评估心脏疗法的系统的制作方法

评估心脏疗法的系统
1.本文的公开内容涉及用于使用外部电极设备评估心脏疗法和配置这种心脏疗法的系统和方法。
2.植入式医疗装置(imd)，如植入式起搏器、心脏复律器、除颤器或起搏器-心脏复律器-除颤器，为心脏提供治疗性电刺激。imd可以提供起搏以解决心动过缓，或提供起搏或电击以终止如心动过速或纤颤等快速性心律失常。在一些情况下，医疗装置可以感测心脏的固有去极化，基于固有去极化(或不存在)检测心律失常，并且基于固有去极化控制向心脏递送电刺激。
3.imd还可以提供心脏再同步疗法(crt)，这是一种起搏形式。crt涉及向左心室或左右心室以及心房传送起搏。可以选择向心室递送起搏脉冲的时间和位置以改进心室收缩的协调性和效率。
4.除了植入式医疗装置本身之外，用于植入医疗装置的系统还可以包含工作站或其它设备。在一些情况下，设备的这些其它设备辅助医师或其它技术人员将心内引线放置在心脏上或心脏中的特定位置处。在一些情况下，设备向医师提供关于心脏的电活动和心内引线位置的信息。
5.例如，执行crt的系统和装置可以提供许多不同的起搏参数或编程选项，其包括不同的起搏电极和矢量(例如，四极导联)、不同的起搏配置(例如，双心室、仅左心室)、不同起搏时间(例如，双心室起搏的av时间、vv时间)等。外部电极设备可以测量给定参数集的再同步效果，并有助于定制心脏治疗装置编程以最大化再同步程度。然而，起搏参数可能有数百种排列，因此，在给定患者中获得最佳起搏参数集的有效方法对于提高临床效率可能很重要。


技术实现要素：

6.本文所述的说明性系统和方法可以被配置成辅助用户(例如，医师)评估和配置心脏疗法(例如，在植入心脏疗法设备期间和/或之后对患者执行心脏疗法)。在一个或多个实施例中，所述系统和方法可以被描述为是无创的。例如，在一些实施例中，所述系统和方法可能不需要或包含植入式装置(如引线、探针、传感器、导管、植入式电极等)来监测或采集来自患者的组织的多个心脏信号以用于评估和配置正被递送到患者的心脏疗法。相反，所述系统和方法可以使用无创地使用例如附接到患者躯干周围的患者的皮肤的多个外部电极进行的电测量结果。说明性系统和方法可以包含使用应用于患者躯干的外部电极设备或ecg带，以确定双心室和左心室起搏期间的最佳同步。示例性系统和方法可被描述为提供对用于心电图(ecg)带引导的起搏疗法编程的最佳参数的有效搜索。基于ecg带的心脏再同步治疗(crt)优化的有效参数搜索可能对临床效率和采用很重要。
7.在一个或多个实施例中，对最佳参数的有效搜索可以从基于患者的固有生理学和与起搏选项/可用电极的起搏捕获阈值或膈神经刺激(pns)阈值相关的其他装置测量来限制参数集开始。例如，起搏的av时间(例如，固有或起搏的心房去极化或收缩与心室起搏之间的时间段)可以在患者的固有av时间(例如，内在或起搏心房去极化或收缩和内在心室去
极化或收缩之间的时间段)的40％和80％之间进行测试。如果患者有av阻滞，则可以将av时间设置为标称值(例如，av时间可不基于患者的固有av时间)。类似地，可以基于捕获阈值和膈神经刺激(pns)阈值的考虑排除起搏电极，或者特别是用作阴极的起搏电极。此外，起搏电极，或者特别是用作阴极的起搏电极，可以由用户(例如，医生)手动排除，或者可以基于类似患者的群体研究排除。
8.在一个或多个实施例中，测试可以分阶段方式进行，其中在设置为标称值或设置为患者的固有av时间的百分位数的av时间跨可用起搏电极评估双心室起搏和仅左心室起搏(例如，先前测量的固有av时间的70％)，这是基于群体研究的大多数患者的最佳选择。可以包括具有最佳再同步的电极或起搏矢量以用于进一步测试以寻找最佳的av时间和vv时间(例如，固有或起搏左心室去极化和右心室起搏之间的时间段)。例如，最初，可以在例如患者的固有av时间的70％、50％和80％处测试一组有限的av延迟。如果av时间之一提供比其他更有效的再同步(例如，超过某个阈值)，则可以围绕一个av时间测试更多的av时间以达到最佳av时间。如果有限集的所有三个av时间显示相似程度的再同步，则可以选择70％av时间(例如，挑选为最佳)。
9.在另一个实施例中，用于心脏起搏疗法的av时间的评估或测试可以从患者固有av时间的40％的av时间开始，并且起搏的av时间可以逐步改变，这可以基于在连续起搏的av时间之间实现的再同步程度而采用(例如，如果再同步程度的变化不大于预先指定的阈值，则步幅更大)。在一个或多个实施例中，类似的策略可以适用于vv时间以及各种其他起搏设置。在另一个实施例中，如果当前起搏参数集产生的再同步程度超过了从先前的群体研究中得出的阈值，表明更好的结果的可能性更大，则可以不进行进一步的测试，并且可以选择当前的起搏参数集。
10.用于心脏疗法评估的一种说明性系统可以包含电极设备，所述电极设备包括用于监测来自患者的组织的电活动的多个外部电极；以及计算设备，所述计算设备包括处理电路系统并且可操作地耦接到电极设备。计算设备可以被配置为使用多个外部电极监测电活动，基于监测到的电活动生成电异质性信息(ehi)，并使用多个不同的起搏矢量启动起搏疗法的递送。每个不同的起搏矢量可以使用不同于其余不同起搏矢量的起搏电极的组合。计算设备可以进一步被配置为基于从使用多个不同起搏矢量递送起搏疗法期间监测的电活动产生的ehi选择多个不同起搏矢量中的一个或多个，使用一个或多个选择的不同起搏矢量和起搏参数的多个不同设置启动起搏疗法的实施，并基于从使用一个或多个选择的不同起搏矢量和起搏参数的多个不同设置递送起搏疗法期间监测的电活动产生的ehi识别起搏参数的多个不同设置中的一个或多个。
11.用于心脏疗法评估的一种说明性方法可以包括使用来自患者组织的多个外部电极监测电活动，基于监测到的电活动生成电异质性信息(ehi)，以及使用多个不同的起搏矢量启动起搏疗法的递送。每个不同的起搏矢量可以使用不同于其余不同起搏矢量的起搏电极的组合。说明性方法可以进一步包括基于从使用多个不同起搏矢量递送起搏疗法期间监测的电活动产生的ehi选择多个不同起搏矢量中的一个或多个，使用一个或多个选择的不同起搏矢量和起搏参数的多个不同设置启动起搏疗法的实施，并基于从使用一个或多个选择的不同起搏矢量和起搏参数的多个不同设置递送起搏疗法期间监测的电活动产生的ehi识别起搏参数的多个不同设置中的一个或多个。
12.用于心脏疗法评估的一种说明性系统可以包含电极设备，所述电极设备包括用于监测来自患者的组织的电活动的多个外部电极；以及计算设备，所述计算设备包括处理电路系统并且可操作地耦接到电极设备。计算设备可以被配置为使用多个外部电极监测电活动，基于监测到的电活动生成电异质性信息(ehi)，并使用在多个不同的第一设置处的第一参数启动起搏疗法的递送。计算设备可以进一步被配置为基于从使用多个不同第一设置递送起搏疗法期间监测的电活动产生的ehi选择多个不同第一设置中针对第一参数的一个或多个，使用一个或多个选择的不同第一参数和多个不同第二设置处的第二参数启动起搏疗法的实施，并基于从使用一个或多个选择的不同第一设置和多个不同的第二设置递送起搏疗法期间监测的电活动产生的ehi识别多个不同的第二设置值中的一个或多个。
13.以上概述不旨在描述本公开的每个实施例或每种实施方案。通过结合附图参考以下详细描述和权利要求，更完整的理解将变得显而易见的并且理解。
附图说明
14.图1是包含电极设备、显示设备和计算设备的说明性系统的图。
15.图2-3是用于测量躯干表面电势的说明性外部电极设备的图。
16.图4是评估和配置心脏疗法的说明性方法的框图。
17.图5a是有效评估心脏疗法参数的说明性方法的框图。
18.图5b描绘了根据图5a的方法有效评估的一系列av时间的实例。
19.图6a是有效评估心脏疗法参数的说明性方法的另一框图。
20.图6b描绘了根据图6a的方法有效评估的一系列av时间的实例。
21.图7是包含说明性植入式医疗装置(imd)的说明性系统的图。
22.图8a是图7的说明性imd的图。
23.图8b是安置在图8a的左心室中的电引线的远端的放大视图的图。
24.图9a是例如图7-8的系统的说明性imd的框图。
25.图9b是图7-8的系统中采用的说明性imd(例如，植入式脉冲发生器)电路系统和相关联的引线的另一个框图。
26.说明性实施例的具体实施方式
27.在以下对说明性实施例的详细描述中，对形成详细描述的一部分的附图进行参考，并且在附图中通过说明的方式示出了可以实践的具体实施例。应当理解，在不脱离(例如，仍落入)特此呈现的本公开的范围的情况下，可以利用其它实施例，并且可以进行结构改变。
28.将参考图1-9描述说明性系统和方法。对本领域技术人员来说显而易见的是，一个实施例的元件或过程可以与其它实施例的元件或过程组合使用，并且使用本文所阐述的特征的组合的此类系统、方法和装置的可能实施例不限于图中所示和/或本文描述的特定实施例。进一步地，将认识到本文所描述的实施例可以包含许多不一定按比例示出的元件。仍进一步地，将认识到，本文中的过程的定时和各个元件的大小和形状可以被修改但仍落入本公开的范围内，但是某些定时、一个或多个形状和/或大小或者元件类型可能优于其它定时、一个或多个形状和/或大小或者元件类型。
29.可以使用定位在患者的表面或皮肤周围的多个外部电极来测量或监测多个心电
图(ecg)信号(例如，躯干表面电势)。ecg信号可以用于评估和配置心脏疗法，如例如由执行心脏再同步化疗法(crt)的植入式医疗装置提供的心脏疗法。如本文所述，可以非侵入性地采集或获得ecg信号，因为例如植入式电极可以不用于测量ecg信号。进一步地，ecg信号可以用于确定心脏电激活时间，所述心脏电激活时间可以用于生成可以由用户(例如，医师)用于优化心脏疗法(例如，起搏疗法)(如crt)的一个或多个设置或参数的各种度量(例如，电异质性信息)。
30.各种说明性系统、方法和图形用户接口可以被配置成使用包含外部电极的电极设备、显示设备和计算设备来非侵入性地辅助用户(例如，医师)评估心脏健康和/或心脏疗法的配置(例如，优化)。图1中描绘了包含电极设备110、计算设备140和远程计算装置160的说明性系统100。
31.如图所示的电极设备110包含多个电极，所述多个电极并入或包含在缠绕在患者14的胸部或躯干周围的绑带内。电极设备110操作性地耦接到计算设备140(例如，通过一个或有线电连接、无线地等)，以向计算设备140提供来自电极中的每个电极的电信号以供分析、评估等。说明性电极设备可以描述在于2014年3月27日提交的并且于2016年3月26日公开的题为“生物电传感器装置和方法(bioelectric sensor device and methods)”的美国专利第9,320,446号中。进一步地，将参考图2-3更详细地描述说明性电极设备110。
32.尽管在本文中未进行描述，但是说明性系统100可以进一步包含成像设备。成像设备可以是被配置成以非侵入性方式对患者的至少一部分进行成像或提供患者的至少一部分的图像的任何类型的成像设备。例如，除了如造影溶液等非侵入性工具之外，成像设备可以不使用可以位于患者体内的任何组件或部件来提供患者的图像。应当理解，本文所述的说明性系统、方法和接口可以进一步使用成像设备来向用户(例如，医师)提供非侵入性辅助，以结合心脏疗法的配置将一个或多个起搏电极定位或放置在患者的心脏附近。
33.例如，说明性系统和方法可以提供图像引导导航，所述图像引导导航可以用于在患者体内导航包含电极、无引线电极、无线电极、导管等引线，同时还提供非侵入性心脏疗法配置，包含确定有效的或最佳的预激励间期，如a-v间期和v-v间期等。使用成像设备和/或电极设备的说明性系统和方法可以描述在ghosh的于2014年12月18日公开的美国专利申请和号2014/0371832、ghosh等人的于2014年12月18日公开的美国专利申请和号2014/0371833、ghosh等人的于2014年10月30日公开的美国专利申请和号2014/0323892、ghosh等人的于2014年10月20日公开的美国专利申请和号2014/0323882中。
34.说明性成像设备可以被配置成捕获x射线图像和/或任何其它替代性成像模态。例如，成像设备可以被配置成使用等中心荧光透视、双平面荧光透视、超声、计算机断层扫描(ct)、多层计算机断层扫描(msct)、磁共振成像(mri)、高频超声(hifu)、光学相干断层扫描(oct)、血管内超声(ivus)、二维(2d)超声、三维(3d)超声、四维(4d)超声、术中ct、术中mri等来捕获图像或图像数据。进一步地，应当理解，成像设备可以被配置成捕获多个连续图像(例如，连续地)以提供视频帧数据。换句话说，使用成像设备随时间拍摄的多个图像可以提供视频帧数据或运动图片数据。在stadler等人的题为“心脏再同步疗法的非侵入性评估”的美国专利申请序列号15/643,172中可以找到采用超声的示例性系统，该专利申请通过引用整体并入。另外，还可以获得图像并且以二维、三维或四维显示。在更高级的形式中，还可以通过并入来自图或来自通过mri、ct或回声心动描计术模态捕获的术前图像数据的心脏
数据或其它软组织数据来实现心脏或身体其它区域的四维表面渲染。来自混合模态的图像数据集，如与ct组合的正电子发射断层扫描(pet)或与ct组合的单光子发射计算机断层扫描(spect)还可以提供叠加在解剖数据上的，例如以用于将植入式设备导航到心脏或所关注的其它区域内的目标位置的功能图像数据。
35.可以与本文所述的说明性系统和方法结合使用的系统和/或成像设备描述于evron等人的于2005年1月13日公开的美国专利申请和第2005/0008210号、zarkh等人的发布于2006年4月6日的美国专利申请和号2006/0074285、zarkh等人的于2014年5月20日发布的美国专利第8,731,642号、brada等人的于2014年10月14日发布的美国专利第8,861,830号、evron等人的于2005年12月27日发布的美国专利第6,980,675号、okerlund等人的于2007年10月23日发布的美国专利第7,286,866号、reddy等人的于2011年12月11日发布的美国专利第7,308,297号、burrell等人的于2011年12月11日发布的美国专利第7,308,299号、evron等人的于2008年1月22日发布的美国专利第7,321,677号、okerlund等人的于2008年3月18日发布的美国专利第7,346,381号、burrell等人的于2008年11月18日发布的美国专利第7,454,248号、vass等人的于2009年3月3日发布的美国专利第7,499,743号、okerlund等人的于2009年7月21日发布的美国专利第7,565,190号、zarkh等人的于2009年9月8日发布的美国专利第7,587,074号、hunter等人的于2009年10月6日发布的美国专利第7,599,730号、vass等人的于2009年11月3日发布的美国专利第7,613,500号、zarkh等人的于2010年6月22日发布的美国专利第7,742,629号、okerlund等人的于2010年6月29日发布的美国专利第7,747,047号、evron等人的于2010年8月17日发布的美国专利第7,778,685号、vass等人的于2010年8月17日发布的美国专利第7,778,686号、okerlund等人的于2010年10月12日发布的美国专利第7,813,785号、vass等人的于2011年8月9日发布的美国专利第7,996,063号、hunter等人的于2011年11月15日发布的美国专利第8,060,185号以及verard等人的于2013年3月19日发布的美国专利第8,401,616号中。
36.计算设备140和远程计算装置160可以各自分别包含显示设备130、170，所述显示设备可以被配置成显示和分析数据，如例如电信号(例如，心电图数据)、电激活时间、电异质性信息等。例如，可以针对一个或多个度量对由电极设备110收集或监测的电信号表示的多个心动周期或心跳中的一个心动周期或一个心跳进行分析和评估，所述一个或多个度量包含激动时间和电异质性信息，所述电异质性信息可以与涉及心脏疗法的一个或多个参数的治疗性质相关，如例如起搏参数、引线位置等。更具体地，例如，可以针对一个或多个度量对单个心动周期的qrs波群进行评估，如例如qrs起始、qrs偏移、qrs峰值、电异质性信息(ehi)、称为最早激动时间的电激活时间、电激活时间的左心室或胸部标准偏差(lved)、激动时间的标准偏差(sdat)、参考最早激动时间的平均左心室或胸部替代电激活时间(lvat)、qrs持续时间(例如，qrs起始到qrs偏移之间的间期)、平均左替代激动时间与平均右替代激动时间之间的差值、相对或绝对qrs形态、激动时间的较高百分位与较低百分位之间的差值(较高百分位可以为90％、80％、75％、70％等，并且较低百分位可以为10％、15％、20％、25％和30％等)、中心趋势(例如，中值或众数)、离差(例如，平均偏差、标准偏差、方差、四分位数间偏差、范围)的其它统计量度等。进一步地，一个或多个度量中的每个度量可以是位置特定的。例如，一些度量可以根据从围绕患者的所选区域(例如，患者的左侧、患者的右侧等)定位的电极记录或监测的信号来计算。
37.在至少一个实施例中，计算设备140和远程计算装置160中的一个或两个可以是服务器、个人计算机、平板计算机、移动设备和蜂窝电话。计算设备140可以被配置成从输入设备142(例如，键盘)接收输入并将输出传输到显示设备130，并且远程计算装置160可以被配置成从输入设备162(例如，触摸屏)接收输入并将输出传输到显示设备170。计算设备140和远程计算装置160中的一个或两个可以包含可以允许访问处理程序或例程和/或一个或多个其它类型的数据的数据存储装置，例如用于分析由电极设备110捕获的多个电信号、用于确定qrs起始、qrs偏移、中值、众数、平均值、峰值或最大值、谷值或最小值、用于确定电激活时间、用于驱动图形用户接口，所述图形用户接口被配置成非侵入性地辅助用户配置一个或多个起搏参数或设置，如例如起搏速率、心室起搏速率、a-v间期、v-v间期、起搏脉冲宽度、起搏矢量、多点起搏矢量(例如，左心室矢量四极引线)、起搏电压、起搏配置(例如，双心室起搏、仅右心室起搏、仅左心室起搏等)以及心律失常检测和治疗、速率自适应设置和性能等。
38.计算设备140可以操作性地耦接到输入设备142和显示设备130以例如向输入设备142和显示设备130中的每个设备传输数据并从所述设备传输数据，并且远程计算装置160可以操作性地耦接到输入设备162和显示设备170以例如向输入设备162和显示设备170中的每个设备传输数据并从所述设备传输数据。例如，计算设备140和远程计算装置160可以使用例如模拟电连接、数字电连接、无线连接、基于总线的连接、基于网络的连接、基于互联网的连接等来电耦接到输入设备142、162和显示设备130、170。如本文进一步描述的，用户可以向输入设备142、162提供输入，以便查看和/或选择与由心脏疗法设备，如例如植入式医疗装置递送的心脏疗法相关的一条或多条配置信息。
39.尽管如所描绘的输入设备142是键盘并且输入设备162是触摸屏，但是应当理解，输入设备142、162可以包含能够向计算设备140和计算装置160提供输入以执行本文所述的功能、方法和/或逻辑的任何设备。例如，输入设备142、162可以包含键盘、鼠标、跟踪球、触摸屏(例如，电容式触摸屏、电阻式触摸屏、多点触摸式触摸屏等)等。同样，显示设备130、170可以包含能够向用户显示信息的任何设备，如图形用户接口132、172，包含电极状态信息、电激活的图形图、外部电极在一个或多个心跳上的多个信号、qrs复合波、各种心脏疗法方案选择区域、各种心脏疗法方案排名、各种起搏参数、电异质性信息(ehi)、文本指令、人体心脏的解剖结构的图形描绘、患者的心脏的图像或图形描绘、一个或多个电极的位置的图形描绘、人体躯干的图形描绘、患者的躯干的图像或图形描绘、植入的电极和/或引线的图形描绘或实际图像等。进一步地，显示设备130、170可以包含液晶显示器、有机发光二极管屏幕、触摸屏、阴极射线管显示器等。
40.由计算设备140和远程计算装置160存储和/或执行的处理程序或例程可以包含用于计算数学、矩阵数学、分解算法、压缩算法(例如，数据压缩算法)、校准算法、图像构造算法、信号处理算法(例如，各种滤波算法、傅立叶变换、快速傅立叶变换等)、标准化算法、比较算法、矢量数学或实施本文所描述的一个或多个说明性方法和/或过程的任何其它处理的程序或例程。由计算设备140和远程计算装置160存储和/或使用的数据可以包含例如来自电极设备110的电信号/波形数据(例如，多个qrs复合波)、来自电极设备110的电激活时间、来自声学传感器的心音/信号/波形数据、图形(例如，图形元素、图标、按钮、窗口、对话框、下拉菜单、图形区、图形区域、3d图形等)、图形用户接口、根据本公开所采用的一个或多
个处理程序或例程的结果(例如，电信号、电异质性信息等)或用于执行本文所描述的一个和/或多个过程或方法的任何其它数据。
41.在一个或多个实施例中，说明性系统、方法和接口可以使用在可编程计算机(例如，包含例如处理能力、数据存储装置(例如，易失性或非易失性存储器和/或存储元件)、输入装置和输出装置的计算机)上执行的一个或多个计算机程序来实施。本文所描述的程序代码和/或逻辑可以应用于输入数据以执行本文所描述的功能并且产生期望的输出信息。可以将输出信息作为输入应用到本文所描述或将以已知方式应用的一个或多个其它装置和/或方法。
42.可以使用任何可编程语言来提供用于实施本文所描述的系统、方法和/或界面的一个或多个程序，例如适合与计算机系统通信的高级程序和/或面向对象的编程语言。例如，任何此类程序可以存储在可通过在计算机系统(例如，包含处理设备)上运行的用于在合适的设备读取时配置和操作计算机系统以执行本文描述的程序的通用或专用程序读取任何合适的装置上，例如，存储介质。换句话说，至少在一个实施例中，可以使用配置有计算机程序的计算机可读存储介质来实施说明性系统、方法和接口，其中如此配置的存储介质使计算机以具体且预定义的方式进行操作以执行本文所描述的功能。进一步地，在至少一个实施例中，可以将说明性系统、方法和/或接口描述为由在一个或多个非暂时性介质中编码的逻辑(例如，目标代码)来实施，所述逻辑包含用于执行的代码，并且在由处理器或处理电路系统执行时，可操作以执行如本文所描述的方法、过程和/或功能之类的操作。
43.计算设备140和远程计算装置160可以是例如任何固定或移动计算机系统(例如，控制器、微控制器、个人计算机、微型计算机、平板计算机等)。计算设备140和远程计算装置160的确切配置不是限制性的，并且可以使用基本上能够提供合适的计算能力和控制能力(例如，信号分析、数学函数如中值、众数、平均值、最大值确定、最小值确定、斜率确定、最小斜率确定、最大斜率确定、图形处理等)的任何装置。如本文所描述的，数字文件可以是含有可以由本文中所描述的计算设备140和远程计算装置160可读取和/或可写入的数字位(例如，以二进制、三进制编码)的任何介质(例如，易失性或非易失性存储器、cd-rom、打孔卡、磁性可记录磁带等)。而且，如本文所描述的，用户可读格式的文件可以是可在可由用户读取和/或理解的任何介质(例如，纸、显示器等)上呈现的数据(例如，ascii文本、二进制数、十六进制数、十进制数、图形等)的任何表示形式。
44.鉴于上文，将显而易见的是，可以按照所属领域技术人员已知的任何方式来实施根据本公开的一个或多个实施例中描述的功能。如此，待用于实施本文所述的过程的计算机语言、计算机系统或任何其它软件/硬件不应限于本文所述的系统、过程或程序(例如，由此类系统、过程或程序提供的功能)的范围。
45.说明性电极设备110可以被配置成测量患者14的身体表面电势以及更具体地患者14的躯干表面电势。如图2所示，说明性电极设备110可以包含外部电极112、条带113的集合或阵列和接口/放大器电路系统116。电极112可以附接或耦接到条带113，并且条带113可以被配置成缠绕在患者14的躯干周围，使得电极112围绕患者的心脏。如进一步展示的，电极112可以定位在患者14的周长周围，包含患者14的躯干的后部位置、侧部位置、后外侧位置、前外侧位置和前部位置。
46.说明性电极设备110可以被进一步配置成测量或监测来自患者14的至少一个或两
个的声音。如图2所示，说明性电极设备110可以包含附接或耦接到条带113的声学传感器120的集合或阵列。条带113可以被配置成缠绕在患者14的躯干周围，使得声学传感器120围绕患者的心脏。如进一步展示的，声学传感器120可以定位在患者14的周长周围，包含患者14的躯干的后部位置、侧部位置、后外侧位置、前外侧位置和前部位置。
47.进一步地，电极112和声学传感器120可以通过有线连接118电连接到接口/放大器电路系统116。接口/放大器电路系统116可以被配置成放大来自电极112和声学传感器120的信号并将信号提供给计算设备140和远程计算装置160中的一个或两个。其它说明性系统可以使用无线连接(例如，作为数据通道)来将由电极112和声学传感器120感测到的信号传输到接口/放大器电路系统116，并且进而传输到计算设备140和远程计算装置160中的一个或两个。在一个或多个实施例中，可以使用例如模拟电连接、数字电连接、无线连接、基于总线的连接、基于网络的连接、基于因特网的连接等来将接口/放大器电路系统116电耦接到计算设备140。
48.尽管在图2的实例中，电极设备110包含条带113，但是在其它实例中，可以采用多种机制中的任何机制，例如胶带或粘合剂，来辅助电极112和声学传感器120的间隔和放置。在一些实例中，条带113可以包含松紧带、胶带条或布。进一步地，在一些实例中，条带113可以是一件衣服(例如，t恤)的一部分或与其整合。在其它实例中，电极112和声学传感器120可以单独放置在患者14的躯干上。进一步地，在其它实例中，电极112(例如，布置成阵列)和声学传感器120(例如，也以阵列布置)中的一个或两个可以是贴片、背心和/或将电极112和声学传感器120固定到患者14的躯干的其它方式的一部分或位于其内。仍进一步地，在其它实例中，电极112和声学传感器120中的一个或两个可以是材料的两个部分或两个贴片的一部分或定位于其中。这两个贴片中的一个可以位于患者14的躯干的前侧上(以便例如监测表示患者的心脏的前侧的电信号、测量表示患者的心脏的前侧的替代心脏电激活时间、监测或测量患者的前侧的声音等)，并且另一个贴片可以位于患者14的躯干的后侧上(以便例如监测表示患者的心脏的后侧的电信号、测量表示患者的心脏的后侧的替代心脏电激活时间、监测或测量患者的后侧的声音等)。并且仍进一步地，在其它实例中，电极112和声学传感器120中的一个或两个可以布置成从患者14的前侧跨过患者14的左侧延伸到患者14的后侧的顶行和底行。又仍进一步地，在其它实例中，电极112和声学传感器120中的一个或两个可以布置成围绕腋窝区的曲线并且在右胸的电极/传感器密度可以低于其它剩余区域的密度。
49.电极112可以被配置成围绕患者14的心脏并且在信号已经传播穿过患者14的躯干之后记录或监测与心脏的去极化和复极化相关联的电信号。电极112中的每个电极可以以单极配置使用，以感测反映心脏信号的躯干表面电势。接口/放大器电路系统116也可以耦接到可以与用于单极感测的每个电极112组合使用的返回电极或无关电极(未示出)。
50.在一些实例中，在空间上围绕患者的躯干分布的电极112可以有约12个到约50个并且声学传感器120可以有约12个到约50个。其它配置可以具有更多或更少的电极112和更多或更少的声学传感器120。应当理解，电极112和声学传感器120可以不布置或分布在一直围绕或完全围绕患者14延伸的阵列中。相反，电极112和声学传感器120可以布置在仅围绕患者14的一部分或部分地围绕患者延伸的阵列中。例如，电极112和声学传感器120可以分布在患者的前侧、后侧和左侧上，其中在右侧附近(包含患者的右侧的后部区域和前部区
域)具有较少或没有电极和声学传感器。
51.计算设备140可以记录和分析由电极112感测的躯干表面电位信号和由声学传感器120感测的声音信号，所述信号被接口/放大器电路系统116放大/调节。计算设备140可以被配置成分析来自电极112的电信号以提供来自患者的心脏的心电图(ecg)信号、信息或数据，如本文将进一步描述的。计算设备140可以被配置成分析来自声学传感器120的电信号以提供来自患者身体和/或植入其中的装置(如左心室辅助装置)的声音信号、信息或数据。
52.另外，计算设备140和远程计算装置160可以被配置成提供图形用户接口132、172，所述图形用户接口描绘了与电极设备110相关的各种信息以及使用电极设备110收集或感测的数据。例如，图形用户接口132、172可以描绘包含使用电极设备110获得的qrs复合波的ecg和包含使用声学传感器120获得的声波的声音数据以及与其相关的其它信息。说明性系统和方法可以非侵入性地使用利用电极设备110收集的电信息和利用声学传感器120收集的声音信息来评估患者的心脏健康状况并且评估和配置向患者递送的心脏疗法。
53.进一步地，电极设备110可以进一步包含例如定位在患者14的下躯干周围的参考电极和/或驱动电极，所述参考电极和/或驱动电极可以进一步由系统100使用。例如，电极设备110可以包含三个参考电极，并且可以将来自三个参考电极的信号组合以提供参考信号。进一步地，电极设备110可以使用三个尾端参考电极(例如，代替在威尔逊中央终端(wilson central terminal)中使用的标准参考)来通过对三个尾端定位的参考信号取平均值获得具有较少噪声的“真实”单极信号。
54.图3展示了包含多个电极112和多个声学传感器120的另一个说明性电极设备110，所述多个电极被配置成围绕患者14的心脏并且在信号已经传播穿过患者14的躯干之后记录或监测与心脏的去极化和复极化相关联的电信号，所述多个声学传感器被配置成围绕患者14的心脏并且在信号已经传播穿过患者14的躯干之后记录或监测与心脏相关联的声音信号。电极设备110可以包含背心114，多个电极112和多个声学传感器120可以附接在所述背心上或者电极112和声学传感器120可以耦接到所述背心。在至少一个实施例中，所述多个电极112或者所述电极的阵列可以用于收集电信息，例如替代电激活时间。类似于图2的电极设备110，图3的电极设备110可以包含接口/放大器电路系统116，所述接口/放大器电路系统通过有线连接118电耦接到电极112和声学传感器120中的每一个并且被配置成将信号从电极112和声学传感器120发射到计算设备140。如所展示的，电极112和声学传感器120可以分布在患者14的躯干上，包含例如患者14的躯干的后部位置、侧部位置、后外侧位置、前外侧位置和前部位置。
55.背心114可以由织物形成，其中电极112和声学传感器120附接到织物。背心114可以被配置成维持电极112和声学传感器120在患者14的躯干上的定位和间隔。进一步地，背心114可以被标记成辅助确定电极112和声学传感器120在患者14的躯干的表面上的位置。在一些实例中，围绕患者14的躯干可以分布有约25到约256个电极112和约25到约256个声学传感器120，尽管其它配置可以具有更多或更少的电极112和更多或更少的声学传感器120。
56.说明性系统和方法可以用于在评估患者的心脏健康状况和/或评估和配置向患者当前递送的心脏疗法(例如，通过植入式医疗装置、通过lvad等)中向用户提供非侵入性辅助。例如，说明性系统和方法可以用于辅助用户配置和/或调整一个或多个心脏疗法设置，
如例如选择起搏电极、选择起搏矢量、优化起搏疗法(例如，仅左心室或左单心室起搏疗法)的a-v间期或延迟和a-v间期或延迟，以及起搏疗法(例如，双心室起搏疗法)的v-v间期或延迟。
57.进一步地，应当理解，计算设备140和远程计算装置160可以以多种不同的方式操作性地彼此耦接以便进行或执行本文所描述的功能。例如，在所描绘的实施例中，计算装置140可以可操作地无线耦接到远程计算装置160，如其间发出的无线信号线所描绘的。另外，与无线连接相反，计算设备140和远程计算装置160中的一个或多个可以通过一个或有线电连接可操作地耦接。
58.图4中描绘了评估和配置心脏疗法的说明性方法200。说明性方法200通常可以被描述为用于心脏疗法的有效的非侵入性评估和配置(例如，优化)中。说明性方法200可以被描述为非侵入性的，因为所述方法未使用侵入性设备来执行心脏疗法的评估。然而，所递送的心脏疗法可以被描述为侵入性的，如例如一个或多个起搏电极可以被植入在患者的心脏附近。因此，说明性方法200可以用于评估和配置这种侵入性心脏疗法。
59.说明性方法200通常可以被描述为有效地确定用于心脏起搏疗法例如仅左心室起搏疗法、双心室起搏疗法等的多个起搏参数的起搏设置或值。方法200可以利用各种技术以及使起搏设置或值的此类确定或选择有效的过程。
60.应当理解，起搏疗法可以具有多个不同的起搏参数，例如，如av时间、vv时间、起搏电极或起搏矢量的选择(例如，多部位起搏)、多个起搏电极或多点起搏矢量的选择、起搏脉冲宽度、起搏脉冲幅度(例如，电压)、心室起搏频率、起搏配置(例如，双心室起搏、仅右心室起搏、仅左心室起搏等)、频率自适应起搏设置等。这些不同起搏参数的每一个可以包括多个不同的设置或值。一些不同的起搏参数可扩展到整个值范围。
61.例如，将在本文中频繁描述的一个起搏参数可以是起搏矢量，其是用于将起搏递送到患者心脏的一个或多个起搏电极的标识。取决于定位在患者心脏附近以向其递送心脏起搏疗法的起搏电极的数量，可能存在多个起搏矢量。多个起搏矢量可以包括使用定位在患者心脏中或周围的一个或多个起搏电极的每种不同组合。例如，如果有四个起搏电极被配置为对患者心脏起搏，则可以从这四个起搏电极导出十六个不同的起搏矢量。换言之，当有四个起搏电极时，可以使用十六种不同的起搏电极组合来对患者的心脏起搏。起搏矢量可以根据用于递送起搏疗法的电极的身份或名称来描述。
62.此外，例如，本文也将经常描述的一个起搏参数可以是起搏的av时间，其是心房的固有或起搏的去极化与心室起搏的递送之间的时间段。可以根据时间值来描述起搏的av时间。例如，起搏的av时间可以在大约40ms和大约300ms之间。起搏的av时间可以用患者固有av时间的百分比来描述。例如，起搏的av时间可以在患者的固有av时间的大约30％和大约90％之间。其他时间(例如vv时间)可以类似地描述但具有不同的值。
63.说明性方法200可以被配置为有效地评估或测试多个不同的起搏参数中的每一个，例如起搏矢量、av时间等。通常，说明性方法200可被描述为测试或评估第一起搏参数，同时隔离其余的起搏参数(例如，固定其余的起搏参数以使得其值或设置在第一起搏参数的测试期间不改变)，并且一旦已经选择(例如，优化)第一起搏参数的值或设置，则可以评估第二起搏参数，同时隔离第一起搏参数(例如，第一起搏参数可以在选定的设置或值被固定或保持不变)。
64.说明性方法200可以包含使用多个外部电极监测或测量电活动202。所述多个外部电极可以类似于由如本文关于图1-3描述的电极设备110提供的外部电极。例如，所述多个外部电极可以是位于患者躯干周围的背心或绑带的一部分或被并入其中。更具体地，所述多个电极可以被描述为以阵列定位成位于患者的躯干的皮肤附近的表面电极。在递送心脏疗法之前监测的电活动可以被称为“基线”电活动，因为没有疗法递送到患者，使得患者的心脏处于其自然或固有节律。
65.尽管监测电活动202是方法200中提到的第一个过程，但应理解监测电活动202可以在方法200内的任何时间发生或进行，但主要是在递送起搏疗法以评估或测试期间，各种不同的起搏参数将在本文中进一步描述。
66.在开始评估多个不同的起搏参数之前，这些不同的起搏参数的一些设置或值可能已经被确定为在递送心脏起搏疗法中使用是不希望的或不必要的。例如，一些起搏矢量及其电极可能已知会刺激患者的膈神经(例如，基于先前的临床数据)或很有可能刺激患者的膈神经(例如，基于群体研究和/或其他指标)。此外，例如，可能已知一些起搏矢量及其电极具有高捕获阈值(例如，基于先前的临床数据)或具有高捕获阈值的高可能性(例如，基于群体研究和/或其他指标)。在一种或多种实施例中，捕获阈值是由起搏电极或多于一个起搏电极在电捕获心肌组织并使心肌组织有效地去极化所需的多点或多部位起搏矢量中递送的电起搏的幅度和脉冲宽度。如果起搏矢量具有高捕获阈值，则心脏疗法装置的电池寿命可能会缩短并且不太理想。因此，具有高捕获阈值的起搏矢量不太理想。
67.说明性方法200可包括移除可能不合需要或可能不必要的设置或值204。例如，用于提供刺激或可能刺激患者的膈神经的多个不同起搏矢量的任何起搏电极，或特别地用作阴极的起搏电极，可能被取消资格，或从要评估或测试的多个不同起搏矢量中移除。此外，例如，超过选定的捕获阈值的起搏电极(例如，用于提供多个不同的起搏矢量)可能被取消资格，或从要评估或测试的多个不同的起搏矢量中移除。选择的捕获阈值可以在大约4伏(v)和大约6v之间。在至少一个实施例中，选择的捕获阈值是5v。此外，例如，用户(例如，使用图形用户界面的医生)可以通过手动移除或排除各种设置或值。
68.例如，如果可以使用四个不同的起搏电极来递送心脏起搏疗法，这提供了十六个不同的或独特的起搏矢量，并且四个起搏电极中的一个在用作阴极时已知或确定为刺激膈神经或具有太高的起搏阈值，则可以移除这种电极作为潜在的阴极以递送起搏疗法，从而将不同起搏矢量的数量限制为十二个不同的或独特的起搏矢量。
69.另外，例如，一个或多个起搏参数的值的范围可以受到限制，从而去除值204。例如，与例如测试更大百分比范围或更大范围的时间值而不使用患者的固有值作为基线值不同，av时间可以限制在患者的固有av时间的约40％和约80％之间。此外，如果患者有av阻滞，则av时间可以最初设置为选定的标称值，而不是测试或评估一系列值。以这种方式，可以测试较少时间值的av时间参数，从而提高配置用于患者心脏疗法的av时间的效率。此外，如果患者患有心房颤动和/或心房心动过速，则可能不测试av时间(例如，基于av时间的起搏疗法的实施在这种情况下没有帮助)。在至少一个实施例中，用户(例如，医师)可以确定患者正在经历心房颤动和/或心房心动过速，并且可以从可用设置池中手动移除av时间。在另一个实施例中，响应于患者经历心房颤动和/或心房心动过速(例如，系统检测到的af/at、用户输入的af/at等)，可以从可用设置池中自动移除av时间。
70.换言之，本文所述的最佳参数的有效搜索可以从基于患者的固有生理学和与起搏选项/可用电极的起搏捕获阈值或膈神经刺激(pns)阈值相关的其他装置测量来限制某些参数的值或设置的集开始。
71.在监测或收集电活动202期间或同时，说明性方法200还可包括递送心脏起搏疗法206。在至少一个实施例中，电极中的每个电极可以耦接到植入在或接近患者的心脏的一个或多个引线。进一步地，在至少一个实施例中，心脏疗法206可以通过无引线电极来递送。可以在本文中参考图6-8进一步描述使用植入式电极和引线的说明性心脏疗法。尽管图6-8的系统和装置包含三个引线，但应当理解，本文所述的说明性系统和方法可以与包括无引线、少于三个引线和多于三个引线的任何类型的心脏起搏系统一起使用。如本文所述，尽管心脏疗法递送可以被描述为侵入性的，但是说明性方法和系统可以被描述为非侵入性的，因为说明性方法和系统可以仅启动心脏疗法的递送和配置心脏疗法，并且说明性方法和系统可以进一步使用非侵入性地从患者监测或获取的电信号。进一步地，说明性心脏疗法可以利用带引线或无引线的植入式心脏装置，其包含可从右心房的科赫(koch)三角形区域穿过右心房心内膜和中央纤维体植入的组织刺穿电极，以向患者的心脏的左心室心肌的基底和/或隔膜区域中的左心室递送心脏疗法或感测患者的心脏的左心室心肌的基底和/或隔膜区域中的左心室的电活动，如题为“vfa心脏疗法(vfa cardiac therapy)”并且于2018年3月23日提交的美国临时专利申请序列号62/647,414以及题为“自适应vfa心脏疗法(adaptive vfa cardiac therapy)”并且于2018年8月31日提交的美国临时专利申请序列号62/725,763中描述的，所述美国临时专利申请中的每一个通过引用整体并入本文。
72.可以使用多个不同心脏起搏参数的特定的、独特的配置来递送心脏起搏疗法。例如，心脏起搏疗法可以是仅左心室起搏，在患者固有av时间的55％的av时间，使用单个起搏电极(lv1)的起搏矢量，起搏幅度为3.5伏，以及脉冲宽度为0.8毫秒(ms)。对于心脏起搏参数的特定、独特配置，监测的电活动可用于生成电异质性信息(ehi)208。ehi可以被描述为代表机械心脏功能和电心脏功能中的至少一种的信息或数据。ehi和其它心脏疗法信息可以在于2013年6月12日提交的并且题为“来自表面ecg电极的电不同步和电激活模式的度量(metrics of electrical dyssynchrony and electrical activation patterns from surface ecg electrodes)”的美国临时专利申请第61/834,133号中描述，所述美国临时专利申请以全文引用的方式并入本文中。
73.电异质性信息(例如，数据)可以被定义为指示心脏的机械同步或不同步和/或心脏的电同步或不同步中的至少一种的信息。换句话说，电异质性信息可以表示患者的心脏的实际机械和/或电功能的替代。在至少一个实施例中，电异质性信息(例如，从基线异质性信息到疗法异质性信息、从第一组异质性信息到第二组疗法异质性信息等)的相对变化可以用于确定代表血流动力学应答变化的替代值(例如，lv压力梯度的急剧变化)。左心室压力通常可以用定位在患者的心脏的左心室中的压力传感器有创地监测。如此，使用电异质性信息来确定表示左心室压力的替代值可以避免使用左心室压力传感器的侵入性监测。
74.在至少一个实施例中，电异质性信息可以包含使用例如电极设备110的外部电极中的一些或全部外部电极测量的心室激动时间的标准偏差。进一步地，局部或区域电异质性信息可以包含使用位于躯干的某些解剖区域中的电极测量的激动时间的标准偏差和/或平均值。例如，患者的躯干左侧的外部电极可以用于计算局部或区域左侧电异质性信息。
electrocardiography to predict left ventricular reverse volumetric remodeling during cardiac resynchronization therapy)”,《循环(circulation)》,2010年2月9日,121(5):626-34和/或van deursen等人,“心电矢量描记法作为一种在犬lbbb心脏中轻松优化心脏再同步疗法的工具(vectorcardiography as a tool for easy optimization of cardiac resynchronization therapy in canine lbbb hearts),”《循环心律失常和电生理学(circulation arrhythmia and electrophysiology)》,2012年6月1日,5(3):544-52。异质性信息还可以包含通过成像或其它系统测量的改善心脏机械功能的测量，以跟踪心脏内植入的引线的运动，如以下中所描述的：ryu等人,“使用3d心脏标测系统的同时进行电和机械标测：用于优化心脏再同步疗法的新颖的方法(simultaneous electrical and mechanical mapping using 3d cardiac mapping system:novel approach for optimal cardiac resynchronization therapy)”,《心血管电生理学杂志》,2010年2月,21(2):219-22；sperzel等人,“使用电解剖标测系统对心室间机械不同步进行术中表征——可行性研究(intraoperative characterization of interventricular mechanical dyssynchrony using electroanatomic mapping system—a feasibility study)”,《介入心脏电生理学杂志》,2012年11月,35(2):189-96和/或题为“用于优化crt疗法的方法(method for optimizaing crt therapy)”并且发布于2009年4月16日的美国专利申请和号2009/0099619a1中描述的。
81.另外，尽管未在图4的框图中进行描绘，但是可以针对在不递送心脏疗法的情况下或在递送心脏疗法之前所监测的电活动生成电异质性信息208，所述电异质性信息可以被称为基线电异质性信息。
82.一旦已经为当前的独特心脏起搏配置生成了电异质性信息(ehi)208，说明性方法200可以调整多个不同心脏起搏参数的第一参数210。除了当前的独特心脏起搏配置的第一参数之外的其余起搏参数可以保持不变。这样，除了正在调整或改变的第一参数之外的任何其他参数都不会影响心脏治疗结果，因此，第一参数可以被隔离用于分析。
83.在已经调整第一参数之后，方法200可以返回到递送起搏疗法206，其中第一参数被调整并基于在递送这种起搏疗法期间监测的电活动产生ehi 208。方法200可以继续循环直到第一参数已经被完全和/或成功地评估或测试。
84.例如，第一参数可以具有可以对其进行测试或评估的值或设置的范围，并且如果已经在范围或值或设置的每个下递送了心脏疗法，同时已经监测到电活动并产生了ehi，那么可以确定第一参数已经完成评估或测试。应当理解，尽管参数值的任何数值范围在数学上可以在其间具有无限数量的值，但是每个参数可以具有最小步长或调整值，通过该最小步长或调整值可以对其进行调整，从而限制特定范围内的迭代量范围。
85.进一步例如，如果在以范围或值或设置的每个递送心脏疗法时，从监测的电活动产生的ehi指示心脏疗法对患者有效，则可以确定第一参数已成功评估或测试。在这种情况下，方法200可以在此时停止，因为当前配置被确定为有效。当前配置的有效性可以与阈值进行比较，该阈值可以基于患者群体研究。更具体地，ehi可以是sdat，并且如果sdat小于或等于选定的sdat阈值，例如30ms，则可以确定当前心脏疗法起搏配置是有效的，并且心脏疗法评估和测试可停止。换句话说，如果当前参数集产生的再同步程度超过了从先前的群体研究中得出的阈值，表明更好结果的可能性更大，则可能不会完成进一步的测试。
86.然而，说明性方法200可能不在每个可能的值或设置处评估或测试第一参数。相反，方法200可以利用一个或多个过程，例如，取决于正在评估或测试的参数，以提高效率。图5a中描绘了有效评估心脏疗法参数的说明性方法250。方法250可以包括在设置的子集下递送心脏起搏疗法252。设置或值的子集可能比可能的设置或值的整个范围更少，可能显著更少。在一个或多个实施例中，设置或值的子集可以围绕可能的设置或值的范围等距分布，例如，如果参数作为可能的设置或值的时间顺序的数字范围。在一个或多个实施例中，设置或值的子集可以基于患者度量和类似患者的群体研究。换言之，最初测试的设置或值的子集在用于与当前患者相似的其他患者时可能是有效的或最佳的。此外，可以描述基于从具有与患者相似特征的患者池中选择的数据和/或关于患者已经已知的数据自动向用户(例如，医师)建议不同的设置。因此，过程252可以首先评估参数的几个不同设置或值，而不是评估参数的每个可能的设置或值。
87.然后，方法250可以基于设置或值的有效性从子集中选择最佳的一个或多个设置或值。在一个或多个实施例中，最佳的一种或多种设置或值可以是最有效的一种或多种设置或值(例如，在增加患者心脏的心脏再同步方面最有效)。例如，可以使用外部电极设备监测电活动，可以基于监测的电活动生成ehi，并且可以选择子集的最佳的一个或多个设置、值。在一个实例中，可以选择子集的单个设置(例如，最佳设置)。在其他实例中，如果例如更多一种设置超过指示有效心脏疗法的选定阈值，则可以选择子集的更多一种设置。
88.然后，为了进一步微调参数，方法250可以在接近于所选择的最佳设置的设置或值的范围内递送起搏疗法258。换言之，接近或类似于所选择的最佳设置的设置可用于递送心脏起搏疗法。方法250然后可以基于设置的有效性(例如，类似于之前使用ehi来确定所递送的心脏疗法的有效性)从接近于所选择的最佳设置的设置范围中识别设置258。
89.图5b中描绘了根据图5a的方法有效评估的一系列av时间的实例。在患者固有av时间的起搏av时间百分比的第一范围260中，三个不同的起搏av时间百分比用于递送心脏疗法并被评估，即50％、70％和80％。三个不同的起搏av时间百分比中的每一个都是起搏av时间的设置的子集。可以类似于本文关于图4的方法200所描述的那样监测和评估三个不同的起搏av时间百分比中的每一个的有效性。三个不同起搏的av时间百分比中的一个或多个可被确定为最佳或最有效。如所示，单个起搏av时间百分比被确定为最佳或最有效，如围绕起搏av时间百分比50％的虚线圆圈264所指示的。
90.接下来，可以评估接近起搏的av时间百分比50％的设置的范围262。如所示，接近起搏av时间百分比50％的设置的范围在范围262上延伸15％到起搏av时间百分比50％的任一侧(即，从35％到65％)。此外，对从起搏的av时间百分比50％到15％的每5％减少或增加进行测试。换言之，使用了5％的步长或调整。尽管该实施例使用5％的步长或调整，但应理解，可以使用大于或小于5％的步长或调整。此外，在一个或多个实施例中，步长或调整的大小可以基于患者度量和类似患者的群体研究。换言之，当用于评估与当前患者相似的其他患者的起搏疗法时，可以使用已经有效或最佳的步长或调整的大小。
91.设置的范围262的不同起搏av时间百分比中的一个或多个可被确定为最佳或最有效。如所示，55％的单个起搏av时间百分比被确定为最佳或最有效，如虚线圆圈266所示。因此，对于起搏av时间的小于整个范围的设置或值可以使用图5a-5b中所示的过程以有效的方式来评估，同时为起搏的av时间产生有效的设置或值。
92.图6a中描绘了有效评估心脏疗法参数的另一种说明性方法270。方法270可以包括在改变起搏参数的同时递送心脏起搏疗法272。起搏参数的设置或值可以增加选定的增量以例如遍历不同设置或值的范围274。对于每个设置或值，设置或值的有效性可以被监测和评估，类似于本文关于图4的方法200所描述的。如果设置或值被确定为不如最后评估的设置或值有效，则方法270可以增加所选增量276，并且相反，如果设置或值被确定为比最后评估的设置更有效，则方法270可以减小所选增量278。换句话说，如果起搏参数的先前设置或值提供了比当前设置或值更好的结果，则该过程通过增加增量或步长来“加速”剩余设置或值的评估，如果当前起搏参数的设置或值提供了比先前设置或值更好的结果，然后该过程通过减小增量或步长来“减慢”剩余设置或值的评估。在一个或多个实施例中，用户(例如，医师)可以选择是否可以针对一个或多个参数执行方法270。例如，用户可能希望针对一个或多个参数(例如，标准过程)评估或测试每个设置或值，因此，用户指示系统不要以方法270描述的有效方式评估或测试这些参数。相反，可以以标准的增量方式测试这些参数。此外，在一个或多个实施例中，可以基于合并的患者群体数据和/或关于患者的先前已知数据来调整所选增量278。
93.图6b中描绘了根据图6a的方法有效评估的一系列av时间的实例。在该实例中，起搏的av时间百分比范围280在患者的固有av时间的100％和25％之间延伸，并且其测试或评估从100％开始。当前增量或步长282指示在范围280以下。在该实例中，增量282开始于或初始设置为患者固有av时间的5％。在其他实施例中，应理解，增量可以小于5％。当起搏av时间百分比95％被评估并确定为不如起搏av时间百分比100％有效时，增量可以增加5％到10％。因此，评估的下一个起搏av时间百分比是起搏av时间百分比85％(即，95％减去增加的10％增量)。如所示，起搏av时间百分比85％被确定为不如最后起搏av时间百分比95％有效，因此，增量增加5％至15％。
94.评估的下一个起搏av时间百分比是起搏av时间百分比70％(即85％减去增加的15％)，这被确定为比上一个起搏av时间百分比85％更有效，因此，增量减少5％至10％。同样，下一个起搏av时间百分比60％被确定为比上一个起搏av时间百分比70％更有效，因此，增量减少5％至5％。评估的下一个起搏av时间百分比是起搏av时间百分比55％，这被确定为与上一个起搏av时间百分比60％类似地有效，因此，增量既不减少也不增加。
95.在该实例中，阈值可用于确定设置的有效性是否更有效、更不有效或类似于先前的值。阈值可以是有效性度量从先前设置到当前设置的百分比差异，例如5％。例如，阈值可以在大约2％和大约25％之间。此外，阈值可以大于或等于2％、大于或等于4％、大于或等于6％、大于或等于10％等和/或小于或等于25％、小于或等于约20％、小于或等于约17％、小于或等于约15％等。在一个说明性实施例中，如果sdat从先前设置增加了5％，则可以确定当前设置比先前设置更有效，反之，如果sdat比先前设置恶化了5％，那么可以确定该设置没有先前设置有效。如果sdat没有比先前设置恶化或增加5％，那么可以确定该设置与先前设置类似地有效。
96.下一个起搏av时间百分比50％被确定为不如最后起搏av时间百分比55％有效，因此，增量增加5％至10％。此外，下一个起搏av时间百分比40％被确定为不如最后起搏av时间百分比50％有效，因此，增量减小5％至15％。换言之，av延迟的改变可以逐步或增量地完成，这可以基于连续av之间实现的再同步程度的变化来适应(例如，如果再同步程度的变化
不大于预指定的阈值，则是更大的步长)。
97.55％的单个起搏av时间百分比可以被确定为最佳或最有效，如虚线圆圈284所示。因此，对于起搏av时间的小于整个范围的可以使用图6a-6b中所示的过程以有效的方式来评估，同时为起搏的av时间产生有效的设置或值。
98.此外，尽管本文中关于图5-6描述的说明性方法250、270示出了av时间的评估和调整，但是应当理解，根据方法200评估和调整的第一参数可以包括任何一个起搏参数，例如，av时间、vv时间、起搏电极或起搏矢量的选择、多个起搏电极或多点起搏矢量的选择、起搏脉冲宽度、起搏脉冲幅度(例如，电压)、心室起搏率、起搏配置(例如，双心室起搏、仅右心室起搏、仅左心室起搏等)、频率自适应起搏设置等。
99.在一个说明性实施例中，由方法200评估和调整的第一参数可以是起搏矢量。因此，方法200可以使用多个不同的起搏矢量启动起搏疗法的递送，其中每个不同的起搏矢量使用与其余不同的起搏矢量不同的起搏电极的组合，然后选择多个不同的起搏矢量中的一个或多个，例如基于在使用多个不同起搏矢量递送起搏疗法期间监测的电活动生成的ehi。
100.在第一参数已经被评估和调整之后，第一参数的设置或值可以被识别和固定212。更具体地，例如，第一参数的设置或值可以显示在图形用户界面上，例如本文关于图1所示的图形用户界面132、172。以此方式，临床医生(例如，医师)可以被告知由方法200确定的第一参数的最有效设置或值。
101.另外，例如，对于方法200的剩余部分，第一参数的设置或值可以是固定的或保持不变，以便例如将第一参数与其他参数的评估和调整隔离开。在一个说明性实例中，第一参数可以是起搏矢量，因此，最有效或最佳的起搏矢量可以被识别和固定212，使得方法200的剩余部分可以集中于其他起搏参数的评估和调整(例如，没有影响过程的不同的起搏矢量)。
102.在可以识别和固定212第一参数之后，方法200可以调整第二参数214，根据在以第一固定起搏参数和调整后的第二起搏参数递送心脏疗法期间由外部电极监测的电活动生成ehi 216，并继续循环，直到确定第二起搏参数的最有效或最佳的设置或值。在已经评估和调整第二参数之后，可以识别第二参数的设置或值218。与之前的第一参数类似，例如，第二参数的设置或值可以显示在图形用户界面上，例如本文关于图1所示的图形用户界面132、172。以此方式，临床医生(例如，医师)可以被告知由方法200确定的第而参数的最有效设置或值。在一个说明性实施例中，由方法200评估和调整的第一参数可以是av时间。因此，方法200可以使用固定的第一起搏参数和多个不同的av时间启动起搏疗法的递送，然后选择多个不同的av时间中的一个或多个，例如，基于从在使用固定的第一起搏参数和多个不同的av时间递送起搏疗法期间监测的电活动产生的ehi。
103.与本文已经关于第一参数描述的类似，说明性方法200可以不在每个可能的值或设置处评估或测试第二参数。相反，方法200可以利用一个或多个过程，例如，取决于被评估或测试的参数，以提高效率，例如本文关于图5-6描述的说明性方法250、270。
104.此外，在使用方法200评估和调整起搏参数期间的任何时间，如果确定正在递送的心脏起搏疗法基本上有效，则方法200可以停止并简单地识别多个不同起搏参数的当前起搏设置或值。例如，选择的阈值可用于确定当前心脏起搏设置或值是否足够有效以停止方法200。在一种情况下，可以将生成的ehi与选定的阈值进行比较。更具体地说，如果特定起
搏配置的sdat小于或等于20ms，并且sdat从患者的固有或基线节律(即，在起搏疗法之前或无起搏疗法)的降低大于10％，则该方法200可以停止并简单地识别多个不同起搏参数的当前起搏设置或值。
105.因此，可以描述，如果生成的ehi大于选定的阈值，可以停止起搏疗法的递送的启动，并且可以识别导致ehi停止的在监测电活动期间使用的起搏设置或值(例如，起搏矢量等)。以此方式，如果方法200找到基本上有效的起搏配置，则方法200可以停止而无需花费更多时间搜索其他起搏配置。
106.说明性心脏疗法系统和装置可以在本文中参考图7-9进一步描述，其可以利用在本文中关于图1-5描述的说明性系统、接口、方法和过程。
107.图7是展示了可以用于向患者14递送起搏疗法的说明性疗法系统10的概念图。患者14可以但不一定是人。疗法系统10可以包含可以耦接到引线18、20、22的植入式医疗装置16(imd)。imd 16可以是例如植入式起搏器、心脏复律器和/或除颤器，其通过耦接到引线18、20、22中的一个或多个的电极向患者14的心脏12递送或提供电信号(例如，起搏等)和/或感测来自所述患者的所述心脏的电信号。
108.引线18、20、22延伸到患者14的心脏12中，以感测心脏12的电活动和/或向心脏12递送电刺激。在图7所示的实例中，右心室(rv)引线18延伸穿过一个或多个静脉(未示出)、上腔静脉(未示出)和右心房26，并且进入右心室28。左心室(lv)冠状窦引线20延伸穿过一个或多个静脉、腔静脉、右心房26，并且进入冠状窦30到达与心脏12的左心室32的自由壁相邻的区域。右心房(ra)引线22延伸穿过一个或多个静脉和腔静脉，并且进入心脏12的右心房26。
109.imd 16可以通过耦接到引线18、20、22中的至少一个的电极来感测伴随心脏12的去极化和复极化的电信号等。在一些实例中，imd 16基于在心脏12内感测到的电信号向心脏12提供起搏疗法(例如，起搏脉冲)。imd 16可操作以调整与起搏疗法相关联的一个或多个参数，如a-v延迟和其它各种定时、脉冲宽度、振幅、电压、突发长度等。进一步地，imd 16可操作以使用各种电极配置来递送起搏疗法，所述电极配置可以是单极的、双极的、四极的或进一步多极的。例如，多极引线可以包含可以用于递送起搏疗法的若干电极。因此，多极引线系统可以提供或供应多个电矢量以从其起搏。起搏矢量可以包含至少一个阴极和至少一个阳极，所述至少一个阴极可以是位于至少一个引线上的至少一个电极，所述至少一个阳极可以是位于至少一个引线(例如，同一引线或不同引线)上和/或imd的外壳或罐上的至少一个电极。虽然作为起搏疗法的结果的心脏功能的改善可能主要取决于阴极，但如阻抗、起搏阈值电压、电流消耗、寿命等电参数可能更依赖于起搏矢量，所述起搏矢量包含阴极和阳极两者。imd 16还可以通过位于引线18、20、22中的至少一个上的电极来提供除颤疗法和/或心脏复律疗法。进一步地，imd 16可以检测心脏12的心律失常，诸如，心室28、32的纤颤，并且以电脉冲的形式对心脏12进行除颤疗法。在一些实例中，imd 16可以被编程成递送治疗进程，例如能量水平增加的脉冲，直到心脏12的纤颤停止为止。
110.图8a-8b是更详细地示出了图7的疗法系统10的imd 16和引线18、20、22的概念图。引线18、20、22可以通过连接器块34电耦接到疗法递送模块(例如，用于递送起搏疗法)、感测模块(例如，用于感测来自一个或多个电极的一个或多个信号)，和/或imd 16的任何其它模块。在一些实例中，引线18、20、22的近端可以包含电耦接到imd 16的连接器块34内的相
应的电触点的电触点。另外，在一些实例中，引线18、20、22可以借助于固定螺钉、连接销或另一合适的机械耦接机件机械地耦接到连接器块34。
111.引线18、20、22中的每一个包括细长绝缘引线体，所述细长绝缘引线体可以承载通过绝缘(例如，管状绝缘护套)彼此分离的多个导体(例如，同心线圈导体、直导体等)。在所展示的实例中，双极电极40、42位于引线18的远端附近。另外，双极电极44、45、46、47位于引线20的远端附近，并且双极电极48、50位于引线22的远端附近。
112.电极40、44、45、46、47、48可以采用环形电极的形式，并且电极42、50可以采用分别可缩回地安装在绝缘电极头52、54、56内的可延伸螺旋尖端电极的形式。电极40、42、44、45、46、47、48、50中的每一个可以电耦接到其相关联的引线18、20、22的引线体内的导体(例如，线圈导体和/或直导体)中的相应导体，并且由此耦接到引线18、20、22的近端上的电触点中的相应电触点。
113.另外，电极44、45、46和47的电极表面积可以为约5.3mm2到约5.8mm2。电极44、45、46和47也可以分别被称为lv1、lv2、lv3和lv4。引线20上的lv电极(即，左心室电极1(lv1)44、左心室电极2(lv2)45、左心室电极3(lv3)46和左心室4(lv4)47等)可以以可变距离间隔开。例如，电极44可以与电极45相距例如约21毫米(mm)的距离，电极45和46可以彼此间隔开例如约约1.3mm到约1.5mm的距离，并且电极46和47可以彼此间隔开例如20mm到约21mm的距离。
114.电极40、42、44、45、46、47、48、50可以进一步用于感测伴随心脏12的去极化和复极化的电信号(例如，电描记图(egm)内的形态波形)。电信号通过相应的引线18、20、22传导到imd 16。在一些实例中，imd 16还可以通过电极40、42、44、45、46、47、48、50递送起搏脉冲，以促使患者的心脏12的心脏组织的去极化。在一些实例中，如图8a中所示，imd16包括一个或多个外壳电极，诸如，外壳电极58，所述一个或多个外壳电极可以与imd 16的外壳60(例如，气密外壳)的外表面一体地形成或以其它方式耦接到外壳60。电极40、42、44、45、46、47、48、50中的任一个可以与壳体电极58组合用于单极感测或起搏。本领域的技术人员通常理解的是，也可以选择其它电极来定义起搏和感测矢量或用于起搏和感测矢量。进一步地，电极40、42、44、45、46、47、48、50、58中的任一个，在未用于进行起搏疗法时，可以用于在起搏疗法期间感测电活动。
115.如参考图8a进一步详细描述的，外壳60可以包封疗法递送模块，所述疗法递送模块可以包含用于生成心脏起搏脉冲和除颤或心脏复律电击的刺激发生器，以及用于监测患者的心脏的电信号(例如，患者的心律)的感测模块。引线18、20、22还可以分别包含可以采用线圈形式的细长电极62、64、66。imd 16可以通过细长电极62、64、66和壳体电极58的任何组合向心脏12递送除颤电击。电极58、62、64、66还可以用于向心脏12递送心脏复律脉冲。进一步地，电极62、64、66可以由任何合适的导电材料制成，诸如但不限于铂、铂合金和/或已知可用于植入式除颤电极中的其它材料。由于电极62、64、66通常不被配置成进行起搏疗法，因此电极62、64、66中的任一个可以用于感测电活动，并且可以与电极40、42、44、45、46、47、48、50、58中的任一个组合使用。在至少一个实施例中，rv细长电极62可以用于在递送起搏疗法期间感测患者的心脏的电活动(例如，与壳体电极58或除颤电极到壳体电极矢量组合)。
116.图7-9所展示的说明性疗法系统10的配置仅是一个实例。在其它实例中，代替图7
所展示的经静脉引线18、20、22或除了其之外，疗法系统可以包含心外膜引线和/或贴片电极。另外，在其它实例中，疗法系统10可以在没有经静脉引线(例如，无引线/无线起搏系统)的情况下或在引线被植入(例如，经静脉植入或使用方法)到心脏的左腔室的情况下被植入在心脏空间中/周围(除了被放置在心脏的右腔室中的如图7所展示的经静脉引线之外或替代所述被放置在心脏的右腔室中的经静脉引线)。进一步地，在一个或多个实施例中，不需要将imd 16植入患者14体内。例如，imd 16可以通过经皮引线向心脏12进行各种心脏疗法，所述经皮引线延伸穿过患者14的皮肤到达心脏12内或所述心脏外的多个位置。在一个或多个实施例中，系统10可以利用无线起搏(例如，通过超声、电感耦接、rf等将能量传输到(一个或多个)心脏内起搏组件)和使用罩壳/壳体上和/或皮下引线上的电极感测心激动。
117.在向心脏12提供电刺激疗法的疗法系统的其它实例中，此类疗法系统可以包含耦接到imd16的任何合适数量的引线，并且所述引线中的每个引线可以延伸到心脏12内或附近的任何位置。例如，疗法系统的其它实例可以包含如图7-9所展示的所定位的三个经静脉引线。仍进一步地，其它疗法系统可以包含从imd 16延伸到右心房26或右心室28中的单个引线或延伸到右心房26和右心室28中的相应一个中的两个引线。
118.图9a是imd 16的一种说明性配置的功能框图。如所示出的，imd 16可以包含控制模块81、疗法递送模块84(例如，其可以包含刺激发生器)、感测模块86以及电源90。
119.控制模块或设备81可以包含处理器80、存储器82，以及遥测模块，或设备88。存储器82可以包含计算机可读指令，所述计算机可读指令在，例如，由处理器80执行时促使imd 16和/或控制模块81执行归属于本文所描述的imd 16和/或控制模块81的各种功能。进一步地，存储器82可以包含任何易失性、非易失性、磁性、光学和/或电介质，如随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、非易失性ram(nvram)、电可擦除可编程rom(eeprom)、闪速存储器和/或任何其它数字介质。说明性捕获管理模块可以是在题为“lv阈值测量结果和捕获管理(lv threshold measurement and capture management)”并且于2010年3月23日发布的美国专利第7,684,863号中描述的左心室捕获管理(lvcm)模块。
120.控制模块81的处理器80可以包含以下任何一个或多个：微处理器、控制器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)，和/或等效离散或集成逻辑电路系统。在一些实例中，处理器80可以包含多个组件，如一个或多个微处理器、一个或多个控制器、一个或多个dsp、一个或多个asic和/或一个或多个fpga的任何组合，以及其它离散或集成逻辑电路系统。归属于本文的处理器80的功能可以体现为软件、固件、硬件或其任何组合。
121.控制模块81可以控制疗法递送模块84根据可以存储在存储器82中的所选择的一个或多个疗法程序向心脏12递送疗法(例如，如起搏等电刺激疗法)。更具体地，控制模块81(例如，处理器80)可以控制由疗法递送模块84递送的电刺激的各个参数，如例如a-v延迟、v-v延迟、具有振幅的起搏脉冲、脉冲宽度、频率或电极极性等，所述疗法递送模块可以由一个或多个所选择的疗法程序(例如，a-v和/或v-v延迟调整程序、起搏疗法程序、起搏恢复程序、捕获管理程序等)指定。如所示出的，疗法递送模块84例如通过相应的引线18、20、22的导体或者在壳体电极58的情况下通过安置在imd 16的壳体60内的电导体电耦接到电极40、42、44、45、46、47、48、50、58、62、64、66。疗法递送模块84可以被配置成使用电极40、42、44、45、46、47、48、50、58、62、64、66中的一个或多个生成如起搏疗法等电刺激疗法并且向心脏
12递送所述电刺激疗法。
122.例如，疗法递送模块84可以通过耦接到引线18、20、22的环形电极40、44、45、46、47、48和/或引线18、22的螺旋尖端电极42、50来递送起搏刺激(例如，起搏脉冲)。进一步地，例如，疗法递送模块84可以通过电极58、62、64、66中的至少两个向心脏12递送除颤电击。在一些实例中，疗法递送模块84可以被配置成以电脉冲的形式递送起搏、心脏复律或除颤刺激。在其它实例中，疗法递送模块84可以被配置成以其它信号(如正弦波、方波和/或其它基本上连续的时间信号)的形式递送这些类型的刺激中的一种或多种。
123.imd 16可以进一步包含开关模块85，并且控制模块81(例如，处理器80)可以使用开关模块85来例如通过数据/地址总线选择可用电极中的哪些电极用于递送疗法，如用于起搏疗法的起搏脉冲，或者可用电极中的哪些电极用于感测。开关模块85可以包含开关阵列、开关矩阵、多路复用器或适合于将感测模块86和/或疗法递送模块84选择性地耦接到一个或多个所选择电极的任何其它类型的开关装置。更具体地，疗法递送模块84可以包含多个起搏输出电路。所述多个起搏输出电路中的每个起搏输出电路可以，例如，使用开关模块85选择性地耦接到电极40、42、44、45、46、47、48、50、58、62、64、66中的一个或多个(例如，用于向双极或多极起搏矢量递送疗法的一对电极)。换句话说，每个电极可以使用开关模块85选择性地耦接到疗法递送模块的起搏输出电路之一。
124.感测模块86耦接(例如，电耦接)到感测设备，在另外的感测设备中，所述感测设备可以包含电极40、42、44、45、46、47、48、50、58、62、64、66以监测心脏12的电活动，例如，心电图(ecg)/电描记图(egm)信号等。ecg/egm信号可以用于测量或监测激动时间(例如，心室激动时间等)、心率(hr)、心率变异性(hrv)、心率震荡(hrt)、减速/加速能力、减速序列发病率、t波交替(twa)、p波到p波间期(也被称为p-p间期或a-a间期)、r波到r波间期(也被称为r-r间期或v-v间期)、p波到qrs波群间期(也被称为p-r间期、a-v间期或p-q间期)、qrs波群形态、st区段(即，连接qrs波群和t波的区段)、t波变化、qt间期、电矢量等。
125.开关模块85还可以与感测模块86一起使用，以选择使用或启用可用电极中的哪些电极来，例如，感测患者的心脏的电活动(例如，使用电极40、42、44、45、46、47、48、50、58、62、64、66的任何组合的患者的心脏的一个或多个电矢量)。同样地，开关模块85还可以与感测模块86一起使用，以选择不使用(例如，禁用)可用电极中的哪些电极来，例如，感测患者的心脏的电活动(例如，使用电极40、42、44、45、46、47、48、50、58、62、64、66的任何组合的患者的心脏的一个或多个电矢量)等。在一些实例中，控制模块81可以通过感测模块86内的开关模块例如通过数据/地址总线提供信号来选择充当感测电极的电极。
126.在一些实例中，感测模块86包括通道，所述通道包括具有比r波或p波放大器相对更宽的通带的放大器。可以向多路复用器提供来自所选择的感测电极的信号，并且此后由模数转换器转换成多位数字信号，以便存储在存储器82中，例如，作为电描记图(egm)。在一些实例中，此类egm在存储器82中的存储可以处于直接存储器存取电路的控制下。
127.在一些实例中，控制模块81可以作为中断驱动装置操作，并且可以响应于来自起搏器定时和控制模块的中断，其中中断可以与感测到的p波和r波的发生和心脏起搏脉冲的生成相对应。任何必要的数学计算可以由处理器80执行，并且由起搏器定时和控制模块控制的值或间期的任何更新可以在此类中断之后发生。存储器82的一部分可以被配置成多个再循环缓冲器，所述多个再循环缓冲器能够保持一个或多个系列的测量间期，所述测量间
期可以由例如处理器80响应于起搏或感测中断的发生来分析，以确定患者的心脏12当前是否表现出心房或心室快速性心律失常。
128.控制模块81的遥测模块88可以包含用于与如编程器等另一个装置通信的任何合适的硬件、固件、软件，或其任何组合。例如，在处理器80的控制下，遥测模块88可以借助于天线(所述天线可以是内部的和/或外部的)从编程器接收下行链路遥测并且向编程器发送上行链路遥测。处理器80可以，例如，通过地址/数据总线提供要被上行链路传送到编程器的数据和遥测模块88内的遥测电路的控制信号。在一些实例中，遥测模块88可以通过多路复用器向处理器80提供接收到的数据。
129.imd 16的各个组件进一步耦接到电源90，所述电源可以包含可再充电或不可再充电电池。不可再充电电池可以被选择为持续数年，而可再充电电池可以例如在每天或每周的基础上从外部装置感应地充电。
130.图9b是描绘了不具有la cs起搏/感测电极并且与植入式脉冲发生器(ipg)电路31耦接的双极ra引线22、双极rv引线18和双极lv cs引线20的imd 16的功能框图的另一个实施例，所述植入式脉冲发生器电路具有在起搏领域中已知的双心室ddd/r类型的可编程模式和参数。进而，传感器信号处理电路91间接耦接到定时电路43，并且通过数据和控制总线耦接到微计算机电路系统33。ipg电路31示于功能框图中，所述功能框图总体上被分为微计算机电路33和起搏电路21。起搏电路21包括数字控制器/定时器电路43、输出放大器电路51、感测放大器电路55、rf遥测收发器41、活动传感器电路35，以及下文描述的许多其它电路和组件。
131.在电池29提供电力时，晶体振荡器电路89向起搏电路21提供基本定时时钟。上电复位电路87响应于电路与电池的初始连接，以用于限定初始操作条件，并且类似地，响应于检测到低电池条件而将装置的操作状态复位。参考模式电路37为起搏电路21内的模拟电路生成稳定的电压参考和电流。模数转换器(adc)和多路复用器电路39将模拟信号和电压数字化，以提供，例如，来自感测放大器55的心脏信号的实时遥测，以通过rf发射器和接收器电路41进行上行链路传输。电压参考和偏置电路37、adc和多路复用器39、上电复位电路87以及晶体振荡器电路89可以与在说明性植入式心脏起搏器中使用的那些中的任一个相对应。如果ipg被编程成速率响应模式，则由一个或多个生理传感器输出的信号被用作速率控制参数(rcp)，以导出生理逸搏间期。例如，逸搏间期与在所描绘的说明性ipg电路31中的患者活动传感器(pas)电路35中产生的患者活动水平成比例地调整。患者活动传感器27耦接到ipg外壳，并且可以采取压电晶体换能器的形式。患者活动传感器27的输出信号可以被处理，并且用作rcp。传感器27响应于感测到的身体活动而生成电信号，所述电信号由活动电路35处理并且提供给数字控制器/定时器电路43。活动电路35和相关联的传感器27可以与在题为“用于在脉冲发生器中实施活动感测的方法和设备(method and apparatus for implementing activity sensing in a pulse generator)”并且于1991年10月1日发布的美国专利第5,052,388号和题为“速率自适应起搏器(rate adaptive pacer)”并且于1984年1月31日发布的美国专利第4,428,378号中公开的电路系统相对应。类似地，本文所述的说明性系统、设备和方法可以结合替代类型的传感器(如氧合传感器、压力传感器、ph传感器和呼吸传感器)来实践，以用于提供速率响应起搏能力。可替代地，qt时间可以用作速率指示参数，在这种情况下，不需要额外的传感器。类似地，本文所描述的说明性实施例也可
以在非速率响应式起搏器中实践。
132.往来于外部编程器的数据传输通过遥测天线57和相关联的rf收发器41来实现，所述相关联的rf收发器用于解调接收到的下行链路遥测和发射上行链路遥测两者。上行链路遥测能力可以包含发射所存储的数字信息的能力，例如，操作模式和参数、egm直方图和其它事件，以及心房和/或心室电活动的实时egm和指示心房和心室中的所感测和起搏的去极化的发生的标记通道脉冲。
133.微计算机33分别含有微处理器80和相关联的系统时钟以及处理器上ram芯片82a和rom芯片82b。另外，微计算机电路33包括单独的ram/rom芯片82c，以提供另外的存储器容量。微处理器80通常在降低功耗模式下操作，并且是由中断驱动的。微处理器80响应于所定义的中断事件而被唤醒，所述所定义的中断事件可以包含由数字定时器/控制器电路43中的定时器生成的a-trig、rv-trig、lv-trig信号以及由感测放大器电路55生成的a-event、rv-event和lv-event信号等。由数字控制器/定时器电路43超时的间期和延迟的具体值由微计算机电路33通过数据和控制总线从编程的参数值和操作模式控制。另外，如果被编程成作为速率响应起搏器操作，则可以提供定时中断，例如，每个循环或每两秒，以便允许微处理器分析活动传感器数据并且更新基本的a-a、v-a或v-v逸搏间期(如果适用的话)。另外，微处理器80还可以用于定义可变的、可操作的a-v延迟间期、v-v延迟间期以及向每个心室和/或心房递送的能量。
134.在一个实施例中，微处理器80是适于以常规方式获取和执行存储在ram/rom单元82中的指令的定制微处理器。然而，构想了其它实施方案可能适合于实践本公开。例如，现成的可商购获得的微处理器或微控制器或定制的专用硬连线逻辑或状态机类型电路可以执行微处理器80的功能。
135.数字控制器/定时器电路43在微计算机33的一般控制下操作以控制起搏电路21内的定时和其它功能，并且包含一组定时和相关联的逻辑电路，其中描绘了与本公开相关的某些逻辑电路。所描绘的定时电路包含uri/lri定时器83a、v-v延迟定时器83b、用于对流逝的v-event到v-event间期或v-event到a-event间期或v-v传导间期进行定时的固有间期定时器83c、用于对a-a、v-a和/或v-v起搏逸搏间期进行定时的逸搏间期定时器83d、用于对来自先前的a-event或a-trig的a-lvp延迟(或a-rvp延迟)进行定时的a-v延迟间期定时器83e、用于对心室后时间段进行定时的心室后定时器83f以及日期/时间时钟83g。a-v延迟间期定时器83e加载有用于一个心室腔的适当延迟间期(例如，a-rvp延迟或a-lvp)，以从先前的a-pace或a-event开始超时。间期定时器83e触发起搏刺激递送，并且可以根据一个或多个之前的心动周期(或根据针对给定患者凭经验导出的数据集)。
136.事件后定时器83f使跟随rv-event或lv-event或rv-trig或lv-trig的心室后时间段和跟随a-event或a-trig的心房后时间段超时。事件后时间段的持续时间也可以被选择为存储在微计算机33中的可编程参数。心室后时间段包含pvarp、心房后心室消隐期(pavbp)、心室消隐期(vbp)、心室后心房消隐期(pvarp)和心室不应期(vrp)，但是其它时间段可以至少部分地根据起搏引擎中采用的操作电路系统来适当地定义。心房后时间段包含心房不应期(arp)和心房消隐期(abp)，在心房不应期期间，出于重置任何a-v延迟的目的忽略a-event，在心房消隐期期间，心房感测被禁用。应注意，心房后时间段和a-v延迟的开始可以与每个a-event或a-trig的开始或结束基本上同时开始，或者在后一种情况下，在可以
跟随a-trig的a-pace结束时开始。类似地，心室后时间段和v-a逸搏间期的开始可以与v-event或v-trig的开始或结束基本上同时开始，或者在后一种情况下，在可以跟随v-trig的v-pace结束时开始。微处理器80还任选地计算a-v延迟、v-v延迟、心室后时间段和心房后时间段，其随着响应于一个或多个rcp建立的基于传感器的逸搏间期和/或固有心房和/或心室率而变化。
137.输出放大器电路51含有ra起搏脉冲发生器(和la起搏脉冲发生器，如果提供la起搏的话)、rv起搏脉冲发生器、lv起搏脉冲发生器和/或被配置成提供心房和心室起搏的任何其它脉冲发生器。为了触发rv-pace或lv-pace脉冲的生成，数字控制器/定时器电路43在由a-v延迟间期定时器83e(或v-v延迟定时器83b)提供的a-rvp延迟(在rv预激励的情况下)超时时生成rv-trig信号或在a-lvp延迟(在lv预激励的情况下)超时时生成lv-trig。类似地，数字控制器/定时器电路43在由逸搏间期定时器83d定时的v-a逸搏间期结束时生成触发ra-pace脉冲的输出的ra-trig信号(或触发la-pace脉冲的输出的la-trig信号，如果提供的话)。
138.输出放大器电路51包含开关电路，所述开关电路用于将来自引线导体和ind-can电极21之中的所选择的起搏电极对耦接到ra起搏脉冲发生器(和la起搏脉冲发生器，如果提供的话)、rv起搏脉冲发生器和lv起搏脉冲发生器。起搏/感测电极对选择和控制电路53选择引线导体和相关联的起搏电极对以与输出放大器电路51内的心房和心室输出放大器耦接，以用于实现ra、la、rv和lv起搏。
139.感测放大器电路55含有用于心房和心室起搏和感测的感测放大器。高阻抗p波和r波感测放大器可以用于放大由于心脏去极化波前的经过而跨感测电极对生成的电压差信号。高阻抗感测放大器使用高增益来放大低振幅信号，并且依赖于通带滤波器、时域滤波和振幅阈值比较来将p波或r波与背景电噪声区分开。数字控制器/定时器电路43控制心房和心室感测放大器55的灵敏度设置。
140.在向起搏系统的起搏电极中的任一个递送起搏脉冲之前、期间和之后的消隐期期间，感测放大器可以与感测电极解耦接，以避免感测放大器的饱和。感测放大器电路55包括消隐电路，所述消隐电路用于在abp、pvabp和vbp期间将所选择的引线导体对和ind-can电极21与ra感测放大器(和la感测放大器，如果提供的话)、rv感测放大器和lv感测放大器的输入解耦接。感测放大器电路55还包括开关电路，所述开关电路用于将所选择的感测电极引线导体和ind-can电极21耦接到ra感测放大器(和la感测放大器，如果提供的话)、rv感测放大器和lv感测放大器。同样，感测电极选择和控制电路53选择要与输出放大器电路51和感测放大器电路55内的心房和心室感测放大器耦接的导体和相关联的感测电极对，以用于沿着期望的单极和双极感测矢量实现ra、la、rv和lv感测。
141.由ra感测放大器感测到的ra-sense信号中的右心房去极化或p波导致被传送到数字控制器/定时器电路43的ra-event信号。类似地，由la感测放大器(如果提供的话)感测到的la-sense信号中的左心房去极化或p波导致被传送到数字控制器/定时器电路43的la-event信号。由心室感测放大器感测到的rv-sense信号中的心室去极化或r波导致被传送到数字控制器/定时器电路43的rv-event信号。类似地，由心室感测放大器感测到的lv-sense信号中的心室去极化或r波导致被传送到数字控制器/定时器电路43的lv-event信号。rv-event、lv-event和ra-event、la-sense信号可能是不应的或非不应的，并且可以被电噪声
信号或异常传导的去极化波而非真实的r波或p波无意地触发。本公开中描述的技术(包含归属于imd 16、计算设备140和/或各种组成组件的技术)可以至少部分地以硬件、软件、固件或其任何组合的形式来实施。例如，所述技术的各个方面可以在如在医师或患者编程器等编程器、刺激器、图像处理装置或其它装置中具体化的一个或多个处理器内实施，所述一个或多个处理器包含一个或多个微处理器、dsp、asic、fpga或任何其它等效的集成或离散逻辑电路系统以及此类组件的任何组合。术语“模块”、“处理器”或“处理电路系统”总体可以指代前述逻辑电路系统单独或与其它逻辑电路系统的组合或任何其它等效的电路系统中的任何电路系统。
142.此类硬件、软件和/或固件可以在同一装置内或在单独的装置内实现，以支持本公开中描述的各种操作和功能。另外，任何所描述的单元、模块或组件可以一起或以离散但可互操作的逻辑装置的形式单独实施。将不同特征描绘为模块或单元旨在突出不同的功能方面，并且不一定暗示此类模块或单元必须由单独的硬件或软件组件来实现。相反，与一个或多个模块或单元相关联的功能可以由单独的硬件或软件组件来执行，或者集成在共同的或单独的硬件或软件组件中。
143.当以软件实施时，归因于本公开中所描述的系统、装置和技术的功能可以体现为如ram、rom、nvram、eeprom、闪速存储器、磁数据存储介质、光学数据存储介质等计算机可读介质上的指令。指令可以由处理电路系统和/或一个或多个处理器执行，以支持本公开中描述的功能的一个或多个方面。
144.说明性实施例
145.实施例1.一种用于心脏疗法评估的系统，包括：
146.电极设备，其包含用于监测来自患者的组织的电活动的多个外部电极；以及
147.计算设备，其包含处理电路系统并可操作地联接到所述电极设备，所述计算设备被配置为：
148.使用所述多个外部电极来感测电活动，
149.根据监测到的电活动生成电异质性信息(ehi)，
150.使用多个不同的起搏矢量启动起搏疗法的递送，其中每个不同的起搏矢量使用与其余不同的起搏矢量不同的起搏电极的组合，
151.基于在使用多个不同起搏矢量递送起搏疗法期间监测的电活动生成的ehi，选择多个不同的起搏矢量中的一个或多个，
152.使用一个或多个选择的不同起搏矢量和起搏参数的多个不同设置启动起搏疗法的递送，以及
153.基于使用一个或多个选择的不同起搏矢量和起搏参数的多个不同设置递送起搏疗法期间监测的电活动生成的ehi识别起搏参数的多个不同设置中的一个或多个。
154.实施例2.一种用于心脏疗法评估的方法，包括：
155.使用来自患者组织的多个外部电极监测电活动；
156.根据监测到的电活动生成电异质性信息(ehi)；
157.使用多个不同的起搏矢量启动起搏疗法的递送，其中每个不同的起搏矢量使用与其余不同的起搏矢量不同的起搏电极的组合；
158.基于在使用多个不同起搏矢量递送起搏疗法期间监测的电活动生成的ehi，选择
多个不同的起搏矢量中的一个或多个；
159.使用一个或多个选择的不同起搏矢量和起搏参数的多个不同设置启动起搏疗法的递送；以及
160.基于使用一个或多个选择的不同起搏矢量和起搏参数的多个不同设置递送起搏疗法期间监测的电活动生成的ehi识别起搏参数的多个不同设置中的一个或多个。
161.实施例3：根据实施例1-2中任一项所述的系统或方法，其中所述ehi包括由所述多个外部电极监测的电激活时间的标准偏差。
162.实施例4：根据实施例1-3中任一项所述的系统或方法，其中多个不同的起搏设置包括多个不同的a-v和/或v-v时间。
163.实施例5：根据实施例4所述的系统或方法，其中所述多个不同的a-v时间在患者固有a-v延迟的40％和患者固有a-v延迟的80％之间。
164.实施例6：根据实施例1-5中任一项所述的系统或方法，其中所述起搏参数包括a-v时间和v-v时间之一，其中使用所述一个或多个选择的不同起搏矢量和所述起搏参数的多个不同设置启动起搏疗法的递送以及基于使用一个或多个选择的不同起搏矢量和起搏参数的多个不同设置递送起搏疗法期间监测的电活动生成的ehi识别起搏参数的多个不同设置中的一个或多个包括：
165.使用一个或多个选择的起搏矢量和起搏参数的多个不同时间值的子集启动起搏疗法的递送；
166.基于使用一个或多个选择的不同起搏矢量和起搏参数的多个不同时间值的子集递送起搏疗法期间监测的电活动生成的ehi识别起搏参数的多个不同时间值的子集的时间值；
167.使用一个或多个选择的起搏矢量和在选择的时间值的选择范围内的起搏参数的一组接近的不同时间值启动起搏疗法的递送；和
168.基于使用一个或多个选择的不同起搏矢量和在选择的时间值的选择范围内起搏参数的所述一组接近的不同时间值递送起搏疗法期间监测的电活动生成的ehi识别起搏参数的所述一组接近的不同时间值的一个或多个。
169.实施例7：根据实施例1-6中任一项所述的系统或方法，其中所述起搏参数包括a-v时间和v-v时间之一，其中基于使用一个或多个选择的不同起搏矢量和起搏参数的多个不同设置启动起搏参数的递送包括：
170.使用一个或多个选择的起搏矢量和起搏参数的时间值启动起搏疗法的递送；
171.以选定的增量增加时间值；
172.如果监测的电活动表明时间值不如先前监测的有效，则增加选定的增量；和
173.如果监视的电活动表明时间值比先前监视的更有效，则减小选定的增量。
174.实施例8：根据实施例1-7中任一项所述的系统或方法，其中所述计算设备还配置用于执行或者所述方法还包括：
175.取消用于提供刺激膈神经的多个不同起搏矢量的任何起搏电极的资格。
176.实施例9：根据实施例1-8中任一项所述的系统或方法，其中所述计算设备还配置用于执行或者所述方法还包括：
177.取消用于提供超过选定的捕获阈值的多个不同起搏矢量的任何起搏电极的资格。
178.实施例10：根据实施例1-9中任一项所述的系统或方法，其中使用多个不同的起搏矢量递送起搏疗法包括如果患者患有房室传导阻滞，则使用选定的a-v时间递送起搏疗法。实施例11：根据实施例1-10中任一项所述的系统或方法，其中基于从使用多个不同起搏矢量递送起搏疗法期间监测的电活动产生的ehi选择多个不同起搏矢量中的一个或多个包括选择单个不同的起搏矢量。
179.实施例12：根据实施例1-11中任一项所述的系统或方法，其中所述计算设备还配置用于执行或者所述方法还包括：
180.如果产生的ehi大于选定的阈值，则停止启动起搏疗法；和
181.识别在监测导致ehi停止的电活动期间使用的起搏矢量和起搏设置。
182.实施例13：根据实施例1-12中任一项所述的系统或方法，其中所述计算设备进一步被配置为执行或所述方法进一步包括响应于心房颤动或心房心动过速的指示从所述多个不同起搏设置中去除a-v时间。
183.实施例14：一种用于心脏疗法评估的系统，包括：
184.电极设备，其包含用于监测来自患者的组织的电活动的多个外部电极；以及
185.计算设备，其包含处理电路系统并可操作地联接到所述电极设备，所述计算设备被配置为：
186.使用所述多个外部电极来感测电活动，
187.根据监测到的电活动生成电异质性信息(ehi)，
188.在多个不同的第一设置下使用第一参数启动起搏疗法的递送，
189.基于从使用多个不同的第一设置递送起搏疗法期间监测的电活动产生的ehi，为第一参数选择多个不同的第一设置中的一个或多个，
190.在多个不同的第二设置下使用一个或多个选择的不同第一设置和第二参数启动起搏疗法的递送，以及
191.基于使用一个或多个选择的不同的第一设置和多个不同的第二设置递送起搏疗法期间监测的电活动产生的ehi识别多个不同的第二设置值中的一个或多个。
192.本公开是参考说明性实施例提供的，并不意味着被解释为限制性的。如先前所描述的，本领域技术人员将认识到，其它各种说明性应用可以使用如本文所描述的技术来利用本文所描述的设备和方法的有益特性。说明性实施例的各种修改以及本公开的另外的实施例在本说明书将变得显而易见。