CN103041502A - 一种体外合理释放心脏不应期刺激的判断方法 - Google Patents

Abstract

一种体外合理释放心脏不应期刺激的判断方法，这种判断方法以体外检测到的心电信号R波为依据，而不是体内检测到的心电信号P波；为了适应“心脏不应期刺激”需要在心律相对平静的时候施行治疗要求，本方法以多个心动周期为校验周期，来确认当前心律是否稳定，并利用校验周期预判下一心动周期，如果实际发生符合预判将引起触发（释放刺激），并以此类推之后周期是否符合预测，否则不引起触发并重新开始校验周期。

Description

一种体外合理释放心脏不应期刺激的判断方法

技术领域

本发明涉及一种在体外判断对心脏释放不应期电刺激的合理方法。

背景技术

目前，公知的心脏不应期刺激又称心脏收缩力调节（CCM）是将电极植入或插入心脏、食道，在体内检测清晰的P波加上一段延迟在不应期释放电刺激, 使心肌收缩得以加强。为了减少风险和痛苦，使不应期刺激能够从体外释放，需要一种对体外心电信号做合理判断的方法。

这种判断方法以体外检测到的心电信号为依据，而不是体内检测到的心电信号；这两种心电信号的差别在于：体外信号干扰较多，且多类似P波，因而无法对P波准确识别，只能以特征明显的R波为识别依据，公知的识别方法一般是波形的强度和斜度（变化率）。

发明内容

为了解决体外较难识别P波的问题，我们选择特征明显的R波做合理筛选，利用R波与不应期的公知关系，对刺激的时机做判断。选择R波的依据是：心房和心室不应期在R波及之后有重叠，而且体外刺激主要影响到的心室的不应期一定覆盖R波及之后一段时间。“心脏不应期刺激”是为心衰患者在心律相对稳定的情况下施行的治疗方案，因此，与通常诊断判别不同的是：诊断是判别异常心电，而本方案是判别正常心律条件；依据独特应用目的，本方案需要解决的技术问题是：考虑体外干扰，对R波确认的同时尽可能排除所有异常心律环境。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：以多个心动周期为校验周期，来确认当前心律是否稳定，并利用校验周期预判下一心动周期，如果实际发生符合预判将引起触发（释放刺激），并以此类推之后周期是否符合预测，否则不引起触发并重新开始校验周期。

实现本方案需要选择适合的计算设备如单片机或电脑，性能要求延迟小于1毫秒；按照公知的方法设置并修正心电参数，如强度（＞T波）、斜度（＞T波）和心率范围、校验周期等。如心率默认60-100次/分，允许按个人具体情况修正如70-90次/分。

临床上，“心脏不应期刺激”需要在心律相对平静的时候施行治疗，尽量避免心律的较大变化。按照本方法，杂波干扰的情况下刺激不会发生，患者发生心律失常时，也将被排除启动刺激的可能，如心动过速将不符合参数“心率设置”要求，早搏会刷新起始点，剧烈运动产生心率骤变也会刷新起始点。

本发明的有益效果是，应用条件和结果与应用目的完全吻合，为体外心脏不应期刺激的应用提供可靠支持。

具体实施方式

我们以“默认设置”两个校验周期为例讨论（即两个心动周期、3点2间隔；校验周期≥2），算法启动后，强度和斜度达到设定参数的点为“强斜点”，以第一个测到的“强斜点”为起始点，其后的波峰为“R峰”；强斜点之上不得出现两个波峰，否则判为干扰波；两个“R峰”强度相差超过±10%，也将判为干扰波。出现干扰波将重新检测起始点。

第一个“强斜点”之后，如果第二、第三个“强斜点”的间隔均符合参数“心率范围”所界定的间隔时间（如60-100次/分相当于：0.6秒≥间隔≥1秒），同时相邻两个间隔变化率不得超过±10%，那么这两个“强斜点”被视为“有效强斜点”，并计算两个间隔的平均值。这个平均值±10%的时间范围，作为预判第四个“强斜点”应该出现的时间；任何一个“强斜点”提前或者滞后出现都视为异常心率，算法将重新刷新起始点。

如果第二、第三个“强斜点”都满足要求，可以使刺激设备处于“待刺激”状态。

在“待刺激”状态下，判断第四个“有效强斜点”出现的时间范围应小于判断前两个校验“强斜点”的时间范围，否则是由于设置的心率范围过小造成的，如80-81次/分，这种设置在临床上是很苛刻的，不利于治疗应用，算法应在设置时给出矛盾提示，解决方案是修正心率范围，当然也可以苛刻的缩小间隔范围百分比（如±10%改为±5%）。

除了利用三个R波“强斜点”的关系做稳定心律推演，同时也以相同的方法利用其后三个“R峰”及 “R峰”与“强斜点”的关系对结果做校验。第四个“强斜点”如果如期出现在预测时间范围，将被视为“触发点”，否则刷新起始点。“触发点”理论上可以直接释放脉冲，也可以在“触发点”基础上加上一个延迟参数，因为“触发点”处于R波的上升段，而R波的上升段和下降段前段都处于心房、心室的重叠不应期。如果延迟后刺激发生落在R波下降段，我们还可以增加一次“R峰”强度±10%的校验。

在两个校验周期（3点2间隔）之后，第四个“强斜点”开始，每个有效“强斜点”都是“触发点”。每个新的心动周期都将被纳入校验，也就是说：每个心动周期的预判都是依据前两个心动周期推演（也可将校验周期参数设置为3个心动周期或以上）；如果某“强斜点”打破原有节律和变化率或判为干扰波，将停止触发刷新起始点。

任何干扰杂波的出现，波形（斜度）、峰值（多峰及相差±10%）不同的将会被剔除并重新开始，如果波形正好与R波极其相似的杂波正好落在正常R波之前，必然打破原有节律，起始点将被刷新；如果它正好落在正常R波位置，那么在两个校验周期内干扰波峰将与正常R峰形成双峰而刷新起始点，在校验周期之外双峰将使下一次刺激被起始点刷新，但本次释放仍然落在实际不应期的发生范围，对治疗无影响。

为了防止极端情况下，正好有（且仅有）两个类似R波的干扰波分别出现在校验周期的连续两次心动周期（两段三峰）的正中间（校验周期之外将以超出变化率被排除），第二个干扰波可能被误判为以实际心率两倍发生的第四个“有效强斜点”。因此，本方案要求设置心率范围的两个数值必须互相小于两倍（如不得60-120次/分）也就是说“强斜点”间隔最小值必须大于最大值的一半，如果设置心率范围的两个数值在两倍-10%范围，将被提示要求修改设置（超出10%范围的干扰波将以超出变化率或打破节律被剔除）。现实中，一名患者的正常心率变化范围不可能达到倍数，设置要求与应用目的不矛盾。

Claims (2)

1.一种体外合理释放心脏不应期刺激的判断方法，利用体外测得R波与不应期的关系及不应期刺激治疗对心律稳定环境的要求，判断是否释放不应期刺激。

2.根据权利要求1所述的判断方法，其特征是：以多个心动周期为校验周期，来确认当前心律是否稳定，并利用校验周期预判下一心动周期，如果实际发生符合预判将引起触发（释放刺激），并以此类推之后周期是否符合预测，否则不引起触发并重新开始校验周期。