DE202020005676U1

DE202020005676U1 - Durchführen von Messungen unter Verwendung von Sensoren eines medizinischen Gerätesystems

Info

Publication number: DE202020005676U1
Application number: DE202020005676.6U
Authority: DE
Original assignee: Medtronic Inc
Current assignee: Medtronic Inc
Priority date: 2019-06-24
Filing date: 2020-05-15
Publication date: 2022-01-12
Anticipated expiration: 2030-05-16
Also published as: US11234620B2; US20220151523A1; US11950906B2; AU2020304387A1; CN113950287A; US20240206779A1; US20200397355A1; EP3986276A1; WO2020263451A1

Abstract

Medizinisches Gerätesystem, umfassend:
einen optischen Sensor, der dazu konfiguriert ist, Umgebungslicht und einen Gewebesauerstoffsättigungsparameter zu messen; und
eine Verarbeitungsschaltung, die für Folgendes konfiguriert ist:
Bestimmen, dass eine aktuelle Messung des
Gewebesauerstoffsättigungsparameters angefordert wird;
Steuern des optischen Sensors, um eine Umgebungslichtmessung durchzuführen, die der aktuellen Messung des
Gewebesauerstoffsättigungsparameters zugeordnet ist; und
Bestimmen, basierend auf der Umgebungslichtmessung, mindestens eines der Folgenden:
ob der optische Sensor so gesteuert werden soll, dass er die aktuelle Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters durchführt,
wann der optische Sensor gesteuert werden soll, um die aktuelle Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters durchzuführen, oder
ob die aktuelle Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters in einen Trend des Gewebesauerstoffsättigungsparameters aufgenommen werden soll.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Offenbarung bezieht sich allgemein auf medizinische Gerätesysteme und insbesondere auf medizinische Gerätesysteme, die dazu konfiguriert sind, einen oder mehrere Parameter zu erfassen.
HINTERGRUND
Einige Arten von medizinischen Geräten können dazu verwendet werden, einen oder mehrere physiologische Parameter eines Patienten zu überwachen. Derartige medizinische Geräte können Sensoren einschließen, die solchen physiologischen Parametern zugeordnete Signale detektieren, oder können Teil eines Systems sein, das derartige Sensoren einschließt. Auf der Basis derartiger Signale bestimmte Werte können verwendet werden, um das Detektieren von Veränderungen von Patientenzuständen, das Bewerten der Wirksamkeit einer Behandlung oder das allgemeine Bewerten des Gesundheitszustands des Patienten zu unterstützen. Zum Beispiel können medizinische Geräte, die physiologische Parameter überwachen, solchen physiologischen Parametern zugeordnete Werte analysieren, um einen Patientenzustand zu erkennen oder zu überwachen.
KURZDARSTELLUNG
Im Allgemeinen richtet sich die Offenbarung auf Geräte, Systeme und Techniken zum Durchführen von Messungen mindestens eines Patientenparameters, um einen oder mehrere Patientenzustände zu bestimmen oder zu überwachen. Zum Beispiel beschreibt diese Offenbarung Techniken zum Durchführen einer beliebigen Kombination von Messungen der Gewebesauerstoffsättigung (StO₂), der Pulsoximetrie (SpO₂) oder anderer Parameter, um zu bestimmen, ob der Patient eine Verschlimmerung eines Patientenzustands wie Herzinsuffizienz, Schlafapnoe oder chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD) erfährt oder bald erfahren wird. In einigen Beispielen beschreibt diese Offenbarung Techniken zum Durchführen von Parametermessungen, um einen Patientenzustand zu verfolgen, wenn der Patientenzustand, nachdem sich der Patientenzustand verschlimmert hat, zu einem stabilen Zustand zurückkehrt. Zusätzlich zum Messen des Sauerstoffsättigungsniveaus kann das medizinische Gerät in einigen Beispielen verschiedene Sensoren und Elektroden verwenden, um eines oder mehrere von einem Patientenbewegungsniveau, einer Körperhaltung des Patienten, Elektrokardiogramm-(EKG)-Signalen, Gewebeimpedanzsignalen, Doppler-Flusssignalen, einer im Zielgewebe vorhandenen Umgebungslichtmenge, einer Qualität eines Testsignals eines optischen Sensors, einer Temperatur des Zielgewebes, einer Atmungsfrequenz, einer Herzfrequenz und einer Herzfrequenzvariabilität zu messen. Solche von dem medizinischen Gerät durchgeführten Messungen können Daten erzeugen, die die Verarbeitungsschaltung analysieren kann, um den einen oder die mehreren Patientenzustände zu beurteilen. Von dem medizinischen Gerät erhaltene Daten, die solchen Parametermessungen entsprechen, können durch eine Verarbeitungsschaltung analysiert werden, um zu bestimmen, ob das medizinische Gerät bestimmte Parametermessungen, wie beispielsweise Sauerstoffsättigungsmessungen, durchführt oder zurückbehält.
In einigen Beispielen beschreibt diese Offenbarung Techniken zum Verwenden eines medizinischen Geräts, um einen Satz von Bewertungen durchzuführen, wobei jede Bewertung des Satzes von Bewertungen eine Entscheidung darstellt, ob eine Parametermessung unter Verwendung des medizinischen Geräts durchgeführt werden soll, oder ob eine Parametermessung als hochwertig oder geringwertig klassifiziert werden soll. In einigen Fällen wird das medizinische Gerät von einer Stromquelle (z. B. einer Batterie) mit begrenzter Kapazität gespeist. In einigen Fällen wird das medizinische Gerät von einer Stromquelle (z. B. einem Energy Harvester) mit einer sich selbst auffüllenden Kapazität betrieben. Jede von dem medizinischen Gerät durchgeführte Parametermessung kann der Stromquelle eine Energiemenge (z. B. elektrischen Strom) entziehen. In einigen Beispielen kann es von Vorteil sein, die Kapazität der Stromquelle zu schonen, indem eine Energiemenge begrenzt wird, die der Stromquelle von Komponenten des medizinischen Geräts entzogen wird. Folglich kann es hilfreich sein, vor der Durchführung einer Parametermessung zu bestimmen, ob die Parametermessung hochwertige Daten erzeugt. In einigen Fällen kann das medizinische Gerät der Stromquelle nur dann Energie ziehen, um eine Parametermessung durchzuführen, wenn die Parametermessung Daten erzeugt, die zum Bestimmen eines Patientenzustands wie beispielsweise Herzinsuffizienz, Schlafapnoe oder COPD nützlich sind. In einigen Fällen können Daten aus Parametermessungen in eine hochwertige Gruppe und eine geringwertige Gruppe unterteilt werden, wobei die hochwertigen Daten analysiert werden, um Patientenzustände zu erkennen oder zu überwachen - während die geringwertigen Daten ausgeschlossen werden. In solchen Fällen kann die Qualität der Analyse verbessert werden, indem die geringwertigen Daten ausgeschlossen werden.
Eine beispielhafte Parametermessung kann eine StO₂-Messung einschließen. StO₂ kann ein gewichteter Durchschnitt der arteriellen Blutsauerstoffsättigung (SaO₂) und der venösen Blutsauerstoffsättigung (SvO₂) sein, wobei SvO₂ stärker gewichtet ist als SaO₂. Wenn StO₂ über einen bestimmten Zeitraum stabil bleibt, kann dies darauf hinweisen, dass auch SaO₂ stabil ist. Wenn jedoch StO₂ sinkt, kann die Verarbeitungsschaltung in einigen Fällen eine Anweisung zum Messen von SaO₂ ausgeben, um zu bestimmen, ob der Abfall von StO₂ einem Abfall von SaO₂ entspricht, und um zu bestimmen, ob der Abfall von SaO₂ klinisch akzeptierte Schwellenwerte, die auf eine wichtige Änderung des Patientenstatus hinweisen, überschreitet. In einigen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung, um auf SaO₂ hinweisende Daten zu erhalten, eine Anweisung an das medizinische Gerät ausgeben, um eine SpO₂-Messung durchzuführen. In anderen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung, um auf SaO₂ hinweisende Daten zu erhalten, eine Anweisung an ein externes Pulsoximetriegerät ausgeben, um die SpO₂-Messung durchzuführen. SpO₂-Messungen, die vom medizinischen Gerät durchgeführt werden, können deutlich mehr Energie verbrauchen als StO₂-Messungen. An sich kann es von Vorteil sein, das medizinische Gerät anzuweisen, SpO₂-Messungen durchzuführen, wenn bestimmt wird, dass dies zur Bestätigung und Interpretation eines StO₂-Trends erforderlich ist.
Die Techniken dieser Offenbarung können einen oder mehrere Vorteile bieten. Zum Beispiel kann das medizinische Gerät dazu konfiguriert sein, den Satz von Bestimmungen durchzuführen, um sicherzustellen, ob Parametermessungen zuverlässige Daten zum Verfolgen von Patientenzuständen erzeugen. In einigen Beispielen misst das medizinische Gerät für jede Bewertung des Satzes von Bewertungen eine Umgebungslichtmenge, die im Zielgewebe vorhanden ist, und das medizinische Gerät misst ein Patientenbewegungsniveau basierend auf Beschleunigungsmessersignalen. Wenn die Umgebungslichtmenge und das Patientenbewegungsniveau unter einer Schwellenumgebungslichtmenge bzw. einem Schwellenbewegungsniveau liegen, kann die Verarbeitungsschaltung das medizinische Gerät anweisen, eine Parametermessung durchzuführen und/oder kann bestimmen, dass die Parametermessung zur Weiterverarbeitung zurückgehalten werden sollte. Folglich kann die Verarbeitungsschaltung in einigen Fällen durch Überwachen des Umgebungslichts und der Patientenbewegung verhindern, dass das medizinische Gerät die Parametermessung durchführt, wenn die Umgebungslichtmenge oder das Patientenbewegungsniveau so hoch ist, dass sie die Parametermessung beeinträchtigen, was verhindert, dass das medizinische Gerät Energie aus der Stromquelle zieht, um eine Messung durchzuführen, die unangemessene Daten erzeugt, und/oder was die Qualität der Daten verbessern kann, die verwendet werden, um einen Patientenzustand zu verfolgen. Darüber hinaus kann die Verarbeitungsschaltung eine von dem medizinischen Gerät verbrauchte Energiemenge verringern, indem sie eine Anzahl von SpO₂-Messungen, die von dem medizinischen Gerät durchgeführt werden, basierend auf einer Stabilität der StO₂-Messungen begrenzt. In einigen Beispielen kann dieser Ansatz sicherstellen, dass das medizinische Gerät Zeiträume mit wenig Licht und Bewegung abwartet, um zuverlässige Messungen durchzuführen.
In einigen Beispielen schließt ein medizinisches Gerätesystem einen optischen Sensor ein, der dazu konfiguriert ist dazu, Umgebungslicht und einen Gewebesauerstoffsättigungsparameter zu messen. Darüber hinaus schließt das medizinische Gerätesystem eine Verarbeitungsschaltung ein, die dazu konfiguriert ist, zu bestimmen, dass eine aktuelle Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters angefordert wird, und den optischen Sensor zu steuern, eine Umgebungslichtmessung durchzuführen, die der aktuellen Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters zugeordnet ist. Die Verarbeitungsschaltung ist ferner dazu konfiguriert, basierend auf der Umgebungslichtmessung, mindestens eines der Folgenden zu bestimme: ob der optische Sensor gesteuert werden soll, die aktuelle Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters durchzuführen, wann der optische Sensor gesteuert werden soll, die aktuelle Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters durchzuführen, oder ob die aktuelle Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters in einen Trend des Gewebesauerstoffsättigungsparameters aufgenommen werden soll.
In einigen Beispielen schließt ein Verfahren ein: Messen von Umgebungslicht und einem Gewebesauerstoffsättigungsparameter unter Verwendung eines optischen Sensors eines medizinischen Gerätesystems, Bestimmen, unter Verwendung einer Verarbeitungsschaltung des medizinischen Gerätesystems, dass eine aktuelle Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters angefordert ist, und Steuern des optischen Sensors, eine Umgebungslichtmessung durchzuführen, die der aktuellen Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters zugeordnet ist. Basierend auf der Umgebungslichtmessung schließt das Verfahren ferner das Durchführen von mindestens einem der Folgenden ein: Bestimmen, ob der optische Sensor gesteuert werden soll, die aktuelle Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters durchzuführen, Bestimmen, wann der optische Sensor gesteuert werden soll, die aktuelle Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters durchzuführen, oder Bestimmen, ob die aktuelle Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters in einen Trend des Gewebesauerstoffsättigungsparameters aufgenommen werden soll.
In einigen Beispielen speichert ein nichtflüchtiges computerlesbares Medium Anweisungen, um zu veranlassen, dass eine Verarbeitungsschaltung ein Verfahren durchführt, das das Verwenden eines optischen Sensors eines medizinischen Gerätesystems, Umgebungslicht und einen Gewebesauerstoffsättigungsparameter einschließt, Bestimmen, unter Verwendung einer Verarbeitungsschaltung des medizinischen Gerätesystems, dass eine aktuelle Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters angefordert wird, und Steuern des optischen Sensors, um eine Umgebungslichtmessung durchzuführen, die der aktuellen Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters zugeordnet ist. Basierend auf der Umgebungslichtmessung schließt das Verfahren ferner das Durchführen von mindestens einem der Folgenden ein: Bestimmen, ob der optische Sensor gesteuert werden soll, die aktuelle Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters durchzuführen, Bestimmen, wann der optische Sensor gesteuert werden soll, die aktuelle Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters durchzuführen, oder Bestimmen, ob die aktuelle Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters in einen Trend des Gewebesauerstoffsättigungsparameters aufgenommen werden soll.
Die Kurzdarstellung soll einen Überblick über den in dieser Offenbarung beschriebenen Gegenstand geben. Es ist nicht beabsichtigt, eine ausschließliche oder erschöpfende Erläuterung des Systems, des Geräts und der Verfahren bereitzustellen, die in den beigefügten Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung ausführlich beschrieben sind. Weitere Details einer oder mehrerer Beispiele dieser Offenbarung sind in den beigefügten Zeichnungen und der nachstehenden Beschreibung dargelegt. Weitere Merkmale, Aufgaben und Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und den Zeichnungen sowie aus den Ansprüchen.
Figurenliste

1 ist eine konzeptionelle Zeichnung, die ein Beispiel eines medizinischen Gerätesystems in Verbindung mit einem Patienten veranschaulicht, gemäß einer oder mehreren hierin beschriebenen Techniken.
2 ist eine konzeptionelle Zeichnung, die eine Beispielkonfiguration des implantierbaren medizinischen Geräts (Implantable Medical Device, IMD) des medizinischen Gerätesystems von 1 veranschaulicht, gemäß einer oder mehreren hierin beschriebenen Techniken.
3 ist ein Funktionsblockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration des IMD von 1 und 2 veranschaulicht, gemäß einer oder mehreren hierin beschriebenen Techniken.
4A und 4B sind Blockdiagramme, die zwei zusätzliche beispielhafte IMDs veranschaulichen, die im Wesentlichen dem IMD von 1-3 ähnlich sein können, die jedoch ein oder mehrere zusätzliche Merkmale einschließen können, gemäß einer oder mehreren hierin beschriebenen Techniken.
5 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration von Komponenten des externen Geräts 1 veranschaulicht, gemäß einer oder mehreren Techniken dieser Offenbarung.
6 ist ein Blockdiagramm, das ein beispielhaftes System veranschaulicht, das einen Zugangspunkt, ein Netzwerk, externe Computergeräte, wie beispielsweise einen Server, und ein oder mehrere andere Computergeräte, die mit dem IMD von 1-4 gekoppelt sein können, ein Sensorgerät und ein externes Gerät über ein Netzwerk einschließt, gemäß einer oder mehreren hierin beschriebenen Techniken.
7 ist ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Operation zum Durchführen von Parametermessungen veranschaulicht, gemäß einer oder mehreren Techniken dieser Offenbarung.
8 ist ein Flussdiagramm, das eine andere beispielhafte Operation zum Durchführen von Parametermessungen veranschaulicht, gemäß einer oder mehreren Techniken dieser Offenbarung.
9 ist ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Operation zum Durchführen einer Gewebesauerstoffsättigungsmessung unter Verwendung des implantierbaren medizinischen Geräts von 1-4 veranschaulicht, gemäß einer oder mehreren hierin beschriebenen Techniken.
10 ist ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Operation zum Analysieren von Gewebesauerstoffsättigungswerten veranschaulicht, gemäß einer oder mehreren Techniken dieser Offenbarung.
11 ist ein Diagramm, das einen Plot von Hämoglobinsättigung/Sauerstoffpartialdruck veranschaulicht, gemäß einer oder mehreren Techniken dieser Offenbarung.

Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in der gesamten Beschreibung und den Figuren gleiche Elemente.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Diese Offenbarung beschreibt Techniken zum Durchführen von Patientenparametermessungen. Zum Beispiel kann die Verarbeitungsschaltung eine Bewertung durchführen, um zu bestimmen, ob die Verarbeitungsschaltung ein Gerät anweist, eine Messung primärer Parameter durchzuführen, die einem Patienten zugeordnet ist. Um die Bewertung durchzuführen, kann die Verarbeitungsschaltung eine Anweisung an ein implantierbares medizinisches Gerät (IMD) ausgeben, wobei die Anweisung das IMD veranlasst, einen Satz von Messungen sekundärer Parameter durchzuführen. Basierend auf Daten, die dem Satz von Messungen sekundärer Parameter zugeordnet sind, kann die Verarbeitungsschaltung bestimmen, ob das IMD anzuweisen ist, die primäre Messung durchzuführen. In einigen Fällen kann der Satz von Messungen sekundärer Parameter eine geringere Energiemenge verbrauchen als die Messung primärer Parameter. Darüber hinaus können in einigen Fällen die dem Satz von Messungen sekundärer Parameter zugeordneten Daten darauf hinweisen, ob eine Messung primärer Parameter qualitativ hochwertige Daten zur Erkennung oder Überwachung eines Patientenzustands wie Herzinsuffizienz, Schlafapnoe oder chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) erzeugt. Auf diese Weise kann die Verarbeitungsschaltung durch die Anweisung an das IMD, den Satz von Messungen sekundärer Parameter durchzuführen, verhindern, dass das IMD Energie aufwendet, um unangemessene Daten zu erhalten oder Datenpunkte zu erkennen, die während der Analyse ignoriert werden können. Die Techniken dieser Offenbarung sind nicht auf implantierbare Geräte oder medizinische Geräte beschränkt. Die Techniken können verwendet werden, um eine Bewertung durchzuführen, um zu bestimmen, ob ein Gerät oder eine Kombination von Geräten angewiesen werden soll, Parametermessungen durchzuführen. Wie hier verwendet, sollen die Adjektive „primär“ und „sekundär“ keine Rangordnung oder Präferenz zwischen Gruppen angeben, sondern sie werden stattdessen lediglich dazu verwendet, zwischen Gruppen zu unterscheiden.
In einigen Beispielen schließt die Messung primärer Parameter eine Gewebesauerstoffsättigungs-(StO₂)-Messung ein. StO₂ kann in einigen Beispielen einen gewichteten Durchschnitt zwischen der arteriellen Blutsauerstoffsättigung (SaO₂) und der venösen Sauerstoffsättigung (SvO₂) darstellen. In einigen Beispielen schließt die Messung primärer Parameter eine Gewebesauerstoffsättigungs-(SpO₂)-Messung ein. SpO₂ kann in einigen Fällen eine Annäherung an SaO₂ darstellen. Die Trends der Sauerstoffsättigung (z. B. StO₂, SaO₂, SvO₂ und SpO2) können auf einen oder mehrere Patientenzustände hinweisen, wie beispielsweise Herzinsuffizienz, Schlafapnoe oder COPD, als Beispiele. Zum Beispiel kann ein stetiger Rückgang von StO₂-Werten über einen bestimmten Zeitraum auf ein sich verstärkendes Risiko einer Verschlimmerung von Herzinsuffizienz bei einem Patienten hinweisen. An sich kann das IMD mehrere StO₂-Messungen über einen bestimmten Zeitraum (z. B. Stunden, Tage, Wochen oder Monate) durchführen und die Verarbeitungsschaltung kann einen Trend von StO₂-Werten unter Verwendung von Daten aus den StO₂-Messungen erkennen. Basierend auf dem erkannten Trend kann die Verarbeitungsschaltung in einigen Fällen einen medizinischen Zustand bei dem Patienten erkennen oder einen Zustand überwachen, von dem bereits bekannt ist, dass er beim Patienten vorliegt.
Um eine StO₂-Messung durchzuführen, kann das IMD einen optischen Sensor verwenden. Der optische Sensor kann in einigen Fällen zwei oder mehr Lichtemitter und einen oder mehrere Lichtdetektoren einschließen. Während der jeweiligen StO₂-Messung können die Lichtemitter Licht an einen Gewebebereich in der Nähe des IMD ausgeben, wobei das Licht einen ersten Satz von Frequenzkomponenten enthält. Der eine oder die mehreren Lichtdetektoren können Licht erfassen, das einen zweiten Satz von Frequenzkomponenten einschließt. Die Verarbeitungsschaltung ist so konfiguriert, dass sie den ersten Satz von Frequenzkomponenten und den zweiten Satz von Frequenzkomponenten vergleicht, um einen StO₂-Wert entsprechend der jeweiligen StO₂-Messung zu erkennen, wobei der StO₂-Wert ein Verhältnis von im Gewebebereich befindlichem sauerstoffgesättigtem Hämoglobin zu einer Gesamtmenge von im Gewebebereich befindlichem Hämoglobin darstellt.
Die Lichtemitter des optischen Sensors können in manchen Fällen deutlich mehr Energie verbrauchen als der eine oder die mehreren Lichtdetektoren des optischen Sensors. Darüber hinaus kann das IMD von einer Stromquelle (z. B. einer Batterie) mit Strom versorgt werden, die mit einer begrenzten Ladungsmenge ausgestattet ist. Unter anderem aus diesen Gründen kann es von Vorteil sein, die Zeitdauer zu begrenzen, in der die Lichtemitter aktiviert werden, wodurch eine Anzahl der vom IMD durchgeführten StO₂-Messungen begrenzt wird. Wie vorstehend erörtert, können Techniken dieser Offenbarung es der Verarbeitungsschaltung ermöglichen, zu bestimmen, ob eine zu einer bestimmten Zeit durchgeführte StO₂-Messung einen hochwertigen StO₂-Wert erzeugt (z. B. niedrige Rauschpegel, die in dem StO₂-Wert vorhanden sind). Mit anderen Worten kann die Verarbeitungsschaltung so konfiguriert sein, dass sie das IMD anweist, den Satz von Messungen sekundärer Parameter durchzuführen, wobei der Satz von Messungen sekundärer Parameter einen Satz sekundärer Parameterwerte erzeugt, die die Verarbeitungsschaltung dazu verwenden kann, eine Bewertung durchzuführen, um zu bestimmen, ob das IMD anzuweisen ist, die Messung primärer Parameter (z. B. die StO₂-Messung) durchzuführen.
In einigen Beispielen schließt der Satz von Messungen sekundärer Parameter eine Bewegungsniveaumessung und eine Umgebungslichtmessung ein. Um die Bewegungsniveaumessung durchzuführen, kann das IMD einen Bewegungssensor, beispielsweise einen Beschleunigungsmesser, verwenden, um Daten zu erfassen, die auf ein Bewegungsniveau des Patienten hinweisen. Zum Beispiel kann der Bewegungssensor einen Beschleunigungswert des IMD für einen bestimmten Zeitraum messen. In einigen Beispielen schließt der Beschleunigungswert drei Beschleunigungskomponenten (z. B. x-Achsen-Beschleunigung, y-Achsen-Beschleunigung und z-Achsen-Beschleunigung) ein. Ein relativ hoher Grad an Beschleunigung kann darauf hinweisen, dass der Patient eine körperliche Aktivität wie Joggen, Walken oder Sport ausübt - oder eine andere Form der Bewegung ausführt. In einigen Fällen kann eine Bewegung Rauschen in eine Messung (z. B. eine StO₂-Messung) einführen, die unter Verwendung des optischen Sensors durchgeführt wird, wodurch die Messung unzuverlässig wird. An sich kann die Verarbeitungsschaltung das Bewegungsniveau entsprechend der Bewegungsniveaumessung mit einem Schwellenbewegungsniveau vergleichen. Die Verarbeitungsschaltung kann bestimmen, keine Anweisung auszugeben, die das IMD anweist, eine StO₂-Messung durchzuführen, wenn das Bewegungsniveau größer oder gleich dem Schwellenbewegungsniveau ist.
Um die Umgebungslichtmessung durchzuführen, kann das IMD den optischen Sensor und insbesondere den einen oder die mehreren Lichtdetektoren des optischen Sensors verwenden, um Daten zu erhalten, die auf eine Umgebungslichtmenge hinweisen, die sich in einem Gewebebereich in der Nähe des IMD befindet. Da StO₂-Messungen das Emittieren von Licht unter Verwendung der Lichtemitter des optischen Sensors und das Erfassen von Licht unter Verwendung des einen oder der mehreren Lichtdetektoren einschließen können, kann Umgebungslicht Rauschen in das von dem einen oder mehreren Lichtdetektoren erfasste Licht einführen, und folglich Rauschen in einen StO₂-Wert einführen, der aus einer StO₂-Messung bestimmt wird. Umgebungslicht kann beispielsweise die StO₂-Daten „verwirren“, indem es eine bestimmte StO₂-Messung so erscheinen lässt, als ob sich das Sauerstoffniveau des Patienten ändert, obwohl die scheinbaren Änderungen auf das Umgebungslicht und nicht auf eine Verschlimmerung des Patientenzustands zurückzuführen sind. Darüber hinaus „sättigt“ in einigen Beispielen Umgebungslicht die Lichtdetektoren des optischen Sensors, was dazu führt, dass eine elektrische Ausgabe des optischen Sensors ein maximales elektrisches Ausgangsniveau erreicht, wodurch die Lichtsensoren nicht in der Lage sind, Daten bereitzustellen, die für eine genaue Messung der StO₂-Werte erforderlich sind. Folglich kann es von Vorteil sein, die Durchführung von StO₂-Messungen zu vermeiden, während hohe Mengen an Umgebungslicht in dem das IMD umgebenden Gewebebereich vorhanden sind, oder StO₂-Messungen, die zu Zeiten durchgeführt werden, zu denen hohe Mengen an Umgebungslicht vorhanden sind, von der Analyse auszuschließen. An sich kann die Verarbeitungsschaltung die Umgebungslichtmenge entsprechend der Umgebungslichtmessung mit einer ersten Schwellenumgebungslichtmenge vergleichen. Die Verarbeitungsschaltung kann bestimmen, eine Anweisung, die das IMD anweist, eine StO₂-Messung durchzuführen, nicht auszugeben, wenn die Umgebungslichtmenge größer oder gleich der ersten Schwellenumgebungslichtmenge ist. Darüber hinaus kann in einigen Beispielen, wenn die Umgebungslichtmenge größer oder gleich einer zweiten Schwellenumgebungslichtmenge und kleiner als die erste Schwellenumgebungslichtmenge ist, die Verarbeitungsschaltung oder das IMD das Umgebungslicht von der StO₂-Messung entsprechenden Daten subtrahieren.
In einigen Beispielen schließt der Satz von Messungen sekundärer Parameter eine Messung der Körperhaltung ein. Basierend auf den von dem Bewegungssensor bereitgestellten Signalen kann das IMD eine Körperhaltung (z. B. Sitzen, Stehen oder Liegen) des Patienten bestimmen. Das IMD kann bestimmen, ob eine StO₂-Messung durchzuführen ist, oder bestimmen, eine StO₂-Messung in einer Analyse von StO₂-Daten basierend auf der bestimmten Körperhaltung einzuschließen, beispielsweise derart, dass die StO₂-Messungen vorzugsweise vorgenommen werden, oder nicht vorgenommen werden, wenn sich der Patient in einer oder mehreren Körperhaltungen befindet.
Wenn das Bewegungsniveau kleiner als das Schwellenbewegungsniveau ist und die Umgebungslichtmenge kleiner als die Schwellenumgebungslichtmenge ist, kann die Verarbeitungsschaltung eine Anweisung ausgeben, die das IMD anweist, eine StO₂-Messung durchzuführen. Anschließend kann das IMD die StO₂-Messung durchführen, um Daten zu erhalten, die auf einen StO₂-Wert hinweisen, und die Daten an die Verarbeitungsschaltung ausgeben. Basierend auf dem StO₂-Wert und, in einigen Beispielen, anderen StO₂-Werten, die früheren StO₂-Messungen zugeordnet sind, kann die Verarbeitungsschaltung einen Trend von StO₂-Werten erkennen. Die Verarbeitungsschaltung kann den Trend von StO₂-Werten mit einem oder mehreren Probentrends von StO₂-Werten vergleichen, um zu bestimmen, ob der Patient einen bestimmten Patientenzustand erfährt, oder um einen Patientenzustand zu überwachen, um zu bestimmen, ob sich der Patientenzustand verschlechtert oder verschlimmert. Beispielsweise kann eine Abnahme von StO₂-Werten über einen bestimmten Zeitraum darauf hinweisen, dass sich ein Patientenzustand verschlechtert oder verschlimmert. Da jedoch StO₂ ein gewichteter Durchschnitt von SaO₂ und SvO₂ sein kann, kann es von Vorteil sein, eine SpO₂-Messung durchzuführen, um zu bestätigen, dass eine Ursache für den Trend von StO₂-Werten enger mit einem SaO₂-Trend als mit einem SvO₂-Trend zusammenhängt. Ebenso kann es unwahrscheinlich sein, dass sich SpO2 ändert, wenn sich StO2 nicht ändert, und daher ist es unter Umständen nicht erforderlich, eine SpO2-Messung durchzuführen. An sich kann die Verarbeitungsschaltung basierend auf dem Vergleich des Trends von StO₂-Werten mit dem einen oder mehreren Probentrends von StO₂-Werten eine Anweisung ausgeben, die ein Gerät anweist, eine SpO₂-Messung durchzuführen, um einen SpO₂-Wert zu erhalten. In einigen Beispielen ist das Gerät das IMD. In anderen Beispielen ist das Gerät ein anderes Gerät als das IMD, das für die Durchführung von SpO₂-Messungen konfiguriert ist. Wenn der SpO₂-Wert bestätigt, dass der Trend von StO₂-Werten tatsächlich auf eine Verschlechterung des Patientenzustands hinweist, kann die Verarbeitungsschaltung eine Warnung ausgeben.
In einigen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung basierend auf einer beliebigen Kombination eines Satzes von Parametern einen Satz von StO₂-Werten analysieren, die jeweils einer jeweiligen StO₂-Messung entsprechen. Wenn das IMD beispielsweise eine StO₂-Parametermessung durchführt, kann das IMD auch Messungen des Satzes anderer Parameter durchführen, um einen Satz von Parameterwerten zu erhalten. Auf diese Weise kann der Satz von Parameterwerten der jeweiligen StO₂-Messung zugeordnet werden. In einigen Beispielen schließt der Parametersatz eine im Zielgewebe vorhandene Umgebungslichtmenge, ein Testsignal eines optischen Sensors, eine Temperatur des Zielgewebes, eine Körperhaltung des Patienten, eine Atmungsfrequenz, ein Atemvolumen, eine Herzfrequenz, eine Herzfrequenzvariabilität, einen Gewebehämoglobinindex (Tissue Hemoglobin Index, THI) und/oder eine subkutane Gewebeimpedanz ein. Um den Satz von StO₂-Werten zu analysieren, die verschiedenen Körperhaltungen zugeordnet sind, kann die Verarbeitungsschaltung beispielsweise in einigen Fällen die gemessenen Körperhaltungsparameterwerte verwenden, um eine erste Teilmenge von StO₂-Werten zu erkennen, die StO₂-Parametermessungen entsprechen, die vom IMD durchgeführt werden, während der Patient in Bauchlage liegt, und eine zweite Teilmenge von StO₂-Werten zu erkennen, die StO₂-Parametermessungen entsprechen, die vom IMD durchgeführt werden, während der Patient in Rückenlage liegt. Anders ausgedrückt kann die Verarbeitungsschaltung in einigen Fällen StO₂-Werte basierend auf einer oder mehreren Bedingungen klassifizieren, die den jeweiligen StO₂-Messungen entsprechen, wobei die eine oder die mehreren Bedingungen durch die Sätze von Parameterwerten gegeben sind, die bei jeder StO₂-Messung gemessen werden.
Auf diese Weise analysiert die Verarbeitungsschaltung zusammen Sätze von StO₂-Werten, die zu unterschiedlichen Zeiten, aber unter ähnlichen Messbedingungen in Bezug auf die anderen Parameter gemessen wurden. Trends in derartigen gruppierten StO₂-Werten im Laufe der Zeit können Veränderungen eines Zustands des Patienten aufgrund von Faktoren angeben, die nicht mit den Veränderungen der Werte der anderen Parameter zusammenhängen. Ein Vergleich zwischen StO₂-Werten aus verschiedenen Gruppen kann einen Grad der Ansprechempfindlichkeit der StO₂-Werte gegenüber Änderungen der anderen Parameter angeben, z. B. wie sich die StO₂-Werte mit der Körperhaltung ändern, was auch auf einen oder mehrere Zustände des Patienten hinweisen kann.
1 veranschaulicht die Umgebung eines beispielhaften medizinischen Gerätesystems 2 in Verbindung mit einem Patienten 4, gemäß einer oder mehreren Techniken dieser Offenbarung. Die beispielhaften Techniken können mit einem IMD 10 verwendet werden, das mit einem externen Gerät 12 und der Verarbeitungsschaltung 14 kommunizieren kann. In einigen Beispielen wird das IMD 10 außerhalb einer Thoraxhöhle des Patienten 4 (z. B. subkutan an der in 1 veranschaulichten Stelle im Brustbereich) implantiert. Das IMD 10 kann nahe dem Brustbein nahe oder knapp unterhalb der Höhe des Herzens 6 positioniert sein, beispielsweise zumindest teilweise innerhalb der Herzsilhouette. In einigen Beispielen kann das IMD 10 die Form eines einsetzbaren Herzmonitors (Insertable Cardiac Monitor, ICM) von LINQ™ annehmen, der von Medtronic plc, Dublin, Irland, erhältlich ist. Das externe Gerät 12 kann ein Computergerät sein, das für die Verwendung in Umgebungen wie einem Heim, einer Klinik oder einem Krankenhaus konfiguriert ist, und kann ferner dazu konfiguriert sein, mit dem IMD 10 über drahtlose Telemetrie zu kommunizieren. Beispielsweise kann das externe Gerät 12 mit einem entfernten Patientenüberwachungssystem gekoppelt sein, wie Carelink®, das von Medtronic plc, Dublin, Irland, erhältlich ist. Das externe Gerät 12 kann in einigen Beispielen ein Programmiergerät, einen externen Monitor oder ein Verbrauchergerät wie etwa ein Smartphone oder Tablet, einschließen. Die Verarbeitungsschaltung 14 kann in einigen Beispielen eine Verarbeitungsschaltung darstellen, die in einer beliebigen Kombination aus IMD 10 und externem Gerät 12 angeordnet ist. Zusätzlich kann in einigen Beispielen die Verarbeitungsschaltung 14 eine Verarbeitungsschaltung einschließen, die innerhalb eines anderen Geräts oder einer Gruppe von Geräten angeordnet ist, die nicht in 1 veranschaulicht sind.
Das IMD 10 kann eine Vielzahl von Elektroden (in 1 nicht veranschaulicht) und einen Satz von Sensoren einschließen, die einen oder mehrere optische Sensoren (in 1 nicht veranschaulicht) einschließen, die zusammen Signale detektieren, die es der Verarbeitungsschaltung 14 ermöglichen, aktuelle Werte von mindestens einem Patientenparameter zu bestimmen, der dem Patienten 4 zugeordnet ist, und, basierend auf solchen Werten, den Patienten 4 auf medizinische Zustände (z. B. Herzinsuffizienz, Schlafapnoe oder chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD)) zu bewerten. Der mindestens eine Parameter kann beispielsweise eine beliebige Kombination von StO₂, rSO₂, SpO₂, SvO₂, SaO₂, Patientenbewegungsniveau, Körperhaltung des Patienten, Umgebungslichtstärke, Qualität des optischen Signals, Impedanz des subkutanen Gewebes, Herzfrequenz, Herzfrequenzvariabilität, Atmungsfrequenz, Atemvolumen, Pulslaufzeit, Temperatur und THI sein.
Der eine oder die mehreren optischen Sensoren können mindestens zwei Lichtemitter und mindestens einen Lichtdetektor einschließen. In einigen Beispielen kann das IMD 10 StO₂-Messungen durch Emittieren von Licht über die Lichtemitter und Detektieren von Licht über den mindestens einen Lichtdetektor durchführen. Um einen StO₂-Wert zu bestimmen, kann die Verarbeitungsschaltung 14 in einigen Beispielen ein Frequenzspektrum des von den mindestens zwei Emittern emittierten Lichts und ein Frequenzspektrum des von dem mindestens einen Lichtdetektor empfangenen Lichts vergleichen. StO₂ kann einen gewichteten Durchschnitt von SaO₂ und SvO₂ darstellen. In einigen Beispielen kann ein StO₂-Wert gleich der Summe von einem Viertel eines SaO₂-Werts und drei Viertel eines SvO₂-Werts sein. Darüber hinaus kann in einigen Beispielen ein StO₂-Wert gleich der Summe von einem Drittel eines SaO₂-Werts und zwei Drittel eines SvO₂-Werts sein.
In einigen Beispielen führt das IMD 10 zum Überwachen eines Patientenzustands wie Herzinsuffizienz, Schlafapnoe oder COPD einen Satz von StO₂-Messungen unter Verwendung des einen oder der mehreren optischen Sensoren durch. Das IMD 10 kann Daten, die auf den Satz von StO₂-Messungen hinweisen, an die Verarbeitungsschaltung 14 ausgeben. Basierend auf den Daten, die auf den Satz von StO₂-Messungen hinweisen, kann die Verarbeitungsschaltung 14 einen StO₂-Wert entsprechend jedem StO₂-Wert der Menge von StO₂-Werten bestimmen. Darüber hinaus kann die Verarbeitungsschaltung 14 in einigen Beispielen einen Trend von StO₂-Werten bestimmen. In einigen Fällen, wenn der Trend darauf hinweist, dass die StO₂-Werte über einen bestimmten Zeitraum abnehmen (z. B. ist der Trend nicht stabil), kann die Verarbeitungsschaltung 14 bestimmen, dass sich ein Patientenzustand verschlechtert. In einigen solchen Fällen kann die Verarbeitungsschaltung 14 eine Warnung ausgeben, die eine Vorgehensweise für den Patienten 4 empfiehlt.
Bestimmte Faktoren können in einigen Fällen Rauschen, die aus StO₂-Messungen erzeugt werden, in StO₂-Daten einführen oder auf andere Weise die Qualität der StO₂-Daten mindern. Solche Faktoren können ein Niveau des Umgebungslichts einschließen, das in einem Gewebebereich in der Nähe des IMD 10 vorhanden ist, oder ein Bewegungsniveau des Patienten 4 zu der Zeit, zu der eine StO₂-Messung durch das IMD 10 erfolgt. Im Allgemeinen sind geringe Mengen an Umgebungslicht und ein geringes Patientenbewegungsniveau für eine hohe Qualität der StO₂-Messung förderlich. An sich kann das IMD 10 eine Umgebungslichtmenge messen, die in dem das IMD 10 umgebenden Gewebe vorhanden ist, und ein Bewegungsniveau des Patienten 4 messen, bevor eine StO₂-Messung durchgeführt wird.
Zum Beispiel kann die Verarbeitungsschaltung 14 dazu konfiguriert sein, basierend auf einem Bewegungsniveau, das dem Patienten 4 zugeordnet ist, und basierend auf einer Umgebungslichtmenge, die im Gewebe des Patienten 4 vorhanden ist, das das IMD 10 umgibt, zu bestimmen, ob eine Anweisung auszugeben ist, die das IMD 10 anweist, eine StO₂-Messung mit einem optischen Sensor durchzuführen. Um zu bestimmen, ob die Anweisung an das IMD 10 ausgegeben werden soll, kann die Verarbeitungsschaltung 14 eine Anweisung ausgeben, die das IMD 10 anweist, eine Bewegungsniveaumessung unter Verwendung eines Bewegungssensors (in 1 nicht veranschaulicht) durchzuführen. In einigen Fällen ist der Bewegungssensor ein Beschleunigungsmesser. Der Beschleunigungsmesser kann dazu konfiguriert sein, einen Beschleunigungswert des IMD 10 über einen bestimmten Zeitraum zu bestimmen, wobei der Beschleunigungswert Beschleunigungskomponenten in einer von drei Dimensionen (z. B. x-Achse, y-Achse und z-Achse) einschließt. Das IMD 10 kann Daten, die auf die Bewegungsniveaumessung hinweisen, an die Verarbeitungsschaltung 14 ausgeben. Die Beschleunigung des IMD 10, wie sie von dem mindestens einen Bewegungssensor des IMD 10 gemessen wird, kann auf das Bewegungsniveau des Patienten 4 hinweisen. Wenn der Patient 4 beispielsweise geht, läuft, Sport treibt oder sich auf andere Weise bewegt, können die Daten von dem einen oder den mehreren Bewegungssensoren höhere Beschleunigungswerte und damit eine größere Bewegung des Patienten angeben, als wenn Patient 4 sitzt oder bewegungslos liegt. Darüber hinaus können Daten von dem mindestens einen Bewegungssensor eine Körperhaltung wie Sitzen, Stehen oder Liegen (z. B. Rückenlage, Bauchlage, Liegen auf der linken Seite und Liegen auf der rechten Seite) des Patienten 4 angeben. In einigen Beispielen kann die Bewegung des Patienten StO₂-Messungen verzerren, so dass StO₂-Messungen, die vom IMD 10 durchgeführt werden, während der Patient 4 sich mehr bewegt, für die Bewertung des Patientenzustands weniger wertvoll sein können als mit dem IMD 10 durchgeführte StO₂-Messungen, während der Patient 4 sich weniger bewegt.
Darüber hinaus kann die Verarbeitungsschaltung 14 eine Anweisung ausgeben, die das medizinische Gerät anweist, eine Umgebungslichtmessung unter Verwendung des optischen Sensors durchzuführen. Das IMD 10 kann Lichtemitter des optischen Sensors aktivieren, um eine StO₂-Messung oder eine SpO₂-Messung durchzuführen. In einigen Beispielen kann es jedoch zur Durchführung einer Umgebungslichtmessung ausreichend sein, dass das IMD 10 mindestens einen Lichtdetektor des optischen Sensors aktiviert - ohne die Lichtemitter zu aktivieren. Auf diese Weise kann die Durchführung einer Umgebungslichtmessung weniger Energie verbrauchen als die Durchführung einer StO₂-Messung. Das IMD 10 kann in einigen Fällen Daten entsprechend der Umgebungslichtmessung an die Verarbeitungsschaltung 14 zur Analyse ausgeben.
Nach dem Empfangen der Daten, die dem Bewegungsniveau entsprechen, kann die Verarbeitungsschaltung 14 dazu konfiguriert sein, ein Bewegungsniveau zu bestimmen, das dem Patienten 4 zugeordnet ist. Die Verarbeitungsschaltung 14 kann das Bewegungsniveau basierend auf Beschleunigungsdaten bestimmen, wobei höhere Beschleunigungswerte auf ein höheres Patientenbewegungsniveau hinweisen. Darüber hinaus kann die Verarbeitungsschaltung 14 dazu konfiguriert sein, nach dem Empfangen der Daten, die der Umgebungslichtmessung entsprechen, eine Umgebungslichtmenge zu bestimmen, die in einem Abschnitt des das IMD 10 umgebenden Gewebes vorhanden ist. Umgebungslicht kann von Lichtdetektoren des IMD 10 detektiert werden. In einigen Fällen braucht das IMD 10 jedoch möglicherweise die Lichtemitter nicht zu aktivieren, um Umgebungslicht zu detektieren. An sich kann eine Umgebungslichtmessung weniger Energie verbrauchen als eine StO₂-Messung oder eine SpO₂-Messung - die beide die Lichtemitter für unterschiedliche Zeiträume einsetzen. Die Verarbeitungsschaltung 14 kann das Bewegungsniveau mit einem Schwellenbewegungsniveau vergleichen und die Umgebungslichtmenge mit einer Schwellenumgebungslichtmenge vergleichen. Das Schwellenbewegungsniveau und die Schwellenumgebungslichtmenge können in einem Speichergerät des IMD 10, einem externen Gerät 12, einem anderen mit der Verarbeitungsschaltung 14 kommunizierenden Speichergerät oder einer beliebigen Kombination davon gespeichert werden.
In einigen Fällen, wenn das Bewegungsniveau niedriger als das Schwellenbewegungsniveau ist und die Umgebungslichtmenge niedriger als die Schwellenumgebungslichtmenge ist, kann die Verarbeitungsschaltung 14 eine Anweisung an das IMD 10 ausgeben, um eine optische Testmessung durchzuführen. Anschließend kann das IMD 10 die optische Testmessung durchführen, um ein optisches Testsignal zu erhalten. Das IMD 10 kann das optische Testsignal zur Analyse an die Verarbeitungsschaltung 14 ausgeben. In einigen Beispielen beinhaltet die optische Testmessung eine Aktivierung des optischen Sensors (z. B. Lichtemitter und Lichtdetektoren) des IMD 10. In einigen Beispielen kann das aus der optischen Testmessung resultierende optische Testsignal eine Sequenz von Datenpunkten einschließen, wobei die Sequenz eine Dauer zwischen einer Sekunde und zehn Sekunden aufweist. Die Sequenz kann einen Satz von Frequenzkomponenten im Bereich zwischen 4 Hertz (Hz) und 55 Hz einschließen. Die Verarbeitungsschaltung 14 kann dazu konfiguriert sein, zu bestimmen, ob die Qualität des optischen Testsignals angemessen ist. Zum Beispiel kann die Verarbeitungsschaltung 14 den Satz von Frequenzkomponenten des optischen Testsignals analysieren, um zu bestimmen, ob der optische Sensor des IMD 10 derzeit in der Lage ist, hochwertige optische Daten zu generieren.
In einigen Beispielen ist die Verarbeitungsschaltung 14 dazu konfiguriert, zu bestimmen, die Anweisung auszugeben, die das IMD 10 anweist, eine StO₂-Messung durchzuführen, wenn das Bewegungsniveau größer oder gleich dem Schwellenbewegungsniveau ist, wenn die Umgebungslichtmenge größer oder gleich der Schwellenumgebungslichtmenge ist oder wenn die Verarbeitungsschaltung 14 bestimmt, dass das optische Testsignal nicht angemessen ist. In solchen Beispielen ist die Verarbeitungsschaltung jedoch so konfiguriert, dass sie angibt, dass die StO₂-Messung unter ungünstigen Bedingungen durchgeführt wird, die potenziell die während der StO₂-Messung gesammelten Daten beeinträchtigen können. Anschließend kann das IMD 10 die StO₂-Messung durchführen und die der StO₂-Messung entsprechenden Daten an die Verarbeitungsschaltung 14 ausgeben. In einigen Beispielen ist die Verarbeitungsschaltung 14 dazu konfiguriert, basierend auf den Daten, die die StO₂-Messung angeben, einen StO₂-Wert zu bestimmen. Die Verarbeitungsschaltung 14 kann den StO₂-Wert zu einem Satz von StO₂-Werten als Teil einer Gruppe von geringwertigen StO₂-Werten hinzufügen, da die StO₂-Messung, die den StO₂-Wert ergibt, unter suboptimalen Bedingungen durchgeführt wird.
Darüber hinaus ist in solchen Beispielen die Verarbeitungsschaltung 14 dazu konfiguriert, zu bestimmen, eine Anweisung auszugeben, die das IMD 10 anweist, eine StO₂-Messung durchzuführen, wenn das Bewegungsniveau kleiner als das Schwellenbewegungsniveau ist, wenn die Umgebungslichtmenge kleiner als die Schwellenumgebungslichtmenge ist und wenn die Verarbeitungsschaltung 14 bestimmt, dass das optische Testsignal angemessen ist. Die Verarbeitungsschaltung 14 kann bestimmen, dass eine unter solchen Bedingungen durchgeführte StO₂-Messung einen hochwertigen StO₂-Wert vorhersagen kann. Anschließend kann das IMD 10 die StO₂-Messung durchführen und die der StO₂-Messung entsprechenden Daten an die Verarbeitungsschaltung 14 ausgeben. Die Verarbeitungsschaltung 14 ist so konfiguriert, dass sie basierend auf den Daten, die auf die StO₂-Messung hinweisen, einen StO₂-Wert bestimmt. Die Verarbeitungsschaltung 14 kann den StO₂-Wert zu einem Satz von StO₂-Werten als Teil einer Gruppe von hochwertigen StO₂-Werten hinzufügen, da die StO₂-Messung, die den StO₂-Wert ergibt, unter optimalen Bedingungen durchgeführt wird.
In einigen Fällen kann es von Vorteil sein, StO₂-Werte in eine Gruppe von hochwertigen StO₂-Werten und eine Gruppe von geringwertigen StO₂-Werten zu sortieren, so dass die Verarbeitungsschaltung 14 die Gruppe von hochwertigen StO₂-Werten analysieren kann, um Patientenzustände zu erkennen oder zu überwachen, während die Gruppe von geringwertigenStO₂-Werten ausgeschlossen wird. Darüber hinaus kann es in einigen Fällen von Vorteil sein, die Verwendung des IMD 10 für StO₂-Messungen, die zu geringwertigen StO₂-Werten führen können, zu vermeiden. Mit anderen Worten kann die Verarbeitungsschaltung 14 Anweisungen zum Ausführen von StO₂-Messungen nach Durchführung der Bewertung zum Bestimmen, ob die Bedingungen für das Erhalten eines hochwertigen StO₂-Werts förderlich sind, ausgeben.
In einigen Beispielen ist die Verarbeitungsschaltung 14 dazu konfiguriert, zu bestimmen, die Anweisung nicht auszugeben, die das IMD 10 anweist, eine StO₂-Messung durchzuführen, wenn das Bewegungsniveau größer oder gleich dem Schwellenbewegungsniveau ist, wenn die Umgebungslichtmenge größer oder gleich der Schwellenumgebungslichtmenge ist, oder wenn die Verarbeitungsschaltung 14 bestimmt, dass das optische Testsignal nicht angemessen ist. In einigen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung 14 dazu konfiguriert sein, zu bestimmen, die Anweisung ausgeben, die das IMD 10 anweist, eine StO₂-Messung durchzuführen, wenn das Bewegungsniveau kleiner als das Schwellenbewegungsniveau ist, wenn die Umgebungslichtmenge kleiner als die Schwellenumgebungslichtmenge ist, und wenn die Verarbeitungsschaltung 14 bestimmt, dass das optische Testsignal angemessen ist. Auf diese Weise ist die Verarbeitungsschaltung 14 so konfiguriert, dass sie das IMD 10 anweist, zu der Durchführung einer StO₂-Messung überzugehen, wenn die Umgebungslichtmenge ausreichend gering ist und das Bewegungsniveau des Patienten ausreichend niedrig ist, wodurch verhindert wird, dass das IMD 10 Energie verbraucht, um einen weniger genauen StO₂-Wert zu erzeugen. Außerdem kann die Verarbeitungsschaltung 14 bestimmen, ob die Anweisung, die das IMD 10 anweist, eine StO₂-Messung basierend auf einem oder mehreren anderen Patientenparametern als einer im Gewebe vorhandenen Umgebungslichtmenge und einem Bewegungsniveau des Patienten durchzuführen, ausgegeben werden soll. Der eine oder die mehreren Patientenparameter können eine Temperatur eines Gewebebereichs, eine Körperhaltung des Patienten, eine Atmungsfrequenz, eine Herzfrequenz, eine den Elektroden des IMD 10 zugeordnete Impedanz oder eine beliebige Kombination davon einschließen. Durch Analysieren zusätzlicher Parameter beim Bewerten, ob zu der StO₂-Messung übergegangen werden soll, kann die Verarbeitungsschaltung eine Variabilität der Bedingungen verringern, unter denen StO₂-Messungen durchgeführt werden, wodurch der Grad des Rauschens bei StO₂-Messungen durch das IMD 10 verringert wird.
In einigen solchen Beispielen, bei denen das Bewegungsniveau niedriger als das Schwellenbewegungsniveau ist, die Umgebungslichtmenge niedriger als die Schwellenumgebungslichtmenge ist und die Verarbeitungsschaltung 14 bestimmt, dass das optische Testsignal angemessen ist, kann die Verarbeitungsschaltung 14 dazu konfiguriert sein, die Anweisung an das IMD 10 auszugeben, die StO₂-Messung durchzuführen, wodurch das IMD 10 die StO₂-Messung durchführt. Anschließend kann das IMD 10 die StO₂Messung durchführen und Daten entsprechend der StO₂-Messung zur Verarbeitungsschaltung 14 exportieren.
In einigen Beispielen, um eine StO₂-Messung durchzuführen, kann das IMD 10 den optischen Sensor verwenden, um eine Sequenz von StO₂-Proben mit einer Abtastfrequenz im Bereich von 2 Hz bis 10 Hz zu erhalten. In einigen Beispielen liegt eine Dauer der Sequenz in einem Bereich von 2 Sekunden bis 15 Sekunden. Anschließend kann die Verarbeitungsschaltung des IMD 10 eine Standardabweichung der Proben berechnen und basierend auf der Standardabweichung einen Präzisionswert berechnen. Darüber hinaus kann das IMD 10 eine Anzahl von StO₂-Proben (N) bestimmen, die dem berechneten Präzisionswert zugeordnet sind, wobei N eine Mindestanzahl von StO₂-Proben darstellt, die vom IMD 10 während der StO₂-Messung vorgenommen wurden, damit das IMD 10 bestimmen kann, dass die StO₂-Messung angemessen ist. In einigen Beispielen kann das IMD 10 eine niedrigere Zahl N einem niedrigeren Genauigkeitswert zuordnen und eine höhere Zahl N einem höheren Genauigkeitswert zuordnen. Wenn die Sequenz von StO₂-Proben größer oder gleich N Proben lang ist, kann das IMD 10 bestimmen, dass die StO₂-Messung angemessen ist und die Sequenz von StO₂-Proben zur Verarbeitungsschaltung 14 senden. Wenn die Sequenz von StO₂-Proben weniger als N Proben lang ist, kann das IMD 10 bestimmen, dass die StO₂-Messung nicht angemessen ist, und das IMD 10 kann eine zusätzliche Sequenz von StO₂-Proben, bei denen die zusätzliche Sequenz von StO₂-Samples N Proben einschließt, erhalten. Anschließend kann das IMD 10 die zusätzliche Sequenz von StO₂-Proben zur Analyse an die Verarbeitungsschaltung 14 senden. Das IMD 10 kann in einigen Fällen den Wert N in einem Speichergerät des IMD 10 als spätere Referenz speichern. Das IMD 10 kann eine anschließende StO₂-Messung durchführen, so dass eine Anfangssequenz von StO₂-Proben, die während der anschließenden StO₂-Messung durchgeführt werden, N Proben lang ist.
Nach Erhalt der der StO₂-Messung entsprechenden Daten (z. B. die Sequenz von StO₂-Proben, die das IMD 10 als angemessen erachtet) ist die Verarbeitungsschaltung 14 dazu konfiguriert, einen dem Patienten 4 zugeordneten StO₂-Wert zu bestimmen. In einigen Beispielen bestimmt die Verarbeitungsschaltung 14 den StO₂-Wert durch Berechnen eines Mittelwerts oder Medians der Sequenz von StO₂-Proben entsprechend den jeweiligen StO₂-Messung. Der StO₂-Wert kann in einigen Fällen ein Wert eines Satzes von StO₂-Werten sein, die jeweils einer separaten StO₂-Messung entsprechen. Die Verarbeitungsschaltung 14 kann den StO₂-Wert zu dem Satz von Gewebesauerstoffsättigungswerten hinzufügen, die in einem Speichergerät des IMD 10, einem externen Gerät 12, einem anderen Gerät in Verbindung mit der Verarbeitungsschaltung 14 oder einer beliebigen Kombination davon gespeichert werden können.
Der Satz von StO₂-Werten kann analysiert werden, um einen Patientenzustand zu erkennen oder zu überwachen. Die Verarbeitungsschaltung 14 kann zum Beispiel basierend auf der Menge von StO₂-Werten einen Trend von StO₂-Werten erkennen. Der Trend kann in einigen Fällen eine lineare Best-Fit-Kurve, eine exponentielle Best-Fit-Kurve, eine logarithmische Best-Fit-Kurve oder eine andere Art von Best-Fit-Modell sein. In einigen Fällen kann der Trend von StO₂-Werten durch einen Hinweis darauf dargestellt werden, ob StO₂-Werte steigen, fallen oder im Allgemeinen über einen bestimmten Zeitraum gleich bleiben. Da die Verarbeitungsschaltung in einigen Fällen so konfiguriert ist, dass sie StO₂-Werte in eine Gruppe von hochwertigen StO₂-Werten und eine Gruppe von geringwertigen StO₂-Werten sortiert, kann es von Vorteil sein, den Trend von StO₂-Werten basierend auf der Gruppe der hochwertigen StO₂-Werte - unter Ausschluss der Gruppe der geringwertigen StO₂-Werte - zu erkennen. Auf diese Weise kann die Verarbeitungsschaltung 14 eine Variabilität im Trend von StO₂-Werten, die durch Bedingungen wie Umgebungslicht und Patientenbewegung verursacht werden, verringern und die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass der Trend von StO₂-Werten dazu verwendet werden kann, einen Patientenzustand zu erkennen oder zu überwachen. Nachdem die Verarbeitungsschaltung 14 einen neuen hochwertigen StO₂-Wert zu dem Satz von StO₂-Werten hinzugefügt hat, kann die Verarbeitungsschaltung 14 dazu konfiguriert sein, zu bestimmen, ob der Trend von StO₂-Werten stabil ist. Um die Trendstabilität zu bestimmen, kann die Verarbeitungsschaltung 14 dazu konfiguriert sein, den Trend von StO₂-Werten mit einem Schwellentrend zu vergleichen, um zu erkennen, ob die Gruppe von hochwertigen StO₂-Werten sich über einen bestimmten Zeitraum ändert (oder andere Mittel, um eine sinnvolle Änderung zu detektieren). Außerdem kann die Verarbeitungsschaltung 14 in einigen Fällen die Trendstabilität bestimmen, indem sie den neuesten hochwertigen StO₂-Wert mit einem StO₂-Schwellenwert vergleicht. Wenn der neueste hochwertige StO₂-Wert niedriger ist als der StO₂-Schwellenwert, kann die Verarbeitungsschaltung 14 bestimmen, dass der Trend nicht stabil ist. In einigen Beispielen stellt der StO₂-Schwellenwert einen StO₂-Mittelwert über einen bestimmten Zeitraum (z. B. eine Woche oder einen Monat) dar.
Wenn die Verarbeitungsschaltung 14 bestimmt, dass der Trend von StO₂-Werten stabil ist, was darauf hinweist, dass es keine bedeutende Änderung in der Gruppe der hochwertigen StO₂-Werte gibt, dann ist es unter Umständen unwahrscheinlich, dass sich SpO2 geändert hat, und die Verarbeitungsschaltung 14 kann zur Bewertung zurückkehren, ob es an der Zeit ist, eine Bewertung durchzuführen, um potenziell rauscherzeugende Bedingungen zu überwachen.
Wenn die Verarbeitungsschaltung 14 bestimmt, dass der Trend von StO₂-Werten nicht stabil ist, was darauf hindeutet, dass es eine bedeutende Änderung in der Gruppe der hochwertigen StO₂-Werte gibt, kann die Verarbeitungsschaltung 14 eine Anweisung ausgeben, eine SpO₂-Messung durchzuführen. In einigen Beispielen gibt die Verarbeitungsschaltung 14 die Anweisung aus, die SpO2-Messung durchzuführen, um zu bestätigen, dass die Instabilität des Trends von StO₂-Werten durch eine Instabilität von SaO₂ beim Patienten 4 - und nicht eine Instabilität eines anderen Parameters, wie z. B. SvO₂, verursacht wird. In einigen Beispielen gibt die Verarbeitungsschaltung 14 die Anweisung zum Durchführen der SpO₂-Messung an das IMD 10 aus. In einigen dieser Beispiele führt das IMD 10 die SpO₂-Messung durch und sendet Daten entsprechend der SpO₂-Messung an die Verarbeitungsschaltung 14. In anderen Beispielen gibt die Verarbeitungsschaltung 14 die Anweisung zum Durchführen der SpO2-Messung an ein anderes Gerät als das IMD 10 (z. B. ein Fingerspitzen-Pulsoximeter, ein Smartphone oder eine Desktop-Basisstation) aus, das zum Durchführen von SpO₂-Messungen konfiguriert ist. Das Gerät kann die SpO₂-Messung durchführen und Daten entsprechend der SpO₂-Messung an die Verarbeitungsschaltung 14 senden. In beiden Fällen kann die Verarbeitungsschaltung 14 die Daten entsprechend der SpO₂-Messung empfangen. Basierend auf den der SpO₂-Messung entsprechenden Daten kann die Verarbeitungsschaltung 14 einen SpO₂-Wert bestimmen.
In Beispielen, in denen das IMD 10 die SpO₂-Messung mit dem optischen Sensor durchführt, kann die SpO₂-Messung deutlich mehr Energie verbrauchen als eine StO₂-Messung. Beispielsweise kann eine SpO₂-Messung bis zu drei Größenordnungen (1000-mal) mehr Energie verbrauchen als eine StO₂-Messung. Daher kann es wichtig sein, die Anzahl der SpO₂-Messungen des IMD 10 zu begrenzen. Zum Beispiel kann die Verarbeitungsschaltung 14 das IMD 10 anweisen, eine SpO₂-Messung durchzuführen, wenn die Verarbeitungsschaltung 14 bestimmt, dass eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass sich ein Patientenzustand verschlechtert. (z. B. wenn die Verarbeitungsschaltung 14 einen instabilen oder abnehmenden Trend von StO₂-Werten erkennt). In einigen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung 14 ein anderes Pulsoximetriegerät als das IMD 10 anweisen, die SpO2-Messung durchzuführen, um Ladung in der Stromquelle des IMD 10 zu sparen.
Nachdem die Verarbeitungsschaltung 14 den SpO₂-Wert, der der SpO₂-Messung entspricht, bestimmt, kann die Verarbeitungsschaltung 14 bestimmen, ob der Trend von StO₂-Werten aufgrund einer Instabilität von SaO₂ beim Patienten 4 nicht stabil ist, oder ob der Trend der StO₂-Werte wegen eines anderen Parameters als SaO₂ (z. B. SvO₂) nicht stabil ist. In beiden Fällen, in denen der Trend von StO₂-Werten wegen eines anderen Parameters als SaO₂ nicht stabil ist und in Fällen, in denen der Trend von StO₂-Werten wegen einer Instabilität von SaO₂ beim Patienten 4 nicht stabil ist, kann die Verarbeitungsschaltung 14 bestimmen, dass der Trend von StO₂-Werten auf eine Verschlechterung des Patientenzustands (z. B. Herzinsuffizienz) hinweist. Im Gegenzug kann die Verarbeitungsschaltung 14 eine Warnung ausgeben, dass sich der Patientenzustand verschlechtert. In einigen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung 14 die Warnung an das externe Gerät 12 oder ein anderes externes Gerät ausgeben, auf das der Patient 4 oder ein Arzt zugreifen kann.
Die externe Gerät 12 kann verwendet werden, um Befehle oder Betriebsparameter in das IMD 10 zu programmieren, um seine Funktion zu steuern (z. B. wenn es als ein Programmiergerät für das IMD 10 konfiguriert ist). In einigen Beispielen kann das externe Gerät 12 verwendet werden, um das IMD 10 abzufragen, um Daten abzurufen, einschließlich Gerätebetriebsdaten sowie physiologischer Daten, die in dem IMD-Speicher akkumuliert sind. Eine solche Abfrage kann automatisch gemäß einem Zeitplan erfolgen, oder kann als Reaktion auf einen ferngesteuerten oder lokalen Benutzerbefehl erfolgen. Programmiergeräte, externe Monitore und Verbrauchergeräte sind Beispiele für externe Geräte 12, die verwendet werden können, um das IMD 10 abzufragen. Beispiele von Kommunikationstechniken, die von dem IMD 10 und dem externen Gerät 12 verwendet werden, beinhalten Hochfrequenz-(HF-)Telemetrie, die eine über Bluetooth®, Nahfeldkommunikation (Near Field Communication, NFC), WiFi oder einen medizinischen Implantatskommunikationsdienst (Medical Implant Communiation Service, MICS) hergestellte HF-Verbindung sein kann. In einigen Beispielen kann das externe Gerät 12 eine Benutzerschnittstelle beinhalten, die dazu konfiguriert ist, einem Arzt die ferngesteuerte Interaktion mit dem IMD 10 zu ermöglichen.
Das IMD 10 kann so konfiguriert sein, dass es mehr periodische Signale überwacht, die den Patientenstatus angeben, wobei diese Signale verwendet werden, um eine „Vorlage“- oder „Signatur“-Periode zu erkennen, während der die optischen Signale am besten wiederholbar sind und einen systemischen Status und/oder eine Trendentwicklung des Zustands des Patienten 4 darstellen. Zum Beispiel kann eine Temperatur eines Patienten 4 in einem subkutanen Raum relativ nahe an der Haut durch eine äußere Umgebung und eine thermische Regulierung über Blutgefäßerweiterung reguliert werden, um den Blutfluss zu steuern. In einer heißen Umgebung kann beispielsweise das autonome System des Patienten 4 die Blutgefäße vasodilatorisch erweitern, um den Blutfluss zu erhöhen, wodurch der Wärmetransport vom Körperinneren zur Umgebung erhöht wird. Auf ähnliche Weise kann das autonome System des Patienten 4 in einer kalten Umgebung Blutgefäße in der Nähe der Haut vasokonstriktorisch verengen, um den Wärmefluss an die Umgebung einzuschränken und die Körperkerntemperatur aufrecht zu erhalten. Vasodilatation und Vasokonstriktion verändern sowohl den Netto-Blutfluss insgesamt als auch das Gleichgewicht des metabolischen Sauerstoffaustauschs, was die mit dem optischen Sensor des IMD 10 durchgeführten-Messungen beeinflussen kann. Vasodilatation und Vasokonstriktion können in einigen Fällen zumindest teilweise basierend auf THI bestimmt werden. Außerdem kann sich eine Oberflächentemperatur des Patienten 4 entsprechend einem Tageszyklus ändern, der neben anderen physiologischen Faktoren dem Schlaf- und Wachzyklus entspricht.
Nachdem das IMD 10 in den Patienten 4 implantiert wurde, kann ein Temperatursensor des IMD 10 die Temperatur des Patienten 4 in Intervallen (z. B. einmal alle 1-30 Minuten) über einen Zeitraum von z. B. 1 Woche bis 8 Wochen messen. Das IMD 10 kann die Temperaturdaten aggregieren und analysieren, um eine repräsentative Temperaturbasislinie zu bestimmen. In einigen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung 14 die repräsentative Temperaturbasislinie verwenden, wenn sie eine Bewertung durchführt, um zu bestimmen, ob eine Anweisung an das IMD 10 ausgegeben werden soll, die das IMD 10 anweist, eine StO₂-Messung durchzuführen.
Um beispielsweise die Bewertung durchzuführen, kann die Verarbeitungsschaltung 14 das IMD 10 anweisen, die Temperatur des Patienten 4 zu messen und die gemessene Temperatur mit der repräsentativen Temperaturbasislinie zu vergleichen. Basierend auf dem Vergleich kann die Verarbeitungsschaltung 14 bestimmen, ob die Anweisung ausgegeben werden soll, die StO₂-Messung durchzuführen. Die repräsentative Temperaturbasislinie kann eines von mehreren stochastischen Maßzahlen beinhalten. Zum Beispiel kann die repräsentative Temperaturbasislinie durch einen Bereich um eine mittlere Basislinientemperatur oder eine mediane Basislinientemperatur dargestellt werden. In einigen Beispielen ist bekannt, dass optische Sensorsignale bei erhöhten Temperaturen aufgrund des erhöhten Blutflusses ein besseres SNR ergeben. An sich kann die repräsentative Temperaturbasislinie in einigen Fällen von einem Bereich um eine höhere Temperatur, wie beispielsweise eine 80-Perzentil-Temperatur, dargestellt werden.
In einigen Beispielen kann eine Infektion dazu führen, dass die Körperkerntemperatur des Patienten 4 mit der Zeit ansteigt. Zusätzlich können in einigen Beispielen Zustände wie innere Blutungen oder fortschreitende Herzinsuffizienz eine Vasokonstriktion an der Peripherie verursachen. In diesen Beispielen kann der sich verändernde Temperaturtrend als Diagnoseinformation gemeldet werden und auch dazu verwendet werden, das Kriterium für die optische Sensormessung anzupassen.
Signale wie Körperhaltung des Patienten, Atmung, Herzfrequenz, Herzfrequenzvariabilität und Impedanz können einzeln oder gemeinsam verwendet werden, um zu bestimmen, ob Messungen mit dem optischen Sensor des IMD 10 durchgeführt werden sollen. Zum Beispiel kann die Verarbeitungsschaltung 14 das IMD 10 anweisen, einen Satz von StO₂-Messungen vorzunehmen, wobei der Patient 4 jedes Mal, wenn jede StO₂-Messung des Satzes von StO₂-Messungen vorgenommen wird, sich in weitgehend denselben Zuständen befindet. Mit anderen Worten kann die Verarbeitungsschaltung 14 vor jeder StO₂-Messung eines oder mehrere von der Körperhaltung des Patienten, Atmung, Herzfrequenz, Herzfrequenzvariabilität, und Impedanz sowie des THI, der die Vasodilatation und Vasokonstriktion angibt, bewerten, um sicherzustellen, dass die Werte dieser Parameter über den Satz von StO₂-Messungen relativ konstant bleiben. In einigen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung 14 automatisch auf Perioden hin überwachen, in denen sich Patient 4 für einen bestimmten Zeitraum in Ruhe befindet (angegeben durch Atmung, Herzfrequenz und Herzfrequenzvariabilität), wenn der Patient 4 in Rückenlage liegt, wenn der Patient 4 in Bauchlage liegt (angegeben durch Erfassung der Körperhaltung), ähnlichen interstitieller Flüssigkeitsstatus (angegeben durch Impedanz), ähnliche Temperatur oder eine beliebige Kombination davon. In einigen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung 14 eine Anweisung zum Durchführen einer Messung unter Verwendung des optischen Sensors an demselben Punkt während jedes Atmungszyklus eines Satzes von Atmungszyklen ausgeben.
Darüber hinaus können diese Signale (z. B. Körperhaltung des Patienten, Atmung, Herzfrequenz, Herzfrequenzvariabilität, Impedanz und/oder THI) dazu verwendet werden, vom IMD 10 vorgenommene StO₂-Messungen zu klassifizieren. Zum Beispiel kann zu einer Zeit, in der das IMD 10 eine StO₂-Messung durchführt, das IMD 10 zusätzlich einen Satz von Parameterwerten (z. B. die Signale) messen und den Satz von Parameterwerten der StO₂-Messung zuordnen. In einigen Fällen kann jede StO₂-Messung eines Satzes von StO₂-Messungen einem jeweiligen Satz von Parameterwerten zugeordnet sein. Auf diese Weise kann die Verarbeitungsschaltung 14 den Satz von StO₂-Messungen basierend auf den jeweiligen Sätzen von Parameterwerten analysieren, um eine Variabilität der Bedingungen zu reduzieren, die StO₂-Messungen zugeordnet sind. In einigen Beispielen können die Sätze von Parameterwerten und der Satz von StO₂-Messungen Eingaben in einen maschinellen Lernalgorithmus sein, der eine Analyse des Satzes von StO₂-Messungen basierend auf den jeweiligen Sätzen von Parameterwerten ausgibt.
In einigen Beispielen, wenn der Patient 4 an COPD oder Schlafapnoe leidet, kann das medizinische Gerätesystem 2 auf eine über einen bestimmten Zeitraum ansteigende Herzfrequenz hin überwachen. In einigen Fällen können jedoch körperliche Aktivität, Stress oder andere Faktoren zu einem ähnlichen Anstieg der Herzfrequenz führen. In solchen Fällen kann der optische Sensor des IMD 10 abgefragt werden, um zu bestätigen, ob der Anstieg der Herzfrequenz mit COPD oder Schlafapnoe zusammenhängt.
Im Allgemeinen kann das Reduzieren des Einflusses der physiologischen Variabilität durch die Überwachung mehrerer Patientenparameter die Fähigkeit des medizinischen Gerätesystems 2 verbessern, Patientenzustände zu erkennen oder zu überwachen.
Das medizinische Gerätesystem 2 ist ein Beispiel für ein medizinisches Gerätesystem, das dazu konfiguriert ist, einen oder mehrere Zustände des Patienten 4 zu erkennen oder zu überwachen. Zumindest einige der hierin beschriebenen Techniken können durch die Verarbeitungsschaltung 14 eines Geräts des medizinischen Gerätesystems 2 ausgeführt werden. In einigen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung 14 eine Verarbeitungsschaltung des IMD 10, eine Verarbeitungsschaltung des externen Geräts 12 und/oder eine Verarbeitungsschaltung eines oder mehrerer anderer implantierter oder externer Geräte oder Server einschließen, die nicht gezeigt sind. Beispiele für das eine oder die mehreren anderen implantierten oder externen Geräte können einen transvenösen, subkutanen oder extravaskulären Herzschrittmacher oder einen implantierbaren Kardioverter-Defibrillator (Implantable Cardioverter-Defibrillator, ICD), einen Blutanalysator, einen externen Monitor, eine Medikamentenpumpe oder ein externes Pulsoximetriegerät einschließen. Durch die Kommunikationsschaltung jedes der Geräte des medizinischen Gerätesystems 2 kann es den Geräten ermöglicht werden, miteinander zu kommunizieren. Obwohl die optischen Sensoren und Elektroden hierin als an einem Gehäuse des IMD 10 positioniert beschrieben sind, können darüber hinaus in anderen Beispielen derartige optische Sensoren und/oder Elektroden auf einem Gehäuse eines anderen Geräts positioniert sein, das in 1 nicht dargestellt ist, das in den Patienten 4 implantiert ist, z. B. ein transvenöser, subkutaner oder extravaskulärer Herzschrittmacher oder ICD, oder durch eine oder mehrere Leitungen mit einem solchen Gerät gekoppelt ist.
Zusätzlich oder alternativ können in einigen Beispielen die optischen Sensoren und/oder Elektroden an einem Gerät außerhalb des Patienten 4 positioniert sein, wie beispielsweise ein Bluetooth®-Fingerpulsoximeter, eine Aktivitätsuhr, ein Smartphone oder eine beliebige Kombination davon. Das externe Gerät kann auch Blutgasanalysatoren oder chemische Sensoren einschließen, die dem Patienten entnommene Blutproben erfordern, oder invasive Monitore, wie z. B. arterielle Leitungen zur Blutdruckmessung oder Swan-Ganz-Katheter. In solchen Beispielen können eines oder mehrere vom IMD 10 und externem Gerät 12 eine Verarbeitungsschaltung einschließen, die dazu konfiguriert ist, Signale von den Elektroden oder optischen Sensoren zu empfangen (z. B. über eine Bluetooth®-Antenne). In einigen Beispielen kann das IMD 10 ein längeres Gehäuse einschließen und kann dazu konfiguriert sein, ein Patienten-EKG zu messen. In anderen Beispielen kann das IMD 10 ein kürzeres Gehäuse einschließen und optische Signale messen.
In einigen Beispielen kann das medizinische Gerätesystem 2 dazu konfiguriert sein, einen oder mehrere Parameter zusätzlich zu oder anstelle von StO₂, SpO₂, Patientenbewegungsniveau, Körperhaltung des Patienten, Umgebungslichtstärke, Qualität des optischen Signals, Impedanz, Herzfrequenz, Herzfrequenzvariabilität, Atmungsfrequenz, Pulslaufzeit und/oder Temperatur zu überwachen. Zum Beispiel können Sensoren auf dem IMD 10 oder einem oder mehreren anderen implantierten oder externen Geräten dazu konfiguriert sein, mit solchen Parametern verbundene Signale zu erfassen. Derartige ein oder mehrere Parameter können physiologischen Funktionen des Patienten 4 zugeordnet sein, wie beispielsweise der Nierenfunktion, die sich ändern kann, wenn sich der Patientenzustand (z. B. Herzinsuffizienz) des Patienten 4 ändert. Zum Beispiel können ein oder mehrere implantierte oder externe Geräte des medizinischen Gerätesystems 2 (z. B. IMD 10) einen oder mehrere Sensoren einschließen, die dazu konfiguriert sind, die Blut- oder Gewebespiegel einer oder mehrerer Verbindungen zu erfassen, die der Nierenfunktion des Patienten 4 zugeordnet sind, wie zum Beispiel Kreatinin oder Blut-Harnstoff-Stickstoff. In einigen Beispielen sind ein oder mehrere Parameter möglicherweise nicht direkt mit Änderungen eines Status eines Patientenzustands verbunden, können jedoch andere Informationen über den Gesundheitszustand des Patienten 4 bereitstellen, wie etwa Bewegungsniveaus oder Schlafmuster.
2-4B veranschaulichen verschiedene Aspekte und beispielhafte Anordnungen des IMD 10 von 1. Zum Beispiel veranschaulicht 2 konzeptionell eine beispielhafte physische Konfiguration von IMD 10. 3 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration des IMD 10 veranschaulicht. 4A und 4B veranschaulichen zusätzliche Ansichten einer beispielhaften physischen und funktionalen Konfiguration des IMD 10. Es sollte sich verstehen, dass jedes der Beispiele des IMD 10, die nachstehend in Bezug auf 2-4B beschrieben werden, verwendet werden können, um die hierin beschriebenen Techniken zu implementieren, um zu bestimmen, ob Parametermessungen unter Verwendung des IMD 10 durchgeführt werden sollen. Das IMD 10 kann gleichzeitig Sensorsignale und Parametermessungen sammeln. Zum Beispiel können zusammengestellte Daten für die Modellanpassung und andere Mittel der künstlichen Intelligenz verwendet werden, um einen Verlauf eines Patientenzustands zu beurteilen und vorherzusagen. Darüber hinaus können zusammengestellte Daten verwendet werden, um Parametermessungen des IMD 10 zu kategorisieren oder zu gruppieren. Einige vom IMD 10 durchgeführte Messungen können verwendet werden, um andere Messungen zu kategorisieren oder zu gruppieren.
2 ist eine konzeptionelle Zeichnung, die eine beispielhafte Konfiguration des IMD 10 des medizinischen Gerätesystems 2 von 1 gemäß einer oder mehreren hierin beschriebenen Techniken darstellt. In dem in 2 gezeigten Beispiel kann das IMD 10 ein unbedrahtetes, subkutan implantierbares Überwachungsgerät mit einem Gehäuse 15, einer proximalen Elektrode 16A und einer distalen Elektrode 16B einschließen. Das Gehäuse 15 kann ferner eine erste Hauptoberfläche 18, eine zweite Hauptoberfläche 20, ein proximales Ende 22 und ein distales Ende 24 einschließen. In einigen Beispielen kann das IMD 10 eine oder mehrere zusätzliche Elektroden 16C, 16D einschließen, die auf einer oder beiden Hauptoberflächen 18, 20 des IMD 10 positioniert sind. Das Gehäuse 15 umschließt eine elektronische Schaltung, die innerhalb des IMD 10 angeordnet ist, und schützt die darin enthaltene Schaltung vor Fluiden wie Körperfluiden. In einigen Beispielen stellen elektrische Durchführungen die elektrische Verbindung der Elektroden 16A-16D und der Antenne 26 mit der Schaltung innerhalb des Gehäuses 15 bereit. In einigen Beispielen kann die Elektrode 16B aus einem nicht isolierten Abschnitt des leitfähigen Gehäuses 15 gebildet sein.
In dem in 2 gezeigten Beispiel ist das IMD 10 durch eine Länge L, eine Breite W und eine Dicke oder Tiefe D definiert. In diesem Beispiel hat das IMD 10 die Form eines länglichen rechteckigen Prismas, bei dem die Länge L deutlich größer ist als die Breite W und bei dem die Breite W größer ist als die Tiefe D. Es werden jedoch auch andere Konfigurationen des IMD 10 in Betracht gezogen, beispielsweise solche, bei denen die relativen Proportionen von Länge L, Breite W und Tiefe D von den in 2 beschriebenen und gezeigten abweichen. In einigen Beispielen kann die Geometrie des IMD 10, dass beispielsweise die Breite W größer ist als die Tiefe D, so gewählt werden, dass das IMD 10 unter Verwendung eines minimalinvasiven Verfahrens unter die Haut des Patienten eingeführt werden kann und beim Einlegen in der gewünschten Orientierung bleibt. Darüber hinaus kann das IMD 10 radiale Asymmetrien (z. B. die rechteckige Form) entlang einer Längsachse des IMD 10 aufweisen, was dazu beitragen kann, das Gerät nach der Implantation in einer gewünschten Orientierung zu halten.
In einigen Beispielen kann ein Abstand zwischen der proximalen Elektrode 16A und der distalen Elektrode 16B von ungefähr 30-55 Millimeter (mm), ungefähr 35-55 mm oder ungefähr 40-55 mm oder allgemeiner von ungefähr 25-60 mm reichen. Insgesamt kann das IMD 10 eine Länge L von ungefähr 20-30 mm, ungefähr 40-60 mm oder ungefähr 45-60 mm aufweisen. In einigen Beispielen kann die Breite W der Hauptoberfläche 18 im Bereich von ungefähr 3-10 mm liegen und kann jede einzelne Breite oder ein einzelner Breitenbereich zwischen ungefähr 3-10 mm sein. In einigen Beispielen kann eine Tiefe D des IMD 10 von ungefähr 2-9 mm reichen. In anderen Beispielen kann die Tiefe D des IMD 10 im Bereich von ungefähr 2-5 mm liegen und kann eine beliebige Tiefe oder ein Tiefenbereich von ungefähr 2-9 mm sein. In jedem dieser Beispiele ist das IMD 10 ausreichend kompakt, um in den subkutanen Raum des Patienten 4 in der Region eines Brustmuskels implantiert zu werden. In einigen Beispielen ist ein Gehäuse des IMD 10 für EKG-Messungen konfiguriert. Darüber hinaus ist in einigen Beispielen ein Gehäuse des IMD 10 zum optischen Erfassen konfiguriert. Ein für optische Erfassung konfiguriertes Gehäuse kann erheblich kleiner sein als ein für EKG-Erfassung konfiguriertes Gehäuse, und das für optische Erfassung konfigurierte Gehäuse kann in anderen Regionen im ganzen Körper des Patienten 4 implantiert werden als das für EKG-Erfassung konfigurierte Gehäuse.
Das IMD 10 kann gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung eine Geometrie und Größe aufweisen, die für einfache Implantation und Patientenkomfort ausgelegt sind. In dieser Offenbarung beschriebene Beispiele des IMD 10 können ein Volumen von 3 Kubikzentimetern (cm³) oder weniger, 1,5 cm³ oder weniger oder ein beliebiges Volumen dazwischen aufweisen. Darüber hinaus sind in dem in 2 gezeigten Beispiel das proximale Ende 22 und das distale Ende 24 abgerundet, um Unannehmlichkeit und Reizung des umgebenden Gewebes nach dem Implantieren unter die Haut des Patienten 4 zu reduzieren. In einigen Beispielen kann dem IMD 10 durch induktive Kopplung Leistung zugeführt werden.
In einigen Beispielen weist die erste Hauptoberfläche 18 des IMD 10 nach außen in Richtung der Haut, wenn das IMD 10 in den Patienten 4 eingesetzt wird, während die zweite Hauptoberfläche 20 nach innen in Richtung der Muskulatur des Patienten 4 weist. Somit können die erste und die zweite Hauptoberfläche 18, 20 in Richtungen entlang einer Sagittalachse des Patienten 4 (siehe 1) weisen, und diese Orientierung kann bei der Implantation aufgrund der Abmessungen des IMD 10 beibehalten werden. In einigen Beispielen weist die erste Hauptoberfläche 18 nach innen in Richtung der Muskulatur des Patienten 4 und die zweite Hauptoberfläche 20 weist nach außen in Richtung der Haut des Patienten 4.
Die proximale Elektrode 16A und die distale Elektrode 16B können verwendet werden, um kardiale EGM-Signale (z. B. EKG-Signale) zu erfassen, wenn das IMD 10 subkutan in den Patienten 4 implantiert ist. Die Verarbeitungsschaltung 14 kann einen Pulslaufzeitwert teilweise basierend auf Herz-EKG-Signalen bestimmen, wie weiter unten beschrieben wird. In einigen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung des IMD 10 auch bestimmen, ob Herz-EKG-Signale des Patienten 4 auf Arrhythmie oder andere Anomalien hinweisen, die die Verarbeitungsschaltung des IMD 10 bewerten kann, um zu bestimmen, ob sich ein Zustand (z. B. Herzinsuffizienz, Schlafapnoe, oder COPD) des Patienten 4 verändert hat. Die Herz-EKG-Signale können in einem Speicher des IMD 10 gespeichert werden und aus den Herz-EKG-Signalen abgeleitete Daten können über die integrierte Antenne 26 an ein anderes medizinisches Gerät, wie etwa ein externes Gerät 12, übertragen werden. In einigen Beispielen können eine oder beide Elektroden 16A und 16B auch dazu verwendet werden, um einen subkutanen Impedanzwert zu detektieren, um einen Stauungsstatus des Patienten 4 zu beurteilen, einen oder mehrere Atmungsparameter zu überwachen (z. B. Atmungsfrequenz, Atmungsfrequenzvariabilität der Atemanstrengung und relatives Atemzugvolumen), und/oder können von der Kommunikationsschaltung des IMD 10 für Gewebeleitfähigkeitskommunikation (Tissue Conductance Communication, TCC) mit einem externem Gerät 12 verwendet werden. In einigen Beispielen können von den Elektroden 16A und 16B erhaltene EKG- und/oder Impedanzsignale verwendet werden, um einen oder mehrere Atmungsparameter (z. B. Atmungsfrequenz, Atmungsfrequenzvariabilität, Atemanstrengung oder relatives Atemzugvolumen) zu bestimmen.
In dem in 2 gezeigten Beispiel befindet sich die proximale Elektrode 16A in unmittelbarer Nähe des proximalen Endes 22 und die distale Elektrode 16B befindet sich in unmittelbarer Nähe des distalen Endes 24 des IMD 10. In diesem Beispiel ist die distale Elektrode 16B nicht auf eine abgeflachte, nach außen gerichtete Oberfläche beschränkt, sondern kann sich in einer dreidimensionalen gekrümmten Konfiguration von der ersten Hauptoberfläche 18 um abgerundete Kanten 28 oder die Stirnseite 30 herum und auf die zweite Hauptoberfläche 20 erstrecken. Wie veranschaulicht, ist die proximale Elektrode 16A auf der ersten Hauptoberfläche 18 angeordnet und ist im Wesentlichen flach und nach außen gerichtet. In anderen hier nicht gezeigten Beispielen können jedoch sowohl die proximale Elektrode 16A als auch die distale Elektrode 16B wie die in 2 gezeigte proximale Elektrode 16A konfiguriert sein, oder beide können wie die in 2 gezeigte distale Elektrode 16B konfiguriert sein. In einigen Beispielen können die zusätzlichen Elektroden 16C und 16D auf einer oder beiden der ersten Hauptoberfläche 18 und der zweiten Hauptoberfläche 20 positioniert sein, sodass insgesamt vier Elektroden auf dem IMD 10 enthalten sind. Jede der Elektroden 16A-16D kann aus einem biokompatiblen leitfähigen Material gebildet sein. Jede der Elektroden 16A-16D kann beispielsweise aus einem von Edelstahl, Titan, Platin, Iridium oder Legierungen davon gebildet sein. Darüber hinaus können die Elektroden des IMD 10 mit einem Material wie Titannitrid oder fraktalem Titannitrid beschichtet sein, obwohl auch andere geeignete Materialien und Beschichtungen für solche Elektroden verwendet werden können.
In dem in 2 gezeigten Beispiel schließt das proximale Ende 22 des IMD 10 eine Kopfanordnung 32 mit einer oder mehreren von einer proximalen Elektrode 16A, einer integrierten Antenne 26, Antimigrationsvorsprüngen 34 und einem Nahtloch 36 ein. Die integrierte Antenne 26 ist auf derselben Hauptoberfläche (z. B. der ersten Hauptoberfläche 18) wie die proximale Elektrode 16A angeordnet und kann ein integraler Bestandteil der Kopfanordnung 32 sein. In anderen Beispielen kann die integrierte Antenne 26 auf der Hauptoberfläche gegenüber der proximalen Elektrode 16A gebildet sein oder kann in noch anderen Beispielen in das Gehäuse 15 des IMD 10 integriert sein. Die Antenne 26 kann dazu konfiguriert sein, elektromagnetische Signale zur Kommunikation zu senden oder zu empfangen. Zum Beispiel kann die Antenne 26 dazu konfiguriert sein, Signale über induktive Kopplung, elektromagnetische Kopplung, Gewebeleitfähigkeit, Nahfeldkommunikation (NFC), Radiofrequenz-Identifikation (RFID), Bluetooth®, WiFi oder andere proprietäre oder nicht-proprietäre drahtlose Telemetrie-Kommunikationssysteme zu übertragen oder zu empfangen. Die Antenne 26 kann an die Kommunikationsschaltung des IMD 10 gekoppelt sein, die die Antenne 26 ansteuern kann, um Signale an das externe Gerät 12 zu übertragen, und kann Signale, die von dem externen Gerät 12 empfangen werden, über die Kommunikationsschaltung an die Verarbeitungsschaltung des IMD 10 übertragen.
Das IMD 10 kann mehrere Merkmale einschließen, um das IMD 10 in Position zurückzuhalten, nachdem es in den Patienten 4 subkutan implantiert wurde. Wie beispielsweise in 2 gezeigt, kann das Gehäuse 15 Antimigrationsvorsprünge 34 einschließen, die neben der integrierten Antenne 26 positioniert sind. Antimigrationsvorsprünge 34 können eine Vielzahl von Erhebungen oder Vorsprüngen einschließen, die sich von der ersten Hauptoberfläche 18 weg erstrecken, und können dazu beitragen, eine Längsbewegung des IMD 10 nach der Implantation in den Patienten 4 zu verhindern. In anderen Beispielen können sich die Antimigrationsvorsprünge 34 auf der gegenüberliegenden Hauptoberfläche als proximale Elektrode 16A und/oder integrierte Antenne 26 befinden. Darüber hinaus schließt in dem in 2 gezeigten Beispiel die Kopfanordnung 32 ein Nahtloch 36 ein, das ein weiteres Mittel zum Sichern des IMD 10 am Patienten bereitstellt, um eine Bewegung nach dem Einsetzen zu verhindern. In dem gezeigten Beispiel ist das Nahtloch 36 neben der proximalen Elektrode 16A angeordnet. In einigen Beispielen kann die Kopfanordnung 32 eine geformte Kopfanordnung aus einem Polymer- oder Kunststoffmaterial einschließen, die in den Hauptabschnitt des IMD 10 integriert oder davon trennbar sein kann.
In einigen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung des IMD 10 einen Impedanzwert des subkutanen Gewebes des Patienten 4 basierend auf Signalen bestimmen, die von mindestens zwei der Elektroden 16A-16D empfangen werden. Zum Beispiel kann die Verarbeitungsschaltung des IMD 10 eines von einem Strom- oder Spannungssignal generieren, das Signal über zwei oder mehr ausgewählte Elektroden 16A-16D liefern und das resultierende andere von Strom oder Spannung messen. Die Verarbeitungsschaltung des IMD 10 kann ein Impedanzsignal basierend auf dem gelieferten Strom oder der gelieferten Spannung und der gemessenen Spannung oder dem gemessenen Strom bestimmen.
In dem in 2 gezeigten Beispiel schließt das IMD 10 den/die Lichtemitter 38 und einen proximalen Lichtdetektor 40A und einen distalen Lichtdetektor 40B (zusammenfassend als „Lichtdetektoren 40“ bezeichnet) ein, die an dem Gehäuse 15 des IMD 10 positioniert sind. Der Lichtdetektor 40A kann in einem Abstand S von dem/den Lichtemitter(n) 38 positioniert sein, und ein distaler Lichtdetektor 40B kann in einem Abstand S+N von dem/den Lichtemitter(n) 38 positioniert sein. In anderen Beispielen schließt das IMD 10 möglicherweise nur einen der Lichtdetektoren 40A, 40B ein, oder kann zusätzliche Lichtemitter und/oder zusätzliche Lichtdetektoren einschließen. Zusammen können der/die Lichtemitter 38 und Lichtdetektoren 40A, 40B einen optischen Sensor einschließen, der in den hierin beschriebenen Techniken verwendet werden kann, um StO₂- oder SpO₂-Werte des Patienten 4 zu bestimmen. Obwohl der/die Lichtemitter 38 und die Lichtdetektoren 40A, 40B hierin als auf dem Gehäuse 15 des IMD 10 positioniert beschrieben sind, können in anderen Beispielen einer oder mehrere Lichtemitter 38 und Lichtdetektoren 40A, 40B auf einem Gehäuse eines anderen IMD-Typs innerhalb des Patienten 4 positioniert sein, wie beispielsweise einem transvenösen, subkutanen oder extravaskulären Herzschrittmacher oder ICD, oder über eine Leitung mit einem solchen Gerät verbunden sein. Der/die Lichtemitter 38 schließen eine Lichtquelle ein, wie beispielsweise eine LED, die Licht bei einer oder mehreren Wellenlängen innerhalb des sichtbaren (VIS) und/oder nahen Infrarot (NIR)-Spektrums emittieren kann. Zum Beispiel können Lichtemitter(e) 38 Licht bei einer oder mehreren Wellenlängen von ungefähr 660 Nanometer (nm), 720 nm, 760 nm, 800 nm oder bei beliebigen anderen geeigneten Wellenlängen emittieren.
In einigen Beispielen können Techniken zum Bestimmen von StO₂ die Verwendung von Lichtemitter(n) 38 einschließen, um Licht bei einer oder mehreren VIS-Wellenlängen (z. B. ungefähr 660 nm) und bei einer oder mehreren NIR-Wellenlängen (z. B. ungefähr 850-890 nm) zu emittieren. Die Kombination von VIS- und NIR-Wellenlängen kann dazu beitragen, dass die Verarbeitungsschaltung des IMD 10 sauerstoffreiches Hämoglobin von sauerstoffarmem Hämoglobin im Gewebe des Patienten 4 unterscheiden kann, da, wenn Hämoglobin sauerstoffärmer wird, eine Abschwächung von VIS-Licht zunimmt und eine Abschwächung von NIR abnimmt. Durch Vergleichen der von den Lichtdetektoren 40A, 40B detektierten Menge von VIS-Licht mit der von den Lichtdetektoren 40A, 40B detektierten Menge von NIR-Licht kann die Verarbeitungsschaltung des IMD 10 die relativen Mengen an sauerstoffreichem und sauerstoffarmem Hämoglobin im Gewebe des Patienten 4 bestimmen. Wenn beispielsweise die Menge an sauerstoffreichem Hämoglobin im Gewebe des Patienten 4 abnimmt, nimmt die von den Lichtdetektoren 40A, 40B detektierte Menge von VIS-Licht zu und die von den Lichtdetektoren 40A, 40B detektierte Menge von NIR-Licht nimmt ab. Wenn die Menge an sauerstoffreichem Hämoglobin im Gewebe des Patienten 4 zunimmt, nimmt auf ähnliche Weise die von den Lichtdetektoren 40A, 40B detektierte Menge von VIS-Licht ab und die von den Lichtdetektoren 40A, 40B detektierte Menge von NIR-Licht nimmt zu.
Wie in 2 gezeigt, kann/können der/die Lichtemitter 38 an der Kopfanordnung 32 positioniert sein, obwohl in anderen Beispielen einer oder beide der Lichtdetektoren 40A, 40B zusätzlich oder alternativ an der Kopfanordnung 32 positioniert sein können. In einigen Beispielen kann/können der/die Lichtemitter 38 an einem medialen Abschnitt des IMD 10 positioniert sein, wie etwa auf halbem Weg zwischen dem proximalen Ende 22 und dem distalen Ende 24. Obwohl der/die Lichtemitter 38 und Lichtdetektoren 40A, 40B als auf der ersten Hauptoberfläche 18 positioniert dargestellt sind, kann/können der/die Lichtemitter 38 und Lichtdetektoren 40A, 40B alternativ auf der zweiten Hauptoberfläche 20 positioniert sein. In einigen Beispielen kann das IMD so implantiert werden, dass der/die Lichtemitter 38 und die Lichtdetektoren 40A, 40B nach innen gerichtet sind, wenn das IMD 10 implantiert wird, in Richtung des Muskels des Patienten 4, was dazu beitragen kann, Interferenzen durch Hintergrundlicht, das von außerhalb des Körpers des Patienten 4 kommt, zu minimieren. Die Lichtdetektoren 40A, 40B können ein Glas- oder Saphirfenster einschließen, wie nachstehend in Bezug auf 4B beschrieben, oder können unter einem Abschnitt des Gehäuses 15 des IMD 10 positioniert sein, der aus Glas oder Saphir besteht oder anderweitig transparent oder durchscheinend ist.
Der/die Lichtemitter 38 kann/können während einer Technik zum Bestimmen eines StO₂-Werts des Patienten 4 Licht in eine Zielstelle des Patienten 4 emittieren. Die Zielstelle kann im Allgemeinen den interstitiellen Raum um das IMD 10 einschließen, wenn das IMD 10 in den Patienten 4 implantiert ist. Der/die Lichtemitter 38 kann/können Licht gerichtet emittieren, wobei der/die Lichtemitter 38 das Signal auf eine Seite des IMD 10 richten kann/können, beispielsweise wenn der/die Lichtemitter 38 auf der Seite des IMD 10 angeordnet ist/sind, die die erste Hauptoberfläche 18 einschließt. Die Zielstelle kann das subkutane Gewebe neben dem IMD 10 innerhalb des Patienten 4 einschließen.
Techniken zum Bestimmen eines StO₂-Werts können auf den optischen Eigenschaften von blutdurchströmtem Gewebe basieren, die sich in Abhängigkeit von den relativen Mengen an sauerstoffreichem und sauerstoffarmem Hämoglobin in der Mikrozirkulation des Gewebes ändern. Diese optischen Eigenschaften sind zumindest teilweise auf die unterschiedlichen optischen Absorptionsspektren von sauerstoffreichem und sauerstoffarmem Hämoglobin zurückzuführen. Somit kann der Sauerstoffsättigungsgrad des Gewebes des Patienten die Lichtmenge beeinflussen, die von Blut innerhalb des Gewebes angrenzend an das IMD 10 absorbiert wird, und die Lichtmenge, die von dem Gewebe reflektiert wird. Die Lichtdetektoren 40A, 40B können jeweils Licht von dem/den Lichtemitter(n) 38 empfangen, das von dem Gewebe reflektiert wird, und elektrische Signale generieren, die die Intensitäten des von den Lichtdetektoren 40A, 40B detektierten Lichts angeben. Die Verarbeitungsschaltung des IMD 10 kann dann die elektrischen Signale von den Lichtdetektoren 40A, 40B bewerten, um einen StO₂-Wert des Patienten 4 zu bestimmen.
In einigen Beispielen kann eine Differenz zwischen den von den Lichtdetektoren 40A, 40B generierten elektrischen Signalen eine Genauigkeit des durch das IMD 10 bestimmten StO₂-Werts verbessern Da zum Beispiel Gewebe einen Teil des von dem/den Lichtemitter(n) 38 emittierten Lichts absorbiert, wird die Intensität des vom Gewebe reflektierten Lichts mit zunehmendem Abstand (und zunehmender Gewebemenge) zwischen dem/den Lichtemitter(n) 38 und den Lichtdetektoren 40A, 40B abgeschwächt. Da der Lichtdetektor 40B weiter von dem/den Lichtemitter(n) 38 (im Abstand S+N) als der Lichtdetektor 40A (im Abstand S) positioniert ist, sollte die vom Lichtdetektor 40B detektierte Lichtintensität geringer sein als die vom Lichtdetektor 40A detektierte Lichtintensität. Aufgrund der großen Nähe der Detektoren 40A, 40B zueinander sollte der Unterschied zwischen der vom Lichtdetektor 40A detektierten Lichtintensität und der vom Lichtdetektor 40B detektierten Lichtintensität nur auf den Abstandsunterschied vom/von den Lichtemitter(n) 38 zurückzuführen sein. In einigen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung des IMD 10 die Differenz zwischen den von den Lichtdetektoren 40A, 40B generierten elektrischen Signalen zusätzlich zu den elektrischen Signalen selbst verwenden, um einen StO₂-Wert des Patienten 4 zu bestimmen.
In einigen Beispielen kann das IMD 10 einen oder mehrere zusätzliche Sensoren einschließen, wie beispielsweise einen oder mehrere Beschleunigungsmesser (nicht gezeigt). Derartige Beschleunigungsmesser können 3D-Beschleunigungsmesser sein, die dazu konfiguriert sind, Signale zu generieren, die eine oder mehrere Bewegungsarten des Patienten angeben, wie beispielsweise grobe Körperbewegungen (z. B. Aktivität) des Patienten, Körperhaltung des Patienten, Bewegungen, die mit dem Herzschlag verbunden sind, oder Husten, Rasselgeräusche oder andere Atmungsanomalien. Zusätzlich oder alternativ können einer oder mehrere der vom IMD 10 überwachten Parameter als Reaktion auf Änderungen einer oder mehrerer solcher Bewegungsarten schwanken. Zum Beispiel können Änderungen der Parameterwerte manchmal auf eine erhöhte Patientenaktivität (z. B. Körperübungen oder andere körperliche Aktivität im Vergleich zu Inaktivität) oder auf Änderungen der Körperhaltung des Patienten zurückzuführen sein und nicht unbedingt auf Änderungen des Herzinsuffizienzstatus, die durch eine Progression eines Herzinsuffizienzzustandes verursacht wird. Somit kann es bei einigen Verfahren zur Erkennung oder Überwachung eines Zustands des Patienten 4 vorteilhaft sein, derartige Schwankungen zu berücksichtigen, wenn bestimmt wird, ob eine Änderung eines Patientenparameters auf eine Änderung eines Zustands des Patienten 4 hinweist.
In einigen Beispielen kann das IMD 10 eine SpO₂-Messung unter Verwendung von Lichtemitter(n) 38 und Lichtdetektoren 40 durchführen. Zum Beispiel kann das IMD 10 SpO₂-Messungen unter Verwendung von Lichtemitter(n) 38 durchführen, um Licht bei einer oder mehreren VIS-Wellenlängen, einer oder mehreren NIR-Wellenlängen oder einer Kombination aus einer oder mehreren VIS-Wellenlängen und einer oder mehreren NIR-Wellenlängen zu emittieren. Durch Vergleichen der von den Lichtdetektoren 40A, 40B detektierten Menge von VIS-Licht mit der von den Lichtdetektoren 40A, 40B detektierten Menge von NIR-Licht kann die Verarbeitungsschaltung des IMD 10 die relativen Mengen an sauerstoffreichem und sauerstoffarmem Hämoglobin im Gewebe des Patienten 4 bestimmen. Wenn beispielsweise die Menge an sauerstoffreichem Hämoglobin im Gewebe des Patienten 4 abnimmt, nimmt die von den Lichtdetektoren 40A, 40B detektierte Menge von VIS-Licht zu und die von den Lichtdetektoren 40A, 40B detektierte Menge von NIR-Licht nimmt ab. Wenn die Menge an sauerstoffreichem Hämoglobin im Gewebe des Patienten 4 zunimmt, nimmt auf ähnliche Weise die von den Lichtdetektoren 40A, 40B detektierte Menge von VIS-Licht ab und die von den Lichtdetektoren 40A, 40B detektierte Menge von NIR-Licht nimmt zu.
Obwohl sowohl SpO₂-Messungen als auch StO₂-Messungen den optischen Sensor (z. B. Lichtemitter 38 und Lichtdetektoren 40) des IMD 10 dazu verwenden können, Licht zu emittieren und zu erfassen, können SpO₂-Messungen deutlich mehr Energie verbrauchen als StO₂-Messungen. In einigen Beispielen kann eine SpO₂-Messung bis zu 3 Größenordnungen (1000-mal) mehr Leistung verbrauchen als eine StO₂-Messung. Gründe für die Ungleichheit beim Energieverbrauch sind unter anderem, dass SpO₂-Messungen eine Aktivierung des/der Lichtemitter(s) 38 für bis zu 30 Sekunden erfordern können, während StO₂-Messungen eine Aktivierung des/der Lichtemitter(s) 38 für bis zu 5 Sekunden erfordern können. Zusätzlich können SpO₂-Messungen eine Abtastrate von bis zu 70 Hz erfordern, während StO₂-Messungen eine Abtastrate von bis zu 4 Hz erfordern können.
3 ist ein Funktionsblockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration des IMD 10 von 1 und 2 gemäß einer oder mehreren hierin beschriebenen Techniken veranschaulicht. In dem veranschaulichten Beispiel schließt das IMD 10 die Elektroden 16, die Antenne 26, den/die Lichtemitter 38, die Verarbeitungsschaltung 50, die Erfassungsschaltung 52, die Kommunikationsschaltung 54, den Speicher 56, den Schaltkreis 58, die Sensoren 62 einschließlich der Lichtdetektoren 40 und der Stromquelle 68 ein. In einigen Beispielen beinhaltet der Speicher 56 computerlesbare Anweisungen, die, wenn sie durch die Verarbeitungsschaltung 50 ausgeführt werden, bewirken, dass das IMD 10 und die Verarbeitungsschaltung 50 verschiedene Funktionen durchführen, die hierin dem IMD 10 und der Verarbeitungsschaltung 50 zugeschrieben werden. Der Arbeitsspeicher 56 kann jedes flüchtige, nicht flüchtige, magnetische, optische oder elektrische Medium einschließen, wie beispielsweise einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), einen Festwertspeicher (ROM), ein nicht flüchtiges RAM (NVRAM), ein elektrisch löschbares programmierbares ROM (EEPROM), einen Flash-Speicher oder ein anderes digitales Medium.
Die Verarbeitungsschaltung 50 kann eine Schaltung mit fester Funktion und/oder eine programmierbare Verarbeitungsschaltung beinhalten. Die Verarbeitungsschaltung 50 kann einen oder mehrere von einem Mikroprozessor, einem Steuergerät, einem digitalen Signalprozessor (Digital Signal Processor, DSP), einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (Application Specific Integrated Circuit, ASIC), einem feldprogrammierbaren Gate-Array (FPGA) oder einer äquivalenten diskreten oder analogen Logikschaltung beinhalten. In einigen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung 50 mehrfache Komponenten beinhalten, wie beispielsweise eine beliebige Kombination aus einem oder mehreren Mikroprozessoren, einer oder mehreren Steuerungen, einem oder mehreren DSPs, einer oder mehreren ASICs oder einem oder mehreren FPGAs sowie anderen diskreten oder integrierten logischen Schaltungen. Die hierin der Verarbeitungsschaltung 50 zugeschriebenen Funktionen können als Software, Firmware, Hardware oder eine beliebige Kombination davon ausgeführt sein.
Die Erfassungsschaltung 52 und die Kommunikationsschaltung 54 können selektiv mit den Elektroden 16A-16D über den Schaltkreis 58 gekoppelt sein, wie durch die Verarbeitungsschaltung 50 gesteuert. Die Erfassungsschaltung 52 kann Signale von den Elektroden 16A-16D überwachen, um die elektrische Aktivität des Herzens (z. B. um ein EKG zu erzeugen) und/oder die Impedanz des subkutanen Gewebes zu überwachen. Die Sensorschaltung 52 kann auch Signale von den Sensoren 62 überwachen, die Lichtdetektoren 40A, 40B und alle zusätzlichen Lichtdetektoren einschließen können, die auf dem IMD 10 positioniert sein können. In einigen Beispielen kann die Erfassungsschaltung 52 einen oder mehrere Filter und Verstärker zum Filtern und Verstärken von Signalen einschließen, die von einer oder mehreren der Elektroden 16A-16D und/oder der Lichtdetektoren 40A, 40B empfangen werden.
Die Kommunikationsschaltung 54 kann jede geeignete Hardware, Firmware, Software oder eine beliebige Kombination davon einschließen, um mit einem anderen Gerät zu kommunizieren, wie beispielsweise dem externen Gerät 12 oder einem anderen IMD oder Sensor, wie einem Druckerfassungsgerät. Unter der Steuerung der Verarbeitungsschaltung 50 kann die Kommunikationsschaltung 54 Downlink-Telemetrie von dem externen Gerät 12 oder einem anderen Gerät mit Hilfe einer internen oder externen Antenne, z. B. der Antenne 26, empfangen sowie Uplink-Telemetrie an dieses senden. In einigen Beispielen kann die Kommunikationsschaltung 54 mit dem externen Gerät 12 kommunizieren. Darüber hinaus kann die Verarbeitungsschaltung 50 mit einem vernetzten Computergerät über ein externes Gerät (z. B. externes Gerät 12) und ein Computernetzwerk, wie beispielsweise das von Medtronic, plc, Dublin, Irland, entwickelte Medtronic CareLink®-Netzwerk, kommunizieren.
Ein Arzt oder ein anderer Benutzer kann Daten vom IMD 10 unter Verwendung des externen Geräts 12 oder unter Verwendung eines anderen lokalen oder vernetzten Computergeräts abrufen, das dazu konfiguriert ist, über die Kommunikationsschaltung 54 mit der Verarbeitungsschaltung 50 zu kommunizieren. Der Arzt kann ebenso Parameter des IMD 10 unter Verwendung des externen Geräts 12 oder eines anderen lokalen oder vernetzten Computergeräts programmieren.
Die Stromquelle 68 ist dazu konfiguriert, den Komponenten des IMD 10 Betriebsstrom zuzuführen. Die Stromquelle 68 kann eine Batterie und eine Stromerzeugungsschaltung einschließen, um den Betriebsstrom zu generieren. In einigen Beispielen ist die Batterie wiederaufladbar, um einen längeren Betrieb zu ermöglichen. In einigen Beispielen wird das Aufladen durch eine proximale induktive Interaktion zwischen einem externen Ladegerät und einer induktiven Ladespule innerhalb des externen Geräts 12 erreicht. Die Stromquelle 68 kann einen oder mehrere einer Vielzahl unterschiedlicher Batterietypen einschließen, wie etwa Nickel-Cadmium-Batterien und Lithium-Ionen-Batterien. Eine nicht wiederaufladbare Batterie kann ausgewählt werden, um mehrere Jahre zu halten, während eine wiederaufladbare Batterie von einem externen Gerät z. B. täglich oder wöchentlich induktiv aufgeladen werden kann.
4A und 4B sind Blockdiagramme zur Veranschaulichung zweier zusätzlicher beispielhafter IMDs, die im Wesentlichen dem IMD 10 von 1-3 ähnlich sein können, die jedoch eine oder mehrere zusätzliche Funktionen einschließen können, gemäß einer oder mehreren hierin beschriebenen Techniken. Die Komponenten von 4A und 4B müssen nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet sein, sondern können stattdessen vergrößert werden, um Details anzuzeigen. Insbesondere ist 4A ein Blockdiagramm einer Draufsicht einer beispielhaften Konfiguration eines IMD 10A.
4B ist ein Blockdiagramm einer Seitenansicht eines beispielhaften IMD 10B, das eine Isolierschicht einschließen kann, wie nachstehend beschrieben.
4A ist eine konzeptionelle Zeichnung, die ein anderes beispielhaftes IMD 10A veranschaulicht, das dem IMD 10 von 1 im Wesentlichen ähnlich sein kann. Neben den in 1-3 veranschaulichten Komponenten kann das in 4A veranschaulichte Beispiel des IMD 10 auch einen Körperabschnitt 72 und eine Befestigungsplatte 74 einschließen. Die Befestigungsplatte 74 kann dazu konfiguriert sein, die Kopfanordnung 32 mechanisch mit dem Körperabschnitt 72 des IMD 10A zu koppeln. Der Körperabschnitt 72 des IMD 10A kann dazu konfiguriert sein, eine oder mehrere der internen Komponenten des IMD 10 aufzunehmen, die in 3 veranschaulicht sind, wie etwa eine oder mehrere der Verarbeitungsschaltung 50, der Erfassungsschaltung 52, der Kommunikationsschaltung 54, des Speichers 56, des Schaltkreises 58 und der internen Komponenten der Sensoren 62. In einigen Beispielen kann der Körperabschnitt 72 aus einem oder mehreren von Titan, Keramik oder anderen geeigneten biokompatiblen Materialien gebildet sein.
4B ist eine konzeptionelle Zeichnung, die ein anderes beispielhaftes IMD 10B darstellt, das Komponenten einschließen kann, die dem IMD 10 von 1 im Wesentlichen ähnlich sind. Neben den in den 1-3 veranschaulichten Komponenten kann das in 4B veranschaulichte Beispiel des IMD 10B ebenfalls eine isolierende Abdeckung 76 in der Größenordnung eines Wafers einschließen, die dazu beitragen kann, elektrische Signale zu isolieren, die zwischen den Elektroden 16A-16D und/oder den optischen Detektoren 40A, 40B auf dem Gehäuse 15B und der Verarbeitungsschaltung 50 durchgehen. In einigen Beispielen kann die isolierende Abdeckung 76 über einem offenen Gehäuse 15 positioniert sein, um das Gehäuse für die Komponenten des IMD 10B auszubilden. Eine oder mehrere Komponenten des IMD 10B (z. B. die Antenne 26, der/die Lichtemitter 38, die Lichtdetektoren 40A, 40B, die Verarbeitungsschaltung 50, die Erfassungsschaltung 52, die Kommunikationsschaltung 54, der Schaltkreis 58 oder eine beliebige Kombination davon) können auf einer Unterseite der isolierenden Abdeckung 76 ausgebildet sein, wie beispielsweise unter Verwendung von Flip-Chip-Technologie. Die isolierende Abdeckung 76 kann auf ein Gehäuse 15B. geklappt werden. Wenn die Komponenten des IMD 10B, die auf der Unterseite der isolierenden Abdeckung 76 ausgebildet sind, geklappt und auf dem Gehäuse 15B platziert sind, können sie in einem Spalt 78 positioniert sein, der durch das Gehäuse 15B definiert ist.
Die isolierende Abdeckung 76 kann so konfiguriert sein, dass sie den Betrieb des IMD 10B nicht stört. Zum Beispiel können eine oder mehrere der Elektroden 16A-16D über oder auf der isolierenden Abdeckung 76 gebildet oder platziert und durch eine oder mehrere Durchkontaktierungen (nicht gezeigt), die durch die isolierende Abdeckung 76 gebildet sind, mit dem Schaltkreis 58 elektrisch verbunden sein. Um es dem IMD zu ermöglichen, Werte von Patientenparametern (z. B. StO₂ und SpO₂) zu bestimmen, kann darüber hinaus mindestens ein Abschnitt der isolierenden Abdeckung 76 für die NIR- oder sichtbaren Wellenlängen transparent sein, die von dem/den Lichtemitter(n) 38 emittiert und von den Lichtdetektoren 40A, 40B detektiert werden, die in einigen Beispielen auf einer Unterseite der isolierenden Abdeckung 76 positioniert sein können, wie vorstehend beschrieben.
In einigen Beispielen kann/können der/die Lichtemitter 38 einen optischen Filter zwischen dem/den Lichtemitter(n) 38 und der isolierenden Abdeckung 76 einschließen, der das Spektrum des emittierten Lichts auf ein schmales Band beschränken kann. Auf ähnliche Weise können die Lichtdetektoren 40A, 40B optische Filter zwischen den Lichtdetektoren 40A, 40B und der isolierenden Abdeckung 76 einschließen, so dass die Lichtdetektoren 40A, 40B Licht aus einem schmalen Spektrum, im Allgemeinen bei längeren Wellenlängen als das emittierte Spektrum, detektieren. Andere optische Elemente, die in dem IMD 10B eingeschlossen sein können, können Indexanpassungsschichten, Antireflexbeschichtungen oder optische Barrieren einschließen, die dazu konfiguriert sein können, zu verhindern, dass seitlich von dem/den Lichtemitter(n) 38 emittiertes Licht die Lichtdetektoren 40 erreicht.
5 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration von Komponenten des externen Geräts 12 veranschaulicht, gemäß einer oder mehreren Techniken dieser Offenbarung. Im Beispiel von 5 schließt das externe Gerät 12 eine Verarbeitungsschaltung 80, eine Kommunikationsschaltung 82, ein Speichergerät 84, eine Benutzerschnittstelle 86 und eine Stromquelle 88 ein.
Die Verarbeitungsschaltung 80 kann in einem Beispiel einen oder mehrere Prozessoren einschließen, die dazu konfiguriert sind, Funktionalität zu implementieren und/oder Anweisungen zur Ausführung innerhalb des externen Geräts 12 zu verarbeiten. So kann die Verarbeitungsschaltung 80 beispielsweise in der Lage sein, im Speichergerät 84 gespeicherte Anweisungen zu verarbeiten. Die Verarbeitungsschaltung 80 kann zum Beispiel Mikroprozessoren, DSPs, ASICs, FPGAs oder äquivalente diskrete oder integrierte Logikschaltungen oder eine Kombination aus beliebigen der vorstehenden Geräte oder Schaltungen einschließen. Dementsprechend kann die Verarbeitungsschaltung 80 jede geeignete Struktur einschließen, sei es in Hardware, Software, Firmware oder einer beliebigen Kombination davon, um die hierin der Verarbeitungsschaltung 80 zugeschriebenen Funktionen auszuführen.
Die Kommunikationsschaltung 82 kann jede geeignete Hardware, Firmware, Software oder eine beliebige Kombination davon einschließen, um mit einem anderen Gerät, wie beispielsweise dem IMD 10, zu kommunizieren. Unter der Steuerung der Verarbeitungsschaltung 80 kann die Kommunikationsschaltung 82 Downlink-Telemetrie von dem IMD 10 oder einem anderen Gerät empfangen sowie Uplink-Telemetrie an dieses senden.
Das Speichergerät 84 kann dazu konfiguriert sein, während des Betriebs Informationen in dem externen Gerät 12 zu speichern. Das Speichergerät 84 kann ein computerlesbares Speichermedium oder ein computerlesbares Speichergerät einschließen. In einigen Beispielen schließt das Speichergerät 84 einen oder mehrere von einem Kurzzeitspeicher oder einem Langzeitspeicher ein. Das Speichergerät 84 kann beispielsweise RAM, DRAM, SRAM, Magnetplatten, optische Platten, Flash-Speicher oder Formen von EPROM oder EEPROM einschließen. In einigen Beispielen wird das Speichergerät 84 verwendet, um Daten zu speichern, die auf Anweisungen zur Ausführung durch die Verarbeitungsschaltung 80 hinweisen. Das Speichergerät 84 kann von Software oder Anwendungen verwendet werden, die auf dem externen Gerät 12 laufen, um Informationen während der Programmausführung vorübergehend zu speichern.
Die zwischen dem externen Gerät 12 und dem IMD 10 ausgetauschten Daten können Betriebsparameter einschließen. Das externe Gerät 12 kann Daten einschließlich computerlesbarer Anweisungen übertragen, die, wenn sie durch das IMD 10 implementiert werden, das IMD 10 steuern können, um einen oder mehrere Betriebsparameter zu ändern und/oder gesammelte Daten zu exportieren. Zum Beispiel kann die Verarbeitungsschaltung 80 eine Anweisung an das IMD 10 übertragen, die das IMD 10 auffordert, gesammelte Daten (z. B. Daten, die StO₂-Messungen entsprechen, Daten, die SpO₂-Messungen entsprechen, oder Daten, die anderen Parametermessungen entsprechen) an das externe Gerät 12 zu exportieren. Das externe Gerät 12 kann wiederum die gesammelten Daten vom IMD 10 empfangen und die gesammelten Daten in dem Speichergerät 84 speichern. Zusätzlich oder alternativ kann die Verarbeitungsschaltung 80 Anweisungen an das IMD 10 exportieren, die das IMD 10 auffordern, Elektrodenkombinationen zur Stimulation oder Erfassung zu aktualisieren.
Ein Benutzer, wie etwa ein Arzt oder Patient 4, kann über die Benutzerschnittstelle 86 mit dem externen Gerät 12 interagieren. Die Benutzerschnittstelle 86 schließt eine Anzeige (nicht gezeigt), wie beispielsweise eine LCD- oder LED-Anzeige oder eine andere Art von Bildschirm ein, mit der die Verarbeitungsschaltung 80 Informationen bezüglich des IMD 10 präsentieren kann (z. B. EGM-Signale, die von mindestens einer Elektrode oder mindestens einer Elektrodenkombination erhalten wurden). Darüber hinaus kann die Benutzerschnittstelle 86 einen Eingabemechanismus einschließen, um Eingaben vom Benutzer zu empfangen. Die Eingabemechanismen können beispielsweise eines oder mehrere von Schaltflächen, einem Tastenfeld (z. B. ein alphanumerisches Tastenfeld), einem peripheren Zeigegerät, einem Berührungsbildschirm oder einem anderen Eingabemechanismus einschließen, der es dem Benutzer ermöglicht, durch Benutzerschnittstellen zu navigieren, die von der Verarbeitungsschaltung 80 des externen Geräts 12 präsentiert werden, und Eingaben bereitzustellen. In anderen Beispielen schließt die Benutzerschnittstelle 86 auch eine Audioschaltung ein, um dem Patienten 4 hörbare Benachrichtigungen, Anweisungen oder andere Töne bereitzustellen, Sprachbefehle von dem Patienten 4 zu empfangen oder beides. Das Speichergerät 84 kann Anweisungen zum Betreiben der Benutzerschnittstelle 86 und zum Verwalten der Stromquelle 88 einschließen.
Die Stromquelle 88 ist dazu konfiguriert, den Komponenten des externen Geräts 12 Betriebsstrom zuzuführen. Die Stromquelle 88 kann eine Batterie und eine Stromerzeugungsschaltung einschließen, um den Betriebsstrom zu generieren. In einigen Beispielen ist die Batterie wiederaufladbar, um einen längeren Betrieb zu ermöglichen. Das Aufladen kann erreicht werden, indem die Stromquelle 88 mit einer Halterung oder einem Stecker, der mit einer Wechselstrom-(AC)-Steckdose verbunden ist, elektrisch gekoppelt wird. Darüber hinaus kann das Aufladen durch eine proximale induktive Interaktion zwischen einem externen Ladegerät und einer induktiven Ladespule innerhalb des externen Geräts 12 erreicht werden. In anderen Beispielen können herkömmliche Batterien (z. B. Nickel-Cadmium- oder Lithium-Ionen-Batterien) verwendet werden. Außerdem kann das externe Gerät 12 zum Betrieb direkt mit einer Wechselstromsteckdose gekoppelt sein.
6 ist ein Blockdiagramm, das ein beispielhaftes System veranschaulicht, das einen Zugangspunkt 90, ein Netzwerk 92, externe Computergeräte, wie etwa einen Server 94, und ein oder mehrere andere Computergeräte 100A-100N einschließt, die mit dem IMD 10, dem externen Gerät 12 und der Verarbeitungsschaltung 14 über das Netzwerk 92 gekoppelt sein können, gemäß einer oder mehreren hierin beschriebenen Techniken. In diesem Beispiel kann das IMD 10 die Kommunikationsschaltung 54 verwenden, um mit dem externen Gerät 12 über eine erste drahtlose Verbindung zu kommunizieren und mit einem Zugangspunkt 90 über eine zweite drahtlose Verbindung zu kommunizieren. Im Beispiel von 6 sind der Zugangspunkt 90, das externe Gerät 12, der Server 94 und die Computergeräte 100A-100N miteinander verbunden und können über das Netzwerk 92 miteinander kommunizieren.
Der Zugangspunkt 90 kann ein Gerät einschließen, das über eine beliebige einer Vielfalt von Verbindungen mit dem Netzwerk 92 verbunden ist, wie etwa Telefoneinwahl, digitale Teilnehmerleitung (Digital Subscriber Line, DSL) oder Kabelmodemverbindungen. In anderen Beispielen kann der Zugangspunkt 90 durch verschiedene Formen von Verbindungen, einschließlich drahtgebundener oder drahtloser Verbindungen, mit dem Netzwerk 92 gekoppelt sein. In einigen Beispielen kann der Zugangspunkt 90 ein Benutzergerät sein, wie etwa ein Tablet oder Smartphone, das zusammen mit dem Patienten angeordnet sein kann. Wie vorstehend erörtert, kann das IMD 10 dazu konfiguriert sein, Daten, wie etwa aktuelle Werte und Herzinsuffizienzstatus, an das externe Gerät 12 zu übertragen. Darüber hinaus kann der Zugangspunkt 90 das IMD 10 abfragen, beispielsweise periodisch oder als Reaktion auf einen Befehl vom Patienten oder Netzwerk 92, um Parameterwerte abzurufen, die durch die Verarbeitungsschaltung 50 des IMD 10 oder andere Betriebs- oder Patientendaten vom IMD 10 bestimmt wurden. Der Zugangspunkt 90 kann dann die abgerufenen Daten über das Netzwerk 92 an den Server 94 übermitteln.
In einigen Fällen kann der Server 94 dazu konfiguriert sein, einen sicheren Speicherort für Daten bereitzustellen, die vom IMD 10 und/oder dem externen Gerät 12 gesammelt wurden. In einigen Fällen kann der Server 94 Daten in Webseiten oder anderen Dokumenten zur Ansicht durch geschulte Fachleute, wie etwa Ärzte, über die Computergeräte 100A-100N zusammenstellen. Einer oder mehrere Aspekte des veranschaulichten Systems von 6 kann mit allgemeiner Netzwerktechnologie und - funktionalität implementiert werden, die der ähnlich sein kann, die von dem von Medtronic, plc, Dublin, Irland, entwickelten Medtronic CareLink®-Netzwerk bereitgestellt werden.
In einigen Beispielen können eine oder mehrere der Computergeräte 100A-100N (z. B. Gerät 100A) ein Tablet oder ein anderes intelligentes Gerät sein, das sich bei einem Arzt befindet, mit dem der Arzt das IMD 10 programmieren, Warnungen von diesem empfangen und/oder es abfragen kann. Zum Beispiel kann der Arzt auf Parameterwerte zugreifen (z. B. StO₂-Werte und SpO₂-Werte), die dem Patienten 4 durch die Gerät 100A zugeordnet sind, wie beispielsweise zwischen Visiten des Arztes beim Patienten 4, um einen Herzinsuffizienzstatus des Patienten 4 wie gewünscht zu überprüfen. In einigen Beispielen kann der Arzt Anweisungen für eine medizinische Intervention für den Patienten 4 in eine App in das Gerät 100A eingeben, wie etwa basierend auf einem Herzinsuffizienzstatus des Patienten 4, der durch das IMD 10 bestimmt wird, oder basierend auf anderen Patientendaten, die dem Arzt bekannt sind. Das Gerät 100A kann dann die Anweisungen für die medizinische Intervention an ein anderes der Computergeräte 100A-100N (z. B. Gerät 100B) übertragen, das beim Patienten 4 oder einer Pflegeperson des Patienten 4 angeordnet ist. Zum Beispiel können solche Anweisungen für eine medizinische Intervention eine Anweisung einschließen, eine Medikamentendosis, einen Zeitpunkt oder eine Auswahl zu ändern, einen Besuch beim Arzt zu planen oder ärztliche Hilfe in Anspruch zu nehmen. In weiteren Beispielen kann das Gerät 100B eine Warnung an den Patienten 4 basierend auf einem durch die Verarbeitungsschaltung 14 bestimmten Herzinsuffizienzstatus des Patienten 4 generieren, was es dem Patienten 4 ermöglichen kann, proaktiv ärztliche Hilfe in Anspruch zu nehmen, bevor er Anweisungen für eine medizinische Intervention empfängt. Auf diese Weise kann der Patient 4 in die Lage versetzt werden, bei Bedarf Maßnahmen zu ergreifen, um seinen Herzinsuffizienzstatus anzugehen, was dazu beitragen kann, die klinischen Ergebnisse für den Patienten 4 zu verbessern.
7 ist ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Operation zum Durchführen von Parametermessungen veranschaulicht, gemäß einer oder mehreren Techniken dieser Offenbarung. Der Einfachheit halber wird 7 in Bezug auf das IMD 10, das externe Gerät 12 und die Verarbeitungsschaltung 14 von 1-4 beschrieben. Die Techniken von 7 können durch verschiedene Komponenten des IMD 10 oder durch zusätzliche oder alternative medizinische Geräte durchgeführt werden.
Das IMD 10 kann in einigen Beispielen ein ICM sein, das Patientenparameter zur Analyse misst, um einen oder mehrere Patientenzustände wie Herzinsuffizienz, Schlafapnoe oder COPD zu erkennen oder zu überwachen. Mit anderen Worten kann das IMD 10 in den Patienten 4 implantiert werden, um Daten zu sammeln, die verarbeitet werden können, um einen Zustand zu erkennen, der Symptome verursacht, die der Patient 4 erfährt, und das IMD 10 kann in den Patienten 4 implantiert werden, um einen bereits erkannten Patientenzustand zu überwachen und eine Warnung auszugeben, wenn sich der Patientenzustand verschlechtert. Das IMD 10 kann so konfiguriert werden, dass es eine Reihe von Parametern misst, einschließlich StO₂, SpO₂, Patientenbewegung (z. B. über ein Bewegungssensorsignal), eine im Gewebe vorhandene Umgebungslichtmenge, Temperatur, Körperhaltung des Patienten, Atmungsfrequenz, Atemvolumen, Herzfrequenz, Herzfrequenzvariabilität, eine Gewebeimpedanz in Verbindung mit den Elektroden 16 oder eine beliebige Kombination davon. Daten, die zumindest einem Teil des Satzes von Parametern entsprechen, können analysiert werden, um Patientenzustände zu erkennen oder zu überwachen. Parametermessungen können jedoch Energie verbrauchen, und das IMD 10 kann von einer Stromquelle 68 mit einer endlichen Ladungsmenge gespeist werden. An sich kann es vorteilhaft sein, eine Energiemenge zu begrenzen, die verwendet wird, um Parametermessungen durchzuführen, insbesondere Parametermessungen, die eine relativ hohe Energiemenge verbrauchen. In einigen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung 14 die Verarbeitungsschaltung 50 des IMD 10, die Verarbeitungsschaltung des externen Geräts 12, die Verarbeitungsschaltung eines anderen Geräts oder eine beliebige Kombination davon einschließen.
Wie in 7 veranschaulicht, bestimmt die Verarbeitungsschaltung 14, ob es an der Zeit ist, mit einer Bewertung eines Satzes von Bewertungen zu beginnen. Der Satz von Bewertungen kann mit einer Bewertungsrate durchgeführt werden, so dass einheitliche Zeiträume jede aufeinanderfolgende Bewertung des Satzes von Bewertungen trennen. Auf diese Weise ist die Verarbeitungsschaltung 14 dazu konfiguriert, eine Bewertung einzuleiten, wenn eine Bewertung „geplant“ ist. Wenn es beispielsweise an der Zeit ist, eine stündliche, tägliche, wöchentliche oder monatliche Bewertung durchzuführen, kann die Verarbeitungsschaltung 14 mit der Bewertung beginnen.
Bei Block 702 bestimmt die Verarbeitungsschaltung 14, ob es an der Zeit ist, eine Bewertung durchzuführen. Wenn es nicht an der Zeit ist, eine Bewertung durchzuführen („NEIN“-Verzweigung von Block 702), bestimmt die Verarbeitungsschaltung 14 erneut, ob es an der Zeit ist, eine Bewertung zu beginnen. Wenn es an der Zeit ist, eine Bewertung durchzuführen („JA“-Verzweigung von Block 702), gibt die Verarbeitungsschaltung 14 eine Anweisung aus, eine Bewegungsniveaumessung und eine Umgebungslichtmessung durchzuführen (704). In einigen Beispielen gibt die Verarbeitungsschaltung 14 die Anweisung zum Durchführen der Bewegungsniveaumessung und der Umgebungslichtmessung an das IMD 10 aus. Anschließend empfängt die Verarbeitungsschaltung 14 Daten entsprechend der Bewegungsniveaumessung und Daten entsprechend der Umgebungslichtmessung (706). In einigen Beispielen bestimmt die Verarbeitungsschaltung 14 auf der Basis der Daten, die der Bewegungsniveaumessung entsprechen, ein Bewegungsniveau, das dem Patienten 4 zugeordnet ist. Zusätzlich bestimmt in einigen Beispielen die Verarbeitungsschaltung 14 auf der Basis der Daten, die der Umgebungslichtmessung entsprechen, eine Menge an Umgebungslicht, die in mindestens einem Abschnitt des Gewebes des Patienten 4 vorhanden ist. In einigen Beispielen werden die der Bewegungsniveaumessung entsprechenden Daten von einem Bewegungssensor des IMD 10 generiert und die der Umgebungslichtmessung entsprechenden Daten werden von den Lichtdetektoren 40 des IMD 10 generiert.
Bei Block 708 bestimmt die Verarbeitungsschaltung 14, ob das Bewegungsniveau, das aus der Bewegungsniveaumessung abgeleitet wird, niedriger ist als ein Schwellenbewegungsniveau. Wenn das Bewegungsniveau nicht niedriger ist als das Schwellenbewegungsniveau („NEIN“-Verzweigung von Block 708), kehrt die beispielhafte Operation zu Block 702 zurück und die Bewertung ist abgeschlossen. Mit anderen Worten, wenn der Bewegungsniveau nicht niedriger als das Schwellenbewegungsniveau ist, kann die Verarbeitungsschaltung 14 die Bewertung beenden und eine andere Bewertung nach einer bestimmten Zeit einleiten, wenn es an der Zeit ist, eine weitere Bewertung durchzuführen. Wenn das Bewegungsniveau tatsächlich niedriger ist als das Schwellenbewegungsniveau („JA“-Verzweigung von Block 708), geht die Verarbeitungsschaltung 14 dazu über, zu bestimmen, ob die aus der Umgebungslichtmessung abgeleitete Umgebungslichtmenge niedriger als eine Schwellenumgebungslichtmenge ist (710).
Wenn die Umgebungslichtmenge nicht niedriger ist als die Schwellenumgebungslichtmenge ist („NEIN“-Verzweigung von Block 710), kehrt die beispielhafte Operation zu Block 702 zurück und die Bewertung ist abgeschlossen. Mit anderen Worten, wenn die Umgebungslichtmenge nicht niedriger als die Schwellenumgebungslichtmenge ist, kann die Verarbeitungsschaltung 14 die Bewertung beenden und eine andere Bewertung nach einer bestimmten Zeit einleiten, wenn es an der Zeit ist, eine weitere Bewertung durchzuführen. Wenn die Umgebungslichtmenge tatsächlich niedriger ist als die Schwellenumgebungslichtmenge („JA“-Verzweigung von Block 710), gibt die Verarbeitungsschaltung 14 eine Anweisung aus, eine optische Testmessung durchzuführen (712). In einigen Beispielen gibt die Verarbeitungsschaltung 14 die Anweisung zum Durchführen der optischen Testmessung an das IMD 10 aus, was bewirkt, dass das IMD 10 die optische Testmessung durchführt, um ein optisches Testsignal zu erhalten. Anschließend kann das IMD 10 das optische Testsignal zur Analyse an die Verarbeitungsschaltung 14 ausgeben.
In einigen Beispielen repräsentiert die Schwellenumgebungslichtmenge eine erste Schwellenumgebungslichtmenge. Wenn die Umgebungslichtmenge kleiner als die erste Schwellenumgebungslichtmenge ist („JA“-Verzweigung von Block 710), kann die Verarbeitungsschaltung 14 in einigen Fällen bestimmen, ob die Umgebungslichtmenge kleiner als eine zweite Schwellenumgebungslichtmenge ist (in 7 nicht veranschaulicht). Wenn die Umgebungslichtmenge kleiner als die zweite Schwellenumgebungslichtmenge ist, kann die beispielhafte Operation zu Block 712 übergehen und die Verarbeitungsschaltung 14 gibt die Anweisung zum Durchführen der optischen Testmessung an das IMD 10 aus. Wenn die Umgebungslichtmenge nicht kleiner als die zweite Schwellenumgebungslichtmenge ist, gibt die Verarbeitungsschaltung 14 die Anweisung zum Durchführen der optischen Testmessung an das IMD 10 zusammen mit einer Anweisung zum Subtrahieren einer Umgebungslichtrauschkomponente von Daten entsprechend einer jeweiligen StO₂-Messung aus. Wenn die Umgebungslichtmenge unter der ersten Schwellenumgebungslichtmenge liegt und größer oder gleich der zweiten Schwellenumgebungslichtmenge ist, kann es auf diese Weise immer noch möglich sein, eine ausreichende StO₂-Messung durchzuführen, wenn die Umgebungslichtrauschkomponente von den der StO₂-Messung entsprechenden Daten subtrahiert oder auf andere Weise eliminiert wird.
In einigen Beispielen beinhaltet die optische Testmessung eine Aktivierung des optischen Sensors (z. B. des/der Lichtemitter(s) 38 und Lichtdetektoren 40) des IMD 10. In einigen Beispielen kann das aus der optischen Testmessung resultierende optische Testsignal eine Sequenz von Datenpunkten einschließen, wobei die Sequenz eine Dauer zwischen einer Sekunde und zehn Sekunden aufweist. Die Sequenz kann darüber hinaus einen Satz von Frequenzkomponenten im Bereich zwischen 4 Hertz (Hz) und 55 Hz einschließen. Bei Block 714 bestimmt die Verarbeitungsschaltung 14, ob die Qualität des optischen Testsignals angemessen ist. Zum Beispiel kann die Verarbeitungsschaltung 14 den Satz von Frequenzkomponenten des optischen Testsignals analysieren, um zu bestimmen, ob der optische Sensor des IMD 10 derzeit in der Lage ist, hochwertige optische Daten zu generieren. Wenn die Verarbeitungsschaltung 14 bestimmt, dass die Qualität des optischen Testsignals nicht angemessen ist („NEIN“-Verzweigung von Block 714), kehrt die beispielhafte Operation zu Block 702 zurück und die Bewertung ist abgeschlossen. Mit anderen Worten, wenn die Qualität des optischen Testsignals nicht angemessen ist, kann die Verarbeitungsschaltung 14 die Bewertung beenden und nach einer bestimmten Zeit eine weitere Bewertung einleiten, wenn es an der Zeit ist, eine weitere Bewertung durchzuführen. Wenn die Verarbeitungsschaltung 14 bestimmt, dass die Qualität des optischen Testsignals angemessen ist („JA“-Verzweigung von Block 714), ist die Verarbeitungsschaltung 14 dazu konfiguriert, eine Anweisung auszugeben, um eine StO₂-Messung durchzuführen (716).
Die Verarbeitungsschaltung 14 kann in einigen Fällen die Anweisung zum Durchführen der StO₂-Messung an das IMD 10 ausgeben. StO₂-Messungen können von der Stromquelle 68 des IMD 10 deutlich mehr Energie verbrauchen als Umgebungslichtmessungen, Bewegungsniveaumessungen, Messungen der Körperhaltung und optische Testmessungen. Tatsächlich kann eine einzelne StO₂-Messung mehr Energie verbrauchen als eine Kombination aus der Bewegungsniveaumessung, der Umgebungslichtmessung, der Messung der Körperhaltung und der optischen Testmessung, die von der Verarbeitungsschaltung 14 verwendet wird, um zu bestimmen, ob die Anweisung zum Ausführen der StO₂-Messung ausgegeben werden soll. Obwohl die Bewegungsniveaumessung, die Umgebungslichtmessung, die Messung der Körperhaltung und die optische Testmessung Energie verbrauchen, kann es vorteilhaft sein, solche Messungen durchzuführen, um zu vermeiden, dass eine StO₂-Messung durchgeführt wird, die potenziell einen geringwertigen StO₂-Wert generiert. In einigen Beispielen kann das IMD 10 während der StO₂-Messung weiterhin Bewegung, Körperhaltung und Umgebungslicht überwachen, um zu überprüfen, dass diese Parameter während der StO₂-Messung relativ konstant bleiben. Wenn eines oder mehrere von Bewegung, Körperhaltung und Umgebungslicht von akzeptablen Werten relativ zu einem oder mehreren Schwellenwerten während der StO₂-Messung abweichen, kann die Verarbeitungsschaltung 14 eine Anweisung zum Abbrechen der StO₂-Messung ausgeben.
Die Verarbeitungsschaltung 14 kann einen StO₂-Wert (718) entsprechend der StO₂-Messung empfangen. Anschließend fügt die Verarbeitungsschaltung 14 den StO₂-Wert zu einem Satz von StO₂-Werten (720) hinzu, wobei jeder StO₂-Wert einer jeweiligen StO₂-Messung entspricht. Basierend auf dem Satz von StO₂-Werten ist die Verarbeitungsschaltung 14 dazu konfiguriert, einen Trend von StO₂-Werten zu erkennen (722). Um den Trend von StO₂-Werten zu bestimmen, ist die Verarbeitungsschaltung 14 in einigen Beispielen dazu konfiguriert, jeden StO₂-Wert des Satzes von StO₂-Werten abhängig von der Zeit aufzuzeichnen und zu bestimmen, ob der Satz von StO₂-Werten zunimmt, abnimmt, oder im Allgemeinen über einen bestimmten Zeitraum konstant bleibt. Darüber hinaus ist in einigen Beispielen die Verarbeitungsschaltung 14 dazu konfiguriert, eine Rate zu identifizieren, mit der sich StO₂-Werte ändern, und auch zu bestimmen, ob StO₂-Werte StO₂-Schwellenwerte über- oder unterschreiten.
Bei Block 724 ist die Verarbeitungsschaltung 14 dazu konfiguriert, zu bestimmen, ob der Trend von StO₂-Werten stabil ist. In einigen Beispielen bestimmt die Verarbeitungsschaltung 14, dass der Trend von StO₂-Werten nicht stabil ist, wenn der Satz von StO₂-Werten über einen bestimmten Zeitraum abnimmt. Eine derartige Abnahme von StO₂-Werten kann darauf hinweisen, dass sich ein Patientenzustand wie eine Herzinsuffizienz verschlechtert. Alternativ bestimmt die Verarbeitungsschaltung 14 in einigen Beispielen, dass der Trend der StO₂-Werte stabil ist, wenn der Satz von StO₂-Werten über einen bestimmten Zeitraum relativ konstant bleibt. Wenn die Verarbeitungsschaltung 14 bestimmt, dass der Trend von StO₂-Werten stabil ist („JA“-Verzweigung von Block 724), kehrt die beispielhafte Operation zu Block 702 zurück. Anschließend kann die Verarbeitungsschaltung 14 eine weitere Bewertung nach einer bestimmten Zeit einleiten, wenn es an der Zeit ist, eine weitere Bewertung durchzuführen. Wenn die Verarbeitungsschaltung 14 bestimmt, dass der Trend von StO₂-Werten nicht stabil ist („NEIN“-Verzweigung von Block 724), kann die Verarbeitungsschaltung 14 eine Anweisung ausgeben, um eine Pulsoximetrie-(SpO₂)-Messung durchzuführen (726). In einigen Beispielen gibt die Verarbeitungsschaltung 14 die Anweisung zum Durchführen der SpO₂-Messung an das IMD 10 aus. In anderen Beispielen gibt die Verarbeitungsschaltung 14 die Anweisung zum Durchführen der SpO₂-Messung an ein anderes Gerät aus, das zum Messen von SpO₂ konfiguriert ist. In einigen Beispielen gibt die Verarbeitungsschaltung 14 eine Aufforderung an ein externes Gerät aus, und das externe Gerät zeigt die Aufforderung an, die einen Benutzer anweist, eine externe SpO₂-Messung durchzuführen. In Beispielen, in denen die Verarbeitungsschaltung 14 die Anweisung zum Durchführen der SpO₂-Messung an das IMD 10 ausgibt, kann die SpO₂-Messung mehr Energie von der Stromquelle 68 verbrauchen als eine StO₂-Messung. Daher kann es von Vorteil sein, auf eine SpO₂-Messung zu verzichten, es sei denn, die Verarbeitungsschaltung 14 stellt fest, dass derTrend von StO₂-Werten nicht stabil ist.
StO₂ kann in einigen Fällen einen gewichteten Durchschnitt von SaO₂ und SvO₂ darstellen, wobei SvO₂ stärker gewichtet ist als SaO₂. SpO₂ kann eine Annäherung an SaO₂ allein sein. Auf diese Weise kann eine SpO₂-Messung bestätigen, ob der Trend der StO₂-Werte aufgrund einer SaO₂-Instabilität nicht stabil ist oder ob der Trend der StO₂-Werte aufgrund einer SvO₂-Instabilität nicht stabil ist. Die Verarbeitungsschaltung 14 empfängt einen SpO₂-Wert (728), der der SpO₂-Messung entspricht. Anschließend bestimmt die Verarbeitungsschaltung 14, ob der SpO₂-Wert den Trend von StO₂-Werten bestätigt (730). Mit anderen Worten, wenn die Verarbeitungsschaltung 14 basierend auf dem SpO₂-Wert bestimmt, dass der Trend von StO₂-Werten aufgrund von SaO₂ instabil ist, dann bestätigt die Verarbeitungsschaltung 14 den Trend. Alternativ bestätigt in einigen Beispielen, wenn die Verarbeitungsschaltung 14 basierend auf dem SpO₂-Wert bestimmt, dass der Trend von StO₂-Werten aufgrund eines anderen Parameters als SaO₂ instabil ist, die Verarbeitungsschaltung 14 den Trend nicht. Wenn der SpO₂-Wert den Trend von StO₂-Werten („NEIN“-Verzweigung von Block 730)nicht bestätigt, kehrt die beispielhafte Operation zu Block 702 zurück. Anschließend kann die Verarbeitungsschaltung 14 eine weitere Bewertung nach einer bestimmten Zeit einleiten, wenn es an der Zeit ist, eine weitere Bewertung durchzuführen. Bestätigt der SpO₂-Wert den Trend von StO₂-Werten („JA“-Verzweigung von Block 730), gibt die Verarbeitungsschaltung 14 eine Warnung aus (732).
In einigen Beispielen gibt die Verarbeitungsschaltung 14 die Warnung an eine beliebige Kombination aus externem Gerät 12, externem Server 98 oder Computergerät 100 aus, wobei die Warnung Informationen einschließt, dass sich ein Patientenzustand verschlechtert. In anderen Beispielen gibt die Verarbeitungsschaltung 14 die Warnung an ein anderes Gerät aus, das in 1-4 nicht abgebildet ist.
8 ist ein Flussdiagramm, das eine andere beispielhafte Operation zum Durchführen von Parametermessungen veranschaulicht, gemäß einer oder mehreren Techniken dieser Offenbarung. Der Einfachheit halber wird 8 in Bezug auf das IMD 10, das externe Gerät 12 und die Verarbeitungsschaltung 14 von 1-4 beschrieben. Die Techniken von 8 können durch verschiedene Komponenten des IMD 10 oder durch zusätzliche oder alternative medizinische Geräte durchgeführt werden.
Das IMD 10 kann in einigen Beispielen ein ICM sein, das Patientenparameter zur Analyse misst, um einen oder mehrere Patientenzustände wie Herzinsuffizienz, Schlafapnoe oder COPD zu erkennen oder zu überwachen. Mit anderen Worten kann das IMD 10 in den Patienten 4 implantiert werden, um Daten zu sammeln, die verarbeitet werden können, um einen Zustand zu erkennen, der Symptome verursacht, die der Patient 4 erfährt, und das IMD 10 kann in den Patienten 4 implantiert werden, um einen bereits erkannten Patientenzustand zu überwachen und eine Warnung auszugeben, wenn sich der Patientenzustand verschlechtert. Das IMD 10 kann so konfiguriert werden, dass es einen Parametersatz misst, einschließlich StO₂, SpO₂, Patientenbewegung (z. B. über ein Bewegungssensorsignal), eine im Gewebe vorhandene Umgebungslichtmenge, Temperatur, Körperhaltung des Patienten, Atmungsfrequenz, Atemvolumen, Herzfrequenz, Herzfrequenzvariabilität, eine Gewebeimpedanz in Verbindung mit den Elektroden 16 oder eine beliebige Kombination davon. Daten, die zumindest einem Teil des Satzes von Parametern entsprechen, können analysiert werden, um Patientenzustände zu erkennen oder zu überwachen. Einige Parametermessungen können jedoch verrauscht oder aus einem anderen Grund geringwertig sein. Daher kann es in einigen Beispielen von Vorteil sein, Parametermessungen zu erkennen, die möglicherweise geringwertig sind, so dass diese geringwertigen Parametermessungen ausgeschlossen werden können, wenn Parametermessungen analysiert werden, um einen Patientenzustand zu erkennen oder zu überwachen. In einigen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung 14 die Verarbeitungsschaltung 50 des IMD 10, die Verarbeitungsschaltung des externen Geräts 12, die Verarbeitungsschaltung eines anderen Geräts oder eine beliebige Kombination davon einschließen.
Wie in 8 veranschaulicht, bestimmt die Verarbeitungsschaltung 14, ob es an der Zeit ist, mit einer Bewertung von einem Satz von Bewertungen zu beginnen. Der Satz von Bewertungen kann mit einer Bewertungsrate durchgeführt werden, so dass einheitliche Zeiträume jede aufeinanderfolgende Bewertung des Satzes von Bewertungen trennen. Auf diese Weise ist die Verarbeitungsschaltung 14 dazu konfiguriert, eine Bewertung einzuleiten, wenn eine Bewertung „geplant“ ist. Wenn es beispielsweise an der Zeit ist, eine stündliche, tägliche, wöchentliche oder monatliche Bewertung durchzuführen, kann die Verarbeitungsschaltung 14 mit der Bewertung beginnen.
Bei Block 802 bestimmt die Verarbeitungsschaltung 14, ob es an der Zeit ist, eine Bewertung durchzuführen. Wenn es nicht an der Zeit ist, eine Bewertung durchzuführen („NEIN“-Verzweigung von Block 802), bestimmt die Verarbeitungsschaltung 14 erneut, ob es an der Zeit ist, eine Bewertung zu beginnen. Wenn es an der Zeit ist, eine Bewertung durchzuführen („JA“-Verzweigung von Block 802), gibt die Verarbeitungsschaltung 14 eine Anweisung aus, eine Bewegungsniveaumessung und eine Umgebungslichtmessung durchzuführen (804). In einigen Beispielen gibt die Verarbeitungsschaltung 14 die Anweisung zum Durchführen der Bewegungsniveaumessung und der Umgebungslichtmessung an das IMD 10 aus. Anschließend empfängt die Verarbeitungsschaltung 14 Daten entsprechend der Bewegungsniveaumessung und Daten entsprechend der Umgebungslichtmessung (806). In einigen Beispielen bestimmt die Verarbeitungsschaltung 14 auf der Basis der Daten, die der Bewegungsniveaumessung entsprechen, ein Bewegungsniveau, das dem Patienten 4 zugeordnet ist. Zusätzlich bestimmt in einigen Beispielen die Verarbeitungsschaltung 14 auf der Basis der Daten, die der Umgebungslichtmessung entsprechen, eine Menge an Umgebungslicht, die in mindestens einem Abschnitt des Gewebes des Patienten 4 vorhanden ist. In einigen Beispielen werden die der Bewegungsniveaumessung entsprechenden Daten von einem Bewegungssensor des IMD 10 generiert und die der Umgebungslichtmessung entsprechenden Daten werden von den Lichtdetektoren 40 des IMD 10 generiert.
Bei Block 808 bestimmt die Verarbeitungsschaltung 14, ob das Bewegungsniveau, das aus der Bewegungsniveaumessung abgeleitet wird, niedriger als ein Schwellenbewegungsniveau ist. Wenn das Bewegungsniveau nicht niedriger ist als das Schwellenbewegungsniveau ist („NEIN“-Verzweigung von Block 808), kennzeichnet die Verarbeitungsschaltung 14 die Bewertung als geringwertig (816). Mit anderen Worten kann ein hohes Bewegungsniveau eine potenzielle StO₂-Messung durch Einführen von Rauschen in die StO₂-Messung stören, und die Verarbeitungsschaltung 14 kann Daten, die StO₂-Messungen zugeordnet sind, die unter solchen bewegungsintensiven Bedingungen durchgeführt wurden, als potenziell geringwertig erkennen. Wenn das Bewegungsniveau tatsächlich niedriger ist als das Schwellenbewegungsniveau („JA“-Verzweigung von Block 808), geht die Verarbeitungsschaltung 14 dazu über, zu bestimmen, ob die aus der Umgebungslichtmessung abgeleitete Umgebungslichtmenge niedriger ist als eine Schwellenumgebungslichtmenge (810).
Wenn die Umgebungslichtmenge nicht niedriger ist als die Schwellenumgebungslichtmenge („NEIN“-Verzweigung von Block 810), kennzeichnet die Verarbeitungsschaltung 14 die Bewertung als geringwertig (816). Mit anderen Worten kann eine große Umgebungslichtmenge eine potenzielle StO₂-Messung durch Einführen von Rauschen in die StO₂-Messung stören, und die Verarbeitungsschaltung 14 kann Daten, die StO₂-Messungen zugeordnet sind, die unter solchen Bedingungen von hohem Umgebungslicht durchgeführt wurden, als potenziell geringwertig erkennen. Wenn die Umgebungslichtmenge tatsächlich niedriger ist als die Schwellenumgebungslichtmenge („JA“-Verzweigung von Block 810), gibt die Verarbeitungsschaltung 14 eine Anweisung aus, eine optische Testmessung durchzuführen (812). In einigen Beispielen gibt die Verarbeitungsschaltung 14 die Anweisung zum Durchführen der optischen Testmessung an das IMD 10 aus, was bewirkt, dass das IMD 10 die optische Testmessung durchführt, um ein optisches Testsignal zu erhalten. Anschließend kann das IMD 10 das optische Testsignal zur Analyse an die Verarbeitungsschaltung 14 ausgeben.
In einigen Beispielen repräsentiert die Schwellenumgebungslichtmenge eine erste Schwellenumgebungslichtmenge. Wenn die Umgebungslichtmenge kleiner als die erste Schwellenumgebungslichtmenge ist („JA“-Verzweigung von Block 810), kann die Verarbeitungsschaltung in einigen Fällen bestimmen, ob die Umgebungslichtmenge kleiner als eine zweite Schwellenumgebungslichtmenge ist (in 8 nicht dargestellt). Wenn die Umgebungslichtmenge kleiner als die zweite Schwellenumgebungslichtmenge ist, kann die beispielhafte Operation zu Block 812 übergehen und die Verarbeitungsschaltung 14 gibt die Anweisung zum Durchführen der optischen Testmessung an das IMD 10 aus. Wenn die Umgebungslichtmenge nicht kleiner als die zweite Schwellenumgebungslichtmenge ist, gibt die Verarbeitungsschaltung 14 die Anweisung zum Durchführen der optischen Testmessung an das IMD 10 zusammen mit einer Anweisung zum Subtrahieren einer Umgebungslichtrauschkomponente von Daten entsprechend einer jeweiligen StO₂-Messung aus. Wenn die Umgebungslichtmenge unter der ersten Schwellenumgebungslichtmenge liegt und größer oder gleich der zweiten Schwellenumgebungslichtmenge ist, kann es auf diese Weise immer noch möglich sein, eine „hochwertige“ StO₂-Messung durchzuführen, wenn die Umgebungslichtrauschkomponente von den der StO₂-Messung entsprechenden Daten subtrahiert oder auf andere Weise eliminiert wird.
In einigen Beispielen beinhaltet die optische Testmessung eine Aktivierung des optischen Sensors (z. B. des/der Lichtemitter(s) 38 und Lichtdetektoren 40) des IMD 10. In einigen Beispielen kann das aus der optischen Testmessung resultierende optische Testsignal eine Sequenz von Datenpunkten einschließen, wobei die Sequenz eine Dauer zwischen einer Sekunde und zehn Sekunden hat. Die Sequenz kann darüber hinaus einen Satz von Frequenzkomponenten im Bereich zwischen 4 Hertz (Hz) und 55 Hz einschließen. Bei Block 814 bestimmt die Verarbeitungsschaltung 14, ob die Qualität des optischen Testsignals angemessen ist. Zum Beispiel kann die Verarbeitungsschaltung 14 den Satz von Frequenzkomponenten des optischen Testsignals analysieren, um zu bestimmen, ob der optische Sensor des IMD 10 derzeit in der Lage ist, hochwertige optische Daten zu generieren. Wenn die Verarbeitungsschaltung 14 bestimmt, dass die Qualität des optischen Testsignals nicht angemessen ist („NEIN“-Verzweigung von Block 814), kennzeichnet die Verarbeitungsschaltung 14 die Bewertung als geringwertig (816). Mit anderen Worten, wenn das optische Testsignal nicht angemessen ist, kann eine potenzielle StO₂-Messung einen geringwertigen StO₂-Wert ergeben. Wenn die Verarbeitungsschaltung 14 bestimmt, dass die Qualität des optischen Testsignals angemessen ist („JA“-Verzweigung von Block 814), ist die Verarbeitungsschaltung 14 dazu konfiguriert, die Bewertung als hochwertig zu kennzeichnen (818).
In beiden Fällen, in denen die Verarbeitungsschaltung 14 die Bewertung als geringwertig kennzeichnet und in der die Verarbeitungsschaltung 14 die Bewertung als hochwertig kennzeichnet, gibt die Verarbeitungsschaltung 14 eine Anweisung aus, eine StO₂-Messung durchzuführen (820). In einigen Beispielen gibt die Verarbeitungsschaltung 14 an das IMD 10 die Anweisung aus, die StO₂-Messung durchzuführen. Anschließend empfängt die Verarbeitungsschaltung 14 Daten, die auf einen StO₂-Wert hinweisen (822), und addiert den StO₂-Wert zu einem Satz von StO₂-Werten (824). Die Verarbeitungsschaltung 14 ist dazu konfiguriert, einen Trend von hochwertigen StO₂-Werten zu erkennen (826). An sich kann die Verarbeitungsschaltung 14 in einigen Fällen hochwertige StO₂-Werte des Satzes von StO₂-Werten erkennen. Hochwertige StO₂-Werte entsprechen StO₂-Messungen, die nach einer durch die Verarbeitungsschaltung 14 als hochwertig gekennzeichneten Bewertung durchgeführt werden. Mit anderen Worten kann die Verarbeitungsschaltung 14 geringwertige StO₂-Werte ausschließen, während sie einen Trend in den StO₂-Werten erkennt. Auf diese Weise kann der von der Verarbeitungsschaltung 14 erkannte Trend nicht durch Datenpunkte beeinträchtigt werden, die aufgrund von Rauschen bei uneinheitlichen Messumständen unangemessen sind.
Bei Block 828 ist die Verarbeitungsschaltung 14 dazu konfiguriert, zu bestimmen, ob der Trend hochwertiger StO₂-Werte stabil ist. In einigen Beispielen bestimmt die Verarbeitungsschaltung 14, dass der Trend hochwertiger StO₂-Werte nicht stabil ist, wenn die hochwertigen StO₂-Werte über einen bestimmten Zeitraum abnehmen. Eine derartige Abnahme von StO₂-Werten kann darauf hinweisen, dass sich ein Patientenzustand wie eine Herzinsuffizienz verschlechtert. Alternativ bestimmt die Verarbeitungsschaltung 14 in einigen Beispielen, dass der Trend von StO₂-Werten stabil ist, wenn die hochwertigen StO₂-Werte über einen bestimmten Zeitraum relativ konstant bleiben. Wenn die Verarbeitungsschaltung 14 bestimmt, dass der Trend von hochwertigen StO₂-Werten stabil ist („JA“-Verzweigung von Block 828), kehrt die beispielhafte Operation zu Block 802 zurück. Anschließend kann die Verarbeitungsschaltung 14 eine weitere Bewertung nach einer bestimmten Zeit einleiten, wenn es an der Zeit ist, eine weitere Bewertung durchzuführen. Wenn die Verarbeitungsschaltung 14 bestimmt, dass der Trend von StO₂-Werten nicht stabil ist(„NEIN“-Verzweigung von Block 828), kann die Verarbeitungsschaltung 14 eine Anweisung ausgeben, eine Pulsoximetrie-(SpO₂)-Messung durchzuführen (830). In einigen Beispielen gibt die Verarbeitungsschaltung 14 die Anweisung zum Durchführen der SpO₂-Messung an das IMD 10 aus. In anderen Beispielen gibt die Verarbeitungsschaltung 14 die Anweisung zum Durchführen der SpO₂-Messung an ein anderes Gerät aus, das zum Messen von SpO₂ konfiguriert ist. In Beispielen, in denen die Verarbeitungsschaltung 14 die Anweisung zum Durchführen der SpO₂-Messung an das IMD 10 ausgibt, kann die SpO₂-Messung mehr Energie von der Stromquelle 68 verbrauchen als eine StO₂-Messung. Daher kann es von Vorteil sein, auf eine SpO₂-Messung zu verzichten, es sei denn, die Verarbeitungsschaltung 14 stellt fest, dass derTrend von StO₂-Werten nicht stabil ist.
Die Verarbeitungsschaltung 14 empfängt einen SpO₂-Wert (832), der der SpO₂-Messung entspricht. Anschließend bestimmt die Verarbeitungsschaltung 14, ob der SpO₂-Wert den Trend von StO₂-Werten bestätigt (834). Mit anderen Worten, wenn die Verarbeitungsschaltung 14 basierend auf dem SpO₂-Wert bestimmt, dass der Trend von StO₂-Werten aufgrund von SaO₂ instabil ist, dann bestätigt die Verarbeitungsschaltung 14 den Trend. Alternativ bestätigt in einigen Beispielen, wenn die Verarbeitungsschaltung 14 basierend auf dem SpO₂-Wert bestimmt, dass der Trend von StO₂-Werten aufgrund eines anderen Parameters als SaO₂ instabil ist, die Verarbeitungsschaltung 14 den Trend nicht. Wenn der SpO₂-Wert den Trend von StO₂-Werten nicht bestätigt („NEIN“-Verzweigung von Block 834), kehrt die beispielhafte Operation zu Block 802 zurück. Anschließend kann die Verarbeitungsschaltung 14 eine weitere Bewertung nach einer bestimmten Zeit einleiten, wenn es an der Zeit ist, eine weitere Bewertung durchzuführen. Bestätigt der SpO₂-Wert den Trend von StO₂-Werten („JA“-Verzweigung von Block 834), gibt die Verarbeitungsschaltung 14 eine Warnung aus (836).
In einigen Beispielen gibt die Verarbeitungsschaltung 14 die Warnung an eine beliebige Kombination aus externem Gerät 12, externem Server 98 oder Computergerät 100 aus, wobei die Warnung Informationen einschließt, dass sich ein Patientenzustand verschlechtert. In anderen Beispielen gibt die Verarbeitungsschaltung 14 die Warnung an ein anderes Gerät aus, das in 1-4 nicht abgebildet ist.
9 ist ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Operation zum Durchführen einer Gewebesauerstoffsättigungsmessung unter Verwendung des IMD 10 veranschaulicht, gemäß einer oder mehreren hierin beschriebenen Techniken. Der Einfachheit halber ist 9 in Bezug auf das IMD 10 von 1-4 beschrieben. Die Techniken von 9 können durch verschiedene Komponenten des IMD 10 oder durch zusätzliche oder alternative medizinische Geräte durchgeführt werden.
Wenn das IMD 10 eine StO₂-Messung durchführt, kann es von Vorteil sein, genügend StO₂-Proben zu sammeln, um sicherzustellen, dass der StO₂-Wert, der auf der Basis der StO₂-Proben bestimmt wird, angemessen ist (z. B. kann eine größere Anzahl von StO₂-Proben, die während einer StO₂-Messung gesammelt werden, die Qualität/Genauigkeit/den Rauschpegel des StO₂-Werts verbessern). Darüber hinaus kann es in einigen Beispielen von Vorteil sein, eine Anzahl von StO₂-Proben zu begrenzen, die während einer StO₂-Messung gesammelt werden, um einen Ladungspegel der Stromquelle 68 aufrecht zu erhalten, die den Komponenten des IMD 10 Strom liefert (z. B. führt eine größere Anzahl von StO₂-Proben dazu, dass der optische Sensor eine größere Menge an elektrischem Strom verbraucht). Das IMD 10 kann dazu konfiguriert sein, die Anzahl von StO₂-Proben, die das IMD 10 während einer StO₂ Messung sammelt, durch Bestimmen einer minimalen Anzahl von StO₂-Proben zum Herstellen eines StO₂-Werts von angemessener Qualität auszugleichen.
Wie in 9 kann das IMD 10 eine Anweisung erhalten, eine StO₂-Messung durchzuführen (902). Das IMD 10 kann die Anweisung von einem externen Gerät 12, einer Verarbeitungsschaltung 14 oder einem anderen Gerät empfangen, die in 1-4 nicht dargestellt sind. In einigen Beispielen empfängt das IMD 10 die Anweisung von der Verarbeitungsschaltung 50 des IMD 10 (die in einigen Fällen Teil der Verarbeitungsschaltung 14 sein kann). In anderen Beispielen empfängt das IMD 10 die Anweisung von einem anderen Gerät über die Antenne 26 und die Kommunikationsschaltung 54. Nach dem Empfang der Anweisung sammelt das IMD 10 eine erste Sequenz von StO₂-Proben, wobei die Sequenz eine Anzahl (M) von StO₂-Proben einschließt (904). In einigen Beispielen hat die erste Sequenz von StO₂-Proben eine Abtastfrequenz zwischen 2 Hz und 10 Hz. Außerdem beträgt in einigen Beispielen eine Dauer der Sequenz zwischen 5 Sekunden und 15 Sekunden. Jede Probe der ersten Sequenz von StO₂-Proben kann einen StO₂-Probenwert darstellen.
Die Verarbeitungsschaltung 50 des IMD 10 kann eine Standardabweichung der ersten Sequenz von StO₂-Proben berechnen (906). Basierend auf der Standardabweichung berechnet die Verarbeitungsschaltung 50 einen Präzisionswert (908), der der ersten Sequenz von StO₂-Proben zugeordnet ist. Eine höhere Standardabweichung kann auf einen höheren Präzisionswert hinweisen und eine niedrigere Standardabweichung kann auf einen niedrigeren Präzisionswert hinweisen. Basierend auf dem Präzisionswert kann die Verarbeitungsschaltung 50 eine minimale Anzahl (N) von StO₂-Proben bestimmen (910), die für eine angemessene StO₂-Messung erforderlich ist. Die Verarbeitungsschaltung 50 kann M speichern, um in einer nachfolgenden Iteration der beispielhaften Operation von 9 als N verwendet zu werden.
Bei Block 912 bestimmt die Verarbeitungsschaltung 50, ob die Anzahl von Proben (M), die in der ersten Sequenz von StO₂-Proben eingeschlossen sind, geringer ist als die minimale Anzahl von Proben (N), die für eine angemessene StO₂-Messung erforderlich ist. Wenn M nicht kleiner als N ist („NEIN“-Verzweigung von Block 912), kann das IMD 10 die StO₂-Messung abschließen und die erste Sequenz von StO₂-Proben ausgeben (914). Wenn M tatsächlich kleiner als N ist („JA“-Verzweigung von Block 912), kann das IMD 10 eine zweite Sequenz von N StO₂-Proben sammeln (916). In einigen Beispielen kann das IMD 10 M von N subtrahieren, um einen Probendifferenzwert zu erhalten und den Probendifferenzwert im Speicher 56 zu speichern. Anschließend kann das IMD 10 die StO₂-Messung abschließen und die zweite Sequenz von StO₂-Proben ausgeben (918). Auf diese Weise kann das IMD 10 sicherstellen, dass eine StO₂-Messung mindestens N Proben einschließt, wodurch die Qualität von StO2-Messungen verbessert wird, indem während jeder StO2-Messung eine angemessene Datenmenge gesammelt wird.
10 ist ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Operation zum Analysieren von Gewebesauerstoffsättigungswerten veranschaulicht, gemäß einer oder mehreren Techniken dieser Offenbarung. Der Einfachheit halber wird 10 in Bezug auf das IMD 10, das externe Gerät 12 und die Verarbeitungsschaltung 14 von 1-4 beschrieben. Die Techniken von 10 können durch verschiedene Komponenten des IMD 10 oder durch zusätzliche oder alternative medizinische Geräte durchgeführt werden.
In der beispielhaften Operation von 10 bestimmt die Verarbeitungsschaltung 14, ob das IMD 10 zu steuern ist, um eine StO₂-Messung durchzuführen (1002). In einigen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung 14 bestimmen, ob das IMD 10 zu steuern ist, um die StO₂-Messung basierend auf einer Bewertung, die durch die Verarbeitungsschaltung 14 durchgeführt wird, durchzuführen. Die Bewertung kann in einigen Fällen eine Analyse einschließen, ob ein oder mehrere Parameter jeweilige Schwellenwerte oder jeweilige Schwellenwertbereiche erfüllen. In einigen Beispielen bestimmt die Verarbeitungsschaltung 14, das IMD 10 so zu steuern, dass es StO₂-Messungen mit einer Messfrequenz (z. B. eine Messung pro Stunde, eine Messung pro Tag oder jede andere gültige Frequenz) durchführt. Wenn die Verarbeitungsschaltung bestimmt, das IMD 10 nicht zu steuern, um die StO₂-Messung („NEIN“-Verzweigung von Block 912) durchzuführen, kehrt die beispielhafte Operation zu Block 1002 zurück und die Verarbeitungsschaltung 14 bewertet neu, ob das IMD 10 zu steuern ist, um eine StO₂-Messung durchzuführen.
Wenn die Verarbeitungsschaltung 14 bestimmt, das IMD 10 zu steuern, um die StO₂-Messung („JA“-Verzweigung von Block 912) durchzuführen, empfängt die Verarbeitungsschaltung 14 vom IMD 10 Daten entsprechend der StO₂-Messung (1004) und bestimmt basierend auf den Daten, die der StO₂Messung entsprechen, einen Gewebesauerstoffsättigungswert (1006). In einigen Beispielen, wenn die Verarbeitungsschaltung 14 bestimmt, das IMD 10 zu steuern, um die StO₂-Messung durchzuführen, kann die Verarbeitungsschaltung 14 bestimmen, die Messung basierend auf einer von der Verarbeitungsschaltung 14 durchgeführten Bewertung entweder als eine hochwertige Messung oder als eine geringwertige Messung zu klassifizieren. Die Verarbeitungsschaltung 14 kann wählen, geringwertige Messungen von der Analyse auszuschließen. Die Verarbeitungsschaltung 14 kann Daten erhalten, die einen oder mehrere Werte eines Satzes von Parametern angeben (1008). In einigen Beispielen werden der eine oder die mehreren Werte vom IMD 10 innerhalb eines Zeitfensters gemessen, das einer Zeit entspricht, in der die StO₂-Messung durchgeführt wird. Auf diese Weise können der eine oder die mehreren Werte die aktuellen Bedingungen widerspiegeln, wenn die StO₂-Messung durch das IMD 10 durchgeführt wird. In einigen Beispielen kann der Parametersatz eine beliebige Kombination aus einer im Zielgewebe des Patienten 4 vorhandenen Umgebungslichtmenge, einem Testsignal eines optischen Sensors, einer Temperatur des Zielgewebes, einer Körperhaltung des Patienten 4 (z. B. eine stehende Position, eine Bauchlage oder eine Rückenlage), eine Atmungsfrequenz, ein Atemvolumen, eine Herzfrequenz, eine Herzfrequenzvariabilität und eine subkutane Gewebeimpedanz einschließen. Durch Erhalten der Daten, die den einen oder die mehreren Werte des Parametersatzes angeben, kann die Verarbeitungsschaltung 14 dazu konfiguriert sein, den Gewebesauerstoffsättigungswert basierend auf dem Parametersatz zu klassifizieren.
Beispielsweise kann die Verarbeitungsschaltung 14 den einen oder die mehreren Werte des Parametersatzes dem Gewebesauerstoffsättigungswert (1010) zuordnen und den Gewebesauerstoffsättigungswert zu einem Satz von Gewebesauerstoffsättigungswerten (1012) addieren. In einigen Fällen ist jeder Gewebesauerstoffsättigungswert des Satzes von Gewebesauerstoffsättigungswerten einer jeweiligen StO₂-Messung zugeordnet, wobei die jeweilige Messung einem oder mehreren Werten des Parametersatzes entspricht. Auf diese Weise können es die Werte - die auf Zustände zu der Zeit hinweisen können, zu der die jeweilige StO₂-Messung vom IMD 10 durchgeführt wird - der Verarbeitungsschaltung 14 ermöglichen, eine oder mehrere kundenspezifische Analysen des Satzes von Gewebesauerstoffsättigungswerten durchzuführen. Zum Beispiel analysiert die Verarbeitungsschaltung 14 basierend auf mindestens einer Teilmenge des Parametersatzes den Satz von Gewebesauerstoffsättigungswerten (1014).
In einigen Fällen kann die Verarbeitungsschaltung 14 in dem Satz von Gewebesauerstoffsättigungswerten eine erste Teilmenge von Gewebesauerstoffsättigungswerten entsprechend StO₂-Messungen bestimmen, die durchgeführt werden, während der Patient 4 in Rückenlage liegt. Zusätzlich kann in einigen Fällen die Verarbeitungsschaltung 14 in dem Satz von Gewebesauerstoffsättigungswerten eine zweite Teilmenge von Gewebesauerstoffsättigungswerten entsprechend StO₂-Messungen bestimmen, die durchgeführt werden, während der Patient 4 in Bauchlage liegt. Auf diese Weise kann die Verarbeitungsschaltung dazu konfiguriert sein, Gewebesauerstoffdaten entsprechend dem Patienten 4 in Rückenlage mit den Gewebesauerstoffdaten entsprechend dem Patienten 4 in Bauchlage zu vergleichen. Die Analyse beschränkt sich nicht auf einen Vergleich in Rücken-/Bauchlage. Die Verarbeitungsschaltung 14 kann den Satz von Gewebesauerstoffsättigungswerten in eine beliebige Anzahl von Teilmengen aufteilen und eine Analyse basierend auf einem beliebigen des Parametersatzes durchführen.
11 ist ein Diagramm, das einen Hämoglobin-Sauerstoffsättigungs-/Sauerstoffpartialdruck-Plot 1100 gemäß einer oder mehreren Techniken dieser Offenbarung darstellt. Zum Beispiel schließt 11 eine Plotlinie 1110 ein, die eine Beziehung zwischen einem Prozentsatz des Hämoglobin-Sauerstoffsättigungswerts und einem Sauerstoffpartialdruck verfolgt. In einigen Beispielen stellt der Sauerstoffpartialdruck die tatsächliche zugrundeliegende Sauerstofflieferfähigkeit von Vollblut dar.
Wie in 11 zu sehen ist, wenn die Hämoglobin-Sauerstoffsättigung größer als 90 % ist (z. B. zwischen 92 % und 97 %), ist die Empfindlichkeit der Sauerstoffsättigung gegenüber dem Partialdruck des Sauerstoffs in der Lösung relativ gering. Mit anderen Worten entspricht eine kleine Änderung in SaO₂ einer relativ großen Änderung des Sauerstoffpartialdrucks. Im Gegensatz dazu ist die Empfindlichkeit der Sauerstoffsättigung von venösem Blut, wobei SvO₂ in einigen Fällen einen Bereich zwischen 60 % und 80 % einnehmen kann, gegenüber dem Sauerstoffpartialdruck in der Lösung relativ hoch. Mit anderen Worten entspricht eine große Veränderung in SvO₂ einer relativ kleinen Änderung des Sauerstoffpartialdrucks. Der Sauerstoffpartialdruck des venösen Blutes steht in Beziehung zum arteriellen Blut durch die Durchflussrate und den Stoffwechsel des lokalen Gewebes, das sich im Bereich der optischen Sensoren des IMD 10 befindet. Wenn sich beispielsweise die arterielle Blutsauerstoffsättigung, der Fluss und der lokale Stoffwechsel nicht ändern, können auch die venöse Blutsauerstoffsättigung, der Fluss und der lokale Stoffwechsel konstant bleiben.
An sich, obwohl StO₂ einen gewichteten Durchschnitt von SaO₂ und SvO₂ darstellen kann, wenn SaO₂ beim Patienten 4 stabil bleibt, kann es wahrscheinlich sein, dass StO₂ auch beim Patienten 4 unter Bedingungen eines im Wesentlichen konstanten Stoffwechsels und eines im Wesentlichen konstanten Herzzeitvolumens stabil bleibt. Wenn sich SaO₂ beim Patienten 4 ändert, ist es wahrscheinlich, dass sich auch StO₂ beim Patienten 4 ändert. Ein umgekehrtes Szenario trifft jedoch nicht immer zu. Zum Beispiel kann in einigen Fällen, wenn sich StO₂ ändert, die Änderung durch eine Änderung des Blutflusses oder eine Änderung des Sauerstoffstoffwechsels des lokalen Gewebes verursacht werden - und nicht durch eine Änderung von SaO₂. Dies ist zumindest teilweise der Grund, weshalb es vorteilhaft sein kann, eine SpO₂-Messung als Reaktion darauf durchzuführen, dass ein Trend von StO₂-Werten instabil ist. Da ein SpO₂-Wert auf SaO₂ hinweist, kann die Durchführung einer SpO₂-Messung mit dem IMD 10 bestätigen, ob StO₂-Änderungen mit entsprechenden Änderungen in SaO₂ zusammenhängen oder ob die StO₂-Änderungen mit Änderungen anderer Parameter, wie z. B. SvO₂, Blutfluss oder Sauerstoffstoffwechsel von lokalem Gewebe, zusammenhängen. Zusätzliche Parametermessungen, wie Impedanzmessungen und Doppler-Flussmessungen, können helfen, weiter zwischen Blutfluss und lokalem Gewebestoffwechsel zu unterscheiden. Obwohl SpO₂ ein guter Indikator für SaO₂ ist, kann auch StO₂ ein guter Indikator für SaO₂ sein. Mit anderen Worten kann das Verfolgen von Änderungen der StO₂-Werte zum Verfolgen von Änderungen des SaO₂ über einen bestimmten Zeitraum unter Bedingungen eines im Wesentlichen konstanten Stoffwechsels und eines im Wesentlichen konstanten Herzzeitvolumens nützlich sein.
Der Sauerstoffstoffwechsel des lokalen Gewebes kann StO₂ beeinflussen. Zum Beispiel kann in einigen Fällen Muskelgewebe die Fähigkeit verlieren, Sauerstoff zu verstoffwechseln. In einigen solchen Fällen kann StO₂ über einen bestimmten Zeitraum zunehmen. In anderen derartigen Fällen kann StO₂ konstant bleiben, wenn der lokale Gewebestoffwechsel und die Durchblutung abnehmen oder wenn SaO₂ abnimmt. Zum Beispiel kann in Beispielen, in denen der Patient 4 an Herzinsuffizienz leidet, die Herzzeitvolumenkapazität des Patienten 4 abnehmen und das Muskelgewebe des Patienten 4 kann die Stoffwechselfähigkeit verlieren. Es ist jedoch unter Umständen ungewöhnlich oder sogar selten, dass diese konkurrierenden Effekte keine Änderung der StO₂ bewirken.
Die in dieser Offenbarung beschriebenen Techniken können zumindest teilweise in Hardware, Software, Firmware oder einer beliebigen Kombination davon implementiert sein. Zum Beispiel können verschiedene Aspekte der Techniken in einem oder mehreren Mikroprozessoren, DSPs, ASICs, FPGAs oder jeder anderen äquivalenten integrierten oder diskreten Logik-QRS-Schaltung sowie in beliebigen Kombinationen solcher Komponenten implementiert werden, die in externen Geräten verkörpert sind, wie z. B. Arzt- oder Patientenprogrammiergeräten, Stimulatoren oder anderen Geräten. Die Begriffe „Prozessor“ und „Verarbeitungsschaltung“ können sich allgemein auf jede der vorstehenden Logikschaltungen allein oder in Kombination mit anderen Logikschaltungen oder auf jede andere äquivalente Schaltung und allein oder in Kombination mit anderen digitalen oder analogen Schaltungen beziehen.
Für Aspekte, die in Software implementiert sind, kann zumindest ein Teil der Funktionalität, die den in dieser Offenbarung beschriebenen Systemen und Geräten zugewiesen wird, als Anweisungen auf einem computerlesbaren Speichermedium wie z. B. RAM, DRAM, SRAM, Magnetplatten, optische Platten, Flash-Speicher oder Formen von EPROM oder EEPROM, ausgeführt sein. Die Anweisungen können ausgeführt werden, um einen oder mehrere Aspekte der in dieser Offenbarung beschriebenen Funktionalität zu unterstützen.
Darüber hinaus kann die hierin beschriebene Funktionalität in einigen Aspekten in dedizierten Hardware- und/oder Softwaremodulen bereitgestellt werden. Die Darstellung unterschiedlicher Merkmale als Module oder Einheiten soll unterschiedliche funktionale Aspekte hervorheben und bedeutet nicht zwingend, dass solche Module oder Einheiten durch separate Hardware- oder Softwarekomponenten realisiert werden müssen. Vielmehr kann eine einem oder mehreren Modulen oder einer oder mehreren Einheiten zugeordnete Funktionalität durch separate Hardware- oder Softwarekomponenten ausgeführt oder in gemeinsame oder separate Hardware- oder Softwarekomponenten integriert werden. Darüber hinaus könnten die Techniken vollständig in einer oder mehreren Schaltungen oder Logikelementen implementiert werden. Die Techniken dieser Offenbarung können in einer Vielzahl von Geräten oder Vorrichtungen implementiert werden, einschließlich eines IMD, eines externen Programmiergeräts, einer Kombination aus einem IMD und einem externen Programmiergerät, einer integrierten Schaltung (IC) oder einem Satz von ICs und/oder einer diskreten elektrischen Schaltung, die sich in einem IMD und/oder einem externen Programmiergerät befindet.

Claims

Medizinisches Gerätesystem, umfassend: einen optischen Sensor, der dazu konfiguriert ist, Umgebungslicht und einen Gewebesauerstoffsättigungsparameter zu messen; und eine Verarbeitungsschaltung, die für Folgendes konfiguriert ist: Bestimmen, dass eine aktuelle Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters angefordert wird; Steuern des optischen Sensors, um eine Umgebungslichtmessung durchzuführen, die der aktuellen Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters zugeordnet ist; und Bestimmen, basierend auf der Umgebungslichtmessung, mindestens eines der Folgenden: ob der optische Sensor so gesteuert werden soll, dass er die aktuelle Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters durchführt, wann der optische Sensor gesteuert werden soll, um die aktuelle Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters durchzuführen, oder ob die aktuelle Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters in einen Trend des Gewebesauerstoffsättigungsparameters aufgenommen werden soll.
Medizinisches Gerätesystem nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Bewegungssensor, der dazu konfiguriert ist, die Bewegung eines Patienten zu messen, wobei die Verarbeitungsschaltung ferner zu Folgendem konfiguriert ist: Steuern des Bewegungssensors, um eine Bewegungsniveaumessung durchzuführen, die der aktuellen Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters zugeordnet ist; und Bestimmen, basierend auf der Umgebungslichtmessung und der Bewegungsniveaumessung, mindestens eines der Folgenden: ob der optische Sensor so zu steuern ist, dass er die aktuelle Messung durchführt, wann der optische Sensor zu steuern ist, um die aktuelle Messung durchzuführen, oder ob die aktuelle Messung in den Trend aufzunehmen ist.
Medizinisches Gerätesystem nach Anspruch 2, wobei, um mindestens eines der Folgenden zu bestimmen: ob der optische Sensor so zu steuern ist, dass er die aktuelle Messung durchführt, wann der optische Sensor so zu steuern ist, dass er die aktuelle Messung durchführt, oder ob die aktuelle Messung in den Trend aufgenommen werden soll, die Verarbeitungsschaltung für Folgendes konfiguriert ist: Empfangen von Daten, die der Umgebungslichtmessung entsprechen, von dem optischen Sensor; Empfangen von Daten, die der Bewegungsniveaumessung entsprechen, von dem Bewegungssensor; Bestimmen, basierend auf den Daten, die der Bewegungsniveaumessung entsprechen, eines dem Patienten zugeordneten Bewegungsniveaus; Bestimmen, basierend auf den Daten, die der Umgebungslichtmessung entsprechen, einer Umgebungslichtmenge, die im Zielgewebe vorhanden ist; Vergleichen des Bewegungsniveaus mit einem Schwellenbewegungsniveau; und Vergleichen der Umgebungslichtmenge mit einer Schwellenumgebungslichtmenge.
Medizinisches Gerätesystem nach Anspruch 3, wobei der optische Sensor ferner dazu konfiguriert ist, ein Testsignal eines optischen Sensors zu messen, und wobei die Verarbeitungsschaltung ferner für Folgendes konfiguriert ist: Steuern des optischen Sensors, um eine optische Sensortestmessung durchzuführen, die der aktuellen Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters zugeordnet ist; und Bestimmen, basierend auf der Umgebungslichtmessung, der Bewegungsniveaumessung und der Testmessung des optischen Sensors, mindestens eines der Folgenden: ob der optische Sensor zu steuern ist, um die aktuelle Messung durchzuführen, wann der optische Sensor zu steuern ist, um die aktuelle Messung durchzuführen, oder ob die aktuelle Messung in den Trend aufgenommen werden soll.
Medizinisches Gerätesystem nach Anspruch 4, wobei, um zu bestimmen, ob der optische Sensor zu steuern ist, um die aktuelle Messung durchzuführen, wann der optische Sensor zu steuern ist, um die aktuelle Messung durchzuführen, oder ob die aktuelle Messung in den Trend aufgenommen werden soll, die Verarbeitungsschaltung ferner für Folgendes konfiguriert ist: Empfangen, von dem optischen Sensor, eines Testsignals eines optischen Sensors entsprechend der Testmessung des optischen Sensors; und Bestimmen, basierend auf dem Testsignal des optischen Sensors, ob die Qualität des Testsignals des optischen Sensors angemessen ist.
Medizinisches Gerätesystem nach Anspruch 5, wobei die Verarbeitungsschaltung dazu konfiguriert ist, zu bestimmen, den optischen Sensor nicht zu steuern, um die aktuelle Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters durchzuführen, wenn: das Bewegungsniveau größer oder gleich dem Schwellenbewegungsniveau ist; die Umgebungslichtmenge größer oder gleich der Schwellenumgebungslichtmenge ist; oder die Qualität des Testsignals des optischen Sensors nicht angemessen ist, und wobei die Verarbeitungsschaltung dazu konfiguriert ist, zu bestimmen, den optischen Sensor zu steuern, um die aktuelle Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters durchzuführen, wenn: das Bewegungsniveau kleiner als das Schwellenbewegungsniveau ist; die Umgebungslichtmenge kleiner als die Schwellenumgebungslichtmenge ist; und die Qualität des Testsignals des optischen Sensors angemessen ist.
Medizinisches Gerätesystem nach Anspruch 5, wobei die Verarbeitungsschaltung dazu konfiguriert ist, zu bestimmen, die aktuelle Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters nicht in den Trend des Gewebesauerstoffsättigungsparameters aufzunehmen, wenn: das Bewegungsniveau größer oder gleich dem Schwellenbewegungsniveau ist; die Umgebungslichtmenge größer oder gleich der Schwellenumgebungslichtmenge ist; oder die Qualität des Testsignals des optischen Sensors nicht angemessen ist, und wobei die Verarbeitungsschaltung dazu konfiguriert ist, die aktuelle Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters in den Trend des Gewebesauerstoffsättigungsparameters aufzunehmen, wenn: das Bewegungsniveau kleiner als das Schwellenbewegungsniveau ist; die Umgebungslichtmenge kleiner als die Schwellenumgebungslichtmenge ist; und die Qualität des Testsignals des optischen Sensors angemessen ist.
Medizinisches Gerätesystem nach Anspruch 2, ferner ein medizinisches Gerät umfassend, das einen Satz von Sensoren umfasst, einschließlich des optischen Sensors, des Bewegungssensors und einer oder mehrerer Elektroden.
Medizinisches Gerätesystem nach Anspruch 8, wobei das medizinische Gerät ein implantierbares medizinisches Gerät (IMD) umfasst, das außerhalb einer Brusthöhle des Patienten implantiert wird.
Medizinisches Gerätesystem nach Anspruch 8, wobei, wenn die Verarbeitungsschaltung bestimmt, den optischen Sensor zu steuern, um die Strommessung durchzuführen, die Verarbeitungsschaltung für Folgendes konfiguriert ist: Empfangen, vom optischen Sensor, von Daten entsprechend der aktuellen Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters; Bestimmen, basierend auf den Daten, die der aktuellen Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters entsprechen, eines Gewebesauerstoffsättigungswerts; und Klassifizieren, basierend auf einem Satz von Parametern, die durch den Satz von Sensoren gemessen werden, des Gewebesauerstoffsättigungswerts.
Medizinisches Gerätesystem nach Anspruch 10, wobei die Verarbeitungsschaltung zum Klassifizieren der aktuellen Messung für Folgendes konfiguriert ist: Erhalten von Daten, die auf einen oder mehrere Werte des Parametersatzes hinweisen, wobei der eine oder die mehreren Werte innerhalb eines Zeitfensters gemessen werden, das einer Zeit zugeordnet ist, zu der die aktuelle Messung durchgeführt wird; Zuordnen des einen oder der mehreren Werte des Parametersatzes zu dem Gewebesauerstoffsättigungswert; Addieren des Gewebesauerstoffsättigungswertes zu einem Satz von Gewebesauerstoffsättigungswerten, wobei jeder Gewebesauerstoffsättigungswert des Satzes von Gewebesauerstoffsättigungswerten einer jeweiligen Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters zugeordnet ist, wobei die jeweilige Messung einem oder mehreren Werten des Parametersatzes entspricht; und Analysieren, basierend auf mindestens einer Teilmenge des Satzes von Parametern, des Satzes von Gewebesauerstoffsättigungswerten.
Medizinisches Gerätesystem nach Anspruch 10, wobei der Parametersatz einschließt: eine oder mehrere von einer im Zielgewebe vorhandenen Umgebungslichtmenge, einem Testsignal eines optischen Sensors, einer Temperatur des Zielgewebes, einer Körperhaltung des Patienten, einer Atmungsfrequenz, einem Atemvolumen, einer Herzfrequenz, einer Herzfrequenzvariabilität, einem Gewebehämoglobinindex-(THI)-Wert oder einer subkutanen Gewebeimpedanz.
Medizinisches Gerätesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei, wenn die Verarbeitungsschaltung bestimmt, den optischen Sensor zu steuern, um die aktuelle Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters durchzuführen, und wobei die Verarbeitungsschaltung ferner für Folgendes konfiguriert ist: Empfangen, vom optischen Sensor, von Daten entsprechend der aktuellen Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters; Bestimmen, basierend auf den Daten, die der aktuellen Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters entsprechen, eines Gewebesauerstoffsättigungswerts; und Addieren des Gewebesauerstoffsättigungswertes zu einem Satz von Gewebesauerstoffsättigungswerten, wobei jeder Gewebesauerstoffsättigungswert des Satzes von Gewebesauerstoffsättigungswerten einer jeweiligen Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters zugeordnet ist.
Implantierbares medizinisches Gerät nach Anspruch 13, wobei die Verarbeitungsschaltung ferner für Folgendes konfiguriert ist: Erkennen, basierend auf dem Satz von Gewebesauerstoffsättigungswerten, des Trends des Gewebesauerstoffsättigungsparameters; und Bestimmen, ob der Trend des Gewebesauerstoffsättigungsparameters stabil ist.
Medizinisches Gerätesystem nach Anspruch 14, wobei, wenn die Verarbeitungsschaltung bestimmt, dass der Trend des Gewebesauerstoffsättigungsparameters nicht stabil ist, die Verarbeitungsschaltung für Folgendes konfiguriert ist: Steuern der Leistung einer Pulsoximetriemessung, die der aktuellen Messung des Gewebesauerstoffsättigungsparameters zugeordnet ist.