本发明专利技术涉及用于体外循环支持的控制和调节单元以及包括所述控制和调节单元的系统以及相应的方法。相应地提出一种用于体外循环支持的控制和调节单元(10)，所述控制和调节单元设置用于在预定的时间段内接收被支持的病人的EKG信号(12)的测量并且将其提供用于体外循环支持，其中，EKG信号(12)对于心脏周期内的每个时间点包括来自至少一个EKG导联(14A，14B)的信号高度。控制和调节单元(10)包括评估单元(16)，所述评估单元设置用于确定当前的时间点(12A)的信号高度与先前的时间点(12B)的信号高度的信号差(18)并且将所述信号差(18)与预定的阈值(20)比较。控制和调节单元(10)此外设置用于在超过阈值(20)时对于当前的时间点和预定数量的后续的时间点(28)以预定的信号高度(30)提供所述EKG信号(22)。度(30)提供所述EKG信号(22)。度(30)提供所述EKG信号(22)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于体外循环支持的控制装置
[0001]本专利技术涉及用于体外循环支持的控制和调节单元以及包括所述控制和调节单元的系统以及相应的方法。
技术介绍
[0002]当心脏的泵送功率或泵送功能失效时，可能出现心源性休克，这由于心脏输出量或心脏射出量减小而会通常导致终末器官、例如大脑、肾脏和血管系统的减少充血或供血。由于所述急性心力衰竭而出现组织中和器官中的急性供血不足和由此供氧不足、也称为机体缺氧，这会导致终末器官损伤。在大多数的情况中，由于在急性心肌梗死(AMI)或心肌梗塞中的并发症而出现所述心源性休克。然而这种生命受到威胁的情况同样可能由于外科手术治疗、例如搭桥或者由于不足的或被损害的肺功能作为并发症出现以及由于心脏传导系统的干扰、结构性心脏病或心肌的发炎过程出现。即使例如早的血运重建、正性肌力药物的给予和机械支持的因素可以改善病人的生理状态，心源性休克的情况中的死亡率也超过百分之五十。
[0003]为了稳定病人的状态而开发循环支持系统，所述循环支持系统可以提供机械支持并且快速地与循环系统连接。所述循环支持系统可以改善包含心脏自身的冠状动脉血管的器官的血流和充血并且避免缺氧状态。由此血泵可以例如借助于静脉通道与静脉入口连接并且借助于动脉通道与动脉入口连接用于抽出或供应血液，以便例如通过氧合器将血流从具有低的压力的一侧提供到具有更高压力的一侧并且由此支持病人的循环系统。
[0004]然而病人自身的心脏动作的复杂性和动态特性要求准确的时间控制或体外支持的协调。因此例如进行心脏自身的冠状动脉的供血，所述冠状动脉在正常情况中通常在心脏周期的舒张中为心肌供给足够的氧气。也就是说，提供左心室的相应的清空。如果填充压力在收缩结束时或者在舒张开始时在左心室中是尽可能如此小的，则冠状动脉可以使其内径尽可能大地舒展，以便由此增大血流速和供氧。相应地应该这样控制用于冠状动脉的充血的体外循环支持，以使得优选地在舒张开始时进行充血，其中，可以避免在收缩期间充血。
[0005]为了控制体外支持，测量信号可以由心电图(EKG)被检测并且被使用，由此对于不同的心脏周期阶段可以确定相应的特征性的幅度。因此，例如表征心脏周期的收缩阶段的R尖头波或R波通常会略微不同于例如在QRS复合波中的、心脏周期的另外的阶段。R尖头波可以由此以预定的移动用于控制依次的舒张阶段中的血泵。
[0006]然而由于不同的因素可能使EKG信号的提供变得困难。例如由于外部影响可能出现人为伤害，从而不能由EKG信号确定相应的幅度。所述信号干扰可以例如由于心脏起搏器的刺激脉冲而出现，所述信号干扰引起信号高度，所述信号高度掩盖病人自身的EKG信号。此外可能由所述人为伤害或陌生信号在相应的信号高度下同样检测到幅度。在这两种情况中不能以对于病人足够的安全性实现同步，因为人为伤害引起不相应于心脏周期的延迟或者由于人为伤害使确定病人自身的幅度失败。
[0007]因此控制装置可能在错误的时间点控制体外循环支持，所述体外循环支持使用幅度作为触发信号，从而未在预设的心脏周期阶段内进行支持。为了防止这种情况，EKG测量在检测到非常高的信号时相应地被复位或者对于多个心脏周期被中断。然而这导致，至少对于确定的时间未进行同步并且由此根部不进行对体外循环支持的控制。
[0008]相应地需求在于，提早地识别可能的干扰因素或干扰信号并且也在出现人为伤害时实现用于控制体外循环支持所需质量的EKG信号。
技术实现思路
[0009]从已知的现有技术出发，本专利技术的任务在于，实现用于体外循环支持的触发信号的改善的稳定性。
[0010]该任务通过独立权利要求来解决。有利的进一步方案由从属权利要求、说明书和附图得出。
[0011]相应地提出一种用于体外循环支持的控制和调节单元，所述控制和调节单元设置用于在预定的时间段内接收被支持的病人的EKG信号的测量并且将其提供用于体外循环支持，其中，EKG信号对于心脏周期内的每个时间点包括来自至少一个EKG导联的信号高度。控制和调节单元还包括评估单元，所述评估单元设置用于确定当前的时间点的信号高度与先前的时间点的信号高度的信号差并且将信号差与预定的阈值比较。控制和调节单元设置用于在超过阈值时对于当前的时间点和预定数量的后续的时间点以预定的信号高度提供EKG信号。
[0012]在预定的时间段内可以记录不同的心脏周期或心脏动作，其中，例如对于预定的时间段或者从心脏周期的开始至心脏周期的结束的相应的心脏周期，每个时间点是绝对的时间点或者也可以定义相对的时间点。每个时间点在此是测量时间点或检测点，其中，所述测量优选地连续地进行，以提供对于体外循环支持改善的时间分辨率。
[0013]EKG信号的测量可以例如通过接口或通过相应的控制和调节单元的设计方案来接收。因此控制和调节单元可以例如直接与至少一个EKG导联或者也与EKG仪器通信地耦合，以便接收被检测到的EKG信号。然而控制和调节单元优选地设计为EKG仪器的部分或者这样设计，以使得EKG仪器可以固定在控制和调节单元上。由此，控制和调节单元可以与另外的部件的存在无关地被使用并且紧凑地设计。优选地，EKG仪器集成在用于体外循环支持的系统的单个的壳体中，例如以EKG卡或EKG模块的形式集成在传感器盒中。然而替换地可以控制和调节单元也设置用于例如从布置在体外循环支持系统外部的心脏监测器接收被支持的病人的外部的EKG信号。由此，所述系统甚至可以更紧凑地设计。
[0014]EKG测量信号具有检测到的信号高度并且相应地形成数据点，所述数据点可以借助于评估单元被处理或被评估。评估单元可以例如设计为集成的计算模块并且包括逻辑电路，以便评估所接收的信号并且确定信号差。信号可以由评估单元至少以确定的时间段或者也以全部的预定的时间段或更长时间例如借助于耦合的或集成的存储介质或者在易失性存储器中被记录。
[0015]此外，在评估单元中或者在控制和调节单元中储存或存储至少一个预定的阈值。如同下文所述的那样，例如根据相应的病人的生理学状态、病征或治疗或者根据外部影响可以设置不同的阈值。信号差可以相对斜率的指标或者被计算为导数，其中，当前的时间点
的信号高度与直接之前检测到的时间点或前面的时间点的信号高度比较。然后将被求得的或计算出的差与所存储的阈值比较，以检测可能的人为伤害。
[0016]当阈值相应地被超过时，则认为存在人为伤害或者干扰EKG信号的影响并且对于预定数量的后续的时间点将EKG信号的相应的信号高度以预定的信号高度覆盖。由此提供修改的或修正的EKG信号。EKG信号可以被传输或传送例如通过接口与控制和调节单元耦合的装置，从而可以分析并且评估被修正的EKG信号。
[0017]通过求得或确定当前的时间点和早前的时间点之间的信号差，可能的干扰已经在开始时被检测到并且直接实施相应的修正，从而提供EKG信号，该EKG信号为了体外循环支持而具有高的有效性和稳定性并且可以被使用用于控制相应的装置。因此可以将干扰信号从EKG信号略去，该EKG信号不相应于典型的电生理学的EKG形态，以便例如在这本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于体外循环支持的控制和调节单元(10)，所述控制和调节单元设置用于：在预定的时间段内接收被支持的病人的EKG信号(12)的测量并且将其提供用于体外循环支持，其中，所述EKG信号(12)对于心脏周期内的每个时间点包括来自至少一个EKG导联(14A，14B)的信号高度，其中，所述控制和调节单元(10)包括评估单元(16)，所述评估单元设置用于确定当前的时间点(12A)的信号高度与先前的时间点(12B)的信号高度的信号差(18)并且将所述信号差(18)与预定的阈值(20)比较，其中，所述控制和调节单元(10)设置用于在超过所述阈值(20)时对于当前的时间点和预定数量的后续的时间点(28)以预定的信号高度(30)提供所述EKG信号(22)。2.根据权利要求1所述的控制和调节单元(10)，其中，所述EKG信号(12)对于每个时间点包括来自至少两个EKG导联(14A，14B)的信号高度，其中，所述评估单元(16)设置用于根据所述EKG导联(14A，14B)的总值(14C)确定所述信号差(18)。3.根据权利要求1或2所述的控制和调节单元(10)，其中，预定的后续的时间点(28)的数量处于2和20个时间点之间或者2和10个时间点之间、优选地3和5个时间点之间或者是4个时间点。4.根据前述权利要求中任一项所述的控制和调节单元(10)，其中，预定的信号高度(28)是先前的时间点(12B)的信号高度。5.根据前述权利要求中任一项所述的控制和调节单元(10)，其中，所述阈值(20)具有确定的干扰信号的斜率的特征。6.根据权利要求5所述的控制和调节单元(10)，其中，所述干扰信号是外部的心脏起搏器的刺激脉冲、植入的心脏起搏器的刺激脉冲、植入的心脏复律器的刺激脉冲、植入的除颤器的刺激脉冲或者心脏再同步治疗的刺激脉冲。7.根据权利要求6所述的控制和调节单元(10)，其中，所述刺激脉冲是单极的刺激脉冲、双极的刺激脉冲、组合极的刺激脉冲或多相位的刺激脉冲。8.根据前述权利要求中任一项所述的控制和调节单元(10)，其中，所述评估单元(16)设置用于在考虑信号高度的所记录的曲线的情况下并且根据多项式外推来确定所述信号差(18)。9.根据前述权利要求中任一项所述的控制和调节单元(10)，其中，至少一个EKG导联(14A，14B)是经胸的EKG导联。10.根据前述权利要求中任一项所述的控制和调节单元(10)，其中，所述时间点之间的时间间隔相应于扫描频率，优选地相应于500Hz或1000Hz的扫描频率。11.根据前述权利要求中任一项所述的控制和调节单元(10)，所述控制和调节单元设置用于实时地提供所述EKG信号(22)。12.根据前述权利要求中任一项所述的控制和调节单元(10)，所述控制和调节单元设置用于将所述EKG信号(22)传输到用于检测所述EKG信号(22)的确定的幅度改变的检测单元(24)。13.根据权利要求12所述的控制和调节单元(10)，所述控制和调节单元包括所述检测单元(24)。14.根据权利要求12或13所述的控制和调节单元(10)，其中，所述检测单元(24)设置用
于根据所述EK...
【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：奥芬堡大学，
类型：发明
国别省市：
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