具有多个感测电极的可穿戴移动医疗装置的制造方法_5

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的 过程可以进行修改以包括在动作510之前选择期望模板的动作。期望模板例如可以反映期 望监测的ECG感测电极之间的不同相位角。选择并且分析不同ECG感测电极配对的动作 510和520因此可以从多个ECG感测电极之中从满足模板的(一个或多个)期望相位角的 那些配对之中选择提供最高信噪比的那些ECG感测电极对。应当领会可以在模板中反映除 了相位角以外的其它标准,并且可以提供和/或选择多个模板。例如,一个模板可以对应于 与患者的心脏交叉的不同平面的ECG感测电极的不同配对,而另一个模板可以对应于全部 共同定位在相同平面中的ECG感测电极的不同配对。
[0107] 图6示出了根据本发明的方面可以由控制单元30(图4)的至少一个处理器410 执行以改善ECG信号的监测和分析的品质和/或减小脱落警报的数量的噪声/脱落检测过 程。在动作610中至少一个处理器监测并且分析来自ECG感测电极的不同配对的被选择 ECG信号。在动作610中被监测和分析的ECG感测电极的配对可以先前已基于例如关于图 5所述的选择过程被选择。在动作620中,至少一个处理器关于在ECG感测电极的被选择配 对的ECG信号中是否有噪声或是否有ECG感测电极的被选择配对的脱落或与患者的身体的 至少部分接触损失进行确定。在动作620中确定ECG感测电极的任何被选择配对上没有明 显噪声或减小的信号或缺少信号的情况下,至少一个处理器返回动作610并且继续监测被 选择ECG信号。备选地,在确定有来自ECG感测电极的被选择配对中的一个的明显噪声或 减小的信号或缺少信号的情况下,该过程进入动作630。
[0108] 在动作630中至少一个处理器410选择ECG感测电极的新配对以替换其中检测到 增加的噪声或减小的ECG信号的配对。可以以类似于关于图5所述的选择过程的方式执行 动作630。在动作630中,可以再评价ECG感测电极的可能配对的每一个以选择待监测的ECG电极的那些配对。备选地,其中未检测到噪声或脱落的ECG感测电极的那些被选择配对 可以保留作为被选择配对,并且评价剩余ECG感测电极以识别和选择ECG感测电极的配对 以替换其中检测到噪声或脱落的配对。响应ECG感测电极的新配对或多个新配对的选择, 该过程返回到在动作610中监测并且分析ECG信号。
[0109] 尽管未在图6中显示,但是响应ECG感测电极的被选择配对中的噪声或脱落的检 测,至少一个处理器410可以对被选择配对进行附加测试。例如,至少一个处理器可以配对 被选择对的每个ECG感测电极和驱动接地电极以识别被选择对的ECG感测电极中的哪些可 能具有噪声问题或者可能至少部分地失去与患者的身体的接触。至少一个处理器410也可 以经由用户接口 418将消息发送到便携式医疗装置的用户(或旁人)以通知用户被选择配 对的ECG感测电极中的一个或多个可能具有噪声问题或者可能至少部分地失去与患者的 身体的接触,并且还可以要求用户再定位被选择配对的ECG感测电极。
[0110] 图7示出了可以由控制单元30的至少一个处理器410执行以改善心脏心律失常 的检测并且减小假性检测的数量的监测和分析例程。在动作710中至少一个处理器监测并 且分析来自ECG感测电极的不同配对的被选择ECG信号。在动作710中被监测和分析的ECG 感测电极的配对可以先前已基于例如关于图5所述的选择过程被选择。在动作720中,关 于是否已检测到心脏心律失常进行确定。在动作720中确定还未检测到心脏心律失常(心 室心动过速或心室纤颤)的情况下,该过程返回动作710并且继续监测和分析被选择ECG 信号。备选地,在动作720中确定已检测到心脏心律失常的情况下,至少一个处理器进入动 作730,其中至少一个处理器设定识别已检测到心脏心律失常的标记或指示器,至少一个处 理器进入动作740。
[0111] 在动作740中,至少一个处理器410选择ECG感测电极的不同或附加配对进行监 测以识别被确定心律失常是否也存在于来自ECG感测电极的其它配对的ECG信号中。ECG 感测电极的附加或不同配对可以基于先前关于图5所述的选择过程。例如,在动作740中 选择的ECG感测电极的附加或不同配对可以是提供次高信号品质水平的那些配对中的一 个或多个,而不是在图5的动作540中选择的那些。在动作750中,至少一个处理器继续监 测并且分析被选择ECG信号,包括来自在动作740中选择的ECG感测电极的附加或不同配 对的那些。
[0112] 在动作760中,至少一个处理器410基于在动作750中监测的ECG信号再次确定 是否已检测到心脏心律失常。在确定在不同或附加配对中还未检测到心脏心律失常的情况 下,至少一个处理器可以简单地返回动作750并且继续监测被选择ECG信号。然而,在动作 760中确定已检测到心脏心律失常(心室心动过速或心室纤颤)的情况下,至少一个处理 器可以进入动作770。在动作770中,响应检测到心脏心律失常仍然存在或者也存在于ECG 感测电极的被选择附加或不同配对上,至少一个处理器增加在动作730中设定的指示器或 标记的置信水平。尽管未在图7中显示,但是响应置信水平在某个阈值之上,并且心脏心律 失常是适合进行除颤治疗的心脏心律失常的类型,至少一个处理器410可以执行导致经由 治疗输送接口 416将除颤施加于患者的身体的一个或多个指令。根据本发明的该方面,通 过响应检测到的心脏心律失常检查ECG感测电极的其它配对,心脏心律失常的检测特异性 可以增加并且心脏机能障碍的假性检测的数量可以减小。
[0113] 图8示出了可以由控制单元30的至少一个处理器410执行以改善心脏活动的监 测和分析的根据本发明的另一个实施例的监测和分析例程。在动作810中至少一个处理器 监测并且分析来自ECG感测电极的不同配对的被选择ECG信号。在动作810中被监测和分 析的ECG感测电极的配对可以先前已基于例如关于图5所述的选择过程被选择,或者它们 可以由于其它原因已被选择。例如,ECG电极的配对可以不提供所有ECG传感器对的最高 品质ECG信号,而是可以对应于特定的一个平面和多个平面,或者对应于相对于心脏的特 定位置。
[0114] 在动作820中,至少一个处理器410监测并且分析由ECG感测电极的被选择配对 提供的ECG信号。在动作830中关于是否选择ECG感测电极的新配对进行监测进行确定。 关于是否选择ECG感测电极的新配对的确定可以基于多个不同标准,包括能够一次被监测 和分析的通道的数量、搜寻的信息的类型、心动周期的时期(例如舒张期和收缩期)、ECG感 测电极相对于心脏的位置和/或心脏的去极化或再极化期(例如由ECG信号的PQRST波形 指示)等。例如,在控制单元30能够同时监测三个不同通道并且多个ECG感测电极10包 括12个ECG感测电极的情况下,ECG感测电极的三个不同配对(包括六个不同的ECG感测 电极)可以在第一时段期间被监测和分析,并且在第一时段期间未被监测和分析的ECG感 测电极的剩余三个配对可以在第二后续时段期间被监测和分析。备选地,在控制单元能够 同时监测三个不同通道并且多个ECG感测电极10包括16个ECG感测电极(如图1G中所 示)的情况下,包括ECG感测电极对10〇-10p、10c-10d、10m-10n的ECG感测电极的三个不同 配对可以在第一时段期间被监测和分析,包括ECG感测电极对10g-10h、10k-101和10b-10a 的ECG感测电极的三个不同配对可以在第二时段期间被监测,并且包括ECG感测电极对 10j-10i、10f-10e和10〇-10p的ECG感测电极的三个不同配对可以在第一时段期间被监测 和分析。以该方式,ECG电极的被选择配对可以围绕心脏的圆周扫掠。应当领会在可以由 控制单元30同时监测的通道的数量足以监测ECG感测电极的所有配对或ECG感测电极的 所有唯一配对的情况下,然后可以同时监测所有这样的配对。
[0115] 因此,在动作830中,在确定ECG感测电极的新或不同配对将被监测和分析的情况 下,监测和分析例程返回动作810,其中选择(动作810)并且监测和分析(动作820)ECG感 测电极的那些新或不同配对。备选地,在动作830中确定ECG感测电极的新或不同配对不 是期望的情况下,例程返回动作820并且继续监测先前选择的ECG感测电极的配对。
[0116] 图9示出了可以用于本发明的实施例以从多个ECG感测电极之中选择在信噪比、 相位鉴别或任何其它标准方面提供期望ECG信号的电极的那些配对并且将那些ECG信号提 供给下游电路进行进一步信号调节、处理、分析和/或监测的备选信号采集电路。与先前关 于图2A-C和3所述的实施例相比,信号采集电路900不包括任何差动放大器,而是改为在 由处理器(例如先前关于图4所述的至少一个处理器410)执行的软件中生成对应于ECG 感测电极的被选择配对的差动ECG信号。
[0117] 如图所示,信号采集电路900包括模拟多路复用器910和模数(A/D)转换器920。 来自多个ECG感测电极10a-10p的每一个的信号提供给拟多路复用器910的多个输入912 的相应输入。拟多路复用器具有电耦合到A/D转换器920的输入922的输出916。拟多路 复用器910包括多个控制输入914以选择从相应ECG感测电极10a-10p接收的多个信号中 的哪一个提供给A/D转换器920的输入922。A/D转换器920接收来自多个ECG感测电极 中的被选择的一个的被选择信号并且将该模拟ECG信号转换为数字信号。为了保证用于 由至少一个处理器410执行的数字化信号的处理的足够分辨率,A/D转换器920可以是24 位A/D转换器,但是可以使用具有更少位的A/D转换器。一般而言,A/D转换器920的采样 率应当是ECG信号的期望采样率的至少N倍,其中N是期望被监测的ECG感测电极的数量。 例如,在期望以400Hz的采样率监测由三个ECG感测电极对的每一个提供的ECG信号的情 况下,A/D转换器920应当具有超过2. 4KHz的采样率。应当领会当然可以使用更高的采样 率。
[0118] 尽管未在图9中显示,但是来自相应ECG感测电极10-10p的信号的每一个在模拟 多路复用器910的相应输入处被接收之前首先可以被缓冲、滤波和/或放大。例如,从多个 ECG感测电极10a-p中的相应一个接收的每个信号可以提供给高阻抗缓冲器的输入使得模 拟多路复用器和A/D转换器不使相应ECG感测电极负荷过重。相应缓冲器的输出可以进 行低通滤波(即,消锯齿)以保证信号的任何频率分量低于A/D转换器920的尼奎斯特频 率,并且在经滤波的信号提供给模拟多路复用器910的相应输入之前该信号提供给低噪声 和低到中增益放大器以放大信号。本领域的技术人员将领会,缓冲、滤波和/或放大从多个 ECG感测电极的每一个接收的信号的组合可以在多个并且不同的阶段执行(例如高阻抗缓 冲阶段之后接着滤波阶段以及一个或多个放大阶段),或者这些阶段中的一些(例如缓冲 和放大阶段)可以在单阶段中执行(例如具有低到中增益的高阻抗低噪声放大器)。在一 些实施例中,放大阶段可以由至少一个处理器410可编程。
[0119] 根据一个实施例,模拟多路复用器910可以是可从公司(例如马萨诸塞州诺伍德 市(Norwood)的AnalogDevices公司)获得的常规模拟多路复用器,其中在模拟多路复用 器的控制输入上接收的控制信号选择在多路复用器的相应输入上接收的信号中的哪一个 提供给输出。A/D转换器920将被接收信号转换为数字信号并且将经转换的数字信号提供 给至少一个处理器410。至少一个处理器被配置成控制多路复用器910和/或A/D转换器 920以采样并且转换在不同时段从相应ECG感测电极接收的信号的每一个并且将经转换的 信号提供给至少一个处理器410。取决于选择多个ECG感测电极10a-p中的哪些彼此配对, 至少一个处理器410取两个被选择数字信号,反相它们中的一个,并且数字地求和信号,有 效地执行与上面关于图2A-C和3所述的差动仪表放大器相同的功能性。可以对ECG感测 电极的任何配对执行被选择数字信号对的选择、反相和求和。然后可以处理数字求和信号 以监测患者的ECG信号、检测任何心律失常心脏状况或两者兼有。应当领会可以以类似于 图5中所示的方式由至少一个处理器在软件中执行配对并且监测ECG感测电极对中的哪些 对。数字化信号的每一个可以彼此比较以用于最大相位鉴别或特定相位差或用于任何其它 标准。然后可以以上述的方式选择并且监测和分析ECG感测电极的那些配对。
[0120] 根据备选实施例,模拟多路复用器910可以是模拟采样和保持多路复用器,其能 够在第一时段期间同时采样从多个ECG感测电极的每一个接收的信号,并且然后在后续时 段期间将多个被采样信号的每一个提供给A/D转换器920。在该实施例中,至少一个处理 器410被配置成控制模拟多路复用器910和A/D转换器920以在第一时段期间采样并且保 持从多个ECG感测电极的每一个接收的信号,并且在后续时段期间将被采样信号的每一个 或被选择信号提供给A/D转换器920以转换为数字信号并且提供给至少一个处理器。与上 述实施例中一样,取决于选择多个ECG感测电极10a-p中的哪些彼此配对,至少一个处理器 410取两个被选择数字信号,反相它们中的一个,并且数字地求和信号,有效地执行与上面 关于图2A-C和3所述的差动仪表放大器相同的功能性。可以对ECG感测电极的任何配对 执行被选择数字信号对的选择、反相和求和。然后可以处理数字求和信号以监测患者的ECG 信号和/或检测任何心律失常心脏状况。
[0121] 图10示出了可以用于本发明的实施例以从多个ECG感测电极之中选择在信噪比、 相位鉴别或任何其它标准方面提供期望ECG信号的电极的那些配对并且将那些ECG信号提 供给下游电路进行进一步信号调节、处理、分析和/或监测的另一个备选信号采集电路。与 先前关于图2A-C和3所述的实施例相比,彳目号米集电路1000不包括任何差动放大器,而是 改为在由处理器(例如先前关于图4所述的至少一个处理器4
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