检测泵血栓的制作方法
本申请要求于2018年2月20日提交的申请号为62/632,904的美国临时专利申请的权益，该美国临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。
本公开涉及用于检测泵血栓(诸如机械循环支持设备的泵血栓)的系统和方法。
背景技术：
在老年人中，心脏病是死亡和住院的主要诱因之一。由于心脏病医治的改善，达到心脏病晚期(例如，终末期心力衰竭、难治性心力衰竭或终末心力衰竭)的患者的数量继续增加。患有终末期心力衰竭的患者将落入美国心脏病学会(acc)/美国心脏协会(aha)的abcd分类中的d期，以及纽约心脏协会(nyha)功能分类的iii–iv级。这些患者被表征为，尽管根据当前指南接受了最大程度的医疗医治，但仍患有晚期结构性心脏病并且在休息或轻微体力消耗下即出现明显的心力衰竭症状。该患者群体的一年死亡率约为百分之五十，并且需要特别治疗性干预。
终末期心力衰竭的医治可能包括植入机械循环支持设备(例如，心室辅助设备，诸如左心室辅助设备)来协助心脏将血液泵送至全身。心室辅助设备可被用于维持生命，直至可执行心脏移植手术(即，作为到移植的衔接手段(bridge))，作为用于减轻心力衰竭的症状的永久解决方案(即，终点治疗)或作为用于医治可逆状况(诸如，心肌炎)的临时措施。尽管心室辅助设备在心力衰竭的症状的医治或管理中可能是有效的，但是心室辅助设备易于受到不良事件的影响，包括但不限于泵血栓。
心室辅助设备泵血栓可被表征为心室辅助设备中或附近的血液流动被部分或完全阻滞。例如，阻滞可能在流入套管中发生，诸如在流入阀附近；阻滞可能在泵主体中发生，诸如转子、叶轮或定子；或者阻滞可能在流出移植物中发生，诸如流出阀附近。泵血栓的诱因可被分类为泵相关、患者相关或管理相关。泵血栓的泵相关诱因可包括例如由移动零件或流出移植物扭结生成的热量。泵血栓的患者相关诱因是使得患者更容易患有血栓并发症的因素，例如，心房纤颤、感染或预先存在的状况。泵血栓的管理相关诱因是由手术或医疗方案选择导致，例如，植入技术、抗凝血的程度或由低速度设置导致的低泵流动。
泵血栓可被分类为疑似泵血栓或确认的泵血栓。在疑似泵血栓的情况下，临床患者状况(诸如溶血尿)或泵参数(诸如功率汲取)可表明心室辅助设备的血液接触表面中的任一个上的血栓。泵血栓的确认通常通过目视检查(例如，在设备交换、移植、尸检期间)、评估射线照相证据来完成，或通过检测多普勒流入或流出信号缺失或减少来完成、或通过血流的另一测量来完成。
技术实现要素：
本公开描述了用于检测机械循环支持(mcs)设备中的泵血栓的系统和技术。在操作期间，mcs设备产生机械波。在一些示例中，机械波包括声波或振动。该机械波限定了包括多个频率峰的波频谱。多个频率峰中的每一个相应频率峰是由以下各项中的至少一个产生的：mcs设备的转子(例如，叶轮)的转动、转子叶片或流动通道穿过流出套管、其他来源(例如，电干扰)的峰以及它们的谐波。当血栓在mcs设备中或mcs设备附近形成时，该多个频率峰中的一个或多个频率峰可能发生变化。通过检测机械波中的变化，诸如机械波频谱的一个或多个频率峰的变化，或机械波频谱中的另一变化，所描述的系统和技术检测mcs设备的泵血栓。
在一些示例中，本公开描述了一种泵血栓检测系统，该系统包括换能器和处理电路系统。换能器被配置成用于生成表示来自机械循环支持设备的机械波的信号。处理电路系统通信地耦合至换能器。处理电路系统被配置成用于基于信号确定泵血栓的指示，并且基于该泵血栓的指示，控制泵血栓检测系统以进行以下各项中的至少一个：生成警报或发起干预。
在一些示例中，本公开描述了一种泵血栓检测系统，该系统包括换能器、处理电路系统和用户界面。该换能器被配置成用于生成表示来自机械循环支持设备的机械波的信号。换能器是远离机械循环支持设备的植入式医疗设备内的换能器或耦合至远离机械循环支持设备的植入式医疗设备的换能器中的一个。处理电路系统通信地耦合至换能器。处理电路系统被配置成用于标识信号中表示机械波的至少一个谐波的至少一部分，并且基于该至少一部分确定泵血栓的指示。用户界面通信地耦合至处理电路系统。用户界面被配置成用于向用户发送泵血栓的指示的警报。
在一些示例中，本公开描述了一种用于检测泵血栓的方法，该方法包括由通信地耦合至换能器的处理电路系统接收表示由机械循环支持设备生成的机械波的信号。该方法也包括由处理电路系统基于信号确定泵血栓的指示。该方法也包括基于泵血栓的指示进行以下各项中的至少一个：由通信地耦合至处理电路系统的用户界面向用户发送泵血栓的指示的警报或发起干预。
在一些示例中，本公开描述了一种用于检测泵血栓的系统，该系统包括用于由通信地耦合至换能器的处理电路系统接收表示由机械循环支持设备生成的机械波的信号的装置。该系统也包括用于由处理电路系统基于信号确定泵血栓的指示的装置。该方法也包括用于基于泵血栓的指示进行以下各项中的至少一个的装置：由通信地耦合至处理电路系统的用户界面向用户发送泵血栓的指示的警报或发起干预。
在一些示例中，本公开描述了一种计算机可读存储介质，其包括指令，当该指令由医疗设备系统的处理电路系统执行时，使得该处理电路系统从通信地耦合至处理电路系统的换能器接收表示由机械循环支持设备生成的机械波的信号。该计算机可读存储介质进一步包括指令，当该指令由医疗设备系统的处理电路系统执行时，使得该处理电路系统基于该信号确定泵血栓的指示。该计算机可读存储介质进一步包括指令，当该指令由医疗设备系统的处理电路系统执行时，使得该处理电路系统基于泵血栓的指示进行以下各项中的至少一个：由通信地耦合至该处理电路系统的用户界面向用户发送泵血栓的指示的警报，或发起干预。
在下面的所附附图和说明书中阐述了本公开的一个或多个方面的细节。本公开的其他特征、目的以及优点将根据说明书、附图以及权利要求书而显而易见。
附图说明
图1是示出了示例泵血栓检测系统的概念和示意性图。
图2是示出了泵血栓检测系统的示例配置的功能框图。
图3是示出包括换能器的植入式医疗设备的示例配置的功能框图。
图4是示出了表示来自存在泵血栓的机械循环支持设备的机械波形的示例信号的概念图。
图5是示出了用于检测泵血栓的示例方法的流程图。
图6是示出了用于基于信号来确定泵血栓的指示的示例方法的流程图。
具体实施方式
本公开描述了用于检测泵血栓的系统和技术。示例系统包括换能器、处理电路系统和用户界面。换能器感测来自机械循环支持(mcs)设备的机械波并且生成表示该机械波的信号。机械波可包括由mcs设备的泵的操作生成的声波或振动。机械波限定包括多个频率峰的波频谱(例如，声谱)。多个频率峰中的每一个相应频率峰是由例如以下各项中的至少一个产生的：泵的转子(例如，叶轮)的转动、泵的转子叶片或流动通道穿过流出套管、其他来源(例如，电干扰)的峰以及它们的谐波。当血栓在例如以下各项中的至少一个的一部分上形成时，一个或多个频率峰的振幅或其他特性可能发生变化：mcs设备的流入套管、泵叶轮、泵外壳以及流出套管。处理电路系统通信地耦合至换能器并且接收信号。处理电路系统基于信号确定泵血栓的指示。例如，处理电路系统可确定信号的一个或多个谐波的振幅的变化。当检测到了泵血栓的指示时，处理电路系统控制泵血栓检测系统以生成警报或发起干预。在一些示例中，处理电路系统可使得通信地耦合至该处理电路系统的用户界面向用户发送泵血栓的指示的警报，该用户诸如，例如mcs设备植入其中的患者、护理人员、临床医生或远程服务器系统(例如，泵血栓检测平台)。在一些示例中，处理电路系统可调整mcs设备的操作状态(例如，泵速度或使得泵以脉冲方式开和关)以用于使得血栓解体或移位。在一些示例中，处理电路系统可控制药物递送设备以用于向泵递送溶栓制剂来使得血栓解体或移位。换能器、处理电路系统、用户界面和药物递送设备中的一个或多个可包括植入式或可穿戴设备，该植入式或可穿戴设备允许在用户走动的同时针对泵血栓而对cms设备进行监测。与用于检测泵血栓的其他系统和方法相比较，通过使用来自mcs设备的机械波来在走动的患者中检测泵血栓，本文描述的系统和方法可改善患者舒适度、实现泵血栓更为准确的检测、泵血栓更为早期的检测或该两者。与其他系统和方法相比较，通过生成警报或发起干预，本文描述的系统和方法可减少由于泵血栓而进行的mcs设备更换手术的发生次数，或改善由泵血栓导致的患者死亡。
图1是示出了示例泵血栓检测系统100的概念和示意性图。泵血栓检测系统100包括换能器102、计算设备104和用户界面108。泵血栓检测系统100被配置成用于检测mcs设备106中的泵血栓，该mcs设备106流体地耦合至患者112的心脏110。尽管在图1中被示出为两个分开的设备，但是在其他示例中，换能器102、计算设备104和用户界面108可被包括在同一设备中。换能器102、计算设备104以及用户界面108是便携式的，例如，能够被携载在患者112上或植入患者112，以使得患者112在使用泵血栓检测系统100时仍可走动。
mcs设备106包括流入套管114、泵116、流出套管118和传动系120。在一些示例中，mcs设备106可以与无密封旋转血泵相同或基本类似，如wampler的题为“seallessrotarybloodpump(无密封旋转血泵)”的美国专利号6,688,861b2中描述的无密封旋转血泵，该美国专利的内容整体通过引用包含在此。在一些示例中，流入套管114可以与导管设备相同或基本类似，如larose等人的题为“conduitdeviceforusewithaventricularassistdevice(用于与心室辅助设备一同使用的导管设备)”的美国专利第8,870,739b2号中描述的导管设备，该美国专利的内容整体通过引用包含在此。流入套管114的第一端可被流体地耦合至泵116的入口124，并且流入套管114的第二端可被移植至心脏110，例如，心脏110的左心室。在一些示例中，流入套管114的第二端可连接至心室连接器，诸如yu等人的题为“ventricularconnector(心室连接器)”美国专利第8,403,823b2号中描述的，该美国专利的内容通过引用整体包含在此。流出套管118的第一端流体地耦合至泵116的出口126，并且流出套管118的第二端移植或以其他方式流体地耦合至患者112的动脉，例如，主动脉128。
泵116被配置成用于从心脏110的腔室汲取血液，并且将血液泵送至患者112的身体的其他部分。泵116可包括任何适合的生物相容性泵，诸如，例如轴向流动泵、离心泵、隔膜泵、脉动泵、蠕动泵、螺杆泵或涡旋泵。在一些示例中，泵116可以与血泵相同或基本类似，如larose等人的题为“wideblade,axialflowpump(宽叶片轴向流动泵)”的美国专利第7,699,586b2号中描述的血泵，该美国专利的内容通过引用整体包含在此。泵116包括由传动系120供电的电机。例如，传动系120可向泵116的电机提供电和/或机械功率。由传动系120供应的功率由mcs控制器122控制。在一些示例中，mcs设备106可经由传动系120被通信地耦合至mcs控制122。例如，mcs设备106可经由传动系120向mcs控制器122通信与mcs设备106的操作相关联的数据。mcs控制器122可由一个或多个电池130供电，该一个或多个电池130可被容纳在mcs控制器122以外的位置，并且通过电源线132电耦合至mcs控制器122。在所示的示例中，mcs控制器112和一个或多个电池130可移除地附接至载体134。一个或多个电池130和载体134允许患者112在使用mcs设备106时保持走动。
在一些示例中，换能器102是在远离mcs设备106的植入式医疗设备(imd)内或耦合至远离mcs设备106的植入式医疗设备(imd)的一个换能器。imd可包括但不限于以下各项中的至少一个：起搏器、植入式心脏复律除颤器或插入式心脏监测器。一种称为reveallinqtm的示例性插入式心脏监测器可从位于明尼苏达州明尼阿波利斯的美敦力公司(medtronicinc.)购得。在一些示例中，换能器102可以在可穿戴设备(例如，外部可穿戴设备)内或耦合至可穿戴设备，或在其他便携式设备内或耦合至其他便携式设备，诸如，例如移动电话、贴片、胸带或holter监视器。在换能器102在imd内或耦合至imd的示例中，生物组织可将换能器102与mcs设备106分离。换能器102可足够靠近mcs设备106来感测来自mcs设备106的穿过患者112的生物组织的机械波，例如，声波或振动。在换能器102是可穿戴设备或便携式设备的示例中，换能器102被配置成用于至少临时地被接近mcs设备106定位来感测来自mcs设备106的穿过患者112的生物组织的机械波，并且，在一些示例中，感测来自mcs设备106的穿过患者112的身体表面与换能器102之间的间质空间的机械波。间质空间可包括例如空气或衣物。
换能器102包括任何合适的设备，以用于感测来自mcs设备106的机械波并且将机械波转换为信号，例如，电信号、光信号或无线信号。例如，换能器102可包括电磁换能器、静电换能器、电容微加工换能器或压电换能器。以此方式，换能器102被配置成用于感测以下各项中的至少一个：压力波、机械振动、以及表示来自mcs设备106的机械波的电场。
换能器102经由链路136通信地耦合(例如，连接)至计算设备104。链路136包括任何适合的有线连接或无线连接，或该两者的组合。例如，换能器102可包括通信接口，诸如以太网卡、射频收发器、蜂窝收发器、蓝牙
计算设备104包括任何合适的计算设备，诸如智能手机、计算机化可穿戴设备(诸如，手表、眼部穿戴设备、环形设备(ring)或项链)或平板电脑。计算设备104可以是被配置成用于执行本公开中用于执行程序指令的技术的消费者设备，或者可以是由例如mcs设备106的制造商提供的专用设备。在一些示例中，计算设备104和换能器102是两个分开的设备。在一些示例中，计算设备104和换能器102是同一设备的部件。
来自换能器102的信号由计算设备104的处理电路系统接收。该处理电路系统可接收来自换能器102的经调节的信号或未经调节的信号。在一些示例中，处理电路系统可调节(或进一步调节)接收到的信号，例如，如上文所描述的。计算设备104的处理电路系统(和/或系统100的一个或多个其他设备的处理电路系统)基于信号确定泵血栓的指示。计算设备104可包括用于存储一个或多个信号的数据存储。通过接收来自换能器102的一个或多个信号，基于该一个或多个信号确定泵血栓的指示，并且存储该一个或多个信号或泵血栓的指示，计算设备104(和/或系统100的一个或多个设备)可使得泵血栓检测系统100能够检测泵116中的泵血栓，随着时间跟踪泵116中泵血栓的指示，或该两者。
在一些示例中，计算设备104经由链路138通信地耦合(例如，连接)至mcs控制器122。链路138可以与上文讨论的链路136相同或类似。在一些示例中，计算设备104和mcs控制器122可以是同一设备的一部分。在一些示例中，计算设备104可经由mcs控制器122控制mcs设备106的操作。例如，计算设备104可发起干预。该干预可包括调整mcs设备106的操作状态。在一些示例中，mcs设备106的操作状态包括泵116的速度(例如，每分钟的转数)或泵116(例如，脉冲泵116)的开/关状态。在一些示例中，计算设备104可接收来自mcs控制器122的与mcs设备106相关联的数据(例如，mcs数据)。mcs数据包括但不限于：mcs设备106的一个或多个部件的使用年龄和型号类型、一个或多个电池130的使用年龄和使用、泵116的功率消耗、与通过泵116的血流相关联的流动数据、mcs设备106温度、泵116或电机每分钟的转数以及用户输入。在一些示例中，mcs数据与泵血栓相关联。在一些示例中，msc数据可包括通过以下方法确定的数据，该方法基于来自植入式血泵的流速数据表征通过植入式血泵的血液的监测到的流速的偏离和/或预测不良事件，如demou等人的题为“methodsandsystemsforadverseeventpredictionusingpumpoperatingdata(用于使用泵操作数据预测不良事件的方法和系统)”的美国专利公开第2017/0119256a1号中所描述的方法，该美国专利公开的内容通过引用整体包含在此。例如，泵血栓可以与以下各项中的一个或多个相关联：泵116流速(例如，泵输出)下降、泵116功率消耗增加、或溶血的指示(例如，经由用户输入)。
在一些示例中，mcs数据由计算设备104的处理电路系统接收。计算设备104的处理电路系统(和/或系统100的一个或多个其他设备的处理电路系统)基于由换能器102、mcs数据或该两者生成的信号确定泵血栓的指示。例如，处理电路系统基于信号和mcs数据确定泵血栓的指示。在一些示例中，处理电路系统基于信号确定泵血栓的指示，并且基于mcs数据确认泵血栓的指示的确定。在一些示例中，处理电路系统基于mcs数据确定泵血栓的指示，并且基于信号确认泵血栓的指示的确定。计算设备104可包括用于存储mcs数据的数据存储。计算设备104(和/或系统100的一个或多个其他设备)通过以下各项使得泵血栓检测系统100能够检测泵116中的泵血栓、随着时间跟踪mcs数据或该两者：接收来自mcs控制器122的mcs数据；基于一个或多个信号、mcs数据或该两者确定泵血栓的指示；并且存储mcs数据或泵血栓的指示。
额外地或替代地，计算设备104、mcs控制器122或该两者可经由链路被通信地耦合(例如，连接)至额外的心血管系统监测设备，如上文所讨论的。心血管系统监测设备包括但不限于：脉冲监测设备、血氧监测设备、血压监测设备、凝血酶原时间监测设备以及用户输入。计算设备104接收来自一个或多个额外的心血管系统监测设备的与mcs设备106相关联的数据(例如，辅助心血管数据)。在一些示例中，辅助心血管数据与泵血栓相关联。例如，泵血栓可以与以下各项中的一个或多个相关联：血压下降、血氧下降、泵116功率消耗增加或溶血的指示(例如，经由用户输入)。
在一些示例中，辅助心血管数据由计算设备104的处理电路系统接收。计算设备104的处理电路系统基于辅助心血管和一个或多个信号、mcs数据或该两者确定泵血栓的指示或确认泵血栓的指示。计算设备104通过以下各项使得泵血栓检测系统100能够检测泵116中的泵血栓、随着时间跟踪辅助心血管数据或该两者：接收辅助心血管数据；基于辅助心血管和一个或多个信号、mcs数据、或该两者确定泵血栓的指示确定泵血栓的指示；并且存储辅助心血管或泵血栓的指示。
计算设备104经由链路140通信地耦合(例如，连接)至用户界面108。链路140与链路136相同，如上文讨论的。用户界面108包括图形用户界面(gui)、显示器、键盘、触摸屏、扬声器、麦克风、陀螺仪、加速度计、振动电机等等。计算设备104包括一个或多个输出部件，该一个或多个输出部件生成由用户界面108接收的触觉输出、音频输出、视频输出等，以用于向用户(例如，患者112、护理人员或临床医生)或另一实体(诸如，远程服务器系统)传送信息。以此方式，用户界面108可通知用户泵血栓的指示。作为一个示例，用户界面108接收来自计算设备104的泵血栓的指示，并且使得用户界面108生成泵血栓的指示的警报。该警报可以是由人类或机器(诸如用户或另一实体)可理解的任何类型的信息。例如，该警报可包括在用户界面108的显示器上显示的泵血栓的指示的信息。在一些示例中，用户界面108的显示器可包括用户的移动设备，并且表示泵血栓的指示的信息可以是文本、邮件、推送通知或网页应用通知。类似地，计算设备104包括一个或多个输入部件，该一个或多个输入部件经由用户界面108接收来自用户或另一实体的触觉输入、动能输入、音频输入、光学输入等。以此方式，用户界面108可接收来自用户的用户输入并且将用户输入发送至计算设备104。例如，用户可向用户界面108提供用户输入，该用户界面108将该用户输入传送至计算设备104。用户输入(例如，用户数据)包括例如以下各项中的至少一个：与泵血栓的指示相关联的信息、与mcs数据相关联的信息、以及与辅助心血管数据相关联的信息。通过将计算设备104的输出部件和输入部件通信地耦合至用户界面108，用户(或另一实体)可与计算设备104交互。
在一些示例中，计算设备104通信地耦合(例如，连接)至药物递送设备(出于清楚起见，未在图1中示出)。例如，药物递送设备可经由链路被通信地耦合至计算设备104，如上文讨论的。药物递送设备可包括用于向患者112递送药物干预的任何合适的药物递送设备。干预可包括递送至mcs设备106(诸如泵116)的溶栓制剂。溶栓制剂可包括任一个或多个合适的溶栓制剂，诸如，例如，尿激酶、链激酶、组织纤溶酶原激活剂(tpa)和/或替萘普酶(tnk)。在一些示例中，mcs设备106可被配置成用于接收来自临床医生的药物干预。例如，临床医生可经由药物递送端口向mcs设备(诸如泵116)递送溶栓制剂。以此方式，泵血栓检测系统100可被配置成用于向患者112提供干预。
图2是示出了泵血栓检测系统200的示例配置的功能框图。除了本文描述的差异之外，泵血栓检测系统200可以与图1的泵血栓检测系统100相同或基本类似。例如，与泵血栓检测系统100相同，泵血栓检测系统200包括换能器202、计算设备204、用户界面208、mcs设备206以及mcs控制器222。
如图2中所示，换能器202、计算设备204、用户界面208以及mcs控制器222可选地通信地耦合至网络250。在一些示例中，较少的部件(例如，仅计算设备204)可被耦合至网络250。网络250表示任何公共或私人通信网络，例如，基于蓝牙、
在一些示例中，网络经由网络链路262操作地耦合至泵血栓检测平台260。网络链路262可以与上文讨论的网络链路252、254、256和258相同或基本类似。例如，计算设备204可经由网络链路262与泵血栓检测平台260通信。
在一些示例中，计算设备204可经由网络250向泵血栓检测平台260发送数据、接收来自泵血栓检测平台260的数据或经由网络250进行该两个操作。例如，计算设备204可向泵血栓检测平台260发送以下各项中的至少一个：一个或多个信号(例如，来自换能器204的经调节或未经调节的信号)、泵血栓的指示、mcs数据、辅助心血管数据以及用户数据。在一些示例中，泵血栓检测平台260可存储从多个患者接收到的数据，如由例如以下各项中的至少一个捕获的数据：从多个计算设备(例如，计算设备204)接收的一个或多个信号、泵血栓的指示、mcs数据、辅助心血管数据以及用户数据。泵血栓检测平台260可分析以下各项中的至少一个以确定泵血栓的指示：一个或多个信号、泵血栓的指示、mcs数据、辅助心血管数据以及用户数据。以此方式，泵血栓检测平台260可执行本文相对于计算设备204描述的一个或多个功能。额外地或替代地，泵血栓检测平台260可分析以下各项中的至少一个以确定可归结于泵血栓的指示的一个或多个因素：一个或多个信号、泵血栓的指示、mcs数据、辅助心血管数据以及用户数据。例如，泵血栓检测平台260可分析来自多个计算设备(例如，与相应患者相关联的每一个相应计算设备)的一个或多个信号以确定指示泵血栓的阈值信号值。以此方式，泵血栓检测平台260可被配置成用于改善泵血栓的确定的准确性。
计算设备204也可接收来自泵血栓检测平台260的数据，包括例如：存储的信号、存储的泵血栓的指示、存储的用户数据、通知数据(例如，有关泵血栓的指示)、算法数据(例如，更新或修改由计算设备204使用以用于确定泵血栓的指示的算法)等等。以此方式，泵血栓检测系统200可收集并且分析来自至少一个计算设备204的一个或多个信号、泵血栓的指示、mcs数据、辅助心血管数据以及用户数据来通知至少一个患者(例如，经由用户界面208)泵血栓的指示或有关用户的信息(例如，泵型号、具有标识出使用年龄范围的泵、具有标识出的操作历史的泵、在具有标识出的病史或医治史的患者中使用的泵等等是否可能出现泵血栓)。
泵血栓检测系统200包括药物递送设备280。药物递送设备280可包括用于向患者递送干预的任何合适的药物递送设备。药物递送设备可经由链路282被通信地耦合至计算设备204。链路282可以与链路236、238和240相同或基本类似，如上文讨论的。额外地或替代地，药物递送设备280可经由网络链路284被操作地耦合至网络250。网络链路284可以与网络链路252、254、256和258相同或基本类似，如上文讨论的。例如，计算设备204可经由网络链路284与药物递送设备280通信。
计算设备204可控制药物递送设备280向患者递送干预。在一些示例中，计算设备204可控制药物递送设备280向mcs设备206递送溶栓制剂或增加向mcs设备206递送溶栓制剂的速率，诸如递送至患者的血流或直接递送至mcs设备206的部件。溶栓制剂可被配置成用于使得血栓从mcs设备206解体(例如，至少部分地解体)或移位。在一些示例中，泵血栓检测平台可被配置成用于经由网络250与药物递送设备280通信，以控制药物递送设备280向mcs设备206递送溶栓制剂。以此方式，泵血栓检测系统200(例如，药物递送设备280)可被配置成用于向患者提供干预。
尽管图2的计算设备204被示出为与换能器202、用户界面208、mcs控制器222分开，但是在一些示例中，计算设备204可包括换能器202、用户界面208和mcs控制器222中的一个或多个。例如，计算设备204与用户界面208可以不通过链路耦合，而可形成集成的设备，诸如移动电话或可穿戴医疗设备监视器。在一个示例方式中，计算设备204包括处理电路系统263、一个或多个输入设备264、通信电路系统266、一个或多个输出设备268以及一个或多个存储部件270。在一些示例中，一个或多个存储部件270包括信号分析模块272和泵血栓检测模块274。在一些示例中，与图2中所示的那些相比较，计算设备204可包括额外的或更少的部件。
处理电路系统263包括各种类型的硬件，包括但不限于：微处理器、控制器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或等效的分立或集成逻辑电路系统、以及此类部件的组合。术语“处理电路系统”通常可单独地或与其他逻辑电路系统、或任何其他等效电路系统组合地指代前述的逻辑电路系统中的任一种。处理电路系统363表示硬件，该硬件可被配置为实现阐述本文描述的算法中的一个或多个的固件和/或软件。例如，处理电路系统263被配置成用于实现功能、处理指令或该两者，以用于在计算设备204内执行存储在一个或多个存储部件270内的处理指令，该一个或多个存储部件270诸如信号分析模块272和/或泵血栓检测模块。在一些示例中，处理电路系统263包括imd和/或系统200的其他设备(例如，计算设备104可以在系统200的一个或多个设备中)的处理电路系统。
计算设备204还包括一个或多个输入设备264。在一些示例中，输入设备264被配置成通过触觉、音频或视频源从用户接收输入。输入设备264的示例包括用户界面208、鼠标、按钮、键盘、声音响应系统、视频相机、麦克风、触摸屏或用于检测来自用户的命令的任何其他类型的设备。在一些示例方式中，用户界面208包括由计算设备204采用的所有输入设备264。
计算设备204进一步包括通信电路系统266。计算设备204可利用通信电路系统266经由一个或多个网络(诸如一个或多个有线或无线网络)与外部设备(例如，换能器202、mcs控制器222、用户界面208和/或泵血栓检测平台260)通信。通信电路系统266可包括通信接口，诸如以太网卡、射频收发器、蜂窝换能器、蓝牙
计算设备204可进一步包括一个或多个输出设备268。输出设备246在一些示例中被配置成用于使用例如音频、视频或触觉媒介向用户提供输出。例如，输出设备246可包括用户界面208、声卡、视频图形适配卡、或用于将信号转换为人类或机器可理解的适当形式的任何其他类型的设备。在一些示例方式中，用户界面208包括由计算设备204采用的所有输出设备246。
一个或多个存储部件270可被配置成用于在操作期间在计算设备204内存储信息。一个或多个存储部件270在一些示例中包括计算机可读存储介质或计算机可读存储设备。在一些示例中，一个或多个存储部件270包括临时存储器，这意味着一个或多个存储部件270的主要目的不在于长期存储。一个或多个存储部件270在一些示例中包括易失性存储器，这意味着当不向一个或多个存储部件270供电时，一个或多个存储部件270不维持所存储的内容。易失性存储器的示例包括随机存取存储器(ram)、动态随机存取存储器(dram)、静态随机存取存储器(sram)以及本领域已知的其他心室的易失性存储器。在一些示例中，一个或多个存储部件270用于存储用于由处理电路系统263执行的程序指令。一个或多个存储部件270在一些示例中由在计算设备204上运行的软件或应用使用，以用于在程序执行期间临时地存储信息。
在一些示例中，一个或多个存储部件270可进一步包括被配置成用于长期存储信息的一个或多个存储部件270。在一些示例中，一个或多个存储部件270包括非易失性存储元件。此类非易失性存储元件的示例包括磁硬盘、光盘、软盘、闪存存储器、或各种形式的电可编程存储器(eprom)或电可擦除且可编程(eeprom)存储器。
如上文中提到的，计算设备204也可包括信号分析模块272和泵血栓检测模块274。信号分析模块272和泵血栓检测模块274中的每一个可以以各种方式实现。例如，信号分析模块272和泵血栓检测模块274中的一个或多个可被实现为由处理电路系统263执行的应用或应用的一部分。在一些示例中，信号分析模块272和泵血栓检测模块274中的一个或多个可被实现为计算设备204的硬件单元的一部分(例如，实现为电路系统)。在一些示例中，信号分析模块272和泵血栓检测模块274中的一个或多个可在远程服务系统(例如，泵血栓检测平台260)上作为由远程服务系统的一个或多个处理器执行的应用的一部分或该远程服务系统的硬件单元的一部分远程地实现。下文参考图5和图6中所示的示例流程图解释了由信号分析模块272和泵血栓检测模块274中的一个或多个执行的功能。
图3是包括换能器302的imd300的示例配置的框图。在各种使用案例场景中，图3的imd300可表示图1的换能器102或图2的换能器202的示例。imd300包括两个或更多个电极301a-n(统称为“电极301”)，其可对应于除颤电极、感测电极、壳体电极或imd系统的其他电极，该imd系统诸如起搏器、植入式心脏复律除颤器(icd)、插入式心脏监视器(icm)或心脏再同步治疗设备。
imd300包括处理电路系统363，该处理电路系统363用于控制换能器302、通信电路系统366、存储部件370、感测电路系统382以及可选的开关电路系统384和治疗发生电路系统380。图3中使用虚线边界来示出开关电路系统384和治疗发生电路系统380的可选性质。作为一个示例，治疗发生电路系统380被指示为可选的，因为示例imd300可包括icm设备，该icm设备不递送治疗。开关电路系统384可以包括一个或多个开关，诸如，金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)或双极晶体管。处理电路系统363可控制开关电路系统384来将电极301的所选择的群组连接至感测电路系统382(或治疗发生电路系统380)以感测一个或多个生理电信号(或递送治疗)。开关电路系统384被指示为可选的，因为在一些示例中，imd被配置以使得电极301之间的切换是不必要的。
换能器302可以与图1的换能器102和/或图2的换能器202相同或基本类似。例如，换能器302与mcs设备(例如，mcs设备106和/或206)足够靠近以感测来自mcs设备的穿过患者的生物组织的机械波。如上文讨论的，换能器302包括用于感测来自mcs设备的机械波并且将该机械波转换为可由处理电路系统363使用的信号的任何合适的设备(例如，电磁换能器、静电换能器、电容微加工换能器或压电换能器)。如图3中所示，换能器302可在imd300内。在一些示例中，换能器302可在imd300外部并且通信地耦合至imd300。
感测电路系统382被配置成用于从两个或更多个电极301的所选择的组合接收心脏电信号，并且感测伴随心脏组织的去极化或复极化的心脏事件。感测电路系统382可包括一个或多个感测通道，其中每一个感测通道可被选择性地耦合至电极301的相应组合以检测心脏112的特定腔室的电活动，该一个或多个感测通道例如一个或多个心房和/或心室感测通道。每一个感测通道可以被配置成对从被耦合至相应感测通道的所选择的电极接收到的心脏电信号进行放大、滤波和整流，以检测心脏事件，例如，p波和r波。所得的心脏电信号可被用于检测心脏事件，例如，当心脏电信号越过感测阈值时。感测电路系统382可响应于在感兴趣的腔室中感测到心脏事件(例如，p波或r波)而向处理电路系统363输出指示。检测到的r波的指示可由处理电路系统363使用以用于检测室性心律失常发作，并且检测到的p波的指示可由处理电路系统363使用以用于检测房性心律失常发作。感测电路系统382还可以将一个或多个数字化egm信号传递到处理电路系统363以用于分析，例如用于心律辨别和/或形态分析。
通信电路系统366可包括用于生成和调制以及在一些情况下用于接收和解调制持续和/或脉动通信波形的电路系统。通信电路系统366可被配置成用于以下中的一个或两者：经由天线(未示出)发射和/或接收rf信号、或经由电极301发射和/或接收组织传导通信(tcc)信号。尽管在图3中未示出，但是通信电路系统366可经由开关电路系统384被耦合至所选择的两个或更多个电极301以用于tcc。
在一些示例中，处理电路系统363可控制开关电路系统384将电极301连接到治疗发生电路系统380，以向心脏递送治疗脉冲，诸如起搏、心脏复律或除颤脉冲。治疗发生电路系统380可被电耦合至电极301，并且可被配置为生成电治疗并且经由电极301的所选择的组合向心脏110递送电治疗。治疗发生电路系统380可包括充电电路系统，以及一个或多个电荷存储设备，诸如一个或多个高压电容器和/或一个或多个低压电容器。开关电路系统384可控制一个或多个电容器何时向电极301的所选择的组合放电。治疗发生电路系统380和/或处理电路系统363可以控制治疗脉冲的频率、振幅和其他特性。当开关电路系统384将治疗发生电路系统380连接到电极301时，治疗发生电路系统380可将治疗脉冲递送到电极301。
处理电路系统363可以通过将控制信号发送到开关电路系统384中的一个或多个开关的控制端子来控制开关电路系统384。控制信号可以控制开关电路系统384的开关是否在开关的负载端子之间导电。如果开关电路系统384包括mosfet开关，则控制端子可以包括栅极端子，并且负载端子可以包括漏极端子和源极端子。
处理电路系统363可以与上文相对于图2讨论的处理电路系统263相同或基本类似。例如，处理电路系统363可被配置成用于实现功能、处理指令或该两者，以用于在imd300内执行存储在一个或多个存储部件370内的处理指令。存储部件370可包括任何易失性、非易失性、磁性、光学、或电介质，诸如随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、非易失性ram(nvram)、电可擦除可编程rom(eeprom)、闪存存储器、或任何其他数字介质。
图4是概念图400，该概念图400示出了表示来自存在泵血栓的mcs设备(例如，mcs设备106或206)的机械波的示例信号402。相对于图400，x轴包括信号402的以赫兹为单位的频率，并且y轴包括信号402的傅里叶谱的幅度。在一些示例中，信号402可在图中被表示，其中可将不同的单位和/或不同的函数应用至信号402。例如，信号402可相对于信号402的所选择的谐波归一化，诸如信号402的第四谐波，或与泵机制无关的频率(例如，泵机制的基础频率或谐波)。信号402包括特征404、406、408、410和412。特征404、406、408、410和412可包括特定操作条件下特定于来自mcs设备的机械波的特征，诸如泵速度以及在mcs设备的至少一部分中存在血栓。例如，特征404包括转子频率。转子频率包括通过mcs设备的转子(例如，叶轮)旋转产生的频率峰。特征402包括电干扰。电干扰可能由供应以用于驱动mcs设备的泵功率的频率(例如，60赫兹)引起。特征408、410和412分别包括转子频率(特征404)的第二谐波、第三谐波和第四谐波。在一些示例中，mcs设备的第一操作状态可相应的谐波具有第一振幅和/或第一频率范围，并且mcs设备的第二操作状态可导致相应的谐波具有第二不同的振幅和/或第二不同的频率范围。mcs设备的操作状态可包括mcs设备的泵速度(例如，每分钟的转数)和/或mcs设备的至少一部分中是否存在血栓。
在一些示例中，当mcs设备中不存在血栓时，相应的谐波可具有第一相对较小的振幅，并且当mcs设备中存在血栓时，相应的谐波可具有第二相对较大的振幅。例如，当mcs设备中不存在血栓时，与相邻的信号(例如，该信号在包括第三谐波的频率范围的大约10hz内的一部分)相比较，第三谐波(特征410)可忽略不计。如图4中所示，当mcs设备中存在血栓时，第三谐波(特征410)包括可检测的振幅(例如，与其他特征408和412相比较)。通过检测泵血栓检测系统(例如，泵血栓检测系统100或200)的振幅的变化，可检测mcs设备中是否存在血栓。
在一些示例中，mcs设备的第一操作状态包括相对较快的泵速度，该相对较快的泵速度可导致具有相应的第一频率范围的相应的谐波，并且mcs设备的第二操作状态包括相对较慢的泵速度(例如，相对于第一操作状态)，该相对较慢的泵速度可导致具有相应的第二不同的频率范围(例如，相对小于相应的第一频率范围)的相应的谐波。在一些示例中，mcs设备的操作状态(例如，泵速度)可被控制以用于标识有关该操作状态的第一特征(例如，特征404、408、410和412)和该操作状态无关的第二特征(例如，特征406)。以此方式，mcs设备的操作状态可被控制以用于标识信号中由mcs设备无关的特征(例如，信号中的噪声)。通过标识与mcs设备无关的特征，泵血栓检测算法可被配置成用于减少或消除信号中的噪声。
图5是示出了用于检测泵血栓的示例方法的流程图。尽管将相相对于图1和图2的泵血栓检测系统100和200描述图5的技术，但是在一些示例中，可使用不同的系统执行图5的技术。额外地，泵血栓检测系统100和200可执行用于确定泵血栓的指示、向用户发送泵血栓的指示的警报或该两者的其他技术。
图5中示出的技术包括由通信地耦合至换能器502的处理电路系统263接收表示来自mcs设备206的机械波的信号(502)。信号包括表示机械波(例如，声波或振动)的频率和振幅数据。在一些示例中，信号可包括表示机械波的不同的或额外的数据。机械波可包括指示泵血栓的至少一个特征。处理电路系统263可直接从换能器202接收信号，或经由中间部件接收，该中间部件诸如mcs控制器222、用户界面208和/或泵血栓检测平台260。
在接收到信号(502)之后，图5中示出的技术包括由处理电路系统263(例如，泵血栓检测模块274)基于信号确定泵血栓的指示(504)。在一些示例中，使用一个或多个信号处理算法来标识机械波中的特征。这些特征可包括例如一个或多个所选择的频率或频率范围下的机械波的振幅(例如，一个或多个谐波)。
在确定泵血栓的指示(504)之后，图5中示出的技术包括由通信地耦合至处理电路系统263的用户界面208向用户发送泵血栓的指示的警报(506)。例如，如上文讨论的，用户界面208可从计算设备204(例如，泵血栓检测模块274)接收泵血栓的指示，并且使得用户界面108生成表示泵血栓的指示的警报。如上文讨论的，该警报可以是由人类或机器(诸如用户或另一实体)可理解的任何类型的信息。
在另一示例方式中，来自换能器202的信号由计算设备204接收并且转发至泵血栓检测平台260以用于分析。在一个此类示例方式中，泵血栓检测平台260从一个或多个计算设备204接收一个或多个信号，将每一个信号与用户(例如，患者112)相关联并且根据每一个信号确定泵血栓的指示的特性。在一些示例中，泵血栓检测平台260也接收mcs数据、辅助心血管数据和/或用户输入，如上文讨论的。泵血栓检测平台260可汇总多个用户的泵血栓的指示的特性(并且，在一些示例中，mcs数据、辅助心血管数据和/或用户输入)。泵血栓检测平台260可使用汇总的特性来修改用于确定泵血栓的指示的一个或多个算法。例如，泵血栓检测平台260可计算每一个用户的与确定泵血栓的指示相关联的一个或多个算法的一个或多个参数，并给在一些情况下，可基于mcs数据、辅助心血管数据和/或用户输入修改至少一个参数来针对个体用户微调泵血栓检测。以此方式，一个或多个修改的算法可更为准确地确定泵血刷的指示。泵血栓检测平台260可向多个计算设备(例如，计算设备204)传送一个或多个修改的算法。多个计算设备可基于一个或多个修改的算法更新泵血栓检测模块274。通过汇总多个用户的泵血栓的指示的特性，泵血栓检测系统200可修改算法，与不使用该一个或多个修改的算法的泵血栓检测系统相比较，该算法用于检测泵血栓以实现以下各项：更早期地检测泵血栓；更准确地检测泵血栓；或该两者。
图6是示出了用于基于信号来确定泵血栓的指示的示例方法(例如，图5的步骤504)的流程图。如上文相对于图5讨论的，处理电路系统263可使用一个或多个信号处理算法来标识机械波中的特征。在一些示例中，信号的特征包括机械波的一个或多个谐波。图6中示出的技术包括由处理电路系统263(例如，信号分析模块272)标识中指示泵血栓的至少一部分(602)。例如，机械波可包括mcs设备泵转子及其谐波的基础频率和与穿过出口套管的转子叶片相关联的一个或多个频率中的至少一个。作为一个示例，机械波包括转子的基础频率(例如，与mcs设备的转子转动相关联、和/或与穿过流出套管的转子叶片和/或流动通道相关联的第一谐波或基本频率)。转子的基础频率包括基础频率的倍数，例如，第二谐波、第三谐波、第四谐波等等。四叶片(或四流动通道)转子可产生与第四谐波基本相等的频率。在一些示例中，该至少一部分包括机械波的至少一个谐波。处理电路系统263可基于预测的谐波范围值的参考集(dictionary)或观察到的谐波范围值的参考集标识相应的谐波(例如，信号中表示机械波的至少一个谐波的至少一部分)。预测的谐波范围值的参考集可包括基于mcs设备的操作(例如，与转子每分钟的转数或泵的功率使用相关联)预测的多个谐波范围值。类似地，观察到的谐波范围值的参考集可包括基于mcs设备的操作的多个实验中观察到的谐波范围值。在一些示例中，所选择的谐波是第三谐波。在一些示例中，所选择的谐波可以是与第三谐波不同的谐波或多个谐波。标识信号中指示泵血栓的至少一部分可增加计算设备204的计算速度、减少确定泵血栓的指示所需的处理功率、或该两者。
在一些示例中，标识信号中指示泵血栓的至少一部分可以可选地包括消除信号中的噪声。例如，在接收到第一信号之后，处理电路系统263可调整mcs设备206的操作状态(例如，泵速度)。在调整mcs设备206的操作状态知乎，处理电路系统263可接收表示来自具有经调整的操作状态的mcs设备206的机械波的第二信号。在接收到第二信号之后，处理电路系统263(例如，信号分析模块272)可将第一信号与第二信号相比较以标识与mcs设备206无关的特征(例如，噪声)。在标识噪声之后，处理电路系统263(例如，信号分析模块272)可将噪声的至少一部分从第一信号和/或第二信号中移除。将噪声从信号中移除可增加计算设备204的计算速度、减少确定泵血栓的指示所需的处理功率、和/或增加泵血栓的确定的准确性。
图6中示出的技术也包括由处理电路系统263(例如，信号分析模块272)确定信号的标识出的至少一部分的至少一个特征(604)。例如，处理电路系统263(例如，信号分析模块272)可确定机械波针对标识出的谐波的相应振幅。在一些示例中，确定机械波针对标识出的谐波的相应振幅包括基于不同的谐波将标识出的谐波归一化。例如，处理电路系统263(例如，信号分析模块272)可基于不同的谐波(诸如，第一谐波、第二谐波或第四谐波)将第三谐波的振幅归一化。以此方式，处理电路系统263(例如，信号分析模块272)可标识信号中表示机械波的至少一个谐波的至少一部分、基于信号的不同的部分将信号中表示机械波的至少一个谐波的至少一部分归一化、或该两者。
图6中示出的技术包括由处理电路系统263(例如，泵血栓检测模块274)将至少一个特征(信号的标识出的至少一部分的至少一个特征)与阈值相比较(606)。在一些示例中，处理电路系统263(例如，泵血栓检测模块274)将标识出的特征与特征的参考集相比较。特征的参考集可由计算设备204(例如，泵血栓检测模块274)存储。在一些示例中，处理电路系统263可从例如泵血栓平台260检取特征的参考集。在一些示例中，处理电路系统263可从一个或多个信号中导出特征的参考集中的至少一个特征。通过将信号的特征与特征的参考集相比较，处理电路系统263可基于信号确定泵血栓的指示。
在处理电路系统263导出特征的参考集中的至少一个特征的示例中，导出的特征可基于第二信号。例如，换能器202可被配置成用于生成表示不存在泵血栓的mcs设备206的基线机械波的第二信号(例如，在将mcs设备206植入在患者112中之后预先确定的时间段期间)。特征的参考集中的至少一个特征可包括第二信号。例如，当信号与第二信号相差预先确定的量(例如，阈值)时，处理电路系统263可确定泵血栓的指示。处理电路系统263可至少部分地基于信号、第二信号或该两者导出阈值。例如，阈值可以是第二信号的所选择的频率范围的振幅中预先确定的百分比的上升。以此方式，处理电路系统263可被配置成用于基于信号和第二信号、阈值或该两者确定泵血栓的指示。在一些示例中，特征的参考集中的至少一个特征可以与存在泵血栓的已知的mcs设备操作相关联，或与存在泵血栓的预测的mcs设备操作相关联。例如，计算设备204可从泵血栓检测平台260检取特征的参考集中与临床确认的泵血栓相关联的至少一个特征。
已经描述了各个示例。这些以及其他示例在权利要求的范围内。
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