DE112021006371T5

DE112021006371T5 - Systeme und verfahren zur bestimmung der positionierung von intrakardialen vorrichtungen

Info

Publication number: DE112021006371T5
Application number: DE112021006371.5T
Authority: DE
Inventors: Ali Hassan Almedhychy; Anjan K. Chakrabarti
Original assignee: Abiomed Inc
Current assignee: Abiomed Inc
Priority date: 2020-12-10
Filing date: 2021-12-08
Publication date: 2023-10-05
Also published as: CA3200570A1; JP2024502406A; TW202237027A; AU2021394762A1; WO2022125663A1; IL303464A; WO2022125663A8; KR20230117610A; EP4258986A1; US20220184377A1; CN116829072A

Abstract

Systeme und Verfahren zur Bestimmung der Positionierung von intrakardialen Vorrichtungen, wie z. B. intrakardialen Blutpumpenbaugruppen, unter Verwendung elektrischer Sensoren, die so konfiguriert sind, dass sie ein elektrisches Potenzial erfassen, während es sich durch das Herz ausbreitet. In einem Beispiel stellt die gegenwärtige Technologie eine intrakardiale Vorrichtung (100, 200, 506, 602) mit einem oder mehreren elektrischen Sensoren (508a, 510a, 606, 706), die daran angebracht sind, und ein Steuergerät (302) bereit, das so konfiguriert ist, dass es die absolute oder relative Position der intrakardialen Vorrichtung auf der Grundlage des Zeitpunkts, der Form und/oder der Amplitude der elektrischen Signale, die von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangen werden, bestimmt.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht Priorität für die U.S. vorläufige Anmeldung Nr. 63/123,576 , eingereicht am 10. Dezember 2020, deren Offenbarung durch Bezugnahme in vollem Umfang einbezogen ist.
HINTERGRUND
Intrakardiale Blutpumpen können entweder chirurgisch oder perkutan in das Herz eingeführt werden und dazu dienen, Blut von einer Stelle des Herzens oder des Kreislaufsystems zu einer anderen Stelle des Herzens oder des Kreislaufsystems zu fördern. Wird beispielsweise eine intrakardiale Blutpumpe in das linke Herz eingesetzt, kann sie Blut aus der linken Herzkammer in die Aorta pumpen. Ebenso kann eine intrakardiale Blutpumpe, wenn sie im rechten Herzen eingesetzt wird, Blut aus der Vena cava inferior in die Lungenarterie pumpen. Intrakardiale Pumpen können von einem Motor angetrieben werden, der sich über eine lange Antriebswelle (oder ein Antriebskabel) außerhalb des Körpers des Patienten befindet, oder von einem eingebauten Motor, der sich im Körper des Patienten befindet. Einige intrakardiale Blutpumpensysteme können parallel zum eigenen Herzen arbeiten, um die Herzleistung zu ergänzen und Komponenten des Herzens teilweise oder vollständig zu entlasten. Beispiele für solche Systeme sind die Vorrichtungen der IMPELLA®-Familie (Abiomed, Inc., Danvers Mass.).
Um sicherzustellen, dass eine intrakardiale Blutpumpe an der gewünschten Stelle im Herzen eines Patienten positioniert ist, können verschiedene Verfahren eingesetzt werden. Nachdem beispielsweise eine intrakardiale Blutpumpenbaugruppe in einen Patienten eingeführt wurde, können verschiedene Arten der medizinischen Bildgebung (z. B. Fluoroskopie, Echokardiogramm, Röntgenstrahlen) verwendet werden, um zu bestätigen, dass sie an der gewünschten Stelle im Herzen des Patienten positioniert wurde. Auch wenn die medizinische Bildgebung dazu beitragen kann, die korrekte Positionierung der intrakardialen Blutpumpenbaugruppe zu bestätigen, kann sich die Pumpe im Laufe der Zeit aus verschiedenen Gründen im Patienten verschieben. Da medizinische Bildgebungstechniken die Position der Pumpe nur während eines begrenzten Zeitfensters zeigen und viele medizinische Bildgebungstechniken nicht am Patientenbett zur Verfügung stehen (z. B. während der Genesung auf einer Intensivstation), sind sie oft nicht praktikabel, um die Position der Blutpumpenbaugruppe zu überwachen und sicherzustellen, dass sie in der gewünschten Position bleibt.
Vielmehr können zur laufenden Überwachung der Position der Pumpe Drucksensoren verwendet werden. In diesem Zusammenhang kann ein Drucksensor an einem Teil der intrakardialen Blutpumpenbaugruppe angebracht werden, und seine Messwerte können verwendet werden, um zu bestimmen, wann dieser Teil der intrakardialen Blutpumpenbaugruppe verschiedene, durch Klappe getrennte Segmente des kardiovaskulären Systems passiert hat, da solche Übergänge verräterische Druckgradienten und/oder Druckschwankungen aufweisen können. Ein Drucksensor kann zwar anzeigen, dass die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe in ein bestimmtes Gefäß oder einen bestimmten Hohlraum eingetreten ist, da der Druck innerhalb eines bestimmten Gefäßes oder Hohlraums weitgehend gleichmäßig ist, ein Drucksensor kann jedoch nicht anzeigen, wo sich die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe innerhalb dieses Gefäßes oder Hohlraums befindet. Beispielsweise kann ein Drucksensor bestätigen, dass das distale Ende der intrakardialen Blutpumpenbaugruppe die Aortenklappe durchquert hat und in die linke Herzkammer eingetreten ist. Da der Druck in der linken Herzkammer jedoch weitgehend gleichmäßig ist, kann der Bediener anhand der Druckanzeige nicht feststellen, ob sich die Spitze am apikalen oder basalen Ende der linken Herzkammer befindet oder ob sich die Spitze in der Mitte der linken Herzkammer oder in der Nähe einer Wand der linken Herzkammer befindet.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Technologie bezieht sich auf Systeme und Verfahren zur Bestimmung der Positionierung von intrakardialen Vorrichtungen, wie z. B. intrakardialen Blutpumpenbaugruppen, unter Verwendung elektrischer Sensoren. In diesem Zusammenhang können ein oder mehrere elektrische Sensoren, die an der intrakardialen Vorrichtung angebracht sind, verwendet werden, um elektrische Impulse im Herzen eines Patienten zu erfassen. Aufgrund der Art und Weise, wie sich das elektrische Potenzial bei jedem Herzschlag durch das Herz ausbreitet, kann die absolute oder relative Form und/oder den Zeitpunkt der von den elektrischen Sensoren empfangenen elektrischen Signale zur Bestimmung der Position der intrakardialen Vorrichtung innerhalb des Herzens verwendet werden. Ebenso kann die Stärke der Signale und/oder die Stabilität der von den elektrischen Sensoren empfangenen Signale im Laufe der Zeit verwendet werden, um zu bestimmen, ob sich die intrakardiale Vorrichtung von ihrer ursprünglichen Position bewegt hat. In einigen Aspekten, in denen Teile der intrakardialen Vorrichtung dazu bestimmt sind, an Teilen des Herzens und des Gefäßsystems des Patienten anzuliegen, wenn die Vorrichtung richtig positioniert ist, können ein oder mehrere der elektrischen Sensoren an solchen Teilen der Vorrichtung angebracht werden. So kann beispielsweise eine intrakardiale Blutpumpe eine Kanüle mit einer oder mehreren vorgeformten Biegungen haben, die auf anatomischen Merkmalen des Herzens basieren. In solchen Fällen können ein oder mehrere elektrische Sensoren an einer oder mehreren der vorgeformten Biegungen positioniert werden, um zu bestimmen, wo sich die eine oder mehreren Biegungen im Verhältnis zur Anatomie des Patienten befinden.
In einem Aspekt beschreibt die Offenlegung ein System zum Erfassen der Position einer intrakardialen Vorrichtung, umfassend: eine intrakardiale Vorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie in das Herz eines Patienten eingeführt werden kann; einen oder mehrere Sensoren, die an der intrakardialen Vorrichtung angebracht und so konfiguriert sind, dass sie elektrische Impulse im Herzen des Patienten erfassen; und einen oder mehrere Prozessoren, die so konfiguriert sind, dass sie eine Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage eines oder mehrerer von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangener Signale bestimmen. In einigen Aspekten umfassen der eine oder die mehreren Sensoren einen ersten Sensor, der an einer ersten Position an der intrakardialen Vorrichtung angebracht ist, und einen zweiten Sensor, der an einer zweiten Position an der intrakardialen Vorrichtung angebracht ist. In einigen Aspekten sind der eine oder die mehreren Prozessoren so konfiguriert, dass sie eine Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage eines oder mehrerer von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangenen Signale bestimmen, wobei sie so konfiguriert sind, dass sie relative Formen eines oder mehrerer von einem ersten Sensor des einen oder der mehreren Sensoren empfangenen Signale und eines oder mehrerer von einem zweiten Sensor des einen oder der mehreren Sensoren empfangenen Signale vergleichen. Weiter in diesem Zusammenhang sind in einigen Aspekten der eine oder die mehreren Prozessoren so konfiguriert, dass sie eine Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage eines oder mehrerer von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangener Signale bestimmen, wobei sie ferner so konfiguriert sind, dass sie die relativen Formen mit Daten über repräsentative Herzwellen vergleichen. In einigen Aspekten sind der eine oder die mehreren Prozessoren so konfiguriert, dass sie eine Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage eines oder mehrerer von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangener Signale bestimmen, wobei sie so konfiguriert sind, dass sie den relative Zeitpunkt eines oder mehrerer von einem ersten Sensor des einen oder der mehreren Sensoren empfangener Signale und eines oder mehrerer von einem zweiten Sensor des einen oder der mehreren Sensoren empfangener Signale vergleichen. In einigen Aspekten sind der eine oder die mehreren Prozessoren so konfiguriert, dass sie eine Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage eines oder mehrerer von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangener Signale bestimmen, wobei sie ferner so konfiguriert sind, dass sie den relativen Zeitpunkt mit Daten bezüglich repräsentativer Herzwellen vergleichen. In einigen Aspekten sind der eine oder die mehreren Prozessoren so konfiguriert, dass sie eine Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage eines oder mehrerer von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangener Signale bestimmen, wobei sie so konfiguriert sind, dass sie relative Amplituden eines oder mehrerer von einem ersten Sensor des einen oder der mehreren Sensoren empfangener Signale und eines oder mehrerer von einem zweiten Sensor des einen oder der mehreren Sensoren empfangener Signale vergleichen. In diesem Zusammenhang sind in einigen Aspekten der eine oder die mehreren Prozessoren so konfiguriert, dass sie eine Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage eines oder mehrerer von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangener Signale bestimmen, wobei sie ferner so konfiguriert sind, dass sie die relativen Amplituden mit Daten über repräsentative Herzwellen vergleichen. In einigen Aspekten sind der eine oder die mehreren Prozessoren so konfiguriert, dass sie eine Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage eines oder mehrerer von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangener Signale bestimmen, wobei sie so konfiguriert sind, dass sie ein oder mehrere von dem einen oder den mehreren Sensoren während eines ersten Herzschlags empfangene Signale mit einem oder mehreren von dem einen oder den mehreren Sensoren während eines zweiten Herzschlags empfangenen Signalen vergleichen. In einigen Aspekten sind der eine oder die mehreren Prozessoren ferner so konfiguriert, dass sie eine Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage einer vorbestimmten Position der intrakardialen Vorrichtung innerhalb des Herzens bestimmen. In einigen Aspekten sind der eine oder die mehreren Prozessoren ferner so konfiguriert, dass sie eine Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage eines oder mehrerer Signale bestimmen, die von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangen werden, wobei sie so konfiguriert sind, dass sie bestimmen, ob eine Differenz zwischen dem einen oder den mehreren Signalen, die von dem einen oder den mehreren Sensoren während des ersten Herzschlags empfangen werden, und dem einen oder den mehreren Signalen, die von dem einen oder den mehreren Sensoren während des zweiten Herzschlags empfangen werden, anzeigt, dass sich die intrakardiale Vorrichtung von der vorbestimmten Position bewegt hat. In einigen Aspekten umfasst die intrakardiale Vorrichtung eine intrakardiale Blutpumpe.
In einem anderen Aspekt beschreibt die Offenbarung ein Verfahren zur Bestimmung der Position einer intrakardialen Vorrichtung, umfassend: Einführen einer intrakardialen Vorrichtung in das Herz eines Patienten, wobei die intrakardiale Vorrichtung einen oder mehrere Sensoren aufweist, die so konfiguriert sind, dass sie elektrische Impulse im Herzen des Patienten erfassen; Empfangen eines oder mehrerer Signale, die von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangen werden; und Bestimmen einer Position der intrakardialen Vorrichtung mit einem oder mehreren Prozessoren eines Verarbeitungssystems zumindest teilweise auf der Grundlage des einen oder der mehreren Signale, die von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangen werden. In einigen Aspekten umfassen das eine oder die mehreren Signale von dem einen oder den mehreren Sensoren ein erstes Signal, das von einem ersten Sensor während eines Herzschlages empfangen wird, und ein zweites Signal, das von einem zweiten Sensor während des Herzschlages empfangen wird. In einigen Aspekten umfassen das eine oder die mehreren Signale von dem einen oder den mehreren Sensoren ein erstes Signal, das von einem ersten Sensor während eines ersten Herzschlags empfangen wird, und ein zweites Signal, das von dem ersten Sensor während eines zweiten Herzschlags empfangen wird. In einigen Aspekten umfasst die Bestimmung einer Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage des einen oder der mehreren Signale, die von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangen werden, den Vergleich der relativen Formen des einen oder der mehreren Signale, die von einem ersten Sensor des einen oder der mehreren Sensoren empfangen werden, und des einen oder der mehreren Signale, die von einem zweiten Sensor des einen oder der mehreren Sensoren empfangen werden. Weiter in diesem Zusammenhang umfasst in einigen Aspekten die Bestimmung einer Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage des einen oder der mehreren Signale, die von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangen werden, ferner den Vergleich der relativen Formen mit Daten über repräsentative Herzwellen. In einigen Aspekten umfasst die Bestimmung einer Position der intrakardialen Vorrichtung, die zumindest teilweise auf der Grundlage des einen oder der mehreren Signale, die von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangenen werden, den Vergleich des relativen Zeitpunkts von einem oder mehreren von einem ersten Sensor des einen oder der mehreren Sensoren empfangenen Signalen und von einem oder mehreren von einem zweiten Sensor des einen oder der mehreren Sensoren empfangenen Signalen. In einigen Aspekten umfasst die Bestimmung einer Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage des einen oder der mehreren Signale, die von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangen werden, ferner den Vergleich des relativen Zeitpunkts mit Daten bezüglich repräsentativer Herzwellen. In einigen Aspekten umfasst die Bestimmung einer Position der intrakardialen Vorrichtung, die zumindest teilweise auf der Grundlage des einen oder der mehreren Signale, die von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangenen werden, den Vergleich der relativen Amplituden von einem oder mehreren von einem ersten Sensor des einen oder der mehreren Sensoren empfangenen Signalen und von einem oder mehreren von einem zweiten Sensor des einen oder der mehreren Sensoren empfangenen Signalen. In einigen Aspekten umfasst die Bestimmung einer Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage des einen oder der mehreren Signale, die von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangen werden, ferner den Vergleich der relativen Amplituden mit Daten über repräsentative Herzwellen. In einigen Aspekten umfasst die Bestimmung einer Position der intrakardialen Vorrichtung, die zumindest teilweise auf der Grundlage des einen oder der mehreren Signale, die von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangenen werden, den Vergleich eines oder mehrerer von dem einen oder den mehreren Sensoren während eines ersten Herzschlags empfangenen Signale mit einem oder mehreren von dem einen oder den mehreren Sensoren während eines zweiten Herzschlags empfangenen Signalen. In einigen Aspekten basiert die Bestimmung einer Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf einer vorbestimmten Position der intrakardialen Vorrichtung innerhalb des Herzens. In einigen Aspekten umfasst die Bestimmung einer Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage des einen oder der mehreren Signale, die von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangen werden, die Bestimmung, ob eine Differenz zwischen dem einen oder den mehreren Signalen, die von dem einen oder den mehreren Sensoren während des ersten Herzschlags empfangen werden, und dem einen oder den mehreren Signalen, die von dem einen oder den mehreren Sensoren während des zweiten Herzschlags empfangen werden, anzeigt, dass sich die intrakardiale Vorrichtung von der vorbestimmten Position bewegt hat. In einigen Aspekten umfasst die intrakardiale Vorrichtung eine intrakardiale Blutpumpe.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 zeigt eine beispielhafte intrakardiale Blutpumpenbaugruppe, die zur Unterstützung des linken Herzens konfiguriert ist, in Übereinstimmung mit Aspekten der Offenbarung;
2 zeigt eine beispielhafte intrakardiale Blutpumpenbaugruppe, die zur Unterstützung des rechten Herzens konfiguriert ist, in Übereinstimmung mit Aspekten der Offenbarung;
3 ist ein funktionelles Blockdiagramm einer beispielhaften intrakardialen Blutbaugruppe gemäß den Aspekten der Offenbarung;
4A zeigt eine Teilschnittansicht eines menschlichen Herzens und ausgewählte Teile des elektrischen Leitungssystems des Herzens;
4B ist ein Diagramm, das den allgemeinen Zeitpunkt und die Form der elektrischen Wellen zeigt, die an verschiedenen Punkten des elektrischen Leitungssystems während eines typischen Herzschlags erfasst werden können;
4C ist ein Diagramm, das ein typisches EKG-Signal darstellt und den Teil davon identifiziert, der jeder der in 4B identifizierten Wellen zuzuordnen ist;
5 zeigt eine intrakardiale Blutpumpenbaugruppe, die in eine linke Herzkammer eingeführt wird, und veranschaulicht, wie verschiedene elektrische Signale von Sensoren empfangen werden können, die an verschiedenen Stellen der Blutpumpenbaugruppe angebracht sind, in Übereinstimmung mit Aspekten der Offenbarung;
6 zeigt eine intrakardiale Blutpumpenbaugruppe, die in eine rechte Herzkammer eingesetzt wird, in Übereinstimmung mit Aspekten der Offenbarung;
7 ist eine Schnittdarstellung eines distalen Endes einer intrakardialen Blutpumpenbaugruppe, die eine beispielhafte Sensoranordnung gemäß den Aspekten der Offenbarung zeigt;
8A ist eine Schnittdarstellung eines Teils einer intrakardialen Blutpumpenbaugruppe, die ein Beispiel dafür zeigt, wie Drähte vom Sensor aus dem proximalen Ende der Kanüle in Übereinstimmung mit Aspekten der Offenbarung austreten können;
8B ist eine Schnittdarstellung eines Teils der intrakardialen Blutpumpenbaugruppe von 8A, die ein Beispiel dafür zeigt, wie Drähte vom Sensor in das distale Ende des Katheters eintreten können;
9 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Bestimmung der Position einer intrakardialen Vorrichtung gemäß den Aspekten der Offenbarung; und
10 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Bestimmung der Position einer intrakardialen Vorrichtung gemäß den Aspekten der Offenbarung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden im Einzelnen unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben, wobei gleiche Bezugsziffern ähnliche oder identische Elemente bezeichnen. Es versteht sich, dass die offengelegten Ausführungsformen lediglich Beispiele für die Offenbarung sind, die in verschiedenen Formen ausgeführt werden können. Bekannte Funktionen oder Konstruktionen werden nicht im Detail beschrieben, um zu vermeiden, dass die vorliegende Offenbarung durch unnötige Details verdunkelt wird. Daher sind spezifische strukturelle und funktionelle Details, die hier offenbart werden, nicht als einschränkend zu verstehen, sondern lediglich als Grundlage für die Ansprüche und als repräsentative Basis, um einem Fachmann zu zeigen, wie er die vorliegende Offenbarung in praktisch jeder angemessenen detaillierten Struktur einsetzen kann.
Um ein umfassendes Verständnis der hier beschriebenen Systeme, Verfahren und Vorrichtungen zu vermitteln, werden einige beispielhafte Ausführungsformen beschrieben. Obwohl die hier beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale speziell für die Verwendung in Verbindung mit einem intrakardialen Blutpumpensystem beschrieben werden, können alle nachstehend beschriebenen Komponenten und sonstigen Merkmale in jeder geeigneten Weise miteinander kombiniert und an andere Arten medizinischer Vorrichtungen angepasst und angewendet werden, wie z. B. Vorrichtungen für elektrophysiologische Untersuchungen und Katheterablation, Angioplastie- und Stenting-Vorrichtungen, Angiographiekatheter, peripher eingeführte zentrale Katheter, zentrale Venenkatheter, Mittellinienkatheter, periphere Katheter, Filter für die untere Hohlvene, Vorrichtungen zur Behandlung von Bauchaortenaneurysmen, Thrombektomievorrichtungen, TAVR-Einführungssysteme, Herztherapie- und Herzunterstützungsvorrichtungen, einschließlich Ballonpumpen, Herzunterstützungsvorrichtungen, die über einen chirurgischen Schnitt implantiert werden, und alle anderen venös oder arteriell eingeführten Katheter und Vorrichtungen.
Die hier beschriebenen Systeme, Verfahren und Vorrichtungen ermöglichen es, die Position einer intrakardialen Vorrichtung zu bestimmen, indem die eigenen elektrischen Signale des Herzens mit Hilfe eines oder mehrerer an der intrakardialen Vorrichtung angebrachter Sensoren erfasst werden. Die vorliegende Technologie ermöglicht somit die Bestimmung und/oder Beibehaltung der Position auf der Grundlage der absoluten oder relativen Form und/oder des Zeitpunkts der von den elektrischen Sensoren erfassten elektrischen Signale, der Stärke der Signale, der Stabilität der Signale im Zeitverlauf usw. In dieser Hinsicht ermöglicht die gegenwärtige Technologie vorteilhafterweise die Bestimmung und/oder Beibehaltung der Position an bestimmten Positionen innerhalb der Herzkammer oder anderer Teile des Herzens und der Blutgefäße des Patienten, wo dies mit Drucksensoren nicht möglich ist.
In 1 ist eine beispielhafte intrakardiale Blutpumpenbaugruppe 100 dargestellt, die für die Unterstützung des linken Herzens geeignet ist. In diesem Zusammenhang umfasst die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe 100 einen länglichen Katheter 102, einen Motor 104, eine Kanüle 110, einen Blutzuflusskäfig 114, der am oder in der Nähe des distalen Endes 112 der Kanüle 110 angeordnet ist, einen Blutabflusskäfig 106, der am oder in der Nähe des proximalen Endes 108 der Kanüle 110 angeordnet ist, und eine optionale atraumatische Verlängerung 116, die am distalen Ende des Blutzuflusskäfigs 114 angeordnet ist.
Der Motor 104 ist so konfiguriert, dass er ein Laufrad (nicht dargestellt) drehbar antreibt, wodurch ein ausreichender Sog erzeugt wird, um Blut durch den Blutzuflusskäfig 114 in die Kanüle 110 zu saugen und das Blut durch den Blutabflusskäfig 106 aus der Kanüle 110 zu treiben. In dieser Hinsicht kann das Laufrad distal vom Blutabflusskäfig 106 positioniert sein, zum Beispiel innerhalb des proximalen Endes 108 der Kanüle 110 oder innerhalb eines Gehäuses, das mit dem proximalen Ende 108 der Kanüle 110 verbunden ist. In einigen Aspekten der Technologie kann das Laufrad statt von einem im Körper befindlichen Motor 104 von einer länglichen Antriebswelle (oder einem Antriebskabel) angetrieben werden, die von einem außerhalb des Patienten befindlichen Motor angetrieben wird.
Der Katheter 102 kann elektrische Leitungen enthalten, die den Motor 104 mit einem oder mehreren elektrischen Steuergeräten oder anderen Sensoren verbinden. Wenn das Laufrad von einem externen Motor angetrieben wird, kann alternativ eine längliche Antriebswelle durch den Katheter 102 geführt werden. Der Katheter 102 kann auch als Leitung für Drähte dienen, die die weiter unten beschriebenen elektrischen Sensoren mit einem oder mehreren Steuergeräten, Stromquellen usw. verbinden, die sich außerhalb des Körpers des Patienten befinden. Der Katheter 102 kann auch eine Spülflüssigkeitsleitung, ein Lumen zur Aufnahme eines Führungsdrahtes usw. enthalten.
Der Blutzuflusskäfig 114 umfasst eine oder mehrere Öffnungen, die so gestaltet sind, dass Blut in die Kanüle 110 gesaugt werden kann, wenn der Motor 104 in Betrieb ist. Ebenso umfasst der Blutabflusskäfig 106 eine oder mehrere Öffnungen, die so konfiguriert sind, dass das Blut aus der Kanüle 110 aus der intrakardialen Blutpumpenbaugruppe 100 herausfließen kann. Der Blutzuflusskäfig 114 und der Blutabflusskäfig 106 können aus jedem geeigneten biokompatiblen Material(-ien) bestehen. Beispielsweise können der Blutzuflusskäfig 114 und/oder der Blutabflusskäfig 106 aus biokompatiblen Metallen wie Edelstahl, Titan oder biokompatiblen Polymeren wie Polyurethan bestehen. Darüber hinaus können die Oberflächen des Blutzuflusskäfigs 114 und/oder des Blutabflusskäfigs 106 auf verschiedene Weise behandelt werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Ätzen, Strukturieren oder Beschichten oder Plattieren mit einem anderen Material. Zum Beispiel können die Oberflächen des Blutzuflusskäfigs 114 und/oder des Blutabflusskäfigs 106 mit einer Lasertextur versehen werden.
Die Kanüle 110 kann einen flexiblen Schlauchabschnitt enthalten. Zum Beispiel kann die Kanüle 110 zumindest teilweise aus einem Polyurethanmaterial bestehen. Darüber hinaus kann die Kanüle 110 ein Formgedächtnismaterial enthalten. So kann die Kanüle 110 beispielsweise eine Kombination aus einem Polyurethanmaterial und einem oder mehreren Strängen oder Windungen eines Formgedächtnismaterials wie Nitinol umfassen. Die Kanüle 110 kann so geformt sein, dass sie in ihrem entspannten Zustand eine oder mehrere Biegungen oder Kurven aufweist, oder sie kann so konfiguriert sein, dass sie in ihrem entspannten Zustand gerade ist. In dieser Hinsicht hat die Kanüle 110 in der in 1 dargestellten beispielhaften Anordnung eine einzige vorgeformte anatomische Biegung 118, die auf dem Teil des linken Herzens basiert, in dem sie operiert werden soll. Trotz dieser Biegung 118 kann die Kanüle 110 jedoch auch flexibel sein und kann sich daher aufrichten (z. B. während des Einführens über einen Führungsdraht) oder weiter biegen (z. B. bei einem Patienten, dessen Anatomie engere Abmessungen aufweist). Darüber hinaus kann die Kanüle 110 ein Formgedächtnismaterial enthalten, das so konfiguriert ist, dass die Kanüle 110 bei Raumtemperatur eine andere Form hat (z. B. gerade oder weitgehend gerade) und eine Biegung 118 bildet, sobald das Formgedächtnismaterial der Körperwärme eines Patienten ausgesetzt ist.
Die atraumatische Verlängerung 116 hilft bei der Stabilisierung und Positionierung der intrakardialen Blutpumpenbaugruppe 100 in der richtigen Position im Herzen des Patienten. Die atraumatische Verlängerung 116 kann massiv oder röhrenförmig sein. Bei einer röhrenförmigen Verlängerung kann die atraumatische Verlängerung 116 so gestaltet sein, dass ein Führungsdraht hindurchgeführt werden kann, um die Positionierung der intrakardialen Blutpumpenbaugruppe 100 weiter zu unterstützen. Die atraumatische Verlängerung 116 kann jede geeignete Größe haben. Beispielsweise kann die atraumatische Verlängerung 116 einen Außendurchmesser im Bereich von 4-8 Fr. haben. Die atraumatische Verlängerung 116 kann zumindest teilweise aus einem flexiblen Material bestehen und jede geeignete Form oder Konfiguration aufweisen, wie z. B. eine gerade Konfiguration, eine teilweise gekrümmte Konfiguration, eine zopfartige Konfiguration, wie in dem Beispiel von 1 gezeigt, usw. Die atraumatische Verlängerung 116 kann auch Abschnitte mit unterschiedlichen Steifigkeiten aufweisen. So kann die atraumatische Verlängerung 116 beispielsweise einen proximalen Abschnitt aufweisen, der steif genug ist, um ein Abknicken zu verhindern und so den Blutzuflusskäfig 114 an der gewünschten Stelle zu halten, und einen distalen Abschnitt, der weicher ist und eine geringere Steifigkeit aufweist, um so eine atraumatische Spitze für den Kontakt mit der Herzwand des Patienten bereitzustellen und die Belastung des Führungsdrahtes zu ermöglichen. In anderen Fällen kann die atraumatische Verlängerung 116 einen distalen Abschnitt aufweisen, der steifer ist als ein proximaler Abschnitt. In allen Fällen können die einzelnen Abschnitte der atraumatischen Verlängerung 116 aus unterschiedlichen Materialien bestehen oder aus demselben Material bestehen, das so behandelt wurde, dass es unterschiedliche Steifigkeiten aufweist.
Ungeachtet des Vorstehenden ist die atraumatische Verlängerung 116, wie bereits erwähnt, eine optionale Struktur. In dieser Hinsicht kann die vorliegende Technologie auch mit intrakardialen Blutpumpenbaugruppen und anderen intrakardialen Vorrichtungen verwendet werden, die Verlängerungen unterschiedlicher Arten, Formen, Materialien und Qualitäten aufweisen. Ebenso kann die vorliegende Technologie mit intrakardialen Blutpumpenbaugruppen und anderen intrakardialen Vorrichtungen verwendet werden, die keine distalen Verlängerungen irgendeiner Art aufweisen.
Die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe 100 kann perkutan oder mit minimalinvasiven chirurgischen Techniken eingeführt werden. Bei Verwendung zur Unterstützung des linken Herzens kann die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe 100 beispielsweise über einen Katheterisierungsvorgang durch die Oberschenkelarterie oder die Axillararterie in die Aorta, über die Aortenklappe und in die linke Herzkammer eingeführt werden. Nach dieser Positionierung fördert die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe 100 Blut aus dem Blutzuflusskäfig 114, der sich in der linken Herzkammer befindet, durch die Kanüle 110 zum Blutabflusskäfig 106, der sich in der aufsteigenden Aorta befindet. Wie weiter unten erläutert wird, kann die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe 100 in einigen Aspekten der Technologie so konfiguriert sein, dass die Biegung 118 an einem vorbestimmten Teil des Herzens des Patienten anliegt, wenn sich die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe 100 an einer gewünschten Stelle befindet. Ebenso kann die atraumatische Verlängerung 116 so konfiguriert sein, dass sie an einem anderen vorbestimmten Teil des Herzens des Patienten anliegt, wenn sich die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe 100 an der gewünschten Stelle befindet.
In 2 ist eine beispielhafte intrakardiale Blutpumpenbaugruppe 200 dargestellt, die für die Unterstützung des rechten Herzens geeignet ist. In diesem Zusammenhang umfasst die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe 200 einen länglichen Katheter 202, einen Motor 204, eine Kanüle 210, einen Blutzuflusskäfig 214, der am oder in der Nähe des proximalen Endes 208 der Kanüle 210 angeordnet ist, einen Blutabflusskäfig 206, der am oder in der Nähe des distalen Endes 212 der Kanüle 210 angeordnet ist, und eine optionale atraumatische Verlängerung 216, die am distalen Ende des Blutabflusskäfigs 206 angeordnet ist.
Wie bei der beispielhaften Baugruppe von 1 ist der Motor 204 so konfiguriert, dass er ein Laufrad (nicht dargestellt) drehbar antreibt, wodurch ein ausreichender Sog erzeugt wird, um Blut durch den Blutzuflusskäfig 214 in die Kanüle 210 zu saugen und das Blut durch den Blutabflusskäfig 206 aus der Kanüle 210 auszustoßen. In dieser Hinsicht kann das Laufrad distal von dem Blutzuflusskäfig 214 positioniert sein, zum Beispiel innerhalb des proximalen Endes 208 der Kanüle 210 oder innerhalb eines Gehäuses, das mit dem proximalen Ende 208 der Kanüle 210 verbunden ist. Auch hier kann in einigen Aspekten der Technologie das Laufrad statt von einem Einbaumotor 204 von einer länglichen Antriebswelle (oder einem Antriebskabel) angetrieben werden, die von einem außerhalb des Patienten befindlichen Motor angetrieben wird.
Die Kanüle 210 von 2 dient demselben Zweck und kann dieselben Eigenschaften und Merkmale aufweisen, die oben in Bezug auf die Kanüle 110 von 1 beschrieben wurden. In der in 2 dargestellten beispielhaften Anordnung hat die Kanüle 210 jedoch zwei vorgeformte anatomische Biegungen 218 und 220, die auf dem Teil des rechten Herzens basieren, in dem sie operiert werden soll. Auch hier gilt, dass die Kanüle 210 trotz der Biegungen 218 und 220 flexibel sein kann und in der Lage ist, sich aufzurichten (z. B. während des Einführens über einen Führungsdraht) oder weiter zu biegen (z. B. bei einem Patienten, dessen Anatomie engere Abmessungen aufweist). Darüber hinaus kann die Kanüle 210 ein Formgedächtnismaterial enthalten, das so konfiguriert ist, dass die Kanüle 210 bei Raumtemperatur eine andere Form hat (z. B. gerade oder weitgehend gerade) und Biegungen 218 und/oder 220 bildet, sobald das Formgedächtnismaterial der Körperwärme eines Patienten ausgesetzt ist.
Der Katheter 202 und die atraumatische Verlängerung 216 von 2 dienen dem gleichen Zweck und können die gleichen Eigenschaften und Merkmale aufweisen, die oben in Bezug auf den Katheter 102 und die atraumatische Verlängerung 116 von 1 beschrieben wurden. Ebenso sind der Blutzuflusskäfig 214 und der Blutabflusskäfig 206 von 2 ähnlich wie der Blutzuflusskäfig 114 und der Blutabflusskäfig 106 von 1, abgesehen davon, dass sie sich an den gegenüberliegenden Enden der Kanüle von 1 befinden, und können daher die gleichen Eigenschaften und Merkmale aufweisen, die oben beschrieben wurden.
Wie die Beispielbaugruppe von 1 kann auch die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe 200 von 2 perkutan oder mit minimalinvasiven chirurgischen Techniken eingeführt werden. Bei Verwendung zur Unterstützung des rechten Herzens kann die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe 200 beispielsweise über einen Katheterisierungsvorgang durch die Oberschenkelvene, in die untere Hohlvene, durch den rechten Vorhof, über die Trikuspidalklappe, in die rechte Herzkammer, durch die Pulmonalklappe und in die Lungenarterie eingeführt werden. Sobald sie auf diese Weise positioniert ist, fördert die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe 200 Blut aus dem Blutzuflusskäfig 214, der sich in der inferioren Vena cava befindet, durch die Kanüle 210 zum Blutabflusskäfig 206, der sich in der Lungenarterie befindet.
3 ist ein funktionelles Blockdiagramm eines beispielhaften Systems in Übereinstimmung mit Aspekten der Offenlegung. In diesem Zusammenhang umfasst das System 300 in dem Beispiel von 3 eine intrakardiale Blutpumpenbaugruppe 318 und ein Steuergerät 302. Die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe 318 kann jede beliebige Form annehmen, einschließlich derjenigen, die in den beispielhaften Blutpumpenbaugruppen 100 und 200 von 1 bzw. 2 gezeigt sind. Darüber hinaus umfasst die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe 318 von 3 einen oder mehrere elektrische Sensoren 320, die so konfiguriert sein können, dass sie das elektrische Potenzial im Herzen eines Patienten erfassen, wie weiter oben und unten erläutert. Die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe 318 kann optional auch einen Motor 322 umfassen, der so konfiguriert ist, dass er ein Laufrad drehend antreibt (z. B. in Fällen, in denen der Motor so konfiguriert ist, dass er in den Patienten eingeführt wird) und/oder einen oder mehrere zusätzliche Sensoren 324 (z. B. Drucksensoren, Temperatursensoren, Knicksensoren usw.). Ungeachtet des Vorstehenden kann die vorliegende Technologie auch in Systemen eingesetzt werden, die eine andere intrakardiale Vorrichtung als eine Blutpumpenbaugruppe umfassen.
Im Beispiel von 3 umfasst das Steuergerät 302 einen oder mehrere Prozessoren 304, die mit einem Speicher 306 verbunden sind, der Anweisungen 308 und Daten 310 speichert, sowie eine Schnittstelle 312 mit der intrakardialen Blutpumpenbaugruppe 318. Das Steuergerät 302 kann zusätzlich einen optionalen Motor 314 (z. B. in Fällen, in denen das Laufrad von einem Motor angetrieben wird, der sich außerhalb des Patienten über eine längliche Antriebswelle befindet) und/oder eine Stromversorgung 316 (z. B. zur Versorgung eines Einbaumotors 322, elektrischer Sensoren 320 usw.) umfassen. Bei der Schnittstelle 312 mit der intrakardialen Blutpumpenbaugruppe 318 kann es sich um jede geeignete Schnittstelle handeln. In dieser Hinsicht kann die Schnittstelle 312 so konfiguriert sein, dass sie eine ein- oder zweiseitige Kommunikation zwischen dem Steuergerät 302 und der intrakardialen Blutpumpenbaugruppe 318 ermöglicht. Die Schnittstelle 312 kann ferner so konfiguriert sein, dass sie den einen oder die mehreren elektrischen Sensoren 320, den Motor 322 und/oder einen oder mehrere andere Sensoren 324 mit Strom versorgt.
Das Steuergerät 302 kann jede beliebige Form annehmen. In dieser Hinsicht kann das Steuergerät 302 aus einer einzigen modularen Einheit bestehen, oder seine Komponenten können auf zwei oder mehr physische Einheiten verteilt sein. Das Steuergerät 302 kann ferner alle anderen Komponenten enthalten, die normalerweise in Verbindung mit einem Computergerät verwendet werden, wie z. B. eine Benutzerschnittstelle. In dieser Hinsicht kann das Steuergerät 302 eine Benutzerschnittstelle haben, die eine oder mehrere Benutzereingaben (z. B. Tasten, Touchscreen, Keypad, Tastatur, Maus, Mikrofon usw.), eine oder mehrere elektronische Anzeigen (z. B. einen Monitor mit einem Bildschirm oder ein anderes elektrisches Gerät, das Informationen anzeigen kann, ein oder mehrere Lichter usw.), einen oder mehrere Lautsprecher, Glockentöne oder andere Audioausgabegeräte und/oder ein oder mehrere andere Ausgabegeräte wie vibrierende, pulsierende oder haptische Elemente umfasst.
Der oder die hier beschriebenen Prozessoren 304 und Speicher 306 können auf jeder Art von Rechengerät(en) implementiert werden, einschließlich kundenspezifischer Hardware oder jeder Art von allgemeinem Rechengerät. Der Speicher 306 kann ein beliebiger nicht transitorischer Typ sein, der in der Lage ist, Informationen zu speichern, auf die der/die Prozessor(en) 304 zugreifen können, wie z. B. ein Festplattenlaufwerk, eine Speicherkarte, eine optische Platte, ein Festkörperspeicher, ein Bandspeicher oder eine ähnliche Struktur.
Die Anweisungen 308 können eine Programmierung enthalten, die so konfiguriert ist, dass sie Messwerte von den elektrischen Sensoren 320 empfängt und die Positionen eines oder mehrerer der elektrischen Sensoren 320 bestimmt.
Die Daten 310 können Daten zur Kalibrierung und/oder Interpretation der Signale der elektrischen Sensoren 320 sowie Daten über repräsentative Herzwellen (z. B. die in der illustrativen Darstellung von 4 dargestellten) enthalten. Das Steuergerät 302 kann ferner so konfiguriert sein, dass es frühere Messwerte von den Sensoren 320 im Speicher 306 speichert, z. B. zur Verwendung bei der Bestimmung, ob sich die intrakardiale Vorrichtung gegenüber ihrer initialen Position verschoben hat.
4A ist eine Schnittdarstellung eines menschlichen Herzens, in der ausgewählte Teile des elektrischen Leitungssystems des Herzens zu sehen sind. 4B ist ein Diagramm, das den allgemeinen Zeitpunkt und die Form der elektrischen Wellen veranschaulicht, die an jedem dieser ausgewählten Punkte des elektrischen Leitungssystems während eines typischen Herzschlags erfasst werden können. 4C ist ein Diagramm, das ein typisches EKG-Signal darstellt und identifiziert, welcher Teil dieses Signals den einzelnen in 4B identifizierten Wellen zuzuordnen ist.
In diesem Zusammenhang identifiziert das Element 404a im Beispiel des menschlichen Herzens 402 von 4A den sinoatrialen Knoten oder SA-Knoten, der eine Gruppe von Zellen in der Wand des rechten Vorhofs des Herzens ist, die den elektrischen Impuls erzeugen, der das Herz dazu bringt, sich bei jedem Herzschlag zusammenzuziehen. Der SA-Knoten ist somit für den Herzrhythmus verantwortlich und wird als Schrittmacher des Herzens bezeichnet. 4B enthält ein illustratives Diagramm 404b, das die allgemeine Form und den Zeitpunkt des elektrischen Signals zeigt, das am SA-Knoten während eines typischen Herzschlags erfasst werden kann. Darüber hinaus wird der Beitrag des SA-Knotens zum vollständigen EKG-Signal 418 von 4C durch den mit 404c bezeichneten Teil dargestellt.
Der vom SA-Knoten erzeugte elektrische Impuls breitet sich durch das Leitungssystem des Herzens 402 als Erregungswelle aus, die eine Änderung des Zellmembranpotenzials verursacht, die als Depolarisation bezeichnet wird. Diese Änderung des elektrischen Potenzials kann durch elektrische Sensoren, wie die hier beschriebenen, erfasst werden. Unter normalen Umständen erreicht die Depolarisationsfront, die durch den Impuls des SA-Knotens verursacht wird, den Vorhofmuskel, bevor sie den Kammermuskel erreicht. In dieser Hinsicht identifiziert das Element 406a in 4A im Allgemeinen den Vorhofmuskel, und das illustrative Diagramm 406b in 4B zeigt die allgemeine Form und den Zeitpunkt des elektrischen Signals, die während eines typischen Herzschlags am Vorhofmuskel erfasst werden können. Darüber hinaus wird der Beitrag des Vorhofmuskels zum vollständigen EKG-Signal 418 von 4C durch den mit 406c bezeichneten Teil dargestellt. Dieser Teil 406c des EKG-Signals 418 wird auch als P-Welle bezeichnet und stellt die Summierung des elektrischen Potenzials dar, das von der Depolarisationsfront erzeugt wird, während sie sich durch die Vorhöfe ausbreitet.
Der atrioventrikuläre Knoten (AV-Knoten) wird aktiviert, wenn sich die Depolarisationsfront vom SA-Knoten über die Vorhöfe ausbreitet. Nach Erhalt des Impulses (und nach einer sehr kurzen Verzögerung) leitet der AV-Knoten diesen elektrischen Impuls an die Herzkammern weiter. Der AV-Knoten befindet sich in der Mitte des Koch's Dreiecks, das durch das Septumblatt der Trikuspidalklappe, den Sinus coronarius und den membranösen Teil der Vorhofscheidewand definiert ist. Der AV-Knoten ist in 4A durch das Element 408a identifiziert, und das illustrative Diagramm 408b in 4B zeigt die allgemeine Form und den Zeitpunkt des elektrischen Signals, die während eines typischen Herzschlags am AV-Knoten erfasst werden können. Darüber hinaus wird der Beitrag des AV-Knotens zum vollständigen EKG-Signal 418 von 4C durch den mit 408c identifizierten Teil dargestellt.
Das His-Bündel wird durch den AV-Knoten aktiviert und leitet den Impuls an die rechten und linken Bündelzweige weiter. In dieser Hinsicht identifiziert das Element 410a in 4A das His-Bündel, und das illustrative Diagramm 410b in 4B zeigt die allgemeine Form und den Zeitpunkt des elektrischen Signals, die am His-Bündel während eines typischen Herzschlags erfasst werden können. Darüber hinaus wird der Beitrag des His-Bündels zum vollständigen EKG-Signal 418 von 4C durch den mit 410c identifizierten Teil dargestellt.
Die linken und rechten Bündelzweige werden durch das His-Bündel aktiviert und leiten den Impuls an die Purkinje-Fasern weiter. In dieser Hinsicht identifiziert das Element 412a in 4A die rechten und linken Bündelzweige, und das illustrative Diagramm 412b in 4B zeigt die allgemeine Form und das Timing des elektrischen Signals, die während eines typischen Herzschlags an einem Bündelzweig gemessen werden können. Darüber hinaus wird der Beitrag der Bündelzweige zum vollständigen EKG-Signal 418 von 4C durch den mit 412c gekennzeichneten Teil dargestellt.
Die Purkinje-Fasern befinden sich in den Innenwänden der Herzkammern und werden von den linken und rechten Bündelzweigen aktiviert. Die Purkinje-Fasern sind es, die letztlich die elektrische Leitung zum Herzmuskel der Herzkammern herstellen und das Muskelgewebe der Herzkammern zur Kontraktion veranlassen. In dieser Hinsicht identifiziert das Element 414a in 4A eine beispielhafte Purkinje-Faser, und das illustrative Diagramm 414b in 4B zeigt die allgemeine Form und den Zeitpunkt des elektrischen Signals, die an einer Purkinje-Faser während eines typischen Herzschlags gemessen werden können. Darüber hinaus wird der Beitrag der Purkinje-Fasern zum vollständigen EKG-Signal 418 von 4C durch den mit 414c gekennzeichneten Teil dargestellt.
Wie bereits erwähnt, wird der Kammermuskel durch die Purkinje-Fasern aktiviert. Dadurch wird eine Depolarisationsfront erzeugt, die sich durch die Kammermuskelzellen ausbreitet und den Kammermuskel veranlasst, sich zusammenzuziehen und Blut aus der/den Herzkammer(n) auszustoßen. Genauer gesagt sind die Bereiche der linken Herzkammer, die zuerst erregt werden, die vordere und hintere paraseptale Wand und die zentrale linke Oberfläche des Septum interventricularis, während der letzte Teil der linken Herzkammer, der aktiviert wird, der posterobasale Bereich ist. Obwohl diese spezifischen Bereiche im Beispielherz 402 von 4A nicht aufgeführt sind, identifiziert das Element 416a allgemein den Kammermuskel, und das illustrative Diagramm 416b von 4B zeigt die allgemeine Form und den Zeitpunkt des elektrischen Signals, die während eines typischen Herzschlags am Kammermuskel gemessen werden können. Der Beitrag des Kammermuskels zum vollständigen EKG-Signal 418 von 4C wird durch die mit 416c und 416d bezeichneten Teile dargestellt. Der Teil 416c des EKG-Signals 418 wird auch als QRS-Welle bezeichnet und stellt die Summierung des elektrischen Potenzials dar, das von der Depolarisationsfront bei ihrer Ausbreitung durch den Kammermuskel erzeugt wird. Wie 416d zeigt, kann kurz nach der QRS-Welle ein weiteres elektrisches Signal, die so genannte T-Welle, erfasst werden. Die T-Welle stellt die Summierung des elektrischen Potenzials dar, das während der Repolarisation der Kammermuskelzellen erzeugt wird, die nach der Kontraktion erfolgt.
Wie aus den 4B und 4C ersichtlich ist, unterscheiden sich die intrakardialen Potenziale, die an jedem der hervorgehobenen Bereiche des Herzens erfasst werden können, in Bezug auf Zeitpunkt, Amplitude und Form. Wie weiter unten erläutert wird, können diese intrakardialen elektrokardiographischen Signaturen durch Anbringen eines oder mehrerer elektrischer Sensoren an einer intrakardialen Vorrichtung verwendet werden, um die absolute oder relative Position der intrakardialen Vorrichtung im Herzen eines Patienten zu bestimmen und zu überwachen.
5 zeigt eine Querschnittsansicht einer linken Herzkammer 502 mit einer beispielhaften intrakardialen Blutpumpenbaugruppe 506, die in Übereinstimmung mit Aspekten der Offenbarung darin eingesetzt ist. 5 enthält auch beispielhafte Diagramme, die veranschaulichen, wie elektrische Sensoren, die an der intrakardialen Blutpumpenbaugruppe 506 angebracht sind, Messwerte erzeugen können, die zur Bestimmung der Position der intrakardialen Blutpumpenbaugruppe 506 innerhalb der linken Herzkammer 502 verwendet werden können.
Im Beispiel von 5 ist die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe 506 mit elektrischen Sensoren 508a und 510a konfiguriert, die in der Lage sind, das elektrische Potential zu erfassen, das sich während jedes Herzschlags durch das Herz ausbreitet, wie oben in Bezug auf 5 beschrieben. Der elektrische Sensor 508a befindet sich an einer Biegung in der intrakardialen Blutpumpenbaugruppe 506. Dabei kann der elektrische Sensor 508a an einem beliebigen Abschnitt der Biegung (z. B. außerhalb der Biegung, innerhalb der Biegung, an der Seite der Biegung) angeordnet werden, der ihn optimal in Bezug auf den zu erfassenden Teil des Herzens positioniert. Der elektrische Sensor 510a befindet sich an einer atraumatischen Verlängerung am distalen Ende der intrakardialen Blutpumpenbaugruppe 506. Zur Erläuterung wird davon ausgegangen, dass 5 die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe 506 in einer gewünschten Position zeigt, in der sie durch die Aortenklappe 504 eingeführt wurde und zur Ruhe gekommen ist, wobei ihre Biegung in der Nähe eines ersten Abschnitts 508b der linken Herzkammer 502 und ihre atraumatische Verlängerung in der Nähe eines zweiten Abschnitts 510b der linken Herzkammer 502 angeordnet ist. In einigen Aspekten der Technologie kann die Größe und Form der intrakardialen Blutpumpenbaugruppe 506 so konfiguriert sein, dass, wenn sie auf diese Weise positioniert wurde, die Biegung und die atraumatische Verlängerung der intrakardialen Blutpumpenbaugruppe 506 an diesen Abschnitten 508b und 510b anliegen und somit zur Verankerung der intrakardialen Blutpumpenbaugruppe 506 innerhalb der linken Herzkammer 502 beitragen. Es ist zu beachten, dass die genauen Positionen der hier verwendeten Abschnitte 508b und 510b lediglich illustrativ sind. In einigen Aspekten der Technologie kann die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe 506 so konfiguriert werden, dass sie an anderen Teilen der Anatomie wie der Aortenklappe, Teilen der Aorta usw. anliegt.
Die Pfeile 512a und 512b veranschaulichen die Richtung, in der sich das elektrische Potenzial durch die linke Herzkammer 502 ausbreitet. Da die Depolarisationsfront bei einem bestimmten Herzschlag den Abschnitt 508b erreicht, bevor sie 510b erreicht, besteht eine Zeitdifferenz zwischen den von den elektrischen Sensoren 508a und 510a erfassten Signalen. Beispielsweise können die elektrischen Sensoren 508a und 510a Signale erzeugen, die durch die illustrativen Diagramme 508c bzw. 510c dargestellt werden und die um eine gewisse Zeitdifferenz versetzt sind. Ein Steuergerät (z. B. Steuergerät 302) kann so konfiguriert sein, dass es die Signale der elektrischen Sensoren 508a und 510a vergleicht, um zu bestimmen, ob sich die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe 506 in der gewünschten Position befindet. In einigen Aspekten der Technologie kann die Position der intrakardialen Blutpumpenbaugruppe 506 (ganz oder teilweise) auf der Grundlage der Zeitdifferenz zwischen den Signalen der elektrischen Sensoren 508a und 510a während eines Herzschlags bestimmt werden. Ist die Zeitdifferenz beispielsweise zu gering, kann dies darauf hindeuten, dass die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe 506 auf sich selbst zurückgeklappt ist, so dass die atraumatische Spitze in der Nähe des ersten Abschnitts 508b der linken Herzkammer 502 ruht. Ist die Zeitdifferenz zu groß, kann dies ebenfalls darauf hinweisen, dass die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe 506 geknickt wurde, so dass die atraumatische Verlängerung gegen die Wand gegenüber dem ersten Abschnitt 508b der linken Herzkammer 502 geklemmt ist.
Ebenso kann in einigen Aspekten der Technologie die Position der intrakardialen Blutpumpenbaugruppe 506 (ganz oder teilweise) auf der Grundlage von Änderungen der Zeitdifferenz zwischen den Signalen der elektrischen Sensoren 508a und 510a während aufeinander folgender Herzschläge bestimmt werden. Wenn die Zeitdifferenz zwischen den Signalen der elektrischen Sensoren 508a und 510a über einen bestimmten Zeitraum relativ stabil ist, kann daraus gefolgert werden, dass sich die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe relativ zu ihrer ursprünglichen Position nicht verschoben hat (z. B. eine Position, die zunächst im Operationssaal mit Hilfe der medizinischen Bildgebung bestätigt wurde). Ändert sich hingegen die Zeitdifferenz zwischen den Signalen der elektrischen Sensoren 508a und 510a 506 nach einer gewissen Zeit, kann daraus gefolgert werden, dass sich die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe von ihrer ursprünglichen Position im Herzen des Patienten verschoben hat. Beispielsweise kann die Position der intrakardialen Blutpumpenbaugruppe 506 unmittelbar nach dem Einsetzen mit Hilfe medizinischer Bildgebung bestätigt werden, dass sie mit der in 5 gezeigten Position übereinstimmt, und es kann bei jedem Herzschlag eine Zeitdifferenz von x Millisekunden zwischen den Signalen der elektrischen Sensoren 508a und 510a festgestellt werden. Diese Zeitdifferenz von x Millisekunden kann als Standard verwendet werden, um zu bestimmen, ob die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe 506 in dieser Position verbleibt, sobald der Patient auf eine Intensivstation verlegt wurde und keine medizinische Bildgebung mehr verfügbar ist. In diesem Zusammenhang kann ein Steuergerät (z. B. Steuergerät 302) so konfiguriert werden, dass es bestimmt, dass die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe 506 ihre Position verschoben hat, wenn die Zeitdifferenz in den erfassten Signalen von x um einen vorgegebenen Betrag y oder einen vorgegebenen Prozentsatz z usw. abweicht.
Ebenso kann in einigen Aspekten der Technologie die Position der intrakardialen Blutpumpenbaugruppe 506 auf der Grundlage des Vorhandenseins oder Fehlens von Signalen der elektrischen Sensoren 508a und 510a während aufeinander folgender Herzschläge bestimmt werden. Wenn einer oder beide der elektrischen Sensoren 508a und 510a kein Signal erzeugen, kann dies darauf hinweisen, dass sich die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe 506 so verschoben hat, dass sich einer oder beide Sensoren nicht mehr in der Nähe ihrer vorgesehenen Ankerpunkte befinden und/oder dass ein Teil der intrakardialen Blutpumpenbaugruppe 506 aus dem Herzen herausgetreten ist.
Ferner kann in einigen Aspekten der Technologie die Position der intrakardialen Blutpumpenbaugruppe 506 (ganz oder teilweise) auf der Grundlage der Amplitude der Signale der elektrischen Sensoren 508a und 510a während eines Herzschlags bestimmt werden. Wenn beispielsweise die Differenz der Amplituden der Signale von den elektrischen Sensoren 508a und 510a sehr gering ist (z.B. unter einem vorbestimmten Schwellenwert x), kann dies darauf hindeuten, dass die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe 506 auf sich selbst zurückgeklappt ist, so dass die atraumatische Spitze in der Nähe des ersten Abschnitts 508b der linken Herzkammer 502 ruht. Wenn die Differenz der Amplituden zwischen den beiden Signalen sehr groß ist (z. B. über einem vorbestimmten Schwellenwert y), kann dies ebenfalls darauf hinweisen, dass die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe 506 geknickt ist, so dass die atraumatische Verlängerung gegen die Wand gegenüber dem ersten Abschnitt 508b der linken Herzkammer 502 geklemmt ist. Große Differenzen der Amplitude können auch darauf hinweisen, dass sich einer der Sensoren durch die Aortenklappe 504 bewegt hat und einen anderen Teil des EKG-Signals erfasst.
Darüber hinaus kann in einigen Aspekten der Technologie die Position der intrakardialen Blutpumpenbaugruppe 506 (ganz oder teilweise) auf der Grundlage der Form der Signale der elektrischen Sensoren 508a und 510a während eines Herzschlags bestimmt werden. Wenn beispielsweise die Differenzen zwischen den Formen der Signale von den elektrischen Sensoren 508a und 510a sehr gering sind (z. B. bewertet mit statistischen Analysen wie dynamischer Zeitverzerrung, Frechet-Abstand usw.), kann dies darauf hinweisen, dass die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe 506 auf sich selbst zurückgeklappt ist, so dass die atraumatische Spitze in der Nähe des ersten Abschnitts 508b der linken Herzkammer 502 ruht. Wenn die Differenzen zwischen den Formen der beiden Signale sehr groß sind (z. B. bewertet mit statistischen Analysen wie Dynamic Time Warping, Frechet-Distanz usw.), kann dies darauf hindeuten, dass die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe 506 geknickt ist, so dass die atraumatische Verlängerung gegen die Wand gegenüber dem ersten Abschnitt 508b der linken Herzkammer 502 verkeilt ist. Unterschiedliche Formen können auch darauf hinweisen, dass sich einer der Sensoren durch die Aortenklappe 504 bewegt hat und einen anderen Teil des EKG-Signals erfasst. Da typische Formen von EKG-Signalen allgemein bekannt sind, kann das Steuergerät (z. B. Steuergerät 302) außerdem so konfiguriert sein, dass es die Form eines oder beider Signale von den elektrischen Sensoren 508a und 510a mit der Form eines erwarteten EKG-Signals vergleicht, um zu bestimmen, wo sich die elektrischen Sensoren 508a und S 10a im Herzen befinden müssen. Dies kann beispielsweise durch Computermodellierung, neuronale Netze, die auf die Erkennung von EKG-Signalen trainiert sind, usw. erreicht werden.
6 zeigt eine Querschnittsansicht einer rechten Herzkammer mit einer beispielhaften intrakardialen Blutpumpenbaugruppe 602, die in Übereinstimmung mit Aspekten der Offenbarung darin eingesetzt ist. Genauer gesagt zeigt 6 die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe 602, die durch die inferiore Vena cava 605, durch die paraseptalen Flügel 608 der Trikuspidalklappe, in die rechte Herzkammer 610 und in die Lungenarterie 612 eingeführt ist. Im Beispiel von 6 umfasst die intrakardiale Blutpumpenbaugruppe 602 einen oder mehrere elektrische Sensoren 606, die sich an oder in der Nähe einer Biegung der Kanüle 604 befinden. Auch hier kann der elektrische Sensor 606 an einem beliebigen Abschnitt der Biegung (z. B. außerhalb der Biegung, innerhalb der Biegung, an der Seite der Biegung) angeordnet werden, um ihn optimal in Bezug auf den zu erfassenden Teil des Herzens zu positionieren. In der in 6 gezeigten Ausrichtung sind der eine oder die mehreren elektrischen Sensoren 606 über dem Koch-Dreieck positioniert, so dass die Signale des AV-Knotens 614 und/oder des His-Bündels 616 erfasst und somit zur Bestimmung der Position der intrakardialen Blutpumpenbaugruppe 602 relativ zum Herzen des Patienten verwendet werden können. Weitere elektrische Sensoren können an anderen Abschnitten der intrakardialen Blutpumpenbaugruppe 602 vorgesehen sein, beispielsweise am distalen Ende (nicht sichtbar) oder an einer atraumatischen Verlängerung am distalen Ende der intrakardialen Blutpumpenbaugruppe 602.
7 ist eine Schnittansicht eines distalen Endes einer intrakardialen Blutpumpenbaugruppe, die eine beispielhafte Sensoranordnung gemäß den Aspekten der Offenbarung zeigt. Diese beispielhafte Sensoranordnung kann mit jeder der hierin beschriebenen intrakardialen Blutpumpenbaugruppen verwendet werden, einschließlich derjenigen in den 1, 2, 5 und 6. In diesem Zusammenhang zeigt 7 eine intrakardiale Blutpumpenbaugruppe mit einer atraumatischen Verlängerung 704 in Form eines Zopfes mit drei elektrischen Sensoren 706. Wie in 7 dargestellt, erstrecken sich ein oder mehrere Drähte 708, die so konfiguriert sind, dass sie das Signal von den elektrischen Sensoren 706 übertragen, an der Innenseite der atraumatischen Verlängerung nach unten, in das distale Ende des Käfigs 702 (z. B. ein Blutzufluss- oder Blutabflusskäfig) und aus einer der Öffnungen des Käfigs 702. Obwohl das Beispiel in 7 drei elektrische Sensoren 706 zeigt, kann die atraumatische Verlängerung 704 einen einzigen Sensor, zwei Sensoren oder jede andere geeignete Anzahl von Sensoren enthalten.
8A ist eine Schnittdarstellung eines Teils einer intrakardialen Blutpumpenbaugruppe, die ein Beispiel dafür zeigt, wie Drähte vom Sensor das proximale Ende der Kanüle in Übereinstimmung mit Aspekten der Offenbarung verlassen können. Ein oder mehrere Drähte 810 verlaufen spiralförmig um die Kanüle 802. Der eine oder die mehreren Drähte 810 können spiralförmig entlang einer inneren oder äußeren Oberfläche der Kanüle 802 verlaufen oder in die Wand der Kanüle 802 eingebettet sein (z. B. in die Wand der Kanüle 802 eingegossen). Der eine oder die mehreren Drähte 810 verlassen die Kanüle 802 an der Position, an der das proximale Ende der Kanüle 802 auf den Käfig 804 (z. B. einen Blutzufluss- oder Blutabflusskäfig) trifft. In dieser Hinsicht können der eine oder die mehreren Drähte 810 die Kanüle 802 verlassen, indem sie dort herausragen, wo die Kanüle 802 mit dem Käfig 804 überlappt, oder indem sie durch eine Öffnung der Kanüle 802 verlaufen. Der eine oder die mehreren Drähte 810 verlaufen über den Motor 806 und setzen sich in proximaler Richtung fort.
8B ist eine Schnittansicht eines Teils der Blutpumpenbaugruppe von 8A, die ein Beispiel dafür zeigt, wie die ein oder mehreren Drähte 810 vom Sensor in das distale Ende des Katheters 808 eintreten können. In diesem Zusammenhang bezeichnen alle Ziffern in den 8A und 8B dieselben Strukturen. Wie in dem Beispiel von 8B zu sehen ist, treten die ein oder mehreren Drähte 810 in den Katheter 808 ein, wo er sich mit dem proximalen Ende des Gehäuses des Motors 806 überlappt. In einigen Aspekten der Technologie können der eine oder die mehreren Drähte 810 in einem Lumen des länglichen Katheters 808 aus dem Patienten heraus verlaufen, wo sie eine Schnittstelle mit einem Steuergerät (z. B. Steuergerät 302 und Geräteschnittstelle 312) bilden werden.
9 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 900 zur Bestimmung der Position einer intrakardialen Vorrichtung gemäß den Aspekten der Offenbarung. In diesem Zusammenhang wird in Schritt 902 eine intrakardiale Vorrichtung in das Herz eines Patienten eingeführt. Dabei kann es sich um jede geeignete intrakardiale Vorrichtung handeln, wie z. B. die oben in Bezug auf die 1 bis 8 beschriebenen, und sie kann auf jede geeignete Weise eingeführt werden, z. B. perkutan über eines der oben in Bezug auf die 1 und 2 beschriebenen Katheterisierungsverfahren.
In Schritt 904 wird ein erstes Signal von einem ersten Sensor, der an der intrakardialen Vorrichtung angebracht ist, empfangen, z. B. von einem Steuergerät der intrakardialen Vorrichtung, wie dem Steuergerät 302 in 3. In diesem Beispiel ist der erste Sensor ein elektrischer Sensor und erzeugt ein erstes Signal auf der Grundlage des elektrischen Potenzials, das sich während eines bestimmten Herzschlags durch das Herz des Patienten ausbreitet.
In Schritt 906 wird ein zweites Signal von einem zweiten Sensor empfangen, der an der intrakardialen Vorrichtung angebracht ist. Auch dieses zweite Signal kann von einem Steuergerät der intrakardialen Vorrichtung empfangen werden, z. B. vom Steuergerät 302 in 3. In diesem Beispiel ist der zweite Sensor ebenfalls ein elektrischer Sensor und erzeugt ein zweites Signal, das ebenfalls auf dem elektrischen Potenzial basiert, das sich während des gegebenen Herzschlags durch das Herz des Patienten ausbreitet.
In Schritt 908 wird das erste vom ersten Sensor empfangene Signal mit dem zweiten vom zweiten Sensor empfangenen Signal verglichen. Dies kann z. B. durch einen oder mehrere Prozessoren des Steuergeräts erfolgen, z. B. die Prozessoren 304 des Steuergeräts 302 von 3.
In Schritt 910 wird die Position des ersten Sensors und/oder des zweiten Sensors (und damit der intrakardialen Vorrichtung) relativ zum Herzen des Patienten auf der Grundlage des Vergleichs des ersten Signals und des zweiten Signals bestimmt. Diese Bestimmung kann (ganz oder teilweise) auf der Grundlage des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins von Differenzen zwischen allen relevanten Kriterien, wie dem Zeitpunkt, der Form und/oder der Amplitude des jeweiligen ersten Signals und des zweiten Signals, erfolgen. Ebenso kann diese Bestimmung auf anderen relevanten Kriterien beruhen, wie einem Vergleich des ersten Signals und/oder des zweiten Signals mit einem oder mehreren Referenzsignalen (z. B. auf der Grundlage repräsentativer Herzwellen, wie sie in dem illustrativen Diagramm von 4 dargestellt sind), einem oder mehreren früheren Signalen, die von dem ersten Sensor und/oder dem zweiten Sensor empfangen wurden, einem Wert auf der Grundlage eines oder mehrerer früherer Signale, die von dem ersten Sensor und/oder dem zweiten Sensor empfangen wurden (z. B. ein Durchschnitt dieser früheren Signale oder eine durchschnittliche Differenz zwischen einem Satz früherer Signale), oder einer beliebigen Kombination davon.
10 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 1000 zur Bestimmung der Position einer intrakardialen Vorrichtung gemäß den Aspekten der Offenbarung. In diesem Zusammenhang wird in Schritt 1002 eine intrakardiale Vorrichtung in das Herz eines Patienten eingeführt. Auch hier kann es sich um jede geeignete intrakardiale Vorrichtung handeln, wie z. B. diejenigen, die oben in Bezug auf die 1-8 beschrieben wurden, und kann auf jede geeignete Weise erfolgen, wie z. B. perkutan über eines der oben in Bezug auf die 1 und 2 beschriebenen Katheterisierungsverfahren.
In Schritt 1004 wird ein erstes Signal von einem an der intrakardialen Vorrichtung angebrachten Sensor empfangen, z. B. von einem Steuergerät der intrakardialen Vorrichtung, wie dem Steuergerät 302 in 3. In diesem Beispiel ist der Sensor ein elektrischer Sensor und erzeugt ein erstes Signal auf der Grundlage des elektrischen Potenzials, das sich während eines ersten Herzschlags durch das Herz des Patienten ausbreitet.
In Schritt 1006 wird ein zweites Signal von dem Sensor empfangen. Dieses zweite Signal kann auch von einem Steuergerät der intrakardialen Vorrichtung empfangen werden, z. B. vom Steuergerät 302 in 3. In diesem Beispiel ist der Sensor derselbe elektrische Sensor wie in Schritt 904 und erzeugt ein zweites Signal, das auf dem elektrischen Potenzial basiert, das sich während eines zweiten Herzschlags durch das Herz des Patienten ausbreitet. Obwohl in den Schritten 1004 und 1006 die Begriffe „erster“ und „zweiter“ verwendet werden, können ein oder mehrere Intervallherzschläge zwischen dem „ersten Herzschlag“ und dem „zweiten Herzschlag“ liegen, und es kann ein oder mehrere Intervallsignale geben, die vom Sensor zwischen dem „ersten Signal“ und dem „zweiten Signal“ ausgegeben werden.
In Schritt 1008 wird das erste vom Sensor empfangene Signal mit dem zweiten vom Sensor empfangenen Signal verglichen. Auch hier kann dies z. B. durch einen oder mehrere Prozessoren des Steuergeräts erfolgen, z. B. die Prozessoren 304 des Steuergeräts 302 von 3.
In Schritt 1010 wird die Position des Sensors (und damit der intrakardialen Vorrichtung) relativ zum Herzen des Patienten auf der Grundlage des Vergleichs des ersten Signals und des zweiten Signals bestimmt. Diese Bestimmung kann (ganz oder teilweise) auf der Grundlage des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins von Differenzen zwischen allen relevanten Kriterien, wie z. B. dem Zeitpunkt, der Form und/oder der Amplitude des jeweiligen ersten Signals und des zweiten Signals, erfolgen. Ebenso kann diese Bestimmung auf anderen relevanten Kriterien beruhen, wie einem Vergleich des ersten Signals und/oder des zweiten Signals mit einem oder mehreren Referenzsignalen (z. B. auf der Grundlage repräsentativer Herzwellen, wie sie in der 4 dargestellt sind), einem oder mehreren früheren, vom Sensor empfangenen Signalen, einem Wert, der auf einem oder mehreren früheren, vom Sensor empfangenen Signalen beruht (z. B. einem Durchschnitt dieser früheren Signale oder einer durchschnittlichen Differenz zwischen einem Satz früherer Signale), oder einer beliebigen Kombination davon.
Aus dem Vorstehenden und unter Bezugnahme auf die verschiedenen Figuren wird der Fachmann erkennen, dass auch bestimmte Änderungen an der vorliegenden Offenbarung vorgenommen werden können, ohne dass der Anwendungsbereich der Offenbarung verlassen wird. Obwohl verschiedene Aspekte der Offenbarung in den Figuren gezeigt wurden, ist es nicht beabsichtigt, die Offenbarung darauf zu beschränken, da beabsichtigt ist, die Offenbarung so weit zu fassen, wie es der Stand der Technik zulässt, und die Beschreibung ebenso zu lesen. Daher sollte die obige Beschreibung nicht als einschränkend verstanden werden, sondern lediglich als Beispiele für bestimmte Aspekte der vorliegenden Technologie.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 63/123576 [0001]

Claims

System zum Erfassen der Position einer intrakardialen Vorrichtung, aufweisend: eine intrakardiale Vorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie in das Herz eines Patienten eingeführt werden kann; einen oder mehrere Sensoren, die an der intrakardialen Vorrichtung angebracht und so konfiguriert sind, dass sie elektrische Impulse im Herzen des Patienten erfassen; und einen oder mehrere Prozessoren, die so konfiguriert sind, dass sie eine Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage eines oder mehrerer von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangener Signale bestimmen.
System nach Anspruch 1, wobei der eine oder die mehreren Sensoren einen ersten Sensor, der an einer ersten Stelle an der intrakardialen Vorrichtung angebracht ist, und einen zweiten Sensor, der an einer zweiten Stelle an der intrakardialen Vorrichtung angebracht ist, aufweisen.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren so konfiguriert sind, dass sie eine Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage eines oder mehrerer von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangener Signale bestimmen, wobei sie so konfiguriert sind, dass sie relative Formen eines oder mehrerer von einem ersten Sensor des einen oder der mehreren Sensoren empfangener Signale und eines oder mehrerer von einem zweiten Sensor des einen oder der mehreren Sensoren empfangener Signale vergleichen.
System nach Anspruch 3, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren so konfiguriert sind, dass sie eine Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage eines oder mehrerer Signale bestimmen, die von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangen werden, und weiter so konfiguriert sind, dass sie die relativen Formen mit Daten über repräsentative Herzwellen vergleichen.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren so konfiguriert sind, dass sie eine Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage eines oder mehrerer von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangener Signale bestimmen, wobei sie so konfiguriert sind, dass sie den relativen Zeitpunkt eines oder mehrerer von einem ersten Sensor des einen oder der mehreren Sensoren empfangener Signale und eines oder mehrerer von einem zweiten Sensor des einen oder der mehreren Sensoren empfangener Signale vergleichen.
System nach Anspruch 5, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren so konfiguriert sind, dass sie eine Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage eines oder mehrerer von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangener Signale bestimmen, und weiter so konfiguriert sind, dass sie den relativen Zeitpunkt mit Daten bezüglich repräsentativer Herzwellen vergleichen.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren so konfiguriert sind, dass sie eine Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage eines oder mehrerer von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangener Signale bestimmen, wobei sie so konfiguriert sind, dass sie relative Amplituden eines oder mehrerer von einem ersten Sensor des einen oder der mehreren Sensoren empfangener Signale und eines oder mehrerer von einem zweiten Sensor des einen oder der mehreren Sensoren empfangener Signale vergleichen.
System nach Anspruch 7, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren so konfiguriert sind, dass sie eine Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage eines oder mehrerer von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangener Signale bestimmen, und weiter so konfiguriert sind, dass sie die relativen Amplituden mit Daten über repräsentative Herzwellen vergleichen.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren, die so konfiguriert sind, dass sie eine Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage eines oder mehrerer von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangener Signale bestimmen, so konfiguriert sind, dass sie ein oder mehrere von dem einen oder den mehreren Sensoren während eines ersten Herzschlags empfangene Signale mit einem oder mehreren von dem einen oder den mehreren Sensoren während eines zweiten Herzschlags empfangenen Signalen vergleichen.
System nach Anspruch 9, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren weiter so konfiguriert sind, dass sie eine Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage einer vorgegebenen Position der intrakardialen Vorrichtung innerhalb des Herzens bestimmen.
System nach Anspruch 10, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren so konfiguriert sind, dass sie eine Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage eines oder mehrerer von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangener Signale bestimmen, wobei sie so konfiguriert sind, dass sie bestimmen, ob eine Differenz zwischen dem einen oder den mehreren von dem einen oder den mehreren Sensoren während des ersten Herzschlags empfangenen Signalen und dem einen oder den mehreren von dem einen oder den mehreren Sensoren während des zweiten Herzschlags empfangenen Signalen anzeigt, dass sich die intrakardiale Vorrichtung aus der vorbestimmten Position bewegt hat.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die intrakardiale Vorrichtung eine intrakardiale Blutpumpe aufweist.
Verfahren zur Bestimmung der Position einer intrakardialen Vorrichtung, umfassend: Einführen einer intrakardialen Vorrichtung in das Herz eines Patienten, wobei die intrakardiale Vorrichtung einen oder mehrere Sensoren aufweist, die so konfiguriert sind, dass sie elektrische Impulse im Herzen des Patienten erfassen; Empfangen eines oder mehrerer Signale, die von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangen wurden; und Bestimmen, mit einem oder mehreren Prozessoren eines Verarbeitungssystems, einer Position der intrakardialen Vorrichtung, die zumindest teilweise auf dem einen oder den mehreren von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangenen Signalen basiert.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das eine oder die mehreren Signale von dem einen oder den mehreren Sensoren ein erstes Signal umfassen, das von einem ersten Sensor während eines Herzschlags empfangen wird, und ein zweites Signal, das von einem zweiten Sensor während des Herzschlags empfangen wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das eine oder die mehreren Signale von dem einen oder den mehreren Sensoren ein erstes Signal umfassen, das von einem ersten Sensor während eines ersten Herzschlags empfangen wird, und ein zweites Signal, das von dem ersten Sensor während eines zweiten Herzschlags empfangen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei das Bestimmen einer Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage des einen oder der mehreren von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangenen Signale den Vergleich der relativen Formen des einen oder der mehreren von einem ersten Sensor des einen oder der mehreren Sensoren empfangenen Signale und des einen oder der mehreren von einem zweiten Sensor des einen oder der mehreren Sensoren empfangenen Signale umfasst.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Bestimmen einer Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage des einen oder der mehreren Signale, die von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangen werden, weiter das Vergleichen der relativen Formen mit Daten bezüglich repräsentativer Herzwellen umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei das Bestimmen einer Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage des einen oder der mehreren von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangenen Signale den Vergleich der relativen Zeitpunkte des einen oder der mehreren von einem ersten Sensor des einen oder der mehreren Sensoren empfangenen Signale und des einen oder der mehreren von einem zweiten Sensor des einen oder der mehreren Sensoren empfangenen Signale umfasst.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Bestimmen einer Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage des einen oder der mehreren Signale, die von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangen werden, ferner das Vergleichen des relativen Zeitpunkts mit Daten bezüglich repräsentativer Herzwellen umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19, wobei die Bestimmung einer Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage des einen oder der mehreren von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangenen Signale den Vergleich der relativen Amplituden des einen oder der mehreren von einem ersten Sensor des einen oder der mehreren Sensoren empfangenen Signale und des einen oder der mehreren von einem zweiten Sensor des einen oder der mehreren Sensoren empfangenen Signale umfasst.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei das Bestimmen einer Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage des einen oder der mehreren Signale, die von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangen werden, ferner das Vergleichen der relativen Amplituden mit Daten bezüglich repräsentativer Herzwellen umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13-21, wobei das Bestimmen einer Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage des einen oder der mehreren von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangenen Signale den Vergleich eines oder mehrerer von dem einen oder den mehreren Sensoren während eines ersten Herzschlags empfangenen Signale mit einem oder mehreren von dem einen oder den mehreren Sensoren während eines zweiten Herzschlags empfangenen Signalen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei das Bestimmen einer Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf einer vorbestimmten Position der intrakardialen Vorrichtung im Herzen basiert.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei das Bestimmen einer Position der intrakardialen Vorrichtung zumindest teilweise auf der Grundlage des einen oder der mehreren Signale, die von dem einen oder den mehreren Sensoren empfangen werden, das Bestimmen umfasst, ob ein Unterschied zwischen dem einen oder den mehreren Signalen, die von dem einen oder den mehreren Sensoren während des ersten Herzschlags empfangen werden, und dem einen oder den mehreren Signalen, die von dem einen oder den mehreren Sensoren während des zweiten Herzschlags empfangen werden, anzeigt, dass sich die intrakardiale Vorrichtung von der vorbestimmten Position entfernt hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13-24, wobei die intrakardiale Vorrichtung eine intrakardiale Blutpumpe umfasst.