-
GEBIET
-
Die vorliegende Technologie bezieht sich allgemein auf Softwareaktualisierungen für Steuerungen für implantierbare Blutpumpen und insbesondere auf den Austausch oder die Aktualisierung von Steuerungen für implantierbare Blutpumpen.
-
HINTERGRUND
-
Eine Herzkammer-Unterstützungsvorrichtungssteuerung (VAD-Steuerung), die betrieben wird, um eine implantierbare VAD auszuführen, muss möglicherweise ausgetauscht werden oder ihre Software aktualisiert werden, aufgrund von möglicher Vorrichtungsfehlfunktion oder anderen Gründen, und die VAD-Steuerung muss möglicherweise von der VAD getrennt werden, was zu einer vorübergehenden Unterbrechung der Blutzirkulationsunterstützung führt. Zusätzlich müssen VAD-Steuerungen im Laufe der Zeit möglicherweise ausgetauscht werden.
-
KURZDARSTELLUNG
-
Die Techniken dieser Offenbarung beziehen sich allgemein auf den Austausch oder die Aktualisierungen von Software von Steuerungen für implantierbare Blutpumpen.
-
In einem Gesichtspunkt schließt ein Verfahren zum Betreiben einer implantierbaren Blutpumpe ein Verbinden der implantierbaren Blutpumpe mit einer primären Steuerung, wobei die primäre Steuerung konfiguriert ist, um die implantierbare Blutpumpe zu betreiben, und einer sekundären Steuerung ein. Die sekundäre Steuerung synchronisiert ihre eigenen Motorantriebssignale mit einer Frequenz und Phase der Motorantriebssignale der primären Steuerung, ohne Leistung an die implantierbare Blutpumpe aktiv beizutragen. Es wird ein bevorstehendes oder tatsächliches Trennungsereignis erkannt, bei dem die primäre Steuerung von der implantierbaren Blutpumpe getrennt ist. Der ununterbrochene Betrieb der implantierbaren Blutpumpe wird mit der sekundären Steuerung fortgesetzt.
-
In einem anderen Gesichtspunkt dieser Ausführungsform schließt das Betreiben der implantierbaren Blutpumpe mit der sekundären Steuerung ein Betreiben der implantierbaren Blutpumpe mit einer gleichen Laufraddrehzahl wie die der primären Steuerung ein.
-
In einem anderen Gesichtspunkt dieser Ausführungsform ist das Trennungsereignis ein Signal von der primären Steuerung zu der sekundären Steuerung, das eine bevorstehende Trennung der primären Steuerung angibt.
-
In einem anderen Gesichtspunkt dieser Ausführungsform sind die primäre Steuerung und die sekundären Steuerungen im Wesentlichen identische Steuerungen.
-
In einem anderen Gesichtspunkt dieser Ausführungsform sind die primäre Steuerung und die sekundäre Steuerung physisch mit der Blutpumpe verbunden.
-
In einem Gesichtspunkt schließt ein Steuersystem für eine implantierbare Blutpumpe eine primäre Steuerung in Kommunikation mit der implantierbaren Blutpumpe ein. Eine sekundäre Steuerung ist in Kommunikation mit der implantierbaren Blutpumpe. Die sekundäre Steuerung weist eine Verarbeitungsschaltlogik auf, die konfiguriert ist zum: Synchronisieren mit einer Frequenz und Phase von Motorantriebssignalen von der primären Steuerung; Erkennen eines bevorstehenden oder tatsächlichen Trennungsereignisses, bei dem die primäre Steuerung von der implantierbaren Blutpumpe getrennt ist; und Aufrechterhalten des Betriebs der implantierbaren Blutpumpe, wenn die primäre Steuerung von der implantierbaren Blutpumpe getrennt ist.
-
In einem anderen Gesichtspunkt dieser Ausführungsform schließt das Betreiben der implantierbaren Blutpumpe ein Betreiben der implantierbaren Blutpumpe mit einer gleichen Laufraddrehzahl wie die der primären Steuerung ein.
-
In einem anderen Gesichtspunkt dieser Ausführungsform sind die primäre Steuerung und die sekundäre Steuerung physisch mit der implantierbaren Blutpumpe verbunden.
-
In einem anderen Gesichtspunkt dieser Ausführungsform ist das Trennungsereignis ein Signal von der primären Steuerung zu der sekundären Steuerung, das eine bevorstehende Trennung der primären Steuerung angibt.
-
In einem anderen Gesichtspunkt dieser Ausführungsform sind die primäre Steuerung und die sekundären Steuerung im Wesentlichen identische Steuerungen.
-
In einem Gesichtspunkt schließt ein Verfahren zum Aktualisieren von Software einer Steuerung für eine implantierbare Blutpumpe aus der aktuellen Software in eine aktualisierte Software ein Übertragen der aktualisierten Software in einen Abschnitt des Programmspeichers der Steuerung ein, während die implantierbare Blutpumpe weiterhin mit der aktuellen Software in einem anderen Abschnitt des Programmspeichers als die aktualisierte Software betrieben wird. Der Betrieb der implantierbaren Blutpumpe wird von der aktuellen Software auf die aktualisierte Software übertragen, wobei die aktualisierte Software konfiguriert ist, um eine Frequenz und Phase von Motorsignalen von der implantierbaren Blutpumpe zu bestimmen. Der ununterbrochene Betrieb der implantierbaren Blutpumpe wird mit der aktualisierten Software fortgesetzt.
-
In einem anderen Gesichtspunkt dieser Ausführungsform wird während des Übertragens des Betriebs der implantierbaren Blutpumpe die Drehzahl des Laufrads der implantierbaren Blutpumpe passiv auf eine reduzierte Drehzahl reduziert, und wobei das Verfahren ferner ein Erhöhen einer Drehzahl der implantierbaren Blutpumpe auf eine eingestellte Drehzahl von der reduzierten Drehzahl während einer vorbestimmten Zeitdauer einschließt.
-
In einem anderen Gesichtspunkt dieser Ausführungsform erhöht die aktuelle Software die Drehzahl des Laufrads der implantierbaren Blutpumpe um einen vorbestimmten Betrag, bevor der Betrieb der implantierbaren Blutpumpe auf die aktualisierte Software übertragen wird.
-
In einem anderen Gesichtspunkt dieser Ausführungsform speichert die aktuelle Software Informationen in Bezug auf die Laufraddrehzahl in dem Speicher, um die aktualisierte Software beim Bestimmen der Frequenz und Phase der Motorsignale von der implantierbaren Blutpumpe zu unterstützen.
-
In einem Gesichtspunkt schließt eine Steuerung für eine implantierbare Blutpumpe eine Verarbeitungsschaltlogik ein, die konfiguriert ist zum: Übertragen der aktualisierten Software in einen Abschnitt des Programmspeichers der Steuerung, während die implantierbare Blutpumpe weiterhin mit der aktuellen Software in einem anderen Abschnitt des Programmelements als die aktualisierte Software betrieben wird; Übertragen des Betriebs der implantierbaren Blutpumpe von der aktuellen Software auf die aktualisierte Software, wobei die aktualisierte Software konfiguriert ist, um eine Frequenz und Phase von Motorantriebssignalen von der implantierbaren Blutpumpe zu bestimmen; und Fortsetzen des ununterbrochenen Betriebs der implantierbaren Blutpumpe mit der aktualisierten Software.
-
In einem anderen Gesichtspunkt dieser Ausführungsform wird während des Übertragens des Betriebs der implantierbaren Blutpumpe die Drehzahl des Laufrads der implantierbaren Blutpumpe passiv auf eine reduzierte Drehzahl reduziert, und wobei die Verarbeitungsschaltlogik ferner konfiguriert ist, um eine Drehzahl der implantierbaren Blutpumpe auf eine eingestellte Drehzahl von der reduzierten Drehzahl während einer vorbestimmten Zeitdauer zu erhöhen.
-
In einem anderen Gesichtspunkt dieser Ausführungsform ist die aktuelle Software konfiguriert, um die Drehzahl des Laufrads der implantierbaren Blutpumpe um einen vorbestimmten Betrag zu erhöhen, bevor der Betrieb der implantierbaren Blutpumpe auf die aktualisierte Software übertragen wird.
-
In einem anderen Gesichtspunkt dieser Ausführungsform ist die aktuelle Software konfiguriert, um Informationen in Bezug auf die Laufraddrehzahl in dem Speicher zu speichern, um die aktualisierte Software beim Bestimmen der Frequenz und Phase der Motorsignale von der implantierbaren Blutpumpe zu unterstützen.
-
Die Details von einem oder mehreren Gesichtspunkten der Offenbarung sind in den beigefügten Zeichnungen und der nachstehenden Beschreibung dargelegt. Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile der in dieser Offenbarung beschriebenen Techniken werden aus der Beschreibung und den Zeichnungen und aus den Ansprüchen ersichtlich.
-
Figurenliste
-
Ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung und der damit verbundenen Vorteile und Merkmale wird unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung erleichtert, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird, wobei:
- 1 ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems für eine beispielhafte implantierbare Blutpumpe ist;
- 2 eine schematische Darstellung eines Anschlussverbinders ist, der konfiguriert ist, um mit Anschlüssen für eine primäre Steuerung und eine sekundäre Steuerung der implantierbaren Blutpumpe zu koppeln;
- 3 ein Flussdiagramm ist, das ein Verfahren zum Betreiben der implantierbaren Blutpumpe mit einer primären Steuerung und einer sekundären Steuerung zeigt; und
- 4 ein Flussdiagramm ist, das ein Verfahren zum Aktualisieren von Software der Steuerung für die implantierbare Blutpumpe zeigt.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
-
Es versteht sich, dass verschiedene hierin offenbarte Gesichtspunkte in unterschiedlichen Kombinationen als die Kombinationen, die spezifisch in der Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, kombiniert werden können. Es versteht sich ebenso, dass, abhängig von dem Beispiel, bestimmte Aktionen oder Ereignisse eines beliebigen der hierin beschriebenen Prozesse oder Verfahren in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden können, hinzugefügt, zusammengeführt oder vollständig weggelassen werden können (z. B. sind möglicherweise nicht sämtliche beschriebenen Aktionen oder Ereignisse erforderlich, um die Techniken auszuführen). Während bestimmte Gesichtspunkte dieser Offenbarung aus Gründen der Klarheit als durch ein einzelnes Modul oder eine einzelne Einheit ausgeführt beschrieben sind, versteht sich, dass die Techniken dieser Offenbarung durch eine Kombination von Einheiten oder Modulen ausgeführt werden können, die zum Beispiel einer medizinischen Vorrichtung zugeordnet sind.
-
In einem oder mehreren Beispielen können die beschriebenen Techniken in Hardware, Firmware, Software oder beliebigen Kombination davon implementiert sein. Falls in Software implementiert, können die Funktionen als eine oder mehrere Anweisungen oder Code auf einem computerlesbaren Medium gespeichert und durch eine hardwarebasierte Verarbeitungseinheit ausgeführt werden. Computerlesbare Medien können nichtflüchtige computerlesbare Medien einschließen, die einem materiellen Medium wie Datenspeichermedien (z. B. RAM, ROM, EEPROM, Flash-Speicher oder beliebigem weiteren Medium, das verwendet werden kann, um gewünschten Programmcode in Form von Anweisungen oder Datenstrukturen zu speichern und auf die von einem Computer zugegriffen werden kann) entspricht.
-
Anweisungen können durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt werden, wie einen oder mehrere digitale Signalprozessoren (DSPs), NC-Mikroprozessoren, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs), feldprogrammierbare Logikarrays (FPGAs) oder andere äquivalente integrierte oder diskrete Logikschaltungen. Dementsprechend kann sich der Begriff „Prozessor“, wie hierin verwendet, auf beliebige der vorhergehenden Strukturen oder beliebige weitere physische Struktur beziehen, die für die Implementierung der beschriebenen Techniken geeignet ist. Auch könnten die Techniken vollständig in einem oder mehreren Schaltungen oder Logikelementen implementiert sein.
-
1 ist ein Blockdiagramm des Systems 10, das eine implantierbare Blutpumpe 12 in Kommunikation mit einer primären Steuerung 14 einschließt. Die Blutpumpe 12 kann die HVAD®-Pumpe oder eine andere mechanische Kreislaufunterstützungsvorrichtung sein, die vollständig oder teilweise innerhalb des Patienten implantiert ist und ein bewegliches Element, wie einen Rotor, aufweist, das konfiguriert ist, um Blut aus dem Herzen in den Rest des Körpers zu pumpen. Die primäre Steuerung 14 schließt eine Steuerschaltung 16 zum Überwachen und Steuern von Inbetriebnahme und nachfolgendem Betrieb eines Motors 18 ein, der in die Blutpumpe 12 implantiert ist. Die primäre Steuerung 14 kann auch einen Prozessor 20, einen Speicher 22 und eine Schnittstelle 24 einschließen. Der Speicher 22 ist konfiguriert, um Informationen zu speichern, die durch den Prozessor 20 zugänglich sind, einschließlich Anweisungen 26, die durch den Prozessor 20 ausführbar sind, und/oder Daten 28 die von dem Prozessor 20 abgerufen, verarbeitet und/oder gespeichert werden können. Insbesondere schließt der Prozessor 20 eine Schaltung ein, die konfiguriert ist, um die hierin in Bezug auf die Verfahren erörterten Schritte auszuführen. Daher soll die Bezugnahme auf das System 10, das Schritte der Verfahren ausführt, den Prozessor 20 einschließen.
-
Unter Bezugnahme auf 2 kann nun eine sekundäre Steuerung 30 mit der primären Steuerung 14 gekoppelt sein und in Kommunikation mit der implantierbaren Blutpumpe 12 sein. In einer Konfiguration kann ein gemeinsamer Anschlussverbinder 32 benutzt werden, um sowohl die primäre Steuerung 14 als auch die sekundäre Steuerung 30 zusammen zu koppeln. Zum Beispiel kann, wie in 2 gezeigt, die Anschlussverbindung zylindrisch geformt und konfiguriert sein, um mit einem ersten Verbinder 34 der primären Steuerung 14, der eine halbzylindrische Form definiert, und einem zweiten Verbinder 36 der sekundären Steuerung 30, der auch eine halbzylindrische Form definiert, in Eingriff zu gelangen. Obwohl sie als zylindrisch oder halbzylindrisch gezeigt sind, kann die Form der Verbinder 34 und 36 sowie die des Anschlussverbinders 32 variieren. Die Anschlussverbindung 32 kann elektrische Kontakte auf ihrer Außenoberfläche einschließen, die konfiguriert sind, um mit entsprechenden elektrischen Kontakten auf der Innenoberfläche der Verbinder 34 und 36 in Eingriff zu gelangen. In einer Konfiguration sind die Verbinder 34 und 36 rastend oder magnetisch an gegenüberliegenden Seiten des Anschlussverbinders 32 gekoppelt. In anderen Konfigurationen können die Verbinder und 34 und 36 eine Stellschraube derart einschließen, dass sie in eine entsprechende Gewindeöffnung an dem Anschlussverbinder 32 eingeschraubt werden können. Ein Vorteil dieser Konfiguration besteht darin, dass der Anschlussverbinder 32 in der Nähe der Austrittsstelle der Antriebsleitung des Patienten vorhanden sein kann, sodass, wenn eine Kabelbeschädigung an dem Abschnitt zwischen dem Anschlussverbinder 32 und der Steuerung 14 auftritt, ein neues Kabel, zusammen mit der sekundären Steuerung 30, angebracht werden könnte, wodurch das beschädigte Kabel ausgetauscht werden kann, ohne die Pumpe 12 zu stoppen. In noch anderen Konfigurationen ist der Anschlussverbinder 32 Y-förmig oder T-Form. Wenn zum Beispiel der Anschlussverbinder 32 T-Form ist, kann der erste Verbinder 34 mit einem ersten Ende des „T“-Arms verbunden sein, und der zweite Verbinder 36 kann mit einem zweiten Ende des „T“-Arms in Eingriff kommen. Der längliche Abschnitt des „T“-Anschlussverbinders 32 kann sich in Richtung des Arms so falten, dass er parallel zu dem „T“-Arm ist. In einer solchen Konfiguration weist der Anschlussverbinder 32 ein niedriges Profil auf.
-
In einer Konfiguration funktionieren die primäre Steuerung 14 und die sekundäre Steuerung 30 auf die gleiche Weise. Das heißt, die sekundäre Steuerung 30 kann die gleiche Konfiguration aufweisen, d. h. ist im Wesentlichen identisch und arbeitet auf die gleiche Weise wie die primäre Steuerung 14, um die implantierbare Blutpumpe 12 zu betreiben. In einer Konfiguration trägt der Benutzer die primäre Steuerung 14, zum Beispiel auf einem Hüftgurt und der Kliniker verbindet die sekundäre Steuerung 30, während die primäre Steuerung 14 die implantierbare Blutpumpe 12, die innerhalb des Benutzers implantiert ist, betreibt. In einer beispielhaften Konfiguration sind sowohl die primäre Steuerung 14 als auch die sekundäre Steuerung 30 physisch und elektrisch mit der implantierten Blutpumpe 12 verbunden. Zum Beispiel kann eine parallele Verbindung mit dem einen oder den mehreren Leitern von der Pumpe 12 sowohl mit den primären als auch in der sekundären Steuerung hergestellt werden.
-
Unter Bezugnahme auf 3 wird nun ein Verfahren zum Betreiben einer implantierbaren Blutpumpe gezeigt. Die implantierbare Blutpumpe ist mit einer primären Steuerung und der sekundären Steuerung 30 verbunden, wobei die primäre Steuerung konfiguriert ist, um die implantierbare Blutpumpe 12 zu betreiben, wie vorstehend erörtert. (Schritt 102). Die sekundäre Steuerung 30 ist konfiguriert, um ihre eigenen Motorantriebssignale mit einer Frequenz und Phase der Motorantriebssignale der primären Steuerung zu synchronisieren, ohne Leistung an die implantierbare Blutpumpe 12 aktiv beizutragen (Schritt 104). Das heißt, die sekundäre Steuerung 30 imitiert die Frequenz und Phase der Motorantriebssignale der primären Steuerung, als ob die sekundäre Steuerung 30 die Pumpe 12 betreiben würde. Die sekundäre Steuerung 30 ist konfiguriert, um ein bevorstehendes oder tatsächliches Trennungsereignis zu erkennen, bei dem die primäre Steuerung 14 von der implantierbaren Blutpumpe 12 getrennt ist (Schritt 106). Zum Beispiel kann die primäre Steuerung 14 ein Signal, das zum Beispiel 100 ms bevor die primäre Steuerung 14 das Antreiben der Pumpe stoppt gesendet werden kann, an die sekundäre Steuerung 30 senden, das angibt, dass die primäre Steuerung 14 das Antreiben der Pumpe 12 nach einem vorbestimmten und präzisen Zeitintervall stoppen wird, wodurch die sekundäre Steuerung 30 mit dem Antreiben der Pumpe 12 beginnen kann, ohne Unterbrechung oder nach einem sehr kurzen Zeitraum, während der die Pumpe 12 nicht angetrieben wird, aber weiterhin in Betrieb bleibt. Die primäre Steuerung 14 könnte dann zu jedem späteren Zeitpunkt getrennt werden. Alternativ wird die primäre Steuerung 14 von der Pumpe 12 getrennt, indem die Antriebsleitung der Pumpe von der primären Steuerung 14 getrennt wird und die sekundäre Steuerung 30 das tatsächliche Trennungsereignis innerhalb eines kurzen Zeitraums erkennt und sofort beginnt, die Pumpe 12 als Reaktion anzutreiben.
-
Sobald das bevorstehende oder tatsächliche Trennungsereignis durch die sekundäre Steuerung 30 bestimmt wird, wird der Betrieb der implantierbaren Blutpumpe 12 von der sekundären Steuerung 30 angenommen, um einen kontinuierlichen unterbrechungsfreien Betrieb der implantierbaren Blutpumpe 12 bereitzustellen (Schritt 108). Das heißt, die sekundäre Steuerung 30 betreibt die implantierbare Blutpumpe 12 mit derselben Laufraddrehzahl wie der der primären Steuerung 14 vor dem bevorstehenden oder tatsächlichen Trennungsereignis. Bei einem solchen Übergang verliert der Patient keine Durchblutungsunterstützung.
-
Unter Bezugnahme auf 4 schließt in einer anderen Konfiguration ein Verfahren zum Aktualisieren von Software einer Steuerung 14 für eine implantierbare Blutpumpe 12 aus der aktuellen Software in eine aktualisierte Software ein Übertragen der aktualisierten Software in einen Abschnitt des Programmspeichers der Steuerung ein, während die implantierbare Blutpumpe weiterhin mit der aktuellen Software in einem anderen Abschnitt des Programmspeichers als die aktualisierte Software betrieben wird (Schritt 202). Zum Beispiel kann es nötig sein, dass die Firmware, die weniger kritische Funktionen der Blutpumpe steuert, aktualisiert werden soll. Die aktuelle Firmware auf der Steuerung 14 steuert Funktionen wie eine Laufraddrehung. Während einer Aktualisierung wird der Betrieb der implantierbaren Blutpumpe jedoch von der aktuellen Software auf die aktualisierte Software übertragen (Schritt 204). Die aktualisierte Software ist konfiguriert, um eine Frequenz und Phase von Motorsignalen von der implantierbaren Blutpumpe derart zu bestimmen, dass, wenn der Betrieb der implantierbaren Blutpumpe auf die aktualisierte Software übertragen wird, der Betrieb der implantierbaren Blutpumpe ununterbrochen ist und mit der aktualisierten Software fortgesetzt wird (Schritt 206). In einer Konfiguration wird während der Übertragung des Betriebs der implantierbaren Blutpumpe die Drehzahl des Laufrads der implantierbaren Blutpumpe 12 durch die aktuelle Software passiv auf eine reduzierte Drehzahl reduziert. Die aktualisierte Software ist konfiguriert, um die Drehzahl der implantierbaren Blutpumpe auf eine eingestellte Drehzahl der implantierbaren Blutpumpe 12 von der reduzierten Drehzahl während einer vorbestimmten Zeitdauer zu erhöhen. Zum Beispiel kann die Übertragung zwischen der aktuellen Software und der aktualisierten Software schnell sein, um einen Stopp in dem Betrieb der Blutpumpe 12 zu vermeiden. In einer Konfiguration erhöht die aktualisierte Software die Drehzahl der implantierbaren Blutpumpe von der reduzierten Drehzahl auf die eingestellte Drehzahl in zwischen 10 bis 90 Millisekunden. In einer Konfiguration erhöht die aktuelle Software die Drehzahl des Laufrads der implantierbaren Blutpumpe 12 um einen vorbestimmten Betrag, bevor der Betrieb der implantierbaren Blutpumpe 12 in die aktualisierte Software übertragen wird. Insbesondere erhöht die aktuelle Software in Erwartung der Übertragung auf die aktualisierte Software und damit einer Verringerung der Drehzahl des Laufrads der implantierbaren Blutpumpe eine Drehzahl des Laufrads der Blutpumpe 12. Darüber hinaus speichert die aktuelle Software Informationen in Bezug auf die Laufraddrehzahl in dem Speicher, um die aktualisierte Software beim Bestimmen der Frequenz und Phase der Motorsignale von der implantierbaren Blutpumpe 12 zur Übertragung in die aktualisierte Software zu unterstützen.
-
Es versteht sich für Fachleute, dass die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist, was hierin insbesondere gezeigt und beschrieben wurde. Darüber hinaus sei, sofern nicht im Gegenteil erwähnt, darauf hingewiesen, dass sämtliche der beigefügten Zeichnungen nicht maßstabsgetreu sind. Eine Vielzahl von Modifikationen und Variationen ist angesichts der vorstehenden Lehren möglich, ohne von dem Schutzumfang und dem Geist der Erfindung abzuweichen, der nur durch die folgenden Ansprüche beschränkt ist.
