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 por el conjunto de circuitos eléctricos y electrónicos operacionales que incluye los siguientes medios: 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, donde las representaciones (504) de eventos comprenden una serie de muestras;

medios (506) de comparación para llevar a cabo una pluralidad de comparaciones entre una representación (202) de evento seleccionada y una plantilla (200) mediante las acciones siguientes:

comparar la representación (202) de evento seleccionada con la plantilla (200) que tiene un punto de referencia de plantilla, identificando un punto de referencia de evento en la representación (202) de evento seleccionada alineando mutuamente el punto de referencia de plantilla y el punto de referencia de evento y calculando una primera correlación entre la representación (202) de evento seleccionada y la plantilla (200) cuando están alineados de ese modo, y

comparar de nuevo la representación (202) de evento seleccionada con la plantilla (200), seleccionando esta vez una alineación diferente de los puntos de referencia de la plantilla y de la representación (202) de evento seleccionada y calculando una segunda correlación entre la representación (202) de evento seleccionada y la plantilla (211),

medios de selección de correlación para seleccionar entre al menos la primera correlación y la segunda correlación aquella que indique una correlación mayor en el resultado de correlación para la primera representación (202) de evento, donde los medios de comparación y los medios de selección de correlación están configurados para operar en varios eventos (500) eléctricos detectados con el fin de generar una serie de resultados de correlación;

medios (20) de corrección para utilizar una serie de resultados de correlación de los medios de selección de correlación para determinar si está teniendo lugar una detección de evento precisa y para corregir datos en respuesta a una detección de evento no precisa;

medios (22) de determinación para determinar si está teniendo lugar probablemente una arritmia cardíaca mediante el análisis de los eventos (500) detectados y, si es así, determinar si se requiere la aplicación de un estímulo; y medios de administración de terapia para que el sistema ICS suministre un estímulo eléctrico al paciente si se necesita 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.

El documento US 2006/0116595 describe métodos de formación de plantillas para ser utilizados en dispositivos de gestión del ritmo cardiaco con el fin de crear una plantilla robusta para ser comparada con complejos cardiacos captados.

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

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.

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 promedio a lo largo de un número seleccionado de intervalos, a partir de los cuales puede calcularse el ritmo cardiaco. Por ejemplo, pueden utilizarse cuatro, ocho o dieciséis intervalos para estimar el ritmo de eventos cardiacos como una función del intervalo promedio.

Un electrograma cardiaco incluye diferentes... [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 por el conjunto de circuitos eléctricos y electrónicos operacionales que incluye los siguientes medios:

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, donde las representaciones (504) de eventos comprenden una serie de muestras;

medios (506) de comparación para llevar a cabo una pluralidad de comparaciones entre una representación (202) de evento seleccionada y una plantilla (200) mediante las acciones siguientes:

comparar la representación (202) de evento seleccionada con la plantilla (200) que tiene un punto de referencia de plantilla, identificando un punto de referencia de evento en la representación (202) de evento seleccionada alineando mutuamente el punto de referencia de plantilla y el punto de referencia de evento y calculando una primera correlación entre la representación (202) de evento seleccionada y la plantilla (200) cuando están alineados de ese modo, y

comparar de nuevo la representación (202) de evento seleccionada con la plantilla (200) , seleccionando esta vez una alineación diferente de los puntos de referencia de la plantilla y de la representación (202) de evento seleccionada y calculando una segunda correlación entre la representación (202) de evento seleccionada y la plantilla (211) ,

medios de selección de correlación para seleccionar entre al menos la primera correlación y la segunda correlación aquella que indique una correlación mayor en el resultado de correlación para la primera representación (202) de evento, donde los medios de comparación y los medios de selección de correlación están configurados para operar en varios eventos (500) eléctricos detectados con el fin de generar una serie de resultados de correlación;

medios (20) de corrección para utilizar una serie de resultados de correlación de los medios de selección de correlación para determinar si está teniendo lugar una detección de evento precisa y para corregir datos en respuesta a una detección de evento no precisa;

medios (22) de determinación para determinar si está teniendo lugar probablemente una arritmia cardíaca mediante el análisis de los eventos (500) detectados y, si es así, determinar si se requiere la aplicación de un estímulo; y medios de administración de terapia para que el sistema ICS suministre un estímulo eléctrico al paciente si se necesita un estímulo.

2. El sistema ICS de la reivindicación 1 en el que los medios (506) de comparación se configuran adicionalmente para comparar la representación (202) de evento seleccionada con la plantilla (200) mediante la desalineación del punto de referencia de evento con respecto al punto de referencia de plantilla y el cálculo de una tercera correlación entre la representación (202) de evento seleccionada y la plantilla (200) ; donde la segunda correlación se calcula con el punto de referencia de evento seleccionado alineado con un adelanto de una o más muestras con respecto al punto de referencia de plantilla, y la tercera correlación se calcula con el punto de referencia de evento seleccionado alineado con un retraso de una o más muestras con respecto al punto de referencia de plantilla.

3. El sistema ICS de la reivindicación 1 en el que los medios (506) de comparación están configurados de tal manera que:

la segunda correlación se calcula con el punto de referencia de evento seleccionado alineado con una muestra de diferencia con respecto al punto de referencia de plantilla en una primera dirección;

si la segunda correlación es mayor que la primera correlación, los medios (506) de comparación se configuran para comparar la representación (202) de evento seleccionada con la plantilla (200) mediante la alineación del punto de referencia de evento seleccionado con dos muestras de diferencia con respecto al punto de referencia de plantilla en la primera dirección y el cálculo de una tercera correlación entre la representación (202) de evento seleccionada y la plantilla (200) ; ó

si la segunda correlación es menor que la primera correlación, los medios (506) de comparación se configuran para comparar la representación (202) de evento seleccionada con la plantilla (200) mediante la alineación del punto de referencia de evento seleccionado con una muestra de diferencia con respecto al punto de referencia de plantilla en una dirección opuesta a la primera dirección y el cálculo de una tercera correlación entre la representación (202) de evento seleccionada y la plantilla (200) .

4. El sistema ICS de la reivindicación 1 en el que los medios (20) de corrección están configurados para determinar si se obtiene un resultado de patrón de correlación Alta-Baja-Alta alternante y, si es así, determinar que 5 una representación de evento que tiene un resultado de correlación Baja resulta de una señal sobre-detectada.

5. El sistema ICS de la reivindicación 1 en el que los medios (22) de determinación están configurados para determinar si una serie de eventos detectados son Chocables o No Chocables donde se incluye comparar el resultado de correlación para la representación (202) de evento seleccionada con un umbral y, si el resultado de correlación supera el umbral, determinar que un evento detectado que corresponde con la representación de evento seleccionada es No Chocable.