[发明专利]用于估计心脏泵的位置的系统和方法

说明书

本文提供了用于估计心脏泵系统在患者中的位置的系统和方法。所述系统首先接收指示第一时间段期间的时变电机电流的第一数据。电机电流对应于当心脏泵系统在患者中运行时递送到电机的电流量。所述系统接收指示第一时间段期间的时变压差的第二数据。压差指示心脏泵系统相对于患者心脏的位置。所述系统接收指示第二时间段期间的时变电机电流的第三数据，并从第三数据及第一数据与第二数据之间的关系来确定第二时间段期间的时变压差的估计值。该估计值可用于预测心脏泵系统在患者中的位置。

相关申请的引用

本申请要求2018年3月16日提交的标题为“SYSTEMS AND METHODS FOR ESTIMATING APOSITION OF A HEART PUMP”的美国临时专利申请号62/644,240的优先权和权益，并与2019年3月15日提交的标题为“SYSTEMS AND METHODS FOR ESTIMATING A POSITION OF AHEART PUMP”的美国专利申请号16/354,595相关。上面提及的申请的全部内容通过引用并入本文。

背景技术

急性和慢性心血管疾病会降低生活质量和预期寿命。从药物到机械设备和移植，人们已开发了多种用于心脏健康的治疗方式。临时心脏支持设备如心脏泵系统将提供血液动力学支持，并促进心脏康复。一些心脏泵系统经皮插入心脏中并可与天然心脏平行运行以补充心脏输出，如IMPELLA®系列设备(Abiomed, Inc., Danvers MA)。这样的心脏泵系统可测量和/或计算对确定患者健康状况和判断心脏泵系统的运行有用的心脏泵参数。

这些测量值可通过传感器收集，但传感器易出故障。当心脏泵系统传感器发生故障时，临床医生将失去许多有价值的测量值，如流量估计、位置监测和抽吸警报。如果传感器发生故障，即使泵本身功能正常，临床医生也经常会从患者身上卸下心脏泵系统。不希望卸下和更换心脏泵系统，尤其是在泵功能正常的情况下，因为这样做会增加向患者引入细菌的风险。更换心脏泵系统可能很昂贵并且会导致心脏泵系统的“浪费”。此外，卸下和更换心脏泵系统可能会从患者的血泵支持和因此康复中夺走宝贵的时间。

发明内容

本文所述的系统、设备和方法提供了当位于患者心脏内时心脏泵的位置的估计。特别地，所述系统和方法对特定的心脏泵系统确定电机电流与压差信号之间的关系，并然后使用此关系来从后来接收的电机电流数据确定时变压差的估计值。从估计的压差，心脏泵系统估计泵流量、触发抽吸警报和触发定位警报。

控制器可配置为执行本文描述的任何实施方式、方面和方法。例如，控制器可以是Abiomed, Inc的自动化Impella控制器(Automated Impella Controller, AIC)或任何其他合适的控制器。在一些实施方式中，心脏泵系统包括导管；电机；可操作地联接至电机的转子；泵壳体，其至少部分地围绕转子，使得伺服电机驱动转子并泵送血液通过泵壳体；一个或多个传感器，包括压差传感器；和控制器。例如，心脏泵系统可包括Abiomed, Inc的Impella RP心脏泵或Impella 5.0心脏泵，其连接至AIC或任何其他合适的系统。

心脏泵系统可包括具有泵壳体和转子的泵。转子至少部分地位于泵壳体内，使得当系统运行时电机驱动转子并且转子泵送血液通过泵壳体。心脏泵系统包括套管，该套管具有与泵壳体的远端相连接的近端、和远端。泵可配置为被放置成使得套管延伸跨过患者的主动脉瓣，远端位于患者的左心室内，而近端位于患者的主动脉内。在一些实施方式中，细长导管在泵壳体的近侧延伸。细长导管可在其远端上联接至泵壳体。在一个实例中，驱动电缆可延伸穿过细长导管。在一个实例中，细长导管可容纳连接泵与控制器的电连接件。在一些实施方式中，泵还包括远离套管的远端向远侧延伸的挠性突出部，如猪尾形挠性突出部。

心脏泵系统包括一个或多个测量压力的传感器，如压差传感器。在一个实例中，压差传感器测量泵外压力与泵内压力之间的差异。例如，当将套管跨过主动脉瓣放置时，传感器的顶部(外表面)暴露于主动脉压力，而传感器的底部(内表面)暴露于心室压力。