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JP2017529902A

Implantable medical device with self-correlation means and with analysis means for estimating cardiac rate

Abstract

Autocorrelation enhancement and implementation are described. In particular, certain examples demonstrate the use of peak selectors to identify peaks of autocorrelation functions that serve as candidate heart rates for implantable medical devices. The approach can allow an alternative calculation of heart rate in an implantable medical device, either as a stand-alone rate detector or as a double check for other rate calculations.

JP2017529902A, drawing sheet 1
Sheet 1 of 22

Term

8.9 yearsto projected expiry

Projected expiry 13 August 2035, counted from filing; an application has no term until it is granted.

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  5. Projected expiry

15 claims: 4 independent, 11 dependent

  1. 1
    心臓信号の反復的な分析のために構成されている植え込み型の医療用デバイスシステム(12、14、32、34)であって、 心臓信号を感知するための複数の電極(16、18、20、36、38、40、42)と、 該感知された心臓信号から自己相関関数を発生させるための自己相関手段であって、該自己相関関数は、ラグ深さの関数として振幅を有する、自己相関手段と、 該自己相関関数の中の振幅ピークを識別するとともに心拍数の第1の推定値、および、少なくとも低い信頼度または高い信頼度の格付けを有する第1の関連の信頼度を見出すためのピークセレクタ手段と、を備え、 該ピークセレクタ手段は、所与の反復計算の前記自己相関関数における第1のラグ深さを有する選択されたピークに関して、少なくとも1つの追加的なピークが、該第1のラグ深さの倍数である第2のラグ深さに出現するかどうかを決定するためのピケットテスト手段を含んでおり、 該ピークセレクタ手段は、さらに、候補ピークを選択し、推定される心拍数を計算することに関する該候補ピークの適切性を決定するための候補選択手段を含んでおり、 該候補選択手段は、前記自己相関関数のピークを使用して多数の候補ピークを識別するように動作可能であり、 前記候補選択手段は、第1の候補ピークとして、以下、すなわち、 前記識別された候補ピークのうちの最小のラグ深さを有する候補ピーク、または、 最小のラグ深さを備える前記候補ピークのものよりも、少なくとも第1のマージンだけ大きい振幅を有する候補ピークであって、レート閾値を超過する心拍数に対応する、候補ピーク、のうちの1つを選択するように動作可能であり、 前記ピークセレクタ手段は、前記候補選択手段を使用し、1つまたは複数の候補ピークを識別するように構成されており、また、前記ピケットテスト手段を使用し、任意の候補ピークが心拍数を推定するのに適切であるかを決定し、そうである場合には、推定された心拍数を報告するように構成されている、植え込み型の医療用デバイスシステム(12、14、32、34)。
  2. 2
    前記ピークセレクタ手段は、前記候補ピークのいずれかが、すべての他のピークを少なくとも第2のマージンだけ超過しているかどうかを決定するためのドミナントピークテスティング手段をさらに含み、前記ピークセレクタ手段は、前記ドミナントピークテスティング手段を使用し、前記ピケットテスト手段によって適切であると見出される候補ピークがない場合には、心拍数を推定するのに適切なピークを識別しようと試みるように動作可能である、請求項1に記載の植え込み型の医療用デバイスシステム(12、14、32、34)。
  3. 3
    前記ドミナントピークテスティング手段が、少なくとも前記第2のマージンだけすべての他のピークを超過しているドミナントピークを識別し、前記ドミナントピークが、ドミナントピークレート閾値を下回る心拍数に対応する場合には、前記ピークセレクタ手段は、前記ドミナントピークに対応する前記心拍数を推定された心拍数として報告する、請求項2に記載の植え込み型の医療用デバイスシステム(12、14、32、34)。
  4. 4
    前記植え込み型の医療用デバイスシステム(12、14、32、34)は、 前記電極からの電気信号を閾値と比較することによって、心イベントを検出し、それによって、複数のR波検出および結果として得られるレート推定値を発生させるためのR波検出手段と、 該R波検出手段およびトラッキング手段のそれぞれからの結果をとり、治療が必要とされるかどうかを決定するための決定手段と、をさらに備え、 該決定手段は、ドミナントピークに基づいて前記ピークセレクタ手段によって報告される推定された心拍数を、該R波検出手段によって発生させられるレートよりも信頼性が高いものとして受け入れるように構成されている、請求項3に記載の植え込み型の医療用デバイスシステム(12、14、32、34)。
  5. 5
    前記候補選択手段は、前記自己相関関数の中の所定の量の最大ピークを選択するように構成されており、 前記ピークセレクタ手段は、頻拍レートに対応する深さにおける前記自己相関関数の中のピークが、前記自己相関関数の中の前記最大ピークの第3のマージンの中にあるかどうかを決定するための大きい頻拍ピークチェック手段をさらに含み、そうである場合には、前記ピークセレクタ手段は、前記大きい頻拍ピークチェック手段によって識別された前記ピークを前記ピケットテスト手段に提出し、それが心拍数を推定するのに適切であるかどうかを決定するように構成されている、請求項1または2に記載の植え込み型の医療用デバイスシステム(12、14、32、34)。
  6. 6
    心拍数推定値を発生させるべく前記ピークセレクタ手段の出力をトラッキングするためのトラッキング手段をさらに備える、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の植え込み型の医療用デバイスシステム(12、14、32、34)。
  7. 7
    報告閾値よりも大きい前記自己相関関数の中の任意のピークを識別し、前記トラッキング手段に報告するための報告手段をさらに備える、請求項6に記載の植え込み型の医療用デバイスシステム(12、14、32、34)。
  8. 8
    前記自己相関関数の中の最大ピークを識別し、該最大ピークの閾値パーセンテージよりも大きい前記自己相関関数の中の任意のピークを前記トラッキング手段に報告するための報告手段をさらに備える、請求項6に記載の植え込み型の医療用デバイスシステム(12、14、32、34)。
  9. 9
    前記電極からの電気信号を閾値と比較することによって、心イベントを検出し、それによって、複数のR波検出および結果として得られるレート推定値を発生させるためのR波検出手段と、 該R波検出手段および前記トラッキング手段のそれぞれからの結果をとり、治療が必要とされるかどうかを決定するための決定手段と、をさらに備える、請求項6乃至8のいずれか1項に記載の植え込み型の医療用デバイスシステム(12、14、32、34)。
  10. 10
    前記電極からの電気信号を閾値と比較することによって、心イベントを検出し、それによって、複数のR波検出および結果として得られるレート推定値を発生させるためのR波検出手段と、 該R波検出手段および前記ピークセレクタ手段のそれぞれからの結果をとり、治療が必要とされるかどうかを決定するための決定手段と、をさらに備える、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の植え込み型の医療用デバイスシステム(12、14、32、34)。
  11. 11
    前記決定手段は、前記ピークセレクタ手段によって報告されるレート推定値が、心拍数を推定するのに適切であるとして前記ピケットテスト手段によって識別された候補ピークに基づいている場合には、前記ピークセレクタ手段からの結果を、前記R波検出手段からの結果よりも信頼性が高いものとして扱うように構成されている、請求項10に記載の植え込み型の医療用デバイスシステム。
  12. 12
    前記自己相関手段は、一連の出力サンプル{1...N}を有する前記自己相関関数を発生させ、前記ピケットテスト手段は、N/3未満のラグ深さを有する候補ピークに関して少なくとも2つのピケットが存在するかどうか、および、N/3よりも大きくN/2未満のラグ深さを有する候補ピークに関して少なくとも1つのピケットが存在するかどうか、を識別するように構成されている、請求項1乃至11のいずれか1項に記載の植え込み型の医療用デバイスシステム(12、14、32、34)。
  13. 13
    前記ピークセレクタ手段は、頻脈ラグ閾値未満のラグ深さの中に位置付けされている頻脈閾値よりも大きい前記自己相関関数の中の任意のピークが存在するかどうかを決定し、そうである場合には、可能性のある頻脈性不整脈に関してフラッグをセットするように構成されている、請求項1乃至12のいずれか1項に記載の植え込み型の医療用デバイスシステム(12、14、32、34)。
  14. 14
    前記ピークセレクタ手段は、前記自己相関関数の中のピークのセットの間で2段脈パターンを識別するための2段脈識別手段をさらに含む、請求項1乃至13のいずれか1項に記載の植え込み型の医療用デバイスシステム(12、14、32、34)。
  15. 15
    前記ピークセレクタ手段は、前記自己相関関数の中のピークのセットの間でジッタパターンを識別するためのジッタ識別手段をさらに含む、請求項1乃至14のいずれか1項に記載の植え込み型の医療用デバイスシステム(12、14、32、34)。
Independent claims15