CN105999549A - 减少及诊断不必要心脏起搏的医疗设备 - Google Patents

减少及诊断不必要心脏起搏的医疗设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种减少及诊断不必要心脏起搏的医疗设备，包括微处理器和与所述微处理器连接的数字/模拟模块。主控制单元接收到所述感知控制/放大单元在不应期外的感知事件，或主控制单元向所述起搏控制/产生单元发送起搏信号后，测量该感知事件/起搏信号与前一次感知事件/起搏信号之间的间期，并通过多次所述间期得出心率；所述主控制单元根据所述心率确定设备的低限频率设置设备的起搏频率。本发明设置的设备起搏频率随着患者自身心率的变化而更新，可应用于双腔模式的心房低限频率及单腔模式的心室低限频率，能够有效减少不必要心房或心室起搏实现“生理性起搏”，且能消除AF时心室长间歇而相对规整心室率，减少病人可能的症状。

Description

减少及诊断不必要心脏起搏的医疗设备
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种减少及诊断不必要心脏起搏的医疗设备。
背景技术
目前，双腔起搏器中一般通过延长SAV和/或PAV促进自身传导，减少心室起搏，但是在AV搜索算法中SAV/PAV延长是有限度的，仍然可见一部分不必要的心室起搏。另一个促进自身传导的方法是当发现有自身AV传导时起搏模式转换为在DDD(R)起搏模式的备份支持下AAI(R)起搏模式，此模式存在一个问题：当以AAI模式运行时，如果发生完全AV传导阻滞，由于没有心室起搏，导致至少两个心跳的心室停搏，有些患者会有停跳的不适感觉。另一方面，单腔起搏器中如何减少心室起搏很少引起关注，不必要的心室起搏在单腔起搏器中是非常常见的。
在双腔起搏中，心房起搏也能增加心室起搏，特别当心房起搏频率高于患者生理需要时，房室结会减慢传导避免过快的心率下传，表现为PR间期的延长。在单腔起搏中也会经常发生起搏频率高于患者的生理需要，特别是在晚间，由于迷走神经兴奋，自身心率较低，起搏的低限频率可能高于自身心率，引起不必要的起搏。在双腔起搏患者中，心房经常处于起搏状态(一研究显示平均心房起搏在70％)，引起PR(AV)间期的延长而致不必要的心室起搏，特别是在晚间心房起搏频率或频率应答起搏的心房频率高于生理需要时。
现有的双腔起搏器中的AV间期自动搜索功能(如SearchAV，SearchAV+等)鼓励自身的传导，减少心室起搏；在单腔起搏器中应用睡眠频率，频率滞后(程控较低的起搏频率)减少心室起搏。现有的AV间期搜索功能中，睡眠频率和频率滞后都需要人工程控较低的频率，因此其频率固定，不能根据自身心率变化而进行自动的调整，导致心房和心室起搏增加。特别是在晚间睡眠时，低限起搏心率高于了自身休息的心率，导致过多的心室或心房起搏。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种减少及诊断不必要心脏起搏的医疗设备，包括：微处理器和与所述微处理器连接的数字/模拟模块；所述微处理器包括主控制单元和时间控制单元；所述数字/模拟模块包括起搏控制/产生单元和感知控制/放大单元；所述的时间控制单元包括第一定时器；其中，
所述主控制单元接收到所述感知控制/放大单元在不应期外的感知事件，或主控制单元向所述起搏控制/产生单元发送起搏信号后，测量该感知事件/起搏信号与前一次感知事件/起搏信号之间的间期，并通过多次所述间期得出心率，并且，所述主控制单元根据所述心率确定医疗设备的低限频率，并向所述时间控制单元发送信号控制所述第一定时器进入定时模式，以根据所述低限频率设置所述医疗设备的起搏频率。
可选的，所述医疗设备为心脏起搏器。
可选的，所述心脏起搏器为DDD型起搏器/ICD/CRT-D，所述感知事件为心房感知事件，所述起搏信号为心房起搏信号，所述主控制单元得出的心率为心房率。
可选的，所述主控制单元还设置所述设备的房室间期。
可选的，所述时间控制单元还包括第二定时器；
所述主控制单元接收到所述感知控制/放大单元在不应期外的心房感知事件后，所述主控制单元向所述时间控制单元发送信号，控制所述第二定时器进入定时模式，以设置所述房室间期为感知房室间期。
可选的，所述时间控制单元还包括第三定时器；
若所述主控制单元未接收到所述感知控制/放大单元在不应期外的心房感知事件，则所述主控制单元向所述起搏控制/产生单元发送心房起搏信号，并向所述时间控制单元发送信号，控制所述第三定时器进入定时模式，以设置所述房室间期为起搏房室间期。
可选的，所述心脏起搏器为AAI型起搏器，所述感知事件为心房感知事件，所述起搏信号为心房起搏信号，得出的心率为心房率。
可选的，所述心脏起搏器为VVI型起搏器，所述感知事件为心室感知事件，所述起搏信号为心室起搏信号，得出的心率为心室率。
可选的，所述主控制单元包括数据存储单元，所述主控制单元每次得出心率后，将所述心率存储于所述数据存储单元。
可选的，所述微处理器包括第一数据/信息交互接口，所述数字/模拟模块包括第二数据/信息交互接口，所述微处理器与数字/模拟模块分别通过所述第一数据/信息交互接口和第二数据/信息交互接口进行通信。
可选的，所述数字/模拟模块还包括程控单元，用以设置所述主控制单元在需要得出心率时，测量感知事件/起搏信号与前一次感知事件/起搏信号之间的间期的次数。
可选的，测量的次数范围为2-256。
可选的，确定设备低限频率的方法是：
所述主控制单元计算所述感知事件在所述感知事件/起搏信号中的比例；若该比例>＝A％(可程控，默认值50)，则得出心率为所述感知事件的频率间期，主控制单元设置所述设备的低限频率为“心率—xppm”；
若该比例<50％，则所述主控制单元搜索当前低限频率，并设置设备的低限频率为“当前低限频率—yppm”；
其中，所述x和y的值通过所述程控单元设置。
可选的，所述x的范围为2-20，所述y的范围为2-20。
本发明的减少及诊断不必要心脏起搏的医疗设备包括微处理器和与所述微处理器连接的数字/模拟模块。其中，主控制单元接收到所述感知控制/放大单元在不应期外的感知事件，或主控制单元向所述起搏控制/产生单元发送起搏信号后，测量该感知事件/起搏信号与前一次感知事件/起搏信号之间的间期，并通过多次所述间期得出心率；所述主控制单元根据所述心率确定设备的低限频率，并向所述时间控制单元发送信号控制所述第一定时器进入定时模式，以根据所述低限频率设置设备的起搏频率。本发明根据低限频率设置的设备起搏频率随着患者自身心率的变化而更新。可应用于双腔模式的心房低限频率及单腔模式的心室低限频率，能够有效减少心房或心室起搏实现“生理性起搏”，并且可以消除AF时心室长间歇而相对规整心室率，减少病人可能的症状。
附图说明
图1为本发明一实施例所述减少及诊断不必要心脏起搏的医疗设备的结构示意图；
图2为本发明一实施例所述减少及诊断不必要心脏起搏的医疗设备中确定设备低限频率的方法流程图。
具体实施方式
本发明提供一种减少及诊断不必要心脏起搏的医疗设备，通过搜索病人自身心率，来设定设备动态的低限频率，达到减少不必要心脏起搏的目的。
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明的减少及诊断不必要心脏起搏的医疗设备如图1所示，包括：微处理器100和与所述微处理器100连接的数字/模拟模块200；所述微处理器100包括主控制单元110和时间控制单元120；所述数字/模拟模块200包括起搏控制/产生单元210和感知控制/放大单元220；所述的时间控制单元120包括第一定时器121；其中，所述主控制单元110接收到所述感知控制/放大单元220在不应期外的感知事件，或主控制单元110向所述起搏控制/产生单元210发送起搏信号后，测量该感知事件/起搏信号与前一次感知事件/起搏信号之间的间期，并通过多次所述间期得出心率；所述主控制单元110根据所述心率确定设备的低限频率，并向所述时间控制单元120发送信号控制所述第一定时器121进入定时模式，以根据所述低限频率设置设备的起搏频率。
在本发明中，微处理器100的选择及实现方式等不限制，数字/模拟模块200需要实现对外部信号的感知，需要能够发放信号作用于外部，需要能够与外部进行数据信息交互，需要能够与微处理器100进行数据信息交互。
请继续参考图1，微处理器100包括主控制单元110，时间控制单元120及第一数据/信息交互接口130，时间控制单元120包括第一定时器121，第二定时器122和第三定时器123。主控制单元110实现从数字/模拟模块200发生的发生事件的消息的接受、处理，以及对需要发生事件等的控制。主控制单元110可以选择通过时间控制单元120来实现定时、计时等时间相关的控制功能，比如时间控制单元120可以捕获及记录事件发生的时间，也可以控制需发生事件的准确发生时间等。例如，主控制单元110发送心房(AAI/DDD模式)或心室(VVI模式)起搏信号或者主控制单元110接受到感知控制/放大单元200在不应期外感知到心房(AAI/DDD模式)或心室(VVI模式)事件信号后，主控制单元110设置R-R间期，并向时间控制单元120发送信号，控制第一定时器121进入定时模式，时长为R-R间期。第一数据/信息交互接口130和第二数据/信息交互接口240可以是普通的I/O接口，也可以是串行或并行的数据传输模块。在本实施例中，数据/信息交互接口能够接受感知事件信息，发放起搏事件请求，串行数据交互，时钟数据交互等。
数字/模拟模块200包括第二数据/信息交互接口240，起搏控制/产生单元210，感知控制/放大单元220，体动传感器单元250及程控单元230。第二数据/信息交互接口240能够与微处理器100的第一数据/信息交互接口130进行交互，当然其实现方式可以与其不同。起搏控制/产生单元210接受主控制单元110的起搏请求并产生要求强度的信号作用于外部，同时承担少部分的控制功能，根据受作用对象的差异、信号的强度、类型等有所差别。所述感知控制/放大单元220能够捕获及区分外部真实的信号(如心脏信号)并将其通知微处理器100，并需要能够对信号进行放大。体动传感器单元250捕获身体活动的信号并将其通知微处理器100。程控单元230能够与外界，如用户，进行信息交互。
主控制单元110可以设置医疗设备工作在AAI/VVI/DDD(R)工作模式：在DDD(R)工作模式下，主控制单元110接收到感知控制/放大单元220一心房感知事件信号或发送心房起搏信号后，设置房室间期AV间期(SAV间期或PAV间期)和心率间期(R-R间期)，并向时间控制单元120发送信号，第二定时器122或第三定时器123进入定时模式，定时的时长为AV间期，作为心房事件后心室起搏间期，用于为心室起搏事件发生提供准确的时间(如果为SAV间期，第二定时器122开启定时模式；如果为PAV间期，第三定时器123开启定时模式)；与此同时，第一定时器121也进入定时模式，定时的时长为R-R间期，即设备的起搏频率。
进一步，在上述DDD(R)工作模式下，此设备接收到感知控制/放大单元220在室房间期(VA间期)内感知到一心房事件(AS)的信号后，主控制单元110设置AV间期为感知AV间期(SAV)，并向时间控制单元120发送信号，控制第二定时器122进入定时模式，时长为SAV间期；
如果此设备没有接收到感知控制/放大单元220在VA间期内感知到一心房事件的信号，则主控制单元110向起搏控制/产生单元发送心房起搏(AP)的信号，设置AV间期为起搏AV间期(PAV)，并向时间控制单元120发送信号，控制第三定时器123进入定时模式，时长为PAV间期。
在VVI模式下，主控制单元110接收到一心室感知事件信号或发送心室起搏信号后，设置心率间期(R-R间期)，并向时间控制单元120发送信号，第一定时器121进入定时模式，定时的时长为R-R间期。
在AAI模式下，主控制单元110接收到一心房感知事件信号或发送心房起搏信号后，设置心率间期(R-R间期)，并向时间控制单元120发送信号，第一定时器121进入定时模式，定时的时长为R-R间期，作为下一个心脏起搏逸搏间期。
综上，此设备在主控制单元110发送心房起搏(AAI/DDD模式下)或心室起搏(VVI模式下)信号或接受到感知控制/放大单元220在不应期外感知到心房(AAI/DDD模式)或心室(VVI模式)事件信号后，设置R-R间期，并向时间控制单元发送信号，控制第一定时器121进入定时模式，时长为R-R间期。
本发明在双腔或单腔起搏器或ICD及CRT-D中，消除可程控的静态的低限频率，取而代之的是由自身心率驱动的动态低限频率。主控制单元110接受到感知控制/放大单元220在不应期外感知到心房(AAI/DDD)或心室(VVI)事件信号后，测量心房率(AAI/DDD)或心室率(VVI)，并储存于数据存储单元111中，通过连续一个时间段，主控制单元确定患者自身心房率或心室率，并计算出患者自身的心率，根据患者的自身心率，主控制单元确定设备的低限频率，设置R-R间期(设备的起搏频率)，并向时间控制单元120发送信号，控制第一定时器121进入定时模式。这个低限频率在一定的低限频率搜索范围内(40-100ppm)随着患者自身心率变化而不断更新。在一段时间动态的低限频率可以是低于自身心率x ppm(x的值可程控，范围2～20ppm，系统默认为8-10ppm)，并随着患者自身心率的变化而更新。这将发生在一天的24小时中，并在第二天继续。这个方法可以应用于双腔模式的心房低限频率及单腔模式的心房或心室低限频率，是减少心房或心室起搏实现“生理性起搏”的新方法，并且可以消除AF时心室长间歇，而相对规整心室率，减少病人可能的症状。
在一具体实施例中，通过以下步骤确定设备的低限频率，从而实现动态低限频率，减少不必要心脏起搏。
此设备可在DDD/VVI/AAI模式下或在频率应答装置中频率应答没有触发时运行。请参考图2，该设备植入后(通常通过植入识别功能或其他类似功能如有效的起搏阻抗进行识别)自身心率搜索开始运行。可能执行的一种搜索方法如下：主控制单元110接受到感知控制/放大单元220在不应期外感知到心房(AS)(AAI/DDD模式)或心室(VS)(VVI模式)事件信号后，或主控制单元110向起搏控制/产生单元210发送心房起搏事件信号(AP)(AAI/DDD)或心室起搏事件信号(VP)(VVI)后，主控制单元110测量这个心房或心室事件与前一个心房或心室事件之间的间期(简称为心房率(AAI/DDD)或心室率(VVI))，并根据此次心房或心室的类别区分为感知或起搏的心房或心室率，并储存于数据存储单元111中。经过在N个心房或心室事件(可程控，N范围为2～256，默认值＝16)后，主控制单元110计算感知事件(AS或VS)在N个心房或心室事件的比例，如果>＝A％(可程控，默认值16)事件是感知事件，平均ASs或VSs频率间期为当前的自身心率。主控制单元110设置设备的低限频率为“自身心率-xppm”(x的值可程控值，x范围为2～20，默认＝10ppm),且此频率大于可搜索范围下限频率，设备以此低限频率运行，若此频率小于可搜索范围下限频率，则以可搜索下限频率作为低限频率运行；如果感知事件的比例小于A％(可程控，默认值16)，则主控制单元110搜索当前低限频率，并设置低限频率为“当前的低限频率-yppm”(y的值可程控，2～20ppm，默认＝5ppm)。在经过B分钟之后(X范围为1～15min，实施例为1分钟)，主控制单元110再次计算自身心率，此过程可重复进行重复搜索直至发现N个心房或心室事件中，>＝A％事件是感知事件或达到最低的可搜索范围。可搜索范围需要定义上限和下限(ppm)两个值均可程控，默认为100ppm和40ppm。设备低限频率设定后B分钟后，主控制单元110进行新一轮的设备低限频率设置。
本发明的减少及诊断不必要心脏起搏的医疗设备包括微处理器和与所述微处理器连接的数字/模拟模块。其中，主控制单元接收到所述感知控制/放大单元在不应期外的感知事件，或主控制单元向所述起搏控制/产生单元发送起搏信号后，测量该感知事件/起搏信号与前一次感知事件/起搏信号之间的间期，并通过多次所述间期得出心率；所述主控制单元根据所述心率确定设备的低限频率，并向所述时间控制单元发送信号控制所述第一定时器进入定时模式，以根据所述低限频率设置设备的起搏频率。
本发明根据患者自身心率设定动态低限频率的想法是减少心房或心室起搏的创新方法，可应用于新的单腔起搏器，显著减少非永久III度AVB低逸搏心率需要100％起搏支持患者的不必要心室起搏。本发明为VVI(R)装置提供恰当的生理性起搏，如果结合自动化和远程随访功能(mobileCare定义的)，对居住在远离植入中心城市或农村的中国患者是一个非常好的装置。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (13)

1.一种减少及诊断不必要心脏起搏的医疗设备，其特征在于，包括：微处理器和与所述微处理器连接的数字/模拟模块；所述微处理器包括主控制单元和时间控制单元；所述数字/模拟模块包括起搏控制/产生单元和感知控制/放大单元；所述的时间控制单元包括第一定时器；其中，
所述主控制单元接收到所述感知控制/放大单元在不应期外的感知事件，或主控制单元向所述起搏控制/产生单元发送起搏信号后，测量该感知事件/起搏信号与前一次感知事件/起搏信号之间的间期，并通过多次所述间期得出心率，并且，所述主控制单元根据所述心率确定医疗设备的低限频率，并向所述时间控制单元发送信号控制所述第一定时器进入定时模式，以根据所述低限频率设置所述医疗设备的起搏频率。
2.如权利要求1所述的减少及诊断不必要心脏起搏的医疗设备，其特征在于，
所述心脏起搏器为DDD型起搏器ICD/CRT-D。
3.如权利要求2所述的减少及诊断不必要心脏起搏的医疗设备，其特征在于，所述主控制单元还设置所述设备的房室间期。
4.如权利要求3所述的减少及诊断不必要心脏起搏的医疗设备，其特征在于，所述时间控制单元还包括第二定时器；
所述主控制单元接收到所述感知控制/放大单元在不应期外的心房感知事件后，所述主控制单元向所述时间控制单元发送信号，控制所述第二定时器进入定时模式，以设置所述房室间期为感知房室间期。
5.如权利要求3所述的减少及诊断不必要心脏起搏的医疗设备，其特征在于，所述时间控制单元还包括第三定时器；
若所述主控制单元未接收到所述感知控制/放大单元在不应期外的心房感知事件，则所述主控制单元向所述起搏控制/产生单元发送心房起搏信号，并向所述时间控制单元发送信号，控制所述第三定时器进入定时模式，以设置所述房室间期为起搏房室间期。
6.如权利要求2所述的减少及诊断不必要心脏起搏的医疗设备，其特征在于，所述心脏起搏器为AAI型起搏器。
7.如权利要求2所述的减少及诊断不必要心脏起搏的医疗设备，其特征在于，所述心脏起搏器为VVI型起搏器。
8.如权利要求1所述的减少及诊断不必要心脏起搏的医疗设备，其特征在于，所述主控制单元包括数据存储单元，所述主控制单元每次得出心率后，将所述心率存储于所述数据存储单元。
9.如权利要求1所述的减少及诊断不必要心脏起搏的医疗设备，其特征在于，所述微处理器包括第一数据/信息交互接口，所述数字/模拟模块包括第二数据/信息交互接口，所述微处理器与数字/模拟模块分别通过所述第一数据/信息交互接口和第二数据/信息交互接口进行通信。
10.如权利要求1所述的减少及诊断不必要心脏起搏的医疗设备，其特征在于，所述数字/模拟模块还包括程控单元，用以设置所述主控制单元在需要得出心率时，测量感知事件/起搏信号与前一次感知事件/起搏信号之间的间期的次数。
11.如权利要求10所述的减少及诊断不必要心脏起搏的医疗设备，其特征在于，测量的次数范围为2-256。
12.如权利要求10所述的减少及诊断不必要心脏起搏的医疗设备，其特征在于，确定设备低限频率的方法是：
所述主控制单元计算所述感知事件在所述感知事件/起搏信号中的比例；若该比例>＝A％(可程控，默认值50)，则得出心率为所述感知事件的频率间期，主控制单元设置所述设备的低限频率为“心率-xppm”；
若该比例<A％(可程控，默认值50)，则所述主控制单元搜索当前低限频率，并设置设备的低限频率为“当前低限频率—yppm”；
其中，所述x和y的值通过所述程控单元设置。
13.如权利要求12所述的减少及诊断不必要心脏起搏的医疗设备，其特征在于，所述x的范围为2-20，所述y的范围为2-20。
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