[发明专利]用于在估计血管内血泵中的血液流量中校准和使用的方法和设备

说明书

一种用于在估计血管内血泵中的血液流量中使用的方法和设备，包括从在测试环境中获得的基准数据集合检索基准数据。基准数据集合包括，在包括第一泵负荷的不同的泵负荷对于至少一个马达速度的，驱动血泵的马达的基准马达电流(I)和经过血泵的流体流量二者。在血泵放置在患者中之后，测量在第一泵负荷对于所述马达速度的对患者特定的马达电流，并且从在第一泵负荷的基准马达电流(I)和对患者特定的马达电流计算马达电流偏差值(ΔI)。最终地，马达电流偏差值ΔI被用于估计经过血泵的对患者特定的血液流量。

技术领域

本发明涉及一种用于在估计血管内血泵中的血液流量中校准和使用的方法和设备。本发明还涉及被编程以执行所述方法的计算机程序产品。

背景技术

血管内血泵用于支持患者的心脏的功能，作为左心室辅助装置(LVAD)或右心室辅助装置(RVAD)。在本发明的上下文中的血管内血泵典型地包括导管和附接至导管的泵送装置，泵送装置被经皮地插入患者的心脏中，例如经过主动脉进入左心室中或经过腔静脉进入右心室中。导管可以具有具有近端部分和远端部分的长形的主体并且可以沿着纵向轴线延伸，其中泵送装置在远离操作者例如外科医生的远端部分附接至导管。泵送装置典型地包括具有血液流动入口和血液流动出口的泵节段。为了导致血液流动从血液流动入口(例如在左心室中)至血液流动出口(例如在主动脉中)，典型地叶轮或转子被围绕旋转轴线可旋转地支撑在泵壳体内以用于输送血液。血泵可以被包括在泵送装置中的毗邻于泵节段的马达驱动或可以可选择地被在患者的身体外的马达驱动，在这样的情况下马达被延伸经过导管的柔性驱动轴即驱动线缆连接至叶轮或转子，在本文中被称为被线缆驱动的血泵。

重要的是估计经过血泵的血液流量以向医疗人员提供数据，医疗人员能够从数据得出关于系统的运行和/或患者的状态的某些结论。特别地，对医疗人员而言重要的是确保血泵始终递送所需要的血液流量以足够地支持或代替心脏功能。

典型地，血泵在所选择的马达速度运行，即叶轮或转子在所定义的每分钟转数的数目被驱动。马达速度或每分钟转数的数目可以如需要的被改变。在给定的马达速度，经过血泵的血液流量取决于血泵必须克服的压力差。在下文中，压力差将也被称为“泵负荷”。据此，最大血液流量在不具有压力差时发生，而血液流量可以是零，或者如果压力差高甚至可以发生经过血泵的回流，例如当心室正在开始填充血液并且血泵正在将血液从低压的心室泵送入高压的主动脉中时，例如在心脏舒张期间。当在心动周期期间的总的泵流量低于血液流量的期望的量时，马达速度被据此增加，直到血液流量的期望的量被达到。

为了估计血液流量，US 7,010,954 B2中提出提供用于血泵的查找表或图表，在其中对于血泵的特定的马达速度，血液流量相对泵负荷给定。该查找表或图表为了各种马达速度被提供。以这种方式，使用放置在主动脉中的第一压力传感器和放置在左心室中的第二压力传感器，人们能够参考用于血泵被驱动所在的特定的马达速度的查找表或图表并且从测量到的血液压力差推断出当前的经过血泵的血液流量。

已经发现，泵负荷，即待被血泵克服的压力差，不仅对血液流量有影响，而且某种程度上对为了将给定的马达速度维持在设定点，即为了独立于泵负荷将叶轮或转子的每分钟转数的数目保持恒定所需要的马达电流有影响。

据此，可能的是拟定用于每个马达速度的查找表或图表，在其中血液流量与马达电流相关联。因此，根据本发明，马达电流被监视，而不是监视心室压力和主动脉压力。

用于在查找表或图表中使用的数据，例如诸如马达电流和血液流量，可以通过在给定的马达速度且在所定义的泵负荷在流体中运行泵同时记录由泵产生的流量而被记录在试验台组件中。泵负荷可以随时间推移被增加，例如从零负荷(血液流动入口和血液流动出口之间没有压力差，即最大流量)至最大负荷(没有泵功能，即没有流量)，同时马达电流和血液流量被记录。可能的是拟定这样的查找表或图表用于多种不同的马达速度。如提到的，马达电流在泵负荷和流量改变时略微地改变。当马达电流、血液流量、泵负荷和马达速度在试验台中在上文解释的程序期间被测量和记录时，可能的是基于马达电流确定在给定的马达速度和泵负荷的流量。