Система управления перфузионным насосом и способ управления перфузионным насосом

1. Способ генерации сигнала (410), указывающего на состояние клапана, включающий следующие этапы:
прием сигнала (660) временного ряда, представляющего собой разность давлений между первым кровяным давлением и вторым кровяным давлением в течение по меньшей мере одного цикла сердечных сокращений;
определение по меньшей мере одной характеристики (151-155) сигнала из сигнала временного ряда;
классификацию состояния сердечного клапана в течение по меньшей мере одного цикла сердечных сокращений на основе по меньшей мере одной характеристики сигнала; и
генерацию сигнала, указывающего на состояние клапана, на основе указанной классификации.
2. Способ по п. 1, в котором указанная по меньшей мере одна определенная характеристика сигнала основана на форме сигнала временного ряда.
3. Способ по п. 1, в котором указанная по меньшей мере одна характеристика сигнала включает одно из следующего:
разницу между минимальным и максимальным значениями сигнала в течение цикла сердечных сокращений;
экстремальное значение производной сигнала между минимальным и максимальным значениями сигнала в течение цикла сердечных сокращений;
частное от разницы между минимальным и максимальным значением сигнала в течение цикла сердечных сокращений и максимального значения сигнала в течение заданного числа предшествующих циклов сердечных сокращений;
разницу между конечным значением, определенным значением пересечения касательной, проходящей через точку экстремума, и касательной, проходящей через точку минимального значения сигнала, и минимальным значением сигнала, DUR;
площадь, ограниченную касательными линиями, AREA; и
угол между касательной через точку экстремума и линией, соединяющей
минимальное значение сигнала и значение сигнала временного ряда, соответствующее конечному значению (α).
4. Способ по п. 1, в котором состояние клапана классифицируют обученным классификатором (160).
5. Способ по п. 1, в котором определяют две или большее количество характеристик сигнала.
6. Способ по п. 1, в котором определяют две или большее количество характеристик сигнала и классифицируют состояние клапана на основании указанных двух или большего количества характеристик сигнала.
7. Способ по п. 1, в котором сигнал временного ряда по меньшей мере одного цикла сердечных сокращений разделяют на отдельные наборы (121, 131, 171) данных, причем каждый из отдельных наборов данных включает только один цикл сердечных сокращений, при этом состояние клапана классифицируют для по меньшей мере двух отдельных наборов данных.
8. Способ по п. 1, в котором первое кровяное давление указывает на вентрикулярное давление, а второе кровяное давление указывает на внутриаортальное давление.
9. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором клапан представляет собой один из следующих клапанов: аортальный клапан, легочный клапан и митральный клапан.
10. Способ обучения классификатора для классификации сигналов временного ряда разности давлений между первым давлением, указывающим на давление желудочка, и вторым давлением, указывающим на аортальное давление, причем способ включает следующие этапы:
определение по меньшей мере одной характеристики (151-155) сигнала из первой группы (130) сигналов временного ряда цикла сердечных сокращений, причем указанная первая группа указывает на данные цикла сердечных сокращений, когда состояние клапана во время цикла сердечных сокращений было открытым;
определение по меньшей мере одной характеристики сигнала из второй группы (120) сигналов временного ряда цикла сердечных сокращений, причем указанная вторая группа указывает на данные цикла сердечных сокращений, когда состояние клапана во время цикла сердечных сокращений было закрытым; и
обучение по меньшей мере одного классификатора (160) различать по меньшей мере указанные открытое и закрытое состояния клапана на основании указанной по меньшей мере одной характеристики сигнала.
11. Способ по п. 10, в котором классификатор представляет собой нейросетевой классификатор, метод опорных векторов, гауссов классификатор, наивный байесовский классификатор, классификатор принятия решений, линейный дискриминантный анализ или классификатор k-ближайших соседей.
12. Способ по п. 10 или 11, в котором указанный по меньшей мере один классификатор используют для классификации в способе по любому из пп. 1-9.
13. Способ генерации сигнала (410), указывающего на состояние клапана, включающий следующие этапы:
прием сигнала временного ряда (660), указывающего на поток крови через перфузионный насос в течение по меньшей мере одного цикла сердечных сокращений;
определение по меньшей мере одной характеристики (151-155) сигнала из данных сигнала временного ряда;
классификацию состояния сердечного клапана во время указанного по меньшей мере одного цикла сигнала сердечных сокращений на основе указанной по меньшей мере одной характеристики сигнала; и
генерацию сигнала, указывающего на состояние клапана, основываясь на указанной классификации.
14. Система управления перфузионным насосом, содержащая
приемный блок для приема сигнала (660) временного ряда, указывающего на разность давлений между первым кровяным давлением и вторым кровяным давлением;
схему определения характеристик сигнала для определения по меньшей мере одной характеристики (151-155) сигнала из сигнала временного ряда; и
схему классификации, выполненную с возможностью функционального соединения с перфузионным насосом (600) и выполненную с возможностью классификации состояния клапана по меньшей мере частей сигнала в течение указанного по меньшей мере одного цикла сердечных сокращений на основе указанной по меньшей мере одной характеристики сигнала.
15. Система по п. 14, в которой схема классификации выполнена с возможностью генерации сигнала, указывающего на состояние клапана наоснове классификации.
16. Система по п. 14 или 15, дополнительно содержащая контроллер, функционально соединенный с перфузионным насосом и выполненный с возможностью регулирования скорости подвижного элемента перфузионного насоса, причем контроллер выполнен с возможностью приема сигнала индекса состояния клапана (VSI) и регулировки скорости на основе сигнала VSI.
17. Способ определения открытия клапана, включающий следующие этапы:
измерение сигнала, представляющего собой разность давлений между первым давлением и вторым давлением в течение по меньшей мере одного цикла сердечных сокращений;
определение по меньшей мере одной характеристики сигнала из данных сигнала временного ряда в течение по меньшей мере одного цикла сердечных сокращений и классификацию состояния клапана в течение указанного по меньшей мере одного цикла сердечных сокращений на основе характеристики сигнала.
18. Машиночитаемый носитель, содержащий инструкции для выполнения способа по одному из пп. 1-13, в системе управления перфузионным насосом.
19. Перфузионный насос, содержащий полый корпус, в котором расположено рабочее колесо с лопатками для создания осевого поступательного движения крови вдоль рабочего колеса, а также, по меньшей мере частично активно стабилизированный осевой магнитный подшипниковый узел, причем рабочее колесо может быть приведено во вращение вокруг своей оси вращения с помощью статора двигателя, при этом полый корпус имеет впускное отверстие для протекания крови в полый корпус в приточном направлении, которое, по существу, параллельно оси вращения, и выпускное отверстие для вытекания крови из полого корпуса в отточном направлении.