本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2016年2月12日提交的美国临时专利申请序列号62/294,555的优先权权益，其通过引用整体并入本文。
技术领域
本文档总体涉及医疗设备，并且更具体地，涉及用于监视具有医疗设备的患者的系统和方法。
背景技术：
充血性心力衰竭(CHF)在美国是主要的致死病因。CHF发生于当心脏不能够充分地供应足够的血液以维持健康的生理状态时。CHF可以以药物治疗来治疗，或者以诸如用于提供心脏电刺激治疗的可植入设备(IMD)来治疗，所述心脏起搏治疗包括用于修正心室内或心室间的心脏失同步的再同步治疗(CRT)。
CHF可能对医疗保健系统产生巨大的经济影响。因为恶化的心力衰竭(诸如失代偿性心力衰竭)而住院的患者可能在六个月内具有较高的再住院率。再住院是导致与心力衰竭管理相关联的成本的主要因素。医院通常关注减少未计划的再入院的次数，因为其可以反映了医院提供的治疗质量。当患者在出院后的某一时间段(例如，30天)内，为了治疗相同或相关病症(诸如心力衰竭或肺炎)而再次入院时，发生未计划的再入院。
过早出院是导致再入院率高的因素之一，如果患者在初诊期间入院时接受适当的护理，或者如果患者的住院时间延长，再入院可能是可预防的。适当的患者监视(诸如识别适当的治疗以及有效评估患者对治疗的反应)，对于做出可靠和稳健的患者处置决策(诸如出院或再入院)是重要的，这可能会降低再住院率和相关联的成本。
技术实现要素：
除其他外，本文档讨论了用于监视患有慢性疾病(诸如CHF)的患者的患者管理系统。患者管理系统可以包括健康状态监视器，其接收包括使用一个或多个可植入或其他流动式传感器从患者感测到的生理信号的诊断数据。患者管理系统可以在可选择的患者监视模式下操作，以至少基于对传感器数据的分析来评估患者出院的准备或再住院的风险。可以将诸如患者处置决策的评估呈现给诸如临床医生的医疗保健专业人员。患者管理系统可以包括治疗电路，以基于评估向患者递送治疗。
在示例1中，公开了一种用于监视患者的系统。该系统可以包括生理传感器电路，其可以包括用于感测一个或多个生理信号的感测放大器电路以及用于根据感测到的一个或多个生理信号而生成一个或多个信号度量的滤波器电路。该系统可以包括健康状态分析器电路，其被耦合到生理传感器电路并且被配置为针对一个或多个信号度量生成一个或多个稳定性指示符。稳定性指示符可以指示患者健康状态的稳定性。该系统可以包括输出单元，以生成对一个或多个稳定性指示符的人类可感知的呈现。
示例2可以包括或可以可选地与示例1的主题组合以可选地包括健康状态分析器电路，其还可以被配置为针对一个或多个信号度量生成一个或多个健康状态指示符。健康状态指示符可以指示患者健康状态。健康状态分析器电路可以包括混合电路(blending circuit)，以使用健康状态指示符和稳定性指示符来生成患者处置决策。患者处置决策可以指示患者出院的准备或入院的风险。
示例3可以包括或可以可选地与示例2的主题组合以可选地包括信号度量选择器电路，其可以根据患者监视模式而从一个或多个信号度量中选择一个或多个模式特定的信号度量。患者监视模式可以包括住院前模式、住院监视模式或出院后监视模式。健康状态分析器电路可以针对所选择的一个或多个模式特定的信号度量而使用健康状态指示符和稳定性指示符来生成患者处置决策。
示例4可以包括或可以可选地与示例3的主题组合以包括健康状态分析器电路，其还可以包括被配置为使用相应的一个或多个模式特定的信号度量来产生心脏功能指示符、肾功能指示符或肺功能指示符中的一个或多个的生理功能分析器电路。健康状态分析器电路可以使用心脏功能指示符、肾功能指示符或肺功能指示符中的一个或多个来生成相应的健康状态指示符和相应的稳定性指示符。
示例5可以包括或可以可选地与示例3或4中的一个或任何组合的主题组合以包括健康状态分析器电路，其可以使用所选择的一个或多个模式特定的信号度量与相应的参考水平之间的比较结果来生成一个或多个健康状态指示符，其中所述一个或多个健康状态指示符可以指示患者健康状态的进展。
示例6可以包括或可以可选地与示例5的主题组合以可选地包括健康状态分析器电路，其可以在对应于住院监视模式的所选择的一个或多个模式特定的信号度量与相应的住院前基线水平之间的比较结果满足指定的条件时，生成指示心力衰竭的恢复的一个或多个健康状态指示符。
示例7可以包括或可以可选地与示例5的主题组合以包括健康状态分析器电路，其可以在对应于出院后监视模式的所选择的一个或多个模式特定的信号度量与相应的出院前基线水平之间的比较结果满足指定的条件时，生成指示心力衰竭的恶化一个或多个健康状态指示符。
示例8可以包括或可以可选地与示例3至7中的一个或任何组合的主题组合以包括健康状态分析器电路，其可以生成包括所选择的一个或多个模式特定的信号度量在指定的时间段内的变异性的一个或多个稳定性指示符。
示例9可以包括或可以可选地与示例3至8中的一个或任何组合的主题组合以包括感测放大器电路，其可以基于患者监视模式使用采样速率来感测一个或多个生理信号或基于患者监视模式使用模数转换分辨率来使一个或多个生理信号数字化；或者包括滤波器电路，其可以使用根据患者监视模式确定出的一个或多个滤波器系数来生成一个或多个信号度量。
示例10可以包括或可以可选地与示例3至9中的一个或任何组合的主题组合以包括感测放大器电路，其还可以被配置为响应于所述住院监视模式，使用根据所述一个或多个生理信号在住院之前的指定的时间段内的变化或变化速率而确定的采样速率来感测所述一个或多个生理信号。
示例11可以包括或可以可选地与示例10的主题组合以包括采样速率，其与一个或多个生理信号在住院之前的指定的时间段内的变化或变化速率成比例或成反比。
示例12可以包括或可以可选地与示例2至11中的一个或任何组合的主题组合以可选地包括混合电路，其可以针对一个或多个信号度量，基于健康状态指示符和稳定性指示符生成处置分数。
示例13可以包括或可以可选地与示例12的主题组合以包括混合电路，其可以被配置为：如果对应于住院监视模式的处置分数满足出院标准，则生成指示患者出院的准备的患者处置决策；或者如果对应于出院后监视模式的处置分数满足再入院标准，则生成指示患者再入院的风险的患者处置决策。
示例14可以包括或可以可选地与示例3至13中的一个或任何组合的主题组合以包括监视模式选择器，其可以响应于患者出院而从住院监视模式切换到出院后监视模式，或者响应于患者再入院而从出院后监视模式切换到住院监视模式。
示例15可以包括或可以可选地与示例1至14中的一个或任何组合的主题组合以包括治疗电路，其被配置为至少基于一个或多个稳定性指示符来递送治疗。
在示例16中，公开了一种使用监视器系统来监视患者的方法。该方法可以包括以下步骤：使用相应的生理传感器来感测一个或多个生理信号，根据感测到的一个或多个生理信号生成一个或多个信号度量，针对一个或多个信号度量生成指示患者健康状态的稳定性的一个或多个稳定性指示符，并且产生对一个或多个稳定性指示符的人类可感知的呈现。
示例17可以包括或可以可选地与示例16的主题组合以可选地包括以下步骤：针对一个或多个信号度量生成一个或多个健康状态指示符，所述一个或多个健康状态指示符指示患者健康状态；并且使用健康状态指示符和稳定性指示符来生成患者处置决策，所述患者处置决策指示患者出院的准备或入院的风险。
示例18可以包括或可以可选地与示例17的主题组合以可选地包括根据患者监视模式从一个或多个信号度量中选择一个或多个模式特定的信号度量，其中所述患者监视模式可以包括住院前模式、住院监视模式或出院后监视模式。可以针对所选择的一个或多个模式特定的信号度量而使用健康状态指示符和稳定性指示符来生成患者处置决策。
示例19可以包括或可以可选地与示例17的主题组合以可选地包括生成一个或多个健康状态指示符的方法，所述方法可以包括将一个或多个信号度量与相应的参考水平进行比较，所述健康状态指示符指示患者健康状态的进展。
示例20可以包括或可以可选地与示例16的主题组合以可选地包括生成一个或多个稳定性指示符的方法，所述方法可以包括确定一个或多个信号度量在指定的时间段内的变异性。
示例21可以包括或可以可选地与示例18的主题组合以可选地包括感测一个或多个生理信号的方法，所述方法可以包括基于患者监视模式使用采样速率来感测一个或多个生理信号、基于患者监视模式使用模数转换分辨率来使一个或多个生理信号数字化、或者基于患者监视模式使用一个或多个滤波系数来对一个或多个生理信号进行滤波中的一个或多个。
示例22可以包括或可以可选地与示例18的主题组合以可选地包括感测一个或多个生理信号的方法，所述方法可以包括响应于住院监视模式，使用与一个或多个生理信号在住院之前的指定时间内的变化或变化速率成比例或成反比的采样速率来感测一个或多个生理信号。
示例23可以包括或可以可选地与示例18的主题组合以可选地包括生成患者处置决策的方法，所述方法可以包括使用健康状态指示符和稳定性指示符的加权函数来生成复合分数，并且如果对应于住院监视模式的复合分数满足出院标准，则生成指示患者出院的准备的患者处置决策，或者如果对应于出院后监视模式的复合分数满足再入院标准，则生成指示患者再次入院的风险的患者处置决策。
本概述是本申请的一些教导的概述，并不意味着是对本主题的排他性或全面性的处理。与本主题有关的进一步细节可以在详细描述和所附权利要求中找到。本领域普通技术人员在阅读和理解以下详细描述并查看构成了其一部分的附图时将显而易见地得知本发明的其它方面，其每一个不被视为限制性意义。本发明的范围由所附权利要求及其合法等同物来限定。
附图说明
在附图的图中以示例的方式示出了各种实施例。这些实施例是说明性的并且不旨在是本主题的穷尽性的或排他性的实施例。
图1总体上示出了患者管理系统以及患者管理系统可以在其中操作的环境的部分的示例。
图2总体上示出了用于评估患者健康状态和住院处置(disposition)风险的患者监视系统的示例。
图3总体上示出了患者监视模式之间的状态转变的图。
图4总体上示出了用于生成患者处置决策的健康状态分析器电路的示例。
图5总体上示出了患者监视系统的另一示例。
图6总体上示出了使用患者监视系统来监视患者的方法的示例。
图7总体上示出了用于基于生理功能分析而生成患者处置决策的方法的示例。
具体实施方式
本文公开了用于监视患有诸如心力衰竭的慢性疾病的患者的系统、设备和方法。该系统可以包括生理传感器电路，以感测生理信号并根据生理信号生成信号度量。该系统可以包括健康状态分析器电路，以使用信号度量来生成患者健康状态(诸如心力衰竭状态的稳定性)的一个或多个稳定性指示符。该系统可以另外生成指示患者健康状态(诸如心力衰竭进展)的一个或多个健康状态指示符。可以使用健康状态指示符和稳定性指示符来生成患者处置决策，以提供对患者出院的准备或入院的风险的指示。
在本文档中，使用术语“医院”、“住院”、“再住院”、“住院前”或“住院后”。虽然传统医院是患者护理设施的非限制性示例，但是这些术语也应被设想为还涉及任何其他医疗保健机构或密切监视的环境，包括紧急护理中心、门诊护理中心、诊所、专业护理中心、门诊手术中心、家庭护理机构、疗养院或辅助生活房屋、以及其他短期或长期护理机构。本文公开的用于患者监视的系统、设备和方法可以被用于这些医疗保健机构中的任何一个。
图1总体上示出了患者管理系统100以及患者管理系统100可以在其中操作的环境的部分的示例。患者管理系统100可以包括与患者身体102相关联的流动式系统105、外部系统125以及提供流动式系统105与外部系统125之间的通信的遥测链路115。
流动式系统105可以包括流动式医疗设备(AMD)110以及诸如引线系统108的治疗递送系统。AMD 110可以包括可植入设备，其可以被植入在身体102内并经由引线系统108耦合到心脏101。可植入设备的示例可以包括但不限于起搏器、起搏器/除颤器、心脏再同步治疗(CRT)设备、心脏重塑控制治疗(RCT)设备、神经调制器、药物递送设备、生物治疗设备、诊断设备、或患者监视器等。AMD 110可以替代地或另外地包括皮下植入设备(诸如皮下ICD或皮下诊断设备)、可穿戴医疗设备(诸如基于贴片的感测设备)、或者其他外部监视或治疗医疗设备(诸如床边监视器)。
引线系统108可以包括一个或多个经静脉地、皮下地或非侵入性放置的引线或导管。每个引线或导管可以包括一个或多个电极，以用于递送起搏、心脏复律、除颤、神经调制、药物治疗或生物治疗、以及其他类型的治疗。在示例中，引线系统108上的电极可以被定位在心脏的至少一部分(诸如右心房(RA)、右心室(RV)、左心房(LA)、左心室(LV)、或者心脏部分之间或附近的任何组织)的内部或表面上。可以基于患者需要和AMD 110的能力来确定引线系统108和相关联的电极的布置和使用。
AMD 110可以容纳用于诸如通过使用生理传感器或与引线系统108相关联的电极来感测生理信号的电子电路。生理信号的示例可以包括心电图、心内电描记图、心律失常、心率、心率变异性、胸内阻抗、心内阻抗、动脉压、肺动脉压力、左心房压力、RV压力、LV冠状动脉压、冠状动脉血液温度、血氧饱和度、一个或多个心音、身体活动或用力等级、对活动的生理反应、姿势、呼吸、权重或体温中的一个或多个。AMD 110可以基于感测到的生理信号而发起或调节治疗。
患者管理系统100可以包括健康状态监视器160，其至少使用由流动式系统105获取到的诊断数据来提供患者管理。健康状态监视器160可以分析诊断数据，以用于患者监视、治疗评估、风险分层、当患者诸如因为恶化的心力衰竭而住院时的患者出院计划、或者当患者未住院或已经出院时的患者入院或再入院计划。在如图1所示的非限制性示例中，健康状态监视器160可以基本上被包括在AMD 110中。可替选地，健康状态监视器160可以基本上被包括在外部系统125中，或者被分布在流动式系统105和外部系统125之间。
外部系统125可以被用于对AMD 110进行编程。外部系统125可以包括编程器或患者管理系统，其可以从远程位置访问流动式系统105并且监视患者状态和/或调节治疗。通过示例而非限制，并且如图1所示，外部系统125可以包括AMD 110附近的外部设备120、处于相对远离AMD 110的位置的远程设备124、以及链接外部设备120和远程设备124的电信网络122。遥测链路115可以是感应遥测链路或射频(RF)遥测链路。遥测链路115可以提供从AMD 110到外部系统125的数据传输。这可以包括，诸如，发送由AMD 110获取到的实时生理数据、提取由AMD 110获取到并存储在AMD 110中的生理数据、提取患者历史数据(诸如指示心律失常的发生、失代偿的发生和被记录在AMD 110中的治疗递送的数据)，并且提取指示AMD 110的操作状态(例如，电池状态和引线阻抗)的数据。遥测链路115还可以提供从外部系统125到AMD 110的数据传输。这可以包括，诸如，对AMD 110进行编程，以执行获取生理数据、执行至少一个自我诊断测试(诸如针对设备操作状态)、递送至少一个治疗或分析与患者健康状态(诸如心力衰竭的进展)相关联的数据中的一个或多个。
可以使用硬件、软件、或者硬件与软件的任何组合来实施AMD 110的部分或外部系统125。AMD 110的部分或者外部系统125可以是使用可以被构造或者配置为执行一个或者多个特定功能的专用电路来实现的或者可以是使用可以被编程或者另外配置为执行一个或者多个特定功能的通用电路来实现的。这种通用电路可以包括微处理器或其一部分、微控制器或其一部分、或者可编程逻辑电路或其一部分。例如，除了别的以外，“比较器”还可以包括可以被构造为执行两个信号之间的特定比较功能的电子电路比较器，或者该比较器可以被实施为通用电路的一部分，所述通用电路可以由指示通用电路的一部分执行两个信号之间的比较的代码来驱动。
图2总体上示出了用于评估患者健康状态和住院处置风险的患者监视系统200的示例。患者监视系统200可以包括生理传感器电路210、监视模式选择器220、健康状态分析器电路230、用户界面240和存储器250中的一个或多个。患者监视系统200的至少一部分可以被实施在AMD 110内、分布在两个或更多个可植入或可穿戴医疗设备(诸如可植入医疗设备和皮下医疗设备)之间、或分布在AMD 110和外部系统125之间。
生理传感器电路210可以包括感测放大器电路，以用于感测指示内在生理活动、当根据指定的刺激配置刺激心脏时的诱发生理活动、或者在其他指定条件下的生理活动的一个或多个生理信号。生理传感器电路210可以被耦合到诸如在引线系统108上的一个或多个电极，或者一个或多个可植入、可穿戴或其他流动式生理传感器，以感测一个或多个生理信号。生理传感器的示例可以包括压力传感器、流量传感器、阻抗传感器、加速度计、麦克风传感器、呼吸传感器、温度传感器或血液化学传感器等。由生理传感器电路210感测到的生理信号的示例可以包括心电图(ECG)、电描记图(EGM)、胸内阻抗信号、心内阻抗信号、动脉压信号、肺动脉压信号、RV压力信号、LV冠状动脉压信号、冠状动脉血液温度信号、血氧饱和度信号、中心静脉pH值、心音(HS)信号、姿势信号、身体活动信号或呼吸信号等。生理传感器电路210可以被另外地或替代地耦合到存储生理信息的存储设备，诸如外部编程器、电子病历(EMR)系统或存储器单元、以及其他数据存储设备。
感测放大器电路可以处理一个或多个生理信号，包括例如放大、数字化、滤波或其他信号调节操作。生理传感器电路210可以根据所处理的一个或多个生理信号而生成一个或多个信号度量。由于患者的疾病进展、治疗、药物变化或者姿势或活动水平的变化等，信号度量可以指示患者健康状态。在示例中，生理传感器电路210可以从引线系统108上的电极接收胸部或心脏阻抗信号，并且生成在指定频率范围内的阻抗大小的信号度量。在另一示例中，生理传感器电路210可以感测来自加速度计、麦克风或被耦合到AMD 110的声学传感器的HS信号，并且生成两个或更多个HS度量。HS度量的示例可以包括S1、S2、S3或S4心音的强度，或S1、S2、S3或S4心音相对于诸如ECG中的P波、Q波或R波的基准点的定时。在示例中，生理传感器电路210可以从多个传感器接收多个生理信号。例如，生理传感器电路210可以接收来自压力传感器的血压信号并且生成两个或更多个血压信号度量，其可以包括收缩压、舒张压、平均动脉压以及这些压力测量结果相对于基准点的定时度量。
监视模式选择器220可以接收两个或更多个患者监视模式之间的选择，包括患者入院前的住院前模式、患者住院时的住院监视模式、或患者已经出院时的出院后监视模式。监视模式选择器220可以被耦合到用户界面240，所述用户界面240可以包括使得用户能够输入对监视模式的选择或者对患者住院状态的指示(例如，患者住院或出院)的用户输入设备。
生理传感器电路210和监视模式选择器220可以被耦合到存储器250。根据生理信号生成的信号度量以及对监视模式的选择可以被保存在存储器250中。如图2所示，存储器250可以存储建立监视模式与对应的信号度量之间的对应关系的预定的查找表或关联映射(其在下文中称为“模式特定的信号度量”)，以用于分析患者健康状态。查找表或关联映射可以另外建立监视模式与用于处理生理信号的参数、或者用于使用模式特定的信号度量来评估患者健康状态的算法(其在下文中统称为“模式特定的健康状态分析”)之间的对应关系。在示例中，可以基于所选择的监视模式来确定用于处理生理信号的参数(诸如采样频率、模数转换分辨率或滤波器系数)。在示例中，可以生成加权函数并将其应用于相应的信号度量以产生指示患者的出院的准备或再入院风险的复合指示符，其中可以基于所选择的监视模式来确定加权函数。在另一示例中，可以基于所选择的监视模式来确定用于检测信号度量的变化程度的一个或多个阈值或范围值。在又一个示例中，可以基于监视模式选择控制治疗递送的一个或多个参数以及治疗类型。下面诸如参考图4-5讨论模式特定的健康状态分析的示例。
存储器250还可以存储状态机，其包括各种患者监视模式以及当指定的触发事件发生或满足条件时监视模式之间的转换。在示例中，监视模式选择器220可以根据存储在存储器250中的状态机并且在检测到模式切换触发事件(诸如由健康状态分析器电路230生成的患者处置决策)时自动将患者监视从第一监视模式切换到不同的第二监视模式。下面诸如参考图3讨论状态机以及监视模式之间的转换的示例。
在一些示例中，健康状态分析器电路230可以被实施为微处理器电路的一部分。微处理器电路可是诸如数字信号处理器、专用集成电路(ASIC)、微处理器、或者用于对包括从生理传感器电路210接收到的生理信号的信息进行处理的其它类型的处理器的专用处理器。可替选地，微处理器电路可是可接收并执行用于执行这里所述的功能、方法、或者技术的指令集的通用处理器。
在一些示例中，健康状态分析器电路230可以包括包括一个或多个其他电路或子电路(诸如比较器电路232和混合电路234电路)的组。这些电路可以单独或组合地执行本文描述的功能、方法或技术。在示例中，电路组的硬件可以被不可变地设计为执行特定操作(例如硬连线的)。在示例中，电路组的硬件可以包括可变地连接的物理组件(例如执行单元、晶体管、简单电路等)，其包括被物理地修改(例如，磁性地、电力地、可移动地布置不变的大量粒子等)以编码特定操作的指令的计算机可读介质。在连接物理组件时，硬件组成的基本电特性被改变，例如，从绝缘体变为导体或反之亦然。这些指令使嵌入式硬件(例如执行单元或加载机构)能够经由可变连接在硬件中创建电路组的构件，以在运行时执行特定操作的部分。因此，当设备运行时，计算机可读介质被通信地耦合至电路组构件的其他组件。在示例中，任何物理组件可以在多于一个电路组中的多于一个构件中被使用。例如，在运行中，执行单元可以在一个时间点处在第一电路组中的第一电路中被使用，并且被第一电路组中的第二电路再利用，或者在不同的时间处被第二电路组中的第三电路再利用。
被耦合到生理传感器电路210和监视模式选择器220的比较器电路232可以根据一个或多个信号度量(诸如存储在存储器250中的模式特定的信号度量)生成指示患者健康的相应的健康状态指示符、以及指示患者健康状态的稳定性的相应的稳定性指示符。在一些示例中，比较器电路232可以包括分别生成健康状态指示符和稳定性指示符的单独电路。比较器电路232可以使用模式特定的信号度量(X)和相应的参考水平(XRef)之间的比较来生成健康状态指示符。相对差ΔX可以指示患者健康状态的进展，诸如当患者未住院(住院前或已出院)时心力衰竭的恶化，或者当患者住院时心力衰竭的恢复。在示例中，比较器电路232可以将X和XRef之间的相对差(ΔX)计算为诸如偏差ΔX＝X-XRef，或者可替选地计算为百分比变化ΔX＝(X-XRef)/XRef。可以将相对差ΔX与阈值或指定范围进行比较以提供健康状态指示符。健康状态指示符可以由绝对值(categorical value)或基于相对差ΔX与多个阈值的比较的数值表示。
可以在可以不同于当前监视模式的监视模式下使用信号度量X的多个历史测量结果来确定参考水平XRef。在示例中，参考XRef可以是住院前基线，其被确定为在患者没有心力衰竭失代偿或其他目标事件的住院前期间信号度量X的多个测量结果的平均值、中值或其他中心趋势指数(central tendency index)。在另一示例中，当认为患者从目标疾病中恢复并且在指定的时间段内保持稳定时，参考XRef可以是在指定的住院期间内信号度量X的住院基线水平。参考水平XRef可以被存储在存储器250中。
在计算第一监视模式下的相对差(ΔX)时，比较器电路232可以使用在第一监视模式期间获得的一个或多个信号度量以及对应于第二不同监视模式的相应参考水平(XRef)。例如，当患者因为心力衰竭恶化而住院并且在住院监视模式下被监视时，比较器电路232可以使用在住院监视模式期间获得的模式特定的信号度量与相应的住院前基线水平XRef之间的比较来生成指示心力衰竭恢复的健康状态指示符。在另一示例中，在患者已经出院之后并且在出院后监视模式下被监视，比较器电路232可以使用在出院后监视模式期间获得的模式特定的信号度量与住院基线水平XRef之间的比较来生成指示心力衰竭恶化的健康状态指示符。
除了或代替模式特定的信号度量(X)与相应的参考水平(XRef)之间的相对差，比较器电路232可以基于第一监视模式期间信号度量的变化或变化速率与不同的第二监视模式期间信号度量的变化或变化速率之间的比较来生成健康状态指示符。例如，当患者因为心力衰竭恶化而住院时，比较器电路232可以确定住院时间段期间模式特定的信号度量(X)的变化或变化速率，将这种变化或变化速率与导致住院的在住院前时间段期间的相同信号度量的对应的变化或变化速率进行比较，并且当住院监视模式期间的信号度量的变化或变化速率落入住院前监视模式期间X的变化或变化速率的指定范围(margin)内时，生成健康状态指示符。
比较器电路232可以使用一个或多个模式特定的信号度量在患者监视模式期间的指定的时间段内(诸如大约1-14小时或1-7天)的变异性来生成稳定性指示符。变异性的示例可以包括范围、四分位数间距、百分位数间距、标准偏差、方差、方差系数、偏斜度或直方图、或者离差测度等。稳定性指示符可以诸如基于一个或多个模式特定的信号度量的变异性与各种阈值的比较由绝对值或诸如稳定性分数的数值表示。在示例中，滤波器电路可以包括被选择为衰减感测到的一个或多个生理信号的生理节奏变化的滤波器系数。根据经滤波的生理信号生成的信号度量的变异性因此可能受生理信号的生理节奏变化的影响较小。所得到的模式特定的信号度量的稳定性指示符可以更可靠地反映患者健康状态的稳定性。
混合电路234可以被耦合到比较器电路232，并且可以使用健康状态指示符和稳定性指示符来生成患者处置决策。患者处置决策可以指示患者入院或再入院或出院的准备的风险。与信号度量X相关联的稳定性指示符可以与患者健康状态的稳定性相关。这种患者稳定性信息否则可能不会出现在健康状态指示符中(诸如相对差ΔX)。使用稳定性指示符可以降低不适当的患者处置的可能性，诸如患者过早出院或者某些患者不必要的再住院。因此，利用健康状态指示符和稳定性指示符两者的患者监视系统可以提供对患者健康状态(诸如慢性疾病的进展)的更准确的评估，并且因此提供更可靠的处置决策。
患者处置决策可以基于各自满足相应的条件(诸如当信号度量X和对应的参考水平XRef之间的相对差下降到低于指定的进展阈值并且信号度量X的变异性下降到低于指定的变异性阈值时)的健康状态指示符和稳定性指示符。在示例中，当患者因为恶化的心力衰竭而住院时，S3心音强度的信号度量||S3||以及其他信号度量可以被用于住院监视以评估患者恢复。基于||S3||的处置分数DS||S3||，可以基于(1)住院||S3||与住院前基线||S3||Ref之间的相对差，以及(2)住院模式期间住院||S3||的稳定性(诸如跨多个住院||S3||测量结果的||S3||的变异性(var(||S3||)))而生成。如果||S3||减少到住院前基线水平||S3||Ref的指定范围，并且var(||S3||))降低到低于阈值，则DS||S3||分数为“1”，基于信号度量||S3||指示患者出院的准备。如果健康状态指示符或稳定性指示符未能满足相应的条件，则DS||S3||分数为“0”，指示患者未准备好出院。即，
其中T1和T2表示||S3||的相对差和||S3||的变异性的相应的阈值。在示例中，阈值T1可以是大约10％。在示例中，阈值T2可以是大约10％。在另一示例中，阈值T2可以是大约40％。
在一些示例中，混合电路234可以使用对应于所有一个或多个信号度量(诸如{X(i)}＝{X(1)，X(2)，…，X(N)}其中N表示信号度量的数量)中的一些健康状态指示符以及稳定性指示符的组合来生成患者处置决策。混合电路234可以基于对应的健康状态指示符(诸如相对差ΔX(i))以及对应的稳定性指示符(诸如，变异性测度var(X(i)))而针对每个信号测度X(i)生成相应的处置分数DS(i)。处置分数DS(i)可以基于信号度量X(i)的证据而指示与患者处置(诸如患者住院、出院或再入院)相关联的风险。{DS(i)}(对应于信号度量{X(i)})的组合可以包括线性或非线性组合。在示例中，混合电路234可以使用{DS(i)}的线性加权组合来生成复合处置分数cDS：
其中wi表示DS(i)的加权因子。可以基于特定患者监视模式期间的对应的信号度量X(i)的信号使用或信号特征来确定加权函数wi。在示例中，在患者住院之前，如果对于检测导致患者住院的恶化的HF，信号度量X(i)被使用但另一信号度量X(j)不被使用，则在住院模式期间较大的权重wi可以被应用于DS(i)，而较小的权重wj(wj<wi)可以被应用于DS(j)。在另一示例中，在患者住院之前，如果信号度量X(i)在导致HF失代偿事件和患者住院的时间段期间展现出比另一信号度量X(j)更深刻的变化，则在住院模式期间，被应用于DS(i)的权重wi可以大于被应用于DS(j)的权重wj。在示例中，包括||S3||、胸阻抗(Z)、浅快呼吸指数(RSBI)和心率(HR)的多个信号度量被用于住院监视以评估患者从导致住院的心力衰竭事件的恢复。混合电路234可以生成cDS为：cDS＝w1·DS||S3||+w2·DSZ+w3·DSRSBI+w4·DSHR，其中w1至w4表示相应的进展分数的加权因子。如果对于恶化的HF的住院前检测，||S3||和Z被使用并且RSBI和HR不被使用，或者如果||S3||和Z比RSBI和HR各自表现出更显著的导致住院的变化，则w1和w2可能大于w3和w4。在示例中，w1＝w2＝1，并且w3＝w4＝0.5。混合电路234可以可替选地诸如通过使用决策树、神经网络、模糊逻辑模型或多元回归模型等来计算处置分数的非线性组合。
虽然个体DS(i)基于由信号度量X(i)提供的证据而指示与患者处置相关联的风险，但是复合处置分数cDS可以提供对与患者处置相关联的风险的综合评估。例如，较大的cDS可以指示与将患者切换到不同的住院状态或监视模式相关联的较低风险，诸如使患者出院或使患者入院。在示例中，如果cDS超过阈值或落入指定范围内，则混合电路234可以生成患者处置决策。示例性阈值可以约为1.5。在示例中，如果对应于住院监视模式的复合处置分数满足出院标准，则混合电路234可以生成指示患者出院的准备的患者处置决策。在另一示例中，如果对应于出院后监视模式的复合处置分数满足再入院标准，则混合电路234可以生成指示患者再次入院的风险的患者处置决策。混合电路234可以被耦合到存储器250以在存储器250中存储包括信号度量的处置分数(DS(i))、复合处置分数cDS以及患者处置决策的信息。
用户界面240可以包括用户输入设备以及诸如显示器的输出单元。在示例中，用户界面240的至少一部分(诸如输出单元)可以被实施在外部系统125中。输入设备的示例可以包括键盘、屏幕上的键盘、鼠标、轨迹球、触摸板、触摸屏或其他指向或导航设备。用户输入设备可以被耦合到生理传感器电路210，以使系统用户能够对被用于感测生理信号的一个或多个参数进行编程。用户输入设备还可以被耦合到监视模式选择器220，其可以接收诸如在住院前模式、住院监视模式以及出院后监视模式中选择监视模式的用户命令。在示例中，监视模式选择器220可以基于状态机、现有患者监视模式以及可以触发转变到不同患者监视模式的事件(诸如由混合电路234生成的患者处置决策)来自动确定是否切换到不同的患者监视模式。用户命令可以包括诸如基于患者出院或入院而确认或修改对监视模式的自动选择。
输出单元可以生成对患者处置决策并被显示在显示器上的人类可感知的呈现。输出单元还可以显示包括由生理传感器电路感测到的生理信号和根据生理信号生成的信号度量、与信号度量相关联的健康状态指示符和稳定性指示符、设备状态(诸如引线阻抗和完整性)、电池状态(诸如电池的剩余寿命)、或心脏捕获阈值等的信息。输出单元还可以显示多个可选择的患者监视模式以及对患者监视模式的当前选择。信息可以以表格、图表、图或任何其他类型的文本、表格或图形表示格式呈现以显示给系统用户。对输出信息的呈现可以包括音频或其他人类可感知的媒体格式，以警告系统用户从一个患者监视模式转变到另一不同的患者监视模式。
在一些示例中，患者监视系统200可以另外包括治疗电路，其被配置为诸如响应于稳定性指示符、健康状态指示符或患者处置决策中的一个或多个而向患者递送治疗。治疗的示例可以包括响应于对目标生理事件的检测而递送至心脏、神经组织或其他目标组织的电刺激治疗，或者包括将药物递送至组织或器官的药物治疗。在一些示例中，稳定性指示符、健康状态指示符或患者处置决策可以被用于修改现有治疗(诸如调节刺激参数或药物剂量)。
图3总体上示出了两个或更多个患者监视模式之间的状态转变的图300，其可以是如存储在存储器250中的状态机的实施例。通过示例而非限制，并且如图3所示，状态机可以包括住院前监视模式(MPreH)310、住院监视模式(MH)320以及出院后监视模式(MPostH)330。与每个监视模式相关联包括一个或多个模式特定的信号度量(诸如312、322或332中的一个)以及一个或多个健康状态分析参数(诸如314、324或334中的一个)。模式特定的信号度量和健康状态分析参数可以被存储在存储器250中，并且可以由健康状态分析电路230用于确定包括健康状态指示符和稳定性指示符的患者健康状态，并且用于生成患者处置决策。
与一个监视模式相关联的信号度量可以不同于与另一监视模式相关联的信号度量。在示例中，与一个监视模式相关联的至少一个信号度量不与另一监视模式相关联。在示例中，至少一个信号度量可以由两个不同的患者监视模式共享。在一些示例中，可以根据从相同生理传感器感测到的生理信号生成与第一监视模式相关联的信号度量以及与第二监视模式相关联的另一信号度量(但彼此不相同)。例如，根据从心音传感器感测到的心音信号而生成的S1心音强度(||S1||)的信号度量可以被用于住院监视模式MH，但不能被用于住院前模式MPreH，并且使用相同的心音传感器根据心音信号生成的S3心音强度(||S3||)可以被包括在住院前模式MPreH中，但不被包括在住院监视模式MH中。
可以基于关于其中使用生理传感器的周围环境、患者身体或健康状态、生理传感器对特定类型的治疗的响应性、或信号度量对患者健康状态的进展的灵敏度等的信息来选择针对相应的患者监视模式的模式特定的信号度量。例如，基于患者在住院期间比在住院前或住院后身体上较不活跃的信息，表征身体活动(诸如活动强度、频率或持续时间)或利用关于身体活动的信息(诸如对活动的生理反应、PRA或基于身体活动和其他生理参数之间的相互关系的信号度量)的信号度量可以被排除在与住院监视模式MH相关联的模式指定的信号度量322之外；然而，这种与身体活动相关的信号度量可以被包括在分别与住院前或出院后监视模式相关联的信号度量312或332中。在另一示例中，虽然||S3||可能有助于检测可能导致住院的HF失代偿的事件，但相比于诸如胸阻抗(Z)或S1心音强度||S1||的其他信号度量，可能对某些患者的急性血液动力学变化较不敏感，或者对医院急性治疗反应较小。因此，虽然||S3||可以被包括在住院前监视期间的信号度量312中，但是在住院监视期间||S1||或Z可能比||S3||更合适，并且因此可以被包括在信号度量322中。可以另外地或替代地基于要监视的目标疾病或病症(诸如心力衰竭、肺水肿、慢性阻塞性肺病(COPD)、肺炎、心肌梗塞、扩张型心肌病(DCM)、缺血性心肌病、瓣膜病、肾病、周围血管疾病、脑血管疾病、肝病、糖尿病、贫血、抑郁症、肺动脉高压、睡眠呼吸紊乱、高脂血症等)来选择模式特定的信号度量。
健康状态分析参数314、324和334可以包括用于处理生理信号或生成信号度量的参数，诸如采样频率、模数转换分辨率或滤波器系数等。健康状态分析参数可以另外包括用于检测信号度量的变化程度的一个或多个阈值、或应用于患者处置分数的加权函数、或如由混合电路234使用以生成复合处置分数和处置决策的线性或非线性组合算法。
从第一监视模式到不同的第二监视模式的转变可以由模式切换触发事件(诸如由混合电路234生成的患者处置决策)触发。如前面所讨论的，当复合处置分数cDS满足指定条件(诸如cDS超过阈值)时，可以生成诸如住院准备、出院准备或再入院准备的患者处置决策。如图3所示，响应于在混合电路234处产生的住院准备决策，可以建立从住院前监视模式到住院监视模式的转变351。可以响应于出院准备决策而建立从住院监视模式到出院后监视模式的转变352。可以响应于再入院准备决策而建立从出院后监视模式到住院监视模式的转变353。监视模式选择器220可以自动地或另外地至少部分地基于用户输入，根据状态机图300执行患者监视模式切换。
图4总体上示出了用于生成患者处置决策的健康状态分析器电路400的示例，其可以是如图2所示的健康状态分析器电路230的实施例。健康状态分析器电路400可以包括比较器电路430和混合电路440，其可以是健康状态分析器电路230的比较器电路232和混合电路234的相应的实施例。健康状态分析器电路400还可以包括信号度量选择器电路410或生理功能分析器电路420。在一些示例中，健康状态分析器电路400可以被实施为微处理器电路的一部分(诸如数字信号处理器、专用集成电路(ASIC)、微处理器或可以接收和执行执行本文描述的功能、方法或技术的指令集的通用处理器)。
信号度量选择器电路410可以根据所选择的监视模式而从一个或多个信号度量中选择一个或多个模式特定的信号度量。可以根据存储在存储器250中的查找表或关联映射来选择模式特定的信号度量，所述查找表或关联映射建立了监视模式与供信号处理或患者健康状态使用的对应的信号度量或参数之间的对应关系。信号度量选择器电路410可以针对生理功能分析器电路420中的一个或多个生理功能分析器而另外选择适合于分析相应的生理功能的相应得信号量度集。通过非限制性的示例，并且如图4所示，生理功能分析器电路420可以包括心脏功能分析器422、肾功能分析器424或肺功能分析器426等中的一个或多个。针对一个生理功能分析器选择的信号度量可以不同于针对另一生理功能分析器选择的信号度量，诸如在至少一个信号度量上不同。在示例中，可以针对两个或更多个生理功能分析器而选择信号度量。针对心脏功能分析器422的信号度量({XC(i)}＝{XC(1)，XC(2)，...，XC(N)})的示例可以包括心率、心率变异性、从ECG或电描记图提取的形态特征、胸内阻抗、肺动脉压、活动水平、姿势、S1心音强度、S3心音强度、收缩定时间隔、或射血前和射血时间、心室压或肺动脉压等。针对肾功能分析器424的信号度量({XR(j)}＝{XR(1)，XR(2)，...，XR(M)})的示例可以包括肌酐水平、体尿素氮(BUN)水平、BUN/肌酐比率、或肾小球滤过率(GFR)等。针对肺功能分析器426的信号度量({XP(k)}＝{XP(1)，XP(2)，...，XP(K)})的示例可以包括呼吸率、浅快呼吸指数、潮气量、胸阻抗、心音、心率或肺动脉压等。
每个生理功能分析器电路可以使用相应的模式特定的信号度量来在指定的患者监视模式期间生成对特定生理功能的相应指示。例如，心脏功能分析器422可以产生可以包括心脏功能进展的心脏功能指示符(诸如信号度量XC(i)与参考水平XC-Ref(i)的相对差ΔXC(i))，以及心脏稳定性指示符(诸如在特定患者监视模式期间在特定时间段内XC(i)的变异性测度)。类似地，肾功能分析器424可以产生可以包括肾功能进展指示符的肾功能指示符(诸如信号度量XR(j)与参考水平XR-Ref(j)的相对差ΔXR(j))，以及肾稳定性指示符(诸如XR(j)的变异性测度)。同样地，肺功能分析器426可以产生可以包括肺功能进展指示符的肺功能指示符(诸如信号度量XP(k)与参考水平XP-Ref(k)的相对差ΔXP(k))，以及肺稳定性指示符(诸如XP(k)的变异性测度)。可以使用在不同于当前监视模式的监视模式期间获得的多个历史测量结果来各自确定参考水平XC-Ref(i)、XR-Ref(j)和XP-Ref(k)。
被耦合到各种生理功能分析器电路422、424和425的比较器电路430可以使用心脏功能指示符、肾功能指示符或肺功能指示符中的一个或多个来生成一个或多个健康状态指示符和一个或多个稳定性指示符。在示例中，健康状态指示符可以是心脏功能进展指示符、肾功能进展指示符和肺功能进展指示符中的一个或多个的聚合或线性或非线性组合。在示例中，稳定性指示符可以是心脏功能稳定性指示符、肾功能稳定性指示符和肺功能稳定性指示符中的一个或多个的聚合或者线性或非线性组合。监视和分析多个生理功能(诸如心脏功能、肺功能或肾功能)，可以提供对患者健康状态(诸如慢性疾病的进展)的综合评估。基于多个生理功能的处置决策可以降低不适当的患者处置(诸如过早出院或不必要的再入院)的可能性。多个生理功能还可以被用于确定治疗计划或特定治疗的有效性，或者指导治疗类型或剂量的滴定(titration)。与生理功能分析器422、424和426中的一个或多个相关联的进展指示符和稳定性指示符以及由比较器电路430提供的组合健康状态指示符或组合稳定性指示符可以被存储在存储器250中，和/或被呈现在用户界面240的显示器中。
混合电路440可以使用诸如由比较器电路430提供的健康状态指示符和稳定性指示符来生成患者处置决策。类似于如图2所示的混合电路234，混合电路440可以针对心脏信号度量{XC(i)}、肾信号度量{XR(j)}或肺信号度量{XP(k)}中的一个或多个生成相应的处置分数DSC(i)、DSR(j)或DSP(k)。处置分数可以基于各自满足指定条件的相对差(例如，ΔXC(i)、ΔXR(j)或ΔXP(k))和变异性测度(例如，var(XC(i))、var(XR(j))或var(XP(k)))。在示例中，混合电路440可以生成多个生理功能指示的复合处置分数，诸如心脏功能指示的复合处置分数cDSC、肾功能指示的复合处置分数cDSR、或肾功能指示的复合处置分数cDSR。可以使用对应于N个心脏信号度量{XC(i)}中的一些或全部的处置分数的组合来计算cDSC。类似地，可以使用对应于M个肾信号度量{XR(j)}中的一些或全部的处置分数的组合来计算cDSR，并且可以使用对应于K个肺信号指标{XP(k)}中的一些或全部的处置分数的组合来计算cDSP。在示例中，该组合可以是线性加权组合，诸如如下等式(3)中所示：
类似于参考图2中的混合电路234的讨论，加权函数wi、wj和wk可各自基于特定患者监视模式期间的对应的信号度量的信号使用或信号特征来确定。
生理功能指示的复合处置分数(诸如cDSC、cDSR和cDSP)可以被呈现在用户界面240的显示器上，并且被存储在存储器250中。作为基于信号度量的风险DS(i)和综合cDS之间的风险评估的中间水平，生理功能指示的复合处置分数基于患者的特定生理功能(例如，心脏、肾或肺功能)可以各自指示与患者处置决策相关联的风险。当根据特定监视模式监视患者时，生理功能指示的复合处置分数可以另外被用于诊断商品或滴定治疗。可以组合生理功能指示的复合处置分数中的一些或所有以产生患者处置决策。在示例中，如果cDSC、cDSR和cDSP各自超过分别指定的阈值或落入分别指定的范围内，则可以生成诸如患者出院的准备或再入院风险的患者处置。在示例中，混合电路440可以计算cDSC、cDSR和cDSP的组合(诸如线性加权组合)：
cDS＝α1·cDSC+α2·cDSR+α3·DSp (4)
其中，加权因子a1至a3可以各自由用户基于患者健康状态或目标疾病指定或调节。例如，如果患者因为肺水肿恶化而住院，则由于肺水肿恶化而住院可以将更大的权重a3应用于肺功能-指示的处置分数DS，则可以将更大的权重a3应用于肺功能-指示的处置分数DSp，这是因为对肺功能恢复的指示可能在评估患者出院的准备中起决定性作用。在另一示例中，如果患者因为HF失代偿而住院，则权重a1、a2和a3可以基本上被相等地加权，因为心脏、肾和肺功能的恢复在确定患者出院的准备中全部都起重要作用。如果cDS超过指定阈值或落在指定范围内，则可以做出处置决策。
在一些示例中，健康状态分析器电路400可以被耦合到被配置为向患者递送治疗的治疗电路。可以响应于稳定性指示符、健康状态指示符或满足指定条件(诸如落入指定取值范围内)的患者处置决策中的一个或多个而递送治疗。治疗的示例可以包括电刺激治疗或药物治疗等。
图5总体示出了患者监视系统500的另一示例，其可以是如图2所示的患者监视系统200的实施例。患者监视系统500可以包括生理传感器电路510、监视模式选择器220、健康状态分析器电路230、用户界面240和存储器250中的一个或多个。作为生理传感器电路210的实施例的生理传感器电路510可以包括参数调节器电路512、感测放大器电路514和滤波器电路516。感测放大器电路514可以包括用于以指定的采样速率对感测到的生理信号进行采样的采样电路，以及用于以指定的ADC分辨率使感测到的生理信号数字化的模数转换器(ADC)。滤波器电路516可以使用一个或多个模拟或数字滤波器来执行对生理信号的滤波，所述一个或多个模拟或数字滤波器各自具有确定截止频率以及通带或阻带特性的指定的滤波器系数。
被耦合到感测放大器电路514和滤波器电路516的参数调节器电路512可以调节一个或多个参数(诸如ADC分辨率、采样速率或滤波器系数)。如图5所示，参数调节器电路512可以被耦合到监视模式选择器220和存储器250。与对应于不同患者监视模式的信号采样、数字化或滤波相关联的信号处理参数可以诸如以查找表、关联映射或其他数据结构的形式被存储在存储器250中。参数调节器电路512可以从监视模式选择器220接收所选择的监视模式，并且根据被存储在存储器250中的查找表或关联映射来确定对应的信号处理参数。参数调节器电路512还可以被耦合到用户界面240以接收诸如用于确认或修改信号处理参数中的一个或多个的用户命令。在示例中，采样速率可以从一个监视模式中的200Hz改变到另一选择的监视模式中的100Hz。在另一示例中，采样速率可以从一个监视模式中的每天100次改变到另一选择的监视模式中的每天20次。
在示例中，响应于对住院监视模式的选择，感测放大器电路514可以使用根据一个或多个生理信号在住院之前的指定时间段内的变化或变化速率而确定出的采样速率来感测一个或多个生理信号。例如，如果在住院前监视模式期间生理信号或由其生产的信号度量显著改变(例如，在患者入院前的指定时间内信号变化或变化速率下降到指定阈值以下)，则信号或信号度量可以被用于在住院监视模式期间监视患者健康状态。在示例中，住院监视模式期间的生理信号的采样速率可以与信号的住院前变化或变化速率成比例，使得可以将较低的采样速率应用于展现出更深刻的住院前信号变化的信号。信号强度的显著变化或变化速率可以指示信号对患者健康状态变化的较高灵敏度，使得可以使用更灵敏的传感器来更容易地检测患者健康状态变化。较低的采样速率可以在不损害检测患者健康状态变化的灵敏度的情况下减少数据量并节省存储器空间。在另一示例中，采样速率可以与住院前信号变化或变化速率成反比，使得可以将较高的采样速率应用于展现出更深刻的住院前信号变化的信号。信号强度的显著变化或变化速率可以指示用于检测患者对住院治疗的响应的信号的较高可靠性。较高的采样速率可确保可靠且准确地检测患者健康状态的变化。生理传感器电路510可以根据经处理的生理信号生成一个或多个信号度量，其可以由健康状态分析器电路230使用以用于分析患者健康状态并且生成患者处置决策。
图6总体示出了用于使用患者监视系统(诸如分别在图2和图4中示出的患者监视系统200或400)来监视患者的方法600的示例。方法600可以在流动式医疗设备(AMD)(包括例如可植入或可穿戴医疗设备)、用于对AMD进行编程的编程器、与AMD通信或分布在AMD和外部系统之间的患者管理系统中被实施且在其中是可执行的。在示例中，方法600可以由患者监视系统200或其任何修改来执行。
方法600可以在步骤610处通过在两个或更多个患者监视模式(其可以包括住院前模式(MPreH)、住院监视模式(MH)或出院后监视模式(MPostH))之间进行选择而开始。在患者入院前，可以使用MPreH。当患者正住院时，可以使用MH。当患者已出院时，可以使用MPostH。如图2所示，监视模式可以由用户(诸如临床医生)经由诸如耦合到用户界面240的用户输入设备来选择。
在620处，可以诸如通过使用相应的生理传感器来感测一个或多个生理信号。生理信号可以指示内在生理活动或对刺激或其他外部扰动的诱发的反应。生理信号的示例可以包括心电图(ECG)、电描记图(EGM)、胸内阻抗信号、心内阻抗信号、动脉压信号、肺动脉压信号、RV压力信号、LV冠状动脉压信号、冠状动脉血液温度信号、血氧饱和度信号、中心静脉pH值、心音(HS)信号、姿势信号、身体活动信号或呼吸信号等。
生理信号可以被处理(包括放大、数字化、滤波或其他信号调节操作)。在示例中，可以基于所选择的监视模式来确定用于处理生理信号的参数(诸如采样频率、模数转换分辨率或滤波器系数)。在示例中，在住院监视模式期间，可以使用根据生理信号在住院之前的指定时间段内的变化或变化速率而确定出的采样速率来感测生理信号。例如，如果在住院前监视模式期间生理信号或由其生产的信号度量显著改变(例如，在患者入院前的指定时间内信号变化或变化速率下降到指定阈值以下)，则信号或信号度量可以被用于在住院监视模式期间监视患者健康状态。在示例中，住院监视模式期间的生理信号的采样速率可以与信号的住院前变化或变化速率成比例。在另一示例中，采样速率可以与住院前信号变化或变化速率成反比。在示例中，用于调节参数(诸如采样频率、模数转换分辨率或滤波器系数)的方法可以在由图5所示生理传感器电路510或其任何修改中被实施并由其执行。
在630处，可以根据经处理的一个或多个生理信号生成一个或多个信号度量。信号度量可以是从生理信号中提取的统计或形态特征，并且可以指示由于患者的疾病进展、治疗、药物变化或者姿势或活动水平的变化等导致的患者健康状态。信号度量的示例可以是心率、心率变异性、心脏活动定时(cardiac activation timing)、来自ECG或EGM的形态特征、指定频率范围内的阻抗大小、S1、S2、S3或S4心音的强度或定时、收缩压、舒张压、平均动脉压或压力度量相对于基准点的定时等。
在一些示例中，可以从在630处生成的对应于特定监视模式的一个或多个信号度量中选择模式特定的信号度量的子集。监视模式和模式特定的信号度量之间的对应关系可以被建立并存储在诸如存储器250中。可以基于关于其中使用生理传感器的周围环境、患者身体或健康状态、生理传感器对特定类型的治疗的响应性、或信号度量对患者健康状态的进展的灵敏度等的信息来选择针对相应的患者监视模式的模式特定的信号度量。与一个监视模式相关联的信号度量可以不同于与另一监视模式相关联的信号度量。在示例中，与一个监视模式相关联的至少一个信号度量不与另一监视模式相关联。在示例中，至少一个信号度量可以由两个不同的患者监视模式共享。在一些示例中，可以根据从相同生理传感器感测到的生理信号生成与第一监视模式相关联的信号度量以及与第二监视模式相关联的另一信号度量(但彼此不相同)
在640处，可以针对一个或多个信号度量生成相应的健康状态指示符和相应的稳定性指示符。健康状态指示符指示患者健康状态，并且稳定性指示符指示患者健康状态的稳定性。对应于信号度量X的健康状态指示符可以被计算为X相应参考水平(XRef)之间的相对差ΔX。参考水平XRef可以被确定为在与当前监视模式不同的特定监视模式下的X的基线值。在示例中，参考XRef可以是住院前基线，其被确定为在患者没有心力衰竭失代偿或其他目标事件时的住院前期间的多个历史测量结果X的平均值、中值或其他中心趋势指数。在另一示例中，当认为患者从目标疾病中恢复并且在指定的时间段内保持稳定时，参考XRef可以是在指定的住院期间内确定的住院基线。X和XRef之间的相对差(ΔX)可以被计算为偏差ΔX＝X-XRef，或者可替选地被计算为百分比变化ΔX＝(X-XRef)/XRef。可以将相对差ΔX与阈值或指定范围进行比较以提供健康状态指示符。
可替选地，可以基于在第一监视模式期间信号度量的变化或变化速率与在不同的第二监视模式期间信号度量的变化或变化速率的比较来确定健康状态指示符。例如，当患者因为心力衰竭恶化而住院时，可以确定在住院时间段期间信号度量X的变化或变化速率，并将其与在导致住院的住院前时段期间同一信号度量的对应的变化或变化速率进行比较。如果在住院监视模式期间信号度量的变化或变化速率落入在住院前监视模式期间X的变化或变化速率的指定范围内，则可以生成健康状态指示符。
稳定性指示符可以包括一个或多个模式特定的信号度量在患者监视模式期间的指定的时间段内的变异性。变异性的示例可以包括范围、四分位数间距、百分位数间距、标准偏差、方差、方差系数、偏度或直方图、或者离差测度等。在示例中，可以对生理信号进行滤波，以便去除或衰减信号中的生理节奏节律，使得计算出的变异性将受生理信号的生理节奏变化影响较小。
在650处，可以使用与针对特定监视模式选择的一个或多个信号度量{X(i)}＝{X(1)，X(2)，...，X(N)}相对应的健康状态指示符和稳定性指示符中的至少一些来生成患者处置决策。患者处置决策可以指示患者出院的准备或入院或再入院的风险。在示例中，对于每个信号度量X(i)，可以基于对应的健康状态指示符(诸如相对差ΔX(i))和对应的稳定性指示符(诸如变异性测度var(X(i)))来生成相应的处置分数DS(i)，诸如上面的等式(1)中所示处置分数DS||S3||。处置分数DS(i)可以基于信号度量X(i)的证据而指示与患者处置相关联的风险。使用稳定性指示符可以降低不适当患者处置(诸如过早患者出院或某些患者的不必要的再入院)的可能性，使得所得到的患者处置决策可以提供对患者健康状态(诸如心力衰竭的进展)的更准确和更可靠的评估。
然后可以将复合处置分数cDS计算为与信号度量{X(i)}相对应的{DS(i)}的组合。虽然单独DS(i)仅仅基于由信号度量X(i)提供的证据而指示与患者处置相关联的风险，但是复合处置分数cDS可以提供对与患者处置相关联的风险的综合评估。在示例中，诸如上面的等式(2)中所示，cDS可以是{DS(i)}的线性加权组合。可以基于特定患者监视模式期间的对应信号度量X(i)的信号使用或信号特征来确定应用于DS(i)的加权函数。例如，如果信号度量||S3||在患者住院之前被使用，并且在导致HF失代偿和患者住院的时间段期间比另一浅快呼吸指数(RSBI)的信号度量表现出更深刻的变化，那么在住院监视期间，应用于DS||S3||的权重可以大于应用于DS||RSBI||的权重。在另一示例中，可以诸如通过使用决策树、神经网络、模糊逻辑模型或多元回归模型等而将cDS计算为{DS(i)}的非线性组合。如果cDS超过阈值或落入指定范围内，则可以生成患者处置决策。
在660处，患者处置决策的人类可感知的呈现可以被产生并呈现在诸如用户界面240中的显示器中。替代地或另外地，可以呈现其他信息，包括生理信号、根据生理信号生成的信号度量、与信号度量相关联的健康状态指示符和稳定性指示符、设备状态、可选择的患者监视模式、或患者监视模式的当前选择等。信息可以以表格、图表、图或任何其他类型的文本、表格或图形表示格式呈现以显示给系统用户。对输出信息的呈现可以包括音频或其他人类可感知的媒体格式，以警告系统用户从一个患者监视模式转变到另一不同的患者监视模式。
在一些示例中，患者处置决策可以被用于将当前患者监视模式自动地切换到另一不同的监视模式。基于诸如图3所示状态机的状态机和关于当前患者监视模式的信息，患者处置决策可以被用于触发监视模式开关。例如，可以响应于住院准备决策来建立从住院前监视模式到住院监视模式的转换，可以响应于出院准备决策来建立从住院监视模式到出院后监视模式的转换，或者可以响应于再入院准备决策来建立从出院后监视模式到住院监视模式的转换。
在一些示例中，患者监视系统200可以另外包括诸如响应于稳定性指示符、健康状态指示符或患者处置决策中的一个或多个而向患者递送治疗。治疗的示例可以包括响应于对目标生理事件的检测而递送至心脏、神经组织或其他目标组织的电刺激治疗，或者包括将药物递送至组织或器官的药物治疗。在一些示例中，稳定性指示符、健康状态指示符或患者处置决策可以被用于修改现有治疗(诸如调节刺激参数或药物剂量)。
图7总体上示出了用于基于生理功能分析而生成患者处置决策的方法700的示例。方法700(其可以是用于生成状态指示符、稳定性指示符和处置决策的图6的步骤640和650的特定实施例)可以在健康状态分析器电路400或其任何修改中被实施或者由其执行。
在710处，根据630处产生的一个或多个信号度量，一个或多个模式特定的信号度量可以分别被选择，以对两个或更多个生理功能(诸如心脏功能、肾功能或肺功能等)进行分析。针对一个生理功能分析选择的信号度量可以不同于针对另一生理功能分析选择的信号度量，诸如在至少一个信号度量上不同。在示例中，可以针对两个或更多个生理功能分析器而选择信号度量。针对心脏功能分析的信号度量({XC(i)}的示例可以包括心率、心率变异性、从ECG或电描记图提取的形态特征、胸内阻抗、肺动脉压、活动水平、姿势、S1心音强度、S3心音强度、收缩定时间隔、或射血前和射血时间、心室压或肺动脉压等。针对肾功能分析的信号度量({XR(j)}的示例可以包括肌酐水平、体尿素氮(BUN)水平、BUN/肌酐比率、或肾小球滤过率(GFR)等。针对肺功能分析的信号度量({XP(k)}＝的示例可以包括呼吸率、浅快呼吸指数、潮气量、胸阻抗、心音、心率或肺动脉压等。
然后，在720A处所选择的信号度量{XC(i)}可以被用于生成相应的心脏功能指示符和心脏稳定性指示符。同样地，在720B处，所选择的信号度量{XR(j)}可以被用于生成相应的肾功能指示符和肾稳定性指示符，并且在720C处，所选择的信号度量{XP(k)}可以被用于生成相应的肺功能指示符和肺稳定性指示符。类似于图6的640处的状态指示符和稳定性指示符生成，与XC(i)、XR(j)或XP(k)相关联的特定生理功能指示符可以被计算为信号度量和参考水平之间的相对差，并且心脏稳定性指示符可以被计算为信号度量在特定患者监视模式期间的指的时间段内的变异性。
在730A处，可以基于心脏功能指示符和心脏稳定性指示符来计算心脏功能指示的复合处置分数cDSC。在示例中，cDSC可以是与信号度量{XC(i)}中的一些或全部相对应的处置分数的组合。同样地，在730B处可以使用与信号度量{XR(j)}中的一些或全部相对应的处置分数的组合来计算肾功能指示的复合处置分数cDSR，并且在730C处可以使用与信号度量{XP(k)}中的一些或全部相对应的处置分数的组合来计算肺功能指示的复合处置分数cDSP。在示例中，诸如等式(3)中所示，该组合可以是线性加权组合。
在740处，生理功能指示的复合处置分数(诸如cDSC、cDSR和cDSP)中的一些或全部可以被组合以生成复合处置分数cDS，诸如等式(4)中所示的cDSC、cDSR和cDSP的加权组合。如果cDS超过指定阈值或落在指定范围内，则可以做出处置决策。在另一示例中，如果cDSC、cDSR和cDSP各自超过分别指定的阈值或落入分别指定的范围内，则可以生成患者处置。除了其他信息之外，在660处患者处置决策可以被呈现给系统用户。
上面的详细描述包括对其构成了详细描述的一部分的附图的参考。通过说明，附图示出了可实施本发明的具体实施例。这些实施例在这里还被称为“示例”。这些示例可以包括除了所示或所描述的那些之外的元件。然而，本发明人还考虑到了其中仅提供了那些所示和所描述的元件的示例。此外，就特定示例(或其一个或多个方面)而言，或者就这里所示出的或所描述的其它示例(或其一个或多个方面)而言，本发明人还考虑了使用所示出的或所描述的那些元件(或其一个或多个方面)的任意组合或排列的示例。
如果在本文档和通过引用所并入的任何文档之间的使用不一致，则以该文档中的使用为准。
在该文档中，与任何其它情况或者“至少一个”或“一个或多个”的用法不同，如在本专利文档中常见的术语“一”或者“一个”被使用以包括一个或者多于一个。在该文档中，术语“或”用于指非排它性的或者，从而“A或B”包括“A但是非B”、“B但是非A”、以及“A和B”，除非另外指明。在本文档中，术语“包括”和“其中”用作相应术语“包含”和“在其中”的简明英语等同用语。此外，在下面的权利要求书中，术语“包括”和“包含”是开放式的，也就是说，除了在权利要求中的这一术语之后所列出的那些之外的系统、设备、制品，组合物、制剂、或者包括元件过程仍被认为落入权利要求的范围之内。此外，在下面的权利要求中，术语“第一”、“第二”、以及“第三”等等仅用作标记，并且对其对象没有数值要求。
这里所描述的方法示例可是至少部分地机器实施或计算机实施的。一些示例可以包括编码有指令的计算机可读介质或者机器可读介质，所述指令是可以操作的以配置电子设备来执行上述示例中的方法。这种方法的实施可以包括诸如微代码、汇编语言代码、高级语言代码等等这种代码。这种代码可以包括用于执行各种方法的计算机可以读指令。代码可以构成计算机程序产品的一部分。此外，诸如在执行期间或者在其它时间，代码可以有形地存储在一个或多个易失性或非易失性有形的计算机可以读介质上。这些有形计算机可以读介质的示例可以包括但不局限于硬盘、可移动硬盘、可移动光盘(例如压缩盘和数字视频盘)、磁带盒、存储卡或记忆棒、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等等。
以上描述只是说明性的，而非限制性的。例如，上述示例(或其一个或多个方面)可以彼此组合使用。诸如本领域的普通技术人员一旦阅读了以上描述则可以使用其它实施例。依照37C.F.R.§1.72(b)提供摘要，以允许读者快速地确定该技术公开的实质。应当理解的是它不用于解释或限制权利要求书的范围或含义。此外，在以上详细描述中，可以将各种特征组合在一起以简化公开。这不应被理解成意指未要求保护的公开特征对于任一权利要求是必要的。相反地，发明主题可以比所公开的特定实施例的全部特征更少。因而，以下权利要求在此被并入到详细描述中以作为示例或实施例，其中每个权利要求本身代表本发明的独立实施例，并且还考虑到这种实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本发明的范围应参考所附权利要求以及这些权利要求的全部等同范围来确定。