基于电图信号和加速度计信号检测一次或多次患者咳嗽的制作方法

1.本公开大体上涉及医疗装置系统，并且更具体地涉及被配置成监测患者参数的医疗装置系统。


背景技术：

2.一些类型的医疗装置可用于监测患者的一个或多个生理参数。此类医疗装置可以包括或可以是包括检测与此类生理参数相关联的信号的传感器的系统的一部分。基于此类信号确定的值可用于帮助检测患者状况的变化，评估治疗的功效，或大体上评估患者健康。


技术实现要素：

3.一般来说，本公开涉及用于使用医疗装置收集指示患者的一个或多个生理信号的电图(egm)信号和指示患者的一次或多次移动的加速度计信号的装置、系统和技术。egm信号和加速度计信号可以允许处理电路系统确定患者何时咳嗽。以这种方式，处理电路系统可以跟踪患者在一定时间段内咳嗽的数率。如果患者咳嗽的数率在所述时间段内改变，则处理电路系统可以确定患者正在经历一种或多种患者状况如慢性阻塞性肺病(copd)或正在经历一种或多种患者状况如copd的加剧。
4.在一些情况下，egm信号可以指示一个心脏循环的一个或多个事件，如心室去极化和/或复极、心房去极化和/或复极、或其任何组合。这类egm可以被称为心脏egm。另外，egm信号可包括来自各种来源的噪声，包括与患者咳嗽有关的噪声。换句话说，如果患者咳嗽，则咳嗽可能会反映在医疗装置收集的egm信号中。然而，情况可能是并非egm信号中的所有噪声都与患者的(一次或多次)咳嗽有关。因而，可为有利的是分析加速度计信号以确定除egm信号之外的加速度计信号是否指示咳嗽。例如，处理电路系统可以分析对应于指示咳嗽的egm信号部分的加速度计信号部分。如果加速度计信号也指示咳嗽，则处理电路系统可以确定在医疗装置记录egm信号的部分和加速度计信号的部分的时间发生了咳嗽。
5.在一些实例中，加速度计信号包括分别对应于竖轴、横轴和正面轴的竖直分量、横向分量和正面分量。以这种方式，加速度计信号表示加速度的三维测幅值。可为有利的是分析加速度计信号的正面分量以确定加速度计信号是否指示咳嗽。例如，当咳嗽时，患者可能会明显地略微前倾，导致医疗装置沿着正面轴移动，这种向前移动反映在加速度计信号的正面分量中。响应于处理电路系统检测到egm信号中指示咳嗽的噪声并检测到加速度计信号的正面分量中的向前移动，处理电路系统可以确定发生了咳嗽。
6.本公开的技术可以提供一个或多个优点。例如，相较于在不使用egm信号和加速度计信号中的一个或两者的情况下检测咳嗽，基于医疗装置收集的egm信号和加速度计信号两者来检测一次或多次患者咳嗽可能更准确。更具体地，可为有利的是检测egm信号的可能指示咳嗽的部分并且随后分析加速度计信号的对应部分以确认egm信号的所述部分确实指示咳嗽。当在医疗装置收集egm信号的一部分和加速度计信号的对应部分的时间段期间未发生咳嗽时，egm信号的所述部分和加速度计信号的对应部分两者都指示咳嗽可能是不可
能的。另外，可为有利的是当使用加速度计信号检测咳嗽时分析加速度计系统的正面分量，因为患者在咳嗽期间沿着正面轴向前移动他们的胸部。
7.在一些实例中，医疗装置系统被配置成检测患者的一次或多次咳嗽，所述医疗装置系统包括医疗装置，所述医疗装置包括被配置成为收集egm信号的多个电极，其中egm信号指示在咳嗽期间发生的一次或多次肌肉移动，和被配置成收集加速度计信号的加速度计，其中加速度计信号指示在咳嗽期间发生的一次或多次患者移动。另外，医疗装置系统包括处理电路系统，所述处理电路系统被配置成在egm信号中识别包括指示在咳嗽期间发生的肌肉移动的噪声的egm信号的片段，响应于识别egm信号的片段，识别在一定时间段内收集的加速度计信号的片段，其中收集加速度计信号的时间段对应于收集egm信号的片段的时间段，确定与加速度计信号的片段相关联的参数值是否大于阈值参数值，并且响应于与加速度计信号的片段相关联的参数值大于阈值参数值而递增咳嗽计数值。
8.在一些实例中，一种方法包括：使用医疗装置的多个电极收集egm信号，其中egm信号指示在咳嗽期间发生的一次或多次肌肉移动；使用医疗装置的加速度计收集加速度计信号，其中加速度计信号指示在咳嗽期间发生的一次或多次患者移动；在egm信号中识别包括指示在咳嗽期间发生的肌肉移动的噪声的egm信号的片段；响应于识别egm信号的片段，识别在一定时间段内收集的加速度计信号的片段，其中收集加速度计信号的时间段对应于收集egm信号片段的时间段；确定与加速度计信号的片段相关联的参数值是否大于阈值参数值；并且响应于与加速度计信号的片段相关联的参数值大于大于阈值参数值，递增咳嗽计数值。
9.在一些实例中，非暂时性计算机可读介质包括指令，所述指令用于使一个或多个处理器：检测egm信号，其中egm信号指示在咳嗽期间发生的一次或多次肌肉移动；收集加速度计信号，其中加速度计信号是指示在咳嗽期间发生的一次或多次患者移动；在egm信号中识别包括指示咳嗽期间发生的肌肉移动的噪声的egm信号的片段；响应于识别egm信号的片段，识别在一定时间段内收集的加速度计信号的片段，其中收集加速度计信号的时间段对应于收集egm信号的片段的时间段；确定与加速度计信号的片段相关联的参数值是否大于阈值参数值；并且响应于与加速度计信号的片段相关联的参数值大于阈值参数值，递增咳嗽计数值。
10.本发明内容旨在提供对本公开中所述的主题的概述。本发明内容并不旨在提供对以下附图和说明书内详细描述的系统、装置和方法的排他性或详尽解释。在以下附图和说明书中阐述了本公开的一个或多个实例的进一步细节。其他特征、目标和优点将根据描述和附图以及权利要求变得明显。
附图说明
11.图1示出根据本公开的一种或多种技术的结合患者的实例医疗装置系统的环境。
12.图2是示出根据本文所述的一种或多种技术的图1的医疗装置系统的植入式医疗装置(imd)的实例配置的概念图。
13.图3是示出根据本文所述的一种或多种技术的图1和图2的imd的实例配置的功能框图。
14.图4a和图4b是示出根据本文所述的一种或多种技术的可以基本上类似于图1-3的
imd但可以包括一个或多个附加特征的两个附加实例imd的框图。
15.图5是示出根据本公开的一种或多种技术的图1的外部装置的组件的实例配置的框图。
16.图6是示出根据本文所述的一种或多种技术的实例系统的框图，所述实例系统包括接入点、网络、如服务器的外部计算装置以及一个或多个其他计算装置，这些计算装置可以经由网络耦接到图1至4的imd、外部装置和处理电路系统。
17.图7是示出根据本公开的一种或多种技术的第一电图(egm)绘图、第二egm绘图和第三egm绘图的曲线图。
18.图8是示出根据本公开的一种或多种技术的同时记录的一组生理信号绘图的曲线图。
19.图9是示出根据本公开的一种或多种技术的远场egm绘图和近场egm绘图的曲线图。
20.图10是示出根据本公开的一种或多种技术的表示egm信号的egm样本序列的曲线图。
21.图11是示出根据本公开的一种或多种技术的一组egm样本的曲线图。
22.图12是示出根据本公开的一种或多种技术的第一加速度计信号分量绘图、第二加速度计信号分量绘图和第三加速度计信号分量绘图的曲线图。
23.图13是示出根据本公开的一种或多种技术的用于检测患者的一次或多次咳嗽的实例操作的流程图。
24.图14是示出根据本公开的一种或多种技术的用于识别包括可以指示一次或多次咳嗽的噪声的egm信号的片段的实例操作的流程图。
25.在整个说明书和附图中，相同的附图标记表示相同的元件。
具体实施方式
26.本公开描述了用于检测患者的咳嗽以便跟踪一种或多种患者状况的技术。咳嗽频率的变化可能是患者状况变化的标志。在患者身上检测到的咳嗽频率增加可能指示迫切需要一种或多种医学治疗。例如，咳嗽频率可以提供用于监测一种或多种患者状况如慢性阻塞性肺病(copd)的重要指标。植入式医疗装置(imd)或一种或多种植入式或外部装置收集的数据可用于检测咳嗽并确定咳嗽频率。例如，imd或一个或多个其他装置可被配置成记录电图(egm)信号和加速度计信号，这两者都可以包括可以被分析以检测咳嗽的信息。
27.图1示出了根据本公开的一种或多种技术的结合患者4的实例医疗装置系统2的环境。实例技术可以与imd 10一起使用，所述imd可以与外部装置12和图1中未绘出的其他装置中的至少一个装置进行无线通信。处理电路系统14在图1中概念性地示出为与imd 10和外部装置12分开，但可以是imd 10的处理电路系统和/或外部装置12的处理电路系统。一般来说，本公开的技术可由系统的一个或多个装置如包括提供信号的传感器的一个或多个装置的处理电路系统14，或不包括传感器但仍然使用本文所述的技术分析信号的一个或多个装置的处理电路系统执行。例如，另一外部装置(图1中未示出)可包括处理电路系统14的至少一部分，所述另一外部装置被配置用于经由网络与imd 10和/或外部装置12远程通信。
28.在一些实例中，imd 10可以植入在患者4的胸腔外部(例如，皮下植入图1所示的胸
肌位置中)。imd 10可位于患者4心脏水平附近或正下方的胸骨附近，例如至少部分在心脏轮廓内。在一些实例中，imd 10采用linq
tm
可插入心脏监测器(icm)的形式，其可从爱尔兰都柏林(dublin,ireland)的美敦力公司(medtronic plc)获得。
29.临床医生有时基于由如电极、光学传感器、化学传感器、温度传感器、声学传感器和运动传感器的生理传感器收集的一个或多个观察到的生理信号来诊断具有医疗状况的患者。在一些情况下，临床医生将非侵入式传感器应用于患者，以便在患者在诊所进行医疗预约时感测一个或多个生理信号。然而，在一些实例中，患者状况的生理标记(例如，不规则心跳和长期呼吸趋势)是罕见的或难以在相对短的时间段内观察到。因此，在这些实例中，临床医生可能无法观察诊断具有医疗状况的患者所需的生理标记，同时在医疗预约期间监测患者的一个或多个生理信号。在图1所示的实例中，imd 10被植入患者4内以在延长的时间段内连续地记录患者4的一个或多个生理信号。
30.在一些实例中，imd 10包括多个电极。多个电极被配置成检测信号，所述信号使例如imd 10的处理电路系统14能够确定与患者4的心脏和/或肺功能相关联的附加参数的当前值。在一些实例中，imd 10的多个电极被配置成检测指示imd 10周围的组织的电势的信号。此外，在一些实例中，imd 10可另外或替代地包括一个或多个光学传感器、加速度计、温度传感器、化学传感器、光传感器、压力传感器。此类传感器可以检测指示患者状况的一个或多个生理参数。
31.外部装置12可以是具有用户可观看的显示器和用于向外部装置12提供输入的接口(即，用户输入机构)的手持计算装置。例如，外部装置12可以包括向用户呈现信息的小显示屏(例如，液晶显示器(lcd)或发光二极管(led)显示器)。此外，外部装置12可以包括触摸屏显示器、小键盘、按钮、外围定点装置、语音激活或允许用户通过外部装置12的用户接口导航并提供输入的另一输入机构。如果外部装置12包括按钮和小键盘，则按钮可以专用于执行特定功能，例如，电源按钮，按钮和小键盘可以是根据用户当前观看的用户接口的部分而改变功能的软键，或其任何组合。
32.在其他实例中，外部装置12可以是较大的工作站或另一多功能装置内的单独应用，而不是专用计算装置。例如，多功能装置可以是笔记本计算机、平板计算机、工作站、一个或多个服务器、蜂窝电话、个人数字助理或可以操作使计算装置能够作为安全装置操作的应用的另一个计算装置。
33.当外部装置12被配置成由临床医生使用时，外部装置12可用于向imd 10传输指令。实例指令可包括设置用于感测的电极组合和可用于编程到imd 10中的任何其他信息的请求。临床医生还可以在外部装置12的帮助下在imd 10内配置和存储imd 10的操作参数。在一些实例中，外部装置12通过提供用于识别潜在有益的操作参数值的系统来帮助临床医生配置imd 10。
34.无论外部装置12是否被配置用于临床医生或患者使用，外部装置12都被配置成通过无线通信与imd 10通信，并且任选地与另一计算装置(图1中未示出)通信。例如，外部装置12可以经由近场通信技术(例如，电感耦合、nfc或可在小于10至20cm的范围内操作的其他通信技术)和远场通信技术(例如，根据802.11或规范集的rf遥测，或可在大于近场通信技术的范围上操作的其他通信技术)进行通信。
35.在一些实例中，处理电路系统14可包括被配置成实现用于在imd 10内执行的功能
和/或处理指令的一个或多个处理器。例如，处理电路系统14能够处理存储在存储装置中的指令。处理电路系统14可包括例如微处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或等效离散或集成逻辑电路系统，或前述装置或电路系统中的任一者的组合。因此，处理电路系统14可以包括任何合适的结构，无论是硬件、软件、固件还是其任何组合，以执行本文所述的处理电路系统14的功能。
36.处理电路系统14可以表示位于imd 10和外部装置12的任何组合内的处理电路系统。在一些实例中，处理电路系统14可以完全位于imd 10的外壳内。在其他实例中，处理电路系统14可以完全位于外部装置12的外壳内。在其他实例中，处理电路系统14可位于imd 10、外部装置12和图1中未示出的另一装置或装置组的任何组合内。因此，本文中归于处理电路系统14的技术和能力可归于imd 10、外部装置12和图1中未示出的其他装置的任何组合。
37.图1的医疗装置系统2是根据本公开的一种或多种技术的用于收集egm信号的系统的实例。在一些实例中，处理电路系统14包括被配置成确定患者4的egm信号的一个或多个参数的egm分析电路系统。在一个实例中，经由imd 10的一个或多个电极感测egm信号。egm是表示心脏电活动的由植入体内(通常在心脏本身内)的电极测量的信号。举例来说，除其他事件之外，心脏egm可包括p波(心房的去极化)、r波(心室的去极化)和t波(心室的复极化)。与前述事件有关的信息，如分离一个或多个事件的时间，可用于多种目的，如确定是否正在发生心律失常和/或预测是否可能发生心律失常。可被实施为处理电路系统14的一部分的心脏信号分析电路系统可执行信号处理技术以提取指示心脏信号的一个或多个参数的信息。
38.另外，egm信号可以包括由各种心脏和非/心脏源引入到egm信号中的噪声。在一些实例中，在植入物瞄准器附近的外部绝缘破坏期间，肌肉噪声可被记录在医疗装置的一根或多根引线上。另外，可以使用远场电极配置(例如，使用右心室(rv)线圈和医疗装置的外壳的配置)记录肌肉噪声。在一些实例中，imd 10植入在促成咳嗽的一个或多个肌肉附近。在咳嗽期间使用的呼吸肌可能包括腹肌、肋间肌和横隔膜。例如，在咳嗽期间腹肌和肋间肌可以收缩，并且在咳嗽期间横隔膜可以松弛。由imd 10记录的egm信号可以包括对应于患者4咳嗽的肌肉信号。在一些情况下，在由imd 10记录的反映在egm信号中的肌肉信号在本文中可以被称为“肌肉噪声”。例如，imd 10可以检测egm信号中由于促成咳嗽的肌肉的收缩而产生的肌肉噪声，其中肌肉噪声并非源自患者4的心脏。以这种方式，处理电路系统14可以分析由imd 10记录的egm信号以便识别包括指示由于咳嗽引起的肌肉收缩的肌肉噪声的egm信号的部分。以这种方式，egm信号可以指示患者4执行的咳嗽的一次或多次发生。由处理电路系统14执行的一种或多种算法可以检测肌电位和电磁干扰(emi)噪声，其可以是由于咳嗽而引入到egm信号中的噪声类型。在一些情况下，来自咳嗽的肌肉噪声可能与其他噪声来源不同。例如，可以在咳嗽期间使用imd 10的加速度计记录的上半身移动可以被处理电路系统14用于区分肌肉噪声与其他噪声来源。
39.在一些实例中，imd 10包括一个或多个加速度计。imd 10的加速度计可以收集反映患者4的运动测幅值的加速度计信号。在一些情况下，加速度计可以收集指示患者4在三维笛卡尔空间内的移动的三轴加速度计信号。例如，加速度计信号可以包括竖轴加速度计信号向量、横轴加速度计信号向量和正面轴加速度计信号向量。竖轴加速度计信号向量可
表示患者4沿着竖轴的加速度，横轴加速度计信号向量可表示患者4沿着横轴的加速度，而正面轴加速度计信号向量可表示患者4沿着正面轴的加速度。在一些情况下，当患者4从患者4的颈部到患者4的腰部时，竖轴基本上沿着患者4的躯干延伸，横轴垂直于竖轴延伸跨过患者4的胸部，并且正面轴从患者4的胸部向外延伸并延伸穿过患者4的胸部，所述正面轴垂直于竖轴和横轴。
40.在一些实例中，处理电路系统14可被配置成在imd 10收集的egm信号中识别包括指示在咳嗽期间发生的肌肉移动的噪声的egm信号的片段。例如，在egm信号中识别的肌肉噪声可能会引入到作为由咳嗽引起的患者4的横隔膜和肋间肌中的一种或两者的收缩的egm信号中。在咳嗽期间，横隔膜和肋间肌收缩中的一种或两者可能急剧收缩。由于imd 10可以靠近患者4的胸腔植入，因此由imd 10记录的egm可以包括指示咳嗽的肌肉噪声。
41.由imd 10记录的egm信号可以包括第一egm样本序列。例如，imd 10可以预定采样率收集egm样本以便收集第一egm样本序列。另外，处理电路系统14可被配置成生成第二egm样本序列，其中第二egm样本序列表示第一egm样本序列的导数。以这种方式，处理电路系统14可被配置成计算egm信号的导数。在一些实例中，可为有利的是处理电路系统14计算egm信号的导数以便围绕基线轴设置egm信号(例如，从egm信号中去除基线噪声)。另外，处理电路系统14可能更容易检测egm信号的导数中的心脏去极化事件以在计算导数之前检测egm信号中的心脏去极化事件。处理电路系统14可被配置成识别指示患者4的咳嗽的egm信号的部分。
42.处理电路系统14可以识别咳嗽的一种方式是针对“斜率反转”事件监测egm信号，其中从第一对连续egm样本到紧接在第一对连续egm样本后的第二对连续egm样本，egm信号的斜率切换符号。另外，“斜率变化事件”在本文中可被称为其中从第一对连续egm样本到紧接在第一对连续egm样本后的第二对连续egm样本，egm信号的斜率改变符号(例如，从正变为负或从负变为正)的任何事件。以这种方式，斜率反转可以是与斜率变化事件不同的分类。例如，斜率变化事件可以包括r波(例如，心室去极化)。心室去极化可能导致egm信号的显著变化并触发斜率变化事件。然而，与其他斜率变化事件相比，与和r波相关联的斜率变化事件相关联的幅值可能相对地大。因而，处理电路系统14可以确定r波不是斜率反转，并且因此与和咳嗽有关的肌肉收缩无关。
43.处理电路系统14可以确定第二egm样本序列的一部分中的一组斜率反转。在一些实例中，第二egm样本序列的所述部分可以表示在r波之后发生的第二egm样本序列的一部分。例如，处理电路系统14可以检测egm信号中的r波并且针对r波之后的斜率反转分析第二egm样本序列的一部分。另外或替代地，在一些实例中，处理电路系统14可以根据滑动的一秒窗口分析第二egm样本序列，其中分析每一秒的数据以检测可能与在egm样本的相应一秒片段中患者4的一次或多次咳嗽有关的噪声。处理电路系统14可以将斜率反转识别为潜在地与由于咳嗽引起的一个或多个肌肉的收缩有关并且与心脏事件或其他类型的噪声无关的事件。
44.第二egm样本序列可以表示第一egm样本序列(例如，imd 10收集的egm信号)的导数或“差值”。因而，在某个时间点发生的第二egm样本序列的egm样本的幅值可以表示imd 10在所述时间点收集的egm信号的斜率。此外，第二egm样本序列中的“零交叉”可以表示imd 10收集的egm信号中的零斜率点(例如，峰或谷)。以这种方式，第二egm样本序列中的零交叉
可以表示第一egm样本序列中的斜率变化事件，斜率变化事件是第一egm样本序列的斜率从正变为正或从负变为正的点。在一些情况下，处理电路系统14可以将第一egm样本序列中的斜率变化事件确定为其中第二egm样本序列的一对连续egm样本改变符号的事件。例如，如果这对连续egm样本的第一egm样本的幅值是正的并且这对连续egm样本的第二egm样本是负的，则这对连续egm样本可以表示斜率变化事件。另外或替代地，如果第一egm样本是正的并且第二egm样本是负的，则这对连续egm样本可以表示斜率变化事件。
45.在一些情况下，处理电路系统14可能不会将至少一些斜率变化事件分类为斜率反转。例如，强度值范围之外的斜率变化事件可能不会被分类为斜率反转。为了确定斜率变化事件是否是斜率反转，处理电路系统14可以计算对应于处理电路系统14检测到的每个斜率变化事件的强度值。在一些情况下，强度值可以是第一egm样本的幅值与第二egm样本的幅值之间的差，其中第一egm样本和第二egm样本表示第二egm样本序列的一对连续egm样本，其被处理电路系统14识别为imd 10收集的egm信号中的斜率变化事件。如果斜率变化事件的强度值在从第一阈值强度值到第二阈值强度值的范围内，则处理电路系统14可以确定斜率变化事件是潜在地与患者4的咳嗽有关的斜率反转。另一方面，如果斜率变化事件的强度值在从第一阈值强度值到第二阈值强度值的范围之外，则处理电路系统14可以确定该斜率变化事件不是斜率反转，并且因此与患者4的咳嗽无关。例如，处理电路系统14可以将r波识别为斜率变化事件。然而，与r波相关联的强度值可以大于第二阈值强度值，并且处理电路系统14可以确定r波并不表示斜率反转，并且因此与由患者4咳嗽引起的噪声无关。
46.处理电路系统14可以确定在第二egm样本序列的片段中检测到的斜率反转的次数是否大于斜率反转的阈值次数。在一些实例中，斜率反转的阈值次数在3次斜率反转至20次斜率反转的范围内。如果斜率反转的次数不大于斜率反转的阈值次数，则处理电路系统14可选择第二egm样本序列的另一片段用于分析以检测与患者4的咳嗽有关的噪声的存在。另一方面，如果斜率反转的次数大于斜率反转的阈值次数，则处理电路系统14可以确定对应于在第二egm样本序列的片段中识别的所述一组斜率反转中的每个斜率反转的强度值。在确定对应于一组斜率反转中的每个斜率反转的强度值之后，处理电路系统14可以计算对应于所述一组斜率反转的斜率反转强度参数值。
47.在一些实例中，斜率反转强度参数值表示所述一组斜率反转的中值强度值。在一些实例中，斜率反转强度参数值表示对应于所述一组斜率反转中的每个斜率反转的相应强度值的总和。处理电路系统14可以确定斜率反转强度参数值是否大于阈值斜率反转强度参数值。如果处理电路系统14确定斜率反转强度参数值不大于阈值斜率反转强度参数值，则处理电路系统14选择第二egm样本序列的另一片段。如果处理电路系统14确定斜率反转强度参数值大于阈值斜率反转强度参数值，则处理电路系统14将第二egm样本序列的片段识别为包括指示在咳嗽期间发生的肌肉移动的噪声的片段。
48.处理电路系统14可被配置成响应于识别第二egm样本序列的片段，识别在一定时间段内收集的加速度计信号的片段。imd 10收集加速度计信号的时间段可以对应于imd 10收集egm信号的片段的时间段。在一些实例中，收集加速度计信号的片段的时间段与收集egm信号的片段的时间段相同。在一些实例中，收集加速度计信号的片段的时间段的至少一部分与收集egm信号的片段的时间段的至少一部分重叠。因而，处理电路系统14可以在可能包括指示一次或多次咳嗽的噪声的时间窗口期间分析egm信号和加速度计信号。如果加速
度计信号和egm信号都指示咳嗽，则处理电路系统14可以确定在时间窗口期间发生了一次或多次咳嗽。
49.例如，处理电路系统14可以确定与加速度计信号的片段相关联的参数值是否大于阈值参数值。在一些实例中，加速度计信号包括分别对应于竖轴、横轴和正面轴的竖直分量、横向分量和正面分量。以这种方式，加速度计信号表示加速度的三维测幅值。竖轴、横轴和正面轴可以表示笛卡尔空间的三个轴。以这种方式，加速度计信号可以在三维空间内跟踪患者4的移动。可为有利的是处理电路系统14分析加速度计信号的正面分量以便确定在收集加速度计信号的片段的时间段期间患者是否咳嗽。例如，加速度计信号的竖轴可以沿着患者4的躯干大致沿着患者4的脊柱延伸。横轴可以垂直于竖轴延伸跨过患者4的胸部。另外，正面轴可以从患者4的胸部垂直于竖轴并垂直于横轴向外延伸。在咳嗽期间，患者4的胸部可能会沿着正面轴向前移动。以这种方式，由于咳嗽而发生的胸部移动可以记录在加速度计信号的正面分量中。以这种方式，加速度计信号的片段的参数值可以对应于加速度计信号的正面分量的幅值。另外或替代地，在一些实例中，参数值可以表示加速度计信号的片段的正面分量的导数、加速度计信号的正面分量下方的面积或对应于加速度计信号的正面分量、竖直分量或横向分量的另一参数中的一个或多个。
50.处理电路系统14可以响应于与加速度计信号的片段相关联的参数值大于阈值参数值，递增咳嗽计数值。在一些实例中，处理电路系统14可以将时间戳附加到检测到的咳嗽，使得处理电路系统14可以确定每个检测到的咳嗽发生的时间。在一些情况下，处理电路系统14被配置成基于咳嗽计数值确定与患者相关联的咳嗽率，其中咳嗽率表示每单位时间检测到的咳嗽的次数。处理电路系统14可被配置成在一定时间段内跟踪与患者4相关联的咳嗽率。以这种方式，处理电路系统14可以识别在所述时间段内咳嗽率的一种或多种趋势。在一些情况下，如果从第一时间点到第二时间点咳嗽率增加，则处理电路系统14可以确定患者状况(例如，copd)正在发生和/或恶化。在一些实例中，处理电路系统14被进一步配置成输出指示由处理电路系统14识别的患者状况的发生和/或恶化的警报。
51.在一些实例中，为了识别咳嗽率的一种或多种趋势，处理电路系统14可以基于一段时间内的咳嗽率数据执行统计过程控制(spc)。例如，咳嗽率数据可以包括在一段时间内收集的一组咳嗽率值。处理电路系统14可以基于所述一组咳嗽率值确定基线咳嗽率值。如果所述一组咳嗽率值中的咳嗽率值比基线咳嗽率值大超过阈值咳嗽率差值，则处理电路系统14可以确定在测量咳嗽率值的时间，发生了一种或多种患者状况(例如，copd)的恶化。
52.在一些实例中，可为有利的是检测咳嗽加剧以便管理一种或多种患者状况如copd。例如，可为有利的是在持续数天或数周的时间段内跟踪患者4的咳嗽频率。处理电路系统14可以检测咳嗽的急性加剧，从而允许患者4接受针对这类状况的治疗。咳嗽加剧可能是由呼吸道感染、空气污染或其他肺部炎症的诱因引起的。
53.尽管在一个实例中，imd 10采用icm的形式，但在其他实例中，imd 10采用带有血管内或血管外引线的植入式心脏复律除颤器(icd)、起搏器、心脏再同步疗法装置(crt-d)、神经调节装置、左心室辅助装置(lvad)、植入式传感器、骨科装置或药泵的任何组合的形式，作为实例。此外，本公开的技术可用于基于由前述装置中的一个或多个收集的ecg信号和/或加速度计信号来检测患者4的一次或多次咳嗽。
54.图2是示出根据本文所述的一种或多种技术的图1的医疗装置系统2的imd 10的实
例配置的概念图。在图2所示的实例中，imd 10可包括具有外壳15、近侧电极16a和远侧电极16b的无引线可皮下植入的监测装置。外壳15可进一步包括第一主表面18、第二主表面20、近端22和远端24。在一些实例中，imd 10可以包括定位在imd 10的主表面18、20中的一者或两者上的一个或多个附加电极16c、16d。外壳15包封定位在imd 10内的电子电路系统，并且保护容纳在其中的电路系统免受如体液的流体的影响。在一些实例中，引电器提供电极16a-16d和天线26到外壳15内的电路系统的电连接。在一些实例中，电极16b可以由导电外壳15的未绝缘部分形成。
55.在图2所示的实例中，imd 10由长度l、宽度w和厚度或深度d定义。在此实例中，imd 10呈细长矩形棱柱的形式，其中长度l显著大于宽度w，并且其中宽度w大于深度d。然而，设想了imd 10的其他配置，如其中长度l、宽度w和深度d的相对比例与图2中所示和所述的那些不同那些配置。在一些实例中，imd 10的几何形状，如宽度w大于深度d可以选择，以允许使用微创手术将imd 10插入在患者皮肤下并且在插入期间保持在期望的取向。另外，imd 10可包括沿imd 10的纵向轴线的径向不对称(例如，矩形形状)，这可有助于在植入后将装置保持在期望的取向。
56.在一些实例中，近侧电极16a与远侧电极16b之间的间隔可以在从约30至55mm、约35至55mm，或约40至55mm，或更一般地从约25至60mm的范围内。总的来说，imd 10可具有约20至30mm、约40至60mm或约45至60mm的长度l。在一些实例中，主表面18的宽度w可以在约3至10mm的范围内，并且可以是在约3至10mm之间的任何单个宽度或宽度范围。在一些实例中，imd 10的深度d可在约2至9mm的范围内。在其他实例中，imd 10的深度d可以在约2至5mm的范围内，并且可以是约2至9mm的任何单个深度或深度范围。在任何此类实例中，imd 10足够紧凑以植入于患者4的胸肌区域中的皮下空间内。
57.根据本公开的实例，imd 10可具有出于便于植入和患者舒适而设计的几何形状和大小。本公开中描述的imd 10的实例的体积可以为3立方厘米(cm3)或更小、1.5cm3或更小或其间的任何体积。另外，在图2中所示的实例中,近端22和远端24是圆形的，以减少一旦植入患者4的皮肤下对周围组织的不适和刺激。在一些实例中，例如在美国专利公开号2014/0276928中描述了imd 10的配置，包括用于插入imd 10的仪器和方法。在一些实例中，例如在美国专利公开号2016/0310031中描述了imd 10的配置。
58.在图2所示的实例中，当imd 10插入患者4内时，imd 10的第一主表面18向外面向皮肤，而第二主表面20向内面向患者4的肌肉组织。因此，第一主表面18和第二主表面20可以面向沿着患者4的矢状轴的方向(见图1)并且由于imd 10的尺寸，在植入时可以保持该取向。
59.当imd 10皮下植入患者4中时，近侧电极16a和远侧电极16b可用于感测心脏egm信号(例如，ecg信号)。在一些实例中，imd 10的处理电路系统还可确定患者4的心脏ecg信号是否指示心律失常或其他异常，imd 10的处理电路系统可在确定患者4的医疗状况(例如，心力衰竭、睡眠呼吸暂停或copd)是否已改变时进行评估。心脏ecg信号可以存储在imd 10的存储器中，并且从心脏ecg信号导出的数据可以经由集成天线26传输到另一医疗装置，如外部装置12。在一些实例中，imd 10还可使用电极16a和16b中的一个或两个来检测imd 10执行的阻抗测量期间的阻抗值。在一些实例中，由imd 10检测到的此类阻抗值可以反映与电极16a、16b和患者4的目标组织之间的接触相关联的阻抗值。另外，在一些实例中，imd 10
的通信电路系统可将电极16a、16b用于与外部装置12或另一装置的组织电导通信(tcc)通信。
60.在图2所示的实例中，近侧电极16a紧密接近近端22，并且远侧电极16b紧密接近imd 10的远端24。在此实例中，远侧电极16b不限于平坦面向外的表面，而是可以从第一主表面18延伸围绕圆形边缘28或端表面30并且到第二主表面20中呈三维弯曲配置。如所示出的，近侧电极16a定位在第一主表面18上并且基本上平坦且面向外。然而，在本文未示出的其他实例中，近侧电极16a和远侧电极16b两者均可以像图2中所示的近侧电极16a那样配置，或均可以像图2中所示的远侧电极16b那样配置。在一些实例中，附加电极16c和16d可以定位在第一主表面18和第二主表面20中的一者或两者上，使得imd 10上总共包括四个电极。电极16a-16d中的任何电极可以由生物相容性导电材料形成。例如，电极16a-16d中的任何电极可以由不锈钢、钛、铂、铱或其合金中的任一种形成。此外，imd 10的电极可涂覆有如氮化钛或分形氮化钛之类的材料，尽管也可使用用于此类电极的其他合适的材料和涂层。
61.在图2所示的实例中，imd 10的近端22包括具有近侧电极16a、集成天线26、抗迁移突出部34和缝合孔36中的一个或多个的头座组合件32。集成天线26位于与近侧电极16a相同的主表面(例如，第一主表面18)上，并且可以是头部组合件32的一体部分。在其他实例中，集成天线26可形成于与近侧电极16a相对的主表面上，或者在其他实例中，所述集成天线可结合在imd 10的外壳15内。天线26可以被配置成传输或接收用于通信的电磁信号。例如，天线26可被配置成经由电感耦合、电磁耦合、组织电导、近场通信(nfc)、射频识别(rfid)、或其他专有或非专有无线遥测通信方案向编程器传输信号或从编程器接收信号。天线26可以耦接到imd 10的可以驱动天线26向外部装置12传输信号的通信电路系统，并且可以通过通信电路系统将从外部装置12接收的信号传输到imd 10的处理电路系统。
62.imd 10可以包括用于一旦imd 10皮下植入在患者4体内就将其保持在适当位置的若干特征。例如，如图2所示，外壳15可以包括定位在集成天线26附近的抗迁移突出部34。抗迁移突出部34可以包括远离第一主表面18延伸的多个隆起或突出部，并且可以有助于防止imd 10在植入在患者4体内之后的纵向移动。在其他实例中，抗迁移突起34可以定位在与近侧电极16a和/或集成天线26相对的主表面上。另外，在图2所示的实例中，头座组合件32包括缝合孔36，所述缝合孔提供了将imd 10固定到患者以防止插入后移动的另一种手段。在所示实例中，缝合孔36定位在近侧电极16a附近。在一些实例中，头部组合件32可包括由聚合物或塑料材料制成的模制头部组合件，所述模制头部组合件可与imd 10的主要部分集成或分离。
63.电极16a和16b可用于感测心脏ecg信号，如上所述。在一些实例中，除了电极16a、16b之外或代替所述电极，可以使用附加电极16c和16d来感测皮下组织阻抗。在一些实例中，imd 10的处理电路系统可基于从电极16a至16d中的至少两个接收的信号来确定患者4的阻抗值。例如，imd 10的处理电路系统可生成电流或电压信号中的一个，通过电极16a至16d中选定的两个或更多个递送信号，并测量得到的电流或电压中的另一个。imd 10的处理电路系统可基于递送的电流或电压和测量的电压或电流来确定阻抗值。
64.在图2中所示的实例中，imd 10包括位于imd 10的外壳15上的光发射器38、近侧光检测器40a和远侧光检测器40b。光检测器40a可定位在距光发射器38距离s处，且远侧光检
测器40b定位在距光发射器38距离s+n处。在其他实例中，imd 10可以仅包括光检测器40a、40b之一，或者可以包括附加光发射器和/或附加光检测器。虽然光发射器38和光检测器40a、40b在本文中被描述为位于imd 10的外壳15上，但是在其他实例中，光发射器38和光检测器40a、40b中的一个或多个可以位于患者4内的另一类型的imd的外壳上，例如经静脉的、皮下的或血管外的起搏器或icd，或者通过引线连接到这样的装置。
65.如图2中所示,光发射器38可以定位在头部组合件32上，尽管在其他实例中，光检测器40a、40b中的一个或两个可以附加地或替代地定位在头部组合件32上。在一些实例中，光发射器38可定位在imd 10的中间部分上，如近端22与远端24之间的部分路径。虽然光发射器38和光检测器40a、40b被示出为位于第一主表面18上，但是光发射器38和光检测器40a、40b替代地可以位于第二主表面20上。在一些实例中，imd可被植入，使得当imd 10被植入时光发射器38和光检测器40a、40b面向内，朝向患者4的肌肉，这可有助于使来自患者4体外的背景光的干扰最小化。光检测器40a、40b可以包括玻璃或蓝宝石窗口，如下面参照图4b所述，或可定位在imd 10的外壳15的由玻璃或蓝宝石或其他透明或半透明材料制成的部分之下。
66.在一些实例中，imd 10可包括一个或多个附加传感器，例如一个或多个加速度计(未示出)。此类加速度计可以是3d加速度计，其被配置成生成指示患者的一种或多种类型的移动的信号，如患者的整个身体移动(例如，运动)、患者姿势、与心脏跳动相关的移动，或咳嗽、啰音或其他呼吸异常。由imd 10监测的参数(即阻抗、ecg)中的一个或多个可响应于一种或多种这类类型的移动的变化而波动。例如，参数值的改变有时可归因于增加的患者运动(例如，锻炼或与不动性相比的其他物理运动)或归因于患者姿势的改变，而不必归因于医疗状况的改变。因此，在一些识别或跟踪患者4的医疗状况的方法中，当确定参数的变化是否指示医疗状况的变化时考虑此类波动可能是有利的。
67.图3是示出根据本文所述的一种或多种技术的图1和2的imd 10的实例配置的功能框图。在所示实例中，imd 10包括电极16、天线26、处理电路系统50、感测电路系统52、通信电路系统54、存储装置56、开关电路系统58、包括(一个或多个)运动传感器42的传感器62和电源64。尽管在图3中未示出，但传感器62可包括图2的光检测器40。
68.处理电路系统50可以包括固定功能电路系统和/或可编程处理电路系统。处理电路系统50可以包括微处理器、控制器、dsp、asic、fpga或等效的离散或模拟逻辑电路系统中的任何一个或多个。在一些实例中，处理电路系统50可包括多个组件，如一个或多个微处理器、一个或多个控制器、一个或多个dsp、一个或多个asic或一个或多个fpga的任何组合，以及其他离散或集成逻辑电路系统。本文中归因于处理电路系统50的功能可以体现为软件、固件、硬件或其任何组合。
69.在处理电路系统50的控制下，感测电路系统52和通信电路系统54可以通过开关电路系统58选择性地耦接到电极16a至16d。感测电路系统52可以监测来自电极16a至16d的信号，以便监测心脏的电活动(例如，以产生ecg)和/或皮下组织阻抗，所述阻抗指示患者4的呼吸模式的至少一些方面。感测电路系统52还可以监测来自传感器62的信号，所述传感器可以包括(一个或多个)光检测器42以及可以定位在imd 10上的任何附加光检测器。在一些实例中，感测电路系统52可以包括用于对从电极16a-16d和/或(一个或多个)运动传感器42中的一个或多个接收到的信号进行滤波和放大的一个或多个滤波器和放大器。
70.通信电路系统54可以包括用于与如外部装置12等另一个装置或如压力感测装置等另一个imd或传感器进行通信的任何合适的硬件、固件、软件或其任意组合。在处理电路系统50的控制下，通信电路系统54可借助于例如天线26的内部或外部天线从外部装置12或另一装置接收下行链路遥测，以及向所述装置发送上行链路遥测。另外，处理电路系统50可以通过外部装置(例如，外部装置12)和如由爱尔兰都柏林的美敦力公司开发的美敦力网络等计算机网络与联网计算装置进行通信。
71.临床医生或其他用户可以使用外部装置12或通过使用被配置成通过通信电路系统54与处理电路系统50进行通信的另一个本地或联网计算装置来从imd 10检索数据。临床医生还可以使用外部装置12或另一个本地或联网计算装置对imd 10的参数进行编程。
72.在一些实例中，存储装置56包括计算机可读指令，这些指令在由处理电路系统50执行时使得imd 10和处理电路系统50执行本文中归因于imd 10和处理电路系统50的各种功能。存储装置56可以包括任何易失性、非易失性、磁性、光学或电介质，如随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、非易失性ram(nvram)、电可擦可编程rom(eeprom)、闪速存储器或任何其他数字介质。
73.电源64被配置成向imd 10的组件递送工作功率。电源64可以包括电池和发电电路以产生工作功率。在一些实例中，电池是可再充电的以允许延长的操作。在一些实例中，再充电是通过外部充电器与外部装置12内的感应充电线圈之间的近侧感应相互作用来实现的。电源64可以包括多种不同电池类型中的任何一种或多种，例如镍镉电池和锂离子电池。不可再充电电池可以被选择为持续数年，而可再充电电池可以例如在每天或每周的基础上从外部装置感应地充电。
74.图4a和4b示出了根据本文所述的一个或多个技术的两个附加实例imd，所述实例imd可与图1至3的imd 10基本相似但是可以包括一个或多个附加特征。图4a和4b的组合可以不必按比例绘制，而是可以放大以示出细节。图4a是imd 10a的实例配置的顶部视图的框图。图4b是可以包括如下所述的绝缘层的实例imd 10b的侧视图的框图。
75.图4a是示出了可以基本上类似于图1的imd 10a的另一个实例imd 10的概念图。除了图1-3中所示出的组件之外，图4a中示出的imd 10的实例还可以包括主体部分72和附接板74。附接板74可被配置成将头部组合件32机械地耦接到imd 10a的主体部分72。imd 10a的主体部分72可被配置成容纳图3所示imd 10的内部组件中的一个或多个,例如处理电路系统50、感测电路系统52、通信电路系统54、存储装置56、开关电路系统58、传感器62的内部组件和电源64中的一个或多个。在一些实施例中，主体部分72可由钛、陶瓷或任何其他合适的生物相容性材料中的一种或多种形成。
76.图4b是示出了可以包括基本上类似于图1的imd 10的组件的实例imd 10b的概念图。除了图1-3中所示出的组件之外，图4b中所示出的imd 10b的实例还可以包括晶片级绝缘覆盖件76，所述晶片级绝缘覆盖件可以有助于使在外壳15b上的电极16a-16d和/或光检测器40a、40b与处理电路系统50之间传递的电信号绝缘。在一些实例中，绝缘覆盖件76可以定位在开放外壳15之上，以形成用于imd 10b的组件的外壳。imd 10b的一个或多个组件(例如，天线26、光发射器38、光检测器40a、40b、处理电路系统50、感测电路系统52、通信电路系统54、开关电路系统58和/或电源64)可例如通过使用倒装芯片技术形成在绝缘覆盖件76的底侧上。绝缘覆盖件76可以翻转到外壳15b上。当翻转并放置到外壳15b上时，imd 10b的形
成在绝缘覆盖件76的底侧上的组件可以定位在由外壳15b限定的间隙78中。
77.绝缘覆盖件76可以被配置成不干扰imd 10b的操作。例如，电极16a-16d中的一个或多个电极可以形成或放置在绝缘覆盖件76的上方或顶部，并且通过穿过绝缘覆盖件76形成的一个或多个通孔(未示出)电连接到开关电路系统58。绝缘覆盖件76可以由蓝宝石(即，刚玉)、玻璃、聚对二甲苯和/或任何其他合适的绝缘材料形成。蓝宝石对于在大约300nm到大约4000nm范围内的波长的透射率可以大于80％，并且可以具有相对平坦的轮廓。在变化的情况下，可以例如通过使用比率度量方法来补偿不同波长下的不同透射。在一些实例中，绝缘覆盖件76可具有约300微米至约600微米的厚度。外壳15b可以由钛或任何其他合适的材料(例如，生物相容性材料)形成，并且可以具有约200微米至约500微米的厚度。这些材料和尺寸仅是实例，并且其他材料和其他厚度对于本公开的装置也是可能的。
78.图5是示出根据本公开的一个或多个技术的外部装置12的组件的实例配置的框图。在图5的实例中，外部装置12包括处理电路系统80、通信电路系统82、存储装置84、用户接口86和电源88。
79.在一个实例中，处理电路系统80可以包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置成实施用于在外部装置12内执行的功能和/或处理指令。例如，处理电路系统80可以能够处理存储在存储装置84中的指令。处理电路系统80可以包括例如微处理器、dsp、asic、fpga或等效的分立或集成逻辑电路系统或前述装置或电路系统中的任何一种的组合。因此，处理电路系统80可以包括任何合适的结构，无论是硬件、软件、固件还是其任何组合，以执行本文所述的处理电路系统80的功能。
80.通信电路系统82可以包括用于与另一个装置如imd 10进行通信的任何合适的硬件、固件、软件或其任何组合。在处理电路系统80的控制下，通信电路系统82可以从imd 10或另一个装置接收下行链路遥测，以及向其发送上行链路遥测。
81.存储装置84可以被配置成在操作期间在外部装置12内存储信息。存储装置84可以包括计算机可读存储介质或计算机可读存储装置。在一些实例中，存储装置84包括短期存储器或长期存储器中的一个或多个。存储装置84可以包括例如ram、动态随机存取存储器(dram)、静态随机存取存储器(sram)、磁盘、光盘、快闪存储器或各种形式的电可编程存储器(eprom)或eeprom。在一些实例中，存储装置84用于存储指示由处理电路系统80执行的指令的数据。存储装置84可以由在外部装置12上运行的软件或应用程序使用，以在程序执行期间临时存储信息。
82.在外部装置12与imd 10之间交换的数据可以包括操作参数。外部装置12可以传输包括计算机可读指令的数据，所述计算机可读指令在由imd 10实施时可以控制imd 10改变一个或多个操作参数和/或导出收集到的数据。例如，处理电路系统80可向imd 10传输指令，请求imd 10将收集的数据(例如，对应于ecg信号和加速度计信号中的一种或两种的数据)输出到外部装置12。反过来，外部装置12可以从imd 10接收收集到的数据，并且将收集到的数据存储在存储装置84中。另外或替代地，处理电路系统80可以将请求imd 10更新电极组合以进行刺激或感测的指令导出到imd 10。
83.如临床医师或患者4等用户可以通过用户接口86与外部装置12交互。用户接口86包括显示器(未示出)，如lcd或led显示器或其他类型的屏幕，处理电路系统80可以利用所述显示器呈现与imd 10有关的信息(例如，从至少一个电极或至少一个电极获得的egm信
号)。另外，用户接口86可以包括用于从用户接收输入的输入机构。输入机构可以包括例如按钮、小键盘(例如，字母数字小键盘)、外围定点装置或触摸屏或允许用户浏览由外部装置12的处理电路系统80呈现的用户接口并且提供输入的另一个输入机构。在其他实例中，用户接口86还包括音频电路系统，所述音频电路系统用于向患者4提供听觉通知、指令或其他声音，接收来自患者4的语音命令或两者。存储装置84可以包括用于操作用户接口86以及用于管理电源88的指令。
84.电源88被配置成向外部装置12的组件递送操作电力。电源88可以包括用于产生操作电力的电池和发电电路。在一些实例中，电池是可再充电的以允许延长的操作。可以通过将电源88电耦接到连接到交流(ac)插座的支架或插头来完成再充电。另外，通过外部充电器与外部装置12内的感应充电线圈之间的近端感应相互作用可以实现再充电。在其他实例中，可以使用传统的电池(例如，镍镉或锂离子电池)。另外，外部装置12可以直接耦接到交流电源插座以进行操作。
85.图6是示出根据本文所述的一种或多种技术的实例系统的框图，所述实例系统包括接入点90、网络92、如服务器94等外部计算装置以及一个或多个其他计算装置100a-100n，所述一个或多个其他计算装置可以通过网络92耦接到imd 10、外部装置12和处理电路系统14。在此实例中，imd 10可以使用通信电路系统54经由第一无线连接与外部装置12进行通信并且经由第二无线连接与接入点90进行通信。在图6的实例中，接入点90、外部装置12、服务器94和计算装置100a-100n相互连接，并且可以通过网络92彼此进行通信。
86.接入点90可以包括通过各种连接中的任何连接(如电话拨号、数字用户线(dsl)或电缆调制解调器连接)连接到网络92的装置。在其他实例中，接入点90可以通过不同形式的连接(包括有线连接或无线连接)耦接到网络92。在一些实例中，接入点90可以是可以与患者共同定位的用户装置，如平板电脑或智能手机。如上所讨论，imd 10可被配置成向外部装置12传输数据，如egm信号、加速度计信号和咳嗽计数中的任何一种或组合。此外，接入点90可例如周期性地或响应于来自患者或网络92的命令询问imd 10，以便检索由imd 10的处理电路系统50确定的参数值或来自imd 10的其他操作或患者数据。然后，接入点90可以通过网络92将检索到的数据传送到服务器94。
87.在一些情况下，服务器94可以被配置成提供用于已经从imd 10和/或外部装置12收集到的数据的安全存储站点。在一些情况下，服务器94可以通过计算装置100a-100n将数据汇编在网页或其他文档中以供受过训练的专业人员，如临床医生查看。图6的所示出的系统的一个或多个方面可以用可以类似于由爱尔兰都柏林的美敦力公司开发的medtronic网络提供的通用网络技术和功能的通用网络技术和功能来实施。
88.服务器94可以包括处理电路系统96。处理电路系统96可以包括固定功能电路系统和/或可编程处理电路系统。处理电路系统96可以包括微处理器、控制器、dsp、asic、fpga或等效的离散或模拟逻辑电路系统中的任何一个或多个。在一些实例中，处理电路系统96可包括多个组件，如一个或多个微处理器、一个或多个控制器、一个或多个dsp、一个或多个asic或者一个或多个fpga的任何组合，以及其他离散或集成逻辑电路系统。本文中归因于处理电路系统96的功能可以体现为软件、固件、硬件或其任何组合。在一些实例中，处理电路系统96可以基于从imd 10接收到的egm信号和/或加速度计信号，或基于从imd 10接收到的咳嗽计数值，执行本文所述的一种或多种技术。
89.服务器94可以包括存储器98。存储器98包括计算机可读指令，所述计算机可读指令在由处理电路系统96执行时使imd 10和处理电路系统96执行归因于本文中的imd 10和处理电路系统96的各种功能。存储器98可包括任何易失性、非易失性、磁、光或电介质，如ram、rom、nvram、eeprom、闪存或任何其他数字介质。
90.在一些实例中，计算装置100a-100n(例如，装置100a)中的一个或多个计算装置可以是与临床医生一起定位的平板计算机或其他智能装置，临床医生可以通过所述平板计算机或其他智能装置进行编程，从中接收警报和/或询问imd 10。例如，临床医生可存取对应于如当患者4在临床医生访视之间时由imd 10通过装置100a收集的egm信号和/或加速度计信号的数据，以检查医疗状况的状态。在一些实例中，临床医生可以例如基于由imd 10、外部装置12、处理电路系统14或其任何组合确定的患者状况的状态，或基于临床医生已知的其他患者数据，将用于患者4的医疗干预的指令输入到装置100a中的app中。然后，装置100a可以将用于医疗干预的指令传输到位于患者4或患者4的护理者身上的另一计算装置100a至100n(例如，装置100b)。例如，用于医疗干预的此类指令可以包括用于改变药物剂量、定时或选择、用于安排与临床医生的访视或用于寻求医疗关注的指令。在另外的实例中，装置100b可以基于由imd 10确定的患者4的医疗状况的状态来生成对患者4的警报，这可以使得患者4能够在接收用于医疗干预的指令之前主动地寻求医疗看护。以这种方式，患者4可以被授权根据需要采取行动来解决他或她的医疗状况，这可以帮助改善患者4的临床结果。
91.图7是示出根据本公开的一种或多种技术的第一egm绘图702、第二egm绘图704和第三egm绘图706的曲线图。在一些实例中，第一egm绘图702、第二egm绘图704和第三egm绘图706中的一个或多个由imd 10记录。在一些实例中，第一egm绘图702、第二egm绘图704和第三egm绘图706中的一个或多个由一个或多个附加或替代装置记录。第一egm绘图702可以表示第一远场egm，第二egm绘图704可以表示第二远场egm，并且第三egm绘图706可以表示近场egm。术语“远场”和“近场”可以表示记录egm信号的电极距患者4的心脏的相对距离。例如，记录第三egm绘图706的电极可以比记录第一egm绘图702的电极和记录第二egm绘图704的电极更靠近患者4的心脏。如图7中所见，第一egm绘图702、第二egm绘图704和第三egm绘图706在时间段708期间包括噪声。在时间段708期间第一egm绘图702、第二egm绘图704和第三egm绘图706中的噪声的可以包括比第一egm绘图702、第二egm绘图704和第三egm绘图706的其他部分中的噪声更高的幅值。在一些实例中，在时间段708期间第一egm绘图702、第二egm绘图704和第三egm绘图706中的噪声可能与患者4的一次或多次咳嗽有关。以这种方式，可以通过处理电路系统14分析第一egm绘图702、第二egm绘图704和第三egm绘图706中的一个或多个以识别患者4的一次或多次咳嗽。
92.图8是示出根据本公开的一种或多种技术的同时记录的一组生理信号绘图的曲线图。如图8中所见，所述一组生理信号绘图包括潮气量(vt)绘图802、呼吸频率(fb)绘图804、麦克风(mic)信号绘图806、声音包络(se)绘图808、心率(hr)绘图810、心电图(ecg)绘图812、体位绘图814和咳嗽指示绘图816。可以在咳嗽时段820和呼吸暂停时段822期间记录生理信号绘图。
93.如图8中所见，在咳嗽时段820期间，潮气量绘图802指示潮气量增加，呼吸频率绘图804指示呼吸频率增加，麦克风信号绘图806指示声音，声音包络绘图808的幅值增加，心率绘图810指示心率增加，ecg绘图812中的基线噪声的幅值增加，体位绘图814指示患者的
姿势保持相同，并且咳嗽指示绘图816指示检测到若干次咳嗽。另外，如图8中所见，在呼吸暂停时段822期间，潮气量绘图802指示潮气量降低，呼吸频率绘图804指示在呼吸暂停时段822期间没有发生呼吸，麦克风信号绘图806不指示声音，声音包络绘图808的幅值与咳嗽时段820相比较低，心率绘图810指示心率降低，ecg绘图812中的基线噪声的幅值降低，体位绘图814指示患者的姿势保持相同，并且咳嗽指示绘图816未指示检测到任何咳嗽。在一些实例中，如处理电路系统14的处理电路可以使用图8中所示的所述一组生理信号绘图中的一个或多个生理信号绘图以识别患者4的一次或多次咳嗽。另外或替代地，在一些实例中，如处理电路系统14的处理电路系统可以使用图8中所示的所述一组生理信号绘图中的一个或多个生理信号绘图以识别患者4的一个或多个呼吸暂停时段。
94.图9是示出根据本公开的一种或多种技术的远场egm绘图902和近场egm绘图904的曲线图。另外，图9包括斜率反转指示920、斜率反转指示922、斜率反转指示924、斜率反转指示926和斜率反转指示928。在一些实例中，处理电路系统14可以基于egm信号，如在远场egm绘图902和近场egm绘图904中的一个或两者中给出的egm信号，检测一次或多次斜率反转。在一些实例中，远场egm绘图902包括第一组egm样本并且近场egm绘图904包括第二组egm样本。处理电路系统14可以基于本文所述的一种或多种技术来确定第一组egm样本和第二组egm样本中的一个或两者中的一次或多次斜率反转。斜率反转指示920可以指示一次斜率反转。斜率反转指示922可以指示两次斜率反转。斜率反转指示924可以指示两次斜率反转。斜率反转指示926可以指示两次斜率反转。斜率反转指示928可以指示三次斜率反转。
95.图10是示出根据本公开的一种或多种技术的表示egm信号的egm样本序列1002的曲线图。如图10中所见，egm样本序列1002包括第一组egm样本1010、第二组egm样本1012和第三组egm样本1014。第一组egm样本1010和第二组egm样本可能不包括与患者4的一次或多次咳嗽有关的噪声。另一方面，第三组egm样本1014可以包括与患者4的一次或多次咳嗽有关的噪声。egm样本序列1002包括第一r波1020和第二r波1022(统称为“r波1020、1022”)。在一些实例中，处理电路系统14可以基于本文所述的一种或多种技术，确定第三组egm样本1014包括与患者4的一次或多次咳嗽有关的噪声(例如，与横隔膜的收缩、腹肌的收缩和肋间肌的收缩中的任一种或组合有关的噪声)。
96.图11是示出根据本公开的一种或多种技术的一组egm样本1110a-1110i(统称为“egm样本1110”)的曲线图。egm样本1110可以是图10的第三组egm样本1014的实例。另外，所述图包括连接成对的连续egm样本1110的线1120a-1120h(统称为“线1120”)。如图11中所见，线1120a连接egm样本1110a和egm样本1110b，线1120b连接egm样本1110b和egm样本1110c，线1120c连接egm样本1110c和egm样本1110d，1120d线连接egm样本1110d和egm样本1110e，线1120e连接egm样本1110e和egm样本1110f，线1120f连接egm样本1110f和egm样本1110g，线1120g连接egm样本1110g和egm样本1110h，并且线1120h连接egm样本1110h和egm样本1110i。
97.egm样本1110包括一组斜率反转。例如，线1120a和线1120b可以表示斜率反转，因为线1120a具有负斜率而线1120b具有正斜率。因而，在egm样本1110b处发生斜率变化事件。处理电路系统14可以通过确定表示egm样本1110的导数的一组egm样本在对应于egm样本1110b的时间改变符号来确定在egm样本1110b处发生斜率变化事件。另外，处理电路系统14可以确定在egm样本1110c、egm样本1110d、egm样本1110e、egm样本1110f和egm样本1110g处
发生斜率反转。
98.图12是示出根据本公开的一种或多种技术的第一加速度计信号分量绘图1210、第二加速度计信号分量绘图1220和第三加速度计信号分量绘图1230的曲线图。在一些实例中，第一加速度计信号分量绘图1210表示竖直加速度计信号分量，第二加速度计信号分量绘图1220表示正面加速度计信号分量，并且第三加速度计信号分量绘图1230表示横向加速度计信号分量。在一些情况下，可为有利的是分析第二加速度计信号分量绘图1220以识别患者4的一次或多次咳嗽，因为正面轴可以向外延伸形成患者4的胸部，并且在咳嗽期间，患者4可以使胸部沿着正面轴线向前移动，导致正面加速度计分量急剧增加。这类急剧增加可以记录在正面加速度计分量中并且处理电路系统14可以识别急剧增加。
99.图13是示出根据本公开的一种或多种技术的用于检测患者的一次或多次咳嗽的实例操作的流程图。图13关于图1-6的imd 10、外部装置12和处理电路系统14进行描述。然而，图13的技术可由imd 10的不同组件、外部装置12、处理电路系统14或由附加的或替代的医疗装置系统来执行。处理电路系统14在图1中概念性地示出为与imd 10和外部装置12分开，但可以是imd 10的处理电路系统和/或外部装置12的处理电路系统。一般来说，本公开的技术可由系统的一个或多个装置如包括提供信号的传感器的一个或多个装置的处理电路系统14，或不包括传感器但仍然使用本文所述的技术分析信号的一个或多个装置的处理电路系统执行。例如，另一外部装置(图1中未示出)可包括处理电路系统14的至少一部分，所述另一外部装置被配置用于经由网络与imd 10和/或外部装置12远程通信。
100.imd 10可以收集egm信号和加速度计信号。在一些情况下，imd 10可以在与imd 10收集加速度计信号的至少一部分相同的时间段内收集egm信号的至少一部分。以这种方式，egm信号和加速度计信号可以重叠持续至少一部分时间。处理电路系统14可以基于imd 10收集的egm信号和加速度计信号检测一次或多次咳嗽。在一些实例中，处理电路系统14可以将egm信号和加速度计信号的一个或多个部分保存到存储器以用于基于对egm信号的分析的进一步分析。
101.处理电路系统14识别包括指示在咳嗽期间发生的肌肉移动的噪声的egm信号的片段(1302)。例如，处理电路系统14可以将egm信号的片段识别为与引起患者4咳嗽的一种或多种肌肉的收缩有关的噪声的一部分。imd 10可以植入在促成咳嗽的患者4的至少一些肌肉(例如，横隔膜和肋间肌)附近。因而，imd 10记录的egm信号可以包括对应于患者4咳嗽的肌肉信号。例如，imd 10可以检测egm信号中由于促成咳嗽的肌肉收缩的肌肉噪声，其中肌肉噪声不一定源自患者4的心脏。以这种方式，处理电路系统14可以分析由imd 10记录的egm信号以便识别包括指示由于咳嗽引起的肌肉收缩的肌肉噪声的egm信号的部分。以这种方式，egm信号可以指示患者4执行的咳嗽的一次或多次发生。处理电路系统14可被配置成根据本文所述的一种或多种技术检测包括与咳嗽有关的肌肉噪声的egm信号的部分。
102.处理电路系统14响应于识别egm信号的片段，识别加速度计信号的片段(1304)。在一些实例中，处理电路系统可以识别imd 10收集egm信号的片段的时间段。基于所述时间段，处理电路系统14可以识别加速度计信号的片段。在一些实例中，处理电路系统14可以将加速度计信号的片段识别为在与imd 10收集egm信号的片段基本上相同的时间段内imd 10收集的片段。在一些实例中，处理电路系统14可以将加速度计信号的片段识别为在与imd 10收集egm信号的片段的时间段至少部分重叠的时间段期间imd 10收集的片段。在任何情
况下，处理电路系统14可被配置成在处理电路系统14识别发生一次或多次咳嗽的可能性的时间窗口内分析加速度计信号和egm信号两者。更具体地说，处理电路系统14可以响应于确定egm信号的片段可以指示一次或多次咳嗽来分析加速度计信号。如果加速度计信号确认咳嗽，则处理电路系统14可以确定咳嗽的发生。
103.处理电路系统14确定加速度计信号的片段的参数值(1306)。在一些实例中，加速度计信号包括分别对应于竖轴、横轴和正面轴的竖直分量、横向分量和正面分量。以这种方式，加速度计信号表示加速度的三维测幅值。竖轴、横轴和正面轴可以表示笛卡尔空间的三个轴。以这种方式，加速度计信号可以在三维空间内跟踪患者4的移动。可为有利的是处理电路系统14分析加速度计信号的正面分量以便确定在收集加速度计信号的片段的时间段期间患者是否咳嗽。例如，加速度计信号的竖轴可以沿着患者4的躯干大致沿着患者4的脊柱延伸。横轴可以垂直于竖轴延伸跨过患者4的胸部。另外，正面轴可以从患者4的胸部垂直于竖轴并垂直于横轴向外延伸。在咳嗽期间，患者4的胸部可能会沿着正面轴向前移动。以这种方式，由于咳嗽而发生的胸部移动可以记录在加速度计信号的正面分量中。以这种方式，加速度计信号的片段的参数值可以对应于加速度计信号的正面分量的幅值。另外或替代地，在一些实例中，参数值可以表示加速度计信号的片段的正面分量的导数、加速度计信号的正面分量下方的面积、在一定时间段内正面分量的最大值、在一定时间段内正面分量的最大值与正面分量的最小值之间的差、与正面分量的最大值相关联的斜率、或对应于加速度计信号的正面分量、竖直分量或横向分量的另一参数中的一个或多个。
104.处理电路系统14可以确定加速度计信号的片段的参数值是否大于阈值参数值(1308)。如果加速度计信号的片段的参数值不大于阈值参数值(框1308的“否”分支)，则实例操作可以返回到框1302，并且处理电路系统14可以识别egm信号的包括指示在咳嗽期间发生的肌肉移动的噪声的另一片段)。以这种方式，如果参数值不大于阈值参数值，则处理电路系统14可以确定在imd 10收集加速度计信号的片段的时间段期间没有发生咳嗽。如果加速度计信号的片段的参数值大于阈值参数值(框1308的“是”分支)，则处理电路系统14可以递增咳嗽计数值(1310)。以这种方式，如果参数值大于阈值参数值，则处理电路系统14可以确定在imd 10收集加速度计信号的片段的时间段期间发生咳嗽。
105.图14是示出根据本公开的一种或多种技术的用于识别包括可以指示一次或多次咳嗽的噪声的egm信号的片段的实例操作的流程图。图14关于图1-6的imd 10、外部装置12和处理电路系统14进行描述。然而，图14的技术可由imd 10的不同组件、外部装置12、处理电路系统14或由附加的或替代的医疗装置系统来执行。图14的实例操作可以表示用于执行图13的框1302的实例操作，“识别包括指示在咳嗽期间发生的肌肉移动的噪声的egm信号的片段”。
106.处理电路系统14可以接收表示第一egm样本序列的egm信号(1402)。在一些实例中，处理电路系统14从imd 10接收egm信号。随后，处理电路系统14可以生成第二egm样本序列，所述第二egm样本序列表示第一egm样本序列的导数(1404)。处理电路系统14可选择第二egm样本序列的第二序列的片段(1406)用于咳嗽有关的噪声分析。在一些实例中，处理电路系统14可以根据滑动的一秒窗口实时或近实时地分析第二egm样本序列的一秒片段。例如，处理电路系统14可以将第二egm样本序列分成一秒片段并且分析每个片段以确定相应片段是否包括指示咳嗽的噪声。
107.处理电路系统14可以识别对应于由处理电路系统14选择的第二egm样本序列的片段的egm信号的一部分中的一组斜率反转(1408)。斜率反转可以是斜率变化事件的实例。斜率变化事件可以表示其中从第一对连续egm样本到紧接在第一对连续egm样本后的第二对连续egm样本，egm信号的斜率改变符号(例如，从正变为负或从负变为正)的任何事件。然而，至少一些斜率变化事件可能不表示斜率反转。例如，斜率变化事件可以包括r波(例如，心室去极化)。心室去极化可能导致egm信号的显著变化并触发斜率变化事件。然而，与其他斜率变化事件相比，与和r波相关联的斜率变化事件相关联的幅值可能相对地大。因而，处理电路系统14可以确定r波不是斜率反转，并且因此与和咳嗽有关的肌肉收缩无关。
108.处理电路系统14可以识别egm信号中的所述一组斜率反转的一种方式是识别第二egm样本序列的片段中的一个或多个零交叉。零交叉可能表示imd 10收集的egm信号中的零斜率点(例如，峰或谷)。因为第二egm样本序列表示第一egm样本序列的导数，所以第二egm样本序列中的零交叉可以表示第一egm样本序列中的斜率变化事件，斜率变化事件是第一egm样本序列的斜率从正变为负或从负变为正的点。在一些情况下，处理电路系统14可以将第一egm样本序列中的斜率变化事件确定为其中第二egm样本序列的一对连续egm样本改变符号的事件。例如，如果这对连续egm样本的第一egm样本的幅值是正的并且这对连续egm样本的第二egm样本是负的，则这对连续egm样本可以表示斜率变化事件。另外或替代地，如果第一egm样本是正的并且第二egm样本是负的，则这对连续egm样本可以表示斜率变化事件。
109.在一些情况下，处理电路系统14可能不会将至少一些斜率变化事件分类为斜率反转。例如，强度值范围之外的斜率变化事件可能不会被分类为斜率反转。为了确定斜率变化事件是否是斜率反转，处理电路系统14可以计算对应于处理电路系统14检测到的每个斜率变化事件的强度值。在一些情况下，强度值可以是第一egm样本的幅值与第二egm样本的幅值之间的差，其中第一egm样本和第二egm样本表示第二egm样本序列的一对连续egm样本，其被处理电路系统14识别为imd 10收集的egm信号中的斜率变化事件。如果斜率变化事件的强度值在从第一阈值强度值到第二阈值强度值的范围内，则处理电路系统14可以确定斜率变化事件是潜在地与患者4的咳嗽有关的斜率反转。另一方面，如果斜率变化事件的强度值在从第一阈值强度值到第二阈值强度值的范围之外，则处理电路系统14可以确定该斜率变化事件不是斜率反转，并且因此与患者4的咳嗽无关。例如，处理电路系统14可以将r波识别为斜率变化事件。然而，与r波相关联的强度值可以大于第二阈值强度值，并且处理电路系统14可以确定r波并不表示斜率反转，并且因此与由患者4咳嗽引起的噪声无关。
110.处理电路系统14可以确定在第二egm样本序列的片段中识别的斜率反转的次数是否大于斜率反转的阈值次数(1410)。如果斜率反转的次数不大于斜率反转的阈值次数(框1410的“否”分支)，则实例操作可以返回到框1406并且处理电路系统14可选择第二egm样本序列的另一片段用于咳嗽有关的噪声分析。如果斜率反转的次数大于斜率反转的阈值次数(框1410的“是”分支)，则处理电路系统14可以确定对应于在第二egm样本序列的片段中识别的所述一组斜率反转中的每个斜率反转的强度值(1412)。所述一组斜率反转中的每个斜率反转可以由相邻的一对连续egm样本表示，相邻的一对连续样本包括第一egm样本、第二egm样本和第三egm样本。
111.在计算对应于所述一组斜率反转中的每个斜率反转的强度值之后，处理电路系统14可以计算对应于所述一组斜率反转的斜率反转强度参数值(1414)。在一些实例中，斜率
反转参数值表示所述一组斜率反转的中值幅值。在一些实例中，斜率反转参数值表示对应于所述一组斜率反转中的每个斜率反转的强度值的总和。处理电路系统14可以确定斜率反转参数值是否大于阈值斜率反转参数值(1416)。如果处理电路系统14确定斜率反转参数值不大于阈值斜率反转参数值(框1416的“否”分支)，则实例操作返回到框1406并且处理电路系统14选择第二egm样本序列的另一片段。如果处理电路系统14确定斜率反转参数值大于阈值斜率反转参数值(框1416的“是”分支)，则处理电路系统14将egm样本序列的片段识别为包括指示在咳嗽期间发生的肌肉移动的噪声的片段(1418)。
112.本公开所述的技术可以至少部分地以硬件、软件、固件或其任何组合来实施。例如，这些技术的各个方面可在一个或多个处理器、dsp、asic、fpga或任何其他等效的集成或离散逻辑qrs电路系统以及这类组件的任何组合中实施，这类组件体现在外部装置(如医生或患者编程器、模拟器或其他装置)中。术语“处理器”和“处理电路系统”通常可以是指单独的或与其他逻辑电路系统组合的前述逻辑电路系统中的任何逻辑电路系统或单独的或与其他数字或模拟电路系统组合的任何其他等效电路系统。
113.对于以软件实施的各个方面，归因于本公开中描述的系统和装置的功能中的至少一些可以体现为计算机可读存储介质上的指令，如ram、dram、sram、磁盘、光盘、闪存存储器或各种形式的eprom或eeprom。可以执行指令以支持本公开中所述的功能的一个或多个方面。
114.另外，在一些方面，本文所述的功能可以设置在专用硬件和/或软件模块内。将不同特征描绘为模块或单元旨在突出不同的功能方面，并且不一定暗示此类模块或单元必须由单独的硬件或软件组件来实现。相反，与一个或多个模块或单元相关联的功能可以由单独的硬件或软件组件来执行，或者集成在共用的或单独的硬件或软件组件中。而且，所述技术可以完全在一个或多个电路或逻辑元件中实施。本公开的技术可以在各种各样的装置或设备中实施，所述装置或设备包括imd、外部编程器、imd和外部编程器的组合、集成电路(ic)或ic的集合和/或驻留在imd和/或外部编程器中的离散电路系统。