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Die
Erfindung betrifft eine medizintechnische Vorrichtung sowie ein
Verfahren zur Kontrolle der Lage einer Blutpumpe im Herzen eines
Patienten.
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Herzerkrankungen
sind eine der häufigsten Todesursachen in den Industrieländern.
So sind viele Patienten mit einer Herzerkrankung auf ein Spenderherz
angewiesen, was in der Regel mit einer Wartezeit verbunden ist.
Zur Überbrückung der Wartezeit auf ein Spenderherz
wurde einer Anzahl von Patienten unter Einsatz von Herz-Lungen-Maschinen
jeweils ein künstliches Herz eingesetzt, was sich in der Praxis
aus verschiedenen Gründen jedoch nicht bewährt
hat, unter anderem weil der Eingriff riskant und teuer ist.
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Inzwischen
werden bei Erhaltung des Herzens vermehrt auch komplexere Operationen
am schlagenden Herzen durchgeführt, insbesondere um den
Einsatz von Herz-Lungen-Maschinen und die damit verbundenen Nebenwirkungen
für den Patienten zu vermeiden. Seit einigen Jahren werden
hierbei Blutpumpen eingesetzt, welche die Pumpfunktion des Herzens
vor, während und nach der Operation am Herzen unterstützen.
Derartige Blutpumpen sind auch als linksventrikuläre und
rechtsventrikuläre Impella-Blutpumpen bekannt geworden.
Eine solche Blutpumpe kann mit Hilfe eines Katheters perkutan über
das Gefäßsystem beispielsweise in einem Ventrikel
platziert werden, um dort eine zum Herzen zusätzliche Pumpfunktion
zur Verfügung zu stellen. Die Impella-Blutpumpen sind so
klein, dass sie sowohl direkt über die Aorta oder die Vena
Cava als auch durch die Beinarterie bzw. -vene im Herzen platziert werden
können. In der
DE
100 40 403 A1 , der
DE 103 36 902 B3 und der
DE 10 2004 049 986 A1 sind
derartige intrakardiale Impella-Blutpumpen beschrieben.
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Eine
linksventrikuläre Impella-Blutpumpe wird mit Hilfe des
Katheters in die Aorta eingebracht und über die Aortenklappe
bis in den linken Ventrikel vorgeschoben. Das Blut wird ausgehend
vom Ventrikel durch einen Schlauch gefördert und tritt
an der Pumpe in der Aorta wieder aus.
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Bei
der rechtsventrikulären Impella-Blutpumpe erfolgt der Zugang über
die Vena Cava Superior. Ein Schlauch wird dann durch den rechten
Vorhof und den Ventrikel bis über die Pulmonalisklappe
in den Truncus Pulmonalis geschoben. Das Blut wird vom Atrium aus
durch den Schlauch gefördert und tritt an der Mündung
des Schlauches im Truncus Pulmonalis wieder aus.
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Das
biventrikuläre intrakardiale Pumpsystem – Impella – ersetzt
bei minimal-invasiven koronarchirurgischen Eingriffen die extrakorporale
Zirkulation des Blutes und damit den Einsatz einer Herz-Lungen-Maschine.
Das System reduziert die Invasivität des Eingriffs und
verbessert den Schutz des Herzens.
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Die
Platzierung einer Impella-Blutpumpe im Herzen eines Patienten erfolgt
heutzutage unter Verwendung von Röntgenstrahlung, d. h.
der Vorschub der Impella-Blutpumpe durch eines oder mehrere Blutgefäße,
das Einbringen der Impella-Blutpumpe in das Herz und die korrekte
Platzierung der Impella-Blutpumpe im Herzen erfolgt unter Röntgenkontrolle.
Darüber hinaus muss die korrekte Lage der Impella-Blutpumpe
während ihres Betriebes im Herzen auch nach dem medizinischen
Eingriff zumindest zeitweise mittel Röntgenstrahlung überwacht
bzw. kontrolliert werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine medizintechnische Vorrichtung
und ein Verfahren der eingangs genannten Art derart anzugeben, dass
die Kontrolle der Lage der Blutpumpe im Herzen eines Patienten möglichst
ohne, zumindest aber unter reduzierter Applikation von Röntgenstrahlung
erfolgen kann.
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Nach
der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine medizintechnische
Vorrichtung zur Kontrolle der Lage einer Blutpumpe, aufweisend eine Blutpumpe
zur Einführung in das Herz eines Patienten und ein Positionserfassungssystem
mit wenigstens einem elektrisch betriebenen Element und wenigstens
einem elektrisch betriebenen Referenzelement zur Positions- und
oder Lagebestimmung, wobei das wenigstens eine elektrisch betriebene
Element zur Bestimmung der Position und/oder der Lage der Blutpumpe
im Körper des Patienten in oder an der Blutpumpe angeordnet
ist und wobei das wenigstens eine elektrisch betriebene Referenzelement
zur Anordnung an der Körperoberfläche des Patienten vorgesehen
ist, insbesondere um wenigstens einen Referenzpunkt an der Körperoberfläche
des Patienten zu definieren. Mit Hilfe des oder der elektrisch betriebenen
Elemente bzw. Referenzelemente des Positionserfassungssystems können
die absoluten Positionen der Blutpumpe im Herzen und die absoluten Positionen
des Referenzpunktes auf der Körperoberfläche ohne
Verwendung von Röntgenstrahlung ermittelt und zur Kontrolle
der Lage der Blutpumpe im Herzen des Patienten verwendet werden.
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Nach
einer Variante der Erfindung wird mit dem Positionserfassungssystem
aus den absolut ermittelten Positionen des wenigstens einen elektrisch betriebenen
Elementes und des wenigstens einen elektrisch betriebenen Referenzelementes
der Abstand zwischen dem wenigstens einen elektrisch betriebenen
Element der Blutpumpe und dem wenigstens einen elektrisch betriebenen
Referenzelement auf der Körperoberfläche ermittelt.
Ist die Blutpumpe einmal in gewünschter Weise im Herzen
des Patienten platziert worden, kann der Abstand des wenigstens
einen elektrisch betriebenen Elementes der Blutpumpe zu dem wenigstens
einen an der Körperoberfläche angeordneten elektrisch
betriebenen Referenzelement als Sollabstand ermittelt werden. Anschließend
kann zur Kontrolle der Lage der Blutpumpe im Herzen intermittierend
oder kontinuierlich der Abstand zwischen dem wenigstens einen elektrisch betriebenen
Element der Blutpumpe und dem wenigstens einen an der Körperoberfläche
angeordneten elektrisch betriebenen Referenzelement er mittelt werde.
Liegt ein ermittelter Abstandswert oder eine bestimmte Folge von
Abstandwerten außerhalb eines vorzugsweise definiert vorgebbaren
Toleranzbereichs um den anfangs ermittelten Sollabstand, ist davon
auszugehen, dass die Lage der Blutpumpe im Herzen des Patienten
nicht mehr der gewünschten Lage entspricht, so dass entsprechende
Maßnahmen eingeleitet werden können.
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Nach
einer weiteren Variante der Erfindung wird ein optischer und/oder
ein akustischer Alarm abgegeben, wenn ein aktuell ermittelter Abstandswert zwischen
dem wenigstens einen elektrisch betriebenen Element der Blutpumpe
und dem wenigstens einen an der Körperoberfläche
angeordneten elektrisch betriebenen Referenzelement einen bestimmten
Grenzwert überschreitet. Auf diese Weise erfolgt ein konkreter
Hinweis an den Patienten oder an medizinisches Personal, dass die
Lage der Blutpumpe im Herzen des Patienten zu überprüfen
und ggf. zu korrigieren ist.
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Eine
Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Blutpumpe
eine Antriebs- und Steuereinheit mit einer Anzeigevorrichtung zugeordnet
ist, wobei der Abstand zwischen dem wenigstens einen elektrisch
betriebenen Element und dem wenigstens einen elektrisch betriebenen
Referenzelement und/oder die Positionen des wenigstens einen elektrisch
betriebenen Elementes und des wenigstens einen elektrisch betriebenen
Referenzelementes auf der Anzeigevorrichtung dargestellt werden.
Auf diese Weise können dem Patienten oder medizinischem Personal
jeweils der aktuell ermittelte Abstand und zuvor ermittelte Abstände
zwischen dem wenigstens einen elektrisch betriebenen Element der
Blutpumpe und dem wenigstens einen an der Körperoberfläche angeordneten
elektrisch betriebenen Referenzelement sowie die relativen Positionen
des wenigstens einen elektrisch betriebenen Elementes der Blutpumpe
und des wenigstens einen an der Körperoberfläche
angeordneten elektrisch betriebenen Referenzelementes visualisiert
werden, wodurch sich unter Umständen schon frühzeitig
Veränderungen der Lage der Blutpumpe erkennen lassen.
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Überschreitet
der aktuell ermittelte Abstandswert den bestimmten vorgegebenen
Grenzwert, kann der optische Alarm von der Anzeigevorrichtung, z.
B. in Form eines blinkenden Displays, und/oder der akustische Alarm
von einem Lautsprecher der Antriebs- und Steuereinheit als charakteristisches
Warnsignal abgegeben werden.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Blutpumpe
eine Antriebseinheit, ein Pumpteil mit Auslassöffnungen
und an ihrem distalen Ende einen Schlauch mit einem Saugkopf mit Einströmöffnungen
für Blut auf, wobei das wenigstens eine elektrisch betriebene
Element zur Bestimmung der Position und/oder der Lage der Blutpumpe im
Körper des Patienten in oder an der Antriebseinheit oder
in oder an dem Pumpteil oder in oder an dem Schlauch oder in oder
an dem Saugkopf angeordnet ist.
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Vorzugsweise
sind zwei elektrisch betriebene Elemente des Positionserfassungssystems
an der Blutpumpe vorgesehen, wobei das erste elektrisch betriebene
Element in oder an dem Schlauch oder in oder an dem Saugkopf und
das zweite elektrisch betriebene Element in oder an dem Pumpteil
mit den Auslassöffnungen angeordnet ist. Ist das Positionserfassungssystem
mit aktuell aufgenommenen Bildinformationen vom Herzen des Patienten
registriert, kann auf diese Weise überprüft werden,
ob z. B. der Schlauch mit Saugkopf und Einlassöffnungen
korrekt im linken Ventrikel und der Pumpteil mit Auslassöffnungen
korrekt in der Aorta platziert sind.
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Nach
einer Variante der Erfindung ist das Positionserfassungssystem der
medizintechnischen Vorrichtung ein auf elektromagnetischen Wellen
basierendes Positionserfassungssystem, ein auf Ultraschallwellen
basierendes Positionserfassungssystem, ein auf Impedanzmessungen
basierendes Positionserfassungssystem oder ein auf der Messung von
Kräften und/oder Momenten basierendes Positionserfassungssystems.
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Nach
einer weiteren Variante der Erfindung weisen das wenigstens eine
elektrisch betriebenen Element und/oder das wenigstens eine elektrisch
betriebenen Referenzelement zur Bestimmung der Position und/oder
der Lage wenigstens eine Sende- und/oder Empfangseinrichtung zum
Senden und/oder Empfangen von elektromagnetischen Wellen oder zum
Senden und/oder Empfangen von Ultraschallwellen oder wenigstens
eine Sende- und/oder Empfangseinrichtung für Impedanzmessungen
oder wenigstens einen Kraft- und/oder Momentensensor auf.
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Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch gelöst
durch ein Verfahren zur Kontrolle der Lage einer Blutpumpe im Herzen
eines Patienten mit einer vorstehend beschriebenen medizintechnischen
Vorrichtung, bei dem mit dem Positionserfassungssystem der Abstand
zwischen dem wenigstens einen an oder in der Blutpumpe angeordneten
elektrisch betriebenen Element des Positionserfassungssystem und
dem wenigstens einen an der Körperoberfläche angeordneten
elektrisch betriebenen Referenzelement des Positionserfassungssystem
ermittelt wird.
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Überschreitet
ein aktuell ermittelter Abstandswert einen bestimmten Grenzwert
ist davon auszugehen, dass die Lage der Blutpumpe nicht mehr der
gewünschten Lage im Herzen entspricht. In diesem Fall wird
vorzugsweise ein optischer und/oder ein akustischer Alarm abgegeben.
Mit dem Alarm erfolgt ein konkreter Hinweis an den Patienten oder
an medizinisches Personal, dass die Lage der Blutpumpe im Herzen
des Patienten zu überprüfen und ggf. zu korrigieren
ist.
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beigefügten
schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
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1 eine
medizintechnische Vorrichtung mit einer Blutpumpe und einem Positionserfassungssystem
und
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2 die
Blutpumpe aus 1 in vergrößerter
Darstellung.
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In 1 ist
eine erfindungsgemäße medizintechnische Vorrichtung
mit einer Blutpumpe 1 und einem Positionserfassungssystem 2 gezeigt.
Mit Hilfe des Positionserfassungssystems 2 soll die Blutpumpe 1 in
den Körper eines auf einer Patientenliege 3 gelagerten
Patienten P eingeführt, durch ein Blutgefäß zum
Herzen des Patienten P vorgeschoben und im Herzen des Patienten
P platziert werden, wodurch für und nach einem medizinischen
Eingriff am schlagenden Herzen des Patienten P zusätzlich
zum Herzen selbst eine weitere Pumpfunktion für Blut zur
Verfügung gestellt wird. Verbleibt die Blutpumpe 1 nach dem
medizinischen Eingriff noch einige Zeit im Herzen des Patienten
P, soll mit Hilfe des Positionserfassungssystems 2 eine
Kontrolle der Lage der Blutpumpe 1 im Herzen des Patienten
erfolgen.
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Die
Blutpumpe 1, bei der es sich im Falle des vorliegenden
Ausführungsbeispiels der Erfindung um eine Impella-Blutpumpe
handelt, ist in 2 vergrößert
schematisch dargestellt. Die Blutpumpe 1 weist eine Antriebseinheit 5 und
ein Pumpteil 6 mit einem nicht sichtbaren Pumprad und mit
Austrittsöffnungen 7 für Blut auf. An
ihrem distalen Ende ist die Blutpumpe 1 mit einem Schlauch 8 versehen,
der an seinem distalen Ende einen Saugkopf 9 mit Einströmöffnungen 10 für
Blut aufweist. An ihrem proximalen Ende ist die Blutpumpe 1 mit
einem Katheter 11 verbunden, mit dem die Blutpumpe 1 durch
ein Blutgefäß bis zum Herzen des Patienten P vorgeschoben
und im Herzen des Patienten P platziert werden kann. Die Stromversorgung
und Ansteuerung der Blutpumpe 1 erfolgt über ein
Kabel 12, das durch den Katheter 11 geführt
und mit einer Antriebs- und Steuereinheit 13 für
die Blutpumpe 1 verbunden ist.
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Im
Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung
weist die Blutpumpe 1 vier Positionssensoren 14 auf,
die jeweils drei oder mehr nicht explizit gezeigte, aber an sich
bekannte Empfangspulen umfassen. Je ein Positionssensor 14 ist
in der Antriebseinheit 5, in dem Pumpteil 6, im
distalen Ende des Schlauchs 7 und in der Spitze des Saugkopfes 8 angeordnet.
Die mit Empfangsspulen versehenen Positionssensoren 14 wirken
mit dem Positionserfassungssystem 2 zusammen, bei dem es
sich im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels um ein
elektromagnetisches Positionserfassungssystem 2 handelt.
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Das
elektromagnetische Positionserfassungssystem 2 umfasst
im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine Steuer-
und Recheneinheit 15, an die ein Transmitter oder Feldgenerator 16 zur
Erzeugung eines alternierenden elektromagnetischen Feldes angeschlossen
ist. Der Feldgenerator 16 ist hierzu in der Nähe
der Brust bzw. des Herzens des Patienten P angeordnet. Im Falle
des vorliegenden Ausführungsbeispiels des Erfindung handelt
es sich bei den Positionssensoren bzw. den kleinen Empfangsspulen
der Positionssensoren 14, um Positionssensoren bzw. Empfangsspulen
des elektromagnetischen Positionserfassungssystem 2, welche
definiert an den erwähnten Stellen der Blutpumpe 1 angeordnet
sind und mit der Steuer- und Recheneinheit 15 mittels in
einem Kabel 17 zusammengefasster Zuleitungen verbunden
sind. Das Kabel 17 verläuft durch den Katheter 11 zu
der Steuer- und Recheneinheit 15.
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Für
die Kontrolle der Lage der Blutpumpe 1 im Herzen des Patienten
P ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der
Erfindung des Weiteren ein Referenzpositionssensor 18 des
Positionserfassungssystems 2 an der Körperoberfläche
des Patienten P und zwar im Brustbereich oberhalb des Herzens angeordnet,
um einen Referenzpunkt zu definieren. Der Referenzpositionssensor 18 ist über
ein Kabel 19 mit der Steuer- und Recheneinheit 15 des Positionserfassungssystems 2 verbunden.
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Das
elektromagnetische Feld des Feldgenerators 16 induziert
Spannungen in den Empfangsspulen der Positionssensoren 14 der
Blutpumpe 1 und des Referenzpositionssensors 18,
die mit der Steuer- und Recheneinheit 15 gemessen und dazu verwendet
werden, die jeweils aktuelle Position und Lage der Blutpumpe 1 und
des Referenzpositionssensors 18 bzw. des Referenzpunktes
in einem dem Positionserfassungssystem 2 zugeordneten Koordinatensystem
KP zu ermitteln.
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In
der
DE 10 2004
058 008 B4 ist im Übrigen ein Führungsdraht
für einen Gefäßkatheter beschrieben,
welcher Empfangsspulen zur Bestimmung seiner Position in einem elektromagnetischen
Feld aufweist, bei dem also auch eine Positionsbestimmung basierend
auf elektromagnetischen Wellen erfolgt.
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Für
die Einführung der Blutpumpe 1 in den Körper
des Patienten P, das Vorschieben der Blutpumpe 1 mit Hilfe
des Katheters 11 in einem Blutgefäß zum
Herzen des Patienten P, die Platzierung der Blutpumpe 1 im
Herzen und für die anschließende Kontrolle der
Lage der Blutpumpe 1 im Herzen wird vorzugsweise eine Kennzeichnung
oder ein Abbild der Blutpumpe 1 in ein Bild vom Körperinneren
des Patienten P eingeblendet. Hierzu kann ein präoperativ
mit einem Magnetresonanzgerät, einem Ultraschallgerät,
einem Computertomographen oder mit einem Röntgengerät
ermitteltes Bild verwendet werden, welches mit dem Positionserfassungssystem 2 registriert
wird. Ein solches präoperativ erzeugtes Bild kann in einem
Bildspeicher bereitgehalten werden und von einem Bildrechner bereitgestellt
werden.
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Im
Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung
weist die medizintechnische Vorrichtung zusätzlich ein
C-Bogen-Röntgengerät 20 auf, um unmittelbar
vor dem medizinischen Eingriff ein aktuelles 3D-Bild vom Körperinneren
des Patienten P gewinnen zu können.
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Das
C-Bogen-Röntgengerät 20 weist unter anderem
einen C-Bogen 21 auf, an dem einander gegenüber
liegend eine Röntgenstrahlenquelle 22 und ein
Röntgenstrahlenempfänger 23 angeordnet
sind. Der C-Bogen 21 ist an einer Halterung 24 um
seine Orbitalachse O in die Richtungen des Doppelpfeils a verstellbar
gelagert. Die Halterung 24 ist im Falle des vorliegenden
Ausführungsbeispiels an einem Deckenstativ 25 angeordnet,
welches die in 1 mit Doppelpfeilen c, d, e
und f gekennzeichneten Verstellmöglichkeiten der mit dem
C-Bogen 21 versehenen Halterung 24 bietet. Außerdem
ist der C-Bogen 21 mit der Halterung 24 um seine
Angulationsachse A in die Richtungen des Doppelpfeils b verstellbar.
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Mit
dem C-Bogen-Röntgengerät 20 können in
an sich bekannter Weise von dem auf der Patientenliege 3 gelagerten
Patienten P 2D-Röntenprojektionen oder Durchleuchtungsbilder
aus unterschiedlichen Projektionsrichtungen aufgenommen werden, die
auf einem an einem Bildrechner 26 angeschlossenen Sichtgerät 27 darstellbar
sind. Darüber hinaus können mit dem C-Bogen-Röntgengerät 20 basierend
auf aus unterschiedlichen Projektionsrichtungen aufgenommenen 2D-Röntgenprojektionen
ein 3D-Datensatz bzw. ein Volumendatensatz von einem Körperbereich
des Patienten P mit dem Bildrechner 26 rekonstruiert und
auf dem 3D-Datensatz basierende 2D- und/oder 3D-Bilder auf dem Sichtgerät 27 dargestellt
werden.
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Um
ein Abbild der Blutpumpe 1 in ein mit dem C-Bogen-Röntgengerät 20 gewonnenes
Röntgenbild vom Körperinneren des Patienten P
einblenden zu können, müssen ein Patienten- oder
Bildkoordinatensystem KB und das Koordinatensystem KP des Positionserfassungssystems 2,
in dem die Koordinaten der Positionssensoren 14 der Blutpumpe 1 und
des Referenzpositionssensors 18 bestimmt werden, miteinander
registriert werden, d. h. es muss eine Koordinatentransformation
ermittelt werden.
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Hierzu
sind im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der
Erfindung röntgenpositive Marker 28 an der Brust
des Patienten P angeordnet, welche sich in einem Röntgenbild
abzeichnen und deren Koordinaten in dem Patienten- oder Bildkoordinatensystem
KB im vorliegenden Fall mit der Steuer- und Recheneinheit 15 ermittelt
werden. Die Marker 28 werden im Falle des vorliegenden
Ausführungsbeispiels der Erfindung außerdem nacheinander
mit der Spitze der Blutpumpe 1 oder einem separat hierfür vorgesehenen
Zeigerinstrument des Positionserfassungssystems 2 berührt,
wobei jeweils die Zielposition der Spitze der Blutpumpe 1 oder
des Zeigerinstrumentes und somit die Position des jeweiligen Markers 28 in
dem dem Positionserfassungssystem zugeordneten Koordinatensystem
KP er mittelt wird, so dass die Steuer- und Recheneinheit 15 die
Koordinatentransformation berechnen kann.
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Ist
ein 3D-Bild vom Körperinneren des Patienten P rekonstruiert
und ist die Koordinatentransformation ermittelt worden, kann nach
der Einführung der Blutpumpe 1 in den Körper
des Patienten P stets die aktuelle Position und Lage der Blutpumpe 1 in Form
eines Abbildes oder einer Kennzeichnung in das auf dem Sichtgerät 27 dargestellte
3D-Bild eingeblendet werden.
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Auf
diese Weise ist es möglich die Führung der Blutpumpe 1 durch
das Gefäß bis zum Herzen des Patienten P zu verfolgen
und die Platzierung im Herzen zu steuern bzw. anschließend
zu kontrollieren. Beispielsweise kann die Blutpumpe 1 derart
im Herzen platziert werden, dass sich der Schlauch 8 mit
dem Saugkopf 9 im linken Ventrikel und die Antriebseinheit 5 und
das Pumpteil 6 in der Aorta jenseits der Aortenklappe befinden.
Im Betrieb der Blutpumpe 1 wird dann über die
Einströmöffnungen 10 Blut im linken Ventrikel
angesaugt und in die Aorta gepumpt.
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Ist
die Blutpumpe 1 im Herzen gesetzt, kann anschließend
während des medizinischen Eingriffs von Zeit zu Zeit oder
auch kontinuierlich deren korrekte Lage mit Hilfe des Positionserfassungssystems 2 und
der Einblendung des Abbildes der Blutpumpe 1 in das mit
dem C-Bogen-Röntgengerät 20 erzeugte 3D-Bild
kontrolliert werden.
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Eine
solche bildbasierte Kontrolle der Lage der Blutpumpe 1 im
Herzen des Patienten P ist aber nach dem medizinischen Eingriff,
wenn sich der Patient P bewegt und aufsteht, nicht mehr möglich,
da mit der Bewegung des Patienten P die Registrierung mit dem 3D-Bild
nicht mehr gültig ist. Um dennoch die Lage der Blutpumpe 1 im
Herzen ermitteln zu können, werden bevor sich der Patient
P zu bewegen beginnt, mit dem Positionserfassungssystem 2 die
Positionen der Positionssensoren 14 und des Referenzpositionssensors 18 ermittelt
und daraus der Abstand zwischen einem jeden Positionssensor 14 und
dem Referenzpositionssensor 18 ermittelt. Diese vier Abstandswerte
werden als Abstandssollwerte verwendet, da diese bei korrekter Lage
der Blutpumpe 1 im Herzen ermittelt wurden. Außerdem
wird für jeden Abstandssollwert eine Toleranzgrenze bzw.
ein bestimmter Grenzwert vorgegeben, den ein Abstandwert maximal
von seinem Sollwert abweichen darf.
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Anschließend
werden intermittierend oder kontinuierlich mit dem Positionserfassungssystem 2 die
Positionen der Positionssensoren 14 und des Referenzpositionssensors 18 sowie
die jeweiligen Abstandswerte ermittelt und auf einer Anzeigevorrichtung
bzw. einem Display 29 der Antriebs- und Steuereinheit 13 der
Blutpumpe 1 zusammen mit den vorgegebenen Grenzwerten dargestellt.
Unter Beobachtung der Veränderung der Abstandwerte können
der Patient P und das medizinische Personal bereits einen Eindruck
von der Stabilität der korrekten Lage der Blutpumpe 1 im
Herzen des Patienten P erhalten.
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Überschreitet
einer der Abstandswerte einen vorgegebenen Grenzwert wird von der
Antriebs- und Steuereinheit 13 ein optischer und/oder akustischer Alarm
abgegeben. Bei einem optischen Alarm kann beispielsweise das Display 29 blinken.
Ein akustischer Alarm kann mit Hilfe eines Lautsprechers 30 der
Antriebs- und Steuereinheit 13 abgegeben werden. In beiden
Fällen werden der Patient P und medizinisches Personal
dazu angehalten, die Lage der Blutpumpe 1 im Herzen des
Patienten P zu überprüfen.
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Die
Erfindung wurde vorstehend am Beispiel eines auf elektromagnetische
Wellen basierenden Positionserfassungssystems beschrieben. Alternativ kann
das Positionserfassungssystem aber auch ein auf Ultraschallwellen
basierendes Positionserfassungssystem sein. In der
DE 198 52 467 A1 sind ein derartiges
Positionserfassungssystem und dessen Funktion beschrieben, deren
diesbezüglich Offenbarung in die vorliegende Patentanmeldung
einbezogen werden soll. An Stelle der Positionssensoren
14 und
des Referenzpositionssensors
18 sind in diesem Fall Ultraschallwandler
an der Blutpumpe
1 und der Körperoberfläche
des Patienten P sowie vorzugsweise außerhalb des Körpers
des Patienten P vier oder mehr Referenzultraschallwandler vorzusehen,
um aus Abstandsmessungen die jeweilige Position und Lage der Blutpumpe
und des Referenzpunktes auf der Körperoberfläche
des Patienten P ermitteln zu können.
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Eine
andere Alternative stellt die Ausführung des Positionserfassungssystems
als ein auf Impedanzmessungen basierendes Positionserfassungssystem
dar. Ein derartiges Positionserfassungssystem ist beispielsweise
in der
DE 696 30 432
T2 beschrieben, deren diesbezügliche Offenbarung
ebenfalls in die vorliegende Patentanmeldung einbezogen werden soll.
An Stelle der Positionssensoren
14 und des Referenzpositionssensors
18 sind
in diesem Fall wenigstens eine Elektrode an der Blutpumpe
1 und wenigstens
eine Elektrode an dem Referenzpunkt an der Körperoberfläche
des Patienten P sowie außerhalb des Körpers des
Patienten P an der Körperoberfläche des Patienten
P vorzugsweise drei mit jeweils einer Stromquelle verbundene Elektrodenpaare
vorzusehen. Nach einer bevorzugten Ausführungsform werden
drei von den drei Stromquellen gelieferte orthogonale Stromsignale
in den Patienten P im Bereich des Herzens eingeleitet, wobei jedes
der Stromsignale ein jeweiliges Merkmal aufweist, das es von den
anderen orthogonalen Stromsignalen unterscheidbar ist. Die wenigstens
eine Elektrode der Blutpumpe und die wenigstens eine Elektrode des
Referenzpunktes auf der Körperoberfläche des Patienten sind
mit drei Erfassungskanälen verbunden. Die Erfassungskanäle
erfassen die am Ort der wenigstens einen Elektrode der Blutpumpe
und der wenigstens einen Elektrode des Referenzpunktes durch die
drei jeweiligen angelegten Stromsignale induzierten Signale, wobei
die erfassten Signale verwendet werden, um den Ort der wenigstens
einen Elektrode der Blutpumpe und den Ort der wenigstens einen Elektrode des
Referenzpunktes zu ermitteln.
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Nach
einer weiteren Alternative kann das Positionserfassungssystem als
ein auf der Messung von Kräften und/oder Momenten basierendes
Positionserfassungssystem ausgebildet sein. An Stelle der Positionssensoren 14 und
des Referenzpositionssensors 18 sind in diesem Fall Kraftmomentensensoren
an der Blutpumpe bzw. dem Referenzpunkt auf der Körperoberfläche
des Patienten vorzusehen, die vorzugsweise jeweils Kräfte
in drei Kraftrichtungen und drei Momentenrichtungen erfassen. Ist
die Ausgangsposition und -lage der Blutpumpe sowie des Referenzpunktes
bekannt, so kann basierend auf den mit den Kraftmomentensensoren
gemessenen Kräften und Momenten jeweils die Position und
Lage der Blutpumpe im Körper des Patienten P ermittelt werden.
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Im
Unterschied zu dem beschriebenen Ausführungsbeispiel muss
die Blutpumpe 1 nicht notwendigerweise vier Positionssensoren,
sondern kann auch weniger oder mehr Positionssensoren aufweisen.
Die Positionssensoren können zudem an anderen als den angegebenen
Stellen der Blutpumpe 1 angeordnet sein.
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Darüber
hinaus können auch mehrere Referenzpositionssensoren an
der Körperoberfläche des Patienten zur Ermittlung
von Abständen für die Kontrolle der Lage der Blutpumpe
angeordnet sein
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Der
Vorteil der Erfindung liegt in der sicheren Überwachung
der Lage einer intrakardialen Blutpumpe nach deren Platzierung im
Herzen eines Patienten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10040403
A1 [0003]
- - DE 10336902 B3 [0003]
- - DE 102004049986 A1 [0003]
- - DE 102004058008 B4 [0029]
- - DE 19852467 A1 [0042]
- - DE 69630432 T2 [0043]