CN110573211B - 事后心房颤动检测 - Google Patents

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Abstract

一种设备包括心律失常检测电路，该心律失常电路被配置为：使用第一心律失常检测标准在感测到的心脏信号的第一部分中检测房性心律失常，其中所述感测到的心脏信号代表受试者的心脏活动；以及在检测到房性心律失常时，使用不同的第二心律失常检测标准对时间上在所述第一部分之前的所述心脏信号的第二部分进行分析，以检测所述心脏信号的所述第二部分中的房性心律失常的存在或不存在。

Description

事后心房颤动检测
优先权声明
本申请要求于2017年3月7日提交的美国临时专利申请序列号62/468,194根据35U.S.C.§119(e)的优先权权益，其通过引用整体包含在此。
背景技术
流动式医疗装置包括植入式医疗装置(IMD)、可穿戴医疗装置、手持医疗装置和其他医疗装置。IMD的一些示例包括心脏功能管理(CFM)装置，比如植入式起搏器、植入式心脏复律除颤器(ICD)、皮下植入式心脏复律除颤器(S-ICD)、心脏再同步治疗装置(CRT)以及包括这些能力的组合的装置。装置可以用于使用电治疗或其他治疗医治患者或受试者，或者通过对患者状况的内部监测来帮助医师或护理人员进行患者诊断。
一些植入式医疗装置可以是仅诊断的装置，比如植入式圈式记录器(ILR)、植入式心脏监测器和皮下植入式心脏衰竭监测器(SubQ HFM)。装置可以包括与一个或多个感测放大器通信的电极以监测患者内的心电活动，或者可以包括一个或多个传感器以监测一个或多个其他患者参数。皮下植入式装置可以包括能够感测心脏信号而无需直接与患者心脏接触的电极。IMD的其他示例包括具有神经刺激能力的植入式药物递送系统或植入式装置(例如，迷走神经刺激器、压力反射刺激器、颈动脉窦刺激器、脊髓刺激器、深部脑刺激器等)。
可穿戴医疗装置的一些示例包括可穿戴心脏复律除颤器(WCD)和可穿戴诊断装置(例如流动式监测背心、动态心电图监测器、心脏事件监测器、或移动式心脏遥测装置)。WCD可以是包括表面电极的监测装置。可以将表面电极布置为提供监测中的一项或两项，以提供表面心电图(ECG)以及心脏复律和除颤器电击治疗的递送。在一些示例中，可穿戴医疗设备还可以包括患者佩戴的监测贴片(比如可粘贴的贴片)，或者可以包括在患者所穿的衣服中。
手持医疗装置的一些示例包括智能手机和个人数据助理(PDA)。手持装置可以是诊断设备，其可以在装置放在患者手中或保持在患者胸部的同时记录心电图(ECG)或其他生理参数。
CFM装置可以是植入式的，但在某些情况下可以不包括专用的心房感测能力。此外，一些仅用于诊断的植入式、可穿戴和手持式装置不包括专用的心房感测能力。例如，具有这类装置的患者可能会发生房性心律失常，比如心房颤动(AF)。对于通常具有高AF发生率的心力衰竭患者尤其如此。知道特定患者正在经历AF以及该患者在AF中花费的时间量对于医师和临床医生进行诊断或量身定制针对该患者的医治是很有用的。
发明内容
流动式医疗装置可能需要正确地检测和识别心脏心律失常。这可以帮助为患者提供最有效的基于装置的治疗或基于非装置的治疗(例如药物治疗)。本主题涉及改进心房颤动的检测或分类以及记录颤动发作。
示例1可以包括包含心律失常检测电路的主题(比如一种设备)。该心律失常检测电路被配置为：使用一个或多个第一心律失常检测标准在感测到的心脏信号中检测心律失常的发作，并且开始对心律失常发作的持续时间进行计时；在检测到心律失常的发作时，将不同的心律失常检测标准应用到在所检测到的心律失常的发作之前的所感测到的心脏信号的持续时间。
在示例2中，示例1的主题可选地包括感测电路，其被配置为生成代表受试者的心脏活动的感测到的心脏信号，并且操作性地耦接到心律失常检测电路。心律失常检测电路被配置为当使用不同的AF检测标准在先前感测到的心脏信号中检测到心律失常时将先前感测到的心脏信号的持续时间添加到心律失常发作的持续时间；以及生成检测到的心律失常发作的总持续时间的值。
在示例3中，示例1和2中的一个或两者的主题可选地包括心律失常检测电路，其被配置为：使用一个或多个第一AF检测标准在所感测到的心脏信号中检测心房颤动(AF)的发作并且对AF发作的持续时间进行计时；当检测到AF发作时，将不同的AF检测标准应用到在所检测到的AF发作之前的所感测到的心脏信号的持续时间；当使用所述不同的AF检测标准在先前感测到的心脏信号中检测到AF时，将先前感测到的心脏信号的持续时间添加到AF发作的持续时间；以及生成所检测到的AF发作的总持续时间的值。
在示例4中，示例1-3中的一个或任何组合的主题可选地包括心律失常检测电路，其被配置为使用对AF检测具有第一特异性和第一灵敏度的多个AF检测标准从所感测到的心脏信号中检测AF发作，并且利用与第一AF检测标准不同的特异性或不同的灵敏度中的至少一个来将第一AF检测标准的子集应用到在所检测到的AF发作之前感测到的心脏信号的片段。
在示例5中，示例1-4中的一个或任何组合的主题可选地包括心律失常检测电路，其被配置为：在感测到的心室去极化间期(V-V间期)满足指定的V-V间期离散度阈值、指定的V-V间期双倍递减阈值、和指定的Wenkebach AF检测阈值中的一个或多个时，对AF发作进行检测，并且在使用所述指定的V-V间期离散度阈值、所述指定的V-V间期双倍递减阈值、和所述指定的Wenkebach AF检测阈值中的一个或多个中的改变时，将在所检测到的发作之前感测到的心脏信号的片段分类为AF。
在示例6中，示例1-5中的一个或任何组合的主题可选地包括心律失常检测电路，其被配置为：在所感测到的心脏信号中的噪声小于指定的噪声检测阈值时，检测到所述AF发作，并且当在所检测到的发作之前感测到的心脏信号的片段中的噪声满足不同的噪声检测阈值时，将所述片段分类为AF。
在示例7中，示例1-6中的一个或任何组合的主题可选地包括心律失常检测电路，其被配置为：根据感测窗口将第一AF检测应用于所感测到的心脏信号，并且对其中检测到AF的感测窗口的数量进行计数以作为AF发作的持续时间，以及当使用所述不同的AF检测标准在其中检测到AF的第一感测窗口之前的感测窗口中检测到AF时，将所述之前的感测窗口添加到所述感测窗口的数量的计数当中。
在示例8中，示例1-7中的一个或任何组合的主题可选地包括控制电路，其被配置为：当使用第一AF检测标准检测到AF发作时，触发对如下采样值的存储：其为包括了所检测到的AF发作的所述感测到的心脏信号的片段的采样值，以及，当在先前感测到的心脏信号中检测到AF时，触发对如下采样值的存储：其为包括了所检测到的AF发作和在所检测到的AF发作之前的所述感测到的心脏信号两者的心脏信号的片段的采样值。
在示例9中，示例1-8中的一个或任何组合的主题可选地包括心律失常检测电路，其被配置为：将多个检测到的AF发作累积到受试者的AF负担的总时间中，并且根据AF负担的总时间生成警报。
在示例10中，示例1-9中的一个或任何组合的主题可选地包括：治疗电路，其被配置为向受试者提供电起搏治疗；以及控制电路，其被配置为根据第一起搏治疗模式发起电起搏治疗的递送，并且根据所检测到的AF发作的总持续时间的值改变起搏治疗模式。
在示例11中，示例1-10中的一个或任何组合的主题可选地包括：治疗电路，其被配置为向受试者提供除颤电击治疗；以及控制电路，其被配置为当所检测到的AF发作的总持续时间超过指定的持续时间阈值时，发起除颤电击治疗的递送。
在示例12中，示例1-11中的一个或任何组合的主题可选地包括心律失常检测电路，其被配置为：当在先前感测到的心脏信号中检测到心律失常的发作时，生成所述心律失常的发作的开始时间的指示。
示例13包括主题(比如操作流动式医疗装置的方法、用于执行动作的装置、或包括在被机器执行时使得该机器执行动作的指令的机器可读介质)，或者可以可选地与示例1-12中的一个或任何组合进行组合以包括这种主题，该主题包括：感测代表受试者的心脏活动的心脏信号；使用一个或多个第一心律失常检测标准在感测到的心脏信号中检测心律失常的发作，并且对心律失常发作的持续时间进行计时；当检测到心律失常的发作时，将不同的一个或多个心律失常检测标准应用到在所述检测到的心律失常的发作之前的所述感测到的心脏信号的持续时间；当使用所述不同的心律失常检测标准在先前感测到的心脏信号中检测到心律失常时，将所述先前感测到的心脏信号的持续时间添加到所述心律失常发作的持续时间；以及将所检测到的心律失常的发作的总持续时间提供给用户或过程(process)。
在示例14中，示例13的主题可选地包括：使用一个或多个第一心房颤动(AF)检测标准在所感测到的心脏信号中检测AF发作，并且对AF发作的持续时间进行计时，其中所述应用不同的心律失常检测标准包括：当检测到AF发作时，将不同的一个或多个AF检测标准应用到在所述检测到的AF发作之前的所述感测到的心脏信号的持续时间。
在示例15中，示例14的主题可选地包括：所述一个或多个第一AF检测标准包括对AF检测具有第一特异性和第一灵敏度的多个AF检测标准，并且其中所述不同的一个或多个AF检测标准包括具有与所述第一AF检测标准不同的特异性或不同的灵敏度中的至少一个的所述第一AF检测标准的子集。
在示例16中，示例14和15中的一个或两者的主题可选地包括：所述一个或多个第一AF检测标准包括检测感测到的心室去极化间期(V-V间期)何时满足指定的V-V间期离散度阈值、指定的V-V间期双倍递减阈值、和指定的Wenkebach AF检测阈值中的一个或多个，并且其中，所述不同的一个或多个AF检测标准包括在所述指定的V-V间期离散度阈值、所述指定的V-V间期双倍递减阈值、和所述指定的Wenkebach AF检测阈值中的一个或多个中的改变。
在示例17中，示例13-16中的一个或任何组合的主题可选地包括：所述一个或多个第一AF检测标准包括检测所感测到的心脏信号中的噪声何时小于指定的噪声检测阈值，并且其中所述不同的一个或多个AF检测标准包括检测所感测到的心脏信号中的噪声何时小于不同的指定的噪声检测阈值。
在示例18中，示例13-17中的一个或任何组合的主题可选地包括：在第一感测窗口期间检测AF发作，其中对AF窗口的持续时间进行计时包括：对具有AF发作的感测窗口的数量计数，并且其中将感测到的心脏信号之前的持续时间添加到AF发作包括：将在第一感测窗口之前的感测窗口添加到具有AF发作的感测窗口的数量的计数中。
示例19包括主题(比如系统)，或者可以可选地与示例1-18中的一个或任何组合进行组合以包括这种主题，该主题包括：植入式心脏引线，其包括一个或多个植入式电极；心脏信号感测电路，其操作性地耦接至所述电极并且被配置为提供感测到的受试者的心室心脏信号；以及心律失常检测电路，其操作性地耦接至心脏信号感测电路并被配置为：使用一个或多个第一AF检测标准在没有专用心房腔感测的情况下检测感测到的心室心脏信号中的心房颤动(AF)的发作，并且开始对AF发作的持续时间进行计时；当检测到AF发作时，将不同的AF检测标准应用到在检测到的AF发作之前的感测到的心脏信号的持续时间；当使用不同的AF检测标准在先前感测到的心脏信号中检测到AF时，将先前感测到的心脏信号的持续时间添加到AF发作的持续时间；以及生成检测到的AF发作的总持续时间的值。
在示例20中，示例19的主题可选地包括心律失常检测电路，其被配置为使用对AF检测具有第一特异性和第一灵敏度的针对感测到的心脏信号的多个AF检测标准来检测AF发作，并且利用与第一AF检测标准不同的特异性或不同的灵敏度中的至少一个，将第一AF检测标准的子集应用到在检测到的AF发作之前感测到的心脏信号的片段。
在示例21中，示例19和20中的一个或两者的主题可选地包括心律失常检测电路，其被配置为：当感测到的心室去极化间期(V-V间期)满足指定的V-V间期离散度阈值、指定的V-V间期双倍递减阈值、和指定的Wenkebach AF检测阈值中的一个或多个时，检测到AF发作，并且当使用所述指定的V-V间期离散度阈值、所述指定的V-V间期双倍递减阈值、和所述指定的Wenkebach AF检测阈值中的一个或多个中的改变时，将在所检测到的发作之前感测到的心脏信号的片段分类为AF。
在示例22中，示例21的主题可选地包括心律失常检测电路，其被配置为：当在感测心脏信号中的噪声小于指定的噪声检测阈值时检测到AF发作，并且当在检测到的发作之前感测到的心脏信号的片段中的噪声满足不同的噪声检测阈值时将该片段分类为AF。
示例23可以包括、或者可以可选地与示例1-22中的任一个或多个的任何部分或任何部分的组合进行组合，以包括这样的主题，该主题可以包括用于执行示例1-22的功能中的任意一个或多个的装置、或者包括指令的机器可读介质，所述指令在被机器执行时使得该机器执行示例1-22的功能中的任意一个或多个。
这些非限制性示例可以以任何排列或组合进行组合。此部分并不旨在提供本发明的排他的或详尽的解释。详细描述被包括以提供关于本专利申请的进一步信息，比如对从属权利要求的讨论以及从属和独立权利要求的相互关系。
附图说明
在不一定按比例绘制的附图中，相似的数字可以在不同的视图中描述相似的组件。具有不同字母后缀的相似数字可以表示相似组件的不同实例。附图通过示例而非限制的方式大体上示出了本文档中讨论的各种示例。
图1是包括IMD的医疗装置系统的各部分的示例的图示。
图2和图3是IMD的其他示例的图示。
图4是医疗装置系统的另一示例的各部分的图示。
图5是操作流动式医疗装置的方法的示例的流程图。
图6示出了流动式医疗装置的示例的各部分的框图。
图7示出了感测到的心脏信号的表示。
图8示出了具有正常窦性心律和心房颤动两者的感测到的生理信号的示例。
图9示出了正常窦性心律的心率分布的示例的图表。
图10示出了心房颤动患者的心率分布的示例的图表。
图11是心律失常检测窗口的示例的图示。
图12是操作流动式医疗装置的方法的另一示例的流程图。
具体实施方式
流动式医疗装置可以包括本文所述的特征、结构、方法或其组合中的一个或多个。例如，心脏监测器或心脏刺激器可以被实现为包括以下描述的有利特征或过程中的一个或多个。意图是，这样的监测器、刺激器或其他流动式装置不必包括本文描述的所有特征，而是可以被实现为包括提供独特结构或功能的选定特征。这样的装置可以被实现为提供各种治疗或诊断功能。
图1是包括作为IMD 105的流动式医疗装置的系统100的各部分的示例的图示。IMD105的示例包括但不限于起搏器、心脏复律器、除颤器以及其他心脏监测和治疗递送装置，包括了包含或与一个或多个神经刺激装置、药物、药物递送系统或其他治疗协同工作的心脏装置。在一个示例中，所示的系统100用于治疗心律失常。IMD 105通常包括通过一条或多条心脏引线耦接到患者或受试者的心脏的电子单元。IMD 105的电子单元通常包括封闭在有时被称为罐子或“罐”的气密外壳中的组件。系统100通常还包括IMD编程器或与IMD 105通信一个或多个无线信号185的其他外部系统190，比如通过使用射频(RF)或通过一种或多种其他遥测方法。
所示示例包括具有近端和远端的右心室(RV)引线115。近端耦接至头部连接器107。远端被配置为用于放置在RV中。RV引线115可以包括近侧除颤电极116、远侧除颤电极118(例如RV线圈)、RV尖端电极120A、和RV环形电极120B中的一个或多个。近侧除颤电极116通常比如在适合于室上性放置在上腔静脉(例如，SVC线圈)中的位置处被并入引线主体中。在一些示例中，RV引线115包括在近侧除颤电极116附近的环形电极132(例如，SVC环)。远侧除颤电极118在远端附近被并入引线主体中，比如用于放置在RV中。RV电极120A和120B可以形成双极电极对，并且通常在引线远端处被并入引线主体中。电极116、118、120A和120B比如通过在引线主体内延伸的一个或多个导体各自被电耦接至IMD 105。近侧除颤电极116、远侧除颤电极118或在IMD105的罐上形成的电极允许将心脏复律或除颤脉冲递送至心脏。RV尖端电极120A、RV环形电极120B、或形成在IMD 105的罐上的电极允许感测代表RV去极化的RV电描记图信号并递送RV起搏脉冲。IMD 105包括感测放大器电路，以提供感测到的信号的放大或滤波。感测和起搏允许IMD 105调整心腔收缩的定时。
一些IMD(比如图1中所示的)可以不包括用于感测心房中的电活动的任何电极。例如，IMD 105可以是具有单心室腔感测的ICD。ICD可以包括附接到单个心室引线的电极，并且使用由心室电极感测到的固有心脏信号用于心律失常检测和区分(例如，通过速率感测和/或去极化信号形态分析)。
IMD可以是不向患者提供电治疗的仅诊断装置。注意，图1的图示示例中示出引线和电极的具体布置旨在为非限制性的。
图2是包括S-ICD 205的系统200的各部分的另一示例的图示。S-ICD 205是可皮下植入的并且包括引线215。引线215被皮下植入并且引线215的近端被耦接到头部连接器207。引线215可以包括电极220A和电极220B，以感测心室去极化(例如，使用远场感测)，但是在所示的示例中，引线不包括直接接触心脏的任何电极。引线215包括可以是线圈电极的除颤电极218。S-ICD 205可以使用除颤电极218和形成在S-ICD 205的罐上的电极向心脏提供心脏复律治疗和除颤高能电击治疗中的一种或多种。在一些示例中，S-ICD 205还可以为抗心动过速治疗或心动过缓治疗提供起搏脉冲。注意，在电极的布置中未提供心房引线，但是电极220A和220B允许感测远场心室电描记图信号。
图3是作为无引线心脏起搏器305的IMD的示例的图示。无引线起搏器305被示出为定位在心室腔内，但无引线起搏器305可以被定位在心脏的其他位置处。无引线起搏器305示例具有圆柱形外壳，并且可以包括沿着圆柱形外壳布置的一个或多个电极，以感测心脏的电信号和/或提供用于对心脏起搏的电刺激。在一些情况下，这一个或多个电极可以用于通信。无引线起搏器305可以包括将无引线起搏器305固定到心脏的机构330。固定机构的示例可以包括一个或多个尖齿，或者一个或多个螺旋形固定机构。在图3的示例中，电极可以不与心房直接接触，但电极可以提供RV电描记图信号。
IMD的其他示例包括植入式心脏记录器(ICM)。ICM可以是皮下插入的诊断装置，用于监测电信号以及心脏的其他信号(取决于该装置)。ICM可以在装置的外壳和/或头部上包括两个或更多个电极，以感测心脏的电信号。在一些情况下，心脏中或心脏上未提供电极。
图4是医疗装置系统400的另一示例的各部分的图示。系统400可以包括一个或多个流动式医疗装置，比如常规植入式或皮下植入式医疗装置405、可穿戴医疗装置410、或手持式医疗装置403、或本文所述的任何其他医疗装置。医疗装置中的一个或多个可以包括通信电路(例如遥测电路)，以将心律失常(例如AF)的指示通信到通信系统407。通信系统407可以包括外部通信装置412和经由网络418(例如，互联网、专有计算机网络、或蜂窝电话网络)与外部通信装置412通信的远程系统414。远程系统414可以包括服务器416，其远离外部通信装置412和受试者以执行心脏数据的进一步处理或其他患者管理功能。外部通信装置412可以包括对植入式医疗装置的参数进行编程的编程器。外部通信装置412和远程系统414之一或两者可以包括显示器，以向诸如临床医生的用户呈现心律失常的指示。
图5是控制流动式医疗装置系统的操作以检测房性心律失常的方法500的示例的流程图。在505处，该装置感测代表受试者的心脏活动的心脏信号。在510处，使用一个或多个第一心律失常检测标准在感测到的心脏信号的第一部分中检测到房性心律失常(例如，AF)的发作，并且医疗装置开始计时所检测到的心律失常发作的持续时间。
在515处，在使用第一检测标准检测到房性心律失常的发作时，装置使用不同的心律失常检测标准(或多个标准)来分析在检测到的心律失常发作之前感测到的心脏信号的持续时间。心律失常的不同检测标准可能会从第一标准改变心律失常检测的灵敏度和特异性中的一个或两个。灵敏度是指装置的检测方案有效地检测到装置可以治疗的异常心律的能力。特异性是指装置的检测方案正确地识别装置不打算检测或医治的心律(例如正常心律、其他类型的心律失常或被误认为是心律失常的噪声)的能力。作为示例，心律失常检测的灵敏度可以被改变为更多地包括在检测到的发作之前的信号片段中的可能心律失常。可以对先前的信号片段进行采样并存储在装置的存储缓冲器中(例如，作为电描记图)，并且将第二检测标准应用于所存储的片段。
在520处，当使用不同的心律失常检测标准在先前的感测到的心脏信号中检测到心律失常时，流动式医疗装置将先前感测到的心脏信号的持续时间添加到心律失常发作的持续时间。通过这种“回溯”特征可以提高装置确定的心律失常发作总时间的准确性，该特征检查第一检测标准是否错过了心律失常发作。在525处，装置向用户或过程提供检测到的心律失常发作的持续时间。
在一些示例中，流动式医疗装置使用第一AF检测标准来检测感测到的心脏信号中的AF，并开始对AF发作计时。然后，该装置将不同的AF检测标准应用于在检测到的AF发作之前的感测到的心脏信号的持续时间。当在先前的信号片段中检测到AF时，可以将先前的发作的持续时间添加到AF发作的总时间中。以这种方式，装置可以检测AF发作的总时间中可以包括的错过的AF发作，以改善对患者或受试者的AF负担的确定。
另外，流动式医疗装置可以存储检测到的心律失常发作的电描记图或ECG。回溯特征允许先前的信号片段被包括在存储的电描记图或ECG中，以便在先前的片段中检测到心律失常的情况下可以稍后从装置上传以供临床医生进行分析。回溯特征可以防止其他信息丢失或忽略。
获得的附加信息可以由临床医生进行审查，并用于调整患者的医治。该调整可以包括调整药物滴定，改变治疗中使用的药物，为患者开具植入式医疗装置，调整对患者开具的植入式装置的治疗(例如电刺激治疗)或为患者订购消融术。
图6是流动式医疗装置的示例的各部分的框图。装置600包括感测电路610、控制电路615、心律失常检测电路620，并且可以包括存储器625。感测电路610可以生成代表受试者的心脏活动的感测到的心脏信号。在某些示例中，感测电路610可以电耦接到包括在布置成放置在心腔中的引线中的一个或多个植入式电极。在某些示例中，感测电路610可以电耦接到包括在无线植入式医疗装置中的一个或多个植入式电极。在某些示例中，感测电路610可以电耦接到被配置为在不与受试者直接进行心脏接触的情况下感测心脏信号一个或多个植入式电极(例如，皮下植入式电极)。在某些示例中，感测电路610、控制电路615、心律失常检测电路620和存储器625被包括在可穿戴装置或手持装置中。在变型中，存储器可以被包括在单独的装置中，或者可以是位于网络“云”中的中央存储器。
控制电路615可以包括微处理器、数字信号处理器、专用集成电路(ASIC)或其他类型的处理器，以解释或执行包括在软件或固件中的指令。存储器625可以与控制电路615集成在一起或与之分离。心律失常检测电路620也可以与控制电路615集成在一起，或者可以与控制电路615分离。在某些示例中，感测电路610包括在第一装置中，并且心律失常检测电路和控制电路包括在单独的第二装置中。在某些示例中，第一装置是植入式的，并且第二设备是外部的。
心律失常检测电路620可以使用一种或多种心律失常检测标准来检测感测到的心脏信号中的心律失常发作。例如，心律失常检测电路620可以被配置为检测AF。在一些示例中，心律失常检测电路620使用心室去极化(V-V)间期离散度来检测AF。
图7示出了感测到的心脏信号705的表示。示出了感测到的信号具有多个R波710。可以将V-V间期确定为R波之间的间期。图中的RR1是指在前两个R波之间的第一间期；RR2是在第二R波和第三R波之间的第二间期，依此类推。V-V间期之间的差称为ΔRR1,2(例如，RR2与RR1之间的差)、ΔRR2,3等。
图8示出了具有对应于NSR的第一区域805和对应于AF的第二区域810的感测到的生理信号的示例。在NSR区域中，V-V间期会更规则，并且V-V间期的差将会很小。在AF区域中，与NSR相比，V-V间期会更分散，并且V-V间期的差的值会更多地变化。心律失常检测电路620可以包括峰值检测器电路，以检测感测到的生理信号中的R波以确定V-V间期。心律失常检测电路620可以对V-V间期进行采样并且将样本存储在装置存储器625或不同的存储器中。心律失常检测电路620可以确定V-V间期之间的差，并使用确定的V-V间期差来确定V-V间期离散度的度量。
在一些示例中，心律失常检测电路620确定V-V间期的差，并且可以将间期差分类为稳定或不稳定之一。间期差分类可用于确定V-V间期离散度。当间期差比紧接在前的间期差小指定阈值差值时，间期差可以分类为稳定。当间期差比紧接在前的间期差大指定阈值差值时，间期差可以被分类为不稳定。作为非限制性的说明性示例，阈值差值是与两个间期之间的小于10bpm的速率差相对应的值。因此，如果图7中的RR2是对应于60bpm的1000ms并且RR1是对应于70bpm的857ms，则间期差ΔRR1,2被分类为稳定。如果RR1小于857ms，则间期差被分类为不稳定。
在图8的示例中，更多的V-V间期差将在NSR区域中稳定。在AF区域中，不稳定的V-V间期差的数量将相对于稳定的V-V间期差的数量增加。心律失常检测电路620可以使用多个稳定间期差和多个不稳定间期差来确定比率(例如，比率＝不稳定/稳定)。当该比率超过AF检测阈值比率时，心律失常检测电路620可以检测到AF。
在另一示例中，当感测到的V-V间期满足指定的V-V间期双倍递减阈值时，心律失常检测电路620检测到AF。当在其中心率均降低的两个间期中出现两个连续的V-V间期时，出现了间期双倍递减。在图7的示例中，如果RR1是对应于70bpm的857ms并且RR2是对应于60bpm的1000ms，则如果下一个间期RR3大于1000ms(例如，对应于55bpm的1090ms)，则发生双倍递减。如果RR3小于1000ms，则心率在两个连续的V-V间期中不会降低，并且不会出现双倍递减。当双倍递减间期的数量超过间期的指定分数或百分比时，心律失常检测电路会检测到AF。房性早搏(PAC)会在AF检测方案中引起误报。在AF检测方案中包括双倍递减检测标准可以减少误报。可以降低阈值分数或百分比以使检测更加灵敏，也可以提高阈值分数或百分比以使检测对AF检测更具特异性。
在另一示例中，心律失常检测电路620在感测到的V-V间期满足指定的V-V间期Wenkebach阈值时检测AF。Wenkebach检测涉及对心律失常(其首先看起来不规则，但实际上可能包括一定的规律性或模式)到底有多不规则进行的分析。当所测量的心率的Wenkebach规律性小于指定的Wenkebach阈值时，心律失常检测电路620会检测到AF。例如，测量规律性可以包括确定相似的最大心率和相似的最小心率中之一或两者。心律失常检测电路620可以在感测到的心脏信号中寻找连续数量的X次搏动窗口，其中X是大于一的正整数(例如2、3...或7次搏动窗口)。将多个不同的窗口尺寸应用于感测到的心脏信号。心律失常检测电路620确定具有相似最大心率(和/或相似最小心率)的X次搏动窗口的最高百分比。
表I是具有相似最大或最小心率的连续X次搏动窗口的X＝2至7次搏动的窗口尺寸以及百分比的说明性示例。作为一个示例，“相似”最大或最小心率意指给定窗口的最大值(或最小值)是在前一窗口最大值(或最小值)的+/-5bpm之内。
表I
窗口尺寸 ％最大心率 ％最小心率
2 20％ 25％
3 31％ 36％
4 42％ 47％
5 53％ 58％
6 64％ 69％
7 75％ 80％
如果任何窗口尺寸包括超过指定的Wenkebach阈值的最大心率(或最小心率)的分数或百分比，则心律失常检测电路620不会检测到AF。如果所有窗口尺寸的最大心率(和/或最小心率)的分数或百分比小于指定的Wenkebach阈值，则心律失常检测电路620检测到AF。在表I的示例中，连续2次搏动窗口的20％具有相似最大心率，而25％具有相似最小心率，并且连续7次搏动窗口的75％具有相似最大心率，而80％具有相似最小心率。如果将Wenkebach阈值百分比指定为40％，则在该示例中，心律失常检测电路620将不会检测到AF。窗口尺寸4到7中的任何一个都会否定找到了AF，因为对于那些满足Wenkebach检测标准的窗口尺寸找到了重复模式。可以提高阈值分数或百分比以使检测更加灵敏，或者降低阈值分数或百分比以使检测对AF检测更具特异性。
在另一示例中，心律失常检测电路620使用对所感测到的心脏信号的形态的分析来检测AF。心律失常检测电路620可以包括相关模块，该相关模块确定与感测到的心脏信号的形态和代表AF的模板信号的形态的相关性相关的分数。相关性分数的一个示例是特征相关性系数(FCC)。FCC可以提供所感测的电描记图的形状与代表AF的模板电描记图信号的形状之间的相似度的指示。可以针对特定受试者记录模板，或者可以基于患者人群来创建模板。可以在2007年5月16日提交的题为“自调整ECG形态特征相关性阈值(Self-AdjustingECG Morphological Feature Correlation Threshold)”的美国专利No.7,904,142中找到一种计算相关性分数的方法，该专利的全部内容通过引用合并于此。当所确定的分数满足指定的AF检测阈值时，心律失常检测电路620可以检测到AF。通过调整阈值分数，可以将对AF的检测调整为更敏感或更不敏感。
在另一示例中，心律失常检测电路620使用采样的V-V间期值来确定V-V间期分布，并且将心率密度指数(HRDI)确定为与在分布中最频繁出现的V-V间期对应的采样的V-V间期值的一部分。图9示出了正常窦性心律(NSR)的心率分布的示例的图表。替代地，该分布可以是V-V间期分布。分布的大多数样本位于大约50bpm至90bpm之间。在一些变型中，HRDI可以表达为间期的分数(例如，百分比)。在图9的示例中，HRDI为81％，对应于60bpm的心率模式。图10示出了AF患者的心率分布的示例的图表。可以看出，心率在AF中不如在NSR中规律。在图10的示例中，HRDI大约为23％。当HRDI小于指定的检测阈值分数或百分比时，可以检测到AF。通过调整检测阈值，可以将AF的检测调整为更敏感或更不敏感。
心律失常检测电路620还可以在检测到心律失常时使用噪声分析以将心律失常与噪声区分开。在某些示例中，医疗装置包括一个或多个滤波电路，并且心律失常检测电路根据在指定的噪声频率以上存在的所感测到的心脏信号的能量来检测噪声。在某些示例中，使用信号的形态分析在检测到的心脏信号中检测噪声。在一些示例中，将一个或多个AF检测标准应用于指定尺寸的检测窗口(例如，两分钟窗口)。心律失常检测电路620可以在检测AF时要求检测窗口中的信号噪声小于指定的噪声检测阈值。例如，心律失常检测电路620可以要求在检测窗口期间检测到的噪声冲击数量小于噪声冲击的指定阈值数量。
当检测到AF时，控制电路615可以开始对心律失常发作的持续时间进行计时。当将AF检测阈值应用于围绕AF检测阈值波动的心律时，可能影响受试者处于AF中(AF负担)的总时间的确定。医疗装置可以被配置为使用一种或多种可能错过属于AF发作的心律失常的标准来检测AF。
根据一些示例，当检测到AF发作时，心律失常检测电路620将不同的AF检测标准应用于在检测到的AF发作之前的感测到的心脏信号的持续时间。如果使用不同的AF检测标准在非AF窗口中检测到AF，则装置会将检测窗口的持续时间添加到检测到的心律失常发作的总持续时间中。这可以允许检测被第一检测标准错过的AF，并且可以提供对AF发作的持续时间的更准确的评估。
在一些示例中，心律失常检测电路620首先使用具有对AF检测的第一特异性和第一灵敏度的AF检测标准来从感测到的心脏信号中检测AF发作。然后，心律失常检测电路620通过改变一种或多种AF检测标准的检测的特异性或灵敏度中的至少一项来改变AF检测标准。
例如，心律失常检测电路620可以首先使用V-V间期离散度、V-V间期双倍递减、V-V间期Wenkebach规律性、和从感测到的心脏信号获得的噪声的测量结果的组合来检测AF发作。心律失常检测电路620然后可以将V-V间期离散度检测改变为对AF更敏感(例如，通过降低针对离散度比率的AF检测阈值)，并且可以将V-V间期双倍递减和V-V间期Wenkebach规律性改变为对AF更具特异性(例如，通过增加双倍递减检测阈值，并降低WenkebachAF检测阈值)。心律失常检测电路还可以改变第二AF检测的噪声阈值，以接受信号中的更多噪声。改变后的检测标准被应用于在检测到的AF发作之前感测到的心脏信号的持续时间。
在某些示例中，可以使所有检测阈值更加敏感以检测更多AF，或者可以使所有检测阈值更加特异以在将什么分类为AF时更具区分力。在某些示例中，使用受试者的正常窦性心律(NSR)作为基线来确定回溯标准。当使用初始AF检测标准检测到AF时，心律失常检测电路620将回溯检测标准中的阈值设置在初始AF检测所使用的值与受试者处于NSR时的值之间。
在一些示例中，心律失常检测电路620首先使用AF标准的第一组合从感测到的心脏信号中检测AF发作，然后通过改变组合来改变AF检测。例如，第一AF检测标准可以包括V-V间期离散度测量结果、V-V间期双倍递减测量结果、Wenkebach检测、HRDI测量结果、形态分析、和噪声分析中的一个或任意组合。第二AF检测标准包括V-V间期离散度测量结果、V-V间期双倍递减测量结果、Wenkebach检测、HRDI测量结果、形态分析、和噪声分析的不同组合。
如本文先前所说明的，心脏信号感测电路可以不包括用于受试者心房腔的专用感测电路。将AF检测应用于由一个或多个心室感测电路感测到的心脏信号。可以仅通过心室感测来实现测量V-V间期离散度、V-V间期双倍递减的检测、测量V-V间期Wenkebach规律性、测量HRDI、以及执行形态分析的基于装置的AF检测方法。以这种方式，可以在无需在流动式医疗装置中包括专用心房感测的情况下检测到AF。如果心房感测电路是可得的，则可以使用其他标准用于AF检测。
如前所述，心律失常检测电路620可以将AF检测应用于指定的AF检测窗口(例如，两分钟窗口)。
图11是包括AF窗口1105的检测窗口的示例的图示。如果AF窗口1105不太嘈杂，则心律失常检测电路620将回溯AF检测标准应用于一个或多个先前的非AF窗口1110和1115。可以分析两个以上的非AF窗口。心律失常检测窗口可以对具有AF的窗口的数量进行计数，以确定检测到的AF发作的持续时间。
图12是方法1200的示例的流程图，该方法1200通过对具有AF的窗口数量进行计数以确定所检测到的AF发作的持续时间来确定AF发作的持续时间。在1205处，心律失常检测电路620使用一个或多个第一AF检测标准来寻找AF。当在1210处在窗口中检测到AF时，心律失常检测电路620递增AF的检测窗口的计数。在1215处，心律失常检测电路620检查当前窗口的噪声。如果AF检测窗口不太嘈杂，则在1215处将不同的回溯AF检测标准应用于先前的检测窗口。
如果使用不同的AF检测标准在先前的非AF窗口中检测到AF，则AF窗口计数将递增以包括该非AF窗口，并且在1220处，该过程继续将第一AF检测标准应用于新窗口。如果AF窗口嘈杂，该过程在1220处继续，并且第一AF检测标准继续被应用于新窗口。如果继续检测到AF，则AF窗口计数在1225处递增。如果不再检测到AF，则过程返回至1205处寻找AF。AF窗口计数可以用于确定AF发作的持续时间。可以将多个检测到的AF发作累积到受试者的AF负担的总时间中。返回图6，如果AF负担的总时间超过阈值，则控制电路615可以生成警报。在某些变型中，警报是由医疗装置发送的信号。在某些变型中，警报是存储在存储器中的标志。可以使用与流动式医疗装置600通信的单独设备来呈现警报。在某些变型中，可以对基于装置的治疗进行改变而不生成警报。
存储器625可以包括事件存储缓冲器645。当使用第一AF检测标准检测到AF发作时，控制电路615触发对所感测到的心脏信号的包括了检测到的AF发作的片段的采样值(例如电描记图)的存储。然后，该存储的心脏信号可以随后从医疗装置上传以供临床医生进行分析。控制电路615可在存储器625中包括临时缓冲器或起始缓冲器640，其存储针对一个或多个检测窗口的感测到的心脏信号片段。当在随后的检测窗口中检测到AF时，心律失常检测电路620将不同的回溯AF检测标准应用于所存储的非AF窗口。如果未检测到AF，则可以覆写缓冲器。当在存储在缓冲器中的信号片段中检测到AF时，可以将存储的信号片段传送到事件存储缓冲区。在变型中，将存储心脏信号片段的存储器部分重新指定为非临时存储，并且不传送内容。然后，事件存储缓冲器包括检测到的AF发作和在检测到的AF发作之前的感测到的心脏信号两者。以这种方式，所存储的心脏信号包括AF起始或AF发作的开始，否则其可能会丢失。由于实际的AF起始可能发生在回溯窗口期间，因此回溯特征可以提高AF起始时间报告的准确性。当在先前感测到的心脏信号中检测到心律失常发作时，心律失常检测电路可以生成心律失常发作的开始时间的指示。该指示可以是存储在存储器位置中的稍后可被上传的起始时间，或者可以将开始时间的指示包括在报告中，该报告列出了AF发作的不同参数，比如发作的开始时间和持续时间。
流动式医疗装置600可以是仅诊断装置，或者其可以是向受试者提供治疗的装置。该装置可以包括治疗电路650，该治疗电路650可以被电耦接到电极以向受试者提供抗心律失常心脏治疗。控制电路615可以响应于心律失常检测电路620的检测到AF的指示而发起抗心律失常治疗的递送。在一些示例中，治疗电路650向受试者提供电起搏治疗。控制电路615可以根据第一起搏治疗模式发起电起搏治疗的递送，并且根据检测到的AF发作的总持续时间的值来改变起搏治疗模式。在一些示例中，治疗电路向受试者提供心脏复律或除颤电击治疗。当检测到的AF发作的总持续时间超过指定的持续时间阈值时，控制电路615可以发起电击治疗的递送。
心律失常检测的回溯特征可以提供心律失常的事后检测。这可以提供对心律失常检测的更准确的评估，该评估可以提供通常可能会丢失或忽略的生理信息的基于装置的分析，或者将附加信息提供给临床医生进行分析。
附加描述
本文档中讨论的系统、装置和方法可以改善自动心律管理(CRM)的医学技术、以及心功能恶化的检测和预防。在某些示例中，基于心率的心律失常检测还可以增强植入式CRM装置的性能和功能，从而提高现有AF检测的功效(例如，通过检测AF的真实起始)，使得可以在极低的甚至没有附加成本的情况下改善系统性能，同时减少了这种检测所需的人工检查。在其他示例中，可以使用较低成本或较少干扰的系统、设备和方法来维持现有系统性能(例如，高AF灵敏度和特异性等)。例如，由于系统或装置不需要直接的心房活动感测用于房性心律失常检测，因此可以降低系统复杂性和实现成本。对于未被指示进行用于心房活动感测或心房起搏的心房引线植入的患者来说，这可能特别有益。基于装置的心律失常检测还允许更有效地使用装置存储器，比如通过正确地存储与心律失常识别临床相关的心率统计数据。由于可以更准确地报告AF的起始，因此可以安排、开具或提供更少的不必要药物和手术过程，并且可以改善患者心脏病的整体管理。
上面的详细描述包括对附图的引用，这些附图形成了详细描述的一部分。附图通过说明的方式示出了可以实践本发明的特定实施例。这些实施例在本文中也被称为“示例”。在本文档中所引用的所有出版物、专利和专利文档都通过引用以其整体并入本文，就像通过引用单独地并入一样。如果本文档与通过引用方式并入的那些文档之间用法不一致，则应将所并入的(多个)参考文档中的用法视为对本文档的用法的补充；对于不可调和的不一致之处，以本文档中的用法为准。
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本文描述的方法示例可以至少部分地是机器或计算机实现的。一些示例可以包括编码有指令的计算机可读介质或机器可读介质，所述指令可操作以配置电子装置以执行如以上示例中所述的方法。这种方法的实现可以包括代码，比如微代码、汇编语言代码、高级语言代码等。这种代码可以包括用于执行各种方法的计算机可读指令。该代码可以形成计算机程序产品的一部分。此外，可以在执行期间或其他时间将代码有形地存储在一个或多个易失性或非易失性计算机可读介质上。这些计算机可读介质可以包括但不限于硬盘、可移动磁盘、可移动光盘(例如光盘和数字视频盘)、盒式磁带、存储卡或存储棒、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等。在一些示例中，载体介质可以携带实现所述方法的代码。术语“载体介质”可以用来表示在其上发送代码的载波。
上面的描述旨在是说明性的，而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或多个方面)可以彼此组合使用。在回顾以上描述之后，比如可以由本领域的普通技术人员使用其他实施例。提供摘要以符合37C.F.R.§1.72(b)，以使读者能够快速确定技术公开的性质。提交本文档时应理解为不会将其用于解释或限制权利要求的范围或含义。另外，在以上的详细描述中，可以将各种特征组合在一起以简化本公开。这不应该被解释为旨在未声明的公开特征对于任何权利要求是必不可少的。而是，本发明主题可以在于少于特定公开实施例的所有特征。因此，以下权利要求据此结合到详细描述中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例。本发明的范围应参考所附权利要求书以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来确定。

Claims (15)

1.一种流动式医疗设备，包括：心律失常检测电路，其被配置为：
使用第一心律失常检测标准在感测到的心脏信号的第一部分中检测房性心律失常，其中所述感测到的心脏信号代表受试者的心脏活动；
在检测到房性心律失常时，使用第二不同的心律失常检测标准对时间上在所述第一部分之前的所述心脏信号的第二部分进行分析，以检测所述心脏信号的所述第二部分中存在或不存在房性心律失常；
当使用所述不同的房性心律失常检测标准在先前感测到的心脏信号中检测到心律失常时将先前感测到的心脏信号的持续时间添加到心律失常发作的持续时间；以及
生成所述检测到的心律失常发作的总持续时间的值。
2.根据权利要求1所述的流动式医疗设备，包括感测电路，其耦接到所述心律失常检测电路并且被配置为生成所述感测到的心脏信号。
3.根据权利要求2所述的流动式医疗设备，其中所述心律失常检测电路被配置为：使用一个或多个第一AF检测标准在所述感测到的心脏信号中检测心房颤动(AF)的发作，并且开始对所述AF发作的持续时间进行计时；当检测到所述AF发作时，将不同的AF检测标准应用到在所述检测到的AF发作之前的所感测到的心脏信号的持续时间；当使用所述不同的AF检测标准在所述先前感测到的心脏信号中检测到AF时，将所述先前感测到的心脏信号的持续时间添加到所述AF发作的持续时间；以及生成所述检测到的AF发作的总持续时间的值。
4.根据权利要求3所述的流动式医疗设备，其中所述心律失常检测电路被配置为使用对AF检测具有第一特异性和第一灵敏度的多个AF检测标准从所述感测到的心脏信号中检测AF发作，并且利用与所述第一AF检测标准不同的特异性或不同的灵敏度中的至少一个来将所述第一AF检测标准的子集应用到在所述检测到的AF发作之前感测到的心脏信号的片段。
5.根据权利要求3所述的流动式医疗设备，其中所述心律失常检测电路被配置为：在感测到的心室去极化间期(V-V间期)满足指定的V-V间期离散度阈值、指定的V-V间期双倍递减阈值、和指定的Wenkebach AF检测阈值中的一个或多个时，对AF发作进行检测，并且在使用所述指定的V-V间期离散度阈值、所述指定的V-V间期双倍递减阈值、和所述指定的Wenkebach AF检测阈值中的一个或多个中的改变时，将在所述检测到的发作之前感测到的心脏信号的片段分类为AF。
6.根据权利要求5所述的流动式医疗设备，其中所述心律失常检测电路被配置为：在所述感测到的心脏信号中的噪声小于指定的噪声检测阈值时，检测所述AF发作，并且当在所述检测到的发作之前感测到的心脏信号的片段中的噪声满足不同的噪声检测阈值时，将所述片段分类为AF。
7.根据权利要求3所述的流动式医疗设备，其中所述心律失常检测电路被配置为：根据感测窗口将所述第一AF检测应用于所述感测到的心脏信号，并且对其中检测到AF的感测窗口的数量进行计数以作为所述AF发作的持续时间，以及当使用所述不同的AF检测标准在其中检测到AF的第一感测窗口之前的感测窗口中检测到AF时，将所述之前的感测窗口添加到所述感测窗口的数量的计数当中。
8.根据权利要求3所述的流动式医疗设备，包括控制电路，其被配置为：当使用所述第一AF检测标准检测到所述AF发作时，触发对如下采样值的存储：其为包括了所述检测到的AF发作的所述感测到的心脏信号的片段的采样值，以及，当在所述先前感测到的心脏信号中检测到AF时，触发对如下采样值的存储：其为包括了所述检测到的AF发作和在所述检测到的AF发作之前的所述感测到的心脏信号两者的心脏信号的片段的采样值。
9.根据权利要求3所述的流动式医疗设备，其中所述心律失常检测电路被配置为：将多个检测到的AF发作累积到所述受试者的AF负担的总时间中，并且根据所述AF负担的总时间生成警报。
10.根据权利要求3所述的流动式医疗设备，包括：治疗电路，其被配置为向所述受试者提供电起搏治疗；以及控制电路，其被配置为根据第一起搏治疗模式发起所述电起搏治疗的递送，并且根据所述检测到的AF发作的总持续时间的值改变起搏治疗模式。
11.根据权利要求3所述的流动式医疗设备，包括：治疗电路，其被配置为向所述受试者提供除颤电击治疗；以及控制电路，其被配置为当所述检测到的AF发作的总持续时间超过指定的持续时间阈值时，发起所述除颤电击治疗的递送。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的流动式医疗设备，其中所述心律失常检测电路被配置为：当在先前感测到的心脏信号中检测到心律失常的发作时，生成所述心律失常的发作的开始时间的指示。
13.一种包括指令的机器可读介质，所述指令在被机器执行时使得该机器执行：
感测代表受试者的心脏活动的心脏信号；
使用一个或多个第一心律失常检测标准在感测到的心脏信号中检测心律失常的发作，并且对心律失常发作的持续时间进行计时；
当检测到心律失常的发作时，将不同的一个或多个心律失常检测标准应用到在所述检测到的心律失常的发作之前的所述感测到的心脏信号的持续时间；
当使用所述不同的心律失常检测标准在先前感测到的心脏信号中检测到心律失常时，将所述先前感测到的心脏信号的持续时间添加到所述心律失常发作的持续时间；以及
将所述检测到的心律失常的发作的总持续时间提供给用户或过程。
14.根据权利要求13所述的机器可读介质，其中所述检测心律失常的发作包括：使用一个或多个第一心房颤动(AF)检测标准在所述感测到的心脏信号中检测AF发作，并且对AF发作的持续时间进行计时，其中所述应用不同的心律失常检测标准包括：当检测到AF发作时，将不同的一个或多个AF检测标准应用到在所述检测到的AF发作之前的所述感测到的心脏信号的持续时间。
15.根据权利要求14所述的机器可读介质，其中所述一个或多个第一AF检测标准包括对AF检测具有第一特异性和第一灵敏度的多个AF检测标准，并且其中所述不同的一个或多个AF检测标准包括具有与所述第一AF检测标准不同的特异性或不同的灵敏度中的至少一个的所述第一AF检测标准的子集。
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