用于改進(jìn)對(duì)心臟再同步治療中左心室起搏相對(duì)于固有右心室激動(dòng)的時(shí)間估算的方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)涉及電生理學(xué)，且更具體地涉及響應(yīng)于獲得對(duì)最早固有右心室激動(dòng)的客觀(objective)估算而調(diào)節(jié)左心室起搏脈沖的遞送的定時(shí)。
【背景技術(shù)】
[0002]心臟的跳動(dòng)受竇房結(jié)、位于上腔靜脈入口附近右心房?jī)?nèi)的一組傳導(dǎo)細(xì)胞的控制。由竇房結(jié)生成的去極化信號(hào)激活房室結(jié)。房室結(jié)簡(jiǎn)要地延遲去極化信號(hào)的傳播，在使去極化信號(hào)傳遞到心臟的心室之前允許心房進(jìn)行引流。兩個(gè)心室的協(xié)調(diào)的收縮驅(qū)動(dòng)血液流動(dòng)通過(guò)患者的身體。在特定情況下，去極化信號(hào)從房室結(jié)到左心室和右心室的傳導(dǎo)可被中斷或減慢。這可致使左心室和右心室的收縮不同步，而這可致使心力衰竭或死亡。
[0003]心臟再同步治療(CRT)可通過(guò)經(jīng)由醫(yī)療電引線向一個(gè)或兩個(gè)心室或心房提供起搏治療，來(lái)鼓勵(lì)左心室或右心室的$父早激動(dòng)來(lái)糾正電不冋步的癥狀。通過(guò)起搏心室的收縮，心室可被控制，使得心室同步收縮。CRT的一種形式為融合起搏。融合起搏通常涉及與固有右心室(RV)激動(dòng)協(xié)調(diào)的利用L V醫(yī)療電引線上的電極的僅左心室(L V)起搏。有效的融合需要例如LV起搏的定時(shí)與RV腔室上的最早激動(dòng)同步。融合起搏還可涉及利用RV醫(yī)療電引線上的電極與固有LV激動(dòng)協(xié)調(diào)地起搏RV;然而，避免僅RV起搏，因?yàn)樵谝恍┗颊咧校瑑HRV起搏可以是致心律失常性的并且LV心力衰竭比RV心力衰竭更為普遍。
[0004 ]從CRT中實(shí)現(xiàn)積極的臨床益處取決于若干治療控制參數(shù)，這些治療控制參數(shù)包括用于有效地奪獲右心室或左心室的所遞送的起搏脈沖的相對(duì)定時(shí)。目前，CRT算法依賴于預(yù)激動(dòng)間期(例如，50-60毫秒(ms))。預(yù)激動(dòng)間期是其中起搏脈沖被遞送至LV的RV感測(cè)之前發(fā)生的時(shí)間間期。傳統(tǒng)的CRT算法沒(méi)有將醫(yī)師可能未針對(duì)每個(gè)患者將RV引線一致地放置在相同或類似位置中這一事實(shí)考慮在內(nèi)。因此，在一些情況中，RV感測(cè)時(shí)間可顯著地不同于激動(dòng)的開(kāi)始的時(shí)間或最早激動(dòng)的時(shí)間。例如，如果RV引線處于電學(xué)上遲發(fā)的區(qū)(例如，RV0T)，則激動(dòng)的開(kāi)始的時(shí)間晚發(fā)生(例如，在去極化開(kāi)始之后的70-80ms) ο LV起搏的遞送的定時(shí)被計(jì)算為70-80ms減去50-60ms，這意味著可在去極化開(kāi)始之后的20-30ms遞送起搏刺激。心電圖或電描記圖上的QRS波群表示通過(guò)心室的前進(jìn)的去極化波前的總和。進(jìn)入QRS波群或在QRS波群開(kāi)始之后起搏對(duì)于有效的奪獲不是理想的并且不能給患者提供CRT的全部益處。因此期望開(kāi)發(fā)能夠解決與傳統(tǒng)的CRT算法相關(guān)聯(lián)的限制的附加的方法或系統(tǒng)。
【附圖說(shuō)明】
[0005]圖1是包括電極設(shè)備、成像設(shè)備、顯示設(shè)備、和計(jì)算設(shè)備的示例性系統(tǒng)的示圖。
[0006]圖2是描繪了患者的心臟的一部分的機(jī)械運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的示例性圖形用戶界面。
[0007]圖3A-3B是用于測(cè)量軀干表面電勢(shì)的示例性外部電極設(shè)備的示圖。
[0008]圖4是映射至患者的心臟的植入部位區(qū)域的患者的示例性表面位置的示圖。
[0009]圖5是響應(yīng)于確定從心房事件到RV感測(cè)時(shí)間所測(cè)得的時(shí)間間期(T心^rv)與另一時(shí)間間期(?房-最f?VAT)不同而將校正因子用于預(yù)激動(dòng)間期的示例性方法的流程圖。
[0010]圖6是響應(yīng)于確定顯著大的偏移存在于從多個(gè)表面電極選擇的電極的固有心律激動(dòng)時(shí)間(T2)和固有心律中的最早RV激動(dòng)時(shí)間(Tl)之間而將校正因子用于預(yù)激動(dòng)間期的示例性方法的流程圖。
[0011 ]圖7是包括示例性可植入醫(yī)療設(shè)備(IMD)的示例性系統(tǒng)的示圖。
[0012]圖8A是圖7的示例性Bffi的示圖。
[0013]圖SB是設(shè)置在圖8A的左心室中的電引線的遠(yuǎn)端的放大視圖的示圖。
[0014]圖9A是示例性頂D (例如，圖7-9的頂D)的框圖。
[0015]圖9B是圖7-9的系統(tǒng)中所采用的用于提供三個(gè)感測(cè)通道和相應(yīng)的起搏通道的示例性MD(例如，可植入脈沖發(fā)生器)電路和相關(guān)聯(lián)的引線的另一框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本公開(kāi)針對(duì)優(yōu)化被稱為融合起搏的一種形式的心臟再同步治療(CRT)的方法和系統(tǒng)。具體地，本公開(kāi)響應(yīng)于獲得對(duì)最早固有右心室激動(dòng)的客觀估算來(lái)設(shè)置融合起搏的左心室起搏的遞送的定時(shí)。一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例以通過(guò)多個(gè)體表面電極確定基線心律開(kāi)始?；€心律可構(gòu)成僅RV起搏或心臟的固有心律。當(dāng)獲得基線心律時(shí)，不起搏左心室(LV)。通過(guò)一個(gè)或多個(gè)植入電極和/或表面電極來(lái)感測(cè)心臟活動(dòng)。相對(duì)于遠(yuǎn)處的(distant)電極從單個(gè)植入電極獲取或感測(cè)的信號(hào)產(chǎn)生單極電描記圖(EGM)波形，而相對(duì)于像Wilson中心電端的中性電極或復(fù)合參考(composite reference)從單個(gè)表面電極獲取或感測(cè)的信號(hào)產(chǎn)生單極心電圖(ECG)。在沒(méi)有左心室(LV)的起搏期間記錄EGM信號(hào)和/或ECG信號(hào)。
[0017]基線心律包括各種數(shù)據(jù)。示例性數(shù)據(jù)可包括從植入的醫(yī)療引線或無(wú)引線設(shè)備獲取的基線心房事件時(shí)間和基線右心室(RV)感測(cè)時(shí)間，從基線心房事件時(shí)間、基線RV感測(cè)時(shí)間確定的預(yù)激動(dòng)間期以及從多個(gè)體表面電極確定的多個(gè)電激動(dòng)時(shí)間。RV感測(cè)時(shí)間包括被感測(cè)的諸如RV起搏或固有RV事件之類的RV事件。關(guān)于從心房事件到RV感測(cè)時(shí)間所測(cè)得的時(shí)間間期(Tairv)是否與從心房事件到多個(gè)激動(dòng)時(shí)間中的最早RV激動(dòng)時(shí)間所測(cè)得的另一時(shí)間間期(Τ?房—g_/AT)不同而做出判斷。不同(Disparate)被定義成使得最早RV激動(dòng)時(shí)間在最早RV感測(cè)時(shí)間之前大約40-300ms。響應(yīng)于確定了悔四與!^房—辭RVAT不同，隨后將校正因子應(yīng)用于預(yù)激動(dòng)間期以獲得經(jīng)校正的預(yù)激動(dòng)間期并將其存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中。處理器隨后被配置成用信號(hào)通知脈沖發(fā)生器以在RV感測(cè)時(shí)間之前使用經(jīng)校正的預(yù)激動(dòng)間期來(lái)向LV遞送電刺激。本文中所描述的方法和系統(tǒng)通過(guò)相對(duì)于RV感測(cè)準(zhǔn)確地且可靠地定時(shí)LV起搏的遞送來(lái)改善患者對(duì)CRT的響應(yīng)。
[0018]在以下實(shí)施例的詳細(xì)描述中，對(duì)附圖進(jìn)行了參考，附圖構(gòu)成了實(shí)施例的一部分且在其中作為示例示出了可實(shí)踐本發(fā)明的具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，可以采用其它實(shí)施例，并且在不背離本發(fā)明的范圍的情況下(比如仍然落在本發(fā)明的范圍之內(nèi))可以作出一些結(jié)構(gòu)的改變。
[0019]將參照?qǐng)D1-9B描述示例性系統(tǒng)、設(shè)備和方法。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，很明顯，來(lái)自一個(gè)實(shí)施例的元件或過(guò)程可被與其他實(shí)施例的元件或過(guò)程組合使用，且使用本文中所提出的特征的組合的這些方法、設(shè)備和系統(tǒng)的可能的實(shí)施例不限于附圖中所示和/或本文中所描述的特定實(shí)施例。此外，將認(rèn)識(shí)到，此處描述的實(shí)施例可包括并不一定按比例繪制的很多元件。此外，將理解的是，此處各個(gè)過(guò)程的時(shí)序以及各元件的大小和形狀可被修改但仍落在本發(fā)明的范圍內(nèi)，雖然某些時(shí)序、一個(gè)或多個(gè)形狀和/或大小、或元件類型可相比其他更有利。
[0020]根據(jù)單極心電圖(ECG)記錄，可在參考位置(例如，其可以是在植入期間左心室引線的所選位置)附近檢測(cè)或估算電激動(dòng)時(shí)間。這樣的電激動(dòng)時(shí)間可通過(guò)獲取ECG信號(hào)并生成電激動(dòng)(例如，Q-LV)時(shí)間的度量的系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量和顯示或傳送給植入者。
[0021]如本文所描述的，各種示例性系統(tǒng)、方法、和界面可被配置成使用包括外部電極的電極設(shè)備、成像設(shè)備、顯示設(shè)備、和計(jì)算設(shè)備來(lái)非侵入地輔助用戶(例如，醫(yī)師)為一個(gè)或多個(gè)可植入電極選擇接近患者心臟的一個(gè)或多個(gè)位置(例如，植入部位區(qū)域)和/或?qū)⒁粋€(gè)或多個(gè)可植入電極導(dǎo)航至所選的位置(多個(gè))。圖1中描繪了包括電極設(shè)備110、成像設(shè)備120、顯示設(shè)備130和計(jì)算設(shè)備140的示例性系統(tǒng)100。
[0022]如所示的電極設(shè)備110包括多個(gè)電極，該多個(gè)電極被合并到、或包括在纏繞在患者14的胸部或軀干周圍的帶內(nèi)。電極設(shè)備110(例如，通過(guò)一個(gè)或多個(gè)有線電連接、無(wú)線地等)可操作地耦合至計(jì)算設(shè)備140以將來(lái)自電極中的每一個(gè)的電信號(hào)提供至計(jì)算設(shè)備140以供分析。將參考圖3A-3B更詳細(xì)地描述示例性電極設(shè)備110。
[0023]成像設(shè)備120可以是任何類型的成像設(shè)備，其被配置成以非侵入性的方式對(duì)患者的至少一部分成像、或提供患者的至少一部分的圖像。例如，除了非侵入性工具(諸如，造影液)，成像設(shè)備120可不使用可位于患者內(nèi)的任何部件或零件來(lái)提供患者的至少一部分的圖像。可理解的是，本文所描述的示例性系統(tǒng)、方法和界面可非侵入性地輔助用戶(例如，醫(yī)師)為可植入電極選擇接近患者的心臟的位置，并且在示例性系統(tǒng)、方法和界面已提供非侵入性輔助之后，示例性系統(tǒng)、方法和界面隨后可提供輔助以將可植入電極植入或?qū)Ш降交颊邇?nèi)，例如，接近患者的心臟。
[0024]例如，在示例性系統(tǒng)、方法和界面已提供非侵入性輔助之后，示例性系統(tǒng)、方法和界面隨后可提供圖像引導(dǎo)導(dǎo)航，該圖像引導(dǎo)導(dǎo)航可被用于將包括電極的引線、無(wú)引線電極、無(wú)線電極、導(dǎo)管等導(dǎo)航在患者的體內(nèi)。進(jìn)一步，雖然本文中參照患者的心臟描述了示例性系統(tǒng)、方法和界面，但可以理解，示例性系統(tǒng)、方法和界面可適用于患者身體的任何其他部分。
[0025]成像設(shè)備120可被配置成捕捉或拍攝患者14的X射線圖像(例如，二維X射線圖像、三維X射線圖像等)。成像設(shè)備120可以(例如，通過(guò)一個(gè)或有線電連接、無(wú)線地等)可操作地耦合至計(jì)算裝置140，使得由成像裝置120捕捉的圖像可被傳輸至計(jì)算裝置140。進(jìn)一步，計(jì)算設(shè)備140可被配置成控制成像設(shè)備120，以例如將成像設(shè)備120配置成捕捉圖像、改變成像設(shè)備120的一個(gè)或多個(gè)設(shè)置等。
[0026]將可以認(rèn)識(shí)到，雖然如圖1中所示的成像設(shè)備120可被配置成捕捉X射線圖像，但本文所描述的示例性系統(tǒng)、方法、和界面還可使用任何其他替代的成像形態(tài)。例如，成像設(shè)備120可被配置成利用等中心熒光檢查法、雙平面熒光檢查法、超聲、計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)、多層螺旋計(jì)算機(jī)斷層掃描(MSCT)、磁共振成像(MRI)、高頻超聲(HIFU)、光學(xué)相干斷層掃描(OCT)、血管內(nèi)超聲(IVUS)、二維(2D)超聲、三維(3D)超聲、四維(4D)超聲、術(shù)中CT、術(shù)中MRI等來(lái)捕捉圖像或圖像數(shù)據(jù)。進(jìn)一步，可以理解，成像設(shè)備120可被配置成(例如，連續(xù)地)捕捉多個(gè)連續(xù)圖像以提供視頻幀數(shù)據(jù)。換言之，利用成像設(shè)備120隨時(shí)間拍攝的多個(gè)圖像可提供運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)。此外，還可在二維、三維、或四維中獲得并顯示圖像。以更先進(jìn)的形式，還可通過(guò)合并來(lái)自集地圖(atlas map)或來(lái)自由MR1、CT、或超聲心電圖形態(tài)捕捉的術(shù)前圖像數(shù)據(jù)的心臟數(shù)據(jù)或其他軟組織數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)心臟或身體的其他區(qū)域的四維表面繪制(rendering)。來(lái)自混合形態(tài)(諸如，與CT結(jié)合的正電子發(fā)射斷層掃描(PET)、或與CT結(jié)合的單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像(SPECT))的圖像數(shù)據(jù)集還可提供疊加到解剖數(shù)據(jù)上的功能圖像數(shù)據(jù)以被用于確信地到達(dá)心臟內(nèi)的目標(biāo)位置或其他感興趣的區(qū)。
[0027]顯示設(shè)備130和計(jì)算設(shè)備140可被配置成顯示和分析數(shù)據(jù)(諸如，例如，使用電極設(shè)備110和成像設(shè)備120所聚集或收集的替代電激動(dòng)數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)、機(jī)械運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)等)，以非侵入性地輔助用戶進(jìn)行可植入電極的位置選擇。在至少一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備140可以是服務(wù)器、個(gè)人計(jì)算機(jī)或平板電腦。計(jì)算設(shè)備140可被配置成從輸入設(shè)備142接收輸入并將輸出傳輸至顯示設(shè)備130。進(jìn)一步，計(jì)算設(shè)備140可包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可允許訪問(wèn)處理程序或例程和/或一個(gè)或多個(gè)其它類型的數(shù)據(jù)，例如，以用于驅(qū)動(dòng)配置成非侵入性地輔助用戶進(jìn)行可植入電極的位置選擇等的圖形用戶界面。
[0028]計(jì)算設(shè)備140可以可操作地耦合至輸入設(shè)備142和顯示設(shè)備130以例如將數(shù)據(jù)傳輸至輸入設(shè)備142和顯不設(shè)備130中