本公開涉及具有活動傳感器的植入式醫療設備以用于監測患者活動以及用于將心臟活動從活動傳感器信號過濾出來的相關聯的方法。
背景
用于遞送治療、監測患者的生理狀況或其組合的各種植入式醫療設備(imd)已經臨床植入或提出用于臨床植入患者體內。一些imd可采用攜載刺激電極、感測電極、和/或其它傳感器的一條或多條細長電引線。其他imd可包括沿著imd的外殼或在imd的外殼內的電極和/或其他傳感器,該imd的外殼封圍imd的電路與電子部件。
imd可向各種器官、神經、肌肉或組織(諸如,心臟、大腦、胃、脊髓、盆骨底等等)遞送治療和/或監測它們的狀況。諸如心臟起搏器之類的一些imd監測患者的心臟活動并經由耦合到起搏器的電極將治療電刺激提供到患者的心臟。由imd提供的電刺激可包括諸如起搏脈沖之類的信號以處理諸如心動過緩之類的異常心律。
在一些情況下,imd感測表示患者的代謝需求的信號,以便以旨在滿足患者的代謝需求的速率來提供心臟起搏。例如,可從與身體活動相關聯的加速計信號確定患者的身體活動水平的指示,以便提供速率響應的起搏以動態地維持滿足患者的代謝需求的心率。
技術實現要素:
一般而言,本公開涉及用于控制心臟起搏的技術,該技術避免了由于被錯誤地檢測為患者的身體活動的心臟活動而增加起搏速率。根據本文中所公開的技術的起搏器操作基于活動傳感器信號確定較低起搏速率設置點。較低速率設置點建立從活動傳感器信號所確定的活動度量的水平,在該活動度量以下,預期所感測的活動主要由于心臟運動,并且不是由于身體活動而導致的增加的代謝需求的指示。僅當活動度量在基底速率設置點之上是才將起搏速率增加到較低起搏速率之上。
在一個示例中,本公開提供了一種方法,該方法包括:感測與患者的代謝需求相關聯的活動信號,從活動信號確定第一多個活動度量,在該第一多個活動度量的預定百分位處確定活動度量值,基于預定百分位處的活動度量值設置較低速率設置點,從活動信號確定下一個活動度量,并響應于至少下一個活動度量少于或等于較低速率設置點,以較低基礎起博速率來遞送心臟起搏。
在另一示例中,本公開提供了一種植入式醫療設備(imd),該植入式醫療設備包括:活動傳感器,該活動傳感器被配置成產生與患者的代謝需求相關聯的信號;脈沖發生器,該脈沖發生器被配置成經由耦合到植入式醫療設備的一對電極產生起搏脈沖并將起搏脈沖遞送到患者的心臟;以及控制模塊,該控制模塊耦合到脈沖發生器以及活動傳感器。控制模塊被配置成:從活動信號確定多個活動度量,在該多個活動度量的預定百分位處確定活動度量值,基于預定百分位處的活動度量值設置較低速率設置點,從活動信號確定下一個活動度量,并響應于至少下一個活動度量少于或等于較低速率設置點,以較低基礎起博速率來控制脈沖發生器遞送心臟起搏脈沖。
在另一示例中,本公開提供了一種非暫態、計算機可讀存儲介質,該存儲介質存儲一組指令,該指令當由植入式醫療設設備的控制模塊執行時,使得設備:感測與患者的代謝需求相關聯的活動信號,從活動信號確定多個活動度量,在該多個活動度量的預定百分位處確定活動度量值,基于預定百分位處的活動度量值設置較低速率設置點,從活動信號確定下一個活動度量,并響應于至少下一個活動度量少于或等于較低速率設置點,以較低基礎起博速率來遞送心臟起搏脈沖。
本發明內容旨在提供對本公開中所描述的主題的概覽。它不旨在提供以下的附圖和描述內所詳細描述的裝置與方法的排他性或窮盡性解釋。一個或多個示例的進一步細節在以下的附圖和描述中闡述。
附圖說明
圖1是示出可用于感測心臟電信號并將治療提供給患者的心臟的心臟內起搏系統的概念圖。
圖2a是可對應于圖1中所示的右心房起搏器或右心室起搏器的心臟內起搏器的概念圖。
圖2b是心臟內起搏器的替代實施例的概念圖。
圖2c是心臟內起搏器的又一實施例的概念圖。
圖3是圖2a中所示的心臟內起搏器的示例配置的功能框圖。
圖4是根據一個示例的使用從加速計信號確定的活動計數由圖3的起搏器所確定的傳感器指示的速率(sir)傳遞函數的圖。
圖5是由圖3的起搏器執行的用于設置用于根據sir來控制速率響應起搏的較低速率(lr)設置點的方法的流程圖。
圖6是根據一個示例的用于自動地調整lr設置點的方法的流程圖。
圖7是根據一個示例的用于基于編程的患者活動百分位來建立lr設置點并隨時間更新lr設置點的方法的流程圖。
圖8是在時間周期內積累的活動計數的頻率圖并示出用于調整lr設置點的一種方法。
圖9是在時間周期上積累的活動計數的頻率圖并示出用于調整lr設置點的另一種方法。
圖10是根據另一示例的用于調整lr設置點的方法的流程圖。
具體實施方式
本文中公開了植入式醫療設備(imd)系統,該植入式醫療設備系統包括心臟內起搏器,該心臟內起搏器被配置成完全植入到患者的心臟的腔室中并包括用于產生與患者活動相關聯的信號的患者活動傳感器。在各個示例中,imd系統可包括不需要經靜脈引線的心房心臟內起搏器、心室心臟內起搏器或心房與心室心臟內起搏器兩者。活動傳感器信號用于建立傳感器指示的起搏速率,以提供自動調整的速率響應的心臟起搏以滿足患者的代謝需求。包括在心臟內起搏器中的活動傳感器(例如,加速計)經受(subjectedto)心臟運動,使得活動傳感器信號包括心臟運動信號。本文中公開的技術使得心臟內起搏器能夠基于患者活動來調整起搏速率并且避免基于包含在加速計信號內的心臟運動偽像(artifact)來調整起搏速率。
圖1是示出可用于感測心臟電信號并將治療提供給患者的心臟8的心臟內起搏系統10的概念圖。imd系統10包括右心室(rv)心臟內起搏器14和右心房(ra)心臟內起搏器12。采用本文中公開的技術的起搏系統不限于包括ra起搏器12與rv起搏器14兩者的系統。相反,采用所公開的技術的心臟起搏系統可包括一個或多個起搏器,該起搏器被配置成被定位在心臟8里面或外面并包括經受跳動心臟8的運動的基于運動的患者活動傳感器。
在所示的示例中,起搏器12和14是被適配用于完全植入到心臟腔室內(例如,完全在心臟8的rv內、完全在心臟8的左心室(lv)內、完全在心臟8的ra內或完全在心臟8的左心房(la)內)的經導管的心臟內起搏器。ra起搏器12被示成沿著ra的心內壁(例如,沿著ra側壁或ra隔膜)進行定位。rv起搏器14被示成沿著rv的心內壁(例如,在rv尖端附近)進行定位。然而,本文中所公開的技術不限于在圖1的示例中所示的起搏器位置,并且可能是相應心臟腔室內的其他相對位置。
起搏器12和14與皮下植入的起搏器相比在尺寸上被減少,并且在形狀上通常是圓柱形的,以實現經由遞送導管的經靜脈植入。在其他示例中,起搏器12和14可被定位在心臟8里面或外面的任何其他位置處,包括心外膜位置。例如,起搏器12可被定位在右心房或左心房的外面或之內,以提供相應的右心房或左心房起搏。起搏器14可被定位在右心室或左心室的外面或之內,以提供相應的右心室或左心室起搏。
起搏器12和14各自能夠產生經由起搏器的外殼上的一個或多個電極被遞送到心臟8的電刺激脈沖,即,起搏脈沖。ra起搏器12被配置成使用基于外殼的電極來感測ra中的心臟內電描記圖(egm)信號并遞送ra起搏脈沖。rv起搏器14被配置成使用基于外殼的電極來感測rv中的egm信號并遞送rv起搏脈沖。
起搏器12和14各自能夠與外部設備20進行雙向無線通信。外部設備20常常被稱為“編程器”,因為它通常由內科醫生、技術員、護士、臨床醫生或其他有資格的用戶來使用,以用于對起搏器12和14中的操作參數進行編程。外部設備20可位于診所、醫院或其他醫療設施中。外部設備20可替代地被實現為可在醫療設施中、患者的家中或另一位置中進行使用的家庭監測器或手持設備。可使用外部設備20將操作參數(諸如感測與治療遞送控制參數)編程到起搏器12和14中。外部設備20的各方面可通常對應于美國專利no.5,507,782(kieval等人)中公開的外部編程/監測單元,以此方式通過引用將其整體合并于此。
外部設備20包括處理器52、存儲器53、用戶顯示器54、用戶界面56以及遙測模塊58。處理器52控制外部設備操作并處理從起搏器12和14接收到的數據與信號。根據本文中所公開的技術,處理器52可用于基于活動傳感器信號對在控制速率響應的心臟起搏中所使用的傳感器指示的速率傳遞函數的初始設置點以及患者活動百分位進行編程。傳感器52可提供具有數據的用戶顯示器54以用于向用戶生成圖形用戶界面,以用于選擇并編程由起搏器12或起搏器14在控制速率響應的起搏中以及其他起搏功能中所使用的控制參數。
外部設備20可向用戶顯示與起搏器12或14功能相關的其他數據與信息,以用于回顧起搏器操作與編程的參數以及egm信號或在詢問會話期間從起搏器12和14所得到的其他生理數據。用戶界面56可包括鼠標、觸摸屏、鍵盤和/或小鍵盤,以使得用戶能夠與外部設備20交互,以發起與起搏器12和14的遙測會話以用于從起搏器12和14得到數據和/或將數據傳送到起搏器12和14,以用于選擇并編程期望的感測和治療遞送控制參數。
遙測模塊58被配置用于與包括在起搏器12和14中的植入式遙測模塊進行雙向通信。遙測模塊58使用適當地尋址目標起搏器12或14的通信協議與ra起搏器12建立無線射頻(rf)通信鏈路22并與rv起搏器14建立無線rf通信鏈路24。可在系統10中實施的示例rf遙測通信系統通常被公開在美國專利no.5,683,432(goedeke等人)中,以此方式通過引用將其整體合并于此。遙測模塊58被配置成與處理器52協同操作,以用于經由通信鏈路22或24發送并接收與起搏器功能相關的數據。可使用在醫療植入通信服務(mics)頻帶、醫療數據服務(meds)頻帶中的射頻(rf)鏈路、
遙測模塊58可能夠在寬距離范圍(例如,高達大約10米)內與起搏器12和14進行雙向通信。在其他示例中,遙測通信可需要使用放置在ra起搏器12或rv起搏器14的附近中的編程頭以促進數據傳送。可以構想,外部設備20可經由遙測模塊58有線或無線連接到通信網絡,以用于將數據傳送到遠程數據庫或計算機,以允許對患者12的遠程管理。
圖2a是可對應于圖1中所示的ra起搏器12或rv起搏器14的心臟內起搏器100的概念圖。起搏器100包括沿著起搏器100的外殼150被間隔開的電極162與164,以用于感測心臟egm信號并遞送起搏脈沖。電極164被示成從起搏器100的遠端102延伸的尖端電極,并且電極162被示成沿著外殼150的中部(例如,鄰近近端104)的環電極。遠端102被稱作“遠端的”,因為預期在它前進穿過遞送工具(諸如,導管)并放置抵靠目標起搏位置時是前端(leadingend)。
電極162和164形成陰極和陽極對,以用于雙極心臟起搏與感測。電極162與164可被定位在相應的近端104與遠端102上或盡可能靠近相應的近端104與遠端102,以增加電極162與164之間的電極間的間距。
在替代的實施例中,起搏器100可包括兩個或更多個環電極、兩個尖端電極、和/或沿著起搏器外殼150暴露的其他類型的電極,以用于將電刺激遞送到心臟8并感測egm信號。電極162和164可以是但不限于,鈦、鉑、銥或它們的合金,并可包括低極化涂層,諸如,尤其是氮化鈦、氧化銥、氧化釕、鉑黑。電極162和164可被定位在沿著起搏器100除了所示位置的位置處。
外殼150由生物相容的材料形成,諸如不銹鋼或鈦合金。在一些示例中,外殼150可包括絕緣涂層。絕緣涂層的示例尤其包括聚對二甲苯、尿烷、peek、或者聚酰亞胺。外殼150的整體可以是絕緣的,但是僅電極162和164是未絕緣的。在其他示例中,外殼150的整體可用作電極,而非提供諸如電極162之類的局部電極。替代地,電極162可與外殼150的其他部分電隔離。
外殼150包括控制電子器件子組件152(外殼容納電子器件),以用于感測心臟信號、產生起搏脈沖并控制治療遞送以及起搏器100的其他功能。外殼150進一步包括電池子組件160,該電池組件160將電力提供給控制電子器件子組件152。電池子組件160可包括在共同轉讓的美國專利no.8,433,409(johnson等人)和美國專利no.8,541,131(lund等人)中所公開的電池的特征,以此方式通過引用將這兩個專利中的兩者整體合并于此。
起搏器100可包括一組固定尖齒166,以例如通過與心室骨小梁相互作用來將起搏器100固定到患者組織。固定尖齒166被配置成錨固起搏器100以將電極164定位成可操作地鄰近目標組織,以用于遞送治療電刺激脈沖。多種類型的有源和/或無源固定構件可用于將起搏器100錨固或穩固在植入位置中。起搏器100可包括在共同轉讓的預授權公開u.s.2012/0172892(grubac等人)中所公開的一組固定尖齒,以此方式通過引用將其整體合并于此。
起搏器10可進一步包括遞送工具界面158。遞送工具界面158可位于起搏器100的近端104處,并被配置成連接到遞送設備(諸如導管),該遞送設備用于在植入過程期間將起搏器100定位在植入位置處(例如,在心臟腔室內)。
起搏器100減小的尺寸實現了完全植入到心臟腔室內。在圖1中,ra起搏器12與rv起搏器14可具有不同的尺寸。例如,ra起搏器12可以在體積上小于起搏器14(例如,通過減少電池尺寸)以適應植入在較小的心臟腔室中。如此,可以理解,起搏器100可根據其將被植入的腔室或位置而在尺寸、形狀、電極位置或其他物理特征中進行適配。
圖2b是心臟內起搏器100的替代實施例的概念圖。起搏器110包括外殼150、控制組件152、電池組件160、固定構件166以及沿著遠端102的電極164,并可包括沿著近端104的遞送工具界面158,如以上結合圖2a所描述的。起搏器100被示作包括沿著延長器165延伸離開外殼150的電極162’。如此,代替了沿著外殼150攜載一對電極(這限制了最大可能的電極間間距),延長器165可使用必要的電饋通件被耦合到外殼150,以將電極162’以離遠側尖端電極164的增加的電極間距離進行定位。
圖2c是具有延長器165的心臟內起搏器120的替代實施例的概念圖,該延長器165被耦合到起搏器外殼150的遠端102以將遠側電極164’延伸離開沿著外殼150靠近近端104或在近端104處進行定位的電極162。圖2b與圖2c中所示的延長器165是絕緣的導電體,其經由橫跨外殼150的電饋通件將電極162’(圖2b)或電極164’(如2c)電耦合到起搏器電路。具有用于增加電極間間距的絕緣、導電延長器165的起搏器120可通常對應于共同轉讓的預授權美國公開no.2013/0035748(bonner等人)中所描述的植入式設備與柔性導體,以此方式通過引用將其整體合并于此。
在圖2a、2b和2c中所示的示例中,用于產生與患者活動相關的信號的活動傳感器可被封圍在控制電子器件組件152內。在其他示例中,活動傳感器可沿著延長器165或外殼150的任何其他部分進行定位。在一些示例中,活動傳感器可被實現為壓電加速計。
圖3是圖2a中所示的起搏器100的示例配置的功能框圖。起搏器100包括脈沖發生器202、感測模塊204、控制模塊206、存儲器210、遙測模塊208以及電源214。如本文中所使用的,術語“模塊”指的是專用集成電路(asic)、電子電路、執行一個或多個軟件或固件程序的處理器(共享的、專用的、或組)和存儲器、組合邏輯電路、或提供所描述的功能的其他合適的部件。ra起搏器12與rv起搏器14中的每一個可包括如由圖3中所示的起搏器100所表示的類似的模塊,然而應當理解,模塊可根據需要進行不同地配置以執行分開的ra與rv起搏器12和14的功能。
例如,當起搏器100配置成操作為rv起搏器14時,控制模塊206被配置成設置用于控制心室起搏脈沖的遞送的各種心室起搏逸搏(escape)間期。當起搏器100被實現為ra起搏器12時,控制模塊206被配置成設置心房起搏逸搏間期以控制ra起搏脈沖的遞送。
歸屬于本文中的起搏器100的功能可實現為一個或多個處理器、控制器、硬件、固件、軟件、或他們的任意組合。將不同特征描繪為特定電路或模塊旨在強調不同的功能方面,并且不一定隱含此類功能必須通過分開的硬件或軟件部件或通過任何特定架構來實現。相反,與一個或多個模塊、處理器、或電路相關聯的功能可由單獨的硬件或軟件部件來執行,或者被集成在共同的硬件或軟件部件內。例如,由起搏器100執行的起搏控制操作可在控制模塊206中實現,該控制模塊206執行儲存在相關聯的存儲器210中的指令并依賴來自感測模塊204的輸入。
脈沖發生器202產生電刺激脈沖,該電刺激脈沖經由電極162和164被遞送到心臟組織。電極162和164可以是如圖2a中所示的基于外殼的電極,但是電極162與164中的一個或兩個可替代地由從起搏器外殼延伸離開的絕緣、電導體來攜載,如結合圖2b與圖2c所描述的。
脈沖發生器202可包括一個或多個電容器以及充電電路以將電容器(多個)充電到編程的起搏脈沖電壓。在適當時間,如由包括在控制模塊206中的起搏定時與控制模塊所控制的,電容器被耦合到起搏電極162與164以對電容器電壓進行放電并藉此遞送起搏脈沖。通常在以上合并的美國專利no.5,507,782(kieval等人)中以及在共同轉讓的美國專利no.8,532,785(crutchfield等人)中公開了起搏電路,這些專利中的兩者通過引用整體合并于此、可在起搏器100中實現以用于在控制模塊206的控制下將起搏電容器充電到預定的起搏脈沖振幅并遞送起脈沖。
控制模塊206根據儲存在存儲器210中的經編程的治療控制參數并響應于起搏逸搏間期的期滿來控制脈沖發生器202遞送起搏脈沖。被包括在控制模塊206中的起搏定時與控制模塊可包括逸搏間期計時器,該逸搏間期計時器被設置成用于控制起搏脈沖相對于起搏或感測事件的定時的起搏逸搏間期。當起搏逸搏間期期滿時,遞送起搏脈沖。如果在起搏定時間期期間通過感測模塊204感測到心臟事件,則可抑制預定的起搏脈沖,且起搏逸搏間期可被重新設置成新的時間間期。如下文所描述的,控制模塊206使用來自活動傳感器212的信號,以用于確定用于控制起搏脈沖遞送的速率的傳感器指示的速率(sir)。例如,包括在控制模塊206中的逸搏間期計時器可被設置成對應于sir的起搏逸搏間期,并且可響應于活動傳感器信號當sir變化時調整起搏逸搏間期。
感測模塊204接收跨電極162與164產生的心臟egm信號。可由感測模塊204在egm信號跨過感測閾值時感測到心臟事件,該感測閾值可以是自動調整的感測閾值。響應于感測閾值交叉,感測模塊204將感測到的事件信號傳遞到控制模塊206以用于控制起搏脈沖的定時。
存儲器210可以包括計算機可讀指令,這些指令在由控制模塊206執行時,使控制模塊206執行貫穿本公開歸屬于起搏器100的各種功能。可在存儲器210內對計算機可讀指令進行編碼。存儲器210可包括非暫態計算機可讀存儲介質,該計算機可讀存儲介質包括任何易失性、非易失性、磁的、光的、或電的介質,諸如隨機存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、非易失性ram(nvram)、電可擦除可編程rom(eeprom)、閃存存儲器、或其他數字介質(其中唯一例外是暫態傳播信號)。存儲器210存儲定時間期、計數(counters)、或由控制模塊206用于控制通過脈沖發生器202的起搏脈沖的遞送的其他數據。例如,存儲器210可存儲設置點與斜率關系,該設置點與斜率關系用于基于由控制模塊206接收到的來自活動傳感器212的信號來確定sir。
活動傳感器可實現為壓電加速計,以用于產生于患者身體運動相關的信號。通常在2014年2月6日提交的美國專利申請s/n.14/174,514(nikolski等人)中公開了用于獲得患者活動信號的在心臟內設備中加速計的使用,通過引用將其整體合并于此。通常在美國專利no.7,031,772(condie等人)中公開了用于提供速率響應起搏的患者活動信號的使用,通過引用將其整體合并于此。
控制模塊206從活動傳感器212接收活動信號,并從期望的頻率處的信號確定活動度量,以用于確定傳感器指示的起搏速率。傳感器指示的速率(sir)可在休息周期期間的編程的較低速率(lr)與最大用力(exertion)周期期間的編程的最大較高起搏速率之間變化。如下所述,可根據sir傳遞函數來控制sir,該sir傳遞函數可包括在活動度量的不同的范圍內的sir變化的不同速率。
在一些示例中,活動度量被確定為活動計數。在這些實例中,控制模塊206包括計數器,以將活動計數追蹤為在活動計數間期(例如,2秒間期)期間來自活動傳感器212的信號跨過閾值的次數。在每個活動計數間期的結束處的計數與活動計數間期期間的患者身體運動相關聯,并因此與患者代謝需求相關聯。應用于活動傳感器信號的閾值(其在被活動傳感器信號穿過時使得活動計數增加)可以是默認或可編程的閾值,或者可以是自動調整的閾值。通常在共同轉讓的美國專利no.5,,720,769(vanoort)中公開了用于在n秒間期內獲得活動計數以及用于調整用于獲得活動計數的活動傳感器信號閾值的方法,通過引用將其整體合并于此。
由控制模塊206使用在監測間期內所確定的活動計數,以用于確定在其以下sir將保持在編程的lr處的活動計數。該活動計數在本文中被稱為“lr設置點”。大于lr設置點的活動計數導致大于較低速率的并根據sir傳遞函數所確定的sir。等于或少于lr設置點的活動計數導致sir等于編程的lr。
在其他示例中,可通過在活動計數間期內集成或合并活動信號樣本點來從活動傳感器信號獲得活動度量,活動計數間期例如兩秒間期,但是較長或較短的時間間期可用于確定活動度量。在調整間期內累積的活動度量被用于確定lr設置點。在調整間期之后的監測間期內累積的活動度量可被用于更新lr設置點。
本文中所描述的技術適用于這樣的活動傳感器:該活動傳感器對患者身體運動敏感,但在患者處于休息狀態時產生導致非零活動度量(例如,由于心臟活動)的傳感器信號。該技術可用于在患者正在休息時由于心臟或其他身體運動(其不是身體活動或增加的代謝需求的結果)而產生非零活動度量的其他活動傳感器信號。
其他類型的活動傳感器可產生與呼吸活動相關聯的信號,諸如,每分通氣量、血液或組織氧飽和、或患者身體運動或身體活動的另一指示。其他類型的活動傳感器可用于將代謝需求相關聯的信號提供給控制模塊206。通常在美國專利no.5,755,740(nappholz等人)、美國專利no.5,,507,785(deno)、以及美國專利no.5,312,454(roline)中描述了可與相應的起搏設備一起實現以用于基于代謝需求來控制起搏速率的其他類型的植入式傳感器的各種示例。本文中公開的技術可與任何類型的活動傳感器協同實施,該活動傳感器具有產生包括心臟活動的信號的傾向,并因此甚至在不存在由患者的實際身體活動或用力時指示由于心臟活動的非零患者活動水平。
起搏器100可進一步包括用于監測患者的一個或多個其他生理傳感器,例如血壓傳感器、聽覺傳感器、氧傳感器、或任何其他植入式生理傳感器。在其他示例中,活動傳感器212可以實現為三維加速計并除了監測患者活動之外用于檢測患者身體姿勢的改變。通常在美國專利no.5,593,431(sheldon)中公開了用于檢測患者姿勢改變的多維加速計,通過引用將其整體合并于此。
電源214根據需要將電力提供給起搏器100的其他模塊與部件中的每一個。控制模塊206可執行功率控制操作以在各種部件或模塊被上電以執行各種起搏器功能時進行控制。電源214可包括一個或多個能量存儲設備,諸如一個或多個可再充電或非可再充電電池。為了清楚起見,在圖3中未示出電源214與其他起搏器模塊與部件之間的連接。
遙測模塊208包括收發器以及相關聯的天線,以用于如上所述的經由射頻(rf)通信鏈路從外部設備20轉移并接收數據。起搏器100可接收起搏與感測控制參數值,該起博與感測控制參數值被存儲在存儲器210中并經由由遙測模塊208從外部設備20接收的編程命令由控制模塊206進行訪問。
圖4是根據一個說明性示例的由起搏器100使用從活動傳感器信號確定的活動計數所確定的sir傳遞函數的圖300。在圖300中,沿著y軸302將sir繪制成沿著x軸304繪制的活動計數的函數。控制模塊206基于對在時間間期內確定的活動計數的分析來建立較低速率(lr)設置點308,如下所述。不將起搏速率調整到較低速率306(有時被稱作“基礎起搏速率”)之上,只要活動計數在lr設置點308處或之下。
隨著活動計數增加到lr設置點308之上,可根據sir與活動計數之間建立的分布圖來確定sir。例如,日常生活活動(adl)較低設置點312以及adl較高設置點318可被建立為活動計數范圍的較低邊界與較高邊界,預期該活動計數范圍包含正常日常活動與適度(moderate)活動(諸如,在房子走動、開車、輕活(lightchores)等)期間的患者的活動水平。可根據lr設置點308與adl較低設置點312之間的斜率310將sir從lr306增加到adl速率314。sir在adl較低設置點312與adl較高設置點318之間的adl范圍316上保持在adl速率314。在較高adl設置點318之上的活動計數將使起搏器100根據第二斜率320將sir調整為高達最大較高速率設置點322的活動計數的函數。對于大于最大較高速率設置點322的所有活動計數,sir被設置成最大較高起搏速率324。較低adl設置點312、較高adl設置點318以及最大較高速率設置點322中的每一個可基于活動計數歷史被定制成患者的特定需求。
在一些示例中,由起搏器100基于對在調整間期內所采樣的活動計數的分析來建立lr設置點308。在預定義時間間期內對活動計數的分析可被認為是對預定義時間間期上活動計數分布的分析,如由圖4中的頻率圖340所示。對于沿著x軸344所示的每個活動計數值,在預定義時間間期期間發生的活動計數的數量被示作沿著y軸342。在一個示例中,可能活動計數值的范圍可被分到預定的活動計數面元(bin)中。在一個示例中,在預定義時間間期上對每個面元中出現的活動計數進行計數。預定的患者活動百分位345處的活動計數面元被標識并被設置成lr設置點308。
例如,可在24小時調整間期內每兩秒確定活動計數。在一個示例中,在調整間期內累積的所有活動計數值的預定百分位345處的活動計數值被選為lr設置點308。預定百分位345可被建立為預期患者在lr306處需要起搏的時間的百分比,預定百分位345還可被認為是預期患者處于休息或非活躍狀態的時間的百分比。在從0活動計數延伸高達百分位345的休息范圍346中的活動計數表示期望在患者處于休息狀態時發生的活動計數。在該范圍346中的活動計數很有可能主要是由于歸因于活動傳感器信號的心臟運動。
在從百分位345延伸到最大可能活動計數的非休息活動范圍348中的活動計數值表示預期在患者活躍(不是休息)并需要大于lr306的起搏速率時發生的活動計數。在一個示例中,百分位345被選擇為85%,使得sir大約時間的85%是處于lr306,并大約時間的15%將被增加到lr306以上。
如下文所描述的,lr設置點308可被增加或減少,以將大于lr設置點308的活動計數的數量維持在大于lr設置點的活動計數的預期數量的可接受變化范圍內。繼續以上給出的示例,如果患者活動百分位345是85%,則預期大于lr設置點308的范圍348中的活動計數是在監測間期內所確定的所有活動計數的大約15%。如果多于15%的活動計數大于lr設置點308,則可增加lr設置點308。如果少于15%的活動計數大于lr設置點308,則可通過控制模塊206來減少lr設置點308。
對lr設置點308的調整可使lr306與adl速率314之間的斜率310改變。然而,對lr設置點308的調整不一定使較低adl設置點312改變。如果斜率310超過斜率限制,則可改變較低adl設置點312,在此情況下adl設置點312可被增加。
圖5是由起搏器100執行的用于設置用于根據sir來控制速率響應起搏的lr設置點308的方法的流程圖400。在框402處,啟用速率響應的起搏。可在起搏器植入時或在植入之后的任何時間處啟用速率響應的起搏。在一些示例中,除了啟用速率響應的起搏之外,可在框402處啟用速率分布優化,以便用于起搏器100對于各個患者定制lr設置點308。在其他示例中,在啟用速率響應起搏時自動地執行基于給定患者中的累積的活動度量的速率分布優化。
在框404處,建立患者活動百分位。患者活動百分位是期望患者不活躍的或處于活動的休息水平的時間的百分比。更具體地,患者活動百分位是預期編程的較低速率足夠滿足患者的代謝需求的時間的百分比。活動的休息水平可包括不需要用于滿足增加的代謝需求的心臟速率增加到較低起搏速率之上的任何活動。休息活動的示包括但不限于安靜地睡覺與躺著并可包括坐著例如同時閱讀或看電視。
在一些示例中,患者活動百分位是從外部設備20接收的可編程的值。可在框404處基于由用戶編程的指示預期患者正在休息并不需要大于編程的較低速率的起搏速率的時間的百分比的設置來建立患者活動百分位。時間的百分比可基于24小時周期、每周周期、每月周期或其他時間間期。在一些示例中,編程器20可顯示1到4、1到5或其他數值范圍的數值設置,其中,1指示相對久坐的患者,并且4或5或其他最大范圍值指示患者預期的活動的最高水平。
為了說明,編程值1可被選擇用于預期每24小時周期至少90%是不活躍的患者。預期該患者僅在時間的大約10%需要在編程的lr之上的起搏速率處的起搏。編程值“2”指示預期患者至少時間的至少85%是不活躍的并僅時間的大約15%需要lr之上的起搏速率。數值“3”可被編程用于預期時間的至少80%是不活躍、時間的大約20%利用在lr之上的起搏的患者,并且數值“4”可被編程用于預期僅時間的大約73%是不活動的、時間的大約27%利用在lr之上的起搏的活躍患者。最高值“5”可被編程用于期望時間的大約65%需要在lr處的起搏的以及時間的大約35%需要在lr之上的起搏的高度活躍的患者。
在其他示例中,與此處所給出的示例不同的百分比可用于預選的可編程患者活動百分位。此外或替代地,用戶可具有手動選擇并編程最佳適合患者的日常或每周生理活動分布的任何期望的百分位值的選擇權。
在框406處,在lr設置點調整間期內對活動度量進行采樣。控制模塊206在調整間期期滿時在框408處確定在患者活動百分位處的活動度量值。在框410處,lr設置點被設置成在患者活動百分位處的活動度量值。
在一些示例中,在框406處確定的活動度量是在24小時調整間期內每2秒確定的活動計數。在調整間期的結束處,以每2秒間期累積的活動計數被排序成最小到最大。在框408處確定在調整間期內存儲的所有活動計數值中的第n個百分位的活動計數,其中第n個百分位等于建立的患者活動百分位。基于所建立的患者活動百分位,第n個百分位活動計數表示患者的非休息范圍的活動計數的較低邊界。換言之,第n個百分位活動計數表示可在患者處于休息狀態或非活躍狀態時由于心臟運動而發生的休息范圍的活動計數的較高邊界。
在框410處,第n個百分位活動計數被設置為lr設置點。等于或少于第n個百分位的活動計數表示將產生等于編程的lr的sir的活動計數。在第n個百分位之上的活動計數表示其余部分之上的患者活動的真實增加,并因此是將產生大于編程的lr的sir的活動計數。在第n個百分位之上的活動計數表示時間的(100-n)%預期患者是活躍的并需要大于lr的起搏速率,其中n是所建立的患者活動百分位。以此方式,從用于將sir調整到lr之上的活動計數值過濾在患者處于休息時主要由于心臟運動而產生的非零活動計數值。
圖6是根據一個示例的用于自動地調整所建立的lr設置點的方法的流程圖500。在框502處,根據圖5中所示的方法通過控制模塊206建立lr設置點。在另一示例中,lr設置點可最初被設置成標稱(nominally)編程值。在框504處,啟動監測間期,該監測間期可以是24小時周期或其他期望的時間周期。監測間期是在調整間期之后的時間間期,該調整間期用于在啟用速率響應的起搏時建立lr設置點。在框506處,在監測間期內累積活動度量。如前所述,活動度量可以是在24小時監測間期內累積的2秒活動計數。
如在框508處所確定的,如果監測間期期滿,則在框510處控制模塊206確定在監測間期期間累積的大于建立的lr設置點的活動度量的百分比。在框512和516處,將大于lr設置點的活動度量的百分比與預期大于lr設置點的活動度量的百分比進行比較。預期百分比是(100-n)%,其中n是用于在由圖5的流程圖400所示的過程中建立lr設置點的患者活動百分位。
如在框512處所確定的,如果大于lr設置點的活動度量的百分比大于預期的百分比,則在框514處增加lr設置點。如在框516處所確定的,如果大于lr設置點的活動度量的百分比少于預期的百分比,則在框518處減少lr設置點。否則,lr設置點保持不變,并且過程返回到框504以開始下一個監測間期。
通過將lr設置點設置在監測間期內所確定的活動度量中的所有的預定百分位處,從使得sir增加到lr設置點之上的活動計數有效地過濾心臟運動。如果在監測間期期間的活動計數的數量大于基于患者的活動百分位的活動計數的預期數量(框512的“是”分支),則較高活動計數中的一些活動計數可以起因于心臟運動而非患者活動的實際增加。心臟運動對活動傳感器信號的貢獻可隨著時間改變,例如,在起搏器100的位置相對于心臟改變時。如此,在框514處向上調整lr設置點,以在時間的預期(100-n)%處促進(promote)起搏在sir之上,并等于患者活動百分位的時間的n%促進起搏在lr處。
如果活動計數趨向更低(框516的“是”分支),則心臟運動可對活動傳感器信號貢獻更少。在此情況下,在框518處減少lr設置點,以在時間的預期(100-n)%將起搏維持在sir之上,并等于患者活動百分位的時間的n%將起搏維持在lr處。
對活動傳感器信號的心臟運動貢獻可隨著時間變化。患者姿勢的變化或心臟內的起搏器100相對于心臟的旋轉可改變加速計活動傳感器相對于心臟運動的軸。對lr設置點的調整允許從活動度量中過濾對活動傳感器的心臟運動貢獻,使得sir在可能有代謝需求的真實增加時被適當地增加到lr之上。
lr設置點分別在框514與518處被增加或減少的量可在各實施例之間變化。在一個示例中,將lr設置點調整一個活動度量單元(例如,一個計數)的最大值。在此示例中,lr設置點在每個監測間期后被調整了+1,-1或0。通過限制增量或縮量尺寸,lr設置點響應于患者非常不活躍的一個監測周期或者患者非常活躍的一個監測周期沒有急劇地變化。在患者高度活躍期間的監測間期相比于預期的患者活動百分位將具有將lr設置點增加一個計數的效果。在患者高度久坐(例如,由于疾病)期間的監測間期可具有將lr設置點減少一個計數的效果。當患者恢復正常活動時,lr設置點將返回到期望的百分位,以根據之前建立的患者活動百分位來將起搏提升到lr處。如果患者實際上活躍的時間的百分比增加或減少(例如,由于健康的變化),則可相應地重新建立患者活動百分位,以允許lr設置點根據需要被調整到活動計數的較高或較低百分位。例如,隨著患者生活方式改變,臨床醫生或其他用戶可重新編程患者活動百分位。
在其他示例中,可基于大于lr設置點的活動計數的百分比與預期百分比之間的差異,來將lr設置點308調整一成比例的增量或減量。在一些情況下,可在監測間期期滿時基于差異來將lr設置點調整不止一個活動度量單元或活動度量單元的一部分。
在一些示例中,將大于lr設置點308的活動度量的百分比與預期的(100-n)%目標范圍進行比較。如果大于lr設置點308的活動度量的實際數量落入目標范圍之內,則不作出對lr設置點的改變。在一些實例中,由預期在每個監測間期期間大于lr設置點308的活動計數的最大數量以及預期大于lr設置點的活動計數的最小數量來限定目標范圍。目標范圍的最大和最小邊界可被存儲在起搏器存儲器210中,并且可以是用戶可編程的值,例如被編程為在監測間期內累積的活動度量的百分比。如果超出預期大于lr設置點的活動計數的編程的最大數量,則增加lr設置點。如果在監測間期期間沒有達到預期大于lr設置點的活動計數的最小數量,則減少lr設置點。
應認識到,可構想很多方案以用于響應于在監測間期期間檢測到大于lr設置點的的活動度量的實際數量與大于lr設置點的活動度量的預期數量之間的差異來調整lr設置點,其中,預期數量可基于編程的患者活動百分位。通常,lr設置點調整可受限于最大調整尺寸(例如,一個活動計數),以避免由于不代表患者的正常每日日常的一個相對久坐的監測間期或一個非常活躍的監測間期而造成的lr設置點的大波動。
圖7是根據一個示例的用于基于編程的患者活動百分位來建立lr設置點并隨時間更新lr設置點的方法的流程圖600。在框601處,起搏器100可確定需要建立或重新建立lr設置點。可最初在起搏器植入時建立lr設置點,但是可在重新編程起搏器的操作參數之后重新建立lr設置點,諸如啟用速率響應的起搏、啟用起搏速率分布優化、在患者的健康相關、生活方式或處方改變之后將患者活動百分位編程到新值、或可影響從起搏器100所期望的速率響應的起搏性能的其他編程變化。在框602處建立患者活動百分位,例如,作為存儲在起搏器存儲器210中的默認的標稱值或用戶編程的值。
在框604處,開始調整間期,在該調整間期期間,將基于在調整間期期間累積的活動度量來將lr設置點從初始值進行迅速地調整。在一些示例中,lr設置點的初始值是默認值或編程值,可保守地(conservatively)設置該值,以避免由于心臟運動對活動傳感器信號的影響而導致起搏速率的增加。可例如在起搏器植入之后使用該策略,因為預期患者在恢復期間相對不活躍并不需要在lr之上的起搏。將基于在調整間期期間從患者累積的活動計數以及編程的患者活動百分位,在調整間期期間將lr設置點從初始保守值調整到用于患者的適當值。
在其他示例中,lr設置點的初始值是之前建立的lr設置點,該之前建立的lr設置點在一個或多個監測間期之后在不同的編程參數下已經被自動地調整。該之前建立的lr設置點可以是在起搏器100確定是時候重新設置lr設置點時在流程圖600中所示的過程的起始點。
在框604處開始的調整間期期間,將根據在調整間期期間所確定的活動度量來調整lr設置點。在一個示例中,調整間期是24小時,但在替代的實施例中,調整間期可以更短,例如,八小時、十二小時,或者更長,例如兩天到七天。
在框606處,在第一采樣周期內從活動傳感器信號確定一系列活動度量。在流程圖600的示例中,活動度量是在每個2秒(或其他預定的)活動計數間期的結束處存儲在存儲器210中的活動計數。在框604處開始的調整間期被分成多個采樣周期。在第一采樣周期期滿時,基于在采樣間期期間累積的2秒活動計數來這只初始lr設置點,如將在以下描述的。
采樣周期可以是一個小時、1.5小時、2小時、4小時或調整間期的其他部分。通過在調整間期內的每個相對短的采樣周期的期滿處調整lr設置點,可將lr設置點迅速的從其初始值調整向新的lr設置點。在一個示例中,調整間期是24小時周期,在此周期期間,在每個90分鐘采用周期后基于在采樣周期期間的n秒間期處累積的活動計數來調整lr設置點。如以上所指示的,在調整間期的開始時的lr設置點的初始值可以是默認值、保守值或者是可在新的環境(例如,新編程的參數)下不再相關的之前建立的值。初始值基于他們的每日日常和/或新編程的參數被迅速地調整向最適合患者的新的lr設置點。
替代地,可在第一采樣周期期間建立lr設置點的初始值。在流程圖600中,在框606處,在第一采樣周期內確定一系列活動計數。當第一采樣周期期滿時,在框608處確定在采樣周期期間在建立的患者活動百分位處的活動計數。基于在第一采樣周期期滿時被確定為在等于編程的患者活動百分位的第n個百分位處的活動計數而在框610處設置lr設置點。在其他示例中,初始lr設置點是編程值,并基于在第一采樣周期期間大于初始編程的lr設置點的活動計數的數量與等于n%的活動計數的預期數量的比較,在第一采樣周期期滿時從初始值進行調整。
可在確定需要建立lr設置點之后,基于在一個采樣周期內的患者活動度量將lr設置點從初始值進行調整。例如,在起搏器植入時,基于實際活動度量數據在植入之后的一個采樣周期內調整lr設置點。通過在植入時以相對保守的lr設置點開始,lr設置點可在從植入過程恢復的期間開始變高,并將被頻繁地調整,例如,在每個采樣周期之后、在當患者返回到正常活動時的調整間期內。
在框612處,在下一個采樣周期期間的n秒間期處繼續確定活動計數。當下一個采樣周期期滿時,在框614處確定大于lr設置點的采樣周期期間的活動計數的百分比。如果在采樣周期期間大于lr設置點的活動計數的百分比大于預期的百分比(100–n)%(決策框616的“是”分支),則在框618處增加lr設置點。如果在下一個采樣周期期間大于lr設置點的活動計數的百分比少于患者活動百分位(框620的“是”分支),則在框621處減少lr設置點。
如上所述,可基于預定義的lr設置點增量或減量,分別在框618或621處將lr設置點增加或減少一個計數、一個計數的一部分、或者不止一個計數。lr設置點增量或減量可以是基于在框614處所確定的百分比與預期百分比之間的差異的成比例的增量或減量。
應認識到,當采樣周期具有固定的持續時間時,將在每個采樣間期期間確定n秒間期的已知數量,例如,活動計數的已知數量。如此,在框614處所作的判定可以是大于lr設置點的活動計數的數量而非百分比的判定,并且在框616處,活動計數的該數量可直接與活動計數的預期數量進行比較而非百分比的比較。例如,可在90分鐘采樣周期內累積2700個2秒活動計數。如果患者活動百分位被編程為85%,則預期2700個活動計數的15%或405個活動計數大于lr設置點。如果活動計數的實際數量大于或少于預期的405個活動計數,則可調整ir設置點。
如果大于lr設置點的下一個采樣間期期間的活動計數的百分比不大于或少于患者活動百分位(框620的“否”分支),則過程前進到框612以在下一個采樣周期內累積活動計數并且如果需要則在下一個采樣周期期滿時調整lr設置點。循環回框612的該過程繼續直到調整間期期滿(如在框622處判定的)。一旦調整間期期滿,在調整間期內通過多次調整(在每個采樣周期的期滿時)對給定的患者已經建立了lr設置點。
在另一示例中,不是在每個采樣周期的期滿時調整實際lr設置點,更新的lr設置值可在每個采樣周期的期滿時在沒有調整實際lr設置點的情況下被存儲在存儲器中。可在每個采樣間期的期滿時在沒有改變存在于調整間期的開始處(或者,在替代中,在一個采樣周期之后所建立的)的初始lr設置點值的情況下調整存儲的、更新的lr設置點值。在框622處,實際lr設置點可在調整間期的期滿時被調整成存儲的、更新的lr設置點值。以此方式,實際ir設置點在調整間期的結束處被單次調整,但可根據需要被調整一單個大的增量或減量,以匹配根據需要在每個采樣周期之后已經被調整的存儲的、更新的lr設置點值。
在調整間期之后,控制模塊206可在定期的監測間期的期滿時根據需要來更新lr設置點,如在框624處所指示的。可根據以上結合圖6所描述的方法在每個監測間期的期滿時在框624處更新lr設置點。
監測間期可以是24小時或比用于在調整間期期間迅速調整lr設置點的采樣周期長的另一時間間期。監測間期可以是與調整間期相同的持續時間,但是在一些示例中可以更長或更短。在一個示例中,lr設置點在24小時調整間期期間每90分鐘被調整,并隨后在其后的每24小時監測間期的期滿時每24小時僅被更新一次。在另一示例中,lr設置點在48小時調整間期期間在每90分鐘采樣周期之后被更新,并隨后在其后的每24小時監測間期之后被更新一次。采樣周期、調整間期以及監測間期可在各實施例之間變化,并可以是基于患者需要的預定義或可編程的時間周期。
圖8是在時間周期(其可以是在調整間期期間的采樣周期)內或在調整間期之后的監測間期內累積的活動計數的頻率圖700。沿x軸704示出活動計數,并且沿著y軸702標繪出在每個活動計數值處在時間周期期間發生的活動計數的頻率或數量。已經建立了lr設置點706。在調整間期內的每個采樣間期的期滿時或在監測間期器的期滿時,對大于lr設置點706的活動計數708進行計數,以獲得大于lr設置點706的計數的總數710。計數的總數710可被確定為以大于lr設置點706的活動計數結束的時間周期期間的n秒間期的計數。替代地,活動計數的總數710可被確定為時間周期期間的所有活動計數(對于所有計數時間間期)的百分比。
超過lr設置點706的計數的總數710與在時間周期期間預期超過lr設置點706的活動計數的最大數量714進行比較,并與在時間周期期間預計超過lr設置點706的活動計數的最小數量712進行比較。由最大活動計數數量714與最小活動計數數量712來限定可接受的活動計數變化范圍716。大于lr設置點706的活動計數的目標數量718等于在時間周期內累積的總活動計數的(100–n)%,其中,n是建立的患者活動百分位。變化范圍716可被限定為大于和少于活動計數的目標數量718的固定增量,或被限定為大于或少于計數的目標數量718的總的累積活動計數的預定百分比,例如+5%,+10%或在時間間期期間的總累積的活動計數的另一百分比。
向上或向下調整lr設置點706,以將大于lr設置點706的活動計數的總數710移向活動計數的目標數量718(其是100%減去患者活動百分位)。如果大于lr設置點706的計數的總數710落入范圍716,則在時間周期的期滿時不作出對lr設置點的調整。
可不同地限定最大活動計數714以及最小活動計數712,如果已經在調整間期期間在相對較短的采樣周期內累積了總數活動計數710,而非如果已經在相對較長的監測間期(在調整間期之后)期間累積了活動計數的總數710的話。例如,對于采樣周期可限定相對較窄的范圍716,并且對于較長、監測周期可限定相對較寬的范圍。
在所示示例中,大于lr設置點706的活動計數的總數710超過活動計數的最大數量714,指示lr設置點706可能被設置得太低。控制模塊206通過根據預定的增量增加lr設置點706來調整lr設置點706,該預定的增量可以是基于大于lr設置點706的活動計數的總數710的固定值或成比例的值,如上所述。
圖9是在時間周期(其可以是在調整間期期間的采樣周期)內或在調整間期之后的監測間期內累積的活動計數的頻率圖800。在此示例中,超過lr設置點806的活動計數的總數810(在lr設置點之上的所有活動計數808)少于預期大于lr設置點806的活動計數的最小數量812。因為超過lr設置點806的活動計數的總數810落在活動計數的目標數量818的可接受活動計數變化范圍816(由預期大于lr設置點806的活動計數的的最大數量814以及活動計數的最小數量812進行限定)的外面,所以在時間周期的期滿時調整或更新lr設置點806。在此情況下,根據基于大于lr設置點806的活動計數的總數量810的固定減量或成比例的減量來減少設置點806,以便在下一個時間間期期間將大于lr設置點806的活動計數的總數810移向活動計數的目標數量818。
除了確定大于lr設置點806的活動計數的總數之外,控制模塊206可被配置成確定超出大于lr設置點806的第二較高閾值820和/或少于lr設置點806的第三閾值822的活動計數的數量。在一些示例中,控制模塊206包括計數器,該計數器對超過lr設置點806的活動計數的總數810進行計數。除了該計數器之外,控制模塊可包括第二計數器,該第二計數器確定在第二較高閾值820之上的活動計數的總數834,以及包括第三計數器,該第三計數器確定大于第三、較低閾值822的活動計數的總數836。
在一個示例中,第二較高閾值820被設置成lr設置點加上固定增量,例如lr設置點806加上兩個活動計數單元。第三較低閾值822可被設置在lr設置點806減去固定縮減量處,例如,lr設置點806減去三個活動計數單元。在另一示例中,較高閾值820被設置成大于lr設置點806處的百分位處的百分位,并且較低閾值822被設置成少于lr設置點806被設置處的百分位的百分位。例如,如果患者活動百分位是85%,則lr設置點806被設置在之前累積的活動計數的第85個百分位處(例如,基于在前一采樣周期或前一監測間期期間的活動計數)。較高閾值820可被設置成之前累積的活動計數的第90個百分位,并且較低閾值822可被設置成之前累積的活動計數的第80個百分位。
如本文中前文所述,可基于活動計數的總數810與可接受變化范圍816之間的比較,在調整間期期間在每個采樣周期的結束處將lr設置點806調整0、+1、或-1。在其他實例中,可將lr設置點806調整大于+1的增量,如果大于較高閾值820的活動計數的總數834大于活動計數的預期數量的話。同樣地,可將lr設置點806調整比-1更大的減量,如果大于較低閾值閾值822的活動計數的總數836少于活動計數的預期數量的話。
為說明,如果患者活動百分位被設置成85%,則預期在lr之上的起搏大約為時間的15%。預期大于lr設置點806的活動計數的總數808為在采樣周期期間累積的活動計數的總數的大約15%。控制模塊206可被配置成確定大于較高閾值820的活動計數的總數834,該較高閾值820可被設置成比患者活動百分位高5%的活動計數,例如,之前累積的活動計數的第90個百分位。大于較高閾值820的活動計數的總數834可與在采樣周期期間累積的活動計數的總數逇預期10%進行比較。如果大于較高閾值820的活動計數的總數834表示不止活動計數的總數的預期10%,則lr設置點806可被增加不止+1。在一些示例中,lr設置點被增加+2或+3而非+1。
較低閾值822可被設置成在少于lr設置點806被設置成的百分位的百分位處的活動計數,例如,在以上給出的說明性示例中,少5%或者在第80個百分位處。當被設置在第80個百分位處時,預期在當前采樣周期期間累積的所有活動計數中的所有的大約20%大于較低閾值822。如果大于較低閾值822的活動計數的總數836少于在采樣周期期間的總累積活動計數的預期20%,則lr設置點806可在采樣周期的期滿時被調整大于-1的減量,例如-2或-3。
以此方式,在采樣周期的結束時增加或減少lr設置點806的量可基于對在不同的活動計數閾值806、820以及822之上的活動計數的頻率的分析。以此方式作出的對lr設置點806的調整可相對較快地將lr設置點806移動到患者活動百分位處的活動計數。在一些實施例中,如上所述,可根據對活動計數的的分析來調整存儲的lr設置點值,對所述活動計數的分析包括,在調整間期已經期滿之前沒有調整實際lr設置點的情況下,確定大于多個活動計數閾值的活動計數的總數量。用于在調整間期期間設置起搏速率的lr設置點806可保持固定在初始lr設置點處,并且初始lr設置點806在一個步驟中被調整成存儲的、更新的lr設置點值,該存儲的、更新的lr設置點值在每個采樣周期之后已經被更新。
圖10是根據結合圖8的頻率圖所描述的方法的用于調整lr設置點的方法的流程圖900。如上所示,控制模塊206可被配置成在調整間期期間的每個采樣周期的期滿時調整lr設置點。基于在不同閾值之上發生的活動計數的頻率與對于相應閾值中的每一個的預期頻率的比較,在調整間期期間對lr設置點的調整可以是不同尺寸的,即,根據需要的不同增量或減量。
當在框902處的采樣周期期滿時,在框904處,控制模塊確定在采樣周期期間大于lr設置點的活動計數的總數。在框906處,控制模塊206將大于lr設置點的活動計數的總數與大于lr設置點的活動計數的目標的、預期的數量的可接受變化范圍進行比較。在框906處,如果大于lr設置點的活動計數的總數在變化范圍內,則在框908處,不調整lr設置點。在框924處開始下一個采樣周期。
在框906處,如果大于lr設置點的活動計數的總數在變化范圍的外面,則控制模塊206確定大于較高活動計數閾值的活動計數的總數,較高活動計數閾值例如是,lr設置點加上w,其中w可以是1、2、3或活動計數單元的其他數量或者是lr設置點的百分比。在框912處,大于lr設置點+w的活動計數的數量與預期大于lr設置點+w的活動計數的數量進行比較。
如果大于lr設置點+w的活動計數的總數大于預期數量,則在框914處,lr設置點被增加大于+1活動計數單元的增量x。例如,響應于大于lr設置點+w的活動計數的總數大于預期,lr設置點可被增加+3。如果大于lr設置點+w的活動計數的總數不大于預期,則在框916處,控制模塊確定大于lr設置點–y的活動計數的數量。
如在框918處所確定的,如果大于較低閾值(lr設置點–y)的活動計數的數量少于預期,則在框922處,lr設置點被減少減量z,該減量z是比-1活動計數單元更大的減量。例如,在框918處,lr設置點可被減少-2,如果大于lr設置點–y的活動計數的總數少于預期的話。
在框918處,如果活動計數的數量不少于預期(并且在框912處不大于預期),則在框920處,lr設置點被調整了+1。在此情況下,大于lr設置點的活動計數的數量在可接受變化范圍外面(框906的“是”分支)但不大于較高閾值(框912的“否”分支)并且不少于較低閾值(框918的“否”分支)。因此,指示了調整,但在框920處對lr設置點做出比在框914處所作的增量或在框922處所作的減量相對較小的增量或減量。
在框920處所作的調整是對lr設置點增加+1(或其他預定的增量),如果大于lr設置點的活動計數的數量大于可接受變化范圍的較高邊界,并且大于lr設置點+w的活動計數的數量不大于預期的話。在框920處所作的調整是對lr設置點減少-1(或者其他預定減量),如果大于lr設置點的活動計數的數量少于可接受變化范圍的較低邊界,并且大于lr設置點-y的活動計數的數量不少于預期的話。基于對在期滿的采樣周期期間累積的大于lr設置點以及一個或多個附加閾值的活動計數的分析,在框914、920或922中的一個處調整lr設置點,或在框908處不調整lr設置點。在框924處開始下一個采樣周期。
控制模塊206繼續該過程,直到調整間期期滿。在一個示例中,僅在調整間期期間執行由圖10所示的過程。基于與大于lr設置點的活動計數的目標數量的可接受變化范圍的比較,在調整間期之后的監測間期的期滿時所作的調整可被限制成單個步驟調整,例如-1、0、或+1。在其他示例中,可基于與較高以及較低閾值的比較,在監測間期的期滿時做出對lr設置點的較大調整,如結合圖10所描述的。
應當認識到,本文中所呈現的結合流程圖以及附圖所描述的技術可被結合到與本文所示與所描述的不同結合中。例如,除了本文中所描述的特定示例與結合外的活動度量分析與lr設置點調整的其他組合可用于限定sir轉移函數,該sir轉移函數對于各個患者優化起搏器100的速率響應行為。
因此,已經描述了醫療設別以及方法的各個實施例,以建立較低速率設置點以用于控制速率響應的起搏。然而,在不偏離所附權利要求書的范圍的情況下,本領域的普通技術人員將理解可對所述實施例作出各種更改。