專利名稱：心臟驟停監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于監(jiān)控心臟病患者心律失常的可佩戴的心臟監(jiān)控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用于提供病人心臟數(shù)據(jù)的ECG傳感器、用于處理心臟數(shù)據(jù)的調(diào)節(jié)與解釋(conditioning and interpreting)電路、用于生成報警信號的報警信號生成裝置。
本發(fā)明進一步涉及用于提醒病人心臟驟停事件的基本概率的方法，所述方法基于利用心臟監(jiān)控系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控心臟活動的結(jié)果，該心臟監(jiān)控系統(tǒng)包括一組電極、調(diào)節(jié)與解釋電路和報警信號生成裝置。
背景技術(shù)：
從US 5,634,468中已知一種如上所述類型的系統(tǒng)。該已知系統(tǒng)是一種可佩戴的監(jiān)控系統(tǒng)，由病人在醫(yī)院環(huán)境之外使用。該已知系統(tǒng)包括用于執(zhí)行ECG監(jiān)控的傳感器插接部分(patch)；調(diào)節(jié)與解釋電路，用于執(zhí)行病人的實際心搏周期的分析，和比較所述實際的心搏周期與模板周期，以得出有關(guān)該病人的實際狀態(tài)的結(jié)論。在由該系統(tǒng)檢測到該病人的異常狀態(tài)的情況下，生成報警信號，以警告位于遠(yuǎn)程位置上的醫(yī)療人員。
該已知系統(tǒng)的缺點是這個系統(tǒng)不太適合于心臟驟停(suddencardiac arrest)監(jiān)控，因為醫(yī)療人員的響應(yīng)時間必須落在幾分鐘之內(nèi)，而這很難實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種可佩戴的監(jiān)控系統(tǒng)，其中充分地預(yù)料可能的心臟驟停，以便為醫(yī)學(xué)響應(yīng)提供較寬的時間余量(margin)。
為此目的，該可佩戴的心臟監(jiān)控系統(tǒng)的特征在于所述調(diào)節(jié)與解釋電路包括實時鑒別器，用于測量和分析在多個相繼的心搏周期期間在ECG頻譜中相繼的相應(yīng)的特征峰值之間的間隔的時間分布的直方圖，報警信號生成裝置被安排為基于所述直方圖的分析生成報警信號。這個技術(shù)措施基于以下見識即，在心臟驟停事件之前，某些病人正經(jīng)歷一段延長時間的心律失常，該心律失常的特征為ECG頻譜中特征間隔的特定時間分布。對于這些人來說，因此，分析在ECG頻譜的相應(yīng)的峰值之間的間隔足以，并且在這些間隔重復(fù)地轉(zhuǎn)變?yōu)檩^短時間間隔的情況下，生成報警信號。在這樣的情況下，例如，在出現(xiàn)心臟驟停之前，該病人將具有足夠的時間去到醫(yī)院。然后，昂貴的ICD(內(nèi)部心臟除纖顫器)治療可以為一個人幸免于心臟驟停提供更大的概率。ECG頻譜的R峰值是非常適合這樣分析的峰值。必須指出，也有可能使用其他的峰值用于此目的。
按照本發(fā)明的系統(tǒng)的一個實施例的特征在于所述系統(tǒng)進一步包括用于發(fā)送另一個報警信號給遠(yuǎn)程監(jiān)測站的RF(射頻)鏈路。這個特定的技術(shù)措施是有益的，以便警告在遠(yuǎn)程位置上的醫(yī)療人員，諸如緊急呼叫中心或醫(yī)院的急救部門，從而將有關(guān)呈現(xiàn)可能導(dǎo)致心臟驟停的心臟問題的病人的情況通知醫(yī)療人員。必須指出，在按照本發(fā)明的系統(tǒng)中，僅僅利用RF鏈路傳送報警信號。在病人的地點上利用調(diào)節(jié)與解釋電路執(zhí)行所有必需的數(shù)據(jù)控制和分析，諸如在相繼的相應(yīng)特征峰值之間的間隔的時間分布的直方圖的計算及其與正常狀態(tài)的比較。這樣的功能確保該監(jiān)控系統(tǒng)的低功耗，有助于其耐用性。
該系統(tǒng)的另一個實施例的特征在于ECG傳感器被安裝在一個彈性帶狀物(belt)上。為了分析病人的狀態(tài)，根據(jù)在ECG中相繼的相應(yīng)峰值之間的間隔已建立有可能在胸部區(qū)域或者在腹部區(qū)域上定位傳感器。通過在衣服中并入ECG傳感器，例如在胸罩內(nèi)衣條的帶狀物中并入ECG傳感器，可以獲得病人友好的監(jiān)控系統(tǒng)。借助于該彈性帶狀物，傳感器被恒定地賦予必要的壓力，以確保傳感器相對于病人的皮膚的恒定位置。在接線也被并入該彈性帶狀物的織物中的情況下，可以獲得給接受者提供最大便利和隱密的監(jiān)控系統(tǒng)。適宜的電極材料的例子是本身已知的導(dǎo)電橡膠，其具有某種程度的同樣增加病人舒適性的拉伸性。通過密封在電極材料和接線之間的電觸點，可以提供一種可洗的、可佩戴的監(jiān)控系統(tǒng)。
按照本發(fā)明的監(jiān)控系統(tǒng)的再一個實施例的特征在于所述系統(tǒng)進一步包括運動傳感器。與按照本發(fā)明的監(jiān)控系統(tǒng)一起提供運動檢測器是有益的。在太寬廣的身體運動的情況下，該運動檢測器可以被安排為防止該監(jiān)控系統(tǒng)收集假的數(shù)據(jù)。
按照本發(fā)明用于提醒病人心臟驟停事件的基本概率的方法的特征在于，所述方法包括以下步驟利用電極執(zhí)行與心臟活動相關(guān)的數(shù)據(jù)的連續(xù)捕獲；借助于調(diào)節(jié)與解釋電路處理該數(shù)據(jù)以提取特征參數(shù)；執(zhí)行所提取的特征參數(shù)的分類；在特征參數(shù)落入報警相關(guān)類別之內(nèi)的情況下，利用報警信號裝置生成報警信號。
下面將進一步參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的這些和其他的方面。


圖1示意地示出可佩戴的心臟監(jiān)控系統(tǒng)的一個實施例。
圖2示意地示出調(diào)節(jié)與解釋電路的一個實施例。
圖3示意地示出對應(yīng)于心律失常狀態(tài)的R-R間隔分布的一個例子。
圖4示意地示出被并入衣服中的按照本發(fā)明的監(jiān)控系統(tǒng)的一個實施例。
具體實施例方式
圖1顯示按照本發(fā)明的可佩戴的心臟監(jiān)控系統(tǒng)1的一個實施例的示意性視圖。病人P被提供有例如并入在一個彈性帶狀物2上的一組傳感器3。因此，這組傳感器3被可靠地定位，從而與病人的皮膚接觸，以獲得希望的生理信號。例如，這樣的監(jiān)控系統(tǒng)可以被安排為執(zhí)行心臟活動或從心臟活動中導(dǎo)出的信號的測量。包括電極(未示出)的傳感器3被電連接到存儲與分析設(shè)備(SAD)4。該SAD被安排為執(zhí)行原始數(shù)據(jù)分析，以解釋所獲得的生理數(shù)據(jù)。借助于調(diào)節(jié)與解釋電路執(zhí)行數(shù)據(jù)分析，如在圖2中進一步詳細(xì)描述的。在調(diào)節(jié)與解釋電路檢測到危急生命異常(例如，心律失常狀態(tài)或者心臟驟停)的情況下，控制信號例如報警信號被發(fā)送給遠(yuǎn)程站6。該遠(yuǎn)程站6可以被定位在附近的醫(yī)院中或者定位在專用于心臟驟停狀態(tài)急救的緊急呼叫中心處。發(fā)現(xiàn)為了檢測心臟驟停事件，僅僅使用二個傳感器就足夠，這兩個傳感器被并入此帶狀物中。緊挨著這些傳感器，運動檢測器可以被裝配在該彈性帶狀物上。本領(lǐng)域中已知的任何便攜式運動檢測器都適合于這個目的。在心臟驟停事件的情況下，病人不在移動，這由運動傳感器給出。在這種情況下(沒有病人移動)，發(fā)現(xiàn)利用二個定位在該病人的腹部區(qū)域中的傳感器測量整個ECG是可行的[正確？]。
圖2示意地示出調(diào)節(jié)與解釋電路的一個實施例，用于在預(yù)料心臟驟停但還沒有發(fā)生時觸發(fā)一個報警信號。調(diào)節(jié)與解釋電路分析利用電極獲得的原始身體信號10。這樣的原始身體信號可以是包括P，Q，R，S，T特征峰值的心搏周期。該原始身體信號10隨后被提交給基線與干擾濾波器20，以減去信號干擾。然后，濾波的信號傳送到一個間隔檢測器30，其中計算一種類型的后續(xù)特征峰值之間的時間間隔。例如，R峰值是用于這個目的適宜的特征峰值。但是，其他的特征峰值諸如P，Q，S，T也可以用于這個目的。在該間隔已經(jīng)被確定之后，其被提交給實時鑒別器40，其中該間隔的值被分類和被存儲。這樣的分類的一個例子是時間直方圖。在該間隔在實時鑒別器40中被分類之后，示意地利用55表示的預(yù)存的查找表由邏輯單元50查詢，以決定是否已出現(xiàn)警告相關(guān)的類別。警告相關(guān)的類別可以是心律失常的情況或者在心律失常未出現(xiàn)時心臟驟停的情況。在兩種情況下，報警信號由報警裝置60生成，最好地在心臟驟停的情況下生成高優(yōu)先級的報警信號。在檢測的事件沒有被分類為異常的情況下，該系統(tǒng)給子單元發(fā)送繼續(xù)分析原始病人數(shù)據(jù)10的隨后樣本的信號。已經(jīng)明白，這樣的監(jiān)控系統(tǒng)是有益的，因為其借助于心律失常檢測給出識別接近心臟驟停的可能性。在這種情況下，病人具有較充足的時間余量去尋求幫助，或者接到報警信號的醫(yī)療人員具有較充足的時間余量去援助。在接近心臟驟停的情況下，這兩者都導(dǎo)致較高的存活概率。緊接于此，由于系統(tǒng)電子設(shè)備只測量在心搏周期中的間隔并且存儲這些間隔的分布的事實，其具有低的功耗，導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)增加的耐用性。間隔分布中的變化被用作異常的指示符。為了減少假的報警信號，該系統(tǒng)可以進一步被提供有用于選擇的特征峰值間隔的閾值，超過此閾值不生成報警信號。進一步有可能安排該系統(tǒng)為自學(xué)的系統(tǒng)，在不斷生成重復(fù)的假的報警信號的情況下，迭代地增加該閾值。還有，在某些診斷間隔(每天、每個星期等等)中，可以利用無線連接或者利用插接連接將該分布傳送給遠(yuǎn)程站，用于診斷目的。
圖3示意地示出對應(yīng)于心律失常狀態(tài)的R-R間隔分布的一個例子。峰值1對應(yīng)于病人的正常心臟活動。即將出現(xiàn)的峰值2是在心律失常情況下的特征分布。因此，在較短的R-R間隔上即將出現(xiàn)的峰值可以被用作可能的未來的心臟驟停的指示符。在0.35s的R峰值間隔值上出現(xiàn)峰值2，對應(yīng)于心律失常。這個值取決于解釋的時間幀的持續(xù)時間。用于報警信號的觸發(fā)電平可以根據(jù)用于觀察的時間窗口的持續(xù)時間來選擇。
圖4示意地示出按照本發(fā)明被并入衣服中的監(jiān)控系統(tǒng)的一部分的一個實施例。用于獲得病人數(shù)據(jù)的電極20[僅僅示出一個電極]被附著到彈性帶狀物10。電極材料20例如可以利用導(dǎo)電石墨與例如硅膠的混合物制成。還可以使用其他的適宜的材料來制造該電極，例如導(dǎo)電橡膠?？梢酝ㄟ^下列處理之一將該電極體附著到該彈性帶狀物10模壓、膠粘或者接合等等。也有可能預(yù)先處理該彈性帶狀物，以便在將放置電極的區(qū)域中包括切口(cut-away)。如在圖4中示出的，利用24表示的電極的一部分被設(shè)置在帶狀物10的這樣的切口中，并且利用22表示的該電極的另一部分與該彈性帶狀物10相結(jié)合。該電極的外部主體可以在該電極20的后側(cè)表面23上利用模具(未示出)覆蓋。到該電極20的電連接是借助于由30示意顯示的接線實現(xiàn)的。這個接線30通向該監(jiān)控系統(tǒng)中的其他電極、和通向運動傳感器(可選擇的)、以及通向也附著到該帶狀物上的存儲與分析設(shè)備(未顯示)。因此，可以容易地使用本發(fā)明的方法實現(xiàn)便宜的、耐用的和可靠的、可佩戴的監(jiān)控系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種可佩戴的心臟監(jiān)控系統(tǒng)，用于監(jiān)控心臟病患者心律失常，所述系統(tǒng)包括用于提供病人心臟數(shù)據(jù)的ECG傳感器；用于處理心臟數(shù)據(jù)的調(diào)節(jié)與解釋電路；用于生成報警信號的報警信號生成裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)與解釋電路包括用于測量和分析在多個相繼的心搏周期期間在ECG頻譜中在相繼的相應(yīng)特征峰值之間的間隔的時間分布的直方圖的實時鑒別器，所述報警信號生成裝置被安排為基于所述直方圖的分析生成報警信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進一步包括用于發(fā)送另一個報警信號給遠(yuǎn)程監(jiān)控站的RF鏈路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的系統(tǒng)，其特征在于，ECG傳感器被安裝在一個彈性帶狀物上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括用于安排該監(jiān)控系統(tǒng)的電連接的電接線，所述接線被并入在該帶狀物中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其特征在于，接線材料具有與構(gòu)成該彈性帶狀物的材料基本相同的彈性。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括至少二個電極。
7.根據(jù)前面權(quán)利要求之一的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進一步包括運動傳感器。
8.一種用于提醒病人心臟驟停事件的基本概率的方法，所述方法基于借助于心臟監(jiān)控系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控心臟活動的結(jié)果，該心臟監(jiān)控系統(tǒng)包括一組電極、調(diào)節(jié)與解釋電路以及報警信號生成裝置，其特征在于，所述方法包括以下步驟-借助于電極執(zhí)行與心臟活動有關(guān)的數(shù)據(jù)的連續(xù)捕獲；-借助于調(diào)節(jié)與解釋電路來處理該數(shù)據(jù)，以提取特征參數(shù)；-執(zhí)行所提取的特征參數(shù)的分類；-在特征參數(shù)落入報警相關(guān)類別之內(nèi)的情況下，利用報警信號裝置生成報警信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的用于提醒病人心臟驟停事件的基本概率的方法，其特征在于，在心臟驟停的情況下，生成具有高優(yōu)先級的報警信號。
全文摘要
用于監(jiān)控心臟病人心律失常的可佩戴的心臟監(jiān)控系統(tǒng)(1)包括用于提供病人心臟數(shù)據(jù)的ECG傳感器(3)；用于處理心臟數(shù)據(jù)的調(diào)節(jié)與解釋電路(4)；用于生成報警信號的報警信號生成裝置，所述調(diào)節(jié)與解釋電路包括用于測量和分析在多個相繼的心搏周期期間在ECG頻譜中相繼的相應(yīng)特征峰值之間的間隔的時間分布的直方圖的實時鑒別器，報警信號生成裝置被安排為基于所述直方圖的分析生成報警信號。
文檔編號A61B5/0452GK1646057SQ03807391
公開日2005年7月27日 申請日期2003年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月29日
發(fā)明者J·勞特, C·雷欽格, H·雷特, R·施米德特, O·薩奇, G·沃格特梅爾 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司