[发明专利]记录和分析体表心电图(ECG)以区分生理信号与噪声的设备

说明书

前期研究表明，通过观察响应起搏时记录的心内膜电图的形状可以预测由心律失常引起的猝死的风险。

电描记图的诊断变化由早期刺激心脏之后记录的电描记图中的小偏转组成。使用设备刺激心脏，该设备在心脏的一个部位产生刺激序列并记录来自心脏内其它部位的电描记图。

上述技术已用于形成心室内传导曲线，其中心脏早期刺激后的电描记图内的每个电位的延迟相对于刺激与恒定速率序列的刺激的最后刺激之间的间隔作图。通常，这涉及230至250个早期刺激，每个早期刺激施加的间隔每次减少1毫秒。这些曲线具有能够被分析以估计猝死的风险的特征形状。该技术描述在GB2439562中。

在使用这种技术的先前的研究中，影响心脏的疾病已被假定为一律影响心脏内的所有组织。在已经恢复心肌梗塞的患者中，异常局限于围绕梗塞的组织。虽然可以在该区域进行详细的心内膜记录，但是这种技术对于常规使用来说太复杂，因为，例如需要多个左心室电极。

体表心电图(ECG)由在躯干表面上测量的电位组成，这些电位表示在心脏内所有动作电流的加权和。体表ECGs通常用于诊断目的。

尽管检测到的偏转极小，但是能够使用体表ECG记录来检测早期刺激之后的小偏转。因此，需要进行一过程以将这些小偏转与噪声区分开。

常规技术是对信号求平均值以从噪声中突出小电位。

众所周知，在窦性心律期间，一些患者在其平均ECG中具有可辨别的小的延迟电位，并且这与猝死的风险具有一定关联。

根据本发明的第一方面，提供了记录和分析体表心电图(ECG)以区分生理信号与噪声的设备；该设备包括：

a)以起搏序列起搏心脏的装置，所述起搏序列包括多个具有恒定间隔的刺激，随后是早期刺激，其中早期刺激和前面的恒定速率的刺激之间的间隔小于所述恒定速率的刺激之间的间隔；

b)以与早期刺激和前面的恒定速率的刺激之间的间隔相同的间隔多次重复起搏序列的装置；

c)以与早期刺激和前面的恒定速率的刺激之间的间隔不同的间隔多次重复起搏序列的装置；

d)在b)和c)的重复起搏序列期间生成体表心电图记录的装置；

e)平均体表心电图记录的装置，所述体表心电图记录对应于b)中起博的每个早期刺激；和

f)平均体表心电图记录的装置，所述体表心电图记录对应于c)中起博的每个早期刺激。

因此，该设备提供了确定心室内传导的变化从而建立与使用心内膜测量获得的传导曲线类似的传导曲线的能力。

在优选的实施例中，该设备包括比较从e)和f)获得的平均的、记录的体表心电图以及显示差异从而显示传导曲线的装置。

体表心电图以其形状显示生理变化性，作为呼吸、血压控制周期等的结果。为了补偿这一点，优选地，存在至少一个感测心内膜心脏电极和用于利用由至少一个感测心内膜心脏电极感测到的信号来补偿体表心电图的延迟和/或失真的装置。

优选地，所述至少一个感测心内膜心脏电极用于获得由起搏电极提供的起搏刺激和在靠近起搏电极的区域中出现心肌激活之间的间隔。在该间隔中的变化表示对组织潜伏期的刺激，并且其测量使体表心电图信号与共同的时间基准对齐。因此，还优选的是，由每个刺激获得的间隔用于使与该刺激相对应的体表ECG记录与共同的时间基准对齐。

通过对齐体表ECG信号，在平均之后将获得其特征改善的分辨率，因为未对齐的信号将倾向于降低小电位的检测。

因此，与对组织潜伏期的刺激相比，电极之间的传导时间就会很短，优选地，起搏电极和至少一个感测心内膜心脏电极之间的距离基本上为1cm或更小。

进一步优选地，所述设备包括靠近起搏电极的第一感测心脏电极和远离起搏电极的第二感测心脏电极。

优选地，起搏电极、第一感测心脏电极和可应用的第二感测心脏电极都位于心脏的右心室内。从而避免左心室导管插入的额外复杂性。

该设备还可以包括用于确定信号和第二信号之间的间隔的装置，所述信号来自第一感测电极，由靠近第一电极的心肌组织的激活产生，所述第二信号来自第二感测电极，由靠近第二电极的心肌组织的激活产生。该间隔表示贯穿心脏的传导速度，并且可以用于时间扩展或时间压缩体表心电图记录，使得每个记录的长度相同。当进行平均时，由于更好的对齐电位，这还具有增加平均体表ECG信号的分辨率的效果。

测量由靠近电极和远离电极感测到的电位之间的间隔，优选地通过互相关。(间隔中的变化可能由生理效应(例如呼吸、血压波动等)引起)。这允许扩展每个响应早期刺激的单个体表ECG记录，以便变得等长。