[发明专利]与检测R波相关联的灵敏度的动态控制

说明书

本文描述了用于在维持固定检测阈值的同时，动态控制与检测R波相关联的灵敏度的设备和方法。一个这样的方法包括感测指示心脏电活动的模拟信号，将指示心脏电活动的模拟信号转换为指示心脏电活动的数字信号，并通过将指示心脏电活动的数字信号与固定检测阈值进行比较从而检测对应于R波的阈值交叉来检测R波。该方法还包括在维持固定检测阈值的同时，选择性地调整应用于指示心脏电活动的数字化信号的增益，从而选择性地调整与检测R波相关联的灵敏度。

技术领域

本文描述的实施例涉及在指示心脏电活动的信号(诸如心电图(ECG)或心内电图(IEGM))内检测R波的方法、设备和系统。

背景技术

植入式心脏设备(其也可以更一般地称为植入式医疗设备(IMD))经常包括使IMD能够感测心电图(ECG)或心内电图(IEGM)的电极，该ECG和IEGM可以统称为ECG/IEGM，或者更一般地称为指示心脏电活动的信号。图1是可以使用电极获得的ECG/IEGM信号102(其也可以称为ECG/IEGM波形102)的部分的理想化图。电极中的一个或多个可以是心脏引线的元件，例如其中，这样的电极可以被植入患者的心脏内。电极是植入患者心脏外部的皮下电极也是可能的。对于另一示例，其中IMD是无引线起搏器，电极可以位于无引线起搏器的外壳内、上或附近。这些只是可以用于感测ECG/IEGM的电极类型的几个示例。

参照图1，ECG/IEGM信号102的每个循环被示出为包括P波、QRS波群(包括Q波、R波和S波)、T波和U波。P波是由心房的去极化引起的。这随后是心房收缩，在心房收缩期间，从心房的血液的外排导致心室的进一步填充。由QRS波群指示的心室去极化发起心室收缩，该心室收缩导致心室压力上升，直到心室压力超过肺动脉和主动脉舒张血压，导致血液从心室排出时的前向流。Q波、R波、S波快速连续发生，反映了单一事件，因此通常被一起考虑为QRS波群。Q波是P波之后的任何向下偏转。R波作为向上偏转跟随，S波是R波之后的任何向下偏转。此后心室复极化发生，如由T波所指示，这与其中前向流停止从心室流入主动脉和肺动脉的心室松弛的起始相关联。此后，心室中的压力下降到低于心房中的压力，在该时间，二尖瓣和三尖瓣打开，开始在舒张期被动地填充心室。在示例性ECG信号102中还示出了U波，作为其小尺寸的结果，该U波不一定总能观察到，并且它被认为表示了浦肯野纤维的复极化。

图1中还示出了可以从ECG/IEGM信号(诸如ECG/IEGM信号102)测量的各种不同的间期和段。这些不同的间期和段是ECG/IEGM信号的特征的示例。这些包括PR间期、QT间期、RR间期、PR段和ST段。PR间期，有时称为PQ间期，是从P波的开始(心房去极化的起始)扩展直到QRS波群开始(心室去极化的起始)的时段，其持续时间正常在约120至200毫秒(ms)之间。PR间期的长度和/或变异性可以用于监视某些医疗条件，诸如但不限于心脏传导阻滞和心包炎。QT间期，其是从Q波的开始扩展直到T波结束的时段，表示心室的电去极化和复极化。延长的QT间期是心室快速性心律失常心动过速(如尖端扭转)的潜在的标志，也是猝死的危险因素。RR间期是R波之间的时段，或者更一般地，是QRS波群之间的时段，并且指示了心率(HR)。例如，可以通过测量多个RR间期，计算平均RR间期，并将数字六十(60)除以平均RR间期来确定以心跳每分钟(bpm)为单位的HR。RR间期也可以用于测量心率变异性(HRV)，该HRV是心跳之间的时间间期的变化的生理现象，其已被示出是心肌梗死后的死亡率的预测因子。此外，低HRV被认为是其他条件的指标，诸如充血性心力衰竭和糖尿病性神经病变。HRV可以通过计算RR间期的方差的测量来确定，诸如但不限于通过计算多个连续RR间期的标准差(SD)、连续差的均方根(RMSSD)或连续差的标准差(SDSD)。PR段是从P波结束扩展到QRS波群开始的时段。PR段异常可以指示心包炎或心房缺血。ST段是从S波结束(或QRS波群结束)扩展到T波开始的时段，并且持续时间通常约80～120ms之间。正常的ST段有轻微的向上凹性。平坦、下斜或压低的ST段，可以指示冠状动脉缺血。ST抬高可以指示透壁性心肌梗死。ST压低可以与心内膜下心肌梗死、低钾血症或洋地黄毒性相关联。