本公開涉及用于調節機械循環支持裝置的泵速度的技術。

背景技術：

1、流體泵(例如血液泵)在醫療領域中用于廣范圍的應用及目的。血管內血液泵是可推進穿過患者的脈管系統(即，靜脈及/或動脈)而到患者心臟中的位置或患者循環系統內的其它地方的泵。例如，血管內血液泵可經由導管插入且定位成跨越心臟瓣膜。血管內血液泵通常安置在導管的末端處。一旦處于適當位置，泵便可用于輔助心臟且泵送血液通過循環系統，且因此暫時降低患者心臟的工作負荷，以例如使心臟能夠在心臟病發作之后恢復。示范性血管內血液泵可從馬薩諸塞州丹弗斯(danvers,ma)阿比奧梅德(abiomed)公司以商品名心臟泵購得。

2、此類泵可定位在例如心腔(例如左心室)中以輔助心臟。在此情況下，血液泵可通過中空導管經由股動脈插入，且被向上引入到及進入患者心臟的左心室。從此位置，血液泵入口汲入血液且血液泵出口將血液排出到主動脈中。以此方式，心臟的功能可被泵的操作替換或至少通過泵的操作來輔助。與經插入到左心室中以輔助心臟功能的血液泵相關聯的一些裝置通常也被稱為左心室輔助裝置(lvad)。更一般來說，lvad是一種類型的機械循環支持(mcs)裝置的實例，有時也被稱為可用于支持患者的心臟功能的“心室輔助裝置/系統”。

3、血管內血液泵通常連接到心臟泵控制器，所述控制器控制心臟泵，例如電動機速度，且收集及顯示關于血液泵的操作數據，例如心臟信號水平、電池溫度、血流速率及管道完整性。示范性心臟泵控制器可從阿比奧梅德公司以商品名automated?impellacontrollertm購得。當操作數據值落在預定值或范圍之外時，例如如果檢測到泄漏、抽吸及/或泵故障，那么控制器可發出警報?？刂破骺砂曨l顯示屏幕，所述視頻顯示屏幕上顯示經配置以顯示操作數據及/或警報的圖形用戶接口。

技術實現思路

1、本文中描述用于在血液泵的長期使用(例如，從數周到數月到數年)期間調節所述泵的操作以促進心臟恢復(例如，停止或逆轉在心臟病中發生的心臟重塑)的系統及方法。發明人已認知且了解，通過隨時間監測生理及/或泵信號，泵流量可經調適以滿足患者的血液動力學需求且促進心臟恢復。在一些實施例中，心臟泵可通過自動地或手動地在各種模式中操作及在各種模式之間切換來調適泵流量。

2、在一些實施例中，提供一種控制機械循環支持(mcs)裝置的操作以促進mcs裝置被植入其體內的患者的自體心臟功能的恢復的方法。所述方法包含：控制所述mcs裝置的泵以在第一模式中操作；在所述mcs裝置的操作期間獲得與所述患者相關聯的一或多個第一心臟值；至少部分基于所述所獲得的一或多個第一心臟值來確定將所述mcs裝置的操作轉變到第二模式；及當確定將所述mcs裝置的操作轉變到所述第二模式時，控制所述mcs裝置的所述泵以在所述第二模式中操作。

3、一方面，所述第一模式是減壓模式，且所述第二模式是生理模式。另一方面，所述第一模式是生理模式，且所述第二模式是所述生理模式的子模式。另一方面，所述生理模式的所述子模式包括運動模式或睡眠模式。另一方面，所述第一模式是生理模式，且所述第二模式是脫離(weaning)模式。另一方面，所述第一模式包含經配置以依第一流動類型操作泵的第一操作參數，且所述第二模式包含經配置以依與所述第一流動類型不同的第二流動類型操作泵的第二操作參數。另一方面，所述第一流動類型是連續流動，且所述第二流動類型是搏動流動。另一方面，所述第一模式是基于生理信號提供所述患者的心臟的左心室的經優化(例如，最大)卸載的模式。另一方面，所述第二模式是基于所述患者的生理響應來調節所述mcs裝置的所述泵的速度的模式。另一方面，所述第二模式是促進所述患者的心臟功能的逆重塑的模式。另一方面，所述左心室的經優化卸載包括所述左心室的最大卸載。

4、另一方面，所述方法進一步包括至少部分基于所述第一模式選擇要獲得的一組心臟值，且在所述mcs裝置的操作期間獲得與所述患者相關聯的一或多個第一心臟值包括：獲得包含在所述一組心臟值中的所述一或多個第一心臟值。另一方面，所述一或多個第一心臟值包含從所述mcs裝置的所述泵獲得的一或多個值。另一方面，所述一或多個第一心臟值包含從所述mcs裝置外部的一或多個傳感器獲得的一或多個值。另一方面，所述一或多個第一心臟值包含從與一或多個傳感器相關聯的信息間接獲得的一或多個值。另一方面，所述方法進一步包括用至少一個機器學習模型處理與所述一或多個傳感器相關聯的所述信息以獲得所述一或多個第一心臟值。

5、另一方面，所述一或多個第一心臟值包含從所述mcs裝置的所述泵獲得的一或多個值、從所述mcs裝置外部的一或多個傳感器獲得的一或多個值，及從與相關聯于所述mcs裝置的一或多個傳感器及/或所述mcs裝置外部的所述一或多個傳感器相關聯的信息間接獲得的一或多個值。另一方面，所述方法進一步包括至少部分基于所述一或多個第一心臟值來確定調整所述mcs裝置的所述泵的速度，且當確定調整所述泵的所述速度及當未確定將所述mcs裝置的操作轉變到所述第二模式時，調整所述mcs裝置的所述泵的所述速度。另一方面，所述方法進一步包括：在所述mcs裝置在所述第二模式中操作期間獲得與所述患者相關聯的一或多個第二心臟值；至少部分基于所述所獲得的一或多個第二心臟值來確定將所述mcs裝置的操作轉變到第三模式；及當確定將所述mcs裝置的操作轉變到所述第三模式時，控制所述mcs裝置的所述泵以在所述第三模式中操作。另一方面，所述第一模式是減壓模式，所述第二模式是生理模式，且所述第三模式是脫離模式。另一方面，所述第一模式是減壓模式，所述第二模式是生理模式，且所述第三模式是生理模式。另一方面，所述方法進一步包括至少部分基于所述第二模式選擇要獲得的一組心臟值，且在所述mcs裝置在所述第二模式中操作期間獲得與所述患者相關聯的一或多個第二心臟值包括：獲得包含在所述一組心臟值中的所述一或多個第二心臟值。另一方面，所述mcs裝置是左心室輔助裝置(lvad)。另一方面，所述第一模式是減壓模式，且所述第二模式是脫離模式。另一方面，所述方法進一步包含經由用戶接口接收將所述mcs裝置的操作轉變到所述第二模式的指令，且響應于接收到所述指令而執行控制所述泵以在所述第二模式中操作。

6、在一些實施例中，提供一種用于機械循環支持(mcs)裝置的泵的控制器。所述控制器包含至少一個硬件處理器，所述至少一個硬件處理器經配置以：控制所述mcs裝置的泵以在所述第一模式中操作；在所述mcs裝置的操作期間獲得與所述患者相關聯的一或多個第一心臟值；至少部分基于所述所獲得的一或多個第一心臟值來確定將所述mcs裝置的操作轉變到第二模式；及當確定將所述mcs裝置的操作轉變到所述第二模式時，控制所述mcs裝置的所述泵以在所述第二模式中操作。

7、一方面，所述第一模式是減壓模式，且所述第二模式是生理模式。另一方面，所述第一模式是生理模式，且所述第二模式是所述生理模式的子模式。另一方面，所述生理模式的所述子模式包括運動模式或睡眠模式。另一方面，所述第一模式是生理模式，且所述第二模式是脫離模式。另一方面，所述第一模式包含經配置以依第一流動類型操作所述泵的第一操作參數，且所述第二模式包含經配置以依與所述第一流動類型不同的第二流動類型操作所述泵的第二操作參數。另一方面，所述第一流動類型是連續流動，且所述第二流動類型是搏動流動。另一方面，所述第一模式是基于生理信號提供所述患者的心臟的左心室的經優化(例如，最大)卸載的模式。另一方面，所述第二模式是基于所述患者的生理響應來調節所述mcs裝置的所述泵的速度的模式。另一方面，所述第二模式是促進所述患者的心臟功能的逆重塑的模式。另一方面，所述左心室的經優化卸載包括所述左心室的最大卸載。

8、另一方面，所述至少一個硬件處理器進一步經配置以至少部分基于所述第一模式選擇要獲得的一組心臟值，且在所述mcs裝置的操作期間獲得與所述患者相關聯的一或多個第一心臟值包括：獲得包含在所述一組心臟值中的所述一或多個第一心臟值。另一方面，所述一或多個第一心臟值包含從所述mcs裝置的所述泵獲得的一或多個值。另一方面，所述一或多個第一心臟值包含從所述mcs裝置外部的一或多個傳感器獲得的一或多個值。另一方面，所述一或多個第一心臟值包含從與一或多個傳感器相關聯的信息間接獲得的一或多個值。另一方面，所述至少一個硬件處理器進一步經配置以用至少一個機器學習模型處理與所述一或多個傳感器相關聯的所述信息以獲得所述一或多個第一心臟值。

9、另一方面，所述一或多個第一心臟值包含從所述mcs裝置的所述泵獲得的一或多個值、從所述mcs裝置外部的一或多個傳感器獲得的一或多個值，及從與相關聯于所述mcs裝置的一或多個傳感器及/或所述mcs裝置外部的所述一或多個傳感器相關聯的信息間接獲得的一或多個值。另一方面，所述至少一個硬件處理器進一步經配置以至少部分基于所述一或多個第一心臟值來確定調整所述mcs裝置的所述泵的速度，且當確定調整所述泵的所述速度及當未確定將所述mcs裝置的操作轉變到所述第二模式時，調整所述mcs裝置的所述泵的所述速度。另一方面，所述至少一個硬件處理器進一步經配置以：在所述mcs裝置在所述第二模式中操作期間獲得與所述患者相關聯的一或多個第二心臟值；至少部分基于所述所獲得的一或多個第二心臟值來確定將所述mcs裝置的操作轉變到第三模式；及當確定將所述mcs裝置的操作轉變到所述第三模式時，控制所述mcs裝置的所述泵以在所述第三模式中操作。另一方面，所述第一模式是減壓模式，所述第二模式是生理模式，且所述第三模式是脫離模式。另一方面，所述第一模式是減壓模式，所述第二模式是生理模式，且所述第三模式是生理模式。另一方面，所述至少一個硬件處理器進一步經配置以至少部分基于所述第二模式選擇要獲得的一組心臟值，且在所述mcs裝置在所述第二模式中操作期間獲得與所述患者相關聯的一或多個第二心臟值包括：獲得包含在所述一組心臟值中的所述一或多個第二心臟值。另一方面，所述mcs裝置是左心室輔助裝置(lvad)。另一方面，所述第一模式是減壓模式，且所述第二模式是脫離模式。另一方面，所述至少一個硬件處理器進一步經配置以經由用戶接口接收將所述mcs裝置的操作轉變到所述第二模式的指令，且響應于接收到所述指令而執行控制所述泵以在所述第二模式中操作。

10、在一些實施例中，提供一種機械循環支持(mcs)裝置。所述mcs裝置包含泵及耦合到所述泵的控制器，所述控制器包括至少一個硬件處理器。所述至少一個硬件處理器經配置以：控制所述泵以在第一模式中操作；在所述mcs裝置的操作期間獲得與所述患者相關聯的一或多個第一心臟值；至少部分基于所述所獲得的一或多個第一心臟值來確定將所述mcs裝置的操作轉變到第二模式；及當確定將所述mcs裝置的操作轉變到所述第二模式時，控制所述泵以在所述第二模式中操作。

11、一方面，所述第一模式是減壓模式，且所述第二模式是生理模式。另一方面，所述第一模式是生理模式，且所述第二模式是所述生理模式的子模式。另一方面，所述生理模式的所述子模式包括運動模式或睡眠模式。另一方面，所述第一模式是生理模式，且所述第二模式是脫離模式。另一方面，所述第一模式包含經配置以依第一流動類型操作所述泵的第一操作參數，且所述第二模式包含經配置以依與所述第一流動類型不同的第二流動類型操作所述泵的第二操作參數。另一方面，所述第一流動類型是連續流動，且所述第二流動類型是搏動流動。另一方面，所述第一模式是基于生理信號提供所述患者的心臟的左心室的經優化(例如，最大)卸載的模式。另一方面，所述第二模式是基于所述患者的生理響應來調節所述mcs裝置的所述泵的速度的模式。另一方面，所述第二模式是促進所述患者的心臟功能的逆重塑的模式。另一方面，所述左心室的經優化卸載包括所述左心室的最大卸載。

12、另一方面，所述至少一個硬件處理器進一步經配置以至少部分基于所述第一模式選擇要獲得的一組心臟值，且在所述mcs裝置的操作期間獲得與所述患者相關聯的一或多個第一心臟值包括：獲得包含在所述一組心臟值中的所述一或多個第一心臟值。另一方面，所述一或多個第一心臟值包含從所述mcs裝置的所述泵獲得的一或多個值。另一方面，所述一或多個第一心臟值包含從所述mcs裝置外部的一或多個傳感器獲得的一或多個值。另一方面，所述一或多個第一心臟值包含從與一或多個傳感器相關聯的信息間接獲得的一或多個值。另一方面，所述至少一個硬件處理器進一步經配置以用至少一個機器學習模型處理與所述一或多個傳感器相關聯的所述信息以獲得所述一或多個第一心臟值。

13、另一方面，所述一或多個第一心臟值包含從所述mcs裝置的所述泵獲得的一或多個值、從所述mcs裝置外部的一或多個傳感器獲得的一或多個值，及從與相關聯于所述mcs裝置的一或多個傳感器及/或所述mcs裝置外部的所述一或多個傳感器相關聯的信息間接獲得的一或多個值。另一方面，所述至少一個硬件處理器進一步經配置以至少部分基于所述一或多個第一心臟值來確定調整所述mcs裝置的所述泵的速度，且當確定調整所述泵的所述速度及當未確定將所述mcs裝置的操作轉變到所述第二模式時，調整所述mcs裝置的所述泵的所述速度。另一方面，所述至少一個硬件處理器進一步經配置以：在所述mcs裝置在所述第二模式中操作期間獲得與所述患者相關聯的一或多個第二心臟值；至少部分基于所述所獲得的一或多個第二心臟值來確定將所述mcs裝置的操作轉變到第三模式；及當確定將所述mcs裝置的操作轉變到所述第三模式時，控制所述mcs裝置的所述泵以在所述第三模式中操作。另一方面，所述第一模式是減壓模式，所述第二模式是生理模式，且所述第三模式是脫離模式。另一方面，所述第一模式是減壓模式，所述第二模式是生理模式，且所述第三模式是生理模式。另一方面，所述至少一個硬件處理器進一步經配置以至少部分基于所述第二模式選擇要獲得的一組心臟值，且在所述mcs裝置在所述第二模式中操作期間獲得與所述患者相關聯的一或多個第二心臟值包括：獲得包含在所述一組心臟值中的所述一或多個第二心臟值。另一方面，所述mcs裝置是左心室輔助裝置(lvad)。另一方面，所述第一模式是減壓模式，且所述第二模式是脫離模式。另一方面，所述至少一個硬件處理器進一步經配置以經由用戶接口接收將所述mcs裝置的操作轉變到所述第二模式的指令，且響應于接收到所述指令而執行控制所述泵以在所述第二模式中操作。