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GEBIET
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Die vorliegende Technologie bezieht sich im Allgemeinen auf ein Verfahren zum Bestimmen eines kumulativen Vorhandenseins von Sog bei einem Patienten mit einer implantierbaren Blutpumpe.
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STAND DER TECHNIK
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Implantierbare Blutpumpen können dazu verwendet werden, Patienten mit Herzerkrankungen im Spätstadium zu unterstützen. Blutpumpen arbeiten, indem sie Blut aus dem Gefäßsystem eines Patienten aufnehmen und das Blut zurück in das Gefäßsystem des Patienten treiben. Durch das Hinzufügen von Impuls und Druck zu dem Blutfluss des Patienten können Blutpumpen die Pumpwirkung des Herzens verstärken oder ersetzen. Beispielsweise kann eine Blutpumpe als ein ventrikuläres Unterstützungssystem „VAD“ konfiguriert sein. Wenn ein VAD dazu verwendet wird, die Pumpwirkung des linken Ventrikels zu unterstützen, entnimmt die Vorrichtung Blut aus dem linken Ventrikel des Herzens und gibt das Blut mit einer vorbestimmten Durchflussrate in die Aorta ab.
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Wenn jedoch ein VAD mit einer Durchflussrate betrieben wird, die die Zuflussrate von Blut in den Ventrikel übersteigt, erzeugt das VAD ein Sogereignis oder einen Sogzustand innerhalb des Ventrikels, wobei der Ventrikel kollabiert und im Wesentlichen blutleer ist. Dieser Zustand ist unerwünscht. In diesem Zustand nimmt die Durchflussrate durch die Pumpe schnell ab. Wenn der Einlass oder Auslass der Pumpe verstopft ist, nimmt die Durchflussrate ebenfalls allmählich ab. Wenn die Durchflussrate durch die Pumpe entweder schnell (z. B. infolge eines Sogzustands) oder allmählich (z. B. infolge einer Verstopfung oder Okklusion) derart weit abnimmt, dass die Durchflussrate nicht ausreicht, stellt die Vorrichtung dem Patienten ausreichend Kreislaufunterstützung bereit.
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KURZDARSTELLUNG
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Die Techniken der vorliegenden Offenbarung beziehen sich im Allgemeinen auf ein Verfahren zum Bestimmen eines kumulativen Vorhandenseins von Sog bei einem Patienten mit einer implantierbaren Blutpumpe.
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In einem Aspekt stellt die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zum Bestimmen eines kumulativen Vorhandenseins von Sog bei einem Patienten mit einer implantierten Blutpumpe bereit, das das Bestimmen, ob wenigstens ein Sogereignis während eines fixierten Zeitintervalls für eine vorbestimmte Anzahl von Zeitintervallen aufgetreten ist, und das Berechnen der Summe des kumulativen Vorhandenseins von Sog durch das Dividieren einer Summe einer Anzahl fixierter Zeitintervalle, in denen wenigstens ein Sogereignis aufgetreten ist, durch die vorbestimmte Anzahl von Zeitintervallen beinhaltet.
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In einem anderen Aspekt dieser Ausführungsform findet das Verfahren in Echtzeit statt.
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In einem anderen Aspekt dieser Ausführungsform beträgt das vorbestimmte Zeitintervall etwa 0,25-5 Sekunden.
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In einem anderen Aspekt dieser Ausführungsform liegt die vorbestimmte Anzahl von Zeitintervallen zwischen alle 10 Sekunden und alle 24 Stunden.
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In einem anderen Aspekt dieser Ausführungsform wird das Bestimmen des kumulativen Vorhandenseins von Sog kontinuierlich durchgeführt.
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In einem anderen Aspekt dieser Ausführungsform wird das kumulative Vorhandensein von Sog in einer Protokolldatei, einer Steuervorrichtung und/oder auf einem Monitor angezeigt.
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In einem anderen Aspekt dieser Ausführungsform ist jedes der vorbestimmten Anzahl von Zeitintervallen aufeinanderfolgend.
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In einem anderen Aspekt dieser Ausführungsform kommuniziert die implantierte Blutpumpe mit einer Steuervorrichtung, um die Blutpumpe zu betreiben, wobei die Steuervorrichtung dazu konfiguriert ist, eine Blutdurchflussrate der Blutpumpe über die Zeit zu bestimmen.
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In einem Aspekt beinhaltet ein Verfahren zum Betreiben einer implantierten Blutpumpe das Bestimmen eines kumulativen Vorhandenseins von Sog, wobei das kumulative Vorhandensein von Sog bestimmt wird, indem bestimmt wird, ob wenigstens ein Sogereignis während eines vorbestimmten Zeitintervalls für eine vorbestimmte Anzahl von Zeitintervallen aufgetreten ist, und eine Summe einer Anzahl von vorbestimmten Zeitintervallen, in denen wenigstens ein Sogereignis während der vorbestimmten Anzahl von Zeitintervallen aufgetreten ist, geteilt wird, und das Erzeugen einer Warnmeldung, wenn das bestimmte kumulative Vorhandensein von Sog über eine vorbestimmte Schwelle für das kumulative Vorhandensein von Sog ansteigt.
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In einem anderen Aspekt dieser Ausführungsform beträgt das vorbestimmte Zeitintervall etwa 0,25-5 Sekunden.
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In einem anderen Aspekt dieser Ausführungsform liegt die vorbestimmte Anzahl von Zeitintervallen zwischen alle 10 Sekunden und alle 24 Stunden.
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In einem anderen Aspekt dieser Ausführungsform wird das Bestimmen des kumulativen Vorhandenseins von Sog kontinuierlich durchgeführt.
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In einem anderen Aspekt dieser Ausführungsform wird das kumulative Vorhandensein von Sog in einer Protokolldatei, einer Steuervorrichtung und/oder auf einem Monitor angezeigt.
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In einem anderen Aspekt dieser Ausführungsform ist jedes der vorbestimmten Anzahl von Zeitintervallen aufeinanderfolgend.
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In einem anderen Aspekt dieser Ausführungsform kommuniziert die implantierte Blutpumpe mit einer Steuervorrichtung, um die Blutpumpe zu betreiben, wobei die Steuervorrichtung dazu konfiguriert ist, eine Blutdurchflussrate der Blutpumpe über die Zeit zu bestimmen.
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In einem anderen Aspekt dieser Ausführungsform wird das Bestimmen in dem kumulativen Vorhandensein von Sog in Echtzeit durchgeführt.
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In einem Aspekt ein Steuerschaltkreis zum Betreiben einer implantierbaren Blutpumpe, wobei der Steuerschaltkreis dazu konfiguriert ist: ein kumulatives Vorhandensein von Sog zu bestimmen, wobei das kumulative Vorhandensein von Sog durch Folgendes bestimmt wird: Bestimmen, ob wenigstens ein Sogereignis während eines vorbestimmten Zeitintervalls für eine vorbestimmte Anzahl von Zeitintervallen aufgetreten ist, und Teilen einer Summe einer Anzahl von vorbestimmten Zeitintervallen, in denen wenigstens ein Sogereignis während der vorbestimmten Anzahl von Zeitintervallen aufgetreten ist. Eine Warnmeldung wird erzeugt, wenn das bestimmte kumulative Vorhandensein von Sog über eine vorbestimmte Schwelle für das kumulative Vorhandensein von Sog ansteigt.
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Die Details zu einem oder mehreren Aspekten der Offenbarung sind in den beigefügten Zeichnungen und der nachstehenden Beschreibung zu finden. Andere Merkmale, Aufgaben und Vorteile der in dieser Offenbarung beschriebenen Techniken werden aus der Beschreibung und den Zeichnungen sowie aus den Ansprüchen ersichtlich.
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Figurenliste
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Ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung und der zugehörigen Vorteile und Merkmale davon wird durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung leichter verständlich, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird, wobei:
- 1 eine zerlegte Ansicht einer implantierbaren Blutpumpe ist;
- 2 ein Blockdiagramm eines Systems zum Steuern einer Pumpengeschwindigkeit der Blutpumpe aus 1 ist;
- 3 eine Protokolldatei ist, die ein kumulatives Vorhandensein von Sog bei einem Patienten mit einer implantierbaren Blutpumpe zeigt; und
- 4 ein Flussdiagramm ist, das ein Verfahren zum Bestimmen des kumulativen Vorhandenseins von Sog bei einem Patienten veranschaulicht.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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In einem oder mehreren Beispielen können die beschriebenen Techniken in Hardware, Software, Firmware oder einer beliebigen Kombination davon implementiert werden. Bei einer Implementierung in Software können die Funktionen als eine oder mehrere Anweisungen oder Codes auf einem computerlesbaren Medium gespeichert und von einer hardwarebasierten Verarbeitungseinheit ausgeführt werden. Computerlesbare Medien können nichtflüchtige computerlesbare Medien beinhalten, die einem materiellen Medium wie Datenspeichermedien entsprechen (z. B. RAM, ROM, EEPROM, Flash-Speicher oder jedem anderen Medium, das zum Speichern des gewünschten Programmcodes in der Form von Anweisungen oder Datenstrukturen verwendet werden kann und auf die von einem Computer zugegriffen werden kann).
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Anweisungen können von einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt werden, wie einem oder mehreren digitalen Signalprozessoren (DSP), Allzweck-Mikroprozessoren, anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreisen (ASIC), feldprogrammierbaren Logikarrays (FPGA) oder anderen äquivalenten integrierten oder einzelnen Logikschaltkreisen. Dementsprechend kann sich der Begriff „Prozessor“, wie er hierin verwendet wird, auf jede der vorstehenden Strukturen oder jede andere physische Struktur beziehen, die für die Implementierung der beschriebenen Techniken geeignet ist. Darüber hinaus könnten die Techniken vollständig in einer oder mehreren Schaltkreisen oder Logikelementen implementiert werden.
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Elemente beziehen, ist in
1 eine zerlegte Ansicht einer beispielhaften implantierbaren Blutpumpe 10 gezeigt, die dazu konfiguriert ist, in einen Patienten implantiert zu werden, etwa einen menschlichen oder tierischen Patienten. Die Blutpumpe 10 kann ohne Einschränkung die HVAD®-Pumpe oder die MVAD®-Pumpe sein, die ein bewegliches Element, etwa ein Laufrad 12 oder einen Rotor, aufweist, das/der dazu konfiguriert ist, sich zu drehen und Blut von dem Herzen zu dem Rest des Körpers zu treiben. Die HVAD®-Pumpe wird weiter in den
US-Patenten Nr. 7,997,854 und
8,512,013 erörtert. Die MVADü-Pumpe wird weiter in den
US-Patenten Nr. 8,007,254 ,
8,419,609 und
9,561,313 erörtert.
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2 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems 14 zum Steuern einer Pumpengeschwindigkeit und/oder anderer Vorgänge der implantierbaren Blutpumpe 10, wenn die Blutpumpe 10 mit dem System 14 in Kommunikation steht. Die Blutpumpe 10 beinhaltet einen Motor 16 darin und kann eine separate Komponente sein oder einen Teil des Systems 14 bilden. In einem Beispiel beinhaltet das System 14 eine Steuervorrichtung 18 mit einem Steuerschaltkreis 20 und einen Prozessor 22, der einen Verarbeitungsschaltkreis 24 beinhaltet, der dazu konfiguriert ist, die Vorgänge der Blutpumpe 10 durchzuführen. Das System 14 kann ebenso einen Speicher 26 und eine Schnittstelle 28 beinhalten, wobei derSpeicher 26 dazu konfiguriert ist, Informationen zu speichern, auf die der Prozessor 22 zugreifen kann, einschließlich von Anweisungen, die durch den Verarbeitungsschaltkreis 24 ausführbar sind, und/oder Daten, die von dem Prozessor 22 abgerufen, manipuliert oder gespeichert werden können. Derartige Anweisungen und/oder Daten beinhalten jene, die dazu verwendet werden, die Pumpengeschwindigkeit zu steuern.
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Es wird nun auf
3 Bezug genommen, die einen beispielhaften Graph 30 zeigt, der zeigt, wie das kumulative Vorhandensein von Sog berechnet wird. Der Steuerschaltkreis 20 der Steuervorrichtung 18 ist dazu konfiguriert, einen Parameter der Blutpumpe 10 zu messen und zu überwachen, beispielsweise den Strom, und diesen in eine Messung der Durchflussrate im Verlauf der Zeit zu korrelieren. Der Steuerschaltkreis 20 ist ferner dazu konfiguriert, wenigstens ein Sogereignis 32 zu identifizieren, das durch eine kurze Periode geringen Blutflusses gekennzeichnet ist, die dem entspricht, wenn das Zuflusselement der Blutpumpe 12 eine Wand des Herzens berührt und den Blutfluss kurzzeitig unterbricht. Derartige Algorithmen, beispielsweise diejenigen, die im
US-Patent Nr. 9,492,601 offenbart sind, dessen Gesamtheit hierin ausdrücklich durch Bezugnahme aufgenommen ist, können vom Steuerschaltkreis 20 dazu eingesetzt werden, das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Sog zu bestimmen. Die Sogereignisse 32 sind durch die gestrichelten Linien und gekennzeichneten Sogereignisse, die in
3 gezeigt sind, identifiziert.
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Bezugnehmend nun auf die 3-4 ist der Steuerschaltkreis 20 dazu konfiguriert, zu bestimmen, ob das wenigstens eine Sogereignis 32 während eines vorbestimmten Zeitintervalls 34 für eine vorbestimmte Anzahl von Zeitintervallen 36 aufgetreten ist. Insbesondere bestimmt der Steuerschaltkreis 20, ob das Sogereignis 32 während eines einsekündigen Intervalls oder eines Zeitintervalls beliebiger Dauer, beispielsweise 0,25-5 Sekunden, aufgetreten ist, und bewertet dieses Intervall als ein Sogereignis 32 beinhaltend (Schritt 100). Wie beispielsweise 3 zeigt, obwohl zwei Sogereignisse 32 während des Zeitintervalls von 3-4 Sekunden auftraten, identifiziert der Steuerschaltkreis 20 diese Zeit als wenigstens ein Abschnittsereignis 32 beinhaltend, unabhängig davon, wie viele Sogereignisse 32 während dieses Zeitraums aufgetreten sind. Somit wird das Zeitintervall zwischen 3-4 Sekunden beispielsweise durch eine durchgezogene rote Linie identifiziert, um das Vorhandensein wenigstens eines Sogereignisses 32 anzuzeigen. Der Steuerschaltkreis 20 kann dann die Gesamtzahl von Intervallen zusammenfassen, die wenigstens ein Sogereignis für die vorbestimmte Anzahl von Zeitintervallen beinhalten (Schritt 102). Beispielsweise zeigt 3 20 Zeitintervalle 36 von einer Sekunde, und von diesen 20 einsekündigen Intervallen beinhalten elf wenigstens ein Sogereignis 32. In anderen Konfigurationen können die Zeitintervalle 36 von alle 10 Sekunden bis alle 24 Stunden reichen. Der Steuerschaltkreis 20 kann dann eine Summe der Anzahl von vorbestimmten Zeitintervallen 34, in denen wenigstens ein Sogereignis 32 aufgetreten ist, durch die vorbestimmte Anzahl von Zeitintervallen 36 teilen. In dem in 3 gezeigten Graph 30 beinhalten beispielsweise elf Intervalle wenigstens das Sogereignis 32. Der Steuerschaltkreis 20 berechnet 11/20, um ein kumulatives Vorhandensein von Sog von 55 % zu bestimmen.
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Der Steuerschaltkreis 20 kann das kumulative Vorhandensein von Sog in Echtzeit bestimmen und/oder kann das kumulative Vorhandensein von Sog auf Grundlage eines Graphs 30 bestimmen, der beispielsweise in einer Arztpraxis erstellt wird. Beispielsweise kann das kumulative Vorhandensein von Sog in einer Protokolldatei, auf einem Monitor oder einer Steuervorrichtung angezeigt werden. In einer beispielhaften Konfiguration erfolgt die Bestimmung des kumulativen Vorhandenseins von Sog in Echtzeit und ist kontinuierlich und/oder periodisch. Beispielsweise kann das kumulative Vorhandensein von Sog kontinuierlich für jedes fortlaufende 20-Sekunden-Fenster bestimmt werden. Alternativ dazu kann das kumulative Vorhandensein von Sog beispielsweise in aufeinanderfolgenden 20-Sekunden-Fenstern bestimmt werden. In einer Konfiguration kann, wenn das bestimmte kumulative Vorhandensein von Sog eine vorbestimmte Schwelle für das kumulative Vorhanden von Sog überschreitet, beispielsweise 60-80 %, eine das Vorhandensein von Sog anzeigende Warnmeldung erzeugt werden, die direkt für weitere Diagnosen und mögliche Eingriffe an den Kliniker weitergeleitet werden kann.
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Es versteht sich, dass verschiedene hierin offenbarte Aspekte in anderen Kombinationen als die Kombinationen kombiniert werden können, die speziell in der Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen präsentiert sind. Es versteht sich ebenso, dass je nach Beispiel gewisse Aktionen oder Ereignisse eines der hierin beschriebenen Vorgänge oder Verfahren in einer unterschiedlichen Reihenfolge durchgeführt, hinzugefügt, zusammengeführt oder ganz weggelassen werden können (z. B. sind möglicherweise nicht alle beschriebenen Aktionen oder Ereignisse erforderlich, um die Techniken umzusetzen). Während bestimmte Aspekte dieser Offenbarung aus Gründen der Klarheit als von einem einzelnen Modul oder einer einzelnen Einheit durchgeführt beschrieben sind, versteht es sich, dass die Techniken dieser Offenbarung von einer Kombination von Einheiten oder Modulen durchgeführt werden können, die beispielsweise einer medizinischen Vorrichtung zugeordnet sind.
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Fachleute werden erkennen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf das beschränkt ist, was hierin vorstehend besonders gezeigt und beschrieben wurde. Außerdem sollte beachtet werden, dass alle beigefügten Zeichnungen nicht maßstabsgetreu sind, es sei denn, es wurde vorstehend etwas Gegenteiliges erwähnt. Eine Vielzahl von Modifikationen und Variationen sind im Lichte der vorstehenden Lehren möglich, ohne vom Umfang und Geist der Erfindung abzuweichen, der nur durch die folgenden Ansprüche begrenzt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 7997854 [0026]
- US 8512013 [0026]
- US 8007254 [0026]
- US 8419609 [0026]
- US 9561313 [0026]
- US 9492601 [0028]
