CN107376120B - 一种双腔按需型起搏实现方法 - Google Patents

一种双腔按需型起搏实现方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双腔按需型起搏实现方法，包括如下步骤：预先将双腔型起搏器的上限追踪频率设置为等于下限频率；控制双腔型起搏器按DDD模式工作，感知心房事件后，抑制心房脉冲，同时开启房室间期，并在房室间期结束时发放心室起搏，直至心室率超过上限追踪频率；当心室率超过上限追踪频率后，继续感知心房事件；并在检测到心房感知事件后，抑制心房脉冲的触发，直至下限频率时发放心室脉冲实现DDI模式。本发明设置UTRI与LRI的值一致，按照DDD模式实现DDI模式，不但提高实现DDI模式的便捷性，可靠性和直接可验证性，大大减少验证的工作量，并且由于无需进行实质模式转换，使得模式转换快速流畅，生理性好，减少患者不适。

Description

一种双腔按需型起搏实现方法
技术领域
本发明涉及一种心脏起搏器的控制方法，尤其涉及一种双腔按需型起搏实现方法。
背景技术
心脏起搏器(cardiac pacemaker)是一种植入于体内的电子治疗仪器，通过脉冲发生器发放由电池提供能量的电脉冲，通过导线电极的传导，刺激电极所接触的心肌，使心脏激动和收缩，从而达到治疗由于某些心律失常所致的心脏功能障碍的目的。
双腔起搏器是临床上安装最多的一种起搏器，英文缩写叫DDD。第一个D代表双(double)心腔都可以起搏，包括心房和心室，第二个D代表两个(double)心腔都可以感知，包括一个心房和一个心室，第三个D代表起搏器感知自身心脏激动后可以使用两种方式(double)反映，一种是抑制，一种是触发，所以也用D来表示。双腔型起搏器有两根电极，分别放在心脏的两个腔里，能对心房和心室进行感知和起搏。一般来说，是一根电极放在右心房，一根放在右心室心尖部。起搏器自己设定了一个从心房传导心室的时限(先心房后心室的心脏收缩顺序)，例如0.20秒，如果心房收缩后，经过这0.20秒，自己的心室还不收缩，那就由起搏器发送冲动到右心室的电极，刺激心肌，产生心室收缩。
双腔型起搏器一般可根据用户设置工作在DDD，DDI，DOO，ODO，DVI等双腔起搏模式。各种模式根据需要可自动转换，当自身心房率低于起搏器所设置的低限频率，而PR间期(感知的房室间期)又大于起搏器设置的AV间期(起搏的房室间期)时，呈现房室顺序起搏。当出现自身心室事件时，除了VAT模式外，双腔起搏器的其它模式均表现为抑制心室脉冲的发放，重整起搏频率。其中DDI模式是一种双腔按需型起搏模式，相当于AAI+VVI，适用于病窦伴房室阻滞的患者，尤其伴阵发性房性快速心律失常者。
目前市场上的双腔型起搏器，其工作在DDI起搏模式，通常是起搏器由DDD起搏模式(或其它当前运行的工作模式)切换到DDI起搏模式。一种起搏器工作在DDI模式时：当检测到不应期外的心房事件时，预期发生的心房起搏被取消。但在预期发生心房起搏时开启新的房室间期，并在房室间期结束时发放心室起搏。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种双腔按需型起搏实现方法，不但能够提高实现按需型DDI模式的便捷性，可靠性和直接可验证性，大大减少验证的工作量，并且由于无需进行实质模式转换，使得模式转换快速流畅，生理性好，减少患者不适。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种双腔按需型起搏实现方法，包括如下步骤：预先将双腔型起搏器的上限追踪频率设置为等于下限频率；控制双腔型起搏器按DDD模式工作，感知心房事件后，抑制心房脉冲，同时开启房室间期，并在房室间期结束时发放心室起搏，直至心室率超过上限追踪频率；当心室率超过上限追踪频率后，继续感知心房事件；并在检测到心房感知事件后，抑制心房脉冲的触发，直至下限频率时发放心室脉冲实现DDI模式。
上述的双腔按需型起搏实现方法，其中，所述双腔型起搏器包括微处理器及与其连接的数字/模拟模块，所述微处理器和数字/模拟模块通过数据/信息交互接口相连。
上述的双腔按需型起搏实现方法，其中，所述微处理器的控制单元通过所述数据/信息交互接口获取用户设置信息，并将上限跟踪频率间期UTRI设置为与下限频率间隔LRI一致。
上述的双腔按需型起搏实现方法，其中，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、感知控制/放大单元和程控单元；所述数字/模拟模块的感知控制/放大单元检测到心房感知事件，且所述微处理器的主控制单元判断该事件为心室后不应期外心房感知事件时，继续按照DDD模式的工作方式工作，所述微处理器的主控制单元控制所述时间控制单元设置心房感知后心室起搏间期。
上述的双腔按需型起搏实现方法，其中，所述数字/模拟模块的感知控制/放大单元实时检测心房感知事件As和心室感知事件Vs，首先判断以上一心室事件为起点的UTRI和以当前的心房感知事件As为起点的心房感知后房室间期SAVI的定时溢出顺序，如果SAVI先一步定时溢出，则设置心房感知后心室逸博间期为在UTRI结束时溢出；如果UTRI先一步定时溢出，则设置心房感知后心室逸博间期为在SAVI结束时溢出。
上述的双腔按需型起搏实现方法，其中，当心房感知后心室逸博间期定时溢出时，所述微处理器的主控制单元控制所述起搏控制/发生单元发放心室起搏脉冲Vp，并控制所述时间控制单元设置心室后心房不应期PVARP，心室不应期VRP，上限跟踪频率间期UTRI和心室事件后心房逸搏间期AEI。
上述的双腔按需型起搏实现方法，其中，在心室事件后心房逸搏间期AEI定时溢出之前，所述数字/模拟模块的感知控制/放大单元未感知到任何自身心房或心室事件；AEI定时溢出时，发放心房起搏事件；同时，所述微处理器的主控制单元控制所述时间控制单元设置心房起搏后心室逸搏间期PAVI。
上述的双腔按需型起搏实现方法，其中，所述心房感知后房室间期SAVI，心室后心房不应期PVARP，心室不应期VRP和上限跟踪频率间期UTRI和心房起搏后心室逸搏间期PAVI由用户通过所述程控单元程控设置，并且AEI＝LRI-PAVI。
上述的双腔按需型起搏实现方法，其中，在PAVI定时溢出之前，所述数字/模拟模块的感知控制/放大单元感知到自身心室事件，则抑制心室起搏；同时，所述微处理器的主控制单元控制所述时间控制单元设置心室后心房不应期PVARP，心室不应期VRP及UTRI。
上述的双腔按需型起搏实现方法，其中，所述微处理器的主控制单元还控制所述时间控制单元设置AEI＝LRI-PAVI+前一房室间期中PAVI或者SAVI的剩余时间段。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的双腔按需型起搏实现方法，通过设置UTRI与LRI的值一致，无需为DDI工作模式进行任何特殊的操作和状态机设置，即可按照DDD模式实现DDI模式，不但提高了实现方式的便捷性，可靠性和直接可验证性，并且大大减少验证的工作量。此外，DDD模式与DDI模式之间进行模式转换时(例如房速时可能会进行此转换)，无需进行专门的模式切换操作，使得模式转换快速，并且流畅，生理性好，减少患者不适。
附图说明
图1为本发明双腔型起搏器的模式控制流程示意图；
图2为本发明双腔型起搏器在DDD模式下的时序控制示意图；
图3为本发明双腔型起搏器沿用DDD模式实现DDI模式的时序控制示意图；
图4为本发明使用的双腔型起搏器的架构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图1为本发明双腔型起搏器的模式控制流程示意图。
请参见图1，本发明提供的双腔按需型起搏实现方法，包括如下步骤：
步骤S1：预先将双腔型起搏器的上限追踪频率设置为等于下限频率；
步骤S2：控制双腔型起搏器按DDD模式工作，感知心房事件后，抑制心房脉冲，同时开启房室间期，并在房室间期结束时发放心室起搏，直至心室率超过上限追踪频率；
步骤S3：当心室率超过上限追踪频率后，继续感知心房事件；并在检测到心房感知事件后，抑制心房脉冲的触发，直至下限频率时发放心室脉冲实现DDI模式。
本发明的双腔型起搏器工作在DDI模式时，可以感知或起搏心房和心室。其工作模式与DDD模式的实现方式一致，仅需要在DDD模式的基础上，由用户或系统自动将UTRI与LRI(下限频率间隔)的值设置为一致。
本发明与传统方法相比，通过设置UTRI与LRI的值一致，无需为DDI工作模式进行任何特殊的操作和状态机设置，即可按照DDD模式实现DDI模式，提高了实现方式的便捷性，可靠性和直接可验证性，减少验证的工作量。此外，DDD模式与DDI模式之间进行模式转换时(例如房速时可能会进行此转换)，无需进行专门的模式切换操作，使得模式转换快速，并且流畅，生理性好，减少患者不适。下面给出本发明双腔型起搏器的两种模式的工作过程。
一、DDD起搏模式(同步型双腔起搏模式)
本发明的双腔型起搏器工作在DDD模式时，可以感知或起搏心房和心室，同时心室起搏会以房室间期跟随心房事件之后，从而实现房室同步，如图2所示，具体时序如下：
1.PVARP(心室后心房不应期)内感知到的一心房事件。
2.As(不应期外心房感知事件)位于PVARP外AEI(心室后心房逸搏间期)期满前，以As为基准使用SAVI(心房感知后房室间期)为逸搏间期，投射的心室起搏时间点较以UTRI(上限追踪频率)投射者为长(以前一心室时间点为基准)。因此，SAVI被计入起搏逸搏计数器，并将起搏腔被设置为心室。
3.在心室起搏逸搏间期期满前无心室感知，发出心室起搏脉冲。
4.PVARP外感知到的心房事件。
5.使用SAVI为逸搏间期设定的心室起搏时间点较以上限追踪频率间期(以前一心室时点为基准)投射者短，因此，使用上限追踪间期来调节最近的As发生时间并计入心室起搏逸搏计数器，并将起搏腔被设置为心室。
6.心室起搏在逸搏计时器期满时发出。
二、DDI起搏模式(双腔按需型起搏模式)
本发明的双腔型起搏器工作在DDI模式时，可以感知或起搏心房和心室。其工作模式与DDD模式的实现方式一致，仅需要在DDD模式的基础上，由用户或系统自动将UTRI与LRI(下限频率间隔)的值设置为一致。如图3所示，具体时序控制如下：
1.PVARP外的As，在UTRI与LRI相等时跟踪心房活动。
2.当室室间期与LRI相等时发出心室起搏。
3.AEI期满后发出心房起搏。AEI＝LRI–PAVI(PAVI为心房起搏后房室间期)。
4.Vs在PAVI期满前发生，AEI＝LRI-PAVI但根据投射的Vp(心室起搏)点来调整，但UTRI从Vs(不应期外心室感知事件)点处开始，且值等于LRI。
5.AEI期满前发出As，投射的Vp时间即是AsVI期满时。
6.AsVI期满时Vp出现。
请继续参见图4，本发明提供的双腔型起搏器，包括微处理器8及与其连接的数字/模拟模块9，心房心室的感知是一直开启的，不论在任何模式。所述微处理器8的选择及实现方式等不限制。所述数字/模拟模块9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。
进一步的，所述微处理器8包括主控制单元1、时间控制单元2及数据/信息交互接口3。所述主控制单元1实现对发生事件及需发生事件等的控制。所述主控制单元1可以选择通过所述时间控制单元2来实现定时、计时等时间相关的控制功能，比如所述时间控制单元2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。所述数据/信息交互接口3实现装置与其他模块间的数据或信息等的交互。所述数据/信息交互接口3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，所述数据/信息交互接口3能够接收感知事件信息，发放起搏事件请求，串行数据交互，时钟数据交互等。
进一步的，所述数字/模拟模块9包括数据/信息交互接口4、起搏控制/产生单元5、感知控制/放大单元6及程控单元7。所述数据/信息交互接口4能够与相应的数据/信息交互接口3进行交互，当然其实现方式可以与其不同。所述起搏控制/产生单元5接受微处理器8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6能够捕获及区分外部真实的信号并将其通知微处理器8，如心脏信号，并需要能够对信号根据用户设置进行放大。所述程控单元7能够与外界，如用户，进行信息交互。
如图4所示，用户通过所述程控单元将DDI工作模式信息传输到起搏器，所述微处理器的主控制单元通过所述数据/信息交互接口获取用户设置信息，将UTRI(上限跟踪频率间期)设置为与LRI一致。
如图3所示，所述数字/模拟模块的感知控制/放大单元感知到心室后不应期外心房感知事件时，继续按照DDD模式的工作方式工作，所述微处理器的主控制单元控制所述时间控制单元设置心房感知后心室起搏间期：
首先判断以上一心室事件(上一心动周期中的心室起搏，或者感知到的Vs事件)为起点的UTRI和以当前As事件为起点的SAVI的定时溢出顺序，如果SAVI先一步定时溢出，则设置心房感知后心室逸博间期为在UTRI结束时溢出，如图3中①②序列时刻所示；如果UTRI先一步定时溢出，则设置心房感知后心室逸博间期为在SAVI结束时溢出，如图3中⑤⑥序列时刻所示。
进一步地，心房感知后心室逸博间期定时溢出时，所述微处理器的主控制单元控制所述起搏控制/发生单元发放心室起搏，并控制所述时间控制单元设置PVARP，VRP，UTRI和AEI，如图3中②⑥序列时刻所示。
进一步地，SAVI，PVARP，VRP，UTRI由用户通过所述程控单元程控设置，AEI＝LRI–PAVI。
在心室事件后心房逸搏间期(AEI)定时溢出之前，所述数字/模拟模块的感知控制/放大单元未感知到任何自身心房或心室事件；AEI定时溢出时，发放心房起搏事件，如图3中③序列时刻所示。同时，所述微处理器的主控制单元控制所述时间控制单元设置心房起搏后心室逸搏间期(PAVI)。
进一步地，PAVI由用户通过所述程控单元程控设置。
在PAVI定时溢出之前，所述数字/模拟模块的感知控制/放大单元感知到自身心室事件，心室起搏被抑制。同时，所述微处理器的主控制单元控制所述时间控制单元设置PVARP，VRP及UTRI。如图3中④序列时刻所示。
进一步地，本发明可设置AEI＝LRI-PAVI+③序列时刻设置的PAVI的剩余时间段。以此保持房房间期的稳定性。
基此，本发明通过设置UTRI与LRI的值一致，无需为DDI工作模式进行任何特殊的操作和状态机设置，即可按照DDD模式实现DDI模式，不但提高了实现方式的便捷性，可靠性和直接可验证性，并且大大减少验证的工作量。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种双腔按需型起搏实现方法，其特征在于，包括如下步骤：
预先将双腔型起搏器的上限追踪频率设置为等于下限频率；
控制双腔型起搏器按DDD模式工作，感知心房事件后，抑制心房脉冲，同时开启房室间期，并在房室间期结束时发放心室起搏，直至心室率超过上限追踪频率；
当心室率超过上限追踪频率后，继续感知心房事件；并在检测到心房感知事件后，抑制心房脉冲的触发，直至下限频率时发放心室脉冲实现DDI模式；
所述DDD模式为同步型双腔起搏模式，所述DDI模式为双腔按需型起搏模式。
2.如权利要求1所述的双腔按需型起搏实现方法，其特征在于，所述双腔型起搏器包括微处理器及与其连接的数字/模拟模块，所述微处理器和数字/模拟模块通过数据/信息交互接口相连。
3.如权利要求2所述的双腔按需型起搏实现方法，其特征在于，所述微处理器的控制单元通过所述数据/信息交互接口获取用户设置信息，并将上限跟踪频率间期UTRI设置为与下限频率间隔LRI一致。
4.如权利要求2所述的双腔按需型起搏实现方法，其特征在于，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、感知控制/放大单元和程控单元；所述数字/模拟模块的感知控制/放大单元检测到心房感知事件，且所述微处理器的主控制单元判断该事件为心室后不应期外心房感知事件时，继续按照DDD模式的工作方式工作，所述微处理器的主控制单元控制所述时间控制单元设置心房感知后心室起搏间期。
5.如权利要求4所述的双腔按需型起搏实现方法，其特征在于，所述数字/模拟模块的感知控制/放大单元实时检测心房感知事件As和心室感知事件Vs，首先判断以上一心室事件为起点的UTRI和以当前的心房感知事件As为起点的心房感知后房室间期SAVI的定时溢出顺序，如果SAVI先一步定时溢出，则设置心房感知后心室逸博间期为在UTRI结束时溢出；如果UTRI先一步定时溢出，则设置心房感知后心室逸博间期为在SAVI结束时溢出。
6.如权利要求5所述的双腔按需型起搏实现方法，其特征在于，当心房感知后心室逸博间期定时溢出时，所述微处理器的主控制单元控制所述起搏控制/发生单元发放心室起搏脉冲，并控制所述时间控制单元设置心室后心房不应期PVARP，心室不应期VRP，上限跟踪频率间期UTRI和心室事件后心房逸搏间期AEI。
7.如权利要求6所述的双腔按需型起搏实现方法，其特征在于，在心室事件后心房逸搏间期AEI定时溢出之前，所述数字/模拟模块的感知控制/放大单元未感知到任何自身心房或心室事件；AEI定时溢出时，发放心房起搏事件；同时，所述微处理器的主控制单元控制所述时间控制单元设置心房起搏后心室逸搏间期PAVI。
8.如权利要求6或7所述的双腔按需型起搏实现方法，其特征在于，所述心房感知后房室间期SAVI，心室后心房不应期PVARP，心室不应期VRP和上限跟踪频率间期UTRI和心房起搏后心室逸搏间期PAVI由用户通过所述程控单元程控设置，并且AEI＝LRI-PAVI。
9.如权利要求7所述的双腔按需型起搏实现方法，其特征在于，在PAVI定时溢出之前，所述数字/模拟模块的感知控制/放大单元感知到自身心室事件，则抑制心室起搏；同时，所述微处理器的主控制单元控制所述时间控制单元设置心室后心房不应期PVARP，心室不应期VRP及UTRI。
10.如权利要求9所述的双腔按需型起搏实现方法，其特征在于，所述微处理器的主控制单元还控制所述时间控制单元设置AEI＝LRI-PAVI+前一房室间期中PAVI或者SAVI的剩余时间段。
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