本發(fā)明通常涉及用于測量動脈的系統(tǒng)及方法，且確切地說，涉及用于測量與動脈中的血液有關(guān)的參數(shù)的系統(tǒng)及方法。

用于測量動脈血流平均速度的常規(guī)方法包括多普勒超聲心動圖顯像及心肌導(dǎo)管插入術(shù)。用于測量動脈中的血流平均速度的非侵入性多普勒超聲心動圖顯像采用在動脈外部的多普勒換能器來將超聲波傳輸?shù)絼用}，并且必須進行所述非侵入性多普勒超聲心動圖顯像，以便以不超過約15度的角度從血液流動方向?qū)⒙暡ㄒ龑?dǎo)到動脈。在其它方面，血流平均速度測量并不精確。對于人體的某些部位，這種測量可能并非是切實可行的。常規(guī)心肌導(dǎo)管插入術(shù)無法提供對心輸出量的連續(xù)測量。因此，需要提供用于測量動脈血流平均速度和具有心功能的相關(guān)導(dǎo)出指數(shù)的心輸出量的經(jīng)改善系統(tǒng)及方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個實施例是關(guān)于一種用于在動脈中進行測量的設(shè)備，其包含：多普勒導(dǎo)管，所述多普勒導(dǎo)管包括多普勒換能器及連接到所述多普勒換能器的接線；及其中具有導(dǎo)槽的拉長導(dǎo)管主體，其用于容納所述多普勒導(dǎo)管的接線。所述主體具有近端和遠端；其中所述電線在導(dǎo)槽中可相對于導(dǎo)管主體移動，以使得在導(dǎo)管的遠端已插入動脈后，多普勒換能器和接線能夠穿入到近端處的所述導(dǎo)槽中，直到多普勒換能器出現(xiàn)在所述主體的遠端處的導(dǎo)槽之外，以用于在動脈中進行超聲波測量。

本發(fā)明的另一實施例是關(guān)于一種用于測量動脈中的血流平均速度的方法，其包含：將具有近端及遠端的拉長導(dǎo)管主體插入動脈中，以使得遠端定位在動脈中用于測量血流平均速度的所需位置處，所述主體在其中界定其中的導(dǎo)槽。其后將包括多普勒換能器及連接到所述多普勒換能器的接線的多普勒導(dǎo)管插入主體的近端處的導(dǎo)槽中，以使得多普勒換能器穿過并延伸到待定位在所述所需位置處的導(dǎo)槽之外。進行使用所述多普勒換能器在所述所需位置處對動脈中的血流平均速度的超聲波測量。

本發(fā)明的又另一個實施例是關(guān)于一種用于在動脈中進行測量的設(shè)備，其包含多普勒導(dǎo)管，所述多普勒導(dǎo)管包括多普勒換能器、第二換能器及連接到所述多普勒換能器及所述第二換能器的接線。多普勒導(dǎo)管適用于插入及從拉長導(dǎo)管主體中的導(dǎo)槽中取出，所述拉長導(dǎo)管主體在其中具有導(dǎo)槽，用于容納所述多普勒導(dǎo)管的接線。主體具有近端和遠端；其中所述接線在導(dǎo)槽中可相對于導(dǎo)管主體移動，以使得在導(dǎo)管的遠端已插入到動脈中之后，多普勒換能器、第二換能器及接線能夠穿入到近端處的所述導(dǎo)槽中，直到多普勒換能器及第二換能器出現(xiàn)在所述主體的遠端處的導(dǎo)槽之外，以用于進行動脈中的超聲波測量及所述動脈的橫截面尺寸的測量。

本文所引用的所有專利、專利申請案、文章、書籍、說明書、其它公開案、文件及事物在此出于所有目的以其全文引用的方式并入本文中。在任何所并入公開案、文件或事物與本文件的文本之間的術(shù)語的定義或使用的任何不一致或沖突的程度上，本文件中的術(shù)語的定義或使用應(yīng)占優(yōu)勢。

附圖說明

相同組件在本文件中由相同編號標記。

圖1A是心輸出量多普勒導(dǎo)管及動脈導(dǎo)管的透視圖，用以說明本發(fā)明的一個實施例。

圖1B是圖1A的在圖1A中的圓1B內(nèi)的部分的分解圖。

圖2是圖1A的心輸出量多普勒導(dǎo)管的透視圖，其中多普勒換能器延伸穿過Y形連接器并插入動脈導(dǎo)管中。

圖3是包括多普勒換能器的多普勒導(dǎo)管的一端和用于保護多普勒換能器的罩蓋的橫截面圖。

圖4是圖1B的Y形連接器及連接到Y(jié)形連接器的動脈導(dǎo)管的近端的橫截面圖。

圖5是圖1B的Y形連接器及包括多普勒換能器、接線及套筒的一部分的多普勒導(dǎo)管的一部分的橫截面圖。

圖6A是圖1A的心輸出量多普勒導(dǎo)管及動脈導(dǎo)管及具有連接到注射器的端口及用于連接到壓力換能器的另一端口的連接器的部分透視圖及部分橫截面圖，用以說明本發(fā)明的一個實施例的應(yīng)用。

圖6B是圖6A的多普勒導(dǎo)管及動脈導(dǎo)管在圖6A中的圓6B內(nèi)的一部分的分解圖。

圖7A是心輸出量多普勒導(dǎo)管的一部分的組件的透視圖，用以說明具有兩個換能器的本發(fā)明的替代實施例。

圖7B是圖7A中的心輸出量多普勒導(dǎo)管的一部分的組件在組件組裝后的橫截面圖。

圖7C是圖7A、圖7B的心輸出量多普勒導(dǎo)管在圖7B中的圓7C內(nèi)的一部分的橫截面圖，用以說明電源引線和接地引線連接到多普勒換能器。

圖7D是圖7A、圖7B的心輸出量多普勒導(dǎo)管在圖7B中的圓7D內(nèi)的一部分的橫截面圖，用以說明電源引線和接地引線連接到換能器。

圖7E是圖7A的心輸出量多普勒導(dǎo)管的一部分的組件在組件組裝后的橫截面圖。

圖8是人體部位(包括心及肺)的示意圖。此示意圖也展示多普勒絨尖染色導(dǎo)管的位置并展示可用于確定身體的一部分中的血液流動的計算機。

圖9是多普勒導(dǎo)管300的遠端的部分透視圖及剖視圖，用以說明原申請案中的實施例的另一替代實施例。

圖10是圖9的多普勒導(dǎo)管300的橫截面圖。

圖11是多普勒導(dǎo)管300的一端的透視圖，其展示開放腔。

圖12是多普勒導(dǎo)管330的一端及動脈導(dǎo)管350的透視圖，展示多普勒導(dǎo)管相對于動脈導(dǎo)管350處于偏離中心位置。

圖13是圖12的多普勒導(dǎo)管330及動脈導(dǎo)管350的橫截面圖。

相同組件在本文件中由相同編號標記。

具體實施方式

圖1A是心輸出量多普勒導(dǎo)管12及動脈導(dǎo)管14的透視圖，用以說明本發(fā)明的一個實施例。圖1B是圖1A中的設(shè)備在圖1A中的圓1B內(nèi)的部分的分解透視圖。不同于發(fā)送來自人體外的部位的超聲波的用于測量血流平均速度的常規(guī)多普勒超聲心動圖顯像，希望將圖1A的心輸出量多普勒導(dǎo)管放置在動脈內(nèi)。在圖1A的實施例的一個應(yīng)用中，首先將動脈導(dǎo)管14的遠端14a插入到動脈(圖中未示)中，直到其遠端14a定位在動脈中需要用于進行超聲波測量的部位處或附近。接著在動脈導(dǎo)管的近端14b處，將含有多普勒換能器12a及與其連接的電線12b的心輸出量多普勒導(dǎo)管12的遠端12'插入動脈導(dǎo)管的主體中的導(dǎo)槽14c(參見圖4、圖6B)中，其中所述插入引起多普勒換能器12a及電線12b相對于導(dǎo)槽移動，直到多普勒換能器12a離開動脈導(dǎo)管的遠端14a并定位在動脈中用于進行超聲波兩側(cè)的所需部位處。

接著以常規(guī)方式使用多普勒換能器12a來進行超聲波測量。圖2是圖1A的心輸出量多普勒導(dǎo)管12的透視圖，其中含有多普勒換能器12a的多普勒導(dǎo)管12的遠端12'通過優(yōu)選地Y形連接器16插入動脈導(dǎo)管中。圖6B展示當多普勒換能器12a放置在適用于在動脈進行超聲波測量的位置處時，多普勒換能器12a與動脈導(dǎo)管的遠端14a的相對位置。如圖6B中所示，心輸出量多普勒導(dǎo)管12的接線12b在動脈導(dǎo)管14的導(dǎo)槽14c內(nèi)部，其中接線和多普勒換能器12a的一部分在導(dǎo)槽14c的外部，以便放置在動脈中適用于進行血流平均速度的超聲波測量的部位處。多普勒換能器12a受到圖7A中更明確展示的多普勒絨尖層12e保護。

以上布置的優(yōu)點在于：由于多普勒換能器12a放置在其正測量的動脈中，多普勒換能器可定位成在基本上平行于血液流動的方向上發(fā)送超聲波且這極大地改善了對動脈中的血流平均速度的超聲波測量的精確性。另一優(yōu)點在于可提供對心輸出量的連續(xù)測量。

如圖1A和圖1B中所示，處于Y形連接器16的遠端的第一端口16a在動脈導(dǎo)管的近端14b處附接到動脈導(dǎo)管14。如圖2中所示，導(dǎo)管12(含有多普勒換能器12a)的遠端12'和附接到所述換能器的接線12b穿過Y形連接器并插入動脈導(dǎo)管14的主體內(nèi)的導(dǎo)槽(展示于圖4及圖6B中)。如圖1A及圖1B中所示，心輸出量多普勒導(dǎo)管12包括遠離多普勒導(dǎo)管12的近端12”的連接器12c及處于其近端12”的另一連接器12d。心輸出量多普勒導(dǎo)管12還包括圍封并保護接線12b免受環(huán)境影響的套筒12f。接線12b可相對于連接器12c移動，以使得當接線從其基本上全部由套筒12f圍封的位置(如圖1A中所示)移動到如圖2中所示的位置(其中大部分接線12b延伸到套筒外并插入動脈導(dǎo)管14的導(dǎo)槽中)時，接線12b(及換能器12a)的遠端在前向方向18上移動越過連接器12c及Y形連接器16。但當接線12b從導(dǎo)槽中取出并在與方向18相反的方向上越過連接器12c移回到套筒12f中時，連接到換能器12a的接線12b的遠端接著定位在連接器12c附近，如圖1A中所示。

Y形連接器16在其近端處具有第二端口16b，所述第二端口經(jīng)成形以使得所述端口與連接器12c(展示于圖5中)配合以在動脈導(dǎo)管14與心輸出量多普勒導(dǎo)管12之間形成穩(wěn)定及堅固的連接。在導(dǎo)管12的遠端12'中的多普勒換能器12a和接線12b可相對于端口16a移動，且這種穩(wěn)定連接以便將多普勒換能器12a及接線12b插入動脈導(dǎo)管14中的導(dǎo)槽中或從動脈導(dǎo)管14中的導(dǎo)槽中取出。

套筒12f比接線12b短，使得當從動脈導(dǎo)管14中的導(dǎo)槽中取出接線時，所述套筒限制接線從導(dǎo)槽中取出的程度。圖3是含有多普勒換能器的多普勒導(dǎo)管的遠端12'和用于保護多普勒換能器的罩蓋22的橫截面圖。如圖3中所示，罩蓋22經(jīng)成形為在多普勒導(dǎo)管并未連接至動脈導(dǎo)管主體時與連接器12c配合，以圍封并保護多普勒換能器12a。連接器12c還在多普勒換能器插入到動脈導(dǎo)管14的主體中的導(dǎo)槽中時對多普勒換能器12a定心。

圖4是圖1B的Y形連接器的橫截面圖，其中多普勒導(dǎo)管12的接線12b未在動脈導(dǎo)管的導(dǎo)槽14c中。如圖4中所示，動脈導(dǎo)管14的近端14b插入Y形連接器16的遠端16a中且收縮管17通過熱收縮程序緊密地貼合在動脈導(dǎo)管14與Y形連接器16之間的連接上，以減小動脈導(dǎo)管14上的應(yīng)力及動脈導(dǎo)管14斷裂的機率。Y形連接器16包括Touchy Borst閥，其在施加沿方向18的縱向壓力以防止血液滲漏越過插入動脈導(dǎo)管14的導(dǎo)槽中時的多普勒導(dǎo)管12及周圍時，在多普勒導(dǎo)管12周圍繃緊

圖5是圖1B的Y形連接器、動脈導(dǎo)管14的近端14b及包括接線12b及套筒12f的一部分的多普勒導(dǎo)管12的一部分的橫截面圖，其中多普勒導(dǎo)管12的接線12b處于動脈導(dǎo)管14的導(dǎo)槽14c中。如圖5(未按比例繪制)中所示，導(dǎo)槽14c具有橫截面尺寸，其使得在含有接線12b的多普勒導(dǎo)管12與導(dǎo)槽14c的表面之間存在間隙19。這使得甚至在接線12b處于導(dǎo)槽14c的情況下在連接器16的第三監(jiān)測/灌注端口16c(也展示于圖4中)與放置動脈導(dǎo)管的動脈之間有清晰路徑。因此，甚至在多普勒導(dǎo)管12插入并由導(dǎo)槽14c容納的情況下，仍有可能通過連接器16的監(jiān)測/灌注端口16c來監(jiān)測動脈中的血壓，以使得患者的血壓可得到監(jiān)測，同時進行動脈中的血液平均速度的超聲波測量。當然，當多普勒導(dǎo)管12不在導(dǎo)槽中的情況下，也可監(jiān)測動脈中的血壓。連接器16的監(jiān)測/灌注端口16c也可用于灌注或注入物質(zhì)，例如類晶體或過度營養(yǎng)流體。因此，當如上文所述來測量血液平均速度時，或當多普勒導(dǎo)管并未用于測量血液平均速度且接線12b不在導(dǎo)槽14c中時，還可在動脈中或從動脈進行血壓監(jiān)測、物質(zhì)灌注或注入及血液樣本獲取。這些功能可通過將適當設(shè)備經(jīng)由端口連接器21連接到監(jiān)測/灌注端口16c來進行，所述端口連接器21連接到端口16c并安裝在端口16c上方，如圖5中所示。當未使用時，端口16c及在Y形連接器16的近端16b處的端口可借助于連接器23圍封，如圖4中所示。

優(yōu)選地，動脈導(dǎo)管14的拉長導(dǎo)管主體包含一材料，所述材料足夠牢固以使得主體能夠插入到動脈中，但足夠有彈性以沿動脈中的轉(zhuǎn)彎(例如新生兒的臍動脈中的轉(zhuǎn)彎)彎曲。在一實施例中，動脈導(dǎo)管14的拉長導(dǎo)管主體包含聚氨酯材料。雖然連接器16優(yōu)選為Y形，但將理解，連接器16可為除Y以外的形狀；這些變化在本發(fā)明的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，連接器16的監(jiān)測/灌注端口16c定位在分別處于連接器的遠端和近端的端口16a與端口16b之間。

圖6A是圖1A的心輸出量多普勒導(dǎo)管12及動脈導(dǎo)管14和具有連接到另一連接器24的監(jiān)測/灌注端口16c端口的連接器16的部分透視圖及部分橫截面圖，用以說明本發(fā)明的一個實施例的應(yīng)用，所述另一連接器24具有兩個端口：連接到注射器26的端口及連接到壓力換能器28的另一端口。連接器24含有在其中的閥(圖中未示)，以允許注射器26或壓力換能器28而非所述兩者在任何時間連接到端口16c。心輸出量多普勒導(dǎo)管12的一部分截短且并未展示于圖6A中。圖6B是圖6A的多普勒導(dǎo)管及動脈導(dǎo)管在圖6A中的圓6B內(nèi)的一部分的分解圖。如圖6A中所示，通過連接器16及24，可借助于壓力換能器28來監(jiān)測動脈中的血壓，從而在輸出端處提供壓力讀數(shù)。也可借助于注射器26將物質(zhì)經(jīng)由連接器16及24注入到動脈中。

圖7A是心輸出量多普勒導(dǎo)管112的一部分的組件的透視圖，用以說明具有兩個換能器的本發(fā)明的替代實施例。圖7B是圖7A中的心輸出量多普勒導(dǎo)管的遠端的組件在組件組裝后的橫截面圖。圖7C、圖7D是圖7A、圖7B的心輸出量多普勒導(dǎo)管的部分的橫截面圖，用以說明電源接線和接地接線連接到兩個換能器。

如圖7A中所示，代替如在上述實施例中僅具有一個多普勒換能器12a，圖7A至圖7E的心輸出量多普勒導(dǎo)管112包括至少兩個換能器：如在上述實施例中的多普勒換能器12a，而且包括至少第二換能器52。換能器12a、52包括分別展示于圖7A中的壓電晶體#1及#2。心輸出量多普勒導(dǎo)管112包括用于壓電晶體#1的外殼114，所述壓電晶體#1由外殼114保護，及來自動脈環(huán)境的匹配層12e。電源引線116電連接到壓電晶體#1，且任選的接地引線118優(yōu)選地電連接到外殼114(在圖7A中以虛線展示的連接)。心輸出量多普勒導(dǎo)管112還包括用于壓電晶體#2的外殼124，所述壓電晶體#2由外殼124保護，及來自動脈環(huán)境的匹配層122。電源引線126電連接到壓電晶體#2，且任選的接地引線128優(yōu)選地電連接到外殼124(在圖7A中以虛線展示的連接)。外殼114及124隨后通過護套1的部分132、134和護套2的部分136連接在一起，以形成心輸出量多普勒導(dǎo)管112的遠端，其中引線116、128、126、128容納在所述部分內(nèi)。圖7B是圖7A中的心輸出量多普勒導(dǎo)管112的遠端的組件在組件組裝后的橫截面圖。

圖7C是圖7A、圖7B的心輸出量多普勒導(dǎo)管在圖7B中的圓7C的一部分的橫截面圖，用以說明電源引線和接地引線連接到多普勒換能器12a。圖7D是圖7A、圖7B的心輸出量多普勒導(dǎo)管在圖7B中的圓7D內(nèi)的一部分的橫截面圖，用以說明電源引線和接地引線連接到換能器52。除了采用額外換能器(例如換能器52)連同相關(guān)聯(lián)引線或接線之外，圖7A至圖7E的替代實施例以與圖1A至圖6B的實施例相同的方式使用相同組件和功能來測量血流平均速度。

具有用于多普勒導(dǎo)管12的側(cè)面上的至少第二換能器的優(yōu)點在于此第二換能器可用于測量動脈的橫截面尺寸。這可通過僅僅檢測聲波行進時間及其在第二換能器與動脈的鄰接壁之間的反射來完成?？山又鴱乃鶞y量的時間及血液中的音速來計算換能器與動脈壁之間的距離。如果可假設(shè)多普勒導(dǎo)管12放置在動脈的中心軸處且動脈具有基本上圓形的橫截面，那么可從此時間測量并從血液中的音速來計算動脈的橫截面尺寸。如果動脈并不具有基本上圓形的橫截面，那么采用定位在多普勒導(dǎo)管的圓周或周界周圍的不同位置處的額外換能器將在動脈的圓周或周界周圍的多個位置處提供對多普勒導(dǎo)管與動脈壁之間的距離的測量，以產(chǎn)生動脈的多個(例如，至少兩個)橫截面尺寸?；蛘?，代替使用位于多普勒導(dǎo)管12的側(cè)面的超過一個換能器(側(cè)換能器)，多普勒導(dǎo)管12可在動脈中旋轉(zhuǎn)，以使得僅單側(cè)換能器用以在多普勒導(dǎo)管相對于動脈的兩個或更多個不同角向定向處測量動脈的多個(例如，至少兩個)橫截面尺寸。接著可從以上測量導(dǎo)出動脈的更精確的橫截面尺寸。

由多普勒換能器提供的超聲波測量提供血流平均速度。接著可從此平均速度及動脈的橫截面尺寸來計算血容量流量及心輸出量。當如上文所描述來測量血液流動，或當多普勒導(dǎo)管并未用于測量血液流動且多普勒導(dǎo)管不在導(dǎo)槽14c中時，可在動脈中或從動脈進行血壓監(jiān)測、物質(zhì)灌注或注入及血液樣本獲取。

新生嬰兒，尤其是早產(chǎn)嬰兒，常在出生時具有心肺問題。這些問題可能與如呼吸窘迫癥候群中的肺病或出生時由于先天性畸形或出生時失血而減少血容量所引起的問題有關(guān)。使這種問題更加嚴重的是開放性動脈導(dǎo)管(PDA)，其使血液在肺動脈與主動脈之間在兩個方向上分流。結(jié)果是存在不良血氧合作用或肺部出血——這通常被稱為換氣(V)灌流(P)失配。無法利用目前可用的裝置來不斷獲得血液流動的方向或定量測量值。經(jīng)由臍動脈導(dǎo)管(其絨尖位于主動脈中)來測量血壓，以反映/粗略估計血液流動及心輸出量——其在管理并患病嬰兒方面是極不精確及次佳的。此外，精確的流量或心輸出量顯示對于適當?shù)匾?guī)定利用藥劑的介入、換氣或血容量是關(guān)鍵的，以矯正V/Q失配。

以上不同實施例可用于信息的測量及顯示，如美國專利5,433,205中所描述，所述美國專利以全文引用的方式并入本文中。從此專利中取用以下部分來說明可如何使用以上不同實施例。本文件的圖8含有與美國專利5,433,205的圖1相同的信息。美國專利5,433,205描述了一種使用多普勒絨尖染色導(dǎo)管產(chǎn)生血液流動穿過動脈的指示以用于確定穿過新生兒患者的動脈導(dǎo)管的分流部分的方法。在本申請案中的本發(fā)明的一實施例提出的方法使用具有留置多普勒探針的常規(guī)導(dǎo)管來測量心輸出量或流量，并定量穿過新生嬰兒(尤其是早產(chǎn)嬰兒)的PDA的分流部分。

圖8是身體部位(包括心臟210及肺部212)的示意圖。心臟分成右心房210a及右心室210b，及左心房210c及左心室210d。肺動脈214將右心室210b連接到肺212。主動脈216是血液經(jīng)其到達身體不同部位的通路。在胎兒及新生兒患者中，肺動脈214及主動脈216由動脈導(dǎo)管218連接。

圖8展示導(dǎo)管可放置在動脈中以確定患者的血流量的兩個位置。多普勒絨尖染色導(dǎo)管220(其可為上述實施例中的任一者)向下定位穿過心臟，越過肺動脈214中的動脈導(dǎo)管。注意，多普勒絨尖染色導(dǎo)管220a的絨尖靠近但背對動脈導(dǎo)管218。多普勒絨尖染色導(dǎo)管222經(jīng)放置穿過臍帶，向上穿過主動脈216到達靠近及面對動脈導(dǎo)管218的位置。可利用多普勒絨尖染色導(dǎo)管以一種方式來確定血流中的血液速度，所述方式使得可從血液平均速度及血管的橫截面積來計算心輸出量或血流量Q。使用在所發(fā)射信號與所接受信號之間的多普勒頻率偏移來確定平均速度。此偏移與血流速度成比例。

監(jiān)測換氣灌流匹配的重要部分是監(jiān)測身體中的血流量。當患者在生命維持系統(tǒng)上時，在壓力下將高濃度的氧氣泵送到肺部212。因此，如果可用于氣體交換的肺部212的表面積因疾病(例如肺炎)而減小，那么較高濃度的氧氣將通過可用的表面積提供足夠量的氧氣到身體。有時，肺部212往往會衰竭或具有不良順應(yīng)性，如在早產(chǎn)嬰兒中。遞送氧氣及打開肺部的壓力隨后變成必要的。然而，多余壓力將過擴張肺泡及將周圍的血液擠出，導(dǎo)致血液用于氣體交換的可用性不足。在此情況下，換氣V由于過擴張而提高；然而，Q由于擠壓效果而減小。導(dǎo)管220a將展示減小的流量。相反，如果壓力不足，那么血液供應(yīng)仍充足，但氣體供應(yīng)減少——正常Q以及減小的V。請注意，氧氣濃度可為適當?shù)?，僅僅降低了可用于氣體交換的表面積。在最后一種情況中，導(dǎo)管220a將展示正常流量。

通過導(dǎo)致身體氧合不足的任何條件以松散方式使用從右至左分流。從左至右分流是指給肺部的多余血液供應(yīng)。

動脈導(dǎo)管218使以上圖片變得復(fù)雜。如果在肺動脈、到腹部的主血管及主動脈、身體中的主血管之間的此導(dǎo)槽未關(guān)閉，那么血液采用最小電阻的路徑并可完全繞過肺部。這種效果由多余壓力或上述肺部的過擴張而引起——具有V/Q>1的從右至左的分流。另一方面，主動脈中的壓力一般比肺動脈的壓力高。因此，如果導(dǎo)管是開放的，那么血液將泄露回肺部——具有V/Q<1的從左至右的分流。導(dǎo)管222a將展示逆行流動且導(dǎo)管220a將展示增加的順行流動。這假設(shè)了正常V/Q＝l。

放置在患者的動脈中的多普勒絨尖染色導(dǎo)管可幫助確定通過動脈導(dǎo)管18的分流部分。來自多普勒絨尖染色導(dǎo)管的頻率偏移信號將提供朝向(順行)或遠離(逆行)導(dǎo)管的血液流動速度。頻率偏移信號的正面部分給出穿過主動脈216到達身體的順行血流流動的指示。負面部分產(chǎn)生穿過動脈導(dǎo)管218的逆行血液流動的從左到右分流的指示。以此方式，可確定穿過動脈導(dǎo)管218的分流部分。替代地，圖8的多普勒絨尖染色導(dǎo)管220將具有頻率偏移數(shù)據(jù)的逆行部分，其對應(yīng)于從右心室210d到肺部212的血液流動，以及展示穿過動脈導(dǎo)管218的從右到左的分流的順行部分。來自連接到導(dǎo)管的速度計的信號可設(shè)置成測量朝向(順行)或遠離(逆行)導(dǎo)管的血液流動速度。計算機224中的軟件切換速度計以便每50毫秒交替地分析信號的順行及逆行部分。

以上部分基本是從美國專利5,433,205中取用?？扇缟衔乃枋龇胖枚嗥绽諏?dǎo)管12及112的動脈可為橈動脈、肺動脈、股動脈或臍動脈。在動脈是新生兒患者的臍動脈的情況下，用于定位多普勒換能器12a的所述位置接近患者的開放性動脈導(dǎo)管，且超聲波測量測量順行及逆行血液速度。可使用圖8的計算機224來進行以上提及的分析及計算。如上文所描述，可在進行多普勒超聲波測量的同時監(jiān)測血壓。因此，在需要時，血液速度(或在多普勒導(dǎo)管112的情況下的血液流動)及關(guān)于血壓測量的信息兩者可基本上同時實時及連續(xù)地顯示于圖8中的顯示器226上。

心肌輔助裝置250可放置在主動脈216中，如圖8中所示，或放置在左心室210d(以虛線展示為250')中。如果放置在主動脈216中且導(dǎo)管220a處于圖8中所示的位置，那么導(dǎo)管220a可如圖8種所示用來測量主動脈及心肌輔助裝置中的合并的血液流動的速度。如果放置在左心室210d中，導(dǎo)管220a可前進到串列或心肌輔助裝置250'內(nèi)的位置(圖中未示)，以測量心肌輔助裝置250'中的血液速度。如果將以此方式來使用導(dǎo)管220a，那么導(dǎo)管220a的拉長導(dǎo)管主體可包含足夠硬以串列放置或放置在心肌輔助裝置內(nèi)的材料，并可含有金屬。

還可從上述的多普勒測量的結(jié)果導(dǎo)出收縮時間間隔參數(shù)。關(guān)于所述導(dǎo)出的細節(jié)，請參開Ahmed等人的《在測量男性左心室心肌層的收縮狀態(tài)時的收縮時間間隔(Systolic Time Intervals as Measures of the Contractile State of the Left Ventricular Myocardium in Man)》，Journal of the American Heart Association,Circulation，卷XLVI，1972年9月，第559頁至第571頁。可使用圖8的計算機224進行根據(jù)以上提及的多普勒測量的結(jié)果的導(dǎo)出。

也可從上述多普勒測量的結(jié)果來導(dǎo)出心臟收縮性及血液流動的舒張衰減。關(guān)于所述導(dǎo)出的細節(jié)，請參見Mason DT等人的《心肌收縮性的評估(Assessment of Cardiac Contractility)》，Circulation 1971年7月，44(l)47-58，及Milstein J等人的《使用舒張壓力分析的開放性動脈導(dǎo)管的評估(Assessment of Patent Ductus Arteriosus shunting using diastolic pressure analysis)》，J of Pediatrics Jan.1979；v94,Nol 122-126?？墒褂脠D8的計算機224進行根據(jù)以上提及的多普勒測量的結(jié)果的導(dǎo)出。

圖9是多普勒導(dǎo)管300的遠端的部分透視圖及剖視圖，用以說明本申請案的實施例的另一替代實施例。如圖9中所示，多普勒導(dǎo)管300包括壓電晶體312、基本上圓柱形的導(dǎo)管壁314、電源引線316及接地引線318，兩個引線均編繞到導(dǎo)管壁314中以用于驅(qū)動壓電晶體312。因此，代替采用與在上述多普勒導(dǎo)管一樣是直線式的電源引線及接地引線，所編繞的電源引線316及接地引線318為螺旋形形狀，其使得多普勒導(dǎo)管300更具可撓性及容易操控動脈中的轉(zhuǎn)彎，例如臍動脈中的轉(zhuǎn)彎。圖10是圖9的多普勒導(dǎo)管300的橫截面圖。如圖9及圖10中所示，電源引線316的末端316a電氣及物理連接到壓電晶體312，且接地引線318電氣及物理連接到與壓電晶體312接觸的導(dǎo)電層320。因此，當跨越電源引線316及接地引線318施加電壓時，所述電壓將引起壓電晶體312發(fā)射用于動脈的多普勒測量的超聲波。壓電晶體312由多普勒絨尖匹配層312e保護。如圖10中所示，電源引線及接地引線的末端316a、318a及其與壓電晶體312及層320的連接嵌入背襯層322中，以確保這些連接在隨時間重復(fù)利用多普勒導(dǎo)管300之后并未變得松散。

在圖7C及圖7D中的多普勒導(dǎo)管的實施例中，接地引線可直接或通過連接層(圖7C及圖7D中未示)連接到壓電晶體，所述連接層與壓電晶體接觸，類似于層320的功能，其中所述連接層形成外殼的一部分(例如，圖7A的外殼114及124)。

壓電晶體312及匹配層312e在其中具有匹配孔(如圖9至圖11所示)，以提供用于動脈中的血液的額外導(dǎo)槽。這可增加血壓監(jiān)測的精確性，并便于在動脈中或來自動脈的物質(zhì)灌注或注入及血液樣本獲取。

代替定心在動脈導(dǎo)管中，多普勒導(dǎo)管330可定位在處于動脈導(dǎo)管350內(nèi)或相對于動脈導(dǎo)管350的偏離中心位置處，如圖12中所示。圖13是圖12的多普勒導(dǎo)管330及動脈導(dǎo)管350的剖視圖。導(dǎo)管330可具有與具有一個或多于一個上述壓電晶體的多普勒導(dǎo)管的一些實施例的構(gòu)造，例如，圖1A的多普勒導(dǎo)管12或圖7A中的多普勒導(dǎo)管112，或可具有與圖A、B和C的多普勒導(dǎo)管300類似的構(gòu)造。

如圖13中所示，多普勒導(dǎo)管330具有類似于圖9至圖11的多普勒導(dǎo)管300的構(gòu)造，不同之處在于：電源及接地引線并未編繞到導(dǎo)管壁中，而相反是直線。電源及接地引線可以與圖9及圖10中所示的方式類似的方式連接到壓電晶體。壓電晶體及匹配層在其中可具有或可不具有匹配孔。

雖然上文已參照各種實施例來描述本發(fā)明，但將理解，可在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下作出變更及修改，所述范圍將僅由所附權(quán)利要求書及其等效物來界定。