用于确定植入式血管支持系统的区域中的总流体体积流量的方法以及可植入血管支持系统技术方案

技术编号:27777071 阅读:22 留言:0更新日期:2021-03-23 13:21
本发明专利技术涉及一种用于确定植入式血管支持系统(2)的区域中的总流体体积流量(1)的方法,所述方法包括以下步骤:a)确定所述流体的参考温度(3),b)确定所述支持系统(2)的电动马达(5)的马达温度(4),c)确定所述电动马达(5)的热功率损失(6),d)使用所述参考温度(3)、所述马达温度(4)和所述电动马达(5)的热功率损失(6)确定所述总流体体积流量(1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定植入式血管支持系统的区域中的总流体体积流量的方法以及可植入血管支持系统描述本专利技术涉及用于确定植入式血管支持系统的区域中的总流体体积流量的方法、处理单元、以及可植入血管支持系统。本专利技术特别用于(完全)植入式左心脏支持系统(LVAD)。植入式左心脏支持系统(LVAD)主要存在于两种设计变体中。一方面,存在(经皮)微创左心脏支持系统。第二变体是在胸部开口下方侵入地植入的左心脏支持系统。根据第一变体的变体将血液从左心室直接输送到主动脉中,因为(经皮)微创左心脏支持系统位于主动脉瓣的中心位置。第二变体将血液经由旁路管从左心室输送到主动脉中。心脏支持系统的任务是输送血液。在这方面,所称的心脏-时间体积(HZV,通常以升/分钟表示)具有高度临床相关性。换句话说,在此情况下,心脏-时间体积涉及血液(从心室,特别是从左心室)到主动脉的总体积流量。相应地明确的是在心脏支持系统的操作期间尝试采集此参数作为测量值。取决于支持水平,其描述了由输送装置,例如支持系统的泵输送的体积流量与从心室到主动脉的血液的总体积流量的比例,一定体积流量经由通过主动脉瓣的生理路径到达主动脉。因此,从心室到主动脉的心脏-时间体积或总体积流量(QHZV)通常是泵体积流量(Qp)和主动脉瓣体积流量(Qa)的总和。用于确定临床环境中的心脏-时间体积(QHZV)的既定方法是使用稀释方法,然而,其全部依赖于经皮插入的导管,且因此仅可在心脏手术期间提供心脏-时间体积测量数据。用于测量泵体积流量(QP)的既定方法是支持系统的操作参数的相关性,主要是电功耗,可能由另外的生理参数例如血压补充。也已经提出将专用超声测量技术集成到支持系统中。尚未提出或实现心脏-时间体积即QHZV的(完全)植入式检测,特别依靠支持系统本身进行检测。特别是,完全植入式意味着,检测所需的装置完全位于患者的体内,并且保持在体内。这使得即使在心脏手术之外也可以检测心脏-时间体积。本专利技术的目的是限定一种用于确定植入式血管支持系统的区域中的总流体体积流量的改进的方法,以及创建一种改进的可植入血管支持系统。特别地,本专利技术的目标是限定一种用于确定植入式血管支持系统的区域中的总流体体积流量的方法,以及创建一种可植入血管支持系统,借助于该系统可以在植入或布置血管支持系统的人体或动物体中确定血流区域中的总流体体积流量。该目标通过权利要求1中限定的方法和权利要求9中限定的可植入血管支持系统来实现。本专利技术的有利实施例具体在从属权利要求中限定。权利要求1中限定的用于确定植入式血管支持系统的区域中的总流体体积流量的方法包括以下步骤:a)确定所述流体的参考温度,b)确定所述支持系统的电动马达的马达温度,c)确定所述电动马达的热耗散损失,d)使用所述参考温度、所述马达温度和所述电动马达的热耗散损失确定所述总流体体积流量。血管支持系统优选地是心脏支持系统,特别优选地是心室支持系统。“总体积流量”特别指通过血管或通过血管的横截面的总体积流量。血管是例如主动脉,特别是在左心脏支持系统的情况下,或进入两个肺动脉的共同躯干(肺动脉干),特别是在右心脏支持系统的情况下,优选主动脉。该方法优选地用于确定从心脏的心室,特别是从心脏的(左)心室到(完全)植入式(左)心室(心脏)支持系统的区域中的主动脉的总流体体积流量。流体通常是血液。所述支持系统优选地布置在心脏的左心室或左心腔的出口处。所述支持系统特别优选地布置在主动脉瓣位置中。该方法特别适合在主动脉瓣位置和/或由支持系统自身确定患者(特别是具有(完全)植入式左心室心脏支持系统(LVAD))的总心脏-时间体积(HZV,公式符号QHZV)。该方法特别基于流量测量的(热)风速测定(测量)原理。在这种情况下,基本原理是流动介质根据流速冷却热主体。该方法有利地允许心脏-时间体积也在手术场景之外可用,与使用稀释导管时的质量相当。这尤其有利,因为心脏-时间体积(QHZV)具有比泵体积流量(Qp)更大的临床相关性,泵体积流量被主要使用并且仅定量通过支持系统本身的流量。所述方法的特定优点在于,与在风速测定方法中的通常情况不同,生成待测量的热流不需要单独的加热元件。相反,在任何情况下出现在LVAD的电动马达上的热耗散损失可用于风速测定流量测量。优选地,没有(单独的)加热元件(除了电动马达)用于确定总流体体积流量。换句话说,电动马达是本文提出的解决方案中使用的唯一加热元件。特别地,在本文提出的解决方案中,在支持系统的电动马达上和/或电动马达中发生的热耗散损失用于(热)风速测定或量热流量测量。此外,优选的是,支持系统不具有(单独的)加热元件(除了电动马达)。在步骤a)中确定,特别是测量流体的参考温度。参考温度优选地由参考温度传感器确定,所述参考温度传感器特别优选地是支持系统的部件。参考温度传感器可以例如布置在支持系统的(入口)套管中和/或套管上。参考温度通常表示流体的背景温度,换句话说,表示特别不受到电动马达的热耗散损失影响的流体温度。在步骤b)中,确定,特别是测量支持系统的电动马达的马达温度。电动马达可以是致流机的部件或支持系统的泵的部件。支持系统优选地布置在流体流上或流体流中,使得来自支持系统,特别是来自其电动马达的热流可以耗散到流体流。术语“马达温度”还可理解为意指支持系统的内部温度或(外部)表面温度,特别是在电动马达的区域中,这特别允许优选直接得出关于电动马达的温度,特别是关于电动马达的线圈封装的温度的结论。支持系统优选地被植入,使得其至少部分,优选完全或至少50%、特别优选至少85%或甚至至少95%的其(外部)表面位于流体流中。此外,支持系统优选地沿着其在流体流中的长度的至少50%,特别优选至少85%,或甚至至少95%定位。支持系统的一端优选至少部分地位于主动脉中,其中,电动马达位于所述一端的区域中或所述一端上。此外,支持系统的相对端优选至少部分地位于心脏的心室(左心室)中,其中,支持系统的(入口)套管位于所述相对端的区域中或所述相对端上。此外,支持系统优选地至少部分,优选完全或至少50%、特别优选至少85%或甚至至少95%的其(外部)表面布置在血管中,例如动脉,特别是主动脉中。支持系统特别优选是植入的,使得其(完全)位于(降)主动脉中。在步骤c)中,确定电动马达的热耗散损失。电动马达的热耗散损失优选地由电流传感器确定,所述电流传感器优选地测量电动马达的电流。在步骤d)中,使用参考温度、马达温度和电动马达的热耗散损失来确定总流体体积流量。在步骤d)中,借助于至少一个热传递规范、至少一个热传递系数、至少一个校准因子和/或至少一个血管横截面,特别是主动脉横截面,根据参考温度、马达温度和电动马达的热耗散损失确定总流体体积流量。根据有利的实施例,提出了在由电动马达加热流体之前,特别在空间上和/或时间上测量参考温度。参考温度传感器优选地布置在距电动马达一定距离处,具体来说,布置在电动马达的上游,优选地布置在支持系统的(入口)套管上。参考温度传感器特别优选地布置在与电动马达相对的(入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于确定植入式血管支持系统(2)的区域中的总流体体积流量(1)的方法,所述方法包括以下步骤:/na)确定所述流体的参考温度(3),/nb)确定所述支持系统(2)的电动马达(5)的马达温度(4),/nc)确定所述电动马达(5)的热耗散损失(6),/nd)使用所述参考温度(3)、所述马达温度(4)和所述电动马达(5)的热耗散损失(6)确定所述总流体体积流量(1)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180606 DE 102018208879.91.用于确定植入式血管支持系统(2)的区域中的总流体体积流量(1)的方法,所述方法包括以下步骤:
a)确定所述流体的参考温度(3),
b)确定所述支持系统(2)的电动马达(5)的马达温度(4),
c)确定所述电动马达(5)的热耗散损失(6),
d)使用所述参考温度(3)、所述马达温度(4)和所述电动马达(5)的热耗散损失(6)确定所述总流体体积流量(1)。


2.根据权利要求1所述的方法,其中在由所述电动马达(5)加热所述流体之前测量所述参考温度(3)。


3.根据权利要求1或2所述的方法,其中在所述流体沿着其流动的表面(7)处测量所述电动马达(5)的马达温度(4)。


4.根据权利要求1或2所述的方法,其中在所述马达内部测量所述电动马达(5)的马达温度(4)。


5.根据前述权利要求中的一项所述的方法,其中在步骤d)中根据校准数据、所述参考温度(3)、所述马达温度(4)和所述电动马达(5)的热耗散损失(6)确定所述流体的流速。


6.根据前述权利要求中的一项所述的方法,其中在步骤d)中还考虑了所述植入式血管支持系统(2)的区域中的确定的主动脉(9)的横截面几何形状(8)。


7.根据前述权利要求中的一项所述的方法,其中还确定流过所述支持系统(2)的流体体积流量(10)。


8.处理单元(11),其配置成执行根据前述权利要求中的一项所述的方法,并且包括其中存储校准数据的存储器(12)。


9.可植入血管支持系统(2),其包括:
-参考温度传感器(13),所述参考温度传感器用于确定流体的参考温度(3),
-电动马达(5),
-马达温度传感器(14),所述马达温度传感器用于确定所述电动马达(5)的马达温度(4),
-电流传感器(15),所述电流传感器用于至少确定通过所述电动马达的电流或所述电动马达(5)的热耗散损失(6)。


10.根据权利要求9所述的支持系统,其还...

【专利技术属性】
技术研发人员:哈迪·鲍姆巴赫卡琳·施耐德英加·谢伦伯格马丁纳·布德托马斯·亚历山大·施勒布施
申请(专利权)人:开迪恩有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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