ES2720071T3 - Aparato de accionamiento de un dispositivo de contrapulsación - Google Patents

Aparato de accionamiento de un dispositivo de contrapulsación Download PDF

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ES2720071T3 ES17150905T ES17150905T ES2720071T3 ES 2720071 T3 ES2720071 T3 ES 2720071T3 ES 17150905 T ES17150905 T ES 17150905T ES 17150905 T ES17150905 T ES 17150905T ES 2720071 T3 ES2720071 T3 ES 2720071T3
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Rob Dowling
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Caitlyn Hastie
Thorsten Siess
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Abstract

Aparato para controlar el funcionamiento de un dispositivo de contrapulsación (CPD) (10) en un ser humano o en un animal, comprendiendo el aparato un controlador (440) configurado para: recibir una señal de un latido del corazón, indicativa del latido del corazón del paciente; proporcionar terapia de contrapulsación mediante el control de la presión suministrada a una línea de accionamiento (201) del CPD en comunicación neumática con el CPD (10) para hacer que el CPD (10) se llene alternativamente de sangre y expulse sangre con una temporización que viene determinada, por lo menos en parte, en base a la señal del latido del corazón; mientras se proporciona terapia de contrapulsación, recibir una señal de la presión de la línea de accionamiento del CPD indicativa de la presión en la línea de accionamiento (201) del CPD; ajustar la presión suministrada a la línea de accionamiento (201) en base por lo menos en parte, a la señal de presión de la línea de accionamiento; en respuesta a la determinación de que la presión en la línea de accionamiento (201) del CPD sobrepasa un límite superior de presión, evacuar la cámara de presión (430) del CPD hasta que la presión en la línea de accionamiento (201) del CPD esté por debajo del límite superior de presión; y en respuesta a la determinación de que la presión en la línea de accionamiento (201) del CPD está por debajo de un límite inferior de presión, abrir una válvula correspondiente a la cámara de vacío (420) del CPD hasta que la presión en la línea de accionamiento (201) del CPD esté por encima del límite inferior de presión.

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato de accionamiento de un dispositivo de contrapulsación
REFERENCIA A SOLICITUDES RELACIONADAS
La presente solicitud reivindica los beneficios de la solicitud provisional U.S. No. 61/563,238 presentada el 23 de noviembre de 2011, titulada DISPOSITIVOS DE CONTRAPULSACIÓN, SISTEMAS Y PROCEDIMIENTOS.
Esta solicitud está relacionada asimismo con la solicitud de patente internacional No. PCT/US 12/66292 presentada el 21 de noviembre de 2012 titulada INJERTO PARA SER UTILIZADO CON UN DISPOSITIVO DE CONTRAPULSACIÓN.
ANTECEDENTES
La siguiente sección se presenta únicamente a efectos de información. La inclusión de material en esta sección no debe ser considerada como una admisión de que dicho material sea una técnica anterior a la presente solicitud. Los trastornos cardíacos tales como la insuficiencia cardíaca congestiva afectan a más de cinco millones de personas solamente en los Estados Unidos. Muchas personas que sufren dichos trastornos precisan una asistencia mecánica a la circulación. La terapia de la contrapulsación puede ser utilizada para el tratamiento de trastornos cardíacos. La contrapulsación es una técnica que sincroniza el bombeo exterior de la sangre con el ciclo del corazón para ayudar a la circulación y a disminuir el esfuerzo del corazón.
Las bombas de contrapulsación realizan la expulsión cuando el corazón se está llenando (periodo de relajación) para aumentar el caudal de sangre y de oxígeno al corazón. Las bombas de contrapulsación realizan el llenado cuando el corazón está realizando la expulsión para disminuir la carga del corazón y reducir la demanda de oxígeno (ver documento US2005/0096496).
La contrapulsación puede ser implementada utilizando un dispositivo de bombeo implantado, denominado como dispositivo de contrapulsación (CPD). La acción de bombeo del CPD puede estar sincronizada con el latido del corazón del paciente para proporcionar una contrapulsación utilizando, por ejemplo, una señal detectada de ECG (electrocardiograma).
RESUMEN
Los solicitantes han desarrollado dispositivos, sistemas y procedimientos tales como los descritos en esta memoria para ser utilizados con dispositivos de contrapulsación (CPD).
En un aspecto, se da a conocer un procedimiento de funcionamiento de un dispositivo de contrapulsación (CPD) en un ser humano o en un animal, incluyendo el procedimiento: recibir una señal del latido del corazón indicativa del latido del corazón del paciente; proporcionar terapia de contrapulsación por medio del control de la presión suministrada a una línea de accionamiento del CPD en comunicación neumática con el CPD para hacer que el CPD, alternativamente, se llene de sangre y expulse sangre con una temporización que viene determinada, por lo menos en parte, en base a la señal del latido del corazón; mientras se proporciona la terapia de contrapulsación, recibir una señal de la presión de la línea de accionamiento del CPD indicativa de la presión en la línea de accionamiento del CPD; y ajustar la presión suministrada a la línea de accionamiento, en base por lo menos en parte, a la señal de presión de la línea de accionamiento.
En algunas realizaciones, el ajuste de la presión en el interior de la línea de accionamiento, en base por lo menos en parte, a la señal de presión de la línea de accionamiento incluye el análisis de la señal de presión de la línea de accionamiento para determinar una situación de llenado completo o de vaciado completo del CPD.
En algunas realizaciones, el análisis de la señal de presión de la línea de accionamiento para determinar la situación de llenado completo o de vaciado completo del CPD incluye el análisis del cambio en la presión de la línea de accionamiento en función del tiempo.
En algunas realizaciones, el CPD incluye una cámara de accionamiento en comunicación neumática con la línea de accionamiento y una cámara de sangre que está separada herméticamente de la cámara de accionamiento por medio de una membrana. En algunas realizaciones, el análisis de la señal de presión de la línea de accionamiento para determinar la situación de llenado completo o de vaciado completo del CPD incluye la detección de una característica en la señal de presión de la línea de accionamiento indicativa de que la membrana ha alcanzado una posición extrema sustancialmente estacionaria.
Algunas realizaciones incluyen la detección de la posición temporal de la situación de llenado completo o de vaciado completo durante un ciclo operativo del CPD, por comparación de la posición temporal con un intervalo deseado; y si la posición temporal está fuera del intervalo deseado, el ajuste de la presión suministrada a la línea de accionamiento.
Algunas realizaciones incluyen, durante el vaciado del CPD: la determinación de si la posición temporal de la situación de vaciado completo se produce en un momento anterior al intervalo deseado y, si es así, el ajuste de la presión de la línea de accionamiento para ralentizar el vaciado.
Algunas realizaciones incluyen la determinación de si la posición temporal de la situación de vaciado completo se produce en un momento posterior al intervalo deseado, o no se produce, y si es así, el ajuste de la presión de la línea de accionamiento para acelerar el vaciado.
Algunas realizaciones incluyen, durante el llenado del CPD: la determinación de si la posición temporal de la situación de llenado completo se produce en un momento anterior al intervalo deseado y, si es así, el ajuste de la presión de la línea de accionamiento para ralentizar el llenado.
Algunas realizaciones incluyen, durante el llenado del CPD: la determinación de si la posición temporal de la situación de llenado completo se produce en un momento posterior al intervalo deseado, o no se produce y, si es así, el ajuste de la presión de la línea de accionamiento para acelerar el llenado.
En algunas realizaciones, el ajuste de la presión suministrada a la línea de accionamiento incluye el ajuste de uno o varios parámetros operativos de un dispositivo de bombeo acoplado neumáticamente a la línea de accionamiento del CPD.
En algunas realizaciones, el dispositivo de bombeo incluye un compresor, y el ajuste de uno o varios parámetros operativos del dispositivo de bombeo incluye el ajuste de un parámetro operativo del compresor.
En algunas realizaciones, el dispositivo de bombeo incluye una o varias cámaras de presión o de vacío. En algunas realizaciones, el ajuste de uno o varios parámetros operativos del dispositivo de bombeo incluye el control de una o varias válvulas de evacuación asociadas con la una o las varias cámaras de presión o de vacío.
En algunas realizaciones, la señal del latido del corazón incluye una señal de ECG.
Algunas realizaciones incluyen el control de la presión de la línea de accionamiento, en base por lo menos en parte, a la señal del latido del corazón para hacer que el CPD expulse sangre cuando el corazón se está llenando y se llene de sangre cuando el corazón está expulsando sangre.
En otro aspecto, se da a conocer un aparato para el control del funcionamiento de un dispositivo de contrapulsación (CPD) en un ser humano o en un animal, incluyendo el aparato un controlador configurado para: recibir una señal de un latido del corazón indicativa del latido del corazón del paciente; proporcionar terapia de contrapulsación por medio del control de la presión suministrada a una línea de accionamiento de un CPD en comunicación neumática con el CPD para hacer que el CPD alternativamente se llene de sangre y expulse sangre con una temporización que viene determinada, por lo menos en parte, en base a la señal del latido del corazón; mientras se proporciona terapia de contrapulsación, recibir una señal de presión de la línea de accionamiento del CPD indicativa de la presión en la línea de accionamiento del CPD; y ajustar la presión suministrada a la línea de accionamiento, en base por lo menos en parte, a la señal de presión de la línea de accionamiento.
En algunas realizaciones el controlador está configurado para ajustar la presión en el interior de la línea de accionamiento, en base por lo menos en parte, a la señal de presión de la línea de accionamiento por medio del análisis de la señal de presión de la línea de accionamiento para determinar una situación de llenado completo o de vaciado completo del CPD.
En algunas realizaciones el controlador está configurado para analizar la señal de presión de la línea de accionamiento para determinar una situación de llenado completo o de vaciado completo del CPD por medio del análisis del cambio en la presión de la línea de accionamiento en función del tiempo.
En algunas realizaciones, el CPD incluye una cámara de accionamiento en comunicación neumática con la línea de accionamiento y una cámara de sangre que está separada herméticamente de la cámara de accionamiento por medio de una membrana. En algunas realizaciones, el controlador está configurado para analizar la señal de presión de la línea de accionamiento para determinar una situación de llenado completo o de vaciado completo del CPD por medio de la detección de una característica en la señal de presión de la línea de accionamiento indicativa de que la membrana ha alcanzado una posición extrema sustancialmente estacionaria.
En algunas realizaciones, el controlador está configurado para: detectar la posición temporal de la situación de llenado completo o de vaciado completo durante un ciclo de funcionamiento del CPD, comparar la posición temporal con un intervalo deseado; y si la posición temporal está fuera del intervalo deseado, ajustar la presión suministrada a la línea de accionamiento.
En algunas realizaciones, el controlador está configurado para, durante el vaciado del CPD: determinar si la posición temporal de la situación de vaciado completo se produce en un momento anterior al intervalo deseado y, si es así, ajustar la presión de la línea de accionamiento para ralentizar el vaciado.
En algunas realizaciones, el controlador está configurado para, durante el vaciado del CPD: determinar si la posición temporal de la situación de vaciado completo se produce en un momento posterior al intervalo deseado, o no se produce y, si es así, ajustar la presión de la línea de accionamiento para acelerar el vaciado.
En algunas realizaciones, el controlador está configurado para, durante el llenado del CPD: determinar si la posición temporal de la situación de llenado completo se produce en un momento anterior al intervalo deseado y, si es así, ajustar la presión de la línea de accionamiento para ralentizar el llenado.
En algunas realizaciones, el controlador está configurado para, durante el llenado del CPD: determinar si la posición temporal de la situación de llenado completo se produce en un momento posterior al intervalo deseado, o no se produce y, si es así, ajustar la presión de la línea de accionamiento para acelerar el llenado.
En algunas realizaciones el controlador está configurado para ajustar la presión suministrada a la línea de accionamiento por medio del ajuste de uno o varios parámetros de funcionamiento de un dispositivo de bombeo acoplado neumáticamente a la línea de accionamiento del CPD.
En algunas realizaciones, el dispositivo de bombeo incluye un compresor. En algunas realizaciones, el ajuste de uno o varios parámetros de funcionamiento del dispositivo de bombeo incluye el ajuste de un parámetro operativo del compresor.
En algunas realizaciones, el dispositivo de bombeo incluye una o varias cámaras de presión o de vacío, y el ajuste de uno o varios parámetros de funcionamiento del dispositivo de bombeo incluye el control de una o varias válvulas de evacuación asociadas con la una o las varias cámaras de presión o de vacío.
En algunas realizaciones, la señal del latido del corazón incluye una señal de ECG.
En algunas realizaciones, el controlador está configurado para controlar la presión en la línea de accionamiento en base, por lo menos en parte, a la señal del latido del corazón para hacer que el CPD expulse sangre cuando el corazón se está llenando y se llene de sangre cuando el corazón esté expulsando sangre.
Algunas realizaciones incluyen el dispositivo de bombeo.
Algunas realizaciones incluyen un sensor configurado para generar la señal de presión de la línea de accionamiento. En otro aspecto, se da a conocer un sistema que incluye: un CPD; y el aparato de uno cualquiera de los tipos descritos anteriormente conectado operativamente al CPD. Algunas realizaciones incluyen la línea de accionamiento del CPD. Algunas realizaciones incluyen un sensor configurado para generar la señal del latido del corazón. En algunas realizaciones, el sensor configurado para generar la señal del latido del corazón incluye una unidad de ECG. Algunas realizaciones incluyen un injerto configurado para conectar el CPD a un vaso sanguíneo del paciente. Diversas realizaciones pueden incluir cualesquiera de los elementos descritos anteriormente, solos o en cualquier combinación adecuada.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Los dibujos adjuntos se presentan únicamente a efectos ilustrativos y no pretenden estar hechos a escala.
La figura 1 es una ilustración de un dispositivo de contrapulsación (CPD).
La figura 2 es una ilustración de un sistema de CPD que incluye un CPD, el dispositivo de accionamiento del CPD y el injerto del CPD.
La figura 3 muestra una vista en detalle de una realización de un injerto de un CPD.
La figura 4 muestra la implantación de un dispositivo de CPD en un ser humano.
La figura 5 es un diagrama funcional de bloques que muestra un controlador de accionamiento del CPD.
La figura 6 es un diagrama de flujo de un procedimiento de control de un controlador de accionamiento del CPD. La figura 7 muestra la detección de una situación de llenado completo y de vaciado completo de un CPD utilizando la señal de presión de la línea de accionamiento.
La figura 8 muestra una técnica para el ajuste de la aparición de un vaciado completo de un CPD utilizando una señal de presión de la línea de accionamiento.
La figura 9 muestra una técnica para el ajuste de la aparición de un llenado completo de un CPD utilizando una señal de presión de la línea de accionamiento.
La figura 10 muestra una realización a modo de ejemplo de un esquema de control para ajustar la presión de la línea de accionamiento del CPD.
La figura 11 muestra una realización a modo de ejemplo de un esquema de control para el funcionamiento de una unidad de bombeo de un CPD por medio de un controlador.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
La descripción siguiente da a conocer un injerto y procedimientos relacionados para su utilización en un dispositivo de contrapulsación (CPD) que puede ser implantado.
La figura 1 muestra una realización a modo de ejemplo de un CPD -10-. El CPD -10- tiene una abertura de bombeo -11- que puede estar unida a un vaso sanguíneo de un paciente utilizando un injerto -100- (no mostrado, descrito más adelante). La abertura de bombeo -11- permite el flujo de entrada y el flujo de salida de la sangre desde el CPD -10-. El CPD -10- incluye asimismo una abertura -12- de la línea de accionamiento que puede recibir una línea de accionamiento -201- (no mostrada, descrita más adelante) que puede controlar el funcionamiento del CPD -10-, por ejemplo, tal como se detalla más adelante. En algunas realizaciones, el CPD -10- puede incluir una bomba para la sangre, por ejemplo, una bomba sin válvulas, en comunicación fluida con la abertura -11- de la bomba. En algunas realizaciones, el CPD incluye una cámara para la sangre que está separada de la cámara de accionamiento por medio de una membrana. La cámara de accionamiento está en comunicación neumática con la línea de accionamiento, mientras que la cámara de la sangre está en comunicación fluida con el vaso sanguíneo a través del injerto -100-.
En algunas realizaciones, el CPD -10- puede ser del tipo disponible en la línea de productos Symphony®, disponible en la firma Abiomed, Inc. de Danvers, Ma .
La figura 2 muestra un sistema -200- de CPD, a modo de ejemplo, utilizado para proporcionar terapia de contrapulsación a un paciente. El CPD -10- está unido a un vaso sanguíneo -300- (por ejemplo, la arteria subclavia) utilizando un injerto -100-, por ejemplo, del tipo descrito más adelante. En algunas realizaciones, el CPD puede ser implantado en el paciente, por ejemplo, superficialmente en una denominada “bolsa de marcapasos” en el exterior de la cavidad torácica del paciente, proporcionando el injerto -100- una comunicación fluida entre el CPD y el vaso sanguíneo -300- en el interior de la cavidad torácica.
Una línea de accionamiento -201- (por ejemplo, una línea neumática) une el CPD -10- a un controlador de accionamiento -202- para permitir el control del funcionamiento del CPD -10-. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el controlador de accionamiento -202- sincroniza el bombeo externo de la sangre desde el CPD -10- con el ciclo del corazón del paciente para ayudar a la circulación y disminuir el esfuerzo del corazón. El controlador puede hacer que el CPD -10- expulse sangre cuando el corazón se está relajando para aumentar el flujo de sangre y de oxígeno al corazón, y para llenar la bomba de forma pasiva o activa cuando el corazón se está contrayendo para expulsar la sangre, disminuir la carga del corazón y reducir la demanda de oxígeno. Por ejemplo, el controlador de accionamiento -202- puede aplicar alternativamente presión positiva y vacío a través de la línea de accionamiento -201- para vaciar y llenar el CPD -10-. La acción de bombeo del CPD -10- puede estar sincronizada con el latido del corazón del paciente para proporcionar una contrapulsación, por ejemplo, utilizando una señal detectada de ECG enviada al controlador de accionamiento -202-.
La figura 3 muestra una vista en detalle de una realización del injerto -100-. El injerto -100- está constituido por un injerto de interposición -101- y un injerto -110- de la bomba. El injerto de interposición -101- tiene un primer extremo -102- unido al vaso sanguíneo -300- utilizando cualquier técnica adecuada de anastomosis, y un segundo extremo -103- unido al injerto -110- de la bomba. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el injerto de interposición -101- está cosido al vaso -300-. Un paso interior -104- (por ejemplo, un paso tubular) está formado en el injerto de interposición -101-, que proporciona una comunicación fluida con el injerto -110- de la bomba.
En algunas realizaciones, el injerto -100- puede incluir uno o varios de los conectores descritos en la publicación de la patente US N° 2012/0209057 publicada el 16 de agosto de 2012 y titulada Acoplamiento rápido bloqueable.
El injerto -110- de la bomba tiene un primer extremo -112- que se une al segundo extremo -103- del injerto de interposición -101- utilizando cualquier técnica de unión adecuada. Tal como se muestra, el injerto de interposición -101- y el injerto -110- de la bomba incluyen cada uno un anillo de cosido -105- y -115- (respectivamente). Estos anillos pueden ser cosidos entre sí para sujetar los injertos de interposición y de la bomba -101- y -110-.
El injerto -110- de la bomba tiene un segundo extremo -113- que está sujeto al CPD -10- (no mostrado) utilizando cualquier conector adecuado (no mostrado).
Un paso interior -114- (por ejemplo un paso tubular) está formado en el injerto -110- de la bomba que proporciona una comunicación fluida con el CPD -10-. Por consiguiente, cuando está totalmente montado, el injerto -100- proporciona comunicación fluida desde el vaso -300- a través del injerto de interposición -101- y del injerto -110- de la bomba al CPD -10-.
En algunas realizaciones, el injerto -100- está configurado para favorecer el crecimiento de tejido biológico sobre el injerto de interposición -101- y alrededor del mismo (por ejemplo, para mejorar la conexión con el vaso -100-), mientras que inhibe el crecimiento de tejido sobre el injerto -110- de la bomba (por ejemplo, para evitar interferencias con el funcionamiento del CPD).
En algunas realizaciones, esta disposición es ventajosa para su utilización con el CPD -10-, por ejemplo, en los casos en que el flujo de sangre tanto entra como sale del CPD -10- a través de la conexión del injerto -100- con el vaso -300-. Las realizaciones del injerto -100- descritas en esta memoria pueden proporcionar de un modo ventajoso una hemocompatibilidad del flujo en ambas direcciones, favoreciendo un correcto lavado del injerto y evitando o reduciendo la formación de trombos.
Esta disposición difiere de otros dispositivos de bombeo de sangre tales como los dispositivos de asistencia ventricular (VAD). Habitualmente, los VAD tienen conductos separados de entrada y salida del flujo, y por consiguiente no requieren una conexión mediante injerto del tipo descrito en esta memoria.
En algunas realizaciones, el paso interior -104- (y/u otras superficies) del injerto de interposición -101- incluyen una superficie rugosa configurada para favorecer el crecimiento biológico en la superficie. En algunas realizaciones, la superficie rugosa incluye un material textil. En algunas realizaciones, el material textil incluye un tejido que incluye fibras de polímero. En algunas realizaciones, las fibras incluyen fibras de poliéster. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el injerto de interposición -101- puede estar fabricado a partir de una cierta longitud de tejido de DACRON ®, familiar a los expertos en la técnica.
En algunas realizaciones, el paso interior -114- del injerto -110- de la bomba, incluye una superficie lisa o sustancialmente lisa, configurada para inhibir el crecimiento biológico en la superficie. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el injerto -110- de la bomba puede estar fabricado de un plástico o de otro material adecuado, por ejemplo, un polímero termoplástico moldeado y/o expandido. En algunas realizaciones, el polímero incluye un fluoropolímero, por ejemplo, politetrafluoretileno (PTFE). En algunas realizaciones, el paso interior -114- del injerto -110- de la bomba puede estar recubierto (por ejemplo, utilizando un recubrimiento de silicona) para incrementar más la suavidad de paso.
En algunas realizaciones, la forma física del injerto de interposición -101- y/o del injerto -110- de la bomba pueden estar diseñadas para impedir el crecimiento interno de tejido en el paso interior -114- del injerto -110- de la bomba. Por ejemplo, tal como se muestra, el injerto de interposición -101- está conformado para impedir el contacto entre la superficie o superficies rugosas del injerto de interposición -101- y la superficie lisa del paso interior -114- del injerto -110- de la bomba. El paso interior -104- del injerto de interposición -101- tiene una denominada “característica de chimenea” -106-, una zona de mayor diámetro situada proximal a la conexión con el injerto -110- de la bomba. La característica de chimenea -106- está situada de tal modo que el primer extremo -112- del injerto -110- de la bomba se extiende en el paso interior -104- del injerto de interposición -101 - sin hacer contacto físico con ninguna superficie rugosa. En algunas realizaciones, esto puede inhibir o impedir sustancialmente el crecimiento de tejido en el paso interior -114- del injerto -110- de la bomba.
En casos típicos, el acceso quirúrgico al vaso -110- (por ejemplo, la arteria subclavia) puede ser limitado y la visibilidad puede estar restringida. Para compensar esto, en algunas realizaciones, el injerto de interposición -101- está fabricado de un material flexible para permitir que sea deformado. Esto permite que el cirujano vea los bordes cortados de la arteria mientras realiza la anastomosis del injerto de interposición -101-. Después de completar la anastomosis del injerto de interposición -101-, el injerto -110- de la bomba es sujetado al injerto de interposición utilizando, por ejemplo, la costura -105- y -115- o cualquier otra técnica adecuada. En algunas realizaciones, la elasticidad del injerto de interposición -101- es suficiente para mantener abierta la interfaz entre vaso e injerto, es decir, durante el periodo de llenado de la bomba.
En algunas realizaciones, la longitud del injerto de interposición -101- a lo largo del tramo desde el extremo -102- al extremo -103- puede ser más corta que la longitud del injerto -110- de la bomba a lo largo del tramo desde el extremo -112- al extremo -113-. Por ejemplo, en algunas realizaciones, la longitud del injerto -110- de la bomba puede ser, por lo menos, de 1,25, 1,5, 1,75, 2,0, 2,5, 3,0, 3,5, 4,0, 4,5, 5,0, 5,5, 6,0 o más veces la longitud del injerto de interposición.
La figura 4 muestra una ilustración del CPD -10- implantado en un paciente humano. En algunas realizaciones, el CPD puede ser implantado utilizando técnicas descritas en las referencias incorporadas anteriormente, o cualesquiera otras técnicas adecuadas.
La figura 5 muestra una realización a modo de ejemplo del controlador -202- de accionamiento del CPD con mayor detalle. Tal como se describe más adelante, un controlador -440- (que comprende, por ejemplo, uno o varios procesadores) implementa un circuito de control para controlar el CPD -10- para proporcionar un comportamiento ventajoso, por ejemplo, para asegurar una temporización correcta del llenado y el vaciado del CPD -10- durante cada ciclo de bombeo (correspondiente a un latido del corazón). En algunas realizaciones, el controlador -440- recibe retroalimentación procedente de un electrocardiograma (ECG) -470- y del sensor -480- de la línea de accionamiento. En diversas realizaciones, el sensor -480- de la línea de accionamiento puede ser cualquier sensor adecuado capaz de detectar la presión en el interior de la línea de accionamiento.
El controlador -440- acciona el CPD -10- mediante el control del funcionamiento de una unidad de bombeo -400-, por ejemplo, mediante la interconexión con un cierto número de válvulas -465- de accionamiento de la línea, de válvulas de evacuación -460-, de válvulas -450- de llenado de la cámara, y de un compresor -410-. Adicionalmente, en algunas realizaciones, el controlador -440- puede estar interconectado con un dispositivo de visualización y o un dispositivo de entrada/salida (I/O) a través de una unidad de visualización I/O -490- para, por ejemplo, informar del estado del paciente y del sistema a un usuario y/o para controlar el funcionamiento del CPD -10-.
En diversas realizaciones, uno o varios de los componentes del sistema -200-, incluyendo el controlador -202- del accionamiento pueden ser de la línea de productos Symphony ® disponibles en la firma Abiomed, Inc. de Danvers, MA.
Tal como se ha expuesto anteriormente, el controlador -202- de accionamiento incluye una cámara de vacío -420- y una cámara de presión -430-. En algunas realizaciones, la presión positiva pulsante y el vacío suministrado a la línea de accionamiento -201- hacen que el CPD -10- se vacíe y se llene, respectivamente. El controlador -440- puede controlar la apertura y el cierre de la válvula -450(1)- y de la válvula -450(2)- para presurizar positivamente la cámara de presión -430- y presurizar negativamente la cámara de vacío -420-. En algunas realizaciones, una o ambas de las válvulas -450- pueden ser omitidas.
En algunas realizaciones, el compresor -410- puede impulsar gas desde el lado de la cámara de vacío del circuito hacia el lado de la cámara de presión del circuito para inducir las respectivas presiones negativas y positivas. En otras realizaciones, el compresor puede bombear gas al interior desde el entorno exterior o desde una línea de suministro de gas para presurizar la cámara de presión -430-. De manera similar, el compresor -410- puede bombear gas desde la cámara de vacío hacia el entorno exterior para producir un vacío en la cámara de vacío -420-. En algunas realizaciones se pueden utilizar una serie de compresores, por ejemplo, un primer compresor fijado a la cámara de vacío y un segundo compresor fijado a la cámara de vacío -420- y a la cámara de presión -430-.
En algunas realizaciones, las válvulas de evacuación de la cámara -460(1)- y -460(2)-, de la cámara de vacío -420- y de la cámara de presión -430-, respectivamente, permiten que el controlador -440- ajuste la presión de la cámara de vacío -420- y de la cámara de presión -430-. Por ejemplo, si el controlador -440- determina que la presión en la cámara de presión -430- es demasiado elevada, el controlador de control puede ejecutar una liberación controlada de la presión del sistema mediante la apertura de la válvula de evacuación -460(2)- de la cámara de presión. Adicionalmente o alternativamente, la presión en el interior de la cámara de vacío -420- y de la cámara de presión -430- pueden ser controladas mediante el control de la velocidad o de otros parámetros operativos del compresor -410-.
En algunas realizaciones, el llenado pulsante y el vaciado del CPD -10- se genera mediante la presurización y despresurización alternativa de la línea de accionamiento. En algunas realizaciones, el controlador -440- acciona el llenado y el vaciado del CPD -10- mediante la activación alternativa de las válvulas -465(1)- y -465(2)- de la línea de accionamiento. Por ejemplo, mediante la apertura de la válvula -465(1)- de la línea de accionamiento y dejando abierta la línea de accionamiento a la presión negativa de la cámara de vacío -420-, se induce una presión negativa en la línea de accionamiento. La línea de accionamiento resultante, presurizada negativamente, hace que el CPD -10- se llene de sangre del paciente. Una vez cerrada la válvula -465(1)- de la línea de accionamiento, el controlador puede abrir la válvula -465(2)- de la línea de accionamiento para inducir una presión positiva en la línea de accionamiento. La presión positiva inducida en el CPD -10- hace que el CPD -10- se vacíe de sangre. En algunas realizaciones, una vez cerrada una de las respectivas válvulas -465- de la línea de accionamiento, el controlador -440- abre la válvula de llenado respectiva -460- y activa el compresor -410- para volver a presurizar la cámara respectiva al nivel de presión apropiado. En algunas realizaciones, las presiones positivas y negativas descritas anteriormente son presiones calibradas con respecto a la presión atmosférica. En otras realizaciones, las presiones descritas son presiones calibradas con respecto a la presión sanguínea del paciente.
Tal como se ha descrito en esta memoria, el controlador de accionamiento -202- puede regular las acciones pulsantes del sistema en base a los registros fisiológicos del paciente y del sistema. Tal como se ha descrito anteriormente, el controlador -440- puede recibir como entrada el ECG del paciente. En algunas realizaciones, el controlador -440- sincroniza la apertura de las válvulas de la línea de accionamiento con las contracciones del corazón del paciente. Por ejemplo, el controlador puede analizar el ECG y sincronizar el bombeo exterior de sangre procedente del CPD -10- con el ciclo del corazón del paciente para ayudar a la circulación y disminuir el esfuerzo del corazón. El controlador puede hacer que el CPD -10- expulse sangre (por ejemplo, aplicando una presión positiva a la línea de accionamiento) cuando el corazón se está relajando para aumentar el flujo de sangre y de oxígeno al corazón, y para llenar la bomba de manera pasiva o activa (por ejemplo, aplicando una presión reducida, por ejemplo presión negativa o vacío a la línea de accionamiento) cuando el corazón se está contrayendo para expulsar sangre, para disminuir la carga del corazón y reducir la demanda de oxígeno. Por ejemplo, en algunas realizaciones, en respuesta a la señal del ECG, el controlador -440- puede abrir alternativamente la válvula -465(2)- de la línea de accionamiento para presurizar positivamente la línea de accionamiento y vaciar el CPD -10-, y abrir la válvula -465(1)- de la línea de accionamiento para aplicar vacío a la línea de accionamiento para llenar el CPD -10-. Por consiguiente, la acción de bombeo del CPD -10- puede estar sincronizada con el latido del corazón del paciente para proporcionar la contrapulsación. Como respuesta a la detección de una contracción del corazón, el controlador -440- puede abrir la válvula -465(2)- de la línea de accionamiento para presurizar positivamente la línea de accionamiento y vaciar el CPD -10-. En otras realizaciones, el controlador -440- puede incluir, adicionalmente o alternativamente, lecturas de un esfingomanómetro o de cualquier otro sensor capaz de detectar los latidos del corazón del paciente para accionar el vaciado y el llenado del CPD -10-.
La figura 6 muestra, a modo de ejemplo, un bucle de control -600- que puede ser utilizado por el controlador de accionamiento -202- del CPD. En la etapa -601- se monitoriza la presión de la línea de accionamiento -201- utilizando cualquier sensor adecuado. En la etapa -602- se analiza la presión de la línea de accionamiento (por ejemplo, utilizando cualquiera de las técnicas descritas más adelante) para determinar la información indicativa del funcionamiento del CPD -10-. Por ejemplo, tal como se muestra, se analiza la presión de la línea de accionamiento para determinar cuando se produce una situación de llenado completo (LC) y de vaciado completo (VC) durante cada ciclo de bombeo del CPD. En las etapas -603-, el funcionamiento del controlador -202- de accionamiento del CPD se ajusta en base a la información determinada en la etapa -602-. Por ejemplo, tal como se muestra, en la etapa -603- los valores de consigna de presión de la línea de accionamiento se ajustan en base a la información de la presión de la línea de accionamiento con el objeto de ajustar la temporización del LC y el VC del CPD -10-. En las etapas -604- y -605- se implementan los nuevos valores de consigna de la línea de accionamiento mediante el ajuste de diversas características operativas del controlador -202- de accionamiento. Por ejemplo, tal como se muestra, en la etapa -604-, se ajustan los valores de consigna para las cámaras -420- y -430-, y en la etapa -605- el funcionamiento de las válvulas -460(1)- y -460(2)-, y/o la velocidad u otros parámetros operativos del compresor -410- se ajustan para implementar los valores de consigna.
A continuación, se describirán en detalle realizaciones a modo de ejemplo de cada una de las etapas del bucle de control -600-.
Detección de LC/VC
En algunas realizaciones, la situación de llenado completo (LC) y de vaciado completo (VC) del CPD -10- es detectada mediante el monitorizado de la presión en la línea de accionamiento. En algunas realizaciones, en los estados LC y VC una membrana que separa la cámara de accionamiento y la cámara de la sangre del CPD -10- alcanza una posición extrema (por ejemplo, una posición estacionaria que no cambia con un aumento adicional del valor absoluto de la presión aplicada a la línea de accionamiento), de lo que resulta un cambio de presión significativo. Por ejemplo, la figura 7 muestra un gráfico de la presión de la línea de accionamiento y del flujo de sangre medido en función del tiempo. El gráfico muestra la presión en la línea de accionamiento con respecto al tiempo, y del flujo (l/min* 10) con respecto al tiempo. En el instante cero, el trazo superior en el gráfico es la presión de la línea de accionamiento, mientras que el trazo inferior del gráfico es el flujo. Tal como se muestra, las situaciones LC y VC están indicadas mediante un rizo (o círculo) en el gráfico de presión. En algunas realizaciones, la señal de la presión en la línea de accionamiento se analiza utilizando un algoritmo que detecta estos cambios de presión mediante la determinación de la pendiente de la señal de presión. Por ejemplo, tal como se muestra, las situaciones de LC y de VC son detectadas como un cambio brusco en la pendiente de la señal de presión.
La situación de VC puede ser detectada como una pendiente positiva en la señal de presión de la línea de accionamiento durante el vaciado con un periodo de supresión después del inicio del vaciado. La situación de LC puede ser detectada como una pendiente negativa en la señal de presión de la línea de accionamiento durante el periodo de llenado con una supresión después del inicio del llenado.
En algunas realizaciones, el periodo de tiempo para alcanzar el LC y el VC desde el inicio del llenado/vaciado, respectivamente puede ser la base para establecer los valores de consigna de presión de la línea de accionamiento tal como se describe más adelante.
Ajuste de la presión de la línea de accionamiento
Ciclo de vaciado
Haciendo referencia a la figura 8, el inicio del vaciado del CPD -10- puede ser determinado por medio de la detección del límite ascendente de la presión de la línea de accionamiento. Durante el vaciado se puede utilizar un algoritmo que rastrea la aparición del vaciado completo (por ejemplo, en base a la característica de la curva de presión tal como se ha descrito anteriormente) y calcula el tiempo absoluto o relativo en que sucede. Tal como se muestra, el tiempo relativo se determina como un porcentaje de la duración total del vaciado. En algunas realizaciones, el controlador -202- del accionamiento ajusta la presión de la línea de accionamiento para mantener la posición temporal de la aparición del VC dentro del intervalo deseado (denominado en esta memoria como “histéresis”). Tal como se muestra, el intervalo es del 80% al 95% de la duración total del vaciado, sin embargo, en otras realizaciones se pueden utilizar otros intervalos. Si se detecta un tiempo de la situación de VC que supere el intervalo (o cuando no se detecta ninguna situación de VC durante la duración del vaciado), se aumenta la presión en la línea de accionamiento para permitir un vaciado más rápido. Si la situación del tiempo de VC está por debajo del intervalo deseado, se disminuye la presión en la línea de accionamiento para ralentizar el vaciado.
Ciclo de llenado
El inicio del llenado es evaluado mediante la detección del límite de descenso de la presión de la línea de accionamiento. Durante la duración del llenado, se detecta la aparición de la situación de LC (por ejemplo, en base a las características de la curva de presión tal como se ha descrito anteriormente) y a continuación se puede determinar el tiempo absoluto o relativo de llenado. Tal como se muestra, se determina el tiempo absoluto de llenado. El tiempo absoluto de llenado puede ser comparado a continuación con un intervalo deseado (por ejemplo, tal como se muestra, el intervalo es de 150 ms a 300 ms, aunque en otras realizaciones se pueden utilizar otros intervalos). El controlador de accionamiento -202- puede ajustar la presión de la línea de accionamiento para garantizar que el tiempo absoluto de llenado se mantiene dentro del intervalo deseado. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el valor absoluto de la presión negativa durante la duración del llenado puede aumentarse para acelerar el llenado, o disminuirse para ralentizar el llenado.
En algunas realizaciones, el intervalo de valores de consigna para la presión y el vacío en la línea de accionamiento está limitado, por ejemplo, en el software del controlador -440-, por ejemplo por motivos de seguridad del paciente. Ajuste de los parámetros operativos de la unidad de bombeo
Tal como se ha descrito anteriormente, en diversas realizaciones, el controlador -202- puede ajustar la presión suministrada a la línea de accionamiento -201- mediante el control del funcionamiento de la unidad de bombeo -400- en comunicación neumática con la línea de accionamiento -201 -.
Por ejemplo, en algunas realizaciones, durante el llenado del CPD -10-, la línea de accionamiento está acoplada a una cámara de vacío -420-, mientras que durante el vaciado el CPD -10- está acoplado a una cámara de presión -430-. En algunas realizaciones, los valores de consigna deseados de la presión de la línea de accionamiento durante el llenado y el vaciado pueden ser controlados indirectamente por medio del control de los valores de consigna de la presión para las cámaras -420- y -430-.
Este control indirecto se muestra en las figuras 10 y 11. La figura 9 muestra el control de la presión de la línea de accionamiento a través de la presión del recinto. Las cuatro reacciones indicadas del dispositivo de accionamiento, yendo de izquierda a derecha a lo largo del eje x, son Disminución del valor de consigna de la cámara de presión, Incremento del valor de consigna de la cámara de presión, Incremento del valor de consigna de la cámara de vacío y Disminución del valor de consigna de la cámara de vacío. El eje y muestra valores medidos de la presión en unidades arbitrarias. Durante el vaciado, la acción Disminución del valor de consigna de la cámara de presión, se produce cuando la presión medida de la línea de accionamiento es mayor que el intervalo deseado para valor de consigna de la presión de la línea de accionamiento. La acción Incremento del valor de consigna de la cámara de presión, se produce cuando la presión medida de la línea de accionamiento es menor que el intervalo deseado para valor de consigna de la presión de la línea de accionamiento.
De manera similar, durante el llenado, la acción Incremento de la presión de la cámara de vacío, se produce cuando la presión medida de la línea de accionamiento es menor que el intervalo deseado para la presión de la línea de accionamiento. La acción Disminución de la presión de la cámara de vacío, se produce cuando la presión en la línea de accionamiento es mayor que el intervalo deseado para la presión de la línea de accionamiento.
En algunas realizaciones, las cámaras de vacío y presión -420- y -430- están alimentadas por el mismo compresor -410-, y el controlador -440- puede ser utilizado para regular la velocidad del compresor y/o las válvulas de evacuación -460(1)- y -460(2)- para realizar ajustes de la presión y el vacío de forma sincronizada.
En algunas realizaciones, la velocidad del compresor define la diferencia total de presión entre la presión entre la cámara de vacío -420- y la cámara de presión -430-. Mediante el incremento de la velocidad del compresor, se puede aumentar la presión y disminuir el vacío de manera simultánea. Por supuesto, en otras realizaciones, se puede utilizar más de un compresor para permitir el control independiente de las cámaras de presión y de vacío. En algunas realizaciones, el control de las válvulas de evacuación -460(1)- y -460(2)- permite subir y bajar la presión en todo el sistema. Si se evacúa la cámara de presión -430-, se reduce la cantidad de aire en el sistema neumático de circuito cerrado dando como resultado menores valores absolutos de presión y vacío. Si se evacúa la cámara de vacío -420-, se incrementa la cantidad de aire en el sistema neumático dando como resultado mayores valores absolutos para la presión y el vacío. En algunas realizaciones, la válvula de evacuación de la cámara de vacío solamente se abre durante la fase de vaciado de modo que no interfiera con el periodo de llenado. En algunas realizaciones, la válvula de evacuación de la cámara de presión solamente se abre durante la fase de llenado de modo que no interfiera con el periodo de vaciado.
La figura 11 muestra una realización a modo de ejemplo de un esquema de control para el funcionamiento de la unidad de bombeo -400- por medio del controlador -440-. El eje x muestra actuaciones del accionamiento. El eje y muestra los valores correspondientes de la presión, medidos en unidades arbitrarias. Yendo de izquierda a derecha, si la presión medida de la línea de accionamiento está por encima de un intervalo deseado tanto para el llenado como para el vaciado, la cámara de presión -430- es evacuada. Si la presión medida de la línea de accionamiento está por debajo de un intervalo deseado tanto para el llenado como para el vaciado, la cámara de vacío -420- es evacuada y se aumenta la velocidad del compresor -410-. Si la presión medida en la línea de accionamiento es demasiado alta durante el vaciado, pero demasiado baja durante el llenado, la velocidad del compresor -410- se disminuye sin evacuación alguna. Si la presión medida en la línea de accionamiento es demasiado baja durante el vaciado, pero demasiado alta durante el llenado, la velocidad del compresor -410- se aumenta sin evacuación alguna.
En algunas realizaciones, el intervalo de valores de consigna para la cámara de presión -430- puede estar limitado, por ejemplo mecánicamente o por medio del software utilizado por el controlador -440-. En algunas realizaciones, en el caso en que la presión en la cámara -430- sobrepase el límite superior, se abre la evacuación correspondiente, por ejemplo, durante un intervalo de tiempo definido o hasta que se detecta una presión aceptable.
En algunas realizaciones, el intervalo de valores de consigna para la cámara de vacío -420- puede estar limitado, por ejemplo mecánicamente o por medio del software utilizado por el controlador -440-. En algunas realizaciones, en el caso en que la presión en la cámara -420- esté por debajo de un límite inferior, se abre la válvula de evacuación correspondiente, por ejemplo, durante un intervalo de tiempo definido o hasta que se detecta una presión aceptable. Aunque los dispositivos y técnicas descritos en esta memoria han sido descritos para ser utilizados con un CPD, se debe entender que en diversas realizaciones pueden ser aplicados a otros tipos de bombas para la sangre.
Hay que entender que tal como se utiliza en la presente memoria, el término vacío no se debe entender que se refiere a la ausencia completa de materia en el interior de un volumen, sino más bien a presiones menores que la presión ambiental de un sistema dado.
Los expertos en la técnica reconocerán, o podrán establecer utilizando solamente una experimentación rutinaria, muchas equivalencias a las realizaciones específicas de la invención descritas en esta memoria. Por consiguiente, se debe entender que las realizaciones anteriores han sido presentadas solamente a modo de ejemplo y que, dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas y de equivalencias a las mismas, las realizaciones inventivas pueden ser llevadas a la práctica de otra manera que la descrita y reivindicada específicamente.
Las realizaciones antes descritas pueden ser implementadas en una cualquiera de numerosas formas. Por ejemplo, las realizaciones pueden ser implementadas utilizando hardware, software o una combinación de los mismos. Cuando son implementadas en software, el código software puede ser ejecutado en cualquier procesador o serie de procesadores adecuados tanto dispuestos en un único ordenador como distribuidos entre múltiples ordenadores. Además, se debe observar que el ordenador puede estar materializado en una cualquiera de un cierto número de formas, tal como un ordenador montado en bastidor, un ordenador de sobremesa, un ordenador portátil o un ordenador de tableta. Adicionalmente, el ordenador puede estar incorporado en un dispositivo no considerado generalmente como un ordenador, pero con capacidades de procesamiento adecuadas, incluyendo un Asistente digital personal (PDA), un teléfono inteligente u otro dispositivo electrónico adecuado, portátil o fijo.
Asimismo, un ordenador puede tener uno o varios dispositivos de entrada y salida. Estos dispositivos pueden ser utilizados, entre otras cosas, para presentar una interfaz de usuario. Los ejemplos de dispositivos de salida que pueden ser utilizados para proporcionar una interfaz de usuario incluyen impresoras o pantallas de visualización para una presentación visual de la salida y altavoces u otros dispositivos generadores de sonido para una presentación audible de la salida. Los ejemplos de dispositivos de entrada que pueden ser utilizados para la interfaz de usuario incluyen teclados y dispositivos apuntadores tales como ratones, paneles táctiles y tabletas digitales. Como otro ejemplo, un ordenador puede recibir información de entrada a través de reconocimiento de voz o en otro formato audible.
Dichos ordenadores pueden estar interconectados por medio de una o varias redes en cualquier forma adecuada, incluyendo una red de área local o una red de área amplia, tal como una red de empresa y una red inteligente (IN) o por Internet. Dichas redes pueden estar basadas en cualquier tecnología adecuada y pueden funcionar de acuerdo con cualquier protocolo adecuado y pueden incluir redes inalámbricas, redes cableadas o redes de fibra óptica.
Un ordenador utilizado para implementar, por lo menos una parte, de las funcionalidades descritas en esta descripción puede comprender una memoria, una o varias unidades de procesamiento (denominadas asimismo en esta descripción simplemente como “procesadores”), una o varias interconexiones de comunicación, una o varias unidades de visualización, y uno o varios dispositivos de entrada de usuario. La memoria puede comprender cualquier medio legible mediante ordenador, y puede almacenar instrucciones informáticas (denominadas asimismo en esta descripción como “instrucciones ejecutables mediante procesador”) para implementar las diversas funcionalidades descritas en esta memoria. La unidad o unidades de procesamiento pueden ser utilizadas para ejecutar las instrucciones. La interconexión o interconexiones de comunicación pueden estar acopladas a una red cableada o inalámbrica, un bus, u otro medio de comunicación y, por consiguiente, pueden permitir que el ordenador transmita comunicaciones y/o reciba comunicaciones de otros dispositivos. La unidad o unidades de visualización pueden estar dispuestas, por ejemplo, para permitirle a un usuario visualizar información diversa en relación con la ejecución de las instrucciones. El dispositivo o dispositivos de entrada de usuario pueden estar dispuestos, por ejemplo, para permitirle al usuario realizar ajustes manuales, realizar selecciones, introducir datos u otras diversas informaciones, y/o interactuar en cualquiera de una diversidad de maneras con el procesador durante la ejecución de las instrucciones.
Los diversos procedimientos o procesos destacados en esta memoria pueden ser codificados como software que es ejecutable en uno o varios procesadores que utilizan uno cualquiera de una diversidad de sistemas operativos o de plataformas. Adicionalmente, dicho software puede ser escrito utilizando uno cualquiera de un cierto número de lenguajes de programación adecuados y/o de herramientas de programación o de escritura, y asimismo puede ser compilado como un código de lenguaje máquina ejecutable o un código intermedio que es ejecutado en un marco o máquina virtual.
A este respecto, diversos conceptos inventivos pueden ser puestos en práctica como medio de almacenamiento legible mediante ordenador (o múltiples medios de almacenamiento legibles mediante ordenador) (por ejemplo, una memoria de ordenador, uno o varios discos flexibles, discos compactos, discos ópticos, cintas magnéticas, memorias flash, configuraciones de circuitos en Matriz de Puertas programables (FPGA) o en otros dispositivos semiconductores, u otros medios no transitorios o medios de almacenamiento tangible en ordenador) codificados con uno o varios programas que, cuando son ejecutados en uno o varios ordenadores o en otros procesadores, realizan procedimientos que implementan las diversas realizaciones de la invención antes descrita. El medio o medios legibles mediante ordenador pueden ser transportables, de tal modo que el programa o programas almacenados en ellos pueden ser cargados en uno o varios ordenadores diferentes o en otros procesadores para implementar diversos aspectos de la presente invención tal como ha sido descrita anteriormente.
Los términos “programa” o “software” son utilizados en esta descripción en un sentido genérico para hacer referencia a cualquier tipo de código informático o conjunto de instrucciones ejecutables mediante ordenador que pueden ser empleados para programar un ordenador u otro procesador para implementar diversos aspectos de las realizaciones tal como se ha descrito anteriormente. Adicionalmente se observará que, según un aspecto, uno o varios programas informáticos que cuando son ejecutados llevan a cabo procedimientos de la presente invención no residen necesariamente en un único ordenador o procesador, sino que pueden estar distribuidos de manera modular entre un cierto número de ordenadores o procesadores para implementar los diversos aspectos de la presente invención.
Las instrucciones ejecutables mediante ordenador, pueden ser de muchas formas, tales como módulos de programación, ejecutados por medio de uno o varios ordenadores, o por otros dispositivos. En general, los módulos de programación incluyen rutinas, programas, objetos, componentes, estructuras de datos, etc. que llevan a cabo tareas concretas o implementan tipos de datos abstractos específicos. Habitualmente, la funcionalidad de los módulos de programación puede estar combinada o distribuida como se quiera en diversas realizaciones.
Asimismo, las estructuras de datos pueden estar almacenadas en medios legibles por ordenador en cualquier forma adecuada. Para más simplicidad de la ilustración, las estructuras de datos se pueden mostrar como que tienen campos que están relacionados por su posición en la estructura de datos. Del mismo modo, dichas relaciones se pueden conseguir mediante la asignación del almacenamiento para los campos con posiciones en un medio legible mediante ordenador que transmiten la relación entre los campos. Sin embargo, se puede utilizar cualquier mecanismo adecuado para establecer una relación entre la información en los campos de una estructura de datos, incluyendo mediante la utilización de apuntadores, etiquetas u otros mecanismos que establecen una relación entre elementos de datos.
Asimismo, pueden incorporarse diversos conceptos inventivos como uno o varios procedimientos de los que se ha facilitado un ejemplo. Los actos realizados como parte del procedimiento pueden ordenarse de cualquier modo adecuado. Por consiguiente, las realizaciones pueden llevarse a cabo de modo que los actos se realicen en un orden diferente del mostrado, los cuales pueden incluir la realización de algunos actos de manera simultánea, incluso aunque en las realizaciones mostradas se muestren como actos secuenciales.
Debe entenderse que todas las definiciones, tales como se definen y utilizan en esta descripción, controlan además de las definiciones del diccionario, definiciones de documentos incorporados como referencia y/o significados ordinarios de los términos definidos.
Los artículos indefinidos “un” y “uno” tal como son utilizados en esta especificación y en las reivindicaciones, excepto que se indique claramente lo contrario, deben ser entendidas como que significan “por lo menos uno”.
La frase “y/o” tal como es utilizada en esta descripción en la especificación y en las reivindicaciones debe ser entendida que significa “cualquiera o ambos” de los elementos de los elementos unidos de este modo, es decir, elementos que están presentes de modo conjunto en algunos casos y presentes de modo no conjunto en otros casos. Los elementos múltiples listados con “y/o” deben ser considerados del mismo modo, es decir, “uno o varios” de los elementos así unidos. Opcionalmente pueden estar presentes otros elementos, además de los elementos identificados específicamente por medio de la cláusula “y/o”, tanto si están relacionados como si no están relacionados con los elementos identificados específicamente. De este modo, como un ejemplo no limitativo, una referencia “A y/o B” cuando se utiliza junto con un lenguaje en un sentido amplio tal como “comprendiendo” puede referirse, en una realización solamente a A (incluyendo opcionalmente elementos distintos de B); en otra realización solamente a B (incluyendo opcionalmente elementos distintos de A); en otra realización más tanto a A como a B (incluyendo opcionalmente otros elementos); etc.
Tal como se utiliza en esta memoria, en la especificación y en las reivindicaciones, debe entenderse que “o” tiene el mismo significado que “y/o” tal como se ha definido anteriormente. Por ejemplo, cuando se separan artículos en una lista, debe interpretarse que “o” o “y/o” son inclusivos, es decir, la inclusión de por lo menos uno, pero incluyendo asimismo más de uno de un cierto número o de una lista de elementos y, opcionalmente, artículos adicionales no listados. Solamente unos términos que indiquen claramente lo contrario, tales como “solamente uno de” o “exactamente uno de” o, cuando son utilizados en las reivindicaciones “consistiendo en”, se refieren a la inclusión de exactamente un elemento de un cierto número o de una lista de elementos. En general, el término “o” tal como es utilizado en esta memoria debe ser interpretado solamente como indicando alternativas exclusivas (es decir, “uno o el otro, pero no ambos”) cuando vienen precedidos por términos de exclusividad tales como “cualquiera”, “uno de”, “solamente uno de”, o “exactamente uno de”. “Consistiendo exactamente de” cuando se utiliza en las reivindicaciones, debe tener su significado ordinario tal como cuando se utiliza en el campo de las leyes de patentes.
Tal como se utiliza en esta memoria, en la especificación y en las reivindicaciones, la frase “por lo menos uno” haciendo referencia a un lista de uno o varios elementos, debe entenderse que significa por lo menos un elemento seleccionado entre uno cualquiera o varios de los elementos de la lista de elementos, pero no necesariamente incluyendo por lo menos uno de ellos y cada elemento específicamente listado dentro de la lista de elementos y no excluyendo ninguna combinación de elementos en la lista de elementos. Esta definición permite asimismo que opcionalmente puedan estar presentes elementos distintos de los elementos específicamente identificados dentro de la lista de elementos a los que se refiere la frase “por lo menos uno”, tanto relacionados como no relacionados con estos elementos específicamente identificados. De este modo, como un ejemplo no limitativo, “por lo menos uno de A y B” (o, de manera equivalente, “por lo menos uno de A o B”, o de manera equivalente, “por lo menos uno de A y/o B”) puede referirse, en una realización, por lo menos a uno, incluyendo opcionalmente más de uno, A con ningún B presente (y opcionalmente incluyendo elementos distintos de B); en otra realización, a por lo menos uno, incluyendo opcionalmente más de uno, B con ningún A presente (y opcionalmente incluyendo elementos distintos de A); en otra realización más, a por lo menos uno, incluyendo opcionalmente más de uno, A, y por lo menos uno, incluyendo opcionalmente más de uno, B (y opcionalmente incluyendo otros elementos); etc.
En las reivindicaciones, así como en esta descripción, todas la frases de transición tales como “comprendiendo”, “incluyendo”, “llevando”, “teniendo”, “conteniendo”, “implicando”, “sosteniendo”, “compuesto de”, y similares debe entenderse que son abiertas, es decir, para significar que incluyen pero no son limitadas. Solamente las frases transicionales “consistente en” y “consistente esencialmente en” deben ser frases transicionales cerradas o semicerradas, respectivamente, tal como se expresa en el Manual de la oficina de patentes de los Estados Unidos para procedimientos de examen de patentes, Sección 2111.03).
La presente invención incluye por lo menos los puntos siguientes.
Punto 1. Procedimiento de funcionamiento de un dispositivo de contrapulsación (CPD) en un ser humano o en un animal, comprendiendo el procedimiento:
recibir una señal de un latido del corazón indicativa del latido del corazón del sujeto;
proporcionar una terapia de contrapulsación mediante el control de la presión suministrada a la línea de accionamiento de un CPD en comunicación neumática con el CPD para hacer que el CPD, alternativamente, se llene de sangre y expulse la sangre con una temporización que viene determinada, por lo menos en parte, en base a la señal del latido del corazón;
mientras se proporciona la terapia de contrapulsación, se recibe una señal de la presión de la línea de accionamiento del CPD, indicativa de la presión en la línea de accionamiento del CPD; y se ajusta la presión suministrada a la línea de accionamiento, en base por lo menos en parte, a la señal de la presión en la línea de accionamiento.
Punto 2. Procedimiento, según el punto 1, en el que el ajuste de la presión en el interior de la línea de accionamiento basado, por lo menos en parte, en la señal de presión en la línea de accionamiento comprende el análisis de la señal de presión de la línea de accionamiento para determinar una situación de llenado completo o de vaciado completo del CPD.
Punto 3. Procedimiento, según el punto 2, en el que el análisis de la señal de presión en la línea de accionamiento para determinar una situación de llenado completo o de vaciado completo del CPD comprende analizar el cambio en la presión de la línea de accionamiento en función del tiempo.
Punto 4. Procedimiento, según el punto 3, en el que el CPD comprende una cámara de accionamiento en comunicación neumática con la línea de accionamiento y una cámara de sangre que está sellada desde la cámara de accionamiento por medio de una membrana, y en el que el análisis de la señal de presión de la línea de accionamiento para determinar una situación de llenado completo o de vaciado completo del CPD comprende detectar una característica en la señal de presión de la línea de accionamiento indicativa de que la membrana ha alcanzado una posición extrema sustancialmente estacionaria.
Punto 5. Procedimiento, según cualquiera de los puntos 2 al 4, que comprende: detectar la posición temporal de la situación de llenado completo o de vaciado completo durante un ciclo de funcionamiento del CPD, comparar la posición temporal con un intervalo deseado; y si la posición temporal está fuera del intervalo deseado, ajustar la presión suministrada a la línea de accionamiento.
Punto 6. Procedimiento, según el punto 5, que comprende, durante el vaciado del CPD: determinar si la posición temporal de la situación de vaciado completo se produce en un momento anterior al intervalo deseado, y si es así, ajustar la presión de la línea de accionamiento para ralentizar el vaciado.
Punto 7. Procedimiento, según el punto 5, que comprende, durante el vaciado del CPD: determinar si la posición temporal de la situación de vaciado completo se produce en un momento posterior al intervalo deseado, o no se produce, y si es así, ajustar la presión de la línea de accionamiento para acelerar el vaciado.
Punto 8. Procedimiento, según el punto 5, que comprende, durante el llenado del CPD: determinar si la posición temporal de la situación de llenado completo se produce en un momento anterior al intervalo deseado, y si es así, ajustar la presión de la línea de accionamiento para ralentizar el llenado.
Punto 9. Procedimiento, según el punto 5, que comprende, durante el llenado del CPD: determinar si la posición temporal de la situación de llenado completo se produce en un momento posterior al intervalo deseado o no se produce, y si es así, ajustar la presión de la línea de accionamiento para acelerar el llenado.
Punto 10. Procedimiento, según cualquiera de los puntos anteriores, en el que el ajuste de la presión suministrada a la línea de accionamiento comprende ajustar uno o varios parámetros operativos de un dispositivo de bombeo acoplado neumáticamente a la línea de accionamiento del CPD.
Punto 11. Procedimiento, según el punto 10, en el que el dispositivo de bombeo comprende un compresor, y en el que el ajuste de uno o varios parámetros operativos del dispositivo de bombeo comprende ajustar un parámetro operativo del compresor.
Punto 12. Procedimiento, según el punto 10 o el punto 11, en el que el dispositivo de bombeo comprende una o varias cámaras de presión o de vacío, y en el que el ajuste de uno o varios parámetros operativos del dispositivo de bombeo comprende controlar una o varias válvulas de evacuación asociadas con una o varias de las cámaras de presión o de vacío.
Punto 13. Procedimiento, según cualquiera de los puntos anteriores, en el que la señal del latido del corazón comprende una señal de ECG.
Punto 14. Procedimiento, según cualquiera de los puntos anteriores, que comprende controlar la presión de la línea de accionamiento, en base por lo menos en parte, a la señal del latido del corazón para hacer que el CPD expulse sangre cuando el corazón se está llenando y se llene de sangre cuando el corazón está expulsando sangre.
Punto 15. Aparato, para el control del funcionamiento de un dispositivo de contrapulsación (CPD) en un ser humano o en un animal, comprendiendo el aparato un controlador configurado para: recibir una señal del latido del corazón indicativa del latido del corazón del paciente; proporcionar terapia de contrapulsación por medio del control de la presión suministrada a la línea de accionamiento de un CPD en comunicación neumática con el CPD para hacer que el CPD, alternativamente, se llene de sangre y expulse sangre con una temporización que viene determinada, por lo menos en parte, en base a la señal del latido del corazón; mientras proporciona la terapia de contrapulsación, recibir una señal de la línea de accionamiento del CPD indicativa de la presión en la línea de accionamiento del CPD; y ajustar la presión suministrada a la línea de accionamiento, en base por lo menos en parte, a la señal de presión de la línea de accionamiento.
Punto 16. Aparato, según el punto 15, en el que el controlador está configurado para ajustar la presión en el interior de la línea de accionamiento en base por lo menos en parte, a la señal de presión de la línea de accionamiento mediante el análisis de la señal de presión de la línea de accionamiento para determinar una situación de llenado completo o de vaciado completo del CPD.
Punto 17. Aparato, según el punto 16, en el que el controlador está configurado para analizar la señal de presión de la línea de accionamiento para determinar una situación de llenado completo o de vaciado completo del CPD, mediante el análisis del cambio en la presión de la línea de accionamiento en función del tiempo.
Punto 18. Aparato, según el punto 17, en el que: el CPD comprende una cámara de accionamiento en comunicación neumática con la línea de accionamiento, y una cámara de sangre que está sellada desde la cámara de accionamiento por medio de una membrana, y en el que el controlador está configurado para analizar la señal de presión de la línea de accionamiento para determinar una situación de llenado completo o de vaciado completo del CPD mediante la detección de una característica en la señal de la presión de la línea de accionamiento indicativa de que la membrana ha alcanzado una posición extrema sustancialmente estacionaria.
Punto 19. Aparato, según uno cualquiera de los puntos 16 a 18, en el que el controlador está configurado para: detectar la posición temporal de la situación de llenado completo o de vaciado completo del CPD, comparar la posición temporal con un intervalo deseado; y si la posición temporal está fuera del intervalo deseado, ajustar la presión suministrada a la línea de accionamiento.
Punto 20. Aparato, según el punto 19, en el que el controlador está configurado para, durante el vaciado del CPD: determinar si la posición temporal de la situación de vaciado completo se produce en un momento anterior al intervalo deseado, y si es así, ajustar la presión de la línea de accionamiento para ralentizar el vaciado.
Punto 21. Aparato, según el punto 19, en el que el controlador está configurado para, durante el vaciado del CPD: determinar si la posición temporal de la situación de vaciado completo se produce en un momento posterior al intervalo deseado o no se produce, y si es así, ajustar la presión de la línea de accionamiento para acelerar el vaciado.
Punto 22. Aparato, según el punto 21, en el que el controlador está configurado para, durante el llenado del CPD: determinar si la posición temporal de la situación de llenado completo se produce en un momento anterior al intervalo deseado, y si es así, ajustar la presión de la línea de accionamiento para ralentizar el llenado.
Punto 23. Aparato, según el punto 5, en el que el controlador está configurado para, durante el llenado del CPD: determinar si la posición temporal de la situación de llenado completo se produce en un momento posterior al intervalo deseado, o no se produce, y si es así, ajustar la presión de la línea de accionamiento para acelerar el llenado.
Punto 24. Aparato, según uno cualquiera de los puntos 15 al 23, en el que el controlador está configurado para ajustar la presión suministrada a la línea de accionamiento mediante el ajuste de uno o varios parámetros operativos de un dispositivo de bombeo acoplado neumáticamente a la línea de accionamiento del CPD.
Punto 25. Aparato, según el punto 24, en el que el dispositivo de bombeo comprende un compresor, y en el que el ajuste de uno o varios parámetros operativos del dispositivo de bombeo comprende el ajuste de un parámetro operativo del compresor.
Punto 26. Aparato, según el punto 24 o el punto 25, en el que el dispositivo de bombeo comprende una o varias cámaras de presión o de vacío, y en el que el ajuste de uno o varios parámetros operativos del dispositivo de bombeo comprende controlar una o varias válvulas de evacuación asociadas con la una o las varias cámaras de presión o de vacío.
Punto 27. Aparato, según uno cualquiera de los puntos 15 al 26, en el que la señal del latido del corazón comprende una señal de ECG.
Punto 28. Aparato, según uno cualquiera de los puntos 15 al 27, en el que el controlador está configurado para controlar la presión de la línea de accionamiento en base por lo menos en parte, a la señal del latido del corazón para hacer que el CPD expulse sangre cuando el corazón se está llenando y se llene de sangre cuando el corazón está expulsando sangre.
Punto 29. Aparato, según uno cualquiera de los puntos 24 al 28, que comprende además el dispositivo de bombeo. Punto 30. Aparato, según uno cualquiera de los puntos 15 al 29, que comprende además un sensor configurado para generar la señal de presión de la línea de accionamiento.
Punto 31. Sistema, que comprende: un CPD; y el aparato de uno cualquiera de los puntos 15 al 30, acoplado operativamente al CPD.
Punto 32. Sistema, según el punto 31, que comprende además la línea de accionamiento del CPD.
Punto 33. Sistema, según el punto 31 o 32, que comprende además un sensor configurado para generar la señal del latido del corazón.
Punto 34. Sistema, según el punto 33, en el que el sensor configurado para generar la señal del latido del corazón comprende una unidad de ECG.
Punto 35. Sistema, según uno cualquiera de los puntos 31 al 34, que comprende además un injerto configurado para conectar el CPD a un vaso sanguíneo del paciente.

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Aparato para controlar el funcionamiento de un dispositivo de contrapulsación (CPD) (10) en un ser humano o en un animal, comprendiendo el aparato un controlador (440) configurado para:
recibir una señal de un latido del corazón, indicativa del latido del corazón del paciente;
proporcionar terapia de contrapulsación mediante el control de la presión suministrada a una línea de accionamiento (201) del CPD en comunicación neumática con el CPD (10) para hacer que el CPD (10) se llene alternativamente de sangre y expulse sangre con una temporización que viene determinada, por lo menos en parte, en base a la señal del latido del corazón;
mientras se proporciona terapia de contrapulsación, recibir una señal de la presión de la línea de accionamiento del CPD indicativa de la presión en la línea de accionamiento (201) del CPD;
ajustar la presión suministrada a la línea de accionamiento (201) en base por lo menos en parte, a la señal de presión de la línea de accionamiento;
en respuesta a la determinación de que la presión en la línea de accionamiento (201) del CPD sobrepasa un límite superior de presión, evacuar la cámara de presión (430) del CPD hasta que la presión en la línea de accionamiento (201) del CPD esté por debajo del límite superior de presión; y
en respuesta a la determinación de que la presión en la línea de accionamiento (201) del CPD está por debajo de un límite inferior de presión, abrir una válvula correspondiente a la cámara de vacío (420) del CPD hasta que la presión en la línea de accionamiento (201) del CPD esté por encima del límite inferior de presión.
2. Aparato, según la reivindicación 1, en el que el controlador (440) está configurado para:
ajustar la presión suministrada a la línea de accionamiento (201) en base, por lo menos en parte, a la señal de presión de la línea de accionamiento mediante el análisis de la señal de presión de la línea de accionamiento para determinar una situación de llenado completo o de vaciado completo del CPD (10); y opcionalmente,
en el que el controlador (440) está configurado para analizar la señal de presión de la línea de accionamiento para determinar una situación de llenado completo o de vaciado completo del CPD (10) mediante el análisis del cambio en la presión de la línea de accionamiento en función del tiempo y, opcionalmente,
en el que el CPD (10) comprende una cámara de accionamiento en comunicación neumática con la línea de accionamiento (201) y una cámara de sangre que está sellada desde la cámara de accionamiento por medio de una membrana, y
en el que el controlador (440) está configurado para analizar la señal de presión de la línea de accionamiento para determinar una situación de llenado completo o de vaciado completo del CPD (10) mediante la detección de una característica en la señal de la presión en la línea de accionamiento indicativa de que la membrana ha alcanzado una posición extrema sustancialmente estacionaria.
3. Aparato, según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, en el que el controlador (440) está configurado para:
detectar la posición temporal de llenado completo o la situación de vaciado completo durante un ciclo operativo del CPD (10);
comparar la posición temporal con un intervalo deseado; y
si la posición temporal está fuera del intervalo deseado, ajustar la presión suministrada a la línea de accionamiento (201).
4. Aparato, según la reivindicación 3, en el que el controlador (440) está configurado para, durante el vaciado del CPD (10):
determinar si la posición temporal de la situación de vaciado completo se produce en un momento anterior al intervalo deseado y, si es así, ajustar la presión de la línea de accionamiento para ralentizar el vaciado; o en el que el controlador (440) está configurado para, durante el vaciado del CPD (10), determinar si la posición temporal de la situación de vaciado completo se produce en un momento posterior al intervalo deseado o no se produce, y si es así, ajustar la presión de la línea de accionamiento para acelerar el vaciado; o
en el que el controlador (440) está configurado para, durante el llenado del CPD (10), determinar si la posición temporal de la situación de llenado completo se produce en un momento anterior al intervalo deseado y, si es así, ajustar la presión de la línea de accionamiento para ralentizar el llenado; o
en el que el controlador (440) está configurado para, durante el llenado del CPD (10), determinar si la posición temporal de la situación de llenado completo se produce en un momento posterior al intervalo deseado, o no se produce y, si es así, ajustar la presión de la línea de accionamiento para acelerar el llenado;
5. Aparato, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el controlador (440) está configurado para ajustar la presión suministrada a la línea de accionamiento (201) mediante el ajuste de uno o varios de los parámetros operativos de un dispositivo de bombeo (400) acoplado neumáticamente a la línea de accionamiento (201) del CPD; y, opcionalmente
en el que el dispositivo de bombeo comprende un compresor (410), y en el que el controlador (440) está configurado para ajustar uno o varios de los parámetros operativos del dispositivo de bombeo mediante el ajuste de un parámetro operativo del compresor; y, opcionalmente
en el que el dispositivo de bombeo comprende una o varias cámaras de presión o de vacío (420, 430), y en el que el controlador (440) está configurado para ajustar uno o varios parámetros operativos del dispositivo de bombeo mediante el control de una o varias válvulas de evacuación (460; 465; 450) asociadas con la una o las varias cámaras de presión o de vacío.
6. Aparato, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la señal del latido del corazón comprende una señal de ECG; y/u opcionalmente
en el que el controlador (440) está configurado para controlar la presión de la línea de accionamiento en base en parte por lo menos, en la señal del latido del corazón para hacer que el CPD (10) expulse sangre cuando el corazón se está llenando y se llene de sangre cuando el corazón está expulsando sangre.
7. Sistema, que comprende:
un dispositivo de contrapulsación (CPD) (10); y el aparato de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, conectado operativamente al CPD (10).
8. Sistema, según la reivindicación 7, que comprende además una línea de accionamiento (201) del CPD; y, opcionalmente,
comprende además un sensor configurado para generar la señal del latido del corazón; y/u opcionalmente en el que el sensor configurado para generar la señal del latido del corazón comprende una unidad de ECG (470).
9. Sistema, según cualquiera de las reivindicaciones 7 y 8, que comprende además un injerto configurado para conectar el CPD (10) a un vaso sanguíneo (300) en el paciente.
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