主动脉球囊反搏系统的自反馈控制方法及主动脉球囊反搏系统与流程

本发明实施例涉及医疗器械，特别涉及一种主动脉球囊反搏系统的自反馈控制方法及主动脉球囊反搏系统。

背景技术：

1、冠心病(心梗合并休克、高危冠心病、冠心病合并心衰等)是造成我国心血管疾病患者死亡的最主要因素。当前，主动脉球囊反搏泵(iabp，intra-aortic balloon pump)及导管设备对高危冠心病患者的支持治疗方面效果显著，其可以有效改善患者的心功能，降低死亡率。

2、然而，现有的iabp在使用时无法实时评估患者的心功能(如测量心输出量指标)，导致iabp在使用存在缺乏实时指导、无法评估患者病情、撤离时机无法界定等重要问题，并且，其他测量工具如右心导管、外周静脉导管等无法兼容目前的iabp。此外，目前的iabp的触发模式主要有固定频率触发、心电触发、压力触发等模式，以上触发模式并非基于心功能动态变化，以至于iabp对病情变化响应不及时，甚至出现对抗心脏泵血，加重心功能不全的情况。因此，本领域亟需一种能够实时监测患者心输出量，并能够根据该心输出量实现自反馈控制方法及主动脉球囊反搏系统。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的在于提供一种主动脉球囊反搏系统的自反馈控制方法及适用于该方法的主动脉球囊反搏系统，能够实时监测患者的心输出量，并根据该心输出量自动反馈控制主动脉球囊反搏系统，以切实辅助改善患者的心功能。

2、为解决上述技术问题，本发明的第一方面提供了一种主动脉球囊反搏系统的自反馈控制方法，所述主动脉球囊反搏系统包括充气装置和气连通所述充气装置的多级球囊，所述充气装置用于向所述多级球囊充气。该自反馈控制方法包括：

3、设定心输出量的上限阈值和下限阈值；

4、获取患者的实时心输出量；

5、将所述实时心输出量与所述上限阈值及下限阈值进行比较；

6、根据比较结果维持所述充气装置的工作状态，或者改变所述充气装置的充气频率和/或充气气压。

7、可选的，所述根据比较结果维持所述充气装置的工作状态，或者改变所述充气装置的充气频率和/或充气气压，具体为：

8、若所述实时心输出量不大于所述下限阈值，则减小所述充气装置的充气频率和/或增大所述充气装置的充气气压；

9、若所述实时心输出量大于所述下限阈值，且小于所述上限阈值，则维持所述主动脉球囊反搏系统的当前工作状态；

10、若所述实时心输出量不小于所述上限阈值，则增大所述充气装置的充气频率和/或减小所述充气装置的充气气压。

11、可选的，所述获取患者的实时心输出量的步骤包括：

12、在主动脉内第一位置获取血液的第一温度，以及在主动脉内第二位置获取血液的第二温度，根据所述第一温度和第二温度计算所述实时心输出量；所述第一位置相对所述第二位置靠近心脏一侧。

13、可选的，所述根据所述第一温度和所述第二温度计算所述实时心输出量，是根据以下公式计算：

14、

15、其中，co为所述实时心输出量，cb是血液的比热，ρb血液的密度，t1、t2分别是所获取的血液的第一温度和第二温度。

16、可选的，所述获取患者的实时心输出量，具体为：

17、向主动脉内注入预设体积的热稀释剂，在主动脉内第一位置获取血液的第一温度，以及在主动脉内第二位置获取血液的第二温度，根据所述第一温度和第二温度计算所述实时心输出量；所述第一位置相对所述第二位置靠近心脏一侧。

18、可选的，所述根据所述第一温度和所述第二温度计算所述实时心输出量，是根据以下公式计算：

19、

20、其中，co为所述实时心输出量，ci、cb分别是热稀释剂和血液的比热，ρi、ρb分别是热稀释剂和血液的密度，vi是注入主动脉内的热稀释剂的体积，tb、ti分别是获取的第二温度和第一温度，t(t)为热稀释剂稀释曲线。

21、可选的，所述获取患者的实时心输出量的步骤包括：

22、获取主动脉内的血压数据；

23、选取一个心动周期内的所述血压数据计算所述实时心输出量。

24、可选的，所述选取一个心动周期内的所述血压数据计算所述实时心输出量的步骤包括：

25、根据所述血压数据形成压力-时间曲线，在所述压力-时间曲线上截取自压力收缩峰至压力舒张峰的曲线段；

26、通过曲线积分计算所述实时心输出量。

27、可选的，所述通过曲线积分计算所述实时心输出量，是根据以下公式计算：

28、co＝hr×(δap*χ)

29、其中，co为所述实时心输出量，χ＝m(hr,δap,c(p),bsa,map,μ3ap,μ4ap)，hr为心率，δap为根据每20秒的动脉压计算得到的标准差，m为多参数回归函数方程，χ为转换因子，由关于动脉顺应性c(p)、平均动脉压map、动脉波形的偏度μ3ap、峰态μ4ap和体表面积bsa的多参数回归函数方程来确定。

30、本发明的第二方面提供了一种主动脉球囊反搏系统，适用于上述任一项自反馈控制方法，该主动脉球囊反搏系统包括：

31、导管，其远端设置有传感器，所述传感器用于在主动脉内监测主动脉内的血液动力学参数；外部主机，包括分析装置和充气装置，所述分析装置电连接所述传感器和充气装置，所述分析装置用于接收所述血液动力学参数以计算患者的实时心输出量，并比较所述实时心输出量与预设的上限阈值及下限阈值以得到比较结果，所述充气装置根据所述分析装置的比较结果维持工作状态，或者改变充气频率和/或充气气压；多级球囊，套设于部分所述导管的外侧，所述多级球囊的远端和所述导管的侧壁密封连接，所述多级球囊的近端气连通所述充气装置。

32、可选的，所述导管包括自远端向近端依次连接的头部、中部和尾部，所述头部弯折为钩状，所述传感器设于所述头部，所述多级囊体套设于所述中部的外侧，所述尾部用于连接所述充气装置；所述头部自近端向远端包括依次相互连接的第一段、第二段、第三段和第四段，所述第一段为直导管，所述第二段为弧形导管，所述第三段和所述第四段为直导管；其中，所述第二段在与所述第一段的连接处的切线，与所述第一段的轴线平行，所述第二段与所述第三段的连接处的切线，与所述第三段的轴线平行，所述第三段和所述第四段之间成夹角设置，且所述第四段的远端偏向所述第一段一侧。

33、可选的，所述第二段的弧度为150°至180°，曲率半径为40mm至50mm。

34、可选的，所述头部还包括第五段，所述第五段的一端连接所述第三段，另一端连接所述第四段，所述第五段的弧度为10°至30°。

35、本发明的实施例相对于相关技术而言，通过实时监测患者的心输出量，获得患者的实时心输出量，并将该实施心输出量与预设的心输出量阈值进行比较，主动脉球囊反搏系统根据比较结果，自动控制充气装置的工作状态。例如维持充气装置当前的工作状态，或者改变其充气频率和/或充气气压，以控制多级球囊的状态，从而使多级球囊能够适应患者的病情并做出适当调整，以切实辅助改善患者的心功能。