DE102009047845A1 - Ventricular Assist Device - Google Patents

Ventricular Assist Device

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DE102009047845A1
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Abiomed Europe GmbH
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Abstract

Das Herzunterstützungssystem weist einen Katheter (10) auf, der in das Herz oder in Herznähe einführbar ist. The cardiac assist system includes a catheter (10) which is insertable into the heart or near the heart. Der Katheter (10) enthält in einem durchgehenden separaten Lumen einen optischen Druckmesskatheter, der eine druckempfindliche Membran aus Glas und einen Lichtwellenleiter aufweist. The catheter (10) in a continuous lumen separate an optical pressure sensing catheter having a pressure-sensitive membrane of glass and an optical waveguide. Die Membran befindet sich in einem Sensorkopf (30) am distalen Ende des Druckmessers. The membrane is located in a sensor head (30) at the distal end of the pressure gauge. Der Druckmesskatheter (26) ist in dem Katheterschlauch (20) in Längsrichtung verschiebbar. The pressure measurement catheter (26) is displaceable in the catheter tube (20) in the longitudinal direction. Wenn der Katheter (10) eine intraarterielle Ballonpumpe aufweist, kann diese in der absteigenden Aorta platziert werden und der Druckmesskatheter kann nachträglich eingeführt und erforderlichenfalls ausgewechselt werden. When the catheter (10) has an intra-arterial balloon pump, it can be placed in the descending aorta and the pressure sensing catheter can subsequently be inserted and replaced if necessary. Er kann auch über das distale Ende des Katheters hinaus vorgeschoben werden. He can be advanced even beyond the distal end of the catheter.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Herzunterstützungssystem mit einem Katheterschlauch, der mindestens ein Lumen aufweist, und einem Drucksensor zur Messung des Druckes distal von dem Katheterschlauch. The invention relates to a support system comprising a catheter tube having at least one lumen, and a pressure sensor for measuring the pressure distally of the catheter tube.
  • Es gibt zahlreiche Fälle, in denen ein Katheter in das Herz eingeführt oder bis in dies Nähe des Herzens vorgeschoben wird. There are numerous cases in which a catheter inserted into the heart or is advanced into the vicinity of the heart. Ein spezieller Fall besteht in der Anwendung einer intraarteriellen Ballonpumpe (IABP), die zur Herzunterstützung eingesetzt wird. A special case is the use of an intra-arterial balloon pump (IABP), which is used to support the heart. Die IABP weist einen Katheterschlauch auf, der auf einen Teil seiner Länge von einem inflatierbaren und deflatierbaren Ballon umgeben ist. The IABP has a catheter tube, which is surrounded on part of its length by an inflatable and deflated balloon. Der Ballon wird synchron mit der Pulsation des Herzens inflatiert und deflatiert, um die Gesamtpumpleistung zu erhöhen. The balloon is inflated in synchronism with the pulsation of the heart and deflated in order to increase the total pump power. Für die Synchronisation ist neben der Triggerung über EKG ein Drucksensor zur Messung des arteriellen Druckes bzw. der Druckpulsation erforderlich. For synchronization in addition to the triggering via ECG, a pressure sensor for measuring the arterial pressure or the pressure pulsation is required. Bei den meisten IABP-Systemen befindet sich der Drucksensor in der Peripherie und wird über ein Drucklumen längs des Katheters, das mit Flüssigkeit gefüllt ist, mit Druck beaufschlagt. In most IABP systems, the pressure sensor is located in the periphery and is acted upon via a pressure lumen along the catheter, which is filled with liquid with pressure. Hierbei ist die Druckübertragung in der Regel gedämpft und von Bewegungsartefakten des Katheters überlagert. Here, the pressure transmission is attenuated generally and superimposed motion artifacts of the catheter. Bei einer IABP mit verbesserter Druckmessung befindet sich der Drucksensor an dem distalen Ende des Katheterschlauchs, das über den länglichen Ballon hinaus vorsteht. In an IABP having improved pressure measurement, the pressure sensor at the distal end of the catheter tube, which protrudes over the elongate balloon also located. Wenn sich ergibt, dass der Drucksensor nicht ordnungsgemäß arbeitet, muss der gesamte Katheter aus der Aorta entfernt und durch einen anderen Katheter ersetzt werden. If it turns out that the pressure sensor is not working properly, the entire catheter from the aorta must be removed and replaced with another catheter.
  • Andere Herzkatheter sind dazu bestimmt, mit dem distalen Ende in das Herz hinein vorgeschoben zu werden, beispielsweise in den linken Ventrikel. Other cardiac catheter intended to be advanced to the distal end into the heart, for example, into the left ventricle.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Herzunterstützungssystem zu schaffen, das als modulares System mit austauschbaren Komponenten ausgebildet ist. The invention has for its object to provide a heart assist system that is configured as a modular system with interchangeable components.
  • Das erfindungsgemäße Herzunterstützungssystem ist durch den Patentanspruch 1 definiert. The cardiac assist system according to the invention is defined by patent claim. 1 Der Drucksensor ist ein optischer Druckmesskatheter, der durch den Katheterschlauch des Herzkatheters vorgeschoben werden kann. The pressure sensor is an optical pressure sensing catheter can be advanced through the catheter tube of the cardiac catheter. Der Druckmesskatheter weist einen Lichtwellenleiter auf, der zu einem optischen Sensorkopf mit einer druckabhängig bewegbaren Membran führt. The pressure sensing catheter includes an optical fiber, which leads to an optical sensor head with a pressure-dependent movable membrane. Der Druckmesskatheter ist relativ zu dem Katheterschlauch in dessen Längsrichtung verschiebbar. The pressure catheter is slidable relative to the catheter tube in its longitudinal direction.
  • Der optische Druckmesskatheter hat den Vorteil, dass er einen kleinformatigen Messkopf mit geringem Durchmesser von maximal 600 μm ermöglicht, wobei der Lichtwellenleiter einen noch geringeren Durchmesser von 80–100 μm hat. The optical pressure catheter has the advantage that it enables a small-sized measuring head with a small diameter of not more than 600 microns, wherein the optical waveguide has an even smaller diameter of 80-100 microns. Das Lumen des Katheterschlauchs ist durchgehend, dh es ist an dem distalen Schlauchende offen. The lumen of the catheter tube is continuous, meaning it is open at the distal end of the hose.
  • Nachdem der Katheterschlauch beispielsweise unter Verwendung eines Führungsdrahtes, in der absteigenden Aorta platziert wurde, kann nachträglich der Druckmesskatheter in das Lumen des Katheterschlauchs eingeführt werden. After the catheter tube has been placed, for example, using a guide wire, in the descending aorta, the pressure measuring catheter may be inserted into the lumen of the catheter tube subsequently. Der Sensorkopf kann dabei nach Bedarf positioniert werden. The sensor head can then be positioned as needed. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Druckmesskatheter auswechselbar ist. Another advantage is that the pressure catheter is replaceable. So kann beispielsweise ein nicht ordnungsgemäß funktionierender Druckmesskatheter ausgewechselt werden oder es können unterschiedliche Druckmesskatheter mit verschiedenen Parametern bereitgehalten werden, von denen jeweils einer ausgewählt werden kann, oder der Druckmesskatheter kann bei Bedarf ex-vivo kalibriert werden, sofern eine Sensordrift vorliegt. Thus, an improperly functioning pressure measuring catheter may be substituted, for example, or it can be kept different pressure measuring catheter with various parameters, one of which may be selected in each case, or the pressure measuring catheter may be calibrated as needed ex-vivo, provided that a sensor drift is present.
  • Optische Drucksensoren, die sich für einen optischen Druckmesskatheter eignen, werden von der Firma Opsens vertrieben. Optical pressure sensors are suitable for an optical pressure catheter are sold by Opsens. Ein optischer Druckmesssensor weist im Sensorkopf (Fabri Perot) eine Kavität auf, die mit einer dünnen Glasmembran abgeschlossen ist, gegen welche der Blutdruck wirkt und die sich druckabhängig verformt. An optical pressure-measuring sensor comprises the sensor head (Fabri-Perot) a cavity which is closed with a thin glass membrane, against which the blood pressure acts and which deforms pressure dependent. Aus dem Ende eines Lichtwellenleiters tritt Licht aus, das von der Siliziummembran moduliert und in den Lichtwellenleiter hinein reflektiert wird. From the end of an optical fiber light modulated by the silicon diaphragm and is reflected in the optical waveguide into exits. Am Einspeisungsende des Lichtwellenleiters befindet sich eine CCD-Kamera, die das entstehende Interferenzmuster aufzeichnet, welches sich druckabhängig im Bild verschiebt, so dass dessen Position mit einem gemessenen Druck korreliert werden kann. At the feed end of the optical waveguide is a CCD camera that records the interference pattern produced, which shifts depending on the pressure in the picture, so that its position can be correlated to a measured pressure.
  • Neben der Kleinformatigkeit hat ein optischer Drucksensor den wichtigen Vorteil, dass er von dem umgebenden Blut nicht angegriffen wird. In addition to the small format is an optical pressure sensor has the important advantage that it is not attacked by the surrounding blood. Blut ist in hohem Maße korrosiv. Blood is highly corrosive. Es zersetzt Komponenten aus Metallen. It decomposes components from metals. Elektrische Leitungen würden eine Isolierung benötigen. Electrical lines would require insulation. Der optische Sensor besteht vorwiegend oder ausschließlich aus Glas, das von dem Blut nicht angegriffen wird. The optical sensor is composed predominantly or entirely of glass which is not attacked by the blood.
  • Vorzugsweise ist ein Rohr vorgesehen, das den Druckmesskatheter einschließlich einer Strecke des Lichtleiters aufnimmt und nach Positionierung des Druckmesskatheters in proximaler Richtung entfernbar ist. Preferably, a tube is provided which receives the pressure measuring catheter including a path of the light guide and can be removed in proximal direction after positioning of the pressure sensing catheter. Ein solches Rohr braucht nicht korrosionsbeständig gegen Blut zu sein, weil es nach dem Verlegen des Druckmesskatheters entfernt wird. Such a pipe does not need to be corrosion resistant to blood, because it is removed after installation of the pressure sensing catheter.
  • Der Druckmesskatheter hat vorzugsweise einschließlich des Sensorkopfes einen maximalen Durchmesser von nicht mehr als 600 μm. The pressure catheter preferably including the sensor head has a maximum diameter of not more than 600 microns. Demnach beträgt der Durchmesser des Lumens des Katheterschlauchs vorzugsweise 0,7–0,8 mm. Accordingly, the diameter of the lumen of the catheter tube is preferably 0.7-0.8 mm.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat der Druckmesskatheter eine größere Länge als der Katheterschlauch, derart, dass der Sensorkopf aus dem Katheterschlauch heraus um eine Länge von mindestens 10 cm, vorzugsweise von mindestens 20 cm, vorstehen kann. In a preferred embodiment of the invention, the pressure measuring catheter has a greater length than the catheter tube such that the sensor head from the catheter tube can out by a length of at least 10 cm, preferably of at least 20 cm, protrude. Dadurch ist es möglich, den Druckmesskatheter über den in der Aorta descendens liegenden Ballon hinaus durch den Aortenbogen und die Aortenklappe bis in den linken Ventrikel vorzuschieben. Thereby, it is possible to advance the catheter over the pressure measuring lying in the descending aorta balloon out through the aortic arch and the aortic valve into the left ventricle. Die Druckmessstelle liegt dann im linken Ventrikel. The pressure tap is located in the left ventricle. Der Ventrikuläre Druck ist das signifikanteste Signal, das als Trigger-Signal für die Steuerung des Ballons sehr gut geeignet ist. The Ventricular pressure is the most significant signal that is very well suited as a trigger signal for the control of the balloon. Die ventrikuläre Druckmessung macht eine EKG-Ableitung entbehrlich. The ventricular pressure measurement makes an ECG lead unnecessary. Für den Patienten besteht der Vorteil, dass keine extrakorporalen Elektroden an den Körper als EKG-Klebepunkte angelegt werden müssen. there is the advantage for the patient that no extracorporeal electrodes must be applied to the body as ECG adhesive dots. Der Druckmesskatheter kann zusätzlich als Führungsdraht benutzbar sein, der zuerst verlegt wird und über den anschließend der Katheterschlauch des Ballonkatheters geschoben wird. The pressure catheter may be usable as a guide wire additionally being laid first and then pushed over the catheter tube of the balloon catheter. Hierbei ist der Druckmesskatheter vorzugsweise mit einer flexiblen Katheterspitze distal von dem Sensorkopf versehen. Here, the pressure measuring catheter is preferably provided with a flexible distal catheter tip from the sensor head.
  • Eine andere Anwendungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Herzunterstützungssystems besteht in Verbindung mit einer motorbetriebenen Blutpumpe, die ein axial förderndes Flügelrad aufweist und im Herzen platzierbar ist. Another application of the heart assist system of the invention is in conjunction with a motor-driven blood pump having an axial impeller and promotional can be placed in the heart. Der Druckmesskatheter wird hierbei durch den mit der Blutpumpe verbundenen Katheterschlauch hindurchgeschoben und er verlässt diesen Katheterschlauch proximal von der Blutpumpe. The pressure catheter is thereby pushed through the connected to the blood pump catheter tube and he leaves this catheter tube proximal to the blood pump. Der Druckmesskatheter wird dann unter Umgehung der Blutpumpe bis in den linken Ventrikel eingeführt, wo die Druckmessung erfolgt. The pressure catheter is then introduced, bypassing the blood pump into the left ventricle, where the pressure is measured. An der Blutpumpe kann ein weiterer Drucksensor vorgesehen sein, so dass die Druckdifferenz zwischen linkem Ventrikel und Aorta gemessen werden kann. To the blood pump, a further pressure sensor may be provided, so that the pressure difference between the left ventricle and aorta can be measured.
  • Eine andere Variante eines Herzunterstützungssystems nach der Erfindung ergibt sich bei der Kanülierung des Herzens, wobei an die Herzwand und das angrenzende Gefäßsystem zwei Kanülen angeschlossen werden, welche extrakorporal mit einer parakorporalen Blutpumpe verbunden werden. Another variant of a cardiac assist system according to the invention results in cannulation of the heart, two cannulas are connected to the heart wall and the adjacent vascular system which are outside the body connected to a para-corporal blood pump. Hierbei kann jede der Kanülen einen darin verschiebbaren Druckmesskatheter in einem separaten Druckmesslumen enthalten. Here, each of the cannulas may include a movable therein pressure catheter in a separate pressure measuring lumen.
  • Bei der Druckmessung im Herzen kann auch eine Messung der Herzerholung durch Bestimmung der Steigung der Systole erfolgen, was dem Maß der Kontraktilität entspricht. For pressure measurement in the heart, a measurement of cardiac recovery can be done by determining the slope of systole, which is the measure of contractility. Oder es kann die Steigung der diastolischen Erschlaffung gemessen werden, was eine Aussage über die Steifigkeit des Herzmuskels erlaubt, wobei Kontraktilität sowie Steifigkeit wesentliche Daten für die Herzmuskelfunktion darstellen. Or, the slope of the diastolic relaxation are measured, which allows a statement about the strength of the heart muscle, which represent contractility and stiffness essential data for cardiac muscle function.
  • Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings.
  • Es zeigen: Show it:
  • 1 1 eine Darstellung des Herzens mit einem Katheterschlauch, der in der Aorta descendens einen Pumpenballon enthält, welcher von einer extrakorporalen Steuereinrichtung in Abhängigkeit von der natürlichen Pulsation des Herzens gesteuert ist, a representation of the heart with a catheter tube that contains in the descending aorta a pump bulb, which is controlled by an extracorporeal control device in dependence on the natural pulsation of the heart,
  • 2 2 eine Darstellung des Druckmesskatheters, der durch den Katheterschlauch hindurch vorgeschoben wird, mit einer zusätzlichen Schnittdarstellung des Sensorkopfes, an illustration is advanced through the catheter tube through the pressure sensing catheter, with an additional section view of the sensor head,
  • 3 3 und and 4 4 in einem Schnitt entlang der Linie III-III von in a section along the line III-III of 1 1 verschiedene Varianten des Querschnitts des Katheterschlauchs mit Druckmesslumen und Luftlumen, different variants of the cross section of the catheter tube with a pressure measuring lumen and air lumen
  • 5 5 ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Druckmesskatheter aus dem distalen Ende des Schlauchlumens heraus bis in den linken Ventrikel vorgeschoben ist, um dort das Pulsationssignal für die Erzeugung des Triggersignals zu gewinnen, an embodiment in which the pressure measuring catheter is advanced out of the distal end of the tube lumen out into the left ventricle, there to win the pulsation signal for generating the trigger signal,
  • 6 6 ein Ausführungsbeispiel eines Bypasssystems mit zwei Kanülen, die an unterschiedlichen Stellen des Herzens und des angrenzenden Gefäßsystems angeschlossen und mit einer extrakorporalen Pumpe verbunden sind, an embodiment of a bypass system with two cannulas, which are connected to different locations of the heart and vascular system adjacent and connected to an extracorporeal pump,
  • 7 7 einen Querschnitt des einen Herzkatheters mit dem Druckmesslumen in der Katheterwand entlang der Linie VII-VII von a cross section of a cardiac catheter with the pressure measurement lumen in the catheter wall along the line VII-VII of 6 6 , .
  • 8 8th ein Ausführungsbeispiel eines apikal angeschlossenen pulsatilen Bypasssystems mit nur einer Kanüle, die druckgetriggert in Kopulsation mit dem Herzen Blutvolumen entnimmt (während Diastole) und Blutvolumen wieder freigibt (während Systole) und an embodiment of an apical connected pulsatile bypass system with a single cannula which druckgetriggert in Kopulsation with the heart blood volume draws (during diastole) and blood volume again releases (during systole) and
  • 9 9 ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Katheterschlauch eine motorbetriebene intrakardiale Blutpumpe aufweist. an embodiment, wherein the catheter tube comprises a motor-driven intracardiac blood pump.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel der In the embodiment of 1 1 - 4 4 ist ein Katheter is a catheter 10 10 vorgesehen, der dazu bestimmt ist, retrograd in die Aorta descendens provided which is intended, retrograde into the aorta descendens 11 11 eingeführt zu werden. to be introduced. Die Aorta descendens ist Bestandteil der Aorta The descending aorta is part of the aorta 12 12 , die vom Herzen aufsteigend abgeht und den Aortenbogen That's going to far from the heart and the aortic arch 14 14 aufweist. having.
  • Am Beginn der Aorta At the beginning of the aorta 12 12 befindet sich die Aortenklappe is the aortic valve 15 15 , die den linken Ventrikel That the left ventricle 16 16 mit der Aorta with the aorta 12 12 verbindet. combines.
  • Durch die Pulsation des Herzens erfolgt während der Systole eine Herzkontraktion, wobei Blut in die Aorta ausgestoßen wird. By the pulsation of the heart, a heart contraction, wherein the blood is ejected into the aorta takes place during systole. Während der Diastole weitet sich das Herzvolumen wieder aus. During diastole, the heart volume is expanding again.
  • Der Katheter the catheter 10 10 weist einen langgestreckten Katheterschlauch includes an elongated catheter tube 20 20 auf, an dem sich eine intraarterielle Ballonpumpe IABP , on which an intra-arterial balloon pump IABP 21 21 befindet. located. Die Ballonpumpe besteht aus einem langgestreckten, im wesentlichen zylindrischen Ballon The balloon pump consists of an elongate, substantially cylindrical balloon 22 22 , der den Katheterschlauch That the catheter tube 20 20 koaxial umgibt. coaxially surrounds. Der Katheterschlauch The catheter tube 20 20 enthält zwei Lumen, nämlich ein Druckmesslumen includes two lumens, namely, a pressure measuring lumen 24 24 und ein Luftlumen and an air lumen 25 25 . , In In 3 3 ist dargestellt, dass beide Lumen it is shown that both lumens 24 24 , . 25 25 nebeneinander angeordnet sind. are arranged side by side. Bei dem Ausführungsbeispiel von In the embodiment of 4 4 besteht das Druckmesslumen there is a pressure measuring lumen 24 24 aus einem separaten Schlauch, der durch das Luftlumen from a separate hose, which through the air lumen 25 25 hindurch verläuft. extends therethrough. Das Druckmesslumen The pressure measuring lumen 24 24 dient dazu, einen Druckmesskatheter serves to provide a pressure measuring catheter 26 26 aufzunehmen, der in receiving, in the 2 2 dargestellt ist. is shown.
  • Der Druckmesskatheter The pressure catheter 26 26 weist ein langgestrecktes Rohr comprises an elongated tube 27 27 auf (bevorzugt aus Metall oder einem hochfesten Kunststoff, z. B. PEEK), durch das ein Lichtwellenleiter on (preferably made of metal or a high strength plastic, eg. B. PEEK), through which a light waveguide 28 28 verläuft. runs. Am vordern (distalen) Ende des Druckmesskatheters At the anterior (distal) end of the pressure measurement catheter 26 26 befindet sich ein Sensorkopf There is a sensor head 30 30 , der an der Druckmessstelle positioniert wird. Which is positioned at the pressure measuring point. Der Sensorkopf The sensor head 30 30 ist von der Art, die unter dem Begriff „Fabri Perot” bekannt ist, jedoch weiter verkleinert. is of the type that is known as "Fabri Perot", but further reduced. Er weist ein Kopfgehäuse He has a head housing 31 31 auf, das eine dünne Glasmembran on which a thin glass membrane 32 32 enthält, welche eine Kavität contains a cavity which 33 33 abschließt. concludes. In das Kopfgehäuse In the head housing 31 31 ist das Ende is the end 34 34 des Lichtwellenleiters the optical waveguide 28 28 eingefügt. inserted. Die druckempfindliche Glasmembran The pressure-sensitive glass membrane 32 32 verformt sich in Abhängigkeit von der Größe des auf den Sensorkopf deforms in response to the size of the sensor head 30 30 einwirkenden Druckes. applied pressure. Durch die Reflektion an der Membran wird das aus dem Lichtwellenleiter By the reflection at the membrane which is out of the optical waveguide 28 28 austretende Licht modulierend reflektiert und wieder in den Lichtwellenleiter eingespeist. modulating reflected outgoing light and fed back into the optical waveguide. Am proximalen Ende des Lichtwellenleiters befindet sich eine Auswerteeinheit mit integrierter CCD-Kamera, die das erhaltene Licht in Form eines Interferenzmusters auswertet. At the proximal end of the optical waveguide is an evaluation unit with an integrated CCD camera, which evaluates the light obtained in the form of an interference pattern. In Abhängigkeit hiervon wird ein druckabhängiges elektrisches Signal erzeugt. In response, a pressure-dependent electrical signal is generated.
  • Der Sensorkopf The sensor head 30 30 hat einen maximalen Durchmesser von 0,4 mm. has a maximum diameter of 0.4 mm. Der Außendurchmesser des Metallrohrs The outer diameter of the metal tube 27 27 beträgt typischerweise 0,6 mm. is typically 0.6 mm.
  • Das Metallrohr The metal pipe 27 27 dient dazu, den Druckmesskatheter serves the pressure catheter 26 26 durch den Katheterschlauch through the catheter tube 20 20 hindurch vorzuschieben. passing advance. Wenn der Sensorkopf If the sensor head 30 30 die vorgesehene Messstelle erreicht hat, wird das Metallrohr the intended measuring point has been reached, the metal pipe 27 27 zurückgezogen. withdrawn. Alternativ kann es auch in dem Druckmesslumen Alternatively, it can also be in the pressure measuring lumen 24 24 des Katheters of the catheter 20 20 verbleiben, oder ist fester Bestandteil des Drucklumenkatheters. remain, or is an integral part of the pressure lumen catheter.
  • Die Auswertung des von der Kamera gelieferten optischen Bildes bzw. optischen Musters und die Berechnung des Druckes erfolgen durch einen an die Kamera angeschlossenen Rechner. The evaluation of the provided by the camera optical image or optical pattern and the calculation of the pressure made by a camera connected to the computer. Dieser steuert auch die Pulsation der Luftzufuhr zu der IABP This also controls the pulsation of the air supply to the IABP 21 21 in Abhängigkeit der erfolgten Auswertung des Drucksignals. depending on the performed evaluation of the pressure signal.
  • 5 5 zeigt ein ähnliches Ausführungsbeispiel wie shows a similar embodiment as 1 1 , jedoch mit einem modifizierten Druckmesskatheter , But with a modified pressure catheter 26 26 . , Der Druckmesskatheter wird weit über das distale Ende The pressure catheter is far beyond the distal end 35 35 des Katheterschlauchs the catheter tube 20 20 hinaus vorgeschoben, so dass er den Aortenbogen also advanced so that it the aortic arch 14 14 und die Aortenklappe and the aortic valve 15 15 passiert und in den linken Ventrikel and passes through the left ventricle 16 16 hineinragt. protrudes. Dort befindet sich der Sensorkopf There is the sensor head 30 30 , der nunmehr den Ventrikeldruck misst. Which measures the ventricular now. Distal von dem Sensorkopf Distally from the sensor head 30 30 ist eine weichflexible Katheterspitze is a soft flexible catheter tip 36 36 in Form eines Schweineschwänzchens oder in J-Form vorgesehen, die das Einführen des Druckmesskatheters erleichtert und ein Verletzungsrisiko der Klappe oder der Gefäß- und Herzstrukturen minimiert. provided in the form of a pigtail or J-shape, which facilitates insertion of the pressure measuring catheter and minimizes the risk of injury of the flap or of the vascular and cardiac structures.
  • Der Sensorkopf The sensor head 30 30 misst den Ventrikeldruck und ermittelt somit den systolischen und diastolischen Druck. measures the ventricular pressure and thus determines the systolic and diastolic pressures. Diese stellen ein signifikantes Signal dar, das dazu benutzt wird, das Triggersignal für die pulsierende Steuerung der IABP zu erzeugen. These represent a significant signal, which is used to generate the trigger signal for the pulsating control of the IABP. Daher ist eine zusätzliche EKG-Ableitung nicht erforderlich. Therefore, an additional ECG leads is not required.
  • Zusätzlich zu dem Sensor In addition to the sensor 30 30 kann weiterhin ein Sensor may further comprise a sensor 30c 30c in der Nähe der Spitze des Ballons platziert sein und zeitgleich den Aortendruck aufzeichnen. be placed near the top of the balloon and at the same time record the aortic pressure. Auf diese Art kann zudem die diastolische Aortendruckaugmentation erfasst werden. In this way also the diastolic Aortendruckaugmentation can be detected.
  • Die The 6 6 und and 7 7 zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Bypasssystem vorgesehen ist, das zwei mit dem Herzen show an embodiment in which a bypass system is provided, the two with the heart 13 13 und dem angrenzenden Gefäßsystem verbindbare Kanülen be connected and the adjacent vasculature cannulas 40 40 , . 41 41 aufweist. having. Die Kanüle the cannula 40 40 ist mit dem Einlass und die Kanüle is connected to the inlet and the cannula 41 41 ist mit dem Auslass einer parakorporalen Pumpe is connected to the outlet of a pump paracorporeal 42 42 verbunden. connected. Die Kanüle the cannula 40 40 ist an den Ventrikel is to the ventricle 16 16 angeschlossen und die Kanüle connected and the cannula 41 41 ist an den Aortenbogen angeschlossen. is connected to the aortic arch. Der Anschluss erfolgt durch Herstellen eines Loches in der jeweiligen Herzwand bzw. Aortenwand und durch Annähen der jeweiligen Kanüle. The connection is made by making a hole in the respective heart wall or aortic wall and by sewing the respective cannula. Das Bypasssystem mit der Pumpe The bypass system with the pump 42 42 und den Kanülen and cannulas 40 40 , . 41 41 dient der Unterstützung eines insuffizienten Herzens. is used to support a failing heart.
  • Die Kanüle the cannula 40 40 enthält einen Druckmesskatheter includes a pressure measuring catheter 26a 26a der beschriebenen Art mit einem Sensorkopf of the type described with a sensor head 30a 30a , wobei der Druckmesskatheter innerhalb der Kanüle Wherein the pressure measurement catheter inside the cannula 40 40 in Längsrichtung verschiebbar ist. is displaceable in the longitudinal direction.
  • Auch die Kanüle The cannula 41 41 enthält einen Druckmesskatheter includes a pressure measuring catheter 26b 26b der beschriebenen Art mit einem Sensorkopf of the type described with a sensor head 30b 30b , der innerhalb der Kanüle Which within the cannula 41 41 in Längsrichtung verschiebbar ist. is displaceable in the longitudinal direction.
  • In der jeweiligen Kanüle kann der Sensorkopf soweit zurückgezogen werden, dass er nicht aus der Kanüle heraus vorsteht. In the respective cannula, the sensor head can be retracted far enough that it does not project from the cannula out. In diesem Fall wird der Druck im Innern der Kanüle gemessen. In this case, the pressure in the interior of the cannula is measured. Dadurch ist eine Kontrolle von Ansaugzuständen möglich, bei denen Gewebe der Herzwand in die Kanüle eingesaugt wird. Thus, a control of Ansaugzuständen is possible in which tissue of the heart wall is sucked into the cannula. Ein weiterer Vorteil besteht in der Möglichkeit der Synchronisation der Pumpe mit der Herzaktivität. Another advantage is the ability to synchronize the pump with the heart activity. Durch Druckmessung im Innern des Herzens ist auch eine Kontrolle der Herzerholung möglich, wobei der Anstieg des Druckes dP/dt währen der Systole gemessen wird. By pressure measurement in the interior of the heart, a control of heart recovery is possible, the increase in pressure dP / dt During systole is measured. Je größer dieser Gradient ist, umso mehr ist das Herz wieder erstarkt. The larger the gradient is, the more is strengthened the heart back.
  • Durch Druckmessung an der Auslassseite der Pumpe ist eine Kontrolle der Anastomose (Einschnürung) möglich. By measurement of pressure at the outlet side of the pump control of the anastomosis (constriction) is possible.
  • 7 7 zeigt einen Querschnitt durch die Kanüle shows a cross section through the cannula 40 40 , die ein Blutlumen The blood lumens 44 44 aufweist. having. In der das Blutlumen In the blood lumens 44 44 umgebenden Kanülenwand befindet sich ein kleineres Lumen surrounding cannula wall is a smaller lumen 45 45 , das den Druckmesskatheter That the pressure catheter 26a 26a aufnimmt, so dass dieser in dem Lumen in Längsrichtung der Kanüle verschiebbar ist. receives, so that it is displaceable in the lumen in the longitudinal direction of the cannula.
  • In In 8 8th ist ein ähnlicher Aufbau wie in is a similar structure as in 6 6 dargestellt. shown. Allerdings handelt es sich hier um eine 1-kanülige Verdrängungspumpe, die extrakorporal oder implantiert angeordnet sein kann. However, it is here to a 1-kanülige displacement pump, which may be arranged outside the body or implanted.
  • Die Pumpe The pump 42 42 arbeitet in Kopulsation zum Herzen. works in Kopulsation to the heart. Das bedeutet, dass die Kanüle This means that the cannula 40 40 sich während der Diastole mit Blut füllt und dieses während der Systole wieder in den Ventrikel entlässt. fills with blood during diastole and dismisses this during systole back into the ventricle. Auch hier dient der integrierte Druckmesskatheter Again, the integrated pressure catheter is used 26 26 zur Synchronisation, Erfassung von Ansaugereignissen und zur Ermittlung der Herzerholung. for synchronization, detection of intake events and the identification of cardiac recovery.
  • In In 9 9 ist ein Herzkatheter dargestellt, der an dem distalen Ende des Katheterschlauchs a heart catheter is shown, which at the distal end of the catheter tube 20 20 eine motorbetriebene rotatorische Blutpumpe a motor-driven rotary blood pump 50 50 aufweist, die einen Motorteil which the engine part, a 51 51 und einen in axialem Abstand hiervon angeordneten Pumpenteil and a thereof disposed at an axial distance pump part 52 52 aufweist. having. Der Pumpenteil The pump part 52 52 besteht aus einem Pumpengehäuse und einem darin rotierenden Flügelrad, welches das eintretende Blut in axialer Richtung beschleunigt. consists of a pump casing and a rotating impeller therein, which accelerates the blood entering the axial direction. Die Pumpe ist eine intrakardiale Pumpe, die vollständig innerhalb des Herzens platziert wird. The pump is an intracardiac pump which is placed completely within the heart. Von dem Ansaugende des Pumpenteils From the suction end of the pump part 52 52 steht in distaler Richtung eine Kanüle is a cannula in the distal direction 53 53 ab, an deren Ende sich ein Saugeinlass off at the end of which a suction inlet 54 54 befindet. located. Distal von dem Saugeinlass Distally from the suction inlet 54 54 ist eine weichflexible Spitze is a soft flexible tip 55 55 vorgesehen. intended.
  • Durch den Katheterschlauch Through the catheter tube 20 20 verlaufen die elektrischen Leitungen für die Pumpe run the electrical lines for the pump 50 50 und außerdem der Druckmesskatheter and furthermore, the pressure measuring catheter 26 26 , der relativ zu dem Katheterschlauch , The relative to the catheter tube 20 20 verschiebbar ist. is slidable. An einer Austrittsstelle At an exit point 57 57 , proximal von der Blutpumpe Proximally of the blood pump 50 50 , tritt der Druckmesskatheter , Enters the pressure catheter 26 26 seitlich aus dem Katheterschlauch laterally from the catheter tube 20 20 aus. out. Er verläuft dann an der Pumpe He then runs to the pump 50 50 und der Kanüle and the cannula 53 53 vorbei. past. An dem distalen Ende des Druckmesskatheters At the distal end of the catheter pressure measurement 26 26 befindet sich der Sensorkopf is the sensor head 30 30 , an welchem die Druckmessung erfolgt. At which the pressure is measured. Der Sensorkopf wird durch die eichflexible Katheterspitze The sensor head is the calibrated flexible catheter tip 36 36 überragt. surmounted.
  • Der Katheterschlauch The catheter tube 20 20 wird durch die Aorta is through the aorta 12 12 hindurch verlegt, wobei die Pumpe therethrough, wherein the pump installed 50 50 an dem Einlassende der Aorta platziert wird, so dass sie sich noch in der Aorta befindet, die Kanüle is placed at the inlet end of the aorta, so that it is still in the aorta, the cannula 53 53 aber in den Ventrikel But in the ventricle 16 16 ragt. protrudes. An der Pumpe At the pump 50 50 befindet sich ein weiterer Drucksensor There is a further pressure sensor 60 60 , der den Aortendruck misst. Which measures the aortic pressure. Durch Messung sowohl des Aortendrucks als auch des Ventrikeldrucks ist eine Kontraktibilitätsmessung, bei der die Erholung des Herzens gemessen wird, sowie die Ermittlung des Differenzdrucks, der zur Flussberechnung der Pumpe hinzugezogen werden kann, möglich. By measuring both the aortic pressure as well as the ventricular pressure is a Kontraktibilitätsmessung, wherein the recovery of the heart is measured, and the determination of the differential pressure that can be consulted for the flow calculation of the pump is possible.
  • Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Position des Sensorkopfes Also in this embodiment, the position of the sensor head 30 30 durch Verschieben des Druckmesskatheters by displacement of the pressure sensing catheter 26 26 relativ zu dem Katheterschlauch relative to the catheter tube 20 20 verändert werden. to be changed.

Claims (10)

  1. Herzunterstützungssystem mit einem Katheterschlauch ( Cardiac assist system (comprising a catheter tube 20 20 ), der mindestens ein durchgehendes Druckmesslumen ( ), The (at least one through pressure measurement lumen 24 24 ) aufweist, und einem durch das Druckmesslumen einführbaren Drucksensor zur Messung des Druckes distal von dem Katheterschlauch, dadurch gekennzeichnet , dass der Drucksensor ein optischer Druckmesskatheter ( ), And distally in an insertable through the pressure measurement lumen pressure sensor for measuring the pressure of the catheter tube, characterized in that the pressure sensor (an optical pressure catheter 26 26 ) mit einem Lichtwellenleiter ( ) (With an optical waveguide 28 28 ) und einem Sensorkopf ( ) And a sensor head ( 30 30 ) mit einer druckabhängig bewegbaren Membran ( ) (With a pressure-dependent movable membrane 32 32 ) ist, und dass der Druckmesskatheter ( ), And that (the pressure measurement catheter 26 26 ) relativ zu dem Katheterschlauch ( ) (Relative to the catheter tube 20 20 ) in Längsrichtung verschiebbar ist. ) Is displaceable in the longitudinal direction.
  2. Herzunterstützungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Katheterschlauch ( Cardiac assist system according to claim 1, characterized in that the catheter tube ( 20 20 ) Bestandteil einer intraarteriellen Ballonpumpe ist, die einen inflatierbaren Ballon ( is) part of an intra-arterial balloon pump (an inflatable balloon 22 22 ) aufweist. ) having.
  3. Herzunterstützungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rohr ( Cardiac assist system according to claim 1 or 2, characterized in that a tube ( 27 27 ) vorgesehen ist, dass den Druckmesskatheter ( ) is provided, that the pressure measuring catheter ( 26 26 ) einschließlich einer Strecke des Lichtwellenleiters ( ), Including a path of the optical waveguide ( 28 28 ) aufnimmt und nach Positionierung des Druckmesskatheters in proximaler Richtung entfernbar ist. ) Receives and is removable in the proximal direction after positioning of the pressure sensing catheter.
  4. Herzunterstützungssystem nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckmesskatheter ( Cardiac assist system according to any one of claims 1-3, characterized in that the pressure measurement catheter ( 26 26 ) einschließlich des Sensorkopfes ( ), Including the sensor head ( 30 30 ) einen maximalen Durchmesser von nicht mehr als 600 μm hat. ) Has a maximum diameter of not more than 600 microns.
  5. Herzunterstützungssystem nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckmesskatheter ( Cardiac assist system according to any one of claims 1-4, characterized in that the pressure measurement catheter ( 26 26 ) eine größere Länge hat als der Katheterschlauch ( ) Has a greater length (than the catheter tube 20 20 ), derart, dass der Sensorkopf ( ) Such that the sensor head ( 30 30 ) aus dem Katheterschlauch ( ) (From the catheter tube 20 20 ) heraus um eine Länge von mindestens 10 cm vorstehen kann. ) Can protrude out a length of at least 10 cm.
  6. Herzunterstützungssystem nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckmesskatheter ( Cardiac assist system according to any one of claims 1-5, characterized in that the pressure measurement catheter ( 26 26 ) eine flexible Katheterspitze ( ) Is a flexible catheter tip ( 36 36 ) distal von dem Sensorkopf ( ) Distal (from the sensor head 30 30 ) aufweist. ) having.
  7. Herzunterstützungssystem nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass der Katheterschlauch ( Cardiac assist system according to any one of claims 1-6, characterized in that the catheter tube ( 20 20 ) an seinem distalen Ende eine motorbetriebene rotatorische Blutpumpe ( ) At its distal end a motor-driven rotary blood pump ( 50 50 ) mit einem axial fördernden Flügelrad aufweist und dass proximal von der Blutpumpe ( ) Having an axially pumping impeller and that proximally (by the blood pump 50 50 ) eine Austrittsöffnung ( ) An outlet opening ( 57 57 ) für den Druckmesskatheter ( ) (For the pressure measurement catheter 26 26 ) vorgesehen ist. ) is provided.
  8. Herzunterstützungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Blutpumpe ( Cardiac assist system according to claim 7, characterized in that (at the blood pump 50 50 ) ein weiterer Drucksensor ( ) A further pressure sensor ( 60 60 ) vorgesehen ist. ) is provided.
  9. Herzunterstützungssystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Blutpumpe ( Cardiac assist system according to claim 7 or 8, characterized in that the blood pump ( 50 50 ) an ihrer Saugseite eine langgestreckte Kanüle ( ) On its suction side of an elongated cannula ( 53 53 ) aufweist, an der sich der Saugeinlass ( ), To which the suction inlet ( 54 54 ) befindet. ) Is located.
  10. Herzunterstützungssystem mit einer parakorporalen Pumpe ( Heart assist system having a paracorporeal pump ( 42 42 ), die in einem Bypasssystem enthalten ist, das zwei mit dem Herzen verbindbare Kanülen ( ) That is included in a bypass system, the two connectable with the heart cannulas ( 40 40 , . 41 41 ) aufweist, von denen eine ( ), Of which one ( 40 40 ) mit dem Einlass und die andere ( ) With the inlet and the other ( 41 41 ) mit dem Auslass der Pumpe ( ) (With the outlet of the pump 42 42 ) verbunden ist, wobei mindestens eine Kanüle einen darin längs verschiebbaren Druckmesskatheter ( is connected), at least one cannula in a longitudinally displaceable pressure measuring catheter ( 26a 26a , . 26b 26b ) in einem separaten Druckmesslumen enthält. ) In a separate pressure measurement lumen.
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