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Title:
SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING A CARDIAC ASSISTANCE SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/089429
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a system (100) and a method (500) for controlling a cardiac assistance system (10), comprising a first extracorporeal control apparatus (110), wherein the first control apparatus (110) is or can be connected to a cable or a first coil (150) for communication and/or energy transmission with the cardiac assistance system (10), and comprising a second extracorporeal control apparatus (120) which is wirelessly connected to the first control apparatus (110). The invention also relates to a cardiac assistance system (10) having a control system (100) according to the invention.

Inventors:
WENNING LEON (DE)
SCHELLENBERG INGA (DE)
HUEBNER ANNIKA (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/079905
Publication Date:
May 07, 2020
Filing Date:
October 31, 2019
Export Citation:
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Assignee:
KARDION GMBH (DE)
International Classes:
A61M60/178; A61M60/216; A61M60/508; A61M60/592; A61M60/873
Foreign References:
US20120022645A12012-01-26
US20160022889A12016-01-28
US20180256796A12018-09-13
US20180256800A12018-09-13
US20170136164A12017-05-18
US20050107658A12005-05-19
Attorney, Agent or Firm:
PFIZ, Thomas et al. (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. System (100) zur Steuerung eines Herzunterstützungssystems (10), um- fassend ein erstes extrakorporales Steuergerät (110), wobei das erste Steuergerät (110) mit einem Kabel oder einer ersten Spule (150) zur Kommunikation und/oder Energieübertragung mit dem Herzunterstüt- zungssystem (10) verbunden oder verbindbar ist, und umfassend ein mit dem ersten Steuergerät (110) und/oder mit dem Herzunterstützungssys- tem (10) drahtlos verbundenes zweites extrakorporales Steuergerät (120).

2. System (100) nach Anspruch 1 , wobei das zweite extrakorporale Steuer- gerät (120) als redundante Einheit zum ersten extrakorporalen Steuerge- rät (110) eingerichtet ist.

3. System (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Steuergerät (110) als Server und das zweite Steuergerät (120) als Client eingerichtet ist.

4. System (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Steuergerät (110) und das zweite Steuergerät (120) baugleich aus- geführt sind.

5. System (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das System (100) einen ersten Energiespeicher (160) für eine Energieüber- tragung über die erste Spule (150) an das Herzunterstützungssystems (10) umfasst, wobei der erste Energiespeicher (160) vorzugsweise mit dem ersten Steuergerät (110) insbesondere lösbar verbunden ist.

6. System (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das System (100) einen zweiten Energiespeicher (161 ) aufweist, welcher vor- zugsweise mit dem zweiten Steuergerät (120) insbesondere lösbar ver- bunden ist.

7. System (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Steuergerät (110) und das zweite Steuergerät (120) eingerichtet sind, bei einer Eingabe in das erste Steuergerät (110) oder in das zweite Steuergerät (120), wobei die Eingabe Einstellungen in dem ersten bezie- hungsweise zweiten Steuergerät (120) ändert, das zweite Steuergerät (120) beziehungsweise das erste Steuergerät (110) zu veranlassen, die- selben Änderungen der Einstellungen vorzunehmen.

8. System (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste und/oder das zweite Steuergerät (110, 120) ein Display (141 , 142) aufweisen, insbesondere ein berührungssensitives Display (141 , 142) zur Eingabe von Befehlen.

9. System (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Steuergerät (110) und/oder das zweite Steuergerät (120) eingerich- tet sind, ein Alarmsignal auszugeben, wenn ein Mindestabstand zwi- schen den beiden Steuergeräten (110, 120) überschritten wird.

10. Herzunterstützungssystem (10) umfassend ein System (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

11. Verfahren (500) zur Steuerung eines Herzunterstützungssystems (10), wobei das Herzunterstützungssystems (10) über ein erstes extrakorpo- rales Steuergerät (110) gesteuert wird und wobei das erste Steuergerät (110) oder das Herzunterstützungssystem (10) drahtlos mit einem zwei- ten extrakorporalenSteuergerät (120) für eine Steuerung eines Herzun- terstützungssystems (10) verbunden ist.

Description:
System und Verfahren zur Steuerung eines Herzunterstützungssystems Beschreibung Die Erfindung betrifft ein System zur Steuerung eines Herzunterstützungssys- tems mit einem Steuergerät, ein Herzunterstützungssystem und ein Verfahren zu dessen Steuerung.

Bei modernen Herzunterstützungssystemen, auch VAD für„ventricular assist device“ oder ventrikuläres Unterstützungssystem genannt, wird üblicherweise eine Pumpe zur Unterstützung der Herzfunktion an oder in das Herz implan- tiert, welche über ein Steuergerät geregelt wird. Dabei kann neben oder statt einem ebenfalls implantierten Steuergerät ein sogenanntes extrakorporales Steuergerät vorgesehen sein, welches sich außerhalb des Körpers des Pati- enten befindet, um eine externe Steuerung zu ermöglichen.

Beispielsweise ist aus US 2005/0107658 A1 ein Herzunterstützungssystem bekannt, welches sowohl ein implantiertes Steuergerät als auch ein extrakor- porales Steuergerät umfasst. Das extrakorporale Steuergerät ist dabei draht- los mit dem implantierten Steuergerät verbunden und dient vor allem zum bidi rektionalen Datenaustausch.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannten Systeme und Verfahren weiter zu verbessern und insbesondere eine einfache und schnelle Informationserfassung sowie eine darauf abgestimmte Ansteue- rung zu ermöglichen, die Handhabung zu erleichtern, die Nutzerfreundlichkeit zu erhöhen und einen zuverlässigen und sicheren Betrieb zu gewährleisten.

Vor diesem Hintergrund betrifft die Erfindung ein System zur Steuerung eines Herzunterstützungssystems, umfassend ein erstes extrakorporales Steuerge- rät, wobei das erste Steuergerät mit einem Kabel oder einer ersten Spule zur Kommunikation und/oder Energieübertragung mit dem Herzunterstützungs- system verbunden oder verbindbar ist. Ferner umfasst das System ein mit dem ersten Steuergerät und/oder mit dem Herzunterstützungssystem drahtlos ver- bundenes zweites extrakorporales Steuergerät.

Unter einem Herzunterstützungssystem ist insbesondere ein System zur Un- terstützung der Funktionalität eines Herzens eines Menschen oder Tieres zu verstehen, auch als Kunstherz,„ventricular assist device“ (kurz„VAD“) oder ventrikuläres Unterstützungssystem bezeichnet. Mit dem Ausdruck„extrakor- porales Steuergerät“ ist allgemein ein Steuergerät für ein Herzunterstützungs- system gemeint, welches nicht für eine Implantation in einen Körper eines Menschen oder Tieres vorgesehen, sondern für einen Einsatz außerhalb des Körpers vorgesehen und ausgebildet ist. Insbesondere umfasst das extrakor- porale Steuergerät dazu eine Anzeige, beispielsweise ein Display, und/oder eine Eingabevorrichtung, insbesondere Tasten oder Knöpfe oder eine berüh- rungssensitive Oberfläche. Unter einer drahtlosen Verbindung zwischen zwei Geräten oder zwischen einem System und einem Gerät ist insbesondere zu verstehen, dass die beiden Geräte beziehungsweise das System und das Ge- rät ausgebildet sind, über eine drahtlose bidirektionale Datenverbindung zu kommunizieren, insbesondere über eine Funkverbindung. Unter einer Ausbil- dung oder einer Einrichtung eines der Steuergeräte kann hier und im Folgen- den verstanden werden, dass das Steuergerät entsprechend erforderliche Hardware-Komponenten aufweist, insbesondere einen Prozessor und Kom- munikationsschnittstellen, und entsprechend programmiert ist, insbesondere der Prozessor. Beispielsweise kann es sich bei dem Steuergerät um ein han- delsübliches Steuergerät für ein Herzunterstützungssystem handeln, welches erfindungsgemäß eingerichtet, insbesondere programmiert wird. Unter einem Kabel ist vor dem Hintergrund der Erfindung insbesondere ein als„Driveline“ bezeichnetes Kabel zu verstehen, welches für eine Verbindung des Herzun- terstützungssystems mit dem Steuergerät ausgebildet ist.

Das erfindungsgemäße System hat den Vorteil, dass das zweite extrakorpo- rale Steuergerät eine zusätzliche Möglichkeit für den Benutzer bereitstellt, ins- besondere den Patienten oder Arzt, Informationen über das Herzunterstüt- zungssystem abzurufen und zu erfassen sowie das Herzunterstützungs- System anzusteuern, insbesondere einen Motor oder eine Pumpe des Herzun- terstützungssystems. Insbesondere wenn das erste extrakorporale Steuerge- rät über das Kabel, also die oben genannte Driveline, mit dem Herzunterstüt- zungssystem verbunden ist, ermöglicht das nicht körperlich verbundene zweite extrakorporale Steuergerät vorteilhafterweise eine einfache und schnelle Erfassung von Informationen und eine darauf abgestimmte Ansteue- rung. Da das zweite Steuergerät physisch mit keiner anderen Vorrichtung ver- bunden sein muss, kann es vorteilhafterweise auch diskreter gehandhabt und verstaut werden. Ferner kann das zweite extrakorporale Steuergerät ausgebil- det sein, für einen schnellen Zugriff über eine Halterung an einem Gürtel oder anderem Kleidungsstück des Patienten angebracht zu werden. Die flexible Handhabbarkeit über das zweite Steuergerät erlaubt vorteilhafterweise auch, das erste extrakorporale Steuergerät möglichst nahe oder unmittelbar am Kör- per zu tragen und somit den Abstand zum implantierten Herzunterstützungs- system für eine möglichst zuverlässige Interaktion zu verkürzen. Somit werden vorteilhafterweise einerseits die Sicherheit und Zuverlässigkeit und somit auch das Sicherheitsgefühl des Patienten erhöht, andererseits der Komfort und die Nutzerfreundlichkeit insgesamt verbessert. Darüber hinaus ist ein nicht phy- sisch verbundenes Steuergerät unauffälliger in der Öffentlichkeit in Benut- zungsreichweite mitzuführen und unauffälliger zu handhaben, so dass vorteil- hafterweise dadurch die Verwendung eines Herzunterstützungssystems ge- genüber Dritten weniger auffällig ist.

Vorzugsweise ist das zweite extrakorporale Steuergerät als redundante Ein- heit zum ersten extrakorporalen Steuergerät eingerichtet. Mit anderen Worten ist das zweite extrakorporale Steuergerät eingerichtet, bei einem Ausfall oder einer Fehlfunktion des ersten extrakorporalen Steuergeräts die Funktion des ersten extrakorporalen Steuergeräts zu übernehmen.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind das erste Steuergerät und das zweite Steuergerät baugleich ausgeführt. Dies be- deutet insbesondere, dass das erste Steuergerät und das zweite Steuergerät die gleichen Hardware-Komponenten aufweisen und/oder einen gleichen strukturellen Aufbau aufweisen. Vorzugsweise weisen die beiden Steuerge- räte auch die gleiche äußere Form und gleiche äußere Abmessungen aus. Dies hat den Vorteil, dass das erste Steuergerät bei Bedarf auf einfache Weise durch das zweite Steuergerät ersetzt werden kann, beispielsweise bei einer oben beschriebenen Fehlfunktion oder einem Ausfall des ersten Steuergeräts.

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das erste Steuergerät als Server und das zweite Steuergerät als Client eingerichtet. Mit anderen Worten bilden die beiden extrakorporalen Steuergeräte ein Netzwerk, in welchem das erste extrakorporale Steuergerät die Rolle des Servers und das zweite extrakorporale Steuergerät die Rolle des Clients einnimmt. Damit kann vorteilhafterweise das für Netzwerke bewährte Client-Server-Modell ein- gesetzt werden. Bevorzugt sind das erste Steuergerät und das zweite Steuergerät eingerichtet, bei einer Eingabe in das erste Steuergerät oder in das zweite Steuergerät das zweite Steuergerät beziehungsweise das erste Steuergerät zu veranlassen, dieselben Eingabe anzunehmen. Wenn die Eingabe Einstellungen in dem ers- ten beziehungsweise zweiten Steuergerät ändert, so werden dadurch vorteil- hafterweise die gleichen Änderungen der Einstellungen in dem zweiten bezie- hungsweise ersten Steuergerät vorgenommen. Somit sind die beiden Steuer- geräte vorteilhafterweise in einem gleichen oder synchronen Zustand.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst das System einen ersten Energiespeicher für eine Energieübertragung über die erste Spule an das Flerzunterstützungssystem, wobei der erste Energiespeicher vorzugs- weise mit dem ersten Steuergerät insbesondere lösbar verbunden ist. Dadurch kann vorteilhafterweise über das erste extrakorporale Steuergerät eine Ener- gieversorgung zum implantierten Flerzunterstützungssystem geregelt werden. Vorzugsweise kann das System einen zweiten Energiespeicher aufweisen, welcher bevorzugt mit dem zweiten Steuergerät insbesondere lösbar verbun- den ist. Dies hat den Vorteil, dass die Energieversorgung des Systems insge- samt noch besser abgesichert wird. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind das erste Steuergerät und/oder das zweite Steuergerät eingerichtet, ein Alarmsignal auszugeben, wenn ein Mindestabstand zwischen den beiden Steuergeräten überschritten wird. Dabei können die Steuergeräte beispielsweise eingerichtet sein, den aktuellen Abstand über die Qualität der drahtlosen Funkverbindun- gen zwischen den beiden Steuergeräten abzuschätzen und mit dem Mindest- abstand zu vergleichen. Als Maß für die Qualität kann beispielsweise eine Stärke oder Intensität der über die drahtlose Verbindung empfangenen Sig nale herangezogen werden. Wenn beispielsweise die Qualität, insbesondere die Signalstärke oder Signalintensität, weniger als ein vorgegebene Mindest- wert beträgt, wird das Alarmsignal ausgelöst. Das Alarmsignal kann beispiels- weise akustisch als Ton oder Tonfolge oder optisch über Leuchtelemente des Steuergeräts oder ein Display der Steuergeräte ausgegeben werden. Dies hat den Vorteil, dass der Benutzer oder Patient daran erinnert wird, beide Steuer- geräte mit sich zu führen.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Herzunterstützungssystem umfassend ein erfindungsgemäßes System.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Steuerung eines Her- zunterstützungssystems, wobei das Herzunterstützungssystems über ein ers- tes extrakorporales Steuergerät gesteuert wird und wobei das erste Steuerge- rät oder das Herzunterstützungssystems drahtlos mit einem zweiten extrakor- poralen Steuergerät für eine Steuerung eines Herzunterstützungssystems ver- bunden ist. Wenn das zweite Steuergerät drahtlos mit dem ersten Steuergerät verbunden ist, kann das Herzunterstützungssystem durch das zweite extra- korporale Steuergerät vermittelt durch das erste extrakorporale Steuergerät gesteuert werden.

Zu den Vorteilen des erfindungsgemäßen Herzunterstützungssystems und des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf die oben ausgeführten korres- pondierenden Vorteile des erfindungsgemäßen Systems verwiesen. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente werden gleiche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Be- schreibung der Elemente verzichtet wird.

Es zeigen

Figuren 1 und 2 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems und

Figur 3 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfin- dungsgemäßen Verfahrens.

Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems 100. Das System 100 umfasst ein erstes extrakorporales Steuergerät 1 10 und ein zweites extrakorporales Steuergerät 120. Beide Steuergeräte weisen eine Schnittstelle 1 1 1 , 121 für eine drahtlose Kommunikation 20 miteinander auf, beispielsweise eine Bluetooth®-Schnittstelle 1 1 1 , 121 . Beispielsweise erfolgt die drahtlose Kommunikation über eine Funkkommunikation gemäß der MedRadio- oder MICS-Spezifikation (kurz für Medical Device Radiocommuni- cations Service). Ferner können die beiden Steuergeräte 1 10, 120 eine inte grierte Energiequelle aufweisen, beispielsweise eine Batterie oder einen Ak- kumulator. Dies ermöglicht eine Energieautarkie der Steuergeräte. Das erste Steuergerät 1 10 ist mit einer Spule 150 zur induktiven Energieübertragung an ein Flerzunterstützungssystem verbunden. Ferner umfasst das erste Steuer- gerät 1 10 neben der möglichen integrierten Energiequelle eine weitere Ener- giequelle 160 für die Energieversorgung des Flerzunterstützungssystems, bei- spielsweise eine Batterie oder einen Akkumulator. Die weitere Energiequelle 160 ist vorzugsweise lösbar mit dem ersten Steuergerät 1 10 verbunden, bei spielsweise über einen Rast- oder Klickmechanismus. Da das zweite Steuer- gerät 120 an keine Vorrichtung physisch gebunden ist, zeichnet sich das zweite Steuergerät 120 durch eine hohe Benutzerfreundlichkeit aus. Für eine Anzeige von Information weisen die beiden Steuergeräte 110, 120 vorzugs- weise ein Display 141 , 142 auf, bevorzugt ein berührungssensitives Display 141 , 142, welches sich auch zur Eingabe von Befehl in die Steuergeräte 110, 120 eignet.

In diesem Ausführungsbeispiel sind die beiden Steuergeräte 110, 120 bau- gleich ausgeführt und weisen bevorzugt einen gleichen strukturellen Aufbau auf, so dass das zweite Steuergerät 120 bei Bedarf die Funktion des ersten Steuergeräts übernehmen kann und somit als redundante Einheit zum ersten extrakorporalen Steuergerät vorgesehen ist. Insbesondere zu diesem Zweck kann auch das zweite Steuergerät 120 eine weitere Energiequelle 161 zur Ab- sicherung der Energieversorgung des Flerzunterstützungssystems umfassen. In Figur 2 sind die Kommunikationswege 210, 220, 230 zwischen einem Her- zunterstützungssystem 10, dem ersten extrakorporalen Steuergerät 110 und dem zweiten extrakorporalen Steuergerät 120 schematisch dargestellt. Das erste Steuergerät 110 ist eingerichtet, mit dem Flerzunterstützungssystem 10 zu kommunizieren, entweder drahtlos, beispielsweise über Bluetooth®, oder über eine Driveline. Beispielsweise werden zwischen dem ersten Steuergerät 110 und dem Flerzunterstützungssystem 10 Informationen über Zustände wie beispielsweise Pumpendaten ausgetauscht. Ferner sind das erste Steuergerät 110 und das zweite Steuergerät 120 eingerichtet, drahtlos miteinander zu kommunizieren. Insbesondere sind sie eingerichtet, sich gegenseitig Änderun- gen in den Einstellungen und/oder weitere Statusinformation wie beispiels- weise die Ladezustände der Energiespeicher 160, 161 zu übermitteln und an- zupassen. Vorzugsweise ist das erste Steuergerät 110 dabei als Server und das zweite Steuergerät 120 als Client in einer Netzwerkkonfiguration einge- richtet. Somit kann das Flerzunterstützungssystem 10 durch das zweite extra- korporale Steuergerät 120 vermittelt über das erste extrakorporale Steuerge- rät 110 angesteuert werden. In einer vorzugsweisen Ausgestaltung können ferner das Herzunterstützungssystem 10 und das zweite Steuergerät 120 für eine drahtlose Kommunikation 230 miteinander eingerichtet sein, was eine direkte Steuerung des Herzunterstützungssystems 10 durch das zweite Steu- ergerät 120 ermöglicht. Dies hat ferner den Vorteil, dass sowohl Informationen über das Herzunterstützungssystem 10 von beiden Steuergeräten 110, 120 direkt erhalten werden können, als auch beide Steuergeräte 110, 120 direkt das Herzunterstützungssystem 10 ansteuern können. Insbesondere kann der Benutzer oder Patient das Herzunterstützungssystem 10 nur über das zweite Steuergerät 120 direkt bedienen.

Figur 3 zeigt ein Blockdiagramm zu einem Ausführungsbeispiel des erfin- dungsgemäßen Verfahrens 500, welches beispielsweise mit einem Ausfüh- rungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems 100 wie oben beschrieben ausgeführt werden kann. Gemäß dem Ausführungsbeispiel 500 kann das Her- zunterstützungssystems über ein erstes extrakorporales Steuergerät gesteu- ert werden. Ferner kann das Herzunterstützungssystems wie oben beschrie- ben über ein drahtlos mit dem ersten Steuergerät gekoppelten oder direkt über ein drahtlos mit dem Herzunterstützungssystem gekoppelten zweites extrakor- porales Steuergerät gesteuert werden. Wenn das zweite Steuergerät drahtlos mit dem ersten Steuergerät verbunden ist, kann das Herzunterstützungssys- tem durch das zweite extrakorporale Steuergerät vermittelt durch das erste extrakorporale Steuergerät gesteuert werden.