阈值振幅越过,则做出了迟发A4事件检测。如果在框720处检测到迟发A4事件检测,则在框714处根据框720处应用的标准基于对A4事件的相对“迟发的”计时来确认A4事件。在框716处开始AV起搏间期。对于确认迟发A4事件,可以不检查A2事件计时。可以认为A4不应期和A4检测阈值振幅被适当地设置用于检测真正的A4事件。如果检测到A4事件并且后续的AV起搏间期期满,则在框724处递送心室起搏脉冲。
[0128] 如果检测到早期A4事件但不确认早期A4事件和/或没有检测到迟发A4事件,则在没有检测到A4事件的情况下LR间期期满(框722的“是”分支)。在框724处按照LR起搏间期递送心室起搏脉冲。尽管未在图10中明确示出,但所认识到的是,如果在LR起搏间期期间或在AV起搏间期期间由感测电路204感知到固有R波,则抑制安排的起搏脉冲,并且该过程返回到框702。感知到的R波被标识为下一心室电事件。
[0129] 图11A是描绘由起搏器14执行的用于区分早期A4事件和迟发A4事件的一种方法的时序图800。在图10的方法中,可以例如如结合图5所描述的基于A3事件的预期时间来设置在框706处设置的A4不应期,并且可以响应于结合图8所描述的A2事件时间间期的变化来调整在框706处设置的A4不应期。在各种情况下,A4不应期可在A3事件的预期时间之前、在A3事件的预期时间处或在A3事件的预期时间之后期满。当A4不应期被设置为晚于预期的A3事件时间期满时,“早期”A4事件检测与“迟发”A4事件检测之间的区别可以基于A4不应期的期满时间。
[0130] 在图11A中,心室起搏脉冲802被标识为心室电事件并且开始被设置为在A3事件808的预期时间之后期满的A4不应期820。在A4不应期820期间检测到A2事件806。在一些情况下,也在A4不应期期间检测到A1事件804并且A1事件804被用于确定A2事件时间间期822。
在其他示例中,可以测量从心室电事件VP 802到A2事件806的A2事件时间间期。
[0131] 可以在A4不应期期间基于运动传感器信号阈值振幅越过而检测到A3事件808,使得当在A4不应期820期间检测到在前的心室A1、A2和A3事件中的一个、两个或全部三个时,从运动传感器信号检测到的下一事件可以以增大的置信度被标识为A4事件。然而,在检测到A4事件之前可能不需要A3事件的检测。
[0132] 在所示的示例中,在A4不应期820的期满之前检测到A4事件812,并因此将A4事件812标识为早期A4事件(EA4)。可以基于运动传感器信号越过A4事件检测阈值振幅来检测A4事件812,与在A4不应期820之后相比,在A4不应期820期间该A4事件检测阈值振幅可以是具有更高振幅的衰减的或多水平的阈值。为了确认在A4不应期820期间检测到的早期A4事件
812,将A2事件时间间期822与A2间期缩短标准进行比较。例如,可以将A2事件时间间期822与一个或多个在前A2事件时间间期、移动平均A2事件时间间期、或用于检测A2事件时间间期缩短的其他阈值进行比较。
[0133] 如果检测到A2事件时间间期缩短,证实A4事件的早期发生,则早期A4事件812被确认为A4事件,并且开始AV起搏间期。如果A2事件时间间期822未被确定为缩短,则不确认早期A4事件812。如结合图10所描述的,在VP 802继续运行时开始LR起搏间期;不开始AV起搏间期。
[0134] 在A4不应期820的期满之后检测到的A4事件被检测为迟发A4事件(LA4)814。当在A4不应期之外检测到迟发A4事件814时,不需要基于A2事件时间间期确认A4事件。可以取消LR起搏间期,并且可以响应于迟发A4事件814,将起搏计时电路242中所包括的起搏逸搏定时器或计数器设置为AV起搏间期824。
[0135] 图11B是示出了用于区分早期A4事件和迟发A4事件以用于确认A4事件检测和控制心室起搏的替代方法的时序图840。在一些示例中,可以例如从如图7中所示的平均运动传感器信号确定到A3事件的时间间期。A4不应期830可以被设置为在A3事件808的预期时间之前(但是晚于A2事件806的预期时间)期满。在一些示例中,A4不应期830可以最初被设置为在A3事件的预期时间之后期满,但是可以响应于A2事件时间间期的减小趋势而将A4不应期830调整为短于预期的A3事件时间,例如,结合图8和图10所描述的。
[0136] 当A4不应期830比预期的A3事件时间更早期满时,A3事件窗口810可用于将早期A4事件812与迟发A4事件814区分开。例如,如果在A4不应期830的期满之后但在A3窗口810的期满之前发生A4事件检测812,则在响应于早期A4事件812而开始AV起搏间期之前基于对A2事件时间间期822的分析来将A4事件812确认为早期A4事件。如果确定A2事件时间间期822与一个或多个在前的A2事件时间间期(多个)或其他A2事件时间缩短标准相比被缩短了,则早期A4事件812被确认为A4事件。否则,忽略为了设置AV起搏间期的早期A4事件812。允许在VP 802时开始的LR起搏间期(未在图11B中明确示出)继续运行。
[0137] 如果在A3窗口810的期满之后检测到迟发A4事件814,则可能不需要基于A2事件时间间期822确认迟发A4事件814。可以响应于迟发A4事件检测而立即设置AV起搏间期824。
[0138] 图12是根据另一示例的由心内心室起搏器执行的用于从运动传感器信号检测心房收缩事件并控制心室起搏的方法的流程图750。在框751处,由控制电路206标识起搏的或感知到的心室电事件。控制器电路206确定以标识的心室事件结束的心室事件间期并且在框752处更新正在运行的中位心室事件间期。心室事件间期可被确定为从最近的在前心室事件(感知到的R波或心室起搏脉冲)到当前感知到的或起搏的心室事件的时间间期。心室事件间期可被存储在存储器210中的循环缓冲器中,该循环缓冲器存储预定数量的最近的心室事件间期,例如六到八个心室事件间期。
[0139] 控制电路206根据缓冲的心室事件间期确定正在运行的中位心室事件间期。在一个示例中,根据六到八个缓冲的事件间期确定中位心室事件间期,但是可以使用更少或者更多的事件间期以确定中位心室事件间期。在一些示例中,可以通过在确定中位间期之前消除最短和/或最长的心室事件间期来确定修整(trimmed)中位数。在其他示例中,除了中位数之外,可在框752处确定心室事件间期的中心的不同测量,诸如,众数(mode)或平均值。
[0140] 在框754处,控制电路206将与中位心室事件间期对应的心室率与跟踪确认阈值频率相比较。如果中位频率等于或大于跟踪确认阈值频率,则控制电路206可在框900处执行A4跟踪确认过程。在一个示例中,阈值频率可以是每分钟100次心跳。在其他示例中,控制电路206可将中位心室事件间期直接与跟踪确认阈值间期相比较。例如,如果中位心室事件间期等于或小于600ms,该600ms对应于每分钟100次心跳或更高的心室率,则在框900处执行A4跟踪确认过程。下文结合图13描述了A4跟踪确认过程。
[0141] 在一些示例中,仅当至少在预定的时间间期中尚未确认A4跟踪时,响应于心室率等于或大于跟踪确认阈值而执行A4跟踪确认过程。由此,控制电路206可在框756处确定跟踪确认定时器是否正在运行。如结合图13描述的,可在确认了A4事件的跟踪之后开始跟踪确认定时器。如果中位心室率保持在跟踪确认阈值频率之上(例如,等于或大于每分钟100次心跳),则可仅在跟踪确认定时器已期满之后重复框900处的A4跟踪确认过程。在一个示例中,跟踪确认定时器被设置为90秒,但是在其他示例中可将其设置为大于或小于90秒。
[0142] 在一些示例中,跟踪确认定时器是可调整定时器。控制电路206可被配置成用于在已经重复确认A4跟踪之后增加跟踪确认定时器被设置的时间间期。例如,如果在第一次A4跟踪确认之后的九十秒A4跟踪被第二次确认,则可将定时器设置为180秒或比九十秒长的另一间期,等等。只要中位心室率保持在跟踪确认阈值频率或其之上,则可在每一次跟踪确认定时器期满(如在框756处确定的)时,重复框900处的A4跟踪确认。如果在框756处跟踪确认定时器仍在运行,则图12的过程前进至框758(框756的“是”分支)。
[0143] 如果跟踪确认定时器未在运行(即,框756的“否”分支),则在框900处执行A4跟踪确认。在如下文结合图13所描述的执行了A4跟踪确认过程之后,控制电路206可在框751处返回流程图750的过程。
[0144] 只要在框754处中位心室率不等于或大于跟踪确认阈值频率(或跟踪确认定时器仍在运行),控制电路206就控制起搏器14以心房跟踪心室起搏模式(在本文中也被称为心房同步心室起搏模式)操作。控制电路206使用在框752处更新的中位心室事件间期以在框758处更新A4不应期。在图12的示例中,基于中位心室事件间期设置A4不应期。例如,A4不应期可被设置为中位心室事件间期减去预定的固定的时间间期,例如,中位心室事件间期减去100ms。在一些示例中,基于最高至最大上限的中位心室事件间期设置A4不应期。例如,在各种示例中,A4不应期的最大上限可以被设置为600ms、650ms或700ms。上文所描述的用于建立A4不应期的其他技术或在上文并入的于2016年9月29日提交的美国专利申请第15/
280,339号(Sheldon等人,代理案卷第C00014153.USU1号)中大体公开的技术可被用于在框
758处更新A4不应期。
[0145] 在框760处,控制电路206响应于在框751处标识的心室事件(起搏的或感知到的)而开始心室LR起搏间期。LR间期作为起搏逸搏间期开始,在未从运动传感器信号检测到事件的情况下,该起搏逸搏间期控制心室起搏脉冲的计时。在框762处开始A4不应期。A4不应期可以是在框758处基于当前确定的中位心室事件间期确定的更新的不应期。然而,在其他示例中,在框762处开始的A4不应期可以是在在前心室周期更新的A4不应期。可在下一心动周期的下一心室事件之后例如由于处理计时而应用在框758处更新的A4不应期。在A4不应期期间,未检测A4事件或者至少出于设置AV间期的目的而忽略A4事件。
[0146] 感测电路204可包括T波检测器,该T波检测器被配置成用于从例如经由图2A中所示的耦合至感测电路204的电极162以及164从患者的心脏8接收的心脏电信号感测T波。替代地,控制电路206可被配置成用于从接受自感测电路204的数字化心脏电信号检测T波。在框764处,从心脏电信号感知到T波(伴随心室去极化)。在框766处开始A3窗口。A3窗口可以是从感知到的T波到A3事件的预期时间的时间间期或从感知到的T波到预期A3事件之后但在预期A4事件时间之前的时间间期。可基于先前确定的相对于T波的平均A3事件时间(例如,如结合图7所描述的)建立A3窗口的持续时间。
[0147] 在其他示例中,可以手动地设置A3窗口的持续时间。从感测电路204输出的经滤波的运动传感器信号以及经滤波的心脏电信号可从起搏器遥测电路208被传输至外部设备20,以用于向临床医生显示。临床医生可相对于心脏电信号中的T波计时观察运动传感器信号中的A3事件计时并且确定A3窗口的适当的持续时间。用户可使用外部设备20编程A3窗口。A3窗口可被存储在存储器210中以供由控制电路206使用。
[0148] 在A4不应期期满之后,控制电路206在框768处等待A4事件检测。在一些示例中,可在A3窗口期间或之后进行A4事件检测。A4事件检测是基于越过A4检测阈值振幅的运动传感器信号。在一些示例中,在A3窗口期间会比在A3窗口期满之后应用更高的A4检测阈值。A3窗口可能在A4不应期期满之前开始或不在A4不应期期满之前开始,但是可能延伸超过A4不应期的期满。如果A4不应期在A3窗口之前或期间期满,则控制电路206可在A3窗口期间将A4检测阈值振幅设置为第一值,随后响应于A3窗口期满,将A4检测阈值振幅调整为低于第一值的第二值。在A3窗口期间应用更高的A4检测阈值振幅以使得能够检测融合的A3和A4事件信号,同时仍然避免将A3事件过感测为A4事件。可在框766处在检测A4事件中使用自动调整的A4检测阈值振幅,如上文并入的于2016年9月29日提交的美国专利申请第15/280,339号(Sheldon等人)中大体公开的。
[0149] 如果发生A4事件检测(即,框768的“是”分支),则起搏计时电路242在框776处开始AV起搏间期。如果A4事件检测没有在A3窗口期满之前发生,如在框770处所确定的,则控制电路206可在框772处将A4检测阈值振幅调整为更低的第二阈值。如果LR间期尚未期满(框774),并且响应于在A3窗口期满之后运动传感器信号越过更低的第二阈值而检测到A4事件(框768),则在框776处开始AV起搏间期。如果AV间期在感知到R波之前期满(框778以及
780),则在框782处按照AV间期递送与检测到的A4事件同步的心室起搏脉冲。如果LR间期在作出A4事件检测之前期满,如框774处所确定的,则在框782处递送心室起搏脉冲,并且过程返回至框751。
[0150] 控制电路206控制脉冲发生器,以递送跟踪至基于A4检测阈值振幅而从运动传感器信号检测到的事件的心室起搏脉冲。然而,在一些情况下,其他运动传感器信号事件可越过A4检测阈值振幅并且被错误地检测为A4事件并且由心室起搏脉冲跟踪。错误事件或过感知事件可以是与如下各项相对应的A3事件:例如心室被动充盈、由于患者物理活动而导致的运动、或在运动传感器信号中的环境振动导致的噪声信号。由此,在框768处检测为A4事件并且由心室起搏脉冲跟踪的事件可能并不是真正的A4事件。从运动传感器信号检测到的非心房事件的心室跟踪可能导致增大的心室起搏频率。如上文所指示的,如果中位心室事件间期与大于A4跟踪确认频率的心室率相对应,则控制电路206在框900处执行A4跟踪确认过程。在执行A4跟踪确认过程之后,控制电路206可在框751处重新进入流程图750的过程。
[0151] 图13是根据一个示例的用于由心内起搏器14执行A4跟踪确认的方法的流程图900。流程图900的过程可响应于中位心室率大于或等于A4跟踪确认阈值频率而在图12的编号相同的框900处执行。在一些情况下,控制电路206(图3)的心房事件检测器电路240可将A3事件过感测为A4事件。在此情况下,响应于过感知A3事件开始AV间期,该过感知A3事件对应于被动心室充盈期间的心脏运动。按照响应于A3心室事件(而不是A4心房事件)而开始的AV间期来起搏心室可能导致加速的心室起搏以及房室同步的丧失。
[0152] 为了避免这一情况,当中位心室事件间期减少,例如,减少至少于跟踪确认阈值间期时,可执行A4事件跟踪确认。A4事件跟踪确认可确定对不与心房A4事件对应的过感知运动传感器信号的不适当的跟踪正在发生,导致增大的心室起搏频率,该过感知运动传感器信号诸如过感知A3事件、另一心室运动传感器信号事件、或在运动传感器中出现的其他噪声。
[0153] 在框902处,控制电路206开始响应于最近标识的心室电事件(在图12的框751处)设置的延长的A4不应期。可基于从心室事件到检测到的A4事件的确定的时间间期(V-A4间期)设置延长的A4不应期。在一些示例中,控制电路206可确定当前的V-A4间期,并且将A4不应期设置为长于V-A4间期的固定的间期,例如,100ms。在其他示例中,可确定最近的V-A4间期(例如,三个最近的V-A4间期)的平均值或中位值。可将延长的A4不应期设置为比平均或中位V-A4间期更长的预定的固定的间期。
[0154] 在框902处将延长的A4不应期设置为比到下一A4事件的预期时间更长的间期。延长的A4不应期被设置为长于从心室事件到下一预期的A4事件的时间间期,以有意地使得下一预期的A4事件检测在A4不应期期间发生。通过设置延长的A4不应期,控制电路206导致下一预期的A4事件检测成为不应期事件,由此使得不开始AV间期,并且抑制心室起搏脉冲,该心室起搏脉冲将以其他方式按照下一预期的A4事件检测之后的AV间期被安排。
[0155] 在框904处,控制电路206响应于最近标识的心室电事件而开始延长的LR间期。在一些示例中,可基于中位心室事件间期设置延长的LR间期。例如,可将延长的LR间期设置为中位心室事件间期的至少两倍。在一个示例中,延长的LR间期被设置为中位心室事件间期的两倍加上预定的固定的间期,例如,100ms。通过将LR间期设置为延长的间期,控制电路206防止心室起搏脉冲在下一心房周期期间被递送。如下文结合图14的时序图描述的,通过针对一个心动周期将A4不应期以及LR间期延长进行的心室起搏脉冲的有效抑制消除来自一个周期的运动传感器信号的任何心室A1、A2以及A3事件以允许对心房A4事件的标识。如果A3事件被过感知为A4事件,导致增大的中位心室率,则在A4跟踪确认过程期间通过针对一个心动周期抑制心室起搏脉冲来有效地抑制心室A3事件。在该一个心动周期期间,运动传感器信号中将不存在A1、A2以及A3事件(假定没有出现固有心室搏动)。
[0156] 在患有AV阻滞的患者中,如果起搏器14在A4跟踪确认过程开始时正在正确地跟踪A4事件,则A4事件的频率被预期将相对稳定,使得下一A4事件被预期将在延长的A4不应期期间发生,并且当延长的LR间期是基于中位心室事件间期设置(例如,中位心室事件间期的两倍加上100ms,或其他偏移)时,在此之后的A4事件被预期靠近延长的LR间期的结束。如果A3事件(或运动传感器信号噪声,诸如患者物理活动或环境振动)已经被过感知,导致对A3事件(或运动传感器信号噪声)而不是A4事件的不适当的跟踪,则下一真正的A4事件将在延长的A4不应期之后相对较早地发生。先前被跟踪的A3事件(或噪声信号)现在被延长的A4不应期遮盖。可能与心室起搏脉冲一致的或在心室起搏脉冲之后设置的A4不应期期间发生的真正的A4事件可在A4跟踪确认过程期间显现。在框906处在延长的A4不应期之后从运动传感器信号中检测到的事件是具有相对高的确定性的心房A4事件,因为针对一个心动周期有效地抑制了心室起搏脉冲,由此将心室A1、A2以及A3事件信号从运动传感器信号中移除。如果从运动传感器信号中检测到的事件是真正的心房A4事件,则当心室起搏脉冲被抑制或延迟时,检测到的事件频率不应当变化。因此,在延长的A4不应期之后以及在延长的LR间期期间检测的A4事件的计时被用于确认或不确认对A4跟踪确认过程之前递送的心室起搏的恰当的A4跟踪。
[0157] 例如,在框906处在延长的A4不应期之后检测到A4事件时,控制电路206确定检测到的A4事件是否在延长的A4不应期之后相对较早地发生或是如预期的靠近延长的LR间期的结束发生。如果从运动传感器信号中检测到的并且由心室起搏脉冲跟踪的事件是真正的心房A4事件,则检测到的A4事件应当按照与最近确定的中位心室事件间期对应的频率发生。在延长的A4不应期之后检测到的A4事件被预期在自最近在前检测到的A4事件起两个心房周期长度处发生(其中在延长的A4不应期期间存在一个不应期A4事件)。如果恰当的心房A4跟踪在开始跟踪确认过程之前出现,则两个心房周期长度等于中位心室事件间期的两倍。中位心室事件间期表示正在跟踪从运动传感器信号检测到的事件的近期心室起搏频率。如果正在由心室起搏脉冲跟踪的检测到的事件不是真正的心房A4事件,则在延长的A4不应期之后检测到的A4事件将按照不与中位心室事件间期频率对应的频率发生。
[0158] 在一个示例中,控制电路206确定在框906处检测到的A4事件是否晚于最近标识的心室事件之后(或在延长的A4不应期之前检测到的最近运动传感器信号事件之后)的跟踪确认间期发生。跟踪确认间期可基于中位心室事件间期,例如,中位心室事件间期的两倍减去预定的时间间期。如果在延长的A4不应期之后检测到的A4事件按照自延长的A4不应期之前检测到的最近在前A4事件起中位心室事件间期的两倍发生,则所检测到的事件均为按照预期的心房事件频率发生的真正的A4事件。
[0159] 在其他示例中,控制电路206可确定延长A4不应期之后检测到的A4事件是否在预期的A4事件时间的预定时间内发生,例如,在预期的A4事件时间之前或之后100ms内。例如,控制电路206可确定检测到的A4事件是否在延长的LR间期期满的预定时间内发生,该延长的LR间期是基于中位心室事件间期设置的。延长的LR间期可被设置为中位心室事件频率的两倍加上100ms(或其他固定的时间间期)。在该说明性示例中,控制电路206可确定在框906处检测到的A4事件是否在延长的LR间期期满之前200ms之内,例如,预期的A4时间之前或者之后100ms,在框910处确认A4跟踪。基于延长的不应期之后检测到的A4事件的计时,延长的A4不应期之前检测到的事件是真正的A4事件。
[0160] 如果比延长的LR间期期满之前200ms(或其他预定的时间间期)更早检测到A4事件,则在框916处不确认A4跟踪。早于显现的A4事件的预期发生是可能的A3或其他运动传感器信号噪声过感测的证据。在延长的A4不应期之前从运动传感器信号中检测到的最近事件不是真正的A4事件。加速的心室起搏可能在跟踪运动传感器信号的心室事件或其他噪声,而不是心房A4事件。
[0161] 如果在框910处确认了A4跟踪,则可响应于在延长的A4不应期之后检测到的A4事件开始AV间期,以用于根据心房同步心室起搏模式控制下一心室起搏脉冲计时。控制电路206在框912处将A4不应期恢复至其先前值,例如,基于中位心室事件间期。
[0162] 在框914处将LR间期恢复为其先前值,该先前值在针对跟踪确认过程而延长LR间期之前是有效的。先前的LR间期可以是固定的LR间期,诸如1000ms,与每分钟60次心跳的较低的基础起搏频率对应。在一些示例中,可在启用频率平滑的情况下将LR间期恢复至其先前值。例如,可通过将LR间期设置为中位心室事件间期并且每两到四次心跳以预定的增量(例如,50ms)逐渐地增加LR间期,来将LR间期恢复至先前的LR间期。起搏器14恢复跟踪A4事件并且递送心房同步心室起搏。
[0163] 在一些示例中,控制电路206可在框915处开始跟踪确认定时器或计数器,以限制A4跟踪确认过程重复的频率。再次参考图12,如果在框754处,一系列连续的心室事件的心室率(基于更新的中位心室事件间期)大于跟踪确认阈值频率,则可以在逐个心跳的基础上重复地重新触发A4跟踪确认过程。为了避免在高于A4跟踪确认频率的持续的心室率期间不必要地重复A4跟踪确认过程,可在框915处设置跟踪确认定时器,以限制在已经在框910处确认了A4跟踪之后多久再次重复跟踪确认。
[0164] 例如,跟踪确认定时器可被设置为对30秒、一分钟、90秒、两分钟或其他预定的时间间期进行倒计时。响应于中位心室率大于根据确认阈值频率,除非跟踪确认定时器不再运行,否则不执行A4跟踪确认过程。例如,跟踪确认可以不以比每九十秒更加频繁的频率执行。在其他示例中,如果心室率从先前触发了A4跟踪确认的频率增加,则A4跟踪确认过程可更早地重复,在跟踪确认定时器期满之前。例如,如果心室率从每分钟100次心跳增加至每分钟120次心跳,则可比在在前跟踪确认之后的90秒更早执行A4跟踪确认。在其他情况下,如果已经在多个连续的跟踪确认过程期间确认了跟踪,则可将跟踪确认定时器设置为增加的时间间期。
[0165] 再次参考图13,如果在框916处未确认A4跟踪,则由于延长的LR间期期间的早期A4事件检测,控制电路206可在框918处增大过感测计数器。过感测计数器可被用于跟踪A4跟踪未被确认的次数。可将过感测计数器初始化为零,并且每当不确认A4跟踪时,将该过感测计数器增加一。
[0166] 在框920处可将过感测计数器值与阈值相比较。如果不确认A4跟踪的次数小于过感测计数阈值,即,框920的“否”分支,则控制电路206维持延长的A4不应期以在时间上限制心室起搏脉冲的最大心房跟踪频率并且促进恰当的A4跟踪。在一个示例中,控制电路206被配置成用于跟随预定的时间间期期间发生的每一个心室事件或跟随预定数量的心室事件应用延长的A4不应期。例如,可跟随接下来的64个心室事件应用延长的A4不应期,由此限制至少64个心动周期的最大跟踪频率。在其他示例中,延长的A4不应期可跟随多于或少于64个心室事件。
[0167] 在该A4不应期的暂时延长期间,可仅跟踪延长的A4不应期之后发生的A4事件以用于设置AV间期并且递送心房同步心室起搏。不跟踪早于A4不应期期满发生的A4事件。例如,如果延长的A4不应期被设置为667ms或更长,则最大心房跟踪频率是每分钟90次心跳过更低。
[0168] 如果心房率快于最大跟踪频率,则心室起搏频率可由心房LR间期控制。为了避免从触发A4确认过程的中位心室事件间期的突然频率改变,控制电路207可在框926处将LR间期调整为中位心室事件间期。在一些示例中,LR间期被设置为中位心室事件间期并且随后使用频率平滑逐渐增大。可将LR间期逐渐增大至其先前设置,该先前设置在A4跟踪确认过程之前是有效的。例如,可将LR间期设置为1000ms或更长以控制最低心室率。控制电路206可在框926处将LR间期调整为中位心室事件间期,随后每几次心跳(例如,每2到5次心跳)以短的增量(例如,25到50ms)增大一次LR间期。出于示出的目的,如果在A4跟踪确认过程被触发时,中位心室事件间期为600ms,则在框924处将LR间期设置为600ms并且在三个心室周期中保持在600ms。针对接下来三个心室周期将LR间期增加至650ms,针对接下来三个心室周期将LR间期增加至700ms,并且以此类推,直至LR间期恢复至其先前设置。
[0169] 该频率平滑允许心室率在A4不应期被暂时地延长时逐渐地降低,该心室率可能由于跟踪心室A3事件而不是心房A4事件而不自然地高。心室起搏频率的减慢以及延长的A4不应期促进A4事件跟踪被恢复处于较低的心率。在延长的A4不应期已被应用于预定数量的心室周期(例如,64个周期)之后,如在框928处确定的,可退出图13的A4跟踪确认过程。控制电路206可返回图12的框751以使用基于如上文所描述的更新的中位心室事件间期设置的更新的A4不应期来恢复心房同步心室起搏。非真正的心房A4事件的运动传感器信号事件的过感测(例如,A3事件过感测)已由A4跟踪确认过程中断,促进恢复恰当的A4跟踪。如果中位心室率增大到再次超过A4跟踪确认频率阈值,则框900处的跟踪确认将重复。
[0170] 如果A4跟踪被重复地不确认,使得过感测计数器值在框920处达到阈值计数(“是”分支),则控制电路206可调整在返回至流程图750的方法时要被使用的A4检测控制参数。在一个示例中,设置最小A4不应期以限制最大心房跟踪频率。例如,可将最小A4不应期设置为600ms以将最大心房跟踪心室起搏频率限制为每分钟100次心跳。在其他示例中,可将最小A4不应期设置为667ms以将心房跟踪心室起搏频率限制为每分钟90次心跳。以此方式,可以在相对低的心率下执行A4事件跟踪,在相对低的心率下,A4事件检测可比在高心率期间更加可靠。
[0171] 在其他示例中,不在框922处设置限制最大心房跟踪频率的最小A4不应期,或是在在框922处设置限制最大心房跟踪频率的最小A4不应期之外,可在框922处调整一个或多个其他A4事件检测参数以促进可靠的A4事件检测以及跟踪。例如,可在框922处调整A4检测阈值振幅。如果A3事件被过感知,则至少在A3窗口期间增大A4检测阈值振幅可降低A3过感测的可能性并且促进恰当的A4事件跟踪。在一些情况下,在框922处降低A4检测阈值振幅可改进A4事件检测以及A4跟踪。例如,降低A3窗口之后使用的第二A4检测阈值可实现更加可靠的A4事件检测。
[0172] 在另一示例中,可在框922处调整A3窗口。当A4检测阈值振幅被设置为较高的第一振幅时,可增长A3窗口以确保A3事件信号在A3窗口期间发生。如果A3窗口过短,则A3事件可在A3窗口期满之后发生,并且A4检测阈值振幅被减小为较低的第二振幅,可能导致A3事件过感测。可调整A3窗口的开始时间和/或结束时间。
[0173] 在又另一示例中,可调整A3检测阈值振幅。可由控制电路206基于检测A3事件、确定实际的A3时间间期以及基于确定的A3时间间期设置A3窗口来自动地设置A3窗口。A3检测阈值振幅的调整可改变T波之后检测到的A3事件的计时,导致自动设置的A3窗口的改变,其可降低A3过感测的可能性。
[0174] 降低A3事件或其他运动传感器信号噪声被过感测为A4事件的可能性的任何控制参数的调整可在框922处执行,以促进可靠的A4事件检测以及A4事件跟踪。可调整一个或多个参数。在框922处调整了A4检测控制参数(多个)之后,控制电路206可在框926处将LR间期设置为中位心室事件间期,并且使用如上文所描述的频率平滑逐渐地增大LR间期。控制电路206在框928处可等待或可不等待预定数量的心动周期。在一些情况下,在框926处调整LR间期之后控制电路206直接返回框751以在图12的心房同步心室起搏模式中使用在框922处调整的控制参数。在图13中示出的示例中,在框922处调整A4检测控制参数之后,控制电路206可仍在框928处暂时地针对x个周期(例如,64个周期)应用延长的A4不应期,以中断非A4事件过感测并且促进在返回图12的框751之前恢复恰当的A4事件检测。可结合上文所描述的心房同步心室起搏技术或如于2016年11月3日提交的美国专利申请第15/342,699号(Demmer等人,代理案卷第C00013723.USU1号)中总体上公开的心房同步心室起搏技术中的任一个使用图13的A4跟踪确认过程,该专利申请的全部内容通过引用并入本文。
[0175] 图14是根据一个示例示出了A4事件跟踪的确认的时序图850。示出了原始运动传感器信号854以及从原始运动传感器信号854中获得的经滤波、放大并且整流的运动传感器信号852。原始运动传感器信号854以及经滤波的运动传感器信号852在每一个心动周期期间包括A2事件信号862、之后是融合的A3-A4事件信号864。原始表面心电图(ECG)信号856以及从经由起搏器14的基于壳体的电极接收的电信号产生的原始心脏电描记图(EGM)信号858被示出包括R波866、之后是T波868。
[0176] 响应于心室事件(V起搏870),开始A4不应期872。检测到T波868,并且开始A3窗口874。在其他示例中,A3窗口874可被设置为在A4不应期872的结束时间处开始,A4不应期872可被设置为被选择以高度确定性涵盖A1以及A2事件的标称值。A3窗口被设置为具有在预期的A4事件之前的结束时间。例如,A4不应期872在所标识的心室电事件之后的持续时间可以是600至800ms,并且A3窗口874得持续时间可以是例如200至300ms检测到A4事件864(在本示例中与A3融合),如由A4事件标记876所指示的。在A3窗口874期间可应用较高的A4检测阈值振幅,并且在A3窗口874之后可应用较低的A4检测阈值振幅。在A4事件检测876时,开始AV间期(在图14中未示出),例如,8到20ms的AV间期。在AV间期期满时递送心室起搏脉冲878。
[0177] 响应于如结合图12所描述的每一个心室事件,更新中位心室事件间期。在递送心室起搏脉冲878时,控制电路206确定中位心室事件间期与等于或大于A4跟踪确认频率阈值的心室率相对应。控制电路206通过将A4不应期882设置为延长的间期来在箭头880处开始A4跟踪确认过程。例如,可将A4不应期882设置为比先前V起搏870与检测到的A4事件876之间的间期长100ms。除了延长A4不应期882之外,控制电路206可将心室LR间期885设置为延长的间期。在一个示例中,延长的LR间期885被设置为中位心室事件间期的两倍加上100ms。
[0178] 下一A4事件865在延长的A4不应期882期间发生,如由不应期A4标记884所指示的。控制电路206不会响应于不应期A4事件而开始AV间期。由于心室起搏脉冲在不应期A4事件
865之后被抑制,因此在运动传感器信号854上发生基线间期875(由于针对一个周期抑制心室起搏脉冲,故未出现A1、A2以及A3心室事件)。下一A4事件867是不与缺失的A3事件融合的真正的A4事件。在延长的A4不应期882之后,A4事件867被感知,如由A4事件标记886指示的。
控制电路206通过针对一个心动周期延长A4不应期882以及LR间期885来有效地引起一个周期的心室心搏停止(假定AV传导阻滞)。通过引起一个周期的心室心搏停止,从运动传感器信号854中移除了A1、A2以及A3事件。在延长的A4不应期之后从运动传感器信号854检测到的任何事件是具有高确定性的A4事件。
[0179] 如果非不应期A4事件886靠近延长的LR间期885的结束,则确认A4跟踪。自先前的A4事件检测876以及心室起搏脉冲878起,A4事件按照接近中位心室事件间期的两倍发生,指示中位心室事件间期恰当地跟踪心房事件。基于A4事件检测886在延长的A4不应期882之后的较迟发生,A4事件检测876被确认为真正的A4事件检测。
[0180] 在一些示例中,如果A4事件在A4事件确认间期887(其可以比延长的LR间期885短200ms,或其他预定的间期)之后发生,则确认A4跟踪。响应于确认A4跟踪,恢复A4不应期872并且在下一心室事件时开始A4不应期872。控制电路206通过响应于下一检测到的A4事件
890而设置AV间期来返回至心房同步心室起搏并且递送后续的心室起搏脉冲892。
[0181] 如果第一非不应期A4事件检测886在延长的LR间期885期间较早发生,例如在A4确认间期887期满之前,则控制电路206不确认A4跟踪。先前跟踪的运动传感器信号可以是A3事件,该A3事件现在由延长的A4不应期遮盖,由此显现真正的A4事件。延长的A4不应期之后的早期A4检测可指示A3过感测或其他运动传感器信号噪声的过感测,诸如患者活动或环境振动。控制电路206可通过针对预定数量的心动周期维持延长的A4不应期882来暂时限制最大心房跟踪频率,以如上文结合图13所描述的促进恰当的A4事件跟踪。额外地或者替代地,控制电路206可通过调整一个或多个A4事件检测控制参数来采取纠正动作,以如结合图13所描述的促进更为可靠的A4事件检测以及跟踪。
[0182] 图15是根据一个示例的用于确认由起搏器14递送的心室起搏脉冲的心房跟踪的方法的流程图950。起搏器14可基于从运动传感器信号检测到的事件以心房同步心室起搏模式操作,并且在框952处开始心房跟踪确认过程。如上文所描述的,可响应于心室率达到或超过心房跟踪确认阈值频率而开始心房跟踪确认过程。
[0183] 在框954处,在所应用的A4不应期之外从运动传感器信号中检测到第一事件。A4不应期可基于如上文所描述的中位心室事件间期。在跟随检测到的第一事件的AV间期之后,在框956处递送心室起搏脉冲。在框958处,针对运动传感器信号的一个事件周期抑制心室起搏脉冲。在结合图13呈现的A4跟踪确认过程的说明性示例中,起搏器14的控制电路206通过延长A4不应期(迫使下一预期的事件检测为不应期事件)并且将LR间期延长为大于中位心室事件间期的两倍,来抑制或阻止心室起搏脉冲。所认识到的是,可使用其他技术来导致起搏器14针对运动传感器信号的至少一个事件周期抑制或延迟心室起搏脉冲,以实现在缺少心室运动传感器信号事件的情况下的具有高确定性的A4检测。
[0184] 例如,在框956处递送心室起搏脉冲之后的运动传感器信号的第二事件可被控制电路206忽略,以便于在框958处抑制下一心室起搏脉冲。在另一示例中,控制电路206可针对一个起搏周期将起搏模式切换至OVO模式,以促进在至少一个心房周期期间的运动传感器信号事件的检测,在该至少一个心房周期期间抑制心室起搏脉冲以致使在一个心房周期中心室心搏停止。通过在运动传感器信号的一个周期中抑制心房同步心室起搏脉冲,如在图14的基线间期875期间所指示的,心室运动传感器信号事件A1、A2以及A3从运动传感器信号中被移除。由于运动传感器信号中缺少混淆的心室事件,故这促进了以高确定性将下一事件检测为真正的A4事件。
[0185] 被抑制的心室起搏脉冲之后的下一检测到的事件的计时使得控制电路206能够确认在前检测到的事件是A4事件并且确认所递送的心室起搏脉冲的心房跟踪。如果在抑制起搏脉冲之后的下一检测到的事件在框956处递送起搏脉冲之后的阈值时间间期之后发生,则在框962处确认心房跟踪。在其他示例中,如果在框960处的下一检测到的事件按照自框954处检测到第一运动传感器信号事件起约中位心室事件间期的两倍发生,则在框954处检测到的第一事件被确认为心房A4事件。检测到的事件按照与中位心室事件间期相匹配的频率发生,该中位心室事件间期指示由心室起搏脉冲恰当地跟踪的真正的心房率。在框962处确认A4跟踪。起搏器14可在框964处返回到心房同步心室起搏模式。
[0186] 在一些示例中,通过下述操作将从被抑制的心室起搏脉冲之后的运动传感器信号中检测到的事件的计时与心室率相比较:从运动传感器信号中检测第一事件;递送与第一事件同步的心室起搏脉冲;响应于所递送的心室起搏脉冲而开始为中位心室事件间期的两倍的LR间期;忽略下一第二运动传感器信号事件(例如,通过延长A4不应期)以便于抑制下一心房同步心室起搏脉冲;随后确定从运动传感器信号中检测到的第三事件是否按照第一检测到的事件之后约心室事件间期的两倍发生,该第三事件是具有高置信度的A4事件。
[0187] 虽然该过程是用于基于被抑制的或被延迟的心室起搏脉冲之后的检测到的运动传感器信号事件的计时来确认对所递送的心室起搏脉冲的A4跟踪的一个实现,但是可使用用于基于引起一个心动周期的心室心搏停止之后的检测到的运动传感器信号事件的计时来确认A4跟踪的其他方法。例如,可将从第一检测到的事件到第二不应期事件的时间间期以及从第二不应期事件到第三检测到的事件的时间间期与先前确定的中位心室事件间期相比较。可将第一检测到的事件与第三检测到的事件之间的时间间期与在前中位心室事件间期的两倍相比较。如果分隔第一、第二和/或第三事件的时间间期与在心房同步心室起搏期间确定的中位心室事件间期对应,则将心房跟踪确认过程期间的运动传感器信号的第一、第二以及第三事件确认为按照先前心房跟踪心室起搏频率发生的心房事件。可基于对来自运动传感器信号的检测到的事件中的至少一个为心房事件的确认来确认对心室起搏脉冲的心房跟踪。当心室起搏脉冲在检测到的事件为真正的心房事件的情况下被抑制时,从运动传感器信号中检测到的事件的频率将不会改变。
[0188] 如果在框960处从被抑制的心室起搏脉冲之后的运动传感器信号中检测到的最早的事件比自框956处递送的心室起搏脉冲起的阈值间期的期满更早发生,则在框966处不确认心房跟踪。如上文所指示的,阈值间期可基于在心房同步心室起搏模式期间确定的中位心室率间期。从第一事件到在框960处检测到的事件的时间与心室事件频率不相关,这指示当心室起搏脉冲被抑制时检测到的事件频率的改变。该改变指示被抑制的起搏脉冲之前检测到的事件不是真正的心房A4事件。
[0189] 在框968处,控制电路206可调整控制参数以避免对心室起搏脉冲的不恰当的事件跟踪。控制电路206可:调整A4不应期;设置最小A4不应期以限制最大跟踪心室起搏频率;调整A4检测阈值振幅;调整A3检测阈值振幅;调整T波感测参数;和/或调整A3时间窗口的开始时间和/或结束时间。在框968处的控制参数调整促进从运动传感器信号的可靠的A4事件检测而没有A3或其他噪声过感测,以及对由起搏器14递送的心室起搏脉冲的恰当的心房跟踪。
[0190] 已经根据说明性实施例描述了被配置成递送心房同步心室起搏的心内心室起搏器的各种示例。心内心室起搏器被配置为根据以上描述的各种方法从运动传感器信号检测A4事件以用于控制心房同步心室起搏。该方法可包括A4跟踪确认过程,以中断对可导致加速的心室起搏频率的过感知非A4事件的跟踪,并且恢复对心室起搏脉冲的恰当的心房A4事件跟踪。
[0191] 应当理解的是,根据示例,可以以不同的顺序执行本文所描述的方法中的任一个的某些动作或事件,并且可以添加、合并或一同省略全部本文所描述的方法中的任一个的某些动作或事件(例如,并不是所有所描述的动作或事件对于本方法的实现而言都是必要的)。此外,在某些示例中,可同时地而不是顺序地执行动作或事件,例如,通过多线程处理、中断处理或多个处理器。此外,虽然出于清楚的目的将本公开的某些方面描述为由单个模块或单元执行,但是应当理解,本公开的技术可由与例如医疗设备相关联的单元或模块的组合执行。
[0192] 在一个或多个示例中,可以以硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现所描述的功能。如果以软件实现,则这些功能可作为一个或多个指令或代码被存储在计算机可读介质上并且由基于硬件的处理单元来执行。计算机可读介质可包括计算机可读存储介质,其对应于有形介质,诸如数据存储介质(例如,RAM、ROM、EEPROM、闪存、或可用于存储以指令或数据结构的形式的期望程序代码并且可由计算机访问的的任何其他介质)。
[0193] 指令可由一个或多个处理器执行,诸如一个或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑阵列(FPGA)或其他等效的集成或离散逻辑电路系统。相应地,如本文中所使用的术语“处理器”可以指的是任何上述结构或适合于实现本文中所描述的技术的任何其他结构。而且,可以在一个或多个电路或逻辑元件中完全地实现这些技术。
[0194] 因此,已参考特定示例在前述说明书中呈现了起搏器。将理解的是,本文所公开的各种方面可以以与附图中呈现的特定组合不同的组合来组合。可理解到,可对参考示例做出各种修改而不背离本公开以及所附各权利要求的范围。
相关专利内容
标题 发布/更新时间 阅读量
心房纤颤的标测 2020-05-11 549
心房纤颤的治疗 2020-05-11 616
治疗心房颤动的方法 2020-05-12 306
个性化的心房颤动消融 2020-05-13 640
治疗心房纤颤的系统 2020-05-13 620
治疗心房颤动的方法 2020-05-12 112
治疗心房颤动的方法 2020-05-13 328
心房井生成器 2020-05-14 350
一种户外健心房 2020-05-14 941
一种双心房导管 2020-05-14 822
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈