CN113905772A - 使用心脏辅助装置改善肾功能 - Google Patents
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Abstract
用于改善肾功能的系统和方法。第一机械循环支持系统(MCS)被引入患者的心脏,并且第二机械循环支持系统被引入患者的下腔静脉或肾静脉。第二机械循环支持系统在第一机械循环支持系统正在运转的同时运转。在第一机械循环支持系统和第二机械循环支持系统的运转期间监测肾脏参数。两个机械循环支持系统的组合运转导致肾脏参数的变化(例如,肾静脉中的压降),表明肾功能的改善。一旦确定肾脏参数低于目标阈值,就停止第二机械循环支持装置的运转。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年5月8日提交的名称为“Use of Cardiac Assist Device toImprove Kidney Function(使用心脏辅助装置改善肾功能)”的美国专利申请(序列号:16/406,896)的优先权,该申请的全部内容通过引用并入本文。
背景技术
肾脏在控制体内动脉液压方面起着核心作用。它们通过改变水的排出(利尿)以及通过改变盐的排出(尿钠排泄)来调节肾排出量。这种调节反映在肾排出量曲线(图1)中,其中尿排出量根据动脉压而变化。在正常情况下,肾脏能够自己自动调整,从而根据血压或血流速度的增减或盐浓度的变化增加或减少尿液排出和肾脏血流。然而,肾功能的损伤或其他变化可能会损害自动调整。例如,肾功能受损会增加动脉压,循环中水和盐的含量也会增加。相反,心力衰竭或冠心病会显著降低心输出量,这继而减少流向肾动脉的血流并损害尿液排出。
许多人患有急性肾病、肾衰竭及其他肾病。一些肾脏疾病被认为是由CT扫描、血管造影和其他调查程序过程中使用的造影剂、染料和其他介质引起或加剧的。这些病症包括例如造影剂诱发的肾病和肾源性系统性纤维化,或一般肾毒性。患有糖尿病、心脏、血液和其他血管疾病的患者可能对此类疾病的易感性增加。肾脏疾病的一个常见迹象是肾小球滤过率(GFR)和肾排出量降低,这种急性病症称为少尿(尿液排出急剧减少)。
特别是在接受手术时,心脏功能受损和/或患有预先存在的肾脏病症的患者可能需要进行心脏搭桥术。由于手术应激,他们的心脏会通过他们的身体释放应激物。心脏释放的应激物的类型和量可以根据手术(例如CABG、瓣膜置换、瓣膜修复等)的长度或性质而变化。在手术期间或手术后立即监测患者的肾排出量作为恢复的指标。例如,可以监测肌酐的增加或滤过率的降低以衡量患者的恢复情况。提供扁平线压力的当前系统(例如ECMO)并不能改善肾功能,反而可能通过将肾脏置于高压状态而损伤肾脏。将肾排出量作为恢复的指标来监测对于也经常患有急性肾病、衰竭或紊乱的高危心脏病患者(例如,STEMI、CS、PCI)尤为重要。
期望提供能够改善肾功能(特别是在血管疾病的情况下)的改进方法和系统。具体地,期望提供一种系统或方法,该系统或方法能够提供改善的肾排出量、各种药剂的降低的肾毒性和受控的肾脏自动调整中的一者或多者。期望提供一种系统或方法,该系统或方法能够增加流入肾脏的流量,以增加尿液排出以及将不想要的应激物排出体外的处理。还期望提供一种系统或方法,该系统或方法能够监测肾脏参数以确定流入肾脏的流量是否足以使得不再需要增加流入肾脏的流量。
发明内容
本文提供了用于解决一个或多个前述问题的方法和系统。可以通过增加通过肾脏的血流来提高肾排出量。通过肾脏的血流可以通过以下方式来调节:减轻心脏负荷并维持或增加肾脏上游的动脉压;维持或降低肾脏下游的静脉压,或两者的组合——选择以维持或增加跨肾脏的压力梯度。减轻心脏负荷并增加肾脏上游的动脉压的至少一个优点是增加一种或多种体液因子的释放,该释放作用于肾脏受体(在肾动脉或肾小球或任何肾单位成分处或附近)或血管组织中的其他受体。与肾脏结合的这些体液因子的增加有利地提高了肾脏将不想要的应激物处理出体外的能力。类似地,降低肾脏下游的静脉压的至少一个优点是增加通过肾脏的血流(包括体液因子),从而提高肾排出量。本文提供的方法和系统还通过监测肾脏参数以确定是否可以关闭第二血泵来解决肾脏监测。例如,通过监测跨肾脏的压力梯度或肾静脉中的静脉压降,至少一个优点是一旦患者已经充分恢复肾功能就能够确定,从而可以关闭第二血泵。在一个示例中,第一血泵和第二血泵可以是被称为泵的血泵中的一个,并且第一血泵可以例如通过使用任何附件A中确认的技术而被应用于心脏的左侧或右侧(或两侧)。
在一些实施方式中,提供了一种用于调节患者肾功能的方法。该方法中的步骤包括将第一机械辅助装置(例如,第一血泵)插入患者的心脏并运转第一血泵以增加主动脉压。例如,可以将血泵引入患者的左心或右心。在左心室应用中,泵的入口被定位在左心室中,而泵的出口在主动脉中。可替代地,可以将血泵插入左心房,使得泵的入口在左心房中,而泵的出口在左心室中。可替代地,可以将血泵插入减轻心脏负荷并维持或增加心输出量的任何位置。该方法还包括将第二机械辅助装置(例如,第二血泵)插入患者的下腔静脉并在第一血泵运转时运转第二血泵。例如,第二血泵放置在下腔静脉附近或下腔静脉内,或下腔静脉的入口内,或肾静脉内。第二血泵的入口可以放置在患者的肾静脉和下腔静脉之间的连接处。在另一个示例中,第二血泵被配置为部分地闭塞下腔静脉,使得第二血泵的运转在第二血泵入口上游(在泵和肾脏之间,包括在肾静脉内)产生压降。在这些实施方式中,第一血泵和第二血泵的运转在患者的肾静脉或下腔静脉中的一个位置处实现了目标压降。因此,第一血泵和第二血泵可以同时运转——在肾脏的动脉侧的第一泵增加肾脏上游的压力,而位于肾脏远侧(下游)的第二泵减轻肾脏负荷并从而降低肾静脉中的压力。在其他适应中,其中一个血泵连续运转,而另一个血泵选择性地打开和关闭以实现目标压降。第一血泵和第二血泵也可以在不同的速度下运转不同的时间量。例如,第一血泵可以以大约40,000rpm的速度运转长达6小时,而第二血泵可以以30,000rpm的速度运转大约3小时。可替代地,第一血泵和第二血泵可以在相同的时间段内以相似的速度运转。
使用第一血泵的至少一个优点是减轻心脏的左心室或右心室(或两者)或者左心房或右心房(或两者)的负荷,从而不仅改善通过肾动脉的血液循环,而且刺激作用于肾脏受体(在肾动脉或肾小球或任何肾单位成分处或附近)或血管组织中的其他受体的一个或多个体液因子的释放。这种刺激提高了肾排出量,有助于操纵和维持肾脏自动调整,并且还有助于保护肾脏免受毒性和损伤。部署并运转第一血泵可用于减轻左心室负荷从而降低左心室压力(以及左心房压力)和容量,或减轻右心室负荷并降低右心室压力(以及右心房压力)和容量,或以上两者。
通过将血液从心室泵入动脉并将血液带离心脏(主动脉或肺动脉)来减轻心室负荷的至少一个优点是动脉压的普遍增加,这增加了脉管系统的搏动并增加进入肾动脉和肾脏的血流,从而提高肾小球滤过率。在患者的心脏中运转第一泵(例如,泵)的另一个优点是增加舒张压——肾脏通过舒张压接收大量血流——而无需使肾脏持续维持在高压状态。例如用泵减轻心脏负荷的另一个优点是上调心脏组织(或动脉组织)中一种或多种体液因子的产生,并将这种一种或多种因子释放到循环中。大多数体液因子是在心脏的左心房内产生的——减轻心脏负荷可以使左心房减压并促进体液因子的产生(例如,ANP的产生)。流向肾脏和/或其他器官的受体(一个或多个)的体液因子将致动肾脏或其他(一个或多个)器官的受体并刺激该器官功能的增加。流向肾脏的体液因子将致动肾脏受体并刺激排出肾脏的尿液的增加。例如,释放的体液因子与肾脏受体或其他器官受体结合。当体液因子到达肾动脉(以及肾脏的肾单位)时,体液因子会与一个或多个肾脏受体结合,并从而致动传入和/或传出小动脉直接与肾小球中的系膜细胞面对面,从而增加或减少肾血流。即使肾灌注压发生变化,增加肾血流也会提高或降低或维持肾小球滤过率。此外,或可替代地,体液因子可以激活肾小管壁,以将葡萄糖、盐或其他电解质排泄和/或吸收或重新吸收到尿液中,因此来自周围脉管系统和组织中的水也会被动地遵循尿液中电解质水平的变化,从而即使当面对不断变化的肾灌注压以及血电解质、葡萄糖和微量元素的变化时也会引起相应的调节(尿排出量和尿含量的提高/降低/维持)。肾脏中由这种效应牵连的受体可包括心房利钠肽(ANP)、脑利钠肽(BNP)、NT-proBNP、儿茶酚胺受体、腺苷受体、血管紧张素受体(AT1、AT2)、前列腺素受体、α-酮-戊二酸受体、谷氨酸受体,仅举几例。例如,肾脏受体位于肾脏的肾单位或肾小管或髓质或皮质内。
在一些实施方式中,在心脏中运转第一血泵维持或增加肾动脉中的动脉压。在另一些实施方式中,在下腔静脉中运转第二血泵维持或降低肾静脉压。例如,在一个实施方式中,运转第一血泵以增加动脉压,而运转第二血泵以降低肾静脉压。在另一示例中,运转第一血泵以维持动脉压,而运转第二血泵以降低肾静脉压。在又一示例中,运转第一血泵以增加动脉压,而运转第二血泵以维持肾静脉压。
在一些实施方式中,在患者的肾静脉或下腔静脉中一位置处的目标压降增加通过肾脏的血流并提高肾排出量。例如,目标压降介于约4mmHg和约8mmHg之间。在另一示例中,目标压降介于约5mmHg和约7mmHg之间。在一个示例中,目标压降约为6mmHg。目标压降和实现该目标压降所需的时间段可根据特定患者的基线和患者的状况而变化。例如,对于特定患者,最大可实现的压降可能低于目标压降(例如,2mmHg)。在另一示例中,对于另一名患者,目标压降是可以实现的,但是可能需要更长的时间来运转第一血泵和第二血泵来实现。目标压降和实现目标压降所需的时间段也可能因所使用的机械循环支持装置的类型而变化——例如,提供增加的舒张压的泵所需的时间将比主动脉内球囊泵或其他类型的机械循环系统要短。
在一些实施方式中,目标压降对应于跨肾脏的血压降。在一个示例中,目标压降介于85mmHg和95mmHg之间。目标压降和实现目标压降所需的时间段可根据特定患者的基线和患者的状况而变化。目标压降和实现目标压降所需的时间段也可能因所使用的机械循环支持装置的类型而变化——例如,提供增加的舒张压的泵所需的时间将比主动脉内球囊泵或其他类型的机械循环系统要短。
在一些实施方式中,第一血泵和第二血泵的组合运转使体液因子流向肾脏受体以刺激排出肾脏的尿液增加。
在一些实施方式中,第二血泵包括泵马达以及在泵马达远侧的泵壳。泵壳包围转子,并且插管在泵壳的远侧延伸。在一些示例中,无创伤延伸部从插管向远侧延伸。例如,无创伤延伸部是辫子形的。
在一些实施方式中,第二泵定位在下腔静脉内,使得无创伤延伸部的远侧尖端延伸至下腔静脉内与肾静脉出口相邻的点。例如,无创伤延伸部的远侧尖端在肾静脉连接到下腔静脉的点的0-2厘米之间延伸。远侧尖端在肾静脉连接到下腔静脉的点的0-2厘米之间延伸的至少一个好处是能够将泵的入口稳定在邻近肾静脉的期望位置处。
在另一些实施方式中,一种用于改善肾功能的系统包括被配置为减轻患者心脏负荷的第一机械辅助装置和被配置为降低肾静脉压的第二机械辅助装置。例如,第一机械辅助装置被配置为减轻患者心脏的至少一个心室、至少一个心房、或至少一个心房和至少一个心室或两个心房和两个心室的负荷。第一机械辅助装置和第二机械辅助装置被配置为在同时运转时实现肾静脉中的目标压降。在一个示例中,机械辅助装置中的一者或两者是血泵。在另一个示例中,第二机械辅助装置是球囊泵。
在一些实施方式中,该用于改善肾功能的系统还包括控制器(例如,自动Impella控制器(Automated Impella )),其被配置为从第一机械辅助装置接收动脉压并从第二机械辅助装置接收静脉压。控制器确定肾静脉中的压降是否接近肾静脉中的目标压降,并控制对第一机械辅助装置和第二机械辅助装置中的至少一者的运转的调整。在一个示例中,运转的调整有助于实现肾静脉中的目标压降。在另一示例中,当实现了目标压降时,运转的调整包括关闭机械辅助装置中的一者或两者。在一个示例中,该系统包括两个控制器(例如,两个自动Impella控制器),每个控制器与一个机械辅助装置(例如,泵)相关联并从它们各自的机械辅助装置接收数据。
在一些实施方式中,目标压降被配置为增加尿产生。例如,控制器被配置为以相应的速率运转机械辅助装置中的一个或多个,以增加来自心脏的血流并刺激与肾脏受体或另一器官受体结合的至少一种体液因子的产生以刺激和/或调节来自肾脏的尿量和尿液成分。
在一些实施方式中,第二机械辅助装置包括泵马达和在泵马达远侧的泵壳。泵壳包围转子,并且插管在泵壳的远侧延伸。在示例中,第二机械辅助装置还包括锚定装置,锚定装置被配置为在第二机械辅助装置运转时将第二机械辅助装置锚定至下腔静脉。锚定装置包围插管的一部分。锚定装置可以被选择性地致动。例如,锚定装置是球囊。球囊可以膨胀以部分闭塞下腔静脉。可替代地,锚定装置包括与下腔静脉的壁接合的可展开臂。例如,锚定装置是镍钛诺自扩张融合器(cage)。
在一些实施方式中,第二机械辅助装置被定位成具有位于肾静脉连接到下腔静脉的一位置处的入口。
在一些实施方式中,第一机械辅助装置和第二机械辅助装置中的每一个包括压力传感器以分别测量动脉压和静脉压。在一个示例中,压力传感器与第一机械辅助装置和第二机械辅助装置中的每一个集成。例如,第一机械辅助装置和第二机械辅助装置是包括压差传感器或光学压力传感器的泵。在另一个示例中,单独的压力传感器线或Swan-Ganz导管与第一机械辅助装置和第二机械辅助装置中的每一个一起插入。在又一个示例中,机械辅助装置中的一个包括集成传感器,而机械辅助装置中的另一个没有——而是与单独的压力传感器线或Swan-Ganz导管结合使用。
在一些实施方式中,当第一机械辅助装置和第二机械辅助装置二者同时运转时,测得的静脉压和测得的动脉压之间的差增加。例如,测得的静脉压和测得的动脉压之间的差增加了约1%。在另一个示例中,差增加了约5%。
在又一个实施方式中,一种用于改善患者肾功能的方法包括将第一血泵插入患者的心脏并运转第一血泵。该方法进一步包括将第二血泵插入患者的下腔静脉,并且在第一血泵运转的同时运转第二血泵。该方法还包括监测肾脏参数,并且当肾脏参数达到了目标水平时,结束第二血泵的运转。例如,肾脏参数的目标水平是主动脉压的函数。例如,肾脏参数是血液中的肌酐水平或ANP浓度或肾静脉压。在一个示例中,肾静脉压的目标水平小于15mmHg。在另一个示例中,肾脏参数是跨肾脏的压降。
一些实施方式中,通过测量动脉压和测量静脉压并计算测量的动脉压和测量的肾静脉压之间的压差来确定肾脏参数。在一些实施方式中,该用于改善患者肾功能的方法还包括确定计算出的压差已达到阈值。
附图说明
结合附图考虑以下具体实施方式的描述,上述及其他目的和优点将变得显而易见,在附图中,相同的附图标记始终指代相同的部分,并且其中:
图1示出了说明性的肾排出量曲线,其中尿排出量根据动脉压而变化;
图2示出了本文公开的系统的说明性实施例;以及
图3示出了本文公开的说明性方法。
具体实施方式
为了提供对本文所述的系统、方法和装置的整体理解,将描述某些说明性实施例。尽管本文所述的实施例和特征被具体描述为与心内心脏泵系统一起使用,但是应当理解,下面概述的所有部件和其他特征可以以任何合适的方式彼此组合,并且可以适用于并应用于其他类型的医疗装置,例如电生理研究和导管消融装置、血管成形术和支架装置、血管造影导管、外周插入中心导管、中心静脉导管、中线导管、外周导管、下腔静脉过滤器、腹主动脉瘤治疗装置、血栓切除装置、经导管主动脉瓣置换术(TAVR)递送系统、心脏治疗和心脏辅助装置(包括球囊泵)、使用手术切口植入的心脏辅助装置以及任何其他基于静脉或动脉的导管和装置。
通过维持或增加肾脏上游的动脉压、维持或降低肾脏下游的静脉压或两者的组合,本文所述的系统、方法和装置实现了增加通过肾脏的血流并进而提高肾排出量来提供对肾功能的改善。
图1示出了说明性的肾排出量曲线,其中尿排出量根据动脉压而变化。例如,如上所述,较高的动脉压会增加流向肾脏的血流。动脉血将体液因子运送到肾脏,以致较高的动脉压导致到达肾脏并与肾脏上的受体结合的体液因子的量增加,进而增强了肾功能并提高了尿排出量。
图2示出了系统200的说明性实施例,系统200被配置为提供类似的或较高的动脉压、类似的或较低的静脉压或两者的组合。较高的动脉压(输入诸如肾脏等器官中)将导致通过该器官的血流增加。例如,对于肾脏,较高的动脉压将导致通过肾脏的血流增加,并进而导致肾脏尿排出量增加。类似地,较低的静脉压(在器官排出处,例如在肾脏排出处)将导致通过该器官的血流增加。例如,对于肾脏,较高的动脉压将导致通过肾脏的血流增加,并进而导致肾脏尿排出量增加。较高的动脉压(输入诸如肾脏等器官中)和较低的静脉压(在器官排出处,例如在肾脏排出处)的组合将导致通过该器官的血流类似的或更大的增加。当器官是肾脏时,较高的动脉压和较低的静脉压的组合将导致肾脏尿排出量增加。系统200包括泵202和泵222。例如,泵202和222是泵。可替代地,泵202和222是其他机械循环辅助装置,例如可扩张泵、主动脉内球囊泵或体外膜氧合系统(ECMO)。
泵202和泵222控制进入器官(例如,图2中的肾脏250)中的输入和排出。例如,肾脏250可以是左肾或右肾。在一个示例中,泵202和泵222的组合控制进入两个肾脏中的输入和排出。例如,运转一个或两个血泵改变通过器官(例如,肾)的血液的流量和流速。例如,运转一个或两个血泵增加通过肾脏的血液的流量和流速。
如图2所示,泵202是具有马达204、转子206、外壳208、插管210、远侧延伸部212和导管214的第一血泵。如图2的示例中所示,泵202被放置成远侧延伸部212在左心室中,而转子206和转子外壳208在主动脉中。当运转时,泵202通过入口216抽吸出血液、穿过插管210并通过外壳208(也称为转子护罩)排出,从而减轻心脏负荷。远侧延伸部212用于稳定心室中的泵202。例如,远侧延伸部212是辫子形或j形。当运转时,泵202减轻左心室负荷并增加主动脉中的压力,从而增加下游的动脉压。泵202能够以一系列的速度运转,导致一系列的流速以及相关联的主动脉压的增加。例如,泵202以介于约1.5L/min和6L/min之间的流速运转。在一个示例中,泵202以约5L/min的流速运转。泵202可以经由股动脉或经由锁骨下静脉经皮插入患者体内。
如2图所示,泵222是具有马达224、转子226、外壳228、插管220、远侧延伸部222和导管224的第二血泵。如图2的示例中所示,泵222被放置在下腔静脉中。当运转时,泵222通过入口236抽出血液、穿过插管220并通过转子外壳228(也称为转子护罩)排出。转子外壳228和转子226在下腔静脉中、在入口236的下游,也在下腔静脉中。在一个例子中,例如如图2所示,泵222包括远侧延伸部242,远侧延伸部242将泵222稳定在下腔静脉中,或稳定在下腔静脉与肾静脉之间的连接处。例如,远侧延伸部242是辫子形或j形。泵222还包括锚定机构240,锚定机构240被定位在入口236与转子外壳228之间的插管上,血液通过插管离开泵。锚定机构240既可以将泵222锚定在沿着下腔静脉的期望位置处,又可以部分地闭塞下腔静脉以允许泵222在整个锚定机构上运转。例如,锚定机构240将泵222锚定在肾静脉下游约1-5厘米之间。在另一个示例中,锚定机构240将泵222锚定在肾静脉下游约2-3厘米之间。在一个示例中,锚定机构240是球囊,其可以选择性地膨胀以至少部分地闭塞下腔静脉。例如,在插管220上的球囊的尺寸、形状、材料和位置经选择以在下腔静脉中实现不同程度的闭塞。在另一个示例中,锚定机构240是可扩张融合器。例如,锚定机构240是自扩张融合器(例如,镍钛诺),其被护套包围以用于插入,并且一旦护套被原位移除就自扩张。融合器顶住下腔静脉的壁并将泵222固定在适当的位置。在一个示例中,融合器可以沿着插管向近侧和远侧逐渐变细,并且被生物相容的覆盖材料覆盖,以部分地闭塞下腔静脉。
下腔静脉的部分闭塞结合泵222的运转将血液从下腔静脉和/或肾静脉内的一位置抽吸到泵入口236下游的一位置,导致压降。该压降可以被测量为泵222上游的下腔静脉中的压降(例如,靠近肾静脉),或肾静脉中的压降。可替代地,该压降可以被测量为跨肾脏的进入肾脏的动脉压与从肾脏出来(例如,在肾静脉中)的静脉压之间的下降。
泵222可以经由股动脉或经由锁骨下静脉经皮插入患者体内。在一个示例中,泵222和泵202通过不同的经皮接入点插入。可替代地,泵222和泵202通过相同的经皮接入点(例如,锁骨下静脉)插入。
在一个示例中,每个泵(例如,泵202、222)包括压力传感器。例如,两个泵都包括集成压力传感器,如压差传感器、压电压力传感器或光学压力传感器。在另一个示例中,两个泵都包括单独的压力传感器,该单独的压力传感器在压力传感器线或Swan-Ganz导管上引入。可替代地,其中一个泵包括集成压力传感器,而另一个泵使用单独的压力传感器。泵202可以包括用于检测压力的集成压力传感器。例如,泵202可以包括压差传感器,该传感器的一侧暴露于入口区域外面的血液压力,而该传感器的另一侧暴露于插管210里面的血液压力。在该示例中,传感器生成与两个压力之间的差成正比的电信号,并且该电信号被生成以在控制器(例如,自动控制器)上显示。可替代地,泵202可与用于测量压力的Swan-Ganz导管一起被引入患者体内。类似地,泵222可以包括用于检测压力的集成压力传感器。例如,泵222可以包括压差传感器,该传感器的一侧暴露于入口区域外面的血液压力,而该传感器的另一侧暴露于插管210里面的血液压力。在该示例中,传感器生成与两个压力之间的差成正比的电信号,并且该电信号被生成以在控制器(例如,自动控制器)上显示。可替代地,泵222可与用于测量压力的Swan-Ganz导管一起被引入患者体内。
每个泵(例如,泵202和222)可以被连接到诸如自动Impella控制器的控制器,该控制器从泵以及与泵相关联的传感器(例如,集成传感器或单独的传感器)接收数据,并生成有关心输出量和/或肾排出量的信息以显示给用户(例如,医疗专业人员)。如下文关于图3的示例所描述的,来自控制器的信息用于确定是否以及何时停止一个或多个泵的运转。
如以下关于图3所描述的,通过在泵202运转的同时运转泵222,既可以调整到肾脏250的输入动脉压,又可以调整来自肾脏250的排出静脉压。这种双泵运转的至少一个优点是能够不仅增加到肾脏250的心输出量和动脉压输入,而且/或者降低排出肾脏250的静脉压。因此,在泵222运转的同时运转泵202增加了流向肾脏的血流,并增加了到达肾脏的体液因子的量。在泵202运转的同时运转泵222增加了流出肾脏的血流。这种双泵运转的至少一个优点是能够增加尿排出量并清除任何应激因子,例如,包括手术引起的应激因子。
图3示出了用于改善肾功能的说明性方法300。在步骤302,将第一血泵(例如,图2的泵202)插入患者的心脏。在步骤304,运转第一血泵以便增加主动脉压。在步骤306,将第二血泵(例如,图2的泵222)插入患者的下腔静脉。在插入第二血泵之后,部署锚定机构(例如,图2的锚定机构240)。例如,锚定机构是包围泵插管(例如,图2中的泵222的插管220)的一部分的球囊。在该示例中,包围泵的该部分的球囊被膨胀,使得其将泵锚定在下腔静脉中并且部分地闭塞下腔静脉。在步骤308,在第一血泵正在运转的同时运转第二血泵。在步骤312,系统确定在患者的肾静脉或下腔静脉中的一位置处是否已经实现目标肾脏参数(例如,肾静脉中的血压下降)。如果在步骤312确定目标肾脏参数(例如,肾静脉中的血压下降)已经实现,则可以结束第二血泵的运转(步骤314)。如果在步骤312确定目标肾脏参数(例如,肾静脉中的血压下降)尚未实现,则第二次确定是否调整第一血泵的运转和/或调整第二血泵的运转(步骤310)。例如,第一血泵(例如,图2的泵202)的速度可以独立于第二血泵的速度而被修改(例如,提高或降低)。在一个示例中,第一血泵的速度提高约1L/min。可替代地,第一血泵的速度提高约2L/min。类似地,第二血泵(例如,图2的泵222)的速度可以独立于第一血泵的速度而被修改(例如,提高或降低)。在另一个示例中,可以提高第一血泵和第二血泵二者的速度。如果在步骤310确定不需要调整,则该方法返回到确定是否已经实现目标肾脏参数(步骤312)。例如,目标肾脏参数可以是肾静脉中压力的目标压降,或跨肾脏的目标压降。例如,第一血泵和第二血泵可能必须运转更长的时间段才能实现对动脉压、静脉压或两者产生影响。相反,如果在步骤310确定需要对第一血泵和第二血泵中的任一者或两者的运转进行调整,则该方法返回到步骤308,其中第一血泵和第二血泵二者同时运转。
例如,泵控制器(例如,图2的泵222和/或泵202的控制器)被配置为以各自的速率运转一个或两个辅助装置(例如,图2的泵222和/或泵202),以便增加来自心脏的血流并刺激至少一种体液因子的产生,该体液因子与肾脏受体或另一种器官受体结合以刺激和/或调节来自肾脏的尿量和尿液成分。在一个示例中,如以上关于图2所讨论的,两个泵(泵222和泵202)都连接到单个控制器。(一个或多个)控制器可以接收关于肾脏参数的数据。例如,肾脏参数是肾脏出口处的压降。可替代地,肾脏参数是跨器官的压降。作为另一个示例,肾脏参数是血液中的肌酐水平或ANP浓度。在一个示例中,两个泵的控制器相互通信。
在一个示例中,(一个或多个)控制器还可以将肾脏参数与肾脏参数的阈值进行比较。例如,(一个或多个)控制器可以近实时地连续比较肾脏参数与阈值。可替代地,(一个或多个)控制器可以定期比较。阈值可由用户输入。可替代地,控制器可以从数据库中检索阈值。例如,该数据库为使用关于目标肾脏参数值的已知临床数据的远程数据库。在一个示例中,(一个或多个)控制器被配置为生成已经达到肾脏参数的阈值的指示符以供显示。例如,(一个或多个)控制器可以生成警报。在另一个示例中,(一个或多个)控制器向医生发送消息。在一个示例中,医生可以基于肾脏参数监测关闭泵中的一个或多个。例如,一旦肾脏参数(例如肾静脉中的压力)已经达到阈值,医生就可以关闭泵222同时维持泵202的运转。在另一示例中,(一个或多个)控制器检测到肾脏参数已达到阈值,并自动关闭一个或多个泵。能够确定何时关闭一个或多个泵的至少一个优点是能够安全地使患者脱离支持,并且能够通过使器官(例如,肾脏)承受高血压达比必要时间更长的时间来改善器官(例如,肾功能)而不损伤器官。
前述仅是对本公开的原理的说明,并且系统、方法和装置可以通过所描述的实施例之外的其他实施例来实践,所描述的实施例被呈现用于说明而非限制的目的。应当理解,本文公开的系统、方法和装置虽然被示为用在心内心脏泵的系统中,但可以应用于其他可植入心脏泵或可植入心脏辅助装置的系统、方法和装置。
在阅读本公开之后,本领域技术人员将想到变化和修改。上面描述或说明的各种特征(包括其任何部件)可以组合或集成在其他系统中。此外,某些特征可以被省略或不实现。上面描述或图示的各种实施方式可以以任何方式组合。
改变、替换和变更的示例可由本领域技术人员确定并且可以在不脱离本文公开的信息的范围的情况下进行。本文引用的所有参考文献均通过引用整体并入并成为本申请的一部分。
Claims (40)
1.一种用于调节患者肾功能的方法,所述方法包括以下步骤:
将第一血泵插入患者的心脏;
运转所述第一血泵以便增加主动脉压;
将第二血泵插入所述患者的下腔静脉;以及
运转所述第二血泵和所述第一血泵,
其中所述第一血泵和所述第二血泵的运转在所述患者的肾静脉或下腔静脉中的一位置处实现目标压降。
2.根据权利要求1所述的方法,其中运转所述第二血泵包括在所述第一血泵泵送的同时泵送所述第二血泵。
3.根据权利要求2所述的方法,其中运转所述第一血泵维持或增加肾动脉中的动脉压。
4.根据权利要求3所述的方法,其中运转所述第二血泵维持或降低肾静脉压。
5.根据权利要求4所述的方法,包括运转所述第一血泵以增加动脉压,以及运转所述第二血泵以降低肾静脉压。
6.根据权利要求2所述的方法,其中所述位置是所述患者的肾静脉和下腔静脉连接的血管连接处。
7.根据权利要求2所述的方法,其中所述目标压降增加通过肾脏的血流并提高肾排出量。
8.根据权利要求7所述的方法,其中所述目标压降介于约4mmHg和约8mmHg之间。
9.根据权利要求7所述的方法,其中所述目标压降介于约5mmHg和约7mmHg之间。
10.根据权利要求2所述的方法,其中所述目标压降对应于跨所述肾脏的血液压降。
11.根据权利要求2所述的方法,其中所述第一血泵和所述第二血泵的组合运转使体液因子流向所述患者的肾脏受体以刺激排出所述肾脏的尿液增加。
12.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一血泵包括:
泵马达;
在所述泵马达远侧的泵壳,所述泵壳包围转子;
和在所述泵壳远侧延伸的插管;以及
从所述插管向远侧延伸的无创伤延伸部。
13.根据权利要求1所述的方法,其中所述第二血泵包括:
泵马达;
在所述泵马达远侧的泵壳,所述泵壳包围转子;
和在所述泵壳远侧延伸的插管。
14.根据权利要求12所述的方法,其中所述第二血泵进一步包括从所述插管向远侧延伸的无创伤延伸部。
15.根据权利要求12所述的方法,其中所述第二泵定位在所述下腔静脉内,使得所述无创伤延伸部的远侧尖端延伸至与所述肾静脉的出口相邻的一位置。
16.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一血泵被插入到所述患者的心脏的心室中。
17.根据权利要求1的方法,其中调节肾功能发生在手术期间或之后。
18.一种用于改善肾功能的系统,其包括:
第一机械循环支持装置,其被配置为减轻一个心室负荷、减轻一个心房负荷、或减轻一个心房负荷和一个心室负荷、或减轻两个心房负荷和两个心室负荷;
第二机械循环支持装置,其被配置成定位在静脉内并且通过在静脉内泵送血液来运转;
控制器,其被配置为运转第一机械循环支持装置和第二机械循环支持装置二者;并且
其中所述第一机械循环支持装置和所述第二机械循环支持装置被配置为当同时运转时在肾静脉中实现目标压降。
19.根据权利要求18所述的系统,其中所述控制器被配置为:
接收来自所述第一机械循环支持装置的动脉压和来自所述第二机械循环支持装置的静脉压,
确定所述肾静脉中的压降低于所述肾静脉中的所述目标压降;以及
调整所述第一机械循环支持装置和所述第二机械循环支持装置中的至少一个的运转以实现所述肾静脉中的所述目标压降。
20.根据权利要求18所述的系统,其中所述目标压降足以增加由所述肾脏产生的尿量。
21.根据权利要求18所述的系统,进一步包括:
控制单元,其被配置为以一速率运转所述第一机械循环支持装置,所述速率增加来自所述心脏的血流并刺激与肾受体或另一器官受体结合以刺激和/或调节来自肾脏的尿量和尿液成分的至少一种体液因子的产生。
22.根据权利要求18所述的系统,其中所述第一机械循环支持装置和所述第二机械循环支持装置是血泵。
23.根据权利要求18所述的系统,所述第二机械循环支持装置包括:
泵马达;
在所述泵马达远侧的泵壳,所述泵壳包围转子;
在所述泵壳远侧延伸的插管;以及
锚定装置,其被配置为在所述第二机械循环支持装置正在运转的同时将所述第二机械循环支持装置锚定至下腔静脉。
24.根据权利要求23所述的系统,其中所述锚定装置是包围所述插管的一部分的球囊。
25.根据权利要求24所述的系统,其中所述球囊被配置为在膨胀时部分地闭塞所述下腔静脉。
26.根据权利要求18所述的系统,其中所述第二机械循环支持装置被定位成具有位于所述肾静脉连接到所述下腔静脉的一位置处的入口。
27.根据权利要求18所述的系统,所述第一机械循环支持装置进一步包括第一压力传感器,其中所述第一压力传感器被配置为测量动脉压。
28.根据权利要求27所述的系统,所述第二机械辅助装置包括第二压力传感器,其中所述第二压力传感器被配置为测量静脉压。
29.根据权利要求28所述的系统,其中当所述第一机械循环支持装置和所述第二机械循环支持装置二者正在同时运转时,测量的静脉压和测量的动脉压之间的差增加。
30.一种用于改善患者肾功能的方法,所述方法包括以下步骤:
将第一血泵插入患者的心脏;
运转所述第一血泵;
将第二血泵插入所述患者的下腔静脉;
在所述第一血泵正在运转的同时,运转所述第二血泵;
监测肾脏参数;以及
当所述肾脏参数达到了目标水平时,结束所述第二血泵的运转。
31.根据权利要求30所述的方法,其中所述肾脏参数是血液中的肌酐水平或ANP浓度。
32.根据权利要求30所述的方法,其中所述肾脏参数的所述目标水平是主动脉压的函数。
33.根据权利要求30所述的方法,其中所述肾脏参数是肾静脉压。
34.根据权利要求33所述的方法,其中所述肾静脉压的所述目标水平小于15mmHg。
35.根据权利要求30所述的方法,其中所述肾脏参数是跨所述肾脏的压降。
36.根据权利要求30所述的方法,其中所述肾脏参数通过以下方式确定:
测量动脉压;
测量静脉压;以及
计算测量的动脉压和测量的肾静脉压之间的压差。
37.根据权利要求36所述的方法,进一步包括:
确定计算出的压差已达到阈值。
38.根据权利要求37所述的方法,其中所述第一血泵与第一控制器通信,而所述第二血泵与第二控制器通信。
39.根据权利要求38所述的方法,其中所述第一控制器和所述第二控制器通信以确定所述测量的动脉压和所述测量的肾静脉压之间的所述压差。
40.根据权利要求30所述的方法,其中所述第一血泵被插入所述患者的心脏的心室中。
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