[发明专利]血液泵控制系统、分类器训练及瓣膜状态信号生成方法

说明书

血液泵控制系统、分类器训练方法、瓣膜状态信号生成方法。本申请涉及用于基于瓣膜状态指数控制泵的速度和/或用于从表示压力差或流率的时序信号导出瓣膜状态的方法。这些方法可以在血液泵系统中或者血液泵控制系统中采用。

技术领域

本文档涉及血液泵，并且更特别地涉及用于控制血液泵的血液泵系统、用于控制血液泵的速度的方法、以及用于生成指示瓣膜状态的信号的方法。

背景技术

血液泵用于为左心室、右心室、或者两个心室提供支持。这些所谓的左心室辅助装置（LVAD)、右心室辅助装置（RVAD）或者双心室辅助装置（BVAD）可以用于当病人等待心脏移植或者在心脏病（诸如，心肌梗塞）之后恢复时保持心脏的机能。以下，将以上心室辅助装置简称为VAD。可以植入VAD系统，使得病人的不适被最小化。为了确定多少血液需要由泵泵送，用于测量血流量的方法已被商业化。

VAD系统通常产生绕行避开诸如主动脉瓣膜、二尖瓣瓣膜或者肺动脉瓣膜的心脏瓣膜中的一个的流量。然而，期望保持心脏瓣膜功能。从而，需要在泵操作期间确定在包括单个收缩期和舒张期的心跳周期内心脏瓣膜中的一个是打开还是闭合。

US 6,066,086公开了一种用于控制血液泵的速度的方法，其中，通过利用电动机电流或者通过使用心脏的声音信息确定心房瓣膜和二尖瓣瓣膜中的每个的瓣膜状态，控制血液泵的速度。为了确定所述瓣膜是打开还是闭合，该文档提出了一种声换能器，以侦听心脏声音并将瓣膜是否打开的信号输出到微处理器。

US 2010/0222634A1公开了一种血液泵，其中，当左心室压力等于主动脉压力或者左心室压力大于动脉压力时，假定主动脉瓣膜的状态是打开。为了测量两个压力，血液泵包括：位于流入导管处的第一传感器和位于流出导管处的第二传感器。该文档还假定，LVAD中的流入导管处的血压反映左心室压力，而位于流出导管处的第二传感器反映主动脉压力。然而，该方法基于以下假定：如果左心室压力大于或等于动脉压力，则主动脉瓣膜打开。然而，无法仅从心室压力值和动脉压力值可靠地推导主动脉瓣膜的状态。

发明内容

从而，需要一种血液泵控制系统和一种用于控制血液泵的方法，该方法可以比先前方法更可靠地确定瓣膜状态。在第一方面中，本文档公开了一种用于生成指示瓣膜状态的信号的方法。

该方法包括：在至少一个心跳周期内接收表示在第一血压和第二血压之间的压力差的时序信号。

心跳周期被限定为包括收缩期和至少舒张期的开始的数据。心跳周期的时序信号不必须包括在从收缩期的开始直到舒张期的结束的多种整个周期内的数据，虽然在第一方面的多个实施方式中的情况是这样。接收在包括收缩期和舒张期的开始的信号的每个心跳周期内的数据是足够的。

指示压力差的时序信号可以从两个单独时序信号导出，每个信号分别指示第一血压或第二血压，并且每个信号由单独传感器测量。然而，指示压力差的时序信号还可以从诸如压力差传感器的单个传感器或者指示血液泵的旋转部件的轴向位移的信号导出。指示压力差的信号的其它示例可以是从泵的轴承导出的时序信号。一个示例是从轴向轴承的测量线圈接收的电压时序。叶轮与测量线圈的位置关于所述测量线圈中的阻抗变化可以是几乎线性函数；以及由于阻抗变化引起的电压时序的相应变化与泵的入口和出口之间的压力差具有大致线性关系。尽管在一些示例中，除了指示压力或压力差的信号以外，可以使用来自轴流泵的电动机的电流或电压时序信号，然而电动机电流不适合为用于导出轴流泵中的瓣膜打开的仅有信号。在其它实施方式中，用于导出瓣膜状态的时序信号可以是诸如心室压力的压力信号。

所接收的信号被处理，并且从该信号导出至少一个信号特征。信号特征可以被限定为信号的至少两个数据点之间的关系或者从信号的至少两个数据点导出的值（诸如信号的导数）。时序信号可以在时域和/频域内被处理。而且，时序信号可以通过数字或模拟方法来处理。