基于自身房室傳導的心臟再同步化治療的脈沖發生器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種醫療衛生領域的心臟起搏治療心力衰竭范疇，尤其涉及一種基于自身房室傳導的心臟再同步化治療的脈沖發生器。
【背景技術】
[0002]CHF是所有心血管疾病的惡性歸宿之一。盡管隨著病因治療和血管緊張素轉換酶抑制劑、β -受體阻滯劑等藥物治療的不斷進步，CHF患者的住院死亡率和再住院率已有所降低，但CHF的發病率仍然居高不下，嚴重影響心血管疾病患者的生存質量和預后。1994年，法國醫生Cazeau等首先報道對1例伴有完全性左束支傳導阻滯(LBBB)的男性CHF患者實施四腔(雙心房、雙心室)起搏治療，明顯改善了其臨床癥狀，從此為CRT這一 CHF的新療法揭開了序幕。臨床研究發現，約1/3CHF患者的QRS時限超過120ms，常見于LBBB ;伴LBBB的CHF患者的左心室(LV)激動明顯晚于右心室(RV)，LV心內膜激動發生于經室間隔由右向左激動之后，室間隔無法支持LV射血，LV喪失了協調的球形收縮功能；最晚激動位點通常是LV側壁、側后壁，在收縮晚期，LV側壁收縮，室內壓迅速上升，室間隔受壓力影響向右凸出，產生矛盾運動，進而減少前向射血；室間和室內電傳導延遲引發的LV內區域性機械延遲，導致功能性的二尖瓣返流、LV收縮功能降低。CRT通過起搏雙心室恢復室間隔和LV側壁收縮的同步性，提高LV機械功能，增加舒張期充盈時間，減少室間隔的矛盾運動及二尖瓣反流，從而降低CHF患者的死亡率、再入院率，改善患者癥狀和生活質量。MIRALE、CARE-HF、COMPAN1N、PATH-CHF和MUSTIC-SR等幾項關鍵的循證醫學研究明確了 CRT改善CHF患者心衰癥狀及預后的作用，在此基礎上，美國心臟病學會/美國心臟協會、歐洲心臟病學會、中華醫學會心血管病分會/心電生理與起搏分會均已將CRT作為治療CHF患者的I類適應證進行推薦。目前隨著CRT在臨床的廣泛應用，針對CRT脈沖發生器和起搏電極導線的性能設計、植入輔助工具和相關技術正經歷著前所未有的快速發展，成為CHF的臨床治療學、醫學生物工程學領域的研究熱點。
[0003]目前CRT在臨床實踐中基本采用右心房(RA)和雙心室起搏模式，通過設置起搏脈沖發生器的個體化房室間期(A-V間期)、室間間期(LV-RV/RV-LV間期)、感知性能、起搏性能、頻率應答、感知響應、起搏/感知極性等參數，力爭實現心電圖QRS波最窄，房室順序最佳，超聲心動圖心室同步性指標(E-A、VT1、MR、LVEDD、LVEF、IVMD及SPWMD等)最優，患者癥狀最輕及并發癥最少，從而達到改善CHF患者癥狀與預后的治療目的。盡管CRT對失同步化的CHF患者的治療取得了令人矚目的成績，但部分CHF患者對CRT低反應，甚至無反應仍然困擾著患者和臨床醫生。目前臨床研究顯示，適應證患者術前的QRS波越寬、植入CRT后QRS波時限越窄，患者對CRT的反應率越高；而適應證選擇不當(如植入時機過晚)、LV電極定位不佳或脫位、CRT參數未動態優化、藥物治療和心理干預不當、合并癥等因素導致近三分之一的CHF患者對CRT治療無反應，其中排在第一位的影響因素就是不恰當的A-V間期。為了獲得100%的雙心室起搏，往往需要設置較短的A-V間期，但過短的A-V間期可縮短心室舒張期時間，導致心室提前收縮、二 /三尖瓣提前關閉，不僅減少心輸出量，還削弱了心房“輔助栗”的功能。單獨LV起搏可延長右心室充盈時間，增加肺動脈血流，減少靜脈系統淤血，間接增加了患者血氧含量及左心回血，減少房室瓣返流，延緩甚至逆轉心室擴大。由于絕大多數CHF患者為竇性心律，房室結功能無明顯異常，且遠期發生房室傳導阻滯的風險較低，故單純LV起搏，而非雙心室起搏，是否可能恢復心室同步性引起了學界的興趣。
[0004]EATER-EARTH注冊研究及一些樣本量略小的非劣性臨床研究發現，對于LVEF (左室射血分數)(35%、合并LBBB(QRS寬度彡130ms)的患者，經過為期6?12個月的隨訪觀察，單純LV起搏對患者臨床狀況、運動耐量、LV內徑及功能等指標的改善程度與雙心室起搏相近。薈萃分析也進一步肯定了單純LV起搏在治療合并心室機械運動失同步的心功能不全患者的地位。
[0005]基于上述理論，我們假設針對房室結功能正常的LBBB患者，設計獨特的脈沖發生器，在僅單純實施LV起搏的情況下，通過自動動態設置A-V間期，使其自身房室結傳導參與心室激動，觸發最窄QRS以實現CRT療效。
【實用新型內容】
[0006]針對現有技術上存在的不足，本實用新型提供一種具有智能化程度高、低功耗、用途廣泛、操作簡便且使用成本低的基于自身房室傳導的心臟再同步化治療的脈沖發生器。
[0007]為了實現上述目的，本實用新型是通過如下的技術方案來實現:一種基于自身房室傳導的心臟再同步化治療脈沖發生器，包括雙路心腔內心電放大器和雙路脈沖發生器以及微處理器構成的整體運行控制中心，所述脈沖發生器通過放置于心腔內的右房電極和左室電極與人體心臟連通，發放基于自身房室傳導的心臟再同步化治療脈沖并接受心肌的電生理信號。
[0008]進一步地:所述雙路心腔內心電放大器，在接受并處理心房和心室電生理信號時，能夠雙腔同時采用雙極模式，也能夠雙腔同時采用單極導聯模式，也能夠一腔采用單極，另一腔采用雙極導聯模式。
[0009]進一步地:所述雙路心腔內心電放大器硬件增益是50-100倍，50/60HZ陷波電路，峰值頻率可選并通過4級巴赫曼濾波器，實現放大器帶通頻率為5-200HZ。
[0010]進一步地:所述雙路心腔內心電放大器將原始心電信號硬件處理后，進入MCU的模數處理器(A/D轉換)，采用12倍SAR結構。
[0011]進一步地:所述雙路脈沖發生器脈沖寬度為0.1-1.0ms，步進±0.1ms，刺激脈沖電壓范圍為1-10V，步進±1.0V，刺激脈沖波形正向、負向及雙向可選，默認負向。
[0012]進一步地:所述微處理器通過其A/D轉換器將心電模擬信號轉變為數字信號后，對該信號進行數字化后處理，包括對信號的振幅控制，50/60HZ陷波高Q值深度處理，數字四級高通和低通濾波，5-150Hz范圍的帶寬優化處理切削。
[0013]進一步地:所述心電信號帶寬優化處理，是指通過脈沖發生器的MCU發出的程序，即AS/AP-VS自動搜索所產生的系列心電信號實施全程邏輯算法處理，處理的內容涵蓋每一個實時的AS/AP-VS信息，即AS/AP起始點坐標，VS起始點和腫么點坐標，并計算出AS/ΑΡ-VS間期，將坐標數據存儲于數據庫內，依靠固話的邏輯算法程序，最終確定發生最窄VS實現的AS/AP-VS間期。
[0014]相較于現有技術，本實用新型提供的一種基于自身房室傳導的心臟再同步化治療的脈沖發生器至少存在以下優點:所述基于自身房室傳導的心臟再同步化治療的脈沖發生器對心腔內電信號，即AS、AP、VS或VP的采集，重點放在其信號源低中端頻率范圍，SP5-100HZ帶寬內，目的是易于對AS、AP、VS或VP激動的起始點和終末點實施更精確的模擬化和數字化處理，通過硬件電路和軟件編程，濾除心腔內電信號多重無序的高次諧波，保留住AS、AP、VS或VP起始點和終末點相對清晰的信號源低中端頻率成分，以便于邏輯算法容易通過波形的拐點斜率變化，進行計算、分析和判斷，更精確測量出X軸時間向量的AS/AP初始點和VS/VP初始點和終結點。
【附圖說明】
[0015]下面結合附圖和【具體實施方式】來詳細說明本實用新型；
[0016]圖1為本實用新型的脈沖發生器起搏裝置硬件基本結構示意圖。
[0017]圖2為本實用新型的脈沖發生器基于自身房室傳導自動搜索AS/AP-VP軟件邏輯圖。
[0018]圖3為本實用新型的脈沖發生器自動搜索檢測程序和CRT起搏治療工作流程圖。
[0019]圖4為本實用新型的基于自身房室傳導自動搜索AS-VP示意圖。
【具體實施方式】
[0020]為使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合【具體實施方式】，進一步闡述本實用新型。
[0021]如圖1至圖4所示，其示出了本實用新型的通過對自行研發的基于自身房室傳導的心臟再同步化治療(CRT)脈沖發生器(下文以CRT-GZ1代之)的起搏模式、邏輯算法、心腔內心電信號測量和實時同步計算，以及臨床方法學的建立，研究了一套完整的建立在CHF患者自身房室傳導狀態下的新型CRT技術。
[0022]1、起搏電極導管和CRT-GZ1脈沖發生器的植入及工作原理簡述
[0023]CRT產生的最佳血液動力學不僅依賴LV電極安置的部位，也與最適合的A-V間期、LV-RV/RV-LV間期密切相關。本實用新型設計一種基于自身房室傳導的新型CRT方案:首先，在臨床上對符合CRT植入的I類適應癥患者，應用常規植入CRT的RA電極和LV電極的方法，局部麻醉下經鎖骨下靜脈途徑，僅植入RA心內膜起搏電極導管和LV心外膜起搏電極導管(經冠狀靜脈竇逆行置于冠狀靜脈屬支)；其次，在完成起搏電極導管的參數測試后，分別將RA電極和LV電極與具有房室順序雙腔起搏(DDD/DDDR)功能的CRT-GZ1的心房和心室輸入/出口連接，將電極與脈沖發生器包埋于上胸部皮下；CRT-GZ1對患者的心房感知(AS) -心室感知(VS)、心房起搏(AP)-VS、AP-心室起搏(VP)、AS_VP等四種A-V間期及其相應的腔內QRS時限進行自動搜索測量，并自動設置觸發最窄QRS時限的AS/AP-VP間期，以雙極模式進行起搏。值得強調的是，本實用新型系基于患者自身房室傳導的CRT模式，即通過對AS/AP-VS進行自動搜索