[發明專利]動態調整電極配置的植入式動態心電監測儀

有效

• 申請號: 201710518009.5
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107212880B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 王志華;姜漢鈞;楊聞笛;張春;李福樂
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: A61B5/0402
• 分類號: A61B5/0402;A61B5/0408;A61B5/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

1.動態調整電極配置的植入式動態心電監測儀的調整方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)調整參數預設：記錄、生成患者個性化的心電模板，設定動態調整時間間隔和參考特征，包括形態、振幅、持續時間、頻譜、特殊波形及出現時間、心電軸偏移的特征；

所述的心電模板從特殊波形庫中選擇一個心電波形模板，或人工生成一個新的心電波形模板；

所述的動態調整時間間隔是兩次動態調整電極配置之間的時間間隔；

參考特征當選擇為振幅、持續時間、頻譜、心電軸偏移的特征時，直接通過采集到的心電數據進行計算獲得參考特征；在選擇形態、特殊波形及出現時間的特征時，需要使用心電模板，比較采集數據與心電模板的差異，通過計算最大值、均方差、線性相關和小波分解系數的間接特征，通過間接特征進行代數運算，間接獲得參考特征；

2)電極配置的初始設定：包括設置電極配置模式、備選導聯列表和備選導聯個數，

電極配置模式有最大導聯模式、多導聯模式、單導聯模式三種，使用植入式動態心電監測儀配套的程控儀通過無線方式配置；在復雜的、不明原因的心臟疾病患者使用中，在植入時將電極配置初始設定為最大導聯模式；當只需要記錄病患的幾個特定導聯心電圖，將電極配置初始設定為多導聯模式，并選擇所需記錄的導聯；當只需記錄單一導聯時，選擇單導聯模式，并選擇所需記錄的導聯；

備選導聯列表是動態調整電極配置時調整導聯選取的優先級，動態調整電極配置時，會根據初始設定的備選導聯列表中的順序進行選擇；默認的備選導聯列表是根據電極位置排列設置的：越靠近初始設定的導聯，在備選導聯列表中優先級越高；備選導聯列表稱為表，但在數據結構上不限于線性表，是表、樹或有向圖；在數據結構以表的形式記錄時，優先級通過表存儲時的先后順序確定；在數據結構以樹的形式記錄時，優先級通過樹的遍歷方式確定；在數據結構以有向圖形式記錄時，優先級通過有向圖的指向確定；

備選導聯個數N是每次進行動態調整時，同時從備選導聯列表中選取的參與比較的備選導聯的數目；

3)記錄心電波形：

植入式動態心電監測儀根據電極配置的初始設定，連續記錄患者皮下心電波形，同時計時；經過一個動態調整時間間隔，進入步驟4)，

4)檢測一次電池電量和數據存儲容量：

當電池電量過低時，會在電池電量狀態寄存器中記錄一個電量過低標識符；當數據存儲容量不夠時，會在數據存儲容量寄存器中記錄一個存儲容量過低標識符；

檢測電池電量和數據存儲容量后，需要根據電池電量和數據存儲容量檢測結果進行跳轉，分為以下幾種情況：

i.當電池電量和數據容量都充足時，進入步驟5)；

ii.當發現電池電量過低，且處于最大導聯模式或多導聯模式時，調整導聯設置；此時自動調整導聯模式，進入單導聯模式，關閉其他導聯的記錄功能；如果初始設定時設置了優先級，則保留導聯中優先級最高的，如果未設置優先級，則保留動態調整特征值最大的導聯；

在處于單導聯模式或調整導聯模式進入單導聯模式時，同時停止動態調整電極配置的功能，跳過步驟5)，進入步驟6)；

iii.當發現數據存儲容量過低而電池電量充足時，且處于對于工作在最大導聯模式和多導聯模式時，仍然保留當前導聯設置，僅減小數據記錄的數據量，即只記錄發生數據異常的對應導聯數據，進入步驟5)；

5)電極動態調整：電極動態調整過程分為以下步驟：

a.當連續記錄時間達到動態調整的時間間隔后，從當前導聯的備選導聯列表中，根據備選導聯個數N，選取優先級最高的N個導聯，作為備選最優導聯；

b.開啟這N個備選最優導聯對應的采集通路并獲取一段時間的心電波形，分別計算對應的參考特征計算值；

c.參考特征計算值和參考特征閾值相比較：如果有參考特征計算結果超過參考特征閾值，則進入下一步d；如果當前導聯和備選最優導聯所計算出的參考特征計算值都小于設定的參考特征閾值，則先按照當前導聯進行心電波形異常分析，同時，重新從備選導聯列表中選取優先級僅次于當前備選最優導聯的N個導聯，作為新的備選最優導聯，重復記錄心電波形、計算參考特征、比較參考特征閾值這個步驟，直到有導聯的參考特征計算結果超過參考特征閾值；

d.在參考特征計算結果超過參考特征閾值的導聯中，選擇參考特征計算值最大的導聯，作為新的最優導聯，替代當前導聯；

e.記錄動態調整后的導聯，以及調整時的時間戳；

f.計時器清零，重新開始計時；

6)繼續記錄心電波形：植入式動態心電監測儀根據電極動態調整后的配置，連續記錄患者皮下心電波形，同時計時；經過一個動態調整時間間隔，重新進入步驟4)；

7)人工修改：只有在使用程控儀對植入式動態心電監測儀編程，選擇人工修改功能時,通過中斷，進入步驟7)，其他情況都不會進入；在人工修改結束后，重新進入步驟3)，繼續動態調整；

所述的動態調整電極配置的植入式動態心電監測儀，包括外殼(2),外殼(2)上排布有多個電極(1)，外殼(2)內部封裝有電路板(3)以及電池(4)，電極(1)和電路板(3)連接實現心電信號的獲取，電池(4)和電路板(3)連接進行供電；其特征在于：

所述的電極(1)能夠組成多個心電導聯，心電導聯由兩個不同位置的電極(1)組成雙極導聯，測量兩個電極(1)之間的電位差即雙極導聯心電信號，或由單個電極(1)和中心電端組成單極導聯，測量電極所在部位心臟電位變化即單導聯心電信號；采用單極導聯時，還需要由兩個或多個參考電極通過電路板上的電路模塊獲得；

所述的電路板(3)的前端采集電路采用多通道設計，每個通道有對應的模擬工頻濾波器、低噪聲低功耗高增益放大器、增益可調放大器、阻抗提升回路、共模噪聲抑制、抗混疊濾波器、低功耗高精度的模數轉換器；其中，每個采集通道上的模數轉換器是一個獨立的模數轉換器，或是一個與其他通道共用的模數轉換器，或是一個多通道模數轉換器中的一個通道，即前端采集電路為含有多個獨立配置的單通道模數轉換器，每個采集通道使用一個單通道模數轉換器，各個采集通道之間是獨立的，能夠獨立的設置濾波、增益、采樣率參數；或只含有一個單通道的模數轉換器，每個通道通過時分復用共用同一個模數轉換器，各個采集通道能夠設置獨立的濾波、增益，但采樣率為統一設置；或含有一個或多個多通道模數轉換器，每個采集通道使用多通道模數轉換器中的一個通道進行模數轉換，各個采集通道能夠設置獨立的濾波、增益，但采樣率為統一設置。