背景技術：

1、機械循環支持系統(例如，心內或血管內的血泵)可以被引入心臟以將血液從心臟遞送到動脈中。這樣的機械循環支持裝置通常被引入以在患者心臟病發作后支持心臟的功能。其中一類裝置是稱為“impella”心臟泵的一組裝置。一些血泵組件可以在心臟手術過程中通過血管系統經皮引入。具體而言，血泵組件可以經由導管插入術通過股動脈或腋/鎖骨下動脈被插入升主動脈、穿過主動脈瓣并進入左心室。插入的血泵組件可以被配置為通過插管從心臟的左心室抽取血液，并然后將血液排出到主動脈中。血泵組件還可以被配置為從下腔靜脈抽取血液，并然后將血液排出到肺動脈中。一些機械循環支持裝置由機載馬達供電，而另一些則由外部馬達和驅動電纜供電。又一些血泵使用位于患者體外的外部泵以及延伸穿過脈管系統并進入心臟或其他期望位置的長導管。一些血泵系統通過外科手術植入，而不是通過導管植入。

2、需要使用血泵的心臟病發作通常會對患者造成多種不利影響。此類心臟病發作包括心肌梗死、心臟驟停、高風險經皮冠狀動脈介入治療、心源性休克以及左心室和右心室衰竭。特別是，患有心肌梗死(更通常稱為心肌梗塞)的患者可能會在其心臟組織上留下大量的瘢痕。這種瘢痕會改變心臟的正常傳導通路，并削弱受影響的肌肉。根據瘢痕的大小和位置，患者發生心律失常、心臟傳導阻滯、心室動脈瘤、心壁炎癥和心壁破裂的風險會增加，所有這些都可能是致命的。因此，高度期望減少或預防這種心肌瘢痕。

技術實現思路

1、一種治療心肌梗死瘢痕的已知方法是誘發的全身性低溫，其中流過患者心臟的血液迅速冷卻至期望的全身溫度。例如，期望的全身溫度可能低于(例如，低于5攝氏度)患者的正常體溫。經由全身性低溫將血液中的溫度充分降低到期望的全身溫度使心臟冷卻并從而減緩心臟內的許多生理過程，例如代謝反應、組織死亡和心肌瘢痕形成。然而，已知目前使用的誘發全身性低溫會導致患者心律失常，這對于患有心肌瘢痕的患者尤其成問題，這些患者的心臟已經越來越虛弱。因此，為了最小化心肌瘢痕形成的不良影響，以及最小化誘發的低溫的不良影響，期望一種能夠同時全身性冷卻血流以便預防或減少心肌瘢痕形成同時還預防心律失常的系統。

2、本文描述的系統、方法和裝置提供機械循環支持系統(例如，血泵系統)，機械循環支持系統被配置為在全身性冷卻患者血液的同時減輕心臟負荷。血泵或其他循環支持系統的血液接觸表面可以被配置為熱傳遞表面以執行全身性冷卻。當泵系統的導管的熱傳遞表面與通過患者的脈管系統循環的血液接觸時，血液可以迅速冷卻，并且該冷卻可以從血液中去除充分的熱量以在患者體內誘發全身性低溫效應。誘發的低溫效應減慢了導致或加劇心臟病發作的不良影響的生物過程。然而，由于誘發全身性低溫可能導致心律失常，低溫治療與血泵或其他循環支持系統的標準操作被同時引起。以這種方式，當血泵或其他循環支持系統使血液在脈管系統內循環時，誘發的全身性低溫可以減少(或逆轉)心臟病發作的不良影響，從而增加心臟(和其他脈管系統)的營養以防止或避免誘發的全身性低溫的不良影響。本文描述的系統、方法和裝置可用于治療各種血管病變，包括但不限于心肌梗死、心臟驟停、高風險經皮冠狀動脈介入治療、心源性休克以及左心室和右心室衰竭。在許多適應性修改中，本文描述的系統是用于同時冷卻心臟并為心臟提供機械循環支持(例如，通過減輕心臟負荷)的血泵系統。一般情況下，血泵系統具有帶有轉子的泵，該轉子具有至少一個葉片，該葉片在包圍(一個或更多個)葉片的泵殼內轉動。一般情況下，泵由馬達驅動。一些泵由機載馬達供電，而其他泵由外部馬達和驅動電纜供電。另一些泵系統具有位于患者體外的外部泵以及在血管內延伸至心臟(或脈管系統中的其他位置)的長導管(或插管)。當前公開的系統的適應性修改可以進一步包括從泵的近端延伸的導管。另一些適應性修改可以包括通過外科手術安裝的泵系統。在一些實施方式中，柔性的、非創傷性的突起從泵的遠端延伸。例如，柔性的、非創傷性的突起可以是豬尾巴型。

3、根據一些方面，本文所述的系統包括誘發低溫的血管內冷卻表面。冷卻表面被配置為沿著導管或系統的其他血管內表面的長度延伸并且定位在脈管系統內以在血液在患者體內循環時接觸血液。在一些實施方式中，冷卻元件可以被形成為血液的熱交換器并且可以通過冷卻導管的外表面(然后當血液接觸導管的外表面時，冷卻通過患者的脈管系統循環的血液)來起作用。類似的冷卻系統可以應用于支持系統的接觸血液的表面的其他部分(例如，泵殼)，以代替導管或增強導管的熱傳遞效果。在一些適應性修改中，熱傳遞元件直接應用于導管(或其他系統部件)的外表面，使得導管的外表面(接觸血液的表面)被直接冷卻；在這樣的實施方式中，血液可以直接接觸熱傳遞元件。在另一些適應性修改中，通過將熱傳遞元件定位在導管的壁的厚度內或沿著導管的內表面定位，間接發生熱傳遞，因此它首先冷卻導管的壁的內部或厚度，并且該厚度或內表面通過導管的壁厚的傳導冷卻導管的外表面。

4、將冷卻元件并入泵系統的至少一個優點是能夠調節血液(和全身血管)溫度以防止心臟病發作的不良影響，同時防止經調節的溫度的不良影響(例如,誘發的全身性低溫)。

5、根據本公開的第一實施例，一種用于心臟的血泵系統包括泵。該泵具有馬達和轉子以及被配置為插入患者體內并且例如通過冷卻元件進行熱調節的熱傳遞表面。該泵具有遠端和近端。通常，轉子具有至少一個葉片，用于通過泵傳輸血液。在一些實施方式中，冷卻元件可以被配置為內腔以提供熱流體冷卻，其中內腔被配置為沿著導管的長度遞送冷凍溶液。在另一些實施方式中，冷卻元件可以被配置為珀爾帖裝置以提供熱電冷卻，其中珀爾帖裝置被配置為沿著導管長度遞送電流。珀爾帖裝置可以包括被配置為將電流遞送到兩種半導體材料的接合部的導線。半導體的接合部可以設置在沿著導管長度的任何合適的點處。類似地，半導體可以以任何合適的配置定向，以便沿著導管長度誘發期望的熱流。在一些實施方式中，向珀爾帖裝置遞送電流的電源與為泵供電的電源相同。在另一些實施方式中，向珀爾帖裝置遞送電流的電源是與為泵供電的電源不同的外部電源。

6、該系統還包括泵殼，該泵殼包圍轉子的所述至少一個葉片。在血管內應用中，導管從泵殼的近端延伸。導管具有內表面和外表面以及近端和遠端。當導管設置在患者的脈管系統內時，血液流過導管的外表面。泵系統可替代地通過外科手術安裝，無需導管，并且泵(或其插管)可以具有珀爾帖或其他冷卻元件配置。

7、在導管應用中，冷卻元件沿著導管長度延伸，并且冷卻元件可以以多種配置布置。冷卻元件可以具有圓形、橢圓形、菱形、矩形、線性或其他形狀的橫截面?？梢哉{整橫截面的幾何形狀以便調整與冷卻元件接觸的導管的內表面的百分比。例如，在具有圓形橫截面的實施方式中，如果橫截面的面積增加，則導管內表面的更大部分與冷卻元件接觸，并且熱傳遞率以及傳遞的熱的總量可以增加。

8、根據一些方面，冷卻元件可以與導管或其他血液接觸系統部件接觸以提供對部件的熱控制，并因此提供對血液的期望的熱控制和/或調節(例如，冷卻)。如果需要的話，冷卻元件還可以被配置為增加溫度，例如，增加血液的溫度。為了冷卻脈管系統，冷卻元件將導管(或其他系統部件)的血液接觸表面冷卻至低于血液的全身溫度的溫度。例如，在許多應用中，導管的血液接觸表面被冷卻至的溫度可以是大約32攝氏度。在一些實施例中，冷卻元件與導管或其他系統部件的外表面接觸。在另一些實施例中，冷卻元件與導管內表面的一部分接觸(經由側內腔或嵌入導管或其他系統部件的壁內)，并且在那些實施例中，冷卻元件將導管內表面冷卻至較低溫度，該較低溫度然后通過傳導使導管外表面冷卻。在一些實施方式中，冷卻元件能夠沿著導管長度延伸，并然后可以進一步延伸到另一個系統部件中。例如，冷卻元件能夠延伸到其中的另一個系統部件是泵殼。導管的外表面因此可被間接冷卻至期望的溫度(例如，低于全身性血液溫度)，并且外表面然后能夠冷卻與導管或其他系統部件的外表面接觸的血液。心臟中的血液被冷卻，直到達到期望的全身溫度。冷卻可以快速完成。例如，血液可以全身性冷卻大約5分鐘至大約20分鐘之間的時間段。在另一些實施方式中，該時間段在大約7.5分鐘和大約17.5分鐘之間。在進一步的實施方式中，該時間段在大約10分鐘和大約15分鐘之間。在一些實施方式中，該時間段是大約12.5分鐘。在某些實施方式中，血液在不到5分鐘內冷卻。在另一些實施方式中，血液在不到3分鐘內冷卻。

9、在某些實施方式中，血液冷卻到的全身溫度小于37攝氏度。在一些實施方式中，血液冷卻到的全身溫度在大約30攝氏度和大約35攝氏度之間。在另一些實施方式中，血液冷卻到的全身溫度范圍在大約31攝氏度和大約34攝氏度之間。在進一步的實施方式中，血液冷卻到的全身溫度在大約32攝氏度和大約33攝氏度之間。對患者體內循環的血液進行冷卻提供了低溫效應，這會減慢導致或加劇心臟病發作的負面影響的生物過程。具體而言，在患者患上心肌梗死后，對血液進行冷卻能夠減緩導致患者心臟出現心肌瘢痕的過程，而同時對心臟泵血防止了已知由誘發的全身性低溫療法所誘發的負面影響。

10、在一些實施方式中，冷卻元件可以被配置為內腔，并且內腔可以被配置為沿著導管的長度遞送冷凍溶液。將冷凍溶液注射到內腔中可以誘發患者體內的低溫效應。為了遞送這種低溫效應，內腔的至少一部分可以是與導管內表面的一部分接觸的側內腔?？商娲兀瑑惹坏闹辽僖徊糠挚梢郧度雽Ч艿谋趦?。內腔的被選擇與導管內表面接觸或被選擇嵌入導管的壁中的特定部分能夠被選擇，以便沿著導管的一部分實現期望的熱傳遞率。沿著導管長度的不同區域處的特定熱傳遞率可能有益于治療某些心臟病發作的負面影響。例如，在一些實施方式中，內腔的一半可以與導管內表面的一部分接觸。在另一些實施方式中，內腔的四分之三可以與導管內表面的一部分接觸。類似地，內腔的一半可以嵌入導管的壁內。在另一些實施方式中，內腔的四分之三可以嵌入導管的壁內。當冷凍溶液的流動使導管的內表面冷卻時，導管的熱傳遞表面被冷卻。導管的熱傳遞表面隨后使血液冷卻，從而誘發患者體內的低溫效應。內腔具有第一近側開口和第二近側開口。第一近側開口可以被配置成冷凍溶液的入口，而第二近側開口可以被配置成冷凍溶液的出口。內腔可以被配置為包括兩個部分——第一流動部分和第二流動部分，這兩個部分沿著導管長度延伸。第一流動部分從第一近側開口延伸到導管的遠端，并且容納冷凍溶液沿向遠側方向從導管的近端到導管的遠端的流動。第二流動部分從導管的遠端延伸到第二近側開口，并且容納冷凍溶液沿近側方向從導管的遠端到導管的近端的流動。第一流動部分和第二流動部分可以沿著導管的相等長度延伸。第一流動部分可以從導管的近端處的第一近側開口到導管的遠端，并且限定第一內腔路徑長度，內腔沿著該第一內腔路徑長度延伸。

11、第一內腔路徑長度可以等于內腔沿其延伸的導管長度。第二流動部分可以從導管的遠端到導管的近端處的第二近側開口，并且限定了第二內腔路徑長度，內腔沿著該第二內腔路徑長度延伸。第二內腔路徑長度可以等于內腔沿其延伸的導管長度。在一些實施方式中，第一內腔路徑長度可以大于第二內腔路徑長度。在另一些實施方式中，第一內腔路徑長度可以等于第二內腔路徑。內腔沿其延伸的導管長度可以是導管長度的四分之三。在另一些實施方式中，內腔沿其延伸的導管長度可以是導管長度的一半。在某些實施方式中，內腔沿著導管的整個長度延伸。內腔沿其延伸的導管長度允許沿著導管的相同長度遞送冷凍溶液。在這樣的實施方式中，在冷凍溶液被注入第一近側開口之后，并且在流體已經沿著第一流動部分延伸之后，它沿著第二流動部分延伸，并且從第二近側開口離開系統。配置有內腔以接收冷凍溶液的血泵的至少一個優點是，該泵可以同時誘發全身性低溫以治療心臟病發作的不良影響，同時還減輕心臟負荷以便治療全身性低溫(包括心律失常)的不良影響。

12、內腔可以以多種不同的方式配置在導管內。在某些實施方式中，內腔可以被配置為與導管的內表面接觸。例如，內腔可以被配置為在其沿著第一流動部分延伸時接觸導管的內表面，第一流動部分限定第一內腔路徑長度。第一流動部分能夠沿著任何合適的路徑(包括但不限于直線或螺旋狀)延伸。內腔然后可以被配置為沿著第二流動部分延伸穿過導管的中心，第二流動部分限定第二內腔路徑長度。在另一些實施方式中，內腔的一部分可以嵌入導管的壁內。例如，內腔的第一流動部分可以嵌入導管的壁中，而第二流動部分延伸穿過導管的中心。在另一些實施方式中，內腔的第一流動部分可以延伸穿過導管的中心，而第二流動部分嵌入導管的壁中。在某些實施方式中，第一流動部分和第二流動部分都嵌入導管的壁中。第二流動部分也可以被配置成多種幾何形狀，也包括但不限于直線或螺旋狀。保持第二流動部分不與導管的內表面接觸使得已經從血液吸收熱量的溶液保持遠離導管的內表面，從而允許血液中更快速的溫度降低?？梢哉{整內腔在導管內的具體取向，以便將熱量導入和導出沿著導管長度的不同區域。

13、另外，冷凍溶液的流動可以可逆地配置在內腔內。如上所述，內腔可以被配置為沿著導管長度從導管的近端處的第一近側開口延伸到導管的遠端。內腔可以以各種方式沿著導管長度延伸。在一些實施方式中，內腔的一部分可以與導管的內表面接觸。在另一些實施方式中，內腔的一部分可以嵌入導管的壁內。通常，內腔被配置為接收冷凍流體。冷凍流體使導管的表面冷卻，該表面通過熱傳導冷卻導管的熱傳遞表面。該熱傳遞表面在患者的血液中誘發全身性效應。在這樣的實施方式中，冷凍溶液可以被注入第一近側開口，從而允許第一近側開口用作冷凍溶液的入口，并允許冷凍溶液沿著第一流動部分從導管的近端流動到導管的遠端。在這樣的實施方式中，流體沿著導管的第二長度從導管的遠端到導管的近端行進到第二近側開口，從而允許第二近側開口用作冷凍溶液的出口。由于冷凍溶液的流動可以可逆地配置在內腔內，因此在另一些實施方式中，冷凍溶液首先被注入第二近側開口，從而允許第二近側開口用作冷凍溶液的入口，并允許冷凍溶液沿著第二流動部分從導管的近端流動到導管的遠端。在這樣的實施方式中，流體沿著第一流動部分從導管的遠端到導管的近端返回到第一近側開口，從而允許第一近側開口用作冷凍溶液的出口。冷凍溶液流動的這種可逆性適用于包含內腔的所有實施例。

14、在一些實施方式中，當內腔從導管的一端延伸到另一端時由內腔形成的路徑是螺旋狀。例如，內腔可以在其沿著第一流動部分延伸時形成單螺旋狀。單螺旋狀在本文中被定義為成形為螺旋狀的單股(例如，單個內腔、導線或半導體)。內腔然后可以被配置為沿著第二流動部分穿過導管的中心返回。在另一些實施方式中，這種情況可以顛倒過來。具體地，內腔可以沿著第一流動部分穿過導管的中心延伸。內腔然后可以被配置為沿著第二流動部分螺旋狀返回。如前所述，內腔在導管內的具體幾何形狀可用于將熱量導入和導出導管的具體區域。因此能夠控制熱量的方向，以便沿著導管產生特定的熱量分布。例如，某些患者病理或解剖結構可能受益于特定的熱量分布。在單螺旋狀與導管內表面接觸的配置中，一個優點是血液能夠快速冷卻，因為可以選擇冷凍溶液通過內腔的流動方向，使得已經吸收來自血液的熱量的流體不與導管內表面接觸。具有沿著導管長度沿螺旋狀延伸的內腔的機械循環支持裝置(例如，血泵)的至少一個優點是，這樣的泵能夠有效地冷卻血液以誘發全身性低溫從而治療心臟病發作的負面影響，同時還支持心臟以抵消誘發的全身性低溫的負面影響。

15、在另一些實施方式中，內腔沿螺旋狀在兩個方向上延伸。內腔沿第一螺旋狀沿著第一流動部分延伸，并且內腔沿第二螺旋狀沿著第二流動部分延伸。內腔的第一螺旋狀和第二螺旋狀在導管的遠端處流體連通。在這樣的實施方式中，第一螺旋狀和第二螺旋狀可以沿著導管的圓周偏移一個角度以形成雙螺旋狀。如本文所定義的雙螺旋狀包括沿著導管的圓周彼此成180度定向的具有相同螺距和半徑的兩個螺旋狀。在第一螺旋狀和第二螺旋狀沿著導管的圓周不偏移一個角度的實施方式中，第一螺旋狀和第二螺旋狀形成雙寬的單螺旋狀。如本文所定義的雙寬的單螺旋狀包括具有相同螺距和相同半徑的兩個單螺旋狀，該兩個單螺旋狀沿著它們的長度在每個點處接觸。在另一些實施方式中，第一螺旋狀和第二螺旋狀可以沿著導管的圓周偏移一中間角度。該中間角度可以介于0度和180度之間。例如，第一螺旋狀和第二螺旋狀可以沿著導管的圓周偏移大約45度。在另一些實施方式中，第一螺旋狀和第二螺旋狀可以沿著導管的圓周偏移大約90度。在某些實施方式中，第一螺旋狀和第二螺旋狀可以沿著導管的圓周偏移大約135度。螺旋狀元件的至少一部分(無論是形成雙螺旋狀、雙寬的單螺旋狀還是任何其他配置)都與導管的內表面接觸。

16、在一些實施方式中，由冷卻元件形成的雙螺旋狀的螺距在大約1毫米和大約10毫米之間。在進一步的實施方式中，由冷卻元件形成的雙螺旋狀的螺距在大約3毫米和大約8毫米之間。在另一些實施方式中，由冷卻元件形成的雙螺旋狀的螺距在大約5毫米和大約6毫米之間。在某些實施方式中，由冷卻元件形成的雙螺旋狀的螺距大約為5.5毫米。由冷卻元件形成的螺旋狀的螺距的可變性用于要沿著導管建立的具體的熱量分布圖和熱傳遞分布圖。

17、在一些實施方式中，由冷卻元件形成的雙螺旋狀覆蓋大約30％至大約90％之間的導管內表面。在另一些實施方式中，由冷卻元件形成的雙螺旋狀覆蓋大約40％至大約80％之間的導管內表面。在某些實施方式中，由冷卻元件形成的雙螺旋狀覆蓋大約50％至大約70％之間的導管內表面。在一些實施方式中，由冷卻元件形成的雙螺旋狀覆蓋大約60％的導管內表面。具有被冷卻元件覆蓋的較大內表面積的血泵的實施方式允許血液更快速地冷卻，同時仍為心臟提供支持以便對抗誘發的全身性低溫的負面影響。

18、在具有配置成雙螺旋狀的內腔的實施方式中，沿著第一流動部分延伸的第一單螺旋狀和沿著第二流動部分延伸的第二單螺旋狀在導管的遠端處流體連通。具體地，內腔首先沿著第一流動部分延伸同時沿著第一螺旋狀延伸。內腔然后可以沿著第二流動部分延伸同時沿著第二螺旋狀延伸。在內腔沿著第一流動部分延伸之后，內腔在固定的縱向點處沿著導管圓周的長度延伸。當內腔沿著導管圓周的長度延伸時，它可以與導管的內表面接觸。在雙螺旋狀配置中，內腔在固定的縱向點處沿著導管圓周的一半延伸，使得第一螺旋狀和第二螺旋狀沿著導管圓周偏移180度角。具有以雙螺旋狀形狀配置的內腔的實施方式的至少一個優點是，通過改變雙螺旋狀的螺距，能夠實現沿著導管長度的不同冷卻速率和不同熱量分布圖。

19、在另一些實施方式中，內腔形成雙寬的單螺旋狀，如上所定義，雙寬的單螺旋狀包括具有相同螺距和相同半徑的兩個單螺旋狀，兩個單螺旋狀沿著它們的長度在每個點處接觸。在這樣的實施方式中，第一單螺旋狀和第二單螺旋狀流體連通。內腔沿其延伸的第一單螺旋狀沿著第一流動部分延伸，并且內腔沿其延伸的第二單螺旋狀沿著第二流動部分延伸，第一單螺旋狀和第二單螺旋狀一起形成雙寬的單螺旋狀。具體地，內腔沿著第一流動部分延伸同時沿著第一螺旋狀延伸。內腔然后可以沿著第二流動部分延伸同時沿著第二螺旋狀延伸。在內腔沿著第一流動部分延伸之后，內腔在固定的縱向點處沿著導管圓周的長度延伸。在雙寬的單螺旋狀配置中，內腔在固定的縱向點處沿著導管的整個圓周延伸，使得第一螺旋狀和第二螺旋狀沿著導管的圓周偏移0度角。雙寬的單螺旋狀的螺距可以被調整以產生沿著導管的一定的熱量分布圖。

20、在一些實施方式中，將冷凍溶液注射到內腔中以冷卻血液。冷凍溶液可以包含晶體液。晶體液可以是生理鹽水(每升溶液包含9克氯化鈉的溶液)、乳酸林格氏液、1/3ns2/3d5或葡萄糖。通常，選擇具有最高熱容量的溶液，因為這樣的溶液能夠最迅速地冷卻血液而不會經歷溫度升高，從而使溶液沿著導管的兩個長度保持與導管的內表面接觸。具有被配置為接收冷凍溶液的內腔的血泵因此能夠快速冷卻血液，以便治療心臟病發作的負面影響，同時還減輕心臟負荷以提供支持以免受誘發的全身性低溫的負面影響。

21、作為被配置為沿著導管長度遞送冷凍溶液的內腔的冷卻元件的替代物，在一些實施方式中，冷卻元件是珀爾帖裝置。珀爾帖裝置可以嵌入導管的壁內，或沿著導管的外表面或內表面貼附。在另一些實施方式中，珀爾帖裝置嵌入泵殼或血泵系統的其他血液接觸部件內。珀爾帖裝置可以融合到導管、泵殼或血泵系統的另一個血液接觸部件。在另一些實施方式中，珀爾帖裝置可以用粘合劑附接到導管、泵殼或血泵系統的另一個血液接觸部件。通常，珀爾帖裝置可以被配置為從導管、泵殼或血泵系統的另一部件的任何組合引出熱量。珀爾帖裝置驅動具有不同特性的兩種半導體材料之間的熱傳遞。例如，這兩種半導體材料的電子密度可以不同(例如，一種材料可以是n型半導體而另一種材料可以是p型半導體)。珀爾帖裝置能夠被配置成多種幾何形狀。特別地，珀爾帖裝置包括形成接合部的兩種半導體材料，該接合部可以以各種不同的配置布置以便在期望的方向上引導熱流。通常，接合部可以沿著導管的長度放置在任何合適的點處，以便沿著導管的長度實現期望的熱量分布和熱交換率。例如，半導體材料可以被定向成使得熱流在徑向方向上被引導，或者半導體材料可以被定向成使得熱流被沿著導管長度縱向地引導。半導體材料可以進一步布置成允許電流被遞送到由半導體材料形成的接合部的任何配置。在一些實施方式中，向珀爾帖裝置遞送電流的電源與為泵供電的電源相同。在另一些實施方式中，向珀爾帖裝置遞送電流的電源與為泵供電的電源不同。將電流遞送到半導體材料的接合部導致通過珀爾帖效應進行冷卻，其中當在具有不同電子密度的兩種半導體材料(例如，n型半導體和p型半導體)的接合部處建立電壓時發生冷卻，該接合部包括第一半導體材料和第二半導體材料。珀爾帖效應的應用導致與導管內表面接觸的半導體材料的溫度下降并充當散熱器以將與導管外表面接觸的血液冷卻至全身溫度。在一些實施方式中，將接合部朝向導管的遠端設置在導管的表面內。在另一些實施方式中，可以將接合部朝向導體的近端配置在導管的壁內。

22、第一半導體材料可以被配置為沿著導管長度延伸兩次。半導體導體材料沿其延伸的導管的第一長度通常等于半導體材料沿其延伸的導管的第二長度。半導體材料沿其延伸的導管的第一長度可以是從導管的近端到導管的遠端。半導體材料沿其延伸的導管的第二長度可以是從導管的遠端到導管的近端。半導體材料沿其延伸的導管的第一長度可以是從導管的近端到導管的遠端的導管長度的四分之三，而半導體材料沿其延伸的導管的第二長度可以是從導管的遠端到導管的近端的導管長度的四分之三。使用珀爾帖裝置的實施方式的至少一個優點是能夠選擇和結合各種半導體材料，以便產生特定的熱交換率以及沿著導管的特定熱量分布。因此，將珀爾帖裝置結合到血泵中提供了心臟支持以克服誘發的全身性低溫的負面影響，同時還允許誘發全身性低溫以治療心臟病發作的負面影響。

23、在具有珀爾帖裝置作為冷卻元件的實施方式中，遞送到珀爾帖裝置的半導體材料的接合部的電流可以在大約0.01安培和大約3安培之間的范圍內。在一些實施方式中，將大約0.1安培和大約2安培之間的電流遞送到珀爾帖裝置的半導體材料的接合部。在進一步的實施方式中，將大約0.5安培和1.5安培之間的電流遞送到珀爾帖裝置的半導體材料的接合部。在某些實施方式中，將大約1安培的電流遞送到珀爾帖裝置的半導體材料的接合部。可以調節流過珀爾帖裝置的導線的特定電流，以在半導體材料的接合部處產生一定的電位差，從而允許沿著導管實現一定的熱量分布和血液冷卻速率。

24、根據本公開的一些方面，一種用于治療患者心臟病發作的影響的方法包括首先將機械循環支持裝置引入患者的脈管系統。機械循環支持系統可以是血泵。血泵包括設置在導管內的冷卻元件，例如流體內腔或珀爾帖裝置。在將血泵引入患者的脈管系統后，執行該方法的醫師將導管定位在脈管系統內，使得導管的外表面接觸流過脈管系統的血液。然后醫師致動血泵以使血液在患者體內循環。在致動血泵的同時，醫生啟動冷卻元件。如前所述，冷卻元件通過冷卻導管的內表面起到熱交換器的作用。然后導管的內表面使導管的外表面冷卻，然后導管的外表面使患者的血液冷卻。這種冷卻在選定的時間段內進行，以確保導管的外表面達到選定的溫度。導管外表面的溫度經選擇使得與導管外表面接觸的血液被冷卻至全身溫度。外表面被冷卻到的溫度可以小于或等于全身溫度。具體而言，將血液冷卻至選定的全身溫度以便治療心臟病發作的影響。在一些實施方式中，心臟病發作可以是心肌梗死，并且在一些實施方式中，心肌梗死的影響是心肌瘢痕形成。

25、在一些實施方式中，將血泵插入患者心臟的左側，使得該系統幫助減輕患者的左心室的負荷。在該方法的另一些實施方式中，將血泵插入患者心臟的右側，使得該系統幫助減輕患者的右心室的負荷。

26、在某些實施方式中，第一血泵被引入患者心臟的一側，并且第二血泵被引入患者心臟的另一側。在一些實施方式中，第一血泵被引入患者心臟的右側，并且第二血泵被引入患者心臟的左側。在另一些實施方式中，第一血泵被引入患者心臟的左側，并且第二血泵被引入患者心臟的右側。這樣的實施方式包括同時冷卻血液和減輕患者心臟兩側的負荷。同時冷卻血液和減輕心臟兩側的負荷可以使醫師冷卻心臟的速度甚至比冷卻一側的速度更快，同時并行地支持心臟以防止誘發的全身性低溫的不良影響。

27、在另一個實施例中，一種用于治療患者心臟病發作的影響的方法包括首先將機械循環支持裝置引入患者的脈管系統，該機械循環支持裝置包括配置在導管內的內腔。該方法的機械循環支持裝置可以是血泵。在將血泵引入脈管系統之后，執行該實施例的方法的醫師將導管定位在患者的脈管系統內，使得導管的外表面接觸在脈管系統內流動的血液。一旦血泵正確定位，醫師就會致動血泵，并且在系統致動的同時，醫師向內腔中注入冷凍溶液。將冷凍溶液注射到內腔中將導管的外表面冷卻到一定溫度一段時間，導管外表面的溫度經選擇使得與導管外表面接觸的循環血液冷卻至全身溫度。導管外表面冷卻到的溫度可以小于或等于全身溫度。全身溫度經選擇以減少或防止心臟病發作的影響。在一些實施方式中，心臟病發作是心肌梗死，并且心肌梗死的影響是心肌瘢痕形成。這樣的實施方式提供的優點是，插入內腔的冷凍溶液能夠在患者血液中誘發全身性低溫，以便治療或預防心臟病發作的負面影響，同時泵使血液在患者體內循環(例如，通過減輕心臟負荷)，以便防止可能由誘發的全身性低溫療法引起的負面副作用。

28、在另一個實施例中，一種用于治療患者心臟病發作的影響的方法包括首先將機械循環支持裝置引入患者的脈管系統。機械循環支持裝置可以是血泵。該實施例的血泵包括配置在導管內的珀爾帖裝置，珀爾帖裝置包括具有不同電子密度的兩種半導體材料的接合部。在將血泵引入脈管系統之后，執行該實施例的方法的醫師將導管定位在患者的脈管系統內，使得導管的外表面接觸在脈管系統內流動的血液。一旦血泵正確定位，醫師就會致動血泵，并且在致動血泵的同時，醫師使電流流過第一導線。通過珀爾帖效應(其中在兩種半導體材料的接合部之間流動的電流允許從半導體材料之一去除熱量)，冷卻的半導體材料使導管的外表面冷卻。這種冷卻持續一段時間，直到導管的外表面達到一定溫度，導管外表面的溫度經選擇使得與導管外表面接觸的循環血液冷卻至全身溫度。全身溫度經選擇以減少或防止心臟病發作的影響。在一些實施方式中，心臟病發作是心肌梗死，并且心肌梗死的影響是心肌瘢痕形成。因此，配置有珀爾帖裝置的泵能夠為心臟提供支持以防止誘發的全身性低溫的負面影響，同時仍誘發全身性低溫以便治療或預防心臟病發作的負面影響。

29、在該方法的某些實施方式中，包括珀爾帖裝置的第一血泵被引入患者心臟的一側，并且包括珀爾帖裝置的第二血泵被引入患者心臟的另一側。在一些實施方式中，包括珀爾帖裝置的第一血泵被引入患者心臟的右側，并且包括珀爾帖裝置的第二血泵被引入患者心臟的左側。在另一些實施方式中，包括珀爾帖裝置的第一血泵被引入患者心臟的左側，并且包括珀爾帖裝置的第二血泵被引入患者心臟的右側。這樣的實施方式包括同時冷卻和減輕患者心臟兩側的負荷。同時減輕心臟兩側的負荷和冷卻心臟的兩側使醫師更快地冷卻心臟中的血液，從而防止心臟病發作的影響，同時通過減輕心臟負荷防止誘發的全身性低溫的負面影響。