用于自动调整心脏再同步治疗控制参数的系统与方法技术方案

一种心脏再同步治疗（“CRT”）的系统与方法，其中使用基线心脏电活动的模型（诸如从各种体表心电图（“ECG”）信号中导出的全局基线心脏电活动的模型），来自动地调节心脏植入性电设备（“CIED”）的起搏控制参数。将基线模式与CRT响应模式比较，基于患者特定的响应模式表现型确定来以迭代方式使用经修改的起搏控制参数，直到心室电异步最小化。使用导致最小心室电异步的起搏控制参数来生成CRT的最终控制参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2011年7月14日提交的、且名为“An Operating System and Hardware for Automated Optimized Adjustment of Cardiac Resynchronization Therapy Control Parameters Using Enhanced Patient-Specific Ventricular Activation Fusion Response Phenotype Recognition（使用增强的患者特定心室激动融合响应表现型识别来自动优化调整心脏再同步治疗控制参数的操作系统与硬件）”的美国临时专利申请系列号No.61/507,760的权益。
技术介绍
本专利技术的领域是心律与心力衰竭管理的系统与方法。更具体地，本专利技术涉及用于执行心脏再同步治疗的系统和方法，其中相关于心脏电活动的模型（诸如全局心脏电活动的模型）来自动地做出对于起搏控制参数的调节。电治疗针对具有与心脏时序异常相关联的心力衰竭的患者。这是由于最优心脏泵血功能取决于由电时序精确且动态地安排（orchestrated）的各组成部分的系统性排布（methodical arrangement）的情况。这种电机械排序(ordering)发生在多个解剖级别处，包括心房内、房室间、心室之间、且尤其是在左心室内。不合适的电时序破坏了这些系统性排布，可在任何解剖级别处单独或以各种组合地发生不合适的电时序，且劣化了心脏泵血功能。由左束支阻滞引起且经常伴随有房室延迟的左心室内的传导延迟，定义了异步心力衰竭。更特定地，由于束支阻滞引起的左心室传导延迟引起收缩与延展的区域异质性、或异步，这减少了泵血功能并激发了不利的左心室重构（表征为增加的腔室体积）。实验性模型展示了左心室电激动、心脏力学、和重构之间的直接关联。用于异步心力衰竭的多部位起搏（也被称为心脏再同步治疗（“CRT”）或双心室起搏）的概念基础，是最小化心室传导延迟，这减少了收缩异步并改进了腔室力学。左心室电激动异步的最小化（术语表达为“再同步”）恢复了左心室力学中部分或所有的由LBBB引起的损害。再同步引起所谓“逆向”重构（表征为心室体积减少）、和改进的泵血功能（表征为增加的心室射血分数）。作为结果，逆向重构还相关联于减少的心力衰竭发病率和死亡率。此外，对房室时序的合适调节，CRT的二阶效果，最大化了左心室预载和舒张期充盈。因此，CRT可通过在收缩期间卸载异步左心室并在充盈期间最大化左心室预载来改进泵血功能，但是这两个效果是彼此独立的，这是由于对于心室电机械再同步而言并不要求舒张功能的最优房室时序且最优房室时序在逆向体积心室重构方面不起作用，且即使将房室关系不当地定时或房室关系不存在时也可发生逆向重构。响应于用于异步心力衰竭的多部位起搏的再同步和逆向体积重构的转换机制是心室激动波阵面融合，这在起搏12导联体表ECG上是明显的。不论基线底物条件如何，心室激动波阵面融合的存在预示了逆向重构的高概率，而没有激动波阵面融合则预示了重构的低概率。不利的底物条件，诸如较高的心肌瘢痕量或少量心室传导延迟，不可由起搏技术所修改。反之，起搏策略可易于适用于修改心室激动，例如来引起心室激动波阵面融合，且可在具有心脏植入性电设备（“CIED”）的完全能够走动的患者中自动地实现这样的指令。然而，最近的实验证据表明，仅有三分之二的CIED患者在常规CRT过程中具有心室激动波阵面融合的起搏体表ECG迹象。这表示临床应答之间存在较大的患者间异质性，且表示尽管有常规CRT起搏，没有校正心室传导延迟仍然极大地造成体积重构无响应。因此，期望的将是提供一种用于心脏再同步治疗的系统与方法，该系统与方法利用了与临床结果测量(诸如心力衰竭发病率和死亡率以及最值得注意的逆向体积重构)的改进相关的测量结果。还期望的将是具有一种系统与方法，在患者特定基础上更准确地表征CRT响应模式，且导致临床上可靠的测量结果和对于起搏控制参数的改变。
技术实现思路
本专利技术通过提供心脏再同步治疗（“CRT”）的系统与方法来克服了上述缺陷，在该系统与方法中，使用基线心脏电活动的模型（诸如从各种体表心电图（“ECG”）信号中导出的全局基线心脏电活动的模型），来自动地调节心脏植入性电设备（“CIED”）的起搏控制参数。更特定地，基线心室激动序列和起搏的CRT激动序列二者都使用从体表ECG信号导出的增强的基于QRS波群的可视符号语言来予以表征。将基线模式与CRT响应模型相比较，基于患者特定的融合响应模式表现型确定（其表示激动序列变化）以迭代方式修改起搏控制参数，直到心室电异步最小化。使用导致患者特定最优融合表现型和最小心室电异步（心室传导延迟的最大减少）的起搏控制参数来生成CRT的最终控制参数。因此，这个方法精心制作了用于在CRT期间改进患者特定响应的操作框架，该操作框架使用ECG融合表现型识别和关联的电异步度量来选择最优左心室导线位置并滴定调节（titrate）最佳电异步度量。本专利技术的一方面在于提供用于使用心律管理（CRM）设备向患者心脏传递心脏再同步治疗的方法。该方法包括使用与CRM设备电通信的电极获取表示患者心脏内的心脏电活动的信号，并将所获取的心脏电活动信号与从体表导联心电图测量中导出的基线电活动相比较。该方法还包括基于该比较确定心室激动融合响应表现型且基于所确定的心室激动融合响应表现型来设置一个或多个起搏控制参数。然后使用该一个或多个起搏控制参数将心脏再同步治疗传递至患者心脏。本专利技术的另一方面是提供用于向患者心脏传递心脏再同步治疗的心脏植入性电设备。心脏植入性电设备可包括用于接收表示心脏内心脏电活动的信号的输入、脉冲传递系统，用于将电脉冲传递至心脏的从而将心脏再同步治疗提供至心脏、用于存储起搏控制参数以及从体表心电图信号中导出的基线心脏电活动的存储器、以及与该存储通信的处理器。该处理器被配置为接收所接收到的信号，使用将所接收到的信号表征为全局心脏电活动的替代项的形态学框架来将所接收到的信号与基线心脏电活动比较，并基于该比较来确定心室激动融合响应表现型。该处理器进一步被配置为基于所确定的心室激动融合响应表现型和所接收到的信号与所存储的基线心脏电活动的比较来调节所存储的起搏控制参数，并与脉冲传递系统通信来根据所接收到的所确定和所调节的起搏控制参数中的至少一个来向心脏传递心脏再同步治疗。本专利技术的又一方面在于提供一种用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于通过心律管理（CRM）设备将心脏再同步治疗传递至患者心脏的方法，所述方法的步骤包括：a)使用与所述CRM设备和外部编程器中的一个电通信的电极，获取表示所述患者心脏中的心脏电活动的信号；b)将所获取到的心脏电活动信号与基线心脏电活动进行比较；c)基于步骤b)中的所述比较来确定激动融合响应表现型；d)基于步骤c)中所确定的所述激动融合响应表现型来设置一个或多个起搏控制参数；和e)使用所述一个或多个起搏控制参数将心脏再同步治疗传递至所述患者心脏。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.14 US 61/507,7601.一种用于通过心律管理（CRM）设备将心脏再同步治疗传递至患者心脏的
方法，所述方法的步骤包括：
a)使用与所述CRM设备和外部编程器中的一个电通信的电极，获取表示所述
患者心脏中的心脏电活动的信号；
b)将所获取到的心脏电活动信号与基线心脏电活动进行比较；
c)基于步骤b)中的所述比较来确定激动融合响应表现型；
d)基于步骤c)中所确定的所述激动融合响应表现型来设置一个或多个起搏控
制参数；和
e)使用所述一个或多个起搏控制参数将心脏再同步治疗传递至所述患者心
脏。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b)包括在所获取的心脏
电活动信号中标识一个或多个QRS波群字形。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b)还包括将所标识出的
QRS波群字形与所述基线心脏电活动中的相应QRS波群字形相比较。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b)还包括将所获取的心
脏电活动信号中的QRS持续时间与所述基线心脏电活动中的相应QRS持续时间进行
比较。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤c)包括设置房室间期和心室-
心室间期中的至少一个。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将步骤a)中所获取的信号
表征为包括来自多个心脏再同步治疗刺激部位的传播波模式的融合波阵面。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括基于所述传播波模式来表
征所述融合波阵面中的波阵面干涉的模式。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激动波阵面响应表现型包括
抵消融合响应表现型、偏斜融合响应表现型、和相加融合响应表现型中的一个。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当步骤c)中确定相加融合响应表
现型时，步骤d)包括设置所述一个或多个起搏控制参数以意图改变所述激动响应
表现型。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括基于步骤b)中的比较
和步骤c)中的确定来估算心脏再同步治疗期间逆向重构的可能性。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，估算心脏再同步治疗期间逆向
重构的可能性是基于至少一个心脏再同步治疗刺激部位的。
12.一种用于将心脏再同步治疗传递至患者心脏的心脏植入性电设备，所述
心脏植入性电设备包括：
用于接收表示所述心脏内的心脏电活动的信号的输入；
脉冲传递系统，用于向所述心脏传递电脉冲从而将心脏再同步治疗传递至所
述心脏处；
存储器，用于存储起搏控制参数和基线心电图电活动；

【专利技术属性】
技术研发人员：M·O·斯维尼，
申请(专利权)人：布里格姆女子医院有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US