探测心室衰竭的方法与系统技术方案

泵系统（１０）包括内含具有转子和定子的电机的可植入泵（１２）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉参考本申请要求申请号为60/346,555的美国临时专利申请的权益，所述申请于2002年1月8日提交，其全部内容通过引用被包括在本申请中。
技术介绍
专利
本专利技术一般涉及植入的或可植入的血液泵系统，更具体地说，涉及用于探测与这样的泵相关的心室衰竭的发作和/或存在的方法与系统。相关技术的描述通常，可植入血液泵系统被用于以下两种情况之一。第一种情况为可植入血液泵可以完全替代无法正常工作的人类心脏，或第二种情况，可植入血液泵可以增强某些病人的血液循环，这些病人的心脏仍然工作但却以不适当的速率输送血液。例如，专利号为6,183,412的美国专利，所述专利被共同转让，并通过引用被全部包括在本文中，所述专利技术公开了一种心室辅助装置(VAD)，在商业上被称为迪贝基心室辅助装置(DeBakey VAD)。所述心室辅助装置为一台设计成给患有心脏病的病人提供额外血流量的袖珍连续轴流泵。所述装置被安置在左心室的顶部与大动脉之间。通过所述装置的适当的血流量取决于被充分注满的心室及VAD泵的入口和出口间的正压差。因为这个装置连续地产生血液流动并主动地注满，所以它为了产生血液流动而有可能在血流流入处造成低压。当流入导管的压力显著降低时，“过量吸力”便产生了-所述泵开始将心室“吸”得闭合，这将使人的心脏与心室辅助装置的血液输送能力大幅下降。在过量吸力的情形下降低心室辅助装置的速度能使心室重新充满，并且使正常的血液流动重新开始。另外，心室衰竭的探测及自动调节泵速度的能力可以帮助保持输送给病人的正确血流量。过量吸力可能是由流入导管端部的闭塞或完全抽空了的心室(心室衰竭)所导致的。在已知的多种泵系统中，持续的过量吸力通常会触发泵控制器的诊断警报。然而，人们预期的是在发生任何生理影响之前探测到吸力的发作。另外，典型的试图探测心室衰竭发作或存在的已知方法，在相信发现了吸力的发生后使用二态“吸力检测”标志。然而，人们也希望得到简单的二态指示之外的信息，以便使医生或技术员能够进行更精确的诊断。本专利技术针对与现有技术的相关的缺陷。专利技术概要在本专利技术的一个方面中，可植入泵系统包括可植入泵，所述泵包括具有转子与定子的电机。定子包括多个定子绕组，而电机控制器则连接到电机以激励绕组使电机转动。所述泵的某个基于时间的系统参数被进行取样，并且所述参数被用于分析以计算吸力概率指数，而这个指数提供了心室衰竭来临的迹象。在本专利技术的某些实施例中，泵系统包括按程序工作以便分析所述参数并计算所述吸力概率指数的处理器。所述系统参数可以包括比如泵电流、功率、速率等等。另外，泵系统可以包括可植入流量测量装置，在那里泵流量可以被取样并被分析。依照本专利技术的其它方面，专利技术者公开了用来分析系统参数以计算吸力概率指数的各种频域及时域技术。附图简述通过阅读以下详细的说明并通过参考附图，本专利技术的其它目的和优点将会变得显而易见，附图中附图说明图1示意性地说明依照本专利技术实施例的可植入泵系统的各种元件；图2为依照本专利技术实施例的典型可植入泵的剖面图；图3为用来说明依照本专利技术实施例的控制模块的各个方面的方块图；以及图4-9为用来从概念上说明依照本专利技术实施例的检测心室衰竭方法的方块图。尽管本专利技术容易有各种修改和替代形式，但是附图中以举例的方式示出本专利技术的特定的实施例并在本文中对其进行详细描述。然而必须理解的是，在此处的特定实施例的解释并不意味着将本专利技术限定于所公开的特定形式范围内，反之，目的是涵盖所有的、如所附权利要书所界定的、在本专利技术的精神与范畴内的修改、等效和替代。专利技术的详细说明本专利技术的说明性实施例描述如下。为了清晰起见，并不是所有的实际实施的特征都会在本说明书中有所记述。当然要意识到在任何这样的实际实施例的开发过程中，必须做出许多与具体实施相关的决定以实现开发者的特定目标，比如遵从与系统或商务相关的约束，而这些约束因不同的实施而不同。此外，也要意识到这样的开发过程有可能很复杂并费时间，但仍然是那些本领域普通技术人员为了从本公开得益而需进行的例行工作。参照图示，图1说明如专利号为6,183,412的美国专利所公开的心室辅助装置10，所述专利被共同转让，并通过引用被全部包括在本文中。所述心室辅助装置10包括为植入人体内而设计的元件及在人体外部的元件。可植入元件包括回转泵12和流量传感器14。外部元件包括便携式控制模块16、临床数据采集系统18和病人家庭支持系统20。植入的元件通过经由皮肤的电缆22连接到控制模块16。所述心室辅助装置10可以包括可植入的连续流量血流泵，如在专利号为5,527,159或5,947,892的美国专利中公开的轴流泵的各种实施例，这两项专利都通过引用被全部包括在本文中。某个适用于本专利技术的某个实施例的血流泵的范例由图2说明。所述具代表性的泵12包括泵外壳32、扩散器34、血流调直器36以及包括定子40和转子42的无刷直流电机38。外壳32包括血流通路46通过的血流导管44、血液进口48和血液出口50。定子40被固定在泵外壳32上，最好是在血流导管44的外面，并且具有用以产生定子磁场的定子磁场绕组52。在一个实施例中，定子40包括3个定子绕组并且可以是三相“Y”形或“△”形绕法。转子42位于血流导管44之中以响应定子磁场而转动，并包括导流叶轮58和推进叶轮60。激励电流加到定子绕组52上以便产生旋转磁场。多个磁铁62与转子42结合在一起。磁铁62跟随着旋转磁场产生转动，并因此带动转子42。图3从概念上说明泵系统的各方面。更具体地说，展示了控制模块16及泵12的一部分。控制模块16包括处理器，比如微控制器80，在本专利技术的一个实施例中为微芯科技(Microchip Technology)生产的型号为PIC16C77的微控制器。微控制器80包括多个通道的模数转换器，用来从电机控制器84接收电机参数的信号。因此，控制模块16可以监测诸如瞬态电机电流、电机电压及电机转速的参数。图3所示的实施例还包括积分流量计124。至少一个流量传感器14被植入在泵12的下游。或者，流量传感器14也可以与泵12结合在一起。流量计124连接在植入的流量传感器14和微控制器80之间。流量计124接收从流量传感器14来的数据并输出流速数据给微控制器80，使得系统能够监测瞬态流速。因为植入的流量传感器14连接到控制模块16的流量计124，所以除了诸如电机速度和电流(功率)的电机参数之外，系统性能(流速)的真实测量也可被用来进行分析。此外，因为流量计124为控制模块16的必备元件，所以流速可以被显示在控制模块的显示屏上，并且流速数据可被保存在控制模块的存储器内。在本专利技术的代表性实施例中，电机控制器84包括飞兆(Fairchild)半导体公司出品的MicroLinear ML4425电机控制器。本专利技术中的无刷直流电机38的运转要求电流以适当的顺序供给定子绕组52以产生旋转磁场。在任意时刻有两个定子绕组52被供以电流，并且通过给相应的定子绕组52顺序地通电及断电，就产生了旋转磁场。在本专利技术的某个实施例中，电机控制器84检测来自电机绕组52的反电动势电压，以利用锁相环技术确定正确的换相时序。无论何时当导体，如定子绕组52，被诸如由无刷直流电机38的磁铁62产生的运动磁力线所“切割”时，就感应出电压。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种探测植入有血液泵的病人心室衰竭的方法，所述方法包括：对所述血液泵的基于时间的系统参数进行采样；分析所述基于时间的系统参数；以及计算提供心室衰竭即将来临的指示的吸力概率指数。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：GF莫雷洛，
申请(专利权)人：麦克罗美德技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]