膈神经刺激阈值的确定的制作方法
【专利摘要】在方法的实例中，所述方法包括测试膈神经刺激(PS)阈值。如果在起搏输出水平检测到PS搏动，则使用标准来分析检测到的PS搏动以确定可以宣告所述起搏输出水平为PS阈值。如果基于对处于起搏输出水平的PS搏动的分析不能宣告所述起搏输出水平为PS阈值，则执行PS搏动确认例程。PS搏动确认例程可以包括以起搏输出水平递送额外的心脏起搏脉冲以产生额外的PS搏动，以及使用其他标准来分析检测到的PS搏动以确定所述起搏输出水平是否可以被确认为PS阈值。
【专利说明】膈神经刺激阈值的确定
[0001]优先权要求
[0002]本申请根据35U.S.C.§ 119(e)要求Dong等的题为“膈神经刺激阈值的确定”的美国临时专利申请序号61/616，300，Saha等的题为“膈神经刺激检测的基线确定”的美国临时专利申请序号61/616，296，以及Rockweiler等的题为“膈神经刺激检测”的美国临时专利申请序号61/616，305的优先权的权益，所述申请都于2012年3月27日提交，在此处要求所述每个申请的优先权的权益，并且所述申请中的每个通过引用完整地结合于此。
【技术领域】
[0003]本申请总体涉及医学设备，并且更具体地，涉及解决非故意的膈神经刺激的心脏起搏系统、设备和方法。
[0004]背景
[0005]植入的起搏系统可以用于递送心脏再同步治疗(CRT)或以其他的方式对心脏进行起搏。例如，当在左心室(LV)中对心脏进行起搏时，可能存在非所需的引起横膈膜收缩的对膈神经的刺激。非故意的膈神经激活(在膈神经中传递的非故意的动作电位)已知是左心室起搏的结果。例如，左侧膈神经降到心包上从而穿透横膈膜的左部。在大多数人中，左侧膈神经邻近侧静脉。非故意的膈神经激活可以引起横膈膜非所需地收缩。非故意的膈神经激活对患者来说可能感觉像是打嗝。此种非故意的膈神经激活可能在LV起搏导联的电场接近左侧膈神经并且处于强到足以捕获神经的刺激输出时发生。
[0006]非故意的膈神经激活可以根据患者而不同。此差异的一个原因是患者内的膈神经的解剖学位置可能不同。此外，静脉不总是处在相对于心室和附近通过的神经的相同位置。并且，所选的放置心脏导联以用于规定的心脏治疗的静脉可能不同。
[0007]心脏治疗可以使用不同的起搏配置和不同的刺激参数递送。起搏配置的实例包括LV双极(LV bipolar)，LV至金属盒(LV to can)，以及LV至RV (右心室)，其也被称为"延长的双极(extended bipolar)"。刺激参数的实例包括幅度(例如电压)和脉冲宽度。起搏配置或治疗的刺激参数可以被改进以努力避免膈神经刺激。
[0008]例如，植入操作可以被改进以避免膈神经捕获。例如，LV起搏电极可以被重新放置成捕获LV以用于起搏治疗如CRT，同时避免膈神经捕获，或临床医生可以决定不植入LV起搏电极，而是依赖不对LV进行起搏的其他起搏算法。
[0009]出于多种理由，如心脏的逆重塑、导联微移位、姿势改变等，虽然通常在植入时评估膈神经刺激，但是由起搏期间的膈神经捕获引起的非故意的膈神经激活可能在植入后首先出现或恶化。因此，在植入后的专门部门随访(special office visit)可能是必要的或需要的以对设备进行重编程以避免膈神经刺激。
[0010]概述
[0011]在方法的实例中，所述方法包括测试膈神经刺激(PS)阈值。如果在起搏输出水平检测到PS搏动，可以使用标准来分析检测到的PS搏动以确定是否能够将该起搏输出水平宣告为PS阈值。如果基于对在起搏输出水平的PS搏动的分析不能将该起搏输出水平宣告为PS阈值，则进行PS搏动确认例程。PS搏动确认例程可以包括以起搏输出水平递送额外的心脏起搏脉冲以产生额外的PS搏动，以及使用其他标准来分析检测到的PS搏动以确定该起搏输出水平是否能够被确认为PS阈值。
[0012]在实例中，系统包括:心脏脉冲发生器，所述心脏脉冲发生器被配置成产生心脏起搏脉冲以对心脏进行起搏；传感器，所述传感器被配置成感测生理信号以用于检测起搏脉冲引发的膈神经刺激；膈神经刺激检测器，所述膈神经刺激检测器被配置成分析感测到的生理信号以检测PS搏动；和控制器，所述控制器被配置成测试膈神经刺激(PS)阈值。控制器可以被配置成控制心脏脉冲发生器从而以起搏输出水平递送心脏起搏脉冲，使用膈神经刺激检测器以检测起搏输出水平是否引起PS搏动，如果在起搏输出水平检测到PS搏动，则使用标准来分析检测到的PS搏动，以确定是否能够将该起搏输出水平宣告为PS阈值，并且如果基于对在起搏输出水平的PS搏动的分析不能将起搏输出水平宣告为PS阈值，则执行PS搏动确认例程。PS搏动确认例程可以包括以起搏输出水平递送额外的心脏起搏脉冲以产生额外的PS搏动，和使用其他标准来分析检测到的PS搏动以确定起搏输出水平是否能够被确认为PS阈值。所述系统可以包括至少一个包括心脏脉冲发生器、传感器、膈神经刺激检测器和控制器的可植入医学设备。所述系统可以包括至少一个可植入医学设备和至少一个外部设备，其中可植入医学设备包括心脏脉冲发生器，而外部设备包括膈神经刺激检测器。
[0013]此概述是对本申请的某些教导的概览并且不意在是本主题的排他的或穷举的处理。关于本主题的进一步细节见于详述和所附权利要求中。本发明的范围由所附权利要求及其等效物限定。
[0014]附图简述
[0015]在附图的图中示例地图示了多个实施方案。此种实施方案是说明性的并且不意在是本主题的穷举的或排他的实施方案。
[0016]图1示例地显示被配置成递送心肌刺激的可植入医学设备(IMD)的实施方案。
[0017]图2示例地显示IMD的实施方案。
[0018]图3示例地显示系统的实施方案,其包括两个以上MD。
[0019]图4示例地显示系统的实施方案，其包括MD、外部设备和外部膈神经刺激(PS)传感器。
[0020]图5不例地显不基于微处理器的可植入设备的实施方案的系统图。
[0021]图6是框图，其示例地显示外部系统的实施方案。
[0022]图7示例地显示可以由PS检测器使用的基于传感器的信号。
[0023]图8显示，例如，确定基于传感器的信号的基线水平的过程的实施方案。
[0024]图9显示，例如，用于从新的搏动添加样本以用于移动窗的过程的实施方案，所述移动窗用于确定基于传感器的信号的基线水平。
[0025]图10显示，例如，用于使用基线水平来区别PS搏动和非PS搏动的过程的实施方案。
[0026]图11是采样的搏动的峰到峰幅度的图，其示例地显示如何可以使用基线峰到峰幅度来区别非PS搏动和PS搏动，非PS搏动的峰到峰幅度接近基线水平，而PS搏动的峰到峰幅度显著地大于基线水平。
[0027]图12示例地显示用于开发可以用于区别PS搏动和非PS搏动的PS模板的库的过程的实施方案。
[0028]图13示例地显示用于使用PS模板来区别PS搏动和非PS搏动的过程的实施方案。
[0029]图14显示针对搏动类型分类的搏动信号的图以及相应的直方图，所述直方图划分了多种搏动类型分类和已经被计数在所述分类中的搏动的数目。
[0030]图15示例地显示用于使用基于传感器的信号的形态学特征来区别PS搏动和非PS搏动的过程的实施方案。
[0031]图16A-16G示例地显示用于使用信号峰，作为基于传感器的信号的形态学特征，来区别PS搏动和非PS搏动的过程的实施方案。
[0032]图17示例地显示用于对于具体形态学特征对感测到的参数进行评分的过程的实施方案。
[0033]图18示例地显示用于使用决策树分析搏动信号的形态学特征来区别PS搏动和非PS搏动的过程的实施方案。
[0034]图19示例地显示用于使用用于分析搏动信号的形态学特征的决策树和对于具体形态学特征对感测到的参数进行评分来区分PS搏动的过程的实施方案。
[0035]图20示例地显示用于区分PS搏动的过程的实施方案，所述过程使用相关性来在库中创建模板并且对搏动信号评分以快速地识别可以被标记为PS模板的搏动类型模板。
[0036]图21示例地显示用于区分PS搏动的过程的实施方案，所述过程对搏动信号的形态学特征评分以快速地识别一些搏动信号为PS搏动或非PS搏动，并且使其余的搏动信号与PS模板相关联来区别PS搏动和非PS搏动。
[0037]图22示例地显示用于确定PS阈值的递升过程的实施方案。
[0038]图23示例地显示用于通过增加起搏输出水平来确认PS阈值的过程的实施方案。
[0039]图24示例地显示用于通过减小起搏输出水平来确认PS阈值的过程的实施方案。
[0040]图25示例地显示用于确定PS阈值的递降过程的实施方案。
[0041]详述
[0042]以下对本发明主题的详述参考附图，【专利附图】
【附图说明】性地显示可以实施本发明主题的具体方面和实施方案。足够详细地描述这些实施方案以使本领域技术人员能够实施本发明的主题。可以使用其他实施方案，并且在不背离本发明主题的范围的情况下可以进行结构、逻辑和电改变。本公开中对“一个”、“一种”或“多个”实施方案的提及不一定是对相同的实施方案，并且此种提及预期超过一个实施方案。因此，以下详述不应当被限制性地理解，并且范围仅由所附权利要求以及所述权利要求所有权具有的合法等效形式的全部范围限定。
[0043]一些实施方案，例如，执行自动检测算法用于检测非故意的膈神经激活(在本文中也被称为起搏脉冲引发的膈神经刺激或膈神经刺激“PS”)。根据多个实施方案，PS检测算法可以用于临床环境如植入操作期间或患者随访，或非卧床环境如在患者家中，或临床和非卧床环境两者。PS检测算法可以减少或减轻患者和临床工作人员的负担以充分地解决可能在心肌刺激期间发生的非故意的PS的问题。例如，精确地和/或自动地检测PS的能力可以减小经历PS的患者的延长的不适，并且可以减小医院和工作人员对设备进行测试和重编程的负担。
[0044]PS算法能够利用自动地检测PS解决问题。甚至当患者静坐时，感测接近PS阈值的信号可能也是困难的。例如，可能困难的是由在加速度计或其他PS传感器中观察到的偏移变化处理感测到的PS反应的低的峰到峰幅度，尤其是接近PS阈值的那些。检测PS也可能是困难的，因为不同的患者具有不同幅度的PS反应。
[0045]心肌刺激
[0046]心肌刺激治疗可以使用对心肌的电刺激递送心脏治疗。以下提供一些心肌刺激治疗和用于进行治疗的设备的实例。起搏器是这样的设备，其以定时的起搏脉冲对心脏进行起搏，最通常地是用于治疗心动过缓(心室速率过低)。如果运行适当，起搏器弥补心脏的无能，以合适的节律起搏自身以便通过执行最低心率来满足代谢要求。也已经开发出这样的可植入设备，其影响心动周期期间心脏腔室收缩的方式和程度从而促进血液的有效泵送。心脏泵送在心室以协调的方式收缩时更有效，这一结果通常是由使得通过心肌的快速的兴奋传导(即，去极化)成为可能的心房和心室两者中的专门的传导通路提供的。这些通路将兴奋脉冲从窦房结传导到心房心肌，到房室结，然后到心室心肌，从而提供两个心房和两个心室的协调的收缩。这既同步化各腔室的肌肉纤维的收缩又将各心房或心室的收缩与对侧心房或心室同步化。在没有由正常运行的专门的传导通路提供的同步化的情况下，心脏的泵送效率极大降低。这些传导通路的病理学及其他心室间或心室内的传导缺陷可能是心力衰竭中的病因因素。心力衰竭是指其中心脏功能的异常引起心输出量降低至足以满足外周组织代谢需求的水平之下的临床综合征。为了治疗这些问题，已经开发出这样的可植入心脏设备，其向一个或多个心脏腔室提供适当地定时的电刺激，试图提高心房和/或心室收缩的协调，其被称为心脏再同步治疗(CRT)。心室再同步可用于治疗心力衰竭，因为，虽然不是直接地影响肌肉收缩力，再同步可以导致心室的更协调的收缩，并且提高泵送效率和增加心脏输出。一个CRT实例将刺激脉冲施加至两个心室，同时地或间隔以特定的双心室偏移间隔，并且相对于固有心房收缩的检测或心房节律的递送在特定的房室延时间隔后。
[0047]CRT可以有益于减小有害的心室重塑，有害的心室重塑可能发生于心肌梗塞(MI)和心力衰竭后的患者，其表现为作为在施用CRT时在心脏泵送周期期间心室经历的壁应力分布的改变的结果发生。心脏肌肉纤维在其收缩前伸展的程度被称为前负荷，并且肌肉纤维缩短的最大张力和速度随前负荷增加而增加。当心肌区域相对于其他区域晚收缩时，那些相反区域的收缩拉伸后收缩的区域并且增加前负荷。在心脏肌肉纤维收缩时在其上的张力或应力的程度被称为后负荷。因为当血液被泵出到主动脉和肺动脉中时心室内的压力由舒张值快速上升至收缩值，所以相比于后收缩的心室部分，由于兴奋刺激脉冲所致而首先收缩的心室部分这样做针对的后负荷较低。因此，比其他区域后收缩的心肌区域经受增加的前负荷和后负荷两者。此情况频繁地由与由于MI所致的心力衰竭和心室功能障碍相关的心室传导延迟产生。增加的对后激活的心肌区域的壁应力可以触发心室重塑。起搏一个或多个位点可能导致更协调的收缩，这是通过提供对之后在心缩期期间将另外地被激活并且将经历增加的壁应力的心肌区域的预刺激。相对于其他区域，预刺激重塑的区域使所述区域摆脱机械应力并且允许重塑的反转或防止重塑发生。
[0048]心脏复律，与QRS复合波同步递送至心脏的电击，以及除颤，在不与QRS复合波同步的情况下递送的电击，可以用于终止大部分心律失常。电击通过同时地对心肌进行去极化以及使其不起反应终止心律失常。被称为可植入心律转变器除颤器(ICD)的一类CRM设备通过在所述设备检测到心律失常时向心脏递送冲击脉冲而提供此类治疗。另一种类型的用于心动过速的电治疗是抗心动过速起搏(ATP)。在心室ATP中，利用一个或多个起搏脉冲对心室进行竞争性地起搏以中断导致心动过速的再入式循环(reentrant circuit)。现代I⑶典型地具有ATP能力，并且在检测到心律失常时递送ATP治疗或冲击脉冲。ATP可以被称为超驰起搏。存在其他超驰起搏治疗，如间歇式起搏治疗(IPT)，其也可以被称为调节治疗。
[0049]膈神经
[0050]右侧膈神经和左侧膈神经都紧邻心脏通过并且支配在心脏下的横膈膜。脉冲引发的膈神经激活，在本文中也被称为PS，可以利用多种形式的起搏观察到。由于LV起搏位点紧邻左侧膈神经，所以利用LV起搏尤其可以观察到PS。PS是CRT的常见的副作用。在心脏的其他位置处的心脏刺激可以在左侧或右侧膈神经中产生PS。本发明主题不限于LV起搏期间左侧膈神经的PS，而是可以被执行以适当地解决由心肌刺激引起的左侧或右侧膈神经中的PS。
[0051]仅当患者处于特定位置(例如躺下)或活动水平时，才可以观察到PS。由于植入时的患者位置，由于麻醉的作用，或由于在临床环境中不存在的其他因素，在植入刺激设备时，还不能观察到非故意的膈神经激活。一些实施方案使用姿势传感器以提供情境。一些实施方案使用活动传感器以提供情境。一些实施方案使用计时器来确定时刻以提供情境。一些实施方案允许设备将姿势、活动、时刻等与检测到的PS数据存储在一起以确定观察PS时的情境。
[0052]图1示例地显示被配置成递送心肌刺激的可植入医学设备(MD)的实施方案。图示的MD 100被用于进行心脏组织刺激治疗，如CRT或其他起搏治疗，使用虚线表示的导联和“X”表示的、被送入右心房、右心室和心脏的冠状窦的电极。通过心脏的冠状窦的导联101包括一个或多个左心室电极102，其用于在刺激部位处刺激左心室。图1还指示导联101的左心室电极102相对地靠近左侧膈神经103。对于起搏向量或电极布置的特定配置，可以发生PS。本发明主题的多个实施方案可以用于使用PS传感器来检测PS的过程中。PS传感器是可以用于检测非故意的膈神经活动的传感器。例示的而非限制的，PS传感器可以包括用以检测由PS引发的横膈膜引起的运动的传感器。例如，一些实施方案使用加速度计以检测PS。可以用于检测PS的传感器的其他实例包括，但不限于，声学传感器，呼吸传感器，阻抗传感器，膈神经上的神经传感器，或用于感测指示横膈膜收缩的信号的肌电图(EMG)传感器。
[0053]图2显示可植入医学设备(MD)的实施方案。图示的MD 204可以用于递送心肌刺激，并且检测由心肌刺激非故意引起的PS。图示的MD 204包括控制器205，心脏起搏脉冲发生器206，PS传感器207，和心脏活动传感器208。在一些实施方案中，頂D 204还可以包括一个或多个其他传感器，如，例示的而非限制的，用于检测姿势的传感器，用于检测呼吸或呼吸周期的传感器，或用于检测活动的传感器。在一些实施方案中，所述设备执行心脏起搏算法，其中控制器205从心脏活动传感器208接收感测到的心脏活动，使用计时器209，如心脏起搏计时器，来确定递送心脏起搏脉冲或其他心肌刺激脉冲的起搏时间，并且控制心脏起搏脉冲发生器206从而在所需的时间递送心脏起搏脉冲。控制器205还包括PS检测器210，PS检测器210与PS传感器207协同以区分来自PS传感器207的信号是否指示PS事件。
[0054]在一些实施方案中，MD 204可以配置有用于进行PS阈值测试的PS阈值测试模块211。PS阈值测试可以被配置成使用不同的刺激参数递送心肌刺激。PS阈值测试可以被配置成确定引起或可以引起PS的心肌刺激参数，或不引起PS的心肌刺激参数。可以调整用于递送心肌刺激的刺激电极的物理位置以试图避免PS，如在植入操作期间可能发生的。医生可以物理地移动电极。一些实施方案可以通过从较大的一组可能的刺激电极中选择一组刺激电极来提供电子再定位。在一些实施方案中，刺激电极之间的起搏向量可以被改进以试图避免PS。一些IMD实施方案中的控制器可以包括起搏向量控制模块212，其被用于改变起搏向量。起搏向量控制可以在临床医生的控制下通过外部编程器执行，或者可以由MD自动执行，如在非卧床环境中可能发生的。
[0055]PS检测可以发生在提供心肌刺激的同一 MD中，也可以发生在另一个MD中。因此，例如，用于提供PS检测的加速度计可以被放置在邻近横膈膜处，或邻近由膈神经支配的横膈膜部分处，或邻近心尖处，这可以提高感测到的信号的信噪比特性。图3显示系统的实施方案，所述系统包括两个以上MD。图示的系统中的第一个MD313包括被配置成递送心肌刺激脉冲的心脏刺激器。例示的而非限制的，第一 IMD可以是起搏器或其他心脏节律管理设备。图示的系统中的第二个MD314包括PS检测器/传感器，所述PS检测器/传感器用于检测可能由递送自第一个MD的心肌刺激脉冲引起的PS。在一些实施方案中，頂D313、314可以经有线连接彼此通信。在一些实施方案中，頂D313、314可以使用超声或射频(RF)或其他无线技术彼此无线通信。
[0056]用于检测PS的传感器可以是植入的也可以是外部的。用于处理感测到的信号以检测PS的算法可以在IMD内执行和/或可以在外部设备中执行。示例地，一些实施方案可以使用可植入传感器并且使用外部设备来处理感测到的信号以检测PS。对患者进行PS监测可以在临床环境中或非卧床环境中进行。此监测，不论其是在临床环境还是非卧床环境中进行，可以例如使用如图2-3中图示的植入的PS检测器进行，和/或可以使用外部PS检测器进行。
[0057]图4显示系统的实施方案，所述系统包括MD 415 (如心脏节律管理设备)，外部设备416 (如编程器)，和外部PS传感器417。所述系统可以在临床环境中执行，如由使用编程器来给MD进行编程的临床医生执行，或者可以由患者在非卧床环境中执行以不时地检查心肌刺激是否引起PS。在多个实施方案中，外部设备包括PS检测器，所述PS检测器与PS传感器协同以区分来自PS传感器的信号是否指示出现PS事件。在多个实施方案中，夕卜部设备包括用于进行PS阈值测试的PS阈值测试模块。PS阈值测试可以被配置成控制IMD以使用不同的刺激参数递送心肌刺激。PS阈值测试可以被配置成确定引起或可以引起PS的心肌刺激参数，或不引起PS的心肌刺激参数。可以调整用于递送心肌刺激的刺激电极的物理位置试图避免PS，如可能在植入操作期间发生的。在一些实施方案中，刺激电极之间的起搏向量可以被改进以试图避免PS。在一些实施方案中，外部PS传感器417可以与外部设备416集成在一起，以致通过邻近患者地保持或另外地放置外部设备(例如在外部放置在邻近横膈膜或邻近心尖储备)可以感测到PS。
[0058]图5显示基于微处理器的可植入设备的实施方案的系统图。设备的控制器是微处理器518，其经由双向数据总线与存储器519通信。控制器可以由使用状态机类型的设计的其他类型的逻辑电路(例如，分立元件或可编程的逻辑阵列)执行。当在本文中使用时，术语“电路”应当被理解为是指分立的逻辑电路，固件，或微处理器的编程。显示在图中的是感测和起搏通道的三个实例，所述通道包括具有环电极520和尖头电极521的导联，感测放大器522，脉冲发生器523，和通道接口 524。图示的导联之一包括多个环电极520，如在多极导联中可以使用的。多极导联的实例是左心室四极导联。在一些实施方案中，心脏刺激电极的导联被无线连接代替。各通道因此包括由与电极相连的脉冲发生器组成的起搏通道和由与电极相连的感测放大器组成的感测通道。通道接口与微处理器双向通信，并且各接口可以包括模拟-数字转换器以用于将来自感测放大器和寄存器的、可以由微处理器写入的感测信号数字化以便输出起搏脉冲，改变起搏脉冲幅度，并且调整感测放大器的增益和阈值。当由特别的通道产生的电描计图信号(即，由电极感测的、表示心脏电活动的电压)超过特定检测阈值时，起搏器的感测电路检测固有的腔室活动(这被称为心房感测或心室感测)。在特别的起搏模式中使用的起搏算法采用此种感测以触发或抑制起搏。固有的心房和/或心室速率可以分别通过测量心房和心室感测之间的时间间隔来测量，并且用于检测心房和心室心律失常。
[0059]各导联的电极经由导联内的导体连接至由微处理器控制的开关网络525。开关网络被用于将电极转换为感测放大器的输入以便检测固有的心脏活动以及转换为脉冲发生器的输出以便递送起搏脉冲。开关网络还使得设备能够在使用导联的环电极和尖头电极两者的双极模式中或在仅使用导联的电极中的一个的单极或扩展双极模式(其中设备壳体(金属盒)526或另一条导联上的电极充当地电极)中感测或进行起搏。在一些实施方案中，除了刺激通道以外或作为其备选，冲击脉冲发生器527可以被接至控制器，以用于在检测到可冲击的心律失常后，经由一对冲击电极528和528将除颤冲击递送至心房或心室。金属盒电极可以用于递送冲击。附图显示连接至微处理器的遥测接口 529，其可以用于与外部设备通信。如图5中所示，系统可以包括PS传感器/检测器530，PS传感器/检测器530用于检测由心肌刺激引起的非故意的膈神经激活。多个实施方案还可以包括呼吸检测器531和/或其他传感器532，如可以用于提供情境信息如活动和姿势的。根据多个实施方案，膈神经活动检测器可以包括，但不限于，加速度计，声学传感器，呼吸传感器，阻抗传感器，膈神经上的神经传感器，或感测指示横膈膜收缩的肌电图信号的电极。多个实施方案使用超过一个检测器以提供指示膈神经捕获的复合信号。使用超过一个检测器可以增强检测PS事件的置信度。图示的实施方案还包括时钟533。
[0060]根据多个实施方案，图示的微处理器518可以被配置成进行不同的心脏组织(例如心肌)刺激例程534。心肌治疗例程的实例包括心动过缓起搏治疗，抗心动过速冲击治疗如心脏复律或除颤治疗，抗心动过速起搏治疗(ATP)，和心脏再同步治疗(CRT)。如所示的，控制器518还可以包括比较器535以将检测到膈神经活动的时间与起搏时间比较以确定膈神经活动被归因于起搏，和/或可以包括比较器536以将呼吸特征与起搏时间相比较以用于检测PS。图示的微处理器518可以包括用于进行PS阈值测试511和起搏向量控制过程512的指令，其类似于图2中显示的控制器205。
[0061 ] 图6是框图，其显示外部系统637的实施方案。例如，所述系统可以用于远程地对非卧床患者中的植入的设备进行编程，或远程地由非卧床患者获得检测到的PS事件，或远程地从非卧床患者中的植入的设备检索感测的数据以用于在相对非卧床患者的远程位置对感测的数据进行PS事件分析。在一些实施方案中，外部系统包括编程器。在图示的实施方案中，外部系统包括患者管理系统。如所示的，外部系统是患者管理系统，其包括外部设备638,远程通信网络639,和从外部设备638移开的远程设备640。外部设备638被放置在可植入医学设备(MD)641的附近内并且包括外部遥测系统642以与MD 641通信。远程设备在一个或多个远程位置中并且通过网络与外部设备通信，因此允许医生或其他医护人员监测和治疗来自原处的患者和/或允许自一个或多个远程位置访问不同的治疗资源。图示的远程设备包括用户界面643。根据多个实施方案，外部设备包括编程器或其他设备如计算机，个人数据助理或电话。外部设备，在多个实施方案中，包括两个适合于通过适合的通信通道(如计算机，例示的而非限制的)彼此通信的设备。外部设备可以由患者或医生用于提供例如指示患者不适的反馈。
[0062]根据多个实施方案，不同的方法可以使用以上讨论的设备和系统内的硬件、固件和/或软件执行以用于PS检测和确定PS阈值。这些方法可以被(但不一定)集成在相同的系统内。本文有组织地讨论用于基线水平确定，PS检测，和PS刺激阈值确定的一些方法。
[0063]PS检测的基线水平确定
[0064]多个实施方案可以提供基线水平确定，其可以用于提高随后的PS检测。评估用于PS检测中的基于传感器的信号的基线水平可以用于进行信噪比(SNR)计算和来区别非PS (无PS情况下的起搏的心脏搏动)和PS搏动(有PS情况下的起搏的心脏搏动)。本发明主题的一些实施方案可以被配置成动态地确定用于检测PS的基于传感器的信号的基线水平，允许PS检测器自动地和精确地在来自PS传感器的原始信号中识别PS。基线水平的动态确定通过适应感测的信号中的患者特异性差异，和/或通过适应感测的信号中的情境特异性差异，提高设备将PS事件与传感器信号中的其他事件自动区分的能力。
[0065]例如，虽然基于加速度计的PS传感器信号的幅度可以随起搏电压而变化，但是它们在随时间和就患者而不同的脉冲宽度、不同的起搏配置、不同的姿势的情况下，显示类似的形态学特征。然而，在存在干扰的情况下，应当适当地调整PS检测。例如，基于加速度计的PS检测器应当适应归因于患者移动的基线变化，患者移动可以由加速度计检测。如果周期性地调整基线以适应可以被反映为PS检测器中的噪声的环境或情境变化，则基于不同于加速度计的技术的PS检测器也将有益。例如，基于呼吸的PS检测器可以具有被周期性调整的基线以适应患者的活动或健康的改变。在另一个实例中，基于加速度计的PS检测器可以具有被周期性调整的基线以适应患者活动、患者环境(例如静止的或行进引发的振动)或患者说话或其他发声。
[0066]图7显示可以由PS检测器使用的基于传感器的信号。基线水平特性可以使用收集自基线检测窗744的信号确定，基线检测窗744与起搏时间(例如LV起搏的时间)745相关，但是不含由搏动引起的心脏或PS分量。例如，基线检测窗可以起始于起搏计时前的746处并且终止于在预期自所述起搏的任何心脏分量之前和在预期PS分量(如果有的话)在所述起搏后发生的时间前的747处。如果基线检测窗与感测到的搏动相关，则所述窗可以自例如R波触发。基线检测窗的开始和/或终止时间可以被适当地调整，这取决于检测窗是自感测到的搏动(例如感测到的R波)触发还是自起搏触发。例示的而非限制的，基线窗可以在起搏前约10ms出现，并且在起搏后延长10ms，其中可以预期基于加速度计的PS检测器在起搏后检测超过1ms的心脏分量，并且其中在起搏后超过10ms，还预期发生PS (如果根本地)。基线噪声范围748可以确定自该基线检测窗744内的信号。
[0067]图8显示，例如，用于确定基于传感器的信号的基线水平的过程的实施方案。在初始化期849期间，收集来自若干搏动的信息以便计算初始基线水平。例示的而非限制的，在初始化期期间，可以平均约20个搏动。在图示的过程中，采样的来自基线检测窗内的信号数据被存储在前N个心动周期的队列中850，并且确定信号的最大峰到峰幅度851。
[0068]可以随着每次新的搏动使用移动窗更新基线水平特性。可以将基线水平的特性与搏动特性相比较以有助于在引起PS的心脏搏动(“PS搏动”)和不引起PS的心脏搏动(“非PS搏动”)之间进行区分。例如，20个搏动的移动窗可以用于确定更新的基线水平。在图示的过程中，采样的来自基线检测窗的信号数据被存储以用于随后的心动周期852，并且确定新的样本的峰到峰幅度853。
[0069]在一些实施方案中，如果搏动满足指示其具有不反映基线水平的最小噪声水平的某些标准，则搏动仅被包括在移动窗中。可能需要搏动幅度落在峰到峰值内。例如，以下等式可以用于定义可接受的搏动的峰到峰值:基线水平峰到峰=最大((平均值+2*SD)_(平均值-2*SD))，其中对于每个时间点，获取队列中所有有效样本的平均值和标准差(SD)。多个实施方案可以提供用于动态地调整基线水平并且修正基线漂移同时除去不能精确地反映基线水平的变化的异常值搏动的过程。在图示的过程中，在854处可以执行识别作为要被去除的异常值搏动的噪声搏动的处理。例如，在855处，反映移动窗的搏动的峰到峰幅度与队列的峰到峰幅度之比，可以被确定并且与噪声比相比。如果该比率大于噪声比，则搏动被归类为噪声搏动856，其在确定基线水平中应当被忽略。
[0070]基线水平确定过程可以作为独立的特征使用也可以连同用于PS阈值或存在的测试使用。例如，基线确定过程可以在检测PS的存在的测试中执行，并且基线确定过程可以在检测PS阈值(例如作为PS搏动的起搏向量的最低起搏电压)的测试中执行。因为基线检测窗是对于没有心脏分量或PS分量的时间段限定的，因此不论在随后的搏动中是否存在PS，其都可以被确定。
[0071]多个实施方案使用情境信息来确定何时进行基线水平确定过程以动态地调整基线水平。例如，情境传感器(如活动或姿势传感器)可以用于触发基线水平确定过程。一些实施方案可以根据进度表触发基线水平确定过程，所述进度表可以是周期性地或间歇地触发所述过程的编程的进度表。一些实施方案可以基于接收自患者或临床医生的指令触发基线确定过程。
[0072]一些实施方案包括攻击和/或衰减特征以用于调整对干扰或噪声的灵敏度。攻击和/或衰减特征可以是可编程的。攻击和衰减是利用自动增益控制(AGC)系统执行的特征。AGC系统是适应性系统，其中输出水平被用于适当地调整输入信号水平的增益。攻击和衰减设置确定系统对变化的信号输入水平的响应有多快。攻击指示当输入水平偏离“正常”时增益的调整有多快，而衰减指示当输入信号返回“正常”时增益返回得有多快。因此，攻击和衰减设置确定设备对输入信号的变化(包括噪声)的响应有多快。
[0073]图9显示，例如，用于向用于确定基于传感器的信号的基线水平的移动窗添加来自新的搏动的样本的过程的实施方案。一些实施方案可以修正基线偏移(如果搏动样本在上限或下限外)957。例如，在958处，可以将搏动样本与队列的上限和下限相比较。如果搏动样本位于所述界限外，则所述过程可以在959处调整搏动样本以使其位于队列的上限和下限内，之后所述过程使用搏动样本来动态地调整基线水平。
[0074]一些实施方案可以从被用于移动窗的数据点中除去异常值数据点以确定基线水平960。如果数据点被确定为是队列中的数据点中的统计异常值961，则将异常值数据点从被用于所述过程的数据点中除去从而动态地调整基线水平962。在963处，将新的搏动样本添加到队列中，并且将最老的搏动样本从队列中除去。在964处，计算更新的队列的统计学。这可以包括累计平均值和标准差的总体。在965处，计算基线水平特性。这可以包括确定基线水平信号的峰到峰幅度和上限和下限。
[0075]图10显示，例如，用于使用基线水平来区别PS搏动和非PS搏动的过程的实施方案。在1066，基线噪声特性可以使用上述过程来确定。分析搏动信号(其在特定的时间窗内可能引起也可能不引起PS)以测量在特定窗期间的信号特性1067。此搏动信号的时间窗是与用于确定基线水平的窗不同的计时窗，虽然它们可能重叠。此搏动信号的时间窗典型地跨越起搏后的时间，如果PS存在，则其包含PS信息。在1068，将搏动信号的特性与基线水平信号比较。如果搏动信号的特性显著不同于基线信号，则搏动被归类为PS搏动1069，并且如果搏动信号的特性与基线信号无显著不同，则其被归类为非PS搏动1070。例如，可以将搏动信号的峰到峰幅度与基线水平的峰到峰幅度比较以确定是否存在足够大的差异以将搏动信号识别为PS搏动。图11是采样的搏动的峰到峰幅度的图，其显示可以如何使用基线峰到峰幅度来区别非PS搏动和PS搏动，非PS搏动的峰到峰幅度接近基线水平，而PS搏动的峰到峰幅度显著地大于基线水平。
[0076]可以执行该过程以用于非卧床或诊所内使用。其可以在独立的PS检测器中执行，也可以连同PS阈值测试一起执行。PS阈值测试可以作为独立的递升和/或递降测试执行，也可以连同起搏阈值测试(例如LV阈值)一起执行，以致在同一测试过程期间确定起搏阈值和PS阈值两者。
[0077]在分析感测到的生理信号以检测起搏脉冲引发的膈神经刺激的方法的实例中，所述方法可以包括在多个心动周期中的每个期间采样感测到的生理信号以提供采样的信号，使用采样的信号计算生理信号的基线水平，以及使用感测到的生理信号和计算的基线水平检测起搏脉冲引发的膈神经刺激。采样感测到的生理信号可以包括在使用起搏时间或使用感测的固有的搏动(例如RV计时和LV偏移)以及各个心动周期限定的时间窗期间采样信号以避免采样的信号中的心脏分量和膈神经刺激分量。计算基线水平可以包括使用存储在队列中的采样的信号来计算基线水平。可以在随后的心动周期期间采样感测到的生理信号，以提供随后的采样的信号，并且可以使用随后的采样的信号动态地调整生理信号的基线水平。使用感测到的生理信号和计算的基线水平检测脉冲引发的膈神经刺激可以包括监测感测到的生理信号内的搏动信号(其中搏动信号在使用起搏时间限定的限定的时间窗内)，识别搏动信号的特性，将搏动信号的特性与基线比较，以及基于比较确定搏动信号是PS搏动还是非PS搏动。PS搏动被确定为包括脉冲引发的膈神经刺激反应，而非PS搏动被确定为不包括脉冲引发的膈神经刺激反应。可以根据进度表或感测的情境或患者启动的或临床医生启动的指令触发基线水平确定过程。基线水平确定过程可以包括在使用起搏时间以及各个心动周期限定的时间窗期间采样信号以避免采样的信号中的心脏分量和膈神经刺激分量，并且使用采样的信号计算生理信号的基线水平。
[0078]一些方法实例可以包括利用心脏起搏脉冲来起搏心脏，感测生理信号以用于检测起搏脉冲引发的膈神经刺激，执行基线水平确定过程以识别感测到的生理信号的基线水平，以及使用感测到的生理信号和计算的基线水平检测起搏脉冲引发的膈神经刺激。检测起搏脉冲引发的膈神经刺激可以包括在多个心动周期中的每个期间采样感测到的生理信号以提供采样的信号以及使用采样的信号计算生理信号的基线水平。采样感测到的生理信号可以包括在使用起搏时间以及各个心动周期限定的时间窗期间采样信号以避免采样的信号中的心脏分量和膈神经刺激分量。
[0079]在被配置成分析感测到的生理信号以检测起搏脉冲引发的膈神经刺激的膈神经刺激检测器的实例中，所述膈神经刺激检测器可以被配置成在多个心动周期中的每个期间采样感测到的生理信号以提供采样的信号，使用采样的信号计算生理信号的基线水平，以及使用感测到的生理信号和计算的基线水平检测起搏脉冲引发的膈神经刺激。可以在使用起搏时间以及各个心动周期限定的时间窗期间采样信号，以避免采样的信号中的心脏分量和膈神经刺激分量。膈神经刺激检测器可以包括用于存储采样的信号的队列的存储器，并且可以被配置成将采样的信号存储在队列中并且使用存储在队列中的采样的信号来计算基线水平。可以在随后的心动周期期间采样感测到的生理信号，以将随后的采样的信号移入队列中。膈神经刺激检测器可以使用队列中的随后的采样的信号动态地调整生理信号的基线水平。
[0080]系统实施方案可以包括:心脏脉冲发生器，所述心脏脉冲发生器被配置成产生心脏起搏脉冲以对心脏进行起搏；传感器，所述传感器被配置成感测生理信号以用于检测起搏脉冲引发的膈神经刺激；和膈神经刺激检测器，所述膈神经刺激检测器被配置成分析感测到的生理信号以检测起搏脉冲引发的膈神经刺激。所述系统可以包括至少一个可植入医学设备，所述至少一个可植入医学设备包括心脏脉冲发生器、传感器和膈神经检测器。所述系统可以包括至少一个可植入医学设备和至少一个外部设备，其中可植入医学设备包括心脏脉冲发生器，而外部设备包括膈神经刺激检测器。
[0081]PS检测丨
[0082]多个实施方案可以使用PS检测技术(包括用于检测PS的群集和相关性技术)、用于检测PS的基于特征的技术及其组合。
[0083]使用群集和相关性的PS检测
[0084]本发明主题的一些实施方案可以被配置成基于起搏选通的基于传感器的信号如加速度计信号之间的相关性的水平检测PS的存在。术语“起搏选通的”表示信号在对应于心脏起搏如例如LV起搏的时间窗期间出现。如果利用类似的相关性可以发现一串搏动(超过N个搏动)，则所述搏动可以被标记为PS。根据一些实施方案，膈神经刺激(PS)的存在基于起搏选通的基于传感器的信号(如例如加速度计信号)之间的相关性的水平确定。例如，可以计算感测的信号和模板的相关系数。例示的而非限制的，相关性算法可以使用Pearson线性相关和相关系数(规范化的协方差函数)。如果利用类似的相关性可以发现一串搏动(例如超过N个搏动)，则所述搏动可以被标记为PS。
[0085]系统和设备可以被配置成使用多种触发器触发过程以对搏动进行分类。例如，系统或设备可以在门诊内或由非卧床患者命令开始对搏动进行分类的过程。PS传感器信号的特性可以触发所述过程。例如，如果信号的幅度大于预定值，则系统或设备可以被触发以分类搏动。一些实施方案在非卧床环境下连续地分类搏动。搏动分类可以利用起搏阈值测试触发。当所述过程被触发时，基于对起搏的XL传感器信号反应产生模板库。当读取加速度计信号时，可以确定搏动是否匹配在库中的之前的搏动模板。此匹配决定是基于当前搏动和模板之间的相关性。如果搏动不匹配已经存储在库中的任何模板，并且仍然有空间用于存储更多的模板，则当前搏动的模板被添加到库中。如果搏动匹配已经存储的模板，所述模板的计数增加一，并且任选地利用最新的搏动信息更新模板。在计数超过某阈值后，模板及与其匹配的所有搏动(过去的和将来的)被标记为PS。此外，所述算法也可以在任何时间、利用任何模板来评估心脏搏动是否引起PS( “PS搏动”)或不引起PS( “非PS搏动”)。
[0086]PS模板可以是由上述库方法产生的模板，或者，其可以由医生输入、患者输入、基于群体的预编程的模板或其他手段提供。基于传感器的信号可以在起搏周围的特定窗中被分析，然后与PS模板相关联。如果相关性高，则当前的搏动可以被标记为PS搏动。如果相关性不高，则当前的搏动可以被标记为非PS搏动。
[0087]PS检测器使用基于传感器的信号来确定何时发生PS。基于传感器的信号的实例是加速度计信号。然而，用于检测PS的相关性处理可以利用不是基于加速度计的其他PS检测器执行。例如，可以在围绕起搏的特定窗中分析PS传感器信号如阻抗、肌肉活动、呼吸、神经活动等，并且将其与PS模板相关联以确定所述起搏是PS搏动还是非PS搏动。
[0088]此过程可以被执行用于非卧床或门诊内使用。其可以在独立的PS检测器中被执行，或可以连同PS阈值测试一起被执行。PS阈值测试可以作为独立的递升和/或递降测试被单独地执行，或者可以连同起搏阈值测试(例如LV阈值)一起被执行，以致在同一测试过程中确定起搏阈值和PS阈值两者。可以调整起搏的电压或脉冲宽度以提供捕获心肌组织的所需的非PS起搏。
[0089]可以相对于起搏时间来限定感测窗。例如，如果涉及引起PS的LV起搏，则可以相对于LV起搏时间或相对于RV起搏时间加上LV偏移来限定感测窗。示例地而非限制的，所述窗可以被限定为LV起搏后约20ms至100ms,或者可以被限定为LV起搏后约40ms至70ms。可以使用其他范围。此种窗有助于避免感测的信号中的心音或其他噪声。
[0090]根据多个实施方案，可以将感测窗内的所有数据点，或某些数据点，或PS传感器信号的选择特征与模板信号相关联。如果感测窗内的信号或信号的部分与库中的PS模板的相关性超过特定程度(例如> 0.9)，则可以宣告“匹配”，其指示PS搏动。
[0091]根据一些实施方案，可以调整库中的模板。例如，可以通过平均(加权的、移动的等)被分配给所述搏动类型的所有搏动来调整模板。可以将搏动信号的幅度或其他特征与所述特征的标准比较，之后将新模板添加到库中。此外，处理的信号的特征，如一阶导数、多阶导数或积分，可以与特征的标准相比较。
[0092]搏动-模板库可以使用随时间存储的有限数目的模板构建。当达到最大存储时，具有最少匹配(即最低计数)的模板从库中去除。评估每个搏动与库中模板的相关性。限定的相关性阈值可以用于识别何时搏动匹配模板。每当搏动匹配模板时，与所述模板匹配的搏动的计数增加。在已经发现确定数目的匹配后，模板及与其匹配的所有搏动被称为PS搏动。
[0093]图12示例地显示用于开发可以用于区别PS搏动和非PS搏动的PS模板的库的过程的实施方案。在1271，在关于起搏的限定的时间窗内感测基于传感器的信号，如加速度计信号，其在本文中被称为感测到的“搏动信号”以指示感测到的与起搏的搏动一致的信号。如果感测到的搏动信号是库中的第一个，如1272处所示的，则当前的搏动信号被存储为库内的模板，并且以新的搏动类型标签被识别1273。所述过程追踪已被分类为给定搏动类型的搏动信号的数目，并且使用该数目编制库中的模板。在于1273处将当前的搏动信号存储为搏动类型模板后，在1274处，被分配给所述搏动类型的搏动的数目的计数增加，并且所述过程在1275处继续分析下一个起搏的搏动(例如LV起搏)。如果感测到的搏动信号不是库中的第一个，如在1272处所示的，则该过程分析搏动信号以确定搏动信号是否匹配库中现有的搏动类型模板1276。如果搏动信号不匹配现有的搏动类型模板，则当前的搏动信号被以新的搏动类型标签存储为模板1273并且在1274所述搏动类型模板的计数增加(假如还没有达到所述库对模板数目的限制，如在1270处表示的)。如果已经达到对模板数目的限制，则在1278将一个搏动类型模板从库中除去，之后将当前的搏动信号存储为搏动类型模板。用于去除模板的标准可以是基于具有低的与其匹配的搏动信号的计数的模板，或基于最低幅度，或基于其组合。其他标准可以用于从库中去除搏动类型模板。如果搏动信号匹配库中的现有模板1276，则搏动信号被确定为对所述搏动类型模板的匹配1277，并且在1278，被分配给所述搏动类型的搏动的数目的计数增加。一些实施方案还可以使用当前的搏动信号调整搏动类型模板，如在1279表示的，以进一步调整可以用于将搏动信号分类为匹配所述具体的搏动类型模板的信号特性。在搏动类型模板的计数达到限定的阈值后1280，则所述搏动类型模板被确定为PS模板1281并作为PS模板被保存在库中1282。所述处理可以在一个PS模板的情况下停止，或者可以继续开发更多的用于存储在库中的PS模板以用于在PS搏动和非PS搏动之间进行区分。
[0094]图13示例地显示用于使用PS模板来区别PS搏动和非PS搏动的过程的实施方案。PS模板可以使用类似于图12中所示的过程的过程确定，或者可以使用其他方法提供。例如，模板可以由相关性库，PS阈值测试，形态学确定，医生输入，或患者输入提供。模板可以是患者特异性的或者可以是基于群体的预编程的模板。在关于起搏的事件限定的窗内感测用于PS检测的基于传感器的信号1384。此感测的信号可以被称为搏动信号。如果所述搏动信号被确定为匹配PS模板1385,则搏动信号被确定为PS 1386并且所述系统可以宣告PS的存在1387。一些实施方案可以使用当前的搏动信号进一步调整PS模板，如在1388表示的，从而进一步精细调整可以用于将搏动信号分类为PS的信号特性。如果确定搏动信号不匹配PS模板1385，则搏动信号被确定为非PS搏动1389并且所述系统可以宣告不存在PS 1390。确定搏动信号是否匹配PS模板可以具有置信因数，以致仅在存在搏动信号是PS的高置信度时才宣告PS。置信因数还可以用于创建超过刚好一个PS搏动类别或一个非PS类别。例如，可以使用“不确定的”类别。
[0095]图14显示针对搏动类型分类的搏动信号的图，以及相应的直方图，所述直方图绘出了多种搏动类型分类和已经在所述分类中被计数的搏动的数目。该图显示本发明主题可以以高度的置信度识别PS。
[0096]基于特征的PS检测
[0097]本发明主题的一些实施方案可以被配置成基于收集的基于传感器的信号的形态学特征检测膈神经刺激的存在和阈值，这允许PS检测器自动地和精确地在来自PS传感器的原始信号中识别PS。该过程可以与PS阈值测试或与用于检测PS的存在的测试一起使用。该过程可以被执行用于非卧床或门诊内使用。其可以在独立的PS检测器中执行，或连同PS阈值测试一起执行。PS阈值测试可以作为独立的递升和/或递降测试单独执行，或者可以连同起搏阈值测试(例如LV阈值)一起执行，以致在同一测试过程期间确定起搏阈值和PS阈值两者。可以调整起搏的电压或脉冲宽度以提供所需的捕获心肌组织的非PS起搏。系统和设备可以被配置成使用多种触发器触发该过程以分类搏动。例如，系统或设备可以被在门诊内或由非卧床患者命令开始对搏动进行分类的过程。PS传感器信号的特性可以触发该过程。例如，如果信号的幅度大于预定值，则系统或设备可以被触发以对搏动进行分类。一些实施方案连续地在非卧床环境下对搏动进行分类。搏动分类可以利用起搏阈值测试触发。
[0098]某些形态学参数，如峰计时和幅度以及峰到峰幅度，被用于将搏动分类为PS搏动或非PS搏动。特征可以来源于在起搏后不久观察到的PS传感器信号(例如加速度计信号)。可以将所述特征与某些独立的基于权重的标准比较以便给每个搏动分配分数。特征可以具有正或负的权重，这取决于特征指示PS或非PS搏动的倾向。将搏动的分数与预定阈值比较以将搏动分类为PS或非PS搏动。备选地或除了给特征评分以外，可以使用决策树比较特征以提供总体分数。通过使用评分算法和决策树，所述过程可以快速地确定例如因为高幅度而可以被快速地识别为PS搏动的那些搏动。所述过程可以提高较低幅度PS搏动的分类和较低幅度PS搏动的分类中的bolster置信度。可以发布最终搏动分类的置信水平。
[0099]可以用于基于特征的PS检测的形态学特征的实例包括，但不限于:峰计时和幅度，峰到峰幅度，到峰及远离峰的斜率，在前和在后极值的计时和幅度，曲线下面积，信号频率分量，和重要的点。
[0100]可以利用PS搏动或非PS搏动决定来确定和提供决定的置信水平。例如，如果搏动分数远大于评分阈值，则可以利用所述决定提供高置信度指示物。然而，如果搏动分数接近评分阈值，则可以利用所述决定提供低置信度指示物。置信水平还可以使用两种算法确定从而分开地分类PS，其中所述分类包括高置信度指示物(如果两种算法意见一致)和/或所述分类包括低置信度指示物(如果算法彼此不一致)。
[0101]图15示例地显示用于使用基于传感器的信号的形态学特征来区别PS搏动和非PS搏动的过程的实施方案。在图示的实施方案中，例如，感测到的信号可以被过滤1592。基线信号水平1593可以用于识别噪声搏动并将其从区分过程去除1594。在1595，剩余的搏动信号可以被分类为PS搏动或非PS搏动。例如，如在1596处所示的，分析搏动信号以识别可以用于表征搏动信号的具体特征的形态学参数，其然后可以在1597处用于对搏动信号进行分类，使用基于权重的评分方法，或决策树方法，或其组合。
[0102]图16A-16G示例地显示用于使用信号峰作为基于传感器的信号的形态学特征来区别PS搏动和非PS搏动的过程的实施方案。搏动信号表示关于起搏限定的窗内的感测的信号。在1601，使用信号的一阶导数的零交叉，可以确定在第一个时间窗中的数据的局部极值1609。可以比较局部极值以识别最大和最小峰1602。在1603，可以确定最大极值是否在更小的时间窗中出现1610。如果最大极值在此更小的时间窗内出现，则最大极值可以被保存为峰，如在1604显示的，一起保存的还有周围的参数信息如周围的极值和峰到峰值。如果最大极值在此更小的时间窗内不出现，则可以确定在所述窗内是否出现最小极值，如在1605所示的。如果最小极值出现在此更小的时间窗内，则最小极值可以被保存为峰，如在1606显示的，一起保存的还有周围的参数信息如周围的极值和峰到峰(P2P)值。如果最大极值和最小极值都不在更小的时间窗内，则可以分析搏动信号以确定其是否是噪声搏动1607，在此情况中，将不给搏动评分。然后搏动信号的特征可以被输出以用于评分1608。
[0103]图17示例地显示用于对具体形态学特征的感测的参数进行评分的过程的实施方案。该图总体显示:当分析搏动信号以确定搏动信号是否应当被分类为PS或非PS搏动时，某些特征可以比其他特征具有更重的权重。该图将多个“+”符号用于在图示的实例中可以被认为是具有更重的权重的更高级的优选特征的一些特征。可以被分析和评分的特征的实例包括在限定的计时窗内是否存在主峰，峰到峰幅度与基线水平相比是否更大以及大多少，在前的极值是否在指定的计时窗内，极值间的斜率是否是可接受的以及极值间的时间是否是可接受的。可以使用不同搏动信号参数的不同的标准。另外，可以以多种方式对标准进行加权以导出搏动信号的总体分数，其然后可以用于区别PS和非PS搏动。例如，当评分超过阈值时，搏动可以被标记为PS搏动。标准可以被独立地评估，并且不需要以特定的次序评估。
[0104]图18示例地显示用于将决策树用于分析搏动信号的形态学特征以区别PS搏动和非PS搏动的过程的实施方案。决策树提出可以用是或否回答的关于搏动信号的一系列问题。对具体的问题的答复可以产生另一个问题或产生对搏动信号的确定(例如PS搏动或非PS搏动)。在逻辑上，树中的问题可以以多种不同的方式安排以实现所需的区分。并且，分析的参数可以不同。例如，图18有组织地分析了通向最大峰的上升斜率和从最大峰离开的下降斜率，并且还针对信号比噪声阈值分析了峰到峰幅度。可能的是，在分析斜率前针对信号比噪声阈值分析峰到峰幅度。此外，可能的是，使用树中的多个决策点代替分析斜率或除了分析斜率以外还使用树中的多个决策点来分析极值值和极值之间的计时。因此，图示的决策树仅是可以如何在逻辑上安排决策树以区别PS和非PS搏动的一个实例。
[0105]图19示例地显示用于使用用于分析搏动信号的形态学特征的决策树以及对具体形态学特征的感测的参数进行评分来区分PS搏动的过程的实施方案。例如，决策树中的第一个问题可以被设置成识别明显是PS搏动的搏动信号1909。基于信噪比或基于可以在相对少的处理的情况下被快速地确定的其他标准，PS搏动可以是明显可识别的。如果搏动信号不能明显确定为PS搏动，则可以确定搏动信号是否可能是PS搏动1910。这也可以基于信噪比或基于可以在相对少的处理的情况下被快速地确定的其他标准确定。如果搏动信号被确定为可能是PS搏动，则可以利用另一个决策树问题确认PS搏动1911 (例如下一个斜率大于阈值？)。如果PS搏动不能在1911被确认，则在1913处，可以存储搏动信号的形态学特征。如果在1910，搏动信号不能被确认为可能是PS搏动，则搏动信号是非明显的搏动信号1912，并且在1913，可以存储搏动信号的形态学特征。所述评分可以使用多个形态学特征的加权的评分，如基于斜率的评分1914，基于极值之间的距离的评分1915，和/或基于搏动信号的其他形态学特征的评分。
[0106]评分-相关性结合
[0107]本发明主题的一些实施方案可以被配置成基于组合方法检测膈神经刺激的存在和阈值，所述组合方法使用PS传感器信号和模板之间的相关性以及PS传感器信号的基于形态学特征的分数两者，所述基于形态学特征的分数可以使用特征分数和/或决策树。当被触发时，模板库可以基于搏动信号产生。当读取搏动信号时，可以确定搏动信号是否匹配库中在前的搏动类型模板。此匹配决定是基于当前的搏动和搏动-模板之间的相关性。如果搏动不匹配已经存储在库中的任何模板，并且仍然有空间用于存储更多的模板，则当前的搏动的模板利用形态学特征算法存储。此分数确定是否将所述模板注释为PS或非PS。注释的模板然后将被添加到库中。如果搏动匹配已经存储的模板，则所述模板的注释将确定当前的搏动是否是PS搏动或非PS搏动。
[0108]在一些实施方案中，所述算法还可以在任何时间利用任何模板评估搏动是否是PS搏动或非PS搏动。所述模板可以是通过以上讨论的库方法产生的模板，或者，它可以来自一些其他方法(医生输入，患者输入，基于群体的预编程的模板等)。一些实施方案可以同时由搏动信号产生模板和对搏动信号的特征进行评分。如果分数足够高，则搏动可以被快速地标记为PS搏动。如果分数过低，则搏动可以被标记为非PS搏动。然而如果分数在中间某处，则可以评估搏动与存储的PS模板的相关性以确定搏动信号是PS搏动(如果其与PS模板相关)，或确定搏动信号是非PS搏动(如果其与PS模板不相关)。因此，在使用评分方法快速地分类搏动信号的情况下，较少的搏动信号与模板相关联，这减少了用以区别PS搏动和非PS搏动的总的处理。
[0109]可以产生并存储许多不同类型的PS和非PS模板。根据多个实施方案，可以创建模板库以仅存储PS搏动模板，或仅存储非PS搏动模板，或存储PS搏动模板和非PS搏动模板两者。
[0110]系统和设备可以被配置成使用多种触发器触发对搏动进行分类的过程。例如，系统或设备可以在门诊内或由非卧床患者命令开始对搏动进行分类的过程。PS传感器信号的特性可以触发该过程。例如，如果信号的幅度大于预定值，则系统或设备可以被触发以对搏动进行分类。一些实施方案在非卧床环境中连续地对搏动进行分类。搏动分类可以利用起搏阈值测试触发。此处，如在高级模板产生中，分数是一般性术语，其是指基于形态学特征的算法的输出。分数可以是来自评分版本(vers1n)的分数结果，或可以是与评估的树分支的数目相关的置信水平。通过包括相关性步骤以及基于形态学特征的算法的结果，基于特征的算法可以对PS搏动更敏感，而不用担心假阳性检测或假阴性。
[0111]图20示例地显示用于区分PS搏动的过程的实施方案，其使用相关性在库中创建模板并且对搏动信号进行评分以快速地识别可以被标记为PS模板的搏动类型模板。图20与图12具有相似性，图12在上文中被详细描述并且此处无需重复。然而，图20和图12的不同被显示在2016、2017和2018。如果因为搏动信号对于没有搏动类型模板的库来说是新的搏动信号或因为搏动信号不匹配存储在库中的搏动类型模板，搏动信号不匹配现有的搏动类型模板，则在2016处可以对搏动信号的形态学特征评分。所述分数可以是所述特征的加权的分数。在2017，可以将所述分数与限定的分数阈值比较。如果例如分数足够高，则在2018处搏动信号可以以高的置信度被快速地分类为PS模板，并且搏动信号可以被分类为并宣告为PS搏动。
[0112]图21示例地显示用于区分PS搏动的过程的实施方案，其对搏动信号的形态学特征进行评分从而快速地将一些搏动信号识别为PS搏动或非PS搏动，并且将其余的搏动信号与PS模板相关联以区别PS搏动和非PS搏动。在图示的实施方案中，在已经触发了搏动分类过程2119后，该过程可以确定PS模板是否存储在系统中2120。如果其没有存储在系统中，则获得PS模板2121。在一些实施方案中，PS模板可以被创建，或者可以由患者或医生输入。PS模板可以是患者特异性的或是基于患者的群体。如果PS模板已经存储，则检索PS模板2122以用于相关性过程。并行地，分析起搏后的时间窗中的搏动信号2123，并且存储搏动信号的形态学特征2124。分数可以与第一个值比较2125以确定搏动信号是否明显是PS搏动而不需要进一步验证2126，并且可以与第二个值比较2127以确定搏动信号是否明显是非PS搏动而不需要进一步验证2128。如果评分算法不能将搏动信号明显地识别为PS搏动或非PS搏动，则可以将搏动信号与PS模板相关2129以确定搏动信号是否是PS搏动2130或非PS搏动2131。
[0113]在用于检测PS搏动的方法的实例中，所述方法可以包括利用心脏起搏脉冲起搏心脏，感测生理信号以用于检测PS搏动(其中感测生理信号包括感测来自基于心脏起搏脉冲时间限定的时间窗的搏动信号)，构建搏动类型模板的库(包括将感测到的搏动信号的搏动信号数据存储在搏动类型模板中)，以及使用PS模板以检测PS搏动。存储搏动信号数据可以包括确定当前分析的搏动信号的搏动信号数据是否匹配库中现有的搏动类型模板，并且创建新的搏动类型模板(如果没有匹配)或增加搏动类型模板的计数(如果有匹配)，并且当搏动类型模板中的一个的计数达到限定的阈值时，宣告搏动类型模板中的一个是PS模板。
[0114]在用于检测PS搏动的方法的实例中，所述方法可以包括利用心脏起搏脉冲起搏心脏，感测生理信号以用于检测PS搏动(其中感测生理信号包括感测来自基于心脏起搏脉冲时间限定的时间窗的搏动信号)，识别感测的搏动信号的形态学特征，并且使用识别的形态学特征以确定感测的搏动信号是否是PS搏动。使用识别的形态学特征以确定感测的搏动信号是否是PS搏动可以包括使用识别的形态学特征的基于权重的评分以分析识别的形态学特征。使用识别的形态学特征以确定感测的搏动信号是否是PS搏动可以包括使用决策树以分析识别的形态学特征。
[0115]在用于检测PS搏动的方法的实例中，所述方法可以包括利用心脏起搏脉冲起搏心脏，感测生理信号以用于检测PS搏动(其中感测生理信号包括感测来自基于心脏起搏脉冲时间限定的时间窗的搏动信号)，构建搏动类型模板的库(包括将感测的搏动信号的搏动信号数据存储在搏动类型模板中)。存储搏动信号数据可以包括确定当前分析的搏动信号的搏动信号数据是否匹配库中现有的搏动类型模板，对感测到的搏动信号的搏动信号数据进行评分并且由搏动信号信号数据创建得分产生的PS模板(如果与现有的搏动类型模板没有匹配并且如果分数有利地相比于所述分数的限定的阈值)，创建新的搏动类型模板(如果没有匹配并且分数不有利地相比于所述分数的限定的阈值)，并且增加搏动类型模板的计数(如果有匹配)，并且当计数达到限定的计数阈值时，宣告搏动类型模板是群集产生的PS模板。所述方法可以进一步包括使用评分产生的PS模板或群集产生的PS模板检测PS搏动。
[0116]在用于检测PS搏动的方法的实例中，所述方法可以包括利用心脏起搏脉冲起搏心脏，感测生理信号以用于检测PS搏动(其中感测生理信号包括感测来自基于心脏起搏脉冲时间限定的时间窗的搏动信号)，给感测的搏动信号的形态学特征评分，使用分数识别可以被以高的置信度宣告为PS搏动的那些感测的搏动信号和可以被以高的置信度宣告为非PS搏动的那些感测的搏动信号，并且将不能被以高的置信度称为PS搏动或非PS搏动的感测的搏动与PS模板相关联，并且宣告与PS模板相关联的感测的搏动是PS搏动。
[0117]在实例中，系统包括:心脏脉冲发生器，所述心脏脉冲发生器被配置成产生心脏起搏脉冲以对心脏进行起搏；传感器，所述传感器被配置成感测生理信号以用于检测起搏脉冲引发的膈神经刺激，其中起搏脉冲引发的膈神经刺激是由电心脏起搏脉冲信号引发的膈神经刺激；以及膈神经刺激检测器，所述膈神经刺激检测器被配置成分析感测到的生理信号以检测PS搏动，其中PS搏动是引发膈神经刺激的心脏起搏脉冲。膈神经刺激检测器可以被配置成将感测的搏动信号的信号数据与PS模板相关联以检测PS搏动，或者可以被配置成分析感测的搏动信号的形态学特征以检测PS搏动，或者可以被配置成使用将感测的搏动信号的信号数据与PS模板相关联和分析感测的搏动信号的形态学特征的组合来检测PS搏动。
[0118]PS刺激阈值确定
[0119]本发明主题的一些实施方案可以被配置成使用递升测试或递降测试或递升和递降测试的组合来检测膈神经刺激(PS)的存在和阈值。PS阈值可以单独确定或连同起搏捕获阈值测试(例如LV阈值测试)一起确定。LV阈值测试通常是递降测试，其开始使用高能起搏来确认心肌的捕获并且递降起搏能量以确定仍然使心脏起搏的最低的起搏能量水平。PS阈值测试可以调整起搏幅度或脉冲宽度以确定PS阈值。起搏输出水平是指可以基于起搏的幅度和/或起搏的脉冲宽度的起搏能量水平。此外，PS阈值可以使用递升和递降测试的组合来确定。步长可以被预先限定，也可以基于测试期间观察到的结果动态地调整。
[0120]在递升测试中，可以使起搏电压以预先限定的间隔增加直至在若干搏动上观察到PS或观察到其具有高的反应幅度。如果已经检测到PS的置信度不高，则可以进行PS确认步骤。可以增加起搏输出达若干心动周期，增加刺激膈神经的可能性，从而确定是否观察到相同的PS特性。备选地或另外地，可以减小起搏输出以确定非PS搏动的特性以用于比较。
[0121]在递降测试中，可以使起搏电压以预定的间隔减小直至在若干搏动上不再观察到PS0备选地，起搏输出减小可以基于PS反应的幅度适应性地调整。例如，当观察到大PS幅度和高PS频率时，可以采用较大的起搏输出减小。
[0122]根据一些实施方案，在测试期间基于患者的PS反应适应性地调整起搏参数以快速且精确地测量PS阈值。例如，一些实施方案调整起搏幅度输出，或脉冲宽度输出，或在某一水平起搏的数目，或其组合。因此，可以执行测试以确定避免PS的心肌起搏的适合特性(例如适合的幅度和/或脉冲宽度)。
[0123]可以基于PS反应适应性地调整起搏输出。当观察到较高的PS幅度与基线比或较高的频率时，可以使用较大的起搏输出下降。当观察到来自多个步骤的PS幅度时，随后可以相对PS反应拟合线性或多项式或其他函数从而调整起搏输出。当PS反应在输出调整后消失时，可以启动递升过程。
[0124]图22示例地显示用于确定PS阈值的递升过程的实施方案。图示的过程可以用作用于确定PS阈值的独立的过程也可以连同LV上调阈值测试一起使用。当用作独立的测试时，该过程可以使用较粗糙的步骤。当与LV上调阈值测试一起使用时，使用较精细的步骤间隔，并且可以使用来自多个连续水平的搏动信号。
[0125]图示的递升过程以相对低的起搏输出开始2232，并且以起搏水平递送限定数目的起搏2233。分析搏动信号以确定在起搏水平是否观察到PS搏动2234。如果观察到非PS搏动，增加起搏输出至较高的起搏输出水平2235。如果观察到PS搏动，则可以将观察到的PS搏动或其特性与一个或多个阈值在2236处比较。例如，在此水平观察到的PS搏动的数目可以与阈值数目比较。在另一个实例中，观察到的PS搏动的幅度与基线水平之比可以与阈值相比。基于比较，起搏水平可以被宣告为PS阈值2237，或可以进行进一步PS确认2238。阈值可以基于医生偏好设定。此外，该过程可以根据测试在临床环境中进行还是在非卧床环境中进行而不同。例如，临床环境可以不需要PS确认。
[0126]图23示例地显示用于通过增加起搏输出水平确认PS阈值的过程的实施方案。如果从图22，一些搏动信号对于起搏水平表现为是PS搏动，则图示的过程以相同的起搏水平递送额外的起搏2339。如果观察到PS搏动，则观察到的PS搏动或其特性可以与一个或多个阈值在2340处比较。例如，在起搏输出水平观察到的PS搏动的数目可以与不同于图22中的2236处所用的阈值的另一个阈值数目比较。在另一个实例中，观察到的PS搏动的幅度与基线水平之比可以与不同于图22中的2236处所用的阈值的另一个阈值比较。如果比较是有利的，则该起搏水平能够被宣告是PS阈值并且可以停止测试2341。否则，该过程增加起搏输出水平并且递送额外数目的起搏2342。起搏输出的增加可以取决于观察到的PS搏动的频率和/或幅度。例如，对于较大的PS搏动幅度或如果因为当前的起搏输出水平接近PS阈值而观察到更多的PS搏动，增加间隔可以较小。可以使用较粗糙的步骤。一些实施方案可以使用固定的间隔来调整起搏输出水平。如果没有观察到PS搏动2343，则在图示的实施方案中，在2344处，继续递升测试。如果观察到PS搏动2343，则观察到的PS搏动或其特性可以与一个或多个阈值在2345比较。例如，在此水平观察到的PS搏动的数目可以与不同于2340或图22中的2236处使用的阈值的另一个阈值数目比较。在另一个实例中，观察到的PS搏动的幅度与基线水平之比可以与不同于2340或图22中的2236处使用的阈值的另一个阈值比较。如果在2345处的比较不是有利的，则可以增加起搏输出水平并且可以重复确认2346。如果在2345处比较是有利的，则一些实施方案可以进一步比较确认水平和第一次观察到PS搏动的水平之间信号特性的相似性2347，并且如果存在相似性，则宣告在前的水平为PS阈值2348A。如果在2347处进行的比较中没有发现相似性，则可以将输出水平递降至第一次观察到PS搏动的水平和确认水平之间的水平以进一步细调PS阈值，并且可以重复确认2348B。
[0127]图24示例地显示用于通过减小起搏输出水平确认PS阈值的过程的实施方案。如果从图22，一些搏动信号对于起搏水平表现为是PS搏动，则图示的过程以相同的起搏水平递送额外的起搏2449。如果观察到PS搏动，则观察到的PS搏动或其特性可以与一个或多个阈值在2450比较。例如，在此水平观察到的PS搏动的数目可以与不同于图22中的2236处使用的阈值的第二阈值数目比较。在另一个实例中，观察到的PS搏动的幅度与基线水平之比可以与不同于图22中的2236处使用的阈值的第二阈值比较。如果比较是有利的，则起搏水平能够被宣告是PS阈值并且可以停止测试2451。如果比较不是有利的，则在2452处递送限定数目的“空”起搏试图看看是否观察到类似的PS搏动识别标志。空起搏可以通过减小LV起搏输出至非常低的值(如0.1V)或通过基于RV-LV偏移递送RV起搏并且分析信号来递送。如果在2453没有观察到类似的PS搏动特性，则在2451可以将所述水平宣告是PS阈值并且可以停止测试。“空”起搏应当仍然提供相同的心脏分量，这允许有意义的比较。空起搏的起搏水平可以被调整至具有LV捕获但是不具有PS的水平。如果在2453观察到类似的PS搏动特性，则继续图22中的递升测试，如在2454处指示的。
[0128]图25示例地显示用于确定PS阈值的递降过程的实施方案。图示的过程可以用作用于确定PS阈值的独立过程或可以连同LV上调阈值测试一起使用。当用作独立的测试时，过程可以使用较粗糙的步骤。当与LV上调阈值测试一起使用时，使用较精细的步骤间隔，并且可以使用来自多个连续水平的搏动信号。
[0129]过程以相对高的起搏输出开始2555，并且以起搏水平递送限定数目的起搏2556。分析搏动信号以确定是否在该起搏水平观察到PS搏动2557。分析搏动信号可以包括公开的过程。如果观察到非PS搏动，则可以停止测试或上调测试可以从当前的起搏输出开始2558。如果观察到PS搏动，则可以将观察到的PS搏动或其特性与一个或多个阈值在2559比较。例如，在此水平观察到的PS搏动的数目可以与阈值数目比较。在另一个实例中，观察到的PS搏动的幅度与基线水平之比可以与阈值比较。基于比较，起搏水平可以被宣告是PS阈值2560。如果比较不是有利的，则在2561可以减小起搏输出并且在2556继续测试。起搏输出减小可以适应性地基于PS搏动进行，使用例如PS搏动的幅度，PS搏动的幅度与基线水平之比，PS搏动的频率，或其不同组合。阈值可以基于医生偏好设定。此外，过程可以根据测试是在临床环境中进行还是在非卧床环境中进行而不同。
[0130]在方法的实例中，所述方法包括测试膈神经刺激(PS)阈值。如果在起搏输出水平检测到PS搏动，则可以使用标准来分析检测到的PS搏动以确定是否能够将该起搏输出水平宣告为PS阈值。如果基于对在起搏输出水平的PS搏动的分析不能将该起搏输出水平宣告为PS阈值，则可以进行PS搏动确认过程。PS搏动确认过程可以包括以起搏输出水平递送额外的心脏起搏脉冲以产生额外的PS搏动，并且使用其他标准来分析检测到的PS搏动以确定起搏输出水平是否能够被确认为PS阈值。
[0131]在实例中，系统包括:心脏脉冲发生器，所述心脏脉冲发生器被配置成产生心脏起搏脉冲以对心脏进行起搏；传感器，所述传感器被配置成感测生理信号以用于检测起搏脉冲引发的膈神经刺激；膈神经刺激检测器，所述膈神经刺激检测器被配置成分析感测到的生理信号以检测PS搏动；以及控制器，所述控制器被配置成测试膈神经刺激(PS)阈值。控制器可以被配置成控制心脏脉冲发生器以起搏输出水平递送心脏起搏脉冲，使用膈神经刺激检测器以检测该起搏输出水平是否引起PS搏动，如果在起搏输出水平检测到PS搏动则分析检测到的PS搏动，并且如果基于对在起搏输出水平的PS搏动的分析不能将该起搏输出水平宣告为PS阈值，则执行PS搏动确认过程。为了分析检测到的PS搏动，控制器可以使用标准来确定是否能够将该起搏输出水平宣告为PS阈值。PS搏动确认过程可以包括以起搏输出水平递送额外的心脏起搏脉冲以产生额外的PS搏动，并且使用其他标准来分析检测到的PS搏动以确定起搏输出水平是否能够被确认为PS阈值。所述系统可以包括至少一个可植入医学设备，所述至少一个可植入医学设备包括心脏脉冲发生器，传感器，膈神经刺激检测器和控制器。所述系统可以包括至少一个可植入医学设备和至少一个外部设备，其中可植入医学设备包括心脏脉冲发生器，而外部设备包括膈神经刺激检测器。本领域技术人员将理解，本文中显示和描述的模块和其他电路可以使用软件、硬件、固件及其组合来执行。
[0132]本公开中例示的方法不意在排除在本发明主题的范围内的其他方法。本领域技术人员将理解，在阅读和理解了本公开后，其他方法在本发明主题的范围内。上述实施方案以及图示的实施方案的部分不一定是相互排斥的。这些实施方案或其部分可以组合。在多个实施方案中，所述方法使用一系列指令进行，所述一系列指令，当由一个或多个处理器执行时，使得处理器执行相应的方法。在多个实施方案中，方法作为包含在计算机可访问介质(如磁介质、电子介质或光学介质)上的一组指令实施。
[0133]不同的实施例确定膈神经刺激检测的基线。以下提供一些实施例。方法可以由系统实施。
[0134]实施例1.用于分析感测到的生理信号以检测起搏脉冲引发的膈神经刺激的方法，其中起搏脉冲引发的膈神经刺激是由心脏起搏脉冲引发的膈神经刺激，所述方法包括:在多个心动周期中的每个期间采样感测到的生理信号以提供采样的信号，其中采样感测到的生理信号包括在使用起搏时间以及各个心动周期限定的时间窗期间采样信号以避免采样的信号中的心脏分量和膈神经刺激分量；使用采样的信号计算生理信号的基线水平；以及使用感测到的生理信号和计算的基线水平检测起搏脉冲引发的膈神经刺激。
[0135]实施例2.实施例1的方法，其中计算基线水平包括使用存储在队列中的采样的信号以计算基线水平，所述方法还包括在随后的心动周期期间采样感测到的生理信号以提供随后的采样的信号，并且使用随后的采样的信号动态地调整生理信号的基线水平。
[0136]实施例3.根据实施例1-2中任一项的方法，其中感测到的生理信号包括加速度计信号。
[0137]实施例4.根据实施例1-3中任一项的方法，其中感测到的生理信号包括选自由以下各项组成的信号的组的信号:声学传感器，呼吸传感器，阻抗传感器，膈神经上的神经传感器，和感测指示横膈膜收缩的肌电图信号的电极。
[0138]实施例5.根据实施例1-4中任一项的方法，其中计算基线水平包括确定采样的信号的峰到峰幅度。
[0139]实施例6.根据实施例1-5中任一项的方法,其中在所述时间窗期间米样信号包括在心动周期期间采样信号达一定的时间段，所述时间段在起搏时间前开始并且在起搏时间后结束。
[0140]实施例7.实施例6的方法，其中在心动周期期间采样信号达所述时间段包括采样信号，在左心室(LV)起搏时间前约10ms开始并且在LV起搏时间后约1ms结束。
[0141]实施例8.根据实施例1-7中任一项的方法，所述方法还包括识别有噪声的采样的信号并且从基线水平计算中去除有噪声的采样的信号。
[0142]实施例9.根据实施例1-8中任一项的方法，所述方法还包括确定采样的信号是否偏移到上限或下限之外，并且调整采样的信号以修正偏移。
[0143]实施例10.根据实施例1-9中任一项的方法，所述方法还包括使用统计分析识别异常值的采样的信号，并且从基线水平计算中去除异常值的采样的信号。
[0144]实施例11.根据实施例1-10中任一项的方法，其中使用感测到的生理信号和计算的基线水平检测起搏脉冲引发的膈神经刺激包括:监测感测到的生理信号内的搏动信号，其中搏动信号在使用起搏时间限定的限定的时间窗内；识别搏动信号的特性；将搏动信号的特性与基线比较；以及基于比较确定搏动信号是否是PS搏动或非PS搏动，其中PS搏动被确定为包括起搏脉冲引发的膈神经刺激反应而非PS搏动被确定为不包括起搏脉冲引发的膈神经刺激反应。
[0145]实施例12.根据实施例1-11中任一项的方法，所述方法还包括:根据进度表或感测的情境或患者启动的或临床医生启动的命令触发基线水平确定过程，其中基线水平确定处理包括在使用起搏时间以及各个心动周期限定的时间窗期间采样信号以避免采样的信号中的心脏分量和膈神经刺激分量，并且使用采样的信号计算生理信号的基线水平。
[0146]实施例13.—种方法，所述方法包括:利用心脏起搏脉冲起搏心脏；感测生理信号以用于检测起搏脉冲引发的膈神经刺激，其中起搏脉冲引发的膈神经刺激是由心脏起搏脉冲引发的膈神经刺激；进行基线水平确定过程以识别感测到的生理信号的基线水平，包括:在多个心动周期中的每个期间采样感测到的生理信号以提供采样的信号，其中采样感测到的生理信号包括在使用起搏时间以及各个心动周期限定的时间窗期间采样信号以避免采样的信号中的心脏分量和膈神经刺激分量；并且使用采样的信号计算生理信号的基线水平；以及使用感测到的生理信号和计算的基线水平检测起搏脉冲引发的膈神经刺激。
[0147]实施例14.实施例13的方法，其中所述方法使用可植入医学设备在远离临床环境的非卧床患者中进行。
[0148]实施例15.实施例14的方法，所述方法还包括改变在远离临床环境的非卧床患者中进行心脏起搏的起搏配置。
[0149]实施例16.根据实施例13-15中任一项的方法，其中所述方法在临床环境中进行。
[0150]实施例17.根据实施例13-16中任一项的方法,其中外部系统用于感测生理信号，执行基线水平确定过程，以及检测起搏脉冲引发的膈神经刺激。
[0151]实施例18.—种膈神经刺激检测器，所述膈神经刺激检测器被配置成分析感测到的生理信号以检测起搏脉冲引发的膈神经刺激，其中膈神经刺激检测器被配置成:在多个心动周期中的每个期间采样感测到的生理信号以提供采样的信号，其中所述信号在使用起搏时间以及各个心动周期限定的时间窗期间被采样以避免采样的信号中的心脏分量和膈神经刺激分量；使用采样的信号计算生理信号的基线水平；以及使用感测到的生理信号和计算的基线水平检测起搏脉冲弓I发的膈神经刺激。
[0152]实施例19.权利要求18的膈神经刺激检测器，其中膈神经刺激检测器包括用于存储采样的信号的队列的存储器，所述膈神经刺激检测器被配置成将采样的信号存储在队列中并且使用存储在队列中的采样的信号以计算基线水平，所述膈神经刺激检测器被配置成在随后的心动周期期间采样感测到的生理信号以将随后采样的信号移动到队列中，并且使用队列中的随后采样的信号动态地调整生理信号的基线水平。
[0153]实施例20.—种系统，所述系统包括:心脏脉冲发生器，所述心脏脉冲发生器被配置成产生心脏起搏脉冲以对心脏进行起搏；传感器，所述传感器被配置成感测生理信号以用于检测起搏脉冲引发的膈神经刺激，其中起搏脉冲引发的膈神经刺激是由电心脏起搏脉冲信号引发的膈神经刺激；膈神经刺激检测器，所述膈神经刺激检测器被配置成分析感测到的生理信号以检测起搏脉冲引发的膈神经刺激，其中膈神经刺激检测器被配置成:在多个心动周期中的每个期间采样感测到的生理信号以提供采样的信号，其中信号在使用起搏时间以及各个心动周期限定的时间窗期间被采样以避免采样的信号中的心脏分量和膈神经刺激分量；使用采样的信号计算生理信号的基线水平；以及使用感测到的生理信号和计算的基线水平检测起搏脉冲弓I发的膈神经刺激。
[0154]实施例21.实施例20的系统，其中所述系统包括至少一个可植入医学设备，其包括心脏脉冲发生器、传感器和膈神经检测器。
[0155]实施例22.实施例20的系统，其中系统包括至少一个可植入医学设备和至少一个外部设备，至少一个可植入医学设备包括心脏脉冲发生器，而至少一个外部设备包括膈神经刺激检测器。
[0156]多个实施例确定膈神经刺激阈值。以下提供一些实施例。这些实施例可以与确定膈神经刺激检测的基线的实施例一起使用。方法可以由系统实施。
[0157]实施例1.一种方法，所述方法包括:测试膈神经刺激(PS)阈值，包括:在起搏输出水平利用心脏起搏脉冲起搏心脏；感测生理信号以用于检测PS搏动，其中PS搏动是引发膈神经刺激的心脏起搏脉冲；以及监测感测到的生理信号中的PS搏动以检测该起搏输出水平是否引起PS搏动；如果在起搏输出水平检测到PS搏动，则使用标准来分析检测到的PS搏动以确定是否能够将该起搏输出水平宣告为PS阈值；而如果基于对在起搏输出水平的PS搏动的分析不能将该起搏输出水平宣告为PS阈值，则执行PS搏动确认过程，所述PS搏动确认过程包括:以起搏输出水平递送额外的心脏起搏脉冲以产生额外的PS搏动；并且使用其他标准来分析检测到的PS搏动以确定该起搏输出水平是否能够被确认为PS阈值。
[0158]实施例2.实施例1的方法，其中测试膈神经刺激阈值包括执行递升测试，所述递升测试包括:如果在起搏输出水平没有检测到PS搏动，则增加起搏输出水平并且在增加的起搏输出水平重新测试膈神经刺激阈值。
[0159]实施例3.实施例2的方法，其中在执行递升测试中，使用标准来分析检测到的PS搏动以确定是否能够将该起搏输出水平宣告为PS阈值包括:确定检测到的PS搏动的数目是否大于限定的数目以宣告该起搏阈值是PS阈值。
[0160]实施例4.实施例2的方法，其中在执行递升测试中，使用标准来分析检测到的PS搏动以确定是否能够将该起搏输出水平宣告为PS阈值包括:确定PS搏动的幅度与基线输出水平的比率是否超过限定的数目以宣告该起搏阈值是PS阈值。
[0161]实施例5.实施例2的方法，其中在执行递升测试中，使用标准来分析检测到的PS搏动以确定是否能够将该起搏输出水平宣告为PS阈值包括:确定检测到的PS搏动的数目是否大于限定的数目以宣告该起搏阈值是PS阈值；以及确定PS搏动的幅度与基线输出水平的比率是否超过限定的数目以宣告该起搏阈值是PS阈值。
[0162]实施例6.根据实施例1-5中任一项的方法，其中增加起搏的输出水平包括动态地调整间隔以用于基于对PS搏动的分析增加起搏输出水平。
[0163]实施例7.实施例2的方法，其中如果基于使用其他标准的对检测到的PS搏动的分析不能将起搏输出水平宣告为PS阈值，则执行第二 PS搏动确认过程，其包括:增加起搏输出水平，并且以增加的起搏输出水平递送额外的心脏起搏脉冲以产生额外的PS搏动；并且使用标准来分析在增加的起搏输出水平检测到的PS搏动以确定该起搏输出水平是否能够被确认为PS阈值。
[0164]实施例8.实施例2的方法，其中如果基于使用其他标准的对检测到的PS搏动的分析不能将起搏输出水平宣告为PS阈值，则执行第二 PS搏动确认过程，其包括:以起搏输出水平递送额外的心脏起搏脉冲以产生额外的PS搏动；并且使用不同的标准来分析检测到的PS搏动以确定该起搏输出水平是否能够被确认为PS阈值。
[0165]实施例9.实施例8的方法，所述方法还包括:如果使用不同的标准不能将起搏输出水平确认为PS阈值，则减小起搏输出水平；以减小的起搏输出水平递送额外的心脏起搏脉冲以产生额外的PS搏动；并且比较在减小的起搏输出水平检测到的PS搏动与之前使用不同的标准分析的检测到的PS搏动相似的特性。
[0166]实施例10.根据实施例1-9中任一项的方法，其中测试膈神经刺激阈值包括进行递降测试，递降测试包括:如果检测到的PS搏动指示该起搏输出水平高于PS阈值，则减小起搏输出水平。
[0167]实施例11.实施例10的方法，其中在执行递降测试中，使用标准来分析检测到的PS搏动以确定是否能够将该起搏输出水平宣告为PS阈值包括:确定检测到的PS搏动的数目是否小于限定的数目以宣告该起搏阈值是PS阈值。
[0168]实施例12.根据实施例10-11中任一项的方法，其中在执行递降测试中，使用标准来分析检测到的PS搏动以确定是否能够将该起搏输出水平宣告为PS阈值包括:确定PS搏动的幅度与基线输出水平的比率是否小于限定的数目以宣告该起搏阈值是PS阈值。
[0169]实施例13.根据实施例10-12中任一项的方法，其中在执行递降测试中，使用标准来分析检测到的PS搏动以确定是否能够将该起搏输出水平宣告为PS阈值包括:确定检测到的PS搏动的数目是否小于限定的数目以宣告该起搏阈值是PS阈值；以及确定PS搏动的幅度与基线输出水平的比率是否小于限定的数目以宣告该起搏阈值是PS阈值。
[0170]实施例14.根据实施例1-13中任一项的方法，其中方法通过使用可植入医学设备在远离临床环境的非卧床患者中进行。
[0171]实施例15.根据实施例1-14中任一项的方法，其中方法在临床环境中进行。
[0172]实施例16.根据实施例1-15中任一项的方法，其中如果基于使用其他标准对检测到的PS搏动的分析不能将起搏输出水平宣告为PS阈值，则改变起搏输出水平，以改变的起搏输出水平递送额外的心脏起搏脉冲，并且使用标准来分析在改变的起搏输出水平感测到的生理信号以确定起搏输出水平是否能够被确认为PS阈值。
[0173]实施例17.实施例16的方法，其中分析在改变的起搏输出水平感测到的生理信号包括:将检测到的PS搏动的数目与限定的数目比较，或将检测到的PS搏动的幅度与基线输出水平的比率与限定的比率比较。
[0174]实施例18.—种系统，所述系统包括:心脏脉冲发生器，所述心脏脉冲发生器被配置成产生心脏起搏脉冲以对心脏进行起搏；传感器，所述传感器被配置成感测生理信号以用于检测起搏脉冲引发的膈神经刺激，其中起搏脉冲引发的膈神经刺激是由电心脏起搏脉冲信号引发的膈神经刺激；膈神经刺激检测器，所述膈神经刺激检测器被配置成分析感测到的生理信号以检测PS搏动，其中PS搏动是引发膈神经刺激的心脏起搏脉冲；控制器，所述控制器被配置成测试膈神经刺激(PS)阈值，其中控制器被配置成:控制心脏脉冲发生器以起搏输出水平递送心脏起搏脉冲；使用膈神经刺激检测器以检测起搏输出水平是否引起PS搏动；如果在起搏输出水平检测到PS搏动，则使用标准来分析检测到的PS搏动，以确定是否能够将该起搏输出水平宣告为PS阈值；并且如果基于对在起搏输出水平的PS搏动的分析不能将该起搏输出水平宣告为PS阈值，则执行PS搏动确认过程，该PS搏动确认过程包括以起搏输出水平递送额外的心脏起搏脉冲以产生额外的PS搏动，并且使用其他标准来分析检测到的PS搏动以确定起搏输出水平是否能够被确认为PS阈值。
[0175]实施例19.实施例18的系统，其中控制器被配置成执行递升测试，所述递升测试包括:如果在起搏输出水平没有检测到PS搏动，则增加起搏输出水平并且以增加的起搏输出水平重新测试膈神经刺激阈值。
[0176]实施例20.根据实施例18-19中任一项的系统，其中控制器被配置成执行递降测试，递降包括:如果检测到的PS搏动指示起搏输出水平高于PS阈值，则减小起搏输出水平。
[0177]实施例21.根据实施例18-20中任一项的系统，其中传感器包括加速度计，并且膈神经刺激检测器被配置成分析来自加速度计的信号以检测PS搏动。
[0178]实施例22.根据实施例18-21中任一项的系统，其中系统包括至少一个可植入医学设备，所述至少一个可植入医学设备包括心脏脉冲发生器、传感器、膈神经刺激检测器和控制器。
[0179]实施例23.根据实施例18-21中任一项的系统，其中系统包括至少一个可植入医学设备和至少一个外部设备，至少一个可植入医学设备包括心脏脉冲发生器，并且至少一个外部设备包括膈神经刺激检测器。
[0180]实施例24.—种方法，所述方法包括:测试膈神经刺激(PS)阈值，包括:在起搏输出水平利用心脏起搏脉冲起搏心脏；感测生理信号以用于检测PS搏动，其中PS搏动是引发膈神经刺激的心脏起搏脉冲；以及监测感测到的生理信号中的PS搏动以检测起搏输出水平是否引起PS搏动；如果在起搏输出水平检测到PS搏动，则使用标准来分析检测到的PS搏动以确定是否能够将该起搏输出水平宣告为PS阈值；并且如果基于对在起搏输出水平的PS搏动的分析不能将该起搏输出水平宣告为PS阈值，则执行PS搏动确认过程，所述PS搏动确认过程包括:改变起搏输出水平；以改变的起搏输出水平递送额外的心脏起搏脉冲；并且使用标准来分析在改变的起搏输出水平感测到的生理信号以确定该起搏输出水平是否能够被确认为PS阈值。
[0181]不同的实施例检测膈神经刺激。以下提供一些实施例。这些实施例可以与确定膈神经刺激检测的基线的实施例和/或确定膈神经刺激阈值的实施例一起使用。方法可以由系统来实施。
[0182]实施例1.一种检测PS搏动的方法，其中PS搏动是引发膈神经刺激的心脏起搏脉冲，所述方法包括:利用心脏起搏脉冲起搏心脏；感测生理信号以用于检测PS搏动，其中感测生理信号包括感测来自基于心脏起搏脉冲时间限定的时间窗的搏动信号；构建搏动类型模板的库，包括将感测到的搏动信号的搏动信号数据存储在搏动类型模板中，其中存储搏动信号数据包括:确定当前分析的搏动信号的搏动信号数据是否匹配库中现有的搏动类型模板，并且如果没有匹配则创建新的搏动类型模板或如果有匹配则增加搏动类型模板的计数；并且当搏动类型模板中的一个的计数达到限定的阈值时，宣告搏动类型模板中的一个是PS模板；并且使用该PS模板以检测PS搏动。
[0183]实施例2.实施例1的方法，所述方法还包括:如果库中搏动类型模板的数目超过限定的数目，则从库中去除至少一个搏动类型模板。
[0184]实施例3.实施例2的方法，其中从库中去除至少一个搏动类型模板包括使用搏动类型模板的计数以识别要去除的搏动类型模板中的至少一个。
[0185]实施例4.根据实施例2-3中任一项的方法，其中从库中去除至少一个搏动类型模板包括:使用搏动类型模板的搏动信号幅度以识别要去除的搏动类型模板中的至少一个。
[0186]实施例5.根据实施例1-4中任一项的方法，其中确定当前分析的搏动信号的搏动信号数据是否匹配库中现有的搏动类型模板包括:将当前分析的搏动信号的搏动信号数据与现有的搏动类型模板相关联以确定相关系数。
[0187]实施例6.根据实施例1-5中任一项的方法，所述方法还包括，如果如果与库中现有的搏动类型模板有匹配，则使用当前分析的搏动信号的搏动信号数据来修改搏动类型模板。
[0188]实施例7.根据实施例1-6中任一项的方法，其中使用PS模板以检测PS搏动包括:确定当前分析的搏动信号的搏动信号数据是否匹配PS模板。
[0189]实施例8.实施例7的方法，其中确定当前分析的搏动信号的搏动信号数据是否匹配PS模板包括:将当前分析的搏动信号的搏动信号数据与PS模板相关联以确定相关系数。
[0190]实施例9.实施例8的方法，所述方法还包括，如果与PS模板有匹配，则使用当前分析的搏动信号的搏动信号数据来修改PS模板。
[0191]实施例10.—种用于检测PS搏动的方法，其中PS搏动是引发膈神经刺激的心脏起搏脉冲，所述方法包括:利用心脏起搏脉冲起搏心脏；感测生理信号以用于检测PS搏动，其中感测生理信号包括感测来自基于心脏起搏脉冲时间限定的时间窗的搏动信号；识别感测到的搏动信号的形态学特征；并且使用识别的形态学特征以确定感测到的搏动信号是否是PS搏动。
[0192]实施例11.实施例10的方法，其中使用识别的形态学特征以确定感测到的搏动信号是否是PS搏动包括:使用识别的形态学特征的基于权重的评分以分析所述识别的形态学特征。
[0193]实施例12.实施例11的方法，其中形态学特征包括选自由以下各项组成的特征的组的特征:峰计时；幅度；峰到峰幅度；通向峰的斜率；离开峰的斜率，周围的极值的计时和幅度，信号下面积，和信号频率分量。
[0194]实施例13.根据实施例11-12中任一项的方法，所述方法还包括识别噪声搏动信号以及去除噪声搏动信号以用于在识别的形态学特征的基于权重的评分。
[0195]实施例14.根据实施例10-13中任一项的方法，其中使用识别的形态学特征以确定感测到的搏动信号是否是PS搏动包括:使用决策树以分析识别的形态学特征。
[0196]实施例15.根据实施例10-14中任一项的方法，其中使用识别的形态学特征以确定感测到的搏动信号是否是PS搏动包括:使用识别的形态学特征的基于权重的评分和决策树的组合以分析识别的形态学特征。
[0197]实施例16.实施例15的方法，其中使用所述组合包括:使用决策树内的至少一个决策点从而以高的置信度宣告感测到的搏动信号是PS搏动或非PS搏动。
[0198]实施例17.实施例16的方法，其中使用所述组合还包括:如果使用至少一个决策点不能快速地宣告感测到的搏动信号是PS搏动还是非PS搏动，则对形态学特征进行评分。
[0199]实施例18.实施例17的方法，其中使用所述组合还包括:如果被评分的形态学特征不能以高的置信度宣告搏动信号是PS搏动还是非PS搏动，则使用树中的至少一个额外的决策点。
[0200]实施例19.一种用于检测PS搏动的方法，其中PS搏动是引发膈神经刺激的心脏起搏脉冲，所述方法包括:利用心脏起搏脉冲起搏心脏；感测生理信号以用于检测PS搏动，其中感测生理信号包括感测来自基于心脏起搏脉冲时间限定的时间窗的搏动信号；构建搏动类型模板的库，包括将感测到的搏动信号的搏动信号数据存储在搏动类型模板中，其中存储搏动信号数据包括:确定当前分析的搏动信号的搏动信号数据是否匹配库中现有的搏动类型模板；如果与现有的搏动类型模板没有匹配，则对感测到的搏动信号的搏动信号数据进行评分，并且如果分数有利地相比于所述分数的限定的阈值，则由该搏动信号数据创建分数产生的PS模板；如果没有匹配并且分数不有利地相比于所述分数的限定的阈值，则创建新的搏动类型模板；并且如果有匹配，则增加搏动类型模板的计数，并且在计数达到限定的计数阈值时，宣告该搏动类型模板是群集产生的PS模板；并且使用分数产生的PS模板或群集产生的PS模板检测PS搏动。
[0201]实施例20.实施例19的方法，所述方法还包括:如果库中搏动类型模板的数目超过限定的搏动类型数目，则从库中去除至少一个搏动类型模板，或者如果PS模板的数目超过限定的PS模板数目，则从库中去除至少一个PS模板。
[0202]实施例21.—种用于检测PS搏动的方法，其中PS搏动是引发膈神经刺激的心脏起搏脉冲，所述方法包括:利用心脏起搏脉冲起搏心脏；感测生理信号以用于检测PS搏动，其中感测生理信号包括感测来自基于心脏起搏脉冲时间限定的时间窗的搏动信号；给感测到的搏动信号的形态学特征评分；使用分数以识别可以被以高的置信度宣告为PS搏动的那些感测到的搏动信号和可以被以高的置信度宣告为非PS搏动的那些感测到的搏动信号；并且将不能以高的置信度被宣告为PS搏动或非PS搏动的感测到的搏动与PS模板相关联，并且宣告与PS模板相关联的感测到的搏动是PS搏动。
[0203]实施例22.—种系统，所述系统包括:心脏脉冲发生器，所述心脏脉冲发生器被配置成产生心脏起搏脉冲以对心脏进行起搏；传感器，所述传感器被配置成感测生理信号以用于检测起搏脉冲引发的膈神经刺激，其中起搏脉冲引发的膈神经刺激是由电心脏起搏脉冲信号引发的膈神经刺激；膈神经刺激检测器，所述膈神经刺激检测器被配置成分析感测到的生理信号以检测PS搏动，其中PS搏动是引发膈神经刺激的心脏起搏脉冲，其中:膈神经刺激检测器被配置成将感测到的搏动信号的信号数据与PS模板相关联以检测PS搏动；或膈神经刺激检测器被配置成分析感测到的搏动信号的形态学特征以检测PS搏动；或膈神经刺激检测器被配置成使用将感测到的搏动信号的信号数据与PS模板相关联和分析感测到的搏动信号的形态学特征的组合检测PS搏动。
[0204]实施例23.实施例22的系统，其中膈神经刺激检测器被配置成将感测到的搏动信号的信号数据与PS模板相关联以检测PS搏动，并且被配置成构建搏动类型模板的库，其中在构建所述库中，膈神经刺激检测器被配置成:确定当前分析的搏动信号的搏动信号数据是否匹配库中现有的搏动类型模板，并且如果没有匹配则创建新的搏动类型模板，或者如果有匹配则增加搏动类型模板的计数；并且在搏动类型模板中的一个的计数达到限定的阈值时，宣告搏动类型模板中的一个是PS模板。
[0205]实施例24.根据实施例22-23中任一项的系统，其中膈神经刺激检测器被配置成分析感测到的搏动信号的形态学特征以检测PS搏动，其中在分析形态学特征中:膈神经检测器被配置成使用识别的形态学特征的基于权重的评分以分析识别的形态学特征以检测PS搏动；或膈神经检测器被配置成使用决策树以分析识别的形态学特征以检测PS搏动；或膈神经检测器被配置成使用识别的形态学特征的基于权重的评分和决策树的组合以分析识别的形态学特征以检测PS搏动。
[0206]实施例25.根据实施例22-24中任一项的系统，其中膈神经刺激检测器被配置成使用将感测到的搏动信号的信号数据与PS模板相关联和分析感测到的搏动信号的形态学特征的组合检测PS搏动。
[0207]实施例26.实施例25的系统，其中膈神经刺激检测器被配置成将感测到的搏动信号的搏动信号数据存储在库内的搏动类型模板中，其中膈神经刺激检测器被配置成:确定当前分析的搏动信号的搏动信号数据是否匹配库中现有的搏动类型模板；在没有匹配时，给感测到的搏动信号的搏动信号数据评分；如果分数有利地相比于所述分数的限定的阈值，则创建分数产生的PS模板；当没有匹配并且分数并不有利地相比于所述分数的限定的阈值时，创建新的搏动类型模板；当有匹配时，增加搏动类型模板的计数，并且当计数达到限定的计数阈值时，宣告该搏动类型模板是群集产生的PS模板；并且使用分数产生的PS模板或群集产生的PS模板检测PS搏动。
[0208]实施例27.权利要求25的系统，其中膈神经刺激检测器被配置成使用基于权重的分数以识别可以被以高的置信度宣告为PS搏动的那些感测到的搏动信号和可以被以高的置信度宣告为非PS搏动的那些感测到的搏动信号，将不能以高的置信度被宣告为PS搏动或非PS搏动的感测到的搏动与PS模板相关联，并且宣告与PS模板相关联的感测到的搏动是PS搏动。
[0209]以上详述意在是说明性的而非是限制性的。在阅读并理解了以上描述后，其他实施方案对于本领域技术人员将是显然的。因此，本发明的范围应当根据所附权利要求以及所述权利要求所有权具有的等效形式的全部范围确定。
【权利要求】
1.一种系统，所述系统包括: 心脏脉冲发生器，所述心脏脉冲发生器被配置成产生心脏起搏脉冲以对心脏进行起搏； 传感器，所述传感器被配置成感测生理信号以用于检测起搏脉冲引发的膈神经刺激，其中所述起搏脉冲引发的膈神经刺激是由电心脏起搏脉冲信号引发的膈神经刺激； 膈神经刺激检测器，所述膈神经刺激检测器被配置成分析感测到的生理信号以检测PS搏动，其中所述PS搏动是引发膈神经刺激的心脏起搏脉冲； 控制器，所述控制器被配置成测试膈神经刺激(PS)阈值，其中所述控制器被配置成: 控制所述心脏脉冲发生器从而以起搏输出水平递送心脏起搏脉冲； 使用所述膈神经刺激检测器以检测所述起搏输出水平是否引起PS搏动； 如果在所述起搏输出水平检测到PS搏动，则使用标准来分析所检测到的PS搏动，以确定是否能够将所述起搏输出水平宣告为所述PS阈值；并且 如果基于对在所述起搏输出水平的所述PS搏动的分析不能将所述起搏输出水平宣告为所述PS阈值，则执行PS搏动确认例程，所述PS搏动确认例程包括以所述起搏输出水平递送额外的心脏起搏脉冲以产生额外的PS搏动，并且使用其他标准来分析所检测到的PS搏动以确定所述起搏输出水平是否能够被确认为所述PS阈值。
2.权利要求1的系统，其中所述控制器被配置成如果在所述起搏输出水平未检测到PS搏动，则执行递升测试，所述递升测试包括增加所述起搏输出水平并且重新测试在增加的起搏输出水平的膈神经刺激阈值。
3.权利要求2的系统，其中在执行所述递升测试以及使用标准来分析所检测到的PS搏动以确定是否能够将所述起搏输出水平宣告为所述PS阈值中，所述控制器被配置成确定所检测到的PS搏动的数目是否大于限定的数目从而将所述起搏阈值宣告为所述PS阈值。
4.权利要求2的系统，其中在执行所述递升测试以及使用标准来分析所检测到的PS搏动以确定是否能够将所述起搏输出水平宣告为所述PS阈值中，所述控制器被配置成确定所述PS搏动的幅度与基线输出水平的比率是否超过限定的数目从而将所述起搏阈值宣告为所述PS阈值。
5.权利要求2的系统，其中在执行所述递升测试以及使用标准来分析所检测到的PS搏动以确定是否能够将所述起搏输出水平宣告为所述PS阈值中，所述控制器被配置成: 确定所检测到的PS搏动的数目是否大于限定的数目从而将所述起搏阈值宣告为所述PS阈值；和 确定所述PS搏动的幅度与基线输出水平的比率是否超过限定的数目从而将所述起搏阈值宣告为所述PS阈值。
6.权利要求2的系统，其中所述控制器被配置成基于对所述PS搏动的分析动态地调整增加起搏输出水平的间隔。
7.权利要求2的系统，其中所述控制器被配置成如果基于使用所述其他标准对所检测到的PS搏动的分析不能将所述起搏输出水平宣告为所述PS阈值，则执行第二 PS搏动确认例程，所述第二 PS搏动确认例程包括: 增加所述起搏输出水平，以及以增加的起搏输出水平递送额外的心脏起搏脉冲以产生额外的PS搏动；和 使用标准来分析在所述增加的起搏输出水平所检测到的PS搏动以确定所述起搏输出水平是否能够被确认为所述PS阈值。
8.权利要求2的系统，其中所述控制器被配置成如果基于使用所述其他标准对所检测到的PS搏动的分析不能将所述起搏输出水平宣告为所述PS阈值，则执行第二 PS搏动确认例程，所述第二 PS搏动确认例程包括: 以所述起搏输出水平递送额外的心脏起搏脉冲以产生额外的PS搏动；和 使用不同的标准来分析所检测到的PS搏动以确定所述起搏输出水平是否能够被确认为所述PS阈值。
9.权利要求8的系统，其中所述控制器还被配置成: 如果使用所述不同的标准，所述起搏输出水平不能被确认为所述PS阈值，则减小所述起搏输出水平； 以减小的起搏输出水平递送额外的心脏起搏脉冲以产生额外的PS搏动；并且 比较在所述减小的起搏输出水平所检测到的PS搏动的与之前使用所述不同的标准分析的所检测到的PS搏动类似的特性。
10.权利要求1的系统，其中所述控制器被配置成如果所检测到的PS搏动指示所述起搏输出水平高于所述PS阈值，则执行递降测试，所述递降包括减小所述起搏输出水平。
11.权利要求10的系统，其中在执行所述递降测试和使用标准来分析所检测到的PS搏动以确定是否能够将所述起搏输出水平宣告为所述PS阈值中，所述控制器被配置成如果所检测到的PS搏动的数目小于限定的数目，则宣告所述起搏阈值是所述PS阈值。
12.权利要求10的系统，其中在执行所述递降测试和使用标准来分析所检测到的PS搏动以确定是否能够将所述起搏输出水平宣告为所述PS阈值中，所述控制器被配置成如果所述PS搏动的幅度与基线输出水平的比率小于限定的数目，则宣告所述起搏阈值是所述PS阈值。
13.权利要求10的系统，其中在执行所述递降测试和使用标准来分析所检测到的PS搏动以确定是否能够将所述起搏输出水平宣告为所述PS阈值中，所述控制器被配置成: 确定所检测到的PS搏动的数目是否小于限定的数目从而将所述起搏阈值宣告为所述PS阈值；和 确定所述PS搏动的幅度与基线输出水平的比率是否小于限定的数目从而将所述起搏阈值宣告为所述PS阈值。
14.权利要求1的系统，其中所述传感器包括加速度计，并且所述膈神经刺激检测器被配置成分析来自所述加速度计的信号以检测PS搏动。
15.权利要求1的系统，其中所述控制器被配置成如果基于使用所述其他标准的对所检测到的PS搏动的分析不能将所述起搏输出水平宣告为所述PS阈值，则改变所述起搏输出水平，以改变的起搏输出水平递送额外的心脏起搏脉冲，并且使用标准来分析在所述改变的起搏输出水平所感测到的生理信号以确定所述起搏输出水平是否能够被确认为所述PS阈值，其中在分析在所述改变的起搏输出水平所感测到的生理信号中，所述控制器被配置成: 将检测到的PS搏动的数目与限定的数目比较，或 将检测到的PS搏动的幅度与基线输出水平的比率与限定的比率比较。
【文档编号】A61N1/365GK104321107SQ201380026426
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2013年2月28日 优先权日:2012年3月27日
【发明者】董雁婷, 苏尼帕·萨哈, 霍利·罗克韦勒 申请人:心脏起搏器股份公司