CN111526797A - 基于传感器的膈神经刺激检测 - Google Patents

Abstract

一种用于在心脏医疗设备中或使用心脏医疗设备检测膈神经刺激(PNS)的方法和设备。对患者的隔膜的收缩敏感的测试信号可被感知，并且测试信号在预先确定的心脏信号之前的第一窗口和测试信号在预先确定的心脏信号之后的第二窗口中的每一个内的测试信号的信号伪迹可被确定。例如，可使用测试信号(其可以是心音信号)评估PNS搏动标准。

Description

基于传感器的膈神经刺激检测

本申请要求2017年12月7日提交的美国临时专利申请序列号62/595,854的权益，该临时专利申请通过引用整体包含在此。

用于递送治疗或监测生理状况的各种植入式医疗设备已在临床上植入患者体内或被提议在临床上植入患者体内。在一些情况下，植入式医疗设备(IMD)经由一个或多个电极或传感器元件来递送电刺激治疗和/或监测生理信号，该一个或多个电极或传感器元件可被包括作为一条或多条细长的植入式医疗引线的一部分。植入式医疗引线可被配置为允许一个或多个电极和/或传感器被定位在期望的位置处以用于感测和/或递送刺激。例如，电极或传感器被定位在引线的远侧部分处，并且连接器被定位在引线的近侧部分处并且耦合至植入式医疗设备壳体，该植入式医疗设备壳体可包含电子电路系统，诸如刺激发生和/或感测电路系统。

例如，植入式医疗设备(诸如心脏起搏器或植入式心脏复律除颤器)通过经由一条或多条植入式引线的电极递送电治疗信号(诸如用于起搏的脉冲、或者用于心脏复律或除颤的电击)来向心脏提供治疗刺激。在一些情况下，此类植入式医疗设备感测心脏的固有去极化，并基于该感测来控制此类信号向心脏的递送。在检测到异常节律(诸如，例如心动过缓、心动过速或纤颤)时，适当的一个或多个电信号可被递送以用于恢复正常节律。例如，在一些情况下，植入式医疗设备在检测到室性心动过速时向患者的心脏递送起搏、心脏复律或除颤信号，并且在检测到心室纤颤时向患者的心脏递送除颤电信号。起搏信号通常具有比心脏复律或除颤信号低的能量。

起搏信号、心脏复律信号和除颤信号可影响目标组织外部的组织和神经。例如，施加至左心室的起搏脉冲也可导致非预期的膈神经刺激(PNS)。在其他示例中，电引线可被邻近膈神经放置，并且提供被设计以用于刺激膈神经的刺激。在心脏刺激期间，PNS可导致患者出现令人不悦的副作用，诸如打嗝、呼吸困难、令人不适的肌肉抽搐以及全身不适。PNS也可降低对心脏再同步治疗(CRT)作出响应的血液动力学，或总体地损害患者的心脏的血液动力学性能。当植入起搏器(包括引线放置)并且设置起搏参数(例如，选择刺激的强度)时，医师或其他临床医务人员可尝试检测并且避免PNS。在其他实例中，PNS可作为某些存在呼吸障碍的患者的额外治疗选项而被提供。

当电极在膈神经附近时，心脏再同步治疗(CRT)的左心室(LV)起搏期间的膈神经刺激(PNS)可能发生，导致隔膜收缩和患者不适。四极LV引线的发展已降低了PNS并发症的比率，PNS并发症需要侵入性地重新定位LV引线或中止CRT，但是，仍然在植入和患者随访期间经常遇到PNS，这需要手术干预或重新编程来解决。

发明内容

一般而言，本公开涉及使用使用心音传感器检测心脏医疗设备中的膈神经刺激(PNS)。在一些示例中，使用本文描述的技术检测起搏引起的膈神经刺激。在一些示例中，检测无症状膈神经刺激。在一些示例中，使用本文描述的技术检测有意的(例如，治疗性)PNS，例如，以用于评估是否已实现PNS或评估PNS的疗效。

在一个示例中，本公开涉及用于在心脏医疗设备中检测膈神经刺激(PNS)的方法，该方法包括：感测测试信号，该测试信号对患者的隔膜的收缩敏感；在在预先确定的心脏信号之前的测试信号的第一窗口和在预先确定的心脏信号之后的测试信号的第二窗口中的每一个窗口内，确定测试信号的信号伪迹；响应于第一窗口和第二窗口内的测试信号的信号伪迹，确定是否已满足PNS搏动标准；响应于满足PNS搏动标准，确定是否已满足PNS发作标准；并且响应于满足PNS发作标准，检测出PNS发作。

在另一示例中，本公开涉及心脏医疗设备，包括：第一传感器，该第一传感器被配置为感测测试信号，该测试信号对患者的隔膜的收缩敏感；第二传感器，该第二传感器针对预先确定的心脏信号；以及处理器，该处理器被配置为，在在预先确定的心脏信号之前的测试信号的第一窗口和在预先确定的心脏信号之后的测试信号的第二窗口中的每一个内，确定测试信号的信号伪迹，响应于第一窗口和第二窗口内的测试信号的信号伪迹，确定是否已满足PNS搏动标准，响应于满足PNS搏动标准，确定是否已满足PNS发作标准，并且检测。

在另一示例中，本公开涉及一种非瞬态计算机可读介质，该非瞬态计算机可读介质存储指令，该指令使得心脏医疗设备执行包括以下的方法：感测测试信号，该测试信号对患者的隔膜的收缩敏感；在在预先确定的心脏信号之前的测试信号的第一窗口和在预先确定的心脏信号之后的测试信号的第二窗口中的每一个窗口内，确定测试信号的信号伪迹；响应于第一窗口和第二窗口内的测试信号的信号伪迹，确定是否已满足PNS搏动标准；响应于满足PNS搏动标准，确定是否已满足PNS发作标准；并且响应于满足PNS发作标准，检测出PNS发作。

本公开的这些和其它方面将从下面的详细描述中变得显而易见。然而，无论如何，上述发明内容不应被解释为对所要求保护的主题的限制，该主题仅由所附权利要求所限定，其可在审查期间进行修改。

附图说明

贯穿说明书地对附图予以参照，其中相同的附图标记指定相同的要素，并且其中：

图1是示出了与本公开的示例一致的检测膈神经刺激的示例系统的概念图。

图2是更详细地示出了图1中示出的系统的植入式医疗设备(IMD)和引线的概念图。

图3是示出了图1的IMD的示例配置的框图。

图4是示出了与本公开的示例一致的递送膈神经刺激的示例系统的概念图。

图5是示出了包括经由网络被耦合到图1中所示的IMD和编程器的外部设备(诸如，服务器)和一个或多个计算设备的示例计算机系统的框图。

图6是根据本公开的一个示例的用于确定膈神经刺激在医疗设备中的存在的方法的流程图。

图7是根据本公开的一个示例的用于确定膈神经刺激在医疗设备中的存在的方法的流程图。

图8是根据本公开的示例的确定心音信号的声学伪迹以用于确定膈神经刺激在医疗设备中的存在的图形表示。

图9是根据本公开的一个示例的用于确定膈神经刺激在医疗设备中的存在的方法的流程图。

图10是根据本公开的一个示例的用于确定膈神经刺激在医疗设备中的存在的方法的流程图。

具体实施方式

本公开中描述的技术可允许医疗设备自动地检测膈神经刺激的存在。在一些示例中，膈神经刺激是施加至患者的心脏的电刺激的非预期副作用。在其他示例中，检测到的膈神经刺激可能是有目的的。例如，膈神经刺激可被用于治疗影响机械通气的神经系统障碍。在各种示例中，膈神经刺激的检测响应于激动事件而发生。激动事件可以是施加至患者的心脏的电刺激中的变化。在其他示例中，激动事件可以是由姿势或活动传感器检测到的患者的姿势或活动水平。例如，激动事件可以是患者正在躺下的指示。在其他示例中，激动事件可以是检测到患者的低活动。在一些示例中，激动事件可以是检测到数个因素的组合。例如，激动事件可以基于结合电刺激中的变化发生了特定姿势或活动。在其他示例中，激动事件可基于时间。例如，激动事件可以是自先前的膈神经检测序列起经过了预先确定的时间量。在另其他示例中，激动事件可基于一天中的特定时刻的发生。在另一示例中，可通过在医疗设备外部的设备的用户界面处输入来发起膈神经刺激的检测，诸如，例如在医疗设备的植入期间、植入后期间、或由患者远程或前往诊室进行的诊室随访访视期间。在另一示例中，医疗设备可连续地并且流动地分析心音信号，以在不使用激动事件的情况下检测膈神经。

心音与来自患者的心脏的活动的机械振动以及穿过心脏的血流相关联。心音随着每一个心动周期重复出现，并根据与振动相关联的活动被分开并且分类。在本文中使用时，术语“心音”指的是心音信号的特征，诸如S1、S2、S3或S4心音。任何给定的心动周期或心跳可能存在多个心音，例如，S1、S2、S3和S4心音中的每一个。第一心音(S1)是心脏在二尖瓣张紧期间发出的振动声。第二心音(S2)与主动脉瓣和肺动脉瓣的闭合有关。第三心音(S3)和第四心音(S4)与舒张期间左心室充盈有关。心音传感器产生表示患者的心脏的机械活动的电信号。心音传感器的示例包括加速度计或麦克风。可以在Seijko等人于2002年12月30日提交的题为“Method and Apparatus for Monitoring of Diastolic Hemodynamics(用于监测舒张血液动力学的方法和装置)”的美国专利第7,115,096号中找到用于测量心音的方式，该专利通过引用整体包含在此。诱发的响应参数可包括与诱发的响应相关联的心音的测得的幅度、与诱发的响应相关联的心音的发生时间以及与诱发的响应相关联的心音的功率中的至少一个。

在一些示例中，医疗设备可基于在心跳或心动周期期间检测到的一个或多个心音的分类将心跳或心动周期分类为正常或不正常。在此类示例中，当一个或多个心跳被分类为异常时，医疗设备可确认心脏节律是可治疗的，或者当一个或多个心跳被分类为正常时，医疗设备可抑制治疗。在其他示例中，心音信号可包括表示其他声学事件的信号，包括，例如响应于膈神经刺激的隔膜移动。

起搏引起的有症状和无症状膈神经刺激二者可导致患者出现令人不悦的症状以及降低的血液动力学性能。在与本公开一致的各种示例中，膈神经刺激可被检测到，并且可响应于该检测在未来避免膈神经刺激。

当起搏是由左心室引线(诸如，左心室四极引线)提供时，应当特别关注起搏引起的膈神经刺激。这是因为左心室引线可将一个或多个电极紧邻左膈神经定位。医师可期望对IMD进行编程以提供心脏再同步治疗(包括左心室起搏)，其提供接近正常的心脏功能，同时避免使用施加的脉冲夺获一个或多个膈神经。

在一些示例中，本公开涉及使用PNS测试信号检测起搏引起的PNS，诸如，例如心音信号或加速度计信号，并且作为响应，对IMD进行重新编程从而以不夺获膈神经的方式提供CRT。在一些示例中，对IMD进行重新编程包括改变一个或多个起搏向量以避免膈神经刺激。在一些示例中，对IMD进行重新编程包括在改变或不改变起搏向量的情况下修改各种起搏参数(诸如，起搏强度)，以避免膈神经刺激。在一些示例中，首先尝试修改脉冲强度，如果无法在不损害心脏夺获的情况下避免膈神经刺激，则尝试修改起搏向量。可基于从PNS测试信号提取的信息作出新的脉冲强度或起搏向量的确定。这是可能的，因为诸如活动/姿势传感器或心音传感器的传感器能够检测由有症状和无症状PNS二者引起的、分别以活动伪迹或声音伪迹的形式存在的隔膜肌肉移动。

如下文相对于各种附图更为详细地描述的，可使用PNS测试信号(诸如，加速度计信号或声学信号)检测有症状PNS和无症状PNS二者。在各种示例中，IMD没有针对PNS而持续地监测PNS测试信号。替代地，可在例如一天中给定的时刻发起检测序列。这允许IMD节省电池电力，并且在其他时间使用相同的传感器和处理器执行其他功能。在一些示例中，在PNS最有可能被检测到时发起PNS检测。例如，当患者以他或她的左侧侧卧时，可发起PNS检测序列。在左心室引线被用于递送心脏起搏的实例中，当患者以他或她的左侧侧卧时而不是患者处于其他姿势中时，可发生膈神经刺激。在其他示例中，可由临床医生在诊所使用监测设备发起PNS检测序列。

对于起搏引起的PNS，IMD或与IMD通信的另一设备可恰好在预先确定的计时信号之前或之后确定感知到的PNS测试信号的信号伪迹，诸如，例如150ms的时间延迟，或恰好在预先确定的心脏信号(诸如，心室起搏(Vp)搏动，以及心房感测(As)搏动，或心房起搏(Ap)搏动)之前或之后确定感知到的PNS测试信号的信号伪迹。设备基于在预先确定的计时信号之前或之后确定的信号伪迹或基于在预先确定的心脏信号之前或之后确定的信号伪迹确定是否已经满足PNS搏动标准。如果未满足PNS搏动标准，则搏动被确定为不是PNS搏动，并且该过程针对下一搏动恢复。在另一方面，如果满足PNS搏动标准，则IMD确定PNS发作正在发生。例如，如下文描述的，本公开的PNS检测可在逐个搏动的基础上通过检测在左心室(LV)起搏(Vp)之后发生的心音信号的声学伪迹来评估PNS的存在或缺失。虽然下文参考在预先确定的心脏信号之前和之后发生的信号伪迹描述了信号伪迹的确定，但是能够理解的是，可参考计时信号(诸如，例如150ms的时间延迟)执行信号伪迹的确定。

所分析的心音信号数据可由在256Hz采样范围为±64mV的16位ADC数字化，并且经带通滤波。经滤波的心音信号的绝对值(|FHS|)被确定，并且以可由用户选择的电压和/或极性针对PNS评估预先确定数量的搏动。在一个示例中，为了确保在60bpm的估计的心率下针对16个向量在3分钟以内(11x 16x 1000ms周期长度＝176s)完成评估，以可由用户选择的电压输出针对PNS评估至多11个搏动。对于每一个PNS检测搏动，可确定包括Vp前窗口和Vp后窗口的PNS窗口，以及心音信号的噪声窗口，以在评估和检测是否存在PNS的过程中使用。在一个示例中，Vp前窗口可包括在Vp搏动(98ms)之前且一直到Vp搏动的25个采样，对于左侧设备植入的情况，Vp后窗口可在Vp搏动之后7到21个采样(27到82ms)时发生，或者对于右侧设备植入的情况，Vp后窗口可在Vp搏动之后20到32个采样(78到125ms)时发生，并且噪声窗口可在Vp搏动之后7到80个采样(27到313ms)时发生。

心音信号的信号特征(诸如，信号的最大值、最小值、范围、平均值、总和以及绝对差)在每一个窗口内被计算。绝对差类似于标准差(SD)，并且是通过从信号中减去平均值，加上所得的时间序列的绝对值并且除以信号的长度来计算出的。首先针对每一个搏动评估噪声窗口内的心音信号特征以检测或确定搏动是否与噪声相关联，并且如果该搏动没有检测到噪声，则针对该搏动评估PNS窗口内的心音信号特征以检测或确定该搏动是否与PNS的存在相关联。如果搏动即不是噪声搏动也不是PNS搏动，则该搏动被分类为非PNS搏动，并且该过程针对由心音信号标识的下一搏动继续，直至预先确定数量的搏动已被评估，或者预先确定的时间段已期满。在另一方面，如果搏动不被标识为噪声搏动，但被标识为PNS搏动，则该搏动被分类为PNS搏动。在任一种情况下，即，当前搏动是PNS搏动或非PNS搏动，该过程针对下一搏动继续，直至预先确定数量的搏动已被评估、预先确定的时间段已期满、或基于预先确定的搏动序列被标识为PNS搏动而检测到了PNS发作。

为了在设置起搏参数时避免PNS，IMD可设置起搏脉冲幅度和/或从IMD的最小起搏夺获阈值到最大输出之间的宽度。在一些示例中，当检测到了PNS时，IMD可停止递增过程。在一些其中PNS检测在起搏参数已被设置后被实现的示例中，只要维持了心脏夺获，IMD在PNS的初始确定之后递减起搏脉冲的幅度，直至不再检测到PNS。

在一些示例中，可能期望去确定优选的或所选择的起搏向量或模态是否将导致特定患者出现PNS。这可以通过首先以刺激发生器的最大输出施加起搏刺激并查看是否存在PNS来完成。如果存在PNS，则IMD可逐渐地递减起搏脉冲的幅度，直至确定了仍导致PNS的最小起搏幅度(PNS阈值)。如果PNS阈值在用于夺获心室以提供充足的起搏的阈值之上，则所选择的起搏向量可仍被使用。否则可测试另一向量或电极配置，直至找到了一个向量或电极配置，在此配置下起搏脉冲可被递送以提供起搏夺获而不会也刺激膈神经。

在一些示例中，一旦检测到了PNS，IMD或与IMD通信的另一设备可修改起搏参数以提供不损害患者的血液动力学同时避免PNS的起搏。在一些示例中，心音信号被用于不仅针对PNS也针对总体心脏功能而评估起搏参数。

在一些示例中，下文描述的检测PNS的方法可由与IMD通信的另一设备执行，并且仅使用心音信号实现自动PNS检测。PNS检测特征可因此减少评估植入时的PNS所需的时间，并且通过检测出使用人工PNS评估(即，目视评估、触诊或在荧光检查下)没有检测到的指示来潜在地减少有症状植入后PNS。

在一些示例中，膈神经刺激可能是期望的。例如，可能期望在存在神经系统障碍(诸如，中枢性睡眠呼吸暂停)的患者中提供PNS以作为机械通气的替代。在此类示例中，所施加的刺激的量可每过几个脉冲就变得不同，以便于模拟正常的呼吸模式。使用心音的PNS检测可被用于确认尝试的膈神经刺激的有效性。

图1是示出了可检测膈神经刺激的示例系统10的概念图。在一些示例中，系统10监测心脏电活动和基于心音的信号二者。在一些示例中，系统10基于一组参数向心脏组织提供刺激，并且监测表示心脏电活动的信号(例如，电描记图(EGM))和心音信号。系统10至少基于心音信号确定当前刺激参数下的心脏刺激是否导致了不希望的膈神经刺激。

系统10包括植入式医疗设备(IMD)16，该IMD 16被连接至引线18、20和22，并且可选地被通信地耦合至编程器24。IMD 16经由一个或多个引线18、20和22或IMD 16的壳体上的电极来感测伴随着心脏12的去极化和复极化的电信号，例如，心脏EGM。在一些示例中，IMD 16也以电信号的形式经由位于一个或多个引线18、20和22或IMD 16的壳体上的电极向心脏12递送心脏治疗。心脏治疗可以是起搏、心脏复律和/或除颤脉冲。IMD 16也可提供呼吸诱导治疗。呼吸诱导治疗包括经由位于引线18、20和22、未在图1中示出的其他电极或IMD16的壳体上的一个或多个上的电极去往一个或多个膈神经36和38的电刺激。在一些示例中，用于刺激膈神经36和38的电极可被用于心脏刺激和膈神经刺激二者。IMD 16也包括用于检测患者14中的膈神经刺激的发生的一个或多个心音传感器(未在图1中示出)。IMD 16可相似地包括或被耦合至其他传感器，诸如一个或多个加速度计，以用于检测患者14的其他生理参数，诸如活动或姿势。

在一些示例中，编程器24采取了包括用于呈现去往用户的信息并且接收来自用户的输入的用户界面的手持计算设备、计算工作站或联网的计算设备的形式。用户(诸如，医师、技术人员、外科医生、电生理学家或其他临床医生)可与编程器24交互以从IMD 16检取生理或诊断信息。用户也可与编程器24交互以对IMD 16进行编程，例如，选择IMD的操作参数的值或发起膈神经刺激检测序列。

IMD 16和编程器24可使用本领域已知的任何技术经由无线通信来通信。通信技术的示例可包括例如低频率或射频(RF)遥测。也可设想其他技术。在一些示例中，编程器24可包括可以接近患者的身体靠近IMD 16植入部位放置的编程头，以便改善IMD 16与编程器24之间的通信的质量或安全性。在其他示例中，编程器24可远离IMD 16定位，并且经由网络与IMD 16通信。

引线18、20、22延伸到患者14的心脏12中，以感测心脏12的电活动和/或向心脏12递送电刺激。引线也可向膈神经38递送电刺激。在图1中示出的示例中，右心室(RV)引线18延伸通过一个或多个静脉(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)冠状窦引线20延伸通过一个或多个静脉、腔静脉、右心房26并且进入到冠状窦30中，到达与心脏12的左心室32的游离壁(free wall)相邻的区域。右心房(RA)引线22延伸通过一个或多个静脉和腔静脉，并且进入到心脏12的右心房26中。在一些示例中，RA引线22可被用于刺激右膈神经36。在一些示例中，LV冠状窦引线20可被用于刺激左膈神经38。

用于检测膈神经36和38中的一个或多个的刺激的技术在本文中主要是被描述为是由IMD 16执行的，例如，由IMD 16的处理器的处理电路系统执行。在其他示例中，归因于IMD 16或其处理器的功能中的一些或全部可由一个或多个设备执行，诸如编程器24或其处理器。例如，IMD 16可处理心脏和/或心音信号以确定是否应当基于当前参数继续递送治疗，或确定是否应当对参数进行调整并且控制由IMD 16使用以用于递送治疗的参数。替代地，编程器24可处理从IMD 16接收到的心脏和/或心音信号以确定是否应当基于当前参数继续递送治疗或者是否应当对参数进行调整，并且根据IMD 16所递送的内容对治疗进行控制。此外，尽管本文相对于IMD进行了描述，在其他示例中，本文描述的技术可在外部医疗设备中被执行或实现，该外部医疗设备可经由经皮或透皮(percutaneous ortranscutaneous)引线被耦合至患者。在一些示例中，IMD 16的各种功能可由彼此通信的多个IMD执行。

图2是更详细示出系统10的IMD 16和引线18、20、和22的概念图。在示出的示例中，双极电极40和42与引线18的远侧端相邻地定位。此外，双极电极44和46被定位于邻近引线20的远侧端处，并且双极电极48和50被定位于邻近引线22的远侧端处。在替代示例中，在图2中未示出，引线12、20和22中的一个或多个(诸如，左心室引线20)可包括邻近引线的远侧端定位的四极电极。

在示出的示例中，电极40、44和48采取了环形电极的形式，并且电极42、46和50可以采取分别可回缩地安装在绝缘电极头52、54和56内的可延伸的螺旋尖端电极的形式。引线18、20、22还分别包括可采取线圈形式的细长电极62、64、66。在一些示例中，电极40、42、44、46、48、50、62、64和66中的每一个电耦合至其相关联的引线18、20、22的引线体的相应导体内，并且由此耦合至IMD 16内的电路系统。

在一些示例中，IMD 16包括一个或多个壳体电极，诸如图2中示出的壳体电极4，该一个或多个壳体电极可与IMD 16的气密封壳体8的外表面一体形成或以其它方式耦合至壳体8。在一些示例中，壳体电极4由IMD 16的壳体8的面向外的部分的非绝缘部分来限定。可采用壳体8的绝缘部分与非绝缘部分之间的其他分隔件来限定两个或更多个壳体电极。在一些示例中，壳体电极包括基本上全部的壳体8。

如参照图3进一步详细描述的，壳体8封围信号发生器以及感测模块，该信号发生器生成治疗刺激(诸如，心脏起搏、心脏复律和除颤脉冲)，该感测模块用来感测伴随着心脏12的去极化和复极化的电信号。IMD 16也可包括心音传感器，该心音传感器监测包括例如心音以及由膈神经刺激产生的声音的声学噪声。心音传感器可以是例如加速度计或麦克风。心音传感器可被封围在壳体8内。替代地，心音传感器可以与壳体8的外表面一体化形成或被携载在壳体8的外表面上、被携载在耦合至IMD 16的引线上或在耦合至IMD 16的引线(诸如，一个或多个引线18、20和22)内，或可以是与IMD 16、编程器24或本文描述的任何其他设备无线地通信的分开的远程传感器。

IMD 16经由电极4、40、42、44、46、48、50、62、64和66来感测伴随于心脏12的去极化和复极化的电信号。IMD 16可以经由电极40、42、44、46、48、50、62、64和66的任何双极组合来感测此类电信号。此外，电极40、42、44、46、48、50、62、64和66中的任一个可用于结合壳体电极4进行的单极感测。

在一些示例中，IMD 16经由基于EGM信号和/或心音信号(由IMD内的信号分析器加以分析)选择的电极的双极组合递送刺激脉冲。例如，电极40、42、44、46、48和50的双极组合被用于产生心脏12的心脏组织的去极化。此外，膈神经刺激脉冲可由用于提供心脏刺激的各种电极递送，并且可被选择用于递送膈神经刺激的电极是基于电极的位置。在一些示例中，IMD 16经由电极40、42、44、46、48和50中的任一个组合壳体电极4以单极配置向心脏组织或膈神经递送刺激。在一些示例中，可基于默认设置选择递送心脏和膈神经电刺激的电极此外，IMD可经由细长电极62、64、66和壳体电极4的任何组合向心脏12递送心脏复律或除颤脉冲或者向膈神经36和38递送脉冲。

所示出的引线18、20和22以及电极的数量和配置仅为示例。其他配置，即，引线和电极的数量和位置是可能的。在一些示例中，系统10可包括具有位于心血管系统中的不同位置处的一个或多个电极的额外的引线或引线分段，以用于感测和/或向患者14递送治疗。例如，替代于心内引线18、20和22，或除了心内引线18、20和22之外，系统10可包括不被定位在心脏内的一个或多个心外膜或皮下引线。例如，引线可被定位以用于提供接近膈神经36或膈神经38或与膈神经36或膈神经38接触的一个或多个电极。作为另一示例，系统10可包括携载心音传感器的额外引线，该心音传感器被定位以使得由该心音传感器生成的信号包括有关患者的呼吸活动(包括，例如吸气和呼气)的信息。

图3是示出了IMD 16的示例配置的框图。在示出的示例中，IMD 16包括处理器70、存储器72、信号发生器74、感测模块76、遥测模块78、信号分析器80、心音传感器82和活动/姿势传感器84。存储器72包括计算机可读指令，当该计算机可读指令由处理器70的处理电路系统执行时，使得IMD 16和处理器70执行归属于本文的IMD 16和处理器70的各种功能。存储器72可包括任何易失性的、非易失性的、磁、光或电介质，诸如，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)、闪存存储器、或任何其他数字或模拟介质。

处理器70可包括以下各项中的任一个或多个：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系统。在一些示例中，处理器70可包括多个组件，诸如以下各项的任何组合：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、或一个或多个FPGA以及其他分立或集成逻辑电路系统。归属于本文中的处理器70的功能可实现为软件、固件、硬件、或它们的任何组合。一般而言，处理器70控制信号发生器74根据治疗程序或参数(其可被存储在存储器72中)中的所选择的一个或多个向患者14的心脏12递送刺激治疗。作为示例，处理器70可以控制信号发生器74递送具有由所选择的一个或多个治疗程序指定的幅度、脉冲宽度、频率或电极极性的电脉冲。治疗程序可由处理器70基于来自信号分析器80的信息选择。

信号发生器74被配置为生成电刺激治疗并且向患者12递送电刺激治疗。如图3中所示，信号发生器74例如经由相应引线18、20和22的导体耦合至电极4、40、42、44、46、48、50、62、64和66，并且在电极4是壳体电极4的情况下，信号发生器74在壳体8内电耦合至壳体电极4。例如，信号发生器74可经由电极4、40、42、44、46、48、50、62、64和66中的至少两个电极向膈神经36和38递送刺激脉冲。此外，在一些示例中，信号发生器74可经由电极4、40、42、44、46、48、50、62、64和66中的至少两个电极向心脏12递送起搏脉冲、除颤电击或心脏复律电击。在一些示例中，信号发生器74以除了脉冲之外的信号的形式递送刺激，诸如，正弦波、方波或其他基本连续的时间信号。

信号发生器74可包括开关模块(未示出)，并且处理器70可使用开关模块来例如经由数据/地址总线选择可用的电极中的哪些电极被用于递送电刺激。开关模块可包括开关阵列、开关矩阵、多路复用器、或适合于将刺激能量选择性地耦合至所选择的电极的任何其他类型的开关设备。电感测模块76监测来自电极4、40、42、44、46、48、50、62、64和66的任何组合的电心脏信号。感测模块76也可包括开关模块，处理器70控制该开关模块以选择可用的电极中的哪些电极被用于感测心脏活动，这取决于哪些电极组合在当前感测配置中被使用。

感测模块76可包括一个或多个检测通道，该一个或多个检测通道中的每一个可包括放大器。检测通道可被用于感测心脏信号。一些检测通道可检测事件(诸如，R波或P波)并且向处理器70和/或信号分析器80提供此类事件的发生的指示。一个或多个其他检测通道可向模数转换器提供信号，以用于转换为数字信号，以供由处理器70或信号分析器80处理或分析。

例如，感测模块76可包括一个或多个窄带通道，该一个或多个窄带通道中的每一个可包括将检测到的信号与阈值相比较的窄带滤波感测放大器。如果经滤波并且放大的信号大于阈值，则窄带通道指示某电信号事件(例如，去极化)已发生。处理器70随后在测量感知到的事件的频率的过程中使用该检测。信号分析器80可结合感知到的心音使用该检测来确定一个或多个心脏度量。

在一个示例中，至少一个窄带通道可包括R波或P波放大器。在一些示例中，R波和P波放大器可采取自动增益控制放大器的形式，该自动增益控制放大器根据测得的R波或P波幅度的函数提供可调整的感测阈值。在以下美国专利中描述了R波和P波放大器的示例：授予Keimel等人的于1992年6月2日公告的题为“APPARATUS FOR MONITORING ELECTRICALPHYSIOLOGIC SIGNALS(用于监测生理电信号的装置)”的美国专利第5,117,824号，并且该美国专利通过引用整体包含在此。

在一些示例中，感测模块76包括宽带通道，该宽带通道可包括具有相对于窄带通道而言更宽的通带的放大器。来自被选择用于耦合至宽带放大器的电极的信号可由模数转换器(ADC)转换至多位数字信号，该模数转换器是由例如感测模块76、处理器70或信号分析器80提供的。处理器70可分析来自宽带通道的信号的数字化版本。处理器70可采用数字信号分析技术来表征来自宽带通道的数字化信号，以用于例如检测并且分类患者的心脏节律。在一些示例中，信号分析器80采用数字信号分析技术来表征来自宽带通道的数字化信号。可结合心音信号使用数字化信号，以确定是否发生了膈神经刺激。

处理器70可响应于检测到激动事件而发起膈神经刺激检测序列。在一些示例中，在发起膈神经刺激检测之前，处理器70可经由遥测模块78接收来自编程器24的激动信号，该激动信号可以是激动事件。在一些示例中，激动事件可以是经由活动姿势传感器84、信号分析器80、存储器72和感测模块76检测到的活动/姿势中的一个或多个。在一些示例中，处理器70可在给定时间发起膈神经刺激检测。例如，存储器72可向处理器70提供程序，其中膈神经刺激检测每天在预先确定的时间发生。在此类情况下，激动事件是一天中的一时刻。在其他示例中，当满足预先限定的参数时，处理器70在预先确定的时间范围期间发起膈神经刺激检测。例如，当诸如活动/姿势传感器84指示患者12正在躺下的激动事件发生时，处理器70可在晚上10点到凌晨5点之间发起膈神经刺激检测。在一些特定的示例中，处理器70可响应于激动事件(诸如，从活动/姿势传感器84接收到了患者正以他或她的左侧侧卧的指示)发起膈神经刺激检测。在一些示例中，处理器70可基于激动事件(诸如，一个或多个起搏参数变化)发起膈神经刺激检测序列。在一些示例中，处理器70可结合起搏参数优化过程发起膈神经刺激检测序列。

在图3的示例中(例如，用于检测膈神经刺激的存在)，IMD 16也包括心音传感器82和信号分析器80。心音传感器82基于源自例如心脏移动和隔膜移动的感知到的声学噪声或振动生成电信号。在一些示例中，心音传感器82可包括不止一个传感器。例如，心音传感器可包括多个单独的传感器。在一些示例中，心音传感器82是声学传感器，诸如加速度计、麦克风或压电设备。除了心音S1-S4之外，声学传感器还接收由隔膜激动产生的声音。

在图3示出的示例中，心音传感器82被封围在IMD 16的壳体8内。在一些示例中，心音传感器82可与壳体8的外表面一体化形成，或在壳体8的外表面上形成。在一些示例中，心音传感器82位于耦合至IMD 16的一个或多个引线上，或可被实现在与IMD 16无线地通信的远程传感器中。在此类情况下，心音传感器82可电耦合或无线地耦合至包含在IMD 16的壳体8内的电路系统。在一些示例中，远程心音传感器82可被无线地连接至编程器24。

信号分析器80接收由心音传感器82生成的电信号。在一个示例中，信号分析器80可处理由心音传感器82生成的传感器信号以检测膈神经刺激的发生。在一些示例中，信号分析器80处理心音传感器信号以生成包络信号、检测膈神经刺激的发生、检测其他心音、从检测到的心音信号提取心音特征、并且评估各种心脏度量。心脏度量可提供用于评估心脏12的电机械运作的方法。在一些示例中，可将检测到的心音特征(那些与膈神经刺激相关联的心音特征和那些与其他心脏活动相关联的心音特征二者)与存储在存储器72中的每一个特征的值相比较。心音特征可随后基于相比于存储的值的偏离而被分类。心音特征和/或它们的分类可被用于确定是否发生了膈神经刺激，并且用于评估心脏12的功能。

基于心音特征的指示可从信号分析器80被示出至处理器70。在一些示例中，心音特征被输出至处理器70。处理器70可基于从信号分析器80接收到的信息确定是否发生了膈神经刺激。在一些示例中，处理器可基于接收到的基于心音的信息调整由信号发生器74提供的刺激。

在各种示例中，归属于信号分析器80的功能中的一个或多个功能可由处理器70执行。在一些示例中，信号分析器80可被实现为硬件、软件或它们的一些组合。例如，本文描述的信号分析器80的功能可在由处理器70执行的软件过程中实现。

图4是示出了用于使用心音检测膈神经刺激的示例系统100的概念图。系统100包括IMD 16，该IMD 16监测基于心音的信号，并且基于该基于心音的信号确定膈神经是否正被刺激。在一些示例中，IMD 16也可监测心脏电活动信号(例如，EGM信号)，并且可提供心脏组织刺激。在一些示例中，检测到膈神经刺激可触发针对用于提供心脏组织刺激的起搏参数的优化方案。在一些示例中，系统100检测膈神经刺激的发生，并且向远程设备(例如，编程器24)提供膈神经刺激的指示。

系统100包括IMD 16，IMD 16被连接至引线104、106、112和114，并且可选地被通信地耦合至编程器(未在图4中示出)。响应于膈神经36和38的电刺激，IMD 16感测伴随于隔膜102的激动的各种信号。在一些示例中，引线104和106被定位在膈神经附近。刺激可经由电极108和110被提供至膈神经36和38。引线104和106可以是包括提供心脏刺激的额外电极(未示出)的心内引线，并且引线112和114可以是例如用于提供心脏刺激的心内引线。在一些示例中，电极108和110可以是分别至少部分地围绕膈神经36和38的卡环电极(cuffelectrode)。

在一些示例中，IMD 16经由引线104、106、112和114中的一个或多个上或IMD 16的壳体上的电极感测伴随心脏12的去极化和复极化的电信号，例如，心脏EGM。在一些示例中，IMD 16经由位于引线104、106、112和114中的一个或多个引线上的电极以电信号的形式向心脏12递送心脏治疗。IMD也可包括或被耦合至其他传感器(诸如，一个或多个加速度计)，以用于检测患者的其他生理参数(诸如，活动或姿势)。

用于监测膈神经36和38中的一个或多个的刺激的技术在本文中主要是被描述为是由IMD 16执行的，例如，由IMD 16的处理器执行。例如，IMD 16可处理心音信号以确定IMD16是否应当基于当前参数继续递送，或者是否应当对参数进行调整。IMD 16中的处理器也可控制由16使用以用于递送治疗的参数。能够理解的是，在另一示例中，本公开的技术也可由与IMD 16通信的另一设备执行，诸如诊所处的编程和/或监测设备。

图5是示出了包括经由网络204被耦合到图1中所示的IMD 16和编程器24的外部设备(诸如服务器206)以及一个或多个计算设备212A-210N的示例系统的框图。网络204可通常被用于将诊断信息(例如，膈神经刺激的发生)从IMD 16传送至远程外部计算设备。在一些示例中，心音和/或ECG信号可被传送至外部设备以供处理。

在一些示例中，IMD 16在预先确定的时间窗口期间传送信息。在一些示例中，传送窗口与一窗口对齐，在该窗口期间激动事件可导致发起膈神经检测序列。在一些示例中，网络204也可将来自于IMD16的有关触发了膈神经刺激的激动事件的信息传送至远程外部计算设备。

在一些示例中，由IMD 16传送的信息可允许临床医生或医疗保健专业人员远程地监测患者14。在一些示例中，IMD 16可使用其遥测模块78来经由第一无线连接与编程器24通信，并且例如在不同的时间经由第二无线连接与接入点202通信。在图5的示例中，接入点202、编程器24、服务器206以及计算设备212A-212N互连，并且能够通过网络204彼此通信。在一些情况下，接入点202、编程器24、服务器206和计算设备212A-212N中的一个或多个可经由一个或多个无线连接而被耦合至网络204。IMD 16、编程器24、服务器206以及计算设备212A-212N各自可包括可执行各种功能和操作(诸如，在本文中所描述的那些)的一个或多个处理器，诸如，一个或多个微处理器、DSP、ASIC、FPGA、可编程逻辑电路等。

接入点202可包括经由各种连接(诸如电话拨号、数字用户线路(DSL)或线缆调制解调器连接)中的任一种连接至网络204的设备。在其他示例中，接入点202可通过不同形式的连接(包括有线或无线连接)被耦合至网络204。在一些示例中，接入点202可与患者14协同定位并且可包括可执行本文中所描述的各种功能和操作的一个或多个编程单元和/或计算设备(例如，一个或多个监测单元)。例如，接入点202可包括与患者14协同定位并且可监测IMD 16的活动的家庭监测单元。在一些示例中，服务器206或计算设备212可控制或执行本文描述的各种功能或操作中的任一个，例如，基于心音确定膈神经是否正被刺激。

在一些情况下，服务器206可被配置为提供安全储存站点，以用于归档已从IMD 16和/或编程器24收集并且生成的诊断信息(例如，膈神经刺激的发生以及伴随的环境，诸如起搏参数)。网络204可包括局域网、广域网或全球网，诸如互联网。在一些情况下，编程器24或服务器206可将PNS信息汇集(assemble)在网页或其他文档中，以供受训专业人员(诸如临床医生)经由查看与计算设备212相关联的终端来查看。在一些方面中可利用通用的网络技术和功能来实现图5的系统，该网络技术和功能相似于由明尼苏达州的明尼阿波利斯的美敦力(Medtronic)公司开发的Medtronic CareLink.RTM.网络所提供的网络技术和功能。

在图5的示例中，外部服务器206可经由网络204接收来自IMD 16的心音信息。基于接收到的心音信息，一个或数个处理器210可执行本文描述的相对于信号分析器80和处理器70的功能中的一个或多个。在一些示例中，诸如服务器206或计算设备212的外部设备可经由网络204向IMD 16提供激动信号。响应于激动信号，IMD 16可与例如下文描述的方法中的一个或多个一致地发起膈神经检测序列。在一些示例中，心音信号被传送至发送激动信号的外部设备。外部设备(诸如，服务器206)使用下文描述的膈神经检测特征处理信号，以确定是否已发生膈神经刺激。

图6是根据本公开的一个示例的用于确定膈神经刺激在医疗设备中的存在的方法的流程图。如图6中所示，为了确定膈神经刺激的存在，设备(诸如，例如IMD 16或IMD 16外部的设备或监测系统)可在逐个搏动的基础上通过感测对患者的隔膜收缩敏感的PNS测试信号(诸如，例如声学信号或加速度计信号)来执行该确定(框300)。设备确定感知到的PNS测试信号的信号伪迹，该信号伪迹在预先确定的心脏信号之后的心脏信号后窗口期间以及在预先确定的心脏信号之前的心脏信号前窗口期间发生(框302)。基于PNS测试信号的经确认的信号伪迹，设备确定该搏动是否已满足PNS检测标准(框304)，并且如果该搏动已满足PNS搏动标准(即框304中的“是”分支)，则该搏动被标识为PNS搏动(框306)。在另一方面，如果该搏动未满足PNS搏动标准(即框304中的“否”分支)，则该搏动被标识为不是PNS搏动(框308)，并且该过程针对下一搏动重复(框310)。

当当前搏动被标识为是PNS搏动时(框306)，设备确定是否已满足PNS发作标准(框312)。如果尚未满足PNS发作标准(即，框312中的“否”分支)，则该过程针对下一搏动重复(框310)。如果已满足PNS发作标准(即，框312中的“是”分支)，则设备确定PNS发作正在发生(框314)。在一个示例中，一旦特定数量或特定序列的PNS搏动已被检测到，则PNS发作检测标准被确定为已满足(即，框312中的“是”分支)。例如，如果预先确定数量的连续搏动(诸如，例如三个搏动)在逐个搏动的基础上被标识为PNS搏动，则可满足PNS检测发作标准。根据另一示例，如果针对每一个预先确定次序的搏动检测到PNS的次数达到一个搏动总数，比如，针对每一个第三搏动，达到了总共三次搏动，即，例如搏动(i)、搏动(i-3)、搏动(i-6)，则可满足PNS发作检测标准。一旦满足PNS发作检测标准并且因此PNS发作已被检测到(框314)，则设备可生成警告、调整用于递送起搏治疗的起搏向量或暂停递送起搏治疗。在一个示例中，设备可响应于有关是否已对11个连续的搏动进行了PNS发作检测标准的确定而没有检测到一个PNS发作的判定而暂停确定PNS的存在。

因此，在图6中的示例中，该搏动的PNS窗口内的PNS测试信号特征被评估以用于检测或确定该搏动是否与PNS的存在相关联。如果搏动没有被确定为是PNS搏动，则该搏动被分类为非PNS搏动，并且该过程针对由PNS测试信号标识的下一搏动继续，直至预先确定数量的搏动已被评估，或者预先确定的时间段已期满。在另一方面，如果搏动被确定为是PNS搏动，则该搏动被分类为PNS搏动。在任一种情况下，即，当前搏动是PNS搏动或不是PNS搏动，该过程针对下一搏动继续，直至预先确定数量的搏动已被评估、预先确定的时间段已期满、或基于有预先确定数量或序列的搏动在逐个搏动的基础上被标识为PNS搏动而检测到了PNS发作。

图7是根据本公开的一个示例的用于确定膈神经刺激在医疗设备中的存在的方法的流程图。在某些情况下，可能期望确保：搏动是PNS搏动的判定结果并非是PNS测试信号中发生的噪声所致。例如，如图7中所示，为了确定膈神经刺激的存在，设备可感测对患者的隔膜的收缩敏感的PNS测试信号，诸如，声学信号或加速度计信号(框300)。设备在逐个搏动的基础上确定每一个搏动的测试信号的信号伪迹(框302)，其除了在心脏信号前窗口(该窗口在感知到的预先确定的心脏信号之前的一个时间段中延伸)期间发生以及在心脏信号后窗口(该窗口在感知到的预先确定的心脏信号之后的一个时间段中延伸)期间发生以外，也在噪声窗口期间发生，该噪声窗口在感知到的预先确定的心脏信号之后的一个时间段中延伸。基于确定的噪声窗口的确定的信号伪迹，设备确定是否已满足PNS噪声标准(框303)。如果已满足PNS噪声标准(即，框303中的“是”分支)，则搏动被确定为噪声搏动(框305)，并且该过程针对下一搏动重复(框310)。如果尚未满足PNS噪声标准(即，框303中的“否”分支)，则设备确定该搏动是否已满足PNS搏动标准(框304)。如果该搏动已满足PNS搏动标准(即，框304中的“是”分支)，则该搏动被标识为PNS搏动(框306)。在另一方面，如果该搏动未满足PNS搏动标准(即框304中的“否”分支)，则该搏动被标识为不是PNS搏动(框308)，并且该过程针对下一搏动重复(框310)。

每当当前搏动不被标识为噪声搏动而且被标识为PNS搏动时(框306)，设备确定是否已满足PNS发作标准(框312)。如果尚未满足PNS发作标准(即，框312中的“否”分支)，则该过程针对下一搏动重复(框310)。如果已满足PNS发作标准(即，框312中的“是”分支)，则设备确定PNS发作正在发生(框314)。

以此方式，仅使用PNS测试信号，每一个搏动首先被评估以确定该搏动是否为噪声搏动，并且如果该搏动不是噪声搏动，则基于PNS测试信号评估该搏动的PNS的存在，以确定该搏动是否为PNS搏动。如果搏动被确定为不与噪声相关联，但被确定为是PNS搏动，则设备确定是否已满足PNS发作检测标准。对于是否已满足PNS发作检测标准的确定可以是基于检测到了特定数量或序列的PNS搏动。例如，如果预先确定数量的连续搏动(诸如，例如三个搏动)在逐个搏动的基础上被标识为PNS搏动，则可满足PNS发作检测标准。根据另一示例，如果针对每一个预先确定次序的搏动检测到PNS的次数达到一个搏动总数，比如，针对每一个第三搏动，达到了总共三次搏动，即，例如搏动(i)、搏动(i-3)、搏动(i-6)，则可满足PNS发作检测标准。一旦满足PNS发作检测标准并且因此PNS发作已被检测到(框312)，则设备可生成警告、调整用于递送起搏治疗的起搏向量或暂停递送起搏治疗。在一个示例中，设备可响应于有关是否已针对11个连续的搏动执行了PNS噪声标准和PNS搏动标准的判定而暂停确定PNS发作。

因此，在图7中的示例中，搏动的噪声窗口内的PNS测试信号特征被首先评估以用于检测或确定该搏动是否与噪声相关联。如果对于该搏动没有检测到噪声，则该搏动的PNS窗口内的PNS测试信号特征被评估以用于检测或确定该搏动是否与PNS的存在相关联。如果搏动既不是噪声搏动也不是PNS搏动，则该搏动被分类为非PNS搏动，并且该过程针对由PNS测试信号标识的下一搏动继续，直至预先确定数量的搏动已被评估，或者预先确定的时间段已期满。在另一方面，如果搏动没有被确定为噪声搏动，并且被确定为PNS搏动，则该搏动被分类为PNS搏动。在任一种情况下，即，当前搏动是PNS搏动或不是PNS搏动，该过程针对下一搏动继续，直至预先确定数量的搏动已被评估、预先确定的时间段已期满、或基于预先确定数量或序列的搏动在逐个搏动的基础上被标识为PNS搏动而检测出PNS发作。

图8是根据本公开的示例的确定心音信号的声学伪迹以用于确定膈神经刺激在医疗设备中的存在的图形表示。根据一个示例，PNS测试信号可以是由心音传感器82感知到的心音信号，并且预先确定的心脏信号可以是由感测模块76感知到的Vp搏动。在其他实施例中，所利用的预先确定的心脏信号可以是例如右心房起搏(Ap)搏动或右心房感测(As)搏动。在PNS测试信号是心音信号并且所利用的预先确定的心脏信号是Vp搏动的示例中，设备(诸如，例如IMD 16或IMD 16外部的设备或监测系统)使用在Vp搏动期间发生的心音信号的声学伪迹在逐个搏动的基础上确定PNS发作的存在。感知到的心音信号数据可由在256Hz采样范围为±64mV的16位ADC来数字化，并且经带通滤波。经滤波的心音信号的绝对值(|FHS|)被确定，并且以可由用户选择的电压和/或极性针对PNS评估预先确定数量的搏动。

具体而言，如图8中所示，设备可根据与VP搏动320相关联的感知到的心音信号318确定声学伪迹，并且标识针对Vp搏动320的PNS窗口，该PNS窗口包括心室起搏前(PreVp)窗口322和心室起搏后(PostVp)窗口326。根据另一示例，该示例包括检测当前搏动是否为噪声搏动，为了根据与VP搏动相关联的心音信号318确定声学伪迹，设备除了标识包括心室起搏前(PreVp)窗口322和心室起搏后(PostVp)窗口326的PNS窗口之外，还标识搏动320的噪声窗口328。

根据一个示例，PreVp窗口322可沿着心音信号318从点324延伸至搏动320，该PreVp窗口322是搏动320(诸如心房起搏(Ap)搏动)之前预先确定的一时间段。PostVp窗口326和噪声窗口328二者在搏动320之后的心音信号318的预先确定的一时间段期间延伸，并且噪声窗口328延伸超过PostVp窗口。在一个示例中，PreVp窗口322可在搏动320之前并且包括320在内延伸达25个采样(98ms)，PostVp窗口326可在搏动320之后延伸达在27ms到83ms之间延伸的一时段，即，达搏动320之后第7个采样与第21个采样之间的采样时段，并且噪声信号328可在搏动320之后延伸达在27ms到313ms之间延伸的一时段，即，延伸达搏动320之后第7个采样与第80个采样之间的采样时段。在另一示例中，如果起搏的AV延迟(PAV)或感知到的AV延迟(SAV)小于25个采样，PreVp窗口322可在搏动320之前并且包括搏动320在内小于25个采样。在另一示例中，PreVp窗口322可以是150ms。

图9是根据本公开的一个示例的在医疗设备中用于确定膈神经刺激的存在的方法的流程图。如图8和图9中所示，在PNS测试信号是心音信号并且预先确定的心脏信号是Vp搏动的示例中的膈神经刺激检测期间，设备感测心音信号318并且确定针对当前搏动的心音信号318的心音处理窗口(框340)。例如，设备确定当前感知到的Vp搏动的基于心音信号的PNS窗口，即，PreVp窗口322和PostVp窗口326。心音信号的信号伪迹(例如，最大值、最小值、范围、平均值、总和和绝对差中的一个或多个)是在基于心音信号的PNS窗口内计算的，即，PreVp窗口322和PostVp窗口326。绝对差类似于标准差(SD)，并且是通过从信号中减去平均值，加上所得的时间序列的绝对值并且除以信号的长度来计算的。使用确定的心音信号伪迹，设备确定该搏动是否满足PNS搏动标准。如果满足PNS搏动标准，则该搏动被确定为PNS搏动。在另一方面，如果没有满足PNS搏动标准，则该搏动不被确定为PNS搏动。

为了确定是否满足PNS搏动标准，设备确定是否满足postVp窗口326内的经滤波的心音信号的绝对值|FHS|的最大值标准并且是否满足postVp窗口326内的经滤波心音信号的绝对值|FHS|的总和标准。例如，设备可确定postVp窗口326内的经滤波的心音信号的绝对值|FHS|的最大值是否大于PNS最大值阈值(框342)。

在一个示例中，图9的框342中的PNS最大值阈值可被设置为PreVp窗口322内的经滤波的心音信号的绝对值|FHS|的平均数的三倍与PreVp窗口322内的经滤波的心音信号|FHS|的标准差(即，绝对差)的两倍之和。

在另一示例中，框342中的PNS最大值阈值可被设置为可变PNS最大值阈值α。例如，如下方表1中所示，可变PNS最大值阈值α可以是噪声窗口328中的经滤波的心音信号FHS的范围的函数。例如，如表1中所示，如果经滤波的心音信号FHS的范围小于1070个ADC单位，则可变PNS最大值阈值α可被设置为80个ADC单位；如果经滤波的心音信号FHS的范围在1070个ADC单位与7000个ADC单位之间，则可变PNS最大值阈值α可被设置为500个ADC单位；并且如果经滤波的心音信号FHS的范围大于或等于7000个ADC单位，则可变PNS最大值阈值α可被设置为1800个ADC单位。

FHS的范围	α	β
			<1070	80	250
1070至<7000	350	1000
			≥7000	1800	400

表1

在另一示例中，如果PostVp窗口326内的经滤波的心音信号的绝对值|FHS|被确定为大于PreVp窗口322内的经滤波的心音信号的绝对值|FHS|的平均值的三倍与PreVp窗口322内的经滤波的心音信号|FHS|的标准差的两倍之和并且大于可变PNS最大值阈值α二者，则设备可确定postVp窗口326内的经滤波的心音信号的绝对值|FHS|的最大值大于PNS最大值阈值(即，框342中的“是”分支)。

如果postVp窗口326内的经滤波的心音信号的绝对值|FHS|的最大值大于PNS最大值总和阈值(即，框342中的“是”分支)，则设备确定postVp窗口326内的经滤波的心音信号的绝对值|FHS|的总和是否大于PNS总和阈值(框344)。如果postVp窗口326内的经滤波的心音信号的绝对值|FHS|的总和大于可变PNS总和阈值(即，框344中的“是”分支)，则当前搏动被确定为PNS搏动(框346)。在另一方面，如果postVp窗口326内的经滤波的心脏信号的绝对值|FHS|的最大值不大于PNS最大值总和阈值(即，框342中的“否”分支)，或者postVp窗口326内的经滤波的心音信号的绝对值|FHS|的总和不大于PNS总和阈值(即，框344中的“否”分支)，则当前Vp搏动不被确定为PNS搏动(框348)。

在一个示例中，框344的PNS总和阈值可以是PreVp窗口322内的经滤波的心音信号的绝对值|FHS|的总和以及PNS搏动总和可变阈值β。例如，如表1中所示，可变PNS总和阈值β可以是噪声窗口328中的经滤波的心音信号FHS的范围的函数。例如，如表1中所示，如果经滤波的心音信号FHS的范围小于1070个ADC单位，则可变PNS总和值阈值β可被设置为250个ADC单位；如果经滤波的心音信号FHS的范围在1070个ADC单位与7000个ADC单位之间，则可变PNS总和值阈值β可被设置为1000个ADC单位；并且如果经滤波的心音信号FHS的范围大于或等于7000个ADC单位，则可变PNS总和值阈值β可被设置为400个ADC单位。

在另一示例中，框344的PNS总和阈值可以是PreVp窗口322内的经滤波的心音信号的绝对值|FHS|的总和的倍数，诸如，例如PreVp窗口322内的经滤波的心音信号的绝对值|FHS|的总和1.25倍。在一个示例中，如果PostVp窗口326内的经滤波的心音信号的绝对值|FHS|被确定为大于PreVp窗口322内的经滤波的心音信号的绝对值|FHS|的总和并且大于PreVp窗口322内的经滤波的心音信号的绝对值|FHS|的总和的倍数(即，例如PreVp窗口322内的经滤波的心音信号的绝对值|FHS|的总和1.25倍)二者，则设备可确定PostVp窗口326内的经滤波的心音信号的绝对值|FHS|的总和大于PNS总和阈值(即，框344中的“是”分支)。

每当当前搏动被标识为是PNS搏动时(框346)，设备确定是否已满足PNS发作标准(框352)。如果尚未满足PNS发作标准(即，框352中的“否”分支)或当前Vp搏动被确定为不是PNS搏动(框348)，则该过程使用下一搏动继续(框350)，由此使得一旦已完成有关当前搏动330是否为PNS搏动的确认，该过程即针对下一搏动330重复，直至已针对PNS的存在评估了预先确定数量的搏动。在一个示例中，为了确保在60bpm的估计的心率下针对16个向量在3分钟以内(11x 16x 1000ms周期长度＝176s)完成PNS评估，可能以可由用户选择的电压输出针对PNS评估了至多11个搏动。因此，设备可响应于已针对11个连续的搏动确定了PNS标准并且没有检测到PNS发作而暂停确定PNS发作。

如果已满足PNS发作标准(即，框352中的“是”分支)，则检测到了PNS发作(框354)。在一个示例中，如果预先确定数量的连续的搏动(诸如，例如三个连续的搏动)在逐个搏动的基础上被标识为PNS搏动，则确定满足PNS发作标准(即，框352的“是”分支)，并且因此检测到了PNS发作(框354)。在另一示例中，如果针对每一个预先确定次序的搏动，检测到PNS的次数达到一个搏动总数，比如，针对每一个第三搏动，达到了总共三次搏动，即，例如搏动(i)、搏动(i-3)、搏动(i-6)被确定为PNS搏动，则确定满足PNS发作标准(即，框352中的“是”分支)，并且因此检测到了PNS发作(框354)。一旦检测到了PNS发作(框354)，则设备可存储检测到了PNS发作的确定、生成警报、调整用于递送起搏治疗的起搏向量或暂停递送起搏治疗。

图10是根据本公开的一个示例的用于确定膈神经刺激在医疗设备中的存在的方法的流程图。在某些情况下，可能期望确保搏动是PNS搏动的判定并不是因测试信号中发生的噪声所致。例如，如图8和图10中所示，在膈神经刺激的检测期间，设备感测心音信号318，并且在确定当前搏动的心音信号318的心音处理窗口时(框340)，除了确定上文描述的基于心音的PNS窗口(即，PreVp窗口322和PostVp窗口326)，还确定基于心音的噪声窗口。因此，心音信号的信号特征(诸如，最大值、最小值、范围、平均值、总和和绝对差中的一个或多个)是在基于心音的噪声窗口328和基于心音的PNS窗口(即，PreVp窗口322和PostVp窗口326)中的每一个内计算的。绝对差类似于标准差(SD)，并且是通过从信号中减去平均值，加上所得的时间序列的绝对值并且除以信号的长度来计算的。在图10的示例中，搏动的噪声窗口328内的心音信号特征首先被评估以检测或确定该搏动是否与噪声相关联。如果针对该搏动没有检测到噪声，则该搏动的PreVp窗口322和PostVp窗口326内的心音信号特征随后被评估以检测或确定该搏动是否与PNS的存在相关联。

如图10的示例中所示，在噪声窗口328的评估期间，设备确定噪声窗口328内的经滤波的心音信号的绝对值|FHS|的总和是否大于噪声总和阈值(框356)。如果噪声窗口328内的经滤波的心音信号的绝对值|FHS|的总和大于噪声总和阈值(即，框356中的“是”分支)，则设备确定噪声窗口328中的经滤波的心音信号FHS的范围(即，最大值与最小值之间的差异)是否小于噪声范围阈值(框358)。如果噪声窗口328中的经滤波的心音信号FHS的范围小于噪声阈值范围(即，框358中的“是”分支)，则当前搏动被标识为噪声搏动(框360)，并且该过程使用下一搏动继续(框350)。

如果噪声窗口328内的经滤波的心音信号的绝对值|FHS|的总和不大于噪声总和阈值(即，框356中的“否”分支)，或者噪声窗口328中的经滤波的心音信号FHS的范围不小于噪声范围阈值(即，框358中的“否”分支)，则设备确定经滤波的心音信号的绝对值|FHS|的总和与经滤波的心音信号FHS的范围的组合是否大于组合阈值(框362)。在一个示例中，为了在框362中确定组合是否大于组合阈值，设备确定噪声窗口328中的经滤波的心音信号的绝对值|FHS|的总和与经滤波的心音信号FHS的范围的乘积是否大于组合阈值。

如果噪声窗口328中的经滤波的心音信号的绝对值|FHS|的总和与经滤波的心音信号FHS的范围大于组合阈值(即，框362中的“是”分支)，则当前搏动被标识为噪声搏动(框360)，并且该过程使用下一搏动继续(框350)。在另一方面，如果噪声窗口328中的经滤波的心音信号的绝对值|FHS|的总和与经滤波的心音信号FHS的范围不大于组合阈值(即，框362中的“否”分支)，则当前搏动被标识为不是噪声搏动(框364)。根据一个示例，如果组合是两个阈值的乘积，噪声总和阈值可被设置为22900个ADC单位，噪声范围阈值可被设置为1000个ADC单位，并且组合阈值可被设置为170000000个ADC单位。

以此方式，如果噪声窗口328内的经滤波的心音信号的绝对值|FHS|的总和大于噪声总和阈值(即，框356中的“是”分支)并且噪声窗口328中的经滤波的心音信号FHS的范围小于噪声范围阈值(即，框358中的“否”分支)，或者如果噪声窗口328中的经滤波的心音信号的绝对值|FHS|的总和与经滤波的心音信号FHS的范围的乘积大于组合阈值(即，框362中的“是”分支)，则满足当前搏动的噪声搏动标准，并且搏动被确定为噪声搏动(框360)。在另一方面，如果噪声窗口328内的经滤波的心音信号的绝对值|FHS|的总和不大于噪声总和阈值(即，框356中的“否”分支)，或者噪声窗口328中的经滤波的心音信号FHS的范围不小于噪声范围阈值(即，框358中的“否”分支)，并且噪声窗口328中的经滤波的心音信号的绝对值|FHS|的总和与经滤波的心音信号FHS的范围的乘积不大于组合阈值(即，框362中的“否”分支)，则当前搏动没有满足噪声搏动标准，并且该搏动不被确定为是噪声搏动(框364)。

当没有满足当前搏动的噪声搏动标准(框356、358和362)并且因此当前搏动不被确定为噪声搏动时(框364)，设备使用如上文在图9中描述的用于此类确定的方法确定该搏动是否满足PNS搏动标准，并且出于简明起见，该确定在此处不重复。每当当前搏动被标识为是PNS搏动时(框346)，设备确定是否已满足PNS发作标准(框352)。如果尚未满足PNS发作标准(即，框352中的“否”分支)或当前Vp搏动被确定为不是PNS搏动(框348)，则该过程使用下一搏动继续(框350)，由此使得一旦已完成有关当前搏动330是否为PNS搏动的确认，该过程即针对下一搏动330重复，直至已针对PNS的存在评估了预先确定数量的搏动。在一个示例中，为了确保在60bpm的估计的心率下针对16个向量在3分钟以内(11x 16x 1000ms周期长度＝176s)完成PNS评估，可以以可由用户选择的电压输出对至多11个搏动进行关于PNS的评估。因此，设备可响应于已针对11个连续的搏动确定了PNS标准并且没有检测到PNS发作而暂停确定PNS发作。

如果已满足PNS发作标准(即，框352中的“是”分支)，则检测到了PNS发作(框354)。在一个示例中，如果预先确定数量的连续的搏动(诸如，例如三个连续的搏动)在逐个搏动的基础上被标识为PNS搏动，则确定满足PNS发作标准(即，框352的“是”分支)，并且因此检测到了PNS发作(框354)。在另一示例中，如果针对每一个预先确定次序的搏动，检测到PNS的次数达到一个搏动总数，比如，针对每一个第三搏动，达到了总共三次搏动，即，例如搏动(i)、搏动(i-3)、搏动(i-6)被确定为PNS搏动，则确定满足PNS发作标准(即，框352中的“是”分支)，并且因此检测到了PNS发作(框354)。一旦检测到了PNS发作(框354)，则设备可存储检测到了PNS发作的确定、生成警报、调整用于递送起搏治疗的起搏向量或暂停递送起搏治疗。

根据本公开的一个示例的用于在医疗设备中确定膈神经刺激的PNS搏动标准和噪声搏动标准可总结如下：

噪声搏动标准＝(A与B)或C

A：噪声窗口中的|FHS|的总和>22900

B：噪声窗口中的FHS的范围<1000

C：A x B>170000000

PNS搏动标准＝D与E与F与G

D：PostVp中的|FHS|的最大值>3x PreVp中的|FHS|的平均值+2x PreVp中的|FHS|的SD

E：PostVp中的|FHS|的最大值>α

F：PostVp中的|FHS|的总和>PreVp中的|FHS|的总和+β

G：PostVp中的|FHS|的总和>1.25x PreVp中的|FHS|的总和

在图9中示出的示例中，设备确定在由设备递送的心室起搏搏动320期间感知到的心音信号的心室起搏前(PreVP)窗口322和心室起搏后(PostVP)窗口326内确定感知到的心音信号的声学伪迹。响应于心室起搏前(PreVP)窗口和心室起搏后(PostVP)窗口内的感知到的心音信号的声学伪迹，设备确定是否满足PNS标准。响应于满足PNS标准，设备确定是否已满足PNS发作标准，并且响应于满足PNS发作标准而检测PNS发作。应理解的是，虽然PNS搏动标准D-G的任何组合可被利用以用于确定是否已满足PNS搏动标准，但是在一个示例中，如果PostVp窗口内的|FHS|的最大值被确定为大于PreVp窗口内的|FHS|的平均值的三倍与PreVp窗口内的|FHS|的标准差的两倍的总和(PNS搏动标准D)；PostVp窗口内的|FHS|的最大值被确定为大于可变PNS最大值阈值α(PNS搏动标准E)，其中该可变PNS最大值阈值是噪声窗口中经滤波的心音信号(FHS)的范围的函数；PostVp窗口内的|FHS|的总和被确定为大于PreVp窗口内的|FHS|的总和与可变PNS总和阈值β(PNS搏动标准F)，其中可变PNS搏动总和阈值是噪声窗口中经滤波的心音信号FHS的范围的函数；并且PostVp窗口内的|FHS|的总和被确定为大于PreVp窗口内的|FHS|的总和的倍数(PNS搏动标准G)，则设备可将当前搏动标识为PNS搏动。

在图10中示出的示例中，设备使用在由该设备递送的心室起搏搏动320期间感知到的心音信号的噪声窗口328、心室起搏前(PreVP)窗口322和心室起搏后(PostVP)窗口326中的每一个确定声学伪迹。响应于噪声窗口内感知到的心音信号的声学伪迹，设备确定是否已满足噪声标准，并且响应于心室起搏前(PreVP)窗口和心室起搏后(PostVP)窗口内的感知到的心音信号的声学伪迹确定是否已满足PNS标准。响应于满足PNS标准，设备确定是否已满足PNS发作标准，并且响应于满足PNS发作标准而检测PNS发作。

应理解的是，虽然PNS噪声搏动标准A-C中的任何组合可被利用以用于确定是否已满足PNS噪声标准，但是在一个示例中，响应于噪声窗口内的|FHS|的总和大于噪声总和阈值(PNS噪声搏动标准A)并且噪声窗口内的FHS的范围小于噪声范围阈值(PNS噪声搏动标准B)二者，或响应于噪声窗口中的|FHS|的总和与噪声窗口中的FHS的范围的乘积大于组合阈值(PNS噪声搏动标准C)，设备可将当前搏动标识为噪声搏动。此外，响应于噪声窗口内的|FHS|的总和不大于噪声总和阈值以及噪声窗口内的FHS的范围不小于噪声范围阈值以及噪声窗口中的|FHS|的总和与噪声窗口中的FHS的范围的乘积不大于组合阈值中的至少一个，设备将当前搏动标识为不是噪声搏动。

用于检测膈神经36和38中的一个或多个的刺激的技术在本文中主要是被描述为是由IMD 16执行的，例如，由IMD 16的处理器执行。在其他示例中，归因于IMD 16或其处理器的功能中的一些或全部可由一个或多个设备执行，诸如编程器24或其处理器。例如，IMD16可处理心脏和/或心音信号以确定是否应当基于当前参数继续递送治疗，或确定是否应当对参数进行调整并且控制由IMD 16使用以用于递送治疗的参数。替代地，编程器24可处理从IMD 16接收到的心脏和/或心音信号以确定是否应当基于当前参数继续递送治疗，或者是否应当对参数进行调整并且根据IMD 16递送治疗的参数进行控制。此外，尽管本文相对于IMD进行了描述，在其他示例中，本文描述的技术可在外部医疗设备中被执行或实现，该外部医疗设备可经由经皮或透皮引线被耦合至患者。在一些示例中，IMD 16的各种功能可由彼此通信的多个IMD执行。

说明性实施例

实施例1：一种在心脏医疗设备中检测膈神经刺激(PNS)的方法，所述方法包括：

感测测试信号(test signal)，该测试信号对患者的隔膜的收缩敏感；

在在预先确定的心脏信号之前的该测试信号的第一窗口和在该预先确定的心脏信号之后的该测试信号的第二窗口中的每一个窗口内，确定该测试信号的信号伪迹；

响应于第一窗口和第二窗口内的测试信号的信号伪迹(signal artifacts)，确定是否已满足PNS搏动标准；

响应于满足PNS搏动标准，确定是否已满足PNS发作标准；以及

响应于满足PNS发作标准，检测PNS发作。

实施例2：根据实施例1的方法，其中，测试信号包括声学信号和加速度计信号中的一个。

实施例3：根据实施例1-2中任一个的方法，其中，预先确定的心脏信号包括心室起搏(Vp)搏动、心房感测(As)搏动和心房起搏(Ap)搏动中的至少一个。

实施例4：根据实施例1-3中任一个的方法，其中，测试信号包括心音信号，并且其中确定是否已满足PNS搏动标准包括：

确定是否满足第二窗口内的心音信号的绝对值(|FHS|)的最大值；

确定是否满足第二窗口内的|FHS|的总和；以及

响应于第二窗口内的|FHS|的最大值以及第二窗口内|FHS|的总和二者均被满足，确定已满足PNS标准。

实施例5：根据实施例4的方法，进一步包括在预先确定的心脏信号之后并且不同于第二窗口的测试信号的第三窗口内确定测试信号的信号伪迹，其中，确定是否满足第二窗口内的|FHS|的最大值包括：

确定第二窗口内的|FHS|的最大值是否大于第一窗口内的|FHS|的平均值的三倍与第一窗口内的|FHS|的标准差的两倍的总和；以及

确定第二窗口内的|FHS|的最大值是否大于可变PNS最大值阈值，其中，该可变最大值阈值是第三窗口中心音信号(FHS)的范围的函数。

实施例6：根据实施例5的方法，其中，确定是否满足第二窗口内的|FHS|的总和包括：

确定第二窗口内的|FHS|的总和是否大于第一窗口内的|FHS|的总和与可变PNS总和阈值，

其中，可变PNS搏动总和阈值是第三窗口中的心音信号FHS的范围的函数；以及

确定第二窗口内的|FHS|的总和是否大于第一窗口内的|FHS|的总和的倍数。

实施例7：根据实施例1-6中任一个的方法，进一步包括：

在预先确定的心脏信号之后并且不同于第二窗口的测试信号的第三窗口内确定测试信号的信号伪迹；以及

响应于第三窗口内的测试信号的信号伪迹，确定是否已满足噪声标准。

实施例8：根据实施例7的方法，其中，确定是否已满足噪声标准包括：

确定第三窗口内的心音信号的绝对值(|FHS|)的总和是否大于噪声总和阈值；

确定第三窗口内的心音信号(FHS)的范围是否小于噪声范围阈值；以及

响应于不仅第三窗口内的|FHS|的总和大于噪声总和阈值而且第三窗口内的FHS的范围小于噪声阈值范围，将搏动标识为噪声搏动。

实施例9：根据实施例8的方法，进一步包括：

响应于第三窗口内的|FHS|的总和不大于噪声总和阈值以及第三窗口内的FHS的范围不小于噪声范围阈值中的至少一种情况，确定第三窗口中的|FHS|的总和与第三窗口中的FHS的范围的乘积是否大于组合阈值；以及

响应于第三窗口中的|FHS|的总和与FHS的范围的乘积不大于组合阈值，将预先确定的心脏信号标识为不是噪声搏动。

实施例10：根据实施例1-8中任一个的方法，其中，确定是否已满足PNS发作标准包括以下各项中的一个：

确定是否有预先确定数量的连续搏动满足PNS标准，以及

确定是否在多个搏动中，每一个预先确定次序的搏动满足PNS标准。

实施例11：根据实施例1-10中任一个的方法，进一步包括响应于检测到PNS发作，执行以下各项中的一个：

存储检测到PNS发作的确定，

生成警报，

调整起搏向量，以及

暂停递送起搏治疗。

实施例12：一种心脏医疗设备，包括：

第一传感器，该第一传感器用于感测测试信号，该测试信号对患者的隔膜的收缩敏感；

第二传感器，该第二传感器用于感测预先确定的心脏信号；以及

处理器，该处理器可操作地耦合至第一传感器和第二传感器并且被配置为：

在在预先确定的心脏信号之前的该测试信号的第一窗口和在预先确定的心脏信号之后的该测试信号的第二窗口中的每一个窗口内，确定该测试信号的信号伪迹，

响应于第一窗口和第二窗口内的测试信号的信号伪迹，确定是否已满足PNS搏动标准，

响应于满足PNS搏动标准，确定是否已满足PNS发作标准，并且

响应于满足PNS发作标准，检测PNS发作。

实施例13：根据实施例12的设备，其中，测试信号包括声学信号和加速度计信号中的一个。

实施例14：根据实施例12-13中任一个的设备，其中，预先确定的心脏信号包括心室起搏(Vp)搏动、心房感测(As)搏动和心房起搏(Ap)搏动中的至少一个。

实施例15：根据实施例12-14中任一个的设备，其中，测试信号包括心音信号，其中，为了确定是否已满足PNS搏动标准，处理器被进一步配置为：

确定是否满足第二窗口内的心音信号的绝对值(|FHS|)的最大值，

确定是否满足第二窗口内的|FHS|的总和，并且

响应于第二窗口内的|FHS|的最大值以及第二窗口内|FHS|的总和二者均被满足，确定已满足PNS标准。

实施例16：根据实施例15的设备，其中，处理器进一步被配置为：

在预先确定的心脏信号之后并且不同于第二窗口的测试信号的第三窗口内确定测试信号的信号伪迹，

确定第二窗口内的|FHS|的最大值是否大于第一窗口内的|FHS|的平均值的三倍与第一窗口内的|FHS|的标准差的两倍的总和，并且

确定第二窗口内的|FHS|的最大值是否大于可变PNS最大值阈值，其中，该可变最大值阈值是第三窗口中心音信号(FHS)的范围的函数。

实施例17：根据实施例16的设备，其中，为了确定是否满足第二窗口内|FHS|的总和，处理器被进一步配置为：

确定第二窗口内的|FHS|的总和是否大于第一窗口内的|FHS|的总和与可变PNS总和阈值，其中该可变PNS搏动总和阈值是第三窗口中的心音信号FHS的范围的函数，并且

确定第二窗口内的|FHS|的总和是否大于第一窗口内的|FHS|的总和的倍数。

实施例18：根据实施例12-17中任一个的设备，其中，处理器被进一步配置为：

在预先确定的心脏信号之后并且不同于第二窗口的测试信号的第三窗口内确定测试信号的信号伪迹，并且

响应于第三窗口内的测试信号的信号伪迹，确定是否已满足噪声标准。

实施例19：根据实施例18的设备，其中，为了确定是否已满足噪声标准，处理器被进一步配置为：

确定第三窗口内的心音信号的绝对值(|FHS|)的总和是否大于噪声总和阈值，

确定第三窗口内的心音信号(FHS)的范围是否小于噪声范围阈值，并且

响应于不仅第三窗口内的|FHS|的总和大于噪声总和阈值而且第三窗口内的FHS的范围小于噪声阈值范围，将预先确定的心脏信号标识为噪声搏动。

实施例20：根据实施例19的设备，其中，处理器进一步被配置为：

响应于第三窗口内的|FHS|的总和不大于噪声总和阈值以及第三窗口内的FHS的范围不小于噪声范围阈值中的至少一种情况，确定第三窗口中的|FHS|的总和与第三窗口中的FHS的范围的乘积是否大于组合阈值，并且

响应于第三窗口中的|FHS|的总和与FHS的范围的乘积不大于组合阈值，将预先确定的心脏信号标识为不是噪声搏动。

实施例21：根据实施例12-20中任一个的设备，其中，处理器被进一步配置为确定以下各项中的一个：

是否有预先确定数量的连续搏动满足PNS标准，以及

是否多个搏动中每一个预先确定次序的搏动满足PNS标准。

实施例22：根据实施例12-21中任一个的设备，其中，处理器被配置为执行以下各项中的一个：

存储检测到PNS发作的确定，

生成警报，

调整起搏向量，以及

响应于检测到PNS发作，由设备暂停递送起搏治疗。

实施例23：一种非瞬态计算机可读介质，该非瞬态计算机可读介质存储指令，该指令使得心脏医疗设备执行包括以下的方法：

感测测试信号，该测试信号对患者的隔膜的收缩敏感；

在在预先确定的心脏信号之前的该测试信号的第一窗口和在预先确定的心脏信号之后的该测试信号的第二窗口中的每一个窗口内，确定该测试信号的信号伪迹；

响应于第一窗口和第二窗口内的测试信号的信号伪迹，确定是否已满足PNS搏动标准；

响应于满足PNS搏动标准，确定是否已满足PNS发作标准；以及

响应于满足PNS发作标准，检测PNS发作。

本文中引用的所有参考文献和出版物藉此通过引用以其整体明确并入本公开中，除了它们可能直接与本公开相矛盾的范围之外。讨论了本公开的说明性实施例，并已提及本公开范围内的可能变型。在不脱离本公开的范围的情况下，本公开中的这些和其它变型和修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的，并且应当理解的是，本公开不限于本文中所阐述的说明性实施例。因此，本公开仅受以下提供的权利要求书限制。

Claims (23)

1.一种在心脏医疗设备中检测膈神经刺激(PNS)的方法，所述方法包括：

感测测试信号，所述测试信号对患者的隔膜的收缩敏感；

在在预先确定的心脏信号之前的所述测试信号的第一窗口和在所述预先确定的心脏信号之后的所述测试信号的第二窗口中的每一个窗口内，确定所述测试信号的信号伪迹；

响应于所述第一窗口和所述第二窗口内的所述测试信号的信号伪迹，确定是否已满足PNS搏动标准；

响应于满足所述PNS搏动标准，确定是否已满足PNS发作标准；以及

响应于满足所述PNS发作标准，检测PNS发作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测试信号包括声学信号和加速度计信号中的一个。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其特征在于，所述预先确定的心脏信号包括心室起搏(Vp)搏动、心房感测(As)搏动和心房起搏(Ap)搏动中的至少一个。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述测试信号包括心音信号，并且其中确定是否已满足所述PNS搏动标准包括：

确定是否满足所述第二窗口内的所述心音信号的绝对值(|FHS|)的最大值；

确定是否满足所述第二窗口内的所述|FHS|的总和；以及

响应于所述第二窗口内的所述|FHS|的所述最大值以及所述第二窗口内的所述|FHS|的总和二者均被满足，确定已满足PNS标准。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，进一步包括在所述预先确定的心脏信号之后并且不同于所述第二窗口的所述测试信号的第三窗口内确定所述测试信号的信号伪迹，其中，确定是否满足所述第二窗口内的所述|FHS|的所述最大值包括：

确定所述第二窗口内的所述|FHS|的所述最大值是否大于所述第一窗口内的所述|FHS|的平均值的三倍与所述第一窗口内的所述|FHS|的标准差的两倍的总和；以及

确定所述第二窗口内的所述|FHS|的所述最大值是否大于可变PNS最大阈值，其中，所述可变PNS最大阈值是所述第三窗口中所述心音信号(FHS)的范围的函数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，确定是否满足所述第二窗口内的所述|FHS|的总和包括：

确定所述第二窗口内的所述|FHS|的总和是否大于所述第一窗口内所述|FHS|的总和与可变PNS总和阈值，其中所述可变PNS搏动总和阈值是所述第三窗口中的所述心音信号FHS的范围的函数；并且

确定所述第二窗口内的所述|FHS|的总和是否大于所述第一窗口内的所述|FHS|的总和的倍数。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括：

在所述预先确定的心脏信号之后并且不同于所述第二窗口的所述测试信号的第三窗口内检测确定所述测试信号的信号伪迹；以及

响应于所述第三窗口内的所述测试信号的信号伪迹，确定是否已满足噪声标准。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，确定是否已满足噪声标准包括：

确定所述第三窗口内的所述心音信号的所述绝对值(|FHS|)的总和是否大于噪声总和阈值；

确定所述第三窗口内的所述心音信号(FHS)的范围是否小于噪声范围阈值；以及

响应于不仅所述第三窗口内的所述|FHS|的总和大于所述噪声总和阈值而且所述第三窗口内的所述FHS的所述范围小于所述噪声阈值范围，将所述搏动标识为噪声搏动。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括：

响应于所述第三窗口内的所述|FHS|的总和不大于所述噪声总和阈值以及所述第三窗口内的所述FHS的所述范围不小于所述噪声范围阈值中的至少一种情况，确定所述第三窗口中的所述|FHS|的总和与所述第三窗口中的所述FHS的所述范围的乘积是否大于组合阈值；以及

响应于所述第三窗口中的所述|FHS|的总和与所述FHS的所述范围的所述乘积不大于所述组合阈值，将所述预先确定的心脏信号标识为不是噪声搏动。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，确定是否已满足PNS发作标准包括以下各项中的一个：

确定是否有预先确定数量的连续搏动满足所述PNS标准；以及

确定是否在多个搏动中，每一个预先确定次序的搏动满足所述PNS标准。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括响应于检测到所述PNS发作，执行以下各项中的一个：

存储检测到所述PNS发作的确定，

生成警报，

调整起搏向量，以及

暂停递送起搏治疗。

12.一种心脏医疗设备，包括：

第一传感器，所述第一传感器用于感测测试信号，所述测试信号对患者的隔膜的收缩敏感；

第二传感器，所述第二传感器用于感测预先确定的心脏信号；以及

处理器，所述处理器可操作地耦合至所述第一传感器和所述第二传感器并且被配置为：

在在所述预先确定的心脏信号之前的所述测试信号的第一窗口和在所述预先确定的心脏信号之后的所述测试信号的第二窗口中的每一个窗口内，确定所述测试信号的信号伪迹，

响应于所述第一窗口和所述第二窗口内的所述测试信号的信号伪迹，确定是否已满足PNS搏动标准，

响应于满足了所述PNS搏动标准，确定是否已满足PNS发作标准，并且

响应于满足所述PNS发作标准，检测PNS发作。

13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述测试信号包括声学信号和加速度计信号中的一个。

14.根据权利要求12-13中任一项所述的设备，其特征在于，所述预先确定的心脏信号包括心室起搏(Vp)搏动、心房感测(As)搏动和心房起搏(Ap)搏动中的至少一个。

15.根据权利要求12-14中任一项所述的设备，其特征在于，所述测试信号包括心音信号，其中，为了确定是否已满足PNS搏动标准，所述处理器被进一步配置为：

确定是否满足了所述第二窗口内的所述心音信号的绝对值(|FHS|)的最大值，

确定是否满足了所述第二窗口内的所述|FHS|的总和，并且

响应于所述第二窗口内的所述|FHS|的所述最大值以及所述第二窗口内所述|FHS|的总和二者均被满足，确定已满足PNS标准。

16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，所述处理器进一步被配置为：

在所述预先确定的心脏信号之后并且不同于所述第二窗口的所述测试信号的第三窗口内确定所述测试信号的信号伪迹，

确定所述第二窗口内的所述|FHS|的所述最大值是否大于所述第一窗口内的所述|FHS|的平均值的三倍与所述第一窗口内的所述|FHS|的标准差的两倍的总和，并且

确定所述第二窗口内的所述|FHS|的所述最大值是否大于可变PNS最大值阈值，其中，所述可变最大值阈值是所述第三窗口中所述心音信号(FHS)的范围的函数。

17.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，为了确定是否满足所述第二窗口内所述|FHS|的总和，所述处理器被进一步配置为：

确定所述第二窗口内的所述|FHS|的总和是否大于所述第一窗口内的所述|FHS|的总和与可变PNS总和阈值，其中所述可变PNS搏动总和阈值是所述第三窗口中的所述心音信号FHS的范围的函数，并且

确定所述第二窗口内的所述|FHS|的总和是否大于所述第一窗口内的所述|FHS|的总和的倍数。

18.根据权利要求12-17中任一项所述的设备，其特征在于，所述处理器被进一步配置为：

在所述预先确定的心脏信号之后并且不同于所述第二窗口的所述测试信号的第三窗口内确定所述测试信号的信号伪迹，并且

响应于所述第三窗口内的所述测试信号的信号伪迹，确定是否已满足噪声标准。

19.根据权利要求18所述的设备，其特征在于，为了确定是否已满足噪声标准，所述处理器被进一步配置为：

确定所述第三窗口内的所述心音信号的所述绝对值(|FHS|)的总和是否大于噪声总和阈值，

确定所述第三窗口内的所述心音信号(FHS)的范围是否小于噪声范围阈值，并且

响应于不仅所述第三窗口内的所述|FHS|的总和大于所述噪声总和阈值而且所述第三窗口内的所述FHS的所述范围小于所述噪声阈值范围，将所述预先确定的心脏信号标识为噪声搏动。

20.根据权利要求19所述的设备，其特征在于，所述处理器进一步被配置为：

响应于所述第三窗口内的所述|FHS|的总和不大于所述噪声总和阈值以及所述第三窗口内的所述FHS的所述范围不小于所述噪声范围阈值中的至少一种情况，确定所述第三窗口中的所述|FHS|的总和与所述第三窗口中的所述FHS的所述范围的乘积是否大于组合阈值，并且

响应于所述第三窗口中的所述|FHS|的总和与所述FHS的所述范围的所述乘积不大于所述组合阈值，将所述预先确定的心脏信号标识为不是噪声搏动。

21.根据权利要求12-20中任一项所述的设备，其特征在于，所述处理器被进一步配置为确定以下各项中的一个：

是否有预先确定数量的连续搏动满足所述PNS标准，以及

是否多个搏动中每一个预先确定次序的搏动满足所述PNS标准。

22.根据权利要求12-21中任一项所述的设备，其特征在于，所述处理器被配置为执行以下各项中的一个：

存储检测到所述PNS发作的确定，

生成警报，

调整起搏向量，以及

响应于检测到PNS发作，由所述设备暂停递送起搏治疗。

23.一种存储了指令的非瞬态计算机可读介质，所述指令使得心脏医疗设备执行根据权利要求1-11中任一项所述的方法。

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