[发明专利]一种多传感器复合右心室电极及融合心脏起搏频率自适应调节方法

说明书

本发明提供一种准确、快速且长期稳定的多传感器复合右心室电极融合心脏起搏频率自适应调节方法，所述电极包括定位锚，硅胶导管，传感器舱和连接导线。本发明同时监测右心室腔内血液光电容积波、血氧饱和度、温度以及阻抗等生理信息，通过监测同为慢变化代谢量的血液温度信息提供与血氧饱和度信息的交叉比对，提高血氧饱和度监测的准确度；通过监测快变化的右室心尖阻抗信息提高起搏频率自适应的快速响应能力；通过监测光电容积波传感器内部温度以及表面附着生物组织阻抗变化间接反映附着生物组织的厚度变化以动态调节LED发射电流，从而延长光电容积波传感器失效时间。

技术领域

本发明属于生物医学工程领域，涉及一种多传感器复合右心室电极及融合心脏起搏频率自适应调节方法。

背景技术

50％以上的心脏起搏器植入者因病窦综合征而丧失了自主心律，这些植入者中九成以上选择植入频率自适应心脏起搏器。在我国，尽管目前每年植入频率自适应心脏起搏器的比例也超过了心脏起搏器植入总量的50％，但其中多数心律调节依赖非闭环控制的运动传感器，这类传感器对于运动敏感，但对情绪、脑力活动等非运动代谢的变化并不敏感，而且在某些特殊情况下，如植入者下楼梯时会产生比上楼梯更快的心律而造成植入者的不适。使用闭环控制的代谢传感器调节心律则可以较好地解决上述问题，在运动、情绪以及脑力活动条件下均能提供类似于生理状况下的心律调节。

现有技术中，将测量混合静脉或中心静脉血氧饱和度的电极置于右心室心腔内，既可用于感知代谢量进行闭环控制调节心律。这类电极通常以装配在靠近头部的光电容积波传感器检测右心室血液的血氧饱和度，当血氧饱和度下降时，说明机体因运动或其它因素导致耗氧量增大，于是连接该电极的心脏起搏器调快起搏心律，增加心输出量使更多的血液流过肺部以提供更多的氧供应机体需要。文献An Active Optical Sensor forMonitoring Mixed Venous Oxygen-Saturation for an Implantable Rate-RegulatingPacing System报道了一种使用660nm单波长反射式光电容积波传感器测量混合静脉血氧饱和度的右心室电极，其通过计算心输出量与动静脉血氧饱和度差的乘积获取氧吸收信息，以QRS复合波触发每搏血氧饱和度采集并进行起搏频率自适应调节。文献Long-TermClinical Performance of a Central Venous Oxygen Saturation Sensor for RateAdaptive Cardiac Pacing报道了一种使用红光、红外光双波长反射式光电容积波传感器测量中心静脉血氧饱和度的右心室电极，通过测量红光与红外光反射光强之比，以经验公式计算其一次函数获得中心静脉血氧饱和度，并进行起搏频率自适应调节。

以上述方法为代表的基于静脉血血氧饱和度的起搏频率自适应方法通常以QRS复合波触发每心搏的右心室血液血氧饱和度的采集，以血液中氧的吸收和消耗反映全身代谢活动信息。但值得注意的是，除受代谢影响之外，肌肉和其它组织氧消耗的变化、血液和组织之间气体交换涨落导致的心输出量变化、血液中血红蛋白浓度的变化、动脉血血氧饱和度的变化都会引起静脉血血氧饱和度的变化，这些不确定因素的影响对静脉血血氧饱和度的测量带来了困难。同时，作为全身代谢信息的体现，血氧饱和度是一种反应速度较慢的生理量，中心静脉血氧饱和度与运动事件之间的延迟时间约为5秒左右，血氧饱和度的时间常数约为40秒左右，反应时间约为72秒左右。因此对于激烈运动引起的快变化，右心室血液的血氧饱和度难以做出迅速的调节反应。此外，电极外包裹的纤维组织随着植入时间的演进逐渐增厚，最终可能遮蔽光学窗口而使光电容积波传感器失效。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种多传感器复合右心室电极及融合心脏起搏频率自适应调节方法，在电极头部同时装配光电容积波、温度以及阻抗传感器，分别获取血液血氧饱和度、温度和阻抗等信息，进行交叉比对以提供准确、快速且长期稳定的心脏起搏频率自适应感知电极及融合心脏起搏频率自适应调节方法。

本发明是通过以下技术方案来实现：