專利名稱：用于循環(huán)系統(tǒng)畸形的改進的血液動力學(xué)檢測的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及用于檢測哺乳動物身體中循環(huán)系統(tǒng)畸形的系統(tǒng)、方法和設(shè)備。這種畸形的重要類型涉及心臟，并且包括通常稱為心臟右向左分流的畸形。
背景技術(shù)：
人類中常見的畸形是心臟腔室之間的開口，特別是左右心房之間的開口，即右向左心房分流，或左右心室之間的開口，即右向左心室分流。分流可能以通到心臟或從心臟伸出的脈管系統(tǒng)的缺陷形式存在，例如肺動靜脈畸形(PAVM)可能以在靜脈和動脈之間分流的開孔存在。在美國每一年超過780，000名患者遭受腦卒中，導(dǎo)致250，000例與腦卒中相關(guān)的死亡。據(jù)報道，在美國2007年中，與腦卒中相關(guān)的總費用為六百六十億美元(羅莎蒙德(Rosamond) 2008)。據(jù)報道，由于腦卒中或稱為短暫性腦缺血發(fā)作(TIA或小中風(fēng))的早期警告信號而存在的患者人數(shù)中，多達260，000名患者是由于心臟和/或肺脈管系統(tǒng)中的右向左分流造成的。最常見的右向左分流形式是卵圓孔未閉(PF0)，其為將心臟右側(cè)與心臟左側(cè)分隔的心臟壁中的開口。心臟右側(cè)接受來自身體的氧氣耗盡的血液，然后將該血液泵送到肺中來再充氧。肺不僅將血液再充氧，而且用作用于任何血液凝塊的過濾器，還用于代謝自然存在于靜脈血液中的其他試劑。在胎兒發(fā)育階段，開口自然地存在于心臟的右側(cè)和左側(cè)中，以能夠?qū)⒛阁w的富氧血液循環(huán)到胎兒的整個脈管系統(tǒng)中?？?cè)丝诘募s80%中，在出生后第一年內(nèi)，由于組織瓣的閉合，胎兒心臟的右側(cè)和左側(cè)之間的開口(稱為卵圓孔)永久密閉。由于心臟左側(cè)的較高的壓力，所提到的瓣通常沿密閉方向保持。但是，在總?cè)丝诘氖Ｓ?0%中，該開口不能永久閉合，并且稱為卵圓孔未閉或PF0。由于很多PFO足夠小來保持有效閉合，因此顯示PFO的人數(shù)中的大部分從來沒有感受到任何與存在PFO相關(guān)的癥狀或并發(fā)癥。但是，對于一些受治療者，該通常閉合的瓣(即橢圓孔)暫時打開，使血液直接從心臟的右側(cè)流動到左側(cè)。因此，通過PFO逃逸的任何血液凝塊或其他活性劑繞過肺的重要的過濾功能，并且通過該瓣中的短暫的打開流動，直接到達心臟的左側(cè)。一旦處于心臟左側(cè)中，則任何未過濾的血液凝塊或代謝的活性劑直接傳送到動脈循環(huán)系統(tǒng)中。由于離開心臟左側(cè)的血液的大部分流到大腦，因此，任何未過濾的血液凝塊或例如血清素等活性劑可傳送到大腦。這些物質(zhì)在大腦動脈流中的存在可造成衰弱和危急生命的后果。已知的這些后果包括腦卒中、心臟病，并且現(xiàn)在也被認為是一些嚴(yán)重的偏頭痛形式的原因之一。為了進一步了解循系統(tǒng)環(huán)畸形的背景技術(shù)，參見DBanas, J., et al.美國心臟病學(xué)雜志 28:467-471 (1971 年 10 月);2) Castillo, C. , et al.美國心臟病學(xué)雜志 17:691-694 (1966 年 5 月);3) Schwedt, T. J.，et al.，“卵園孔未閉偏頭痛-針對對象的封堵”頭痛46 (4):663-671(2006).4)Spies，C.，et al.，“在具有偏頭痛的患者中的卵園孔未閉的導(dǎo)管封堵”介入式心臟病學(xué)雜志 19(6) : 552-557 (2006).相對大量的患者(三百萬)進行過或可能正在經(jīng)受硬化術(shù)治療，例如靜脈曲張。該
治療涉及注射實際上形成栓子的致硬化溶液。如果經(jīng)受硬化術(shù)的患者在具有PFO的人數(shù)的部分中，則可能繞過肺部過濾方面的栓子的形成造成很大的引起TIA、腦卒中或心臟病的風(fēng)險。該風(fēng)險可能通過有效地并且有力地篩查右向左分流來避免。根據(jù)增長的將腦卒中、短暫性腦缺血發(fā)作(TIA)和偏頭痛與右向左分流相關(guān)聯(lián)的臨床證據(jù)，至少16家公司現(xiàn)在已經(jīng)進入用于最常見形式，即卵圓孔未閉(PFO)的閉合的經(jīng)血管治療裝置領(lǐng)域，并且這些裝置中的一些許可在一個或多個國家銷售。經(jīng)皮閉合裝置預(yù)期很快在美國廣泛可得，用于PFO閉合，并且據(jù)估計，成人中超過10%具有先天的卵圓孔未閉(PF0)。不幸的是，當(dāng)患者感受到發(fā)出局部缺血征兆的早期警告信號，或者患者表現(xiàn)出或顯露出升高的腦卒中風(fēng)險時，目前不可獲得適用于廣泛篩查存在PFO的方法。因此，具有右向左分流的人數(shù)的高危部分在最終進行右向左分流檢測之前，往往對可能經(jīng)受腦卒中聽之任之。直到進行例如經(jīng)食管超聲心動圖(TEE)等方法來檢測可能存在右向左分流。如果檢測到，則患者可能選擇數(shù)量增長的經(jīng)導(dǎo)管右向左分流閉合術(shù)或更傳統(tǒng)的用于右向左分流閉合的心內(nèi)術(shù)中之一。經(jīng)食管超聲心動圖(TEE)在一定程度上作為最終手段采用。其被認為是確定存在右向左分流的金標(biāo)準(zhǔn)。在進行該檢測時，將微泡注射到通到心臟右側(cè)的靜脈中。當(dāng)進行該步驟時，要求患者向壓力計吹入至少40_水銀柱的壓力(瓦氏動作)。同時，將聲波探測器壓緊喉，來記錄整個分流過程中的微泡。由于嘔吐問題，通常將患者局部麻醉。通常，患者將拒絕重復(fù)該痛苦的測試，并且其幾乎不適合用于篩查。TEE檢測是昂貴的，設(shè)備總費用在$75，000和$322，000之間。其還另外需要具有一位兩年專業(yè)資質(zhì)的醫(yī)生和一位麻醉醫(yī)師。另一種檢測稱為經(jīng)胸超聲心動圖(TTE)。同樣，將微泡注射到通到心臟右側(cè)的靜脈中。進行瓦氏動作，并且在胸壁處形成超聲回聲圖。該過程需要使用昂貴的設(shè)備，并且表現(xiàn)出約60%的敏感性。第三種測試同樣使用微泡作為造影劑，并且做瓦氏動作。但是，這里超聲傳感器與通常位于頭部兩側(cè)的顳動脈結(jié)合進行。該經(jīng)顱多普勒法(TCD)表現(xiàn)出高敏感性，并且設(shè)備費用在約$30，000到$40，000之間。不幸的是，超過20%的人數(shù)的頭骨對于超聲檢測來說太厚。美國專利申請公開US2006/0264759描述了用于通過使用多普勒超聲系統(tǒng)在目標(biāo)血管內(nèi)將與超聲造影劑結(jié)合的血液中的微栓子(例如小氣泡)分級的這樣的系統(tǒng)和方法。分析循環(huán)系統(tǒng)和檢測一些循環(huán)系統(tǒng)畸形的現(xiàn)有方法的其他描述參見下面的文獻。5)Swan, H. J. C. , et al., “在具有心房間連通的患者中的Venoarterial分流的存在· ”循環(huán) 10:705-713(1954 年 11 月);6)Kaufman, L. , et al.，“通過在狗中的熒光激發(fā)測定心輸出量.”放射學(xué)調(diào)查7:365-368 (1972 年 9 月-10 月);7) Karttunen, V. , et al.斯堪的納維亞神經(jīng)醫(yī)學(xué)學(xué)報 97:231-236 (1998);8)Karttunen, V. , et al.，“耳部血氧飽和度用于卵圓孔未閉的檢測的非侵入式方法-利用對比經(jīng)食管超聲心動圖比較染料稀釋法和血氧飽和度的研究.”中風(fēng)32(2):32:445-453(2001).使用現(xiàn)有方法的其他的問題是，使用微泡作為循環(huán)系統(tǒng)跟蹤指示劑的效果。微泡僅在使用之前形成，為暫態(tài)結(jié)構(gòu)，并且顯然在形成和應(yīng)用中是不均勻的。如果不是不可能，則很難將微泡用于定量測量，并且因而臨床醫(yī)生不得不依賴陽性或陰性結(jié)果評估。不能有效定量分流的開度，部分顯示出現(xiàn)有方法的相對低的敏感性。
現(xiàn)有方法具有的進一步的問題是，很難有效檢測微泡形式的循環(huán)系統(tǒng)跟蹤指示齊U?，F(xiàn)有方法中的每一種，包括經(jīng)食管超聲心動圖、經(jīng)胸超聲心動圖和經(jīng)顱多普勒法，由于需要麻醉或昂貴的設(shè)備，在用于篩查的常規(guī)使用方面受到阻礙。存在對更有效的循環(huán)系統(tǒng)跟蹤劑，即可重復(fù)地引入循環(huán)系統(tǒng)中、可定量檢測并且使用患者易忍受的相對簡單的檢測系統(tǒng)的試劑的需要。與在循環(huán)系統(tǒng)跟蹤劑方面改進目前的技術(shù)相關(guān)的一個問題是，迄今為止始終沒有可用于篩查多種不同的循環(huán)系統(tǒng)跟蹤劑的動物模式及其匹配的檢測系統(tǒng)。越來越多的臨床證據(jù)將存在右向左分流與栓塞性腦卒中和出現(xiàn)偏頭痛的風(fēng)險相聯(lián)系。即便不管該證據(jù)，仍存在對用于篩查處于高危腦卒中下的那些患者，從而檢測PFO或其他循環(huán)系統(tǒng)畸形的高敏感性、低費用和非侵入式方法的大量未滿足的需要。篩查高?；颊叩哪芰κ侵匾奈礉M足的需要，因為如果檢測到存在分流，并且在腦卒中出現(xiàn)之前閉合，才能防止與分流相關(guān)的腦卒中的可能。另外，同樣存在對用于隨著右向左分流的經(jīng)皮封堵，在3到4個時間點處評估閉合的有效性和持久性的高敏感性、可定量的低成本方法的大量的未滿足的需要。該隨著分流封堵的追蹤檢測同樣對于確保充分密封閉合PFO或其他分流，從而最小化將來的與分流相關(guān)的腦卒中風(fēng)險是很重要的。在美國專利申請序列號No. 12/418,866中，公開了一種用于篩查循環(huán)系統(tǒng)畸形，例如卵圓孔未閉的通常的非侵入式技術(shù)。使用該系統(tǒng)和方法，將熒光指示劑注射到脈管系統(tǒng)中，并且在耳朵耳廓中的動脈脈管系統(tǒng)處檢測因而產(chǎn)生的稀釋曲線。通常，將紅區(qū)激光束以反射操作模式施加在耳朵表面處，過濾以熒光發(fā)射的指示劑光子，并且測量其強度。這產(chǎn)生一個或多個強度曲線，開始的一個是對分流情況的響應(yīng)，后面的曲線代表由于指示劑通過肺部并且返回到心臟產(chǎn)生的較大的濃度。關(guān)于這點，如果存在分流情況，則強度讀出將產(chǎn)生較低強度的初期分流曲線。后面將跟著所述的較大的稀釋曲線。在相當(dāng)多的動物(豬)數(shù)據(jù)的支持下，現(xiàn)在需要改進熒光光子強度測量，并且探索與指示劑輸送、其最佳注射位置和時間、瓦氏動作特性的利用、改進熒光光子強度測量以及總檢查可靠性相關(guān)的人類生理學(xué)。這要求對傳感器優(yōu)化的實驗臺測試、用于改進全過程的大量的醫(yī)學(xué)文獻檢索和另外的動物(豬)以及人類試驗
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明系統(tǒng)涉及用于檢測并且定量右向左肺分流的系統(tǒng)、方法和設(shè)備。所使用的優(yōu)選的指示劑為靛青綠染料(ICG)，其在暴露于適當(dāng)波長的高能量光，例如紅區(qū)中的激光時，將發(fā)出熒光。所述過程受到具有視覺顯示并且能夠給操作者和患者都提供提示的監(jiān)視器/控制器的控制。將血管介入導(dǎo)管用于與例如臂中的肘前靜脈的外周靜脈的連接。在動物身體的動脈血管處，優(yōu)選在人耳的耳廓處進行指示劑濃度檢測。所述系統(tǒng)使用熒光檢測陣列進行，所述熒光檢測陣列每一個具有三個指示劑熒光激發(fā)激光器，所述三個指示劑熒光激發(fā)激光器指向耳廓的耳舟的動脈，所述耳廓處，相對薄的組織包含動脈血管網(wǎng)。這些傳感器構(gòu)造進行透射模式測量，其中，三個激光器與非球面準(zhǔn)直透鏡組合起來設(shè)置在耳的一偵牝并且在耳組織的相對側(cè)，設(shè)置光子準(zhǔn)直孔和光帶濾過器，所述光子準(zhǔn)直孔和光帶濾過器選擇成僅允許熒光光子到達光電檢測器。這些熒光傳感器陣列結(jié)構(gòu)的兩個分支優(yōu)選由彈簧偏置，以保持在耳部處的適當(dāng)并且穩(wěn)定的位置。所述優(yōu)選方法優(yōu)選包括約六秒持續(xù)時間的瓦氏動作(Valsalva Maneuver),在該過程中，對于指定時間，可能進行兩種用于控制指示劑注射的方案。作為控制系統(tǒng)的附件，多普勒超聲裝置與設(shè)置在胸部的左胸骨位置的拾波裝置(pick up)—起使用。這提供了對應(yīng)于生理鹽水移動到心臟右側(cè)的輸出信號。為了確保適當(dāng)終止瓦氏動作，監(jiān)視器/控制器 中可包括螺線管致動的氣壓閥，從而在該過程中的適當(dāng)時刻釋放呼氣管中的壓力。監(jiān)視器/控制器可構(gòu)造用于計算與流動通過肺中的正常通路的指示劑和血流相關(guān)的正常指示劑/稀釋曲線下方的面積。另外，監(jiān)視器/控制器可計算任何初期指示劑稀釋曲線下方的面積，這與右向左分流相關(guān)。監(jiān)視器/控制器進一步校準(zhǔn)用于回流現(xiàn)象的主指示劑曲線，并且為了量化任何右向左分流，計算與該分流相關(guān)的開度(conductance)。本發(fā)明的其它目的將部分顯而易見，并且部分在下文中顯示。本發(fā)明的各個實施例因此包括具有在下面的具體實施例方式中說明的結(jié)構(gòu)、元件組合、部件布置方式和步驟的方法、設(shè)備和系統(tǒng)。


為了全面理解本發(fā)明多個實施例的本質(zhì)和目的，應(yīng)參照下面結(jié)合附圖的詳細描述，附圖中圖I是顯示右向左心臟分流的心臟示意性剖視圖；圖2A-C是圖I的示意性示出的心臟的一部分的放大視圖，顯示了不同結(jié)構(gòu)的心臟分流；圖3是顯示心臟的右側(cè)和左側(cè)連同肺與右向左分流的相互關(guān)系的示意圖；圖4A-B顯示了典型的具有初期曲線的指示劑稀釋曲線，所述初期曲線指示分流，并且顯示了瓦氏動作的相對計時以及用于將指示劑注射到靜脈中的時間；圖5是與心臟右側(cè)和左側(cè)之間的壓力相關(guān)的并且顯示出在放松瓦氏動作的時間點處的該壓力反轉(zhuǎn)的曲線；圖6是安裝在圖7的支架中的體模材料容納滑架(phantom material containingcarriage)的立體視圖；圖7是圖6和圖SB中所示的滑架的前視圖，展示了高度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)和激光束剖視圖8A是用于利用體模組織材料的實驗臺測試裝置的立體視圖；圖8B是關(guān)于圖6描述的外支架的立體視圖；圖9是沿圖6中的平面9-9截取的剖視圖；圖10是顯示與本系統(tǒng)一起使用的干擾濾波器的性能的透射曲線；圖11是顯示干擾濾波器的與到達其的光子的入射角相關(guān)的性能的曲線；圖12是顯示與關(guān)于圖9所述的實驗臺測試裝置中的六個瞄準(zhǔn)儀板設(shè)計結(jié)構(gòu)和使用Imm內(nèi)徑管相關(guān)的所測得的信號水平變化的曲線；圖13是顯示關(guān)于圖6和9的測試臺使用的與O. 5mm內(nèi)徑管結(jié)合的多種孔結(jié)構(gòu)的性能的類似圖表；
圖14是將用于透射以及反射模式檢測系統(tǒng)的所觀察到的信號水平變化/基線比率與ICG濃度關(guān)聯(lián)起來的圖表；圖15是人耳的示意圖，顯示了在該耳的耳舟處的動脈結(jié)構(gòu)；圖16是利用透射模式檢測系統(tǒng)在圖15的耳處的熒光激發(fā)和檢測的示意性剖視圖；圖17是利用兩個或多個透射模式檢測器陣列時，在圖15的耳處的熒光激發(fā)和檢測的示意性剖視圖；圖18A-G示出旨在與圖15中所示的耳的耳舟處的組織和動脈結(jié)構(gòu)一起使用的偏置夾式熒光傳感器陣列的結(jié)構(gòu)；圖19是具有構(gòu)造用于支撐偏置夾式熒光檢測陣列的頭帶的患者頭部的示意性視圖；圖20A-20G示出旨在與圖15中所示的耳的耳舟處的組織和動脈結(jié)構(gòu)一起使用的固定頜式熒光傳感器陣列的結(jié)構(gòu)；圖21是與圖18和20的裝置一起使用的三個熒光產(chǎn)生和檢測裝置的排列方向的示意圖；圖22示出用于將傳感器陣列設(shè)置在人類患者耳部上的頭帶設(shè)備；圖23A-D示出用于將傳感器陣列和人類耳部對準(zhǔn)的頭帶系統(tǒng)的部件；圖24是用于與兩個檢測陣列一起使用的電纜接頭的立體視圖；圖24A是佩戴圖22的頭帶設(shè)備和圖23A-D的頭帶系統(tǒng)的相關(guān)部件的人類患者的后視圖，為了傳感器陣列的使用設(shè)置圖24的電纜連接器；圖25是顯示具有再循環(huán)影響的指示劑曲線及其與基線關(guān)系的典型曲線；圖26是顯示再循環(huán)影響的動物產(chǎn)生的指示劑濃度曲線；圖27是與初期分流曲線結(jié)合的指示劑染料稀釋信號曲線的圖示；圖28顯示與半對數(shù)圖示相關(guān)聯(lián)所繪制的圖27的曲線；圖29是可與本發(fā)明的系統(tǒng)一起使用的監(jiān)視器/控制器的立體視圖；圖30是圖30的監(jiān)視器的立體后視圖；圖31A-B顯示了后蓋去除以顯示內(nèi)部設(shè)備部件的監(jiān)視器/控制器設(shè)備的立體視圖；圖32是指示劑輸送系統(tǒng)的俯視圖；圖33是所述設(shè)備和系統(tǒng)的一次性成套部件的立體視圖34是輸送系統(tǒng)中所使用的流體流量檢測器的分解視圖；圖35是圖34的檢測器的側(cè)視圖；圖36是流量檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的立體視圖；圖37是與圖34中的裝置一起使用的柔性電路的平面視圖；圖38是沿圖35中所示的平面38_38截取的剖視圖；圖39是蓋去除的用于將流動傳感器連接到監(jiān)視器/控制器的流量傳感器連接器的立體視圖；圖40是圖39中所示的流量傳感器連接器的觸頭端視圖；
圖41是圖39中所示的流量傳感器連接器的側(cè)視圖；圖42是圖39中所示的流量傳感器連接器的仰視圖；圖43是圖39中所示的流量傳感器連接器的俯視圖；圖44是圖29-31中所示的監(jiān)視器/控制器系統(tǒng)的部件的示意圖；圖45是圖24中所示的熒光傳感器陣列電纜連接器的接線圖；圖46是圖32中所示的流量傳感器電路和流量傳感器電纜連接器的接線圖；圖47是正在使用本發(fā)明的系統(tǒng)進行檢測的患者的示意性立體視圖；圖48A-C是顯示人類產(chǎn)生的瓦氏壓力和使用所述系統(tǒng)和設(shè)備測試的患者耳部處產(chǎn)生的染料稀釋曲線，圖48A顯示了由陣列中的每一個傳感器測量的信號水平，圖48B-C顯示了從由陣列中的每一個傳感器測量的信號水平計算出來的分流開度指數(shù)(shuntconductance indexes)；圖49是描述與本發(fā)明的優(yōu)選實施例一起使用的方案I的圖表；圖50類似于圖49，但是顯示了根據(jù)本發(fā)明的第二方案的圖表；圖51A-51F按照其上的標(biāo)注組合來顯示與優(yōu)選實施例相關(guān)的過程的流程圖；圖52顯示了根據(jù)本發(fā)明的用于改善瓦氏過程的監(jiān)視器的一個顯示。
具體實施例方式當(dāng)右向左分流存在于人體的心臟或肺循環(huán)系統(tǒng)中時，實際上存在具有兩個或多個其它血流通路的系統(tǒng)。如上面所述，心臟中最常見形式的右向左分流稱為卵圓孔未閉或PFO0在胎兒發(fā)育階段過程中，開口自然地存在于心臟的右側(cè)和左側(cè)之間，以能夠?qū)⒛阁w的富氧血液循環(huán)到胎兒的整個脈管系統(tǒng)。胎兒心臟的右側(cè)和左側(cè)之間的該開口(稱為卵圓孔)在約80%的人數(shù)中，在出生后一年內(nèi)永久閉合。在剩余的20%的人數(shù)中，該開口不能永久閉
口 ο對于一些個體，該通常閉合的瓣(S卩卵圓孔)暫時打開，以使血液直接從心臟的右側(cè)流到左側(cè)。因此，任何血液凝塊或其他代謝活性劑繞過肺部的重要的過濾/代謝功能并且流動通過該瓣中的短暫的開口，并且直接流到心臟的左側(cè)。當(dāng)在心臟的左側(cè)中時，任何未過濾的血液凝塊或例如血清素等活性劑直接傳送到循環(huán)系統(tǒng)中。由于血液的離開心臟左側(cè)的一部分流到腦以及心臟的冠狀動脈，因此，任何未過濾的血液凝塊或活性劑可能引起衰弱和威脅生命的后果。已知的這些后果包括腦卒中、心臟病發(fā)作，并且現(xiàn)在還被認為是某些形式的嚴(yán)重偏頭痛的主要原因之一。為了進一步討論，參見下面的公開文本
9) Spies C.，et al. “利用內(nèi)封堵器的卵圓孔未閉封堵在假定的反常栓塞后完成對247位患者的6至56個月的隨訪，”導(dǎo)管和心血管介入71:390-395(2008);10) Wammes-van der Heijden E. A. , et al., “由右至左分流和偏頭痛:關(guān)系的強度，”頭痛:26:208-213 (2006);IDSchwedt Τ. J. , et al.，“卵園孔未閉和偏頭痛-針對對象的封堵，”頭痛200646:663-671(2006)12) Weinberger J.，“中風(fēng)和偏頭痛，”目前心血管病報告2007; 9:13-(2007).如本文中所討論的，右向左肺部分流可利用注射到患者外周靜脈中的生物相容的指示劑來檢測和量化。與該注射相關(guān)，通常要求患者進行瓦氏動作，其中，要求向壓力計中 呼氣，持續(xù)相對短的時間間隔，以獲得一定的氣壓壓力。該動作放松來反轉(zhuǎn)右側(cè)心房和左側(cè)心房之間的壓力差。該結(jié)果通常為所提到的瓣打開來使靜脈血直接流到左心房中。該流動相對于靜脈血的朝向肺的正常流動通路是早期的。后面的公開內(nèi)容進一步追蹤動物和最初的人類檢測，并且提出所公布的研究的綜述，形成允許實際測量大量患者人數(shù)中的現(xiàn)象的診斷方法。首先參照圖I,示意性圖示了哺乳動物心臟并且總體以附圖標(biāo)記10標(biāo)示。右心房顯示在附圖標(biāo)記12處，并且相應(yīng)地，左心房顯示在附圖標(biāo)記14處。右心房12下方為右心室16，右心室16與左心室18相鄰設(shè)置。房中隔20分隔心房12和14，并且在圖IA中以放大方式顯示，以示出總體在22處圖示的PF0。通常，靜脈血通過上腔靜脈和下腔靜脈19和19’進入心臟，流入右心房12到達右心室16和通到肺的肺動脈。左心房14由肺靜脈17和17’從肺供給含氧血，然后通過通到大動脈(圖I中未示出)的左心室18將所述血泵送遍及整個動脈系統(tǒng)。如圖I中所示，由于例如存在形成開口 26的可移動的組織瓣24，導(dǎo)致反常的卵圓孔未閉22的存在。靜脈血通過開口 26從右心房到左心房的分流流動在圖IA中由箭頭28標(biāo)示。分流流動因而不通過肺部，繞過肺循環(huán)回路，并且可能使有害的血液組分繞過肺毛細血管床的過濾作用。不是所有的心臟分流(或其他循環(huán)系統(tǒng)畸形)都以相同的結(jié)構(gòu)存在。圖2顯示了分流結(jié)構(gòu)可能改變動脈分流的相對分流開度的方式的幾個示例。圖2A-2C以三種不同的理論表現(xiàn)方式顯示了圖IA的示意性示出的心臟的局部放大視圖。圖2A顯示了分隔心房12A和14A的房中隔24中具有簡單的門20A的心臟IOA0當(dāng)提供門厚度2IA和直徑23A的估值時，在打開情況下流動通過該門的流體量計算相對簡單。類似地，如果已知通過該門的開度大小，則可計算門的相對尺寸，因而在確定治療方案時提供輔助。圖2B顯示了在分隔心房12B和14B的房中隔24B中存在更深更窄的卵圓孔20A的心臟10B。在該情況下，傳輸通路21B和直徑23B將預(yù)期提供比例如圖2A中所示的卵圓孔20A對分流開度更大的阻力。圖2C顯示了在分隔心房12C和14C的房中隔24C中具有復(fù)雜的卵圓孔20C的心臟10C。通過通路20C更復(fù)雜，并且可能存在進一步的流體流動阻力，由此限制整體分流開度。因而流動通過卵圓孔20C的流體量不易于計算，并且分流可能僅在一定條件下短暫打開，而簡單的分流，例如分流20B，可能并且易受相對更簡單的檢測和監(jiān)測。通常，本發(fā)明的優(yōu)選實施例注意到的是，例如外部可檢測的指示劑染料材料等指示劑將在可檢測的傳輸時間內(nèi)朝向右心房穿過靜脈系統(tǒng)。因此，包含這樣的指示劑的靜脈血將通過右心房和左心房之間的開口 26，并且在通過正常的循環(huán)系統(tǒng)(即通過肺部)攜帶的指示劑之前行進通過動脈系統(tǒng)?？磮D3，示意性圖示了指示劑制劑初期情況和由于肺的間隔造成的延遲。在該圖中，在箭頭36處圖示了弓丨入到靜脈血流中的指示劑。優(yōu)選地，箭頭36代表在外周靜脈(即，在患者的右臂中的肘前靜脈)中注射預(yù)定量的指示劑。這之后是等滲鹽水的注射。如由塊38所示，血流34處靜脈血中的指示劑導(dǎo)向到心臟的右側(cè)。右向左分流由小管道40表示，其顯示延伸到由塊42表示的心臟左側(cè)。同時，肺圖示在虛線邊界44中，當(dāng)管道46從心臟右側(cè)延伸到管道48時，過濾和換氣的循環(huán)路線由管道46表示。在過濾和換氣之后，當(dāng)管道46從心臟右側(cè)行進時，新鮮的血液現(xiàn)在進入在塊42處的心臟的左側(cè)，此時，如在管道50處圖示的，將其進行分配。新鮮的血液從管道50分配到總體在52處圖示的多個動脈管道?？煽吹焦艿狸嚵?2中的一個管道在54處正由以箭頭56圖示的本系統(tǒng)的傳感器和控制器功能進行分析?？赏瑫r分析其他這樣的管道來提供多個檢測輸出，所述檢測輸出為例如由染料指示劑產(chǎn)生的基于時間和強度的稀釋曲線。該基于信號強度水平和時間的稀釋曲線在58處示意性圖示，僅顯示了一條這樣的曲線。顯示在58處的這些曲線由指示劑的強度及其從 圖示在箭頭36處的注射時開始的其傳輸時間產(chǎn)生。在顯示58處的稀釋曲線的原理是，其 為由于指示劑60的通過產(chǎn)生的指示劑制劑的檢測。但是，應(yīng)注意的是，存在由于指示劑沿著分流40通過產(chǎn)生的初期的和較小的指示劑檢測和稀釋曲線62。代表例如PFO的曲線62可通過參照稀釋曲線60的比率分析來量化。因而，不僅檢測到存在PF0，而且可將其量化。指示劑的任何再循環(huán)組分已經(jīng)從如60和62處的主曲線去除?？赡艹霈F(xiàn)不只一條如62處的初期曲線。參照圖4A，由曲線66以固定格式圖示了指示劑稀釋曲線和用于其用途的相關(guān)過程的格式圖。圖中，代表指示劑通過肺的主稀釋曲線圖示在較大曲線70處。理想曲線70顯示在圖示在t2處的時間處開始，并且僅顯示位于在水平虛線72處圖示的基線上方。曲線70的峰顯示位于垂直虛線74和76之間，并且在水平虛線78處顯示出峰值指示劑濃度。顯示在70’處的曲線70的下降部分經(jīng)計算來與再循環(huán)現(xiàn)象等相適應(yīng)。開始于時間tl處的初期指示劑曲線80在曲線70之前出現(xiàn)，并且代表肺分流情況，其可關(guān)于并且相對于開始于時間t2處的曲線70，即主指示劑曲線量化。繪制的指示劑曲線的分析可確定提早峰80和主峰84，作為相對的分流尺寸的量化的一部分。暫時返回到圖1，在正常的肺條件下，心臟中的開口 26將例如通過瓣24閉合，并且存在左心房14中具有較高水平的壓力差。該壓力差可能由于施加和放松例如在30和45毫米水銀柱之間的呼氣壓力而反轉(zhuǎn)。暫時看圖5，關(guān)于時間繪制出心臟左側(cè)和心臟右側(cè)之間的壓力差。圖中，心臟左側(cè)的測量壓力(PCWP)顯示在曲線82處，曲線82沿時間軸在開始于垂直虛線84處且以在虛線86處所代表的放松而結(jié)束的瓦氏動作過程中延伸。心臟右側(cè)上的壓力(RAP)圖示在曲線88處。應(yīng)注意的是，首先，在瓦氏動作的開始處，心臟右側(cè)上的壓力低于心臟左側(cè)上的壓力。但是，在如在虛線86處圖示的瓦氏動作放松處，心臟左側(cè)和右側(cè)之間的壓力差反轉(zhuǎn)，心臟左側(cè)上的壓力低于心臟右側(cè)上的壓力。該過程被認為傾向于打開如圖I中在開口 26處顯示的任何瓣式閥(參見Pfleger 2001)。返回到圖4A，明顯的是，瓦氏動作以及指示劑注射的計時是本系統(tǒng)的重要部分。圖中，關(guān)于曲線70和80的瓦氏動作圖示在虛線邊界94內(nèi)，顯示出瓦氏動作在時間段Vl結(jié)束時放松。指示劑注射時間由柱和虛線96圖示，該圖顯示出，在時間段Vl之后開始注射，并且在注射開始和瓦氏動作放松之間的時間以時間段V2圖示。圖4B顯示了由曲線68以固定格式顯示的指示劑稀釋曲線的格式圖。圖中，瓦氏動作放松時間與指示劑染料的注射不是緊密配合的。表示指示劑通過肺的主稀釋曲線再次圖示在較大的曲線70處。圖4B中，理想化的曲線70顯示在以時間t2表示的時間處開始，但是時間V2’延長，從而在初期曲線82和主曲線84之間存在大的重疊。開始于時間A處的初期指示劑曲線82在曲線70之前出現(xiàn)，且代表肺分流情況，曲線70，主指示劑曲線，開始于時間t2處。繪制的指示劑曲線的分析受作為相對分流尺寸的量化的一部分的分辨和確定初期峰82和主峰84的能力限制。因而，適當(dāng)?shù)貙嵤┩呤线^程，可能對于檢測分流，特別是相對有限開度的分流很重要。現(xiàn)在注意指示劑，需要循環(huán)系統(tǒng)跟蹤劑。導(dǎo)致本發(fā)明的調(diào)查開始時的研究表明，優(yōu)選實施例采用熒光染料，所述熒光染料中的一些已經(jīng)允許用于人類中。研究時可獲得兩種這樣的示例性染料，即熒光素和靛青綠染料(ICG)。選擇后一種指示劑。手邊可獲得多種其他的與所述系統(tǒng)一起使用的循環(huán)系統(tǒng)跟蹤劑，包括以下所述的這樣的指示劑美國專利No. 3，412，728描述了用于監(jiān)測血壓的方法和設(shè)備，其利用夾到耳部的耳式血氧測量計來使用響應(yīng)于紅光和紅外光的光電池測量血氧飽和度；美國專利No. 3，628，525描述了一種用于將光透視通過身體組織，來測量血氧水平的設(shè)備；美國專利No. 4，006，015描述了一種通過光透射通過耳或前額的組織來測量氧飽和度的方法和設(shè)備；美國專利No. 4，417，588描述了用于利用以已知量和已知溫度下指示劑的注射，并且監(jiān)測·下游血液溫度來測量心臟輸出的方法和設(shè)備。與本文公開的實施例相反，本領(lǐng)域中幾種類似的系統(tǒng)受到不能有效量化數(shù)量，即不能有效量化分流的函數(shù)化開度的困擾。多個專利描述了如果適合的話可與本發(fā)明的系統(tǒng)方法和設(shè)備一起使用的可能的試劑系統(tǒng)。美國專利No. 4，804，623描述了一種光譜光度測定法，用于量化地確定包含稀釋組分的環(huán)境(例如血液)中稀釋組分的濃度，其中，稀釋組分選自包括身體組織、組織成分、酶、代謝產(chǎn)物、酶解物、排泄物、毒物、葡萄糖、血紅蛋白、氧合血紅蛋白和細胞色素。所述的身體環(huán)境包括頭、手指、手、腳趾、腳和耳垂。利用電磁輻射，包括波長在700-1400納米范圍內(nèi)的紅外輻射。美國專利No. 6，526，309描述了一種用于在腦組織的活體檢測中經(jīng)顱進行的光學(xué)方法和系統(tǒng)(例如，用于檢測腦中的出血和顱內(nèi)壓力的變化)，包括使用造影劑來形成檢測的腦組織的圖像數(shù)據(jù)。注意靛青綠染料(ICG)，激發(fā)曲線已經(jīng)以在約785納米處具有峰值波長示出。相應(yīng)地，對于兩種突光染料的突光發(fā)射，突光光子的峰值波長位于約830納米處。為了將該指示劑的熒光形式用于進行肺分流檢測和量化中，開發(fā)了能夠?qū)⒓す饧ぐl(fā)光導(dǎo)向到血管，并且收集和過濾發(fā)出的熒光響應(yīng)的傳感器。所開發(fā)的該傳感器以反射模式或透射模式操作。在初期研究中，將反射模式用于該傳感器。形成了利用纖維光學(xué)技術(shù)的相對簡單的傳感器。纖維光學(xué)通道位于傳感器的中心處，所述通道例如對于ICG，在785納米處發(fā)出激發(fā)光線。七根玻璃纖維圍繞中心纖維。所有這些玻璃纖維具有例如約600微米的外徑。當(dāng)血流中的ICG指示劑到達使用785nm的最初的激光(光線)照射位置時，ICG指示劑中的一部分熒光激發(fā)到高能態(tài)，持續(xù)短暫時間。當(dāng)激發(fā)的部分返回到其正常能量狀態(tài)時，其發(fā)出在較長波長下(例如830nm)的光，并且激發(fā)波長(785nm)和熒光發(fā)出波長(可見光譜830nm)之間的差公知為斯托克斯頻移(Stokes Shift)。該名義上45nm的斯托克斯頻移允許發(fā)出的熒光通過使用感興趣的波長帶(可見光譜820-840nm)吸收。該反射模式傳感器最初用于實驗臺測試，以確定薄人體組織的光散射影響。使用的一種組織是人手，傳感器探頭緊貼手的指間蹼部分設(shè)置。激光發(fā)射光向下導(dǎo)向通過傳感器光纖，從而通過皮膚區(qū)域，進入傳感器管內(nèi)的材料中。這產(chǎn)生如由向上指向箭頭表示的進入外側(cè)光纖部件中的熒光。一種用于反射模式傳感器系統(tǒng)的設(shè)計包括圓錐形傳感器，其具有錐形鋁主體，所述錐形鋁主體位于支撐三個光電二極管的電路板上。這些光電二極管設(shè)置在干擾濾波器上方，所述干擾濾波器遇到熒光物產(chǎn)生的830nm的光子，并且使熒光物產(chǎn)生的830nm的光子通過。在干擾濾波器上方是本領(lǐng)域中已知的用于785nm發(fā)射光子的阻擋濾波器。熒光光 子由光纖收集。這些光纖延伸到用于將寬角度的熒光光子會聚到光纖中的透鏡。這些光纖延伸穿過一個平臺，從而將光子傳送通過聚光透鏡。激光二極管(785nm)和準(zhǔn)直透鏡的組合結(jié)合到平臺下面。準(zhǔn)直透鏡組合將紅色區(qū)域激光能量供給到激光纖維，激光纖維延伸來激發(fā)指示劑，所述指示劑可能攜帶在位于組織中的血管內(nèi)。已經(jīng)意識到，反射模式傳感器陣列系統(tǒng)可用于本系統(tǒng)。根據(jù)另外的檢測，確定的是透射式陣列系統(tǒng)是優(yōu)選的。使用反射模式系統(tǒng)檢測的結(jié)果用于開發(fā)實驗臺式體模測試臺。結(jié)合設(shè)計用于實驗臺實驗和分析的組織體模支架開發(fā)與反射模式對立的執(zhí)行透射模式的傳感器。參照圖6，用于實驗臺檢測的測試設(shè)備總體在160處圖示。設(shè)備160包括大體上U形的總體顯示在162處的光學(xué)支架，其在前面164處支撐激光二極管，間隔開的后面166支撐光電二極管。面164和166由底板168分隔和支撐。應(yīng)注意的是,板166與底板168通過170a和170b處的帽螺釘附接。后面166支撐光電二極管組件，所述光電二極管組件通過由帽螺釘174a和174b附接到板166的保持塊172保持在位。延伸到光電二極管的電引線圖示在176和178處。前面164支撐激光二極管組件(未示出)，所述激光二極管組件由顯示具有大體在182處從其延伸的電引線的激光二極管保持器180電學(xué)和機械支撐。U形子組件在圖8A中單獨顯示?？煽吹酱嬖谟?84a處的兩個調(diào)節(jié)螺釘中的一個。在面板164和166之間，支撐有總體在190處圖示的體?；?。滑架190由兩片板192和194形成，所述板192和194通過四個螺栓和螺母組件保持在一起，所述螺栓顯示在196a-196d處。板192和194結(jié)合在一起來形成體模組織限定腔，所述腔在198處具有上部槽狀入口。另外看圖7和SB，所述腔總體圖示在200處，并且在頂上具有兩個圓形窗口，其中一個顯示在板194內(nèi)202處。腔200構(gòu)造用于保持組織仿真材料，所述材料以商標(biāo)“Intralipid”在市場上可購得，其可調(diào)節(jié)來模擬具有約3mm厚的人體組織。模擬的組織性能可從圖6的實驗獲得。在該測試過程中，Imm和O. 5mm的管可與變化濃度的ICG—起使用。具有例如O. 5mm或Imm內(nèi)徑的玻璃管206延伸通過腔200，模擬耳廓處的血管的尺寸。管206連接用于流體輸入，并且通過柔性管208和210返回。圖7顯示出體?；?90可通過調(diào)節(jié)螺釘184a和184b垂直調(diào)節(jié)。支架162以及體?；?90中的光以透射模式協(xié)同進行，其中，發(fā)出激光能通過皮膚(這里為組織仿真材料)的一側(cè)，并且產(chǎn)生的熒光光子在正在檢測的組織構(gòu)成的相對測進行檢測。這以圖9中的剖視圖展示。在該圖中，共同再現(xiàn)了腔200和形成在各自的體?；馨?94和192內(nèi)的圓形窗口 202和204?？煽吹铰菽?16c和216d通過螺紋附接到各自的螺栓196c和196b?？煽吹郊す舛O管218與保持器180結(jié)合，并且通過環(huán)形護圈220在板164中保持在位。準(zhǔn)直非球面透鏡222設(shè)置用于截取和準(zhǔn)直來自紅外二極管218的光子，形成的準(zhǔn)直光子總體圖示在224處，碰撞在玻璃管206上。激光二極管218可以是例如由日本Tachikawa的Tottori三洋電機有限公司出售的型號DL7140-201S (785MM)。返回圖9，使波長為約835nm的熒光光子通過不透明的準(zhǔn)直器(準(zhǔn)直器板)226的孔，所述熒光光子從所述孔與干擾濾波器228相遇。濾波器228的性能圖示在圖14中所示的通帶曲線230處。準(zhǔn)直器226的結(jié)構(gòu)使用實驗臺式組件160開發(fā)，所述實驗臺式組件160將關(guān)于圖12和13描述。另外注意圖11，干擾濾波器228的性能圖示在曲線232處，所述曲線顯示出其性能取決于到達其的光子的入射角。例如，從曲線232可觀察到，對于零入射角，全部835nm波長光子將通過。當(dāng)入射角增大時，性能變差。激光器218的輸出顯示在虛線234處。返回圖9，光電二極管以及早先描述的引線176和178圖示在236處。光電二極管236可以是OSRAM銷售的型號DPW34BS。236處的裝置通過保持塊172和泡沫塑料插件238
保持在位。參照圖12和13，圖示了與兩種不同的干擾濾波器組合的，如在226處的多種準(zhǔn)直板的用于透射模式的實驗臺性能測試，所述測試?yán)脙?nèi)徑為Imm的玻璃管206進行。曲線描繪了使用4. 5%Intralipid組織體模的水和的ICG之間的測得的信號增大。通過對照，圖13顯示了進行的相同的測試，但是使用內(nèi)徑為O. 5mm的玻璃管206。優(yōu)選實施例使用具有約O. 081英寸的孔和O. 082英寸板厚的準(zhǔn)直板和5550干擾濾波器，這提供了 Imm和O. 5mm玻璃管之間一致的結(jié)果。為了參照，圖14是將ICG濃度與觀察的信號水平和用于透射和反射模式檢測系統(tǒng)計算基線比率相聯(lián)系的圖表，包括O. 5 μ g/ml到12. 5μ g/ml的ICG濃度范圍。曲線244顯示了針對特定濃度的相對信號水平，曲線242顯示了信號水平與基線檢測的比率。圖6中的系統(tǒng)外形和與其相關(guān)的公開內(nèi)容可用于檢測對于優(yōu)化系統(tǒng)和設(shè)備有用的多種參數(shù)。雖然ICG是目前優(yōu)選的指示劑染料，但是其他染料可能甚至更適合并且證實系統(tǒng)的概念，通過圖6中所示的設(shè)備可容易地監(jiān)測使用體模、實際組織和其他因素。如關(guān)于圖9所述的檢測的透射模式可有利地用于身體的其中表面組織相對薄的區(qū)域處。檢測的透射模式優(yōu)選用于患者身體的其中動脈血管布置成透射傳感器可以非侵入模式與光子檢測器相對放置的位置。人類身體上的優(yōu)選位置包括耳廓；手，包括拇指和食指之間的蹼狀皮膚；頸，包括圍繞頸的可擴張皮膚；腿；和臂，包括臂的靠近肩部的可擴張皮膚。非人類患者，例如狗、豬或馬，除了其他血管末梢外，在耳廓上也具有用于傳感器的現(xiàn)成位置。該系統(tǒng)的優(yōu)選實施例將傳感器陣列放置在心臟遠側(cè)的對稱成對位置處，例如在雙耳處、雙手處、頸、腿和臂的成對位置處。特別優(yōu)選的實施例將傳感器陣列放置在人類患者的兩個耳廓上。注意圖15，一起顯示了人耳廓與透射模式傳感器的外形，所述透射模式傳感器具有三個布置在本文稱為耳舟的并且總體標(biāo)示為244的耳的一部分處的激光驅(qū)動的透射傳感器。動脈血管在該區(qū)域中以線246顯示。耳的其他區(qū)域為總體顯示在248處的三角形窩；總體顯示在250處的耳輪；總體顯示在252處的外耳；總體顯示在254處的耳屏；總體顯示在256處的耳道；總體顯示在258處的耳屏間切跡；總體顯示在260處的對耳輪；總體顯示在262處的對耳屏；和總體顯示在264處的小葉。對于耳的更詳細的討論參見Tilotta，F(xiàn), et al. , Surg. Radiol.Anat. , 31:259:265(2009)。為了更好地優(yōu)化外部傳感器設(shè)備到耳部的應(yīng)用，確定了幾個成人患者的耳舟的厚度。對于每一個患者，使用微米計在耳舟上的三個位置處進行測量。平均厚度為0.101英寸。耳垂的厚度范圍為從O. 082英寸到0.141英寸。因而，傳感器設(shè)備上陣列之間的約O. 150英寸(3. 8mm)的最大距離期望適應(yīng)大部分患者,優(yōu)選開口范圍約O. 05英寸到O. 175英寸，更優(yōu)選約O. 075英寸到O. 15英寸(2mm到4mm)的開口?，F(xiàn)在翻到圖16，耳舟的一部分再次與如早先在246處描述的動脈血管一起標(biāo)示在274處。檢測的透射模式與耳的該部分結(jié)合顯示。透射模式的傳感器的部件包括激光二極管270，其輸出與非球面準(zhǔn)直透鏡272結(jié)合。圖示在276處的激光導(dǎo)向到耳舟274處，以撞擊在動脈血管246上。于是出現(xiàn)總體圖示在276處的激光和產(chǎn)生的熒光光子，其通過透明的窗口 278、不透明的準(zhǔn)直器280的孔和干擾濾波器282。濾波器282基本上僅使由熒光產(chǎn)生的光子通過，從而撞擊在光電探測器284上。在傳感器陣列中的多個發(fā)射器和檢測器的實驗和實施之后，意識到，帶通濾波器 和準(zhǔn)直板的效率受到傳感器陣列中的相關(guān)的通道的串?dāng)_限制。還應(yīng)注意的是，該串?dāng)_可能在使用反射模式激發(fā)和檢測時更顯著。干擾濾波器是必須的，用于減少從激發(fā)激光產(chǎn)生的入射光，其中檢測器用于檢測由于熒光物發(fā)出的光。當(dāng)干擾(即帶通)濾波器不起作用時，激發(fā)的光可能控制檢測系統(tǒng)。現(xiàn)在翻到圖17，另一個發(fā)射器/檢測器對跟隨著圖16中所示的發(fā)射器和檢測器對，形成傳感器陣列。(雖然顯示了 2個發(fā)射器/檢測器對，但是應(yīng)意識至IJ，優(yōu)選的是三個或多個這樣的對)。耳蝸的一部分再次與早先在246處描述的動脈血管一起標(biāo)示在274處。激光二極管圖示在270和270’處，其輸出導(dǎo)向到非球面準(zhǔn)直透鏡272和272’上。圖示在276和276’處的激光導(dǎo)向到耳蝸274中，以與存在于動脈血管246中的指示劑相互作用。激光和產(chǎn)生的熒光光子于是繼續(xù)，直到通過透明的窗口 278、不透明準(zhǔn)直器280的多個孔和干擾濾波器282。濾波器282設(shè)計用于基本上僅使由熒光產(chǎn)生的光子通過，以撞擊在光電探測器284和284’上。但是。當(dāng)發(fā)出的激光與組織274相互作用時，該光的一部分如部分由虛線286和286’顯示的發(fā)生散射。當(dāng)如圖16中所示存在一個發(fā)射器時，將通過準(zhǔn)直板280阻止這樣的散射光進入檢測器中。當(dāng)存在多個發(fā)射器時，散射的光可能以小于垂直的角度撞擊干擾濾波器282。由于濾波器在入射角是90度時最有效，因此，隨著入射角的減小，如286和286’處的散射光(例如激發(fā)的激光)可能未受阻止地通過濾波器，并且顯著增大由檢測器284和284’檢測的噪聲。意識到該現(xiàn)象，陣列系統(tǒng)的優(yōu)選實施例設(shè)置如在283處的另外的準(zhǔn)直器，由此最大化干擾濾波器的效率，并且減少可能通過干擾濾波器的低入射角的光。關(guān)于圖16描述的部件與圖18A中以立體視圖總體在290處顯示的檢測陣列固定裝置一起實現(xiàn)。固定裝置290形成有三個激光陣列支架292，其在294處鉸接到光電二極管陣列支架296。支架292和296由圖18C中在298處看到的彈簧朝向彼此偏置。激光致動的發(fā)光二極管在300處提供黃色的光輸出。如圖18D中可見，類似的黃LED設(shè)置在支架296中。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，包括用于裝置290的支架的粘扣式墊是有利的。這樣的墊圖示在304處。三個激光陣列與準(zhǔn)直非球面透鏡一起安裝在從支架292向里延伸的突出部306內(nèi)。該突出部特別地，在圖18C，18D和18F處可見。設(shè)置在突出部308內(nèi)的對準(zhǔn)的三個光電二極管陣列與三個激光器陣列互補。注意圖18F，可看到突出部306支撐三個激光器的陣列和在310a-310c處圖示的相關(guān)的非球面準(zhǔn)直透鏡，與那些激光器和準(zhǔn)直透鏡對準(zhǔn)的是相應(yīng)的光電二極管以及相關(guān)的準(zhǔn)直器和干擾濾波器。用作孔的準(zhǔn)直器開口在圖21G的312a-312c處可見。而且在圖18F和18G中還可見用于提供激光器互鎖系統(tǒng)的窗口 314和316。注意圖18D,顯示了穿過圖18B中18D-18D處標(biāo)示的截面的剖視圖。該圖顯示出，電路板320安裝在支架292中，所述支架292顯示支撐激光二極管和非球面透鏡310b，以及旨在用于與電纜部件324連接的電纜接頭322。電路板320另外支撐激光二極管310a和310c，二極管310b在該剖視圖中可見。支架296以相似的方式結(jié)合電路板326，其支撐三個光電二極管，所述三個光電二極管中的一個在328處可見，設(shè)置在干擾濾波器330、具有孔312b的準(zhǔn)直器332和透明窗口 334下方。電路板326還包括電纜接頭336，其也連接到電纜324。激光致動LED顯示在302處以及300處。參照圖18E，顯示了通過圖18B中所示的平面18E-18E截取的裝置290的一部分。 圖中再現(xiàn)了電路板320和326，電路板320支撐發(fā)光二極管338，其與對準(zhǔn)的光電探測器340一起運行，來自LED 338的光延伸透過窗口 314和316，以激發(fā)光電探測器340，并且提供信號由控制電路使用的光學(xué)互鎖裝置。多種技術(shù)可用于支撐在耳朵的耳舟處的熒光傳感器陣列。關(guān)于這點，已經(jīng)或多或少使用簡單的手術(shù)帽。另一種方法是使用參照圖19的可重復(fù)使用的頭帶，例如總體圖示在390處的設(shè)置在患者392前額上的一套頭帶。在394處示出頭帶390的前到后圍繞部分，其構(gòu)造具有用于關(guān)于頭直徑調(diào)節(jié)的旋鈕致動棘爪395。相應(yīng)地，頭部尺寸高度可調(diào)節(jié)帶顯示在396處，具有粘扣式緊固件，其可與帶式緊固件398 —起使用，所述帶式緊固件398可與延伸到圖18A處描述的并且在這里400處標(biāo)示的熒光傳感器陣列，或關(guān)于圖20中所示的陣列一起使用。應(yīng)注意的是，裝置400附接到耳402的耳舟，并且通過附接在粘扣式片406和408之間的粘扣式帶固定。應(yīng)注意的是，裝置400以類似方式結(jié)合到右耳。注意圖28，頭部支架以立體方式顯示，總體標(biāo)示在410處。頭部環(huán)繞帶顯示在412處，其在454處具有棘爪形式的頭部尺寸調(diào)節(jié)裝置。垂直帶416物理地附接到帶412，并且包括頭部尺寸調(diào)節(jié)裝置418。可看到在422和424處用于右耳和左耳的熒光檢測部件。各自的電纜426和428從這些部件中的每一個延伸到總體顯示在430處的通訊集線器。集線器430另外通過電纜432連接到圖示的控制器/監(jiān)視器。裝置422通過條帶423連接到帶416，而裝置424通過條帶421連接到粘扣式片420。結(jié)合圖20A-20G描述優(yōu)化用于人耳上的流量傳感器陣列的可替代實施例。已經(jīng)意識到，彈簧偏置式陣列，例如關(guān)于圖18公開的，必須小心地設(shè)置以不阻礙動脈流。在具有相對小尺寸的人耳廓的情況下，簡單地通過非常緊的將傳感器陣列夾在耳上，或簡單地通過彎曲耳和掐緊來閉合動脈，結(jié)果人耳的脈管系統(tǒng)相對易受阻礙。傳感器陣列的改進形式提供用于其適用于放置在大部分人耳舟上的固定的凹口(throat)尺寸。檢測陣列固定裝置顯示在圖20A-20G中的330處。圖20A顯示了陣列330的立體視圖，固定裝置330由具有三個激光發(fā)射器陣列支架348的陣列體332形成，陣列體332 —體連接到光電二極管檢測器支架352。傳感器陣列通過電纜334連接到監(jiān)視器/控制器。間隔開的發(fā)射器和檢測器陣列由傳感器凹口 336分隔，并且板338用于將該陣列連接到支撐系統(tǒng)。所述結(jié)構(gòu)還關(guān)于圖20B中的固定裝置330的前視圖，并且相對于側(cè)視圖20C顯示。圖20C顯示了凹口 336的結(jié)構(gòu)，凹口開口以337顯示。圖20D中顯示了傳感器陣列固定裝置的俯視圖。圖20E是固定裝置330沿圖20B的平面20E的縱向剖視圖。接觸板338用于將陣列連接到支撐系統(tǒng)，并且板338顯示由磁體339襯托。實際上還可以可替代地結(jié)合用于裝置300支撐的粘扣式墊。陣列體332由兩部分形成,主體342和主體蓋344。主體蓋344通過壓裝配合、粘合劑或耳346捕捉銷347保持。主體332內(nèi)部可見連接器板354、檢測器板355和發(fā)射器356。三個激光器陣列和準(zhǔn)直非球面透鏡346A-C安裝在從支撐體332向外延伸的突出部/發(fā)射器頭部350內(nèi)。該突出部特別可見于圖20B，20C和20F處。設(shè)置在突出部352中的也可在圖20B，20C和20G中可見的對準(zhǔn)的三個光電二極管檢測器350A-C的陣列與三個激光器陣列互補。圖20E中的橫截面顯示了窗口 360、準(zhǔn)直器280和283以及干擾濾波器352。注意圖20F，顯示了穿過圖20C中標(biāo)示在20D-20D處的平面的剖視圖?？煽吹接糜谥螆D示在346A-346處的三個激光器和相關(guān)的非球面準(zhǔn)直透鏡的突出部350，相應(yīng)的光電二極管以及相關(guān)的準(zhǔn)直器和干擾濾波器與那些激光器陣列和準(zhǔn)直透鏡對準(zhǔn)。用作孔的準(zhǔn)直 器開口可見于圖20G的350A-350C處。注意圖20G，顯示了通過標(biāo)示在圖20C中的20G-20G處的平面的剖視圖。該圖顯示出，電路板355與連接器板354 —起安裝在主體344中，主體344支撐探測器陣列352。參照圖21，該排列示意圖顯示了與290和330處的裝置一起使用的熒光傳感器陣列的部件的相對定位。圖中，激光發(fā)射器二極管的物理直徑圖示在350處。這些裝置標(biāo)明為三洋激光二極管，產(chǎn)品號為DL-7140-201S，直徑為O. 220英寸。圓353代表未安裝的Edmund光學(xué)干擾濾波器的外徑，而圓354代表安裝的Optasigma干擾濾波器的通透孔。圓357代表激光二極管和光電二極管的中線。方塊358表示由歐司朗(Osram)銷售的光電探測器的有效面積，并且圓360代表激光光束的橢圓形橫截面。圖22顯示了用于將傳感器陣列系統(tǒng)優(yōu)化地設(shè)置在頭上和人耳的耳舟上的頭帶系統(tǒng)。頭帶系統(tǒng)362包括帶364、調(diào)節(jié)凸輪366和鐵板368。圖22B-22E顯示了磁性連接器楔370，其允許關(guān)于耳精確地設(shè)置探測器陣列。楔370包括形狀為葡萄的節(jié)段，并且橫截面在端部374處為三角形的主體372。磁體376穿入主體372中，并且通過磁力附接到頭帶系統(tǒng)362的鐵板368和傳感器陣列的板338。圖24顯示了設(shè)置在人頭部378上的裝配的頭帶安裝系統(tǒng)362。耳廓380A和380B滑動到陣列330A和330B的凹口中，并且通過連接器楔370定位，以精確地放置在耳舟上，并且避免撞擊在耳的脈管系統(tǒng)上。為了將傳感器陣列設(shè)備連接到監(jiān)視器和控制器，提供可重復(fù)使用的連接電纜420。如圖24中所示，通訊連接器集線器422、從裝置428延伸的左耳連接器425接收輸入并且提供輸出，并且連接到裝置428。右耳連接器425’以類似方式連接到裝置430。最后，用于電纜423的連接器導(dǎo)向到424處所示的監(jiān)視器控制器。參照圖25，理論染料稀釋曲線圖示在366處，連同基線368。為了計算該曲線下方的面積，必須計算回流結(jié)果。該結(jié)果由虛線曲線370圖示。通常，與該系統(tǒng)一起使用的控制電路將計算以實線區(qū)域顯示的指數(shù)式衰減，由此可計算圖示在366和372處的曲線下方的面積。注意圖26，在動物(豬)研究中獲得的染料稀釋曲線376。曲線376顯示了在曲線部分378處的回流結(jié)果。在計算由曲線圖示的面積之前，必須計算在虛線曲線部分380處圖示的指數(shù)式衰減。在出現(xiàn)代表分流的初期曲線的情況下，進行修正的曲線下方的面積和分流曲線下方的面積的比率分析。注意圖27，另一條理論曲線圖示具有與初期分流相關(guān)的曲線386相關(guān)聯(lián)的主部分384。該系統(tǒng)的控制特征可根據(jù)該曲線運行。例如，曲線384以半對數(shù)方式連同分流曲線386重現(xiàn)在圖28中。通過這樣處理信號，可在電子檢測方面改進計
笪
ο參照圖29和30，用于與該系統(tǒng)一起使用的監(jiān)視器控制器總體圖示在450處。監(jiān)視器450可安裝在桿上，例如IV桿上，包括提供顯示器454的殼體452，顯示器454連同以總體圖示在456處的觸摸開關(guān)或按鈕一起施行。在殼體452底部處，具有用于接收隨著瓦氏動作產(chǎn)生的呼氣壓力的輸入端458。接下來，輸入端460與輸入端458相鄰,輸入端460接收注射流量信號。462與輸入端460相鄰，輸入端462與早先描述的從集線器連接器440延伸的主電纜432連接。激光器由鍵式致動開關(guān)464啟動，并且閃存驅(qū)動記錄器可通接納
在槽466處。注意圖30處的后視圖，殼體452可以是使用C型和成形夾468安裝在桿上。電源輸入及其開關(guān)設(shè)置在開關(guān)插座470處。參照圖29和30，用于與該系統(tǒng)一起使用的監(jiān)視器控制器總體圖示在450處。監(jiān)視器450可安裝在桿上,例如IV桿上，并且包括殼體452和顯不器454,顯不器454連同以總體圖示在456處的觸摸開關(guān)或按鈕一起施行。在殼體452底部處，具有用于接收隨著瓦氏動作產(chǎn)生的呼氣壓力的輸入端458。接下來，輸入端460與輸入端458相鄰,輸入端460接收注射流量信號。462端與輸入端460相鄰，輸入端462與早先描述的從集線器接頭440延伸的主電纜432連接，接收來自傳感器陣列的信號。激光器由鍵式致動開關(guān)464啟動，并且光驅(qū)動記錄儀可通過USB或其他相當(dāng)?shù)耐ㄓ嵍丝诮蛹{在槽466處。注意圖30處的后視圖，殼體452可以使用C型和成形夾468安裝在桿上。電源輸入顯示在478處，并且其開關(guān)設(shè)置在電源開關(guān)470處。在系統(tǒng)運轉(zhuǎn)過程中，使用幾個聲音提示或提醒。音量電位計472用于控制這些提示和提醒的音量，并且?guī)Э椎膿P聲器輸出口設(shè)置在474處。與揚聲器輸出口相鄰設(shè)置通風(fēng)孔480，用于系統(tǒng)冷卻。壓力輸出476提供具有大氣通氣口的瓦氏閥，并且允許進行遍及整個壓力系統(tǒng)的循環(huán)，以提供新鮮空氣和任何附帶收集到的流體的蒸發(fā)。圖3IA和3IB提供了監(jiān)視器/控制器的內(nèi)部的立體視圖。管道482提供呼氣壓力輸入端458和瓦氏閥488之間的空間和連接。瓦氏排氣管484提供瓦氏閥488和壓力出口476之間的連接(未示出)。小的故意的泄漏如在486處引入瓦氏系統(tǒng)中，以使患者被迫繼續(xù)呼氣，以保持適當(dāng)?shù)膲毫λ健Ｔ撨^程與顯示器454 —起結(jié)合視覺和語音提示。這尤其涉及靜脈介入導(dǎo)管在外周靜脈，例如右臂中的肘前靜脈管中的設(shè)置。圖32示出優(yōu)選的染料指示劑和鹽溶液輸送機構(gòu)。注意該圖，該設(shè)備總體在468處示出。設(shè)備468包括具有20號針的總體圖示在476處的相對短的導(dǎo)管，圖示在478處的針和圖示在480處的用于主管道的連接器。主管以延伸在近端和遠端之間的細長軟輸送管顯示在482處，具有與限定出口的遠端以流體傳送關(guān)系連接的輔助導(dǎo)管?？傮w圖示在484處的指示劑流體流量探測器與近端以流體傳送關(guān)系連接，獲得與通過該系統(tǒng)的流體流動開始和結(jié)束對應(yīng)的信號。指示劑流量探測器在總體以流量探測器連接器475終止的電纜處具有輸出信號?？傮w在488處圖示的三通閥恰好在流動探測器484的上游。容納首先注射到主管道482中的靛青綠染料(ICG)的第一注射器490連接到閥488。在該注射之后，閥488關(guān)閉，并且從第二注射器492注射鹽溶液，從而實際上，將ICG推入肘前靜脈中。流量探測器484探測染料流量，并且將相應(yīng)的信號在輸入端460處提供給監(jiān)視器。監(jiān)視器就是從該信號確定輸送時間的開始。該系統(tǒng)的又一個實施例是提供量化循環(huán)系統(tǒng)畸形所需的消耗材料的套件。圖33顯示了一種形式的用于提供必須的消耗材料和提供使用所述設(shè)備的安全檢查的套件的所含之物?？傮w顯示在475處的指示劑輸送管道系統(tǒng)提供用于進行注射過程的一次使用設(shè)備。輸送管476終止于導(dǎo)管連接件478中，或以適用于靜脈注射的針終止。流量傳感器484連接到所述系統(tǒng)，提供來記錄注射的開始，并且圍繞管476夾緊。如所描述的，一次使用的流量傳感器是優(yōu)選的，提供例如管道裝置475等設(shè)備能不重復(fù)使用的安全系數(shù)。夾480使輸液管牢固地附接到該設(shè)備或患者。三通閥液流開關(guān)488允許專業(yè)人員從注射器裝載管476，然后切換到與管491連接，這允許使用注射器490的內(nèi)容物沖洗管476的內(nèi)容物。小瓶493包含一次或多次劑量的耐儲存材料的指示劑染料試劑。小瓶494是鹽水稀釋溶液，用于制備用于注射到患者中的指示劑染料試劑劑量，并且注射器和針是用于將指示劑染料試劑的劑量與稀釋溶液混合的設(shè)備。提供的注射器和針適用于將指示劑染料劑量注射到系統(tǒng)注射 端口，并且通常作為第一注射器和第二注射器供給，它們適用于將指示劑染料試劑和鹽水造影劑引入患者中。最后，提供例如鹽溶液來供給一劑不反應(yīng)的血液相容的透明試劑，以完成注射，并且將指示劑染料劑推入患者血流中。瓦氏管口設(shè)備495包括管口 496、連接器管497和監(jiān)視器耦合連接器498。最后，為了確?；颊甙踩?，套件的所有內(nèi)容物可包裝在一個消毒包中，例如，在消毒情況下容納套件內(nèi)容物的密封塑料托盤，直到打開。消毒可通過例如伽馬輻射完成，并且套件內(nèi)容物可由不能通過高壓消毒器簡單消毒的材料形成。因而確?；颊卟粫捎谥貜?fù)使用一次性系統(tǒng)而傳播傳染疾病。參照圖34到38，染料流量探測器484以放大細部顯示。圖34顯示了兩個設(shè)置在輸送管道504的該部分每一側(cè)的兩個可互相連接的夾殼體500和502。另外，夾殼體502構(gòu)造具有四個銷，其中兩個在508a和508b處可見。兩個類似的銷(未示出)設(shè)置在夾殼體502的相對側(cè)。這些銷旨在插入夾殼體500中的孔510a-510b內(nèi)。另外應(yīng)注意的是，夾殼體500具有形成其中的槽512，所述槽提供連接器配準(zhǔn)。裝置484與總體顯示在514處的柔性電路協(xié)同進行。柔性電路514通過相對布置的支撐部件516和518沿環(huán)繞方向保持。翻到圖37，柔性電路514以更高程度的細節(jié)示出。在該圖中，外側(cè)印刷電路引腳520，521和529延伸到激光器524。引腳526，527和528延伸到總體顯示在530處的三個光電探測器。保險絲532延伸在平直引腳528和529之間。該保險絲在圖35和37中再現(xiàn)。注意圖36，可看到激光器524發(fā)射穿過管504并且進入陣列530中的激光。注意柔性電路514中的對準(zhǔn)槽534。該槽與在圖33中512處所示的槽對準(zhǔn)。圖36顯示出支撐部件516中的開口 536，538允許發(fā)送和接收圖38中虛線540處所示的激光。如圖32中所示，流量傳感器連接器電纜一端終止于流量傳感器連接器475中，流量傳感器插入所述流量傳感器連接器中來進行測試。圖39-43圖示了總體以535所示的該連接器的結(jié)構(gòu)。流量傳感器連接區(qū)域插入其中的插座顯示在537處，所述插座接著通過連接引線537’連接到電路板539。連接插座537包括觸頭534’，用于熔化流量傳感器保險絲以防止可重復(fù)使用的測試套件部件的不安全的重復(fù)使用。LED 541和542向進行測試的專業(yè)人員提供將溶液注射到患者血管中的時間的視覺指示?？刂破?44通?？刂芁ED541和542的操作，并且將從流量傳感器接收的信號傳送到監(jiān)視器/控制器。暫時翻到圖44，監(jiān)視器/控制器的示意圖總體顯示在700處。監(jiān)視器/控制器包括兩個主控制器板，即主板702和單片機704，其提供各個系統(tǒng)輸入和輸出之間的通訊連接，并且輔助實施本文中公開的方法。關(guān)于本文的圖32-38更詳細地討論的流量傳感器連接到流量傳感器連接件760，流量傳感器連接件760接著連接到主板702。本文結(jié)合圖18-24更詳細討論的熒光檢測陣列連接到熒光傳感器陣列連接件762，并且也連接到主板702。鍵致動開關(guān)輸入端764和瓦氏壓力端口輸入端758也連接到驅(qū)動板702。壓力端口輸入端758與瓦氏閥788處于氣流連接。造成壓力泄漏的出口以786顯示。用于瓦氏閥788的排氣端口以776圖示。如關(guān)于圖29和30所描述的，驅(qū)動板驅(qū)動揚聲器來提供如774所示的聲音提示和提醒，具有由聲音電位計控制的音量。系統(tǒng)冷卻風(fēng)扇由驅(qū)動板702通過連接件714控制。電源連接件和開關(guān)顯示在770處，其中，電能進入所述系統(tǒng)，并且驅(qū)動醫(yī)用級電源706，所述醫(yī) 用級電源706在707處接地。單片機704驅(qū)動顯示裝置754，并且從用于存儲測試數(shù)據(jù)和結(jié)果、輸入患者數(shù)據(jù)等的USB輸入端口 766接收輸入。按鈕或控制陣列結(jié)合驅(qū)動板702和單片機704總體設(shè)置在756處。監(jiān)視器/控制器也可包括可使用工具的檢查口 718，其中設(shè)置有USB端口 708和Ethernet端口 710，允許對該裝置的管理維護和升級。圖45總體顯示了用于在本文中關(guān)于圖18-24描述的熒光傳感器陣列的連接示意圖。信號引線790在左側(cè)熒光檢測陣列792和右側(cè)熒光檢測陣列794與熒光傳感器陣列連接器796之間提供通訊通路，所述熒光檢測陣列連接器796連接到如關(guān)于圖44所述的監(jiān)視器/控制器(在接頭762處)。檢測信號在這些陣列792和794處收集，并且傳送到監(jiān)視器/控制器，用于進一步處理和計算，以計算分流開度指數(shù)。監(jiān)視器/控制器還需要來自流量傳感器的輸入，以確保已經(jīng)相對于瓦氏動作和注射時間獲得了正確計時。流量傳感器的示意圖總體顯示在圖46中。測試套件的一次性端口包括流量傳感器柔性電路765，其中，提供可重復(fù)使用的預(yù)防保險絲767，其將使測試套件的一次性端口不能承受再次使用。該電路包括使用流量照明LED光源773，其將熒光物激發(fā)光照射到管道中。通過在由流量傳感器柔性電路765所占據(jù)位置處的管道的指示劑溶液將由于放大器771所連接的流量探測光電傳感器769檢測，并且將指示指示劑溶液流量的信號傳送到監(jiān)視器/控制器。由流量傳感器柔性電路765接收的流量信號將通過流量傳感器電纜751傳送到監(jiān)視器/控制器，所述流量傳感器電纜751為流量傳感器組件的可再使用部分。流量傳感器電纜751包括流量傳感器電纜連接器電路板759，流量傳感器柔性電路765在專業(yè)人員準(zhǔn)備進行測試程序過程中連接到所述流動傳感器電路連接器電路板759。電纜的相對端終止于監(jiān)視器流量傳感器連接器757，所述監(jiān)視器流量傳感器連接器757附接到監(jiān)視器/控制器(如在圖44中的760處)，以將流量傳感器輸入提供給該系統(tǒng)。流量傳感器電纜包括注射信號LED 753和755，其提供可通過監(jiān)視器/控制器驅(qū)動板702致動的開始注射程序的視覺提示給專業(yè)人員。當(dāng)流量傳感器電纜751從其中其可能對流量探測光電傳感器769產(chǎn)生任何可感知的干擾的位置移開時，流量傳感器電纜751為用于該視覺指示的優(yōu)選位置。翻到圖47，呈現(xiàn)了本系統(tǒng)的程式化圖示。在該圖中，患者總體顯示在550處，靠在總體圖示在552處的檢測臺上。患者550應(yīng)仰臥，或頭和軀干可升高約30°，這是本文圖示的布置方式。監(jiān)視器總體顯不在554處,具有顯不器556,顯不器556可由患者550和總體圖示在588處的專業(yè)人員都觀察到。監(jiān)視器554安裝成使患者550可在提供在顯示器556處的視覺提示下進行瓦氏動作。該動作通過管和管口 562進行，早先描述的所述管口 562與監(jiān)視器554連接。監(jiān)視器554安排瓦氏動作的時間并且如果存在的話提供顯示出現(xiàn)適當(dāng)呼氣壓力的柱狀圖。其還顯示瓦氏動作計時，本系統(tǒng)中該計時為約6秒。佩戴頭帶564時，雙耳，并且特別地，耳廓的耳舟都以關(guān)于圖27描述的方式與熒光檢測陣列連接。該信號在集線器566處收集，并且由電纜568導(dǎo)向到監(jiān)視器554。專業(yè)人員558抓握總體在475處示出的關(guān)于圖32描述的注射設(shè)備，傳送指示劑流量的電纜將信號提供到監(jiān)視器554。導(dǎo)管裝置475在該圖中顯示已經(jīng)插入患者550右臂中的肘前靜脈中。本系統(tǒng)可用于非人類患者以及人類患者。通常，所述系統(tǒng)可用于多種哺乳動物患者，包括工作動物，例如狗和馬。特別地，一些非常貴重的動物，例如寵物、伴侶動物、種馬和賽馬有時可能遭受PFO或可能適用于本系統(tǒng)的其他結(jié)構(gòu)。這樣，所公開的監(jiān)測系統(tǒng)可與基 本上任何大的相關(guān)的哺乳動物協(xié)同使用。實際上，做出檢測右向左分流所需的瓦氏動作在動物(例如狗)中的使用被局限到經(jīng)受麻醉和插管的那些動物，從而能夠使用呼吸機。如由Banas (1971)提出的，例如本文中公開的分流檢測過程可能需要全麻，使用插管，并且操縱呼吸機壓力來模擬瓦氏動作。如Banas所述，可能利用比能夠響應(yīng)于指令的人類患者所需的更復(fù)雜的程序來檢測狗中的PFO。參照圖48，顯示了與沒有右向左分流的志愿者相關(guān)的人類試驗結(jié)果。該試驗與圖47中所述的非常相似地構(gòu)成。關(guān)于這點，瓦氏動作圖示在曲線576處。在該動作過程中，在由垂直虛線578圖示的時間點處進行注射。熒光檢測陣列安裝在每一只耳處，并且染料稀釋曲線開始在約5秒內(nèi)形成。表中標(biāo)示的六條曲線陣列總體顯示在580處。陣列580顯示出檢測指示劑存在的六種可能。如本文早先說明的，用于發(fā)現(xiàn)右向左分流的任何指示劑必須在那些腔室之間的正常壓力差反轉(zhuǎn)時到達右心房中。該反轉(zhuǎn)將持續(xù)約三到五次心跳，最小約3秒的持續(xù)時間。進行了關(guān)于瓦氏動作開始和注射到靜脈中例如注射到肘前靜脈中時的時間點的文獻研究。公開的文獻研究結(jié)果存見以下著作Droste (1999), Droste (1999a), Schwarze(1999),Droste (2002),Devuyst (2004),Jauss (2000),Saqqur (2004),Schwarze (1997)和Schwarze (1997a)。與該注射時間相關(guān)的其他參考文獻為Zanette (1996), Schwarze(1999), Heckman (1999), Sasery (2007), Uzuner (2004),和 Schwarze (1997a)。利用在開始五秒瓦氏動作之前引入與該輸入相關(guān)的約兩秒的氣泡造影劑的參考文獻為Horner(1997)和Hamann (1998)。公開了在開始10秒瓦氏動作之后進行約兩秒的注射的參考文獻包括Karnick (1992)和Devuyst (1997)。與開始10秒瓦氏動作后進行注射相關(guān)的參考文獻包括Zannete (1996)和Spencer (2004)。因而已經(jīng)嘗試了多種策略來優(yōu)化瓦氏動作的實施，從而提高使用傳統(tǒng)的檢測方法進行PFO檢測的效率。這些包括ChimoWitz(1991)，Albert (1997),Anzolar (1995),Harms (2007)和 Greim (2001)。還參見 Banas (1971)，Karttunen (1998)和Karttunen (2001)。(十秒的瓦氏動作結(jié)束之前兩秒)。根據(jù)通過有限的可再現(xiàn)的成功記錄實驗效果的大量文獻，使用本方法通過幾種不同的方案來進行實驗方法，以確定使用本發(fā)明系統(tǒng)所提供的最佳(和可用)結(jié)果的方案。這些包括方案號I :在瓦氏動作開始之后兩秒，注射靛青綠染料(Niggemann (1987));方案2 在六秒瓦氏動作中注射靛青綠染料四秒。參照圖49，提出其中本文所稱的方案I的圖表。圖中，六秒的瓦氏動作顯示在條594處。垂直線596顯示出在進入瓦氏動作三秒時，給操作者提供聲音提示，以準(zhǔn)備注射指示劑染料。一秒之后，操作者受到聲音提醒從而在以垂直直線598處圖示的肘前靜脈處注射指示劑。在五秒處，即圖示的線600處，“3-2-1”倒計數(shù)顯示在屏幕上，提醒患者和專業(yè)人員瓦氏放松將在一秒后進行。放松由垂直線602圖示，并且伴隨對患者的聲音和視覺提
/Jn ο注意圖50,相應(yīng)的方案2關(guān)于在條604處圖不的六秒瓦氏動作以圖表方式不出。垂直線606出現(xiàn)在進入瓦氏動作I秒時，并且提示操作者準(zhǔn)備注射。一秒之后，如在垂直線608處圖示的，向操作者給出將指示劑注射到靜脈血管中的聲音提示。四秒之后， 如在垂直線610處圖示的，向患者提供聲音和視覺提示來放松瓦氏動作。在該放松之前一秒，如在垂直線612處圖示的，在顯示器處顯示3-2-1倒計數(shù)。圖51A到51F與其上的標(biāo)注結(jié)合提供描述本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的流程圖。以由圖示的標(biāo)號1000開始，以由圖示的箭頭1002延續(xù)到框1004，控制器以默認參數(shù)進行系統(tǒng)的初始化。S tLIMIT代表經(jīng)過實際的瓦氏動作中可能產(chǎn)生的理想的瓦氏動作中的壓力放松之后允許的間隔。如果測試過程中超過該限值，則數(shù)據(jù)可能無效。PFLAG設(shè)置為零，并且經(jīng)過時間時鐘、、和^設(shè)置為零。接下來，如在箭頭1006和框1008處圖示的，測量5伏電源輸出電壓，并且如果測得的輸出落在4. 8到5. 3伏范圍內(nèi)，則跟隨箭頭1010來到框1012。在框1012處，測量12伏電源輸出電壓，并且必須落在11. O到12. 7伏范圍內(nèi)才能經(jīng)由箭頭1020繼續(xù)。如果5伏電壓或12伏電壓的測得的輸出電壓沒有落在各自的期望范圍內(nèi)，如分別在1014和1016處，則在框1018處，顯示系統(tǒng)錯誤，并且測試結(jié)束。如果電壓輸出水平在可接受的范圍內(nèi)，則跟隨箭頭1020來到框1022，在這里，將醫(yī)生標(biāo)識號、患者標(biāo)識號、年齡、性別和預(yù)期的注射劑量輸入監(jiān)視器中。如在箭頭1024到框1026處圖示的，將Stimsi設(shè)置為從指示劑注射到瓦氏動作放松所需的時間延遲。在該情況下，Stimsi設(shè)置為I. O秒，作為第一方案，并且δ 設(shè)置為2. O秒，作為第二方案。接下來，如在箭頭1028到框1030處所示，延遲標(biāo)記(delay flag)設(shè)置為零，并且如在箭頭1032到框1034處所示，對應(yīng)于方案I設(shè)置為δ該程序如在箭頭1036到框1042處所示繼續(xù)，在這里準(zhǔn)備用于注射的指示劑溶液，例如通過混合已知重量的靛青綠染料和預(yù)定體積的滅菌水。將預(yù)定體積的所述混合的指示劑抽入第一注射器中。該注射器以492顯示在圖32中。該程序如在箭頭1044處圖示的繼續(xù)到框1046?？?046準(zhǔn)備使用預(yù)定體積的等滲鹽水填充第二注射器。該等滲鹽水用于沖洗流量傳感器、延長管、導(dǎo)管、外周靜脈等，以使全部注射的指示劑快速地輸送到通到心臟右心房的靜脈中。如在箭頭1048到框1050處圖示的，第一注射器連接到三通閥，并且第二注射器連接到延長管的近端，所述延長管隨后連接到三通閥上的第二端口。三通閥機構(gòu)已經(jīng)關(guān)于圖32更詳細地進行了描述。如在箭頭1052到框1054處圖示的，將來自第一注射器的指示劑溶液注射到延長管中，延長管隨后連接到三通閥，以使用指示劑溶液預(yù)先填充延長管。該程序從框1054以1056處圖示的箭頭繼續(xù)到框1058，框1058被發(fā)現(xiàn)對測試過程是有利的，因為局部麻醉劑可能注射在期望導(dǎo)管注射的位置處。該程序如由箭頭1060處所示繼續(xù)，所述箭頭1060再現(xiàn)在圖51B中，延伸到框1062?？?062設(shè)置用于將血管介入導(dǎo)管設(shè)置在外周靜脈中，并且優(yōu)選設(shè)置在右臂中的靜脈血管中。流量傳感器也在框1062處附接在延長管的近端和三通閥之間。三通閥沿流量傳感器方向閉合。該流量傳感器已經(jīng)關(guān)于圖34-38進行了描述，并且可由控制系統(tǒng)結(jié)合選擇的瓦氏動作開始和計時來使用，以獲得指示劑的有效的輸送時間。然后將熒光檢測指示劑設(shè)置在血管位置，例如患者耳部的耳舟，如在箭頭1064到框1066處所示。箭頭1068從框1066延伸到在框1070處提出的詢問，確定測試是否可通過瓦氏動作進行。在不的情況下，則程序如在箭頭1072處圖示的進行。在框1070處肯定確定的情況下，則如在箭頭1074和框1076處圖示的，將壓力計管裝置的管口設(shè)置在患者口中，并且連接到監(jiān)視器。這在圖47中以延伸到監(jiān)視器554處的輸入端的管562顯示。該系統(tǒng)還可編程以使患者與監(jiān)視器顯示器處的信息顯示結(jié)合來進行瓦氏動作。
接下來，如在箭頭1078到框1080處圖示的，在內(nèi)部進行流量傳感器、壓力計、指示劑傳感器和拾波器的連接和操作狀態(tài)的測試。在存在錯誤的情況下，則如在箭頭1082到框1084處所示，進行警告提示。接下來，該程序開始在箭頭1086到標(biāo)號1088處圖示的測量。該測量如在箭頭1090處圖示的開始，箭頭1090在圖51C處再現(xiàn)，延伸到框1092，在框1092中，向患者提供指令來通過呼氣到管口中開始瓦氏動作，以達到并且保持目標(biāo)壓力水平，直到其得到指令停止。通常，瓦氏動作通過監(jiān)視器處的一些形式的顯示實現(xiàn)。暫時翻到圖52，顯示了直線圖1600以及以實線圖示的指示線1602的，給患者提供瓦氏動作過程中由患者正在產(chǎn)生的壓力的實際測量。該曲線顯示出關(guān)于經(jīng)過時間的壓力?；颊邞?yīng)嘗試來模仿的瓦氏動作的理想壓力曲線由以點劃線圖示的疊置直線1604表示。圖52中，患者剛剛放松壓力，完成瓦氏動作，曲線1600顯示出患者在瓦氏動作持續(xù)過程中保持了適當(dāng)?shù)膲毫?具有一些可接受的變化)。返回到圖51C，如在箭頭1094到框1096處所示，由患者在瓦氏動作過程中形成的呼氣壓力經(jīng)連續(xù)測量并且如關(guān)于圖52所說明的顯示在監(jiān)視器/控制器上，并且與理想的瓦氏曲線或所需的最小呼氣壓力P瓦氏相比較。如由箭頭1098到框1100所示，獲取呼氣壓力，并且確定其是否落在例如從0-4000ADC單位的測量范圍內(nèi)。如果不是，則跟隨箭頭1102到達框1104，在框1104中顯示系統(tǒng)錯誤，并且結(jié)束測試。如果測量呼氣壓力，則跟隨箭頭1106到達框1108?？?108提出關(guān)于是否呼氣壓力高于或等于目標(biāo)壓力，例如35mm水銀柱的詢問。在否的情況下，如在箭頭1110和框1112所示，專業(yè)者由聲音警示或視覺錯誤信息受到提醒以指示患者增大壓力達到目標(biāo)壓力。將PFLAG設(shè)置為零，并且該程序返回，如在箭頭1114到箭頭1090處所示，在該處，重試瓦氏動作。在呼氣壓力適當(dāng)?shù)那闆r下，如在箭頭1116處所示，在框1118處將PFLAG設(shè)置為I。于是程序繼續(xù)，如在箭頭1120處所示。如在從框1070處的詢問延伸并且通到框1124處的箭頭1072處所示，將PFLAG設(shè)置為2，并且該程序如在箭頭1126到箭頭1120處所示轉(zhuǎn)向。通過該布置方式，繞過瓦氏動作到達如在從框1122延伸的箭頭1128處所示的程序?？?122將經(jīng)過時間時鐘I1設(shè)置在時間tfO處。箭頭1128在圖51D中再現(xiàn)，延伸到框1130，框1130預(yù)期獲得基線數(shù)據(jù)。然后，如由箭頭1132到框1134所示，提出關(guān)于是否存在用于指示注射的時間的詢問。在否的情況下，該程序如在箭頭1135處圖示的返回。箭頭1136在圖51C中繼續(xù),到達箭頭1094。如關(guān)于圖50所描述的，該時刻預(yù)期瓦氏動作的預(yù)期結(jié)束。當(dāng)存在注射時間，如由箭頭1138到框1140所示，指示專業(yè)者首先準(zhǔn)備，緊接著指示開始容納鹽水的第二注射器的注射，這將迫使指示劑溶液進入靜脈中，隨后推入等滲鹽水沖洗溶液。專業(yè)人員可通過例如固定在流量傳感器上或附近的發(fā)光的LED等提供視覺提示，從而使所述提示可以沒有困難地被傳送。流量傳感器將檢測指示劑流量，如由箭頭1142到框1144所示。流量傳感器將在框1140處對專業(yè)人員做出注射提示之后預(yù)定時間內(nèi)進行該檢測。例如，在框1144處，流量傳感器試圖在指示注射開始的提示發(fā)出后六秒時間，檢測指示劑溶液的存在。如果在該時間內(nèi)沒有進行檢測，則如在箭頭1146到框1148處所示，該程序是為無效，并且該測試結(jié)束。當(dāng)檢測到該流量時，如由箭頭1150到框1152所示，在流量傳感器檢測到指示劑開始注射時，將時鐘t2設(shè)置為零。接下來，如在箭頭1154到框1156處所示，將注射后瓦氏經(jīng)過時間時鐘丨2設(shè)置為零，并且該程序如在箭頭1158處所示繼續(xù)。箭頭1158再現(xiàn)在圖51E中，延伸到框1160，在框1160處，程序繼續(xù)?？?160代表關(guān)于注射后經(jīng)過時間時鐘t2是否已經(jīng)達到瓦氏動作放 松時間。在否的情況下，該系統(tǒng)暫停，如由箭頭1162所示，返回到箭頭1158。在從框1160處的詢問接收到肯定響應(yīng)的情況下，則如由箭頭1164到框1166所示，螺旋管操作的壓力釋放瓦氏閥在監(jiān)視器/控制器中打開，以實現(xiàn)瓦氏動作的結(jié)束。如在箭頭1168到框1170，專業(yè)人員注意到，瓦氏動作的呼氣壓力已經(jīng)停止，并且指示患者正常呼吸。放松時間可能因此從監(jiān)視器/控制器內(nèi)的壓力傳感器改良，并且如在箭頭1172到框1174處所示，壓力傳感器測量瓦氏動作結(jié)束的實際時間。這可能例如在呼氣壓力下降到2mm水銀柱時進行。因而，該系統(tǒng)在監(jiān)視器/控制器處提供電磁操作的氣壓閥，其與氣壓管連接，并且可從打開到通氣方向致動到通到大氣方向，并且響應(yīng)于所提供的提示可由監(jiān)視器/控制器致動。可看到從框1174導(dǎo)向到框1178的箭頭1176。在框1178處，提出關(guān)于是否放松時間減去t2的絕對值大于或等于預(yù)定時限的詢問。在是的情況下，則如在箭頭1180到框1182處所示，在顯示器處輸出警示，表明瓦氏動作放松沒有在允許的時間間隔內(nèi)進行，并且數(shù)據(jù)可能無效。該時限可能例如為1.5秒。但是，該時間窗口可以是零秒。如果在框1178處提出的詢問導(dǎo)致否定結(jié)果，則如在箭頭1184處所示，程序繼續(xù)到圖51F。該圖中應(yīng)注意的是，箭頭1184再現(xiàn)延伸到框1186。框1186測量峰值，并且對于每一個通道N，計算與流動通過肺中的正常通路的指示劑和血相關(guān)的正常指示劑/稀釋曲線的峰值信號，Smm (N)。然后，如在箭頭1188到框1190處所示，進行關(guān)于是否至少一個通道的測量信號等于或大于最小指定信號的詢問。在否的情況下，則如在箭頭1192到框1194處所示，通過在傳感器和組織中的血液攜帶指示劑之間不充分耦合的聲音/視覺錯誤信息提示專業(yè)人員。在信號大于最小信號的情況下，則如在箭頭1196和框1198處所示，測量每一個通道的在正常的指示劑/稀釋曲線之前的初期指示劑/稀釋曲線峰值信號，或正常曲線開始處的上坡部分中的拐點(兩者都與右向左分流相關(guān))。在出現(xiàn)非零信號結(jié)果的情況下，則如在箭頭1200到框1202處所圖示的，計算與右向左分流相關(guān)的開度。這可針對每一個通道存在的每一對正常曲線峰值和分流信號峰值，使用分流信號峰值對正常曲線的信號峰值的比率進行。分流信號峰值對其相應(yīng)的正常曲線峰值的最大比率顯示為分流開度指數(shù)。接下來，如在箭頭1204到框1206處所示，進行關(guān)于延長標(biāo)記現(xiàn)在是否為零的詢問。在否的情況下，則如在箭頭1214到標(biāo)號1216處所示，結(jié)束測試。在延遲標(biāo)記為零的情況下，則如在箭頭1208處所示，將延長標(biāo)記設(shè)置為一，并且將Stim、設(shè)置為δ t放松,2。于是該程序如在箭頭1212處所示的繼續(xù)，到達節(jié)點A 1038處。此時程序準(zhǔn)備進入方案2。關(guān)于這點，節(jié)點A 1038與延伸到箭頭1036的箭頭1040 —起再現(xiàn)在圖51A中。實例提供下面的實例來更全面地說明本系統(tǒng)和設(shè)備。但是，其不應(yīng)被視為是限制。在人類中進行一系列研究，并且下面的實例描述總共25名人類患者的使用本文公開的用于檢測右向左心臟分流的流動檢測系統(tǒng)的研究結(jié)果。這些結(jié)果公開了指示劑定量試驗和分析效力的初步試驗。所公開的試驗在哥倫比亞大學(xué)醫(yī)學(xué)中心(CUMA)在約九個月的時間內(nèi)進行。進行一項研究來確定能夠以高敏感性檢測存在心臟分流所需的通過靜脈注射的指示劑染料的有效劑量。 實例I :指示劑定量試驗指示劑定量試驗和對比分析測試的目的包括優(yōu)化注射方案和刺激性呼吸動作的時機，以進一步提高系統(tǒng)對于右向左心臟分流的檢測的敏感性。另一個目的是確定準(zhǔn)備用于后續(xù)試驗的測試程序的參數(shù)。其他目的包括提供其他數(shù)據(jù)，用于開發(fā)所公開的計算和顯示患者右向左心臟分流的函數(shù)式流動開度，即“分流開度指數(shù)”的方法。在一次使用手術(shù)托盤中提供類似于關(guān)于圖33公開的套件。該套件內(nèi)容包括瓶裝25mgICG粉末形式的靛青綠(ICG)染料(Pulsion醫(yī)療系統(tǒng)公司，慕尼黑)。第二瓶提供用于制備期望濃度的ICG染料溶液的溶劑。套件還包括一次使用的與流動傳感器結(jié)合的消毒導(dǎo)管裝置，和一次使用的瓦氏管道裝置。圖18或20中公開類型的兩個可重新使用的熒光傳感器陣列裝置通過電纜(圖24中未示出)連接到控制器/監(jiān)視器，提供用于在六個傳感器位置處測量基于熒光的ICG濃度水平測量值。每一個熒光傳感器陣列(FSA)單元包括三個獨立的透射傳感器，并且設(shè)置在患者的每一只耳的耳舟處，如圖47中所示。選擇激光脈沖的功率水平和持續(xù)時間來滿足激光的安全要求，激光束中傳送的最大功率小于O. 28瓦/平方厘米(低于ANSI Z136. 1-2007表7中規(guī)定的推薦的O. 30瓦/平方厘米的最大允許曝光量(MPE))。利用公開的光學(xué)過濾和準(zhǔn)直裝置來遮擋785nm激發(fā)光子，激發(fā)的熒光光子由光電探測器選擇地接收，由如上面所述的控制器/監(jiān)視器裝置以數(shù)字方式進行處理和記錄。多個通道的使用(即每一只耳三個)允許進行傳感器的位置分析，并且三個傳感器陣列對于進一步規(guī)定至少一個傳感器(通道)總是相對于患者耳的耳舟區(qū)域中下面的不可見血管緊密設(shè)置是足夠的。因而，通過使用三個傳感器陣列對，提高了高敏感性測試結(jié)果的可能性。根據(jù)超聲心動圖技術(shù)，使用TCD方法和本文公開的圖47中示出的系統(tǒng)，對年齡在18歲和65歲之間的八個已知具有右向左分流的患者，在小于30分鐘的相同時間內(nèi)進行了測試。將一次使用的消毒導(dǎo)管裝置連接到類似于圖32，33和47中示出的AngioCath導(dǎo)管。在測試開始30分鐘內(nèi)，將提供的ICG粉末與滅菌水如在其包裝說明書中所述的重新組成，形成濃度為2. 5mg/ml的ICG染料溶液。該ICG染料溶液然后在該2. 5mg/ml的濃度下注射，或進一步使用等滲鹽水稀釋以形成I. 25mg/ml濃度。導(dǎo)管裝置提供(a)順序進行ICG染料制劑注射，隨后進行等滲鹽水沖洗，或(b)使用一個注射器注射由17ml體積的等滲鹽水推進的稀釋ICG或預(yù)先裝入的ICG制劑。一次使用的瓦氏管裝置連接到監(jiān)視器/控制器的前面板上的快速分離端口。在實際的瓦氏動作或?qū)嶋H的分流測試開始時，患者向瓦氏管道裝置中呼氣，同時，監(jiān)視器/控制器中的壓力傳感器能夠?qū)崟r在監(jiān)視器/控制器的顯示屏上進行對患者呼氣壓力的測量、記錄和顯示。20號Angiocath AutoGuard導(dǎo)管(BECT0N,迪金森公司，富蘭克林湖，新澤西州)首先設(shè)置在肘前窩靜脈中，并且隨后用于進行造影T⑶法和Cardiox法。每一個患者首先在清醒時進行TCD評估，以使患者可能進行分級/測量的瓦氏動作和放松。接下來將提供的一次使用的導(dǎo)管裝置(參見圖33)連接到相同的Angiocath導(dǎo)管，用于準(zhǔn)備進行當(dāng)前的分流檢測測試。如圖19中所示，將經(jīng)皮熒光傳感器設(shè)置在左和右耳的耳舟處。如圖21中所示，將總共三個獨立的傳感器通道設(shè)置在放置于每一只耳的耳舟處的熒光傳感器陣列(FSA)上。在每一只耳處使用多個傳感器通道大大提高了兩個FSA裝置中 的其中一個的至少一個通道與耳朵中的其中一個的耳舟內(nèi)的下層血管精密對準(zhǔn)的可能性。然后通過在監(jiān)視器/控制器的前面板上的顯示引導(dǎo)患者進行瓦氏動作實施過程，所述監(jiān)視器/控制器提供視覺反饋來確保在整個引導(dǎo)的瓦氏動作中保持適當(dāng)?shù)暮魵鈮毫λ?標(biāo)稱40mm Hg)，并且當(dāng)由監(jiān)視器/控制器發(fā)出聲音和視覺提醒時，患者放松呼氣壓力。本文所述的系統(tǒng)的其他實施例提供瓦氏壓力的自動放松。當(dāng)患者已經(jīng)表現(xiàn)出其以規(guī)定方式進行瓦氏動作的能力時，則利用由監(jiān)視器/控制器發(fā)出的聲音和視覺提醒進行該測試。于是指示患者來觀察監(jiān)視器/控制器顯示屏，并且通過向瓦氏管呼氣開始標(biāo)稱6秒的瓦氏動作。屏幕顯示向患者提供達到呼氣壓力時的視覺反饋，以及其間需要維持瓦氏動作的剩余時間。監(jiān)視器/控制器測量和記錄由患者施加的實際呼氣壓力，以及瓦氏動作的開始和結(jié)束時間。當(dāng)達到所需的瓦氏壓力閾值時，監(jiān)視器/控制器內(nèi)的計時時鐘開始計時，并且向操作者發(fā)出聲音提示，以在隨后的用于放松瓦氏動作的提示之前，在精確的時間間隔(即時間間隔A)下開始ICG注射。當(dāng)開始測試時，連續(xù)監(jiān)測和記錄在全部六個通道(每個FSA單元三個通道)測量的ICG濃度。在第一提示發(fā)出用于開始ICG注射之后的預(yù)定時間間隔下，向患者發(fā)出第二視覺和聲音提示以放松(即終止)瓦氏動作。患者接下來由監(jiān)視器/控制器上的顯示指示以在接下來的60秒保持靜止，同時連續(xù)測量和記錄ICG信號水平。在測試周期結(jié)束約一分鐘內(nèi)(名義上在染料注射后兩分鐘)，監(jiān)視器顯示曲線，所述曲線顯示出來自六個熒光傳感器在60秒的測試周期上的所記錄的瓦氏壓力水平和ICG濃度水平。在第一測試過程結(jié)束之后計時五分鐘之后，重復(fù)上面剛剛描述的測試過程，但是以注射開始提示和瓦氏動作放松提示之間的不同時間間隔(即時間間隔B)進行。對于使用增大的ICG劑量水平的測試情況，可重復(fù)該測試過程達兩個附加周期。除了由監(jiān)視器/控制器自動測量和記錄的呼氣壓力水平和ICG濃度水平，其他手動記錄參數(shù)包括(a)患者體重、身高、年齡、性別、皮膚顏色；(b)開始注射提示和瓦氏動作放松提示之間的時間間隔，(c) ICG劑量、濃度、制劑體積；(d)等滲鹽水沖洗體積(如果使用)；(e) T⑶氣泡跟蹤計數(shù)(由斯賓塞技術(shù)T⑶裝置顯示)和(f)測得的ICG染料注射和緊接著ICG注射之后任何可任選的等滲鹽水的注射的持續(xù)時間。
對于第一組三個指示劑定量試驗患者，在ICG劑量水平為2. 5mg和5. Omg并且注射開始和瓦氏動作放松之間的提示時間間隔為2. O秒和4. O秒下進行每個患者總ICG劑量為15mg的四種不同的測試。為了增大ICG信號水平和注射到右心房中的ICG染料的體積，對剩余的5名患者在兩個不同時間間隔下，以每個測試過程12mg標(biāo)稱劑量水平，每個患者的總ICG劑量不超過25mg,進行隨后的指示劑劑量試驗測試。染料指示劑劑量試驗的結(jié)果總結(jié)在表I中。這些結(jié)果包括通過TCD測試確定的具有斯賓塞(Spencer)級為4或5的確診的PFO的8名患者。表I
指示劑定量試驗
權(quán)利要求
1.一種用于檢測患者中存在右向左肺分流的系統(tǒng)，包括以下步驟 提供指示劑輸送系統(tǒng)，所述指示劑輸送系統(tǒng)包括出口，其設(shè)置在患者血管中，與心臟右側(cè)血流連通，并且是可致動的從而限定基本上從朝向血管輸送指示劑開始到該指示劑到達例如心臟右側(cè)的肺位置的預(yù)期輸送時間； 所述指示劑輸送系統(tǒng)可致動以提示熒光生物相容染料的注射，所述熒光生物相容染料通過組織穿透激勵輻射激發(fā)以獲得與指示劑濃度相應(yīng)的熒光發(fā)射； 提供傳感器，所述傳感器包括可激勵以產(chǎn)生處于激發(fā)福射波長的光的光電二極管發(fā)射器，和基本上僅對熒光發(fā)射做出響應(yīng)的過濾的光電探測器； 提供透射傳感器，其設(shè)置成在患者的對稱成對遠端位置之一或兩者的動脈血管處檢測指示劑中的至少一部分的存在，并且具有一個或多個對應(yīng)于脈管系統(tǒng)處指示劑的瞬時濃度的輸出； 提供監(jiān)視器/控制器，所述監(jiān)視器/控制器具有顯示器，并且響應(yīng)于所述致動以開始預(yù)期經(jīng)過時間計時，響應(yīng)于傳感器輸出來顯示一條或多條指示劑稀釋曲線，從而確定循環(huán)系統(tǒng)畸形的類型。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述成對的遠端位置為耳、手、頸、腿和臂中的一個或多個。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，還包括以下步驟 提供具有所述監(jiān)視器/控制器的壓力計，其具有空氣壓力響應(yīng)輸入和相應(yīng)的壓力輸出信號; 提供具有管口的氣動管，所述管口可與嘴接合，用于接收瓦氏動作呼氣； 確定預(yù)期經(jīng)過時間； 確定所述瓦氏動作的間隔；和 構(gòu)造所述監(jiān)視器/控制器來顯示所述開始，并且提示所確定的瓦氏動作放松，并且關(guān)于該開始和放松提示所述指示劑輸送系統(tǒng)的致動時間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，還包括以下步驟 在所述監(jiān)視器/控制器處提供電磁操作的氣壓閥，所述電磁操作的氣壓閥與所述氣壓管連接，可從開口到排氣方向致動到排氣到大氣方向，并且可響應(yīng)于所述提示由所述監(jiān)視器/控制器致動。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述監(jiān)視器/控制器作出響應(yīng)以在其顯示器處公開正常的指示劑/稀釋曲線和任何初期的指示劑/稀釋曲線。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述監(jiān)視器/控制器以分流開度指數(shù)形式公開所述指示劑/稀釋曲線。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中 所述循環(huán)系統(tǒng)畸形為心臟分流、卵圓孔未閉和肺部動靜脈畸形中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中 所述監(jiān)視器/控制器作出響應(yīng)以比較計算的面積Anmial和最小值面積Amin,并且在Anormal小于Amin時，作出響應(yīng)以產(chǎn)生聲音警告、錯誤信息和提醒。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中 指示劑輸送系統(tǒng)包括流量傳感器，其響應(yīng)以獲得對應(yīng)于通過所述系統(tǒng)的流體流量的開始和結(jié)束的信號；并且 所述監(jiān)視器/控制器響應(yīng)于該開始和結(jié)束信號從而在超過指示劑注射時間間隔時獲得對操作者的聲音警告。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述指示劑輸送系統(tǒng)注射的熒光生物相容染料為靛青綠染料。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器還包括通過透射模式檢測的傳感器陣列，其中 所述傳感器陣列包括兩個或多個成對的激發(fā)激光二極管和過濾光電探測器，并且所述成對的可按順序受到激勵或同時受到激勵；并且 所述監(jiān)視器/控制器響應(yīng)以選擇一個或多個所述對，其呈現(xiàn)平均檢測信號、最大分流開度指數(shù)和最高強度的集中器輸出。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器陣列還包括激光二極管，在到所述光電檢測器的透射路徑中，布置有非球面準(zhǔn)直透鏡、準(zhǔn)直器板和干擾濾波器。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中 所述傳感器陣列激發(fā)激光二極管可激勵以發(fā)出波長為785納米的光。.13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，可設(shè)置在成對遠端位置處的所述傳感器包括兩個熒光檢測陣列固定裝置，其具有可拆卸地附接到頭帶的檢測陣列臂。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述成對遠端位置在患者耳部的耳舟處。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述設(shè)備構(gòu)造用于使用在人類患者上。
16.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中 所述指示劑輸送組件包括柔性細長輸送管，其延伸在近端和遠端之間；輔助導(dǎo)管，其以流體輸送關(guān)系與限定所述出口的遠端結(jié)合；指示劑流體流量探測器，其以流體輸送關(guān)系與所述近端接合，并且獲取與通過所述系統(tǒng)的流體流量的開始和結(jié)束相對應(yīng)的信號；三通閥，其連接在所述流體流量傳感器上游；容納指示劑的第一注射器，其以指示劑流動關(guān)系與所述閥結(jié)合，并且可致動以使指示劑流動通過所述閥；和容納等滲鹽水流體的第二注射器，其與所述閥以流體流動關(guān)系結(jié)合，并且可致動來使等滲鹽水流動通過所述閥；以及 所述監(jiān)視器/控制器響應(yīng)以提示所述操作者首先致動所述第一注射器，之后緊接著致動所述第二注射器，并且響應(yīng)來監(jiān)測所述相應(yīng)的流體流量傳感器信號。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述柔性細長輸送管使用來自所述容納指示劑的第一注射器的定量指示劑預(yù)裝載，所述閥致動以與容納等滲鹽水流體的第二注射器連接，并且在所述第二注射器致動時，流體流量傳感器信號被發(fā)送到監(jiān)視器/控制器。
18.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)的設(shè)備可構(gòu)造用于與患者一起使用，所述患者為貓、狗、大象、馬或人。
19.一種檢測陣列設(shè)備，包括 Ca)多個激光二極管發(fā)射器和光電探測器對，用于監(jiān)測發(fā)出熒光循環(huán)跟蹤劑的熒光； (b)所述激光二極管發(fā)射器提供激發(fā)光源，其發(fā)出用于患者身體的組織內(nèi)的指示劑激發(fā)的第一波長，所述發(fā)射器將所述激發(fā)光發(fā)射通過準(zhǔn)直器透鏡，所述準(zhǔn)直器透鏡具有與干擾濾波器的光學(xué)通道對準(zhǔn)的準(zhǔn)直通道，所述準(zhǔn)直通道和干擾過濾器設(shè)置在所述激光二極管發(fā)射器和光電探測器之間；和(C )所述用于測量從血流內(nèi)的激發(fā)的指示劑在第二波長下由所述跟蹤劑發(fā)出的熒光的強度；和 Cd)多個陣列支撐臂的支撐系統(tǒng)； 其中，所述夾持陣列支撐系統(tǒng)可放置在患者身體外部上的夾持裝置中，在一個或多個所述激光二極管發(fā)射器致動時，所述激光二極管發(fā)射器發(fā)射透過患者組織的激發(fā)光，由此激發(fā)存在的指示劑，所述光電探測器測量由激發(fā)的指示劑發(fā)出的光的強度。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的檢測陣列設(shè)備，其中，所述多個激光二極管發(fā)射器和光電檢測器對為三個激光二極管和光電檢測器對。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的檢測陣列設(shè)備，其中，兩個檢測陣列設(shè)備用在人體上的對稱位置處。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的檢測陣列設(shè)備，所述支撐系統(tǒng)還包括定位楔，其用于將所述檢測陣列設(shè)備定位在耳上。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的檢測陣列設(shè)備，還包括具有固定凹口的傳感器陣列。
24.一種肺畸形檢測設(shè)備，其中，提供生物相容指示劑，所述指示劑可由第一波長下的能量激發(fā)以發(fā)出第二更高波長的熒光能量，所述系統(tǒng)具有透射模式檢測裝置，包括 第一分支，其具有激發(fā)組件，所述激發(fā)組件可操作地與耳部耳舟的一個表面接合，并且具有至少一個可激光激勵從而沿一個或多個光學(xué)路徑以所述第一波長發(fā)出光子能量的激光器和一個或多個相應(yīng)的準(zhǔn)直透鏡，所述準(zhǔn)直透鏡的每一個布置在導(dǎo)向穿過所述一個表面的所述第一波長下的準(zhǔn)直光子能量的激光器的光學(xué)路徑內(nèi)；和 第二分支，其具有與所述激發(fā)組件對應(yīng)的傳感器組件，所述第二分支可操作地與耳部耳舟的在與所述一個表面相對的另一表面處接合，并且具有與每一個光學(xué)路徑對準(zhǔn)的通過碰撞光子能激發(fā)以獲得強度信號的光電探測器，和設(shè)置在與所述一個表面相對的所述另一個表面和光電探測器之間并且具有對應(yīng)于在所述第二更高波長下的熒光能量的通帶的干擾過濾器。
25.根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器組件還包括 第一準(zhǔn)直器，其具有與光學(xué)路徑對準(zhǔn)并且設(shè)置在耳部耳舟另一個表面和干擾過濾器之間的準(zhǔn)直通道；和第二準(zhǔn)直器，其具有與光學(xué)路徑對準(zhǔn)并且設(shè)置在所述干擾過濾器和所述光電探測器之間的準(zhǔn)直通道。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中 每一個所述第一和第二分支的各自的激發(fā)組件和傳感器組件分別包括兩個或多個激光器和相應(yīng)的兩個或多個光電探測器的陣列；并且 所述第一和第二分支結(jié)合在一起來形成固定凹口。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中 所述第一和第二分支配合構(gòu)造成具有光學(xué)互鎖裝置，所述光學(xué)互鎖裝置由在一個分支中并且光輸出沿著互鎖光學(xué)路徑的發(fā)光二極管和與所述互聯(lián)光學(xué)路徑對準(zhǔn)并且設(shè)置在相對分支中的光電探測器形成。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中所述第一和第二分支配合構(gòu)造成具有光學(xué)互鎖裝置，所述光學(xué)互鎖裝置由在一個分支 中并且光輸出沿著互鎖光學(xué)路徑的發(fā)光二極管和與所述互聯(lián)光學(xué)路徑對準(zhǔn)并且設(shè)置在相 對分支中的光電探測器形成。
29.一種提供用于將循環(huán)系統(tǒng)畸形定量所需的消耗材料的套件，包括a)指示劑輸送管道系統(tǒng)，其提供閥、注射器連接器、流量傳感器和無菌靜脈注射器；b)作為貯存穩(wěn)定材料的一劑或多劑循環(huán)系統(tǒng)指示劑；b)用于制備注射用循環(huán)系統(tǒng)指示劑試劑或用于輸送指示劑制劑的稀釋劑； C)用于完成注射的一劑非反應(yīng)性血液相容透明試劑；和 d)瓦氏管口設(shè)備，其具有管口和監(jiān)視器連接器耦合件。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的套件，還包括流量傳感器，其為一次使用流量傳感器，具有與監(jiān)視器-控制器連通的電路，其在測試過程開始之后不能重復(fù)使用。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的套件，還包括以無菌狀態(tài)容納所述套件內(nèi)容物直到打開的密封盤。
全文摘要
本發(fā)明總體涉及用于檢測哺乳動物身體中的循環(huán)系統(tǒng)畸形的系統(tǒng)和設(shè)備。更具體地，提供使臨床醫(yī)生量化地確定肺循環(huán)系統(tǒng)中的任何畸形的程度的設(shè)備。特別地，將可量化的試劑注射到末梢位置中，并且監(jiān)測指示劑的輸送。然后量化畸形的循環(huán)系統(tǒng)。優(yōu)選的指示劑是靛青綠染料的注射劑，其通過熒光法在傳感器位置處進行檢測和測量。提供能夠優(yōu)化循環(huán)系統(tǒng)畸形的檢測的傳感器陣列。量化通過監(jiān)視器/控制器向患者和操作者提供視覺提示來進行，所述監(jiān)視器/控制器可致動來進行瓦氏動作，并且顯示分流的開度指數(shù)。
文檔編號A61B5/02GK102933140SQ201180027885
公開日2013年2月13日 申請日期2011年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月6日
發(fā)明者P.E.埃格斯, A.R.埃格斯, E.A.埃格斯, M.A.邁耶切克 申請人:卡迪奧克斯公司