CN114367045A - 延长心室不应期的方法、电路及植入式心脏收缩力调节器 - Google Patents

延长心室不应期的方法、电路及植入式心脏收缩力调节器 Download PDF

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CN114367045A CN202210169508.9A CN202210169508A CN114367045A CN 114367045 A CN114367045 A CN 114367045A CN 202210169508 A CN202210169508 A CN 202210169508A CN 114367045 A CN114367045 A CN 114367045A
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Abstract

本申请提供一种延长心室不应期的方法、电路及植入式心脏收缩力调节器;在发放治疗脉冲后,如果有抑制事件,记录时间t,在接下来的N个抑制脉冲的心动周期内,以时间t为中心,设置局部感知事件检测窗口,若N个心动周期内,误感知检测窗口内均无局部感知事件,判定为本次抑制事件为潜在的误感知事件,若连续的M次脉冲之后,都会判断出有潜在的误感知事件,且时间差值均在第一预设范围内,即可确认脉冲在局部感知通道引起的误感知事件。进一步的,在确认脉冲会在局部感知通道引起误感知事件的前提下,延长心室不应期,以确保脉冲在局部感知通道上产生的影响在不应期内,治疗脉冲即可正确发放。

Description

延长心室不应期的方法、电路及植入式心脏收缩力调节器
技术领域
本申请涉及生物医学工程技术领域,尤其涉及一种延长心室不应期的方法、电路及植入式心脏收缩力调节器。
背景技术
作为植入人体的医疗器械,植入式心脏收缩力调节器(CCM)是治疗心力衰竭的植入式脉冲发生器,其工作原理为对心室肌在绝对不应期内施加电刺激来增强心室肌的收缩力,改善心力衰竭患者的心脏功能和临床症状。通常CCM有三根电极,一根放置于右心房(称为心房通道),另外两根放置于右心室(本专利中,一根称为心室通道,另一根称为局部感知通道),心房电极通过感知P波来判断心率,两根心室电极感知心室QRS波,在心肌收缩的绝对不应期内发放双向治疗脉冲。
CCM工作时,可以通过配套体外的设备通过无线通讯方式对其设置参数。在相关配置有心脏收缩力调节治疗方案中,CCM的三个通道上都设置有不应期,不应期内的感知事件被认为是无效事件,不会影响CCM功能,不应期外的感知事件认为是有效事件,以下提及的感知事件均为不应期外的感知事件。
在相关技术中,以心室通道感知事件为基准,在局部感知通道上设置了警觉期,在警觉期内,局部感知通道检测到感知事件,会触发治疗脉冲,警觉期外,局部感知通道的感知事件不会触发治疗脉冲。
发放治疗脉冲的阶段,如果判断有发生一些特殊事件(称为抑制事件),则会抑制接下来的连续N个心动周期治疗脉冲的发放,其中,N的范围是1-16,可以在体外对其进行设置。
上述的特殊事件中,有一类事件即为治疗脉冲发放之后,局部感知通道检测到不应期外的感知事件。由于CCM治疗脉冲本身能量比较大,治疗脉冲对心肌细胞的影响会被局部感知通道感知到的可能性是很大的,这种感知事件本质是由于脉冲造成的,CCM的局部感知通道在脉冲后有一段不应期,该不应期是通过心室不应期参数来控制的,表示从脉冲发放时刻开始一直持续到心室不应期结束,就是为了避免这种由治疗脉冲造成的影响。然而实际中,CCM局部感知通道脉冲后的不应期并不能完全避免由于治疗脉冲造成的影响,造成局部感知通道出现的误感知事件,导致治疗脉冲仍然不能正常发放。
发明内容
本申请提供了一种延长心室不应期的方法、电路及植入式心脏收缩力调节器,以解决现有技术中由于治疗脉冲在局部感知通道上产生误感知,导致治疗脉冲不能正确发放的问题。
本申请的实施例是这样实现的:
本申请实施例的第一方面提供一种延长心室不应期的方法,应用于植入式心脏收缩力调节器,包括以下步骤:
在一个检测周期中,识别是否存在潜在的误感知事件,所述检测周期包括发放脉冲的心动周期以及之后N个抑制脉冲的心动周期;所述潜在的误感知事件判定为:在N个抑制脉冲的心动周期,检测窗口内均未检测到局部感知事件,则判定发放脉冲的心动周期内的抑制事件是由脉冲引起的潜在的误感知事件,所述检测窗口用于检测局部感知事件;
在连续M个所述检测周期内每个所述检测周期中均存在潜在的误感知事件时,获取连续M个检测周期内每个检测周期中潜在的误感知事件的感知时间t1至tm;
当所述感知时间t1至tm的时间差均处于第一预设范围时,判定为M个检测周期内潜在的误感知事件均由脉冲引起,并将心室不应期延长至所述抑制事件感知时间的第二预设范围。
在一些实施例中,所述方法还包括:
在一个检测周期中,设置N个抑制脉冲的心动周期的局部感知事件检测窗口;
其中,所述检测窗口的时间范围为以所述抑制事件的感知时间t为中心,前后各取第一预设范围而得;
根据所述检测窗口内是否检测到局部感知事件,识别在一个检测周期中是否存在潜在的误感知事件。
在一些实施例中,所述方法还包括:
在连续两个检测周期内均存在的潜在的误感知事件时,获取连续两个检测周期内每个检测周期中潜在的误感知事件的感知时间t1和t2;
当所述感知时间t1和t2的时间差不处于第一预设范围,且两次所述潜在的误感知事件不是由同一事件引起的,停止检测,等待下一次脉冲发放。
在一些实施例中,所述方法还包括:
在一个检测周期内,若未识别到存在潜在的误感知事件,则停止检测,等待下一次脉冲发放。
在一些实施例中,所述第一预设范围为以所述抑制事件的感知时间t为中心,前后各取10ms,总宽度为20ms的时间范围。
在一些实施例中,所述第二预设范围为50ms的时间范围。
本申请实施例的第二方面提供一种延长心室不应期的电路,应用于植入式心脏收缩力调节器,包括:
误感知事件识别单元,用于在一个检测周期中,识别是否存在潜在的误感知事件,所述检测周期包括发放脉冲的心动周期以及之后N个抑制脉冲的心动周期;所述潜在的误感知事件判定为:在N个抑制脉冲的心动周期,检测窗口内均未检测到局部感知事件,则判定发放脉冲的心动周期内的抑制事件是由脉冲引起的潜在的误感知事件,所述检测窗口用于检测局部感知事件;
感知时间获取单元,用于在连续M个所述检测周期内每个所述检测周期中均存在潜在的误感知事件时,获取连续M个检测周期内每个检测周期中潜在的误感知事件的感知时间t1至tm;
心室不应期延长单元,用于当所述感知时间t1至tm的时间差均处于第一预设范围时,判定为M个检测周期内潜在的误感知事件均由脉冲引起,并将心室不应期延长至所述抑制事件感知时间的第二预设范围。
本申请实施例的第三方面提供一种植入式心脏收缩力调节器,其特征在于,包括微处理器,所述微处理器用于执行上述的延长心室不应期的方法,并根据局部感知通道的感知事件的时间关系,生成脉冲发放指令。
在一些实施例中,所述植入式心脏收缩力调节器还包括感知滤波放大模块、感知阈值比较模块和双向脉冲发放模块;
感知滤波放大模块,用于通过电极检测目标物体的电信号;
感知阈值比较模块,用于将所述电信号与设定的感知灵敏度阈值进行比较,并将比较结果传输至所述微处理器;
双向脉冲发放模块,用于根据所述微处理器发送的脉冲指令,经心室电极和局部感知电极发放双向脉冲。
本申请实施例的第四方面提供一种调节器装置,所述设备包括至少一个处理器以及至少一个存储器;
所述至少一个存储器用于存储计算机指令;
所述至少一个处理器用于执行所述计算机指令中的至少部分指令以实现如本申请实施例第一方面提供的所述方法中任意一项所述的操作。
本申请实施例的第五方面提供一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,当所述计算机指令中的至少部分指令被处理器执行时,实现如本申请实施例第一方面提供的所述方法中任意一项所述的操作。
本申请提供的技术方案包括以下有益技术效果:
本申请提供一种延长心室不应期的方法、电路及植入式心脏收缩力调节器,在发放治疗脉冲后,如果有抑制事件,记录时间t,在接下来的N个抑制脉冲的心动周期内,以时间t为中心,设置局部感知事件检测窗口,若N个心动周期内,误感知检测窗口内均无局部感知事件,判定为本次抑制事件为潜在的误感知事件,若连续的M次脉冲之后,都会判断出有潜在的误感知事件,且时间差值均在第一预设范围内,即可确认脉冲在局部感知通道引起的误感知事件。进一步的,在确认脉冲会在局部感知通道引起误感知事件的前提下,延长心室不应期,以确保脉冲在局部感知通道上产生的影响在不应期内,治疗脉冲即可正确发放,从而解决现有技术中由于治疗脉冲在局部感知通道上产生误感知,导致治疗脉冲不能正确发放的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本申请实施例中的植入式心脏收缩力调节器电路结构图;
图2示出了现有CCM技术中,本申请会涉及到的时序基本参数说明;
图3示出了现有CCM技术中,本申请会涉及到的发放脉冲和抑制脉冲的基本时序;
图4示出了本申请实施例中的检测周期的示意图;
图5示出了本申请实施例中1个检测周期判定有潜在的误感知事件的示意图;
图6示出了本申请实施例中连续5个检测周期确认脉冲引起的误感知的示意图;
图7a示出了本申请实施例的1个检测周期内,不能被确认为是脉冲引起潜在的误感知事件示意图;
图7b示出了本申请实施例的连续5个检测周期,未判断出有脉冲引起的误感知事件示意图;
图8示出了本申请实施例中一个治疗脉冲引起多个误感知的判别方法示意图;
图9示出了本申请实施例根据脉冲引起的误感知延长心室不应期的示意图;
图10示出了本申请实施例在1个检测周期内识别潜在的误感知的流程图;
图11示出了本申请实施例提及的通过延长心室不应期来避免脉冲影响抑制治疗脉冲的方法的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为使本申请示例性实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请示例性实施例中的附图,对本申请示例性实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的示例性实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。
基于本申请中示出的示例性实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。此外,虽然本申请中公开内容按照示范性一个或几个实例来介绍,但应理解,可以就这些公开内容的各个方面也可以单独构成一个完整技术方案。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在此需要说明的是,本说明的前侧、后侧、左侧、右侧、上侧及下侧是指:在纸平面内向下(或近似向下)的方向为下侧,向上(或近似向上)的方向为上侧;在此基础上,左右(或近似向左、或近似向右)两个方向为左侧和右侧;在此基础上,在垂直于纸平面的方向上,靠近用户方向为前侧,远离用户方向为后侧。
此外,在本文其他部分,如没有特殊说明,均按照此说明来确定前、后、左、右、上及下的含义。
植入式心脏收缩力调节器(CCM)在发放治疗脉冲的阶段,治疗脉冲发放之后,局部感知通道检测到不应期外的感知事件,会抑制接下来多个心动周期发放治疗脉冲。CCM治疗脉冲本身能量比较大,治疗脉冲对心肌细胞的影响会被局部感知通道感知到的可能性是很大的,如果治疗脉冲的影响被局部感知通道感知,这时感知事件本质是由于脉冲造成的,本不该抑制治疗脉冲的正常发放。
由于心室两根电极的植入位置和心肌个体都存在差异,除此之外,随着CCM植入时间的推移,实际治疗脉冲电信号传导也可能发生改变,并不能预估治疗脉冲对心肌细胞的影响会在何时结束。现有技术中,虽然局部感知通道上治疗脉冲之后存在不应期,但不能确保治疗脉冲引起的影响全部发生在不应期内,一旦在不应期外被局部通道感知,属于治疗脉冲在局部感知通道造成的误感知,就会抑制本该正常发放的治疗脉冲。
以上提及的抑制治疗脉冲的现象,是现有技术中的不足,即使在心脏节律满足发放治疗脉冲的条件时,由于治疗脉冲影响过大,造成了本该正常发放的治疗脉冲不能如期发放,降低了CCM的可靠性。
本申请实施例基于对这种由于治疗脉冲在局部感知通道上产生误感知,导致治疗脉冲不能正确发放的问题,对现有的技术进行优化,提出一种自动延长心室不应期的方法,提高调节器的可靠性。
CCM会在心室绝对不应期内发放双向治疗脉冲,且脉冲能量相较心脏起搏器大很多,该脉冲为非兴奋性性电刺激,旨在增强患者的心室肌的收缩力。对于CCM而言,是通过植入心脏的三根电极(心房通道、心室通道和局部感知通道)检测心脏电活动来判断心率及传导,从而控制治疗控制脉冲的发放,CCM治疗脉冲的能量相对较大,如果脉冲在心室上引起的活动被局部感知电极在不应期外感知,则会被CCM识别为抑制治疗脉冲发放的事件,接下来的N(该参数可以设置)个心动周期不会再发放治疗脉冲,这就造成了治疗脉冲被错误的抑制,大大降低了CCM的可靠性。
本申请实施例针对这种错误抑制,提供了一种识别由脉冲引起的局部感知通道误感知的电路及方法,可以自动的延长心室不应期保证治疗脉冲能正确发放,从而提高可靠性。
心脏收缩力调节治疗是在心室肌的绝对不应期内发放治疗脉冲,提高心室肌的收缩力。在发放治疗脉冲的心动周期内,如果治疗脉冲之后发生了抑制治疗脉冲的局部感知事件(称其为抑制事件),接下来的N个心动周期将不会发放治疗脉冲。
本申请实施例中的方法应用于心脏收缩力调节疗法,能识别由治疗脉冲造成的局部感知通道误感知,并通过延长心室不应期来保证治疗脉冲能够正确发放,提高CCM的可靠性。
为了达到上述目的,本申请采用技术方案如下:
首先,本申请基于一个检测自身心脏活动并发放脉冲的电路,该电路包括感知滤波放大模块、感知阈值比较模块、微处理器和双向脉冲发放模块,如图1所示。
该电路系统通过心房、心室和局部感知三路电极连接到人体心脏组织。
感知滤波放大模块包括滤波器和放大器,负责检测电极导线感知到人体心脏的微弱电信号,并完成信号的滤波放大。
感知阈值比较单元将感知滤波放大模块的输出的模拟信号与设定的感知灵敏度阈值比较,将感知结果传输给微控制器。
微控制器包括计时器、存储单元、误感知识别单元和双向控制单元。计时器主要用来记录一个心动周期内所有感知事件(包括局部感知通道)发生的时刻值;发放脉冲的心动周期里,局部感知通道检测到电信号时,计时器的时刻值存入存储单元;在抑制脉冲的N个心动周期里,局部感知通道检测到电信号时,误感知识别单元将计时器的时间与存储单元中的时间进行比较,判断是否是脉冲引起的误感知事件;双向脉冲控制单元根据误感知的识别结果,生成脉冲发放指令。
双向脉冲产生电路是产生双向治疗脉冲的核心电路,负责接收微控制器的指令对目标电容充电至指定幅度并按时序要求通过心室电极和局部感知电极导线向人体心脏发放双向脉冲。
其次,本申请中根据上述电路结构提出了一种识别治疗脉冲引起的局部通道误感知的方法,并自动的延长心室不应期参数来避免这种误感知错误的抑制治疗脉冲,用来提高CCM的可靠性。
现有技术中,调节器发放治疗脉冲阶段,如果发生了抑制事件,会抑制之后连续多个心动周期的治疗脉冲。
本申请实施例中,发放脉冲的心动周期,以及接下来N个(可以设置)抑制脉冲的心动周期,称之为一个检测周期。
本申请实施例中,通过连续的5个检测周期的检测,才能确认某次抑制事件是由脉冲引起的。每个检测周期里,脉冲发放间期里脉冲之后的抑制事件的时间都会存入存储单元。根据心脏电信号的传导特点,心室肌固定的两个位置之间,自身心脏电信号的传导时间是基本固定的,故检测过程中,不同的心动周期之间,感知时间误差±10ms内的局部感知事件被认为是由相同事件引起的(脉冲或者自身心脏活动)。
本申请实施例中,1个检测周期内,在不发放治疗脉冲的心动周期,设置误感知事件检测窗口,该窗口以存储单元内抑制事件的时间为中心,前后各10ms,总宽度20ms,根据该窗口内是否有对应的局部感知事件,来判断存储单元内的抑制事件是否是由脉冲引起的误感知。如果某次抑制事件符合脉冲引起的误感知事件的条件,但还没有经过连续5个检测周期的确认,则称此次抑制事件为潜在的误感知事件。
本申请实施例中,1个检测周期,在N个脉冲被抑制的心动周期里,如果误感知检测窗口内均未出现局部感知事件,则该时间窗口对应抑制事件被确认为是由脉冲引起的误感知,则认为这次抑制事件有可能是由于治疗脉冲引起的,是一次潜在的误感知事件。如果这次潜在的误感知保持连续5个检测周期,则判定为此次抑制事件确实是由脉冲引起的,自动将心室不应期延长至此次抑制事件时间+50ms,这样就使脉冲在局部感知通道的影响处在不应期内,不会错误的抑制脉冲发放。如果1个检测周期内,没有发现潜在的误感知事件,或者这次潜在的误感知事件不能保持5个连续的检测周期,都将重新开始检测。
另外:本申请附图中涉及的缩略词解释如下:
AS:心房感知事件
VS:心室感知事件
LS:局部感知事件
Train:治疗脉冲序列
下面结合附图,对本申请做进一步详细说明:
附图2为现有技术中,本申请会涉及到的CCM时序基本参数说明。其中,心房通道有心房不应期,该不应期从心室感知事件开始,目的是为了避免心房通道上的误感知。心室通道上有心室不应期,该不应期从心室感知事件开始,目的是为了避免心室通道上的误感知。局部感知通道设有警觉期,警觉期内若是局部通道发生不应期外的感知,则会触发治疗脉冲,若警觉期外检测到不应期外的感知,则会抑制治疗脉冲的发放;局部感知通道发生感知事件后,会有一段时间的局部感知后不应期,主要是防止同一事件被感知两次而影响时序;脉冲后不应期开始与治疗脉冲,心室不应期同时结束,主要是为了避免治疗脉冲在局部感知通道上产生的影响,从而使治疗脉冲正常发放。
附图3为现有CCM技术中本申请会涉及到发放脉冲和抑制脉冲的基本时序。在警觉期内发生的局部感知事件标记为LS1,LS1触发之后的治疗脉冲,治疗脉冲幅度较大,会在局部感知通道引起误感知,如果脉冲后的不应期不够长,那么在脉冲后不应期结束之后,局部通道仍然会有脉冲引起的误感知事件,标记为LS2,此时,LS2被认为是会抑制治疗脉冲的事件,故在接下来的心动周期里,虽然警觉期内发生局部感知事件LS3,但是之后的治疗脉冲被LS2抑制,不会发放。本申请就是针对脉冲引起的误感知LS2事件影响接下来的心动周期脉冲发放的现象,正确判别LS2为脉冲引起的误感知,从而使可以正常的触发治疗脉冲。
附图4为本申请中检测周期的示意图,为了方便说明,图中抑制事件发生后,将会抑制的脉冲个数为1。脉冲发放的心动周期,以及接下来被抑制脉冲的1个心动周期,称为1个检测周期,具体时序描述见图3。本申请要检测5个连续的检测周期,中间发生任何打断心检测周期的事件,都要重新开始5个连续心动周期的检测。
图5为本申请中1个检测周期判定有潜在的误感知事件的示意图,图中脉冲后抑制的间期个数为2。如果某次抑制事件符合脉冲引起的误感知事件的条件,但还没有经过连续5个检测周期的确认,则称此次抑制事件为潜在的误感知事件。图中所有的LS均为不应期外的有效感知,脉冲发放间期内,脉冲之后的抑制事件LS发生的时间t存储在第一存储单元,接下来的2个抑制脉冲的心动周期里都设置误感知检测窗口,该窗口以时间t为中心,前后各10ms,总宽度20ms,窗口内的LS感知有可能是由于误差引起的。心动周期抑制间期1内,发生局部感知事件LS1,时间为sen_t1,比较sen_t1和t,LS1不在误感知检测窗口内;心动周期抑制间期2内,发生局部感知事件LS2,感知时间为sen_t2,比较sen_t2和t,LS2也不在误感知检测窗口内,故认为抑制事件LS是由脉冲引起潜在的误感知事件。只有在两个抑制的心动周期内,误感知检测窗口内都没有检测到LS事件,才能认为LS是一个潜在的脉冲引起的误感知事件。同理,一个脉冲发放间期可能判断出两个或更多的潜在的脉冲引起的误感知事件。
图6为连续5个检测周期确认脉冲引起的误感知的示意图,图中脉冲后抑制的间期个数为1,图中所有的LS均为不应期外的有效感知。图6中,以连续的2个检测周期为例说明,其他3个检测周期时序类似。检测周期1,脉冲发放之后,局部感知通道上LS1的感知时刻为时t1,之后的心动周期内,误感知检测窗口以时间t1为中心,前后各10ms,且在该窗内未出现LS事件,判定LS1为一次潜在的误感知事件;检测周期2,脉冲发放之后,局部感知通道上的LS1时间为t2,之后的心动周期内,误感知检测窗口以时间t2为中心,前后各10ms,且在该窗内未出现LS事件,判定LS2为一次潜在的误感知事件;同时t1和t2的误差在10ms以内,认为LS1和LS2是由同一事件引起的。同理,检测周期3、检测周期4和检测周期5能得到结论:LS3、LS4、和LS5均是潜在的误感知,且和LS1、LS2为同一事件引起的误感知。故可判定在治疗脉冲在局部感知通道上引起了误感知,感知时间为(t1+t2+t3+t4+t5)/5。
图7为本申请的检测过程中不能被确认为是脉冲引起的误感知事件的示意图,图中所有的LS均为不应期外的有效感知。
图7a为1个检测周期内,不能被确认为是脉冲引起潜在的误感知事件示意图,图中脉冲后抑制的间期个数为2。脉冲发放间期内,脉冲之后的抑制事件LS发生的时间t,接下来的2个抑制脉冲的心动周期里都设置误感知检测窗口,该窗口以时间t为中心,前后各10ms,总宽度20ms,窗口内的LS,窗口内的LS感知有可能是由于误差引起的。心动周期抑制间期1内,当LS1发生时,比较时间sen_t1和时间t,LS1在误感知检测窗口内,即认为脉冲发放间期的抑制事件LS可能是自身心脏活动,则不用再比较心动周期抑制间期2内的LS2事件。本检测间期内,没有潜在的脉冲引起的误感知事件。1个检测周期内,只要有一个心动周期的检测窗口内有LS事件,即可停止当前心动周期的检测,认为不存在潜在的脉冲引起的误感知事件,5个连续的检测周期的判断也立即停止,等到下个脉冲发放后,重新开始判断。
图7b为连续5个检测周期,未判断出有脉冲引起的误感知的示意图,图中,抑制的心动周期为1,图中所有的LS均为不应期外的有效感知。检测周期1,有潜在的误感知事件LS1,感知时间为t1,检测周期2结束后,判断出潜在的误感知事件LS2,感知时间为t2,但由于|t1-t2|>10ms,不能将LS1和LS2归为同一个影响事件引起的,故不能完全确认脉冲引起的误感知事件,立即停止当前5个连续检测周期的判断,等到下个脉冲发放后,重新开始判断。图中仅以检测周期1和检测周期2为例说明,连续的5个检测周期内,只要出现本图例中描述的情况,都将立即停止当前5个连续检测周期的判断。
图8为本申请中一个治疗脉冲引起多个误感知的判别方法示意图,图中的LS事件均为不应期外感知,抑制脉冲的心动周期数为2。图8以一个测试周期的识别为例,治疗脉冲之后,局部感知通道有两次抑制事件LS1和LS2,接下来的两个抑制间期里,分别以t1和t2为中心,设置误感知检测窗口1和误感知检测窗口2。检测窗口1用来判断LS1事件是否为潜在的误感知,检测窗口2用来判断LS2事件是否为潜在的误感知,判断方法和图5所描述的一样。
图9为本申请根据脉冲引起的误感知延长心室不应期的示意图,图中的LS事件均为不应期外感知,抑制脉冲的心动周期数为2。图中,经过5个连续检测周期的判断,治疗脉冲后有抑制事件LS1,时间为t1,这就说明本身脉冲后的不应期(由心室不应期参数控制)不能完全屏蔽掉脉冲带来的影响,每个发放脉冲的心动周期,局部感知通道都会有相应的抑制事件LS1。5个检测周期结束后,立即将心室不应期自动延长至t1+50ms,在之后的心动周期里,LS1变成了不应期内的感知事件,不会再抑制脉冲的发放,这就提高了CCM的可靠性。如果5个连续的检测周期的判断结果如图8所示,一个治疗脉冲会引起多次误感知,则心室不应期的长度以最后一次误感知的时间为基准加上50ms,确保所有由脉冲引起的误感知皆为不应期内感知,CCM可以正确的发放治疗脉冲。
图10为本申请在1个检测周期内识别潜在的误感知的流程图。1个检测周期内,发放脉冲的心动周期如果发生抑制事件,将抑制事件发生的时间t记录下来,脉冲抑制的心动周期里,以时间t为中心,设置误感知检测窗口,检测窗口内如果有LS事件,则抑制事件不是脉冲引起的,可能是自身的心脏活动,如果检测窗口内没有LS事件,则抑制事件可能是由于脉冲引起,继续下一个抑制脉冲的心动周期的判断,如果N个抑制间期,检测窗口内都没有LS时间,判定抑制事件是脉冲引起的潜在的误感知事件。
图11为本申请提及的通过延长心室不应期来避免脉冲影响抑制治疗脉冲的方法的流程图。根据图10的描述可以在1个检测周期内识别出潜在的误感知事件,如果连续5个检测周期内,都有潜在的误感知事件,且时间差均在1Oms以内,认为5个检测周期内潜在的误感知事件均由脉冲引起,确认脉冲在局部感知通道上引起了误感知,开始延长心室不应期,延长至抑制事件的时间+50ms,确保以后的抑制事件在不应期内,治疗脉冲可以正确发放,提高CCM可靠性。由于随着CCM植入时间的推移,实际治疗脉冲电信号传导可能发生改变,故在延长心室不应期之后,还会继续监测脉冲之后局部感知通道的感知情况,以便能自适应的根据治疗脉冲的实际影响来调整不应期,当心室不应期参数延长至体外可设置的参数上限,停止监测。
本申请实施例的有益效果在于:
首先,本申请实施例提出一种检测人体电信号并发放双向脉冲的电路,该电路包括感知滤波放大模块、感知阈值比较模块、微处理器和双向脉冲发放模块。感知滤波放大模块通过电极电测人体心脏的电信号,在感知阈值比较模块中,与设定的感知灵敏度阈值进行比较,将感知结果传输给微处理器,微处理器根据局部感知通道的感知事件的时间关系,生成脉冲发放指令,双向脉冲发放模块根据微处理器的脉冲指令,经心室电极和局部感知电极发放双向脉冲至人体心脏。
其次,本申请在上述电路的基础上,提出了一种通过延长心室不应期提高植入式心脏收缩力调节器可靠性的方法。
一方面,本申请提出了正确识别脉冲在局部感知通道引起的误感知事件的识别方法。在发放治疗脉冲后,如果有抑制事件,记录时间t,在接下来的N(由程控仪设置)个抑制脉冲的心动周期内,以时间t为中心,设置宽度为20ms的误感知检测窗口,N(可以设置)个心动周期内,误感知检测窗口内均无局部感知事件,认为本次抑制事件为潜在的误感知。如果连续的5次脉冲之后,都会判断出有潜在的误感知,且时间差值均在10ms以内,即可确认脉冲在局部感知通道引起的误感知。
另一方面,本申请提出了一种延长心室不应期来屏蔽脉冲在局部感知通道引起的影响,确保脉冲引起的误感知不会抑制治疗脉冲的正常发放。在确认脉冲会在局部感知通道引起误感知的前提下,延长心室不应期,以确保脉冲在局部感知通道上产生的影响在不应期内,治疗脉冲即可正确发放。
应当理解,本申请提供的一种调节器装置,所述设备包括至少一个处理器以及至少一个存储器。在一些实施例中,所述电子设备可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。其中,硬件部分可以利用专用逻辑来实现;软件部分则可以存储在存储器中,由适当的指令执行系统,例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域技术人员可以理解上述的方法和系统可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现,例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本申请的电子设备不仅可以有诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现,也可以用例如由各种类型的处理器所执行的软件实现,还可以由上述硬件电路和软件的结合(例如,固件)来实现。
此外,本领域技术人员可以理解,本申请的各方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述,包括任何新的和有用的工序、机器、产品或物质的组合,或对他们的任何新的和有用的改进。相应地,本申请的各个方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“数据块”、“模块”、“引擎”、“单元”、“组件”或“系统”。此外,本申请的各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品,该产品包括计算机可读程序编码。
计算机存储介质可能包含一个内含有计算机程序编码的传播数据信号,例如在基带上或作为载波的一部分。该传播信号可能有多种表现形式,包括电磁形式、光形式等,或合适的组合形式。计算机存储介质可以是除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质,该介质可以通过连接至一个指令执行系统、装置或设备以实现通讯、传播或传输供使用的程序。位于计算机存储介质上的程序编码可以通过任何合适的介质进行传播,包括无线电、电缆、光纤电缆、RF、或类似介质,或任何上述介质的组合。
本申请各部分操作所需的计算机程序编码可以用任意一种或多种程序语言编写,包括面向对象编程语言如Java、Scala、Smalltalk、Eiffel、JADE、Emerald、C++、C#、VB.NET、Python等,常规程序化编程语言如C语言、Visual Basic、Fortran 2003、Perl、COBOL 2002、PHP、ABAP,动态编程语言如Python、Ruby和Groovy,或其他编程语言等。该程序编码可以完全在用户计算机上运行、或作为独立的软件包在用户计算机上运行、或部分在用户计算机上运行部分在远程计算机运行、或完全在远程计算机或服务器上运行。在后种情况下,远程计算机可以通过任何网络形式与用户计算机连接,比如局域网(LAN)或广域网(WAN)、或连接至外部计算机(例如通过因特网)、或在云计算环境中、或作为服务使用如软件即服务(SaaS)。
此外,除非权利要求中明确说明,本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用,并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例,但应当理解的是,该类细节仅起到说明的目的,附加的权利要求并不仅限于披露的实施例,相反,权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如,虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现,但是也可以只通过软件的解决方案得以实现,如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。
同理,应当注意的是,为了简化本申请披露的表述,从而帮助对一个或多个发明实施例的理解,前文对本申请实施例的描述中,有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是,这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上,实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
针对本申请引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料,如文章、书籍、说明书、出版物、文档等,特此将其全部内容并入本申请作为参考。与本申请内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外,对本申请权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本申请中的)也除外。需要说明的是,如果本申请附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本申请所述内容有不一致或冲突的地方,以本申请的描述、定义和/或术语的使用为准。

Claims (9)

1.一种延长心室不应期的方法,其特征在于,应用于植入式心脏收缩力调节器,包括以下步骤:
在一个检测周期中,识别是否存在潜在的误感知事件,所述检测周期包括发放脉冲的心动周期以及之后N个抑制脉冲的心动周期;所述潜在的误感知事件判定为:在N个抑制脉冲的心动周期,检测窗口内均未检测到局部感知事件,则判定发放脉冲的心动周期内的抑制事件是由脉冲引起的潜在的误感知事件,所述检测窗口用于检测局部感知事件;
在连续M个所述检测周期内每个所述检测周期中均存在潜在的误感知事件时,获取连续M个检测周期内每个检测周期中潜在的误感知事件的感知时间t1至tm;
当所述感知时间t1至tm的时间差均处于第一预设范围时,判定为M个检测周期内潜在的误感知事件均由脉冲引起,并将心室不应期延长至所述抑制事件感知时间的第二预设范围。
2.根据权利要求1所述的延长心室不应期的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在一个检测周期中,设置N个抑制脉冲的心动周期的局部感知事件检测窗口;
其中,所述检测窗口的时间范围为以所述抑制事件的感知时间t为中心,前后各取第一预设范围而得;
根据所述检测窗口内是否检测到局部感知事件,识别在一个检测周期中是否存在潜在的误感知事件。
3.根据权利要求1所述的延长心室不应期的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在连续两个检测周期内均存在的潜在的误感知事件时,获取连续两个检测周期内每个检测周期中潜在的误感知事件的感知时间t1和t2;
当所述感知时间t1和t2的时间差不处于第一预设范围,且两次所述潜在的误感知事件不是由同一事件引起的,停止检测,等待下一次脉冲发放。
4.根据权利要求1所述的延长心室不应期的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在一个检测周期内,若未识别到存在潜在的误感知事件,则停止检测,等待下一次脉冲发放。
5.根据权利要求2所述的延长心室不应期的方法,其特征在于,所述第一预设范围为以所述抑制事件的感知时间t为中心,前后各取10ms,总宽度为20ms的时间范围。
6.根据权利要求2所述的延长心室不应期的方法,其特征在于,所述第二预设范围为50ms的时间范围。
7.一种延长心室不应期的电路,其特征在于,应用于植入式心脏收缩力调节器,包括:
误感知事件识别单元,用于在一个检测周期中,识别是否存在潜在的误感知事件,所述检测周期包括发放脉冲的心动周期以及之后N个抑制脉冲的心动周期;所述潜在的误感知事件判定为:在N个抑制脉冲的心动周期,检测窗口内均未检测到局部感知事件,则判定发放脉冲的心动周期内的抑制事件是由脉冲引起的潜在的误感知事件,所述检测窗口用于检测局部感知事件;
感知时间获取单元,用于在连续M个所述检测周期内每个所述检测周期中均存在潜在的误感知事件时,获取连续M个检测周期内每个检测周期中潜在的误感知事件的感知时间t1至tm;
心室不应期延长单元,用于当所述感知时间t1至tm的时间差均处于第一预设范围时,判定为M个检测周期内潜在的误感知事件均由脉冲引起,并将心室不应期延长至所述抑制事件感知时间的第二预设范围。
8.一种植入式心脏收缩力调节器,其特征在于,包括微处理器,所述微处理器用于执行上述权利要求1-6任意一项所述的延长心室不应期的方法,并根据局部感知通道的感知事件的时间关系,生成脉冲发放指令。
9.根据权利要求8所述的植入式心脏收缩力调节器,其特征在于,所述植入式心脏收缩力调节器还包括感知滤波放大模块、感知阈值比较模块和双向脉冲发放模块;
感知滤波放大模块,用于通过电极检测目标物体的电信号;
感知阈值比较模块,用于将所述电信号与设定的感知灵敏度阈值进行比较,并将比较结果传输至所述微处理器;
双向脉冲发放模块,用于根据所述微处理器发送的脉冲指令,经心室电极和局部感知电极发放双向脉冲。
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