[发明专利]用于识别抽吸事件的方法和设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年6月18日提交的美国临时专利申请号62/013,680的申请日的权益，所述申请的公开内容通过引用结合在此。

发明背景

可植入血泵可以用于向具有晚期心脏病的患者提供辅助。血泵通过从患者的血管系统接收血液并且将血液推动回至患者的血管系统来进行操作。通过向患者的血流增加动量和压力，血泵可以增强或替代心脏的泵送动作。例如，血泵可以被配置为心室辅助设备或“VAD”。当VAD用于辅助左心室的泵送动作时，所述设备从心脏的左心室抽取血液并且将血液排入主动脉。

为了向心脏提供临床上有用的辅助，血泵以相当大的血液流速推动血液。针对成人患者，取决于患者的需要，心室辅助设备可以被安排成用于在大约10mmHg-110mmHg的跨泵差压下以每分钟大约1到10升推动血液。患者的需要可以随着年龄、身高以及其他因素而改变。

令人期望的是监测由血泵推动血液的速率。例如，如果以超过血液到心室的流入速度的流速对VAD进行操作，则VAD将在心室内产生抽吸情况，其中，所述心室是收缩的并且基本上没有血液。这种情况是不期望的。在这种情况下，通过泵的流速将快速下降。同样，如果泵的入口或出口被堵塞，则流速将下降。如果通过泵的流速不足，则设备将不会向患者提供足够的循环辅助。过大的流速也可产生不期望的情况。因此，将期望的是提供一种血泵控制器，所述血泵控制器可以监测其所控制的血泵所产生的血液流速，并且基于这种监测来判定存在或不存在抽吸情况。

发明内容

本公开的一个方面提供一种方法，所述方法包括以下步骤：随着时间推移采集多个流速数据点，每个数据点指示通过所述泵的血液流速；基于所述多个采集的流速数据点来计算对由所述多个流速数据点形成的波形的一个或多个特征进行表征的值；以及基于所述计算值判定所述泵中存在或不存在抽吸情况。可以至少部分地基于从所述多个流速数据点导出的一个或多个参数来计算所述计算值，所述参数诸如平均流速值、流速波形振幅值或最小流速值。例如，可以基于所述流速波形振幅值与所述最小流速值之间的差除以所述平均流速值来计算波形指标(index)值。为了进一步说明，所述值可以指示所述波形的谷深或相对谷深。

在一些示例中，可以基于在一个或多个心动周期的持续时间上所采集的多个采集流速值来计算所述计算值。在此方面，可以随着时间推移重复执行对计算值的计算，并且然后可以基于所述多个计算值来判定所述血泵中存在或不存在抽吸情况。在一些这种示例中，可以基于在不同的心动周期上所采集的多个采集流速值来计算各个对应的计算值。可以至少部分地基于所述多个计算值的均值、中值、众数或标准差来判定所述泵中存在或不存在抽吸情况。

在一些示例中，所述方法可以进一步包括：基于所述判定的存在或不存在抽吸情况来控制所述泵的操作。这种控制可以包括响应于确定不存在抽吸情况而减小所述泵的转子的RPM和/或响应于确定存在抽吸情况而增大所述泵的转子的RPM。

本公开的另一方面提供了一种用于监测可植入血泵的操作的控制电路。所述控制电路可以包括存储器和处理器。所述处理器可以操作用于：随着时间推移确定多个流速数据点，每个数据点指示通过所述泵的血液流速；基于所述多个流速数据点来计算对由所述多个流速数据点形成的波形的一个或多个特征进行表征的值；并且至少部分地基于所述计算值来判定所述泵处存在或不存在抽吸情况。计算所述计算值可以至少部分地基于从所述多个流速数据点导出的参数，诸如平均值、振幅、最大值或最小值。例如，计算所述值可以基于所述数据点的平均值与所述数据点的相对最大值和相对最小值之一之间的差。

所述处理器可以操作用于计算多个计算值，每个计算值与不同的心动周期相关联。判定所述泵处存在或不存在抽吸情况则可以基于所述多个计算值，诸如使用所述值的均值、中值、众数或标准差中的至少一项。

本公开的又另一方面提供了一种可植入血泵系统，所述可植入血泵系统具有泵，所述泵包括任何一种在此所提供的示例控制电路、具有轴线的外壳，并且进一步包括布置在所述外壳内的转子，所述转子可围绕所述轴线旋转。在这种系统中，所述控制电路可以操作用于基于以下各项中的一项或其组合来确定血液流速：所述转子的加速度；所述转子的速度；以及所述转子上感应的反电动势。

所述控制电路可以操作性地耦合至所述泵以便控制所述泵的操作，诸如响应于确定不存在抽吸情况而减小所述转子的RPM、或者响应于确定存在抽吸情况而增大所述转子的RPM。

附图说明