[发明专利]集成流传感器的VAD

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2012年9月5日、美国临时专利申请号为61/697,087的专利申请的优先权，上述申请的公开内容据此通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及用作能植入的心室辅助设备的血泵，以及更具体地，涉及一种改进的具有集成超声波流传感器的血泵设备。

背景技术

在某些疾病状态下，心脏缺乏足够的泵送能力来维持到人体的器官和组织的充足的血流。例如，诸如缺血性心脏病和高血压的情况会使心脏无法有效地填入和泵出。这种情况(也称为充血性心脏衰竭)会导致严重的健康并发症，包括呼吸困难、心源性哮喘以及甚至死亡。事实上，在西方，充血性心脏衰竭是死亡的主要原因之一。

通过提供一种被称为心室辅助设备(“VAD”)的机械泵以补充心脏的泵送作用可缓解心脏的这种不足。VAD可被用来辅助右心室、左心室或这两者。例如，VAD可通过将含氧血从左心室机械地泵送到主动脉中来辅助左心室。这种情况下，泵被植入到患者的身体内，流入导管被附接到左心室，以及流出导管被附接到主动脉。例如，若泵被植入到心脏的下方或心脏的底部，流出导管可以是从泵的出口到主动脉的大致向上延伸的柔性导管。泵从左心室接收血液，然后将其推到主动脉中由此遍及全身分布。这样可以通过减少心脏负责运送的血量来减小心脏的压力。

美国专利号为7,575,423、7,976,271、8,007,254和8,419,609的专利文献公开了某些可被用作心室辅助设备的旋转血泵，上述公开的内容据此通过引用合并于此。这些泵是电动的。通常，这些泵和其他电动的能植入的泵通过电缆(通常被称为“动力传动系统”)被连接到控制设备，所述控制设备向泵提供电能并控制其运行。控制设备可在患者的体外，在这种情况下，动力传动系统延伸穿过皮肤。还有人已提出使用植入的控制设备，所述植入的控制设备通过植入的感应线圈从外部源获取电能。

期望监测泵的某些参数，包括例如穿过VAD的血液流动的速率。流信息可用于检测异常的运行状态，例如流出导管堵塞或“抽吸”状态，这种情况下，左心室没有被足够快地再充满血来保持泵供应血，以及血流信息还可被用于提供泵的反馈控制。然而，很难监测穿过VAD的血流，这是因为常常不能对其进行直接测量。不期望在流动的血液的路径上安装笨重的传感器，这是因为传感器会阻碍血液流动并降低泵的有效性。

已提出一种间接测量血液流动的解决方案。可通过测量在泵的流入部分和流出部分处的血压然后用数学方法计算出血液流动来实现这种方案。已将压力传感器集成到VAD中，目的在于监测穿过VAD的血液流动。也可从泵的运行参数来间接地确定血液流动，运行参数例如是泵的速度和泵所用的电量。

已经提出直接测量穿过泵的血液流动的其他方案。例如可使用超声波流探针来实现这种直接测量。例如，已经提出将超声波流探针环绕地安装到流出套管上。类似地，欧洲专利EP1046403公开了一种血液循环设备，所述血液循环设备具有附接到流入套管或“血液供给管”的超声波流量传感器。在这些已提出的方案中，可直接监测血液流动，从而增强对泵的治疗质量的控制。然而，这些方案需要另外的结构来容纳超声波流探针。此外，如下文进一步所讨论的，某些类型的超声波流测量仅可用于刚性导管中。在沿柔性导管测量流时，所述另外的结构通常必须具有适当的体积以将柔性导管的一部分容纳在固定的配置中。同时，这些布置需要另外的电缆，所述另外的电缆延伸到容纳流探针的所述另外的结构。这些因素使得它更难以植入到身体系统中。

因此，尽管已经在该领域投入了相当大的努力来发展心室辅助设备，但仍希望能进一步改进。具体地，需要一种VAD，所述VAD具有可直接进行流测量的优点，而不需要大幅提高将设备植入的难度。

发明内容

本发明的一个方面提供了一种具有集成的流传感器的血泵。根据本发明这一方面的血泵期望包括用于泵送血液的能植入的泵和用于测量穿过泵的血液的流率的传感器，能植入的泵具有刚性的壳体、在壳体内延伸的流径和在壳体内的至少一个用于驱使血液沿着流径的能移动的元件。在本发明的这一方面中，传感器可被安装到泵的壳体。

本发明的另一方面提供了一种血泵，其包括第一壳体元件，所述第一壳体元件具有至少部分地限定流径的内表面和限定腔体的外表面。在这一方面，传感器可被置于腔体内。传感器还可包括，例如，一个、两个或更多个超声波换能器。