用于确定希氏束起搏捕获的医疗装置系统和方法

文档序号:74044 发布日期:2021-10-01 浏览:41次 >En<

阅读说明:本技术 用于确定希氏束起搏捕获的医疗装置系统和方法 (Medical device system and method for determining bundle of his pacing capture ) 是由 S·高希 于 2020-02-17 设计创作,主要内容包括:在医疗装置系统中,计算机设备被配置为从包括多个外部电极的电极设备接收体表电信号。所述计算设备在希氏束起搏脉冲的递送期间从所述体表电信号生成电不同步性数据,并且基于所述电不同步性数据来识别有效希氏束捕获。所述计算设备响应于识别所述有效希氏束捕获而生成希氏束捕获的指示。(In the medical apparatus system, the computer device is configured to receive body surface electrical signals from an electrode device comprising a plurality of external electrodes. The computing device generates electrical dyssynchrony data from the body surface electrical signals during delivery of the bundle of his pacing pulses, and identifies a valid bundle capture based on the electrical dyssynchrony data. The computing device generates an indication of his bundle capture in response to identifying the valid his bundle capture.)

用于确定希氏束起搏捕获的医疗装置系统和方法

技术领域

本公开涉及用于确定希氏束的捕获并建立希氏束捕获检测阈值的医疗装置系统和方法。

背景技术

在正常窦性心律(NSR)期间,通过由位于右心房壁中的窦房(SA)结产生的电信号来调节心跳。由SA结产生的每个心房去极化信号在心房中扩散,引起心房的去极化和收缩,并且到达房室(AV)结。AV结通过将心室去极化信号传播通过心室间隔的希氏束,并且此后到达右心室和左心室的束分支和浦肯野肌纤维来做出响应。

具有传导系统异常,例如AV结传导不良或SA结功能不良的患者可接受起搏器以恢复更正常的心律和AV同步性。可执行心室起搏以维持患有房室传导异常的患者的心室率。单室心室起搏器可联接到承载放置在右心室中,例如在右心室心尖中的电极的经静脉心室引线。起搏器本身通常植入皮下袋中,其中经静脉心室引线隧穿到皮下袋。

双腔起搏器是可用的,其包括承载放置在右心房中的电极的经静脉心房引线和承载经由右心房放置在右心室中的电极的经静脉心室引线。双腔起搏器感知心房电信号和心室电信号,并且可视需要提供心房起搏和心室起搏两者,以促进正常的心房和心室节律,并且在存在AV结或其它传导异常时促进AV同步性。

已经发现在右心室心尖处使用常规经静脉引线将心内膜电极定位在右心室心尖附近的心室起搏与心房颤动和心力衰竭的风险增加相关联。已经研究或提出替代起搏位点,如希氏束的起搏。已经提出希氏束的心脏起搏以在具有高于希氏束的传导缺陷(例如,具有AV传导阻滞)的患者中提供沿心脏的自然传导系统的心室起搏。经由希氏束对心室起搏允许沿心脏的自然传导系统(包括浦肯野纤维)复律,并且被假设为比其它起搏部位(如心室心尖)促进生理上更正常的电和机械同步性。

发明内容

本公开的技术一般涉及建立希氏束捕获检测阈值,用于例如通过配置为希氏束起搏装置的可植入起搏器在心脏起搏期间检测希氏束的捕获。包括用于感测体表心脏电信号的电极设备和用于接收心脏电信号的计算设备的医疗装置系统被配置为确定希氏束起搏期间心室去极化的电不同步性的至少一个度量。由计算设备对电不同步性的评估用于验证基于相对低的电不同步性度量的有效希氏束捕获,指示沿固有心室传导系统(包括右束分支和左束分支两者)的捕获和传导。希氏束起搏装置被配置为递送希氏束起搏脉冲并感测心脏电信号,以确定由希氏束起搏装置接收的心脏电信号的QRS波形的特征。当由计算设备基于心室不同步性的度量验证有效希氏束捕获时,希氏束起搏装置基于所确定的QRS波形特征的值来建立希氏束捕获检测阈值。根据本文公开的技术操作的希氏束起搏装置通过确定心脏电信号的QRS波形的特征并将所述特征与所建立的希氏束捕获检测阈值进行比较来递送希氏束起搏并监测希氏束捕获。希氏束起搏装置可基于捕获监测来调整心脏起搏控制参数以维持对希氏束的捕获。

在一个示例中,本公开提供了一种医疗装置系统,其包括具有多个外部电极的电极设备和联接到电极设备的计算设备,所述外部电极被配置用于监测患者的体表电信号。计算设备包括处理电路系统并被配置为在希氏束起搏脉冲的递送期间根据从外部电极接收的体表电信号生成心脏电不同步性数据,并且基于电不同步性数据通过希氏束起搏脉冲来识别有效捕获不同步性数据。有效希氏束捕获包含希氏束的左束分支和右束分支两者的捕获。计算设备还被配置为响应于识别有效希氏束捕获而生成希氏束捕获的指示。

在另一个示例中,本公开提供了一种由医疗装置系统执行的方法。所述方法包括由计算设备从具有多个外部电极的电极设备接收体表电信号,在希氏束起搏脉冲的递送期间由计算设备生成电不同步性数据,以及基于电不同步性数据来识别有效希氏束捕获。所述方法还包括响应于识别有效希氏束捕获而由计算设备生成希氏束捕获的指示。

在又一个示例中,本公开提供了一种非暂时性计算机可读存储介质,其包含一组指令,当由计算设备的处理器执行时,这些指令使计算设备从具有多个外部电极的电极设备接收体表电信号,在希氏束起搏脉冲的递送期间根据从外部电极接收的体表电信号生成电不同步性数据,以及基于电不同步性数据来识别有效希氏束捕获。这些指令还使计算设备响应于识别有效希氏束捕获而生成希氏束捕获的指示。

本公开的一个或多个方面的细节在附图和以下描述中阐述。本公开中描述的其它特征、目的和优点将根据描述和附图且根据权利要求书而显而易见。

附图说明

图1是包括能够在患者心脏中起搏和感测的希氏束起搏装置的医疗装置系统的概念图。

图2是配置为希氏束起搏装置的无引线心内起搏器的概念图。

图3是根据一个示例的可封装在被配置为执行希氏束起搏和捕获检测的希氏束起搏装置内的电路系统原理图。

图4是包括用于在通过希氏束起搏装置的希氏束起搏期间生成患者心脏的电激活信息的计算机设备的医疗装置系统的概念图。

图5是根据另一个示例的图4的电极设备的概念图。

图6是根据一个示例的在希氏束起搏期间由图4的计算设备识别希氏束捕获的方法的流程图。

图7描绘了根据从图4或图5的电极设备的电极接收的给定表面电位信号的至少一个QRS波形来确定电激活时间的一种方法。

图8是根据一个示例的由图4的系统和希氏束起搏装置协同执行的用于建立捕获检测阈值的方法的流程图。

图9是可由希氏束起搏装置产生的心脏电信号的图。

图10是根据一个示例的用于通过递送希氏束起搏疗法的希氏束起搏装置来监测和维持希氏束捕获的方法的流程图。

具体实施方式

本文描述了一种用于递送希氏束起搏以及检测和监测希氏束的捕获的医疗装置系统。当电起搏脉冲递送足够的电能以引起心脏组织去极化时,心脏组织被“捕获”。心脏组织的去极化有时被称为电“诱发响应”,随后是心室(一个或多个)的机械收缩。为了有效地捕获和起搏心脏以达到期望的治疗效果,心脏起搏脉冲需要具有等于或大于心脏组织在起搏部位处的捕获阈值的脉冲能量。可执行起搏捕获阈值测试以确定引起诱发响应的给定起搏脉冲宽度(或给定电压幅度的最小脉冲宽度)的最小起搏脉冲电压幅度。起搏捕获阈值的确定使得能够对起搏脉冲幅度和脉冲宽度进行适当的编程,以促进有效起搏并避免捕获丢失。在持续起搏期间由起搏器进行的捕获监测允许自动调整起搏脉冲幅度和/或宽度,以在检测到捕获丢失时维持捕获。

当希氏束被捕获且诱发去极化经由束分支系统传导到右心室和左心室两者从而增加右心室和左心室两者的电同步性时,发生通过希氏束起搏脉冲对希氏束的有效捕获。右心室和左心室的电同步性增加(或电不同步性减少)由心脏电信号的QRS波形宽度变窄或相对变窄来证明。在希氏束起搏电极附近的心室心肌组织被捕获或未被捕获的情况下,可发生有效希氏束捕获。当未发生希氏束捕获或当希氏束被部分捕获致使沿束分支系统的一部分传导,例如仅沿右束分支或仅沿左束分支传导时,发生无效希氏束捕获。无效希氏束捕获由宽QRS波形证明,并且可在具有或没有附近心室心肌捕获的情况下发生。在一些情况下,当希氏束起搏脉冲输出小于希氏束捕获阈值和心肌捕获阈值两者或者固有R波比希氏束起搏脉冲更早传导时,发生完全捕获丢失。

当由位于心脏中的电极递送起搏脉冲以对希氏束起搏时,有可能仅捕获希氏束组织、捕获希氏束和周围心室心肌两者或捕获周围心室心肌而不捕获希氏束。仅捕获希氏束可被称为“选择性”希氏束(SHB)捕获。对希氏束和周围心室心肌组织的捕获可称为“非选择性”希氏束(NSHB)捕获。SHB和NSHB捕获两者均可能是有效希氏束捕获,因为沿右束分支和左束分支两者的传导可致使电同步性增加,如窄QRS波形宽度所证明的那样。窄QRS波形宽度是当未递送希氏束起搏时小于预定义阈值和/或小于先前确定的QRS波形宽度的QRS宽度。当未递送希氏束起搏时,QRS波形可能与固有传导的R波或心室的心肌起搏一起出现。在这两种情况下,预计QRS波形比有效希氏束起搏期间更宽。

通过希氏束起搏脉冲捕获周围心室心肌而不捕获希氏束在本文中被称为心室心肌(VM)捕获,并且被认为是无效希氏束捕获。在其它情况下,当仅捕获右束分支、仅捕获左束分支或发生心房捕获而不是希氏束时,希氏束起搏无效。有时,当希氏束起搏脉冲捕获希氏束并同时发生固有去极化时,可能会发生融合。这些不同类型的有效和无效希氏束捕获可致使由希氏束起搏装置感测的心脏电信号的QRS波形的一个或多个特征发生变化。由此,建立如由希氏束起搏装置感测的、区分有效希氏束捕获与无效希氏束捕获的QRS波形的捕获检测阈值,使得希氏束起搏装置能够可靠地检测有效希氏束捕获并当未检测到有效希氏束捕获时提供适当的响应,例如,对希氏束起搏疗法进行调整。

本文公开了用于建立由希氏束起搏装置应用于QRS波形的特征的患者特定捕获检测阈值的设备和技术,通过所述设备和技术可以高度确定性可靠地检测有效希氏束捕获。对有效希氏束捕获的可靠检测使得希氏束起搏装置能够调整起搏脉冲输出以维持有效希氏束捕获,从而提高希氏束起搏的治疗效果。有效希氏束捕获的可靠检测可允许起搏器将起搏脉冲幅度调整到大于希氏束起搏捕获阈值的安全裕度,同时避免增加起搏器电源的电流消耗的不必要的高脉冲输出。注意,如本文所用,“希氏束起搏捕获阈值”是指起搏脉冲输出或能量,例如对应于起搏脉冲电压幅度和起搏脉冲宽度,即捕获希氏束的最小起搏脉冲输出。另一方面,“希氏束捕获检测阈值”是心脏电信号特征(例如,QRS波形特征,如在希氏起搏脉冲之后的QRS波形宽度、QRS波形面积或QRS波形延迟时间)的值,其对应于通过起搏脉冲对希氏束的有效捕获。

图1是能够在患者心脏8中起搏和感测的可植入医疗装置(IMD)系统10的概念图。IMD系统10包括经由经静脉电引线16、17和18联接到患者心脏8的IMD 14。IMD 14被配置用于希氏束起搏且在本文中也被称为“希氏束起搏装置”。在图1的示例中,IMD 14是能够经由希氏束对右心房(RA)起搏和对心室起搏的双腔装置。外壳15封装与下面结合图3描述的各种电路和组件相对应的内部电路系统,用于使用本文公开的技术感测来自心脏8的心脏信号、检测心律失常、控制疗法递送和监测希氏束捕获。

IMD 14包括连接器块12,连接器块可被配置为接收RA引线16、任选右心室(RV)引线17和希氏起搏引线18的近端,这些引线均经静脉推进以用于在RA、RV和希氏束附近分别定位用于感测和刺激的电极。RA引线16被定位成使得其远端在右心房和上腔静脉附近。RA引线16配备有起搏和感测电极20和22,示为尖端电极20和与尖端电极20在近侧间隔开的环形电极22。电极20和22在右心房中提供感测和起搏,并且各自连接到在RA引线16的细长主体内延伸的相应绝缘导体。每个绝缘导体在其近端处联接到由近端引线连接器40承载的连接器。

希氏引线18在右心房内被推进,以将电极32和34定位在希氏束附近以进行起搏和感测。希氏引线尖端电极32可为螺旋电极,其被推进到房间隔的下端、AV结下方和三尖瓣环附近,以将尖端电极32定位在希氏束中或靠近希氏束。与尖端电极32在近侧间隔开的环形电极34可用作返回电极,与阴极尖端电极32一起,用于经由从希氏束延伸的天然心室传导系统对右心室和左心室起搏。心内电图(EGM)信号可由IMD 14根据使用希氏引线18的尖端电极32和环形电极34感测的心脏电信号产生,并且由包括在IMD 14中的感测电路系统接收。如下所述,从经由希氏引线18接收的心脏电信号产生的EGM信号可用于检测希氏束的捕获并区分希氏束捕获的丢失。电极32和34联接到在希氏引线18的细长主体内延伸的相应绝缘导体,其提供与联接到连接器块12的近端引线连接器44的电连接。

在一些示例中,IMD 14可任选地联接到RV引线17以用于将电极定位在RV内以感测RV心脏信号并在RV中递送起搏或电击脉冲。出于这些目的,RV引线17配备有示为尖端电极28和环形电极30的起搏和感测电极。RV引线17还示为承载除颤电极24和26,它们可为用于递送高压CV/DF脉冲的细长线圈电极。除颤电极24可被称为“RV除颤电极”或“RV线圈电极”,因为它可沿RV引线17承载,使得当远端起搏和感测电极28和30被定位用于右心室的起搏和感测时它基本上被定位在右心室内。除颤电极26可被称为“上腔静脉(SVC)除颤电极”或“SVC线圈电极”,因为它可沿RV引线17承载,使得当RV引线17的远端在右心室内推进时,它至少部分地沿SVC定位。

电极24、26、28和30中的每一个均连接到在RV引线17的主体内延伸的相应绝缘导体。绝缘导体的近端联接到由近端引线连接器42承载的相应连接器,例如DF-4连接器,用于提供到IMD 14的电连接。外壳15可在CV/DF电击递送期间与RV线圈电极24或SVC线圈电极26一起用作有源电极。在一些示例中,外壳15可用作单极感测或起搏配置的返回电极,其中电极中的任一个由引线16、17和18承载。

应当理解,尽管IMD 14在图1中图示为能够递送低压心脏起搏疗法和高压心脏复律和除颤(CV/DF)电击两者的植入式心脏复律除颤器,IMD 14在其它示例中可被配置为双腔起搏器,仅联接到RA引线16和希氏引线18,而没有CV/DF电击递送能力,也没有联接到第三根引线,如RV引线17。在又其它示例中,IMD 14可为仅联接到希氏引线18的单腔装置,用于向心室递送起搏脉冲以至少维持最小心室率,从而消除RA引线16和RV引线17两者。

外部装置50被示为通过通信链路60与IMD 14进行遥测通信。外部装置50可包括处理器52、存储器53、显示单元54、用户接口56和遥测单元58。处理器52控制外部装置操作并处理从IMD 14接收的数据和信号。可包括图形用户接口的显示单元54向用户显示数据和其它信息,以用于查看IMD操作和编程的参数以及从IMD 14取回的心脏电信号。经由通信链路60从IMD 14获得的数据可显示在显示器54上。举例来说,临床医生可查看从IMD 14接收的心脏电信号和/或希氏捕获阈值测试和监测的结果或从其导出的数据。

用户接口56可包括鼠标、触摸屏、键盘等,以使得用户能够与外部装置50交互以发起与IMD 14的遥测会话,用于从IMD 14取回数据和/或向其传输数据,包括用于控制希氏捕获确定的可编程参数,如本文所述。遥测单元58包括被配置用于与包括在IMD 14中的遥测电路进行双向通信的收发器和天线,并且被配置为与处理器52结合操作,用于经由通信链路60发送和接收涉及IMD功能的数据,其中可包括涉及希氏束捕获检测阈值的数据。

可使用如Wi-Fi或医疗植入通信服务(MICS)或其它RF或通信频率带宽或通信协议的无线射频(RF)链路在IMD 14与外部装置50之间建立通信链路60。由IMD14存储或获取的数据,包括生理信号或从其导出的相关联数据、装置诊断的结果,以及检测到的心律发作和递送的疗法的历史,可由外部装置50在询问命令之后从IMD 14取回。

外部装置50可体现为在医院、诊所或医师办公室中使用的编程器,用于从IMD 14取回数据且对IMD 14中的操作参数和算法进行编程以控制IMD功能。外部装置50可另选地体现为家庭监测器或手持式装置。外部装置50可用于对由IMD 14使用的心脏信号感测参数、心律检测参数和疗法控制参数进行编程。如下文结合图4所述,外部装置50可体现为联接到电极设备的计算设备,用于分析体表心脏电信号以识别由IMD 14进行的有效希氏束捕获。在其它示例中,外部装置50与图4的计算设备通信,用于向IMD 14传输有效希氏束捕获的通知。

图2是配置为希氏束起搏装置的无引线心内起搏器100的概念图。起搏器100被示为定位在RA内,用于经由希氏束提供心室起搏。起搏器100可包括远离起搏器外壳105的远端112延伸的远侧尖端电极102。心内起搏器100被配置为植入患者心脏8的RA中以放置远侧尖端电极102以用于将起搏脉冲递送到希氏束。举例来说,远侧尖端电极102可插入房间隔下端、AV结下方和三尖瓣环附近,以将尖端电极102定位在希氏束中、沿希氏束或靠近希氏束。远侧尖端电极102可为提供固定以将起搏器100锚定在植入位置处的螺旋电极。在其它示例中,起搏器100可包括固定构件,固定构件包括将起搏器100的远端锚定在植入部位处的一个或多个尖齿、钩、倒钩、螺旋或其它固定构件(一个或多个)。

远侧尖端电极102的一部分可为电绝缘的,使得仅尖端电极102的最远端(距离外壳远端112最远)被暴露以在包括希氏束的一部分的组织部位处提供目标起搏。一个或多个基于外壳的电极104和106可承载在起搏器100外壳的表面上,靠近或位于起搏器100的近端110上。可使用远侧尖端电极102作为阴极电极并使用基于外壳的电极104和106中的任一个作为返回阳极来实现希氏束的起搏。

由心脏8产生的心脏电信号可由起搏器100使用选自电极102、104和106的感测电极对来感测。举例来说,可使用远侧尖端电极112和近侧基于外壳的电极104来感测近场信号。可使用电极104和106感测作为相对远场信号的第二电信号。可分析近场和远场心脏电信号中的一者或两者以确定希氏束捕获并根据本文公开的技术区分有效希氏束捕获和无效希氏束捕获或捕获丢失。

图3是根据一个示例的可封装在被配置为执行希氏束起搏和捕获检测的希氏束起搏装置内的电路系统原理图。为了便于说明,图3的框图表示图1的IMD 14,但是应当理解,归因于图3所示的用于执行希氏束起搏以及有效和无效希氏束捕获的检测和区分的各种电路和组件的功能性,在其它类型的捕获和/或捕获丢失中,可类似地在图2的心内起搏器100中实施,并且通常涉及能够根据本文公开的技术递送希氏束起搏脉冲、感测心脏电信号和检测希氏束捕获的希氏束起搏装置。

外壳15被表示为图3中用于感测和心脏电刺激脉冲递送的电极。封装在外壳15内的电子电路系统包括软件、固件和硬件,它们协同监测心脏电信号,确定何时需要起搏疗法,并且根据编程的起搏模式和起搏脉冲控制参数视需要将起搏电脉冲递送到患者的心脏。电子电路系统包括控制电路80、存储器82、疗法递送电路84、感测电路86、遥测电路88和电源98。

电源98视需要向IMD 14的电路系统(包括组件80、82、84、86和88中的每一个)提供电力。电源98可包括一个或多个能量存储装置,如一个或多个可再充电或不可再充电电池。电源98与其它组件80、82、84、86和88中的每一个之间的连接将从图3的总体框图中理解,但出于清楚起见未示出。举例来说,电源98可联接到包括在疗法递送电路84中的一个或多个充电电路,用于提供对包括在疗法递送电路84中的保持电容器充电所需的电力,所述保持电容器在控制电路80的控制下在适当的时间放电以用于递送起搏脉冲。电源98还可联接到感测电路86的组件(如感测放大器、模数转换器、开关电路系统等)、遥测电路88和存储器82,以视需要向各种电路提供电力。

图3中所示的功能框表示包括在希氏束起搏装置中的功能性,并且可包括实施能够产生本文中归因于希氏束起搏装置的功能的模拟和/或数字电路的任何分立和/或集成电子电路组件。各个组件可包括执行一个或多个软件或固件程序的专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享、专用或组)和存储器、组合逻辑电路、状态机或提供所描述的功能性的合适的其它组件或组件的组合。在给定本文中的公开内容的情况下,提供软件、硬件和/或固件以在任何现代心脏医疗装置的上下文中实现所描述功能性在本领域技术人员的能力范围内。

控制电路80可例如经由数据总线与疗法递送电路84和感测电路86通信,以感测心脏电信号并响应于感测的固有心脏事件(例如,伴随心房去极化的P波和伴随心室去极化的R波,或者其不存在)而控制心脏电刺激疗法的递送。可用电极20、22、24、26、28、30、32、34和外壳15电联接到用于将电刺激脉冲递送到患者心脏的疗法递送电路84和/或用于感测由心脏产生的心脏电信号的感测电路86,包括在没有刺激脉冲的情况下由心脏产生的固有信号和由心脏响应于递送的刺激脉冲产生的诱发响应信号。

感测电路86可包括用于感测来自两个或更多个感测电极矢量的心脏电信号的两个或更多个感测通道。举例来说,可使用电极20和22来感测RA信号,可使用电极28和30来感测RV信号,并且可使用电极32和34来感测希氏信号。在其它示例中,如图3所示,希氏束近场信号可由一个感测通道感测,如近场感测通道84所示,例如使用希氏引线18的电极32和34。远场信号可由第二感测通道感测,如远场感测通道89所示。

如本文所用,“近场”信号是指从感测电极矢量接收的心脏电信号,所述感测电极矢量包括位于希氏束中或靠近希氏束、希氏起搏脉冲递送部位附近的至少一个电极,使得近场信号也可称为“希氏束近场信号”。希氏束近场信号可包括或不包括希氏束诱发响应,这取决于希氏束是否被捕获。希氏束近场信号可包括由有效希氏束捕获以及可仅沿束分支系统的一部分传导的无效希氏束捕获引起的诱发响应QRS波形信号。希氏束近场信号还可包括由VM捕获和希氏束捕获丢失引起的诱发响应QRS波形信号。

如本文所用,“远场”信号是指从包括至少一个电极的一对电极接收的心脏电信号,该至少一个电极比用于感测希氏束近场信号的电极矢量距希氏束相对更远,并且/或者在定义远场感测电极矢量的两个电极之间的电极间距离比定义希氏束近场感测电极矢量的两个电极之间的电极间距离更大。远场信号更能代表心室的整体激活,而近场信号更能代表起搏部位处或附近的局部组织激活。远场信号可包括与有效希氏束捕获(其可为SHB捕获或NSHB捕获)或无效希氏束捕获相关联的诱发响应QRS波形信号,例如在部分希氏束捕获期间致使仅沿束分支系统的一部分传导,在希氏束捕获丢失的VM捕获期间或在希氏束起搏脉冲完全丢失捕获期间。在后一种情况下,由远场感测通道89或近场感测通道87感测的QRS波形信号可为固有R波或来自由RV起搏电极28和30递送的心室起搏脉冲的诱发响应。

当希氏束被有效捕获时,远场QRS波宽度预计会比希氏束未被有效捕获时更窄(并且心室心肌组织或仅传导系统的一部分,例如,仅右束分支是被捕获)。经由包括右束分支和左束分支两者的固有心室传导系统致使传导的希氏束的有效捕获通常促进右心室和左心室电激活时间的增加的同步性。这种增加的同步性与更窄的远场QRS宽度有关。相对较宽的QRS波宽度与右心室和左心室电激活时间的不同步性或异质性增加有关。当希氏束完全未被捕获或仅部分被捕获致使仅沿束分支传导系统的一部分传导或去极化沿与正常固有心室传导系统不同的通路传导时,可能会出现更宽的QRS波宽度。

在一些示例中,可使用由RA引线16和IMD外壳15承载的电极(例如,电极20和外壳15或电极22和外壳15)来感测远场信号。在包括RV引线17的示例中,可使用与外壳15配对的RV线圈电极24、与外壳15配对的SVC线圈电极26或与SVC线圈电极26配对的RV线圈电极24来感测远场信号。本文公开的希氏束捕获检测方法包括检测希氏束捕获,并且可包括使用基于心室不同步性度量建立的捕获检测阈值来区分有效希氏束捕获和无效希氏束捕获或丢失希氏束捕获,如下所述。

感测电路86可包括开关电路系统,用于将来自可用电极的近场感测电极对选择性地联接到近场感测通道87以用于感测近场希氏束信号,并且用于将远场感测电极对选择性地联接到远场感测通道89以用于感测相对于递送希氏束起搏脉冲的部位的远场电信号。远场感测电极对可排除用于递送希氏束起搏脉冲的电极中的至少一者或两者。开关电路系统可包括开关阵列、开关矩阵、多路复用器或适合于将感测电路86的组件选择性地联接到选定电极的任何其它类型的开关装置。

近场感测通道87和远场感测通道89中的每一个可包括用于从相应感测电极对接收心脏电信号的输入滤波器、前置放大器、模数转换器和用于产生用于检测希氏束捕获并区分至少有效希氏束捕获和无效希氏束捕获(包括希氏束的完全丢失捕获)的多位数字EGM信号的带通滤波器,并且可区分SHB、NSHB和VM捕获和/或其它类型的有效和无效捕获,如右束分支捕获、左束分支捕获和融合。近场和远场EGM信号的特征可由控制电路80确定,并且在一些示例中,每个感测通道87和89可包括整流器以产生整流信号,控制电路80可根据该整流器确定信号特征以用于确定希氏束捕获。如下所述,希氏束起搏脉冲之后的QRS波形可用于检测有效希氏束捕获和无效希氏束捕获。捕获希氏束和/或心室心肌的希氏束起搏脉冲之后的QRS波形在本文中也可称为“诱发响应信号”,并且包括可由感测电路86感测的诱发响应R波。

感测电路86可包括心脏事件检测电路,心脏事件检测电路可包括用于检测心脏电事件的一个或多个感测放大器、滤波器、整流器、阈值检测器、比较器、模数转换器(ADC)、定时器或其它模拟或数字组件。举例来说,心房事件检测器可包括在感测电路86中,用于使用由RA引线16承载的电极20和22中的一者或两者来检测伴随固有心房去极化的固有P波。心室事件检测器可包括在感测电路86中,用于使用由希氏引线18承载的电极32和34和/或使用由RV引线承载的电极24、26、28和/或30来检测伴随固有心室去极化的固有R波17。心脏事件感测阈值,如P波感测阈值或R波感测阈值,可由感测电路86在控制电路80的控制下基于由控制电路80确定、存储在存储器82中和/或由控制电路80和/或感测电路86的硬件、固件和/或软件控制的定时间隔和感测阈值来自动调整。

在基于感测阈值跨越检测心脏电事件时,感测电路86可产生传递到控制电路80的感测的事件信号。举例来说,心房事件检测器可响应于P波感测阈值跨越而产生P波感测的事件信号。心室事件检测器可响应于R波感测阈值跨越而产生R波感测的事件信号。感测的事件信号由控制电路80用来设定对用于调度心脏起搏脉冲的基本时间间隔进行控制的逸搏间隔定时器。控制电路80可包括用于对AV起搏间隔、VV起搏间隔、AA起搏间隔等进行倒计时的各种定时器或计数器。感测的事件信号可取决于特定的编程起搏模式触发或抑制起搏脉冲。举例来说,从感测电路86接收的P波感测事件信号可使控制电路80抑制调度的心房起搏脉冲并在编程的AV起搏间隔处调度希氏束起搏脉冲。如果在控制电路80从感测电路86接收到R波感测事件信号之前AV起搏间隔期满,则控制电路80可控制疗法递送电路84在感测的P波之后以AV起搏间隔递送希氏起搏脉冲,并且以这种方式提供促进心室同步性增加的心房同步性心室起搏。如果在AV起搏间隔期满之前从感测电路86接收到R波感测事件信号,则可禁止调度的希氏起搏脉冲。AV起搏间隔控制心房事件(起搏或感知)与希氏束起搏脉冲之间的时间量,以促进AV同步性并经由心室的希氏浦肯野传导系统引起心室捕获。

疗法递送电路84可包括充电电路系统、一个或多个电荷存储装置(如一个或多个保持电容器)、输出电容器,以及开关电路系统,所述开关电路系统控制保持电容器(一个或多个)何时跨输出电容器充电和放电以将起搏脉冲递送到联接到疗法递送电路84的选定起搏电极矢量。疗法递送电路84可包括一个或多个起搏通道。在IMD 14的示例中,疗法递送电路84可包括RA起搏通道、希氏束起搏通道和RV起搏通道,每个通道包括保持电容器、一个或多个开关,以及用于产生由相应的RA引线16、RV引线17和希氏引线18递送的起搏脉冲的输出电容器。应当认识到,在IMD 14是被配置为接收希氏引线18的单腔装置的情况下,疗法递送电路84可包括单个起搏通道。在IMD 14是被配置为接收RA引线16和希氏引线18的双腔装置的情况下,疗法递送电路84可具有心房起搏通道和希氏起搏通道。

疗法递送电路84根据从控制电路80接收的控制信号将保持电容器充电至编程的起搏电压幅度并将电容器放电至编程的起搏脉冲宽度。举例来说,包括在控制电路80中的起搏定时电路可包括由控制电路80的微处理器设定的用于控制与各种单腔或多腔起搏模式或抗心动过速起搏序列相关联的基本起搏时间间隔的可编程数字计数器。控制电路80的微处理器还可设定可基于存储在存储器82中的程控值的心脏起搏脉冲的幅度、脉冲宽度、极性或其它特性。

控制电路80被配置为通过确定从感测电路86接收的近场和/或远场心脏电信号的QRS波形的一个或多个特征来执行希氏束捕获监测。将在希氏束起搏脉冲之后确定的QRS特征与所建立的希氏束捕获检测阈值进行比较,以区分有效希氏束捕获与无效希氏束捕获以及捕获丢失。如果QRS特征满足捕获检测阈值要求,则检测到有效希氏束捕获。如果不是,则可检测到希氏束的无效捕获,这可包括希氏束捕获的丢失或希氏束传导系统的仅部分捕获。控制电路80可控制疗法递送电路84以响应于检测到捕获丢失或无效希氏束捕获而调整起搏脉冲输出,例如增加起搏脉冲电压幅度和/或脉冲宽度,以便维持有效希氏束捕获并促进改善右心室和左心室的电同步性。

由控制电路80应用于QRS波形特征以检测有效希氏束捕获的适当捕获检测阈值可在患者、电极位置、感测电极矢量(例如,近场或远场等)、希氏束起搏系统和其它因素之间变化。在一些情况下,由于有效希氏束捕获而由希氏束起搏装置产生的EGM信号的变化可能难以与无效希氏束捕获(特别是与相对近场信号)区分开来,相对近场信号可能无法完全反映有效希氏束起搏脉冲后右心室和左心室的整体电同质性或同步性的增加。此处公开的技术结合图4提供了一种外部计算设备,用于根据从体表电极接收的心脏电信号以高度确定性识别有效希氏束捕获。希氏束起搏装置,例如IMD 14,被通知有效希氏束捕获由计算设备识别,并且被配置为响应于通知而建立希氏束捕获检测阈值。希氏束捕获检测阈值可基于响应于被通知已确认的有效希氏束捕获而确定的QRS波形特征。

由控制电路80用于感测心脏事件和控制起搏疗法递送的控制参数可经由遥测电路88编程到存储器82中。遥测电路88包括用于使用射频通信或其它通信协议与外部装置50(图1)进行通信的收发器和天线。在控制电路80的控制下,遥测电路88可从外部装置50接收下行链路遥测且向外部装置发送上行链路遥测。

在一些示例中,遥测电路88被配置为与外部计算设备进行双向射频通信,该外部计算设备被配置为如下所述识别希氏束捕获。在一些示例中,遥测电路88是使能电路,该使能电路被配置为从外部装置50或其它外部计算设备接收希氏束捕获通知,该外部计算设备被配置为从体表心脏电信号(例如心电图(ECG)信号)识别有效希氏束捕获。如结合图4-10所述,IMD 14或起搏器100可通过建立用于希氏束捕获监测的希氏束捕获检测阈值来响应从外部计算装置接收的希氏束捕获通知。

图4是系统200的概念图,该系统用于评估在由希氏束起搏装置(如图1中所示的IMD14或图2中所示的起搏器100)进行希氏束起搏期间患者心脏8的电激活信息。尽管在图4的视图中没有看到希氏束起搏装置,但应当理解,系统200结合希氏束起搏装置使用,希氏束起搏装置被配置为将希氏束起搏脉冲递送到心脏8。系统200可结合希氏束起搏装置使用以建立希氏束捕获检测阈值,该希氏束捕获阈值应用于由希氏束起搏装置接收的心脏电信号的特征,用于监测和检测有效希氏束捕获。

系统200包括电极设备210、接口/放大器电路系统216和计算设备240。电极设备210包括多个电极212,该多个电极可由患者可附接或可穿戴的基板213承载,例如,系在患者2的胸部或躯干周围的带。电极设备210经由接口/放大器电路系统216(例如,经由有线电连接、无线等)在操作上联接到计算设备240,以将来自电极212中的每一个的电信号提供给计算设备240以用于分析以识别希氏束捕获。电极设备210通常可对应于美国专利第9,320,446号(Gillberg等人)中描述的生物电传感器装置或美国专利第8,972,228号(Ghosh等人)中一般描述的表面生物电位感测装置。

可评估患者心脏的电激活时间的分散度,以通过由希氏束起搏装置(例如,IMD 14或起搏器100)递送到心脏8的起搏脉冲来检测有效希氏束捕获。患者心室的电激活时间越异质或不同步性,希氏束起搏脉冲有效捕获希氏束的可能性就越小。指示相对同质或同步性的心室电激活的电激活时间指示有效希氏束捕获。可使用电极设备210来监测或确定患者的心脏的一个或多个区域的替代电激活信息或数据。电极设备210可被配置为测量患者2的体表电位,更具体地,测量患者2的躯干-表面电位,在本文中也称为体表心脏电信号。如图4所示,电极设备210可包括一组或阵列的电极212,所述电极配置在基板213上以缠绕在患者2的躯干周围,使得电极212围绕患者的心脏8。电极212可被定位成围绕患者2的周围,包括患者2的躯干的后部、外侧、后外侧、前外侧和前部位置。

电极212可经由有线连接218电连接到接口/放大器电路系统216。接口/放大器电路系统216可被配置为对来自电极212的电信号进行滤波和放大并将放大的信号提供给计算设备240,例如作为数据通道。举例来说,接口/放大器电路216可包括输入滤波器和放大器、模数转换器以及用于从电极212中的每一个产生表面生物电位或ECG信号的输出放大器。在一些示例中,系统200可包括用于将信号从接口/放大器电路系统216传输到计算设备240的无线通信。举例来说,接口/放大器电路系统216可通过模拟电连接、数字电连接、无线连接、基于总线的连接、基于网络的连接、基于因特网的连接等电联接到计算设备240。

尽管在图4的示例中,电极设备210包括可缠绕在患者2的躯干周围的条或带形式的电极基板213,在其它示例中,多种基板中的任一种,例如胶带、粘合剂、背心、夹克或其它基板,可用于辅助电极212沿围绕心脏8的患者的躯干的间隔、放置和接触。在一些示例中,基板213可包括弹性带、胶带条或布。在其它示例中,电极212可单独放置在患者2的躯干上,例如使用粘合剂垫作为电极基板。此外,在其它示例中,电极212(例如,布置成阵列)可为贴片、背心和/或将电极212固定到患者2的躯干的其它方式的部分或定位于其内。

图5是根据另一个示例的电极设备210的概念图。在此示例中,多个间隔开的电极212由配置为背心的基板214承载,该背心被配置为沿患者2的躯干分布电极212,并且保持电极212与患者的皮肤紧密接近或直接接触,用于感测由患者心脏的电活动引起的表面生物电位信号。如图所示,电极212可分布在患者2的躯干上方,包括例如患者2的躯干的前表面、外侧表面、后外侧表面、前外侧表面和后表面。

基板214可由织物形成,其中电极212附接到织物。基板214可被配置为维持电极212在患者2的躯干上的位置和间隔,并且可被标记以帮助确定电极212在患者2的躯干的表面上的位置。在一个示例中,基板214包括可靠近患者前躯干定位的17个或更多个前电极,以及可靠近患者后躯干定位的39个或更多个后电极。在一些示例中,尽管其它配置可具有更多或更少个电极212,但可存在由基板214承载的约25个电极至约256个电极以分布于患者2的躯干周围。

如本文所描述,电极设备210可被配置为测量表示患者的心脏的不同区域的电信息(例如,电信号)。举例来说,患者的心脏的不同区域的激活时间可近似于根据从电极212接收的表面电位信号确定的激活时间,该电极靠近与患者心脏的不同区域相对应的区域体表区。

一般参考图4和5所示的系统200,电极212由被配置为围绕心脏8的选定基板承载,用于在信号已经传播通过患者2的躯干之后记录或监测伴随心脏去极化和复极化的心脏电信号。可以单极配置使用电极212中的每一个以感测反映心脏信号的躯干-表面电位。接口/放大器电路系统216也可联接到可与用于单极感测的每个电极212组合使用的返回电极或无关电极(未示出)。在一些示例中,可存在空间上分布在患者2的躯干周围的约12至约50个电极212。其它配置可具有更多或更少的电极212。分别在图4和图5中所示的基板213或214上以及相对于心脏8的电极212的大小、数量和布置旨在说明可在没有意图限制的情况下在系统200中采用的电极设备的概念。

计算设备240可记录和分析由电极212感测并由接口/放大器电路系统216滤波和放大的电信号(例如,躯干-表面电位信号)。计算设备240可被配置为分析来自电极212的信号以提供前电极和后电极信号以及心脏电激活时间,例如代表患者的心脏的一个或多个区域的实际或局部电激活时间。举例来说,由位于患者躯干的左前表面位置处的电极接收的电信号可代表患者心脏的左前左心室区域的电信号。由位于患者躯干的左侧外侧表面位置的电极接收的电信号可代表患者心脏的左侧外侧左心室区域的电信号。由位于患者躯干的左后外侧表面位置处的电极接收的电信号可代表患者心脏的后外侧左心室区域的电信号。由位于患者躯干的后表面位置处的电极接收的电信号可代表患者心脏的后左心室区域的电信号等。

与从心室中或心室上的其它部位起搏相比,希氏束起搏可为心脏的右心室和左心室提供更同步性、更同质的电激活,因为由有效捕获希氏束的希氏束起搏脉冲引起的去极化可通过心室的自然、固有传导系统进行传导。使用系统200表征心室的空间电激活可在希氏束起搏期间由希氏束起搏装置执行以基于心室不同步性(有时也称为“电异质性”)的减少以高度确定性确定希氏束起搏脉冲何时有效地捕获希氏束。此确定用于在确认有效希氏束捕获时通知希氏束起搏装置,以使得希氏束起搏装置能够建立由希氏束起搏装置用于希氏束捕获监测和区分有效和无效希氏束捕获的希氏束捕获检测阈值。

在不同的起搏脉冲输出设定下和/或在没有希氏束起搏的情况下,使用希氏束起搏期间监测到的电活动可构建心室激活的体表等时图。所监测的电活动和/或心室激活图可用于生成电不同步性数据。电不同步性数据可包括确定电不同步性的度量。电不同步性的度量,也可称为度量“电异质性”,是电激活时间在心室上的时间分散度的指示。电不同步性的度量可根据从电极212接收的电信号的QRS波形确定,所述电极在空间上分散在患者的躯干和周围的心脏8上方。举例来说,心室区域的电激活时间可被确定为从QRS波形的起始到QRS波形的基准点的时间间隔。在一些示例中,电激活时间是从QRS波形的起始到QRS波形的最大斜率的时间。举例来说,电激活时间被确定为从QRS波形的起始到QRS波形的最大负斜率的时间。下面结合图7描述用于确定电激活时间的示例方法。

计算设备240可被配置为通过根据从电极212接收的心脏电信号中的每一个或其选定子集确定电激活时间来确定电不同步性的度量,并且确定那些电激活时间的标准偏差(SDAT)。在一些示例中,可根据从患者躯干左侧上的电极接收的电信号确定平均值和/或标准偏差以获得左心室的电不同步性的度量。举例来说,可确定左心室激活时间(LVAT)的平均值。LVAT的度量可从沿患者2左侧的前表面和后表面两者上的电极确定。电不同步性的度量可包括患者躯干右侧上的电极的平均右心室激活时间(RVAT)的度量。RVAT的度量可根据沿患者2右侧的前表面和后表面两者上的电极确定。电不同步性的度量可包括从患者躯干左右两侧(从患者2的前表面和/或后表面)的多个电极信号中获取的平均总激活时间(MTAT),并且/或者其可包括其它度量(标准差、四分位差、最新激活时间与最早激活时间之间的差,作为示例),所述其它度量与位于患者躯干右侧、患者躯干左侧或患者躯干左右两侧的组合的多个间隔开的电极(包括后部、前部和/或侧向定位的电极)感测到的激活时间的范围或分散度相关或相对应。

在希氏束起搏期间评估心室的电不同步性以通过希氏束起搏装置建立捕获检测阈值可包括确定SDAT、LVAT、RVAT和MTAT中的至少一个。作为示例,计算设备240可响应于在希氏束起搏期间生成的小于选定SDAT阈值的SDAT而检测有效希氏束捕获。作为示例,选定SDAT阈值可小于或等于25毫秒(ms)或另一个选定阈值(其可为患者特定的),以区分有效希氏束捕获和无效希氏束捕获。在患者具有完整的房室传导时,可停止希氏束起搏,以便在停止希氏束起搏时可确定基线电不同步性度量。在这种情况下,当SDAT与无希氏束起搏相比减少时,例如SDAT的相对变化,可识别希氏束捕获。如果患者患有AV传导阻滞并因此依赖于心室起搏,则可在RV起搏期间确定电不同步性的度量(当RV起搏电极可用时,如具有图1的IMD 14)。举例来说,当希氏束起搏期间的SDAT与RV起搏期间确定的SDAT相比降低时,可识别有效希氏束捕获。

在其它示例中,可基于在希氏束起搏期间LVAT低于选定阈值来检测有效希氏束捕获。作为示例,与指示有效希氏束捕获的LVAT相对应的选定阈值可小于或等于35毫秒。在至少一个示例中,响应于在希氏束起搏期间生成的SDAT和LVAT两者均低于选定阈值而识别有效希氏束捕获。在又其它示例中,可响应于在希氏束起搏疗法期间生成的RVAT和/或MTAT低于选定阈值而检测有效希氏束捕获。在其它示例中,希氏束起搏装置被配置为以多个起搏脉冲输出(例如,以多个起搏脉冲幅度)递送希氏束起搏脉冲,并且计算设备240在SDAT、LVAT、RVAT和/或MTAT与以不同起搏脉冲输出的希氏束起搏期间获得的相同度量值相比处于最小值或相对减小的值时识别希氏束捕获。

另外,计算设备240可被配置为产生描绘使用电极设备210获得的电激活时间和/或电不同步性数据的显示或图形用户接口。在各种示例中,计算设备240可为服务器、个人计算机或平板计算机,并且可包括用户输入设备242和显示设备230。计算设备240可被配置为从输入设备242接收输入并将输出传输到显示设备230(图4)。此外,计算设备240可包括数据存储,其可允许访问处理程序或例程和/或一种或多种其它类型的数据,例如用于驱动被配置为非侵入性地识别希氏束捕获的图形用户接口(GUI)。

计算设备240可在操作上联接到输入设备242和显示设备230,以例如向和从输入设备242和显示设备230中的每一个传输数据。举例来说,可使用例如模拟电连接、数字电连接、无线连接、基于总线的连接、基于网络的连接、基于因特网的连接等来将计算设备240电联接到输入设备242和显示设备230中的每一个。如本文中进一步所描述的,用户可向输入设备242提供输入以操纵或修改在显示设备230上显示的一个或多个图形描绘,并且以查看和/或选择与电激活数据有关的一条或多条信息。

尽管如所描绘的,输入设备242是键盘,但应当理解,输入设备242可包括能够向计算设备240提供输入以执行本文所描述的功能性、方法和/或逻辑的任何设备。举例来说,输入设备242可包括鼠标、跟踪球、触摸屏(例如,电容式触摸屏、电阻式触摸屏、多点触摸式触摸屏等)等。同样,显示设备230可包括能够向用户显示信息的任何设备,如图形用户接口232,其包括心脏电信号信息、文本指令、电激活信息的图形或表格描绘、人体心脏的解剖结构的图形描绘、患者的心脏的图像或图形描绘、一个或多个电极的位置的图形描绘、人体躯干的图形描绘、患者的躯干的图像或图形描绘、植入的电极和/或引线的图形描绘或实际图像等。此外,显示设备230可包括液晶显示器、有机发光二极管屏幕、触摸屏、阴极射线管显示器等。

由计算设备240存储和/或使用的数据可包括例如来自电极设备210的电信号/波形数据、从电极设备210接收的各种信号的部位或部分、根据从电极设备210接收的信号确定的电激活时间、图形(例如,图形元素、图标、按钮、窗、对话框、下拉菜单、图形区、图形区域、3D图形等)、图形用户接口、来自根据本公开所采用的一个或多个处理程序或例程的结果(例如,电不同步性度量和希氏束捕获或非捕获确定)或用于执行本文中所描述的一个和/或多个过程或方法所必需的任何其它数据。

计算设备240可被配置为响应于满足有效希氏束捕获检测准则的电激活数据而生成希氏束捕获识别的通知。通知可在计算设备240的显示器230上生成。通知可包括呈哔哔声、音调、语音或其它声音形式的可听通知。在一些示例中,通知包括指示希氏束捕获检测的无线传输信号。希氏束起搏装置可被配置为例如经由或其它无线连接直接从计算设备240接收传输的通知。希氏束起搏装置可通过建立希氏束捕获检测阈值来做出响应,如下面结合图8所描述。

计算设备240可为例如任何固定或移动计算机系统(例如,控制器、微控制器、个人计算机、微型计算机、平板计算机等),并且通常可被描述为包括处理电路系统。计算设备240的确切配置不是限制性的,并且实质上可使用能够提供合适的计算能力和控制能力(例如,图形处理等)的任何装置。在给定本文中的公开内容的情况下,提供软件、硬件和/或固件以在任何现代医疗装置系统的上下文中实现所描述功能性在本领域技术人员的能力范围内。由此,计算机语言、计算机系统或将用于实施本文所述的过程的任何其它软件/硬件不应限制本文所述的系统、过程或程序(例如,由这类系统、过程或程序提供的功能性)的范围。在一些示例中,归因于计算设备240的功能可并入图1的外部装置50中,使得用于与希氏束起搏装置通信以编程起搏和感测控制参数以及从希氏束起搏装置取回数据的编程器可被配置为根据从电极设备210接收的信号生成电不同步性数据,从电不同步性数据检测有效希氏束捕获,并且将希氏束捕获的通知传输到希氏束起搏装置。

图6是根据一个示例的用于在希氏束起搏期间由计算设备240识别希氏束捕获的方法的流程图250。流程图250的方法由系统200在由希氏束起搏装置(如IMD 14或起搏器100)递送的希氏束起搏期间执行。在框252,计算设备240生成电不同步性数据。电不同步性数据可包括SDAT、LVAT、RVAT、MTAT或源自从电极设备210接收的心脏电信号的心室电激活的时间分散度的其它度量(一个或多个)。计算设备240可在通过希氏束起搏装置抑制希氏束起搏之前或同时生成电不同步性数据。通过在抑制希氏束起搏之前或同时生成电不同步性数据,计算设备240可生成基线或希氏束非捕获电不同步性数据,用于与希氏束起搏的递送期间生成的电不同步性数据进行比较分析。在起搏依赖性患者中,当希氏束起搏被抑制以避免心室停搏时,可例如使用RV引线17递送RV起搏,同时生成与希氏束非捕获相对应的电不同步性数据。

计算设备240可通过根据从电极设备210接收的每个心脏电信号(或心脏电信号的选定子集)的一个或多个QRS波形确定电激活时间来在框252生成电不同步性数据。图7是QRS波形和可由计算设备240执行的用于确定电激活时间的方法的概念图。在此示例中,图示的QRS波形280被描绘为净负向波形。在各种示例中,QRS波形可为净负或净正复合波,并且可具有超过基线信号的区(正区)和小于基线信号的区(负区)。电激活时间284可被确定为QRS波形280的最大负斜率283出现的时间点。电激活时间284可相对于QRS起始282确定。在此示例中,电激活时间284可被确定为从QRS起始282(考虑时间0毫秒)到QRS波形280的最陡负斜率283的时间。因此,计算设备240可包括用于计算QRS波形采样点之间的连续差值的微分器或算法,以识别QRS波形280的最大负斜率,在此示例中,在QRS波形280的前导部分上,早于最大峰值288。

QRS起始282可通过识别在峰值288之前但在QRS时间窗口290内的QRS波形280的最小采样点来确定。在其它示例中,QRS起始282可通过识别在峰值288之前发生且绝对值等于或小于预定阈值292的QRS波形280的最新采样点来确定。举例来说,阈值292可设定为在峰值288之前但在窗口290内检测到的QRS波形280的最小绝对值采样点的110%(或其它选定百分比)。窗口290可被定义为从递送的起搏脉冲或感测的心脏事件(例如,感测的P波或先前感测的R波)延伸的预定时间间隔。另选地,可相对于峰值288或相对于QRS感测阈值跨越来定义窗口290。

在其它示例中,QRS起始282可通过从多个QRS波形生成分散波形并检测分散波形的起始来识别,如授予前美国专利申请公开2018/0263522(Ghosh等人)中一般公开的。举例来说,可从多个QRS波形生成作为表示QRS波形随时间的电分散的信号的分散信号。在一个示例中,通过确定多个QRS波形的采样点的标准偏差来生成分散信号。分散信号的起始可被确定为QRS波形的起始。

最大斜率283相对于识别的QRS起始282的时间可被存储为与从其接收到QRS波形280的电极设备210的电极位置相对应的心脏位置的电激活时间。尽管单个QRS波形如图7所示,在希氏束起搏期间给定电极“通道”的电激活时间可根据从给定电极接收的多个QRS波形或根据从多个QRS波形生成的时间平均、滤波或分散波形来确定,作为与患者心脏位置或区域相对应的心脏电信号的代表性QRS波形。

图7描绘了用于从给定电极信号的至少一个QRS波形确定电激活时间的一种方法。电激活时间可使用交替的开始、起始或参考时间点以及后续电激活时间点来确定,该电激活时间点被定义为QRS窗口期间QRS波形的基准点,并且指示心脏的相应区域的电去极化时间。举例来说,电激活时间可被确定为从起始282到R波峰值288、到R波峰值288的预定百分比等的时间。

回到图6,在框254,希氏束起搏装置根据编程的起搏输出控制参数递送希氏束起搏。在框254,计算设备240在希氏束起搏的递送期间生成电不同步性数据。在框256,计算设备240基于电不同步性数据识别何时发生有效希氏束捕获。在一些示例中,计算设备240可将一个或多个电不同步性度量与指示可接受的电激活同步性或同质性的阈值进行比较。举例来说,如果SDAT小于25毫秒,则可检测到有效希氏束捕获。附加地或另选地,作为示例,用于检测有效希氏束捕获的准则可包括小于30毫秒的RVAT、小于30毫秒的LVAT和/或小于50毫秒的MTAT。

在一些示例中,与例如当未递送希氏束起搏时(在患者固有节律期间或RV起搏期间)被确定为基线度量的类似度量相比,计算设备240可响应于检测到在希氏束起搏期间确定的电不同步性度量(例如SDAT、LVAT、RVAT和MTAT中的一个或多个)的相对变化而识别或检测有效希氏束捕获。致使有效希氏束捕获检测的电不同步性度量的阈值降低可为10%、20%、25%、30%或其它预定百分比或阈值变化。在又其它示例中,随着电不同步性数据正在由计算设备240生成,希氏束起搏可由希氏束起搏装置以多个起搏脉冲输出(例如以多个起搏脉冲电压幅度)递送。在框256,计算设备240可基于一个或多个电不同步性度量达到阈值或从随着希氏束起搏输出改变而确定的度量的最大值的最大减少来检测有效希氏束捕获。由此,可基于随着希氏束起搏脉冲能量增加或减少(或随机变化)的SDAT、LVAT、RVAT和/或MTAT的相对减少来检测有效希氏束捕获。

在一些示例中,计算设备240可被配置为在框256识别与希氏束起搏相关联的不同类型的捕获。举例来说,在一些患者中,希氏束的不完全捕获可能会致使右束分支(RBB)或左束分支(LBB)的捕获,但不能同时捕获两者。计算设备240可通过以下方式生成电不同步性数据:根据从与沿患者右侧接收的心脏电信号相对应的电极设备210接收的QRS波形确定电激活时间的右心室度量,例如RVAT,并且根据从与沿患者左侧接收的心脏电信号相对应的电极设备210接收的QRS波形确定电激活时间的左心室度量,例如LVAT。计算设备240可将右心室度量和左心室度量与相应的右束分支捕获阈值和左束分支捕获阈值进行比较,以识别无效希氏束捕获。举例来说,响应于右心室度量或左心室度量中的至少一个不满足相应的右束分支捕获阈值或左束分支捕获阈值,可识别无效希氏束捕获。为了说明,如果RVAT小于30毫秒(或其它选定阈值)但LVAT大于30毫秒(或其它选定阈值),则识别出RBB的捕获和LBB的捕获丢失,从而致使识别无效希氏束捕获。希氏束起搏装置可通过增加起搏脉冲输出来响应无效希氏束捕获通知,这可致使有效希氏束捕获,同时沿LBB和RBB两者传导。

在一些情况下,当希氏束捕获阈值大于心室心肌捕获阈值时,希氏束起搏脉冲可捕获心室心肌组织(VM捕获)而不捕获希氏束。以较高的起搏脉冲输出对希氏束的有效捕获致使有效希氏束捕获,其可包括对周围心室心肌的捕获,即非选择性希氏束捕获。计算设备240可被配置为基于电不同步性数据区分有效希氏束捕获和无效希氏束捕获(其可仅包括传导系统的部分激活或仅VM捕获或捕获的完全丢失)。在一些情况下,可递送捕获心室心肌而不捕获希氏束的相对较低的希氏束起搏脉冲,以在希氏束未捕获期间建立基线电不同步性数据。计算设备240可随着希氏束起搏脉冲输出增加直到实现有效希氏束捕获来生成电不同步性数据,使得计算设备240可基于与VM捕获期间生成的电不同步性数据的比较来识别有效希氏束捕获。在其它示例中,随着起搏脉冲输出从初始高电平降低,计算设备240可将有效希氏束捕获与无效希氏束捕获区分开来,直到识别出希氏束的部分捕获或仅VM捕获,然后进一步降低,直到识别出捕获完全丢失。

当计算设备240基于一个或多个电不同步性度量与预定义阈值或一个或多个度量的相对变化的比较分析在框256确定电不同步性数据满足有效希氏束捕获准则时,计算设备在框258可生成希氏束捕获的指示。希氏束捕获的指示可包括在显示器230或计算设备240的GUI上产生的通知,该通知产生可听信号,将无线或有线信号传输到外部装置50(图1)以传输到希氏束起搏装置或将无线信号直接传输到希氏束起搏装置,作为示例。当在显示器230或计算设备240的GUI上生成希氏束捕获的指示作为通知时,用户可通过无线通信信号(例如,信号)直接从计算设备240将通知传输到希氏束起搏装置,或者通过在另一个外部装置50(图1)中输入命令以将通知传输到希氏束起搏装置。在其它示例中,在计算设备240有效地检测到希氏束捕获时,计算设备240将希氏束捕获通知传输到希氏束起搏装置,而无需用户干预。

在一些示例中,起搏输出控制参数可在希氏束起搏期间由希氏束起搏装置改变。举例来说,可在多个起搏脉冲电压幅度中的每一个下递送预定数量的起搏脉冲,例如,可在以0.25V、0.5V、1.0V或其它选定电压增量或减量递送的两个或更多个起搏脉冲电压幅度中的每一个下递送5至20个或更多个脉冲。计算设备240可在框256基于在不同起搏脉冲电压幅度(和/或脉冲宽度)下的希氏束起搏期间生成的电不同步性数据来检测有效希氏束捕获。计算设备240响应于识别有效希氏束捕获而在框258生成捕获的指示。在一些示例中,计算设备240可识别何时识别出希氏束捕获丢失或无效希氏束捕获并在框258生成无效希氏束捕获的指示。以这种方式,希氏束起搏装置可接收有效希氏束捕获和无效希氏束捕获这两种情况的通知或确认。

当计算设备240被配置为区分不同类型的希氏束捕获时,例如无效希氏束捕获致使RBB或LBB捕获但不是两者或NSHB对SHB捕获,计算设备240可生成不同的不同通知以指示检测到的捕获的类型。以这种方式,当生成无效希氏束捕获通知时,希氏束起搏装置可通过增加起搏输出来响应该通知,以尝试完全捕获希氏束并等待来自计算设备240的有效希氏束捕获被识别的确认。在一些示例中,计算设备240可在NSHB捕获被识别且SHB捕获被识别为希氏束起搏输出改变时生成通知。

通过在框258生成希氏束捕获的指示,计算设备240提供可直接或间接地经由另一装置传输到希氏束起搏装置的通知,以供希氏束起搏装置用于建立希氏束捕获检测阈值。因此,希氏束起搏装置能够响应于接收到由计算设备240生成的通知而通过确定心脏电信号特征来建立希氏束捕获检测阈值,同时由计算设备240确认正在发生有效希氏束捕获。希氏束捕获无效期间的心脏电信号特征(包括希氏束捕获丢失)也可由希氏束起搏装置确定,以便于希氏束起搏装置选择希氏束捕获检测阈值,该阈值可靠地区分有效希氏束捕获和希氏束起搏期间可发生的无效捕获类型。希氏束捕获阈值可由希氏束起搏装置的控制电路80(图3)建立,其区分不同类型的有效希氏束捕获(例如,SHB和NSHB捕获)和不同类型的无效希氏束捕获(例如,仅VM、RBB或LBB捕获)。在一些示例中,希氏束起搏装置控制电路80建立区分SHB和NSHB捕获的QRS特征阈值。在一些情况下,可能需要SHB捕获,而在其它情况下可期望NSHB捕获,这可至少部分取决于哪个具有更高的捕获阈值(且因此对生成起搏脉冲的功率要求更高)。因此,计算设备240可被配置为区分SHB和NSHB捕获并生成关于检测到的有效希氏束捕获的类型的通知。希氏束起搏装置具有针对给定患者和特定类型的所需的有效希氏束捕获(例如,SHB或NSHB捕获)来定制希氏束捕获检测阈值的改进能力。

图8是根据一个示例由系统200和希氏束起搏装置协同执行的用于建立捕获检测阈值的方法的流程图300。在框302,希氏束起搏装置(例如IMD 14或起搏器100)的控制电路80可根据从感测电路86接收的心脏电信号确定基线QRS特征。一个或多个基线QRS特征可根据从近场感测通道87接收的近场信号、从远场感测通道89接收的远场信号或两者来确定。近场和远场信号由希氏束起搏装置感测电路产生,例如,如上文结合图3所述的感测电路86。下面结合图9描述可由希氏束起搏装置的心脏电信号感测电路产生的近场和远场信号的示例。

在框302由希氏束起搏装置确定的基线QRS波形特征可包括根据从感测电路86接收的近场和/或远场信号确定的QRS宽度和/或QRS面积。在其它示例中,在框302确定的QRS波形特征可包括表示特定时间窗口内的QRS波形的整体形状或形态的QRS极性、QRS时间延迟和/或QRS波形模板。在框302,可从近场信号、远场信号或近场和远场信号两者确定两个或更多个特征的组合,用于建立代表未捕获希氏束的基线QRS波形特征。在一些示例中,当希氏束起搏由控制电路80抑制时或在由疗法递送电路84递送的仅RV起搏期间,基线QRS波形特征可由控制电路80确定。

在框304,希氏束起搏装置递送希氏束起搏。控制电路80可控制疗法递送电路84以根据编程的、默认的或最近使用的起搏输出控制参数递送希氏束起搏脉冲。在一些示例中,希氏束起搏脉冲以预定起始脉冲输出(例如,对于给定起搏脉冲宽度的脉冲电压幅度)递送,其预计捕获希氏束。在其它示例中,起搏脉冲输出可被设定为起始低值,例如预计不会捕获希氏束的低起搏脉冲电压幅度,或起始高值,例如预期捕获希氏束的高起搏脉冲电压幅度。

在框306,希氏束起搏装置在生成和递送希氏束起搏脉冲的同时等待希氏束捕获通知。遥测电路88可直接从计算设备240或从另一个外部装置40接收无线通信信号,该无线通信信号指示计算设备240已经基于电不同步性度量(一个或多个)的分析识别(检测到)有效希氏束捕获。如果在预计时间段(例如,30秒、一分钟、两分钟或其它选定时间段)内未接收到希氏束捕获通知,或者如果在框306接收到无效希氏束捕获通知,则控制电路80可在框308调整起搏脉冲输出。在一些示例中,起搏脉冲电压幅度增加。在其它示例中,起搏脉冲宽度增加。在又其它示例中,当附加的希氏束起搏电极矢量可用时,可例如通过切换包括在疗法递送电路84中的电路系统来改变选择用于递送希氏束起搏脉冲的至少一个电极。

在框304,希氏束起搏由疗法递送电路84以经调整的起搏输出设定递送,并且在框306,控制电路80等待希氏束捕获通知。在框308调整起搏输出控制参数、使用经调整的控制参数递送希氏束起搏以及等待希氏束起搏装置的希氏束捕获通知的过程可重复多次,直到由计算设备240确认有效希氏束捕获,并且由希氏束起搏装置生成和接收通知。

一旦接收到希氏束捕获通知,控制电路80在与希氏束捕获通知的接收相关联的起搏输出控制参数处确定经确认的有效希氏束起搏期间心脏电信号的一个或多个特征。举例来说,可在框310确定QRS宽度、QRS面积、与紧接在前的希氏束起搏脉冲的QRS时间延迟、QRS极性、QRS波形模板和/或其它QRS特征。在一些示例中,控制电路80在框312将所确定的特征与基线特征进行比较,以验证在希氏束捕获期间确定的QRS特征与在非希氏束捕获期间确定的相同QRS特征之间存在可检测的变化或差异。如果QRS特征被确定为基本上未改变(例如,在如10%或更少的阈值差或百分比内),则可在框310确定不同的QRS波形特征以用于监测有效希氏束捕获。

在框314,控制电路80使用在有效希氏束捕获期间确定的QRS波形特征来设定希氏束捕获检测阈值。举例来说,如果在框310由控制电路80确定QRS宽度,则希氏束起搏装置的控制电路80可将捕获检测阈值设定为与希氏束捕获检测相关联的确定的QRS宽度加上小偏移,例如,QRS宽度的5%、10%或20%或5毫秒的固定偏移或其它预定值,以允许在有效希氏束捕获期间可发生的QRS宽度的一些变化。当基线QRS特征值在希氏束非捕获期间被确定时,在框314建立的捕获检测阈值可被设定为在框310确定的值和在框302确定的基线值之间的值,例如,在值之间的中点处或在差的不同部分处。

当计算设备240被配置为生成与不同类型的有效希氏束捕获(例如,SHB和NSHB捕获)相对应的通知时,希氏束起搏装置可确定与每个希氏束捕获类型的通知相对应的QRS特征(一个或多个),并且在框314建立用于检测和区分希氏束捕获类型的阈值。用于检测不同类型的有效(例如,SHB和NSHB捕获)和无效希氏束捕获(例如,RBB捕获、LBB捕获、仅VM捕获)的准则可由控制电路80在框314建立,每个独特的准则集涉及一个或多个捕获检测阈值,这些阈值为根据感测到的希氏束起搏装置的近场和/或远场心脏电信号确定的相应的一个或多个QRS特征而建立。

图9是可由希氏束起搏装置产生的心脏电信号的图400。心脏电信号包括表示SHB捕获(左列)、NSHB捕获(右列)和VM捕获(中列)的诱发响应QRS波形信号。在每个示例中,远场心脏电信号402和对应的希氏束近场信号412被示为与相应的希氏束起搏脉冲410、415或417在时间上对准。

在左列中,致使SHB捕获的希氏束起搏脉冲410产生在时间延迟420之后发生的希氏束近场诱发响应QRS波形414。有效希氏束捕获期间希氏束近场QRS波形414在一些患者中具有正极性且信号宽度相对较窄。远场诱发响应QRS波形404也被视为相对窄、极性为正,并且在时间延迟之后发生。在有效希氏束起搏脉冲410之后直到QRS波形414的时间延迟420是由于沿希氏浦肯野传导系统进行去极化所需的时间。

在中间列中,示出了仅捕获心室心肌组织而不捕获希氏束的无效希氏束起搏脉冲415之后的远场诱发响应QRS波形406和对应的希氏束近场诱发响应QRS波形416。由于在无效希氏束起搏脉冲415之后沿希氏浦肯野传导系统不存在传导,在有效SHB捕获期间,近场QRS波形416在相对短于QRS波形414的时间延迟420的时间延迟422之后出现。VM捕获期间的近场诱发响应QRS波形416相对较宽并具有负极性。宽QRS波形宽度是无效希氏束捕获期间电不同步性增加的证据。

NSHB捕获期间的远场QRS波形408和希氏束近场QRS波形418示出在右列中。在希氏束近场信号412中,无效希氏束捕获(VM捕获)期间的QRS波形416(中间列)和有效希氏束捕获期间的QRS波形418(右列)基本上相似。信号416和418两者在各自的希氏束起搏脉冲415和417之后较早地出现,两者在极性上均是负的,并且具有比SHB QRS波形414相对更宽的QRS波形宽度。因此,例如,基于直到QRS波形414的较长时间延迟420、正极性(至少在一些患者中)、相对较窄的QRS波宽度、相对较小的QRS波形面积或其任意组合,可从希氏束近场信号412积极地检测致使SHB捕获的有效希氏束起搏。有效、NSHB捕获期间的希氏束近场诱发响应信号418和无效VM捕获期间的近场诱发响应信号416的时序和形态的相似性可能使得这两种类型的捕获在一些患者中难以与希氏束近场信号区分开来,特别是当在希氏束起搏装置中远场信号402不可用时。因此,当接收到来自计算机设备240的指示确认有效希氏束捕获的通知时,由希氏束起搏装置的控制电路80基于QRS波形特征建立希氏束捕获检测阈值,可提高希氏束起搏装置检测有效希氏束捕获时的性能,即使有效希氏束捕获包括对附近心室心肌组织的捕获。

在图9的示例中,有效NSHB捕获期间的远场诱发QRS波形408比无效VM捕获期间的远场QRS波形406窄。当远场信号402在希氏束起搏装置中可用时,建立希氏束捕获检测阈值可包括基于远场信号的特征(例如基于远场诱发响应信号宽度、面积和/或QRS波形形态)来建立阈值。控制电路80基于远场QRS波形建立的希氏束捕获检测阈值可增加希氏束起搏装置检测有效希氏束捕获的可靠性,并且可单独使用或者与基于近场QRS波形的捕获检测阈值结合使用。QRS宽度的阈值、QRS面积的阈值或希氏束捕获检测的波形模板可由希氏束起搏装置结合由计算设备240(图4的)产生的电不同步性数据和希氏束捕获通知来建立或确定。远场信号402和/或近场信号412的特征中的任一个可由希氏束起搏装置响应于接收到计算设备240已经检测到有效希氏束捕获的通知而确定,用于建立应用于希氏束捕获监测的给定特征的希氏束捕获检测阈值。

图10是根据一个示例的用于由希氏束起搏装置使用所建立的希氏束捕获检测阈值来监测和维持有效希氏束捕获的方法的流程图500。在一些示例中,当每个希氏束起搏脉冲由希氏束起搏装置递送时,可执行流程图500的过程。通过每个起搏脉冲确认有效希氏束捕获使希氏束起搏装置能够跟踪希氏束起搏的整体有效性,例如,通过确定在递送的所有希氏束起搏脉冲中检测到希氏束捕获的希氏束起搏脉冲的百分比。在其它示例中,流程图500的过程可每天执行一次、每小时执行一次、每分钟执行一次或执行其它频率或预定的捕获监测调度。在一些示例中,当触发事件发生时执行流程图500的过程,例如检测到引线阻抗的变化或检测到可与希氏束起搏捕获阈值的变化相关或指示希氏束起搏捕获阈值的变化的其它变化。

在框502,根据编程的起搏疗法协议和希氏束起搏控制参数递送希氏束起搏。在一些示例中,流程图500的过程可作为起搏捕获阈值测试的一部分来执行,其中在框502递送的希氏束起搏脉冲是递送的可变起搏幅度脉冲(或可变脉冲宽度)序列中的一个,以确定致使有效希氏束捕获的最低脉冲幅度(或最低脉冲宽度)。

在框504,在疗法递送电路84递送希氏束起搏脉冲之后,心脏电信号特征,具体地,QRS波形特征,由控制电路80根据从感测电路86接收的心脏电信号来确定,如结合图8所述,控制电路80已为该感测电路建立捕获检测阈值。在一些示例中,当建立多个捕获检测阈值时,多个QRS波形特征可由控制电路80确定。在框506,控制电路80将确定的心脏电信号特征(一个或多个)与相应的先前建立的捕获检测阈值(一个或多个)进行比较。如果基于确定的QRS波形特征(一个或多个)与建立的捕获检测阈值(一个或多个)的比较(一个或多个)满足希氏束捕获检测准则,则控制电路80在框508检测希氏束捕获。

当在框508控制电路80未检测到有效希氏束捕获时,例如,基于一个或多个确定的QRS特征不满足捕获检测阈值,控制电路80可在框510向疗法递送电路84发出信号以调整起搏脉冲输出,例如,通过增加起搏脉冲幅度和/或脉冲宽度。下一个希氏束起搏脉冲可在框502根据增加的脉冲输出(或希氏束起搏控制参数的其它调整,如起搏电极矢量)被递送,并且重复使用先前建立的捕获检测阈值检测捕获的过程。

当希氏束捕获监测包括通过控制电路80维持有效希氏束起搏脉冲的百分比时,在框508确定有效希氏捕获(或无效希氏捕获)之后,可在框512更新检测到捕获的起搏脉冲的百分比。由控制电路80在框512更新的百分比可被确定为由疗法递送电路84递送的希氏起搏疗法的所有递送的希氏束起搏脉冲的百分比,其致使自疗法发起或在预定时间间隔内(例如,在24小时间隔内或在一周内,作为示例)由控制电路80进行有效希氏束捕获检测。如果流程图500的过程作为捕获阈值测试的一部分由希氏束起搏装置执行,则与框508的有效捕获检测(“是”分支)或无效捕获检测(“否”分支)相对应的起搏脉冲电压幅度和/或脉冲宽度可存储在框512的存储器82中,以使得控制电路80能够基于希氏束捕获阈值确定检测到有效希氏束捕获时的最低起搏输出。

在框512更新与存储器82中的希氏捕获监测相关的数据之后,控制电路80通过返回到框502来继续流程图500的过程,以控制下一个希氏束起搏脉冲的递送(通过疗法递送电路84),这可以经调整的希氏起搏输出控制参数递送。以这种方式,希氏束起搏装置被配置为通过基于所建立的希氏束捕获检测阈值(一个或多个)确定是否发生有效希氏束捕获并响应于未检测到有效希氏束捕获而调整希氏束起搏控制参数来维持或促进有效希氏束捕获,以便恢复有效希氏束捕获。

本公开的一些技术由以下说明性实施例描述。

实施例1.一种医疗装置系统,其包含:

电极设备,其包含多个外部电极,所述多个外部电极被配置用于监测患者的多个体表电信号;和

计算设备,其包含处理电路系统并联接到电极设备,并且被配置为:

在希氏束起搏脉冲的递送期间,根据从多个外部电极接收的体表电信号生成心脏电不同步性数据;

基于电不同步性数据通过希氏束起搏脉冲来识别有效希氏束捕获,其中有效希氏束捕获包含希氏束的左束分支和右束分支两者的捕获;和

响应于识别有效希氏束捕获而生成希氏束捕获的指示。

实施例2.根据实施例1的系统,其还包含希氏束起搏装置,所述希氏束起搏装置包含:

感测电路,其被配置为感测心脏电信号;

疗法递送电路,其被配置为递送希氏束起搏脉冲;和

控制电路,其联接到感测电路和疗法递送电路,并且被配置为:

接收与由计算设备生成的希氏束捕获的指示相对应的通信信号;

响应于接收到通信信号而确定心脏电信号的特征;和

基于所确定的心脏电信号的特征来建立捕获检测阈值。

实施例3.根据实施例2的系统,其中控制电路还被配置为通过以下方式控制疗法递送电路以维持有效希氏束捕获:

确定在由疗法递送电路递送的希氏束起搏脉冲之后从感测电路接收的心脏电信号的特征;

将特征与所建立的捕获检测阈值进行比较;和

响应于不满足所建立的捕获检测阈值的特征而调整由疗法递送电路使用的起搏控制参数以递送希氏束起搏脉冲。

实施例4.根据实施例2至3中任一项的系统,其中计算设备被配置为通过传输无线信号来生成通知,

希氏束起搏装置包含遥测电路,所述遥测电路被配置为直接从计算设备接收无线信号。

实施例5.根据实施例2至4中任一项的系统,其中控制电路被配置为通过确定以下中的至少一项来确定心脏电信号的特征:

来自希氏束起搏脉冲的QRS宽度、QRS面积、QRS极性、QRS形态和QRS时间延迟。

实施例6.根据实施例1至5中任一项的系统,其中计算设备还被配置为:

在没有希氏束起搏脉冲的情况下生成基线电不同步性数据;和

通过将在希氏束起搏脉冲的递送期间生成的电不同步性数据与基线电不同步性数据进行比较来识别希氏束捕获。

实施例7.根据实施例6的系统,其中基线电不同步性数据在捕获心室心肌而不捕获希氏束的起搏脉冲的递送期间生成。

实施例8.根据实施例1至7中任一项的系统,其中计算设备被配置为:

通过以下方式生成电不同步性数据:

根据从电极设备接收的多个QRS波形确定电激活时间,以及

确定电激活时间的度量;和

通过将电激活时间的度量与阈值进行比较来识别有效希氏束捕获。

实施例9.根据实施例1至8中任一项的系统,其中计算设备还被配置为:

通过以下方式生成电不同步性数据:

根据从电极设备接收的与沿患者右侧接收的体表电信号相对应的第一多个QRS波形来确定电激活时间的右心室度量,以及

根据沿患者左侧从电极设备的外部电极接收的体表电信号的第二多个QRS波形来确定电激活时间的左心室度量;和

通过以下方式识别有效希氏束捕获:

将右心室度量和左心室度量与相应的右束分支捕获阈值和左束分支捕获阈值进行比较;和

响应于右心室度量和左心室度量两者满足相应的右束分支捕获阈值和左束分支捕获阈值而识别有效希氏束捕获。

实施例10.根据实施例1至9中任一项的系统,其中计算机设备还被配置为:

基于对所生成的电不同步性数据的分析,从选择性希氏束捕获、非选择性希氏束捕获、仅心室心肌捕获、右束分支捕获和左束分支捕获中区分至少两种不同类型的希氏束捕获;和

生成与区分类型的希氏束捕获相对应的通知。

实施例11.根据实施例1至10中任一项的系统,其中电极设备包含联接到基板的电极阵列,所述基板被配置为包围患者的躯干。

实施例12.一种由医疗装置系统执行的方法,其包含:

通过计算设备从包含多个外部电极的电极设备接收体表电信号;

由计算设备在希氏束起搏脉冲的递送期间根据从多个外部电极接收的体表电信号生成电不同步性数据;

由计算设备基于电不同步性数据来识别有效希氏束捕获,其中有效希氏束捕获包含对希氏束的左束分支和右束分支两者的捕获;和

响应于识别有效希氏束捕获而由计算设备生成希氏束捕获的指示。

实施例13.根据实施例12的方法,其还包含:

由希氏束起搏装置的疗法递送电路递送希氏束起搏脉冲;

由希氏束起搏装置的感测电路感测心脏电信号;

由希氏束起搏装置的遥测电路接收与由计算设备生成的希氏束捕获的指示相对应的通信信号;

响应于接收到通信信号而由希氏束起搏装置的控制电路确定感测的心脏电信号的特征;和

基于感测的心脏电信号的确定特征来建立捕获检测阈值。

实施例14.根据实施例13的方法,其还包含通过以下方式维持希氏束捕获:

确定在由疗法递送电路递送的希氏束起搏脉冲之后从感测电路接收的心脏电信号的特征;

将特征与所建立的捕获检测阈值进行比较;和

响应于不满足所建立的捕获检测阈值的特征而调整由疗法递送电路使用的起搏控制参数以递送希氏束起搏脉冲。

实施例15.根据实施例13至14中任一项的方法,其还包含:

通过由计算设备传输无线信号来生成通知;和

由希氏束起搏装置直接从计算设备接收无线信号。

实施例16.根据实施例13-15中任一项的方法,其中确定心脏电信号的特征包含确定以下中的至少一项:

来自希氏束起搏脉冲的QRS宽度、QRS面积、QRS极性、QRS形态和QRS时间延迟。

实施例17.根据实施例12至16中任一项的方法,其还包含:

在没有希氏束起搏脉冲的情况下,由计算设备生成基线电不同步性数据;和

通过将在希氏束起搏脉冲的递送期间生成的电不同步性数据与基线电不同步性数据进行比较来识别希氏束捕获。

实施例18.根据实施例17的方法,其还包含在捕获心室心肌而不捕获希氏束的起搏脉冲的递送期间生成基线电不同步性数据。

实施例19.根据实施例12至18中任一项的方法,其还包含:

生成电不同步性数据包含:

根据从电极设备接收的多个QRS波形确定电激活时间,以及

确定电激活时间的度量;和

识别有效希氏束捕获包含将电激活时间的度量与阈值进行比较。

实施例20.根据实施例12至19中任一项的方法,其还包含:

生成电不同步性数据包含:

根据从电极设备接收的与沿患者右侧接收的体表电信号相对应的第一多个QRS波形来确定电激活时间的右心室度量,以及

根据沿患者左侧从电极设备的外部电极接收的体表电信号的第二多个QRS波形来确定电激活时间的左心室度量;和

识别有效希氏束捕获包含:

将右心室度量和左心室度量与相应的右束分支捕获阈值和左束分支捕获阈值进行比较;和

响应于右心室度量和左心室度量两者满足相应的右束分支捕获阈值和左束分支捕获阈值而识别有效希氏束捕获。

实施例21.根据实施例12至20中任一项的方法,其还包含:

基于对所生成的电不同步性数据的分析,从选择性希氏束捕获、非选择性希氏束捕获、仅心室心肌捕获、右束分支捕获和左束分支捕获中区分至少两种不同类型的希氏束捕获;和

生成与区分类型的希氏束捕获相对应的通知。

实施例22.根据实施例12至21中任一项的方法,其中从电极设备接收体表电信号包含从联接到基板的多个外部电极的阵列接收体表电信号,所述基板被配置为包围患者的躯干。

实施例23.一种非暂时性计算机可读存储介质,其包含一组指令,当由医疗装置系统的计算设备的处理器执行时,所述指令使计算设备:

从包含多个外部电极的电极设备接收体表电信号;

在希氏束起搏脉冲的递送期间,根据从多个外部电极接收的体表电信号生成电不同步性数据;

基于电不同步性数据来识别有效希氏束捕获,其中有效希氏束捕获包含希氏束的左束分支和右束分支两者的捕获;和

响应于识别有效希氏束捕获而生成希氏束捕获的指示。

应当理解,取决于示例,本文描述的方法中的任何方法的某些动作或事件可按不同的顺序执行、可添加、合并或完全排除(例如,并非所有描述的动作或事件对于方法的实践来说均是必要的)。此外,在某些示例中,动作或事件可例如通过多线程处理、中断处理或多个处理器同时地而不是顺序地执行。另外,尽管出于清晰的目的,本公开的某些方面被描述为由单个电路或单元来执行,但应当理解,本公开的技术可由与例如医疗装置相关联的电路或组件的组合来执行。

在一个或多个示例中,所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实施。如果以软件实施,则可将功能以一个或多个指令或代码的形式存储在计算机可读介质上并可由基于硬件的处理单元执行功能。计算机可读介质可包括计算机可读存储介质,其对应于有形介质,如数据存储介质(例如,RAM、ROM、EEPROM、闪存存储器或可用于存储指令或数据结构形式的所需程序代码且可由计算机访问的任何其它介质)。

指令可由一个或多个处理器执行,如一个或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑阵列(FPGA)或其它等效的集成或离散逻辑电路系统。因此,如本文所用,术语“处理器”可指代任何前述结构或适于实施本文所描述的技术的任何其它结构。而且,所述技术可完全在一个或多个电路或逻辑元件中实施。

因此,已经参考具体示例在前述描述中呈现了医疗装置系统。应当理解,本文公开的各个方面可按不同的组合而非附图中呈现的具体组合而组合。应当理解,在不脱离本公开的范围及所附权利要求的情况下,可对参考示例进行各种修改。

36页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:紧凑型质子治疗系统和方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!