DE202020005766U1 - Erkennung vorzeitiger ventrikulärer Kontraktionen (premature ventricular contraction - PVC) - Google Patents

Erkennung vorzeitiger ventrikulärer Kontraktionen (premature ventricular contraction - PVC) Download PDF

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Abstract

Medizinisches System, das Folgendes umfasst:
mehrere Elektroden, die konfiguriert sind, um ein kardiales Elektrogramm eines Patienten zu erfassen; und
eine Verarbeitungsschaltung, die für Folgendes konfiguriert ist:
identifizieren mehrere ventrikuläre Depolarisationen innerhalb des kardialen Elektogramms;
für jede der mehreren ventrikulären Depolarisationen, Identifizieren eines maximalen Steigungspunkts, eines minimalen Steigungspunkts und eines Intervalls zwischen dem maximalen Steigungspunkt und dem minimalen Steigungspunkt; und
für jede der mehreren ventrikulären Depolarisationen als eine aktuelle ventrikuläre Depolarisation:
Bestimmen, dass die Intervalle vom maximalen Steigungspunkt bis zum minimalen Steigungspunkt für die aktuelle ventrikuläre Depolarisation, eine vorhergehende benachbarte ventrikuläre Depolarisation der mehreren ventrikulären Depolarisationen und eine nachfolgende benachbarte ventrikuläre Depolarisation der mehreren ventrikulären Depolarisationen ein oder mehrere Steigungskriterien erfüllen, und
Bestimmen, dass die aktuelle ventrikuläre Depolarisation eine Depolarisation der vorzeitigen ventrikulären Kontraktion (PVC) ist, basierend darauf, dass die Intervalle zwischen dem maximalen Steigungspunkt und dem minimalen Steigungspunkt das eine oder mehrere Steigungskriterien erfüllen.

Description

  • GEBIET
  • Die Offenbarung betrifft im Allgemeinen Systeme für medizinische Vorrichtungen und insbesondere Systeme für medizinische Vorrichtungen, die konfiguriert sind, um vorzeitige ventrikuläre Kontraktionen (PVCs) zu erkennen.
  • STAND DER TECHNIK
  • Medizinische Vorrichtungen können verwendet werden, um physiologische Signale eines Patienten zu überwachen. So sind zum Beispiel einige medizinische Vorrichtungen konfiguriert, um mittels Elektroden kardiale Elektrogramm (cardiac electrogram - EGM)-Signale zu erfassen, die die elektrische Aktivität des Herzens anzeigen. Einige medizinische Vorrichtungen können konfiguriert sein, um eine Therapie in Verbindung mit oder unabhängig von der Überwachung physiologischer Signale durchzuführen.
  • PVCs sind vorzeitige Herzschläge, die von den Ventrikeln des Herzens ausgehen. PVCs sind vorzeitig, weil sie vor dem regulären Herzschlag auftreten, der vom Sinusknoten ausgeht. Während eines PVC-Ereignisses entladen sich die Ventrikel elektrisch und kontrahieren vorzeitig, bevor die normale elektrische Entladung vom Sinusknoten eintrifft. PVCs können auch bei gesunden Menschen auftreten. PVCs können z. B. durch Koffein, Rauchen, Alkoholkonsum, Stress, Erschöpfung, pharmakologische Toxizität, Elektrolyt-Ungleichgewicht, Sauerstoffmangel und Herzinfarkt verursacht werden. Zu den häufigen Symptomen im Zusammenhang mit PVCs gehören Herzklopfen, Schwindel, Müdigkeit, Dyspnoe, Brustschmerzen und Benommenheit. PVCs gelten in der Regel als gutartig, können aber möglicherweise Kardiomyopathie, ventrikuläre Arrythmien und Herzinsuffizienz verursachen.
  • Zu den Behandlungsstrategien für die PVC-induzierte Kardiomyopathie gehören die medikamentöse Therapie und die Katheterablation, wobei die Katheterablation angesichts des Potenzials für eine dauerhafte Unterdrückung der PVCs eine zunehmende Rolle spielt. Eine Ablation zur Unterdrückung von PVCs kann zu einer Verbesserung der linksventrikulären systolischen Dysfunktion (left ventricular systolic dysfunction - LVSD) und einer Normalisierung der linksventrikulären Auswurffraktion (left ventricular ejection fraction - LVEF) führen. Die PVC-Belastung, d. h. die Quantifizierung der Anzahl der PVCs über einen bestimmten Zeitraum, kann ein unabhängiger Prädiktor für eine PVC-bedingte Kardiomyopathie sein. Derzeit ist die 24-Stunden-Holter-Überwachung das am häufigsten verwendete Verfahren, um die PVC-Belastung zu bestimmen.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Im Allgemeinen bezieht sich diese Offenbarung auf Methoden zum Erkennen von PVCs mittels einer medizinischen Vorrichtung, um beispielsweise eine Bestimmung der PVC-Belastung zu erleichtern. Insbesondere bezieht sich die Offenbarung auf Methoden zum Bewerten von ventrikulären Depolarisationen in einem kardialen EGM, um zu bestimmen, ob es sich um PVC-Depolarisationen handelt. Die Verarbeitungsschaltung kann basierend auf der Erfüllung eines oder mehrerer Kriterien bestimmen, dass es sich bei einer ventrikulären Depolarisation um eine PVC-Depolarisation handelt, einschließlich Kriterien, die sich auf Interdepolarisationsintervalle beziehen, die die Depolarisationsrate anzeigen (z. B. R-R-Intervalle), oder Kriterien, die sich auf die Morphologie der Depolarisationen im kardialen EGM beziehen.
  • Bei einigen medizinischen Vorrichtungen, z. B. solchen, die externe, subkutane oder andere extravaskuläre Elektroden verwenden, kann die Lage und Ausrichtung der Elektroden, die verwendet werden, um das kardiale EGM in Bezug auf das Herz und andere Gewebe zu erfassen, von Patient zu Patient und auch innerhalb eines bestimmten Patienten im Laufe der Zeit variieren. Infolgedessen kann die Morphologie der Depolarisationen variieren und Rauschen in das kardiale EGM eingebracht werden. Die Kriterien, die von der Verarbeitungsschaltung verwendet werden, um zu bestimmen, ob es sich bei einer gegebenen Depolarisation um eine PVC gemäß den Methoden dieser Offenbarung handelt, erleichtern die Sensitivität und Spezifität der PVC-Erkennung unter solchen Bedingungen, was eine genauere Bestimmung der PVC-Belastung, der Herzgesundheit und des Risikos eines plötzlichen Herztodes erleichtert und klinische Maßnahmen zur Unterdrückung von PVCs, wie z. B. Medikamente und PVC-Ablationen, nach sich zieht.
  • In einigen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung Rauschkriterien verwenden, um zu vermeiden, dass verrauschte Depolarisationen im kardialen EGM als PVC-Depolarisationen eingestuft werden. In einigen Beispielen schließen die morphologischen Kriterien ein oder mehrere Steigungskriterien ein, wobei die Verarbeitungsschaltung prüfen kann, ob die Intervalle zwischen maximalen und minimalen Steigungspunkten in Depolarisationen die Steigungskriterien erfüllen. Anstelle oder zusätzlich zu den Steigungskriterien können die morphologischen Kriterien zur Identifizierung von PVC-Depolarisationen ein oder mehrere Korrelationskriterien einschließen, mit denen die Verarbeitungsschaltung Korrelationswerte zwischen Depolarisationen vergleichen kann. Die Verarbeitungsschaltung kann eine Kreuzkorrelationsmethode, eine Differenzsummenmethode oder andere Methoden verwenden, um die Korrelationswerte zu bestimmen. In einigen Beispielen können die Korrelationskriterien einen oder mehrere Schwellenwerte einschließen, die auf der Grundlage eines maximalen Korrelationsbetrags zwischen Depolarisationen, z. B. eines maximalen Kreuzkorrelationswertes oder eines minimalen Differenzsummenwertes, während eines Aktualisierungszeitraums vor der aktuellen betrachteten Depolarisation einstellbar sind.
  • In einem Beispiel umfasst ein medizinisches System mehrere Elektroden, die konfiguriert sind, um ein kardiales Elektrogramm eines Patienten zu erfassen, und eine Verarbeitungsschaltung. Die Verarbeitungsschaltung ist konfiguriert, um mehrere ventrikuläre Depolarisationen innerhalb des kardialen Elektrogramms zu identifizieren und für jede der mehreren ventrikulären Depolarisationen einen maximalen Steigungspunkt, einen minimalen Steigungspunkt und ein Intervall zwischen dem maximalen Steigungspunkt und dem minimalen Steigungspunkt zu identifizieren. Die Verarbeitungsschaltung ist ferner konfiguriert, um für jede der mehreren ventrikulären Depolarisationen als eine aktuelle ventrikuläre Depolarisation zu bestimmen, dass die Intervalle von dem maximalen Steigungspunkt zu dem minimalen Steigungspunkt für die aktuelle ventrikuläre Depolarisation, eine vorhergehende benachbarte ventrikuläre Depolarisation der mehreren ventrikulären Depolarisationen und eine nachfolgende benachbarte ventrikuläre Depolarisation der mehreren ventrikulären Depolarisationen ein oder mehrere Steigungskriterien erfüllen, und auf der Grundlage der Intervalle von dem maximalen Steigungspunkt zu dem minimalen Steigungspunkt, die das eine oder die mehreren Steigungskriterien erfüllen, bestimmen, dass die aktuelle ventrikuläre Depolarisation eine Depolarisation mit vorzeitiger ventrikulärer Kontraktion (PVC) ist.
  • In einem anderen Beispiel umfasst ein Verfahren das Erfassen eines kardialen Elektrogramms eines Patienten mittels mehrerer Elektroden und das Identifizieren mehrerer ventrikulärer Depolarisationen innerhalb des kardialen Elektrogramms. Das Verfahren umfasst ferner für jede der mehreren ventrikulären Depolarisationen das Identifizieren eines maximalen Steigungspunkts, eines minimalen Steigungspunkts und eines Intervalls zwischen dem maximalen Steigungspunkt und dem minimalen Steigungspunkt. Das Verfahren umfasst ferner für jede der mehreren ventrikulären Depolarisationen als aktuelle ventrikuläre Depolarisation das Bestimmen, dass die Intervalle zwischen dem maximalen Steigungspunkt und dem minimalen Steigungspunkt für die aktuelle ventrikuläre Depolarisation, eine vorhergehende benachbarte ventrikuläre Depolarisation der mehreren ventrikulären Depolarisationen und eine nachfolgende benachbarte ventrikuläre Depolarisation der mehreren ventrikulären Depolarisationen ein oder mehrere Steigungskriterien erfüllen, und auf der Grundlage der Intervalle von dem maximalen Steigungspunkt zu dem minimalen Steigungspunkt, die das eine oder die mehreren Steigungskriterien erfüllen, bestimmen, dass die aktuelle ventrikuläre Depolarisation eine Depolarisation der vorzeitigen ventrikulären Kontraktion (PVC) ist.
  • In einem anderen Beispiel umfasst ein medizinisches System mehrere Elektroden, die konfiguriert sind, um ein kardiales Elektrogramm eines Patienten zu erfassen, und eine Verarbeitungsschaltung. Die Verarbeitungsschaltung ist konfiguriert, um mehrere ventrikuläre Depolarisationen innerhalb des kardialen Elektrogramms zu identifizieren. Für jede der mehreren ventrikulären Depolarisationen als aktuelle ventrikuläre Depolarisation ist die Verarbeitungsschaltung konfiguriert, um einen Korrelationswert zwischen jeder Paarung von einer der aktuellen ventrikulären Depolarisationen, einer vorhergehenden benachbarten ventrikulären Depolarisation und einer nachfolgenden benachbarten ventrikulären Depolarisation und einer anderen der vorhergehenden benachbarten ventrikulären Depolarisationen, der aktuellen ventrikulären Depolarisation und der nachfolgenden benachbarten ventrikulären Depolarisation zu bestimmen. Die Verarbeitungsschaltung ist ferner konfiguriert, um zu bestimmen, dass die Korrelationswerte ein oder mehrere Korrelationskriterien erfüllen, die einen oder mehrere Schwellenwerte umfassen, und um auf der Grundlage der Korrelationswerte, die das eine oder die mehreren Korrelationskriterien erfüllen, zu bestimmen, dass die aktuelle ventrikuläre Depolarisation eine vorzeitige ventrikuläre Kontraktionsdepolarisation (PVC) ist. Die Verarbeitungsschaltung ist ferner konfiguriert, um für mehrere Korrelationswerte, die während eines Aktualisierungszeitraums vor der aktuellen Depolarisation bestimmt wurden, einen der mehreren Korrelationswerte zu identifizieren, der einen maximalen Korrelationsbetrag unter den mehreren Korrelationswerten darstellt, und den einen oder die mehreren Schwellenwerte auf der Grundlage des identifizierten der mehreren Korrelationswerte einzustellen.
  • Die Kurzdarstellung soll einen Überblick über den in dieser Offenbarung beschriebenen Gegenstand bereitstellen. Es ist nicht beabsichtigt, eine ausschließliche oder erschöpfende Erläuterung der Systeme, Vorrichtungen und Verfahren bereitzustellen, die im Detail in den beigefügten Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung beschrieben sind.
  • Weitere Details von einem oder mehreren Beispielen dieser Offenbarung sind in den begleitenden Zeichnungen und in der nachfolgenden Beschreibung dargelegt. Andere Merkmale, Ziele und Vorteile werden aus der Beschreibung und den Zeichnungen sowie aus den Ansprüchen ersichtlich.
  • Figurenliste
    • 1 veranschaulicht die Umgebung eines beispielhaften medizinischen Systems in Verbindung mit einem Patienten.
    • 2 ist ein funktionales Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration der implantierbaren medizinischen Vorrichtung (implantable medical device - IMD) des medizinischen Systems von 1 veranschaulicht.
    • 3 ist ein konzeptionelles Seitenansichtsdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration der IMD von 1 und 2 veranschaulicht.
    • 4 ist ein funktionales Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration der externen Vorrichtung von 1 veranschaulicht.
    • 5 ist ein Blockdiagramm, das ein beispielhaftes System veranschaulicht, das einen Zugangspunkt, ein Netzwerk, externe Rechenvorrichtungen, wie z. B. einen Server, und eine oder mehrere andere Rechenvorrichtungen einschließt, die mit dem IMD und der externen Vorrichtung der 1-4 gekoppelt sein können.
    • 6 ist ein Diagramm, das ein kardiales EGM veranschaulicht, das PVC-Depolarisationen einschließt, und eine beispielhafte Methode zum Erkennen von PVC-Depolarisationen auf der Grundlage des kardialen EGM.
    • 7 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Vorgang zum Erkennen von PVC-Depolarisationen veranschaulicht..
    • 8 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Vorgang veranschaulicht, mit dem bestimmt wird, ob Intervall- und morphologische Kriterien erfüllt sind, um zu bestimmen, ob eine aktuelle ventrikuläre Depolarisation eine PVC-Depolarisation ist..
    • 9 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Vorgang veranschaulicht, mit dem bestimmt wird, ob auf Amplitude und Steigung basierende morphologische Kriterien erfüllt sind, um zu bestimmen, ob eine aktuelle Depolarisation eine PVC-Depolarisation ist..
    • 10 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Vorgang zum Einstellen von Korrelationsschwellenwerten veranschaulicht, die verwendet werden, um zu bestimmen, ob ventrikuläre Depolarisationen PVC-Depolarisationen sind..
    • 11 ist ein Flussdiagramm, das einen weiteren beispielhaften Vorgang zum Einstellen von Korrelationsschwellenwerten veranschaulicht, die verwendet werden, um zu bestimmen, ob ventrikuläre Depolarisationen PVC-Depolarisationen sind..
  • Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Elemente in der Beschreibung und in den Figuren.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Es gibt eine Vielzahl von medizinischen Vorrichtungen, die kardiale EGM erfassen. Einige medizinische Vorrichtungen, die kardiale EGM erfassen, sind nicht-invasiv, z. B. unter Verwendung mehrerer Elektroden, die in Kontakt mit externen Abschnitten des Patienten, z. B. an verschiedenen Stellen auf der Haut des Patienten, angebracht werden. Die Elektroden, die verwendet werden, um das kardiale EGM bei diesen nicht-invasiven Vorgängen zu überwachen, können beispielsweise mit Hilfe eines Klebstoffs, eines Riemens, eines Gurtes oder einer Weste am Patienten angebracht und elektrisch zum elektrischen Koppeln mit einer Überwachungsvorrichtung, wie z. B. einem Elektrokardiographen, einem Holter-Monitor oder einem anderen elektronischen Gerät, verwendet werden. Die Elektroden sind konfiguriert, um elektrische Signale zu erfassen, die der elektrischen Aktivität des Herzens oder anderer kardialer Gewebe des Patienten zugeordnet sind, und diese erfassten elektrischen Signale an die elektronische Vorrichtung zur weiteren Verarbeitung und/oder Anzeige der elektrischen Signale zu liefern. Die nicht-invasiven Vorrichtungen und Verfahren können zeitlich begrenzt genutzt werden, z. B. zur Überwachung eines Patienten während einer klinischen Untersuchung, wie z. B. während eines Arzttermins, oder z. B. für einen vorbestimmten Zeitraum, z. B. für einen Tag (vierundzwanzig Stunden) oder für einen Zeitraum von mehreren Tagen.
  • Externe Vorrichtungen, die verwendet werden können, um kardiale EGMs nicht-invasiv zu erfassen und zu überwachen, schließen tragbare Vorrichtungen mit Elektroden ein, die konfiguriert sind, um in Kontakt mit der Haut des Patienten zu kommen, wie beispielsweise Pflaster, Uhren oder Halsketten. Ein Beispiel eines tragbaren physiologischen Monitors, der dazu konfiguriert ist, um ein kardiales EGM zu erfassen, ist das SEEQ™ Mobile Cardiac Telemetry System, erhältlich von Medtronic plc, Dublin, Irland. Solche externen Vorrichtungen können eine vergleichsweise längerfristige Überwachung von Patienten während normaler täglicher Aktivitäten erleichtern und die gesammelten Daten in regelmäßigen Abständen an einen Netzdienst wie beispielsweise das Medtronic Carelink™ Network übertragen.
  • Einige implantierbare medizinische Vorrichtungen (IMD) erfassen und überwachen auch kardiale EGM. Die von IMDs zur Erfassung kardialer EGM verwendeten Elektroden sind in der Regel in ein Gehäuse des IMD integriert und/oder über eine oder mehrere längliche Sonden mit dem IMD gekoppelt. Beispielhafte IMD, die kardiale EGM überwachen, schließen Herzschrittmacher und implantierbare Kardioverter-Defibrillatoren ein, die mit intravaskulären oder extravaskulären Sonden gekoppelt werden können, sowie Herzschrittmacher mit Gehäusen, die für die Implantation in das Herz konfiguriert sind, die sondenlos sein können. Ein Beispiel eines Herzschrittmachers, der für die intrakardiale Implantation konfiguriert ist, ist das Micra™ Transcatheter Pacing System, erhältlich von Medtronic plc. Einige IMDs, die keine Therapie bereitstellen, beispielsweise implantierbare Patientenmonitore, erfassen kardiale EGM. Ein Beispiel einer solchen IMD ist der Reveal LINQ™ Insertable Cardiac Monitor von Medtronic plc, der subkutan eingesetzt werden kann. Solche IMD können eine vergleichsweise längerfristige Überwachung von Patienten während normaler täglicher Aktivitäten erleichtern und die gesammelten Daten in regelmäßigen Abständen an einen Netzdienst wie beispielsweise das Medtronic Carelink™ Network übertragen.
  • Jede medizinische Vorrichtung, die konfiguriert ist, ein kardiales EGM mittels implantierter oder externer Elektroden zu erfassen, einschließlich der hierin enthaltenen Beispiele, kann die Methoden dieser Offenbarung zum Bewerten von ventrikulären Depolarisationen in einem kardialen EGM anwenden, um zu bestimmen, ob es sich um PVC-Depolarisationen handelt, was die Bestimmung der PVC-Belastung erleichtern kann. Die Methoden schließen das Bewerten des kardialen EGM anhand von Kriterien ein, die konfiguriert sind, um eine gewünschte Empfindlichkeit und Spezifität der PVC-Erkennung trotz Rauschen und depolarisationsmorphologischer Schwankungen aufgrund unterschiedlicher Elektrodenpositionen bereitzustellen. Die Methoden dieser Offenbarung zum Identifizieren von PVC-Depolarisationen können das Bestimmen der PVC-Belastung, der Herzgesundheit und des Risikos eines plötzlichen Herztodes erleichtern und klinische Maßnahmen zur Unterdrückung von PVCs, wie z. B. Medikamenten und PVC-Ablationen, nach sich ziehen.
  • 1 zeigt die Umgebung eines beispielhaften medizinischen Systems 2 in Verbindung mit einem Patienten 4 gemäß einer oder mehrerer Methoden dieser Offenbarung. Die beispielhaften Methoden können mit einer IMD 10 verwendet werden, die drahtlos mit mindestens einer der externen Vorrichtungen 12 und anderen, in 1 nicht dargestellten Vorrichtungen kommunizieren kann. In einigen Beispielen wird die IMD 10 außerhalb einer Brusthöhle des Patienten 4 implantiert (z. B. subkutan an der in 1 veranschaulichten Position im Brustbereich). Die IMD 10 kann nahe dem Brustbein nahe oder knapp unterhalb der Höhe des Herzens des Patienten 4 positioniert sein, beispielsweise zumindest teilweise innerhalb der Herzsilhouette. Die IMD 10 schließt mehrere Elektroden (in 1 nicht gezeigt) ein und ist dazu konfiguriert, um ein kardiales EGM über die mehreren Elektroden zu erfassen. In einigen Beispielen hat IMD 10 die Form des LINQ™ ICM oder eines anderen ICM, das dem LINQ™ ICM ähnlich ist, z. B. eine Version oder Abwandlung davon.
  • Die externe Vorrichtung 12 kann eine Rechenvorrichtung mit einem für den Benutzer sichtbaren Display und einer Schnittstelle zur Eingabe in die externe Vorrichtung 12 (d. h. ein Benutzereingabemechanismus) sein. In einigen Beispielen kann die externe Vorrichtung 12 ein Notebook, ein Tablet-Computer, eine Arbeitsstation, ein oder mehrere Server, ein Mobiltelefon, ein persönlicher digitaler Assistent oder eine andere Rechenvorrichtung sein, auf der eine Anwendung ausgeführt werden kann, die es der Rechenvorrichtung ermöglicht, mit der IMD 10 zu interagieren. Die externe Vorrichtung 12 ist konfiguriert, um mit dem IMD 10 und optional mit einer anderen Rechenvorrichtung (in 1 nicht gezeigt) über eine drahtlose Verbindung zu kommunizieren. Die externe Vorrichtung 12 kann beispielsweise über Nahfeld-Kommunikationstechnologien (z. B. induktive Kopplung, NFC oder andere Kommunikationstechnologien mit einer Reichweite von weniger als 10-20 cm) und Fernfeld-Kommunikationstechnologien (z. B. RF-Telemetrie gemäß den 802.11- oder Bluetooth®-Spezifikationen oder andere Kommunikationstechnologien mit einer größeren Reichweite als Nahfeld-Kommunikationstechnologien) kommunizieren.
  • Die externe Vorrichtung 12 kann verwendet werden, um die Betriebsparameter der IMD 10 zu konfigurieren. Die externe Vorrichtung 12 kann verwendet werden, um Daten von der IMD 10 abzurufen. Die abgerufenen Daten können Werte von physiologischen Parametern, die von der IMD 10 gemessen werden, Hinweise auf Arrhythmieepisoden oder andere Krankheiten, die von der IMD 10 erkannt wurden, und von der IMD 10 aufgezeichnete physiologische Signale einschließen. Beispielsweise kann die externe Vorrichtung 12 Informationen abrufen, die sich auf die Erkennung von PVCs durch das IMD 10 beziehen, wie z. B. eine Zählung oder eine andere Quantifizierung von PVCs, z. B. über einen bestimmten Zeitraum seit dem letzten Abruf von Informationen durch die externe Vorrichtung. Die externe Vorrichtung 12 kann auch kardiale EGM-Segmente abrufen, die von der IMD 10 aufgezeichnet wurden, z. B. wenn die IMD 10 bestimmt, dass während des Segments oder als Reaktion auf eine Anforderung zur Aufzeichnung des Segments von Patient 4 oder einem anderen Benutzer eine Arrhythmie oder eine andere Erkrankung aufgetreten ist. Wie in Bezug auf 5 weiter unten näher erläutert wird, können eine oder mehrere Remote-Rechenvorrichtungen mit der IMD 10 in ähnlicher Weise wie die externe Vorrichtung 12 interagieren, z. B. um die IMD 10 zu programmieren und/oder Daten von der IMD 10 über ein Netzwerk abzurufen.
  • Die Verarbeitungsschaltung des medizinischen Systems 2, z. B. der IMD 10, der externen Vorrichtung 12 und/oder einer oder mehrerer anderer Rechenvorrichtungen, kann konfiguriert werden, um die beispielhaften Methoden dieser Offenbarung durchzuführen, und zwar zum Bestimmen, ob eine Depolarisation eine PVC-Depolarisation ist. In einigen Beispielen analysiert die Verarbeitungsschaltung des medizinischen Systems 2 ein von der IMD 10 erfasstes kardiales EGM, um zu bestimmen, ob eine aktuelle Depolarisation eine PVC-Depolarisation ist, und zwar basierend darauf, ob die aktuelle Depolarisation und benachbarte Depolarisationen im kardialen EGM, z. B. Vergleiche zwischen diesen Depolarisationen, mehrere Kriterien erfüllen. Die Kriterien können Rauschkriterien, Kriterien für das Interdepolarisationsintervall (z. B. R-R-Intervall) und/oder morphologische Kriterien einschließen, wie unten ausführlicher beschrieben. Obwohl im Zusammenhang mit Beispielen beschrieben, in denen die IMD 10, die das kardiale EGM erfasst, einen einsetzbaren Herzmonitor umfasst, können beispielhafte Systeme, einschließlich einer oder mehrerer implantierbarer oder externer Vorrichtungen jeglicher Art, die konfiguriert sind, um ein kardiales EGM zu erfassen, konfiguriert werden, um die Methoden dieser Offenbarung umzusetzen.
  • 2 ist ein funktionales Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration der IMD 10 von 1 gemäß einer oder mehreren hierin beschriebenen Methoden veranschaulicht. Im veranschaulichten Beispiel umfasst die IMD 10 die Elektroden 16A und 16B (zusammen bezeichnet als „Elektroden 16“), die Antenne 26, die Verarbeitungsschaltung 50, die Erfassungsschaltung 52, die Kommunikationsschaltung 54, die Speichervorrichtung 56, die Schaltschaltung 58 und die Sensoren 62. Obwohl das veranschaulichte Beispiel zwei Elektroden 16 einschließt, können IMDs, die mehr als zwei Elektroden 16 einschließen oder mit ihnen gekoppelt sind, die Methoden dieser Offenbarung in einigen Beispielen umsetzen.
  • Die Verarbeitungsschaltung 50 kann eine Schaltung mit fester Funktion und/oder eine programmierbare Verarbeitungsschaltung einschließen. Die Verarbeitungsschaltung 50 kann einen oder mehrere von einem Mikroprozessor, einer Steuervorrichtung, einem digitalen Signalprozessor (digital signal processor - DSP), einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (application specific integrated circuit - ASIC), einem feldprogrammierbaren Gate-Array (field-programmable gate array — FPGA) oder einer äquivalenten diskreten oder analogen Logikschaltung einschließen. In einigen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung 50 mehrfache Komponenten einschließen, wie eine beliebige Kombination aus einem oder mehreren Mikroprozessoren, einer oder mehreren Steuervorrichtungen, einem oder mehreren DSP, einer oder mehreren ASIC oder einem oder mehreren FPGA 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 kann über eine Schaltschaltung 58 selektiv mit den Elektroden 16 gekoppelt werden, z. B. um die Elektroden 16 und die Polarität, den so genannten Erfassungsvektor, auszuwählen, der verwendet wird, um ein kardiales EGM zu erfassen, das von der Verarbeitungsschaltung 50 gesteuert wird. Die Erfassungsschaltung 52 kann Signale von den Elektroden 16 erfassen, z. B. um ein kardiales EGM zu erzeugen, um die Überwachung der elektrischen Aktivität des Herzens zu erleichtern. Die Erfassungsschaltung 52 kann auch Signale von Sensoren 62 überwachen, die beispielsweise einen oder mehrere Beschleunigungsmesser, Drucksensoren und/oder optische Sensoren einschließen können. In einigen Beispielen kann die Erfassungsschaltung 52 einen oder mehrere Filter und Verstärker zum Filtern und Verstärken der von den Elektroden 16 und/oder den Sensoren 62 empfangenen Signale enthalten.
  • Die Erfassungsschaltung 52 und/oder die Verarbeitungsschaltung 50 können dazu konfiguriert sein, um kardiale Depolarisationen (z. B. P-Wellen von atrialen Depolarisationen oder R-Wellen von ventrikulären Depolarisationen) zu erkennen, wenn die kardiale EGM-Amplitude einen Erfassungsschwellenwert überschreitet. Zur Erkennung der kardialen Depolarisation kann die Erfassungsschaltung 52 in einigen Beispielen einen Gleichrichter, Filter, Verstärker, Komparator und/oder Analog-Digital-Wandler einschließen. In einigen Beispielen kann die Erfassungsschaltung 52 einen Hinweis an die Verarbeitungsschaltung 50 als Reaktion auf das Erfassen einer kardialen Depolarisation ausgeben. Auf diese Weise kann die Verarbeitungsschaltung 50 erkannte kardiale Depolarisationsindikatoren empfangen, die dem Auftreten erkannter R-Wellen und P-Wellen in den jeweiligen Herzkammern entsprechen. Die Verarbeitungsschaltung 50 kann die Hinweise auf erkannte R-Wellen und P-Wellen zum Bestimmen von Interdepolarisationsintervallen, Herzfrequenz und Erkennen von Arrhythmien wie Tachyarrhythmien und Asystolie verwenden.
  • Die Erfassungsschaltung 52 kann auch ein oder mehrere digitalisierte kardiale EGM-Signale für die Verarbeitungsschaltung 50 zur Analyse bereitstellen, z. B. zur Verwendung bei der Herzrhythmusunterscheidung und/oder zur Analyse, um zu bestimmen, ob ein oder mehrere PVC-Erkennungskriterien gemäß den Methoden dieser Offenbarung erfüllt sind. In einigen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung 50 das digitalisierte kardiale EGM in der Speichervorrichtung 56 speichern. Die Verarbeitungsschaltung 50 des IMD 10 und/oder die Verarbeitungsschaltung einer anderen Vorrichtung, die Daten vom IMD 10 abruft, kann das kardiale EGM analysieren, um zu bestimmen, ob ein oder mehrere PVC-Erkennungskriterien nach den Methoden dieser Offenbarung erfüllt sind.
  • Die Kommunikationsschaltung 54 kann jede geeignete Hardware, Firmware, Software oder eine beliebige Kombination davon für die Kommunikation mit einer anderen Vorrichtung einschließen, wie beispielsweise der externen Vorrichtung 12, einer anderen vernetzten Rechenvorrichtung oder einer anderen IMD oder einem Sensor. Unter der Steuerung der Verarbeitungsschaltung 50 kann die Kommunikationsschaltung 54 Downlink-Telemetrie von der externen Vorrichtung 12 oder einer anderen Vorrichtung mit Hilfe einer internen oder externen Antenne, z. B. Antenne 26, empfangen sowie Uplink-Telemetrie senden. Darüber hinaus kann die Verarbeitungsschaltung 50 mit einer vernetzten Rechenvorrichtung über eine externe Vorrichtung (z. B. die externe Vorrichtung 12) und ein Computernetzwerk, wie z. B. das Medtronic CareLink® Network, kommunizieren. Die Antenne 26 und die Kommunikationsschaltung 54 können konfiguriert sein, um Signale mittels induktiver Kopplung, elektromagnetischer Kopplung, Nahfeldkommunikation (Near Field Communication - NFC), Hochfrequenz (Radio Frequency — RF)-kommunikation, Bluetooth, WiFi oder anderen proprietären oder nicht-proprietären drahtlosen Kommunikationsverfahren zu übertragen und/oder aufzunehmen.
  • In einigen Beispielen schließt die Speichervorrichtung 56 computerlesbare Anweisungen ein, die, wenn sie durch die Verarbeitungsschaltung 50 ausgeführt werden, bewirken, dass die IMD 10 und die Verarbeitungsschaltung 50 verschiedene Funktionen durchführen, die der IMD 10 und der Verarbeitungsschaltung 50 hierin zugeschrieben werden. Die Speichervorrichtung 56 kann jedes flüchtige, nicht flüchtige, magnetische, optische oder elektrische Medium einschließen, wie beispielsweise einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (random access memory — RAM), einen Festwertspeicher (read-only memory — ROM), ein nicht flüchtiges RAM (non-volatile RAM - NVRAM), ein elektrisch löschbares programmierbares ROM (electrically-erasable programmable ROM — EEPROM), einen Flash-Speicher oder ein anderes digitales oder analoges Medium. Die Speichervorrichtung 56 kann beispielsweise programmierte Werte für einen oder mehrere Betriebsparameter der IMD 10 und/oder von der IMD 10 erfasste Daten zur Übertragung an eine andere Vorrichtung unter Verwendung der Kommunikationsschaltung 54 speichern. Die von der Speichervorrichtung 56 gespeicherten und von der Kommunikationsschaltung 54 an eine oder mehrere andere Vorrichtungen übertragenen Daten können z. B. Quantifizierungen zur PVC-Erkennung und/oder digitalisierte kardiale EGM einschließen.
  • 3 ist ein konzeptionelles Seitenansichtsdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration der IMD 10 von 1 und 2 veranschaulicht. In dem in 3 gezeigten Beispiel kann die IMD 10 eine sondenlose, subkutan implantierbare Überwachungsvorrichtung mit einem Gehäuse 15 und eine isolierende Abdeckung 76 einschließen. Elektrode 16A und Elektrode 16B können auf einer Außenfläche der Abdeckung 76 gebildet oder platziert sein. Die Schaltungen 50-62, die oben mit Bezug auf 2 beschrieben sind, können auf einer Innenfläche der Abdeckung 76 oder innerhalb des Gehäuses 15 gebildet oder platziert sein. In dem veranschaulichten Beispiel ist die Antenne 26 auf der Innenfläche der Abdeckung 76 gebildet oder platziert, kann jedoch in einigen Beispielen auf der Außenfläche gebildet oder platziert sein. In einigen Beispielen können ein oder mehrere Sensoren 62 auf der Außenfläche der Abdeckung 76 gebildet oder platziert sein. In einigen Beispielen kann die isolierende Abdeckung 76 über einem offenen Gehäuse 15 positioniert sein, sodass das Gehäuse 15 und die Abdeckung 76 die Antenne 26 und die Schaltungen 50-62 umschließen und die Antenne und Schaltungen vor Flüssigkeiten wie Körperflüssigkeiten schützen.
  • Die Antenne 26 und/oder Schaltungen 50-62 können auf der Innenseite der isolierenden Abdeckung 76 gebildet werden, beispielsweise unter Verwendung der Flip-Chip-Technologie. Die isolierende Abdeckung 76 kann auf ein Gehäuse 15 geklappt werden. Wenn sie umgedreht und auf dem Gehäuse 15 platziert werden, können die Komponenten der IMD 10, die auf der Innenseite der isolierenden Abdeckung 76 gebildet sind, in einem Spalt 78 positioniert werden, der durch das Gehäuse 15 definiert wird. Die Elektroden 16 können durch eine oder mehrere Durchkontaktierungen (nicht gezeigt), die durch die isolierende Abdeckung 76 gebildet sind, elektrisch mit der Schaltschaltung 58 verbunden sein. Die isolierende Abdeckung 76 kann aus Saphir (d. h. Korund), Glas, Parylen und/oder jedem anderen geeigneten isolierenden Material gebildet sein. Das Gehäuse 15 kann aus Titan oder einem anderen geeigneten Material (beispielsweise einem biokompatiblen Material) gebildet sein. Die Elektroden 16 können aus Edelstahl, Titan, Platin, Iridium oder Legierungen davon gebildet sein. Außerdem können die Elektroden 16 mit einem Material wie Titannitrid oder fraktalem Titannitrid beschichtet sein, obwohl auch andere geeignete Materialien und Beschichtungen für solche Elektroden verwendet werden können.
  • 4 ist ein Blockdiagramm, das eine Beispielkonfiguration von Komponenten der externen Vorrichtung 12 veranschaulicht. Im Beispiel von 4 beinhaltet die externe Vorrichtung 12 eine Verarbeitungsschaltung 80, eine Kommunikationsschaltung 82, eine Speichervorrichtung 84 und eine Benutzerschnittstelle 86.
  • Die Verarbeitungsschaltung 80 kann einen oder mehrere Prozessoren beinhalten, die konfiguriert sind, um Funktionalität zu implementieren und/oder Anweisungen zur Ausführung innerhalb der externen Vorrichtung 12 zu verarbeiten. Beispielsweise kann die Verarbeitungsschaltung 80 in der Lage sein, Anweisungen, die in der Vorrichtung 84 gespeichert sind, zu verarbeiten. Die Verarbeitungsschaltung 80 kann z. B. Mikroprozessoren, DSPs, ASICs, FPGAs oder gleichwertige diskrete oder integrierte Logikschaltungen oder eine Kombination der vorgenannten Vorrichtungen oder Schaltungen beinhalten. Dementsprechend kann die Verarbeitungsschaltung 80 jede geeignete Struktur einschließen, sei es in Form von Hardware, Software, Firmware oder einer Kombination davon, um die hierin der Verarbeitungsschaltung 80 zugeschriebenen Funktionen durchzuführen.
  • Die Kommunikationsschaltung 82 kann jede geeignete Hardware, Firmware, Software oder eine beliebige Kombination davon einschließen, um mit einer anderen Vorrichtung, wie z.B. IMD 10, zu kommunizieren. Unter der Steuerung der Verarbeitungsschaltung 80 kann die Kommunikationsschaltung 82 Downlink-Telemetrie von IMD 10 oder einer anderen Vorrichtung empfangen und Uplink-Telemetrie an IMD 10 oder eine andere Vorrichtung senden. Die Kommunikationsschaltung 82 kann konfiguriert werden, um Signale mittels induktiver Kopplung, elektromagnetischer Kopplung, Nahfeldkommunikation (NFC), Hochfrequenzkommunikation (RF), Bluetooth, WiFi oder anderen proprietären oder nicht-proprietären drahtlosen Kommunikationsverfahren zu übertragen oder zu empfangen. Die Kommunikationsschaltung 82 kann auch konfiguriert werden, um mit anderen Vorrichtungen als IMD 10 über eine Vielzahl von verdrahteten und/oder drahtlosen Kommunikationsprotokollen und/oder Netzwerkprotokollen zu kommunizieren.
  • Die Speichervorrichtung 84 kann konfiguriert werden, um während des Betriebs Informationen in der externen Vorrichtung 12 zu speichern. Die Speichervorrichtung 84 kann ein computerlesbares Speichermedium oder eine computerlesbare Speichervorrichtung einschließen. In einigen Beispielen schließt die Speichervorrichtung 84 einen oder mehrere Kurzzeitspeicher oder Langzeitspeicher ein. Die Speichervorrichtung 84 kann z. B. RAM, DRAM, SRAM, Magnetscheiben, optische Scheiben, Flash-Speicher oder Formen von EPROM oder EEPROM einschließen. In einigen Beispielen wird die Speichervorrichtung 84 verwendet, um Daten zu speichern, die auf Anweisungen zur Ausführung durch die Verarbeitungsschaltung 80 hinweisen. Die Speichervorrichtung 84 kann durch Software oder Anwendungen, die auf der externen Vorrichtung 12 laufen, verwendet werden, um Informationen während der Programmausführung vorübergehend zu speichern.
  • Die zwischen der externen Vorrichtung 12 und der IMD 10 ausgetauschten Daten können Betriebsparameter einschließen. Die externe Vorrichtung 12 kann Daten, einschließlich computerlesbarer Anweisungen, übertragen, die bei ihrer Implementierung durch die IMD 10 die IMD 10 steuern können, um einen oder mehrere Betriebsparameter zu ändern und/oder gesammelte Daten zu exportieren. Beispielsweise kann die Verarbeitungsschaltung 80 eine Anweisung an das IMD 10 übertragen, in der das IMD 10 aufgefordert wird, gesammelte Daten (z. B. PVC-Erkennungsdaten und/oder digitalisierte kardiale EGM) an die externe Vorrichtung 12 zu exportieren. Im Gegenzug kann die externe Vorrichtung 12 die gesammelten Daten vom IMD 10 empfangen und die gesammelten Daten in der Speichervorrichtung 84 speichern. Die Verarbeitungsschaltung 80 kann jede der hierin beschriebenen Methoden zum Analysieren der vom IMD 10 empfangenen kardialen EGM anwenden, z. B. um zu bestimmen, ob ventrikuläre Depolarisationen PVC-Depolarisationen sind.
  • Ein Benutzer, wie z. B. ein Kliniker oder Patient 4, kann über die Benutzerschnittstelle 86 mit der externen Vorrichtung 12 interagieren. Die Benutzerschnittstelle 86 schließt ein Display (nicht gezeigt) ein, z. B. eine Flüssigkristallanzeige (liquid crystal display - LCD) oder eine Leuchtdioden (light emitting diode — LED)-Anzeige oder einen anderen Bildschirm-Typ, mit dem die Verarbeitungsschaltung 80 Informationen in Bezug auf IMD 10 darstellen kann, z. B. kardiale EGM, Angaben zu erkannten PVCs und Quantifizierungen von erkannten PVCs, wie z. B. eine Quantifizierung der PVC-Belastung. Darüber hinaus kann die Benutzerschnittstelle 86 einen Eingabemechanismus einschließen, um Eingaben des Benutzers zu empfangen. Die Eingabemechanismen können beispielsweise eine oder mehrere Tasten, eine Tastatur (z. B. eine alphanumerische Tastatur), ein peripheres Zeigegerät, einen Touchscreen oder einen anderen Eingabemechanismus einschließen, der es dem Benutzer ermöglicht, durch die von der Verarbeitungsschaltung 80 der externen Vorrichtung 12 dargestellten Benutzeroberflächen zu navigieren und Eingaben zu tätigen. In anderen Beispielen schließt die Benutzerschnittstelle 86 auch Audioschaltungen ein, um dem Benutzer akustische Benachrichtigungen, Anweisungen oder andere Töne zu übermitteln oder Sprachbefehle vom Benutzer zu empfangen, oder beides.
  • 5 ist ein Blockdiagramm, das ein beispielhaftes System veranschaulicht, das einen Zugangspunkt 90, ein Netzwerk 92, externe Rechenvorrichtungen, wie z. B. einen Server 94, und eine oder mehrere andere Rechenvorrichtungen 100A-100N (zusammen bezeichnet als „Rechenvorrichtungen 100“) einschließt, die gemäß einer oder mehrerer hierin beschriebener Methoden mit der IMD 10 und der externen Vorrichtung 12 über das Netzwerk 92 gekoppelt sein können. In diesem Beispiel kann die IMD 10 die Kommunikationsschaltung 54 verwenden, um über eine erste drahtlose Verbindung mit der externen Vorrichtung 12 und über eine zweite drahtlose Verbindung mit einem Zugangspunkt 90 zu kommunizieren. Im Beispiel von 5 sind der Zugangspunkt 90, die externe Vorrichtung 12, der Server 94 und die Rechenvorrichtungen 100 miteinander verbunden und können über das Netzwerk 92 miteinander kommunizieren.
  • Der Zugangspunkt 90 kann eine Vorrichtung einschließen, die eine Verbindung zum Netzwerk 92 über eine beliebige Verbindung herstellt, z. B. eine Telefonwählverbindung, eine digitale Teilnehmerleitung (digital subscriber line — DSL) oder ein Kabelmodem. In anderen Beispielen kann der Zugangspunkt 90 mit dem Netzwerk 92 durch verschiedene Formen von Verbindungen gekoppelt sein, einschließlich verdrahteter oder drahtloser Verbindungen. In einigen Beispielen kann der Zugangspunkt 90 eine Benutzervorrichtung sein, wie z. B. ein Tablet oder ein Smartphone, das sich in unmittelbarer Nähe des Patienten befinden kann. Die IMD 10 kann konfiguriert sein, um Daten, wie z. B. Informationen zur PVC-Erkennung, PVC-Quantifizierungen und/oder kardiale EGM, an den Zugangspunkt 90 zu übertragen. Der Zugangspunkt 90 kann dann die abgerufenen Daten über das Netzwerk 92 an den Server 94 übermitteln.
  • In einigen Fällen kann der Server 94 konfiguriert sein, um einen gesicherten Speicherort für Daten bereitzustellen, die von der IMD 10 und/oder der externen Vorrichtung 12 gesammelt wurden. In einigen Fällen kann der Server 94 Daten in Webseiten oder anderen Dokumenten zusammenstellen, die von geschulten Fachleuten, wie z. B. Kliniker, über Rechenvorrichtungen 100 eingesehen werden können. Ein oder mehrere Aspekte des in 5 veranschaulichten Systems können mit allgemeiner Netzwerktechnologie und -funktionalität implementiert werden, die denen des Medtronic CareLink® Network ähneln können.
  • In einigen Beispielen kann eine oder mehrere der Rechenvorrichtungen 100 ein Tablet oder eine andere intelligente Vorrichtung sein, die sich bei einem Kliniker befindet und mit der der Kliniker die IMD 10 programmieren, Warnmeldungen von dieser empfangen und/oder abfragen kann. Beispielsweise kann der Kliniker über eine Rechenvorrichtung 100 auf die vom IMD 10 gesammelten Daten zugreifen, etwa wenn sich der Patient 4 zwischen zwei Kliniker-Besuchen aufhält, um den Status eines medizinischen Zustands zu überprüfen. In einigen Beispielen kann der Kliniker Anweisungen für einen medizinischen Eingriff für den Patienten 4 in eine Anwendung eingeben, die von der Rechenvorrichtung 100 ausgeführt wird, wie z. B. auf der Grundlage eines Status eines Patientenzustands, der von der IMD 10, der externen Vorrichtung 12, dem Server 94 oder einer beliebigen Kombination davon bestimmt wird, oder auf der Grundlage anderer dem Kliniker bekannter Patientendaten. Die Vorrichtung 100 kann dann die Anweisungen für den medizinischen Eingriff an eine andere Rechenvorrichtung 100 übertragen, die sich beim Patienten 4 oder einer Pflegeperson des Patienten 4 befindet. Beispielsweise können solche Anweisungen für medizinische Eingriffe eine Anweisung einschließen, die Dosierung, den Zeitpunkt oder die Auswahl eines Medikaments zu ändern, einen Termin mit dem Kliniker zu vereinbaren oder einen Arzt aufzusuchen. In weiteren Beispielen kann eine Rechenvorrichtung 100 eine Warnmeldung an den Patienten 4 auf der Grundlage des Gesundheitszustands des Patienten 4 erzeugen, wodurch der Patient 4 die Möglichkeit erhält, proaktiv einen Arzt aufzusuchen, bevor er Anweisungen für einen medizinischen Eingriff erhält. Auf diese Weise kann Patient 4 die Möglichkeit erhalten, bei Bedarf Maßnahmen zu ergreifen, um seinen medizinischen Zustand zu verbessern, was zu einer Verbesserung der klinischen Ergebnisse für Patient 4 beitragen kann.
  • In dem in 5 veranschaulichten Beispiel schließt der Server 94 eine Speichervorrichtung 96, z. B. zum Speichern von aus der IMD 10 abgerufenen Daten, und eine Verarbeitungsschaltung 98 ein. Die in 5 nicht veranschaulichten Rechenvorrichtungen 100 können in ähnlicher Weise eine Speichervorrichtung und eine Verarbeitungsschaltung einschließen. Die Verarbeitungsschaltung 98 kann einen oder mehrere Prozessoren beinhalten, die konfiguriert sind, um Funktionalität zu implementieren und/oder Anweisungen zur Ausführung innerhalb des Servers 94 zu verarbeiten. Beispielsweise kann die Verarbeitungsschaltung 98 in der Lage sein, Anweisungen zu verarbeiten, die im Speicher 96 gespeichert sind. Die Verarbeitungsschaltung 98 kann z. B. Mikroprozessoren, DSPs, ASICs, FPGAs oder gleichwertige diskrete oder integrierte Logikschaltungen oder eine Kombination der vorgenannten Vorrichtungen oder Schaltungen beinhalten. Dementsprechend kann die Verarbeitungsschaltung 98 jede geeignete Struktur einschließen, sei es in Form von Hardware, Software, Firmware oder einer Kombination davon, um die hierin der Verarbeitungsschaltung 98 zugeschriebenen Funktionen durchzuführen. Die Verarbeitungsschaltung 98 des Servers 94 und/oder die Verarbeitungsschaltung der Rechenvorrichtungen 100 kann jede der hierin beschriebenen Methoden implementieren, um kardiale EGM, die von der IMD 10 empfangen wurden, zu analysieren, z. B. um zu bestimmen, ob ventrikuläre Depolarisationen PVCs sind.
  • Die Speichervorrichtung 96 kann ein computerlesbares Speichermedium oder eine computerlesbare Speichervorrichtung einschließen. In einigen Beispielen schließt der Speicher 96 einen oder mehrere Kurzzeitspeicher oder einen Langzeitspeicher ein. Die Speichervorrichtung 96 kann z. B. RAM, DRAM, SRAM, Magnetscheiben, optische Scheiben, Flash-Speicher oder Formen von EPROM oder EEPROM einschließen. In einigen Beispielen wird die Speichervorrichtung 96 verwendet, um Daten zu speichern, die auf Anweisungen zur Ausführung durch die Verarbeitungsschaltung 98 hinweisen.
  • 6 ist ein Diagramm, das ein kardiales EGM 120 veranschaulicht, das PVC-Depolarisationen einschließt, und eine beispielhafte Methode zum Erkennen von PVC-Depolarisationen auf der Grundlage des kardialen EGM 120. Die Methoden dieser Offenbarung verwenden verschiedene Merkmale, wie z.B. das Interdepolarisationsintervall (z. B. R-R) und morphologische Eigenschaften, um eine PVC-Depolarisation von einer normalen ventrikulären Depolarisation zu unterscheiden. IMD 10 erfasst das kardiale EGM 120 und erkennt den Zeitpunkt der ventrikulären Depolarisationen 122A, 122B, 122C und 122D (zusammen bezeichnet als „ventrikuläre Depolarisationen 122“) unter Verwendung von Methoden zum Erkennen ventrikulärer Depolarisationen, z. B. der R-Welle, wie sie in 2 beschrieben sind.
  • In einigen Beispielen erfasst die IMD 10 ventrikuläre Depolarisationen 122 unter Verwendung zweier oder mehrerer, z. B. primärer und sekundärer, , Erfassungskanäle. Die verschiedenen Erfassungskanäle können über unterschiedliche Hardware, unterschiedliche Firmware-Einstellungen und/oder unterschiedliche Software-Einstellungen zum Verarbeiten des kardialen EGM 120 verfügen, um ventrikuläre Depolarisationen 122 zu erkennen. Beispielsweise kann ein primärer Erfassungskanal eine relativ kürzere Austastzeit, , z. B. 150 Millisekunden (ms), und eine selbsteinstellende Schwelle mit relativ höheren Amplituden für die Depolarisationserkennung verwenden. Für den primären Erfassungskanal können in einigen Beispielen die in U.S. Patent No. 7,027,858 von Cao et al. beschriebenen Methoden verwendet werden.
  • Da jedoch die ventrikuläre Depolarisationswelle, z. B. die QRS-Komplexe, bei PVC-Depolarisationen in der Regel breiter sind und einen relativ niedrigeren Frequenzgehalt aufweisen als normale Depolarisationen, kann der primäre Erfassungskanal zu wenige PVC-Depolarisationen erfassen. Ein sekundärer Erfassungskanal kann eine relativ lange Austastzeit, z. B. 520 ms, und einen festen Schwellenwert einschließen, was die Erkennung von PVC-Depolarisationen erleichtern kann, die vom primären Erfassungskanal nicht erkannt wurden. Die Verarbeitungsschaltung 50 und/oder die Erfassungsschaltung 52 können den festen Schwellenwert bestimmen, der vom sekundären Erfassungskanal verwendet wird, um eine Depolarisation in einem bestimmten Herzzyklus auf der Grundlage der Amplituden einer oder mehrerer früherer ventrikulärer Depolarisationen zu erkennen.
  • Zu den Eigenschaften, die PVC-Depolarisationen von normalen ventrikulären Depolarisationen unterscheiden, gehören: kürzere Intervalle zwischen einer PVC-Depolarisation und der vorhergehenden (zeitlich) benachbarten Depolarisation; längere Intervalle zwischen einer PVC-Depolarisation und einer nachfolgenden benachbarten Depolarisation; und unterschiedliche Morphologien der Depolarisations- und Repolarisationswellen zwischen PVC-Depolarisationen und normalen ventrikulären Depolarisationen. Um zu bestimmen, ob eine aktuelle ventrikuläre Depolarisation 122C eine PVC-Depolarisation ist, kann die Verarbeitungsschaltung 50 des IMD 10 oder eine andere Verarbeitungsschaltung des Systems 2 Intervall- und morphologische Informationen für die aktuelle ventrikuläre Depolarisation 122C, die vorhergehende (zeitlich) benachbarte Depolarisation 122B und die nachfolgende (zeitlich) benachbarte Depolarisation 122D berücksichtigen. Die Verarbeitungsschaltung kann auf diese Weise iterativ bestimmen, ob jede der ventrikulären Depolarisationen 122 eine PVC-Depolarisation ist, indem sie zur nächsten Depolarisation übergeht, z. B. wird die Depolarisation 122C zur vorhergehenden benachbarten Depolarisation, die Depolarisation 122D zur aktuellen Depolarisation und die (zeitlich) nächste Depolarisation nach der Depolarisation 122D zur nachfolgenden benachbarten Depolarisation. Obwohl die Methoden zum Bestimmen, ob eine ventrikuläre Depolarisation eine PVC-Depolarisation ist, hierin in erster Linie (z. B. in Bezug auf 6-10) als von der Verarbeitungsschaltung 50 der IMD 10 durchgeführt beschrieben werden, können solche Methoden ganz oder teilweise von der Verarbeitungsschaltung einer oder mehrerer Vorrichtungen des Systems 2 durchgeführt werden, wie z. B. der Verarbeitungsschaltung 80 der externen Vorrichtung 12, der Verarbeitungsschaltung 98 des Servers 94 oder der Verarbeitungsschaltung einer oder mehrerer Rechenvorrichtungen 100.
  • In einigen Beispielen bestimmt die Verarbeitungsschaltung 50 die jeweiligen Interdepolarisationsintervalle 124A-124C (zusammen bezeichnet als „Interdepolarisationsintervalle 124“), z. B. R-R-Intervalle, für jede der Depolarisationen 122. Die Verarbeitungsschaltung 50 kann zum Beispiel das Interdepolarisationsintervall 124A für die vorhergehende benachbarte Depolarisation 122B als das Intervall zwischen dem Zeitpunkt der Erkennung der ventrikulären Depolarisation 122A und dem Zeitpunkt der Erkennung der ventrikulären Depolarisation 122B bestimmen. In ähnlicher Weise kann die Verarbeitungsschaltung 50 das Interdepolarisationsintervall 124B für die aktuelle Depolarisation 122C als das Intervall zwischen dem Zeitpunkt der Erkennung der ventrikulären Depolarisation 122B und dem Zeitpunkt der Erkennung der ventrikulären Depolarisation 122C und das Interdepolarisationsintervall 124C für die nachfolgende benachbarte Depolarisation 122D als das Intervall zwischen dem Zeitpunkt der Erkennung der ventrikulären Depolarisation 122C und dem Zeitpunkt der Erkennung der ventrikulären Depolarisation 122D bestimmen.
  • Die Verarbeitungsschaltung 50 kann auch die jeweiligen Segmente einer digitalisierten Version des kardialen EGM 120 für jede der ventrikulären Depolarisationen 122B-122D innerhalb der jeweiligen Fenster 126A-126C (zusammen bezeichnet als „Fenster 126“) identifizieren. Jedes der Fenster 126 kann eine vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten des kardialen EGM 120 einschließen, z. B. sechzehn Abtastwerte mit 64 Hz. Die Positionen der Fenster 126 und damit die Abtastwerte des kardialen EGM 120, die sich innerhalb eines bestimmten Fensters 126 befinden, können relativ zu dem Zeitpunkt festgelegt werden, zu dem die Verarbeitungsschaltung 50 die entsprechende ventrikuläre Depolarisation 122 oder eine andere Bezugsmarke des kardialen EGM 120 erkannt hat. In einigen Beispielen schließt jedes der Fenster 126 sechzehn Abtastwerte des kardialen EGM 120 ein, die vier Abtastwerte vor dem Zeitpunkt der Erkennung der jeweiligen Depolarisation 122 starten.
  • Um zu bestimmen, ob es sich bei der aktuellen ventrikulären Depolarisation 122C um eine PVC-Depolarisation handelt, kann die Verarbeitungsschaltung 50 anhand der Segmente innerhalb der jeweiligen Fenster 126 bestimmen, ob die ventrikulären Depolarisationen 122B-122D ein oder mehrere morphologische Kriterien erfüllen. Für jede der Depolarisationen 122B-122D kann die Verarbeitungsschaltung 50 beispielhaft eine oder mehrere maximale Amplitude(n), minimale Amplitude(n), maximale Steigung(en) und minimale Steigung(en) innerhalb des jeweiligen Fensters 126A-126C bestimmen. Die Verarbeitungsschaltung 50 kann das Zeitintervall, z. B. die Anzahl der Abtastwerte, hierin auch als Steigungsintervall bezeichnet, zwischen dem Punkt der maximalen Steigung und dem Punkt der minimalen Steigung für jede der Depolarisationen 122B-122D bestimmen. Die Verarbeitungsschaltung 50 kann die Steigung des kardialen EGM 120 unter Verwendung aller bekannter Methoden bestimmen, z. B. durch Bestimmung eines abgeleiteten oder differentiellen Signals des kardialen EGM 120.
  • Die morphologischen Kriterien können Kriterien einschließen, die den Grad der Korrelation zwischen den verschiedenen möglichen Paarungen von Depolarisationen 122B-122D betreffen. Die Verarbeitungsschaltung 50 kann Korrelationswerte für ein Paar von Depolarisationen bestimmen, indem sie einen Korrelationsvorgang mit den Segmenten des kardialen EGM 120 innerhalb der jeweiligen Fenster 126 für die Depolarisationen durchführt. Beispiele für Korrelationsvorgänge sind alle bekannten Kreuzkorrelations-, Wavelet-basierten Vergleichs-, Merkmalsmengenvergleichs- oder Differenzsummenmethoden.
  • Eine Beispielformel zur Berechnung der Kreuzkorrelation lautet: C x , y ( L ) = 1 N o r m ∑ k = 0 N − | L | − 1 ( x k + | L | − x ˜ ) ( y k − y ˜ )
    Figure DE202020005766U1_0001
    wobei x und y die beiden zu vergleichenden Segmente des kardialen EGM 120 sind und verschiedene Werte von L die verschiedenen Verzögerungen darstellen, über die die Kreuzkorrelation berechnet wird. Diese Gleichung stellt das Verschieben eines der Segmente um eine Verzögerung (L) dar, das Punkt-für-Punkt-Multiplizieren mit dem anderen Segment und das Punkt-für-Punkt-Addieren des multiplizierten Ergebnisses. Der gleiche Prozess wird für verschiedene Verzögerungen angewandt. In einigen Beispielen betragen die Verzögerungen +/- vier Abtastwerte. Das Maximum von C(L) tritt bei der Verzögerung auf, bei der die beiden Segmente x und y am besten zueinander passen. In solchen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung 50 das Maximum von C(L) als Korrelationswert für einen bestimmten Vergleich zwischen zwei ventrikulären Depolarisationen 122 bestimmen.
  • Um die Verarbeitungs- und Leistungsressourcen des IMD 10 zu schonen, kann die Verarbeitungsschaltung 50 eine Differenzsummenmethode zum Bestimmen von Korrelationswerten implementieren, die für den Grad der Korrelation zwischen den verschiedenen Paaren von Depolarisationen 122B-122D repräsentativ sind. Die Verarbeitungsschaltung 50 kann eine Punkt-für-Punkt-Differenz zwischen den Segmenten des kardialen EGM 120 für die beiden Depolarisationen 122 bei verschiedenen Verzögerungen, wie +/- vier Abtastwerten, bestimmen, wobei die Verzögerung mit der geringsten Differenzsumme die höchste Korrelation zwischen den Depolarisationen 122 aufweist. Eine Beispielformel zur Berechnung der Differenzsumme lautet: D XY ( L ) = ∑ k = 0 N − | L | − 1 x k + | L | − y k
    Figure DE202020005766U1_0002
    wobei x und y die beiden zu vergleichenden Segmente des kardialen EGM 120 sind und verschiedene Werte von L die verschiedenen Verzögerungen darstellen, über die die Differenzsumme berechnet wird. Im Gegensatz zu C(L) tritt der niedrigste Wert der Differenzsumme D(L) bei der Verzögerung auf, bei der die beiden Segmente x und y am besten zueinander passen. Mit anderen Worten: Die Verzögerung mit dem höchsten Korrelationsgrad zwischen den Segmenten x und y hat den niedrigsten Differenzsummenwert D(L).
  • In einigen Beispielen bestimmt die Verarbeitungsschaltung 50 einen Korrelationswert zwischen der aktuellen ventrikulären Depolarisation 122C und jeder der vorhergehenden benachbarten ventrikulären Depolarisationen 122B und der nachfolgenden benachbarten Depolarisation 122D, um zu bestimmen, ob die aktuelle ventrikuläre Depolarisation 122C eine PVC-Depolarisation ist. In dem in 6 veranschaulichten Beispiel ist die aktuelle ventrikuläre Depolarisation 122C eine PVC-Depolarisation, während die beiden benachbarten ventrikulären Depolarisationen 122B und 122D normale ventrikuläre Depolarisationen sind. Da die ventrikuläre Depolarisation 122C eine andere Morphologie aufweist als die beiden benachbarten ventrikulären Depolarisationen 122B und 122D, ist zu erwarten, dass die von der Verarbeitungsschaltung 50 für diese beiden Vergleiche ermittelten Korrelationswerte beide einen relativ niedrigen Korrelationsgrad anzeigen, z. B. einen relativ hohen Differenzsummenwert. Die Verarbeitungsschaltung 50 kann auch einen Korrelationswert zwischen benachbarten ventrikulären Depolarisationen 122B und 122D bestimmen. Da beide ventrikulären Depolarisationen 122B und 122D normale ventrikuläre Depolarisationen sind, von denen erwartet wird, dass sie eine ähnliche Morphologie aufweisen, wird erwartet, dass der Korrelationswert zwischen ihnen einen relativ hohen Grad an Korrelation anzeigt, z. B. einen relativ niedrigen Differenzsummenwert. Die Verarbeitungsschaltung 50 kann eine beliebige Kombination aus einem oder mehreren der hierin beschriebenen morphologischen Kriterien anwenden.
  • Die Verarbeitungsschaltung 50 kann auch die jeweiligen Interdepolarisationsintervalle 124A-124C für die ventrikulären Depolarisationen 122B-122D auswerten, um zu bestimmen, ob die aktuelle ventrikuläre Depolarisation 122C eine PVC-Depolarisation ist. Da die aktuelle ventrikuläre Depolarisation 122C eine PVC-Depolarisation ist, ist das Interdepolarisationsintervall 124B erwartungsgemäß kürzer als das Interdepolarisationsintervall 124A und das Interdepolarisationsintervall 124C erwartungsgemäß länger als das Interdepolarisationsintervall 124A aufgrund einer kompensatorischen Pause nach der PVC-Depolarisation. Die Verarbeitungsschaltung 50 kann auch die maximalen und minimalen Amplituden sowie die Steigungsintervalle für die ventrikulären Depolarisationen 122B-122D auswerten, um zu bestimmen, ob die Depolarisation 122C eine PVC-Depolarisation ist. Da die Depolarisation 122C eine PVC-Depolarisation ist und erwartungsgemäß einen breiten QRS-Komplex aufweist, wird erwartet, dass das Intervall, z. B. die Anzahl der Abtastungen, zwischen der maximalen und der minimalen Steigung für die Depolarisation 122C größer ist als bei einer normalen Depolarisation, z. B. bei den benachbarten Depolarisationen 122B und 122D.
  • 7 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Vorgang zum Erkennen von PVC-Depolarisationen veranschaulicht. Obwohl der beispielhafte Vorgang von 7 so beschrieben wird, dass er von der Verarbeitungsschaltung 50 der IMD 10 und in Bezug auf das kardiale EGM 120 von 6 durchgeführt wird, können in anderen Beispielen einige oder alle der beispielhaften Vorgänge von der Verarbeitungsschaltung einer anderen Vorrichtung und in Bezug auf jedes kardiale EGM durchgeführt werden.
  • Gemäß dem Beispiel in 7 erhält die Verarbeitungsschaltung 50 Interdepolarisationsintervalle 124A-124C und Segmente des kardialen EGM 120 innerhalb der Fenster 126A-126C für die vorhergehende ventrikuläre Depolarisation 122B, die aktuelle ventrikuläre Depolarisation 122C und die nachfolgende ventrikuläre Depolarisation 122D (130). Obwohl im Zusammenhang mit Beispielen beschrieben, in denen die beiden benachbarten Depolarisationen 122B und 122D verwendet werden, um zu bestimmen, ob die Depolarisation 122C eine PVC-Depolarisation ist, können die Methoden dieser Offenbarung auch in Beispielen mit einer einzigen benachbarten Depolarisation oder zusätzlichen Depolarisationen verwendet werden, die zeitlich nahe an der aktuellen Depolarisation liegen.
  • Die Verarbeitungsschaltung 50 bestimmt ferner, ob ein oder mehrere Rauschkriterien erfüllt sind (132). Die Rauschkriterien können auf der Grundlage des Vorhandenseins eines oder mehrerer Merkmale erfüllt werden, die auf Rauschen in Interdepolarisationsintervallen 124A-124C und Segmenten des kardialen EGM 120 innerhalb der Fenster 126A-126C hinweisen. Ein Rauschkriterium kann z. B. erfüllt sein, wenn eines der Interdepolarisationsintervalle 124A-124C kleiner oder gleich einem kurzen Intervallschwellenwert, z. B. 300 ms, ist. Ein weiteres Rauschkriterium kann erfüllt sein, wenn eines der Interdepolarisationsintervalle 124A-124C größer oder gleich einem Schwellenwert für ein langes Intervall ist, beispielsweise 2000 ms. Ein weiteres Rauschkriterium kann erfüllt sein, wenn eine Amplitude einer der Depolarisationen 122B-122D, z. B. eine absolute Differenz zwischen der maximalen Amplitude und der minimalen Amplitude für die Depolarisation, kleiner als oder gleich einem Schwellenwert ist, z. B. 25 Millivolt (mV). Ein weiteres Rauschkriterium kann auf der Grundlage der Identifizierung einer Schwellenanzahl von Vorzeichenwechseln in einem ersten Differential eines der Segmente des kardialen EGM 120 innerhalb der Fenster 126A-126C erfüllt werden, wobei solche Vorzeichenwechsel bei einem Abtastwert auftreten, wenn eine absolute Amplitude des zweiten Differentials des Segments größer als oder gleich einem Schwellenwert ist.
  • In einigen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung 50 bestimmen, dass die Rauschkriterien erfüllt sind (JA von 132), wenn eines dieser Kriterien für eine der ventrikulären Depolarisationen 122B-122D erfüllt ist. In einigen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung 50 bestimmen, dass die Geräuschkriterien erfüllt sind (JA von 132), und zwar basierend darauf, dass bestimmte Kombinationen dieser Kriterien erfüllt sind. Basierend auf der Bestimmung, dass die Rauschkriterien erfüllt sind (JA von 132), kann die Verarbeitungsschaltung 50 zur nächsten Depolarisation 122 übergehen, um zu bestimmen, ob diese Depolarisation, wie die aktuelle Depolarisation, eine PVC-Depolarisation ist (134). In einigen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung 50 auf der Grundlage der Bestimmung, dass die Rauschkriterien erfüllt sind (JA von 132), eine vorbestimmte Anzahl von Depolarisationen vorverlegen, um zu vermeiden, dass eine verrauschte ventrikuläre Depolarisation 122 als aktuelle oder benachbarte Depolarisation verwendet wird.
  • Basierend auf der Bestimmung, dass die Rauschkriterien nicht erfüllt sind (NEIN von 132), bestimmt die Verarbeitungsschaltung 50, ob die Interdepolarisationsintervalle 124A-124C ein oder mehrere Interdepolarisationsintervallkriterien erfüllen (136). In einigen Beispielen werden die Kriterien für das Interdepolarisationsintervall erfüllt, wenn die Interdepolarisationsintervalle 124A-124C die jeweiligen Schwellenwerte erfüllen. Die Erfüllung solcher jeweiliger Schwellenwerte zeigt an, dass die jeweiligen Längen der Interdepolarisationsintervalle 124A-124C dem entsprechen, was zu erwarten wäre, wenn die ventrikuläre Depolarisation 122C eine PVC-Depolarisation ist, z. B. mit einem relativ kurzen Intervall 124B und einem relativ langen Intervall 124C. Beispielhafte Interdepolarisationsintervallkriterien werden im Folgenden mit Bezug auf 8 beschrieben.
  • Basierend auf der Bestimmung, dass die Kriterien für das Interdepolarisationsintervall nicht erfüllt sind (NEIN von 136), kann die Verarbeitungsschaltung 50 bestimmen, ob es an der Zeit ist, einen oder mehrere Schwellenwerte zu aktualisieren, die für morphologische Kriterien (138) verwendet werden, und schließlich zur nächsten ventrikulären Depolarisation 122 übergehen, ohne anzuzeigen, dass die aktuelle ventrikuläre Depolarisation 122C eine PVC-Depolarisation ist (134). Basierend auf der Bestimmung, dass die Kriterien für das Interdepolarisationsintervall erfüllt sind (JA von 136), kann die Verarbeitungsschaltung 50 bestimmen, ob ein oder mehrere morphologische Kriterien erfüllt sind (140). Die Verarbeitungsschaltung 50 kann bestimmen, ob die ventrikulären Depolarisationen 122B-122D die morphologischen Kriterien erfüllen, beispielsweise basierend auf den maximalen Amplituden, den minimalen Amplituden und/oder den Steigungsintervallen der Depolarisationen und den Korrelationswerten (z. B. Kreuzkorrelation und/oder Differenzsummenwerte) zwischen den Depolarisationen. Beispielhafte morphologische Kriterien werden unten mit Bezug auf 8 beschrieben.
  • Basierend auf der Bestimmung, dass ein oder mehrere morphologische Kriterien erfüllt sind (JA von 140), kann die Verarbeitungsschaltung 50 bestimmen, dass die aktuelle ventrikuläre Depolarisation 122C eine PVC-Depolarisation ist (142). Auf diese Weise erfordert der beispielhafte Vorgang von 7, dass sowohl das Interdepolarisationsintervall als auch die morphologischen Kriterien erfüllt sind, um zu bestimmen, dass die aktuelle ventrikuläre Depolarisation eine PVC-Depolarisation ist, was eine gewünschte Spezifität der PVC-Erkennung erleichtern kann. Andere Beispiele nach den Methoden dieser Offenbarung können die Erfüllung von weniger, zusätzlichen oder anderen Kriterien erfordern.
  • Unabhängig davon, ob das eine oder die mehreren morphologischen Kriterien erfüllt sind (JA von 140) oder nicht erfüllt sind (NEIN von 140), kann die Verarbeitungsschaltung 50 bestimmen, ob es an der Zeit ist, einen oder mehrere Schwellenwerte zu aktualisieren, die für die morphologischen Kriterien verwendet werden (138). Zum Beispiel kann die Verarbeitungsschaltung 50 die Schwellenwerte aktualisieren, mit denen die Korrelationswerte der ventrikulären Depolarisationen 122B-122D basierend auf den für frühere Depolarisationen bestimmten Korrelationswerten verglichen werden. In einigen Beispielen aktualisiert die Verarbeitungsschaltung 50 die Schwellenwerte regelmäßig basierend auf den Korrelationswerten, die während eines Aktualisierungszeitraums bestimmt wurden, z. B. alle N Schläge aktualisiert die Verarbeitungsschaltung 50 die Schwellenwerte, die für die folgenden N Schläge zu verwenden sind, basierend auf den Korrelationswerten, die während der N Schläge bestimmt wurden. N ist eine ganze Zahl von Schlägen, beispielsweise zwölf. Die Verarbeitungsschaltung 50 aktualisiert die Korrelationsschwellenwerte (144) basierend auf der Bestimmung, dass es Zeit für eine Aktualisierung des Korrelationsschwellenwertes ist (JA von 138). Beispielhafte Methoden zum Bestimmen, ob es Zeit für eine Schwellenwertaktualisierung (138) ist, und zum Aktualisieren der Schwellenwerte (144) werden in den 10 und 11 näher beschrieben. Unabhängig davon, ob die Schwellenwerte aktualisiert (144) oder nicht aktualisiert (NEIN 138) werden, kann die Verarbeitungsschaltung 50 zur nächsten Depolarisation (134) übergehen und erneut Interdepolarisationsintervalle 124 und Segmente des kardialen EGM 120 innerhalb von Fenstern 126 für die neue vorhergehende benachbarte ventrikuläre Depolarisation, die aktuelle ventrikuläre Depolarisation und die nachfolgende benachbarte ventrikuläre Depolarisation erhalten, um zu bestimmen, ob die aktuelle ventrikuläre Depolarisation eine PVC-Depolarisation (130) ist.
  • Wie oben beschrieben, kann die Verarbeitungsschaltung, wie z. B. die Verarbeitungsschaltung 50 der IMD 10, eine beliebige Kombination von Hardware, Firmware und Software einschließen, die konfiguriert ist, um die hierin beschriebenen Methoden zu implementieren. In einigen Beispielen kann die Implementierung bestimmter Aspekte der beschriebenen Methoden in Hardware die Rechenleistung und die Leistung der implementierenden Vorrichtung, z. B. der IMD 10, verbessern. Die Verarbeitungsschaltung kann z. B. Hardware einschließen, die konfiguriert ist, um Differenzsummen oder andere Korrelationswerte, maximale und minimale R-Wellen-Amplituden, maximale und minimale Steigungen, Steigungsintervalle und Differenzsignale zur Identifizierung von Rauscheigenschaften zu berechnen, und Firmware für andere hierin beschriebene Funktionen einschließen.
  • 8 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Vorgang zum Bestimmen veranschaulicht, ob Intervall- und morphologische Kriterien erfüllt sind, und zwar zum Bestimmen, ob eine aktuelle ventrikuläre Depolarisation eine PVC-Depolarisation ist. Der beispielhafte Vorgang von 8 kann eine beispielhafte Implementierung der Elemente 136 und 140 von 7 sein und ist veranschaulicht als Beginn basierend auf der Nichterfüllung der Rauschkriterien von 7 (NEIN von 132). In anderen Beispielen kann der beispielhafte Vorgang von 8 als Teil eines anderen Verfahrens zum Identifizieren von PVCs durchgeführt werden.
  • Der beispielhafte Vorgang von 8 schließt verschiedene Pfade ein, die jeweils unterschiedliche Kombinationen von Intervall- und morphologischen Kriterien einschließen, bei deren Erfüllung die Verarbeitungsschaltung 50 die aktuelle ventrikuläre Depolarisation 122C als eine PVC-Depolarisation (142) identifizieren kann. Die Kombination von Intervall- und morphologischen Kriterien kann konfiguriert werden, um einen gewünschten Grad an Sensitivität und Spezifität der PVC-Erkennung zu erreichen.
  • Gemäß dem Beispiel in 8 bestimmt die Verarbeitungsschaltung 50, ob die Kriterien für das erste Interdepolarisationsintervall erfüllt sind (150). Wenn die ersten Interdepolarisationsintervallkriterien nicht erfüllt sind (NEIN von 150), bestimmt die Verarbeitungsschaltung 50, ob die zweiten Interdepolarisationsintervallkriterien erfüllt sind (152). Wenn die zweiten Interdepolarisationsintervallkriterien nicht erfüllt sind (NEIN von 152), bestimmt die Verarbeitungsschaltung 50, ob die dritten Interdepolarisationsintervallkriterien erfüllt sind (154). Wenn die dritten Interdepolarisationsintervallkriterien nicht erfüllt sind (NEIN von 154), dann identifiziert die Verarbeitungsschaltung 50 die aktuelle ventrikuläre Depolarisation 122C nicht als PVC-Depolarisation und kann zur Bestimmung übergehen, ob es an der Zeit ist, die Korrelationsschwellenwerte zu aktualisieren (138 von 7).
  • In einigen Beispielen bestehen die ersten Interdepolarisationsintervallkriterien darin, dass das Interdepolarisationsintervall 124B kleiner ist als (Interdepolarisationsintervall 124A - j) und kleiner als (Interdepolarisationsintervall 124C - j), wobei j ein vorbestimmter Offset ist, z. B. 10 ms. In einigen Beispielen bestehen die zweiten Interdepolarisationsintervallkriterien darin, dass das Verhältnis von Interdepolarisationsintervall 124B zu Interdepolarisationsintervall 124A und das Verhältnis von Interdepolarisationsintervall 124B zu Interdepolarisationsintervall 124C beide kleiner sind als ein vorbestimmter Verhältnisschwellenwert, wie z. B. 1,25, und dass Interdepolarisationsintervall 124B kleiner ist als ein erster vorbestimmter Interdepolarisationsintervallschwellenwert, wie z. B. 800 ms. In einigen Beispielen bestehen die dritten Interdepolarisationsintervallkriterien darin, dass das Interdepolarisationsintervall 124B kleiner ist als ein zweiter vorbestimmter Interdepolarisationsintervallschwellenwert, wie z. B. 430 ms, und dass das Interdepolarisationsintervall 124A und das Interdepolarisationsintervall 124C beide größer sind als ein dritter vorbestimmter Interdepolarisationsintervallschwellenwert, wie z. B. 500 ms.
  • Basierend auf der Bestimmung, dass die ersten Intervallkriterien erfüllt sind (JA von 150), bestimmt die Verarbeitungsschaltung 50, ob Amplituden- und/oder Steigungskriterien, welche Beispiele für morphologische Kriterien sind, erfüllt sind (156). Die Verarbeitungsschaltung 50 kann bestimmen, ob die Amplituden- und/oder Steigungskriterien für die ventrikuläre Depolarisation 122C erfüllt sind, basierend auf den maximalen Amplituden, minimalen Amplituden, maximalen Steigungen, minimalen Steigungen und Steigungsintervallen, die für die ventrikulären Depolarisationen 122B-122D bestimmt wurden, wie oben in Bezug auf 6 beschrieben, und wie ferner in Bezug auf 9 beschrieben wird. Basierend auf der Bestimmung, dass die Amplituden- und/oder Steigungskriterien erfüllt sind (JA von 156), kann die Verarbeitungsschaltung 50 bestimmen, dass die aktuelle ventrikuläre Depolarisation 122C eine PVC-Depolarisation ist (142 von 7).
  • Basierend auf der Bestimmung, dass die Amplituden- und/oder Steigungskriterien nicht erfüllt sind (NEIN von 156), kann die Verarbeitungsschaltung 50 bestimmen, ob erste Korrelationskriterien erfüllt sind (158). Um zu bestimmen, ob die Korrelationskriterien erfüllt sind, kann die Verarbeitungsschaltung 50 einen Korrelationswert zwischen jedem Paar von ventrikulären Depolarisationen 122B-122D bestimmen. In einem Beispiel, in dem die Korrelationswerte Differenzsummenwerte sind, die von der Verarbeitungsschaltung 50 bestimmt werden, wie oben in Bezug auf 6 beschrieben, kann die Verarbeitungsschaltung 50 einen Korrelationswert zwischen der ventrikulären Depolarisation 122B und der ventrikulären Depolarisation 122C (Dn-1,n), einen Korrelationswert zwischen der ventrikulären Depolarisation 122C und der ventrikulären Depolarisation 122D (Dn,n+1), und einen Korrelationswert zwischen der ventrikulären Depolarisation 122B und der ventrikulären Depolarisation 122D (Dn-1,n+1) bestimmen.
  • In einigen Beispielen sind die ersten Korrelationskriterien: { D n − 1, n + 1 < ( 240 + aThr ) UND ( D n − 1 ,n − D n-1 ,n + 1 ) > ( 100 + aThr ) UND ( D n ,n + 1 − D n − 1 ,n + 1 ) > ( 100 + aThr ) } ODER { D n − 1 ,n + 1 < ( 285 + aThr ) UND ( D n − 1 ,n − D n − 1 ,n + 1 ) > ( 165 + aThr ) UND ( D n ,n + 1 − D n − 1n ,n + 1 ) > ( 165 + aThr ) }
    Figure DE202020005766U1_0003
  • Die Variable aThr ist ein adaptiver Schwellenwert, z. B. wie in 10 und 11 näher erläutert. Die verschiedenen konstanten Werte, die in den Gleichungen 3-5 mit aThr summiert werden, sind Beispiele, können in einigen Beispielen variieren und in einigen Beispielen programmierbar sein.
  • Basierend darauf, dass die ersten Korrelationskriterien erfüllt sind (JA von 158), kann die Verarbeitungsschaltung 50 bestimmen, dass die aktuelle ventrikuläre Depolarisation 122C eine PVC-Depolarisation ist (142 von 7). Basierend darauf, dass die ersten Korrelationskriterien nicht erfüllt sind (NEIN von 158), kann die Verarbeitungsschaltung 50 bestimmen, ob die zweiten Korrelationskriterien erfüllt sind (152). Basierend darauf, dass die zweiten Intervallkriterien erfüllt sind (JA von 152), kann die Verarbeitungsschaltung 50 bestimmen, ob die zweiten Korrelationskriterien erfüllt sind (160). In einigen Beispielen sind die zweiten Korrelationskriterien: { D n − 1 ,n + 1 < ( 60 + aThr ) UND ( D n − 1 ,n ) > ( 180 + aThr ) UND ( D n , n + 1 ) > ( 180 + aThr ) } ODER { D n − 1 ,n + 1 < ( 130 + aThr ) UND ( D n − 1 ,n ) > ( 250 + aThr ) UND ( D n ,n + 1 ) > ( 250 + aThr ) }
    Figure DE202020005766U1_0004
  • Basierend darauf, dass die zweiten Korrelationskriterien erfüllt sind (JA von 160), kann die Verarbeitungsschaltung 50 bestimmen, dass die aktuelle ventrikuläre Depolarisation 122C eine PVC-Depolarisation ist (142 von 7). Basierend darauf, dass die zweiten Korrelationskriterien nicht erfüllt sind (NEIN von 160), kann die Verarbeitungsschaltung 50 bestimmen, ob die dritten Intervallkriterien erfüllt sind (154). Basierend darauf, dass die dritten Intervallkriterien erfüllt sind (JA von 154), kann die Verarbeitungsschaltung 50 bestimmen, ob die dritten Korrelationskriterien erfüllt sind (162). In einigen Beispielen sind die dritten Korrelationskriterien: D n − 1 ,n + 1 < ( 250 + aThr ) UND ( D n − 1 ,n − D n − 1 ,n + 1 ) > ( 35 + aThr ) UND ( D n ,n + 1 − D n − 1, n + 1 ) > ( 35 + aThr )
    Figure DE202020005766U1_0005
  • Basierend darauf, dass die dritten Korrelationskriterien erfüllt sind (JA von 162), kann die Verarbeitungsschaltung 50 bestimmen, dass die aktuelle ventrikuläre Depolarisation 122C eine PVC-Depolarisation ist (142 von 7). Basierend darauf, dass das dritte Korrelationskriterium nicht erfüllt ist (NEIN von 162), identifiziert die Verarbeitungsschaltung 50 die aktuelle ventrikuläre Depolarisation 122C nicht als PVC-Depolarisation und und kann zur Bestimmung übergehen, ob es an der Zeit ist, die Korrelationsschwellenwerte zu aktualisieren (138 von 7). Obwohl der beispielhafte Vorgang in 8 einschließt, dass die aktuelle ventrikuläre Depolarisation als PVC-Depolarisation (142) identifiziert wird, wenn ein oder mehrere Kriterien erfüllt sind, und dass zur Bestimmung übergegangen wird, ob es an der Zeit ist, die Korrelationsschwellenwerte (138) zu aktualisieren, wenn die Kriterien nicht erfüllt sind, versteht sich, dass die Verarbeitungsschaltung auch bestimmen kann, ob es an der Zeit ist, die Korrelationsschwellenwerte (138) zu aktualisieren, nachdem die aktuelle ventrikuläre Depolarisation als PVC-Depolarisation (142) identifiziert wurde, wie in 7 veranschaulicht.
  • Außerdem, obwohl 8 im Zusammenhang mit einem Beispiel beschrieben wird, in dem die zwischen Depolarisationen bestimmten Korrelationswerte Differenzsummenwerte sind, können die Methoden von 8 auf Beispiele angewendet werden, in denen die Verarbeitungsschaltung 50 andere Werte bestimmt, die den Grad der Korrelation der Morphologien der ventrikulären Depolarisationen anzeigen, wie z. B. Kreuzkorrelationswerte. Wie hierin beschrieben, wird ein höherer Korrelationsgrad durch größere Kreuzkorrelationswerte und kleinere Differenzsummenwerte angezeigt. Um diesen Unterschied zu berücksichtigen, können in Beispielen, in denen die Korrelationswerte Kreuzkorrelationswerte und nicht Differenzsummenwerte sind, die morphologischen Kriterien geändert werden. Zum Beispiel kann die Richtung der Vergleiche (z. B. > oder <) und die Berechnung der Schwellenwerte, die in den Gleichungen 3-5 verwendet werden, in Beispielen geändert werden, in denen die Korrelationswerte Kreuzkorrelationswerte sind.
  • 9 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Vorgang zum Bestimmen veranschaulicht, ob auf Amplitude und Steigung basierende morphologische Kriterien erfüllt sind, um zu bestimmen, ob eine aktuelle Depolarisation eine PVC ist. Der beispielhafte Vorgang von 9 kann eine beispielhafte Implementierung des Elements 156 von 8 sein und ist veranschaulicht, dass er beginnt, wenn das erste Intervallkriterium von 8 erfüllt ist (JA von 150). In anderen Beispielen kann der beispielhafte Vorgang von 9 als Teil eines anderen Verfahrens zum Identifizieren von PVCs durchgeführt werden.
  • Gemäß dem Beispiel in 9 bestimmt die Verarbeitungsschaltung 50 eine jeweilige maximale Amplitude maxRn-1,n,n+1) und eine jeweilige minimale Amplitude (minRn-1,n,n+1) für jede der Depolarisationen 122B-122D, z. B. die maximale Amplitude und die minimale Amplitude des kardialen EGM 120 innerhalb jedes der Fenster 126A-126C (170). Ferner bestimmt die Verarbeitungsschaltung 50, ob die maximale und minimale Amplitude ein oder mehrere Amplitudenkriterien erfüllen (172). In einigen Beispielen vergleicht die Verarbeitungsschaltung 50 die maximalen Amplituden der Depolarisationen miteinander, die minimalen Amplituden der Depolarisationen miteinander und/oder die Differenz zwischen den maximalen und minimalen Amplituden für jede Depolarisation mit den Differenzen für die anderen Depolarisationen. In einigen Beispielen sind die Amplitudenkriterien: MnMxD n-1 ,n + 1 < 60 UND MnMxD n − 1 ,n > 30 UND MnMxD n ,n + 1 > 30 wobei MnMxD xy absolut ( maxR x − maxR y ) + absolut ( minR x − minR y ) ist
    Figure DE202020005766U1_0006
  • Die verschiedenen Schwellenwerte in Gleichung 6 sind Beispiele, können in einigen Beispielen variieren und in einigen Beispielen programmierbar sein. Basierend darauf, dass die Verarbeitungsschaltung 50 bestimmt, dass das eine oder mehrere Amplitudenkriterien nicht erfüllt sind (NEIN von 172), kann die Verarbeitungsschaltung 50 bestimmen, ob erste Korrelationskriterien erfüllt sind (158 von 8). Basierend darauf, dass die Verarbeitungsschaltung 50 bestimmt, dass das eine oder die mehreren Amplitudenkriterien erfüllt sind (JA von 172), kann die Verarbeitungsschaltung 50 eine jeweilige maximale Steigung und eine jeweilige minimale Steigung für jede der Depolarisationen 122B-122D bestimmen, z. B. basierend auf der maximalen Steigung und der minimalen Steigung des kardialen EGM 120 innerhalb jedes der Fenster 126A-126C (174). Die Verarbeitungsschaltung 50 kann für jede der Depolarisationen 122B-122D (176) ein jeweiliges Steigungsintervall bestimmen, z. B. die Anzahl der Abtastwerte oder die Zeitspanne zwischen der maximalen Steigung und der minimalen Steigung (Steigungsint n-1,n,n+1).
  • Die Verarbeitungsschaltung 50 bestimmt, ob eine oder mehrere der maximalen Steigungen, minimalen Steigungen oder Steigungsintervalle ein oder mehrere Steigungskriterien (178) erfüllen. In einigen Beispielen bestimmt die Verarbeitungsschaltung 50, ob das eine oder die mehreren Steigungskriterien erfüllt sind, indem sie die jeweiligen Steigungsintervalle für die Depolarisationen 122B-122D miteinander vergleicht, um eine Vergleichsmetrik, z. B. eine Differenz oder ein Verhältnis, zu bestimmen, und indem sie bestimmt, ob die Vergleichsmetriken ein oder mehrere Kriterien erfüllen. In einigen Beispielen bestimmt die Verarbeitungsschaltung, ob eine erste Vergleichsmetrik für den Vergleich der vorhergehenden benachbarten ventrikulären Depolarisation 122B mit der nachfolgenden benachbarten ventrikulären Depolarisation 122D ein Ähnlichkeitskriterium erfüllt, und bestimmt, ob eine zweite Vergleichsmetrik für den Vergleich der vorhergehenden benachbarten ventrikulären Depolarisation 122B mit der aktuellen ventrikulären Depolarisation 122C und eine dritte Vergleichsmetrik für den Vergleich der nachfolgenden benachbarten ventrikulären Depolarisation 122D mit der aktuellen ventrikulären Depolarisation 122C ein Unähnlichkeitskriterium erfüllen. Wenn die aktuelle ventrikuläre Depolarisation eine PVC-Depolarisation ist, dann wäre zu erwarten, dass ihr Steigungsintervall länger ist als die Steigungsintervalle der benachbarten Depolarisationen und somit zu ihnen nicht ähnlich ist. In einigen Beispielen sind die Steigungskriterien: SD n − 1 ,n + 1 < 7 UND SD n − 1 ,n > 2 und SD n ,n + 1 > 2, wobei SD xy absolut ( Steigungsint x − Steigungsint y ) ist
    Figure DE202020005766U1_0007
  • Die verschiedenen Schwellenwerte in Gleichung 7 sind Beispiele, sie können in einigen Beispielen variieren und in einigen Beispielen programmierbar sein. Darüber hinaus kann SDxy in einigen Beispielen anstelle eines absoluten Wertes der Differenz auch gleich Steigungsintx - Steigungsinty sein. Basierend darauf, dass die Verarbeitungsschaltung 50 bestimmt, dass das eine oder mehrere Steigungskriterien nicht erfüllt sind (NEIN von 178), kann die Verarbeitungsschaltung 50 bestimmen, ob erste Korrelationskriterien erfüllt sind (158 von 8). Basierend darauf, dass die Verarbeitungsschaltung 50 bestimmt, dass ein oder mehrere Steigungskriterien erfüllt sind (JA von 178), kann die Verarbeitungsschaltung 50 bestimmen, dass die aktuelle ventrikuläre Depolarisation 122C eine PVC-Depolarisation ist (142 von 7).
  • 10 und 11 sind Flussdiagramme, die beispielhafte Vorgänge zum Einstellen von Korrelationsschwellwerten veranschaulichen, die verwendet werden, um zu bestimmen, ob ventrikuläre Depolarisationen PVC-Depolarisationen sind. Die Vorgänge von 10 und 11 können in einigen Beispielen den Elementen 138 und 144 von 7 entsprechen. Die Verarbeitungsschaltung 50 kann die zur Identifizierung von PVC-Depolarisationen verwendeten Schwellenwerte basierend auf Korrelationswerten regelmäßig aktualisieren, um Schwankungen in der Amplitude und Morphologie des kardialen EGM 120 im Laufe der Zeit zu kompensieren, die nicht davon abhängen, ob eine bestimmte ventrikuläre Depolarisation normal oder das Ergebnis einer PVC ist.
  • 10 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem die Korrelationswerte Kreuzkorrelationswerte sind, während 11 ein Beispiel veranschaulicht, bei dem die Korrelationswerte Differenzsummenwerte sind. In den beiden Beispielen der 10 und 11 werden die Korrelationsschwellenwerte basierend auf dem während des Aktualisierungszeitraums bestimmten Korrelationswert eingestellt, der den größten Korrelationsgrad zwischen den Morphologien von zwei Depolarisationen darstellt. Der Kreuzkorrelationswert hingegen, der den höchsten Grad der Korrelation zwischen den Morphologien zweier Depolarisationen anzeigt, ist der maximale Kreuzkorrelationswert, während der Differenzsummenwert, der den höchsten Grad der Korrelation zwischen den Morphologien zweier Depolarisationen anzeigt, der minimale Differenzsummenwert ist.
  • Gemäß dem Beispiel in 10 bestimmt die Verarbeitungsschaltung 50 Kreuzkorrelationswerte für Depolarisationen 122B-122D, z. B. Cn-1,n+1, Cn-1,n, und Cn,n+1, um zu bestimmen, ob die aktuelle ventrikuläre Depolarisation 122C eine PVC-Depolarisation ist, basierend darauf, ob ein oder mehrere Korrelationskriterien erfüllt sind (190). Die Verarbeitungsschaltung 50 bestimmt ferner, ob einer der aktuellen Kreuzkorrelationswerte größer ist als der maximale Kreuzkorrelationswert, der zuvor während des aktuellen Aktualisierungszeitraums (192) identifiziert wurde. In einigen Beispielen berücksichtigt die Verarbeitungsschaltung 50 weniger als alle Korrelationswerte, die für eine bestimmte aktuelle ventrikuläre Depolarisation bestimmt wurden, wie z. B. nur Cn-1,n+1, Cn-1,n, um einen maximalen Kreuzkorrelationswert während eines Aktualisierungszeitraums zu bestimmen.
  • Basierend auf der Bestimmung, dass ein aktueller Kreuzkorrelationswert größer ist als das bestehende Maximum für den Aktualisierungszeitraum (JA von 192), aktualisiert die Verarbeitungsschaltung 50 den maximalen Kreuzkorrelationswert des Zeitraums auf den aktuellen Korrelationswert (194). Unabhängig davon, ob der maximale Kreuzkorrelationswert aktualisiert wird (194) oder nicht (NEIN von 192), bestimmt die Verarbeitungsschaltung 50, ob das Ende eines Aktualisierungszeitraums erreicht wurde (196). Basierend auf der Bestimmung, dass das Ende des Aktualisierungszeitraums nicht erreicht wurde (NEIN von 196), kann die Verarbeitungsschaltung 50 zur Auswertung der Kreuzkorrelationswerte für die nächste aktuelle ventrikuläre Depolarisation übergehen (198). Basierend auf der Bestimmung, dass das Ende des Aktualisierungszeitraums erreicht wurde (JA von 196), kann die Verarbeitungsschaltung 50 einen oder mehrere Korrelationsschwellenwerte aktualisieren, z. B. einen Wert von aThr, der auf dem maximalen Kreuzkorrelationswert während des Aktualisierungszeitraums (200) basiert. Die Verarbeitungsschaltung 50 kann ferner den maximalen Kreuzkorrelationswert auf einen vorgegebenen Startwert für den Aktualisierungszeitraum zurücksetzen und einen neuen Aktualisierungszeitraum (202) starten.
  • Gemäß dem Beispiel in 11 bestimmt die Verarbeitungsschaltung 50 Differenzsummenwerte für Depolarisationen 122B-122D, z. B. Dn-1,n+1, Dn-1,n, und Dn,n+1, um zu bestimmen, ob die aktuelle ventrikuläre Depolarisation 122C eine PVC-Depolarisation ist, basierend darauf, ob ein oder mehrere Korrelationskriterien erfüllt sind (210). Die Verarbeitungsschaltung 50 bestimmt ferner, ob einer der aktuellen Differenzsummenwerte kleiner ist als ein minimaler Differenzsummenwert, der zuvor während des aktuellen Aktualisierungszeitraums (212) identifiziert wurde. In Beispielen, in denen die Korrelationswerte Differenzsummenwerte sind, wird der maximale Grad der Korrelation durch den minimalen Differenzsummenwert dargestellt. In einigen Beispielen berücksichtigt die Verarbeitungsschaltung 50 weniger als alle Differenzsummenwerte, die für eine bestimmte aktuelle ventrikuläre Depolarisation bestimmt wurden, wie z. B. nur Dn-1,n+1, Dn-1,n, um einen minimalen Differenzsummenwert während eines Aktualisierungszeitraums zu bestimmen.
  • Basierend auf der Bestimmung, dass ein aktueller Differenzsummenwert kleiner ist als der bestehende minimale Differenzsummenwert für den Aktualisierungszeitraum (JA von 212), aktualisiert die Verarbeitungsschaltung 50 den minimalen Differenzsummenwert des Zeitraums auf den aktuellen Differenzsummenwert (214). Unabhängig davon, ob der minimale Differenzsummenwert aktualisiert wird (214) oder nicht (NEIN von 212), bestimmt die Verarbeitungsschaltung 50, ob das Ende eines Aktualisierungszeitraums erreicht wurde (216).
  • Basierend auf der Bestimmung, dass das Ende des Aktualisierungszeitraums nicht erreicht wurde (NEIN von 216), kann die Verarbeitungsschaltung 50 zur Auswertung der Differenzsummenwerte für die nächste aktuelle ventrikuläre Depolarisation übergehen (218). Basierend auf der Bestimmung, dass das Ende des Aktualisierungszeitraums erreicht wurde (JA von 216), kann die Verarbeitungsschaltung 50 einen oder mehrere Korrelationsschwellenwerte aktualisieren, z. B. einen Wert von aThr, der auf dem minimalen Differenzsummenwert während des Aktualisierungszeitraums basiert (220). Die Verarbeitungsschaltung 50 kann ferner den minimalen Differenzsummenwert auf einen vorgegebenen Startwert für den Aktualisierungszeitraum zurücksetzen und einen neuen Aktualisierungszeitraum (222) starten.
  • In einigen Beispielen bestimmt die Verarbeitungsschaltung 50, ob die Differenzsummenwerte Dn-1,n+1, Dn-1,n zur Bestimmung, ob die aktuelle ventrikuläre Depolarisation 122C eine PVC-Depolarisation ist, kleiner sind als der bestehende minimale Differenzsummenwert während eines Aktualisierungszeitraums von N Herzzyklen, beispielsweise 12 Herzzyklen. Nach der Auswertung von 2N Differenzsummenwerten (z. B. 2 aus jedem Herzzyklus, bei dem kein Rauschen vorliegt) kann die Verarbeitungsschaltung 50 den adaptiven Schwellenwert (aThr) um das laufende Minimum aktualisieren und das laufende Minimum auf einen vorbestimmten Startwert für den Aktualisierungszeitraum zurücksetzen, z. B. 5000. In einigen Beispielen kann die Verarbeitungsschaltung 50 aThr gemäß dem Folgenden aktualisieren: minKorr = Minimum { 5000 ; D n-1 ,n+1 ; D n-1 ,n } f u ¨ r n = 1 bis 12
    Figure DE202020005766U1_0008
     aThr = ( minKorr − 25 ) / 2 min einem zul a ¨ ssigen Minimum − Wert f u ¨ r a Thr von − 120 und einem Maximum von 230
    Figure DE202020005766U1_0009
  • Die Werte 5000, 12, 25, -120 und 230 können in einigen Beispielen fest oder programmierbar sein.
  • Die in dieser Offenbarung beschriebenen Methoden können zumindest teilweise in Hardware, Software, Firmware oder einer beliebigen Kombination davon implementiert werden. Beispielsweise können verschiedene Aspekte der Methoden in einem oder mehreren Mikroprozessoren, DSPs, ASICs, FPGAs oder anderen gleichwertigen integrierten oder diskreten logischen QRS-Schaltungen sowie in beliebigen Kombinationen solcher Komponenten implementiert werden, die in externen Vorrichtungen wie z. B. Arzt- oder Patientenprogrammiergeräten, Stimulatoren oder anderen Vorrichtungen enthalten sind. Die Begriffe „Prozessor“ und „Verarbeitungsschaltung“ können sich allgemein auf jede der vorgenannten Logikschaltungen beziehen, allein oder in Kombination mit anderen Logikschaltungen, oder auf jede andere gleichwertige Schaltung und allein oder in Kombination mit anderen digitalen oder analogen Schaltungen.
  • Für Aspekte, die in Software implementiert sind, kann zumindest ein Teil der Funktionalität, die den in dieser Offenbarung beschriebenen Systemen und Vorrichtungen zugeschrieben wird, als Anweisungen auf einem computerlesbaren Speichermedium wie z.B. RAM, DRAM, SRAM, Magnetscheiben, optischen Scheiben, Flash-Speichern oder Formen von EPROM oder EEPROM ausgeführt werden. 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 speziellen Hardware- und/oder Softwaremodulen bereitgestellt werden. Die Darstellung verschiedener Merkmale als Module oder Einheiten soll verschiedene funktionale Aspekte hervorheben und bedeutet nicht unbedingt, dass diese Module oder Einheiten durch separate Hardware- oder Softwarekomponenten realisiert werden müssen. Vielmehr kann die mit einem oder mehreren Modulen oder Einheiten verbundene Funktionalität von separaten Hardware- oder Softwarekomponenten durchgeführt oder in gemeinsame oder separate Hardware- oder Softwarekomponenten integriert werden. Die Methoden können auch vollständig in einer oder mehreren Schaltungen oder Logikelementen implementiert werden. Die Methoden dieser Offenbarung können in einer Vielzahl von Vorrichtungen oder Geräten implementiert werden, einschließlich einer IMD, einem externen Programmiergerät, einer Kombination aus IMD und externem Programmiergerät, einer integrierten Schaltung (integrated circuit — IC) oder einem Satz von ICs und/oder diskreten elektrischen Schaltungen, die sich in einer IMD und/oder einem externen Programmiergerät befinden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 7027858 [0044]

Claims (15)

  1. Medizinisches System, das Folgendes umfasst: mehrere Elektroden, die konfiguriert sind, um ein kardiales Elektrogramm eines Patienten zu erfassen; und eine Verarbeitungsschaltung, die für Folgendes konfiguriert ist: identifizieren mehrere ventrikuläre Depolarisationen innerhalb des kardialen Elektogramms; für jede der mehreren ventrikulären Depolarisationen, Identifizieren eines maximalen Steigungspunkts, eines minimalen Steigungspunkts und eines Intervalls zwischen dem maximalen Steigungspunkt und dem minimalen Steigungspunkt; und für jede der mehreren ventrikulären Depolarisationen als eine aktuelle ventrikuläre Depolarisation: Bestimmen, dass die Intervalle vom maximalen Steigungspunkt bis zum minimalen Steigungspunkt für die aktuelle ventrikuläre Depolarisation, eine vorhergehende benachbarte ventrikuläre Depolarisation der mehreren ventrikulären Depolarisationen und eine nachfolgende benachbarte ventrikuläre Depolarisation der mehreren ventrikulären Depolarisationen ein oder mehrere Steigungskriterien erfüllen, und Bestimmen, dass die aktuelle ventrikuläre Depolarisation eine Depolarisation der vorzeitigen ventrikulären Kontraktion (PVC) ist, basierend darauf, dass die Intervalle zwischen dem maximalen Steigungspunkt und dem minimalen Steigungspunkt das eine oder mehrere Steigungskriterien erfüllen.
  2. Medizinisches System nach Anspruch 1, wobei, um zu bestimmen, dass die Intervalle vom maximalen Steigungspunkt bis zum minimalen Steigungspunkt das eine oder mehrere Steigungskriterien erfüllen, die Verarbeitungsschaltung für Folgendes konfiguriert ist: Vergleichen der Intervalle miteinander; Bestimmen eines jeweiligen Vergleichsmetrikwertes für jeden der Vergleiche; und Bestimmen, ob die Werte der Vergleichsmetrik das eine oder mehrere Steigungskriterien erfüllen.
  3. Medizinisches System nach Anspruch 2, wobei, um zu bestimmen, dass die metrischen Vergleichswerte das eine oder die mehreren Steigungskriterien erfüllen, die Verarbeitungsschaltung für Folgendes konfiguriert ist: Bestimmen, dass eine erste Vergleichsmetrik für den Vergleich der vorhergehenden benachbarten ventrikulären Depolarisation mit der nachfolgenden benachbarten ventrikulären Depolarisation ein Ähnlichkeitskriterium erfüllt, und Bestimmen, dass eine zweite Vergleichsmetrik für den Vergleich der vorhergehenden benachbarten ventrikulären Depolarisation mit der aktuellen ventrikulären Depolarisation und eine dritte Vergleichsmetrik für den Vergleich der nachfolgenden benachbarten ventrikulären Depolarisation mit der aktuellen ventrikulären Depolarisation ein Unähnlichkeitskriterium erfüllen.
  4. Medizinisches System nach Anspruch 2, wobei die metrischen Vergleichswerte jeweilige Differenzen zwischen jedem der Intervalle umfassen und um zu bestimmen, dass die metrischen Vergleichswerte das eine oder die mehreren Steigungskriterien erfüllen, die Verarbeitungsschaltung für Folgendes konfiguriert ist: Bestimmen, dass eine erste Differenz zwischen den Intervallen der vorhergehenden benachbarten ventrikulären Depolarisation und der nachfolgenden benachbarten ventrikulären Depolarisation kleiner als ein erster Schwellenwert ist; und Bestimmen, dass eine zweite Differenz zwischen den Intervallen der vorhergehenden benachbarten ventrikulären Depolarisation und der aktuellen ventrikulären Depolarisation und eine dritte Differenz zwischen den Intervallen der Intervalle der nachfolgenden benachbarten ventrikulären Depolarisation und der aktuellen ventrikulären Depolarisation einen zweiten Schwellenwert übersteigen.
  5. Medizinisches System nach einem der Ansprüche 1-4, wobei die Verarbeitungsschaltung ferner für Folgendes konfiguriert ist: für jede der mehreren ventrikulären Depolarisationen, Identifizieren einer maximalen Amplitude und einer minimalen Amplitude; und für jede der mehreren ventrikulären Depolarisationen als die aktuelle ventrikuläre Depolarisation: Bestimmen, dass die maximalen Amplituden und minimalen Amplituden für die aktuelle ventrikuläre Depolarisation, die vorhergehende benachbarte ventrikuläre Depolarisation und die nachfolgende benachbarte ventrikuläre Depolarisation ein oder mehrere Amplitudenkriterien erfüllen, und Bestimmen, dass die aktuelle ventrikuläre Depolarisation eine PVC-Depolarisation ist, basierend darauf, dass die maximalen Amplituden und minimalen Amplituden ein oder mehrere Amplitudenkriterien erfüllen.
  6. Medizinisches System nach Anspruch 5, wobei die Verarbeitungsschaltung für jede Paarung einer der vorhergehenden benachbarten ventrikulären Depolarisationen, der aktuellen ventrikulären Depolarisationen und der nachfolgenden benachbarten ventrikulären Depolarisationen mit einer anderen der vorhergehenden benachbarten ventrikulären Depolarisationen, der aktuellen ventrikulären Depolarisationen und der nachfolgenden benachbarten ventrikulären Depolarisationen für Folgendes konfiguriert ist: Vergleichen der maximalen Amplituden der Depolarisationen miteinander; und Vergleichen der minimalen Amplituden der Depolarisationen miteinander, wobei, um zu bestimmen, dass die aktuelle ventrikuläre Depolarisation eine PVC-Depolarisation ist, die Verarbeitungsschaltung konfiguriert ist, um zu bestimmen, dass die Vergleiche das eine oder mehrere Amplitudenkriterien erfüllen.
  7. Medizinisches System nach einem der Ansprüche 1-4, wobei die Verarbeitungsschaltung, für jede der mehreren ventrikulären Depolarisationen, ferner konfiguriert ist, um ein Interdepolarisationsintervall zu bestimmen, und, für jede der mehreren ventrikulären Depolarisationen als die aktuelle ventrikuläre Depolarisation, für Folgendes konfiguriert ist: Bestimmen, dass die Interdepolarisationsintervalle der aktuellen ventrikulären Depolarisation, der vorhergehenden benachbarten ventrikulären Depolarisation und der nachfolgenden benachbarten ventrikulären Depolarisation ein oder mehrere Interdepolarisationsintervallkriterien erfüllen, und Bestimmen, dass die aktuelle ventrikuläre Depolarisation eine PVC-Depolarisation ist, basierend darauf, dass die Interdepolarisationsintervalle das eine oder mehrere Interdepolarisationsintervallkriterien erfüllen.
  8. Medizinisches System nach einem der Ansprüche 1-4, wobei die Verarbeitungsschaltung, für jede der mehreren ventrikulären Depolarisationen als die aktuelle ventrikuläre Depolarisation, ferner für Folgendes konfiguriert ist: Bestimmen eines Korrelationswertes zwischen jeder Paarung aus einer der vorhergehenden benachbarten ventrikulären Depolarisation, der aktuellen ventrikulären Depolarisation und der nachfolgenden benachbarten ventrikulären Depolarisation und einer anderen der vorhergehenden benachbarten ventrikulären Depolarisation, der aktuellen ventrikulären Depolarisation und der nachfolgenden benachbarten ventrikulären Depolarisation; Bestimmen, dass die Korrelationswerte ein oder mehrere Korrelationskriterien erfüllen, und Bestimmen, dass die aktuelle ventrikuläre Depolarisation eine PVC-Depolarisation ist, basierend darauf, dass die Korrelationswerte das eine oder mehrere Korrelationskriterien erfüllen.
  9. Medizinisches System nach Anspruch 8, wobei, um die Korrelationswerte zu bestimmen, die Verarbeitungsschaltung konfiguriert ist, um eine Differenzsumme für jedes Paar aus einer der vorhergehenden benachbarten ventrikulären Depolarisationen, der aktuellen ventrikulären Depolarisation und der nachfolgenden benachbarten ventrikulären Depolarisation und einer anderen der vorhergehenden benachbarten ventrikulären Depolarisationen, der aktuellen ventrikulären Depolarisation und der nachfolgenden benachbarten ventrikulären Depolarisation zu bestimmen.
  10. Medizinisches System nach Anspruch 8, wobei das eine oder die mehreren Korrelationskriterien einen oder mehrere Schwellenwerte umfassen, und die Verarbeitungsschaltung für Folgendes konfiguriert ist: für mehrere Korrelationswerte, die während eines Aktualisierungszeitraums bestimmt wurden, der der aktuellen Depolarisation vorausgeht, Identifizieren eines der mehreren Korrelationswerte, der einen maximalen Korrelationsbetrag unter den mehreren Korrelationswerten darstellt; und Einstellen des einen oder der mehreren Schwellenwerte basierend auf dem identifizierten Wert der mehreren Korrelationswerte.
  11. Medizinisches System nach Anspruch 1, wobei, um die mehreren ventrikulären Depolarisationen zu identifizieren, die Verarbeitungsschaltung konfiguriert ist, um einen primären Erfassungskanal und einen sekundären Erfassungskanal auf das kardiale Elektrogramm anzuwenden, wobei die primären und sekundären Erfassungskanäle unterschiedliche Austastzeiträume und Amplitudenschwellenwerte aufweisen.
  12. Medizinisches System nach Anspruch 1, wobei die mehreren ventrikulären Depolarisationen eine Untergruppe von Depolarisationen umfassen, die von der Verarbeitungsschaltung identifiziert werden, wobei die Verarbeitungsschaltung konfiguriert ist, um ventrikuläre Depolarisationen aus der Untergruppe auszuschließen, basierend darauf, dass die ausgeschlossenen ventrikulären Depolarisationen ein oder mehrere Rauschkriterien erfüllen, wobei das eine oder die mehreren Rauschkriterien eines oder mehrere von einem Interdepolarisationsintervallkriterium, einem Amplitudenkriterium und einem Vorzeichenwechselkriterium einschließen.
  13. Medizinisches System, das Folgendes umfasst: mehrere Elektroden, die konfiguriert sind, um ein kardiales Elektrogramm eines Patienten zu erfassen; und eine Verarbeitungsschaltung, die für Folgendes konfiguriert ist: Identifizieren mehrerer ventrikulärer Depolarisationen innerhalb des kardialen Elektrogramms; und für jede der mehreren ventrikulären Depolarisationen als eine aktuelle ventrikuläre Depolarisation: Bestimmen eines Korrelationswertes zwischen jeder Paarung aus einer der aktuellen ventrikulären Depolarisation, einer vorhergehenden benachbarten ventrikulären Depolarisation und einer nachfolgenden benachbarten ventrikulären Depolarisation und einer anderen der vorhergehenden benachbarten ventrikulären Depolarisation, der aktuellen ventrikulären Depolarisation und der nachfolgenden benachbarten ventrikulären Depolarisation; Bestimmen, dass die Korrelationswerte ein oder mehrere Korrelationskriterien erfüllen, die einen oder mehrere Schwellenwerte umfassen; und Bestimmen, dass die aktuelle ventrikuläre Depolarisation eine Depolarisation der vorzeitigen ventrikulären Kontraktion (PVC) ist, basierend darauf, dass die Korrelationswerte das eine oder mehrere Korrelationskriterien erfüllen, wobei die Verarbeitungsschaltung ferner für Folgendes konfiguriert ist: für mehrere Korrelationswerte, die während eines Aktualisierungszeitraums bestimmt wurden, der der aktuellen Depolarisation vorausgeht, Identifizieren eines der mehreren Korrelationswerte, der einen maximalen Korrelationsgrad unter den mehreren Korrelationswerten darstellt; und Einstellen des einen oder der mehreren Schwellenwerte basierend auf dem identifizierten Wert der mehreren Korrelationswerte.
  14. Medizinisches System nach Anspruch 13, wobei, um die Korrelationswerte zu bestimmen, die Verarbeitungsschaltung konfiguriert ist, um eine Differenzsumme für jedes Paar aus einer der vorhergehenden benachbarten ventrikulären Depolarisationen, der aktuellen ventrikulären Depolarisation und der nachfolgenden benachbarten ventrikulären Depolarisation und einer anderen der vorhergehenden benachbarten ventrikulären Depolarisationen, der aktuellen ventrikulären Depolarisation und der nachfolgenden benachbarten ventrikulären Depolarisation zu bestimmen.
  15. Medizinisches System nach Anspruch 14, wobei der identifizierte der mehreren Korrelationswerte eine minimale Differenzsumme umfasst, die während des Aktualisierungszeitraums bestimmt wurde.
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