CN106362289A - 一种消除植入式心脏起搏器心室通道内心房远场信号的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消除植入式心脏起搏器心室通道内心房远场信号的方法，包括以下步骤：1)在VA间期的心房、心室感知窗口内，若同时出现心房、心室感知事件，则进行如下处理：第一，若VV间期＞300ms，则忽略本次心室感知，并开启100ms安全AV间期；第二，若VV间期≤300ms，则认为心房、心室感知由T波引起，同时忽略心房与心室感知，并开启100ms的心房、心室绝对不应期；2)在心房感知的AV间期内，开启50ms的远场信号检测窗口，若在这个窗口内检测到心室感知事件，则忽略本次心室感知，开启100ms的安全AV间期并在心室感知窗口的末端发放心室安全起搏。本发明能够避免交叉感知导致的心室起搏脉冲被抑制的情况，从而可以有效地保障房室阻滞患者的生命。

Description

一种消除植入式心脏起搏器心室通道内心房远场信号的方法

【技术领域】

本发明属于医疗器械技术领域，涉及一种消除植入式心脏起搏器心室通道内心房远场信号的方法。

【背景技术】

自1958年第一台人工心脏起搏器问世以来，随着医学的不断发展及起搏技术的不断创新，起搏器的体积越来越小，使用寿命越来越长，双向遥测和记忆功能使临床医生可以按需程控起搏参数并下载相关信息，双腔起搏器的问世保障了房室的同步性，各种自动化功能的增加与优化也大大提升了广大患者的生活质量，心脏起搏器在心血管病的治疗中发挥着越来越大的作用。

窦房结是正常心脏产生兴奋的源头，这一兴奋会经心房后快速下传到房室结。在房室结，兴奋的传导会出现一定的延时，使心房先于心室收缩。兴奋通过房室结后会快速到达心室的不同部位。从而引起心脏的收缩与扩张并将血液供给全身。如图1的间期1所示的是健康的心脏正常工作时的情形，窦房结自发产生的兴奋(起搏器会通过心房电极导线感知到一次自身的心房信号AS)，会在房室结短暂停滞后下传到心室(起搏器会通过心室电极导线感知到一次自身的心室信号VS)。

当兴奋的传导系统发生异常，则会出现心律失常的现象，《起搏器植入指南》中指出，三度房室阻滞与有症状的二度房室阻滞都属于永久性起搏器植入的Ⅰ类适应证。如图1间期2中描绘的是患有房室阻滞患者的心脏在起搏器的协助下正常工作的情形。这时，窦房结所产生的兴奋不能正常下传到心室，DDD模式的起搏器会在适当的时间发放一次心室起搏脉冲VP，从而保持房室同步性。

然而，双腔心脏起搏器及在其基础上发展而来的三腔的心脏再同步治疗(CRT)虽然具有强大的功能，但不同腔室间的远场干扰信号却带来了新的问题。美国专利Hardware-based state machine for use in discriminating near field signals from farfield signals for use in an implantable cardiac stimulation device公开了一种基于硬件的，从心房近场信号与心室远场信号中识别出心房近场信号的方法。美国专利System and method for rejecting far-field signals using an implantablecardiac stimulation device通过置入心房的尖端电极和环状电极，设计了一种过滤心室远场信号，感知心房近场信号的技术。美国专利System and method for eliminatingcross-talk due to far-field signals提出了一种消除双心室间远场串扰信号在不同心室感知通道中产生干扰的方法。

由于心室通道的电激动信号相比于心房通道的电激动信号更强，所以目前关于远场干扰信号的研究主要集中在双心室通道之间，或心室信号对心房通道的影响。然而临床研究表明，心房信号同样会在心室通道形成远场信号，并对起搏器的正常工作造成干扰。图1的间期3与间期4所示的是心脏在起搏器的协助下由于心室感知到远场信号而发生异常的工作情形。在出现一次自身心房感知信号AS时，心室通道在同一时刻(如间期3所示)或在AS后极短的时间内(如间期4所示)错误地把AS也感知为VS信号。这一交叉感知将抑制心脏起搏器心室起搏脉冲信号VP的发放，对于房室阻滞的患者，这将危及生命。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种消除植入式心脏起搏器心室通道内心房远场信号的方法，该方法能够避免由于心室电极感知到心房通道的心电信号而导致的心室起搏脉冲被抑制的情况。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种消除植入式心脏起搏器心室通道内心房远场信号的方法，包括以下步骤：

1)在VA间期的心房、心室感知窗口内，若同时出现心房、心室感知事件，则进行如下处理：

1-1)若VV间期＞300ms，则认为本次心室感知是来源于心房通道的P波的远场信号，忽略本次心室感知，并开启100ms安全AV间期；其中，VV间期是指上一次心室事件到当前心室感知VS的间期值，上一次心室事件包括心室感知VS、心室起搏VP与室性早搏PVC；

1-2)若VV间期≤300ms，则认为心房、心室感知由T波引起，同时忽略心房与心室感知，并开启100ms的心房、心室绝对不应期，而后重新开启一个缩小的心房、心室感知窗口；

2)在心房感知的AV间期内，开启50ms的远场信号检测窗口；

3)若在这个窗口内检测到心室感知事件，则认为本次心室感知是来源于心房通道的P波的远场信号，忽略本次心室感知，开启100ms的安全AV间期，并在心室感知窗口内未发生心室感知事件的前提下，在心室感知窗口的末端发放心室安全起搏脉冲；

4)若安全AV间期处于上限跟踪频率间期之内，则不论在心室感知窗口内是否发生心室感知事件，预计在心室感知窗口末端发放的心室起搏脉冲都将被抑制，以防止心室起搏脉冲打在可能出现的T波上而引发室颤。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明所述的消除植入式心脏起搏器心室通道内心房远场信号的方法，首先，能够避免心室感知到来源于心房通道的P波的远场信号，其次，能够避免T波被同时误感知为心房、心室感知的情况。从而消除了交叉感知导致的心室起搏脉冲被抑制的情况，可以有效地保障房室阻滞患者的生命。

【附图说明】

图1为植入式心脏起搏器正常工作与存在远场干扰时异常工作的对比；

图2(a)为本发明VA间期中心房、心室感知窗口的定义；

图2(b)为本发明VA间期中心房、心室感知窗口由于AR的出现而缩小的情形；

图3(a)为心房、心室感知窗口内没有发生感知事件的时序图；

图3(b)为心房、心室感知窗口内发生心房感知事件的时序图；

图3(c)为心房、心室感知窗口内发生室性早搏事件的时序图；

图4(a)为本发明在VA间期中消除P波在心室通道的远场感知的示意图；

图4(b)为本发明在VA间期中消除T波在心房、心室通道的干扰信号的示意图；

图5为本发明在VA间期中消除交叉感知的方案的流程图；

图6(a)为本发明在AV间期中消除P波在心室通道的远场感知的示意图；

图6(b)为本发明心室安全起搏脉冲的发放与上限频率的关系示意图；

图6(c)为本发明在检测窗口内无远场信号时不设置安全AV间期的示意图；

图7为本发明在AV间期中消除P波在心室通道的远场感知的流程图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图2-图7，AS表示心房感知；AP表示心房起搏；AR表示心房不应期感知；VS表示心室感知；VP表示心室起搏；VR表示心室不应期感知；PVC表示室性早搏；PVAB表示心室后心房空白期；PVARP表示心室后心房不应期；VBP表示心室绝对不应期；VRP表示心室相对不应期。

图2所示的是本发明中对“心房、心室感知窗口”的定义。如图2(a)所示，在VA间期中，室后房空白期PVAB、室后房不应期PVARP、心室绝对不应期VBP及心室不应期VRP都结束后的区域为心房、心室感知窗口。如图2(b)所示，当发生心房不应期感知事件AR时，室后房空白期PVAB、室后房不应期PVARP将被扩展，这可能会使心房、心室感知窗口缩小；类似地，若发生心室不应期感知事件VR，同样可能导致心房、心室感知窗口的缩小。

如图3所示，在心房、心室感知窗口内有三种最常见的情形。

参考图3(a)，若患者表现出窦性心动过缓，或者当DDD起搏器程控于较快的基础频率时，都可能导致在心房、心室感知窗口内不出现自身的心房或心室感知事件，这时起搏器会在心房、心室感知窗口末端发放一次心房起搏脉冲AP。心房起搏脉冲AP将结束VA间期，进入AV间期。

参考图3(b)，若患者无窦房结病变能够自发产生兴奋，并且DDD起搏器程控于合理的参数时，心房、心室感知窗口内会发生一次自身的心房感知事件AS。心房感知事件AS的出现会抑制起搏器在心房、心室感知窗口末端心房起搏脉冲AP的发放，并且在AS时刻结束VA间期，进入AV间期。

参考图3(c)，若心室感知事件之前未出现心房感知，本次心室感知将被识别为一次室性早搏PVC。室早的出现会抑制起搏器在心房、心室感知窗口末端的心房起搏脉冲，且不进入AV间期而是立即开启一个新的VA间期。

参考图4(a)，除了图3中的三种常见情形外，心房通道与心室通道的交叉感知可能会对起搏时序造成不利的影响，使起搏器工作于异常状态。具体表现如下：在心房、心室感知窗口内，在心房通道出现一次自身感知事件AS的同时，心室通道把同一个信号误认为是一次心室感知VS。对于房室传导正常的患者，这次心室对远场信号的误感知不会对其形成干扰，但是对于存在房室传导阻滞的患者，原本预期在AV间期结束时刻发放的心室起搏脉冲VP将被误感知到的VS所抑制。这将危及患者的生命。

为了解决这一问题，本发明采取了如下措施：第一，若在心房、心室感知窗口内，同时出现心房与心室的感知，则认为本次心室感知是来源于心房通道的P波的远场信号，并忽略本次心室感知；第二，立即开启一个时长100ms的安全AV间期，并在安全AV间期末端发放一次心室安全起搏脉冲VP。若在安全AV间期内出现一次正常的自身心室收缩VS，此处的安全起搏VP也不落在T波上，不会产生风险。对于存在房室传导阻滞的患者，这一措施将保障心室的正常收缩和泵血。

参考图4(b)，根据不同患者自身状况的差异，起搏器会程控为不同的运行参数，因此，心房、心室感知窗口内可能会出现T波。T波可能被同时误感知为自身心房事件AS与自身心室事件VS，为了防止这一现象的发生，本发明通过VV间期的大小来判断AS与VS是否由T波引起。这里所说的VV间期是指上一次心室事件(包括VS、VP与PVC)到当前VS的间期值。当VV间期≤300ms时，认为AS与VS由T波引起，这时将同时忽略AS与VS，并同时开启时长100ms的心房心室绝对不应期。如图4(b)所示，在心房、心室感知窗口1中，AS1与VS1同时出现，VV间期1≤300ms，那么，AS1与VS1将同时被忽略，待其后设置的100ms的心房心室绝对不应期结束，开启一个缩小了的心房、心室感知窗口2。这时若再次同时出现心房、心室感知AS2与VS2，满足VV间期2≤300ms，则再次认为AS2与VS2由T波引起并忽略，并在100ms的心房心室绝对不应期后开启心房、心室感知窗口3。需要注意的是，若程控的基础频率足够高，使基本间期的末端处于心房心室绝对不应期1或心房心室绝对不应期2中，则应该在基本间期的末端发放心房起搏脉冲。

在心房、心室感知窗口3中，将主要出现以下四种情形：第一，若未出现心房或心室感知，则在心房、心室感知窗口3的末端发放心房起搏脉冲AP，类似于图3(a)所示；第二，若仅出现心房感知，则进入AV间期，类似于图3(b)所示；第三，若仅出现心室感知，则认为发生PVC事件，并重新开启一个VA间期，类似于图3(c)所示；第三，若同时出现心房、心室感知，则认为发生自身心房感知AS，并忽略本次心室感知，类似于图4(a)所示。

图5是本发明在VA间期内消除交叉感知方案的流程图。根据心房、心室感知期内所发生的感知事件，本方案采取了五种相应的措施：第一，若在心房、心室感知期内没有发生心房或心室感知事件，则发放心房起搏脉冲AP；第二，若仅出现心室感知，则认为发生PVC事件；第三，若仅出现心房感知，则认为发生AS事件；第四，若同时出现心房、心室感知事件，且VV间期＞300ms，则认为心室感知到的是来源于P波的远场信号，忽略本次心室感知，并在100ms后发放心室安全起搏脉冲VP；第五，若同时出现心房、心室感知事件，且VV间期≤300ms，则认为心房、心室感知到的是T波的信号，同时忽略本次心房、心室感知，并开启一个100ms的心房、心室绝对不应期。

参考图6(a)，在发生自身心房感知的AV间期内，开启一个时长50ms的远场信号检测窗口。若在这个检测窗口内，发生心室感知事件VS，则认为这一心室感知来源于心房通道的远场信号，忽略本次心室感知信号，并以AS为起点开启一个100ms的安全AV间期。安全AV间期的后50ms为心室感知窗口，若在心室感知窗口内未发生心室感知事件，则在安全AV间期的末端发放一次安全心室起搏脉冲VP，并进入VA间期；若在心室感知窗口内发生心室感知事件VS，则抑制安全AV间期末端的安全心室起搏脉冲，并在VS时刻进入VA间期。

图6(b)描绘的是当心室感知到来源于心房通道的远场信号时，安全AV间期与上限跟踪频率间期的关系。若安全AV间期处于上限跟踪频率间期之内，则不论在心室感知窗口1内是否发生心室感知事件，预计于安全AV间期末端发放的安全心室起搏脉冲都会被抑制。同时，总心室感知窗口也被扩展为心室感知窗口1与心室感知窗口2两部分，如图所示。若在总心室感知窗口发生心室感知VS，则进入VA间期；若在总心室感知窗口未发生心室感知VS，则直接进入VA间期且不发放心室起搏脉冲VP，防止VP打在可能存在的T波上形成室颤。总而言之，若安全AV间期处于上限跟踪频率间期之内，则不论是否发生心室感知事件，预计在心室感知窗口末端发放的心室起搏脉冲都将被抑制。

图6(c)描述的是相比于图6(a)与(b)更为常见的情形，若在远场信号感知窗口内无心室感知事件发生，则不开启安全AV间期。包括两种主要情形：第一，若程控的AV间期处于上限跟踪频率间期之外，则AV间期在程控的AV间期末端的心室起搏事件VP时刻结束，当然，若心室感知窗口内有心室感知事件VS发生，则AV将在VS时刻结束并立即进入VA间期；第二，若程控的AV间期处于上限跟踪频率间期之内，则AV间期在上限跟踪频率间期末端的心室起搏事件VP时刻结束，当然，若总心室感知窗口(扩展的心室感知窗口包括心室感知窗口1与心室感知窗口2)内有心室感知事件VS发生，则AV将在VS时刻结束并立即进入VA间期。总而言之，若心室感知窗口内未发生心室感知事件，则不论程控的AV间期是否处于上限跟踪频率间期之内，预计在心室感知窗口末端发放的心室起搏脉冲都将不被抑制。

图7是本发明在AV间期内消除交叉感知方案的流程图。在发生心房感知的AV间期内，根据远场感知窗口内是否发生心室感知事件分为两条支路：第一，远场感知窗口内未发生心室感知事件，则VP在程控的AV间期末端发放；第二，远场感知窗口内发生心室感知事件，则VP在安全AV间期末端发放。两者的主要差别在于，在心室感知窗口无心室感知的前提下，若安全AV间期在上限跟踪频率间期之内，则心室起搏脉冲将被抑制；而若程控的AV间期在上限跟踪频率间期之内，则心室起搏脉冲将不被抑制。此举的目的在于防止心室起搏脉冲VP打在可能存在的T波上造成室颤。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种消除植入式心脏起搏器心室通道内心房远场信号的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在VA间期的心房、心室感知窗口内，若同时出现心房、心室感知事件，则进行如下处理：

1-1)若VV间期＞300ms，则认为本次心室感知是来源于心房通道的P波的远场信号，忽略本次心室感知，并开启100ms安全AV间期；其中，VV间期是指上一次心室事件到当前心室感知VS的间期值，上一次心室事件包括心室感知VS、心室起搏VP与室性早搏PVC；

1-2)若VV间期≤300ms，则认为心房、心室感知由T波引起，同时忽略心房与心室感知，并开启100ms的心房、心室绝对不应期，而后重新开启一个缩小的心房、心室感知窗口；

2)在心房感知的AV间期内，开启50ms的远场信号检测窗口；

3)若在这个窗口内检测到心室感知事件，则认为本次心室感知是来源于心房通道的P波的远场信号，忽略本次心室感知，开启100ms的安全AV间期，并在心室感知窗口内未发生心室感知事件的前提下，在心室感知窗口的末端发放心室安全起搏脉冲；

4)若安全AV间期处于上限跟踪频率间期之内，则不论在心室感知窗口内是否发生心室感知事件，预计在心室感知窗口末端发放的心室起搏脉冲都将被抑制，以防止心室起搏脉冲打在可能出现的T波上而引发室颤。