用于心室内VAD的集成传感器

摘要

一种心室辅助装置，包括泵，该泵包括壳体，该壳体具有入口、出口和设置在壳体中的可运动元件，该可运动元件用于将血液从入口推动到出口。包括具有附连于泵壳体的近端的流出插管、远离泵壳体的远端、与泵壳体的出口连通的内钻孔、以及与远离泵壳体的内钻孔连通的至少一个出口孔。包括至少一个传感器，该传感器安装到流出插管并且构造成检测由流过流出插管和绕流出插管的外部流动组成的组中的至少一个的血液的参数。

权利要求

1.一种心室辅助装置，所述装置包括：泵，所述泵包括泵壳体，所述泵壳体具有入口、出口和设置在所述泵壳体中的可运动元件，所述可运动元件用于将血液从所述入口推动到所述出口；

流出插管，所述流出插管具有附连于所述泵壳体的近端、远离所述泵壳体的远端、与所述泵壳体的所述出口连通的限定有纵向轴线的内钻孔、以及与远离所述泵壳体的所述内钻孔连通的至少一个出口孔，所述流出插管在其远端限定有渐缩末端，并且所述至少一个出口孔包括多个出口孔，所述出口孔设置在渐缩末端中并绕所述内钻孔的轴线周向地间隔开；以及

至少一个传感器，所述至少一个传感器安装到所述流出插管上，并构造成检测由流过所述流出插管和绕所述流出插管外部流动组成的组中的至少一个的血液的参数，其中，所述流出插管具有横向于所述纵向轴线延伸的横向壁，所述至少一个传感器安装在所述横向壁上。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述横向壁邻近所述远端设置，并且所述至少一个出口孔设置在所述横向壁的近侧。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述横向壁与所述内钻孔的所述纵向轴线相交。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述至少一个传感器包括来自由压力传感器和流量传感器组成的组中的至少一个。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述横向壁限定所述内钻孔的末端。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述横向壁的轮廓设计成引导血液沿朝向所述至少一个出口孔的方向流动。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述横向壁被限定在限定所述内钻孔的范围的内部部分和限定远离所述泵的流出插管的范围的外部部分之间。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述传感器安装在所述内部部分和所述外部部分的其中之一上。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括沿着所述流出插管向近侧和向远侧延伸的导电体，所述至少一个传感器电连接于所述导电体。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括基部构件，所述基部构件由细长构件连接于所述泵壳体，所述细长构件构造成在所述基部构件和所述泵壳体之间形成间隙。

11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述流出插管还包括在其长度的至少一部分上围绕所述内钻孔的侧壁，至少一个所述传感器安装在所述侧壁上。

12.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个传感器包括安装到所述流出插管上的至少一个超声换能器，并且其中，由所述超声换能器传输和接收的超声波以近侧方向和远侧方向中的至少一个方向上的速度分量行进通过所述内钻孔。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述至少一个超声换能器包括远侧换能器，所述远侧换能器邻近所述流出插管的远端安装到所述流出插管上，并且所述泵和所述流出插管中的至少一个限定邻近所述流出插管近端的反射表面。

说明书

用于心室内VAD的集成传感器

技术领域

[0001] 本发明涉及用作可植入心室辅助装置的血泵，并且更具体地涉及一种具有集成传感器的改进的血泵设计。

[0002] 背景

[0003] 在某些疾病状态下，心脏缺乏足够的泵送能力来维持足够的流向身体的器官和组织的血流。例如，诸如缺血性心脏病和高血压之类的疾病可能使心脏无法高效地填充和泵
送。这种也称为充血性心力衰竭的疾病可能导致包括呼吸窘迫、心脏哮喘在内的严重的健
康并发症，甚至导致死亡。事实上，在西方世界中，充血性心力衰竭是死亡的主要原因之一。

[0004] 通过提供也称为心室辅助装置(“VAD”)的机械泵以补充心脏的泵送作用，可以缓解心脏的这种不足。VAD可用于辅助右心室、左心室或两者。例如，VAD可通过将充氧血从左
心室机械泵送到主动脉中来辅助左心室。

[0005] 美国专利第9,050,418号；第9,173,984号；美国专利公开第2016/0015878号(“第‘878号公开”)和美国申请第14/962,511号公开了某些可用作心室辅助装置的轴流式血泵，
上述文献公开内容以参见的方式纳入本文。当植入时，这些泵和其它可植入泵通常具有与
患者的心室连通的入口和经由流出插管与主动脉连通的出口，该流出插管延伸穿过心室并
进入主动脉。泵送元件通常居于心脏内并将充氧血从心室推动到主动脉。

[0006] 当植入和操作时，期望监测某些参数以检测出异常操作状况并确定泵是如何影响泵周围的环境的。例如，流量信息可以直接经由超声流量传感器获得或间接经由压力传感
器获得。这些信息可用于提供反馈以控制泵，以及检测阻塞或检测泵快过(outpace)心室的
血液供给从而导致抽吸状况的情况。

[0007] 某些现有的VAD、比如在美国公开专利申请公开第2008/0133006号中公开的离心VAD装配有超声流量传感器，用于确定与流入VAD泵的血液相关联的参数。然而，这种传感器
局限于确定与流入VAD的血液相关联的参数，并且不能确定与流出VAD的和流到患者身体其
余部分的血液相关联的参数。此外，这种传感器通常位于泵的叶轮附近，并且仅获得叶轮附
近的血液特征，而不是距离叶轮的相当大的距离处的、其中不存在局部效应的血液特征。因
此，尽管付出了相当大的努力来改进这种VAD，但仍需要进一步改进。

[0008] 概述

[0009] 在本申请的一方面，心室辅助装置包括泵，该泵包括壳体，该壳体具有入口、出口和设置在壳体中的可运动元件，该可运动元件用于将血液从入口推动到出口。包括流出插
管，该流出插管具有附连于泵壳体的近端、远离泵壳体的远端、与泵壳体的出口连通的内钻
孔、以及与远离泵壳体的内钻孔连通的至少一个出口孔。包括至少一个传感器，该至少一个
传感器安装到流出插管并且构造成检测由流过流出插管和绕流出插管的外部流动组成的
组中的至少一个的血液的参数。

[0010] 在该实施例的另一方面，插管的内钻孔具有纵向延伸的纵向轴线，并且流出插管具有横向于纵向轴线延伸的横向壁，至少一个传感器安装到横向壁上。

[0011] 在该实施例的另一方面，横向壁邻近远端设置，并且至少一个出口孔设置在横向壁的近侧。

[0012] 在该实施例的另一方面，流出插管在其远端限定有渐缩末端，并且至少一个出口孔包括多个出口孔，这些出口孔设置在渐缩末端中并绕内钻孔的轴线周向地间隔开。

[0013] 在该实施例的另一方面，横向壁与内钻孔的纵向轴线相交。

[0014] 在该实施例的另一方面，至少一个传感器包括来自由压力传感器和流量传感器组成的组中的至少一个。

[0015] 在该实施例的另一方面，横向壁限定钻孔的终端。

[0016] 在该实施例的另一方面，横向壁的轮廓设计成引导血液沿朝向至少一个出口孔的方向流动。

[0017] 在该实施例的另一方面，横向壁被限定在限定内钻孔的范围的内部部分和限定远离泵的流出插管的范围的外部部分之间。

[0018] 在该实施例的另一方面，传感器安装到内部部分和外部部分的其中之一上。

[0019] 在该实施例的另一方面，该装置包括沿着插管向近侧和向远侧延伸的电导电体，至少一个传感器电连接于电导电体。

[0020] 在该实施例的另一个方面，该装置包括基部构件，该基部构件由细长构件连接于泵壳体，该细长构件构造成在基部构件和泵壳体之间形成间隙。

[0021] 在该实施例的另一方面，流出插管还包括在其长度的至少一部分上围绕内钻孔的侧壁，至少一个所述传感器安装到侧壁上。

[0022] 在该实施例的另一方面，至少一个传感器包括安装到插管上的至少一个超声换能器，并且其中，由超声换能器传输和接收的超声波以近侧方向和远侧方向中的至少一个方
向上的速度分量行进通过内钻孔。

[0023] 在该实施例的另一方面，至少一个超声换能器包括彼此向近侧和向远侧间隔开的两个超声换能器。

[0024] 在该实施例的另一方面，至少一个超声换能器包括远侧换能器，该远侧换能器邻近其远端安装到插管上，并且泵和插管中的至少一个限定邻近插管近端的反射表面。

[0025] 在另一实施例中，一种辅助心脏泵送作用的方法包括操作心室辅助装置的泵以将血液从泵壳体的入口推动到连接于泵壳体的出口端的流出插管的至少一个出口孔。流出插
管具有与泵壳体的出口和至少一个出口孔连通的钻孔。感测钻孔内的主要参数。

[0026] 在该实施例的另一方面，感测钻孔内的主要参数包括感测由流过钻孔的血液施加的压力。

[0027] 在该实施例的另一方面，感测钻孔内的主要参数包括通过一个或多个导电体来传输表示所感测的参数的电子信号。

[0028] 在又一实施例中，心室辅助装置包括泵，该泵包括壳体，该壳体具有入口、出口和设置在壳体中的可运动元件，该可运动元件用于将血液从入口推动到出口。包括具有附连
于泵壳体的近端的流出插管、远离泵壳体的远端、与泵壳体的出口连通的内钻孔、以及与远
离泵壳体的内钻孔连通的至少一个出口孔。至少一个传感器安装到流出插管上，该流出插
管的内钻孔具有纵向延伸的轴线，流出插管具有横向于轴线延伸的横向壁，至少一个传感
器安装到横向壁上并且构造成检测由流过流出插管和绕流出插管的外部流动组成的组中
的至少一个的血液的参数。至少一个传感器包括安装到插管上的至少一个超声换能器，并
且由超声换能器传输和接收的超声波以近侧方向和远侧方向中的至少一个方向上的速度
分量行进通过钻孔。包括沿着插管向近侧和向远侧延伸的电导电体，至少一个传感器电连
接于该导电体。
附图简介

[0029] 参照以下的描述和附图，本发明的特征、方面和优势将变得被更好地理解，附图中：

[0030] 图1A是根据本发明的一实施例的植入在示意性地示出的心脏内的VAD的正视图；

[0031] 图1B是图1A所示VAD的部分剖视图和局部透视图；

[0032] 图1C是图1A所示VAD的插管的局部透视图；

[0033] 图1D是沿图1B中的线D-D剖取的剖视图；

[0034] 图1E是图1B所示插管的俯视图；

[0035] 图1F是沿图1D中的线F-F剖取的剖视图；

[0036] 图2是根据本公开另一实施例的沿着与插管的轴线AL相交的线剖取的插管的剖视图；

[0037] 图3是根据本公开又一实施例的沿着与插管的轴线AL相交的线剖取的插管的剖视图；

[0038] 图4是根据本公开还一实施例的沿着与插管的轴线AL相交的线剖取的插管的剖视图；以及

[0039] 图5是根据本公开再一实施例的沿着与插管的轴线AL相交的线剖取的插管的剖视图。

[0040] 详述

[0041] 现在参照附图，其中相同的标号表示相同的元件，在图1A-1F中示出了根据本申请的实施例的心室内轴向流动VAD“10”。VAD 10包括泵30，该泵30包括泵壳体36和设置在泵壳
体36内的内部部件。如图1B所示，这种内部组件包括可运动元件或叶轮32和用于使可运动
元件32在泵壳体36内运动的电线圈34。泵壳体36容纳内部部件，并且在近端处限定入口31
和在其远端处限定出口39。

[0042] VAD 10还包括基部构件或基座20。如图1A所描绘的，基部构件20构造成由安装到心脏100的外部的安装环70所配合。例如，安装环70可以抓持基部构件20的外表面25或者通
过本领域已知的其它一些配合装置进行配合。电缆24在横向于近侧－远侧方向的方向上从
基部构件20延伸，该方向由图1B中的箭头D-P表示。当植入时，电缆24可与外部电源和控制
器(未示出)经皮进行通信，比如经由传动系统电缆或经皮能量传递系统(“TET”)。或者，电
缆24在植入时可与同样植入患者体内的内部控制器(未示出)连通。

[0043] 支柱或间隔元件12机械地连接基部构件20和泵30。这种支柱12连接于泵壳体26的入口端或近端以及基部构件20的面向入口的端部或远端。支柱12、基部构件20和泵30之间
的这种连接在基部构件20和泵30之间形成间隙18，血液在进入泵30的入口31之前流过该间
隙。来自电缆24的电导电体64延伸通过基部构件20并通过支柱12延伸到泵30。

[0044] VAD 10还包括流出插管40，该流出插管40连接于泵30的出口端并从该出口端向远侧突出。流出插管40包括近侧部分42和连接于近侧部分42的远侧部分44(在图1C中最佳地
示出)。流出插管10还包括沿其长度延伸的插管侧壁48。如图1D中最佳所示，插管侧壁48由
内表面49和外表面47限定。侧壁48围绕插管40的钻孔46。钻孔46限定有钻孔轴线AL，该钻孔
轴线AL沿近侧－远侧方向沿着插管40的长度延伸。

[0045] 如图所示，远侧部分44形成流出插管40的封闭端渐缩末端。远侧部分44还限定有多个流出孔41，这些流出孔41沿基本上径向的方向延伸穿过侧壁48。在所描绘的具体实施
例中，远侧部分44限定有三个出口孔41a-c。然而，可以设想更多或更少的孔。

[0046] 远侧部分44包括横向壁50，该横向壁50沿横向于钻孔轴线AL的方向并且在侧壁48的相对侧之间延伸，使得横向壁50与钻孔轴线AL相交。此外，横向壁50限定了钻孔46的末
端，并且定位成基本上在流出孔41a-c更远侧。如图1D中最佳所示，横向壁50的轮廓优选地
设计成帮助血液流过钻孔46以流向流出孔41a-c。在所描绘的具体实施例中，横向壁50包括
边界表面52a-c，每个边界表面具有部分地限定对应出口孔41a-c的远端的外部部分55。边
界表面52a-c从它们各自的外部部分55向内延伸并且彼此相交以形成部分拱形部54a-c。如
图1F所示，这些部分拱形部54a-c形成顶点58，该顶点58可与钻孔轴线AL相交。尽管所描绘
的实施例以所描述的方式成型(contour)，但应当理解的是，可以设想横向壁50的其它构
造。例如，横向壁50可以是凸起或凹入的圆顶形状或基本上是平面的。

[0047] 传感器元件60安装到横向壁50上。在该实施例中，传感器元件60是设置在横向壁50内的超声换能器。在此方面，超声换能器60可定位成与钻孔轴线AL相交并且使得超声发
射沿与血流方向D相反的近侧方向并且沿着钻孔轴线AL被引导朝向泵30的出口39。超声换
能器60可以替代地定位在横向壁50内，使得来自横向壁50的超声发射被引导穿过钻孔轴线
AL，并且朝向泵壳体36的出口端或设置在插管40的内表面49上的反射表面。超声换能器60
构造成发射超声波以及从流出插管的泵30或内表面49接收反射的超声波。超声换能器60可
以是诸如常规的压电元件之类的任何常规的换能器，该换能器构造成在超声频率下施加交
流电压时发射超声波，并在超声波振动撞击在换能器上时提供交变电势。

[0048] 换能器60可由覆盖物65所覆盖，该覆盖物65有助于容纳和保护换能器60，同时允许超声波无阻碍地通过。如图1F所描绘的那样，覆盖物65可模制或以其它方式成形以形成
横向壁50的尖顶58。然而，覆盖物65可以替代地是相对于钻孔轴线AL正交设置并且与部分
拱形部54a-c相交的扁平材料片。

[0049] 导电体64电连接于传感器元件60并且延伸穿过流出插管40的横向壁50和侧壁48。该导电体64可通过电触件(未示出)终止于插管40的近端，该电触件可与泵壳体30上的电触
件导电接触，以用于在插管40连接于泵壳体30时接收电力并传输信号。或者，如图1B所描绘
的，导电体64可以完全穿过插管40、泵壳体30、支柱12和基座20延伸到电缆24。导电体64通
过这些连接与信号处理装置(未示出)连接，该信号处理装置布置成向换能器提供电驱动信
号；接收来自换能器的电信号；并确定插管中血液的流速，并因此得出通过插管的流率
(flow rate)估值。

[0050] 流出插管40可由聚合物材料制成，其中聚合物在换能器60、导电体64和覆盖物65上模制。这种聚合物优选地是柔性的，以允许插管40适应哺乳动物被试主动脉的曲率。然
而，流出插管40也可以由陶瓷或金属材料制成，其中在插管40中形成用于换能器60和覆盖
物65的凹部以及用于导电体64的通道，使得这些元件可以安装在插管40中。

[0051] 当插管40连接于泵壳体36时，远侧部分44和安装到其上的传感器元件60远离泵出口39设置。钻孔46与出口39和出口孔41a-c连通。在此方面，钻孔46设置在泵出口39和出口
孔41a-c之间。插管40的长度使得插管40延伸到哺乳动物被试的主动脉104中，而基部构件
20连接于心脏100的顶点并且泵30位于哺乳动物被试的心室102中。插管和钻孔可以是弯曲
的或可弯曲的以符合主动脉104。

[0052] 在使用方法中，VAD 10可经心尖植入哺乳动物被试的心脏100中，如前述第’878号公开中所述。当植入时，流出插管40的流出孔41a-c定位在主动脉104内。此外，如图1A所描
绘的，泵30和基部构件20的一部分设置在左心室102内。基部构件20可经由安装环70或一些
其它固定装置固定到心脏100的顶点。

[0053] 当泵30通电时，传感器元件60也可通电，并且血液通过间隙18流入泵壳体36的入口31。可运动元件32将该血液推入流出插管40的钻孔46中并帮助将血液通过出口孔41a-c
推进到主动脉104中。如图1B所示，传感器元件60发射超声波UW。此类超声波被泵壳体36或
出口插管40的内表面46上的反射表面反射，并且朝向传感器元件60以远侧方向上的速度分
量投射回传感器元件60。传感器元件60接收反射波并产生表示流过钻孔46的血液的流动状
态的电信号。

[0054] 因为从换能器60到反射表面并回到换能器60的双向路径具有平行于血流方向的分量，所以根据众所周知的多普勒(Doppler)效应，超声波UW的飞行时间受到血液速度的影
响。该效应使得由传感器元件60接收的超声波UW的相位随着血液速度而变化，并因此随着
流速而变化。用于将相位差转换成流速并将流速转换成流率的数学关系是众所周知的。在
此方面，流速是在超声波行进的距离上取得的平均流速。因此，当超声波UW从插管40的远端
处的换能器60前后行进到插管40的近端处的泵壳体36时，所确定的流速是沿着钻孔46的长
度的平均流速。类似地，在插管40如此弯曲使得超声波UW从插管40的内表面49反射回传感
器元件60的情况下，所确定的流速是沿着传感器元件60和反射表面之间的距离、在该示例
中是长度短于钻孔46的距离而获得的平均流速。尽管基于患者相应主动脉曲率和插管40的
对应于这种曲率的曲率，超声波UW的行进距离可因患者而异，但应该理解的是，一旦插管40
定位在患者的主动脉中，则插管就永久地设定成使得反射表面和传感器元件60的距离基本
上固定，以便不会明显地影响波UW的相移。尽管因为在植入期间可能需要调整插管40的曲
率，而在植入VAD 10时可能不会立即知道该距离，但是可以校准信号处理设备以解决这种
未知。

[0055] 由传感器元件60产生的电信号通过导电体64向下传输到电缆24，电缆24还可以将这些信号传输到信号处理设备(未示出)。信号处理设备可以是外部控制器或内部控制器的
一部分，外部控制器或内部控制器可进一步处理信号并存储从信号导出的信息，以便以后
检索或实时显示。此类信息可以允许临床医生和/或患者在血液从流出插管40分散到主动
脉中时连续监测血液的主要状况。

[0056] 可设想前述装置的其它替代实施例。例如，在图2中描绘的一实施例中，VAD 10可包括连接于泵壳体36的流出插管240。流出插管240类似于流出插管40，其中不同之处在于
压力传感器260安装到流出插管240上以代替超声换能器60。如图2所示，压力传感器260可
以是构造成用于哺乳动物被试体内的任何压力传感器，并且可包括传感元件261，该传感元
件261感测用于转换成电输出的机械输入。例如，压力传感器260可以是具有诸如隔膜之类
的内置传感元件的微机电系统(MEMS)，内置传感元件构造成感测体内血压。压力传感器260
安装到横向壁250上，使得传感元件261位于钻孔246的远端，并暴露于流过钻孔246中的血
液。用于供电和传输信号的导电体264连接于压力传感器240并且延伸穿过插管240的横向
壁250和侧壁248。

[0057] 在使用方法中，当泵30通电时，压力传感器260也可通电。血液朝向出口孔241a-b被推动通过插管240的钻孔246。当该血液到达孔246的端部时并且刚好在离开流出孔241a-
c进入主动脉104之前，压力传感器260检测该血液的压力。传感器260产生表示由传感元件
261感测到的压力的信号。这些信号通过导电体向下传输到电缆24，该电缆24还可以将这些
信号传输到外部控制器或内部控制器，该外部控制器或内部控制器可进一步处理信号并存
储从信号导出的信息，以便以后检索或实时显示。此类信息可以允许临床医生和/或患者在
血液从流出插管240分散到主动脉中时连续监测血液的主要状况。

[0058] 位于流出孔241a-c附近的横向壁250中的压力传感器260是有益的，因为由这种传感器确定的压力非常接近主动脉内的血压，并因此非常接近哺乳动物被试的平均动脉压
(“MAP”)。这允许控制泵30以实现最佳组织灌注，并且还允许插管提供连续或接近连续的心
输出量监测而无需药物镇静。

[0059] 在另一实施例中，如图3所示，流出插管340类似于流出插管40，其中不同之处在于压力传感器360安装到流出插管340的侧壁348。压力传感器360可类似于压力传感器260，并
且因此可包括传感元件561。传感器360安装到偏离钻孔轴线AL的侧壁348，并且使得传感元
件361暴露于流过钻孔346的血液。该压力传感器360可以沿着插管340的长度在任何位置处
安装到侧壁348。例如，如图3所示，压力传感器360可安装得比泵30的出口46更靠近出口孔
341a-b。在另一示例中，传感器360可安装到插管340的长度的中点附近或中点处。在另一示
例中，传感器360可安装得比出口孔351a-b更靠近泵的出口46。伯努利(Bernoulli)原理可
用于估计来自由传感器360在这些示例性位置中的每一个处测量的压力的血流量。

[0060] 在使用方法中，当泵30通电时，传感器360也可通电。血液朝向出口孔341a-c被推动通过插管340的钻孔346。当血液流过传感器360并且刚好在离开流出孔341a-c进入主动
脉104之前，感测元件361检测该血液的压力。传感器360产生表示由感测元件361感测到的
压力的信号。这些信号通过导电体364向下传输到电缆24，该电缆24还可以将这些信号传输
到外部控制器或内部控制器，该外部控制器或内部控制器可进一步处理信号并存储从信号
导出的信息，以便以后检索或实时显示。此类信息可以允许临床医生和/或患者在血液从流
出插管340分散到主动脉中时连续监测血液的主要状况。

[0061] 在又一实施例中，如图4所描绘的，流出插管440类似于流出插管40，其中不同之处在于一个或多个超声换能器安装到流出插管440的侧壁448。如图所示，第一超声换能器
240a在第一位置处安装到侧壁448，并且第二超声换能器460b在第二位置处安装到侧壁
448。这些位置位于钻孔轴线AL的相对侧。此外，如图所示，第一换能器460a位于比第二换能
器460b更远的位置。然而，在一些实施例中，第一换能器460a可以在比第二换能器460b更近
的位置。因此，第一和第二换能器460a-b优选地沿轴线AL定位在偏移位置。在此方面，换能
器460a-b可以在侧壁448内定向，使得超声波UW从一个换能器被引导朝向另一个换能器，并
且使得超声波的速度分量沿近侧方向和远侧方向中的一个方向并且平行于血流量D。此外，
如图所示，覆盖物465a-b可覆盖相应的换能器460a-b。而且，在插管440的一些实施例中，第
一或第二换能器460a-b可由反射表面代替。

[0062] 在使用方法中，当泵30通电时，传感器元件460a-b也可通电。血液被推动通过孔446。第一传感器元件460a或第二传感器元件460b发射超声波，其中近侧方向或远侧方向上
的速度分量朝向另一传感器元件。另一个传感器元件接收反射波并产生表示流过钻孔446
的血液的流动状态的电信号。此类信号通过导电体464a或464b向下传输到电缆24，电缆24
可进一步将这些信号传输到信号处理设备并如上所述进行处理。

[0063] 在还一实施例中，如图5所示，流出插管540类似于流出插管40。在此方面，流出插管540包括在其远端处的横向壁550，该横向壁550限定在外部部分559和内部部分557之间。
外部部分559限定远离泵30的插管540的远侧范围。此外，内部部分557限定钻孔556的近侧
范围。然而，插管540和插管40之间的区别在于压力传感器560安装到横向壁550的外部部分
559。压力传感器560可类似于压力传感器260，并且因此可包括暴露于插管540外部的环境
的传感元件561。这允许压力传感器560测量流出孔551a-c下游的MAP。传感器560可安装到
插管540，使得其与钻孔轴线AL相交并且大致面向平行于血流D的方向。或者，传感器560可
安装成使其偏离轴线AL并面向横向于血流D的方向。

[0064] 在使用方法中，当泵30通电时，传感器560也可通电。血液朝向出口孔551a-c被推动通过插管540的钻孔556。血液从出口孔551a-c排出到哺乳动物被试的主动脉104中。当血
液绕外部部分559流动并流到哺乳动物被试身体的其余部分时，传感器560感测血液的压力
并产生表示这种压力的信号，该信号可以是MAP。这些信号通过导电体564向下传输到电缆
24，该电缆24还可以将这些信号传输到外部控制器或内部控制器，该外部控制器或内部控
制器可进一步处理信号并存储从信号导出的信息，以便以后检索或实时显示。此类信息可
以允许临床医生和/或患者在血液从心脏100分散到哺乳动物被试身体的其余部分中时连
续监测血液的主要状况。

[0065] 在前述的实施例中，各种传感元件安装在流出插管的横向壁或侧壁中。然而，应当理解的是，诸如插管10之类的插管可以在多个位置包括多个传感元件。例如，流出插管可以
包括安装到横向壁的压力传感器和安装到其侧壁的一个或多个超声换能器或另一个压力
传感器。在另一示例中，流出插管可以包括安装到横向壁的超声换能器和安装到其侧壁的
一个或多个超声换能器或压力传感器。将压力传感器和超声换能器组合在单个流出插管中
可以是有益的，因为超声换能器所进行的测量可以用作参考数据以重新校准压力传感器，
这是因为压力传感器通常容易漂移。

[0066] 此外，虽然诸如本文所述的超声换能器和压力传感器之类的传感元件被描述为经由连接到为相应的VAD供电的电缆的导电体而电连接，但应当理解的是，这种传感元件可以
通过任何其它形式联接于信号处理设备。例如，传感器可以连接于微型线圈，并且可以通过
将微型线圈暴露于电磁场来被激活。在这种布置中，来自传感器的电信号可以电磁地发送
到信号处理设备。

[0067] 以下实施例进一步描述了本发明的某些方面。

[0068] 实施例1：

[0069] 一种心室辅助装置，包括：

[0070] 泵，所述泵包括壳体，所述壳体具有入口、出口和设置在所述壳体中的可运动元件，所述可运动元件用于将血液从所述入口推动到所述出口；

[0071] 流出插管，所述流出插管具有附连于所述泵壳体的近端、远离所述泵壳体的远端、与所述泵壳体的所述出口连通的内钻孔、以及与远离所述泵壳体的所述内钻孔连通的至少
一个出口孔；以及

[0072] 至少一个传感器，所述至少一个传感器安装到所述流出插管上，并构造成检测流过所述流出插管或绕所述出口插管外部流动的血液的参数。

[0073] 实施例2：

[0074] 如实施例1所述的心室辅助装置，其中，所述插管的所述内钻孔具有向近侧和远侧延伸的轴线，并且所述插管具有横向于所述轴线延伸的横向壁，所述至少一个传感器安装
到所述横向壁上。

[0075] 实施例3：

[0076] 如实施例2所述的心室辅助装置，其中，所述横向壁邻近所述远端设置，并且所述至少一个出口孔设置在所述横向壁的近侧。

[0077] 实施例4：

[0078] 如实施例3所述的心室辅助装置，其中，所述插管在其远端限定有渐缩末端，并且所述至少一个出口孔包括多个出口孔，所述出口孔设置在所述渐缩末端中并绕所述钻孔的
轴线周向地间隔开。

[0079] 实施例5：

[0080] 如实施例2所述的心室辅助装置，其中，所述横向壁与所述钻孔的所述纵向轴线相交。

[0081] 实施例6：

[0082] 如实施例3所述的心室辅助装置，其中，所述至少一个传感器包括压力传感器和流量传感器中的至少一个。

[0083] 实施例7：

[0084] 如实施例4所述的心室辅助装置，其中，所述横向壁限定所述钻孔的末端。

[0085] 实施例8：

[0086] 如实施例7所述的心室辅助装置，其中，所述横向壁的轮廓设计成引导血液沿朝向所述至少一个出口孔的方向流动。

[0087] 实施例9：

[0088] 如实施例2所述的心室辅助装置，其中，所述横向壁被限定在限定所述内钻孔的范围的内部部分和限定远离所述泵的流出插管的范围的外部部分之间。

[0089] 实施例10：

[0090] 如实施例9所述的心室辅助装置，其中，所述传感器安装到所述内部部分和所述外部部分的其中之一上。

[0091] 实施例11：

[0092] 如实施例1所述的心室辅助装置，还包括沿着所述插管向近侧和向远侧延伸的导电体，所述至少一个传感器电连接于所述导电体。

[0093] 实施例12：

[0094] 如实施例1所述的心室辅助装置，还包括基部构件，所述基部构件由细长构件连接于所述泵壳体，以在所述基部构件和所述泵壳体之间形成间隙。

[0095] 实施例13：

[0096] 如实施例1所述的心室辅助装置，其中，所述流出插管还包括在其长度的至少一部分上围绕所述钻孔的侧壁，至少一个所述传感器安装在所述侧壁上。

[0097] 实施例14：

[0098] 如实施例1所述的心室辅助装置，其中，所述至少一个传感器包括安装在所述插管上的至少一个超声换能器，使得由所述至少一个超声换能器传输和接收的超声波将以所述
近侧方向和所述远侧方向中的至少一个方向上的速度分量行进通过所述内钻孔。

[0099] 实施例15：

[0100] 如实施例14所述的心室辅助装置，其中，所述至少一个超声换能器包括彼此向近侧和向远侧间隔开的两个超声换能器。

[0101] 实施例16：

[0102] 如实施例14所述的心室辅助装置，其中，所述至少一个超声换能器包括远侧换能器，所述远侧换能器邻近其远端安装到所述插管上，并且所述泵和所述插管中的至少一个
限定邻近所述插管近端的反射表面。

[0103] 实施例17：

[0104] 一种辅助心脏泵送作用的方法，包括：

[0105] 操作心室辅助装置的泵以将血液从泵壳体的入口推动到连接于所述泵壳体的出口端的流出插管的至少一个出口孔，所述流出插管具有与所述泵壳体的出口和所述至少一
个出口孔连通的钻孔；以及

[0106] 感测所述钻孔内的主要参数。

[0107] 实施例18：

[0108] 如实施例17所述的方法，其中，所述感测步骤由安装到所述流出插管上的至少一个传感器执行。

[0109] 实施例19：

[0110] 如实施例18所述的方法，其中，所述至少一个传感器是压力传感器和流量传感器中的一个。

[0111] 实施例20：

[0112] 如实施例17所述的方法，其中，所述操作步骤包括通过在所述泵壳体和连接于所述泵壳体的基部构件之间形成的间隙将血液推入所述泵壳体的所述入口。

[0113] 实施例21：

[0114] 如实施例17所述的方法，其中，所述流出插管部分地延伸穿过哺乳动物被试的主动脉瓣，使得所述至少一个出口孔设置在主动脉内。

[0115] 实施例22：

[0116] 如实施例17所述的方法，其中，所述感测步骤还包括通过所述流出插管的所述钻孔从第一超声换能器传输超声波。

[0117] 实施例23：

[0118] 如实施例22所述的方法，其中，所述感测步骤还包括所述第一超声换能器接收从所述钻孔内的反射表面反射的反射超声波。

[0119] 实施例24：

[0120] 如实施例23所述的方法，其中，所述反射表面位于所述流出插管的侧壁和所述泵壳体的所述出口端中的一个中。

[0121] 实施例25：

[0122] 如实施例22所述的方法，其中，所述第一超声换能器在第一位置处安装到所述流出插管的侧壁上，并且所述感测步骤还包括接收所述超声波的第二超声换能器，所述第二
超声换能器在第二位置处安装到所述侧壁上，所述第一位置从所述第一位置穿过所述钻孔
设置。

[0123] 实施例26：

[0124] 如实施例25所述的方法，其中，所述第一位置和所述第二位置沿着所述钻孔的纵向轴线彼此间隔开。

[0125] 实施例27：

[0126] 如实施例22所述的方法，其中，所述第一超声换能器安装到横向壁上，所述横向壁沿横向于所述钻孔的纵向轴线的方向延伸。

[0127] 实施例28：

[0128] 如实施例17所述的方法，其中，所述横向壁限定所述钻孔的末端。

[0129] 实施例29：

[0130] 如实施例17所述的方法，其中，所述横向壁比所述至少一个出口孔更远离所述泵壳体的所述出口端设置。

[0131] 实施例30：

[0132] 如实施例17所述的方法，其中，所述感测步骤包括感测由流过所述钻孔的血液施加的压力。

[0133] 实施例31：

[0134] 如实施例24、25、27和26中任一个所述的方法，其中，所述感测步骤包括通过一个或多个发送表示所感测的参数的电子信号。

[0135] 实施例32：

[0136] 如实施例31所述的方法，其中，所述一个或多个导电体在所述流出插管中延伸到所述泵壳体、基部构件、以及将所述基部构件连接于所述泵壳体的支柱。

[0137] 尽管在此参照特定实施例对本发明进行了描述，但应当理解的是，这些实施例仅是对本发明原理和应用的说明。