用于避免心室纤颤的感测不足的系统和方法
【技术领域】
[0001]本公开一般涉及可植入医疗设备，并且更具体地涉及用于避免心室纤颤感测不足(undersensing)的装置和方法。
【背景技术】
[0002]可植入医疗设备可用于通过递送用于对心脏进行心脏复律或除颤的抗心动过速起搏治疗和电击治疗来治疗心律失常。这种设备(一般被称为可植入心律转变去纤颤器或“ICD”)通常感测患者的心率并根据心率区域的数量对速率进行分类，以便检测心动过速或纤颤的症状。通常根据用于检测慢性室性心动过速、快速性室性心动过速和心室纤颤的可编程检测间隔范围来定义多个预定义速率区域。测量对应于心室的去极化的所感测的R波之间的间隔。对落入定义的检测间隔范围内的所感测的R-R间隔进行计数以提供VT或VF间隔的计数。检测间隔(NID)的可编程数量定义连续发生的或在检测VT或VF所需的给定数量的在前事件间隔之外的心动过速间隔的数量。
[0003]快速性心律失常检测可开始于检测快速心室率，被称为基于速率或间隔的检测。一旦基于速率检测VT或VF，所感测的去极化信号的形态可被用于区分心律以改善快速性心律失常检测方法的灵敏度和特异性。在作出治疗决策之前，尤其是当感测到快速的1:1心房比心室率时，快速性心律失常检测可进一步要求利用心脏信号波形形态分析来区分SVT和VT0然而，依赖于基于速率的检测作为主要检测方法的快速性心律失常检测算法的灵敏度被限制于用于精确地感测P波和R波的感测放大器的可靠性并且被限于VT和VF检测的速率区域阈值的选择。主要依赖于P波和R波感测的基于速率的心律失常检测方案经受到归因于对去极化信号的过感测或感测不足的限制，对去极化信号的过感测或感测不足可导致高估或低估实际心率。不适当编程的速率区域阈值也可能导致可对ICD治疗作出响应的快速性心律失常的过检测或不足检测(under-detect1n)。可发生例如应归于对心室信号的感测不足的VF的感测不足。由于持续的VF是一种危及生命的情况并需要及时检测和治疗，因此ICD的最高优先目标一般是实现高灵敏度的VF检测。
[0004]附图简述
[0005]图1和2是其中可有效实施本文所描述的方法的可植入医疗设备(MD)的示意图。
[0006]图3是包括在用于实施本文所描述的方法的图1中所示的MD的一个实施例中的电子电路的功能框图。
[0007]图4是根据一个实施例的心脏信号分析器的功能框图。
[0008]图5是根据一个实施例的用于检测VF的方法的流程图。
[0009]图6是根据一个实施例的由VF检测器执行的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0010]根据本公开的頂D或其他设备包括并行操作的心动过速检测模块。一个模块进行操作以利用RR间隔测量值和形态分析的组合检测并区分所有快速性心律失常，即，SVT, VT和VF。其他模块进行操作以只利用仅基于形态的标准(S卩，无心率确定或RR间隔计数)检测VF，使得VF检测模块不经受R波的过感测或感测不足。本文中所使用的“模块”指的是专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享的、专用的、或组)和存储器、组合逻辑电路、或提供所描述的功能的其他合适的部件。
[0011]同时进行操作的SVT/VT/VF检测模块和仅VF检测模块为VF检测提供并行路径。不依赖于RR间隔计数或心率确定的VF检测模块降低了归因于R波过检测或检测不足的VF过感测的可能性。在R波感测不足期间，RR间隔计数可达不到所需的VF NID0在R波过感测期间，可存在掩盖真实心室率的噪声。可在任一情况期间发生VF感测不足，或VF的检测可被延迟。
[0012]当依赖于RR间隔计数或其他基于速率的分析作为用于检测VF的标准时，可利用心脏信号的附加分析来识别(identify)潜在噪声和/或感测不足的模式(patterns)，以试图校正RR间隔计数。然而，用于本公开的VF检测的不依赖于RR间隔计数的并行路径方法在不等待达到VF NID标准(或其他基于心率的标准)且不需要对噪声和感测不足的附加分析(其可延迟VF检测)的情况下实现VF检测。VF的检测是頂D检测操作的重中之重，以实现恶性VF症状的快速治疗。
[0013]图1和2是其中可有效实施本文所描述的方法的ηω的示意图。如图1所示，根据一个实施例的頂D 14被皮下地植入到患者12的胸腔外并且在心切迹之前。頂D 14包括用于封围设备14的电子电路的外壳15。
[0014]在所示的示例中，与IMD 14电通信的感测和心脏复律/除颤治疗递送引线18被皮下地隧穿至毗邻患者12的背阔肌的一部分的位置。具体而言，引线is从ηω?4的中间植入袋侧向并后向隧穿患者的背部到与心脏相对的位置，使得心脏16设置在IMD 14和引线18的远端电极线圈24和远端感测电极26之间。可使用其他引线配置和植入位置。
[0015]皮下引线18包括远侧除颤线圈电极24、远端感测电极26、绝缘柔性引线主体和用于经由连接器25连接到皮下设备14的近端连接器引脚27(如图2所示)。此外，一个或多个电极28A、28B、28C(统称为28)(如图2所示)沿着外壳的外表面定位以形成基于外壳的皮下电极阵列(SEA)。远端感测电极26的尺寸适当地设定成匹配基于外壳的皮下电极阵列的感测阻抗。可以理解，虽然MD 14被显示为具有定位在外壳15上的电极28，但电极28可替代地沿着经由连接器25连接至14的一个或多个单独引线布置。如图1所示的引线和电极配置仅说明了可用于感测皮下ECG信号和递送心脏复律/除颤电击的电极的一种布置。可以构想包括用于利用植入在皮肤、患者体内的肌肉或其他组织层之下的血管外电极、心外电极实现沿着一个或多个感测向量感测ECG信号的一个或多个基于外壳的电极和/或一个或多个基于引线的电极的多种配置。
[0016]本文所公开的快速性心律失常检测技术可有用于利用皮下ECG感测电极的IMD系统。与包括经静脉引线或心外膜引线的系统相比，皮下MD系统具有更少侵入性并且更容易植入。然而，ECG信号振幅很小，例如，大约是利用携载心脏内电极的经静脉引线或心外膜引线和电极感测的心脏电描记图(EGM)信号的振幅的十分之一。与依赖于心脏内EGM感测的MD系统相比，在依赖于皮下ECG感测的Hffi系统中更可能发生R波感测不足，且因此更可能发生VF感测不足。
[0017]本文中所公开的在更少依赖于精确的RR间隔测量的情况下实现VF检测的并行路径方法因此有利于皮下IMD系统，诸如图1所示的系统。然而，可在可包括基于心脏内、心外膜、皮下的、基于引线和/或基于外壳的电极的任何组合的任何ICD系统中实现本文中所公开的技术。因此，为了说明起见，本文中所呈现的VF检测方法的描述主要指的是皮下ECG信号的分析，但可以预期，在其他实施例中，EGM信号或ECG(皮下或表面)和EGM信号的组合可被配置成检测快速性心律失常并递送快速性心律失常治疗的医疗设备用于快速性心律失常检测和区分。
[0018]进一步参考图1，编程器20被示为通过RF通信链路22与頂D 14遥测通信。通信链路22可以是任何合适的RF链路，诸如蓝牙、WiF1、或医疗植入式通信服务(MICS)。编程器20用于从ηω 14取回数据并且用于对ηω 14中的用于控制ηω 14功能的操作参数和程序进行编程。例如，编程器20可用于对快速性心律失常检测参数(诸如，VT和VF间隔区域、VT和VF NID)和与心脏信号的形态分析有关的检测阈值进行编程。
[0019]因为引线18被皮下地置于血管外位置中，因此Μ) 14及相关联的引线18被称为“皮下MD系统”。例如，可以理解，虽然Hffi 14和引线18可被置于患者的皮肤和肌肉层之间，但是例如IMD 14及任何相关联的引线可被置于患者的任何血管外位置中，诸如在肌肉层之下或胸腔内。
[0020]图3是包括在图1中所示的用于实现本文所描述的方法的IMD 14的一个实施例中的电子电路的功能框图100。IMD 14包括电感测模块102、信号发生器模块104、通信模块106、处理和控制模块110及相关联的存储器112、和心脏信号分析器120。电源108为模块102、104、106、110、112、114和120中的每一个供电。电源108可包括一个或多个能量储存设备，诸如一个或多个主或可再充电电池。
[0021]包括在ηω