Hvad昼夜节律***(phi+)
阅读说明：本技术 Hvad昼夜节律***(phi+) (HVAD circadian rhythm tracker (PHI +) ) 是由 N·沃斯克博尼科夫 P·E·格雷夫德佩拉尔塔 V·拉莫斯 于 2017-07-13 设计创作，主要内容包括：一种检测具有植入式血泵的患者的昼夜节律的中断的方法,该方法包括基于由植入式血泵消耗的用于维持植入式血泵的推进器的恒定旋转速度的功率来计算移动平均值收敛发散(MACD)以及当计算的MACD未越过MACD零线达预先确定的MACD零线越过时间阈值时生成警报。(A method of detecting an interruption of a circadian rhythm of a patient having an implantable blood pump, the method comprising calculating a moving average convergent-divergent (MACD) based on power consumed by the implantable blood pump for maintaining a constant rotational speed of a propeller of the implantable blood pump and generating an alarm when the calculated MACD does not cross the MACD zero line by a predetermined MACD zero line crossing time threshold.)
技术领域
本发明涉及一种用于检测具有植入式血泵的患者的昼夜节律的中断的方法以及系统。
背景技术
心室辅助设备或VAD是挽救生命的机械循环支持设备或MCSD，被配置成用于辅助心脏将血液泵送遍及全身。VAD可包括离心泵、轴流泵或其他类型的电磁泵，它们被配置成用于将血液从心脏泵送至血管以围绕身体循环。一个此类离心泵是由HeartWare公司销售的HVAD，并且在美国专利第7,997,854号中被示出和被描述，该专利以其全文通过引用并入本文。一个此类轴流泵是由HeartWare公司销售的MVAD，并且在美国专利第8,419,609号中被示出和被描述，该专利以其全文通过引用并入本文。
由于需要此类设备的患者通常具有需要在患者体内植入VAD的不同的心脏病理学，因此检测与VAD的植入相关联的患者不良事件就具有挑战性。设计的一个解决方案是将传感器植入VAD中或在VAD上植入传感器以检测血泵的操作参数。然而，将传感器植入VAD内或在VAD上植入传感器需要传感器校准，并且可能会受到因腐蚀或其他事件引起的潜在故障的影响，并且增加了操作VAD所必需的功率。
发明内容
一个或多个计算机的系统可以被配置成借助于在所述系统上安装软件、固件、硬件或其组合来执行特定操作或动作，所述软件、固件、硬件或其组合在操作中使所述系统执行所述动作。一个或多个计算机程序可以被配置成借助于包括指令来执行特定的操作或动作，所述指令当由数据处理装置执行时致使所述装置执行所述动作。一个总体方面包括一种用于检测具有植入式血泵的患者的昼夜节律的中断的方法，包括：基于植入式血泵消耗的用于维持植入式血泵的推进器的恒定旋转速度的功率来计算移动平均值收敛发散(moving average convergence divergence,MACD)；并且当计算的MACD未越过(cross)MACD零线达预先确定的MACD零线越过时间阈值时生成警报。这个方面的其他实施例包括对应的计算机系统、装置、和记录在一个或多个计算机存储设备上的计算机程序，其中的每一项被配置成执行所述方法的动作。
实施方式可以包括以下特征中的一项或多项。该方法中，MACD零线越过时间阈值为24小时。该方法中，计算MACD包括计算缓慢移动平均值(SMA)，并且其中SMA是针对第一预先确定的时间段以预先确定的间期测得的由植入式血泵消耗的功率的一秒平均值测量。该方法中，预先确定的间期为15分钟。该方法中，第一预先确定的时间段为48小时。该方法中，计算MACD包括计算快速移动平均值(FMA)，并且其中FMA是针对小于第一时间段的第二预先确定的时间段以预先确定的间期测得的由植入式血泵消耗的功率的一秒平均值测量。该方法中，第二预先确定的时间段为四小时。该方法中，患者具有昼夜循环，并且其中生成警报指示患者的昼夜循环的丢失。该方法中，该方法进一步包括将患者的昼夜循环的丢失与来自包括血栓以及心动过速的群组中的至少一者进行关联。该方法中，生成警报包括来自群组中的至少一者，该群组包括使植入式血泵的控制器上的警报器(alarm)发出声音以及在植入式血泵的控制器的日志文件中显示警报的时间和日期。所描述技术的实施方式可以包括硬件、方法或过程、或者计算机可访问介质上的计算机软件。
一个总体方面包括一种用于检测具有植入式血泵的患者的昼夜节律的中断的系统，包括：控制器，该控制器具有处理器，控制器与植入式血泵以及电源通信，该电源被配置成用于向植入式血泵提供功率，控制器被配置成用于基于由植入式血泵消耗的用于维持植入式血泵的推进器的恒定旋转速度的功率来计算移动平均值收敛发散(MACD)；并且当计算的MACD未越过MACD零线达预先确定的MACD零线越过时间阈值时生成警报。这个方面的其他实施例包括对应的计算机系统、装置、和记录在一个或多个计算机存储设备上的计算机程序，其中的每一项被配置成执行所述方法的动作。
实施方式可以包括以下特征中的一项或多项。该系统中，MACD零线越过时间阈值为24小时。该系统中，计算MACD包括计算缓慢移动平均值(SMA)，并且其中SMA是针对第一预先确定的时间段以预先确定的间期测得的由植入式血泵消耗的功率的一秒平均值测量。该系统中，预先确定的间期为15分钟。该系统中，第一预先确定的时间段为48小时。该系统中，计算MACD包括计算快速移动平均值(FMA)，并且其中FMA是针对小于第一时间段的第二预先确定的时间段以预先确定的间期测得的由植入式血泵消耗的功率的一秒平均值测量。该系统中，第二预先确定的时间段为四小时。该系统中，生成警报包括来自群组中的至少一者，该群组包括使植入式血泵的控制器上的警报器发出声音以及在植入式血泵的控制器的显示器上显示警报的时间和日期。该系统中，控制器进一步被配置成用于当计算的MACD在预先确定的MACD零线越过时间阈值中越过MACD零线时清除警报。所描述技术的实施方式可以包括硬件、方法或过程、或者计算机可访问介质上的计算机软件。
一个总体方面包括一种用于检测具有植入式血泵以及昼夜循环的患者的昼夜节律的中断的方法，包括：基于由植入式血泵消耗的用于维持植入式血泵的推进器的恒定旋转速度的功率来计算移动平均值收敛发散(MACD)。该方法还包括当计算的MACD未越过MACD零线达预先确定的MACD零线越过时间阈值时生成警报，该警报指示患者的昼夜循环的丢失，生成警报包括来自群组中的至少一者，该群组包括使植入式血泵的控制器上的警报器发出声音以及在植入式血泵的控制器的日志文件中显示警报的时间和日期。该方法还包括将患者的昼夜循环的丢失与来自包括血栓以及心动过速的群组中的至少一者进行关联。该方法还包括，当计算的MACD在预先确定的MACD零线越过时间阈值中越过MACD零线时清除警报。这个方面的其他实施例包括对应的计算机系统、装置、和记录在一个或多个计算机存储设备上的计算机程序，其中的每一项被配置成执行所述方法的动作。
附图说明
在结合附图考虑时，通过参考以下详细说明，将更容易地理解本发明的更完整的理解以及其所伴随的优点和特征，其中：
图1是在正常参数内操作的植入式血泵的日志文件的示例性显示；
图2是示出了根据本申请确定具有正在操作的血泵的患者的昼夜节律的中断的方法的示例性流程图；
图3是在正常参数内操作的植入式血泵的日志文件的示例性显示；
图4是图3的日志文件，其中在两天期间内显示MACD计算并且在正常参数内操作；
图5是异常操作的植入式血泵的日志文件的示例性显示；
图6是图5的日志文件，其中所显示的MACD计算指示昼夜节律的丢失；
图7是异常操作的植入式血泵的日志文件的示例性显示；
图8是图7的日志文件，其中所显示的MACD计算指示血栓的存在；
图9是异常操作的植入式血泵的日志文件的示例性显示；并且
图10是图9的日志文件，其中所显示的MACD计算指示室性心动过速的存在。
具体实施方式
现在参考各附图，其中相同的附图标记表示相同的元素，在图1中示出的是根据本申请的原理构造的控制器10以及示例性日志文件12。控制器10可包括处理器，该处理器具有处理电路系统，该处理电路系统被配置成用于测量被植入人类或动物患者体内的血泵的参数并且用于控制植入式血泵的操作。如本文所使用的，植入式血泵指的是具有可移动元件(诸如，推进器)的任何MCSD(诸如，HVAD以及MVAD)，该任何MCSD被配置成用于将血液从心脏泵送至患者的循环系统。控制器10可以通过一个或多个导体(未示出)与植入式血泵通信，并且测量参数，诸如以mL/pin为单位的泵出流速、以毫瓦特(mWatt)为单位的功率消耗、以及以RPM为单位的推进器的旋转速度。控制器10被配置成用于以预先确定的间期测量这些参数的一秒平均值，并且将这些参数记录在存储在控制器10中的控制器日志文件12中。例如，在图1中所示出的日志文件12中，控制器10通过对每一个参数在每15分钟的一秒间期内的测量进行平均来对流速、功率以及推进器的速度进行平均，并且在日志文件12上记录相同的结果，该日志文件12可以图形形式在计算机上显示，如图1中的示例性日志文件12中所示出的。15分钟间期以及一秒平均均是可变化的。例如，可以充分地设想，可以使用任何间期(例如，1-60分钟)来从血泵采样测得的参数，并且平均可以是在例如1-5秒内。每15分钟测量测得的参数的一秒平均值帮助减少日志文件12中的噪声。
现在参考图2，控制器10进一步被配置成用于基于由植入式血泵消耗以维持植入式血泵的推进器的恒定旋转速度的功率来计算移动平均值收敛发散(MACD)。如本文所使用，MACD指的是趋势跟踪指示符，其示出相同的参数的两个平均值之间的关系。在图2中示出的示例性实施例中，计算MACD包括计算缓慢移动平均值(SMA)以及快速移动平均值(FMA)。SMA是针对第一预先确定的时间段以预先确定的间期测得的由植入式血泵消耗的功率的一秒平均值测量。在示例性配置中，SMA的预先确定的间期是15分钟，并且第一预先确定的时间段是48小时。在其他配置中，第一预先确定的时间段可以比48小时长或比48小时短。FMA是针对小于第一时间段的第二预先确定的时间段以预先确定的间期测得的由植入式血泵消耗的功率的一秒平均值测量。例如，可以以15分钟的预先确定的间期并且针对四小时的第二时间段来计算FMA。通过从FMA中减去SMA以创建示出由植入式血泵消耗的功率的趋势的指数来计算MACD。
继续参考图2，当计算的MACD未越过MACD零线达预先确定的MACD零线越过时间阈值时，生成警报。例如，虽然计算的MACD的振幅、平均水平以及节律分量和非节律分量可能变化，但是如果MACD水平在越过时间阈值(例如，24小时)期间未越过零线，则这指示患者的昼夜节律的丢失。因为MACD与移动平均值(即，SMA以及FMA)相比较，参考是基于零，即，当FMA大于SMA时，MACD将在零之上，而当FMA小于SMA时，MACD将在零之下。然而，在具有正常的昼夜循环的患者中，MACD应当每24小时越过零线至少一次。当计算的MACD未越过MACD零线达预先确定的MACD零线越过时间阈值时，生成警报，并且患者的昼夜循环已经中断或者丢失。警报可包括使植入式血泵的控制器10上的警报器发出声音和/或在控制器10的日志文件12中显示警报的时间以及日期。警报可进一步在日志文件中标出MACD计算没有越过零线的24小时时间段或不止一个的24小时时间段。例如，当日志文件12在计算机上显示时，可以以与背景显示不同的颜色标记已发生无零线越过的24小时时间段，以便于识别。查看日志文件12的控制器10和/或医生可将患者的昼夜循环的丢失与不良事件(诸如，血栓、心动过速、心律失常以及GI出血)进行关联。当计算的MACD在预先确定的MACD零线越过时间阈值中越过MACD零线时，警报可被清除。例如，如果MACD越过了零线，则移除日志文件的阴影区域或以其他方式标出的区域以指示该时间段正常操作。
现在参考图3以及图4，在患者(该患者的泵正以稳态操作)的示例性日志文件12中，MACD在SMA以及FMA趋势线上方显示(图4)并且示出了平滑趋势线，其中功率在白天期间增加并且在晚上减少。MACD进一步每24小时越过零线至少一次。此类越过由粗体黑点或其他标记指示，使得它们在日志文件中能够轻易地可见。例如，如图4中所示，在2017年4月10日到2017年4月12日之间，MACD五次越过零线。由此，在该示例性日志文件12中，并未生成警报，并且不存在不良事件的指示。
现在参考图5以及图6，在患者(该患者的泵未以稳态操作)的该示例性日志文件12中，MACD在SMA趋势线上方显示(图6)。在2016年10月1日到2016年10月14日之间，如在MACD趋势线上在零越过处的粗体黑点所指示的，MACD每24个小时越过零线至少一次。然而，从2016年10月14日开始，开始出现至少一个无零越过的24小时时间段，在该无零越过的24小时时间段中MACD趋势线保持在零下方。控制器10将无零越过发生达至少24小时的区域设为阴影，使得医生可以确定血泵的稳态的中断是何时发生的以及该情况持续了多久。在该特定的示例中，没有零越过达连续四天指示患者的昼夜节律的丢失。
现在参考图7以及图8，在患者(该患者的泵未以稳态操作)的示例性日志文件12中，MACD在SMA趋势线上方显示(图8)。该日志文件指示在2017年4月7日到2017年4月23日之间，存在多个如下的时间段：在该时间段中MACD趋势线不包括零越过达至少24小时的时间段，之后是MACD趋势线恢复正常的时间段。控制器10将无零越过发生达至少24小时的区域设为阴影，使得医生可以确定血泵的稳态的中断是何时发生的以及该情况持续了多久。在该特定的示例中，周期性缺少零越过和/或在约2017年4月21日之后MACD趋势线增高指示血栓。
现在参考图9以及图10，在患者(该患者的泵未以稳态操作)的示例性日志文件12中，MACD在SMA趋势线上方显示(图10)。该日志文件指示在2017年3月28日到2017年3月31日之间以及在2017年4月1日到2017年4月4日之间，存在多个时间段，在这些时间段中MACD趋势线不包括零越过达至少24小时的时间段，之后是MACD趋势线恢复正常的时间段。控制器10将无零越过发生达至少24小时的区域设为阴影，使得医生可以确定血泵的稳态的中断是何时发生的以及该情况持续了多久。在该特定的示例中，具有快速零越过的时间段的周期性缺少零越过指示室性心动过速。
本领域技术人员应当理解，本发明不限于以上的本文中已具体示出并描述的内容。另外，除非作出与以上相反的提及，应该注意所有附图都不是按比例的。在不背离本发明范围和精神的情况下，在以上示教启示下各种修改和变型是可能的，本发明只受所附权利要求书限制。