具有多个感测电极的可穿戴移动医疗装置的制造方法_2

文档序号:9335760阅读:来源:国知局
一个以检测心脏心律失常。根据一个实施例,所述方法还包括以下动作:响应监测的动作 检测心脏心律失常;确定被检测的心脏心律失常是可以通过将除颤施加到患者的身体进行 治疗的心脏心律失常的类型;以及将至少一个除颤脉冲施加到患者的身体。
[0032] 在另一个实施例中,所述方法还包括以下动作:响应监测的动作检测心脏心律失 常;响应检测到心脏心律失常选择ECG传感器的至少一个附加配对并且分析由所述至少一 个附加配对提供的相应ECG信号;确定被检测的心脏心律失常也存在于所述至少一个附加 配对的相应ECG信号上;确定被检测的心脏心律失常是可以通过将除颤施加到患者的身体 进行治疗的心脏心律失常的类型;以及将至少一个除颤脉冲施加到患者的身体。
[0033] 在备选实施例中,所述方法还包括以下动作:响应监测的动作检测心脏心律失常; 响应检测到心脏心律失常选择ECG传感器的至少一个附加配对并且分析由所述至少一个 附加配对提供的相应ECG信号;确定被检测的心脏心律失常也存在于所述至少一个附加配 对的相应ECG信号上;以及增加已检测到心脏心律失常的置信水平。
[0034] 在另一个实施例中,所述方法还包括以下动作:响应监测的动作检测心脏心律失 常;响应检测到心脏心律失常选择ECG传感器的至少一个附加配对并且分析由所述至少一 个附加配对提供的相应ECG信号;确定被检测的心脏心律失常不存在于所述至少一个附加 配对的相应ECG信号上;以及减小已检测到心脏心律失常的置信水平。
[0035] 根据一个实施例,以周期性间隔重复所述选择、分析和识别的动作。
[0036] 根据另一个实施例,所述多个ECG传感器整合到围绕患者的身体穿戴的衣服中, 并且每当所述衣服围绕患者的身体放置时执行所述选择、分析和识别的动作。
[0037] 根据另一个实施例,其中所述多个ECG传感器整合到围绕患者的身体穿戴的衣服 中,所述方法还包括检测患者的剧烈身体活动的动作,并且响应检测患者的剧烈活动的动 作重复所述选择、分析和识别的动作。
[0038] 根据另一个实施例,所述方法还包括以下动作:确定由所述多个不同配对中的所 述被识别的至少一个的ECG传感器的第一配对提供的相应ECG信号的品质低于确定阈值; 选择ECG传感器的另一个配对替换ECG传感器的第一配对;以及监测ECG传感器的另一个 配对。
[0039] 根据又一个实施例,所述方法还包括以下动作:从由所述多个不同配对中的所述 被识别的至少一个的ECG传感器的第一配对提供的相应ECG信号的品质确定所述第一配对 的ECG传感器中的一个或多个可能已至少部分地与患者的身体失去接触;选择ECG传感器 的另一个配对替换ECG传感器的第一配对;以及监测ECG传感器的另一个配对。
[0040] 根据一个实施例,识别所述多个不同配对中的至少一个以进行监测的动作基于由 所述多个不同配对中的所述被识别的至少一个提供的相应ECG信号的品质以及由所述多 个不同配对中的所述被识别的至少一个的相应ECG传感器限定的平面。
[0041] 根据另一个实施例,识别所述多个不同配对中的至少一个以进行监测的动作基于 所述多个不同配对中的所述被识别的至少一个的相应ECG传感器相对于患者的身体的位 置以及患者的心脏的心动周期。
[0042] 下面详细论述了这些示例性方面和实施例的另外其它方面、实施例和优点。而且, 应当理解前述信息和以下详细描述仅仅是本发明的各方面和实施例的示例性例子,并且旨 在提供用于理解要求权利的方面和实施例的性质和特征的概述或框架。本文中所公开的任 何实施例可以以符合本文中所公开的发明的至少一个方面的任何方式与任何其它实施例 组合,并且提及"实施例"、"一些实施例"、"备选实施例"、"各实施例"、"一个实施例"、"至少 一个实施例"、"这个和其它实施例"等不一定是互相排斥的并且旨在指示结合该实施例描 述的特定特征、结构或特性可以包括在至少一个实施例中。本文中这样的术语的出现不一 定全部表示相同的实施例。此外,在该文献和通过引用合并于本文中的文献之间术语使用 不一致的情况下,被合并的参考文献中的术语使用是该文献的补充;对于矛盾的不一致,该 文献中的术语使用占主导。
【附图说明】
[0043] 附图不旨在按比例绘制。在附图中,在各图中示出的每个相同或近似相同部件由 相似的附图标记表示。为了清楚起见,可能未在每个附图中标示每个部件。在附图中:
[0044] 图1A示出了便携式医疗装置的电极系统,其中多个ECG感测电极整合到可以穿戴 在患者的身体上的衣服(例如衬衫或背心)中,并且其中电极大体上布置在患者的心脏的 平面中;
[0045] 图1B示出了便携式医疗装置的备选电极系统,其中多个ECG感测电极整合到例如 图1A中所示的衣服中,但是其中电极围绕患者的躯干分布;
[0046] 图1C示出了便携式医疗装置的备选电极系统,其中多个ECG感测电极整合到可以 穿戴在患者的身体上的衣服(例如围带)中,并且其中电极大体上布置在患者的心脏的平 面中;
[0047] 图1D示出了便携式医疗装置的备选电极系统,其中多个ECG感测电极整合到可 以穿戴在患者的身体上的衣服(例如围带)中,并且其中电极围绕患者的躯干的一部分分 布;
[0048] 图1E示出了便携式医疗装置的另一个备选电极系统,其中多个ECG感测电极整合 到衣服(例如背带)中,并且其中电极围绕患者的躯干分布;
[0049] 图1F示出了便携式医疗装置的备选电极系统,其中多个ECG感测电极直接附连到 患者的躯干;
[0050] 图1G示出了图1A-F的电极系统的平面图;
[0051] 图2A示出了可以用于本发明的实施例以从ECG感测电极的多个不同配对之中选 择最大化信噪比并且最大化由电极提供的相位鉴别的那些电极的配对的电极信号采集电 路;
[0052] 图2B示出了根据本发明的另一个实施例的电极信号采集电路,该电极信号采集 电路类似于图2A的电极信号采集电路,但是包括允许ECG感测电极中的一个或多个用作驱 动接地电极的能力;
[0053] 图2C示出了根据本发明的另一个实施例的电极信号采集电路,该电极信号采集 电路类似于图2B的电极信号采集电路,并且允许ECG感测电极中的一个或多个用作驱动接 地电极;
[0054] 图3示出了可以用于本发明的实施例的备选电极信号采集电路;
[0055] 图4是可以用于本发明的实施例的控制单元的功能方块图;
[0056] 图5是可以由图4的控制单元的至少一个处理器执行的电极选择过程的流程图;
[0057] 图6是可以由图4的控制单元的至少一个处理器执行的噪声/脱落检测过程的流 程图;
[0058] 图7是可以由图4的控制单元的至少一个处理器执行的监测和分析例程的流程 图;
[0059] 图8是可以由图4的控制单元的至少一个处理器执行的备选监测和分析例程的流 程图;
[0060] 图9示出了可以用于本发明的实施例的另一个备选信号采集电路;
[0061] 图10示出了可以用于本发明的实施例的又一个备选信号采集电路;以及 [0062] 图11示出了可以用于本发明的实施例的另一个备选信号采集电路。
【具体实施方式】
[0063] 本发明在其应用上不限于在以下描述中阐述或在附图中示出的部件的构造和布 置的细节。本发明能够有其它实施例并且以各种方式实施或实现。而且,在本文中使用的 措词和术语是为了描述而不应当被视为限制。在本文中"包括"、"包含"、"具有"、"含有"、 "涉及"及其变型的使用表示包含其后列出的项及其等效物以及附加项。
[0064] 通过引用完整地被合并于本文中的美国专利第5, 944, 669号描述了一种用于感 测患者中的心脏功能的方法和装置,其可以用于启动被检测心脏状况的治疗。ECG感测电极 用于获得来自患者的心脏的ECG信号并且使用各种技术分析那些ECG信号以提供指示患者 的心脏的操作的信息,以及是否存在可治疗的心脏状况,对于所述心脏状况应当启动治疗, 例如除颤。如其中所述,使用ECG感测电极的多个对,使得从ECG感测电极的不同对接收的 信号可以彼此比较以改善可靠性或检测,使得可以识别存在于电极中的一个或多个上的噪 声,使得即使在感测电极中的一个或多个脱落等的情况下也可以提供监测。
[0065] 本发明的实施例涉及可以用于例如在美国专利第5, 944, 669号(在下文中被称为 "' 699专利")中所述的可穿戴医疗装置中的电极系统以监测心脏功能、启动被检测心脏状 况的治疗或两者兼有。如下面更详细地所述,尽管主要在监测来自多个ECG感测电极的信 号方面描述了本发明的实施例,但是应当领会本文中所述的技术可以容易地扩展用于除了 ECG感测电极以外的其它类型的传感器。例如,其它类型的传感器可以包括活动传感器(例 如多轴加速计)、脉搏血氧传感器、温度传感器、呼吸率传感器、胸阻抗传感器、血压传感器、 声传感器等。
[0066] 如图1A中所示,在本发明的一个实施例中,电极系统100包括布置在围绕患者的 身体的不同轴向位置并且整合到穿戴在患者的躯干上的衣服20a(例如衬衫或背心)中的 多个ECG感测电极10。如图1A中(以及图1B-1F中)所示,以实线形式显示的那些ECG 电极布置在患者的身体的正面,而以虚线形式显示的那些ECG电极布置在患者的身体的背 面。应当领会尽管未在图中示出,但是多个ECG感测电极10将大体上包括布置在患者的身 体的侧面的电极,以及布置在患者的身体的正面和背面的电极。
[0067] 多个ECG感测电极10可以是离散、干感测电容或导电电极,所述电极例如通过 粘合剂或钩环紧固件附连到衣服20a,磁性地附连到衣服20a,或备选地,缝合到衣服20a 中。还备选地,ECG感测电极中的一些或全部可以由缝合到衣服20a中的导电线形成,例 如如2011年5月17日提交的、代理人档案号为Z2011-700510、名称为"可穿戴治疗装置 (WEARABLETHERAPEUTICDEVICE)"、序列号为13/109,079的美国专利申请中所述,上述申 请通过引用完整地被合并于本文中。应当领会本发明不限于特定类型的ECG感测电极或附 连方法,原因是可以使用包括湿ECG感测电极的各种类型的ECG感测电极,以及包括粘合剂 附连到患者的身体的各种附连方法。而且,尽管主要关于由丝线电耦合到控制单元的ECG 感测电极描述了本发明的实施例,但是并非如此限制本发明,原因是本发明的实施例也可 以用于使用无线通信接口和协议(例如蓝牙、无线USB、ZigBee、无线以太网、GSM等)与控 制单元通信的ECG感测电极,如下面进一步所述。
[0068] 如图1A中所示,多个ECG感测电极10围绕患者的身体部署在大体上位于患者的 心脏的平面中的间隔轴向位置。根据本发明的一个实施例,ECG感测电极10围绕患者的 身体以整合到衣服20a(例如衬衫或背心)中的大体上相对的电极对(例如,ECG感测电极 10a、10b)部署,但是并非如此限制本发明。应当领会可以改变多个ECG感测电极10的位 置以避免将电极置于它会促使患者不舒服的位置,例如直接置于患者的脊柱上。绝缘导线 15将多个ECG感测电极10的每个ECG感测电极电耦合到控制单元30,所述控制单元可以 包括例如关于图2A-C、3、9、10和11在下面更详细描述的信号采集电路。尽管未显示,但是 绝缘导线15的每一个可以电连接到接收在控制单元30的容器中的连接器。控制单元30 可以附连到衣服20a、附连到围带、接收在皮套中或附连到夹子使得它可以由患者容易地穿 戴,或者控制单元30可以以任何其它适宜方式由患者携带。如图所示,电极系统100也包 括附连到衣服20a并且由绝缘导线18电耦合到控制单元30的至少一个驱动接地电极12。 至少一个驱动接地电极12可以以'669专利中所述的方式使用以减小噪声的影响和/或检 测ECG感测电极是否已脱落。尽管驱动接地电极的使用是消除噪声的影响首选的,但是应 当领会电极12不需要是主动驱动的,并且可以简单地是被动电路接地。
[0069] 图1B示出了根据本发明的备选实施例的电极系统100,其中多个ECG感测电极10 再次整合到穿戴在患者的躯干上的衣服20a(例如衬衫或背心)中。然而,在图1B所示的 实施例中,多个ECG感测电极10围绕患者的躯干分布,而不是大体上位于患者的心脏的平 面中。与图1A的实施例中一样,多个ECG感测电极10由相应电绝缘导线15 (为了易于图 解并未显示其中的全部)电耦合到控制单元30,但是可以备选地使用无线ECG感测电极。 电极系统100也包括附连到衣服20a并且由绝缘导线18电耦合到控制单元的至少一个驱 动接地电极12。尽管在图中仅仅示出了一个驱动接地电极12,但是应当领会可以使用多个 驱动接地电极。例如,可以提供多个驱动接地电极,驱动接地电极中的一个用于ECG感测电 极的某些配对,并且驱动接地电极中的另一个用于ECG感测电极的其它配对。而且在某些 实施例中,至少一个驱动接地电极可以切换到用于ECG感测电极的不同配对。例如,如果确 定驱动接地电极中的一个已脱落或者与患者的身体接触不良,则可以改为使用驱动接地电 极中的另一个。
[0070] 多个ECG感测电极10可以以大体上相对的电极对(例如,ECG电极10a、10b)部 署,或者简单地围绕患者的躯干间隔开。尽管未在图1B中显示,但是多个ECG感测电极10 可以包括位于大体上位于患者的心脏的平面中的间隔轴向位置的电极的第一组,和位于围 绕患者的躯干的不同位置的电极的第二组。如下面进一步更详细地所述,不全部共同定位 在患者的心脏的平面中的ECG感测电极的存在允许选择可以对应于与患者的心脏交叉的 不同平面的ECG感测电极的不同配对。而且,尽管未在图1B中示出,但是多个ECG感测电 极10可以包括定位在患者的躯干的侧面以及患者的正面和背
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