消除植入式心脏起搏器AV间期内心室的高频干扰的方法

摘要

本发明公开了一种消除植入式心脏起搏器AV间期内心室的高频干扰的方法。心房起搏事件后，心室通道会立即开始心室空白期PAVB，在此期间内，心室通道不会感知任何电信号。本发明在PAVB结束后，设置一段心室干扰检测窗口，在此窗口内，心室通道可以感知输入的电信号，但不影响起搏时序。如果心室通道上出现连续的高频干扰信号，而且刚好有一次干扰信号因处在PAVB内不能被心室感知，那么下一次的干扰信号可能会落在设置的干扰检测窗口内，检测窗口内的心室感知被认为是心室不应期感知，并触发不应期扩展，如果在扩展的不应期内检测到心室感知，立即开始新的扩展不应期，等到AV间期结束时，发放心室起搏脉冲VP。

说明书

【技术领域】

本发明属于医疗器械技术领域，涉及一种消除植入式心脏起搏器AV间期内心室的高频干扰的方法。

【背景技术】

心脏起搏器是一种植入体内的电子治疗仪器，通过导线和电极将电脉冲传输到所接触的心肌，使心脏激动和收缩，从而达到治疗由于某些心率失常导致的心脏功能障碍的目的。自第一台心脏起搏器植入人体以来，起搏器制作技术和工艺快速发展，功能也日趋完善。双腔起搏器的出现能够保证心房和心室得到同步、顺序、协调的收缩，最大限度地满足生理起搏的需要。

心脏正常工作时，是由窦房结产生兴奋，这一兴奋在房室结经过一定的延时后传至心室，从而引起心室的收缩与扩张，并将血液供给全身。当房室传导出现异常，即房室传导时间延长或心房激动不能传导至心室，这会造成心律失常。当起搏器工作正常时，即使患者有房室阻滞现象，DDD模式的起搏器会在适当的时间发放一次心室起搏脉冲引起心室收缩，从而保持房室同步性。

心脏起搏器可以感知心脏活动和提供起搏治疗，其功能虽然强大，但是心房心室通道上出现的干扰信号又引发了新的问题。美国专利system and method for ventricular interval smoothing following a premature ventricular contraction公开了一种心房起搏之后区分心室通道上的交叉感知和自身心室感知的方法，以避免因交叉感知而抑制心室起搏脉冲的现象，确保心室的安全起搏。美国专利ventricular safety pacing in biventricular pacing提及了一种双心室感知时，消除两个心室间互相干扰的方法。然而，当心室通道上存在高频干扰，且这些干扰信号连续出现，心室通道就有可能将其误判为自身的心室激动VS，从而抑制心室起搏脉冲VP。

发放心房起搏脉冲后，心室电极导线可能会感知到心房起搏脉冲的电信号，形成交叉感知，这不利于起搏器的正常工作。为了阻止这种现象的发生，现代起搏器一般都会在心房起搏事件后设置一段心室空白期PAVB，在该空白期内，心室通道对输入的各种电信号绝对不感知。由于这种绝对的不感知，当心室通道上连续出现高频干扰信号时，可能会导致起搏器的工作出现异常。

这种异常的工作情形具体表现为：心室通道上连续出现高频干扰信号，如果心房起搏事件之后的PAVB造成了其中一次干扰信号不被感知，那么心室通道在感知到下一次的干扰信号时可能会将其误判为是自身传导的心室事件，从而导致心室起搏脉冲VP被抑制，这种情形对患有严重的房室阻滞的患者来说是致命的。

【发明内容】

本发明的目的在于解决上述现有技术中的问题，提供一种消除植入式心脏起搏器AV间期内心室的高频干扰的方法，该方法能够解决心室通道因感知到连续的高频干扰信号从而抑制掉心室起搏脉冲的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

消除植入式心脏起搏器AV间期内心室的高频干扰的方法，包括以下步骤：

1)心房起搏事件AP发生后，心室通道立即开始心房起搏后的心室空白期PAVB，此时心室不感知任何电信号，心房起搏后的心室空白期PAVB结束后，设置一段心室干扰检测窗口，此时，心室能够感知输入信号，但不影响起搏器时序，心房起搏后的心室空白期PAVB与检测窗口组成心房起搏后心室不应期；

2)PAVB后的心室检测窗口内若检测到心室感知，将其当作心室不应期感知VRS，并立即开始一段心室不应期扩展，包括心室空白期VBP和心室不应期VRP；

3)在扩展的不应期内，若再次检测到干扰信号，则再次触发不应期扩展。

本发明进一步的改进在于：

如果心室通道上连续出现高频干扰信号，且其中的一次干扰信号恰好处在PAVB内而不被心室感知，对于接下来落在检测窗口内的干扰信号，能够被心室通道感知，但不会影响起搏时序。

所述步骤3)中，若持续存在干扰信号，则重复触发不应期扩展，若扩展的不应期超出AV间期，在AV间期末发放心室起搏脉冲。

本发明具有以下有益效果：

本发明所提出的消除植入式心脏起搏器AV间期内连续的高频干扰信号的发法，避免了心室通道感知到干扰信号时将其误认为是自身传导的心室激动，从而消除了干扰信号引起的心室起搏脉冲被抑制的情况，可以有效地保障房室阻滞患者的生命。

【附图说明】

图1为起搏器的基本时序；

图2为心室通道上出现连续的高频干扰时的时序图；

图3(a)为本发明涉及到的AV间期内的各窗口定义；

图3(b)为本发明提及的消除AV间期内心室通道上的连续性高频干扰信号方案的时序图；

图4(a)为心室通道连续出现高频干扰信号的前提下，AP发生时心室通道处在心室不应期扩展VRP内时PAVB的取值情况；

图4(b)为心室通道连续出现高频干扰信号的前提下，AP发生时心室通道处在心室不应期扩展VBP内时PAVB的取值情况；

图5为心室通道连续出现高频干扰信号的前提下，心房事件为心房感知AS时的时序图；

图6为本发明涉及的消除连续出现的高频干扰抑制心室起搏脉冲的方案的流程图；

图7为AV间期内各种情况的流程图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

图1是起搏器的基本时序图。其中AS表示心房感知；AP表示心房起搏；VS表示心室感知；VP表示心室起搏。间期I的心房事件为AP，心房起搏事件AP发生后，心室通道立即开始心房起搏后的心室空白期PAVB，此时心室不感知任何电信号，PAVB结束后，心室通道进入感知期；间期II的心房事件为AS，AS之后心室通道立即进入感知期。如果在心室感知期内发生心室感知事件，则认为是VS事件，并结束AV间期，如果感知期内没有发生心室感知事件，则在设置的AV间期结束时，发放心室起搏脉冲VP。心室事件发生后，进入VA间期，心室通道立即进入心室不应期，在此区间内若检测到心室感知，称之为心室不应期感知VRS，并立即开始一段心室不应期扩展，包括心室空白期VBP和心室不应期VRP，可以消除心室通道上的高频干扰信号。

图2是心室通道上连续出现高频干扰信号时的时序图，其中干扰是以10Hz以上的高频信号为例进行说明。图中心室通道存在干扰信号VRS，且其间期均小于100ms，一般来说，心室不应期扩展足以防止这种干扰信号被误判为自身心室感知VS，因为连续的高频信号会一直处在心室不应期扩展时间内，又形成新的心室不应期感知，所以不会抑制心室起搏脉冲VP，这会在图5中具体描述。然而，在此过程中会出现一种特殊情况，即AP发生之后，有一个干扰信号发生在PAVB内，如图中的VRS2，PAVB内心室通道不会感知任何事件，因此VRS2并不能被心室通道检测到，这就导致VRS3发生时，心室通道感知到的上一个事件为VRS1，且VRS3发生在VRS1所扩展的不应期之外，心室通道将VRS3误认为自身的心室感知VS，而本该后续发放的心室起搏脉冲VP被抑制。

为了解决上述问题，本发明采取了如下措施：在心房起搏AP开始的PAVB之后扩展一个心室干扰检测窗口，该窗口内心室只感知而不影响起搏时序，对于在该窗口内出现的心室感知认为其是不应期感知，不会抑制心室起搏脉冲VP，对于存在房室传导阻滞的患者，这一措施将保障心室的正常收缩和泵血。

本发明的原理：

心房起搏事件AP发生后，心室通道会立即开始一段心室空白期PAVB，在此期间内，心室通道不会感知任何电信号，这可以避免心房起搏脉冲被心室电极导线感知而误判为心室的自身激动。如果心室通道连续出现高频干扰信号，且恰好在PAVB内出现了一次，这次干扰心室通道不被感知，下一次的干扰信号有可能会出现在心室感知期而被心室通道检测到，此时，心室检测到的两次干扰信号之间缺失了处在PAVB内的那一次，这就导致处在心室感知期内的干扰信号被误认为是心室的自身激动，本应该发放的心室起搏脉冲VP被抑制。本发明针对这一现象提出解决方案：在心室起搏AP开始的PAVB结束后，设置一段心室干扰检测窗口，在心室干扰检测窗口内，心室通道可以感知输入的电信号，但不影响起搏时序。如果心室通道上连续性出现高频干扰信号，而且刚好有一次干扰信号因处在PAVB内不能被心室感知，那么下一次的干扰信号会落在设置的干扰检测窗口内，可以被心室感知。发生在检测窗口内的心室感知被认为是心室不应期感知，并立即触发不应期扩展，扩展的不应期内检测到感知信号，也会触发不应期扩展，假如干扰信号持续存在，就会重复的触发不应期扩展，如果扩展的不应期超出AV间期，则在AV间期末发放心室起搏脉冲VP。

图3是本发明内容的详细介绍。

图3(a)是本发明涉及到的AV间期内各窗口定义。PAVB之后设置一段心室通道的检测窗口，该窗口内检测到感知信号，立即开启心室不应期扩展，包括VBP和VRP。需要注意的是，在PAVB和VBP内心室不作任何感知，本发明提及的心室不应期感知具体指的是在心室干扰检测窗口以及心室不应期扩展的VRP内发生的心室感知，心室不应期感知VRS发生后，心室通道不会抑制起搏脉冲VP。

图3(b)是本发明的时序图，PAVB之后延续了一个干扰检测窗口，该窗口内心室可以感知，但并不会对感知到的事件做出反应。图中，AV间期内，心室通道出现三次高频干扰VRS2、VRS3和VRS4，其中，VRS2处在PAVB内，第二次的干扰信号VRS3则落在设置的干扰检测窗口里。VRS2不能被心室通道感知到，当VRS3被感知时，心室通道感知到的前一个事件是VRS1，VRS3处在VRS1的不应期扩展窗口之外，与图2不同的是，干扰检测窗口的设置，可以使处在其中的VRS3被当作是一次心室不应期感知事件，立即触发扩展不应期，VRS3扩展的不应期内出现VRS4，立即开始新的扩展不应期，VRS4扩展的不应期超出了AV间期，等到设置的AV间期结束时，发放心室起搏脉冲VP。这就能够在心室通道连续出现高频干扰信号的前提下，保证心室起搏脉冲VP的正常发放。

心房起搏事件AP之后，心室通道上一般会设置PAVB，其主要目的是避免心室电极导线感知到心房的电信号而将其误判为自身的心室激动。值得注意的是，上述提及的PAVB并不是一个固定的值，其与AP发生的时刻有关。

假如心室通道连续出现高频干扰信号，那么心室通道会一直发生心室不应期感知以及其后的不应期扩展，心房起搏AP发生时，心室通道必然正处在不应期扩展的区间内。扩展的心室不应期包括VBP和VRP两个部分，心房起搏AP发生在心室不应期扩展的VBP结束之前还是之后，这会影响到PAVB的取值。

图4描绘的是PAVB取值的两种具体情况，一般会设置一个PAVB的初值。

图4(a)反映的是AP发生的时刻心室通道正处在心室不应期扩展的VRP之内。间期1的VA间期里有心室不应期感知VRS1，其后会扩展出VBP和VRP，随着心房起搏事件AP的发生，间期2开始，可以看出，此时的心室通道正处在VRS1之后扩展的心室不应期的VRP内，此时VBP已经完全结束，间期2的PAVB取值即为设置的PAVB初值。

图4(b)反映的是AP发生时，心室通道正处在心室不应期扩展的VBP之内。如图，心室通道发生不应期感知VRS1，其后扩展VBP和VRP，在VBP结束时刻之前，心房通道发放心房起搏脉冲AP。这时有两种可能的情况：第一，剩余的那一部分VBP>PAVB的设置值，PAVB的取值即为剩余的那一部分VBP的值；第二，剩余的那一部分VBP<PAVB的设置值，此时PAVB的取值即为设置的PAVB初值。

总之，在AP发生时，判断此时心室通道不应期扩展的VBP是否结束，如果VBP已经结束，PAVB取值为设置的PAVB初值，否则就将VBP的剩余部分与PAVB的设置值作比较，PAVB取值即为两者中较大的那一个。

图5描述的是心房事件为AS时，心室通道出现连续的干扰信号的时序图。值得一提的是，心房的自身激动不会产生交叉感知现象，所以，AS之后，心室通道上不设置PAVB，而是直接进入心室感知期。图中，心室通道一直出现连续的高频干扰信号VRS，AS事件后，AV间期内发生了干扰信号VRS2，此时，VRS2被感知，而其又恰好处在VRS1后扩展的不应期内，形成一次新的心室不应期感知，立即又开始新的心室不应期扩展，使接下来的干扰信号VRS3仍然处在心室不应期扩展内，也被判断为心室不应期感知。对于AV间期内的这两次心室不应期感知VRS2和VRS3，心室通道只会对其感知，并不会因此抑制心室起搏脉冲VP。

图6是本发明所描述消除心室通道AV间期内连续性高频干扰信号的方法的流程图。在心室通道出现连续的高频干扰信号的前提下，心房起搏AP之后的AV间期里，该方案的具体实施如下：心房起搏AP开始的PAVB结束之后，立即开启一段心室干扰检测窗口，在该检测窗口内，心室通道可以感知输入的电信号，但不影响起搏时序。如果心室通道上出现连续的高频干扰信号，而且刚好有一次干扰信号因处在PAVB内不能被心室感知，那么下一次的干扰信号会落在设置的干扰检测窗口内，可以被心室感知，发生在检测窗口内的心室感知被认为是心室不应期感知，并且之后立即开始不应期扩展，这就可以防止连续的高频干扰信号被心室通道误判为心室自身激动，从而抑制后续的心室起搏脉冲VP。该方案可以解决因PAVB内对连续性高频干扰信号的漏感知而造成的心室起搏脉冲被抑制的情形。

图7是AV间期里的流程图。心房事件为AS时分两种情况：第一，心室通道出现连续的高频干扰信号(支路I)，在心房事件发生时，上个间期内的心室不应期扩展还未结束，不断的扩展VBP和VRP可以消除干扰对起搏器时序的影响(时序如图5)；第二，心室通道不存在连续的高频干扰时(支路II)，心房感知事件后直接进入心室感知期(时序如图1中的间期II)。心房起搏事件AP之后心室通道进入PAVB，这段时间内心室不感知任何电信号，且AS事件不会触发PAVB。心房事件为AP时同样分两种情况：第一，当心室通道不存在连续的高频干扰时(支路III)，PAVB结束之后的感知事件即认为是自身心室感知(时序如图1中的间期I)；第二，心室通道出现连续的高频干扰信号(支路IV)，PAVB结束后设置检测窗口，即本发明内容(如图6)。分析可知，本发明可以解决因PAVB内有一次连续的高频干扰信号不被心室通道感知而造成的心室起搏脉冲VP被抑制的问题。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。