CN116471985A - 医疗系统的植入式传感器的不准确感测的检测和减轻 - Google Patents

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J·C·李
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Abstract

本公开涉及用于检测和减轻医疗系统中的不准确感测的技术。在一些示例中,该医疗系统的一个或多个传感器可以包括至少一个电极,该至少一个电极被配置为感测靠近该电极的患者身体的一部分的阻抗,并且该医疗系统的处理电路系统可以基于至少包含该患者身体的该部分的所感测到的阻抗的数据来检测对应于一个或多个患者生理参数的数据中的不准确性;校正对应于该一个或多个患者生理参数的该数据中的该不准确性的至少一部分;以及生成用于在显示装置上显示的输出数据,该输出数据指示对应于该一个或多个患者生理参数的该数据中的该不准确性。

Description

医疗系统的植入式传感器的不准确感测的检测和减轻
技术领域
本公开整体涉及医疗系统,并且更具体地涉及被配置为使用一个或多个植入式传感器来监测或检测健康问题的医疗系统。
背景技术
医疗系统通常包含用于监测或检测患者体内健康问题的一个或多个医疗装置。一些类型的医疗装置可以监测患者的心脏电描记图(EGM)以监测患者心脏的电活动。心脏EGM是经由电极感测到的电信号。在一些示例中,医疗装置监测心脏EGM以检测一种或多种类型的心律失常,诸如心动过缓、心动过速、纤颤或心搏停止(例如,由窦性暂停或AV阻滞引起)。
一些医疗装置额外地或替代地经由多个电极测量患者的阻抗,例如以检测患者呼吸、灌注或水肿。此外,一些医疗装置额外地或替代地包含用于感测患者的其他生理参数的其他传感器。作为示例,医疗装置可以包含一个或多个传感器以感测患者姿势和/或移动、温度、心音、血压和氧饱和度。
发明内容
如果医疗装置的感测能力有问题,那么插入到患者身体的特定部分中的植入式医疗装置易于发出错误的医疗警示。不准确的感测和其他问题通常与一个或多个传感器在插入时或由于偏离正确位姿(例如,位置和/或取向)(例如,从正确姿势迁移和/或旋转)处于不正确位姿(例如,位置和/或取向)相关。随着时间的推移,患者的活动(例如,正常的和/或轻微的移动)可能将医疗装置移动(例如,迁移)到新的位置和/或使医疗装置围绕轴线旋转(例如,翻转),从而导致一个或多个传感器处于不正确位姿。示例性不正确位姿中的示例性传感器可被设计成以某一位姿插入以便与特定组织类型(例如,肌肉)相互作用,但相反,被引导(例如,翻转)朝向不相容组织类型(例如,脂肪)。如果患者的该特定组织类型的身体部分不靠近传感器,那么由传感器捕获的信号可能失真或损坏。
一般而言,本公开涉及用于检测和减轻医疗系统的植入式传感器的不准确感测的技术。通常通过植入式传感器进行感测可以包含通过捕获基于生理活动而变化的信号来感测至少一个患者生理活动。医疗系统将所捕获的信号转换为对应于至少一个患者生理活动的数据,但是如果植入式传感器没有如预期的那样设置,那么由医疗系统生成的数据可能包含至少一个不准确性。一些技术采用指定用于与对应于至少一个患者生理活动的(不准确的)数据进行比较的一个或多个阈值的各种检测标准。多种技术可以采用不同的检测标准,例如用于不同的传感器、阈值、公式等等。示例性技术可以采用规定用于计算来自植入式传感器的检测分数或指数的公式的检测标准,并且如果该分数或指数超过预定阈值以其他方式满足预定标准,那么翻转或旋转植入式传感器。
校正至少一个不准确性可通过执行减轻机制来实现。一些技术应用减轻机制,该减轻机制被配置为例如通过放大、减少或过滤信号以改变由该信号携载的数据来修改所捕获的信号。其他技术应用减轻机制,该减轻机制被配置为修改可应用于对应于至少一个患者生理活动的数据的医学状况测试。
在一个示例中,一种医疗系统包括感测子系统,该感测子系统包括:一个或多个传感器,该一个或多个传感器中的每个传感器被配置为捕获指示一个或多个患者生理参数的信号,该一个或多个传感器包括至少一个电极,该至少一个电极被配置为感测靠近该电极的患者身体的一部分的阻抗;和感测电路系统,该感测电路系统耦接到该一个或多个传感器并且被配置为生成对应于该一个或多个患者生理参数的数据;和处理电路系统,该处理电路系统被配置为:基于至少包含该患者身体的该部分的所感测到的阻抗的数据,检测对应于该一个或多个患者生理参数的该数据中的不准确性;校正对应于该一个或多个患者生理参数的该数据中的该不准确性的至少一部分;以及生成用于在显示装置上显示的输出数据,该输出数据指示对应于该一个或多个患者生理参数的该数据中的该不准确性。
在另一示例中,一种医疗系统的方法包括:由该医疗系统的一个或多个传感器捕获指示一个或多个患者生理参数的至少一个信号;由该一个或多个传感器的至少一个电极感测靠近该至少一个电极的患者身体的一部分的阻抗;由耦接到该一个或多个传感器的感测电路系统生成对应于该一个或多个患者生理参数的数据;基于至少包含该患者身体的该部分的所感测到的阻抗的数据,由该医疗系统的处理电路系统检测对应于该一个或多个患者生理参数的该数据中的不准确性;由该医疗系统的该处理电路系统校正对应于该一个或多个患者生理参数的该数据中的该不准确性的至少一部分;以及生成用于在显示装置上显示的输出数据,该输出数据指示对应于该一个或多个患者生理参数的该数据中的该不准确性。
在另一示例中,一种非暂时性计算机可读存储介质包括程序指令,该程序指令在由医疗系统的处理电路系统执行时使该处理电路系统:由该医疗系统的一个或多个传感器捕获指示一个或多个患者生理参数的至少一个信号;由该一个或多个传感器的至少一个电极感测靠近该至少一个电极的患者身体的一部分的阻抗;由耦接到该一个或多个传感器的感测电路系统生成对应于该一个或多个患者生理参数的数据;基于至少包含该患者身体的该部分的所感测到的阻抗的数据,由该医疗系统的该处理电路系统检测对应于该一个或多个患者生理参数的该数据中的不准确性;由该医疗系统的该处理电路系统校正对应于该一个或多个患者生理参数的该数据中的该不准确性的至少一部分;以及生成用于在显示装置上显示的输出数据,该输出数据指示对应于该一个或多个患者生理参数的该数据中的该不准确性。
本发明内容旨在提供对本公开中所描述的主题的概述。本发明内容并不旨在提供对以下附图和说明书内详细描述的系统、装置和方法的排他性或详尽解释。在附图和以下具体实施方式中阐述了本公开的一个或多个示例的进一步细节。根据说明书和附图以及权利要求书,其他特征、目标和优点将是显而易见的。
附图说明
图1结合患者说明了示例性医疗系统的环境。
图2是示出图1的医疗系统的植入式医疗装置(IMD)的示例性配置的功能框图。
图3是展示图1和图2的IMD的示例性配置的概念侧视图。
图4是展示图1的外部装置的示例性配置的功能框图。
图5是展示示例性系统的框图,该示例性系统包含接入点、网络、外部计算装置,诸如服务器以及一个或多个其他计算装置,该一个或多个其他计算装置可以与图1至图4的IMD和外部装置耦接。
图6是示出用于检测患者生理活动的不准确感测的示例性操作的流程图。
图7是示出用于检测对应于患者生理活动的数据中的不准确性的示例性操作的流程图,该不准确性与不正确位姿相关。
图8是示出用于将对应于患者生理活动的数据与用于患者生理活动的不准确感测的检测标准进行比较的示例性操作的流程图。
在说明书和附图中各处,类似的附图标记代表类似的元件。
具体实施方式
一般来说,(例如,系统中的)装置或装置的组合可实现不同类型的硬件部件,该等硬件部件的各种布置可被配置为执行不同类型的软件部件。一些装置执行软件部件以操作内部机械部件并控制外部装置。相关领域的技术人员已知的医疗装置用于某些与健康相关的目的。对于也是某种类型的患者(例如,糖尿病患者、心力衰竭患者)的人而言,许多医疗装置可以在患者的个人疾病方面改善患者的健康。一些医疗装置采用感测装备来监测患者的生理的各个方面,并且依靠在所述监测期间生成的数据来检测患者的个人疾病的发生。
任何医疗装置所采用的感测装备在该医疗装置的正确操作中起重要作用;然而,在某些情况下,感测可能不可靠,从而导致由感测装备生成的传感器数据不准确。一组示例性情况包含医疗装置处于患者身体的不适当部分中或者处于不正确位姿中以进行准确感测。例如,当医疗装置迁移和/或旋转并且通过这样做而变得错误定位时,感测装备的传感器可能产生携载对应于患者的生理参数的不准确传感器数据的信号。
当错误定位时,传感器(诸如加速度计、生物阻抗传感器、光学传感器、温度传感器、信号强度计等等)可例如在给定例如来自电阻抗、环境光或温度或肌肉活动的噪声的效应的情况下意外地改变信号或产生失真信号。例如,由于改变与组织的接触和/或相对于心脏的取向,心脏EGM可以包含噪声。在一些示例中,翻转或迁移的装置可以与来自多个传感器的传感器数据中的同时改变或失真(例如,阻抗和加速度计信号的同时改变)相关。当可能具有不相关趋势的多个独立传感器同时表现出失真或改变时,两个或多于两个对应的生理参数同时改变是非常不可能的;相反,装置翻转/迁移更可能是同时发生改变或失真的原因。本文所描述的技术可以用经由皮下电极、皮肤电极、胸骨下电极、血管外电极、肌肉内电极或定位于患者的任何组织中(或与患者的任何组织接触)的任何电极感测到的电活动(例如,心脏EGM和阻抗)来实现。
各种类型的医疗装置感测心脏EGM和/或其他生理信号。进行感测的一些医疗装置是非侵入性的,例如使用放置成与患者的外部部分接触的多个电极或其他传感器,诸如处于患者皮肤上的各个位置处。作为示例,这些非侵入性示例中的电极和/或其他传感器可以使用粘合剂、布带、腰带或背心附接到患者,并且电耦接到监测装置,诸如心电图仪、霍尔特监测器或其他电子装置。电极和/或其他传感器可以被配置为向电子装置提供感测到的电信号,以用于进一步处理和/或显示电信号。非侵入性装置和方法可以在临时基础上利用,例如以在临床访视期间,诸如在医生预约期间,或例如在预定时间段内,例如一天(二十四小时),或几天时段内监测患者。
可用于非侵入性感测和监测心脏EGM和/或其他生理信号的外部装置包含具有被配置为接触患者的皮肤的电极和/或其他传感器的可穿戴装置,诸如贴片、手表或项链。可穿戴生理监测器的一个示例是可从爱尔兰都柏林的美敦力公司(Medtronic plc)商购获得的SEEQTM移动心脏遥测系统。此类外部装置可以促进在正常日常活动期间对患者进行相对长期的监测,并且可以周期性地将收集到的数据传输到网络服务,诸如美敦力公司的CarelinkTM网络。
植入式医疗装置(IMD)还感测并监测心脏EGM和/或其他生理信号。由IMD用来感测心脏EGM的电极通常与IMD的外壳集成和/或经由一根或多根细长引线耦接到IMD。监测心脏EGM和/或其他生理信号的示例性IMD包含起搏器和植入式心律转复除颤器,它们可耦接到血管内或血管外引线,以及具有被配置成用于植入在心脏内的外壳的起搏器,其可为无引线的。配置用于心内植入的起搏器的一个示例是可从美敦力公司商购的MicraTM经导管起搏系统。一些不提供治疗的IMD(例如植入式病人监护仪)可感测心脏EGM。这种IMD的一个示例是可从美敦力公司商购的Reveal LINQTM可插入式心脏监护仪,其可经皮下插入。此类IMD可以促进在正常日常活动期间对患者进行相对长期的监测,并且可以周期性地将收集到的数据传输到网络服务,诸如美敦力公司的CarelinkTM网络。
不管使用哪种或哪些类型的装置,可以被称为伪像的噪声信号可以出现在由电极提供的心脏EGM中和/或由电极或其他传感器提供的其他信号中。当使用皮肤、皮下或血管外电极时,此类噪声信号可能更普遍,例如,由于电极和组织的相对运动导致电极中的至少一个电极与电极所定位于的组织之间的接触暂时改变。在感测到的心脏EGM中噪声信号的存在例如可能导致用于检测去极化例如R波的电路系统错误地将噪声信号检测为去极化。噪声信号还可能导致电路系统然后无法感测多个后续的去极化,因为噪声信号的振幅可能比后续的去极化大得多,并且在一些情况下,因为高振幅噪声可能会导致由电路系统使用的可调整感测阈值被调整到大于真实去极化振幅的水平。另外地,所感测到的心脏EGM内的心脏信号(例如,去极化的振幅)可以随时间变化,例如由于呼吸。此类心脏信号振幅变化在使用皮肤、皮下或血管外电极感测到的心脏EGM中也可能更普遍。心脏信号振幅的变化也可能导致去极化暂时低于感测阈值,并且因此不被检测到。去极化的这些类型的不正确感测可能潜在地触发心脏事件的正误报指示,诸如心搏停止,这实际上并未发生在患者中。
噪声信号可存在于由本文所提及的其他感测装备,例如加速度计、光学传感器、温度传感器和/或生物阻抗,产生的信号中。装置可从由此类传感器生成的信号导出参数值,但这些值可能例如由于噪声信号的存在而不准确。较差的信号强度也可能导致任何不准确性。作为操作要求,一些装置必须靠近患者身体的特定部分,否则这些装置不能适当地操作。在植入时或由于植入后的迁移/旋转而不符合该操作要求可能导致(至少部分地)不准确的感测。在一些示例中,不准确的参数值可能由患者身体的不顺应近侧部分的所感测到的阻抗引起。在其他示例中,一些装置需要以预定位姿定位和/或定向一个或多个传感器,但如果这些装置偏离预定位姿,那么不准确的参数值可与患者身体内的偏离位姿相关。偏离位姿的一个示例是当医疗装置围绕轴线旋转(例如,围绕竖直或水平轴线旋转180度)时出现的“翻转装置”。
根据本公开的医疗系统实现用于通过例如标识装置被不正确地定位和/或定向以感测患者的任何生理参数的情况来检测和/或减轻装置的不准确感测的技术。在一些示例中,医疗系统的处理电路系统分析对应于感测到的阻抗的数据以确定对应于多个生理参数中的一个或多个生理参数的数据是否可能是不准确的。此分析可涉及确定是否满足一个或多个检测标准。此类检测标准的示例可用于检测“翻转装置”且包含传感器参数阈值或条件,例如,加速度计参数值的符号改变、取决于翻转装置的方式的生物阻抗参数值的最大值或最小值处或附近的阻抗、基于光学传感器参数值的光的显著改变等等。加速度计参数提供位置值并且可以检测装置何时被翻转。温度参数可以是指示患者身体的相对较热部分或患者身体的相对较冷部分的值。生物阻抗传感器参数提供指示由装置感测到的电阻抗水平的值。光学传感器参数可以基于光学传感器检测到多少光来确定装置是否处于特定位置/取向。
该等技术包含基于靠近装置的患者身体的部分的所感测到的阻抗检测对应于患者的生理参数的数据中的不准确性。该装置可以是具有不同电极和其他传感器的插入式医疗装置,该医疗装置采样测量结果和对应于患者的生理参数的其他传感器数据(例如,连续地、周期性地或响应性地)。电极的一种用途是感测靠近装置的组织的阻抗,该阻抗可以基于靠近电极的组织的类型而显著变化。如果靠近装置的组织与医疗装置的传感器中的一个或多个传感器的准确感测不相容,那么对应于患者的生理参数的数据很可能是不准确的。
该等技术允许医疗装置继续操作,例如医疗状况监测。在一些示例中,医疗装置可以在不准确感测成功减轻之后继续检测医疗,例如心脏,事件和状况。用于减轻的一个示例性机制是调整用于监测/检测医疗状况的现有技术(例如,标准),例如,以考虑对应于生理参数的传感器数据中的噪声。一个示例性调整可以包含针对患者的心脏健康/状态/状况的改变和其他心脏事件,例如心力衰竭恶化或心律失常,重新设置检测算法的基线、阈值和/或参数。另一示例性调整可以是对数学技术中的分量,诸如权重、指数或变量的调整。另一机制修改由传感器生成的电子信号(例如,电描记图信号数据),例如,通过应用信号处理技术来放大、减少和/或过滤信号。另一技术调整对应于生理参数的数据以考虑任何失真。
处理电路系统可以响应于医疗状况的检测,或者在稍后审查对应于多个生理参数的数据期间基本上实时地执行本公开的技术。在任一状况下,处理电路系统可以包含监测患者的医疗状况的生理参数的医疗装置的处理电路系统和/或另一装置的处理电路系统,诸如从医疗装置检索患者的生理参数数据的本地或远程计算装置。以此方式,本公开的技术可以有利地实现医疗状况的检测的改进的准确度,并且因此实现对患者的状况的更好评估。以这种方式,本公开的技术可有利地实现患者健康状况变化的检测的改进的准确度,并且因此实现对患者的状况的更好评估。
图1展示了根据本公开的一种或多种技术的结合患者4的示例性医疗系统2的环境。示例性技术可与IMD 10一起使用,该IMD可与外部装置12和图1中未绘出的其他装置中的至少一个装置进行无线通信。在一些示例中,IMD 10被植入在患者4的胸腔的外部(例如,皮下植入图1中所示出的胸肌位置中)。IMD 10可定位在靠近或刚好低于患者4的心脏水平的胸骨附近,例如至少部分地在心脏轮廓内。IMD 10包含多个电极(图1中未示出),并且被配置成经由多个电极来感测心脏EGM。在一些示例中,IMD 10可采用LINQTMICM的形式,可从明尼苏达州明尼阿波利斯美敦力公司(Medtronic,Inc.of Minneapolis,MN)获得。IMD 10包括被配置成感测患者活动的一个或多个传感器,例如一个或多个加速度计。
外部装置12可以是计算装置,其具有用户可查看的显示器和用于将用户输入接收到外部装置12的接口。在一些示例中,外部装置12可以是笔记本计算机、平板计算机、工作站、一个或多个服务器、蜂窝电话、个人数字助理或可运行使计算装置能够与IMD 10交互的应用程序的另一计算装置。
外部装置12被配置为经由无线通信与IMD 10并且任选地与另一计算装置(图1中未示出)通信。例如,外部装置12可以经由近场通信技术(例如,感应耦接、NFC或可在小于10cm-20cm的范围处操作的其他通信技术)和远场通信技术(例如,根据802.11或规范集的射频(RF)遥测或可在大于近场通信技术的范围处操作的其他通信技术)进行通信。
外部装置12可用于配置IMD 10的操作参数。外部装置12可用于从IMD 10检索数据。检索到的数据可以包含对应于由IMD 10测量的患者生理参数的数据(例如,值)、对由IMD 10检测到的心律失常或其他疾病发作的指示以及由IMD 10记录的生理信号。例如,外部装置12可以检索由IMD 10记录的数据,经由一个或多个传感器(例如,光学传感器、温度传感器、加速度计等等)捕获生理信号和其他电信号。由IMD 10操作的一个或多个传感器可以基于所捕获的信号来感测阻抗、心电活动、位置/移动、光、温度以及其他患者生理参数。作为一个示例,外部装置12可以检索由IMD 10记录的心脏EGM区段,由于IMD 10确定在该区段期间发生心搏停止或另一疾病的发作。作为另一示例,外部装置12可以接收对应于靠近电极的患者身体的一部分的所感测阻抗的数据、对应于一个或多个患者生理参数的数据中的检测到的不准确性的指示、一个或多个传感器在患者身体中不适当地定位和/或定向的指示、检测到的不准确性与患者身体中的不适当位姿相关的确定、对应于一个或多个患者生理参数的数据中的检测到的不准确性的校正,或与本文中描述的技术相关的来自IMD 10的其他数据。如下文将关于图5更详细地讨论的,一个或多个远程计算装置可经由网络以类似于外部装置12的方式与IMD 10交互,例如以对IMD 10进行编程和/或从IMD 10检索数据。
例如IMD 10、外部装置12和/或一个或多个其他计算装置的医疗系统2的处理电路系统可以被配置为执行用于检测和/或减轻例如IMD 10、外部装置12和/或本公开的任何其他计算装置的医疗系统2的不准确感测的情况的示例性技术。IMD 10的处理电路系统50(图2)可以可通信地耦接到一个或多个传感器,每个传感器被配置为以某种形式感测至少一个患者生理参数,并且感测电路系统被配置为生成对应于至少一个患者生理参数的(传感器)数据。为了确定对应于至少一个患者生理参数的数据中是否存在任何不准确性,IMD 10的处理电路系统50、外部装置12的处理电路系统80(图4)和/或一个或多个其他装置的处理电路系统,诸如服务器94的处理电路系统98(图5)可以访问从所捕获的电信号生成的数据,包含对应于患者身体的该部分的所感测到的阻抗的数据,并且应用算法来确定此类数据是否指示患者生理参数的不准确感测(例如,由于IMD 10在患者身体内的不适当位姿)。为了校正数据中的不准确性,处理电路系统可以修改对应于来自一个或多个传感器的一个或多个患者生理参数和/或所捕获的信号(例如,生理信号)的数据,例如,通过调整从所捕获的信号导出的传感器数据,通过应用信号处理算法修改所捕获的信号并且从经修改的信号导出对应于一个或多个患者生理参数的经修改的数据。
在一些示例中,处理电路系统被进一步配置为基于患者身体的该部分的所感测到的阻抗来检测患者身体的该部分不同于患者身体的预定部分,其中该预定部分先前被标识为IMD 10的植入部位。除了IMD 10的植入部位之外,处理电路系统还可以指定一个或多个传感器在患者体内的预定位姿;并且如果基于对应于一个或多个患者生理参数的包含患者身体的该部分的所感测到的阻抗的数据,一个或多个传感器在患者身体内的的位姿(例如,实际位姿)不同于患者身体内的预定位姿,那么处理电路系统50可以确定不准确性与患者身体内的(实际)位姿相关。在一些示例中,处理电路系统可将实际位姿与预定位姿之间的差异限定为例如患者身体内的位置和/或取向改变(例如,迁移和/或旋转)方面的偏离。
在一些示例中,医疗系统2的处理电路系统可以检测与由多个传感器中的每个传感器捕获的相应传感器数据中的同时/同期改变(例如,阻抗和加速度计信号中的同时改变)相关的不准确性。当可能具有不相关趋势的多个独立传感器同时表现出信号改变时,两个或多于两个对应的生理参数同时改变是非常不可能的;相反,多个传感器在患者身体内的迁移和/或旋转更可能是同时改变的原因。
医疗系统2的处理电路系统可以采用各种检测标准来确定对应于一个或多个患者生理参数的数据的任何部分是否是不准确的,例如(至少部分地)由于IMD 10迁移和/或旋转。在一些示例中,处理电路系统可以将对应于一个或多个生理参数的数据与针对IMD 10中的一个或多个传感器的迁移或旋转中的至少一者的相应检测标准进行比较;并且基于比较,计算用于确定一个或多个传感器是否具有旋转的迁移中的至少一者的检测分数。示例性检测标准可以指定用于计算检测分数的参数值的权重,并且另一检测标准可以指定用于确定检测分数是否满足检测标准的阈值。在一些示例中,基于满足检测标准,处理电路系统可以确定迁移或旋转中的至少一者可能已经发生。
医疗系统2的处理电路系统可以响应于旋转的迁移中的至少一者的可能发生而采用至少一个减轻机制。在一些示例中,处理电路系统可以将检测分数作为针对患者的医疗状况警示的置信度水平来传达,或者传达基于检测分数确定的置信度水平。因为IMD 10通常可以被配置为监测心脏活动,并且如果患者的心脏由于某些医疗状况而需要关注,那么输出某种类型的警示,提供伴随该警示的置信水平对于患者或患者的护理者可能是有利的。如果检测分数指示IMD 10最有可能迁移和/或旋转到导致检测到的不准确性的程度,那么患者或患者的护理者可以选择忽略医疗状况警示作为错误确定,从而实际上拒绝由IMD10针对患者预测或检测到的医疗状况(例如,心力衰竭)。为了说明基于检测分数对患者或患者的护理者的另一益处,如果检测分数被确定为下降到低于某一最小值或超过某一最大值,那么处理电路系统可拒绝医疗状况预测并且阻止医疗状况警示输出,从而防止医疗状况警示在显示装置上显示。
医疗系统2的处理电路系统可以采用一个或多个减轻机制来微调用于检测对应于至少一个患者生理参数的数据中的任何不准确性的一个或多个标准。作为一个示例性机制,处理电路系统可以被配置为修改针对一个或多个传感器的迁移或旋转中的至少一者的相应检测标准中的一个或多个检测标准。通过这样做,医疗系统2可以通过减少正误报或负误报来改善翻转或迁移的IMD的检测的灵敏度和/或特异性。IMD 10的处理电路系统50可以修改仅针对该IMD 10的检测标准,或者(通过外部装置12或联网系统,例如,如关于图5所描述的)针对其他患者的IMD 10分发经修改的检测标准。一个示例性机制可以例如响应于IMD10接收到用户命令而周期性地或响应性地修改一个或多个标准。处理电路系统可以修改第一检测标准和第二检测标准:第一检测标准可以为比较指定要检测参数值中的哪一个参数值的迁移或旋转中的至少一者的因子或操作特征,并且第二检测标准指定用于与参数值、部分检测分数或检测分数进行比较的条件或阈值。处理电路系统可以修改用于计算参数值的度量,该度量包含在传感器测量中使用的任何比例/仪器、用于从传感器测量结果导出参数值的任何函数/逻辑或任何检测评分过程/公式。关于检测评分的示例,处理电路系统可以将多个参数值聚集到用于计算检测分数的多变量函数中;为了提高该功能在检测一个或多个传感器的迁移或旋转中的至少一者时的准确性,处理电路系统可以修改其中的任何分量(例如,权重、系数、指数等等)。
医疗系统2的处理电路系统可以校正对应于一个或多个患者生理参数的数据中的不准确性的至少一部分,然后生成用于在显示装置上显示的输出数据,该输出数据标识对应于一个或多个患者生理参数的数据中的不准确性。如果至少一次校正尝试在校正对应于一个或多个患者生理参数的数据中的不准确性的至少一部分时不成功,那么医疗系统2的处理电路系统,例如IMD 10的处理电路系统50可以使对应于一个或多个患者生理参数的数据无效。尽管在其中IMD 10包括插入式心脏监测器的示例的上下文中进行了描述,但是包含被配置为感测患者生理参数(例如心脏EGM)的任何类型的一个或多个植入式、可穿戴或外部装置的示例性系统可以被配置为实现本公开的技术。
在一些示例中,可穿戴装置中的处理电路系统可执行与由IMD 10的处理电路系统和/或如本文所述的其他处理电路系统执行的逻辑相同或类似的逻辑。以这种方式,可穿戴装置或其他装置可以本文关于IMD 10描述的相同方式执行本文所述的技术中的一些或全部。在一些示例中,可穿戴装置与IMD 10和/或外部装置12一起操作作为计算/存储资源的潜在提供者和用于监测患者活动和其他患者参数的传感器。例如,可穿戴装置可将患者活动数据传送到外部装置12以用于存储在非易失性存储器中并用于根据峰值患者活动数据和非峰值患者活动数据计算日常活动度量值。类似于IMD 10的处理电路系统,外部装置12的处理电路系统可分析患者活动数据以确定在计算日常活动度量值中使用哪些峰值时段和非峰值时段。
图2是展示根据本文描述的一种或多种技术的图1的IMD 10的示例性配置的功能框图。在所示出的示例中,IMD 10包含电极16A和16B(统称为“电极16”)、天线26、处理电路系统50、感测电路系统52、通信电路系统54、存储装置56、切换电路系统58和传感器62。尽管说明的示例包括两个电极16,但是在一些示例中,包括或耦接到超过两个电极16的IMD可以实施本公开的技术。
处理电路系统50可包含固定功能电路系统和/或可编程处理电路系统。处理电路系统50可包含微处理器、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)或等效离散或模拟逻辑电路系统中的任一者或多者。在一些示例中,处理电路系统50可包含多个部件,诸如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的任何组合,以及其他离散或集成逻辑电路系统。本文中归属于处理电路系统50的功能可体现为软件、固件、硬件或其任何组合。
感测电路系统52可以经由切换电路系统58选择性地耦接到电极16,例如,以例如通过选择用于感测心脏EGM的电极16和被称为感测向量的极性来感测患者4的心脏的电信号,如由处理电路系统50所控制的。感测电路系统52可以监测且感测来自电极16的信号,例如以产生心脏EGM,以便于监测心脏的电活动。感测电路系统52还可以经由电极16递送信号以生成对应于靠近电极16的电阻抗的数据。作为示例,感测电路系统52可监测且感测来自传感器62的信号,该等传感器可包含一个或多个加速度计、温度传感器、压力传感器、光学传感器和/或信号强度计。
从传感器62接收的信号对多个患者生理参数进行编码。在一些示例中,感测电路系统52可以应用信号处理技术来修改来自电极16和传感器62的信号(例如,下采样、上采样、滤波等等)。在一些示例中,感测电路系统52可包含一个或多个滤波器和放大器以用于对从电极16和/或传感器62接收到的信号进行滤波和放大。感测电路系统52可以捕获来自传感器62中的任何一个传感器的信号,例如,以产生对应于一个或多个患者生理参数的(传感器)数据,以便于监测患者4(例如,针对诸如心律失常的某些医疗状况)并检测患者健康的改变。感测电路系统52和处理电路系统50可将传感器数据存储在存储装置56中。
感测电路系统52可以被配置为确定来自电极16的信号中存在的电阻抗,例如,以标识靠近IMD 10的患者身体部分(例如,肌肉组织、骨骼和/或另一身体部分)。在一些示例中,在人肌肉组织与骨骼之间可能存在关于它们各自可能如何影响由感测电路系统52经由电极16观察到的电阻抗的差异。如果这些效应在患者组或群体中是一致的,那么本公开描述了对患者4的许多益处,这些益处现在可以通过医疗系统2利用这些差异来实现。IMD 10的处理电路系统50可以测量靠近电极16的电阻抗,并且作为该测量的一个有利用途,确定IMD 10—或者具体地,电极16中的一个或多个电极,是否处于IMD 10不能适当地测量传感器数据和/或以其他方式如所配置地操作的不适当位置。
诸如电极16和传感器62的感测装备可位于IMD 10的特定“侧”上或指向该特定侧,该IMD可旨在以特定位置和取向插入患者身体内。当插入患者4体内时,医疗专业人员选择用于IMD 10的适当植入部位作为用于感测装备感测多个生理参数的合适的患者身体部分。IMD 10(以及一般而言的插入式医疗装置)可以旋转和/或迁移远离该植入部位,导致电极16和/或传感器62使对应于所感测到的生理参数的任何数据失真。当插入式医疗装置通常从其适当的植入部位移开时,可能需要手术来重新定位这些装置。为了在不进行手术的情况下减轻这种不当行为,医疗系统2的处理电路系统可以校正由这些插入式医疗装置生成的数据。
IMD 10可以对电极16中的一个或多个电极进行配置以在靠近肌肉组织部分时感测电活动(包含阻抗),但是如果IMD 10碰巧旋转和/或迁移,那么电极16中的一个或多个电极可能变得靠近患者4的脂肪组织部分,尽管适合于肌肉组织,并且反之亦然。在其他示例中,IMD 10可以旋转和/或迁移,使得电极16中的一个或多个电极变得靠近骨骼,这提供很少或不提供对应于所感测到的电活动的有用数据。类似地,如果IMD 10旋转和/或迁移,那么传感器62中的一个或多个传感器可能变得靠近脂肪组织,即使传感器62中的一个或多个传感器在靠近患者4的肌肉组织部分时可能适合于感测相应的生理参数。
处理电路系统50,即被配置为对传感器数据执行检测分析的执行逻辑,用于检测IMD 10的不准确感测的情况。处理电路系统50和感测电路系统52可控制传感器62中的一个或多个传感器以感测参数化形式的患者生理数据:基于来自加速度计(例如,三轴加速度计)的数据的患者活动计数、基于来自陀螺仪的数据的位姿数据、来自换能器的力矩数据等等。IMD 10的实际位置和取向可使由传感器62生成的信号失真,从而不利地影响参数化的患者生理数据的准确性。患者4的正常移动可能导致任何插入式装置迁移或旋转到(患者4的)另一部分,并且如果患者4的该部分不适于准确地感测参数化的患者生理数据,那么IMD10的处理电路系统50(和/或医疗装置系统的其他处理电路系统)依赖于执行逻辑来检测不适当的部分,并且然后尝试减轻参数化的患者生理数据中的任何所产生的不准确性。
IMD 10的处理电路系统50在用上述示例性检测分析编程的执行逻辑的控制下,可以将一个或多个检测标准应用于对应于某些生理参数的数据,并且计算指示IMD 10处于患者4身体的不适当部分中和/或处于不适当位姿的可能性的检测分数,以便从由传感器62生成的信号准确地感测患者4的生理数据。IMD 10的处理电路系统50可以应用由检测标准指定的机制来计算检测分数。一种机制可以为某些生理参数指定概率分布和一组相应条件概率,而另一种机制可以为某些生理参数指定数学函数和一组相应权重。另一示例性检测标准指定用于与检测分数进行比较并且确定IMD 10是否准确地感测某些生理参数的阈值。
尽管本公开描述了由IMD 10的处理电路系统50执行以例如随时间推移跟踪特定的生理参数并检测不准确感测和/或错误定位的IMD 10的发生的技术,但是具有连续测量患者生理活动的各个方面的不同传感器的任何插入式或可以其他方式植入的医疗装置可以执行检测分析并确定此医疗装置是正确操作还是错误定位在患者4体内。具有处理电路系统的任何插入式医疗装置可以执行与在IMD 10的处理电路系统50和/或外部装置12的处理电路系统80中执行的检测分析相同或类似的逻辑。类似于IMD 10迁移和/或旋转到不适于准确感测的患者4的一部分,这些插入式或植入式医疗装置可能远离植入部位迁移和/或旋转,并且最终处于不利地影响它们的操作的位置和/或取向。在一些示例中,影响插入式医疗装置的电路系统的电阻抗足以使由该装置生成的数据失真。诸如电极16的电极的一种用途是感测与靠近装置/电极的组织相关联的阻抗,该阻抗可以基于靠近电极的组织的类型而显著变化。另外,这些插入式医疗装置可以应用用于例如通过传达该装置的置信度水平并且校正失真数据来减轻由于在患者4体内被错误定位(没有重新定位)而导致的其不适当操作的机制。
通信电路系统54可以包括用于与另一个装置诸如外部装置12、另一个联网计算装置或另一个IMD或传感器进行通信的任何合适的硬件、固件、软件或其任何组合。在处理电路系统50的控制下,通信电路系统54可借助于例如天线26的内部或外部天线从外部装置12或另一装置接收下行链路遥测以及向其发送上行链路遥测。另外,处理电路系统50可以经由外部装置(例如,外部装置12)和诸如美敦力网络等计算机网络与联网计算装置进行通信。天线26和通信电路系统54可以被配置成经由感应耦接、电磁耦接、近场通信(NFC)、射频(RF)通信、蓝牙、WiFi或其他专有或非专有无线通信方案来发射和/或接收信号。
在一些示例中,存储装置56包括计算机可读指令,这些计算机可读指令在由处理电路系统50执行时使IMD 10和处理电路系统50执行归属于本文的IMD 10和处理电路系统50的各种功能。存储装置56可包含任何易失性、非易失性、磁性、光学或电介质,诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性RAM(NVRAM)、电可擦可编程ROM(EEPROM)、闪存存储器或任何其他数字介质。作为示例,存储装置56可以存储IMD 10的一个或多个操作参数的编程值和/或由IMD 10收集的数据以使用通信电路系统54传输到另一装置。由存储装置56存储并且由通信电路系统54传输到一个或多个其他装置的数据可以包含对应于多个患者生理参数的数据,该数据包含对应于患者4体内的诸如所感测到的阻抗的电活动的数据、诸如描绘心脏活动的可疑改变的心脏EGM的发作数据和/或患者健康改变的指示,包含满足各种医疗状况预测标准中的任一个医疗状况预测标准的指示。
图3是说明了图1和图2的IMD 10的示例性配置的概念侧视图。尽管IMD 10的不同示例可包括引线,但是在图3所示的示例中,IMD 10可包括具有壳体15和绝缘覆盖件76的无引线皮下植入式监测装置。电极16A和电极16B可以形成或放置在覆盖件76的外表面上。上文关于图2所描述的电路系统50-62可以形成或放置于覆盖件76的内表面上或壳体15内。在说明的示例中,天线26形成或放置在覆盖件76的内表面上,但在一些示例中,可以形成或放置在外表面上。在一些示例中,绝缘覆盖件76可定位于开放外壳15之上,使得外壳15和覆盖件76包围天线26和电路系统50-62,并且保护天线和电路系统免受流体(诸如体液)影响。
天线26或电路系统50–62中的一者或多者可以形成在绝缘覆盖件76的内侧上,诸如通过使用倒装芯片技术。绝缘覆盖件76可翻转到外壳15上。当翻转并放置到外壳15上时,在绝缘覆盖件76的内侧上形成的IMD 10的部件可以定位在由外壳15限定的间隙78中。电极16可以通过穿过绝缘覆盖件76形成的一个或多个通孔(未示出)电连接到切换电路系统58。绝缘覆盖件76可以由蓝宝石(即,刚玉)、玻璃、聚对二甲苯和/或任何其他合适的绝缘材料形成。壳体15可以由钛或任何其他合适的材料(例如,生物相容性材料)形成。电极16可由不锈钢、钛、铂、铱或其合金中的任一者形成。另外,电极16可涂覆有诸如氮化钛或分形氮化钛的材料,但可使用用于此类电极的其他合适的材料和涂层。
图4是示出外部装置12的部件的示例性配置的框图。在图4的示例中,外部装置12包括处理电路系统80、通信电路系统82、存储装置84和用户界面86。
处理电路系统80可包含一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为实现用于在外部装置12内执行的功能和/或处理指令。例如,处理电路系统80可以能够处理存储在存储装置84中的指令。处理电路系统80可包含例如微处理器、DSP、ASIC、FPGA或等效的离散或集成逻辑电路系统或前述装置或电路系统中的任何一者的组合。因此,处理电路系统80可包含任何合适的结构,无论是硬件、软件、固件还是它们的任何组合,以执行本文所述的处理电路系统80的功能。
通信电路系统82可以包括用于与另一装置(诸如IMD 10)进行通信的任何合适的硬件、固件、软件或它们的任何组合。在处理电路系统80的控制下,通信电路系统82可以从IMD 10或另一装置接收下行链路遥测,以及向其发送上行链路遥测。通信电路系统82可以被配置成经由感应耦接、电磁耦接、NFC、RF通信、蓝牙、WiFi或其他专有或非专有无线通信方案来发射和/或接收信号。通信电路系统82还可以被配置成经由各种形式的有线和/或无线通信和/或网络协议中的任一种与除IMD 10之外的装置进行通信。
存储装置84可被配置为在操作期间将信息存储在外部装置12内。存储装置84可包含计算机可读存储介质或计算机可读存储装置。在一些示例中,存储装置84包含短期存储器或长期存储器中的一者或多者。存储装置84可包含例如RAM、DRAM、SRAM、磁盘、光盘、闪存存储器或各种形式的EPROM或EEPROM。在一些示例中,存储装置84用于存储指示由处理电路系统80执行的指令的数据。存储装置84可以由在外部装置12上运行的软件或应用程序使用,以在程序执行期间临时存储信息。
在外部装置12与IMD 10之间交换的数据可包含操作参数。外部装置12可传输包含计算机可读指令的数据,该等计算机可读指令在由IMD 10实现时可以控制IMD 10改变一个或多个操作参数和/或导出收集到的数据。例如,处理电路系统80可以向IMD 10发送指令,该指令请求IMD 10向外部装置12导出收集到的数据(例如,检测到的医疗状况的数据信息,诸如可以包含心脏EGM的心律失常发作数据、指示感测到的阻抗的数据以及对应于多个患者生理参数的数据)。进而,外部装置12可以从IMD 10接收收集到的数据,并且将收集到的数据存储在存储装置84中。外部装置12从IMD 10接收的数据可以包含伴随检测到的医疗状况的置信度水平(例如,心律失常发作数据)、来自经修改的信号的校正的发作数据、校正的生理参数数据、不准确感测的指示和/或IMD 10的不适当位姿的指示。处理电路系统80可实现本文中所述的技术中的任一技术以分析来自IMD 10的数据,例如以确定IMD 10是否不准确地感测生理参数,这可能是由于迁移和/或旋转到不适于准确地感测患者4的生理参数的位置。如本文中所论述的,生理参数可以用于例如基于一个或多个预测标准来确定患者是否正在经历健康改变。在一些示例中,外部装置12的处理电路系统80可执行本文中主要关于IMD 10的处理电路系统50所描述的技术中的一些或全部技术,以用于确定标识从IMD 10接收的数据中的感测不准确性且确定IMD 10的位姿是否可能已改变,且用于减轻此类不准确性。
诸如临床医生或患者4的用户可通过用户界面86与外部装置12进行交互。用户界面86包含显示器(未展示),诸如液晶显示器(LCD)或发光二极管(LED)显示器或其他类型的屏幕,处理电路系统80可用该显示器呈现与IMD 10相关的信息,例如,患者生理参数、患者生理参数的改变的指示以及与患者生理参数的改变相关的患者健康的改变的指示、要预测的可能医疗状况的概率数据的确定、患者生理参数的不准确感测的检测、基于患者4体内感测到的电活动的IMD 10的迁移和/或旋转的检测、不准确感测与IMD 10的迁移和/或旋转之间的相关性的确定、度量值、包含感测到的阻抗的感测到的电活动、发作数据、心脏EGM、ECG、心电图、心脏电描记图等等。另外,用户界面86可以包含被配置为接收来自用户的输入的输入机构。输入机构可以包含例如按钮、小键盘(例如,字母数字小键盘)、外围定点装置、触摸屏或允许用户通过由外部装置12的处理电路系统80呈现的用户界面导航并且提供输入的另一输入机构中的任何一者或多者。在其他示例中,用户界面86还包括用于向用户提供听觉通知、指令或其他声音,接收来自用户的语音命令或两者的音频电路系统。
图5是展示了根据本文所描述的一种或多种技术的示例性系统的框图,该示例性系统包含接入点90、网络92、外部计算装置(诸如服务器94)以及一个或多个其他计算装置100A-100N(统称为“计算装置100”),该一个或多个其他计算装置可以经由网络92与IMD 10和外部装置12耦接。在此示例中,IMD 10可以使用通信电路系统54以经由第一无线连接与外部装置12进行通信,并且经由第二无线连接与接入点90进行通信。在图5的示例中,接入点90、外部装置12、服务器94和计算装置100相互连接,并且可通过网络92进行通信。
接入点90可以包含经由各种连接中的任何连接(诸如电话拨号、数字用户线(DSL)或电缆调制解调器连接)连接到网络92的装置。在其他示例中,接入点90可以通过不同形式的连接(包含有线连接或无线连接)耦接到网络92。在一些示例中,接入点90可以是可以与患者共同定位的用户装置,诸如平板计算机或智能手机。IMD 10可以被配置为向接入点90传输数据,诸如包含传感器数据和电活动数据的患者4的生理参数、患者4的生理参数中的一个或多个生理参数的不准确感测的指示、迁移和/或旋转到患者4的不适当部分的的指示、电描记图和其他生理参数数据和/或患者健康改变的指示。接入点90然后可以经由网络92将检索到的数据传达到服务器94。
在一些情况下,服务器94可以被配置成提供用于已经从IMD 10和/或外部装置12收集到的数据的安全存储站点。在一些情况下,服务器94可经由计算装置100将数据汇编在网页或其他文档中以供诸如临床医生等受过训练的专业人员观看。图5的所展示的系统的一个或多个方面可以用可以与由美敦力网络提供的通用网络技术和功能类似的通用网络技术和功能来实施。
在一些示例中,计算装置100中的一个或多个计算装置可以是与临床医生一起定位的平板计算机或其他智能装置,临床医生可以通过所述平板计算机或其他智能装置进行编程,从中接收警报和/或询问IMD 10。例如,临床医生可以访问对应于患者4的生理参数的数据,以检查医疗状况的状态,该数据包含传感器数据和电活动数据、患者4的生理参数中的一个或多个生理参数的不准确感测的指示、迁移和/或旋转到患者4的不适当部分的指示、度量值、发作数据、心电图和/或由IMD 10通过计算装置100收集的患者健康的指示和/或指示,诸如当患者4在临床医生访问之间时。在一些示例中,临床医生可以诸如基于由IMD10、外部装置12、服务器94或其任何组合确定的患者状况的状态或基于临床医生已知的其他患者数据,将针对患者4的医疗干预的指令输入到由计算装置100执行的应用程序中。然后,装置100可以向与患者4或患者4的看护者一起定位的计算装置100中的另一计算装置传输用于医疗干预的指令。例如,此类用于医疗干预的指令可以包括改变药物剂量、时序或选择的指令、安排临床医师访视的指令或寻求医疗照顾的指令。在另外的示例中,计算装置100可以基于患者4的医疗状况的状态向患者4生成警报,这可以使患者4能够在接收用于医疗干预的指令之前主动寻求医疗关注。以此方式,患者4可以被授权根据需要采取行动来解决他或她的医疗状态,这可以帮助改善患者4的临床结果。
在由图5说明的示例中,服务器94包括例如用于存储从IMD 10检索到的数据的存储装置96和处理电路系统98。尽管图5未说明,但是计算装置100可以类似地包含存储装置和处理电路系统。处理电路系统98可以包含一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为实现用于在服务器94内执行的功能和/或处理指令。例如,处理电路系统98可以能够处理存储在存储装置96中的指令。处理电路系统98可以包含例如微处理器、DSP、ASIC、FPGA或等效的离散或集成逻辑电路系统或前述装置或电路系统中的任何一者的组合。因此,处理电路系统98可以包含任何合适的结构,无论是硬件、软件、固件还是它们的任何组合,以执行本文所述的处理电路系统98的功能。服务器94的处理电路系统98和/或计算装置100的处理电路系统可实现本文所述的技术中的任一技术以分析信息、数据或从IMD 10接收的数据,例如以确定患者4的健康状态是否已改变、确定任何改变的健康状态确定的置信度水平是指示错误还是正确确定、确定靠近IMD 10的患者4的一部分是否适于感测生理参数以确定患者4的健康状态是否已改变、确定是否满足IMD 10的迁移和/或旋转的检测标准以及确定IMD 10的迁移和/或旋转是否与患者4的改变的健康状态的错误确定相关。
存储装置96可以包含计算机可读存储介质或计算机可读存储装置。在一些示例中,存储装置96包含短期存储器或长期存储器中的一者或多者。存储装置96可包括例如RAM、DRAM、SRAM、磁盘、光盘、闪存存储器或各种形式的EPROM或EEPROM。在一些示例中,存储装置96用于存储指示由处理电路系统98执行的指令的数据。
图6是示出用于检测插入式医疗装置的不准确感测的示例性操作的流程图。根据图6的示出示例,医疗系统的处理电路系统(例如,医疗系统2的处理电路系统,诸如IMD 10的处理电路系统50)基于由感测电路系统(例如,IMD 10的感测电路系统52)生成的包含对应于患者4的生理参数的数据的数据来确定至少一个检测标准被满足(120)。例如,如关于图2更详细讨论的,处理电路系统50可以确定参数值是否满足在至少一个检测标准中指定的对应参数阈值。作为另一示例,处理电路系统50可以从对应于一个或多个患者生理参数的数据计算检测分数,并且确定该检测分数是否满足在至少一个检测标准中指定的对应的检测分数阈值。
插入式医疗装置的处理电路系统确定第一加速度计参数值是否满足(例如,大于)第一加速度计参数阈值(值)(122)。在图6中,“ACC_THRESHOLD1”表示第一加速度计参数阈值。基于确定满足第一加速度计参数阈值(122的是),插入式医疗装置的处理电路系统继续输出指示检测到不准确感测的数据(134)。
基于确定不满足第一加速度计参数阈值(122的否),插入式医疗装置的处理电路系统确定第一光学传感器参数值是否满足(例如,大于)第一光学传感器参数阈值(值)(124)。在图6中,“OPT_THRESHOLD1”表示第一光学传感器参数阈值。基于确定满足第一光学传感器参数阈值(124的是),插入式医疗装置的处理电路系统继续输出指示检测到不准确感测的数据(134)。
基于确定不满足第一光学传感器参数阈值(124的否),插入式医疗装置的处理电路系统确定第二加速度计参数值和第二光学传感器参数值是否分别满足(例如,大于)第二加速度计参数阈值和第二光学传感器参数阈值(126)。在图6中,“ACC_THRESHOLD2”和“OPT_THRESHOLD2”分别表示第二加速度计参数阈值和第二光学传感器参数阈值。基于确定满足第二加速度计参数阈值和第二光学传感器参数阈值(126的是),插入式医疗装置的处理电路系统继续输出指示检测到不准确感测的数据(134)。
基于确定不满足第二加速度计参数阈值和第二光学传感器参数阈值(126的否),插入式医疗装置的处理电路系统确定第一生物阻抗参数值是否满足第一生物阻抗参数阈值以及第三加速度计参数值是否满足第三加速度计参数阈值、或者第三光学传感器参数值是否满足第三光学传感器参数阈值、或者第四加速度计参数值是否满足第四加速度计参数阈值以及第四光学传感器参数值是否满足第四光学传感器参数阈值中的至少一者(128)。在图6中,“BZ_THRESHOLD1”、“ACC_THRESHOLD3”、“ACC_THRESHOLD4”、“OPT_THRESHOLD3”和“OPT_THRESHOLD4”分别表示第一生物阻抗参数阈值、第三加速度计参数阈值、第四加速度计参数阈值、第三光学传感器参数阈值和第四光学传感器参数阈值。基于确定满足第一生物阻抗参数阈值以及第三加速度计参数阈值、第三光学传感器参数阈值或第四加速度计参数阈值和第四光学传感器参数阈值两者中的至少一者(128的是),插入式医疗装置的处理电路系统继续输出指示检测到不准确感测的数据(134)。
基于确定不满足第一生物阻抗阈值以及第三加速度计参数阈值、第三光学传感器参数阈值或第四加速度计参数阈值和第四光学传感器参数阈值两者中的至少一者(128的否),插入式医疗装置的处理电路系统确定第一电描记图参数值是否满足第一电描记图参数阈值或第一温度参数值是否满足第一温度参数阈值中的至少一者以及第五加速度计参数值是否满足第五加速度计参数阈值或第五光学传感器参数值是否满足第五光学传感器参数阈值中的至少一者或第六加速度计参数值是否满足第六加速度计参数阈值以及第六光学传感器参数值是否满足第六光学传感器参数阈值两者(130)。在图6中,“EGM_THRESHOLD1”、“TEMP_THRESHOLD1”、“ACC_THRESHOLD5”、“ACC_THRESHOLD6”、“OPT_THRESHOLD5”和“OPT_THRESHOLD6”分别表示第一电描记图参数阈值、第一温度参数阈值、第五加速度计参数阈值、第六加速度计参数阈值、第五光学传感器参数阈值和第六光学传感器参数阈值。基于确定满足第一电描记图参数阈值或第一温度参数阈值中的至少一者以及第五加速度计参数阈值、第五光学传感器参数阈值或第六加速度计参数阈值和第六光学传感器参数阈值两者中的至少一者(130的是),插入式医疗装置的处理电路系统继续输出指示检测到不准确感测的数据(134)。
基于确定不满足第一电描记图参数阈值或第一温度参数阈值中的至少一者以及第五加速度计参数阈值、第五光学传感器参数阈值或第六加速度计参数阈值和第六光学传感器参数阈值两者中的至少一者(130的否),插入式医疗装置的处理电路系统确定检测分数是否满足检测分数阈值(132)。基于确定满足检测分数阈值(132的是),插入式医疗装置的处理电路系统继续输出指示检测到不准确感测的数据(134)。
基于确定不满足检测分数阈值(132的否),插入式医疗装置的处理电路系统继续输出指示没有检测到不准确感测的数据(136)。在一些示例中,处理电路系统不输出指示没有检测到不准确感测的任何数据并且继续正常操作。在其他示例中,基于确定不满足至少一个检测标准,图6的示例性操作结束。
基于确定满足至少一个检测标准,插入式医疗装置的处理电路系统确定是否应用减轻不准确感测的机制。在一些示例中,处理电路系统可以在应用减轻机制之前确定满足至少一个检测标准是否足以指示医疗装置处于错误定位位姿或处于不正确位姿。作为一个示例性机制,插入式医疗装置的处理电路系统可以修改从传感器捕获的信号,例如通过放大和/或缩短信号以克服来自电阻抗的影响。处理电路系统可以应用信号处理算法来实现此类修改,并且通过这样做,处理电路系统可以将信号恢复回未失真形式,使得从这些信号导出的任何参数值不再是不准确的。
作为另一示例性机制,插入式医疗装置的处理电路系统可以例如通过修改一个或多个参数阈值和/或检测分数阈值来修改至少一个检测标准。在一些示例中,处理电路系统可以例如通过多变量函数的系数、权重、指数和/或其他分量来修改用于计算检测分数的多变量函数。在其他示例中,处理电路系统可以修改在检测标准的应用中使用的度量,该等度量包含用于评估传感器数据的度量,该传感器数据包含对应于生理参数的数据。一个示例性度量可用于确定加速度器参数值对检测分数(例如,部分分数)的贡献。在另一示例性机制中,插入式医疗装置的处理电路系统可以修改对应于生理参数的数据(例如,值),该数据包含图6中提到的加速度计参数值、光学传感器参数值、温度参数值、生物阻抗参数值或电描记图参数值中的任何一者。
基于确定满足至少一个检测标准,插入式医疗装置的处理电路系统例如在处理电路系统充分地校正了包含对应于生理参数的数据的传感器数据的情况下可以阻止指示检测到不准确感测的数据的任何输出。在一些示例中,处理电路系统可以停止预测医疗状况的测试的应用,直到校正了不准确的感测。在一些示例中,作为正常装置操作的部分,处理电路系统可以继续执行这些测试。在校正不准确的感测之前,处理电路系统要么阻止医疗状况的肯定预测,要么输出指示伴随每个肯定医疗状况预测的置信度水平的数据。一个示例性置信度水平可以是检测分数或其修改。
例如,如果插入式医疗装置是心脏监测器,那么处理电路系统可以确定与可疑心搏停止发作相关联的心脏EGM满足预测标准,并且然后输出检测分数作为心搏停止发作预测的置信度水平。在其他示例中,基于确定满足至少一个检测标准,图6的示例性操作结束。在一些示例中,基于图6的示例性操作结束,例如,由于满足至少一个检测标准,或者不满足至少一个检测标准的不足数量或组合,处理电路系统可以将疑似心搏停止发作分类为错误的心搏停止发作。
图6所展示的操作的顺序和流程是一个示例。在根据本公开的其他示例中,可以考虑更多或更少的检测标准,可以以不同的次序考虑检测标准,或者为了确定插入式医疗装置不准确地感测包含患者生理参数的数据,可能需要满足不同数量的检测标准或检测标准的组合。进一步,在一些示例中,如由用户引导的,处理电路系统可以例如经由外部装置12或计算装置100执行或不执行图6的方法或本文所描述的技术中的任何技术。例如,患者、临床医生或其他用户可以打开或关闭用于远程(例如,使用Wi-Fi或蜂窝服务)或本地(例如,使用患者蜂窝电话上提供的应用程序或使用医疗装置编程器)标识检测标准的功能。
另外,尽管在其中IMD 10和IMD 10的处理电路系统50执行示例性操作的部分中的每个部分的示例的上下文中进行了描述,但图6的示例性操作以及本文关于图7至图8所描述的示例性操作可以由医疗系统的任何一个或多个装置的任何处理电路系统,例如IMD 10的处理电路系统50、外部装置12的处理电路系统80、服务器94的处理电路系统98或计算装置100的处理电路系统中的一者或多者的任何组合来执行。在一些示例中,IMD 10的处理电路系统50可以确定是否满足至少一个检测标准,并且将疑似心搏停止发作的发作数据提供给另一个装置。在此类示例中,其他装置(例如,外部装置12、服务器94或计算装置100)的处理电路系统可以将至少一个检测标准应用于对应于患者的生理参数的数据。
图7是示出用于检测对应于患者生理数据的数据中的不准确性的示例性操作的流程图,该不准确性与不正确位姿相关。示例性操作确定多个传感器参数值中的任何一个传感器参数值是否超过它们相应的阈值,该等阈值各自被建立为平均参数值加上或减去一个或多个标准偏差的组合值。每个确定基本上标识患者的生理参数当中的异常值。
示例性操作通过从加速度计200访问包含加速度计参数值的数据(例如,移动数据、振动数据等等)并且执行确定202以确定对于任何加速度计参数值符号是否在X轴、Y轴或Z轴上改变而开始。如果确定202确定没有符号改变,那么示例性操作继续访问来自加速度计200的更多数据,并且当足够的加速度计数据被访问时重复确定202。
如果确定202产生指示符号改变的数据,那么图7的示例性操作继续从生物阻抗传感器(“bioZ”)访问包含生物阻抗传感器参数值(例如,经由传感器装置的电极感测到的阻抗值)的数据,并且执行确定206以确定任何生物阻抗传感器参数值是大于还是小于平均生物阻抗传感器参数值分别加上或减去一个或多个标准偏差的组合值。在一些示例中,执行确定206的处理电路系统可以确定每个生物阻抗传感器参数值在平均生物阻抗传感器参数值减去一个或多个标准偏差与平均生物阻抗传感器参数值加上一个或多个标准偏差的相应组合值之间的范围内。
如果确定206产生至少指示至少一个生物阻抗传感器参数值大于第一相应组合值或小于第二相应值的数据,那么示例性操作继续进行以开始新的生物阻抗传感器、改变期望电流或改变增益呼吸。在一些示例中,在执行确定206时,医疗系统2的处理电路系统可以标识在相应组合值之间的范围内的一个或多个生物阻抗传感器参数值,并且响应于该标识,可以应用上文所提及的机制中的任何机制来将生物阻抗传感器参数值修改成不包含该范围。
如果确定206产生指示没有生物阻抗参数值大于或小于第一或第二相应组合值的数据,那么示例性操作继续进行以访问来自光学传感器208的数据并且执行确定210以确定光学传感器参数是大于还是小于平均光学传感器参数值加上或减去一个或多个标准偏差的相应组合值。如果确定210产生指示没有光学传感器参数值大于第一组合值或小于第二组合值的数据,那么示例性操作继续进行以访问来自心脏电描记图的数据并且执行关于电描记图参数值分别是大于还是小于平均电描记图参数值加上或减去一个或多个标准偏差的组合值的确定210。
如果确定214产生指示没有电描记图参数值大于或小于相应组合值的数据,那么示例性操作继续进行以访问来自温度传感器的数据并且执行确定218以确定任何温度参数值是大于平均温度参数值加上一个或多个标准偏差的第一组合值还是小于平均温度参数值减去一个或多个标准偏差的第一组合值。如果确定218产生指示没有温度参数值大于或小于任一组合值的数据,那么示例性操作结束。如果确定210、确定214或确定218确定它们相应的参数值大于它们相应的组合值阈值,那么示例性操作继续进行以重复确定202和/或确定204。
图8是示出用于将对应于患者生理活动的数据与用于患者生理数据的不准确感测的检测标准进行比较的示例性操作的流程图。
一般而言,图8的示例性操作涉及从传感器300访问包含对应于如本文所述的多个生理参数的数据的传感器数据302、应用检测标准304某些参数值以及通过对那些参数值评分306,确定医疗装置当前是否被正确地定位和/或定向以用于准确感测(例如,不正确的位姿)。
对于传感器数据302,为每个传感器300确定指示插入式医疗装置在患者身体内的位置和/或取向(即,位姿)的一个或多个特征。检测标准304可以为每个特征指定一个或多个阈值,并且基于将该一个或多个阈值与该特征进行比较,图8的示例性操作可以对该传感器对总检测分数的贡献进行评分。
举例来说,加速度计可以产生包括加速度计参数值的传感器数据302,该加速度计参数值指示X轴、Y轴或Z轴中的一者上的符号改变或阶跃改变的程度或稳定性。如图8中所描绘,可以将符号或阶跃改变(或阶跃或符号改变中的置信度水平)与指定一个或多个阈值的检测标准304进行比较,并且基于满足哪个(如果有的话),示例性操作计算部分检测分数,以用于确定插入式医疗装置是否不准确地感测患者的生理数据。图8针对加速度计描绘由高阈值、中阈值以及低阈值组成的三个阈值,使得评分306针对满足高阈值指派最高分数且针对仅满足低阈值指派最低分数。当插入式医疗装置旋转(例如,翻转)和/或迁移时,该移动可以指向至少一个坐标轴并且其幅度可足以穿过笛卡尔平面的相对的一半,从而引起符号改变。
作为另一示例,光学传感器可以产生包括光学传感器参数值的传感器数据,该光学传感器参数值指示在一天中的可比较时间光学传感器信号的改变程度。如图8中所描绘,可以将光学传感器信号中的示例性样本改变与指定一个或多个阈值的检测标准进行比较,并且基于满足括号中的哪个(如果有的话),示例性操作计算第二部分检测分数,以用于确定插入式医疗装置是否不准确地感测患者的生理数据。图8针对光学传感器描绘了由高阈值、中阈值和低阈值组成的三个阈值,使得评分306针对满足高阈值指派最高分数并且针对仅满足低阈值指派最低分数。光学传感器信号的改变可以指示正被感测的光量的差异,从而指示插入式医疗装置旋转和/或迁移到患者身体的不同部分,其中插入式医疗装置不能准确地感测患者的生理数据。
作为另一示例,生物阻抗可以产生包括生物阻抗参数值的传感器数据302,该生物阻抗参数值指示阻抗在一段时间内的阶跃改变的程度。如图8中所描绘,可以将阶跃改变与指定一个或多个阈值的检测标准进行比较,并且基于满足哪个(如果有的话),示例性操作计算第三部分检测分数,以用于确定插入式医疗装置是否不准确地感测患者的生理数据。类似于加速度计和光学传感器,图8针对生物阻抗描绘了由高阈值、中阈值和低阈值组成的三个阈值,使得评分306针对满足高阈值指派最高分数并且针对仅满足低阈值指派最低分数。患者身体内不同类型的组织的电阻抗可以变化,并且如本文中所展示,确定哪个组织靠近插入式医疗装置的电极可以基于与该组织相关联的阻抗。如果邻近组织不利于准确感测,那么插入式医疗装置很可能处于不正确的感测位姿和/或处于不适于准确感测的患者身体的一部分中。
作为又一示例,温度传感器可以产生包括温度参数值的传感器数据302,该温度参数值指示昼夜温度的改变。如图8中所描绘,可以将温度改变与指定一个或多个阈值的检测标准进行比较,并且基于满足哪个(如果有的话),示例性操作计算第四部分检测分数,以用于确定插入式医疗装置是否不准确地感测患者的生理数据。类似于加速度计、光学传感器和生物阻抗传感器,图8针对温度传感器描绘了由高阈值、中阈值和低阈值组成的三个阈值。如果昼夜温差波动,那么插入式医疗装置很可能迁移和/或旋转到不正确的感测位姿和/或迁移和/或旋转到不适于准确感测的患者身体的一部分。
作为又一示例,电描记图传感器可以产生包括电描记图参数值的传感器数据302,该电描记图参数值指示QRST形态的改变(R波振幅、极性、R-T比率等等)。如图8中所描绘,可以将温度改变与指定一个或多个阈值的检测标准进行比较,并且基于满足哪个(如果有的话),示例性操作计算50个部分检测分数,以用于确定插入式医疗装置是否不准确地感测患者的生理数据。类似于传感器300中的其他传感器,图8针对电描记图传感器描绘了由高阈值、中阈值和低阈值组成的三个阈值。如果QRST形态的改变过大,那么插入式医疗装置很可能处于不正确的感测位姿和/或处于不适于准确感测的患者身体的一部分中。
在将传感器数据302的参数值与检测标准304的阈值进行比较之后,评分306计算每一部分检测分数,接着基于所有传感器300将部分检测分数的总和计算为总检测分数。图8的示例性操作以确定308结束,其中将总检测分数与由检测标准指定的总分数阈值进行比较。基于确定总检测分数满足总分数阈值(308的是),图8的示例性操作肯定地检测到插入式医疗装置对一个或多个患者生理参数的感测的不准确性。基于确定总检测分数不满足总分数阈值(308的否),图8的示例性操作未检测到插入式医疗装置对任何患者生理参数的感测的任何不准确性。
应注意,检测标准的示例是基于对来自患者群体的训练数据的分析来确定的,包含标识错误确定的反馈。每个阈值和分数可以被指派给参数值是通过训练学习,其中传感器300在足够的时间段内感测多个患者的生理数据。阈值和分数可以随时间推移进行微调(例如,反向传播),尤其是考虑到正误报和负误报。
本公开中描述的技术可以至少部分地以硬件、软件、固件或其任何组合的形式实施。例如,这些技术的各个方面可在一个或多个处理器、DSP、ASIC、FPGA或任何其他等效的集成或离散逻辑QRS电路系统以及这类部件的任何组合中实施,这类部件体现在外部装置(诸如医生或患者编程器、模拟器或其他装置)中。术语“处理器”和“处理电路系统”通常可以是指单独的或与其他逻辑电路系统组合的前述逻辑电路系统中的任何逻辑电路系统或单独的或与其他数字或模拟电路系统组合的任何其他等效电路系统。
对于以软件实施的各个方面,归因于本公开中描述的系统和装置的功能中的至少一些可以体现为计算机可读存储介质上的指令,诸如RAM、DRAM、SRAM、磁盘、光盘、闪速存储器或各种形式的EPROM或EEPROM。可以执行指令以支持本公开中所述的功能的一个或多个方面。
另外,在一些方面,本文所述的功能可以设置在专用硬件和/或软件模块内。将不同特征描述为模块或单元旨在突出不同的功能方面,并且不一定暗示此类模块或单元必须由单独的硬件或软件部件来实现。相反,与一个或多个模块或单元相关联的功能可由单独的硬件或软件部件执行,或者集成在公共或单独的硬件或软件部件内。另外,本技术可在一个或多个电路或逻辑元件中完全实现。本公开的技术可在各种装置或设备中实现,包括IMD、外部编程器、IMD和外部编程器的组合、集成电路(IC)或一组IC和/或驻留在IMD和/或外部编程器中的离散电路系统。

Claims (15)

1.一种医疗系统,包括:
感测子系统,所述感测子系统包括:
一个或多个传感器,所述一个或多个传感器中的每个传感器被配置为捕获指示一个或多个患者生理参数的信号,所述一个或多个传感器包括至少一个电极,所述至少一个电极被配置为感测靠近所述电极的患者身体的一部分的阻抗;和
感测电路系统,所述感测电路系统耦接到所述一个或多个传感器并且被配置为生成对应于所述一个或多个患者生理参数的数据;和
处理电路系统,所述处理电路系统被配置为:
基于至少包含所述患者身体的所述部分的所感测到的阻抗的数据来检测对应于所述一个或多个患者生理参数的所述数据中的不准确性;
校正对应于所述一个或多个患者生理参数的所述数据中的所述不准确性的至少一部分;以及
生成用于在显示装置上显示的输出数据,所述输出数据指示对应于所述一个或多个患者生理参数的所述数据中的所述不准确性。
2.根据权利要求1所述的医疗系统,其中为了基于所述患者身体的近侧部分的所感测到的阻抗来检测对应于所述一个或多个患者生理参数的所述数据中的所述不准确性,
所述处理电路系统被进一步配置为基于所述患者身体的所述部分的所述阻抗来确定所述一个或多个传感器的迁移或旋转中的至少一者。
3.根据权利要求1所述的医疗系统,其中所述处理电路系统被配置为基于所述患者身体的所述近侧部分的所感测到的阻抗来检测对应于所述一个或多个患者生理参数的所述数据中的所述不准确性,
其中所述处理电路系统被进一步配置为基于所述患者身体的所述部分的所述阻抗来检测所述患者身体的所述部分不同于所述患者身体的预定部分。
4.根据权利要求1所述的医疗系统,其中所述一个或多个传感器还包括加速度计、光学传感器或温度传感器中的一者或多者,其中所述处理电路系统基于来自所述加速度计、所述光学传感器或所述温度传感器中的所述一者或多者的数据来检测对应于所述一个或多个患者生理参数的所述数据中的所述不准确性。
5.根据权利要求1所述的医疗系统,其中所述至少一个电极被进一步配置为感测所述患者的心脏电描记图,其中所述处理电路系统被配置为基于来自所述心脏电描记图的数据来检测对应于所述一个或多个患者生理参数的所述数据中的所述不准确性。
6.根据权利要求1所述的医疗系统,其中所述处理电路系统被配置为基于对应于所述一个或多个患者生理参数的所述数据来确定所述一个或多个传感器在所述患者身体内的位姿不同于在所述患者身体内的预定位姿,对应于所述一个或多个患者生理参数的所述数据包含来自加速度计、光学传感器、温度传感器或生物阻抗传感器中的两者或更多者的传感器数据,所述不准确性与每一个传感器的相应传感器数据的同时改变相关。
7.根据权利要求1所述的医疗系统,
其中所述处理电路系统被进一步配置为基于对应于所述一个或多个患者生理参数的所述数据来确定所述一个或多个传感器在所述患者身体内的位姿偏离所述患者身体内的预定位姿,对应于所述一个或多个患者生理参数的所述数据包含所述患者身体的所述部分的所感测到的阻抗,所述不准确性与偏离所述预定位姿相关,所述预定位姿对应于所述一个或多个传感器到所述患者身体中的预期插入。
8.根据权利要求1所述的医疗系统,其中,为了基于所述数据来检测对应于所述一个或多个患者生理参数的所述数据中的所述不准确性,所述处理电路系统被配置为:
将对应于所述一个或多个生理参数的所述数据与针对所述一个或多个传感器的迁移或旋转中的至少一者的相应检测标准进行比较;以及
基于所述比较,计算用于确定所述一个或多个传感器是否具有所述旋转的所述迁移中的所述至少一者的检测分数。
9.根据权利要求8所述的医疗系统,其中所述处理电路系统被配置为将所述检测分数作为针对所述患者的医疗状况警示的置信度水平传达到远程计算机。
10.根据权利要求8所述的医疗系统,其中所述处理电路系统被配置为基于所述检测分数来阻止针对所述患者的医疗状况警示输出到所述显示装置。
11.根据权利要求8所述的医疗系统,其中,为了校正所述数据中的所述不准确性的所述至少一部分,所述处理电路系统被配置为修改针对所述一个或多个传感器的迁移或旋转中的所述至少一者的所述相应检测标准、对应于所述一个或多个患者生理参数的所述数据或所捕获的信号中的至少一者。
12.根据权利要求11所述的医疗系统,其中所述处理电路系统被配置为执行以下各项中的至少一项:
修改第一检测标准,其中所述第一检测标准是所述检测分数的所述计算的一部分;以及
修改第二检测标准,其中第二检测标准包括用于与患者生理参数值或与所述检测分数进行比较的阈值。
13.根据权利要求11所述的医疗系统,其中所述处理电路系统被配置为执行以下各项中的至少一项:
通过应用信号处理算法来修改所捕获的信号以生成经修改的信号;以及
通过调整从所捕获的信号导出的传感器数据来修改对应于所述一个或多个患者生理参数的所述数据。
14.一种医疗系统的方法,所述方法包括:
由所述医疗系统的一个或多个传感器捕获指示一个或多个患者生理参数的至少一个信号;
由所述一个或多个传感器的至少一个电极感测靠近所述至少一个电极的患者身体的一部分的阻抗;
由耦接到所述一个或多个传感器的感测电路系统生成对应于所述一个或多个患者生理参数的数据;
基于至少包含所述患者身体的所述部分的所感测到的阻抗的数据,由所述医疗系统的处理电路系统检测对应于所述一个或多个患者生理参数的所述数据中的不准确性;
由所述医疗系统的所述处理电路系统校正对应于所述一个或多个患者生理参数的所述数据中的所述不准确性的至少一部分;以及
生成用于在显示装置上显示的输出数据,所述输出数据指示对应于所述一个或多个患者生理参数的所述数据中的所述不准确性。
15.一种非暂态计算机可读介质,所述非暂态计算机可读介质包括程序指令,所述程序指令在由医疗系统的处理电路系统执行时使所述处理电路系统:
由所述医疗系统的一个或多个传感器捕获指示一个或多个患者生理参数的至少一个信号;
由所述一个或多个传感器的至少一个电极感测靠近所述至少一个电极的患者身体的一部分的阻抗;
由耦接到所述一个或多个传感器的感测电路系统生成对应于所述一个或多个患者生理参数的数据;
基于至少包含所述患者身体的所述部分的所感测到的阻抗的数据,由所述医疗系统的所述处理电路系统检测对应于所述一个或多个患者生理参数的所述数据中的不准确性;
由所述医疗系统的所述处理电路系统校正对应于所述一个或多个患者生理参数的所述数据中的所述不准确性的至少一部分;以及
生成用于在显示装置上显示的输出数据,所述输出数据指示对应于所述一个或多个患者生理参数的所述数据中的所述不准确性。
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