CN103402579A - 导线断裂与连接问题的诊断 - Google Patents
导线断裂与连接问题的诊断 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103402579A CN103402579A CN201180068579XA CN201180068579A CN103402579A CN 103402579 A CN103402579 A CN 103402579A CN 201180068579X A CN201180068579X A CN 201180068579XA CN 201180068579 A CN201180068579 A CN 201180068579A CN 103402579 A CN103402579 A CN 103402579A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wire
- impedance
- resistance value
- diagnosis
- value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/362—Heart stimulators
- A61N1/37—Monitoring; Protecting
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/372—Arrangements in connection with the implantation of stimulators
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Electrotherapy Devices (AREA)
Abstract
描述了用于诊断导线断裂和导线连接问题的技术。一个或多个医用导线可耦合至可植入医疗设备(IMD)从而将电极或其他传感器放置在患者内除IMD外的不同位置处。该IMD可包括导线诊断模块,被配置为诊断所耦合的导线具有的问题并基于该诊断自动选择导线断裂问题和导线连接问题。导线断裂问题或导线连接问题的诊断可基于增加的阻抗值相对于导线连接至IMD的时序、在增加的阻抗值后返回基线阻抗值、增加的阻抗值的急剧增加、最大阻抗值、或过感测。外部设备可将该诊断呈现给用户来帮助合适的修正措施。
Description
技术领域
本公开涉及可植入医疗设备,且更具体地,涉及评估可植入医疗设备的完整性。
背景技术
用于传递治疗和/或监测生理状况的各种可植入医疗设备已在临床上被植入或被提议用于患者的临床植入。可植入医疗设备可传递电刺激或输液治疗和/或监测与心脏、肌肉、神经、大脑、胃或其它器官或组织相关联的状况。一些可植入医疗设备可采用携载刺激电极、感测电极、和/或其他电极的一个或多个细长的电导线。可植入医用导线可被配置成允许将电极或其他传感器放置在期望位置以用于传递刺激或感测。例如,电极或传感器可被携载在导线的远端部分。导线的近端部分可耦合至,如连接至可植入医疗设备外壳,该外壳可包含电路,诸如刺激生成和/或感测电路。
例如,诸如心脏起搏器或可植入复律-去纤颤器之类的可植入医疗设备,经由通过一根或多根可植入导线携载的电极将治疗性电刺激提供至心脏。电刺激可包括诸如用于起搏的脉冲、或用于复律或去纤颤的冲击之类的信号。在一些情形下,可植入医疗设备可感测心脏的固有去极化,并基于感测到的去极化来控制向心脏传递治疗信号。一旦检测到异常心律,例如心搏徐缓、心动过速或纤颤(fibrillation),可传递一个或多个合适的电刺激信号以恢复或维持更正常的心律。例如,在一些情形下,可植入医疗设备可在一旦检测到心动过速或心搏徐缓时向患者的心脏传递起搏脉冲,并且在一旦检测到心动过速或纤颤时向心脏传递复律或去纤颤冲击。
与可植入医疗设备相关联的导线一般包括导线本体,该本体包含一个或多个细长的电导体,该电导体延伸通过导体本体从设置在近处导线端部处的连接器组件至位于远处导线端部处或沿着导线本体长度的其他地方处的一个或多个电极。这些导体将位于相关联的可植入医疗设备外壳中的刺激和/或感测电路连接至各电极或传感器。可使用一些电极既用于刺激又用于感测。每一个电导体一般都与其他电导体电隔离且被封在将导线导体与身体组织和体液电隔绝的外护套内。
心脏导线本体易于被心脏的跳动而持续弯折。在植入过程中或导线重新放置的过程中,其他应力可被施加至导线本体。患者移动可引起导线本体所经历的路径受到限制或以其他方式被改变,因此引起对于导线本体的应力。可植入医疗设备连接器元件与导线连接器元件之间的电连接可被间歇性或持续性地破坏。连接机制,诸如定位螺丝,在植入时可能未充分紧固,接着又是连接的逐渐松开。还有,导线柱可未完全插入对应的可植入医疗设备连接器元件内。在一些情况下,导线或连接中的变化可导致导线阻抗的间歇性或持续性的变化。
短路、开路、或阻抗的显著变化可一般被称为与导线关联的状况。在心脏导线的情况下,与导线关联的状况可改变通过导线进行的固有心律的感测。对于导线、导体、或电极的结构性修改可改变感测完整性。进一步,由于与导线关联的状况引起的刺激路径中的阻抗变化可影响起搏、复律、或去纤颤的感测与刺激完整性。除了与导线关联的状况,与传感器设备或感测电路关联的状况可影响感测完整性。
发明内容
一般而言,本公开描述了用于诊断导线断裂与导线连接问题的技术,即,与导线和可植入医疗设备之间的连接有关的问题。导线可被植入患者体内并耦合至可植入医疗设备(IMD)。然而,一旦被植入,正确地诊断与导线有关的问题可能较困难。这些问题可包括,例如,在导线内一个或多个导线引线的断裂、或导线连接器与IMD的头之间的不完整的连接。如此处进一步所述地,该IMD和/或外部设备可自动区分、或辨别,导线问题的类型,并将该诊断呈现给临床医生或其他保健专家。对于导线连接问题与导线断裂问题之间的区分可避免对于未断裂导线的不必要的移出。因此,可仅将被诊断为具有导线连接问题的导线重新连接至IMD头部。
可基于阻抗、阻抗变化的时序、或导线的过感测的特性中的一个或多个来诊断是导线断裂还是导线连接问题。耦合至导线的IMD可周期性地测量导线的阻抗。可分析阻抗的特定特性来诊断问题与导线相关还是导线与IMD的连接相关。例如,可基于相对于导线被连接至IMD时而言增加的阻抗值的时序、在检测到增加的阻抗值后返回(如果有的话)基线或接近基线的阻抗值的时序、最大阻抗值、或经由导线监测到的电信号(如,心电图)中的心脏事件的过感测,来诊断导线断裂或导线连接问题。外部设备,如,临床医生编程器,可将该诊断呈现给用户来帮助合适的修正措施。
在一个示例中,本公开描述了一种方法,包括测量可植入医用导线的多个阻抗值,将每一个阻抗值与阈值进行比较,将超过阈值的多个阻抗值中的至少一个标识为增加的阻抗值,确定该增加的阻抗值的时序,并基于该增加的阻抗值的时序来自动选择诊断导线断裂还是诊断导线连接问题。
在另一个示例中,本公开描述了一种系统,包括测量耦合至可植入医疗设备的可植入医用导线的多个阻抗值的可植入医疗设备、和导线诊断模块。该导线诊断模块被配置为将每一个阻抗值与阈值进行比较,将超过阈值的多个阻抗值中的至少一个标识为增加的阻抗值,确定该增加的阻抗值的时序,并基于该增加的阻抗值的时序来自动选择诊断导线断裂还是诊断导线连接问题。
在另一个示例中,本公开描述了一种系统,包括用于测量可植入医用导线的多个阻抗值的装置,用于将每一个阻抗值与阈值进行比较的装置,用于将超过阈值的多个阻抗值中的至少一个标识为增加的阻抗值的装置,用于确定该增加的阻抗值的时序的装置,和用于基于该增加的阻抗值的时序来自动选择诊断导线断裂还是诊断导线连接问题的装置。
附图简述
图1是概念性示图,示出被配置为自动诊断导线断裂和导线连接问题的示例性系统,该系统包括耦合至可植入医疗设备(IMD)的医用导线。
图2A是示出图1的示例性IMD和导线连同心脏的概念性示图。
图2B是示出图1中的示例性IMD耦合至不同配置的可植入医用导线连同心脏的概念性示图。
图3是示出图1的IMD的示例性配置的功能框图。
图4是示出帮助与图1的IMD之间的用户通信的外部编程器的示例性配置的功能框图。
图5是示出包括例如服务器之类的外部设备以及经由网络耦合至图1中所示的IMD和编程器的一个或多个计算设备的示例性系统的框图。
图6A和6B是在图1的IMD的头部内医用导线连接器的示例性的完整的和不完整的连接的概念性示图。
图7示出从被诊断具有导线连接问题的导线随时间测得的阻抗值的示例性曲线。
图8示出从被诊断具有导线断裂的导线随时间测得的阻抗值的示例性曲线。
图9是用于诊断导线断裂和导线连接问题的示例性方法的流程图。
详细描述
本公开大体上描述了用于诊断可发生在导线与可植入医疗设备(IMD)之间的导线断裂和连接问题的技术。医用导线一般包括与患者组织隔绝的一个或多个导电引线,并在位于导线远端的一个或多个电极与IMD之间提供电连接。在导线植入后,可从导线检测到异常阻抗或电信号。这些异常阻抗或信号可能由,例如,导线内引线的断裂(导线断裂)或者IMD与导线的连接柱之间的不完整连接,所引起的。不完整的连接、或连接问题,可包括仅部分插入IMD头部的导线柱、或固定螺丝未完全紧固,以使得导线柱没有与IMD做出完整电连接。随时间,可随着患者移动发生导线弯曲和拉伸,来使得导线断裂和/或导线部分地脱离IMD。
基于对电信号的分析来正确辨别是IMD与导线之间的不完整的连接还是导线断裂可能是困难的。因为导线连接问题引起的信号变化可类似于导线断裂引起的信号变化,可能不必要地将未断裂的导线从患者处移除。因此,患者可能要经受当前导线的移出和替换导线的植入,替代正确地连接导线和IMD的更为简单的程序。
如此处所述地,该IMD和/或外部设备可自动区分导线问题的类型,如,连接问题和导线断裂问题,并将该诊断呈现给临床医生或其他保健专家。对于导线连接问题与导线断裂问题之间的区分可避免对于未破裂导线的不必要的移出。因此,如果诊断表示导线连接问题,则临床医生可简单地将导线重新连接至IMD头部。尽管这个诊断可被称为一种导线完整性分析,但是既可分析导线完整性也可分析与IMD之间的连接的完整性。
可基于阻抗、阻抗变化的时序、或来自导线的过感测的特性中的一个或多个来诊断是导线断裂还是导线连接问题。一般而言,过感测可包括对于除了预期或期望R-波或P-波外的任何信号的感测,取决于被用于感测电信号的导线。过感测还可包括心电图中的无规则杂音或饱和,这些可伴随具有导线破裂或连接问题而发生,但是不会呈现在来自具有与IMD的完整连接的未破裂的导线的心电图中。
耦合至导线的IMD可周期性地测量导线的阻抗。可分析阻抗的特定特性来诊断与导线有关的任何问题。例如,可基于相对于导线被连接至IMD时而言增加的阻抗值的时序、在检测到增加的阻抗值后返回(如果有的话)基线或接近基线的阻抗值的时序、最大阻抗值、或经由导线监测到的IMD对电信号(如,心电图)中的事件的过感测,来诊断导线断裂或导线连接问题。
可经由各种外部设备将该诊断传递给用户。例如,临床医生编程器可将该诊断呈现给用户。在另一个示例中,连网计算机可将诊断呈现给用户。在一些示例中,外部设备可生成诊断,而在其他示例中,外部设备可从IMD或不同的外部设备处接收诊断,并将该诊断呈现给用户。在一些示例中,如,经由计算机网络,用户可接收诊断同时位于距离患者较远处。来自IMD的诊断、或从中可推导出诊断的信息的通信可以是用户请求或IMD发起的。在一些情况下,诊断的通信可以是警告提醒的形式。在任何情况下,一个或多个设备可被配置为生成诊断和/或将该诊断呈现给用户,如此处所述。
尽管此处描述的技术一般地涉及心脏导线,可对于任何类型的电导线执行导线问题诊断。例如,可使用这些诊断技术来诊断被用于传递刺激和/或监测患者的生理状况的神经刺激或皮下导线的问题。
图1是示出被配置为自动诊断导线断裂和导线连接问题的示例性系统10的概念性示图。在图1的示例中,系统10包括IMD16,其耦合至导线18、20、和22以及编程器24。IMD16可以是例如可植入起搏器、复律器和/或除颤器,其经由耦合至一条或多条导线18、20和22的电极向心脏12提供电信号。患者14通常,但不一定,是人类患者。
尽管此处将可植入医疗设备和向心脏12传递电刺激作为示例,但是用于诊断导线断裂与IMD16和任意导线18、20、和22之间的导线连接问题的技术可应用于其他医疗设备和/或其他治疗。一般而言,在本公开中描述的技术可由利用患者14内的电导线任何医疗设备(例如可植入或外部的)实现。作为一个可选示例,此处描述的技术可被实现在生成用于监测的电描记图但不一定向患者14提供治疗的可植入医疗设备中。
在图1的示例中,导线18、20、和22延伸至患者14的心脏12内来感测心脏12的电活动和/或将电刺激传递至心脏12。导线18、20、和22也可被用于检测患者14内任何被植入的电极之间的阻抗值。在图1所示的示例中,右心室(RV)导线18延伸通过一条或多条静脉(未示出)、上腔静脉(未示出)、和右心房26,并进入右心室28。左心室(LV)冠状窦导线20延伸通过一条或多条静脉、腔静脉、右心房26、并进入冠状窦30至与心脏12的左心室32的游离壁相邻的区域。右心房(RA)导线22延伸通过一条或多条静脉和腔静脉、并进入心脏12的右心房26。
在一些示例中,系统10可附加地或替代地包括一条或多条导线或一个或多个导线段(图1中未示出),它们在腔静脉或其它静脉中部署一个或多个电极。此外,在一些示例中,系统10可附加地或替代地包括具有被植入在心脏12外部的电极的临时或永久心外膜或皮下导线,作为经静脉、心脏内导线18、20和22的替代或补充。这种导线可用于心脏感测、起搏或复律/除颤中的一个或多个。例如,这些电极可允许替代的电感测配置,这些配置对于一些患者提供改善的或补充的感测。IMD16可使用此处描述的技术来诊断这些导线中的任意导线中的导线连接问题和导线断裂问题。
IMD16可经由耦合至导线18、20、和22中的至少一个的电极(在图1中未示出)来感测伴随于心脏12的除极和复极的电信号。在一些示例中,IMD16基于在心脏12中感测到的电信号来提供起搏脉冲至心脏12。由IMD16使用的用于感测和起搏的电极的配置可以是单极的或双极的。IMD16可监测心脏12的心律失常,如心房26和36和/或心室28和32的心动过速或纤颤,并且也可经由位于导线18、20、和22中的至少一个上的电极来提供除颤治疗和/或复律治疗。在一些示例中,IMD16可被编程为传递一系列治疗,例如具有递增能级的冲击,直至心脏12的纤颤停止。IMD16可利用本领域已知的一种或多种心室纤颤检测技术来检测心室纤颤。
此外,IMD16可监测心脏12的电信号。IMD16可使用携载于导线18、20、22上的任意两个或更多个电极来生成心脏活动的电描记图。在一些示例中,IMD16还可使用IMS16的外壳电极(未示出)来生成电描记图并监测心脏活动。尽管可使用这些电描记图来监测心脏12的潜在心律失常或其他失常用于治疗,还可使用电描记图来监测心脏12的状况。例如,IMD16可监测心率、心率变异性、心室心率、或血流以及心脏12泵血的能力的其他指标。
在监测心脏12的电信号的过程中或除此以外,IMD16可测量导线18、20、和22中的一个或多个的阻抗。导线的阻抗测量可以是包括至少两个电极的电路径的阻抗的测量,其中至少一个电极位于导线上。导线可包括一个或多个电极,且可存在包括位于导线上的一个或多个电极(其阻抗可被认为导线的阻抗)的各种路径。在导线被植入到患者14内后,可对于每一个导线18、20、和22执行多次这样的阻抗测量,来监测每一个导线的感测完整性。
导线阻抗的周期性测量可允许标识正常的基线阻抗且随后可检测导线阻抗中的变化。导线阻抗测试,如,导线完整性检查,可每日执行多次、一日一次、每周一次或多次、或由临床医生、制造商、或系统10和/或患者14的状况确定的任何其他频率。可分析阻抗值、阻抗值任何变化的时序、和其他特性来诊断与任意导线18、20、和22有关的任何问题。例如,可使用阻抗测量来诊断并区分导线连接问题和导线断裂问题。
IMD16还可分析由导线提供的电信号、或IMD的电信号中的心脏事件(如,心室去极化)的检测,来监测由导线18、20、和22提供的电信号中的心脏事件的过感测。噪声可包括具有高频分量、低频分量的任何不规则信号、和/或信号的饱和。由断裂的导线、不完整的导线连接、或者其他与硬件相关的状况所引起的噪声可被IMD16曲解为高频心脏事件。将过感测与高频心脏事件分辨开可对于避免对IMD16的不必要的干涉是有益的。还可使用标识过感测来分辨导线断裂和导线连接问题。在一些示例中,还可检测到导线断裂的位置。例如,具有在心脏内的断裂的导线可引起与心脏周期同步的过感测。可选地,位于心脏外部的导线断裂可导致与心脏周期不同步的过感测。
在测量导线18、20、和22的阻抗、过感测、和任何其他特性时,可对于系统10的每一个电路执行这些类型的分析。换言之,每一个导线可包括用于部署于导线上的每一个电极的单独电路。如果每一个导线18、20、和22具有两个单独的电极,可对于完整性问题来分析电耦合至各电极的每一个导体的阻抗,如,可测试每一个导体的阻抗。尽管导线连接问题可对于导线的每一个电极创建类似信号,但是导线断裂可仅在导线中数个导体中的一个中发生。为此理由,可有规律地测试导线18、20、和22的每一个不同电路并分析潜在问题。在一旦接收到来自用户的命令、一旦标识来自导线的异常电感测(如,过感测)时、和/或在向患者14传递治疗之前,IMD16可以有规律地安排的次数来执行完整性测试,如,阻抗测量。
一般而言,当导线中不存在断裂且每一个导线的连接柱合适地连接至头部34时,导线18、20、和22的所测得的阻抗将相对较低。这些低阻抗值可在平均范围内,例如,如,在基线阻抗值(之前的导线阻抗测量的平均)的标准偏差内、或者在预定正常导线阻抗范围内。尽管导线18、20、和22的阻抗值可随时间增加,如,由于电极组织干扰中的变化引起的,但是导线阻抗的急剧变化可表示导线连接或导线断裂问题。例如,非常高的阻抗值可表示导线断裂问题。在另一个示例中,如果阻抗回到(或接近)低阻抗基线达预定时间、或者如果从导线被连接至IMD开始在预定时间段内检测到更高的阻抗值,大于正常的较低阻抗值的阻抗值可相关联于导线连接问题。在这些示例中,可使用导线阻抗测量来区分导线连接问题和导线断裂问题。当测量到更高阻抗时,替代指示从患者14移除这个导线,这个诊断可允许临床医生将导线重新连接至IMD。
IMD16也可与外部编程器24通信。在一些示例中,编程器24包括手持式计算设备、计算机工作站或联网的计算设备。编程器24可包括从用户处接收输入的用户接口。在其他示例中,用户也可经由联网的计算设备远程地与编程器24交互。用户可与编程器24交互来与IMD16通信。例如,用户可与编程器24交互以从IMD16取回生理或诊断信息。用户也可与编程器24交互以对IMD16进行编程,例如选择IMD16的操作参数值。尽管用户是医生、技术人员、外科医生、电生理学家、或其他保健专家,在一些示例中,用户可以是患者14。
例如,用户可使用编程器24来诊断与系统10相关的导线完整性和/或导线连接问题相关的任何问题。尽管编程器24可取回这个信息,替代地,如果一个或多个导线具有可防止合适治疗或导致例如对于心脏12传递不需要的冲击的所检测到的问题,IMD16可向编程器24推送或传送导线完整性信息。尽管IMD16可诊断导线18、20、和22中任意的内在问题,替代地,IMD16可将所收集到的导线阻抗、过感测、或其他数据传送至编程器24用于处理和对于导线断裂或导线连接问题的最后诊断。在其他示例中,编程器24可从IMD16取回关于IMD16或系统10的其它组件(除了导线18、20和22外的,诸如IMD16的电源之类)的性能或完整性的信息。在一些示例中,可将这个信息中的任意呈现给用户作为警告(如,提醒或指令)。进一步,无论何时IMD16可检测到编程器24或另一计算设备或计算机网络,可从IMD16推送警告来帮助警告传递。
编程器24还可允许用户来定义IMD16如何收集和/或分析任何导线完整性数据,如,阻抗测量的时序、高阻抗值的阈值、确定正常导线阻抗值的指令、用于诊断导线连接和导线断裂问题的指令、过感测检测、或任何其他关联的信息。例如,临床医生可使用编程器24来指令IMD16每天测量并存储每一个导线的一个阻抗测量。在另一个示例中,可使用编程器24,在每一次新的测量之后,来指令IMD16分析之前收集并存储的导线阻抗值,从而诊断任何导线连接或导线断裂问题。以此方式,在系统10的使用过程中,可使用编程器24来设置或改变用于诊断导线连接或导线断裂的导线完整性检查的任何参数。
IMD16和编程器24可使用本领域已知的任何技术通过无线通信来通信。通信技术的示例可包括例如低频或射频(RF)遥测,但也可考虑采用其它技术。在一些示例中,编程器24可包括可靠近IMD16植入点附近的患者身体放置的编程头,从而改进IMD16和编程器24之间的通信的质量和安全性。
图2A是更详细地示出系统10的示例性IMD16以及导线18、20和22的概念图。如图2A中所示,IMD16耦合至导线18、20、和22。导线18、20、和22可经由连接器块34电耦合至IMD16的信号发生器(如,刺激生成器)和感测模块。在一些示例中,导线18、20、和22的近端可包括电触头,其电耦合至IMD16的连接器块34中的各个电触头。此外,在一些示例中,导线18、20、和22可在定位螺钉、连接销、咬合连接器或另一合适的机械耦合机构的帮助下,机械地耦合至连接器块34。
导线18、20、和22中的每一个包括细长的绝缘导线本体,该细长绝缘导线本体可承载数根同心绕制的导体,这些导体通过管状绝缘外护套彼此分隔开。在右心室28中,双极电极40和42位于邻近导线18的远端处。此外,双极电极44和46在冠状窦30中位于邻近导线20的远端处,而双极电极48和50在右心房26中位于邻近导线22的远端处。在图示的示例中,不存在位于左心房36中的电极。然而,其它示例可包括左心房36中的电极。
电极40、44和48可采用环形电极的形式,且电极42、46和50可采用分别可伸缩地安装在绝缘电极头52、54和56中的可伸长的螺旋尖端电极的形式。在其它示例中,一个或多个电极42、46、和50可在带齿的导线或其它固定元件处采用小型环状电极的形式。导线18、20、和22还各自包括细长电极62、64、66,它们可采取线圈的形式。电极40、42、44、46、48、50、62、64和66中的每一个可电耦合至其关联导线18、20、和22的导线本体内相应的一根盘卷导线,并由此耦合于导线18、20、和22的近端上的相应一个电触点。
在一些示例中,如图2A中所示,IMD16包括一个或多个外壳电极,诸如外壳电极58,其可与IMD16的气密外壳60的外表面一体地形成或以其它方式耦合至外壳60。在一些示例中,外壳电极58由IMD16的外壳60的面朝外部分的非绝缘部分限定。外壳60的绝缘和非绝缘部分的其他划分可用于定义两个或更多个外壳电极。在一些示例中,外壳电极58包括基本全部的外壳60。如参考图4更详细地描述地,外壳60可包围产生治疗刺激(如心脏起搏脉冲和去纤颤刺激)的信号发生器,以及用于监测心脏12的心律的感测模块。
IMD16可经由电极40、42、44、46、48、50、62、64和66来感测伴随于心脏12的除极和复极的电信号。电信号经由各条导线18、20、22从电极传导至IMD16。IMD16可经由电极40、42、44、46、48、50、62、64和66的任何双极组合来感测这种电信号。此外,电极40、42、44、46、48、50、62、64和66中的任一个可用于与外壳电极58相组合的单极感测。用于感测的电极的组合可称为感测配置或电极矢量。
在一些示例中,IMD16经由电极40、42、44、46、48和50的双极组合来传递起搏脉冲,从而产生心脏12的心脏组织的除极。在一些示例中,IMD16经由电极40、42、44、46、48和50中的任一个与单极配置中的外壳电极58组合来传递起搏脉冲。进一步,IMD16可经由细长电极62、64、66和外壳电极58的任意组合来将去纤颤脉冲传递至心脏12。也可使用电极58、62、64、66来将复律脉冲传递至心脏12。电极62、64、66可由任何合适的导电材料制成,诸如但不限于,铂、铂合金或已知可用于可植入去纤颤电极中的其他材料。用于传递刺激或感测的电极、其相关联的导体和连接器、以及电极之间的任何组织或流体的组合可限定电路径。
图1和图2A中示出的系统10的配置仅为一个示例。在其他示例中,作为图1中所示的经静脉导线18、20、22的替代或补充,系统可包括心外膜引线和/或皮下电极。此外,IMD16不需要被植入在患者14体内。在其中IMD16未被植入在患者14体内的示例中,IMD16可经由皮下导线感测电信号和/或向心脏12传递去纤颤脉冲和其他治疗,该皮下导线通过患者14的皮肤延伸到心脏12内或外的各个位置。进一步,可由IMD16使用外部电极或其他传感器来向患者14传递治疗和/或感测被用于生成心力衰竭风险分数的患者度量。
此外,在其它示例中,系统可包括耦合至IMD16的任何适当数量的导线,并且每条导线可延伸至心脏12之内或邻近心脏12的任何位置。例如,系统的其他示例可包括如图1和图2中所示设置的三条经静脉导线以及位于左心房36中或其附近的附加导线。作为另一个示例,系统的其他示例可包括从IMD16延伸至右心房26或右心室28的单条导线、或分别延伸至右心室26和右心房26中的两条导线。系统的这两个导线类型的示例在图2B中示出。位于这些附加导线上的任何电极可用于感测和/或刺激配置。
可相对于任何导线18、20、22、或者电耦合至IMD16的任何其他导线,而诊断导线连接问题或导线断裂问题。此外,IMD16甚至可诊断耦合至不同可植入设备的其他导线的导线连接问题或导线断裂。IMD16可与其他可植入医疗设备通信来请求阻抗测量、接收阻抗测量、分析阻抗测量和任何过感测,或者IMD16可以此处描述的方式相对于所耦合的导线18、20、和22而执行的任何其他任务。
图2B是示出另一示例系统70的概念图,其类似于图1和2的系统10,但包括两条导线18和22,而不是三条导线。导线18和22分别被植入右心室28和右心房26内。图2B所示的系统70可用于生理感测和/或向心脏12提供起搏、复律、或其它治疗。可用此处相对于三导线系统而描述的方式,在两导线系统中执行根据本公开的诊断导线连接问题或导线断裂问题。在其他示例中,类似于系统10和70的系统可仅包括一个导线(如,导线18、20、和22中的任意一个)来传递治疗和/或感测患者状况。
图3是示出图1的IMD16的示例性配置的功能框图。在所示的示例中,IMD16包括处理器80、存储器82、导线诊断模块92、信号发生器84、感测模块86、遥测模块88和电源90。存储器82包括计算机可读指令,当其在处理器80上被执行时,使IMD16和处理器80执行属于本文的IMD16和处理器80的各种功能。存储器82可包括任何易失性、非易失性、磁、光或电介质,例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性RAM(NVRAM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存或任何其它数字或模拟介质。
处理器80可包括微处理器、控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或等效的分立或模拟逻辑电路中的任何一个或多个。在一些示例中,处理器80可包括多个组件,例如一个或多个微处理器、一个或多个控制器、一个或多个DSP、一个或多个ASIC或者一个或多个FPGA以及其它分立或集成逻辑电路的任意组合。属于本文的处理器80的功能可体现为软件、固件、硬件、或者其任意组合。
处理器80控制信号发生器84以根据被存储在存储器82内的操作参数的所选择的值向心脏12传递刺激治疗。例如,处理器80可控制刺激生成器来传递电脉冲,该电脉冲带有由操作选择值所指定的幅值、脉冲宽度、频率、或电极极性,且在相对于由操作参数值所指定的心脏事件的检测或非检测的时间。
信号发生器84,如,经由相应导线18、20、和22的导体、或在外壳电极58的情况下经由设置在IMD16的外壳60内的电导体,电耦合至电极40,42,44,46,48,50,58,62,64,和66。在所示的示例中,信号发生器84被配置成生成电刺激治疗并将其传递给心脏12。例如,信号发生器84可经由至少两个电极58,62,64,66传递去纤颤冲击至心脏12。信号发生器84可分别经由耦合至导线18、20、和22的各环形电极40、44、48,和/或导线18、20、和22的各螺旋形电极42、46、和50,分别传递起搏脉冲。在一些示例中,信号发生器84以电脉冲的形式传递起搏、复律、或去纤颤刺激。在其它示例中,信号发生器可以诸如正弦波、方波或其它基本连续时间信号之类的其它信号形式传递这些类型的刺激中的一种或多种。
信号发生器84可包括开关模块,且处理器80可使用开关模块,例如经由数据/地址总线,来选择可用电极中的哪些用来传递起搏、复律、或去纤颤刺激。开关模块可包括开关阵列、开关矩阵、多路复用器或适于有选择地将刺激能量耦合于所选电极的任意其它类型开关器件。
电感测模块86监测来自电极40,42,44,46,48,50,58,62,64,或66中的至少一个的信号,从而监测心脏12的电活动。可做出感测来检测心脏事件,如,去极化,且藉此确定心率并检测心律不齐。感测模块86还可包括开关模块来选择使用可用电极中的哪些来感测心脏活动,取决于在当前感测配置中所使用的电极组合、或电极矢量。在一些示例中,处理器80可经由感测模块86中的开关模块来选择用作感测电极的电极,即选择感测配置。感测模块86可包括一个或多个检测通道,每个通道可耦合到所选择的电极配置,以经由该电极配置来检测心脏信号。一些检测通道可被配置成检测特定心脏事件,如P波或R波,并向处理器80提供发生这种事件的指示,例如如1992年6月2日公告的授予Keimel等人的题为“APPARATUS FOR MONITORING ELECTRICALPHYSIOLOGIC SIGNALS”的美国专利No.5,117,824中所述。所感测到的P-波表示心房去极化,而所感测到的R-波表示心室去极化。处理器80可通过经由数据/地址总线提供信号来控制感测模块86的功能。
处理器80可包括计时与控制模块,其可实现为硬件、固件、软件或其任意组合。该定时与控制模块可包括与诸如微处理器之类的其他处理器80组件分离的专用硬件电路,例如ASIC、或包括可由处理器80的组件(可以是微处理器或ASIC)执行的软件模块。该定时与控制模块可实现可编程计数器。如果IMD16被配置为产生并传递起搏脉冲至心脏12,这样的计数器可控制与DDD,VVI,DVI,VDD,AAI,DDI,DDDR,VVIR,DVIR,VDDR,AAIR,DDIR和起搏的其他模式相关联的基本时间间隔。
由处理器80中的定时与控制模块所定义的间隔可包括心房与心室逸搏间隔、不应期(其中所感测的P-波和R-波不能有效地重启逸搏间隔的定时)、和起搏脉冲的脉冲宽度。作为另一个示例,该定时与控制模块可在向心脏12传递电刺激期间或之后,抑制来自感测模块86的一个或多个通道的感测达一段时间间隔。这些间隔的持续时间可由处理器80响应于存储器82中所存储的数据来确定。处理器80的定时与控制模块还可确定心脏起搏脉冲的幅值。
在用感测模块86的检测通道感测到R波和P波时,可重置由处理器80的定时与控制模块实现的间隔计数器。在其中IMD16提供起搏的示例中,信号发生器84可包括起搏器输出电路,该电路例如通过开关模块选择性地耦合至电极40、42、44、46、48、50、58、62或66的任意组合,该组合适于将双极或单极起搏脉冲传递至心脏12的一个腔。在这种示例中,在信号发生器84生成起搏脉冲时,处理器80可重置间隔计数器,由此控制心脏起搏功能(包括抗快速性心律失常起搏)的基本定时。
当由所感测到的R波和P波重置时间隔计数器中存在的计数值可由处理器80使用,以感测R–R间隔、P–P间隔、P–R间隔、和R–P间隔的持续时间,这些是可被存储在存储器82中的测量值。处理器80可使用间隔计数器中的计数来检测快速性心律失常起搏事件,诸如VF或VT。还可使用这些间隔来检测整体心率、心室收缩率、和心率变异性。存储器82的一部分可被配置为多个再循环缓存,能保持一系列所测得的间隔,处理器80响应起搏或感测中断的发生来分析这些间隔以确定患者的心脏12目前是否表现出心房或心室快速性心律失常。
在一些示例中,心律失常检测方法可包括任何合适的快速性心律失常检测算法。在一个示例中,处理器80可利用1996年8月13日公告的授予Olson等人的题为“PRIORITIZED RULE BASED METHOD AND APPARATUS FORDIAGNOSIS AND TREATMENT OF ARRHYTHMIAS”的美国专利No.5,545,186或者1998年5月26日公告的授予Gillberg等人的题为“PRIORITIZEDRULE BASED METHOD AND APPARATUS FOR DIAGNOSIS ANDTREATMENT OF ARRHYTHMIAS”的美国专利No.5,755,736中记载的基于规则的检测方法的全部或其一部分。然而,在其它示例中,其它心律失常检测方法也可由处理器80采用。
在一些示例中,处理器80可通过识别缩短的R-R(或P-P)间隔长度来确定快速性心律失常已发生。一般而言,处理器80在间隔长度低于220毫秒(ms)时检测到心动过速,并且在间隔长度低于180ms时检测到纤颤。这些间隔长度仅仅是示例,并且用户可按需定义间隔长度,然后可将其存储在存储器82中。作为示例,间隔长度可能需要被检测特定数量的连续循环、运行窗口中循环的特定百分比、或者特定数量的心脏循环的运行平均值。
在处理器80基于来自感测模块86的信号检测出心房或心室快速性心律失常并要求抗快速性心律失常起搏摄生的状况下,可通过处理器80将控制由信号发生器84产生的抗快速性心律失常起搏治疗的时间间隔加载入定时和控制模块以控制其中的脱离间隔计时器的运行并定义在其间R波和P波检测对重启动抗快速性心律失常起搏的脱离间隔计时器无效的不应期。在处理器80基于来自感测模块86的信号检测到心房或心室快速性心律失常并且需要复律或去纤颤冲击的情况下,处理器80可控制信号发生器84传递的冲击的幅值、形式和定时。
如果导线18、20、和22具有任何导线断裂问题或导线连接问题,IMD16可能不能合适地检测对于标识何时有必要进行干涉治疗的本征心脏事件或检测需要向患者14传递什么类型的治疗。因此,诊断导线断裂和导线连接问题可允许临床医生和患者来最小化IMD16进行的不适当的操作。
为了帮助导线断裂和导线连接问题的诊断,处理器80可通过信号发生器84和感测模块86来控制阻抗测量的性能。所测得的阻抗可能是包括电极40,42,44,46,48,50,58,62,64、和66中两个或更多个的各种电路径中的任意电路径。特定地,感测模块86可包括电路来由信号发生器84在这些电极的至少两个之间传递电信号的过程中,测量电参数值。
处理器80可控制信号发生器84来在电极之间传递电信号。处理器80可基于由感测模块86所测得的参数值来确定阻抗值。在一些示例中,处理器80可通过控制来自信号发生器的在第一和第二电极之间的电压脉冲的传递来执行阻抗测量。感测模块86可测量所得电流,且处理器80可基于脉冲的电压幅值和所得电流的测得的幅值来计算电阻。在其他示例中,处理器80可通过控制来自信号发生器的在第一和第二电极之间的电流脉冲的传递来执行阻抗测量。感测模块86可测量所得电压,且处理器80可基于脉冲的电流幅值和所得电压的测得的幅值来计算电阻。感测模块86可包括诸如采样和保持电路之类的电路用于测量所得电流或电压的幅值、以及用于将代表所测得电压或电流幅值的数字值提供给处理器和/或导线诊断模块92的模拟数字转换器电路。
在执行阻抗测量的这些示例中,信号发生器84传递不必向心脏12传递刺激治疗的信号,例如,这是由于这些信号的幅值和/或这些信号传递的时序。例如,这些信号可包括可不刺激心脏12的子阈值幅值信号。在一些情况下,可在不应期过程中传递这些信号,在不应期情况下,这些信号也可不刺激心脏12。IMD16可使用所传递的脉冲的定义或预定的脉冲幅值、宽度、频率、或电极极性用于这些各种阻抗测量。在一些示例中,脉冲的幅值和/或宽度可以是子阈值,如,低于有必要捕捉或以其它方式激励组织(诸如心脏组织)的阈值。
在特定情况下,IMD16可收集阻抗值,包括电阻和电抗(即,相位)分量。在这样的情况下,例如,在由信号发生器84传递正弦或其他随时间变化的信号的过程中,IMD16可测量阻抗。因此,如此处所使用地,术语“阻抗”在较宽程度上被使用来表示可包括电阻和电抗分量中的一个或两者的任何所收集、测量、和/或计算的值。阻抗数据可包括实际的、测得的阻抗值,或可包括可被用于计算阻抗的值(诸如电流和/或电压值)。
存储器82可被配置为存储各种操作参数、所感测和检测到的数据、和与患者14的治疗和处理相关的任何其他信息。在图3的示例中,存储器82还包括阻抗测量83、治疗情节(episode)85、和过感测情节87。阻抗测量85可包括对于由导线18、20、和22所提供的电路径中的每一个而测得的阻抗值,这可由导线诊断模块92使用来诊断导线连接问题和导线断裂。阻抗测量83可包括各之前测得的阻抗值、测得的阻抗值的平均、和/或对于每一个导线的随时间的阻抗分布曲线。阻抗测量83可包括每一个导线18、20、和22的历史阻抗测量,如,在导线被植入和/或连接至IMD16开始获取的任何阻抗测量。在其他示例中,阻抗测量83可仅存储导线诊断模块92所要求来诊断导线连接和导线断裂问题的那些阻抗测量。
治疗情节85可存储与为此响应治疗由IMD16传递至患者14的心脏活动的任何感测到的情节有关的信息。例如,治疗情节85可包括与为此向患者14传递冲击和/或起搏的任何情节有关的信息、以及与起搏治疗整体上有关的信息(起搏百分比)。治疗情节85还可包括要求治疗但由于所检测到的情节中的一个或多个不一致或者关于患者14或系统10的组件(如,导线18、20、和22)所检测到的问题引起的没有传递治疗的那些事件。此外,治疗情节85可存储响应于正被检测的情节而传递的任何治疗的参数和/或程序。阻抗测量83和治疗情节85都可分别存储每一次阻抗测量和治疗情节的时间和日期信息。导线诊断模块92或其他设备可使用治疗情节85来确定导线是否发生过感测。
尽管在诊断导线的阻抗事项时可使用所有所存储的治疗情节87,但是在其他示例中,诊断模块92在诊断导线断裂或导线连接问题时可仅使用所存储的治疗情节87中的子集。该子集可包括相对接近于(如,发生在恰好之前或之后,诸如一周内)增加的阻抗值的检测的情节。例如,在增加的阻抗值之前大于一周发生的治疗情节可发生在导线合适地发挥功能时。然而,恰好在阻抗增加前发生的治疗情节(如一天内或一周内)或在增加的阻抗值之后检测到的治疗情节,可被用于确定导线是否发生任何过感测。
过感测情节87可存储与处理器80检测到的任何可能的过感测事件有关的信息。例如,过感测情节87可包括非持续快速性心律失常情节(如,大于四个快速性心律失常心跳但是小于十二个快速性心律失常心跳)、和/或较短时间间隔的计数(如,被检测为太短以至于不是生理学心跳间隔)。在其他示例中,过感测情节87可包括与非持续快速性心律失常或较短间隔相关联的心脏信号的形态。以此方式,导线诊断模块92可使用过感测情节87来确定是否存在导线断裂或导线连接问题。类似于治疗情节85,可仅使用邻近于所检测到的导线阻抗的增加而发生的那些过感测情节87来诊断导线断裂或导线连接问题。
在一些示例中,存储器82还可存储用于诊断导线连接问题和导线断裂问题的指令。这些指令可包括何时执行诊断、阻抗值(如,尖锐上升的阈值、高阻抗值、和正常阻抗值)和过感测的阈值、所测得的阻抗值之间的时间阈值、和/或何时将治疗情节85或来自过感测情节87的过感测信息结合到诊断中。导线诊断模块92可利用存储在存储器82中的这种信息,或在其他示例中,导线诊断模块92可自身存储诊断指令。
导线诊断模块92可执行导线连接问题或导线断裂问题的诊断的一些或全部。在一些示例中,这个诊断可包括基于所测得的阻抗值、阻抗值的时序、增加的阻抗值相对于事件的时序、任何过感测、和/或治疗情节85的存在,来区分导线断裂和导线连接问题。要注意的是,归于此处的导线诊断模块92的功能可体现为软件、固件、硬件、或其任意组合。在一些示例中,导线诊断模块92可至少部分地被实现为例如由处理器80所执行的软件过程。
在一个示例中,导线诊断模块92可从与导线18、20、和22之一相关联并被存储在阻抗测量83中的多个阻抗值来确定增加的阻抗值的时序。增加的阻抗值可大于被设置为大于基线阻抗值(如,之前的阻抗测量的平均)的阻抗阈值。基线阻抗值可以是代表了导线的正常阻抗值的移动平均、加权平均、或近期平均。正常阻抗值可以是与包括没有导电断裂和导线柱与IMD16头部之间的完整连接的正常操作状况相关联的那些阻抗值。基于增加的阻抗值的时序,导线诊断模块92可在导线断裂的诊断或导线连接问题的诊断之间选择。
在一些示例中,导线诊断模块92可确定增加的阻抗值是否发生在具有预定持续时间的间隔内。在一些示例中,增加的阻抗值可能是增加的阻抗的第二或之后的情节,且该间隔可开始于增加的阻抗的之前的情节后,所测得阻抗值返回基线或平均值、或返回至接近基线或平均值的点。换言之,其中所测得的阻抗值在已经处于增加的值后再位于或接近基线阻抗值的期间的持续时间可对于诊断导线断裂或导线连接问题是有关的。在一个示例中,其中阻抗值必须返回且被维持在接近基线的时间间隔被认为是返回基线的时间间隔,如,返回基线事件的预定持续时间阈值,可大约是45天。在一些示例中,该持续时间阈值可一般在约15天到90天之间。
在一些示例中,该间隔可开始于导线18、20、或22被连接至IMD16的时间。当导线被连接至IMD16时到当测得增加的阻抗值时之间的持续时间可被用于区分导线断裂和与IMD16的不完整的导线连接。例如,当从IMD16连接至导线18、20、或22中各导线开始在小于约200天的持续时间阈值内发生增加的阻抗值时,导线诊断模块92可自动地诊断导线连接问题。在一些示例中,从导线连接至IMD16开始其中发生增加的阻抗值将导致连接问题的诊断的持续时间阈值一般在约100天到2年之间。如上所述,持续时间间隔可以是预定间隔。然而,在一些示例中,持续时间间隔可取决于其他事件或患者状况。
在一些示例中,如果增加的阻抗值发生在其中将导线18、20、和22中之一连接至IMD16具有预定持续时间阈值的时间间隔内,则导线诊断模块92可立刻诊断为导线连接问题。可不论任何其他检测到的事件或阻抗而做出这个诊断,因为阻抗在IMD16和任一导线18、20、或22连接后那么快就增加可很可能指示是导线与IMD的连接有关而不是与导线断裂有关的问题。在这个情况下,在一个示例中,该预定持续时间阈值可能是从与导线连接开始约30天。在其他示例中,该预定持续时间阈值可一般在10天到90天之间。
在一些示例中,由导线诊断模块92所检测到的增加的阻抗值可被认为是阻抗幅值的急剧增加,如,在充分短的时间期间内相对于基线阻抗值(如,之前的阻抗测量的平均)的充分的幅值变化。阻抗幅值的急剧增加可表示导线18、20、或22的结构性变化而不是其中获得阻抗测量的生理学或解剖学环境的变化。例如,阻抗幅值的急剧增加可以是相对于基线阻抗值至少350欧姆的单次阻抗测量,或者大于基线阻抗值约百分之六十。在其他示例中,增加的阻抗值的急剧增加的阈值可一般大于基线阻抗值约100到1000欧姆之间,或者大于基线阻抗值约百分之二十到百分之两百之间。
尽管可使用检测到单次阻抗测量大于阈值来检测阻抗幅值的急剧增加,其他示例可要求在确定急剧增加前的大于阈值的两次或更多次的阻抗测量。为了标识阻抗的急剧增加,可要求大于阈值的这些多个阻抗测量是连续的、或者发生在预定时间间隔内,如,Y次阻抗测量中X次大于阈值。此外,取决于大于阈值的第一次增加的阻抗测量的检测,阻抗测量的频率可增加(如,从每天一次增加至每小时一次或从每小时一次增加至每分钟一次)。可使用这个阻抗测量的增加的频率来更便利地确定阻抗幅值中急剧增加的存在。阻抗测量的增加的频率可持续达预定时间段,如,24小时或1周,或直到阻抗的阻抗被分类为高于最大阻抗阈值或被归类为低于增加的阻抗阈值,如,被归类为返回基线阻抗。在一些示例中,增加阻抗测量的频率可不增加更新基线阻抗值的频率,或可选地,可完全不更新基线阻抗值直到增加的阻抗测量频率终止。
基线阻抗值可一般是导线18、20、和22的其中没有导线断裂、不完整的导线连接、或任何其他问题的可操作的阻抗值、或范围。这个基线可以是移动平均、加权平均、长期平均、或者表示常规操作导线阻抗的之前确定的阻抗值的另一次测量或测量的组合。
导线诊断模块92还可从所测得的阻抗值中确定最大阻抗值,且当所测得的阻抗值大于最大阻抗值时,导线诊断模块92可诊断导线断裂。在一个示例中,最大阻抗阈值可以是约10000欧姆。在其他示例中,最大阻抗阈值可被设置在约4000欧姆到15000欧姆之间。取决于导线18、20、和22以及IMD16的配置,还可构想这个范围外的其他阈值。
此外,导线诊断模块92可基于检测稳定的高阻抗值和过感测来诊断与导线18、20、或22有关的问题。导线诊断模块92可基于阻抗测量83来确定稳定的高阻抗水平的发生。稳定的高阻抗水平的检测可包括检测高于稳定的高阻抗幅值阈值的连续的阻抗值。稳定的高阻抗水平的检测可发生在首次标识阻抗值的急剧增加后。
可将稳定的高阻抗幅值阈值确定为最大测得的阻抗值的百分比或分数。最大测得的阻抗值可以是被标识为阻抗中急剧增加或急剧增加后的较大的阻抗值的阻抗值或多个值。在一个示例中,稳定的高阻抗幅值阈值可被设置为最大测得的阻抗值的百分之六十五。在这个示例中,如果在阻抗值急剧增加后的时间段上最小测得的阻抗值等于或大于在阻抗值急剧增加后最大测得的阻抗值的百分之六十五,则可确定或标识稳定的高阻抗水平。在其他示例中,稳定的高阻抗幅值阈值可在最大测得的阻抗值的百分之三十到九十之间。
在可选示例中,稳定的高阻抗幅值阈值可不基于最大测得的阻抗值。而是,当多个阻抗值维持在大于任何阈值时,可确定稳定的高阻抗水平。稳定的高阻抗幅值阈值可基于基线阻抗值,如,大于基线阻抗值的特定百分比或幅值。例如,稳定的高阻抗幅值可被设置为低至被用于检测阻抗的急剧增加的增加的阻抗阈值。在其他示例中,稳定的高阻抗阈值可基于被标识为阻抗的急剧增加的增加的阻抗值或多个值的百分比。
检测稳定的高阻抗水平还可要求检测超过稳定的高阻抗幅值的连续的阻抗值的阈值数量的检测,或者在特定时间段所有阻抗值超过稳定的高阻抗幅值阈值。在一个示例中,检测到增加的阻抗值(如,阻抗的急剧增加)后,仅在如果测得的阻抗值维持在高于稳定的高阻抗阈值达至少两周的情况下确定稳定的高阻抗水平。在其他示例中,稳定的高阻抗水平可要求超出稳定的高阻抗幅值阈值的5到20个连续的阻抗值或连续的阻抗值达7天到30天。然而,可利用更短或更长的时间段来定义稳定的高阻抗水平。可选地,可不要求连续测得的阻抗值大于稳定的高阻抗幅值阈值来将测得的阻抗分类为表示稳定的高阻抗。例如,预定数量的阻抗值、值的预定频率、或阻抗值中极大多数高于稳定的高阻抗幅值阈值,可足够检测稳定的高阻抗水平。一般而言,在检测到阻抗急剧增加之后发生稳定的高阻抗水平的确定。
导线诊断模块92还可基于来自导线18、20、或22之一的信号来确定由IMD16进行的心脏事件感测中是否发生了过感测。由于噪声干扰本征心脏信号的正确感测,当检测到心脏事件比实际心脏事件更频繁时,可检测过感测。如果从阻抗测量中既确定稳定的高阻抗水平又确定了过感测,导线诊断模块92可诊断导线断裂。如果确定了稳定的高阻抗水平但没有过感测,在一些示例中,导线诊断模块92仍可将导线诊断为正确地起作用。如此处所述,过感测事件87可包括由导线诊断模块92所使用的来确定是否发生任何过感测的信息。
如此处所述,感测模块86可被用于测量存储于存储器82内的每一个阻抗值作为阻抗测量83。然而,在测量被存储为阻抗测量83之前,导线诊断模块92可校准、修改、或以其它方式处理所测得的阻抗值。处理器80可一般地将阻抗测量83存储于存储器82内,但在其他示例中,导线诊断模块92可存储阻抗值。导线诊断模块92可生成与阻抗测量83有关的导线连接或导线断裂问题的诊断以及还没有被存储于存储器82中的一个或多个新的阻抗测量。然而,在其他示例中,导线诊断模块92在生成诊断前,可仅分析存储于存储器82内的阻抗测量83。
在一些示例中,IMD16可附加地使用可包括一个或多个加速度计的活动传感器(未示出)或能检测患者14的动作和/或位置的其他设备。因此,该活动传感器可检测患者14的活动或患者14所进行的姿势。在一些示例中,可使用所检测到的活动来检测患者14的情节和/或监测患者14对于治疗的响应。在其他示例中,导线连接问题或导线断裂的诊断可包括使用患者活动信息作为分析的一部分。
在一些示例中,处理器80可向如编程器24的用户提供关于导线连接问题或导线断裂的诊断的警告。在一个示例中,当编程器24或另一个设备与IMD16进行通信时,处理器80可提供有关诊断的警告。在其他示例中,无论何时导线连接问题或导线断裂的诊断指示患者14由于所诊断的问题的原因而处于潜在的有害治疗的风险中或缺乏所需要的治疗时,处理器80可向编程器24或另一个设备推送警告。可选地,IMD16可直接向患者14指示导线18、20、或22需要来自临床医生的维护。IMD16可包括扬声器来通过患者14的皮肤发出可听音或可包括振动模块,振动来提醒患者14需要医疗注意。例如,如果由于没有可用连接而不能发送警告,处理器80可选择这个动作。
遥测模块88包括任何合适的硬件、固件、软件或其任意组合,从而与例如编程器24(图1)的另一设备通信。在处理器80的控制下,遥测模块88可在天线(可以是内部天线和/或外部天线)的帮助下从编程器24接收下行链路遥测并将上行链路遥测送至编程器24。处理器80可例如经由地址/数据总线提供将被上行链路至编程器24的数据以及遥测模块88中的遥测电路的控制信号。在一些示例中,遥测模块88可经由多路复用器将所接收的数据提供至处理器80。遥测模块88所发出的数据可以是诊断或外部设备所需要来生成诊断的导线完整性数据。
使用遥测模块88,IMD16可将来自导线诊断模块92的自动选择的诊断呈现给用户。遥测模块88可直接与向用户呈现诊断的外部设备通信。以此方式,当诊断是导线连接问题时,诊断可防止对于医用导线的不必要的移出。换言之,例如,导线阻抗的增加并不总是被处理为需要替换的导线断裂。
在一些示例中,处理器80可将由感测模块86中的心房和心室感测放大器电路产生的心房和心室心脏信号(如,EGM)传输至编程器24。编程器24可询问IMD16来接收心脏信号。处理器80可将心脏信号存储在存储器82中,并从存储器82中取回所存储的心脏信号。处理器80还可产生并存储指示感测模块86检测的不同心脏事件的标记代码,并将这些标记代码传输至编程器24。具有标记通道能力的示例起搏器在1983年2月15日公告的授予Markowitz等人的题为“MARKER CHANNEL TELEMETRY SYSTEM FOR A MEDICALDEVICE”的美国专利No.4,374,382中有描述。
在一些示例中,IMD16可以向编程器24发信号以进一步通信并通过网络(如由明尼苏达州明尼阿波利斯的Medtronic公司研发的Medtronic网络)或某些联系患者14的其它网络,将警告或其他形式的导线完整性诊断传递给临床医生。以此方式,网络的计算设备或用户接口可以是将警告(如,导线连接问题或导线断裂的诊断)传递给用户的外部计算设备。
IMD16的各个组件耦合至电源90,电源90可包括可再充电或不可再充电电池。尽管可再充电电池可从外部设备例如以每日或每周为基础电感性地充电,然而不可再充电电池能保持电量长达几年。在其他示例中,电源90可包括超级电容器。
在可选示例中,处理器80可使用该诊断来改变心脏事件的感测和/或对于患者14的治疗的传递。如果导线被诊断为具有导线连接问题或导线断裂,处理器80可将使用受到影响的导线的任何电路移除,使它们不再监测或治疗。处理器80还可切换至备用操作电极和/或导线来维持心脏事件监测和/或治疗传递。因此,IMD16能从诊断中自动调节治疗来仍然对患者14进行治疗直到问题导线被替换或重新连接至IMD16。
图4是示出帮助与IMD16之间的用户通信的外部编程器24的示例性配置的功能框图。如图4所示,编程器24可包括处理器100、存储器102、用户接口104、遥测模块106、电源108、和导线诊断模块98。编程器24可以是带有用于编程IMD16的专用软件的专用硬件设备。可选地,编程器24可以是运行使编程器24能对IMD16编程的应用的现成计算设备。
用户可使用编程器24选择治疗程序(例如各组刺激参数)、生成新的治疗程序、通过个别或全局调整修改治疗程序、或将新程序传输至医疗设备,例如IMD16(图1)。临床医生可经由用户接口104与编程器24交互,该用户接口可包括向用户呈现图形用户界面的显示器以及从用户处接收输入的键盘或另一机构。此外,经由编程器24,用户可从IMD16处接收警告或提醒,指示IMD16已经被诊断为导线连接问题或导线断裂。
处理器100可采用一个或多个微处理器、DSP、ASIC、FPGA、可编程逻辑电路等的形式,并且属于本文处理器100的功能可被实现为硬件、固件、软件或其任意组合。存储器102可存储指令和信息,这些指令使处理器100提供归属于本文中编程器24的功能,该信息由处理器100使用以提供归属于本文编程器24的功能。存储器102可包括任何固定或可移动的磁、光或电介质,例如RAM、ROM、CD-ROM、硬盘或软磁盘、EEPROM等。存储器102也可包括可用于提供存储器升级或存储器容量的增加的可移动存储器部分。可移动存储器还可允许将患者数据容易地转移到另一计算设备,或者在使用编程器24对另一患者的治疗进行编程之前去除该患者数据。
编程器24可无线地与IMD16通信,例如使用RF通信或近侧电感交互。该无线通信可通过使用遥测模块106实现,该遥测模块106可耦合于内部天线或外部天线。耦合至编程器24的外部天线可对应于可被置于心脏12上的编程头,如参照图1所描述的那样。遥测模块106可类似于IMD16的遥测模块88(图4)。
遥测模块106也可配置成经由无线通信技术与另一计算设备通信,或通过有线连接直接通信。可用于便于编程器24和另一计算设备之间的通信的本地无线通信技术的示例包括根据802.11或蓝牙规范集的RF通信、红外通信(例如根据IrDA标准)、或其它标准或专用遥测协议。以此方式,其他外部设备能够与编程器24通信,而无需建立安全的无线连接。与编程器24通信的附加计算设备可以是联网设备,例如能处理从IMD16取回的信息的服务器。
以此方式,遥测模块106可从IMD16的遥测模块88处接收导线完整性诊断或导线完整性数据。当诊断表示患者14处于增加的损伤风险时,IMD16可自动传输、或推送该信息。此外,该警告可以是对于保健专家(如,临床医生或护士)的关于诊断的提醒,和/或对于患者14的寻求医疗帮助以修复IMD16和导线18、20、和22所具有的问题的指令。响应于接收到警告,用户接口104可将有关诊断的该警告呈现给保健专家,或将指令呈现给患者14来寻求医疗处理。
在一个示例中,在诊断被呈现给用户前,导线诊断模块98可从IMD16处接收诊断来验证诊断。在另一个示例中,导线诊断模块98可执行与IMD16中导线诊断模块92的功能类似的功能。换言之,导线诊断模块92可从IMD16处接收到所传输的导线完整性信息,如,阻抗测量83和/或治疗情节85,并在编程器24中生成诊断。以此方式,导线诊断模块98可与IMD16的导线诊断模块92协作来诊断任何导线问题。可选地,无论是IMD16的导线诊断模块92还是导线诊断模块98或编程器24都可生成导线连接问题或导线断裂的诊断。在其他示例中,不同的外部设备,如,网络服务,可生成诊断。
用户接口104可向用户(如,临床医生、医师、其他保健专家、或患者14)呈现导线连接问题或导线断裂的诊断。导线连接问题的诊断可防止,在不能区分导线18、20、和22所具有的这两种类型的问题的情况下,可能发生的对于医用导线的不必要的移出。用户接口104还可允许用户来查看被用于生成诊断的阻抗测量83和任何其他有关信息。在一些示例中,用户接口104可允许用户来查看和/或改变被用于自动生成诊断的任何阈值或标准。
一旦经由用户接口104接收到警告或导线完整性信息,用户还可与用户接口104交互来取消警告、转送警告、取回与诊断有关的数据(如,阻抗测量83)、修改定义如何做出诊断的一个或多个指令或标准、或进行与患者14的治疗有关的任何其他动作。在一些示例中,临床医生可能检查原始数据来诊断与患者14有关的任何其他问题。用户接口104甚至可与警告一起提出治疗,如,传递可选的感测或治疗配置或药物或剂量,直到可修复导线问题。用户接口104还可允许用户基于诊断的严重性或危险程度来指定警告的类型与时序。
在一些示例中,编程器24的处理器100和/或一个或多个联网计算机的一个或多个处理器可执行本文相对于处理器80和IMD16描述的所有或部分技术。例如,编程器24中的处理器100和/或导线诊断模块可分析所测得的导线阻抗来诊断导线连接问题或导线断裂问题。
图5是示出包括经由网络112耦合到图1所示的IMD16和编程器24的外部设备(诸如服务器114)、以及一个或多个计算设备120A-120N的示例性系统的框图。网络112可被用于将来自IMD16的导线连接或导线断裂的诊断(或未经处理的数据)发送至另一个外部计算设备。在该示例中,IMD16可使用其遥测模块88经由第一无线连接与编程器24通信,并且经由第二无线连接与接入点110通信。在图5的示例中,接入点110、编程器24、服务器114和计算设备120A-120N互连,并且能通过网络112彼此通信。在一些情况下,接入点110、编程器24、服务器114和计算设备120A-120N中的一个或多个可通过一个或多个无线连接耦合至网络112。IMD16、编程器24、服务器114和计算设备120A-120N可各自包括一个或多个处理器,例如一个或多个微处理器、DSP、ASIC、FPGA、可编程逻辑电路等,它们可执行例如本文描述的各个功能和操作。
接入点110可包括经由多种连接中的任何一种连接于网络112的设备,所述多种连接例如是电话拨号上网、数字订户线路(DSL)或电缆调制解调器连接。在其它示例中,接入点110可通过包括有线或无线连接的不同形式的连接耦合至网络112。在一些示例中,接入点110可与患者14处于同一位置并可包括一个或多个编程单元和/或计算设备(例如一个或多个监视单元),它们能执行本文描述的各个功能和操作。例如,接入点110可包括与患者14处于同一位置并且可监测IMD16的活动的家庭监视单元。在一些示例中,服务器114或计算设备120可控制或执行此处描述的各种功能或操作中的任意功能或操作,如,基于患者度量比较来生成心力衰竭风险分数或从原始度量数据中创建患者度量。
在一些情况下,服务器114可被配置成提供安全存储位置用于存档导线完整性数据(如,原始数据和/或诊断),这些导线完整性数据是从IMD16和/或编程器24中收集并生成的。网络112可包括局域网、广域网或例如因特网的全球网。在一些情况下,编程器24或服务器114可将感测完整性信息汇编在网页或其它文档中以供经过培训的专业人员(如临床医生)经由与计算设备120相联的观看终端进行观看。图5的系统在某些方面可通过通用的网络技术和功能来实现,比如由明尼苏达州的明尼阿波利斯的Medtronic公司研发的Medtronic网络所提供的那些技术。
在图5的方式中,计算设备120A或编程器24,例如,可以是从一个或多个患者的IMD中接收并呈现导线完整性诊断的远程计算设备或外部设备。在一些示例中,每一个IMD可发送所测得的阻抗83、治疗情节85、或其他数据,以使计算设备120A、外部设备114、或远程编程器24可处理该数据来产生导线连接问题或导线断裂的诊断。在其他示例中,IMD可传输导线断裂或导线连接问题的最终诊断。因此,临床医生可能远程地治疗患者14。对于做出诊、在疗养院中服务患者、服务住在远离医疗设施处的患者的保健专家、或其中专家处理很多患者的任何其他情况而言,这个方法可能是有用的。
图6A和6B是在IMD16的头部内导线连接器132的示例性的完整的和不完整的连接的概念性示图。如上所述,不完整的连接、或连接问题,可相比导线柱和IMD16之间的完全断开而言更为微妙(subtle)。例如,连接问题还可包括导线柱130仅部分地插入头部连接器134内或固定螺丝的不完全紧固,使得导线柱130没有与IMD16的头部连接器134做出完整的电连接。例如,图6A和6B仅示出了导线(如,导线18、20、和22)将位于IMD16的头部34内的一部分。如图6A中所示,导线与头部具有完整的连接,其将允许导线的正常操作。导线连接器132附连至导线柱130。在一些示例中,导线连接器132可以是具有导电材料的环状电极。在导线与IMD的连接过程中,导线柱132可用一个或多个固定螺丝被固定在头部内。
头部连接器134电耦合至IMD16且可围绕导线连接器132的至少一部分。类似于导线连接器132,头部连接器134在一些示例中可以是环状电极。弹簧136A和136B(合称为“弹簧136”)被安装至头部连接器134内并被配置为与头部连接器132做出物理接触从而将导线与IMD电耦合。在图6A的示例中,导线柱已经完全位于头部内从而导线连接器132接触着弹簧126。在这个完整连接中,电流可在头部连接器134和导线连接器132之间自由流动,从而在导线中检测不到增加的阻抗。
反之,图6B示出导线柱没有完全插入到IMD16的头部34内。如图6B中所示,导线连接器132没有被完整地插入到头部连接器134内。在弹簧136和头部连接器132之间示出间隙138A和138B。弹簧136均没有直接接触导线连接器132,从而相关于这个连接而测得的阻抗可以是高于基线阻抗值的增加的阻抗。即使在弹簧136和导线连接器132之间没有做出接触,电流仍可在导线连接器132和头部连接器134之间流动。然而,结构间的阻抗可测量地高于弹簧136接触导线连接器132的情况。可通过释放导线柱130中的固定螺丝、将导线连接器132完全滑动到头部连接器132内、并重新接合固定螺丝,可修复导线连接器132和头部连接器134之间的不完整的连接。因此,对于导线连接问题的诊断可允许在不移出不完整地连接的导线的情况下,解决连接问题。在另一个示例中,连接可仅足够引起阻抗增加而不会还引起过感测。导线可被继续使用并监测直到还检测到了过感测,指示着可需要修复该连接问题。
图7示出从被诊断具有导线连接问题的导线随时间测得的阻抗值142的示例性曲线140。如图7中所示,在图140中,以欧姆为单位的阻抗值142相对于以周为单位的时间而被绘制。可仅每日测量一次阻抗值142,但可由IMD16执行更频繁或更不频繁的阻抗测量。阻抗值142可以是被存储于IMD16的存储器82中的阻抗测量83的示例。
阻抗值142在导线植入后立刻从被提升的水平初始地开始,但是在导线连接至IMD16之后第一到第八周之间(如,植入后)减少至约800欧姆的正常操作阻抗范围。当测得的阻抗幅值大于幅值阈值147时,检测到增加的阻抗值144(如,阻抗的急剧增加)。如此处所述,幅值阈值147是高于基线阻抗值的阈值,可能是之前测得的阻抗值的平均且可代表了正常操作阻抗范围。在其他示例中,幅值阈值可以是无关于基线的不变的幅值。
在曲线140的示例中,基线阻抗值约为800欧姆。当阻抗超过幅值阈值147(如,1150欧姆)时,检测到增加的阻抗144。增加的阻抗值144大于约800欧姆的基线阻抗值350欧姆的幅值阈值,如,约1150欧姆。增加的阻抗值144可被表征为阻抗的急剧增加,因为它超过了移动平均达至少阈值量。
时间期间I表示导线连接至IMD16与增加的阻抗144之间的时间约为70天。然后,阻抗值142维持增加达很多周到超过5000欧姆的幅值,直到阻抗值142达到最大阻抗值146,约为5700欧姆。然后阻抗值142返回基线,如在检测到增加的阻抗144之前(诸如从时间期间I开始)测得的阻抗值的平均,达延长的时间段(约70天),用时间期间P表示。尽管并不必须,因为基线阻抗值不需要等于之前的基线,时间期间P过程中的阻抗值142低于幅值阈值147。
在其中导线诊断模块92、98使用测得的阻抗值的平均作为基线阻抗的示例中,导线诊断模块可在检测到增加的阻抗值144之后延缓更新平均。在这点处的平均可被存储在存储器中,如存储器82。可使用被存储的平均来检测返回至基线阻抗。在一些示例中,用于检测返回基线阻抗的阈值阻抗值可被设置为高于所存储的平均,如,高于所存储的平均达绝对数或所存储的平均的百分比。
此外,还可在任何检测到的阻抗增加之前或之后,更新或改变基线阻抗值。例如,如果最新的阻抗值被确定为在正常操作范围内且基本不同于在阻抗急剧增加前的之前的基线值,则在阻抗急剧增加后,可更新基线阻抗值。换言之,可随时间更新或改变基线阻抗值从而补偿与连接器问题或导线断裂无关的测得的阻抗值的正规变差和/或漂移。更新基线阻抗值可助于避免导线断裂的假阳性诊断。可周期性地更新基线阻抗值,如,每日、每周、或每月,这基于最新的阻抗测量。
根据下文结合图9更详细描述的示例性标准,曲线140的阻抗值142指示导线连接问题的诊断。最大阻抗值146低于最大阻抗阈值148,如10000欧姆,所以不使用这些规则来指示导线断裂。此外,返回基线阻抗值达延长的70天的时间期间,如用时间期间P所指示地,大于约45天的持续时间阈值。由于导线断裂的阻抗值一般不会返回至基线阻抗值达大于持续时间阈值的时间,曲线140指示导线是没有完全地连接至IMD16的头部34。另外,增加的阻抗值144发生在该连接的持续时间阈值内达增加的阻抗间隔,如200天,这也指示了导线连接问题。曲线140的导线可不具有断裂且一旦解决了连接问题可继续被用在患者内。
图8示出从被诊断具有导线断裂的导线中随时间测得的阻抗值152的示例性曲线150,与图7所示的导线连接问题对比。如图8中所示,在图150中,以欧姆为单位的阻抗值152相对于以天为单位的时间而被绘制。可仅每日测量一次阻抗值152,但可由IMD16执行更频繁或更不频繁的阻抗测量。阻抗值152可类似于被存储于IMD16的存储器82中的阻抗测量83。
在导线与IMD16连接后,在时间期间I内,阻抗值152被图示为约500欧姆。还可使用在时间期间I内测得的阻抗值来计算基线阻抗值,该基线阻抗值可被用于确定何时发生增加的阻抗值、或急剧增加。增加的阻抗值可以是被测得高于幅值阈值147的任何阻抗,幅值阈值147可被设置为高于基线阻抗值或被设置为不变的值。从导线连接开始,在688天处发生阻抗值152的增加,如时间段I所指示。阻抗值152的增加包括最大阻抗值154,被图示为约16000欧姆。最大阻抗值154大于幅值阈值155且也大于最大阻抗阈值156,如10000欧姆。由于最大阻抗值154大于幅值阈值155,如大于基线阻抗值350欧姆,阻抗值154也可以是阻抗的急剧增加。如此处所述,当阻抗值增加为大于幅值阈值且有时还是在预定时间段内,可确定阻抗的急剧增加。幅值阈值155可被设置为高于基线阻抗值的预定值处。在图8的示例中,大于850欧姆的阻抗的增加,如500欧姆的基线阻抗值和另一个350欧姆的幅值阈值,可被确定为急剧增加。然后在第692天,阻抗值152返回基线阻抗值,但是然后在仅2天的时间段P之后,阻抗值152再次增加。
根据图9的示例性标准,曲线150的阻抗值152指示了导线断裂的诊断。阻抗值152变得大于最大阻抗阈值156,所以当超过阈值156时自动指示导线断裂。在图9的示例中,最大阻抗阈值156被设置在10000欧姆处。实际上,最大阻抗值154被图示在约16000欧姆处,大大超出阈值156。另外,在导线连接至IMD16后约687天时发生了阻抗值152的急剧增加。从连接开始的687天的这个间隔大于指示不可能是导线连接问题的持续时间阈值,例如,大于200天。换言之,增加至大于幅值阈值155没有达到大于持续时间阈值可指示导线和IMD16之间的连接是足够的。此外,不存在返回基线阻抗值,即,之前阻抗值的平均,类似于图7中上述的那一情况。时间段P仅约2天,这短于需要将问题诊断为导线连接问题的持续时间阈值(在一些示例中,如45天)。因此,表现出类似于阻抗值152的阻抗值的导线可具有断裂。
图9是用于诊断导线断裂和导线连接问题的示例性方法的流程图。将结合诊断导线连接问题或导线断裂的IMD16的导线诊断模块92而描述图9。然而,还可与编程器24的导线诊断模块98、位于诸如图5的服务器114之类的网络上的外部设备、或任何其他计算设备来执行图9的技术。以此方式,当在导线上执行或在存储的阻抗值上追溯地执行阻抗测量时,可实时地执行图9的技术。还有,将使用导线18例如用于诊断,但是必要时,导线18、20、和22中的任意导线、或者此处描述的其他导线可被诊断。IMD16可首先用感测模块86测量导线阻抗、标识治疗情节、收集过感测信息、和/或确定其他导线特性,如,导线完整性信息,并将这个导线完整性信息传输至导线诊断模块92。
导线诊断模块92可,在测量导线阻抗或开始分析之前的阻抗测量后,确定增加的阻抗值是否是阻抗的急剧增加(164)。如此处所述,阻抗的急剧增加可以是增加超过350欧姆或高于基线阻抗值百分之六十的阻抗值。在一些示例中,增加的阻抗值可能需要发生在预定时间段内(如,24小时),以被标识为增加的阻抗值。可选地,如上所述,导线诊断模块92可被要求在确定已经发生阻抗的急剧增加前标识两个或更多个增加的阻抗值。
一旦标识了增加的阻抗值,导线诊断模块92确定增加的阻抗值是否表示稳定的高阻抗值(166)。如果导线诊断模块92确定存在稳定的高阻抗水平(框166的“是”分支),导线诊断模块92继续框168的过感测分析。可用各种方法确定过感测。例如,导线诊断模块92可使用传递至患者14的冲击的数量。在其他示例中,可基于存储在过感测情节87中的不持续的快速性心律失常或短间隔的次数来确定过感测。在任何事件中,当从导线18中检测到不正常心脏信号或噪音,因此IMD16测得比实际发生的心跳频率更大的心跳频率时,过感测发生。尽管可使用任何过感测情节87或治疗情节85来检测过感测,但是导线诊断模块92可仅使用在所标识的增加的阻抗值之前即刻(如,一天或一周)并在增加的阻抗值后发生的那些情节。如果导线诊断模块92检测到过感测(框168的“是”分支),则导线诊断模块92诊断导线断裂问题(172)。如果导线诊断模块92没有检测到任何过感测(框168的“否”分支),导线诊断模块92诊断导线18为起作用的导线,可继续被用于监测并治疗患者14(170)。
如果导线诊断模块92没有检测到稳定的高阻抗水平(框166的“否”分支),导线诊断模块92确定增加的阻抗值是否是非常高的阻抗值(174)。非常高的阻抗值可以是大于最大阻抗阈值的阻抗值。可根据系统10的环境来预先确定或改变最大阻抗阈值,但是最大阻抗阈值可被设置为高于其值的阻抗一般仅从断裂的导线中测得的阻抗幅值。如果增加的阻抗值超过最大阻抗阈值(框174的“是”分支),导线诊断模块92诊断导线断裂(172)。
如果导线诊断模块92确定增加的阻抗值不是大于最大阻抗阈值的非常高的阻抗值(框174的“否”分支),则导线诊断模块92确定所测得的阻抗值是否返回至基线阻抗值,如之前测得的指示正常操作阻抗值的阻抗值的平均(175)。如果阻抗值没有返回基线(框175的“否”分支),则导线检测模块92继续确定高阻抗值是否稳定(166)。
如果阻抗值返回基线(框175的“是”分支),导线检测模块92确定所测得的阻抗值是否在从返回基线起的预确定持续时间的间隔内再次急剧增加,即,确定所测得的阻抗是否维持在或接近基线达至少预确定的持续时间阈值。如果导线诊断模块92确定在检测到增加的阻抗值(如,阻抗的急剧增加)存在返回基线阻抗值达超过持续时间阈值(框176的“是”分支),则导线诊断模块92诊断导线18和IMD16之间的导线连接问题。如果导线诊断模块92确定在增加的阻抗值后任何返回基线都小于45天的持续时间阈值(框176的“否”分支),但是导线诊断模块92确定增加的阻抗值在从导线18连接至IMD16的连接开始预定持续时间的间隔内(如,200天)发生(框180的“是”分支),则导线诊断模块92也诊断导线连接问题。如果增加的阻抗值发生在导线18与IMD16连接后大于持续时间阈值(如,200天)后(框180的“否”分支),则导线诊断模块92诊断导线断裂(172)。
根据图9中提供的标准,在检测增加的阻抗值后,导线诊断模块92可将导线问题诊断为导线连接问题、导线断裂、或甚至是功能正常的导线。在作出诊断后,导线诊断模块92可将该诊断发送至编程器24,用于经由编程器24的用户接口104将该诊断向用户呈现(182)。诊断的呈现可提供在重新连接导线18或替换导线18之前,临床医生可采取来修复问题和/或配置IMD16的步骤。在一些示例中,用户接口104可允许用户查看阻抗测量83、治疗情节85、过感测情节87、或导线诊断模块92所使用的连接日期来生成诊断。然后用户接口104允许用户重启治疗、调节治疗参数、或按用户需要来解决其他问题。
导线诊断模块92做出的导线连接问题、导线断裂、或功能正常的导线的诊断可在一个或多个方面不同于图9的示例。在一些情况下,例如,如果测得的阻抗超过框166的稳定的高阻抗阈值且在框168中未检测到过感测,导线仍可被诊断为具有连接问题。在于框170中将导线诊断为功能正常的导线之前,导线诊断模块92可评估是否存在大于45天的返回基线(框176)和是否在从导线18连接至IMD16开始小于200天内发生了增加的阻抗值(框180)。如果满足上述条件之一,导线诊断模块92可诊断导线具有导线连接问题。如果均不满足上述条件,导线诊断模块92可诊断导线为功能正常(170)。
在另一个示例中,导线诊断模块92可采用正常阻抗阈值。如果增加的阻抗值大于正常阻抗阈值,导线诊断模块92可被防止在框170中将导线诊断为正常的功能正常的导线。在框170之前,导线诊断模块92可将增加的阻抗值与正常阻抗阈值比较。如果增加的阻抗值大于正常阻抗阈值,在诊断前,则导线诊断模块92可进一步将增加的阻抗值与其他标准进行比较,如,在框174处重新进入流程图。正常阻抗阈值可被设置为在大于基线幅值阈值(如,大于基线350欧姆)和最大阻抗阈值之间。例如,正常阻抗阈值可被设置为在约2000欧姆和2500欧姆之间,或在高于基线阻抗值的特定幅值处。
由于此处描述的诊断技术并不意在限制在图9的流程图中,IMD16、编程器24、或任何其他设备可以其他方法实现该诊断标准。例如,导线诊断模块92可简单地具有对于诊断为功能正常的导线、导线断裂、和导线连接问题所必须的每一个标准的列表,并在满足一个诊断的标准时生成合适的诊断。在一个示例中,导线诊断模块92可简单地在检测到阻抗值的急剧增加、阻抗值低于最大阻抗阈值、和阻抗值返回基线阻抗值达至少45天后,诊断导线连接问题。因此,诊断不需要如图9中所描述的顺序。
此处描述的技术可,例如,允许IMD、编程器、网络连接的设备、或其他外部设备来诊断与导线相关的问题从而避免不必要的程序。由于导线的高阻抗测量一般相关联于导线断裂,临床医生可立刻移植导线,因为这难以确定是否存在另一个非断裂问题。然而,如此处所述地自动诊断导线具有的实际问题可允许区分不完整的导线连接和断裂的导线。因此临床医生可仅移出被诊断为具有导线断裂且需要替换的导线。被诊断为具有导线连接问题的导线可易于由临床医生用简单的外科手术来修复,将IMD的头部暴露出来并将导线柱与头部正确地且完全地连接。这个诊断技术因此减少了与移除功能正常的导线相关的对患者的不必要的痛苦、与植入新导线相关的对于敏感组织的潜在伤害、在治疗可再次开始前增加的治愈时间、和不必要的移植的成本。此处描述的技术还可允许对导线远程诊断或向患者提出警告从而缩短任何导线问题的修复。
此处已经描述了各示例,包括对于导线连接问题和导线断裂的自动诊断。这些示例包括用于诊断与IMD的不完整的导线连接和导线断裂的技术。此外,可远程地将诊断的警告传递给保健专家用于对所植入的组件的较早处理和修复。
Claims (15)
1.一种系统,包括:
可植入医疗设备,被配置为测量耦合至所述可植入医疗设备的可植入医用导线的多个阻抗值;和
导线诊断模块,被配置为:
将各阻抗值与阈值进行比较;
将所述多个阻抗值中大于所述阈值的至少一个标识为增加的阻抗值;
确定所述增加的阻抗值的时序;和
基于所述增加的阻抗值的时序来自动选择导线断裂的诊断或导线连接问题的诊断。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述阈值包括被设置为高于基线阻抗值的阈值。
3.如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述增加的阻抗值是大于所述基线阻抗值约350欧姆或百分之六十中的至少一个。
4.如权利要求1到3中任一个所述的系统,其特征在于,所述导线诊断模块被配置为通过确定所述增加的阻抗值是否发生在预先定义的间隔内来确定所述增加的阻抗值的时序。
5.如权利要求4所述的系统,其特征在于,所述导线诊断模块被配置为确定所述增加的阻抗值是否发生在从所述医用导线连接至可植入医疗设备开始预先定义的间隔内,且其中所述导线诊断模块被配置为当所述增加的阻抗值发生在所述预先定义的间隔内时选择导线连接问题。
6.如权利要求5所述的系统,其特征在于,所述预先定义的间隔约为200天。
7.如权利要求4所述的系统,其特征在于,所述导线诊断模块被配置为确定所述增加的阻抗值是否发生在从返回至基线阻抗值开始预先定义的间隔内,且其中所述导线诊断模块被配置为当所述增加的阻抗值发生在所述预先定义的间隔外时选择导线连接问题。
8.如权利要求7所述的系统,其特征在于,所述预先定义的间隔约为45天。
9.如权利要求1到8中任一项所述的系统,其特征在于,所述导线诊断模块被配置为:
确定所述多个阻抗值中大于最大阻抗阈值的最大阻抗值;和
取决于所述确定来自动选择导线断裂的诊断。
10.如权利要求9所述的系统,其特征在于,所述最大阻抗阈值为约10000欧姆。
11.如权利要求1到10中任一项所述的系统,其特征在于,所述导线诊断模块被配置为:
将所述增加的阻抗值后测得的阻抗与稳定的高阻抗阈值进行比较;
确定当在所述增加的阻抗值后连续测得的阻抗都超过所述稳定的高阻抗阈值时,确定稳定的高阻抗存在;
确定来自所述医用导线的过感测;和
一旦确定所述稳定的高阻抗水平和所述噪声过感测,则自动地选择导线断裂的诊断。
12.如权利要求11所述的系统,其特征在于,所述稳定的高阻抗阈值包括最大测得的阻抗值的百分比。
13.如权利要求1到12中任一项所述的系统,其特征在于,所述导线诊断模块被配置为一旦确定所述增加的阻抗值的时序落在从所述医用导线连接至可植入医疗设备的阈值时间段内,则自动选择导线连接问题的诊断。
14.如权利要求1到13中任一项所述的系统,其特征在于,所述导线诊断模块被配置为响应于标识大于所述阈值的所述阻抗值中的一个来增加阻抗测量频率。
15.如权利要求1至14中任一项所述的系统,其特征在于,所述可植入医疗设备包括所述导线诊断模块。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13/011,559 | 2011-01-21 | ||
US13/011,559 US20120191153A1 (en) | 2011-01-21 | 2011-01-21 | Diagnosis of lead fracture and connection problems |
PCT/US2011/034337 WO2012099615A1 (en) | 2011-01-21 | 2011-04-28 | Diagnosis of lead fracture and connection problems |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103402579A true CN103402579A (zh) | 2013-11-20 |
CN103402579B CN103402579B (zh) | 2016-09-28 |
Family
ID=44121087
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201180068579.XA Expired - Fee Related CN103402579B (zh) | 2011-01-21 | 2011-04-28 | 导线断裂与连接问题的诊断 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20120191153A1 (zh) |
EP (1) | EP2665515A1 (zh) |
CN (1) | CN103402579B (zh) |
WO (1) | WO2012099615A1 (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104083823A (zh) * | 2014-06-27 | 2014-10-08 | 清华大学 | 一种mri兼容的植入式电极 |
CN106604760A (zh) * | 2014-08-19 | 2017-04-26 | 福美达有限公司 | 电刺激相关设备和方法 |
CN113164754A (zh) * | 2020-01-05 | 2021-07-23 | 脉冲动力公司 | 可植入心脏设备中的导线状况测试 |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8825158B2 (en) | 2009-08-25 | 2014-09-02 | Lamda Nu, Llc | Method and apparatus for detection of lead conductor anomalies using dynamic electrical parameters |
US9956417B2 (en) | 2012-05-08 | 2018-05-01 | Medtronic, Inc. | Identifying lead insulation breaches and externalization of lead conductors |
US8812103B2 (en) | 2012-06-01 | 2014-08-19 | Lamda Nu, Llc | Method for detecting and treating insulation lead-to-housing failures |
US9272150B2 (en) * | 2012-06-01 | 2016-03-01 | Lambda Nu Technology Llc | Method for detecting and localizing insulation failures of implantable device leads |
US9572990B2 (en) | 2012-07-11 | 2017-02-21 | Medtronic, Inc. | System and method for identifying lead dislodgement |
EP2727624A1 (en) | 2012-11-02 | 2014-05-07 | Sapiens Steering Brain Stimulation B.V. | An interface means, especially an interface means for a medical device |
US8855760B2 (en) * | 2012-11-13 | 2014-10-07 | Pacesetter, Inc. | Systems and methods for early detection of lead breaches using cross-lead impedances detected by an implantable medical device |
US9675799B2 (en) | 2012-12-05 | 2017-06-13 | Lambda Nu Technology Llc | Method and apparatus for implantable cardiac lead integrity analysis |
US9950155B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-04-24 | Medtronic, Inc. | Identify insulation breach using electrograms |
US10293155B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-05-21 | Medtronic, Inc. | Identify insulation breach using electrograms |
US10039919B2 (en) | 2013-04-30 | 2018-08-07 | Lambda Nu Technology Llc | Methods and apparatus for detecting and localizing partial conductor failures of implantable device leads |
US9486624B2 (en) | 2013-06-13 | 2016-11-08 | Lambda Nu Technology Llc | Detection of implantable lead failures by differential EGM analysis |
US10118031B2 (en) | 2013-06-28 | 2018-11-06 | Lambda Nu Technology Llc | Method and apparatus for implantable cardiac lead integrity analysis |
US9399141B2 (en) | 2014-02-13 | 2016-07-26 | Medtronic, Inc. | Lead monitoring frequency based on lead and patient characteristics |
US9409026B2 (en) | 2014-02-13 | 2016-08-09 | Medtronic, Inc. | Lead monitoring frequency based on lead and patient characteristics |
US9302100B2 (en) | 2014-02-13 | 2016-04-05 | Medtronic, Inc. | Lead monitoring frequency based on lead and patient characteristics |
US9636500B2 (en) | 2014-03-25 | 2017-05-02 | Lambda Nu Technology Llc | Active surveillance of implanted medical leads for lead integrity |
CN106659888B (zh) * | 2014-06-30 | 2019-06-14 | 美敦力公司 | 用于使用电描记图来识别绝缘破坏的医疗系统和方法 |
US10252068B2 (en) | 2015-11-06 | 2019-04-09 | Medtronic, Inc. | Reducing false positive lead integrity alerts |
US10252069B1 (en) | 2015-11-19 | 2019-04-09 | Lambda Nu Technology Llc | Micro-charge ICD lead testing method and apparatus |
US10543364B2 (en) | 2017-04-07 | 2020-01-28 | Lambda Nu Technology Llc | Detection of lead electrode dislodgement using cavitary electrogram |
AU2018258221A1 (en) * | 2017-04-28 | 2019-11-14 | Tivic Health Systems Inc. | Sinus treatment device with adaptive circuit |
US11083887B2 (en) | 2017-09-12 | 2021-08-10 | Boston Scientific Neuromodulation Corporation | Techniques for sensing incorrect lead connection to an implantable stimulator device |
EP3681585B1 (en) | 2017-09-12 | 2023-12-27 | Boston Scientific Neuromodulation Corporation | System for determination of connected neurostimulation leads |
EP3668588B1 (en) | 2017-10-04 | 2022-05-11 | Boston Scientific Neuromodulation Corporation | System for ensuring a consistent connection of electrodes to a replacement implantable medical device |
US11331495B2 (en) | 2018-06-27 | 2022-05-17 | Boston Scientific Neuromodulation Corporation | Stimulation field modelling in an implantable stimulator device |
US11738198B2 (en) | 2019-05-10 | 2023-08-29 | The Freestate Of Bavaria Represented By The Julius Maximilians-Universität Würzbrg | System to optimize anodic stimulation modes |
US11247056B2 (en) | 2019-07-25 | 2022-02-15 | Medtronic, Inc. | Systems and methods for lead fault detection and reconfiguration |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5814088A (en) * | 1997-03-26 | 1998-09-29 | Sulzer Intermedics Inc. | Cardiac stimulator with lead failure detector and warning system |
US20050080460A1 (en) * | 2003-10-14 | 2005-04-14 | Li Wang | Method and apparatus for monitoring tissue fluid content for use in an implantable cardiac device |
CN101163443A (zh) * | 2005-02-15 | 2008-04-16 | 明尼苏达大学董事会 | 采用会聚生物电导线场进行阻抗测量从而实现的病理评估 |
JP2011005161A (ja) * | 2009-06-29 | 2011-01-13 | Olympus Corp | リード線故障検出装置および心臓刺激装置 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4374382A (en) | 1981-01-16 | 1983-02-15 | Medtronic, Inc. | Marker channel telemetry system for a medical device |
US5117824A (en) | 1990-11-14 | 1992-06-02 | Medtronic, Inc. | Apparatus for monitoring electrical physiologic signals |
US5549646A (en) * | 1994-12-06 | 1996-08-27 | Pacesetter, Inc. | Periodic electrical lead intergrity testing system and method for implantable cardiac stimulating devices |
US5545186A (en) | 1995-03-30 | 1996-08-13 | Medtronic, Inc. | Prioritized rule based method and apparatus for diagnosis and treatment of arrhythmias |
EP0902707B1 (en) | 1996-05-14 | 2000-08-16 | Medtronic, Inc. | Prioritized rule based apparatus for diagnosis and treatment of arrhythmias |
US6721600B2 (en) * | 2000-01-19 | 2004-04-13 | Medtronic, Inc. | Implantable lead functional status monitor and method |
US7047083B2 (en) * | 2002-09-30 | 2006-05-16 | Medtronic, Inc. | Method and apparatus for identifying lead-related conditions using lead impedance measurements |
US7289851B2 (en) * | 2003-12-04 | 2007-10-30 | Medtronic, Inc. | Method and apparatus for identifying lead-related conditions using impedance trends and oversensing criteria |
-
2011
- 2011-01-21 US US13/011,559 patent/US20120191153A1/en not_active Abandoned
- 2011-04-28 EP EP11718223.8A patent/EP2665515A1/en not_active Withdrawn
- 2011-04-28 WO PCT/US2011/034337 patent/WO2012099615A1/en active Application Filing
- 2011-04-28 CN CN201180068579.XA patent/CN103402579B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5814088A (en) * | 1997-03-26 | 1998-09-29 | Sulzer Intermedics Inc. | Cardiac stimulator with lead failure detector and warning system |
US20050080460A1 (en) * | 2003-10-14 | 2005-04-14 | Li Wang | Method and apparatus for monitoring tissue fluid content for use in an implantable cardiac device |
CN101163443A (zh) * | 2005-02-15 | 2008-04-16 | 明尼苏达大学董事会 | 采用会聚生物电导线场进行阻抗测量从而实现的病理评估 |
JP2011005161A (ja) * | 2009-06-29 | 2011-01-13 | Olympus Corp | リード線故障検出装置および心臓刺激装置 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104083823A (zh) * | 2014-06-27 | 2014-10-08 | 清华大学 | 一种mri兼容的植入式电极 |
CN104083823B (zh) * | 2014-06-27 | 2017-09-26 | 清华大学 | 一种mri兼容的植入式电极 |
CN106604760A (zh) * | 2014-08-19 | 2017-04-26 | 福美达有限公司 | 电刺激相关设备和方法 |
CN106604760B (zh) * | 2014-08-19 | 2021-10-29 | 福美达有限公司 | 电刺激设备 |
CN113164754A (zh) * | 2020-01-05 | 2021-07-23 | 脉冲动力公司 | 可植入心脏设备中的导线状况测试 |
CN113164754B (zh) * | 2020-01-05 | 2023-08-18 | 脉冲动力(北京)医疗科技有限公司 | 可植入心脏设备中的导线状况测试 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2012099615A1 (en) | 2012-07-26 |
US20120191153A1 (en) | 2012-07-26 |
CN103402579B (zh) | 2016-09-28 |
EP2665515A1 (en) | 2013-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103402579B (zh) | 导线断裂与连接问题的诊断 | |
CN106029166B (zh) | 用于检测失夺获的设备 | |
CN105960263B (zh) | 用于确定寿命的设备 | |
CN104968393B (zh) | 用于基于所感测的信号的正偏转是否在该信号的负偏转之前的判定而确定夺获的装置 | |
US9037240B2 (en) | Electrode lead integrity reports | |
US9101281B2 (en) | IMD stability monitor | |
US7974690B2 (en) | Lead integrity testing during suspected tachyarrhythmias | |
US7515961B2 (en) | Method and apparatus for dynamically monitoring, detecting and diagnosing lead conditions | |
US7953488B2 (en) | Pre-qualification of an alternate sensing configuration | |
US20090299421A1 (en) | Evaluation of implantable medical device sensing integrity based on evoked signals | |
US20110098765A1 (en) | Detecting lead related condition during delivery of therapeutic electrical signals | |
EP1694407A1 (en) | Method and apparatus for identifying lead-related conditions using impedance trends and oversensing criteria | |
EP2320999A1 (en) | Sensing integrity determination based on cardiovascular pressure | |
CN106535757B (zh) | 植入引线分析系统及方法 | |
US20230377737A1 (en) | System and method for core-device monitoring | |
EP2714189A1 (en) | An off-line sensing method and its applications in detecting undersensing, oversensing, and noise | |
US9302100B2 (en) | Lead monitoring frequency based on lead and patient characteristics | |
US9409026B2 (en) | Lead monitoring frequency based on lead and patient characteristics | |
US9399141B2 (en) | Lead monitoring frequency based on lead and patient characteristics | |
WO2015123483A1 (en) | Lead monitoring frequency based on lead and patient characteristics | |
WO2010014062A1 (en) | Pre-qualification of an alternate sensing configuration |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160928 Termination date: 20180428 |