專利名稱：區(qū)分優(yōu)先級(jí)的多矢量感知電路的制作方法
區(qū)分優(yōu)先級(jí)的多矢量感知電路
背景技術(shù)：
本發(fā)明總體上涉及醫(yī)療設(shè)備，在一些實(shí)施方式中，本發(fā)明總體上涉及用 于監(jiān)測(cè)患者病情或狀態(tài)的醫(yī)療設(shè)備。
用于監(jiān)測(cè)患者病情或狀態(tài)的醫(yī)療設(shè)備可以包括診新監(jiān)測(cè)裝置、外部醫(yī) 療設(shè)備系統(tǒng)、植入式醫(yī)療設(shè)備(IMD)或所述裝置、系統(tǒng)和設(shè)備的組合。眾 所周知，IMD可以用于監(jiān)測(cè)和/或治療患各種疾病的患者。心臟IMD的例子可 以包括植入式血液動(dòng)力監(jiān)測(cè)器(IHM)、植入式心律轉(zhuǎn)變器-除顫器(ICD)、 心臟起搏器、心臟再同步治療(CRT)起搏設(shè)備和藥物傳輸設(shè)備。所述IMD通 常用于監(jiān)測(cè)心臟的電活動(dòng)，有些IMD在必要時(shí)還用于向一個(gè)或多個(gè)心腔提供 電刺激。
IMD通常利用多個(gè)電極和/或其他感知器，例如，在心臟醫(yī)療設(shè)備中，電 極可用來監(jiān)測(cè)患者電生理活動(dòng)的病情和/或狀態(tài)。所述電極通常處于從所述心 臟醫(yī)療設(shè)備延伸出來的一條或多條導(dǎo)線上，并安置在心腔內(nèi)的相應(yīng)位置或鄰 近心腔的相應(yīng)位置。使用中，所述電極感知心臟組織的電信號(hào)，并隨后將這 些模擬信號(hào)(例如相應(yīng)于所感知到的電信號(hào))傳回給所述醫(yī)療設(shè)備。在所
述醫(yī)療設(shè)備中，這些模擬信號(hào)通常被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，進(jìn)而，將所述數(shù)字信 號(hào)保存在該設(shè)備的存儲(chǔ)器上或者傳輸?shù)骄哂写鎯?chǔ)器的另外的設(shè)備。眾所周知， 對(duì)于傳輸與心臟參數(shù)相對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)的每一個(gè)電極或其他感知器而言，為 了在保存之前數(shù)字化所述模擬信號(hào)和/或調(diào)整所述傳輸信號(hào)，將一個(gè)或多個(gè)電 器元件設(shè)置在所述醫(yī)療設(shè)備中。在設(shè)計(jì)為在必要時(shí)隨后可以提供治療的設(shè)備 中，對(duì)所述數(shù)字化后的信號(hào)進(jìn)行分析，例如采用所述設(shè)備中的控制器，使得 由所述設(shè)備提供適當(dāng)?shù)闹委煛?br> 需要的是具有上述通用監(jiān)測(cè)功能的醫(yī)療設(shè)備還具有更有效的設(shè)計(jì)，進(jìn)而， 所述設(shè)備可具有較低的制造成本。另外，通過使所述設(shè)備更有效，為提供上 述通用功能可要求設(shè)備內(nèi)更小的空間，因此，所述設(shè)備的尺寸更緊湊，或者 可選地，這樣的剩余空間能進(jìn)一步用于使所述設(shè)備在總體運(yùn)行時(shí)具有更多的
6功能。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式使用的示例性醫(yī)療設(shè)備10的示意圖。 圖2是^4居本發(fā)明實(shí)施方式的系統(tǒng)的示例性結(jié)構(gòu)框圖。 圖3是由兩個(gè)電極和/或感知器各自傳輸?shù)綀D2所示系統(tǒng)的示例性模擬信 號(hào)的示意圖。
圖4示出了表示通過圖2中的系統(tǒng)的MUX對(duì)圖3所示模擬信號(hào)進(jìn)行采樣 的示例性時(shí)間序列系列圖。
圖5示出了表示圖2所示系統(tǒng)的ADC的輸出的示例性時(shí)間序列圖，所述 ADC的輸出基于圖4的時(shí)間序列所示組合后的采樣信號(hào)向ADC的輸入。
圖6示出了表示圖2所示系統(tǒng)的DEMUX的輸出的示例性時(shí)間序列系列 圖，所述DEMUX的輸出基于圖5的時(shí)間序列所示信號(hào)向DEMUX輸入。
圖7示出了表示圖2所示系統(tǒng)的間隙填充功能電路的輸出的示例性時(shí)間 序列系列圖，所述間隙填充功能電路的輸出基于圖5的時(shí)間序列所示的各個(gè) 信號(hào)向間隙填充功能電路的相應(yīng)輸入。
圖8是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的示例性多心腔監(jiān)測(cè)器/感知器的系統(tǒng)結(jié) 構(gòu)的結(jié)構(gòu)框圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式與一個(gè)心腔相關(guān)的一個(gè)起搏、感知和參數(shù)測(cè) 量的信道示意圖。
圖IO是根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施方式使用圖2所示的醫(yī)療設(shè)備系統(tǒng)的方法流 程圖。
具體實(shí)施例方式
應(yīng)當(dāng)結(jié)合附圖理解下述詳細(xì)說明，其中，類似元件在不同的附圖中使用 相同的標(biāo)記。附圖描述的是挑選的實(shí)施方式，不能以此來限定本發(fā)明的保護(hù) 范圍，應(yīng)該理解，附圖所示以及下面所描述的實(shí)施方式僅僅是為了舉例說明 的目的，而不能以此來限定本發(fā)明的權(quán)利要求界定的保護(hù)范圍。
通常，在用于監(jiān)測(cè)患者病情或狀態(tài)的醫(yī)療設(shè)備中，效率是一件受關(guān)注的 事。在有些場(chǎng)合中，所述功效可涉及使用較少的電器元件設(shè)計(jì)出具有與在先
7設(shè)備相同的功能的新醫(yī)療設(shè)備。通過減少醫(yī)療設(shè)備中電器元件的數(shù)量，可減 少相應(yīng)的生產(chǎn)成本，另外，通常能減少所述設(shè)備的整體能耗，此外，在有些 情況下，如上述提示，設(shè)備尺寸(例如體積和/或質(zhì)量)也相應(yīng)減小。因此， 可以在維持現(xiàn)有功能的基礎(chǔ)上使用更少的電器元件的醫(yī)療設(shè)備實(shí)現(xiàn)許多進(jìn)一 步的優(yōu)點(diǎn)。
用于監(jiān)測(cè)患者病情和/或狀態(tài)的醫(yī)療設(shè)備包括控制器(例如微處理器)， 用于提供多個(gè)功能。由于提高醫(yī)療設(shè)備的功效，關(guān)于所述控制器的其他優(yōu)點(diǎn) 也可很容易實(shí)現(xiàn)。例如如果所述醫(yī)療設(shè)備采用較少的電器元件設(shè)計(jì)，該電 器元件通常在所述控制器上或與所述控制器一起運(yùn)行，所述控制器上通常專 用于該部分的空間可騰出來用在其他地方。這樣，所述控制器可制造得更多 用途以向所述設(shè)備提供更多功能，可選地，可以縮小所述控制器的尺寸進(jìn)而 可以使所述醫(yī)療設(shè)備的尺寸減小。
本發(fā)明的某些實(shí)施方式涉及用于監(jiān)測(cè)患者病情和/或狀態(tài)的醫(yī)療設(shè)備，如 上所述，所述醫(yī)療設(shè)備通常包括多個(gè)用于所述監(jiān)測(cè)目的的電極和/或其他感知 器，所述電極和其他感知器各自電連接于設(shè)置在所述醫(yī)療設(shè)備內(nèi)的電器元件。 一個(gè)所述電器元件可包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，該ADC的作用是將輸入的模 擬信號(hào)數(shù)字化。例如對(duì)于心臟醫(yī)療設(shè)備，放置在接觸或接近一定心臟部位 的電極用于感知所述部位的心電活動(dòng)，隨后，所述電極將模擬信號(hào)(對(duì)應(yīng)于 所述感知到的心電活動(dòng))傳輸(例如通過電極導(dǎo)線)到所述醫(yī)療設(shè)備中的ADC。 另一種電器元件可以涉及感知放大電路，通常，所述感知》丈大電路可用于在 數(shù)字化之前或之后調(diào)整輸入信號(hào)，因此，可將所述輸入信號(hào)調(diào)節(jié)到能夠使所 述信號(hào)的解讀更有效的形式，進(jìn)而，使得為患者采取更有效的治療。
眾所周知，所述ADC和/或感知放大電路會(huì)占據(jù)所述醫(yī)療設(shè)備的寶貴空間。 如上所述，現(xiàn)有醫(yī)療設(shè)備通常采用電極和/或其他感知器用于監(jiān)測(cè)目的，通過 使用大量的所述電極和/或其他感知器可以從患者獲取各種重要信息。然而， 基于上述原因，所述醫(yī)療設(shè)備的配置通常需要ADC，并且可任選地配置感知 放大電路，所述ADC和感知放大電路在該設(shè)備內(nèi)用于每一個(gè)電極和/或其他感 知器。人們發(fā)現(xiàn)，包括如此大量的ADC和任選的感知放大電路不僅對(duì)所述醫(yī) 療設(shè)備的尺寸具有負(fù)面影響，而且對(duì)提高所述醫(yī)療設(shè)備的整體多用途性的努 力嘗試具有負(fù)面影響。
8與現(xiàn)有醫(yī)療設(shè)備的設(shè)計(jì)相比，本發(fā)明的某些實(shí)施方式提供了一種具有有
限數(shù)量的ADC和任選的感知放大電路的醫(yī)療設(shè)備，同時(shí)仍使用與現(xiàn)有醫(yī)療設(shè) 備正常使用的相同數(shù)量的電極和/或其他感知器。
如下面進(jìn)一步描述和舉例說明，在某些實(shí)施方式中，提供了一種醫(yī)療設(shè) 備，該醫(yī)療設(shè)備僅包括單個(gè)ADC,任選地，還包括單個(gè)的感知放大電路，所 述ADC和任選的感知放大電路與所述設(shè)備的電極和/或所述設(shè)備的一個(gè)或多個(gè) 感知器相互作用。在某些實(shí)施方式中，通過采用復(fù)用器(MUX)和解復(fù)用器 (DEMUX)，結(jié)合上述提及的ADC和任選的感知放大電路，提供了一種系統(tǒng)， 可交替地監(jiān)測(cè)用于傳遞來自所述電極和/或感知器的信號(hào)的信道，在此期間對(duì) 時(shí)間相應(yīng)的信號(hào)進(jìn)行采樣。在某些實(shí)施方式中，每次采樣后將相應(yīng)信號(hào)輸出 到所述ADC和任選的感知放大電路。所述系統(tǒng)運(yùn)行的"普通模式"涉及所述 MUX以通常相同的時(shí)間增量發(fā)送每一個(gè)釆樣信號(hào)。當(dāng)通過這些信道中的一個(gè) 信道傳輸?shù)男盘?hào)被解讀為包括重要事件時(shí)(例如當(dāng)信號(hào)提供了具有統(tǒng)計(jì)意 義的重要數(shù)據(jù)時(shí)或當(dāng)患者的病情可能惡化時(shí))，將相應(yīng)的信道指定為高優(yōu)先 級(jí)，并且所述系統(tǒng)切換到"高優(yōu)先級(jí)模式，，。隨后，在預(yù)設(shè)的時(shí)間段內(nèi)，仍 然交替地監(jiān)測(cè)所有信道。然而，在所述的預(yù)設(shè)的時(shí)間段里，與在所述系統(tǒng)運(yùn) 行的"普通模式"下監(jiān)測(cè)這些信道相比，對(duì)所述高優(yōu)先級(jí)的信道進(jìn)行更長(zhǎng)時(shí) 間增量的監(jiān)測(cè)。
所述實(shí)施方式的系統(tǒng)設(shè)計(jì)為通過單個(gè)ADC和任選的感知放大電路能夠進(jìn) 行多個(gè)信道的選擇性監(jiān)測(cè)，而與系統(tǒng)工作模式無關(guān)。然而，通過根據(jù)事件的 出現(xiàn)將某些信道配置為高優(yōu)先級(jí)狀態(tài)，進(jìn)而，所述系統(tǒng)能提高對(duì)所述高優(yōu)先 級(jí)信道的分辨率。因此，所述設(shè)備可以充分捕獲通過所述信道感知到的事件， 隨后，所述事件用于為患者提供及時(shí)的治療或者用于在將來對(duì)患者的病情進(jìn) 行診斷。圖l示出了可根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方式使用的示例性醫(yī)療設(shè)備10的 示意圖。如圖所示，該醫(yī)療設(shè)備10為IMD，但是，本發(fā)明不局限于任何特定 的IMD或任何醫(yī)療設(shè)備，而在本發(fā)明的實(shí)施方式中可采用任何醫(yī)療設(shè)備，只 要該設(shè)備使用多個(gè)電極或其他感知器，所述多個(gè)電極或其他感知器將信號(hào)傳 遞至所述設(shè)備用于對(duì)患者進(jìn)行監(jiān)測(cè)的目的。此外，在使用心臟醫(yī)療設(shè)備的實(shí) 施方式中，所述醫(yī)療設(shè)備10可以是任何通過使用電極或其他感知器能夠從患 者心臟內(nèi)測(cè)量血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)(例如血壓信號(hào))和/或能夠測(cè)量其他心臟參數(shù)
9或信號(hào)(例如患者的電描記圖(EGM))的設(shè)備。
在圖1中，心臟12包括右心房(RA)、左心房(LA)、右心室(RV)、 左心室(LV)以及從右心房的開口延伸至大靜脈的冠狀竇。
圖1示意性地圖示了與心臟12有關(guān)的醫(yī)療設(shè)備10,在某些實(shí)施方式中，所 述醫(yī)療設(shè)備10可以是植入式多信道心臟起搏器。如圖所示，三條心內(nèi)導(dǎo)線14、 16和18將醫(yī)療設(shè)備10分別與右心房、右心室和左心室相連接，每一根導(dǎo)線包 括至少一個(gè)電導(dǎo)體和起搏/感知電極。例如導(dǎo)線14、 16和18分別連接起搏/ 感知電極20、 22和24。另外，可形成罐狀電極26作為所述醫(yī)療設(shè)備10的外殼 的部分外表面?？蛇x擇性地使用所述起搏/感知電極20、 22和24以及罐狀電極 26提供許多單極和雙極起搏/感知電極組合，用于起搏和感知功能。圖示的位 置在左右心腔中或其附近僅僅為了示意性說明。此外，其他導(dǎo)線和起搏/感知 電極可以替換所示導(dǎo)線和電極中的任何一個(gè)或多個(gè)，或者與所示導(dǎo)線和電極 中的任《可一個(gè)或多個(gè)組合。
通常，在圖l描述的這類系統(tǒng)中，上述指定為"起搏/感知"的電極用于起 搏功能和感知功能。在某些實(shí)施方式中，所述起搏/感知電極可使用在編程組 合，用于沿著感知矢量和起搏矢量感知心臟信號(hào)并發(fā)放起搏脈沖。或者，可 選擇所述起搏/感知電極中的一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)用作感知電極。
另外，圖1所示的導(dǎo)線14、 16和20中的部分或全部可攜帶一個(gè)或多個(gè)壓力 感知器，用于監(jiān)測(cè)心臟收縮壓和舒張壓；和/或具有一系列間隔開的阻抗感知 導(dǎo)線，用于對(duì)所述RA、 LA、 RV及LV張開和收縮時(shí)的容積測(cè)量。如上所述， 在本發(fā)明的實(shí)施方式中，所述壓力感知器和/或阻抗感知導(dǎo)線包括也可用于監(jiān) 測(cè)目的的很多其他感知器的例子(單獨(dú)使用或與圖l所示的起搏/感知電極結(jié) 合)。所述其他感知器的進(jìn)一步例子可以包括加速計(jì)、流量探測(cè)器、擴(kuò)音器、 sonometric晶體、新陳代謝感知器或化學(xué)感知器以及任何電感知器和/或機(jī)械感 知器。
上述的導(dǎo)線和電路可用來記錄在某時(shí)間間期的多個(gè)心臟參數(shù)，例如 EGM信號(hào)、血壓信號(hào)和阻抗值。例如，在遙測(cè)會(huì)話期內(nèi)，以上行遙測(cè)傳輸鏈 路將所記錄的數(shù)據(jù)周期性地遙測(cè)輸出到由醫(yī)生或其他保健工作者操作的編程 器。
圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方式的系統(tǒng)的示例性結(jié)構(gòu)圖，系統(tǒng)30
10通常設(shè)在醫(yī)療設(shè)備內(nèi)，例如圖1的醫(yī)療設(shè)備10。如圖所示，系統(tǒng)30具有多個(gè)輸 入信道32和相應(yīng)的多個(gè)輸出信道34。雖然圖示的輸入信道32和相應(yīng)的輸出信 道34各自涉及兩個(gè)信道，但本發(fā)明不局限于此。而是，系統(tǒng)30的實(shí)施方式可 以包括任意數(shù)目的輸入信道32和輸出信道34,其中，所述數(shù)目對(duì)應(yīng)于所述醫(yī) 療設(shè)備使用的電極和/或其他感知器的數(shù)目。例如對(duì)于圖I所示的醫(yī)療設(shè)備IO， 根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施方式的系統(tǒng)可包括四對(duì)輸入信道和輸出信道，每一對(duì)輸 入信道和輸出信道與醫(yī)療設(shè)備10的電才及20、 22、 24和26中的一個(gè)對(duì)應(yīng)。隨后， 所述電極20、 22、 24和26將分別通過導(dǎo)線(例如導(dǎo)線14、 16或18)以及與所 述醫(yī)療設(shè)備的罐狀部的連接與該系統(tǒng)的四個(gè)輸入信道連接。
在某些實(shí)施方式中，如圖所示，在輸入信道32和輸出信道34之間設(shè)置有 電器元件，該電器元件包括復(fù)用器(MUX) 36、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 38、解 復(fù)用器(DEMUX) 40、間隙填充功能電路42、控制器44和事件探測(cè)器46。在 某些實(shí)施方式中，ADC38還包括感知放大電路，該感知放大電路電連接于 ADC38的之前或之后。
如上所述，通過電極和/或其他感知器感知到的心臟參數(shù)將以^^莫擬信號(hào)的 形式傳輸至所述醫(yī)療設(shè)備，如上進(jìn)一步的描述，所述系統(tǒng)30的每一個(gè)輸入信 道32電連接在所述電極之一或其它感知器之一與所述系統(tǒng)30的MUX36之間。 圖3示出了由兩個(gè)所述電極和/或感知器分別發(fā)送給所述系統(tǒng)30的示例性模擬 信號(hào)。在某些實(shí)施方式中，所述的兩個(gè)信號(hào)50、 52可對(duì)應(yīng)于從患者心臟檢測(cè) 到的有區(qū)別的心臟參數(shù)，如圖所示，所述信號(hào)50和52分別代表患者心臟的心 房參數(shù)和心室參數(shù)。然而，應(yīng)該理解，本發(fā)明不應(yīng)局限于此，而是，如上所 述，所述系統(tǒng)可以包括任何用于監(jiān)測(cè)目的、心臟或其他目的的醫(yī)療設(shè)備。
眾所周知，復(fù)用器36是一種用于將多個(gè)信號(hào)組合以便在單一媒介上傳輸 的通信設(shè)備。復(fù)用器36由控制器44供電，在某些實(shí)施方式中，該復(fù)用器36配 置為根據(jù)一個(gè)或多個(gè)切換速率或頻率運(yùn)行，或者在不同的輸入信道32之間按 照所述切換速率進(jìn)行切換。在某些實(shí)施方式中，對(duì)控制器44進(jìn)行預(yù)編程以控 制所述MUX36的切換速率?？梢岳斫獾氖?，所述MUX36的初始切換速率必須 進(jìn)行適當(dāng)設(shè)置，以防止事件被系統(tǒng)30遺漏的可能性。例如對(duì)于心臟醫(yī)療設(shè) 備，心律失常事件以比發(fā)生在心室內(nèi)的事件快得多的速率通常發(fā)生在心房?jī)?nèi)。 這樣，在某些涉及心臟醫(yī)療設(shè)備的實(shí)施方式中，當(dāng)系統(tǒng)30兩者擇一地采樣來
ii自所述心房和心室的心臟參數(shù)時(shí)，所述初始切換速率通常以高于只對(duì)心室參 數(shù)進(jìn)行采樣時(shí)所需的切換速率的頻率進(jìn)行設(shè)置。
如上所述，在MUX36運(yùn)行期間，以交替的方式監(jiān)測(cè)每個(gè)輸入信道，例如 32A和32B。以圖2中所示的系統(tǒng)30為例，MUX36以某個(gè)初始采樣速率在I俞入 信道32A和32B之間進(jìn)行切換，在MUX36位于輸入信道32中任意一個(gè)信道的期 間內(nèi)，該MUX36將采樣經(jīng)過該信道的信號(hào)。在某些實(shí)施方式中，在"普通模 式"下運(yùn)行，MUX36位于任意一個(gè)輸入信道(如32A )的每個(gè)時(shí)間通常與MUX36 位于另一個(gè)輸入信道(如32B)的時(shí)間相等。因此，參照?qǐng)D2，對(duì)于運(yùn)行在"普 通模式"或"第一模式"下的MUX的每個(gè)采樣周期，將以l:l的比率對(duì)輸入信 道32A和32B進(jìn)行采樣。
在采樣信號(hào)被送往MUX36后，每個(gè)輸入信道32A和32B的采樣信號(hào)也隨 后傳送給事件探測(cè)器46。事件探測(cè)器46隨后判斷所述釆樣信號(hào)是否與一個(gè)或 多個(gè)規(guī)則相符。如果不相符，則所述系統(tǒng)30將繼續(xù)運(yùn)行在"普通模式"下， MUX36繼續(xù)如上述地運(yùn)行。然而，如果發(fā)現(xiàn)所述采樣信號(hào)與所述一個(gè)或多個(gè) 規(guī)則相符，則這個(gè)結(jié)果表明有事件發(fā)生(例如感知器信道出現(xiàn)重要信息或者 患者病情出現(xiàn)或可能出現(xiàn)危險(xiǎn))。在此情形下，事件探測(cè)器46發(fā)送信號(hào)至控 制器44,隨后，控制器44將切換系統(tǒng)30到"高優(yōu)先級(jí)模式"或"第二模式" 下運(yùn)行。
當(dāng)運(yùn)行在該"高優(yōu)先級(jí)^t式"下時(shí)，將監(jiān)測(cè)到符合一個(gè)或多個(gè)規(guī)則的采 樣信號(hào)的輸入信道指定為高優(yōu)先級(jí)信道。隨后，在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)，仍然交替地 監(jiān)測(cè)所有信道。然而，在該預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)，對(duì)高優(yōu)先級(jí)信道監(jiān)測(cè)的時(shí)間增量比 在所述系統(tǒng)運(yùn)行在"普通模式"下監(jiān)測(cè)該信道的時(shí)間增量更長(zhǎng)。另外，如果 傳輸有來自于其他電極或其他感知器的信號(hào)的信道也在"高優(yōu)先級(jí)模式"下 被監(jiān)測(cè)，那么將仍然采用"普通模式"下的時(shí)間增量對(duì)所述信道進(jìn)行監(jiān)測(cè)。 這樣，在某些實(shí)施方式中，將采用不同比率分別對(duì)所述輸入信道32A和32B進(jìn) 行采樣(進(jìn)一步闡述如下)，而不是上述關(guān)于工作在"普通模式"下的l:l的 采樣比。
圖4示出了 一種對(duì)來自圖2所示系統(tǒng)30的某信道的模擬信號(hào)進(jìn)行采樣的時(shí) 間序列系列圖。參考圖2和圖3，信號(hào)50和52分別由MUX36對(duì)輸入信道32A和 32B交替采樣得到。對(duì)信號(hào)50和52的交替采樣分別以采樣信號(hào)64表示在第一時(shí)
12間序列60上和以采樣信號(hào)66表示在第二時(shí)間序列62上。另外，第三時(shí)間序列 68表示了MUX的輸出，示出了采樣信號(hào)64和66的組合信號(hào)。
第 一 時(shí)間序列60和第二時(shí)間序列62幫助說明MUX3 6對(duì)于系統(tǒng)3 0的輸入信 道32A和32B如何在"普通模式"和"高優(yōu)先級(jí)模式"下運(yùn)行。如圖示和上文 所述，系統(tǒng)30最初在"普通才莫式，，下運(yùn)行，從而MUX36交替地以上述1:1的比 率監(jiān)測(cè)每個(gè)輸入信道，例如信道32A和32B。進(jìn)而，如圖4所示，并參考圖2和 圖3，以1:1的比率交替地對(duì)信道32A和32B各自采樣以得到信號(hào)50和52,這進(jìn) 一步地顯示于第三時(shí)間序列68的下腳，其中時(shí)間序列60和時(shí)間序列62中顯示 的采樣分別用"A"(心房)和"V"(心室)表示，如所述下腳所示，該"A" 與"V"的初始采樣比為l:l。
如上所述，在每一次信號(hào)采樣期間，將采樣信號(hào)信息傳送給所述事件探 測(cè)器46以判斷采樣信號(hào)是否與一個(gè)或多個(gè)規(guī)則相符。如圖4所示，在某些實(shí)施 方式中，所述一個(gè)或多個(gè)規(guī)則可涉及閾值。在某些實(shí)施方式中，如圖所示， 每個(gè)輸入信道的一個(gè)或多個(gè)規(guī)則可不相同，例如，以圖4為例，盡管針對(duì)每一 個(gè)采樣信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)規(guī)則都涉及閾值，采樣信號(hào)64的閾值涉及正闊值70, 而采樣信號(hào)66的閾值涉及負(fù)閾值72。應(yīng)當(dāng)理解，事件^:測(cè)器46可以采用各種 各樣的規(guī)則以解讀采樣信號(hào)，而此處閾值的使用只是用于示例性說明。
如上所述，如果采樣信號(hào)與所述的一個(gè)或多個(gè)規(guī)則不符，則系統(tǒng)30繼續(xù) 在"普通模式"下運(yùn)行，從而，在某些實(shí)施方式中，MUX36繼續(xù)交替地監(jiān)測(cè) 輸入信道32并以1:1的比例采樣該信道的信號(hào)。然而，如上所述，如果發(fā)現(xiàn)通 過相應(yīng)信道傳輸?shù)牟蓸有盘?hào)之一與所述一個(gè)或多個(gè)規(guī)則相符，則事件探測(cè)器 46將該情況通知控制器44。隨后，控制器44則指定相應(yīng)的信道為高優(yōu)先級(jí)， 并將系統(tǒng)30切換到"高優(yōu)先級(jí)模式，，下運(yùn)行一段預(yù)設(shè)時(shí)間，例如，所述預(yù)設(shè) 時(shí)間由控制器44從上一次超過閾值的時(shí)間開始計(jì)時(shí)直至超時(shí)。
在"高優(yōu)先級(jí)模式"下運(yùn)行的期間，控制器44改變MUX36運(yùn)行的采樣速 率。具體而言，將采樣速率修改為在所述預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)使MUX36的每個(gè)采樣周 期中能夠?qū)λ龈邇?yōu)先級(jí)信道進(jìn)行更長(zhǎng)時(shí)間的采樣。因此，在所述預(yù)設(shè)時(shí)間 內(nèi)，MUX36對(duì)系統(tǒng)30的輸入信道32的采樣比調(diào)整為與所述高優(yōu)先級(jí)信道相關(guān) 的采樣比，例如在如圖4所示的某些實(shí)施方式中， 一旦時(shí)間序列60的采樣信 號(hào)64與一個(gè)或多個(gè)規(guī)則相符(例如所述信號(hào)等于或超過正闞值70)，對(duì)于預(yù)設(shè)時(shí)間74A內(nèi)的每一個(gè)采樣周期，MUX36的采樣比改為3:1。隨后，在預(yù)設(shè)時(shí) 間74A的每一個(gè)采樣周期，MUX36采樣高優(yōu)先級(jí)信道傳輸?shù)男盘?hào)50持續(xù)時(shí)間 是在"普通模式"下采樣該信號(hào)50的持續(xù)時(shí)間的3倍。在某些實(shí)施方式中，在 預(yù)設(shè)時(shí)間74A的每次采樣周期內(nèi)，對(duì)其他信道傳輸?shù)男盘?hào)(例如信號(hào)52)同樣 進(jìn)行采樣，但是僅持續(xù)所述信號(hào)在"普通模式"下的采樣時(shí)間。同樣，這在 第三時(shí)間序列68的下腳顯示。如圖所示，在預(yù)設(shè)時(shí)間74A內(nèi)，"A，，與"V" 的采樣比一般為3:1。
圖4中進(jìn)一步顯示，時(shí)間序列62的采樣信號(hào)66也與 一個(gè)或多個(gè)^見則相符 (例如所述信號(hào)等于或超過負(fù)閾值72)。因此，在預(yù)設(shè)時(shí)間74B的每一個(gè)采樣 周期內(nèi)，MUX36的采樣比改為3:1。隨后，在預(yù)設(shè)時(shí)間74B的每一個(gè)采樣周期 內(nèi)，MUX36采樣所述高優(yōu)先級(jí)信道傳輸?shù)男盘?hào)52的持續(xù)時(shí)間是在"普通模式" 下采樣信號(hào)52的持續(xù)時(shí)間的3倍。在某些實(shí)施方式中，在所述預(yù)設(shè)時(shí)間74B的 每次采樣周期內(nèi)，對(duì)其他信道傳輸?shù)男盘?hào)(例如信號(hào)50)同樣進(jìn)行采樣，但 是僅持續(xù)所述信號(hào)在"普通模式"下的采樣時(shí)間。同樣，這在第三時(shí)間序列 68的下腳顯示。如圖所示，在預(yù)設(shè)時(shí)間74B內(nèi)，"V"與"A"的比率一^:為 3:1。
應(yīng)當(dāng)理解，上面結(jié)合附圖4所述的3:1的比率是示例性說明，可以根據(jù)需求 進(jìn)行修改，只^"所述高優(yōu)先級(jí)信道比其他信道監(jiān)測(cè)更久。可以理解，所述比 率可為N:l,其中NM?；蛘?，在某些實(shí)施方式中，所述比率可以為N:1:N,其 中N涉及采樣高優(yōu)先級(jí)信道信號(hào)的采樣時(shí)間，可以為l或更高的值?；谒?采樣信號(hào)與一個(gè)或多個(gè)規(guī)則相符(說明有事件出現(xiàn))，通過將所述的采樣信 號(hào)的信道配置為高優(yōu)先級(jí)狀態(tài)，系統(tǒng)能進(jìn)而提高對(duì)所述高優(yōu)先級(jí)信道的分辨 率。另外，在系統(tǒng)30運(yùn)行在"高優(yōu)先級(jí)模式"的期間，雖然上面結(jié)合圖2和4 描述的MUX36的采樣周期包括監(jiān)測(cè)所有信道，應(yīng)該理解，在某些實(shí)施方式中， 所述采樣周期可以設(shè)置為僅包括監(jiān)測(cè)高優(yōu)先級(jí)信道。
通常，如上所述，當(dāng)信道傳輸?shù)男盘?hào)與所述一個(gè)或多個(gè)規(guī)則相符時(shí)，配 置系統(tǒng)30延長(zhǎng)對(duì)所述信道的監(jiān)測(cè)，進(jìn)而增加每次采樣周期內(nèi)對(duì)所述信號(hào)的采 樣時(shí)間。然而，如果兩個(gè)或更多個(gè)信道分別傳輸?shù)男盘?hào)同時(shí)符合所述一個(gè)或 多個(gè)規(guī)則，則將配置系統(tǒng)30區(qū)分所述信道的優(yōu)先級(jí)次序(例如通過控制器44 進(jìn)行設(shè)置)。進(jìn)而，只有其中一個(gè)信道被指定為高優(yōu)先級(jí)，而這樣的指定將
14優(yōu)先權(quán)給予最緊迫的信號(hào)。例如在心臟醫(yī)療設(shè)備中可能會(huì)出現(xiàn)這種情形， 系統(tǒng)30監(jiān)測(cè)來自于心房和心室的信號(hào)。如果來自 一個(gè)心房的信號(hào)和來自 一個(gè) 心室的信號(hào)都與一個(gè)或多個(gè)規(guī)則相符，在某些實(shí)施方式中，系統(tǒng)30的控制器 44會(huì)配置為將優(yōu)先權(quán)給予其中一個(gè)信號(hào)。由于通常認(rèn)為心室事件比心房事件 更危及生命，所以在本示意的例子中控制器44會(huì)配置為把優(yōu)先權(quán)給予心室信 號(hào)，因此指定與心室對(duì)應(yīng)的信道為高優(yōu)先級(jí)，并如上所述在持續(xù)時(shí)間內(nèi)加強(qiáng) 對(duì)該信道的監(jiān)測(cè)。
返回參考圖2， MUX36交替采樣輸入信道32A和32B的模擬信號(hào)，隨后每 個(gè)模擬信號(hào)傳送到ADC38。所述ADC38由控制器44供電。如上所述，ADC38 將對(duì)經(jīng)過的每一個(gè)模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理。從圖2以及上面的描述應(yīng)當(dāng)理 解，無論系統(tǒng)運(yùn)行在何種運(yùn)行模式下，由于MUX36的使用，ADC38在一個(gè)時(shí) 間只接收一個(gè)模擬信號(hào)，然后將該模擬信號(hào)數(shù)字化。還應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)系統(tǒng)30 在"普通模式"下運(yùn)行時(shí)，ADC38接收到的信號(hào)通常具有相同的時(shí)間期間(對(duì) 應(yīng)于MUX36的采樣比1:1 )。相反，當(dāng)系統(tǒng)30在"高優(yōu)先級(jí)模式"下運(yùn)行時(shí)， ADC38接收到的信號(hào)通常具有明顯不同的時(shí)間期間(對(duì)應(yīng)于MUX36改變的采 樣比，如上述圖4所示的3:1)。圖5示出了ADC38輸出的示例性時(shí)間序列80, ADC 3 8的輸出基于圖4的時(shí)間序列6 8所示的組合后的采樣信號(hào)64和66向 ADC38的輸入。
如上所述，在某些實(shí)施方式中，ADC38也可包括感知放大電路48,該感 知放大電路48也由所述控制器44供電，然而本發(fā)明不應(yīng)局限于此。應(yīng)該理解， 醫(yī)療設(shè)備通常被設(shè)計(jì)成通過使用感知放大電路來調(diào)整輸入信號(hào)，然而，有些 醫(yī)療設(shè)備可以設(shè)計(jì)成沒有這種感知放大電路，并且這些醫(yī)療設(shè)備仍然屬于本 發(fā)明的實(shí)施方式。此外，即使醫(yī)療設(shè)備被設(shè)計(jì)成通過使用感知放大電路來具 有信號(hào)調(diào)節(jié)功能，應(yīng)該理解，這種信號(hào)調(diào)節(jié)功能也能夠在所述系統(tǒng)30的外部 進(jìn)行，且仍屬于本發(fā)明的實(shí)施方式。這樣，雖然通常提供包括屬于與ADC38 同級(jí)的感知放大電路48,但這是本發(fā)明的可選實(shí)施方式。
ADC38的輸出信號(hào)傳送到DEMUX40。眾所周知，DEMUX40是一種通常 與復(fù)用器連用的通信設(shè)備，以從單一媒介中分離復(fù)合或組合信號(hào)。所述 DEMUX40由控制器44供電，并配置為以一定切換速率或頻率運(yùn)行，或者在所 述間隙填充功能電路42的各個(gè)單獨(dú)輸入信道間進(jìn)行切換。應(yīng)當(dāng)理解，所述間隙填充功能電路42的輸入信道的數(shù)目與所述系統(tǒng)30的輸入信道32的數(shù)目一 致。
在某些實(shí)施方式中，所述控制器44是預(yù)編程的以控制DEMUX40的切換速 率。應(yīng)該理解，MUX36和DEMUX40都受控制器44的控制，以具有相同的采 樣速率或頻率。這樣，當(dāng)系統(tǒng)30運(yùn)行從"普通模式，，切換到"高優(yōu)先級(jí)模式"， 或者，從"高優(yōu)先級(jí)模式"切換到"普通模式"，改變MUX36的采樣速率時(shí)， 控制器44也會(huì)同樣地改變DEMUX36的采樣速率。另外，所述MUX36和 DEMUX40在相同時(shí)間進(jìn)行切換。這樣，當(dāng)進(jìn)行信號(hào)采樣時(shí)，系統(tǒng)30將形成閉 合電路。進(jìn)一步地，系統(tǒng)30在任何給定時(shí)刻只采樣一個(gè)信號(hào)。例如，參考圖2， MUX36連接其中一個(gè)輸入信道，例如32A,與此同時(shí)，DEMUX40與間隙填充 功能電路42的其中一個(gè)輸入信道(例如42A)閉合。被MUX36采樣的連接的 輸入信道32A的相應(yīng)的模擬信號(hào)由ADC38數(shù)字化，將所述數(shù)字化后的信號(hào)傳送 到DEMUX40,并且進(jìn)一步輸出到所述間隙填充功能電路的輸入信道42A。隨 后，以相同切換速率運(yùn)行的MUX36和DEMUX40將在相同時(shí)間各自切換到另 一個(gè)輸入信道32B和所述間隙填充功能電路42的另一個(gè)輸入信道42B。進(jìn)而， 被所述MUX36采樣的連接的輸入信道32B的相應(yīng)的模擬信號(hào)由ADC38數(shù)字 化，將所述數(shù)字化后的信號(hào)傳送到DEMUX40,并且進(jìn)一步輸出到所述間隙填 充功能電路的輸入信道42B。圖6示出了一種表示DEMUX38輸出的示例性時(shí)間 序列90和92， DEMUX38的輸出基于圖5的時(shí)間序列80所示的信號(hào)向DEMUX38 的輸入。
間隙填充功能電路42由所述控制器44供電。對(duì)于每個(gè)從DEMUX40輸出信 道傳輸?shù)剿鲩g隙填充功能電路42的輸入信道(如42A)的數(shù)字信號(hào)，對(duì)該數(shù) 字信號(hào)相對(duì)于時(shí)間并且與相同輸入信道42A接收到的前一數(shù)字信號(hào)相關(guān)聯(lián)地 進(jìn)行繪圖。進(jìn)而，隨后對(duì)所述前一數(shù)字信號(hào)與接收到的所述即時(shí)數(shù)字信號(hào)之 間的間隙進(jìn)行填充。在本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在上述方式中，具有多種 公知方法(如曲線填充技術(shù))填充所述信號(hào)間隙。這樣，應(yīng)該理解，可采用 任何一種所述方法，仍然屬于本發(fā)明的實(shí)施方式。圖7示出了間隙填充功能電 路42的輸出的示例性時(shí)間序列1 OO和102,間隙填充功能電路42的輸出基于圖5 的時(shí)間序列90和92所示的各個(gè)信號(hào)向間隙填充功能電路42的相應(yīng)輸入。如圖 所示，對(duì)于每個(gè)發(fā)送到所述間隙填充功能電路42的采樣信號(hào)的間隙按照上述
16方式填充，以建立完整的數(shù)字信號(hào)圖像。如圖7所示，每個(gè)采樣信號(hào)用小圓104 表示，而每個(gè)被間隙填充功能電路42填充的部分用大圓106表示。進(jìn)一步地顯 示在時(shí)間序列100和102的每個(gè)下腳，分別用采樣標(biāo)記"A"(心房)和"V" (心室)表示采樣信號(hào)。如下腳所示，用圓圈圏住的標(biāo)記表示間隙填充部分。 一旦對(duì)其中一個(gè)采樣信號(hào)進(jìn)行間隙填充，就將該間隙填充部分和剛接收到的 所述數(shù)字信號(hào)從系統(tǒng)30處傳輸?shù)较鄳?yīng)的輸出信道34。
圖8示出了表示示例性多心腔監(jiān)測(cè)器/感知器110的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，所述多 心腔監(jiān)測(cè)器/感知器110植入患者身體112，用于發(fā)送治療和/或生理輸入信號(hào)處 理。通常的多心腔監(jiān)測(cè)器/感知器110具有大體上由微機(jī)控制及定時(shí)系統(tǒng)114構(gòu) 成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，所述微機(jī)控制及定時(shí)系統(tǒng)l 14隨著類型和并入其中的功能特點(diǎn) 的不同，其精密性和復(fù)雜性不同。多心腔監(jiān)測(cè)器/感知器的微機(jī)控制和定時(shí)系 統(tǒng)114的功能由固件、存儲(chǔ)在RAM和包括PROM和EEPROM的ROM中的編程 軟件算法控制，并且由典型的微處理器內(nèi)核結(jié)構(gòu)的CPU或者ALU執(zhí)行。多心 腔監(jiān)測(cè)器/感知器的微機(jī)控制和定時(shí)系統(tǒng)114也可以包括通過路徑或樹的片上 數(shù)據(jù)總線、地址總線、電源、時(shí)鐘和控制信號(hào)線以本領(lǐng)域公知方式連接起來 的看門狗電路、DMA控制器、塊移動(dòng)器/讀出器、CRC計(jì)算器和其他具體邏輯 電路。同樣可以理解，多心腔監(jiān)測(cè)器/感知器110的控制和定時(shí)能夠通過專用硬 件電路(circuithardware)或者狀態(tài)機(jī)邏輯，而不是編程微機(jī)來實(shí)現(xiàn)。
治療傳輸系統(tǒng)116可設(shè)置為包括用于發(fā)放心律轉(zhuǎn)變/除顫沖擊和/或向心臟 發(fā)放的心臟起搏脈沖的電路，或者用于向包裹心臟的骨骼肌發(fā)放心肌刺激 (cardiomyostimulation)的電路?？蛇x地，治療傳輸系統(tǒng)116可設(shè)置為用于輸 送藥品給心臟的藥物泵，以減輕心臟衰竭，或者運(yùn)行植入等待心臟移^:手術(shù) 的患者體內(nèi)的植入式心臟輔助設(shè)備或泵。
輸入信號(hào)處理電路118包括至少一個(gè)生理感知信號(hào)處理信道，用于感知和 處理來自生理感知器的信號(hào)，該生理感知器位于體內(nèi)與心腔或者其他有關(guān)的 部位。在某些實(shí)施方式中，圖2所示的系統(tǒng)30作為輸入信號(hào)處理電路108的一 部分，然而，本發(fā)明不局限于此，而應(yīng)當(dāng)理解，可以以任何其他方式安置系 統(tǒng)30,仍屬于本發(fā)明的實(shí)施方式。例如，系統(tǒng)30可以以自身^^莫塊單獨(dú)示出， 其中該系統(tǒng)30連接在心臟導(dǎo)線120和/或122與輸入信號(hào)處理電路l 18之間。此 外，應(yīng)當(dāng)理解，系統(tǒng)30的某些功能可分布在多心腔監(jiān)測(cè)器/感知器110的不同元
17件上，并且仍然屬于本發(fā)明的實(shí)施方式。例如，如圖2所示的控制器44可以將其功能中的部分或者全部合并到《效機(jī)控制及定時(shí)系統(tǒng)104中，因此使控制器44不必要。
圖9示意性地說明與一個(gè)心腔有關(guān)的一個(gè)進(jìn)行起搏、感知和參數(shù)測(cè)量的信道。將成對(duì)起搏/感知電極130和132、血壓感知器134和多個(gè)(如4個(gè))阻抗測(cè)量電極136、 138、 140和142置于與心臟10具有操作性關(guān)聯(lián)的部位。
將起搏/感知電極130和132置于與心臟10具有操作性關(guān)聯(lián)的部位，通過引出導(dǎo)線144和146分別與位于輸入信號(hào)處理電路118內(nèi)的感知放大器148的輸入信道連接。所述感知放大器148由控制及定時(shí)系統(tǒng)(未示出，但類似于圖8中114表示的系統(tǒng))提供的感知使能信號(hào)的出現(xiàn)選擇性地使能。當(dāng)以起搏領(lǐng)域公知的方式使能或使不能起搏時(shí)，所述感知放大器148在規(guī)定時(shí)間內(nèi)使能。控制及定時(shí)系統(tǒng)-在發(fā)放起搏脈沖或者PESP脈沖或者脈沖群后提供消隱信號(hào)，通過本領(lǐng)域公知的方式使引出導(dǎo)線144和146與感知放大器的輸入信道斷開一段短暫消隱期。所述感知放大器提供表示心腔收縮的感知事件信號(hào)，所述心腔收縮開始基于EGM特征的心動(dòng)周期。所述控制及定時(shí)系統(tǒng)，利用起搏技術(shù)領(lǐng)域公知的方式，通過重啟逸搏間期(EI)定時(shí)器超時(shí)結(jié)束心腔的逸搏間期來響應(yīng)非不應(yīng)(non-refractory)感知事件。
壓力感知器134通過一組引出導(dǎo)線152與壓力感知器電源及輸入信號(hào)處理電路118內(nèi)的信號(hào)處理器150連接。引出導(dǎo)線152將電能傳遞到壓力感知器134，并且將來自壓力感知器134的采樣的血壓信號(hào)傳遞纟會(huì)壓力感知器電源及信號(hào)處理器150。當(dāng)壓力感知器電源及信號(hào)處理器150被來自控制及定時(shí)系統(tǒng)112的壓力感知使能信號(hào)使能時(shí)，該壓力感知器電源及信號(hào)處理器150采樣撞擊位于心腔內(nèi)的感知器134的傳感表面的血壓。絕對(duì)壓(P)、增長(zhǎng)壓(DP)和壓力變化率(dP/dt)的采樣值可由壓力感知器電源及信號(hào)處理器150或者由控制及定時(shí)系統(tǒng)產(chǎn)生以存儲(chǔ)和處理。
可以記錄血液動(dòng)力學(xué)的各種參數(shù)，例如，包括右心室(RV)收縮壓和舒張壓(RVSP和RVDP)、估計(jì)肺動(dòng)脈舒張壓(ePAD)、相對(duì)于時(shí)間的壓力變化(dP/dt)、心率、活動(dòng)和溫度。 一些參數(shù)可以從其他參數(shù)得出，而不是由直接測(cè)量獲得。例如，ePAD參數(shù)可以由RV在肺動(dòng)脈瓣張開時(shí)的壓強(qiáng)獲得，心率可以由心內(nèi)電描記圖(EGM)記錄中的信息獲得。阻抗電極組136、 138、 140和142由一組導(dǎo)線154連接并形成連接到阻抗電源及信號(hào)處理器156的引出導(dǎo)線。基于阻抗的心臟參數(shù)測(cè)量(例如心搏量)是本領(lǐng)域已知的，例如阻抗導(dǎo)線，該阻抗導(dǎo)線具有多對(duì)位于心臟12內(nèi)的間隔表面電極。間隔開的電極也可沿著放置在心血管中的阻抗導(dǎo)線設(shè)置，例如冠狀竇和大動(dòng)脈，或者連接到環(huán)繞心腔的心外膜。所述阻抗導(dǎo)線可與起搏/感知和/或壓力感知器的承載導(dǎo)線組合。
醫(yī)療設(shè)備158存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可以包括各種參數(shù)的連續(xù)監(jiān)測(cè)值，例如，以256Hz或者更快的采樣速率記錄的心臟內(nèi)EGM數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，IHM或者可存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的概括形式，所述概括形式可以允許表示更長(zhǎng)時(shí)間段的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。在一種實(shí)施方式中，血液動(dòng)力學(xué)壓力參數(shù)可通過存儲(chǔ)描述在給定存儲(chǔ)間期內(nèi)的血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)的一些代表值來概括?？捎蒊HM存儲(chǔ)的用來fei舌時(shí)間間期(例如存儲(chǔ)間期)內(nèi)的數(shù)據(jù)的代表值的例子是平均值、中間值、較大百分點(diǎn)的值和較小百分點(diǎn)的值。在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，存儲(chǔ)間期可以包含處于數(shù)據(jù)緩沖器中6分鐘的數(shù)據(jù)，對(duì)于每一個(gè)監(jiān)測(cè)的血液動(dòng)力學(xué)壓力參數(shù)，該數(shù)據(jù)可由存儲(chǔ)的中間值、第94個(gè)百分點(diǎn)的值(例如較大百分點(diǎn))和第6個(gè)百分點(diǎn)的值(例如較小百分點(diǎn))來概括。在這種方式下，所述IHM的存儲(chǔ)器可按周或者按月(或者更長(zhǎng)的時(shí)間)提供存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的觀察。例如在6分鐘的存儲(chǔ)間期內(nèi)，所述數(shù)據(jù)緩沖器可獲得以256Hz采樣速率采樣的數(shù)據(jù)，并且可以當(dāng)該6分鐘期間的中間值、較大百分點(diǎn)值和較小百分點(diǎn)值存儲(chǔ)之后，清空所述數(shù)據(jù)緩沖器。值得注意的是，根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方式，由IHM測(cè)量的某些參數(shù)可以通過存儲(chǔ)較少的數(shù)值概括得到，例如只存儲(chǔ)一些參數(shù)的平均值或中間值，這些參數(shù)例如心率、活動(dòng)水平和溫度的。
根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施方式，可用的血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)包括直接測(cè)量得到的參數(shù)，如RVDP和RVSP,還包括從其他壓力參數(shù)得出的參數(shù)，如估計(jì)肺動(dòng)脈舒張壓(ePAD)和壓力變化的速率(dP/dt)等等。
在某些實(shí)施方式中，圖2所示的系統(tǒng)30作為輸入信號(hào)處理電路108的一部分，然而，本發(fā)明不應(yīng)局限于此。而應(yīng)當(dāng)理解的是，系統(tǒng)30能夠按照任意其他方式方文置，并且仍屬于本發(fā)明的實(shí)施方式。例如，系統(tǒng)30以其自身^f莫塊單獨(dú)示出，其中，將該系統(tǒng)30連接在心臟導(dǎo)線144及心臟導(dǎo)線146、和/或心臟導(dǎo)線152、和/或心臟導(dǎo)線154與輸入信號(hào)處理電路118之間。此外，應(yīng)當(dāng)理解，系統(tǒng)30的某些功能可分布在醫(yī)療設(shè)備158的不同組件上，并且仍然屬于本發(fā)明的實(shí)施方式。例如，如圖2所示的控制器44可以將其功能中部分或者全部合并到所述微機(jī)控制及定時(shí)系統(tǒng)中，因此控制器44不必要。
圖IO是根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施方式的使用圖2所示系統(tǒng)的方法流程圖。這樣，下面將參考圖2中使用的元件。本方法可采用任何用于監(jiān)測(cè)患者病情和/或狀態(tài)的醫(yī)療設(shè)備來執(zhí)行，在某些實(shí)施例中，這種醫(yī)療設(shè)備可用于監(jiān)測(cè)心臟參數(shù)的目的。這里的方法限于僅顯示的步驟，這些步驟如上所述，即系統(tǒng)30如何交替采樣信號(hào)(與患者參數(shù)相應(yīng))，如果其中的一個(gè)信號(hào)符合所述的一個(gè)或多個(gè)規(guī)則，隨后修改MUX36的切換速率，進(jìn)而修改所述信號(hào)的采樣比。應(yīng)當(dāng)理解， 一旦確定了切換速率并進(jìn)而確定了釆樣比，采樣信號(hào)將經(jīng)過如上所述的ADC38、 DEMUX40、和間隙填充功能電路42進(jìn)行處理。如圖2所示例的本發(fā)明的系統(tǒng)適于監(jiān)測(cè)多個(gè)信道，并進(jìn)而對(duì)所述信道傳送的每一個(gè)信號(hào)進(jìn)行采樣。然而，為了簡(jiǎn)化流程圖便于讀者理解，僅對(duì)兩個(gè)輸入信道，和兩個(gè)相應(yīng)的信號(hào)進(jìn)行細(xì)述。通過舉例說明關(guān)于兩個(gè)輸入信道的方法，顯然，本方法和圖10的相應(yīng)流程圖將會(huì)隨著所釆用的更多輸入信道而變化。
所述方法開始于初始階段，在該階段，利用醫(yī)療設(shè)備(例如如圖1所示)的一個(gè)或者多個(gè)感知器監(jiān)測(cè)患者參數(shù)，將這些參數(shù)分別傳輸給系統(tǒng)30的輸入信道32。步驟160涉及初始監(jiān)測(cè)系統(tǒng)30中的一個(gè)輸入信道，如信道32A，并進(jìn)而通過MUX36采樣所述信道上傳輸?shù)幕颊叩南鄳?yīng)信號(hào)或參數(shù)(如圖所示的參數(shù)l)。在該步驟中，如上所述，MUX36以在系統(tǒng)30運(yùn)行的"普通才莫式"下所用的切換速率進(jìn)行初始運(yùn)行，對(duì)每個(gè)參數(shù)的采樣持續(xù)初始時(shí)間增量。
步驟162涉及如上所述的由事件探測(cè)器46判斷采樣參數(shù)是否符合一個(gè)或多個(gè)規(guī)則。如果采樣參數(shù)不符合一個(gè)或多個(gè)規(guī)則，在步驟164中，MUX36切換至系統(tǒng)30的另 一輸入信道，例如信道32B,并且采樣在輸入信道32B上傳輸?shù)幕颊叩南鄳?yīng)參數(shù)(如圖所示的參數(shù)2)。然而，如上所述，如果采樣參數(shù)符合一個(gè)或多個(gè)規(guī)則，將信號(hào)發(fā)送給控制器44,進(jìn)而控制器44指定所述參數(shù)為高優(yōu)先級(jí)，并且將系統(tǒng)30的運(yùn)行模式切換到"高優(yōu)先級(jí)模式"。進(jìn)而，在步驟166中，延長(zhǎng)參數(shù)1的采樣增量，使其超過該參數(shù)的初始時(shí)間增量，并且在延長(zhǎng)的時(shí)間增量期間對(duì)參數(shù)1繼續(xù)進(jìn)行采樣。如上所提及的，在某些實(shí)施方式中，系統(tǒng)30保持在所述"高優(yōu)先級(jí)模式"達(dá)預(yù)設(shè)持續(xù)時(shí)間。在某些實(shí)
20施方式中所述預(yù)設(shè)持續(xù)時(shí)間可由合并在控制器44內(nèi)的定時(shí)器提供。這樣，該定時(shí)器也在步驟166中啟動(dòng)。
在某些實(shí)施方式中，如上所述，在"高優(yōu)先級(jí)^^莫式，，期間，MUX36可以仍然繼續(xù)采樣來自不同信道的信號(hào)。這樣，緊接步驟166， MUX36在步驟168中切換到系統(tǒng)30的其它輸入信道，例如輸入信道32B,并且采樣所述信道傳輸?shù)幕颊叩南鄳?yīng)參數(shù)(如圖所示參數(shù)2)。在某些實(shí)施方式中，如上所述，高優(yōu)先級(jí)輸入信道傳輸?shù)男盘?hào)與其他信道的采樣比為N:l,這樣，在步驟168中采樣參數(shù)2持續(xù)初始時(shí)間增量，隨后，MUX36將切換回高優(yōu)先級(jí)輸入信道。
在某些實(shí)施方式中，在輸入信道的每一個(gè)采樣周期之后，檢查定時(shí)器，以確定預(yù)設(shè)持續(xù)時(shí)間是否結(jié)束。這如步驟170所示。如果定時(shí)器沒有終止，在步驟172， MUX36將繼續(xù)采樣參數(shù)1持續(xù)延長(zhǎng)的時(shí)間增量。像上述步驟162那樣，步驟174再次涉及由事件探測(cè)器46確定采樣參數(shù)是否符合的一個(gè)或多個(gè)規(guī)則，如果采樣參數(shù)不符合所述的一個(gè)或多個(gè)規(guī)則，流程圖返回到步驟168,其中，MUX36切換到其它輸入信道32B，采樣參數(shù)2持續(xù)初始時(shí)間增量。然而，在步驟174中，如果采樣參數(shù)符合所述的一個(gè)或多個(gè)規(guī)則，則提供關(guān)于參數(shù)1的事件還沒有結(jié)束的指示。這樣，在步驟176中重置定時(shí)器以延長(zhǎng)時(shí)間段，在該時(shí)間段內(nèi)高優(yōu)先級(jí)輸入信道32A已延長(zhǎng)采樣。隨后，流程圖返回到步驟168,其中，MUX36切換到其它輸入信道32B，采樣參數(shù)2持續(xù)初始時(shí)間增量。
反之，如果在步驟170中檢查的定時(shí)器已經(jīng)終止，則系統(tǒng)30將恢復(fù)到"普通模式"運(yùn)行。隨后，流程圖返回到步驟160，在該步驟中，釆樣參數(shù)l持續(xù)初始時(shí)間增量。
應(yīng)當(dāng)理解，在步驟160中，MUX采樣參數(shù)1持續(xù)初始時(shí)間增量后執(zhí)行的一系列步驟與在步驟174中MUX采樣參數(shù)2持續(xù)初始時(shí)間增量后執(zhí)行的步驟類似。具體而言，關(guān)于參數(shù)l的步驟162和步驟166-176與關(guān)于參數(shù)2的步驟178-190相同，除了參數(shù)1和參數(shù)2在這些步驟中被切換。這樣，不再對(duì)這些步驟進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施方式可采取許多形式。本發(fā)明實(shí)施方式的實(shí)質(zhì)和精神在所附的權(quán)利要求中限定，本文所述的本發(fā)明的實(shí)施方式并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
權(quán)利要求
1. 一種用于監(jiān)測(cè)患者的醫(yī)療設(shè)備，該醫(yī)療設(shè)備包括多個(gè)感知器，所述感知器可操作地與醫(yī)療設(shè)備相連接，并且可植入患者體內(nèi)用于監(jiān)測(cè)患者參數(shù)；位于所述醫(yī)療設(shè)備內(nèi)部的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)；以及切換裝置，所述切換裝置至少部分位于所述醫(yī)療設(shè)備內(nèi)部，并配置為運(yùn)行在第一模式和第二模式中的一種模式，所述切換裝置將所述ADC分別連接到所述多個(gè)感知器中的每一個(gè)感知器至少一次以完成切換周期；當(dāng)運(yùn)行在第一模式時(shí)，在每個(gè)切換周期內(nèi)，所述切換裝置將所述ADC與每一個(gè)感知器連接持續(xù)初始時(shí)間增量，當(dāng)運(yùn)行在第二模式時(shí)，在每個(gè)切換周期內(nèi)，所述切換裝置將所述ADC與所述感知器中的選定感知器連接，相對(duì)于其他感知器而言，該連接持續(xù)延長(zhǎng)的時(shí)間增量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療設(shè)備，其中，所述醫(yī)療設(shè)備包括醫(yī)療監(jiān)測(cè) 裝置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的醫(yī)療設(shè)備，其中，所述多個(gè)感知器包括下列之 中的一種或多種感知/起搏電極、血壓感知器、加速計(jì)、阻抗電極、流量探測(cè)器、擴(kuò)音器、 sonometric晶體、新陳代謝感知器或化學(xué)感知器以及電感知器和/或機(jī)械感知 器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療設(shè)備，其中，第一切換裝置包括復(fù)用器， 第二切換裝置包括解復(fù)用器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療設(shè)備，還包括感知放大電路，所述感知放 大電路與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器結(jié)合使用，其中，所述感知放大電路電連接第一切 換裝置和所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，或者所述感知放大電路電連接所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器和 第二切換裝置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療設(shè)備，還包括事件探測(cè)器，所述事件探測(cè) 器電連接于所述第 一切換裝置以在所述第 一運(yùn)行模式和所述第二運(yùn)行才莫式期 間監(jiān)測(cè)采樣信號(hào)，并且，其中在所述采樣信號(hào)之一中事件的出現(xiàn)將所述第一 切換裝置和所述第二切換裝置的運(yùn)行狀態(tài)從所述第 一模式切換到所述第二模 式。
7. —種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，具有用于監(jiān)測(cè)患者病情或狀態(tài)的指令，所述介 質(zhì)包括用于使可編程處理器進(jìn)行如下操作的指令分別從植入患者體內(nèi)的多個(gè)感知器釆樣患者參數(shù)，每個(gè)參數(shù)至少-陂采樣 一次以完成切換周期，所述參數(shù)在第一模式或第二模式下被釆樣，在所述第 一模式下的每個(gè)切換周期內(nèi)，所述參數(shù)被采樣相同次數(shù)，在所述第二模式下 的每個(gè)切換周期內(nèi)，所述參數(shù)中的選定參數(shù)比其他參數(shù)采樣更多次；分析每個(gè)采樣參數(shù)以確定所述采樣參數(shù)是否符合一個(gè)或多個(gè)規(guī)則，所述 參數(shù)中的選定參數(shù)是符合所述一個(gè)或多個(gè)規(guī)則的采樣參數(shù)；以及如果所述參數(shù)之一符合所述的一個(gè)或多個(gè)規(guī)則，則將參數(shù)采樣從所述的 第 一模式切換到所述的第二模式。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，在所述第一模式下的 每個(gè)切換周期內(nèi)，每個(gè)參數(shù)的采樣持續(xù)初始時(shí)間增量。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，在所述第二模式下的 每個(gè)切換周期內(nèi)，所述參數(shù)中的所述選定參數(shù)的采樣持續(xù)延長(zhǎng)的時(shí)間增量， 所述延長(zhǎng)的時(shí)間增量比所述初始時(shí)間增量更長(zhǎng)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，還包括將每個(gè)采樣參數(shù)轉(zhuǎn) 換為代表所述采樣參數(shù)的數(shù)據(jù)點(diǎn)流的指令，所述參數(shù)中的選定參數(shù)的數(shù)據(jù)點(diǎn) 流具有在相鄰數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的間隙，所述相鄰數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于當(dāng)其他參數(shù)正在尋皮 采樣時(shí)的數(shù)據(jù)點(diǎn)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，還包括使用計(jì)算得到的數(shù)據(jù)點(diǎn)填充所述間隙的指令，所述計(jì)算得到的數(shù)據(jù)點(diǎn)基于所述參數(shù)中的選定參 數(shù)的至少一些凄t據(jù)點(diǎn)流的值。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，還包括通過使用間隙填充功 能電路填充所述采樣參數(shù)中的間隙的指令。
13. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，所述參數(shù)包括心臟參 數(shù)，所述的多個(gè)感知器被安置在患者的心臟附近。
14. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，通過使用復(fù)用器進(jìn)行 每個(gè)參數(shù)的采樣；其中，所述復(fù)用器通過控制器從所述第一模式切換到所述 第二模式，并且，從所述選定參數(shù)符合所述的一個(gè)或多個(gè)規(guī)則起持續(xù)一段時(shí)間后，所述控制器將所述復(fù)用器從所述第二模式切回至所述第一模式。
15. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，在所述第二模式下的 切換周期中，所述采樣涉及所述的選定參數(shù)和所述的其他參數(shù)的采樣比，該 采樣比為N:1，其中，N大于l。
16. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)規(guī) 則包括閾值，當(dāng)所述的選定參數(shù)達(dá)到或超過所述的閾值時(shí)，則符合所述一個(gè) 或多個(gè)關(guān)見則。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，所述參數(shù)與所述的 一個(gè)或多個(gè)規(guī)則的比較涉及事件探測(cè)器的使用。
18. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，還包括將每個(gè)采樣信號(hào)傳輸 到模數(shù)轉(zhuǎn)換器以數(shù)字化每個(gè)采樣信號(hào)的指令。
19. 一種用于監(jiān)測(cè)患者病情或狀態(tài)的醫(yī)療設(shè)備，所述醫(yī)療設(shè)備包括多個(gè)感知器，所述感知器可操作地與醫(yī)療設(shè)備連接，并且植入患者體內(nèi)用于監(jiān)測(cè)患者參數(shù)；以及至少部分設(shè)于所述醫(yī)療設(shè)備內(nèi)部的電路，所述電路包括第一切換裝置和 第二切換裝置，并適合于在第一模式和第二模式下運(yùn)行；所述的第一切換裝 置和所述的第二切換裝置分別連接到所述多個(gè)感知器中的每一個(gè)感知器至少 一次以完成切換周期；當(dāng)所述電路運(yùn)行在第一模式下時(shí)，在切換周期內(nèi)與每 一個(gè)感知器的連接持續(xù)初始時(shí)間增量；當(dāng)所述電路運(yùn)行在第二模式下時(shí)，與 所述多個(gè)感知器中的選定感知器的連接持續(xù)延長(zhǎng)的時(shí)間增量，所述延長(zhǎng)的時(shí) 間增量比初始時(shí)間增量更長(zhǎng)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的醫(yī)療設(shè)備，其中，所述選定的感知器對(duì)應(yīng)于 所述參數(shù)之一，并且，符合一個(gè)或多個(gè)規(guī)則的所述參數(shù)之一促使所述電路從 所述第一模式切換到所述第二模式。
全文摘要
一種具有區(qū)分優(yōu)先級(jí)的復(fù)用器感知電路的植入式醫(yī)療設(shè)備，用于監(jiān)測(cè)患者的病情或狀態(tài)。所述設(shè)備包括患者參數(shù)感知器(例如電極)，監(jiān)測(cè)所述感知器重要事件指示，隨后可對(duì)指示有重要事件出現(xiàn)的感知器比其他感知器進(jìn)行更頻繁的監(jiān)測(cè)。
文檔編號(hào)A61N1/362GK101511426SQ200780032014
公開日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2007年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月28日
發(fā)明者帕特里克·斯科爾滕, 馬蒂亞斯·勞 申請(qǐng)人:美敦力公司