Dispositivos para clasificar de modo preciso la actividad cardiaca.

Un sistema de estimulación cardiaca implantable (ICS, Implantable Cardiac Stimulus System) que comprende un receptáculo (42) hermético que aloja un conjunto de circuitos eléctricos y electrónicos operacionales para el sistema ICS,

donde el receptáculo (42) hermético tiene un electrodo (44) de receptáculo y un cable (46) de derivación que tiene al menos un primer electrodo (48, 50, 52) de derivación situado en el mismo, donde el electrodo (44) del receptáculo y el primer electrodo (48, 50, 52) de derivación están acoplados eléctricamente al conjunto de circuitos eléctricos y electrónicos operacionales; caracterizado porque el conjunto de circuitos eléctricos y electrónicos operacionales comprende:

medios (10) de detección para detectar eventos (500) eléctricos que ocurren dentro del paciente utilizando los electrodos (44, 48, 50, 52);

medios de muestreo de eventos para construir representaciones (504) de eventos para los eventos (500) eléctricos detectados; medios (408) de estimación del ritmo para calcular un ritmo cardíaco utilizando un conjunto de los eventos (500) eléctricos detectados;

medios (506) para comparar las representaciones (504) de eventos con una plantilla representativa de un estado cardíaco conocido para establecer un conjunto de correlaciones;

medios de análisis de correlación para analizar el conjunto de correlaciones con el fin de identificar un patrón entre los siguientes:

a) un patrón corto que requiere un conjunto de 3 ó más correlaciones consecutivas que incluyan un patrón Alta-Baja-Alta alrededor de las primeras fronteras (148), ó

b) un patrón largo que requiere un conjunto de 5 ó más correlaciones consecutivas que incluyan correlaciones Alta-Baja-Alta-Baja-Alta alrededor de las segundas fronteras (154),

donde las primeras fronteras necesitan una correlación para "Alta" más fuerte que las segundas fronteras;

donde los medios de análisis de correlación también están configurados para caracterizar uno o más eventos detectados como sobre-detecciones si se identifican bien el patrón corto o bien el patrón largo;

medios (20) de corrección para modificar el ritmo cardíaco calculado en respuesta a la caracterización por parte de los medios de análisis de correlación de uno o más eventos detectados como sobre-detecciones;

medios de determinación para determinar si una probable arritmia cardíaca está teniendo lugar y, si es así, determinar si se requiere la aplicación de un estímulo; y

medios de administración de terapia para suministrar un estímulo eléctrico al paciente desde el sistema ICS si se requiere la aplicación de un estímulo.

Dispositivos para clasificar de modo preciso la actividad cardiaca Campo La presente invención se refiere de manera general a sistemas de dispositivos médicos implantables que captan y analizan señales cardiacas. De manera más particular, la presente invención se refiere a dispositivos médicos implantables que capturan señales cardiacas dentro del cuerpo de un paciente receptor del dispositivo implantable con el fin de clasificar la actividad cardiaca como probablemente benigna o probablemente maligna.

Antecedentes Los dispositivos cardiacos implantables captan típicamente señales eléctricas cardiacas en un paciente receptor del dispositivo implantable y clasifican el ritmo cardiaco del receptor del dispositivo implantable como normal/benigno o maligno. Ritmos malignos ilustrativos pueden incluir fibrilación ventricular y/o taquiarritmias ventriculares. La precisión con la que un dispositivo médico implantable analiza las señales capturadas determina su capacidad para llevar a cabo una intervención terapéutica y para tomar otras decisiones.

Son deseables métodos y dispositivos nuevos y/o alternativos para el análisis de señales cardiacas.

El documento WO 2004/105871 A1 describe una arquitectura de detección para ser utilizada en dispositivos de ritmo cardíaco implantables para discriminar entre arritmias mediante la explotación de la especificidad mejorada en el origen de la arritmia identificada.

Sumario La invención se define mediante las características propias de las reivindicaciones. Algunas realizaciones ilustrativas están relacionadas con el uso de análisis de correlación para identificar sobre-detecciones de eventos cardíacos. En un ejemplo, se busca un patrón de correlación Alta-Baja-Alta relativo a una plantilla. La plantilla puede ser una plantilla estática, puede ser una representación de un evento capturado recientemente, o puede ser un promedio de varios eventos capturados recientemente. En otro ejemplo, se definen múltiples fronteras para la correlación “Alta”,

en donde una primera frontera más alta (que necesita una correlación mayor) permite la identificación de la sobredetección sobre la base de un conjunto de eventos detectados más pequeño que con una segunda frontera más baja. En una realización, una secuencia de Alta-Baja-Alta más corta es suficiente en el caso de la primera frontera, mientras que se necesita una secuencia más larga de 5 o más (por ejemplo, 8) eventos alternantes en el caso de la segunda frontera. En otra realización, las definiciones de correlación "Alta” y “Baja” se adaptan a las señales particulares utilizando valores promedio para subconjuntos de correlaciones de eventos detectados para establecer fronteras.

En otra realización, se lleva a cabo un análisis de correlación múltiples veces para una plantilla dada y cada evento detectado desplazando el alineamiento de la plantilla y el evento detectado para maximizar la puntuación de correlación del análisis. Un desplazamiento tal puede ajustar el alineamiento en una o dos muestras más allá de los puntos de referencia identificados para análisis. En otra realización, se modifican las plantillas almacenadas con el fin de acomodar cambios en la morfología para tramos seleccionadas de la señal. En otra realización más, se identifican múltiples características propias de la plantilla y/o de la señal y se calculan múltiples puntuaciones de correlación utilizando varias características propias diferentes como puntos de alineamiento.

Cuando se identifica, una sobre-detección puede corregirse modificando datos almacenados con el fin de afectar al análisis del ritmo. En una realización de ese tipo, se inhibe la corrección de datos si los intervalos que rodean a la probable sobre-detección son mayores que un umbral predeterminado. En algunas realizaciones, la corrección de sobre-detección se inhibe si el análisis de intervalos relacionados con una probable sobre-detección indica que es poco probable que se trate de un tipo particular de sobre-detección. En una realización tal, los intervalos que rodean a una probable sobre-detección son analizados para determinar si se cumple una fórmula matemática aceptada para estimar los intervalos QT esperados y, si no se cumple, el método determina que la probable sobre-detección no es una onda T, y por lo tanto no se produce ninguna corrección de datos.

Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 es un diagrama de bloques de un método ilustrativo para identificar sobre-detecciones y tomar acciones correctoras;

La Figura 2 muestra un sistema de estimulación cardiaca implantable ilustrativa;

La Figura 3A muestra un ejemplo que utiliza análisis de correlación para identificar sobre-detección;

La Figura 3B muestra los pasos de un método para un ejemplo ilustrativo que incluye corrección del ritmo;

La Figura 4 muestra un ejemplo de comparaciones de correlación entre eventos; La Figura 5 muestra otro ejemplo de comparaciones de correlación entre eventos;

La Figura 6 muestra una estrategia analítica para análisis de correlación de series cortas y de series largas;

Las Figuras 7A-7B ilustran ejemplos de la aplicación de la estrategia analítica de la Figura 6 a series de análisis de correlación;

Las Figuras 8A-8B ilustran ejemplos de la adaptación del análisis de correlación a niveles de correlación a una plantilla observados;

La Figura 9 ilustra otro método para alinear una señal capturada a plantillas de análisis de correlación;

La Figura 10 muestra otro método para almacenar y aplicar una plantilla para análisis de correlación;

Las Figuras 11-12 ilustran un método para inhibir un análisis de correlación de identificación de sobre-detección;

La Figura 13 ilustra más métodos para inhibir un análisis de correlación de identificación de sobre-detección;

Las Figuras 14A-14B muestran la aplicación de un método ilustrado en la Figura 13;

La Figura 15 muestra un método de análisis de choque eléctrico para identificar eventos chocables detectados y ritmos tratables; y

La Figura 16 ilustra un método para calcular la correlación entre una señal capturada y una plantilla.

La invención se refiere a un sistema de estimulación cardiaca implantable (ICS, Implantable Cardiac Stimulus System) tal como se define en las reivindicaciones. Los métodos ilustrados en las Figuras 3 a 12 no son objeto de la invención como tales pero sí resultan útiles para su comprensión.

Descripción detallada La descripción detallada que sigue debe leerse con referencia a los dibujos. Los dibujos, que no están necesariamente a escala, describen realizaciones ilustrativas y no pretenden limitar el alcance de la invención. Algunos de los ejemplos y explicaciones que siguen incluyen referencias a patentes expedidas y a solicitudes de patente en tramitación. Estas referencias se hacen con un propósito ilustrativo y no pretenden limitar la presente invención a los métodos o estructuras particulares de aquellas patentes y solicitudes de patente referenciadas.

Salvo que se requiera de manera implícita o que se establezca de manera explícita, los métodos que siguen no requieren ningún orden particular en los pasos. Debería entenderse que cuando los ejemplos que siguen se refieren a un "evento actual", en algunas aplicaciones, esto significa que está siendo analizado el evento cardiaco detectado más recientemente. Sin embargo, esto no es necesariamente el caso, y algunas realizaciones llevan a cabo análisis que están retrasados por una detección o más y/o por un período fijo de tiempo. Las elecciones mostradas referidas a la utilización de señales rectificadas/no rectificadas son meramente ilustrativas, y pueden cambiarse si así se desea.

La nomenclatura utilizada en la presente memoria indica que una señal es captada por un sistema de dispositivos cardiacos implantables, unos eventos son detectados en la señal detectada, y la actividad cardiaca es clasificada mediante el uso de eventos detectados (detecciones) . La clasificación del ritmo incluye la identificación de ritmos malignos, tales como por ejemplo fibrilación ventricular o ciertas taquiarritmias. Los sistemas de terapia implantables toman decisiones terapéuticas/de estimulación dependiendo de la clasificación del ritmo cardiaco.

En un ejemplo ilustrativo, se detecta un evento detectado comparando las señales recibidas con un umbral de detección, que está definido mediante un perfil de detección. Puede utilizarse cualquier perfil de detección apropiado. Los eventos detectados se separan en intervalos. Pueden utilizarse diferentes intervalos para generar un intervalo... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de estimulación cardiaca implantable (ICS, Implantable Cardiac Stimulus System) que comprende un receptáculo (42) hermético que aloja un conjunto de circuitos eléctricos y electrónicos operacionales para el sistema ICS, donde el receptáculo (42) hermético tiene un electrodo (44) de receptáculo y un cable (46) de derivación que tiene al menos un primer electrodo (48, 50, 52) de derivación situado en el mismo, donde el electrodo (44) del receptáculo y el primer electrodo (48, 50, 52) de derivación están acoplados eléctricamente al conjunto de circuitos eléctricos y electrónicos operacionales; caracterizado porque el conjunto de circuitos eléctricos y electrónicos operacionales comprende:

medios (10) de detección para detectar eventos (500) eléctricos que ocurren dentro del paciente utilizando los electrodos (44, 48, 50, 52) ;

medios de muestreo de eventos para construir representaciones (504) de eventos para los eventos (500) eléctricos detectados;

medios (408) de estimación del ritmo para calcular un ritmo cardíaco utilizando un conjunto de los eventos (500) eléctricos detectados;

medios (506) para comparar las representaciones (504) de eventos con una plantilla representativa de un estado cardíaco conocido para establecer un conjunto de correlaciones;

medios de análisis de correlación para analizar el conjunto de correlaciones con el fin de identificar un patrón entre los siguientes:

a) un patrón corto que requiere un conjunto de 3 ó más correlaciones consecutivas que incluyan un patrón Alta-Baja-Alta alrededor de las primeras fronteras (148) , ó

b) un patrón largo que requiere un conjunto de 5 ó más correlaciones consecutivas que incluyan correlaciones Alta-Baja-Alta-Baja-Alta alrededor de las segundas fronteras (154) ,

donde las primeras fronteras necesitan una correlación para "Alta" más fuerte que las segundas fronteras;

donde los medios de análisis de correlación también están configurados para caracterizar uno o más eventos detectados como sobre-detecciones si se identifican bien el patrón corto o bien el patrón largo;

medios (20) de corrección para modificar el ritmo cardíaco calculado en respuesta a la caracterización por parte de los medios de análisis de correlación de uno o más eventos detectados como sobre-detecciones;

medios de determinación para determinar si una probable arritmia cardíaca está teniendo lugar y, si es así, determinar si se requiere la aplicación de un estímulo; y

medios de administración de terapia para suministrar un estímulo eléctrico al paciente desde el sistema ICS si se requiere la aplicación de un estímulo.

2. El sistema ICS de la reivindicación 1 en el que las segundas fronteras (154) están definidas mediante la definición de medios para identificar una correlación media en el conjunto de correlaciones y mediante el establecimiento de una frontera superior a una distancia dada por encima de la correlación media.

3. El sistema ICS de la reivindicación 1 donde los medios de análisis de correlación están configurados para analizar el conjunto de detecciones buscando lo siguiente:

c) un patrón de triplete que comprende al menos dos secuencias de correlaciones Alta-Baja-Baja,

donde, si se identifica el patrón de triplete, los medios de análisis de correlación se configuran para caracterizar cada evento "Bajo" como una sobre-detección y los medios (20) de corrección se configuran para calcular intervalos entre eventos Altos para ser utilizados en el recalculado del ritmo.