CN103153212B - 动脉装置、系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种配合接受心脏手术的患者使用的动脉装置、系统和方法。该系统配置为用于在使用所述系统时，使一个或多个动脉装置能够容置在所述患者的所述主动脉中，并且灌注腔布置借此将目标灌注流提供到所述主动脉中，所述目标灌注流具有比标称灌注流速显著大过量灌注流速的目标灌注流速。一种吸取腔布置借此以吸取流速提供离开所述主动脉的吸取流。可以同时且选择性地控制所述目标灌注流速和所述吸取流速，以使所述主动脉中可能存在的栓塞残骸被转移到所述吸取入口，同时向所述患者的身体循环提供所述标称流速。

Description

动脉装置、系统和方法
技术领域
本发明涉及动脉装置、系统和方法，具体与实施心肺分流术等相关，和/或与去除栓塞残骸相关。
背景技术
已知在心脏手术(通常为开心手术(其中利用切割器具打开心脏)，但是有时也有闭心手术(其中不利用切割器具打开心脏))期间接受心肺分流术(CPB)的患者冒着神经和神经心理缺陷的风险，这被认为是由于一些类型的栓塞残骸导致或恶化，已知这些栓塞残骸是在心脏手术或CPB期间被释放到主动脉弓并被引入脑循环。
已知有多种装置、系统和方法用于CPB中。例如，US6,689,149公开了一种球囊闭塞装置，用于从血管吸入栓塞物，例如来自心脏手术期间的主动脉的栓塞物。该装置包括动脉插管，其具有适于从旁路氧合器接收血液的近侧端、适于进入动脉的远侧端以及在近侧端与远侧端的出口之间延伸的血流腔。该插管具有与出口紧邻的吸入口，其与吸入腔相通。该插管还包括可膨胀球囊，该可膨胀球囊在出口与吸入口之间附接于插管，并且能够呈现闭塞血管的膨胀状态。为了使用此装置，将插管的远侧端引入血管(如主动脉)中，使出口朝向下游以输送血液，并使球囊膨胀来闭塞血管。操作中，然后可以使流体冲入并经由吸入口吸出以从球囊的血管上游去除松脱的栓塞物。任选地，该装置可包括第二可展开的球囊，以用于在第二位置处进一步闭塞血管。
US6,726,651公开了用于实施心肺分流术(CPB)，心脏停跳，从主动脉吸出液体以从体循环去除栓塞或其它液体，以及选择性地将动脉系统分段以实施消除低灌注的差别性灌注的方法、系统和装置。具有弓形腔的动脉导管具有耦接到CPB机器的近侧开口和远侧弓形开口，其中弓形腔至少部分地沿导管轴的长度延伸。体内腔至少部分地沿导管轴的长度延伸并且具有耦接到CPB机器的近侧开口和远侧体内开口。吸取腔至少部分地沿导管轴的长度延伸并且具有耦接到吸取源的近侧端吸取开口和置留在患者的主动脉腔中的远侧吸取开口。
US5,697,905公开了一种在心脏手术期间用于减少栓塞空气和颗粒物质释放到一般体循环系统中的方法和设备。该方法使用具有膨胀腔、闭塞球囊、吸取腔和灌注腔的导管设备。将导管插入或引导进入主动脉根，并将其定位，由此吸取开口连通主动脉根的上游以及灌注开口连通吸取开口的下游。使患者的心脏停止，并使闭塞球囊膨胀以闭塞主动脉。实施心脏手术，并且当患者的心脏重新启动时，经由吸取开口吸取心脏前几次收缩期间由心脏泵出的血液。
US7,470,363公开了一些超声波装置，用于防止在经皮心脏介入术(PCI)或心脏手术期间微泡和/或微颗粒到达大脑。
US5,425,724公开了一种主动脉插管，其具有一个用于血液灌注的管以及另一个用于监测动脉压的管。
发明内容
本文中的栓塞残骸是指可能由于使用人工心肺机(旁路氧合器)，和/或由于例如CPB期间主动脉或心脏的夹合和/或操作而释放的任何栓塞或颗粒，包括例如微颗粒或微泡。本文中的栓塞残骸还指例如松开之前可能存在于心室中，并且在松开之后常常被释放到主动脉的气泡。
根据本发明的第一方面，提供动脉系统，其包括动脉流交换系统和控制器，以配合具有主动脉和身体血液循环系统的患者使用，其中：
所述动脉流交换系统包括远侧部布置，该远侧部布置配置为在使用动脉流交换系统时被容置在患者的主动脉中，所述远侧部布置包括：
灌注腔布置，其具有至少一个灌注出口且可连接到至少一个灌注源，所述灌注腔布置装配置为用于借此将目标灌注流提供到主动脉中(通过所述至少一个灌注出口)，所述目标灌注流具有比标称灌注流速大过量灌注流速的目标灌注流速，其中所述标称灌注流足以向患者的身体血液循环系统提供足够的流体流；
以及
吸取腔布置，其具有至少一个吸取入口且可连接到吸取源，所述吸取腔布置配置为用于提供离开主动脉的吸取流(通过所述至少一个吸取入口)，所述吸取流具有吸取流速；
所述远侧部配置为在使用所述动脉系统时，用于提供所述主动脉内至少一个所述灌注出口与至少一个所述吸取入口之间经由所述远侧部的外侧的流体相通；
所述控制器配置为在使用所述动脉系统时，用于：
以所述目标灌注流速选择性可控地将目标灌注流提供到所述主动脉中；
以所述吸取流速选择性可控地提供离开主动脉的吸取流；以及
同时选择性地控制所述目标灌注流速和所述吸取流速以使主动脉中可能存在的栓塞残骸被转移到所述至少一个吸取入口。
根据本发明的此方面的动脉系统可包括如下特征中任何一个或如下特征中以任何组合或排列形式的不止一个：
(A)其中所述控制器配置为用于选择性地控制所述目标灌注流速和所述吸取流速以在主动脉内至少一个所述灌注出口与至少一个所述吸取入口之间建立再循环流场，以使主动脉中可能存在的栓塞残骸被转移到相应的至少一个所述吸取入口。
(B)其中所述控制器配置为用于根据期望的匹配水平，选择性地使所述吸取流速与所述过量灌注流速匹配，所述期望的匹配水平定义为所述吸取流速相对于所述过量灌注流速的百分比。例如，所述匹配水平可以是约100%或大于100%。例如，所述匹配水平可以在介于约50%与约100%之间的范围。
(C)其中所述目标灌注流速与所述标称灌注流速成第一比例，其中所述第一比例不小于所述标称灌注流速的约110%。例如，所述第一比例可以介于所述标称灌注流速的约110%与约150%之间，或者例如，所述第一比例可以介于所述标称灌注流速的约115%与约160%之间，或者例如，所述第一比例可以介于所述标称灌注流速的约120%与约150%之间，或者例如，所述第一比例可以介于所述标称灌注流速的约120%与约170%之间。
(D)其中所述吸取流速与所述标称灌注流速成第二比例，其中所述第二比例不小于所述标称灌注流速的约10%。例如，所述第二比例可以介于所述标称灌注流速的约10%与约50%之间，或者例如，所述第二比例可以介于所述标称灌注流速的约15%与约60%之间，或者例如，所述第二比例可以介于所述标称灌注流速的约20%与约50%之间，或者例如，所述第二比例可以介于所述标称灌注流速的约20%与约70%之间。
(E)其中所述动脉流交换系统配置为用于在主动脉中操作，以便至少在与延伸于所述至少一个吸取入口与所述至少一个灌注出口之间的动脉流交换系统部分对应的主动脉区域中未建立主动脉的闭塞的情况下提供所述过量灌注流速以及提供所述吸取流速。
(F)其中所述装置没有另行配置为用于在所述系统的操作中至少在所述至少一个吸取入口与所述至少一个灌注出口之间提供主动脉的闭塞的闭塞布置。
(G)其中所述动脉系统配置为用于在该动脉系统的操作中在患者的升主动脉内提供至少一个所述吸取入口。
(H)其中所述动脉流交换系统配置为用于在该动脉系统的操作中，使主动脉中可能存在的至少大多数栓塞残骸至少从所述至少一个吸取入口的上游被转移到所述至少一个吸取入口。
(I)其中所述控制器配置为用于提供所述目标灌注流速，其中对应的目标灌注流速度低于避免对血细胞的损伤或将损伤减到最小的阈值，和/或，其中所述控制器配置为用于以对应的吸取流速度提供所述吸取流速，所述对应的吸取流速度低于避免对血细胞的损伤或将损伤减到最小的阈值；和/或其中所述灌注腔布置配置为用于提供所述目标灌注流速，其中对应的目标灌注流速度低于避免对血细胞的损伤或将损伤减到最小的阈值，和/或，其中所述吸取腔布置配置为用于以对应的吸取流速度提供所述吸取流速，所述吸取流速度低于避免对血细胞的损伤或将损伤减到最小的阈值。
(J)其中所述远侧部布置包括至少一个附加吸取出口端，该至少一个附加吸取出口端配置为通过有助于去除气泡形式的所述栓塞残骸来对主动脉进行除气。
在根据本发明的第一方面的动脉系统的至少第一形式中，所述动脉流交换系统(如上所定义，其任选地包括特征(A)至(J)中任何一个或特征(A)至(J)中以任何组合或排列形式的不止一个)可以包括(具体来说可以整体地包括)在动脉装置中，并且所述远侧部布置构成所述动脉装置的远侧部并配置为被容置在主动脉中。
在根据所述第一形式的动脉系统的至少一些实施方案中，所述动脉装置采用主动脉插管的形式，其中所述远侧部配置为经由升主动脉的壁被引入到主动脉中。在至少一个此类实施方案中，所述远侧部包括弯曲部和远侧端，其中所述远侧端包括所述至少一个灌注出口，以及其中所述弯曲部包括所述至少一个吸取入口。在操作中，所述至少一个灌注出口朝向沿着主动脉的大致下游方向，以及所述至少一个吸取入口朝向沿着主动脉的大致上游方向。任选地，所述灌注腔布置包括第一腔，其中所述吸取腔布置包括第二腔，并且其中所述第一腔和所述第二腔整体形成在所述远侧部。所述第一腔可以具有第一流横截面以及所述第二腔可以具有第二流横截面，其中所述第一流横截面与所述第二流横截面之间的横截面比值不小于约1.10。例如，所述横截面比值可以介于约1.10与约10.0之间。在至少一些实施方案中，所述远侧部包括一个所述灌注出口和一个所述吸取入口。
在根据所述第一形式的动脉系统的至少一些其它实施方案中，所述动脉装置采用动脉导管的形式，其中所述远侧部配置为经由降主动脉的下游位置处的进入点被引入到主动脉中，该远侧部还配置为向上游被引导至升主动脉。在至少一个此类实施方案中，所述远侧部包括远侧端和从所述远侧端向近端延伸的伸长部，其中所述远侧端包括所述至少一个灌注出口，以及其中所述伸长部包括所述至少一个吸取入口。在操作中，所述至少一个灌注出口相对于主动脉中的顺向流位于所述至少一个吸取入口的下游。在操作中，在动脉系统的操作中，所述至少一个吸取入口朝向沿着主动脉的大致上游方向。任选地，所述灌注腔布置包括第一腔，以及所述吸取腔布置包括第二腔，并且其中所述第一腔和所述第二腔整体共轴形成在所述远侧部。所述第一腔可以具有第一流横截面以及所述第二腔可以具有第二流横截面，其中所述第一流横截面与所述第二流横截面之间的横截面比值不小于约1.10。例如，所述横截面比值介于约1.10与约10之间。在一些此类实施方案中，所述远侧部包括多个所述灌注出口和一个所述吸取入口；在其它一些此类实施方案中，所述远侧部包括多个所述灌注出口和多个所述吸取入口；任选地，在两种情况中的任何一种情况中，所述多个灌注出口端可以包括至少第一组所述灌注出口端和第二组所述灌注出口端，其中所述第二组位于所述第一组附近，以及其中在动脉系统的操作中，所述第一组位于升主动脉或主动脉弓内。
在至少第二形式的该动脉系统中，所述动脉流交换系统(如上所定义，其任选地包括特征(A)至(J)中任何一个或特征(A)至(J)中以任何组合或排列形式的不止一个)包括第一动脉装置和与所述第一动脉装置分开的第二动脉装置，以及所述远侧部布置包括所述第一动脉装置的远侧部和所述第二装置的远侧部，其中所述第一动脉装置和所述第二动脉装置配置为独立地被容置在主动脉中，其中所述灌注腔布置包括所述第一动脉装置中包括的至少第一灌注腔和所述第二动脉装置中包括的至少一个第二灌注腔，以及其中所述吸取腔布置包括所述第二动脉装置中包括的至少一个吸取腔。
在遵循所述第二形式的动脉系统的至少一些实施方案中，所述第一动脉装置配置为用于经由所述第一动脉装置中包括的至少一个第一灌注腔和至少一个相应的所述灌注出口提供所述标称灌注流速，其中所述第二动脉装置配置为用于经由所述第二动脉装置中包括的所述至少一个第二灌注腔和至少一个相应的所述灌注出口提供所述过量灌注流速，以及其中所述第二动脉装置还配置为经由所述第二动脉装置中包括的所述吸取腔和至少一个所述吸取入口提供所述吸取流速。在至少一些此类实施方案中，所述第二动脉装置采用主动脉插管的形式，其中所述二远侧部配置为经由升主动脉的壁被引入到主动脉中。作为附加或备选，(i)所述第一动脉装置采用主动脉插管的形式，其中所述第一远侧部配置为经由邻近所述第二动脉装置的主动脉壁被引入到主动脉中，或(ii)所述第一动脉装置采用主动脉导管的形式，其中所述第一远侧部配置为经由降主动脉的下游位置处的进入点被引入到主动脉中，该第一远侧部还配置为向上游被引导至升主动脉至邻近所述第二动脉装置的位置。
根据本发明的第一方面，该动脉系统(如上所定义，其任选地包括特征(A)至(J)中任何一个或特征(A)至(J)中以任何组合或排列形式的不止一个，和/或根据前文提及的第一形式的动脉系统或根据前文提及的第二形式的该动脉系统)还可以根据如下特征中任何一个或如下特征中以任何组合或排列形式的不止一个来配置：
(K)其中所述标称灌注流速在介于每分钟约3升至每分钟约5升之间的范围内；
(L)其中所述目标流速在介于每分钟约3.3升至每分钟约7.5升之间的范围内；
(M)其中所述过量灌注流速在介于每分钟约0.3升至每分钟约2.5升之间的范围内；
(N)其中所述吸取流速大于每分钟0.5升；
(O)其中所述吸取流速大于每分钟0.75升；其中所述吸取流速大于每分钟1升；
(P)其中所述吸取流速大于每分钟1.25升；
(Q)其中所述吸取流速在介于每分钟约0.5升至每分钟约2.0升之间的范围内；
(R)其中所述吸取流速在介于每分钟约0.5升至每分钟约2.5升之间的范围内；
(S)其中所述吸取流速在介于每分钟约0.75升至每分钟约2.5升之间的范围内；
在根据本发明的第一方面的动脉系统的操作中，将所述灌注腔布置与所述至少一个灌注源连接，以及将所述吸取腔布置与所述吸取源连接。
根据本发明的第一方面，还提供有一种动脉装置，其配合具有主动脉和身体血液循环系统的患者使用，该动脉装置包括配置为在使用动脉装置时被容置在患者的主动脉中的远侧部布置，所述远侧部布置包括：
灌注腔布置，其具有至少一个灌注出口且可连接到至少一个灌注源，所述灌注腔布置配置为用于借此将目标灌注流提供到主动脉中(通过所述至少一个灌注出口)，所述目标灌注流具有比标称灌注流速大过量灌注流速的目标灌注流速，其中所述标称灌注流足以向患者的身体血液循环系统提供足够的流体流；
以及
吸取腔布置，其具有至少一个吸取入口且可连接到吸取源，所述吸取腔布置配置为用于提供离开主动脉的吸取流(通过所述至少一个吸取入口)，所述吸取流具有吸取流速；
所述远侧部配置为在使用该动脉装置时，用于提供所述主动脉内至少一个所述灌注出口与至少一个所述吸取入口之间经由所述远侧部的外侧的流体相通；
其中该动脉装置配置为使得能够同时选择性地控制所述目标灌注流速和所述吸取流速以使主动脉中可能存在的栓塞残骸被转移到所述至少一个吸取入口。
根据本发明的此方面且如上所定义的动脉装置可以包括如下特征中任何一个或如下特征中以任何组合或排列形式的不止一个：
(A1)其中所述动脉装置配置为使得能够根据期望的匹配水平，选择性地使所述吸取流速与所述过量灌注流速匹配，所述期望的匹配水平定义为所述吸取流速相对于所述过量灌注流速的百分比。例如，所述匹配水平可以是约100%或大于100%。例如，所述匹配水平可以是介于约50%与约100%之间的范围。
(B1)其中所述目标灌注流速与所述标称灌注流速成第一比例，其中所述第一比例不小于所述标称灌注流速的约110%。例如，所述第一比例可以介于所述标称灌注流速的约110%与约150%之间，或者例如，所述第一比例可以介于所述标称灌注流速的约115%与约160%之间，或者例如，所述第一比例可以介于所述标称灌注流速的约120%与约150%之间，或者例如，所述第一比例可以介于所述标称灌注流速的约120%与约170%之间。
(C1)其中所述吸取流速与所述标称灌注流速成第二比例，其中所述第二比例不小于所述标称灌注流速的约10%。例如，所述第二比例可以介于所述标称灌注流速的约10%与约50%之间，或者例如，所述第二比例可以介于所述标称灌注流速的约15%与约60%之间，或者例如，所述第二比例可以介于所述标称灌注流速的约20%与约50%之间，或者例如，所述第二比例可以介于所述标称灌注流速的约20%与约70%之间。
(D1)其中所述动脉装置配置为用于在主动脉中操作，以便至少在与延伸于所述至少一个吸取入口与所述至少一个灌注出口之间的动脉装置部分对应的主动脉区域中未建立主动脉的闭塞的情况下提供所述过量灌注流速以及提供所述吸取流速。
(E1)其中所述装置没有另行配置为用于在所述动脉装置操作中至少在所述至少一个吸取入口与所述至少一个灌注出口之间提供主动脉的闭塞的闭塞布置。
(F1)其中所述动脉装置配置为用于在该动脉装置的操作中在患者的升主动脉内提供至少一个所述吸取入口。
(G1)其中所述流交换动脉装置配置为用于在该动脉装置的操作中，使主动脉中可能存在的至少大多数栓塞残骸至少从所述至少一个吸取入口的上游被转移到所述至少一个吸取入口。
(H1)其中所述动脉装置配置为用于提供所述目标灌注流速，其中对应的目标灌注流速度低于避免对血细胞的损伤或将损伤减到最小的阈值，和/或其中所述动脉装置配置为用于以对应的吸取流速度提供所述吸取流速，所述吸取流速度低于避免对血细胞的损伤或将损伤减到最小的阈值；和/或其中所述灌注腔布置配置为用于提供所述目标灌注流速，其中对应的目标灌注流速度低于避免对血细胞的损伤或将损伤减到最小的阈值，和/或，其中所述吸取腔布置配置为用于以对应的吸取流速度提供所述吸取流速，所述吸取流速度低于避免对血细胞的损伤或将损伤减到最小的阈值。
(I1)其中所述远侧部布置包括至少一个附加吸取出口端，该至少一个附加吸取出口端配置为通过有助于去除气泡形式的所述栓塞残骸来对主动脉进行除气。
在至少第一组的实施方案中，所述动脉装置(如上所定义，其任选地包括特征(A1)至(I1)中任何一个或特征(A1)至(H1)中以任何组合或排列形式的不止一个)采用动脉插管的形式，其中所述远侧部配置为经由升主动脉的壁被引入到主动脉中。在所述第一组的至少一个此类实施方案中，所述远侧部包括弯曲部和远侧端，其中所述远侧端包括所述至少一个灌注出口，以及其中所述弯曲部包括所述至少一个吸取入口。在操作中，所述至少一个灌注出口朝向沿着主动脉的大致下游方向，以及所述至少一个吸取入口朝向沿着主动脉的大致上游方向。作为附加或备选，所述灌注腔布置包括第一腔，以及所述吸取腔布置包括第二腔，并且所述第一腔和所述第二腔整体形成在所述远侧部。所述第一腔可以具有第一流横截面以及所述第二腔可以具有第二流横截面，其中所述第一流横截面与所述第二流横截面之间的横截面比值不小于约1.10。例如，所述横截面比值介于约1.10与约10.0之间。在所述第一组的至少一个此类实施方案中，所述远侧部包括一个所述灌注出口和一个所述吸取入口。
在至少第二组的实施方案中，所述动脉装置(如上所定义，其任选地包括特征(A1)至(I1)中任何一个或特征(A1)至(H1)中以任何组合或排列形式的不止一个)采用动脉导管的形式，其中所述远侧部配置为经由降主动脉的下游位置处的进入点被引入到主动脉中，该远侧部还配置为向上游被引导至升主动脉。在所述第二组的至少一些此类实施方案中，所述远侧部包括远侧端和从所述远侧端向近侧端延伸的伸长部，其中所述远侧端包括所述至少一个灌注出口，以及其中所述伸长部包括所述至少一个吸取入口。在操作中，所述至少一个灌注出口相对于主动脉中的顺向流位于所述至少一个吸取入口的下游。在所述第二组实施方案的至少一些此类实施方案中，在动脉装置的操作中，所述至少一个吸取入口朝向沿着主动脉大致上游方向。任选地，所述灌注腔布置包括第一腔，以及所述吸取腔布置包括第二腔，并且其中所述第一腔和所述第二腔整体同轴形成在所述远侧部。所述第一腔可以具有第一流横截面以及所述第二腔可以具有第二流横截面，其中所述第一流横截面与所述第二流横截面之间的横截面比值不小于约1.10。例如，所述横截面比值介于约1.10与约10之间。在一些此类实施方案中，所述远侧部包括多个所述灌注出口和一个所述吸取入口；在其它一些此类实施方案中，所述远侧部包括多个所述灌注出口和多个所述吸取入口；任选地，在两种情况中的任何一种情况中，所述多个灌注出口端包括至少第一组所述灌注出口端和第二组所述灌注出口端，其中所述第二组所述灌注出口端位于所述第一组所述灌注出口端附近，以及其中在动脉装置的操作中，所述第一组所述灌注出口端位于升主动脉或主动脉弓内。
根据本发明的第一方面，该动脉装置(如上所定义，其任选地包括特征(A1)至(I1)中任何一个或特征(A1)至(I1)中以任何组合或排列形式的不止一个，和/或根据该动脉装置的前文提及的第一组实施方案或根据该动脉装置的前文提及的第二组实施方案)还可以根据如下特征中任何一个或如下特征中以任何组合或排列形式的不止一个来配置：
(J1)其中所述标称灌注流速在介于每分钟约3升至每分钟约5升之间的范围内；
(K1)其中所述目标流速在介于每分钟约3.3升至每分钟约7.5升之间的范围内；
(L1)其中所述过量灌注流速在介于每分钟约0.3升至每分钟约2.5升之间的范围内；
(M1)其中所述吸取流速大于每分钟0.5升；
(N1)其中所述吸取流速大于每分钟0.75升；其中所述吸取流速大于每分钟1升；
(O1)其中所述吸取流速大于每分钟1.25升；
(P1)其中所述吸取流速在介于每分钟约0.5升至每分钟约2.0升之间的范围内；
(Q1)其中所述吸取流速在介于每分钟约0.5升至每分钟约2.5升之间的范围内；
(R1)其中所述吸取流速在介于每分钟约0.75升至每分钟约2.5升之间的范围内。
根据本发明的第一方面，还提供有一种用于从具有身体血液循环系统的患者的主动脉中移除栓塞残骸的方法，其包括：
(a)提供动脉流交换系统，其包括配置为在使用动脉流交换系统时被容置在患者的主动脉中的远侧部布置，所述远侧部布置包括：
灌注腔布置，其具有至少一个灌注出口且可连接到至少一个灌注源，所述灌注腔布置配置为用于借此将目标灌注流提供到主动脉中，所述目标灌注流具有比标称灌注流速大过量灌注流速的目标灌注流速，其中所述标称灌注流足以向患者的身体血液循环系统提供足够的流体流；
以及
吸取腔布置，其具有至少一个吸取入口且可连接到吸取源，所述吸取腔布置配置为用于提供离开主动脉的吸取流，所述吸取流具有吸取流速；
所述远侧部配置为在使用所述动脉流交换系统时，用于提供所述主动脉内至少一个所述灌注出口与至少一个所述吸取入口之间经由所述远侧部的外侧的流体相通；
(b)将所述远侧部布置容置在患者的主动脉中，以使至少一个所述吸取入口端被容置在患者的升主动脉中；
(c)以所述目标灌注流速可控地向主动脉提供目标灌注流；
(d)以所述吸取流速可控地提供离开主动脉的吸取流；以及
(e)选择性地控制所述目标灌注流速和所述吸取流速以使主动脉中可能存在的栓塞残骸被转移到所述至少一个吸取入口。
任选地，步骤(e)包括选择性地控制所述目标灌注流速和所述吸取流速以在主动脉内至少一个所述灌注出口与至少一个所述吸取入口之间建立再循环流场，以使主动脉中可能存在的栓塞残骸转移到相应的至少一个所述吸取入口。
作为附加或备选，步骤(b)包括将所述远侧部布置容置在患者的主动脉中，以使至少一个所述灌注出口端被容置在患者的升主动脉中。
作为附加或备选，步骤(b)包括将所述远侧部布置容置在患者的主动脉中，以使至少一个所述灌注出口端被容置在患者的主动脉弓中。
作为附加或备选，步骤(e)包括根据期望的匹配水平，选择性使所述吸取流速与所述过量灌注流速匹配，所述期望的匹配水平定义为所述吸取流速相对于所述过量灌注流速的百分比。例如，所述匹配水平为约100%或高于100%。例如，所述匹配水平介于约50%与约100%之间。
作为附加或备选，所述目标灌注流速与所述标称灌注流速成第一比例，其中所述第一比例不小于所述标称灌注流速的约110%。
作为附加或备选，所述目标灌注流速与所述标称灌注流速成第一比例，其中所述第一比例不小于所述标称灌注流速的约110%。例如，所述第一比例可以介于所述标称灌注流速的约110%与约150%之间，或者例如，所述第一比例可以介于所述标称灌注流速的约115%与约160%之间，或者例如，所述第一比例可以介于所述标称灌注流速的约120%与约150%之间，或者例如，所述第一比例可以介于所述标称灌注流速的约120%与约170%之间。
作为附加或备选，所述吸取流速与所述标称灌注流速成第二比例，其中所述第二比例不小于所述标称灌注流速的约10%。例如，所述第二比例可以介于所述标称灌注流速的约10%与约50%之间，或者例如，所述第二比例可以介于所述标称灌注流速的约15%与约60%之间，或者例如，所述第二比例可以介于所述标称灌注流速的约20%与约50%之间，或者例如，所述第二比例可以介于所述标称灌注流速的约20%与约70%之间。
作为附加或备选，至少在与延伸于所述至少一个吸取入口与所述至少一个灌注出口之间的装置部分对应的主动脉区域中未建立主动脉的闭塞的情况下执行至少步骤(b)至(e)。
作为附加或备选，其中所述装置没有另行配置为在所述装置的操作中至少在所述至少一个吸取入口与所述至少一个灌注出口之间提供主动脉的闭塞的闭塞布置。
作为附加或备选，在步骤(e)中，使主动脉中可能存在的至少大部分栓塞残骸至少从所述至少一个吸取入口的上游被转移到所述至少一个吸取入口。
作为附加或备选，提供所述目标灌注流速，其具有低于避免对血细胞的损伤或将损伤减到最小的阈值的对应目标灌注流速度，和/或以对应的吸取流速度提供所述吸取流速，所述吸取流速度低于避免对血细胞的损伤或将损伤减到最小的阈值。
作为附加或备选，所述远侧部布置包括至少一个配置为用于对主动脉进行除气的附加吸取出口端，以及还包括去除气泡形式的所述栓塞残骸的步骤。
在执行该方法的至少第一形式中，所述动脉流交换系统包括在动脉装置中，所述远侧部布置构成所述动脉装置的远侧部且配置为被容置在主动脉中。
例如，所述动脉装置采用动脉插管的形式，以及在步骤(b)中，所述远侧部经升主动脉的壁被引入到主动脉中。
任选地，所述动脉装置采用动脉导管的形式，以及在步骤(b)中，所述远侧部经由降主动脉下游的位置处的进入点被引入到主动脉中，以及所述远侧部向上游被引导至降主动脉。例如，所述进入点设在患者的股动脉或髂动脉中。
作为附加或备选，所述灌注腔布置包括具有第一流横截面的灌注腔，以及所述吸取腔布置包括具有第二流横截面的吸取腔，其中所述第一流横截面与所述第二流横截面之间的横截面比值不小于约1.10。例如，所述横截面比值介于约1.10与约1.5之间。
在执行该方法的至少第二形式中，所述动脉流交换系统包括第一动脉装置和与所述第一动脉装置分开的第二动脉装置，以及所述远侧部布置包括所述第一动脉装置的远侧部和所述第二装置的远侧部，其中所述第一动脉装置和所述第二动脉装置独立地被容置在主动脉中，其中所述灌注腔布置包括所述第一动脉装置中包括的至少第一灌注腔和在所述第二动脉装置中包括的至少一个第二灌注腔，以及其中所述吸取腔布置包括所述第二动脉装置中包括的至少一个吸取腔。例如，操作所述第一动脉装置以便经由在所述第一动脉装置中包括的所述至少一个第一灌注腔和至少一个相应的所述灌注出口提供所述标称灌注流速，其中操作所述第二动脉装置以便经由在所述第二动脉装置中包括的所述至少一个第二灌注腔和至少一个相应的所述灌注出口提供所述过量灌注流速，以及其中还操作所述第二动脉装置以便经由在所述第二动脉装置中包括的所述吸取腔和至少一个所述吸取入口提供所述吸取流速。
根据本发明的第一方面，用于从具有身体血液循环系统的患者的主动脉去除栓塞残骸的方法，还包括如下特征以任何组合或排列形式的一个或多个：
·其中在介于每分钟约3升至每分钟约5升之间的范围内提供所述标称灌注流速；
·其中在介于每分钟约3.3升至每分钟约7.5升之间的范围内提供所述目标流速；
·其中在介于每分钟约0.3升至每分钟约2.5升之间的范围内提供所述过量灌注流速；
·其中所述吸取流速大于每分钟0.5升；
·其中所述吸取流速大于每分钟0.75升；其中所述吸取流速大于每分钟1升；
·其中所述吸取流速大于每分钟1.25升；
·其中所述吸取流速在介于每分钟约0.5升至每分钟约2.0升之间的范围内；
·其中所述吸取流速在介于每分钟约0.5升至每分钟约2.5升之间的范围内；
·其中所述吸取流速在介于每分钟约0.75升至每分钟约2.5升之间的范围内；
根据本发明的第二方面，提供有一种动脉装置，其配合具有主动脉和身体血液循环系统的患者使用，该动脉装置包括配置为在使用该系统时被容置在患者的主动脉中的远侧部布置，所述远侧部布置包括：
灌注腔布置，其具有至少一个灌注出口且可连接到至少一个灌注源，所述灌注腔布置配置为用于借此将灌注流提供到主动脉(通过所述至少一个灌注出口)，所述灌注流具有灌注流速；
以及
吸取腔布置，其具有至少一个吸取入口且可连接到吸取源，所述吸取腔布置配置为用于提供离开主动脉的吸取流(通过所述至少一个吸取入口)，所述吸取流具有吸取流速；
其中所述吸取流速大于每分钟0.5升；
根据本发明的第二方面的动脉装置可以包括如下特征(a2)至(d2)中任何一个或如下特征(a2)至(d2)中以任何组合或排列形式的不止一个：
(a2)其中所述吸取腔布置配置为以对应的吸取流速度提供所述吸取流速，所述对应的吸取流速度低于避免对血细胞的损伤或将损伤减到最小的阈值。
(b2)其中所述灌注流速包括比标称灌注流速大过量灌注流速的目标灌注流速，其中所述标称灌注流速足以向患者的身体血液循环系统提供足够的流体流。
(c2)其中所述远侧部配置为在使用该动脉装置时，用于提供所述主动脉内至少一个所述灌注出口与至少一个所述吸取入口之间经由所述远侧部的外侧的流体相通；
(d2)其中所述远侧部配置为在使用该动脉装置时，用于提供所述主动脉内至少一个所述灌注出口与至少一个所述吸取入口之间经由所述远侧部的外侧的流体相通。
另外，根据本发明的第二方面的动脉装置可以包括如下特征(A2)至(I2)中任何一个或如下特征(A2)至(I2)中以任何组合或排列形式的不止一个：
(A2)其中所述动脉装置配置为使得能够根据期望的匹配水平，选择性地使所述吸取流速与所述过量灌注流速匹配，所述期望的匹配水平定义为所述吸取流速相对于所述过量灌注流速的百分比。例如，所述匹配水平可以是约100%或大于100%。例如，所述匹配水平可以是介于约50%与约100%之间的范围。
(B2)其中所述目标灌注流速与所述标称灌注流速成第一比例，其中所述第一比例不小于所述标称灌注流速的约110%。例如，所述第一比例可以介于所述标称灌注流速的约110%与约150%之间，或者例如，所述第一比例可以介于所述标称灌注流速的约115%与约160%之间，或者例如，所述第一比例可以介于所述标称灌注流速的约120%与约150%之间，或者例如，所述第一比例可以介于所述标称灌注流速的约120%与约170%之间。
(C2)其中所述吸取流速与所述标称灌注流速成第二比例，其中所述第二比例不小于所述标称灌注流速的约10%。例如，所述第二比例可以介于所述标称灌注流速的约10%与约50%之间，或者例如，所述第二比例可以介于所述标称灌注流速的约15%与约60%之间，或者例如，所述第二比例可以介于所述标称灌注流速的约20%与约50%之间，或者例如，所述第二比例可以介于所述标称灌注流速的约20%与约70%之间。
(D2)其中所述动脉装置配置为用于在主动脉中操作，以便至少在与延伸于所述至少一个吸取入口与所述至少一个灌注出口之间的动脉装置部分对应的主动脉区域中未建立主动脉的闭塞的情况下提供所述过量灌注流速以及提供所述吸取流速。
(E2)其中所述装置没有另行配置为用于在所述动脉装置操作中至少在所述至少一个吸取入口与所述至少一个灌注出口之间提供主动脉的闭塞的闭塞布置。
(F2)其中所述动脉装置配置为用于在该动脉装置的操作中在患者的升主动脉内提供至少一个所述吸取入口。
(G2)其中所述流交换动脉装置配置为用于在该动脉装置的操作中，使主动脉中可能存在的至少大多数栓塞残骸至少从所述至少一个吸取入口的上游被转移到所述至少一个吸取入口。
(H2)其中所述动脉装置配置为用于提供所述目标灌注流速，其中对应的目标灌注流速度低于避免对血细胞的损伤或将损伤减到最小的阈值。
(I2)其中所述远侧部布置包括至少一个附加吸取出口端，该至少一个附加吸取出口端配置为通过有助于去除气泡形式的所述栓塞残骸来对主动脉进行除气。
在根据本发明的第二方面的至少第一组实施方案中，所述动脉装置(其任选地包括特征(a2)至(d2)或(A2)至(I2)中任何一个或特征(a2)至(d2)和/或(A2)至(I2)中以任何组合或排列形式的不止一个)采用动脉插管的形式，其中所述远侧部配置为经由升主动脉的壁被引入到主动脉中。在所述第一组的至少一个此类实施方案中，所述远侧部包括弯曲部和远侧端，其中所述远侧端包括所述至少一个灌注出口，以及其中所述弯曲部包括所述至少一个吸取入口。在操作中，所述至少一个灌注出口朝向沿着主动脉的大致下游方向，以及所述至少一个吸取入口朝向沿着主动脉的大致上游方向。作为附加或备选，所述灌注腔布置包括第一腔，其中所述吸取腔布置包括第二腔，并且其中所述第一腔和所述第二腔整体形成在所述远侧部。所述第一腔可以具有第一流横截面以及所述第二腔可以具有第二流横截面，其中所述第一流横截面与所述第二流横截面之间的横截面比值不小于约1.10。例如，所述横截面比值介于约1.10与约10.0之间。在所述第一组的至少一些此类实施方案中，所述远侧部包括一个所述灌注出口和一个所述吸取入口。
在根据本发明的第二方面的至少第二组实施方案中，所述动脉装置(其任选地包括特征(a2)至(d2)或(A2)至(I2)中任何一个或特征(a2)至(d2)或(A2)至(I2)中以任何组合或排列形式的不止一个)采用动脉导管的形式，其中所述远侧部配置为经由降主动脉的下游位置处的被引入到主动脉中，该远侧部还配置为向上游被引导至升主动脉。在所述第二组的至少一些此类实施方案中，所述远侧部包括远侧端和从所述远侧端向近侧端延伸的伸长部，其中所述远侧端包括所述至少一个灌注出口，以及其中所述伸长部包括所述至少一个吸取入口。在操作中，所述至少一个灌注出口相对于主动脉中的顺向流位于所述至少一个吸取入口的下游。在所述第二组实施方案的至少一些此类实施方案中，在动脉装置的操作中，所述至少一个吸取入口朝向沿着主动脉大致上游方向。任选地，所述灌注腔布置包括第一腔，以及所述吸取腔布置包括第二腔，并且其中所述第一腔和所述第二腔整体同轴形成在所述远侧部。所述第一腔可以具有第一流横截面以及所述第二腔可以具有第二流横截面，其中所述第一流横截面与所述第二流横截面之间的横截面比值不小于约1.10。例如，所述横截面比值介于约1.10与约10之间。在一些此类实施方案中，所述远侧部包括多个所述灌注出口和一个所述吸取入口；在其它一些此类实施方案中，所述远侧部包括多个所述灌注出口和多个所述吸取入口；任选地，在两种情况中的任何一种情况中，所述多个灌注出口端包括至少第一组所述灌注出口端和第二组所述灌注出口端，其中所述第二组所述灌注出口端位于所述第一组所述灌注出口端附近，以及其中在动脉装置的操作中，所述第一组所述灌注出口端位于升主动脉或主动脉弓内。
根据本发明的第二方面，该动脉装置(如上所定义，其任选地包括特征(a2)至(d2)和/或(A2)至(I2)中任何一个或特征(a2)至(d2)和/或(A2)至(I2)中以任何组合或排列形式的不止一个，和/或根据前文提及的第一组实施方案或根据该动脉装置的前文提及的第二组实施方案)还可以根据如下特征中任何一个或如下特征中以任何组合或排列形式的不止一个来配置：
(J2)其中所述标称灌注流速在介于每分钟约3升至每分钟约5升之间的范围内；
(K2)其中所述目标流速在介于每分钟约3.3升至每分钟约7.5升之间的范围内；
(L2)其中所述过量灌注流速在介于每分钟约0.3升至每分钟约2.5升之间的范围内；
(M2)其中所述吸取流速大于每分钟0.75升；其中所述吸取流速大于每分钟1升；
(N2)其中所述吸取流速大于每分钟1.25升；
(O2)其中所述吸取流速在介于每分钟约0.5升至每分钟约2.0升之间的范围内；
(P2)其中所述吸取流速在介于每分钟约0.5升至每分钟约2.5升之间的范围内；
(Q2)其中所述吸取流速在介于每分钟约0.75升至每分钟约2.5升之间的范围内。
根据本发明的第二方面，还提供有一种动脉系统，其配合具有主动脉和身体血液循环系统的患者使用，该动脉系统包括：
如本文中根据本发明的第二方面定义的动脉装置；
控制器，其配置为在使用该动脉系统时，用于：
以所述目标灌注流速选择性可控地将目标灌注流提供到所述主动脉中；
以所述吸取流速选择性可控地提供离开主动脉的吸取流；以及
同时选择性地控制所述目标灌注流速和所述吸取流速以使主动脉中可能存在的栓塞残骸被转移到所述至少一个吸取入口。
在根据本发明的第二方面的动脉系统的操作中，将所述灌注腔布置与所述至少一个灌注源连接，以及将所述吸取腔布置与所述吸取源连接。
根据本发明的第二方面，还提供一种用于从具有身体血液循环系统的患者的主动脉中移除栓塞残骸的方法，其包括：
-提供根据本发明的第二方面的动脉装置；
-将该装置的远侧部布置容置在患者的主动脉中，以使至少一个所述吸取入口端被容置在患者的升主动脉中；
-以所述吸取流速可控地提供离开主动脉的吸取流，其中所述吸取流速大于每分钟0.5升；
此外，该方法还可以包括如下步骤：
-可控地以所述目标灌注流速向主动脉提供目标灌注流；以及
-选择性地控制所述目标灌注流速和所述吸取流速以使主动脉中可能存在的栓塞残骸被转移到所述至少一个吸取入口。
根据本发明的至少一些方面，提供以供配合接受心脏手术的患者使用的动脉装置、系统和方法。该系统配置为，在使用该系统时，将该系统配置为用于使得能够使一个或多个动脉装置容置在患者的主动脉中，以及灌注腔布置借此将目标灌注流提供到主动脉，该灌注流具有显著地比标称灌注流速大过量灌注流速的目标灌注流速。一种吸取腔布置借此提供以吸取流速离开主动脉的吸取流。可以同时且选择性地控制该目标灌注流速和吸取流速，以使主动脉中可能存在的栓塞残骸被转移到吸取入口，同时向患者的身体循环提供标称流速。
本文中，术语“远侧的”是指大致从身体外侧向身体内侧的方向，而术语“近侧的”是指大致从身体内侧向身体外侧的方向。
本文中，“标称灌注流”是指最小足以向患者的身体血液循环系统提供足够的流体流的灌注流，即具有足以维持患者的完整代谢需求的对应标称灌注流速的最小灌注流。实际上，患者可能具有通常由心脏提供的实际灌注流速，其可能在一定范围内变化，并且此范围可根据患者的各自状况而变化，并且取决于定义此状况的多种因素，例如包括健康状态，体温、身体活动程度等的其中一个或多个因素。因此，本文中的标称灌注流速是指对于患者的各自状况的灌注流速的范围中的最小灌注流速。实际上，标称灌注流速由实施相应的心脏手术的医务人员按常规确定，并且存在常用于确定特定患者的标称灌注流速的多种标准常规方法。例如，一种此类方法基于体表面积(BSA)，并提供患者的每平方米体表面积的固定灌注流速。患者的每平方米体表的此固定灌注流速可以是例如，每平方米每分钟约2.4升，并且因此例如BSA为1.8m2的患者应具有约4.3升/分钟(=2.4*1.8)的标称灌注流速。在一些情况中，患者的每平方米体表的固定灌注流速可以是与每平方米每分钟2.4升不同–例如，每平方米每分钟2.3升，或每平方米每分钟2.5升。其它方法也可以用于确定患者的标称灌注流速，例如采用可以在心脏手术期间改变标称灌注流速的已知动态计算。
本文中，患者的“身体血液循环系统”包括通常由主动脉提供的体循环系统和脑循环系统。
附图说明
为了理解本发明和了解实践中如何实施本发明，现在将仅通过非限制性实例参考附图来描述实施方案，在附图中：
图1是主动脉的一般解剖结构的简化示意图。
图2是根据本发明的第一实施方案的主动脉系统的示意图，其中相应的主动脉装置安装在主动脉中。
图3是图2的实施方案的主动脉装置的横截面侧视图；图3a是图3的实施方案的备选变化的横截面侧视图；
图4是图3的实施方案的主动脉装置的侧视图；图4a至图4o分别是图4中沿着节段0至28截取的图2的实施方案的动脉装置的一系列横截面视图；图4p是图4的实施方案的顶视图；图4q是沿着A-A截取的图4p的实施方案的横向横截面。
图5以示意方式图示使用图1的实施方案的主动脉内的灌注流和吸取流。
图6以示意方式图示使用图1的实施方案的主动脉内的灌注流和吸取流，其中吸取流速低于阈值。
图7以示意方式图示使用图1的实施方案的主动脉内的灌注流和吸取流，其中吸取流速处于或高于阈值。
图8是图2的实施方案的动脉装置的备选变化的横截面侧视图，并且以示意方式图示使用该动脉装置时主动脉内的灌注流和吸取流。
图9是图2的实施方案的动脉装置的另一个备选变化的横截面侧视图，并且以示意方式图示使用该动脉装置时主动脉内的灌注流和吸取流。
图10是根据本发明的第二实施方案的主动脉系统的示意图，其中相应的动脉装置安装在主动脉中。
图11是图10的实施方案的动脉装置的横截面侧视图。
图12是图10和图11的实施方案的动脉装置的备选变化的横截面侧视图。
图13是根据本发明的第三实施方案的主动脉系统的示意图，其中相应的动脉装置安装在主动脉中。
图14是根据本发明的第四实施方案的主动脉系统的示意图，其中相应的动脉装置安装在主动脉中。
具体实施方式
作为一般性背景，图1以示意方式图示主动脉1的解剖结构，主动脉1是从患者的心脏向身体组织输送含氧血的一系列血管的主要血液导管。为了易于参考，将主动脉划分成如下部分：升主动脉2、主动脉弓3和降主动脉4。升主动脉2从心脏9的左心室的上部延伸到主动脉弓3的上游端3U。主动脉弓3具有三个分支—无名动脉5(也称为头臂动脉)、左颈总动脉6和左锁骨下动脉7—它们向脑循环系统提供含氧血。降主动脉4起始于主动脉弓3的下游端3D，并向体循环系统提供含氧血。降主动脉4连续贯穿腹部并分叉成向身体下肢提供含氧血的两个髂总动脉8。
参考图2和图3，根据本发明的第一实施方案的动脉系统(一般用参考数字100指代)包括以动脉装置200(本文中可互换地称为主动脉装置)和控制器300的形式的动脉流交换系统。
动脉装置200采用主动脉插管的形式，具体为主动脉双腔插管，其包括远侧部201和近侧部202，远侧部201配置为在系统100的操作期间被插入且容置在主动脉1内，特别是升主动脉2内，以及近侧部202配置为被同时留置于主动脉1外侧。
装置200包括两个内腔–灌注腔210和吸入或吸取腔220。
远侧部201采用大致管形伸长件230的形式，其包括双腔内部，该双腔内部限定灌注腔210的相应远侧灌注腔部210a和吸取腔220的相应远侧吸取腔部220a。远侧部201还包括灌注出口端240和吸取入口端250。
近侧部202从远侧部201向近侧伸出，并从大致管形基体件232分支，大致管形基体件232具有与远侧部201的双腔内部延续的双腔内部，直到各延续这些腔体的其中一个或另一个的两个分开的管形件234、236，从而限定灌注腔210的相应近侧灌注腔部210b和吸取腔220的相应近侧吸取腔部220b。近侧部202还包括分别位于管形件234、236上的近侧部202的近侧端203处的灌注入口端245和吸取出口端255。
灌注腔210由此连续地在灌注入口端245与灌注出口端240之间延伸，并经近侧灌注腔部210b和远侧灌注腔部210a提供它们之间的流体相通。相似地，吸取腔220由此连续地从吸取出口端255延伸到吸取入口端250，并经近侧吸取腔部220b和远侧吸取腔部220a提供它们之间的流体相通。
装置200包括外套237和内部分隔壁235，内部分隔壁235在远侧部201和基体件232中将灌注腔210与吸取腔220分隔开。
还参考图4至4q，灌注腔210在灌注入口端245与灌注出口端240之间平缓地弯曲，并且具有横截面，该横截面在灌注入口端245和灌注出口端240处的大致圆形形式与对应于分隔壁235的位置的灌注腔210的中部处的大致扁圆形形式之间平滑地变化。灌注腔210的弯曲路径提供灌注流在灌注入口端245与灌注出口端240之间对应于角度α的方向上的净变化，角度α为灌注腔210在灌注入口端245处的纵轴A与灌注腔210在灌注出口端240处的纵轴B之间的角度。灌注流在灌注腔中的流向的渐变将例如溶血的风险减到最小，并且能够经灌注腔210向主动脉提供相对较大的灌注流速。
在此实施方案中，角度α为约110度，当然在本实施方案的备选变化中，角度α可以介于例如，约90度与约180度之间。
相似地，吸取腔220也平缓地在吸取出口端255与吸取入口端250之间弯曲，并且具有横截面，该横截面在吸取出口端255处的大致圆形形式与吸取入口端240处的大致扁圆形形式之间平滑地变化且沿着吸取腔220对应于分隔壁235的位置的部分向近侧延伸。
因此，伸长件230也轻度弯曲，并且在装置200的远端204提供灌注出口端240，以便在使用时，灌注出口端240朝向主动脉的大致下游(顺向)流向。灌注出口端240的远侧边缘241是圆形(当然在本实施方案的备选变化中，此远侧边缘可以是锥形或其它弯曲形状)以便有助于进入主动脉1中。还相对于灌注腔210斜接灌注出口端240，并且因此边缘241的平面与垂直于轴B的基准平面RP成锐角θ。在此实施方案中，角度θ为约30度，当然在本实施方案的备选变化中，角度θ可以介于例如，约0度与约60度之间。灌注出口端240的斜接还有助于远侧部201进入到主动脉1中。
吸取入口端250设置在弯曲的伸长件230的外弯曲处，沿着轴B大致与灌注出口端240的位置相对，以便在使用装置200时，吸取入口端250朝向主动脉的大致上游(逆向)流向S。在此实施方案中，吸取入口端250的外边缘251也是斜接的，并且与远侧部201的外侧338的外弯曲轮廓融合，从而提供较吸取入口端250附近的吸取腔220的横截面相对较大的入口面积。
在装置200和系统100的操作中，吸取入口端250是灌注出口端240的上游。
装置200配置为以如下方式在动脉(具体为主动脉1，更具体为升主动脉2)内操作：经装置200的远侧部201的外侧338分别在动脉、主动脉或升主动脉内的灌注出口端240与吸取入口端250之间提供流体相通。
由此，远侧部201具有在使用装置200时不闭塞或以其它方式阻塞其中插入远侧部201的动脉、主动脉或升主动脉(具体在吸取入口端250的位置与灌注出口端240的位置之间的对应血管的区域内)的外侧338(本文也可互换地称为远侧部201的外表面)。而且，装置200以及具体来说远侧部201没有另行配置为用于在使用该装置期间闭塞或阻塞动脉(具体为主动脉，更具体为升主动脉)以便阻止灌注出口端240与吸取入口端250之间经由外侧338的此类流体相通的任何闭塞布置。
在此实施方案的备选变化中，其中可将远侧部配置为具有位于吸取入口端的位置与灌注出口端的位置的中间位置处的一个或多个闭塞装置(例如可膨胀球囊)，并且具有闭塞装置不闭塞其中安装了该装置的血管的非工作状态以及闭塞装置闭塞或阻塞血管的工作状态，这种装置结合处于前述的非工作状态或至少不在前述的工作状态的闭塞装置进行操作–例如参见图8所示的实施方案。
在装置200的操作中，相对于顺向流向Q，吸取入口端250位于灌注出口端240的上游位置。
在近侧部202的远端，设置有套环239。在使用装置200时，套环239紧靠其中插入装置的血管(通常为主动脉1以及具体为升主动脉2))的外表面，并用作限位器，以防止装置200进一步插入。套环239相对于装置200的位置还设为例如确保当将装置200安装在相应的血管中时，外侧238适当地与血管的内壁间隔开。在此实施方案中，套环239相对于装置200的位置还设为确保当将装置200安装在相应血管中时，灌注出口端240和/或吸取入口端250也居中地位于血管内，即相对于主动脉腔居中定位，以使灌注出口端240和/或吸取入口端250分别相对于血管内壁大致均匀地相间隔。在此实施方案的备选变化中，套环239可以相对于装置200定位成确保当将装置200安装在相应的血管中时，灌注出口端240相对于血管内壁的一部分较相对于血管内壁的另一部分间隔得更靠近。
装置200可以由基本刚性和/或半刚性且医用兼容的材料制成，包括例如本领域中已知用在主动脉插管装置中的适合医用的塑料、硅、橡胶或复合材料。装置200因此可以配置为一次性装置，由一次性材料制成，并且在患者使用后弃置。作为备选，该装置可以配置为可高温消毒或以其它方式灭菌且非一次性装置，并且可以由不锈钢、钛或其它适合的金属或合金或任何其它适合的材料制成。
灌注腔配置为提供至少标称灌注流，即具有标称灌注血液流速NFR，这是足以向患者的身体血液循环系统提供足够的流体流的最小值，即具有足以维持患者的最小代谢需求的灌注流速。换言之，标称灌注流包括含有体外血氧系统提供的含氧血的流体(但还包括其它流体，例如盐溶液)，并且对应于通常由患者的心脏在相似的状况下向患者的主动脉弓和降主动脉提供的最小血液流。实践中，标称灌注流速NFR由医务人员根据常规实践来确定，正如上文“发明概述”部分中所论述的。这种标称灌注流速NFR以低于阈值V的标称流速度NFV来提供。该阈值V是这样的流速度，高于此被认为例如由于血液中引发的对应剪切应力可能造成溶血或对血液造成其它损伤。
具体来说，灌注腔210配置为用于提供具有目标灌注流速TFR的目标灌注流，该目标灌注流速TFR比前述的标称灌注流速NFR显著地大系数ΔFR(在本文称为过量灌注流速(以及在本文也可互换地称为“过量流速”))。换言之：
TFR=NFR+ΔFR
灌注腔210配置为用于提供具有对应的最大目标灌注流速TFRmax的最大目标灌注流，该最大目标灌注流速TFRmax比前述的标称灌注流速NFR大对应的最大过量灌注流速ΔFRmax，即，
TFRmax=NFR+ΔFRmax
因此，在此实施方案中，灌注腔210包括相应地大于另外仅提供标称灌注流速NFR所需的面积以使流速最高达到前述的最大目标灌注流速TFRmax，但是仍处于低于前述阈值V的流速度的最小截面流面积。
在此实施方案中，且作为实例，该灌注腔配置为用于提供为标称灌注流速NFR的约150%的最大目标灌注流速TFRmax，并且因此对应的最大过量灌注流速ΔFRmax相应地为标称灌注流速NFR的约50%。
在此实施方案中，该灌注腔配置为用于提供大于约5.5或6或6.5或7或7.5升/分钟的最大目标灌注流速TFRmax以及约4至5升/分钟的标称灌注速率NFR，而例如取决于患者的具体情况，在约3升/分钟的标称灌注流速NFR下，目标灌注流速TFR在介于约3.3升/分钟至约4.5升/分钟之间的范围内变化，或其中在约4升/分钟的标称灌注流速NFR下，目标灌注流速TFR可以在约4.4升/分钟至约6升/分钟之间的范围内变化，在约5升/分钟的标称灌注流速NFR下，目标灌注流速TFR增加到约5.5升/分钟至约7.5升/分钟之间的范围。
因此，在本发明的此实施方案以及此实施方案的至少一些备选变化中，该目标灌注流速可以在约110%的标称流速NFR的最小值至约150%的最大值之间变化。在本发明的此实施方案的至少一些其它备选变化中或其它实施方案中，该目标灌注流速可以在约115%的标称流速NFR的最小值至约150%的最大值之间变化。在本发明的此实施方案的至少一些其它备选变化中或其它实施方案中，该目标灌注流速可以在约115%的标称流速NFR的最小值至约160%的最大值之间变化。在本发明的此实施方案的至少一些其它备选变化中或其它实施方案中，该目标灌注流速可以在约120%的标称流速NFR的最小值至约150%的最大值之间变化。在本发明的此实施方案的至少一些其它备选变化中或其它实施方案中，该目标灌注流速可以在约125%的标称流速NFR的最小值至约150%的最大值之间变化。在本发明的此实施方案的至少一些其它备选变化中或其它实施方案中，该目标灌注流速可以在约110%的标称流速NFR的最小值至约175%的最大值之间变化。在本发明的此实施方案的至少一些其它备选变化中或其它实施方案中，该目标灌注流速可以在约115%的标称流速NFR的最小值至约175%的最大值之间变化。在本发明的此实施方案的至少一些其它备选变化中或其它实施方案中，该目标灌注流速可以在约120%的标称流速NFR的最小值至约175%的最大值之间变化。在本发明的此实施方案的至少一些其它备选变化中或其它实施方案中，该目标灌注流速可以在约125%的标称流速NFR的最小值至约175%的最大值之间变化。在本发明的此实施方案的至少一些其它备选变化中或其它实施方案中，该目标灌注流速可以在约120%的标称流速NFR的最小值至约170%的最大值之间变化。
在此实施方案中，并且作为实例，灌注腔210在灌注入口端245处具有约7.7cm的内径以及在灌注出口端240处具有约7.6cm的内径。吸取腔220在吸取出口端255处具有约4.4cm的内径，以及吸取入口端250由于其斜接而具有约8.8cm的最大宽度。而且，作为另一个实例，图4a至图4o示出图4中分别沿着数字标记截点“0”至“28”截取的图4的实施方案的几何形状上一致且精确的截面。还要注意，这些截点的每个的数字标记是指各个截点与图4a中所示的第一截点以mm为单位的间距(以mm表示)。因此，例如图4j是指与图4a所示的截点相距18mm的截点“18”处的横截面。作为基准面，图4g所示的截点12位于装置的远侧部的近端处。
当然，标称灌注血液流速NFR可能因不同患者有所不同，并且一般是其中特定患者的体重、年龄、性别和总体健康的函数，并且还可能随时间、活动等而有所变化。但是，根据本发明的至少一些此实施方案，目标灌注流速TFR和最大目标灌注流速TFRmax与正在使用系统100和装置200治疗的特定患者所独有的特定标称灌注血液流速NFR相关，正在使用系统100和装置200治疗的特定患者所独有的特定标称灌注血液流速NFR由治疗该患者的医务人员来确定。
吸取腔220具有比灌注腔210的最小截面流面积小的最小截面流面积，以及在此实施方案中，吸取腔220配置为用于提供可以从0到最大吸取流速SFRmax变化的吸取流速SFR，该最大吸取流速SFRmax一般与对应的最大过量灌注流速ΔFRmax相似。
灌注入口端245配置为被连接到适合的灌注源320，例如本领域中公知的心肺机(在本文中也可互换称为旁路氧合器)或任何其它体外血氧系统，并且其存在许多可商购的实例，并由此从其中接收含氧血。
适合的泵325(例如蠕动泵)将含氧血从灌注源320泵入装置200。泵325配置为用于向由系统100正在治疗的特定患者提供至少高达最大目标灌注流速TFRmax的可控灌注流速，并且是可以通过可变方式控制的(通过控制器300)，以提供从标称为0到至少高达最大目标灌注流速TFRmax的灌注流速。
泵325可操作地连接到控制器300并由控制器300来控制。因此，控制器300配置为用于控制泵325以提供0与至少最大目标灌注流速TFRmax之间的范围内的任何期望灌注流速。
吸取出口端255配置为被连接到适合的吸取源345，并由此将血液返回到该吸取源345，适合的吸取源345例如采用医用吸取泵(例如，蠕动泵)的形式。能够吸入或吸取血液的适合的医用吸取泵在本领域中是公知的，其存在许多可商购的实例。在此实施方案的备选变化中，吸取源345可以包括适于吸取血液或其它液体的流体吸取线。在任何情况中，吸取源345均是可选择性控制的，并且可操作地连接到控制器300并由控制器300来控制。
吸取源345配置为用于提供从标称为0到至少最大吸取流速SFRmax的可变的可控吸取流速。控制器300配置为用于选择性地控制吸取源345以提供介于0与至少最大吸取流速SFRmax之间的范围内的任何期望吸取流速。
在系统100的至少一些操作模式中，吸取源345经装置200吸取或吸入血液并将血液吸入适合的接收容积340中。在此实施方案的一些备选变化中，随后适当地处理接收容积340处收集的血液以去除栓塞残骸，并且然后可以将其提供到灌注源320以提供封闭的系统。
因此，在此实施方案以及本发明的此实施方案的至少一些备选变化中，该吸取流速因此可以在约10%的标称流速NFR的最小值至约50%的最大值之间变化。在本发明的此实施方案的至少一些其它备选变化中或其它实施方案中，该吸取流速可以在约15%的标称流速NFR的最小值至约50%的最大值之间变化。在本发明的此实施方案的至少一些其它备选变化中或其它实施方案中，该吸取流速可以在约15%的标称流速NFR的最小值至约60%的最大值之间变化。在本发明的此实施方案的至少一些其它备选变化中或其它实施方案中，该吸取流速可以在约20%的标称流速NFR的最小值至约50%的最大值之间变化。在本发明的此实施方案的至少一些其它备选变化中或其它实施方案中，该吸取流速可以在约25%的标称流速NFR的最小值至约50%的最大值之间变化。在本发明的此实施方案的至少一些其它备选变化中或其它实施方案中，该吸取流速可以在约10%的标称流速NFR的最小值至约75%的最大值之间变化。在本发明的此实施方案的至少一些其它备选变化中或其它实施方案中，该吸取流速可以在约15%的标称流速NFR的最小值至约75%的最大值之间变化。在本发明的此实施方案的至少一些其它备选变化中或其它实施方案中，该吸取流速可以在约20%的标称流速NFR的最小值至约75%的最大值之间变化。在本发明的此实施方案的至少一些其它备选变化中或其它实施方案中，该吸取流速可以在约25%的标称流速NFR的最小值至约75%的最大值之间变化。在本发明的此实施方案的至少一些其它备选变化中或其它实施方案中，该吸取流速可以在约20%的标称流速NFR的最小值至约70%的最大值之间变化。
因此，在操作中，系统100包括动脉装置200和体外循环系统290，该体外循环系统290包括控制器300、泵325、灌注源320和吸取源345，并且任选地还包括接收容积340。
在此实施方案中，控制器300包括适合的计算机系统等，其可预先编程为自动地以一个或多个操作模式操作系统100，和/或可编程为根据操作员的输入手动或交互式地以一个或多个操作模式操作。在此实施方案的备选变化中，控制器300可以另行包括任何其它适合的控制系统，例如电子控制系统、机械控制系统或液压控制系统，各自分别配置为选择性地为系统100提供一个或多个期望的操作模式。
系统100具体地配置为用于使得至少升主动脉2中可能存在的栓塞残骸被转移或引导到吸取入口端250并将至少大部分、和优选地所有栓塞残骸经吸取腔220移出主动脉1，并且因此防止栓塞残骸从升主动脉2迁移到主动脉弓3或将此迁移减少到最小。同时，系统100还配置为用于向患者提供患者在心脏不工作时所需的标称灌注流，和/或用于向患者提供患者在心脏手术之后心脏开始再次工作时所需的补充灌注流，并且其本身还没有向患者提供完整所需的标称灌注流。
正如所阐明的，系统100去除前述栓塞残骸的操作本身当然不会导致或可能导致更多栓塞残骸产生。而且，可以操作系统100以使此类栓塞残骸的去除操作能够在向身体循环系统提供标称灌注流的同时执行，并且能够在仍向患者的身体循环系统提供所需的标称灌注流的同时使栓塞残骸去除操作逐步结束。任选地，可以操作系统100以继续去除栓塞残骸，同时随着心脏开始从体外循环系统接受身体的灌注，逐步结束标称灌注流功能。
系统100因此可以多种不同的操作模式来操作，并且能够在多个不同的操作模式之间顺利地切换。在操作系统100之前，必须正确地将装置200定位于主动脉中，通过任何适合的手术(例如包括用于安装常规主动脉插管装置的任何适合的手术)已将远侧部201引入并安装在患者的升主动脉2中以实现顺向部署。此类手术可以包括例如在升主动脉的壁中提供荷包缝合，并且在荷包内侧做主动脉切开术切口。经此切口将远侧部201引入到主动脉中，并将装置200固定到位，例如通过将套环239缝合到主动脉的壁。
此后，通过封闭升主动脉2的上游端(例如对升主动脉2的外侧使用手术钳或在升主动脉内远侧部201的上游使用闭塞装置)，并且通过经装置200从灌注源320向身体循环系统提供含氧血，以将心脏9与主动脉隔离以便进行所需的心脏手术或外科手术，例如CPB。可以按心脏手术所需要的，使用本领域中公知的多种技术的任何一种技术来停止心脏。
标称灌注操作模式
在标称灌注操作模式(NPOM)中，系统100操作以至少以标称灌注流速NFR向身体循环系统提供含氧血。在NPOM模式中，控制器300配置为用于控制泵325以经由灌注腔210以标称灌注流速NFR将含氧血从灌注源320输送到装置200，同时吸取源345基本不工作或处于待用状态，并且未经由吸取腔220引起显著吸取。
在NPOM模式中，例如可以根据患者的代谢需求选择性地增加或减少灌注流速，并且装置200以与常规主动脉灌注插管装置基本相似的方式操作。
在NPOM模式中，还可以在心脏再次跳动并与主动脉流体相通，以及心脏接受身体循环的灌注时逐渐降低灌注流速。但是，一般仅在没有可能存在且可能对患者有害的栓塞残骸的疑似情况或风险时才以此方式使用NPOM模式。如果存在此类疑似情况或风险，则可以使用栓塞残骸去除操作模式，正如下文更详细描述的。
栓塞残骸去除操作模式
在栓塞残骸去除操作模式(EROM)中，系统100操作以至少以标称灌注流速NFR向身体循环系统提供含氧血，同时去除栓塞残骸并防止栓塞残骸流到主动脉弓以及可能从此处流到脑循环系统。
在EPOM模式中，控制器300配置为用于控制泵325以经由灌注腔210以期望的目标灌注流速TFR将含氧血从灌注源320输送到装置200，同时控制吸取源345以经由吸取腔220提供吸取流速SFR。
在标准EROM模式中，以如下方式控制期望的目标灌注流速TFR和吸取流速SFR：使吸取流速SFR与对应于目标灌注流速TFR的过量灌注流速ΔFR匹配，此匹配是根据期望的匹配水平而定。该期望的匹配水平的范围可以从最小匹配水平(其中吸取流速SFR为过量灌注流速ΔFR的小于100%的百分比，例如约25%至优选地不小于约50%)到最大匹配水平(其中吸取流速SFR完全(100%)匹配，并且基本等于过量灌注流速ΔFR)。在一些情况中，该匹配水平甚至可以小于25%，例如在患者出血时。在其它情况中，匹配水平可以大于100%，例如当存在大量栓塞残骸时，并且对患者的标称流速NFR暂时按比例减少，以避免需要进一步增加目标灌注流速。
在系统100的EROM模式中的常规操作中，将匹配水平维持在约100%，并且当存在特殊需要时，将匹配水平偏离此100%的匹配水平。
不受理论束缚的情况下，且参考图5，发明人提出通过提供包括标称灌注流速NFR和对应的过量灌注流速ΔFR的目标灌注流速TFR，并且通过同时提供适合的吸取流速SFR，在升主动脉中的灌注出口端240与吸取入口端250之间建立再循环流场，灌注出口端240与吸取入口端250在使用系统时彼此流体相通。在稳态状况中，主动脉中一定量的血液经由吸取口250以吸取流速SFR持续地被吸入到吸取腔220中，以及同时灌注出口端240提供的灌注流以对应于吸取流速SFR的流速替代相同量的血液，以便维持质量流量。因此，在稳态下，至少比例P的目标灌注流速TFR在逆向流中被有效地再循环到升主动脉中，并且最终被吸入到吸取入口端250中。根据本发明的至少此实施方案，此比例P完全由目标灌注流速TFR的全部过量灌注流速ΔFR提供，以使灌注流的其余部分，即标称灌注流速NFR同时继续维持在主动脉弓3中以经由身体循环系统提供身体的最小代谢需求。因此，吸取流速DFR与过量灌注流速ΔFR之间的匹配水平是100%。在此实施方案的备选变化中，此比例P完全由目标灌注流速TFR的第一部分过量灌注流速ΔFR提供，以使灌注流的其余部分，即标称灌注流速NFR加上过量灌注流速ΔFR的其余部分同时继续维持在主动脉弓3中以经由身体循环系统提供多于最小值的身体代谢需求，并且因此，吸取流速DFR与过量灌注流速ΔFR之间的匹配水平是基本小于100%。
参考图6，并且同样不受理论束缚的情况下，发明人提出在相对较低水平的吸取流速SFR(本文中表示为SFRsub)，再循环流场(在附图中以虚线360指示)相对较小，并且可以不延伸到升主动脉2的内壁10，从而在升主动脉2中保留基本不受此再循环流场影响的停滞区或“死区”DZ。在这些状况下，死区DZ内可能存在的栓塞残骸也基本不受再循环场的影响，并且实际上自由地迁移到主动脉弓3，对患者可能有严重结果。在这些状况下，即使进一步增加目标灌注流速TFR，而同时保持低吸取流速SFRsub，死区仍留存，并且仅进入身体循环系统的灌注流速被增加到标称灌注流速NFR以上。
参考图7，并且同样不受理论束缚的情况下，发明人还提出，随着吸取流速SFR从低吸取流速SFRsub增加到吸取流速SFR的阈值(本文表示为SFR阈值)(同时还将目标灌注流速TPR增加到对应的阈值目标灌注流速TPR阈值，以便仍以标称灌注流速NFR向身体循环系统提供至少最小灌注流)，再循环流场变得更大，达到阈值再循环流场RFF阈值。在此阈值吸取流速SFR阈值下，阈值再循环流场RFF阈值使得始发于增加的目标灌注流速TPR的对应比例P且实际上经由吸取入口端250吸入的逆向流有效地将死区DZ减少到0，使得阈值再循环流场RFF阈值现在占据升主动脉的上游部分，或至少使得阈值再循环流场RFF阈值延伸到升主动脉2的壁10(阈值再循环流场RFF阈值的下游极限由362处的虚线指示)，以便例如有效地防止栓塞残骸从升主动脉2迁移到主动脉弓3或减少栓塞残骸的可能迁移。因此，在这些状况下，升主动脉2中的任何栓塞残骸最终被转移到吸取入口端220并通过吸取插管220去除。
仍参考图7，并且同样不受理论束缚的情况下，发明人还提出，随着吸取流速SFR进一步增加到高于吸取流速SFR的阈值SFR阈值(同时目标灌注流速TPR也从对应的阈值目标灌注流速TPR阈值增加，以便仍以标称灌注流速NFR向身体循环系统提供至少最小灌注流)，再循环流场变得更大和/或更强，并且该再循环流场在本文中称为对应的闭合再循环流场CRFF。在此类状况下，所存在的栓塞残骸迁移到主动脉弓3中的风险比前述的阈值吸取流速SFR阈值的更低，对应闭合再循环流场CRFF的下游极限364在升主动脉2中进一步向上游移动。
因此，可以将阈值吸取流速SFR阈值定义为最小吸取流速，在该最小吸取流速中，栓塞残骸从升主动脉2至主动脉弓3的迁移有显著减少，并且优选地有效地防止栓塞残骸的此类迁移。虽然阈值吸取流速SFR阈值的精确值可以根据患者的特定情况而有所变化，但是发明人认为该阈值吸取流速SFR阈值可以在特定患者的标称灌注流速NFR的约10%与约25%之间变化。因此，阈值吸取流速SFR阈值的值的例子可以是特定患者的标称灌注流速NFR的10%或15%或20%或25%。
因此，在此类状况中，其中吸取流速SFR处于或高于吸取流速的阈值SFR阈值，(同时目标灌注流速TPR也处于或高于对应的阈值目标灌注流速TPR阈值，以便仍至少以标称灌注流速NFR向身体循环系统提供灌注流)，在主动脉(具体为升主动脉)内提供的流的特征和/或影响中有定性以及定量的变化，从而与以非常低的流速在主动脉内提供的流相比，这引起栓塞残骸至主动脉弓3中迁移的实质减少或消除。
在任何情况中，可以通过多种方式确定或估算阈值吸取流速SFR阈值的工作值，其可以是患者独有的或通用的。例如，可以在物理上对特定患者的主动脉或标准成人主动脉的解剖结构和流参数(以适合的方式定义，例如具有在人口或其统计上显著的样本中取均值的解剖结构)建模，以便构造主动脉的物理模型，并利用对栓塞残骸建模的适合颗粒测试该物理模型。以对血液建模的流体来提供进出装置200(正确地安装在模型中以模拟在真实主动脉中的安装)的流体流，并且以可控和选择性的方式改变这些流，确定对颗粒往主动脉弓的迁移、向主动脉的上游始发和/或来自装置200的灌注腔的颗粒的影响。同时优选地，将灌注流速度保持低于阈值V。由此可以通过经验确定阈值吸取流速SFR阈值。
或者，可以创建患者的主动脉的计算机模型模拟，并且还可以在与物理模型相似经必要修改的计算机模型中，在流进和流出主动脉装置(也在计算机模拟建模)的流体流的计算机环境中进行适合的计算机化流分析。
在任何情况中，在标准EROM模式的至少一个实施例中，将吸取流速SFR较好地设为高于阈值吸取流速SFR阈值，或设为位于或接近于最大吸取流速SFRmax，同时以最大目标灌注流速TFRmax提供灌注，以便有效地使用完全对应的最大过量灌注流速ΔFRmax来从升主动脉去除或潜在地去除栓塞残骸，此时以前述标称灌注流速NFR提供足够的灌注以满足患者的需求，而同时以保持目标灌注流速以低于阈值速度V的流速度流动。
无论何时只要需要或期望，即可使用EROM模式，例如在如下情况中：
(a)在夹合或闭塞主动脉之前，预期并收集此后可形成的可能的栓塞残骸。
(b)在夹合或闭塞主动脉之后，收集可能由此而形成的可能的栓塞残骸。
(c)在放开主动脉或移除主动脉中的闭塞之后，收集可能由此而形成的可能的栓塞残骸。
(d)无论何时，有在升主动脉中可能发现栓塞残骸的疑似情况或其中检测到此类栓塞残骸。
(e)在心脏手术的整个过程中，无论何时，只要有需要对身体循环系统提供人工灌注。
在(b)和(c)之间，即，认为以通过系统100转移并去除了任何可能的栓塞残骸之后，但是预期放开主动脉或移除主动脉中的闭塞之前，可能将操作模式从EROM模式更改到NPOM模式，以便继续对身体循环系统提供标称灌注。操作模式的此切换仅需要吸取流速SFR逐渐地降低到0，同时将目标灌注流速TFR降低到标称灌注流速NFR。
相反，刚在期望放开或移除主动脉中的闭塞之前，将操作模式从NPOM模式更改回EROM模式以便再次开始吸取是可能的，其中吸取流速从0增加到所需的值，以及目标灌注流速TFR以相似的方式增加，以便提供再循环场的足够流量以及同时继续向身体循环系统提供标称灌注。
如果(c)之后，升主动脉中仍有栓塞残骸的疑似情况或迹象，则可以进一步持续EROM模式，直到去除了所有栓塞残骸为止，在启动心脏之前，此后，如果不再有栓塞残骸，则系统100可以切换到以NPOM模式操作，然后随着心脏接管向身体提供含氧血的机能，将实际灌注速率降低到0。
作为备选，甚至一旦心脏再次启动时，继续以EROM模式操作是可能的，以便消除向主动脉上游始发的栓塞残骸。具体来说，在此类情况中，可以除气模式(DAM)操作该系统，以便去除气泡形式的栓塞残骸。实际上，在此类DAM模式中，以及当心脏工作并提供部分或全部标称灌注时，该系统可以配置为用于提供比其它操作模式所需更高的吸取流速。
参考上文的(e)，无论何时，只要存在向身体循环系统提供人工灌注的需要，例如当存在体外循环系统产生栓塞残骸的风险以及经由灌注腔引入患者体内时，期望在整个心脏手术中使用EROM模式。因此，EROM可以完全替代NPOM模式，并且持续地使用直到手术结束为止。
因此，显然系统100可以持续地以EROM模式使用，例如从刚期望夹合主动脉或在主动脉中提供闭塞之前，或甚至一安装了装置200起，直到放开主动脉或从其中移除闭塞之后。在这种持续EROM模式中，可以按期望的预设水平设置吸取流速和目标流速，或者可以改变吸取流速或目标流速，但是总是维持适合的吸取流和适合的过量灌注流。
显然，也可以采用间歇性方式来使用系统100，其中当存在栓塞残骸的危险或风险时，例如夹合和放开主动脉期间，提供高目标灌注流速TFR和高吸取流速SFR，并且在其它时间将这些流速降低以提供零吸取流速或低流速。
在此实施方案的至少一些备选变化中，可以提供适合的传感器系统以例如检测升主动脉中是否存在栓塞残骸，并且在检测到栓塞残骸时，自动地将系统切换到EROM模式(或如果已经处于EROM模式中，则可能自动地进一步增加目标灌注流速TFR和吸取流速SFR)。例如，此类传感器可以是基于经颅多普勒技术(在本领域中称为TCD)。
一旦心脏完全接管为身体提供灌注，则可以例如以常规用于卸除常规主动脉插管装置的方式卸除装置200。
要注意，在远侧部210与主动脉的壁10之间没有接触(除了由于将远侧部201穿进主动脉的情况以外)的情况下，至少根据此实施方案的系统100的操作或停止系统100的操作本身不会导致新栓塞残骸的显著或实际产生。
图3(a)中图示第一实施方案的备选变化，其中进一步将装置200修改为包括气泡吸取入口262的形式的附加吸取入口端，该附加吸取入口端具体配置为用于去除例如在放开主动脉时可能释放到主动脉中的气泡形式的栓塞，并且因此可以将图3(a)的动脉装置200作为除气装置来操作。正如可以见到的，气泡吸取入口262与吸取腔220相通，并且位于远侧部201中在操作装置200时靠近主动脉2的内壁的位置，优选地位于主动脉壁中的重力高点，从而有助于气泡迁移到此处以便随后将其去除。
图8中图示第一实施方案的备选变化，其中将装置200进一步修改为在远侧部201的外壁238上包括可选择增大装置400。此实施方案中的可增大装置400包括可膨胀环形球囊件410，可膨胀环形球囊件410可以选择性地从紧缩状态膨胀，其中球囊件410靠近外壁238，达到膨胀状态，如图8所示，其中球囊件410部分地阻塞升主动脉的横截面，但是仍允许吸取入口端250与灌注出口端250之间显著的流体相通。具体来说，在使用装置且球囊件410处于膨胀状态时，球囊件410不紧靠主动脉壁10或与主动脉壁10接合，并且优选地不与主动脉壁10接触。以NPOM模式使用此实施方案经必要的修改与本文对第一实施方案所描述的相似，并且在此模式中，可以使球囊件膨胀或紧缩。相似地，以EROM模式使用此实施方案经必要的修改与本文中对第一实施方案的描述相似，以及在此模式中也可以使该球囊件膨胀或紧缩，虽然即使在吸取流速低于前述的阈值吸取流速SFR阈值的情况下，在膨胀时它可更有效地操作用于去除栓塞残骸。
图9中图示第一实施方案的另一个备选变化，其中表示为201’的远侧部经必要的修改与对第一实施方案公开的远侧部201相似，仅存在一些差异。这些差异包括：
-在图9的实施方案的远侧部201’中，该装置的远侧端204’现在延伸进主动脉弓3中；
-远侧部201’包括多个灌注出口端240’，而非第一实施方案的单个灌注出口端240；
-远侧部201’包括多个吸取入口端250’，而非图3所示的第一实施方案的单个吸取入口端250，并且因此还可以包括与图3a的实施方案图示的相似的除气吸取端口。
而且，至少一个或多个灌注出口端240’(表示为240a’)位于主动脉装置安装于其中时将处在升主动脉2内的位置处，这与第一实施方案的单个灌注出口端240的位置相似，并且具有组合流出面积Aa。另一组一个或多个灌注出口端240’(表示为240b’)位于在该动脉装置安装于其中时将处在主动脉弓3内靠近其上游端3U的位置处，并且具有组合流出面积Ab。另一组一个或多个灌注出口端240’(表示为240c’)位于将处在主动脉弓内灌注出口端240b’的更下游的位置处，并且具有组合流出面积Ac。最后，远侧端204’包括另一个出口端240’(表示为240d’)，并且具有流出面积Ad。(任选地，可以在远侧端201’上的不同位置提供另外的灌注出口端。)
所有灌注出口端的组合流出面积240’旨在例如提供期望的目标灌注流速PFR，同时将出口速度保持在阈值速度V以下。而且，流出面积Aa、Ab、Ac和Ad的相对大小可以设为例如经灌注出口端240c’和灌注出口端240d’提供采用标称灌注速率NPR的期望流，同时经灌注出口端240a’和灌注出口端240b’提供采用过量灌注流速ΔFR或至少目标灌注流速TFR匹配吸取流速SFR的比例P的过量灌注流。作为备选，可以将来自灌注出口端240b’的灌注流用于标称灌注流速NPR而非用于过量灌注流速ΔFR。
图9的实施方案的操作经必要的修改与本文对第一实施方案的所公开的操作相似。
在第一实施方案或其上述变化的又一些其它备选变化中，该动脉装置可以包括具有多个灌注腔的灌注腔布置，每个灌注腔与一个或多个适合的灌注源流体相通，以及每个灌注腔经相同的灌注出口端或经多个灌注出口端提供灌注流，和/或，该动脉装置可以包括具有多个吸取腔的吸取腔布置，每个吸取腔与一个或多个适合的吸取源流体相通，以及每个吸取腔经相同的吸取入口端或经多个吸取入口端提供吸取流。
第一实施方案及其至少一些备选变化的特征在于，主动脉(具体来说升主动脉)中需要单一进入点，以用于提供向身体循环系统提供灌注和去除栓塞残骸(和任选地还进行除气)的双重功能，而且可以使用相同的动脉装置来提供其中不需要操作动脉装置的栓塞残骸去除功能的灌注。
第一实施方案或其至少一些备选变化可以根据如下操作参数的其中一个或多个操作参数来操作：
-其中所述标称灌注流速在介于每分钟约3升至每分钟约5升之间的范围内；
-其中所述目标流速在介于每分钟约3.3升至每分钟约7.5升之间的范围内；
-其中所述过量灌注流速在介于每分钟约0.3升至每分钟约2.5升之间的范围内；
-其中所述吸取流速大于每分钟0.5升；
-其中所述吸取流速大于每分钟0.75升；
-其中所述吸取流速大于每分钟1升；
-其中所述吸取流速大于每分钟1.25升；
-其中所述吸取流速在介于每分钟约0.5升至每分钟约2.0升之间的范围内；
-其中所述吸取流速在介于每分钟约0.5升至每分钟约2.5升之间的范围内；
-其中所述吸取流速在介于每分钟约0.75升至每分钟约2.5升之间的范围内。
参考图10和图11，根据本发明的第二实施方案的主动脉系统(本文中以引用数字500表示)包括根据第一实施方案和/或其备选变化的系统的所有元件和特征，并且可以采用与之相似的方式以及相似的操作参数(经必要的修改存在如下文的多个差异)操作。具体来说，动脉系统700包括动脉装置500(本文中也可互换称为主动脉装置)和控制器300。控制器300经必要的修改与针对第一实施方案所公开的控制器一样，其可操作地连接到泵325和吸取源345，并选择性地控制泵325和吸取源345，这经必要的修改也与针对第一实施方案公开的一样。
动脉装置700采用主动脉导管的形式，具体为主动脉内双腔导管，其配置为在系统100的操作期间经由主动脉弓3的正好下游方向的适合插入点799被插入主动脉1，具体为升主动脉2内。在此实施方案中，插入点799位于患者的股动脉中，但是在此实施方案的备选变化中，该插入点可以代之以位于髂动脉8或下行主动脉4的腹部中的适合位置或沿着降主动脉的任何其它适合点的其中之一。
装置700包括两个内腔–灌注腔710和吸入或吸取腔720，并且包括与大致管形内壁740同心的大致管形外壁730。灌注腔710限定在内壁735和外壁730之间的环形空间中，而吸取腔720由内壁735封闭的空间限定。在装置700的远侧端704处，吸取腔720朝吸取入口端750开口，而内壁735与外壁730之间的环形空间被端壁760封闭，指示灌注腔710的远侧端。因此，吸取入口端750是装置700的远侧端，并且在使用时，吸取入口端750朝向主动脉的大致上游方向S。
装置700包括远侧部701，远侧部701配置为被容置在主动脉中，以便使在使用系统500时，远侧端704位于患者的升主动脉2内。在使用500时，远侧部701的近侧端705位于进入点799处。
装置700的近侧端705与该装置的近侧部702邻接，且近侧部702包括灌注入口端745和吸取出口端755。近侧部702因此突出到身体的进入点799之外，并与系统500的其它部件实现接口。近侧部702配置为在将远侧部710安装在主动脉中时同时保留在进入点799的外侧。
远侧部701还包括横向或径向地设置在外壁730上的多个灌注出口端，统一地表示为740。在装置700的操作时，一个或多个灌注出口端740位于装置700上远离主动脉3，即位于升主动脉2中，并且在本文中还表示为远侧灌注出口端740d。附加的一个或多个出口端740位于远侧灌注出口端740d的近侧，该附加的一个或多个出口端740在本文中表示为近侧灌注出口端740p。在图示的实施方案中，近侧灌注出口端740p位于装置700上以在系统500操作时位于主动脉弓3中或刚好主动脉弓3的下游，在胸降主动脉的上部。但是，在此实施方案的备选变化中，近侧灌注出口端740p可以代之以位于装置700上以在装置操作时位于主动脉弓3内或升主动脉2中但是吸取入口端750的下游或在降主动脉4的腹部。在此实施方案的又一些其它备选变化中，近侧灌注出口端740p与远侧灌注出口端740d为一个整体。
返回到图10和图11中图示的第二实施方案，灌注腔710因此相邻地延伸于灌注入口端745与灌注出口端740之间，并且提供它们之间的流体相通。相似地，灌注腔720因此相邻地从灌注出口端755延伸到吸取入口端750，并提供它们之间的流体相通。而且，灌注出口端740位于吸取入口端750的下游(相对于顺向主动脉流而言)。
装置700配置为以如下方式在动脉(具体为主动脉1，更具体为升主动脉2)内操作：经装置700的远侧部701的外侧738分别在动脉、主动脉或升主动脉内的灌注出口端740与吸取入口端750之间提供流体相通。
由此，远侧部701具有外侧738(本文也可互换地称为远侧部701的外表面)，该外侧738在使用装置700时不闭塞或以其它方式阻塞其中插入远侧部701的动脉、主动脉或升主动脉(具体在吸取入口端750的位置与灌注出口端740的位置之间的对应血管的区域内)。而且，装置700以及具体来说远侧部701没有另行配置为在使用该装置期间闭塞或阻塞动脉(具体为主动脉，更具体为升主动脉)例如以便阻止灌注出口端740与吸取入口端750之间经由外侧738的此类流体相通的任何闭塞布置。
在此实施方案的备选变化中，其中可将远侧部配置为具有位于吸取入口端的位置与灌注出口端之间的位置处的一个或多个闭塞装置(例如可膨胀球囊)，并且具有闭塞装置不闭塞其中安装了该装置的血管的非工作状态以及闭塞装置闭塞或阻塞血管的工作状态，这种装置与处于前述的非工作状态或至少不在前述的工作状态的闭塞装置一起进行操作。
在近侧部702的远侧端处，设有套环739。在使用装置700时，套环739经进入点799紧靠其中插入装置的血管的外表面，并且可以使用套环739来限制装置700穿透进入主动脉，以便在此位置中，远侧端704位于升主动脉内的期望位置处。而且，套环739可以有助于将装置700附着于身体。
装置700可以由基本硬质和/或半硬质且医用兼容的材料，包括例如本领域中已知用在主动脉导管装置中的适合医用的塑料、硅、橡胶或复合材料。装置700因此可以配置为一次性装置，由一次性材料制成，并且在患者使用后弃置。作为备选，该装置可以配置为可高温消毒或以其它方式灭菌且非一次性装置，并且可以由适合的材料制成。
经必要的修改以与针对第一实施方案公开的方式相似的方式，灌注腔710配置为用于提供至少标称灌注流，即具有以低于阈值V的标称流速度NFV提供的标称灌注血液流速率NFR，以及具体来说，灌注腔710配置为用于提供具有比前述标称灌注流速NFR显著大系数ΔFR(本文中称为过量灌注流速)的目标灌注流速TFR的目标灌注流。而且，灌注腔710还配置为用于提供具有对应的最大目标灌注流速TFRmax的最大目标灌注流，该对应的最大目标灌注流速TFRmax比前述标称灌注流速NFR大对应的最大过量灌注流速ΔFRmax。因此，在第二实施方案中，灌注腔710还包括对应地大于仅提供标称灌注流速NFR所需的横截面流面积的最小横截面流面积，以便能够使流速高达到前述最大目标灌注流速TFRmax，但是仍处于仍低于前述阈值V的流速度处。
以经必要的修改与针对第一实施方案所公开的方式相似的方式，吸取腔720具有小于灌注腔710的最小横截面流面积的最小横截面流面积，并且在第二实施方案中，吸取腔720配置为用于提供能够从0到最大吸取流速SFRmax变化的吸取流速SFR，该最大吸取流速大致与对应的最大过量灌注流速ΔFRmax相似。
灌注入口端745配置为连接到适合的灌注源320，并由此从其中接收含氧血，经必要的修改与针对第一实施方案所公开的一样。适合的泵325(经必要的修改与针对第一实施方案所公开的一样)将含氧血从灌注源320泵入装置700，并且配置为用于提供至少高达系统100正在治疗的特定患者的最大目标灌注流速TFRmax的可控灌注流速，并且泵325是可以采用可变的方式控制的以便提供从标称为0到至少高达最大目标灌注流速TFRmax的灌注流速。
因此，经必要的修改与第一实施方案的情况一样，泵325可操作地连接到控制器300并受控制器300控制，并且控制器300配置为用于控制泵325以提供0与至少最大目标灌注流速TFRmax之间的范围内的任何期望的灌注流速。
吸取出口端755配置为连接到适合的吸取源345，并由此将血液返回到其中，经必要的修改与针对第一实施方案所公开的一样，并且吸取源345是可控的，并且可操作地连接到控制器300并受控制器300控制。
因此，经必要的修改与第一实施方案的情况一样，吸取源345配置为用于提供从标称为0到至少最大吸取流速SFRmax的可变可控吸取流速，并且控制器300配置为用于控制吸取源345以提供0与至少最大吸取流速SFRmax之间的范围内的任何期望的吸取流速。
在系统500的至少一些操作模式中，吸取源345经由装置700吸取或吸入血液并使其进入到适合的接收容积340中。经必要的修改与第一实施方案的情况一样，在第二实施方案的备选变化中，可以随后对收集在接收容积340的血液进行适当的处理以去除栓塞残骸，然后可以将其提供到灌注源320以提供闭合的系统。
因此，在系统500的操作中，包括动脉装置200和体外循环系统690，体外循环系统690包括控制器300、泵325、灌注源320和吸取源345以及任选地还包括接收容积340。体外循环系统690因此与第一实施方案的体外系统290基本相似或完全相同。
在系统500的操作中，经上述的进入点799将远侧部701插入到主动脉2中，并向上游引导，直到远侧端704位于升主动脉2内为止。用于从降主动脉或进一步下游(如髂动脉或股动脉)中的进入点插入主动脉内导管的外科手术在本领域中是公知的。
可以采用经必要修改与针对第一实施方案所描述的方式相似的方式操作系统500，并且因此可以采用标称灌注操作模式(NPOM)来操作系统500，其中系统500操作至少以标称灌注流速NFR将含氧血提供到身体循环系统，和/或以栓塞残骸去除操作模式(EROM)操作系统500，其中系统500操作以至少以标称灌注流速NFR将含氧血提供到身体循环系统，同时去除栓塞残骸并防止栓塞残骸流入主动脉弓3，经必要的修改正如上文公开的那样。
除了将主动脉装置引入主动脉的方法中的差异外，与第一实施方案的系统100相比，第二实施方案的系统500的操作中的主要差异在于，在第二实施方案中，经灌注腔710提供的灌注流在多个灌注出口端740处存在于灌注腔。在NPOM模式中，以标称灌注流速NFR经远侧灌注出口端740d和近侧灌注出口端740p提供灌注血液，并且根据远侧灌注出口端740d和近侧灌注出口端740p的相对大小和它们在主动脉中的位置，来自后者的流可以是顺向的和/或逆向的，从而从主动脉弓分支的动脉可以接收来自远侧灌注出口端740d的血液以及可能地还接收来自近侧灌注出口端740p的血液。在EROM模式中，远侧灌注出口端740d和近侧灌注出口端740p的相对大小和它们在主动脉中的位置可以使得仅经远侧灌注出口端740d提供目标灌注流速TFR中维持吸取流速SFR的比例P，同时对身体循环系统的目标灌注的其余部分可以仅经由近侧灌注出口端740p来提供或可以还经由远侧灌注出口端74来贡献该其余部分。
在第二实施方案的备选变化中，如图12所示，装置700的远侧端704’包括闭合的端壁739和管形壁延伸部737，管形壁延伸部737从环形壁760的远侧的外壁730向远侧延伸，从而限定吸取腔720的远侧部。远侧端704’包括多个吸取入口端750’，而非第二实施方案的单个吸取入口端750，并且这些多个吸取入口端750’横向或径向设置在管形壁延伸部737上。在此实施方案中，吸取腔720由此相邻地从吸取出口端755延伸到吸取入口端750’，并提供它们之间的流体相通。
图12所示的实施方案的安装和操作经必要的修改与针对图10和图11所示的第二实施方案所公开的安装和操作相似。
参考图13，根据本发明的第三实施方案的动脉系统(本文中以引用数字800表示)包括根据第一实施方案和/或其备选变化的所有单元和特征，并且可以按经必要修改与之相似的方式和相似的操作参数进行操作，其中有如下差异。具体来说，动脉系统800包括动脉流体交换系统810和控制器300’。
在第三实施方案中，由两个单独的动脉装置来分别执行向身体提供标称灌注流速NFR的功能和促使栓塞残骸去除(例如通过提供再循环流场)的功能。因此，动脉流体交换系统810包括栓塞残骸去除装置820和动脉灌注插管830。控制器300’经必要修改与第一实施方案的控制器300相似，但是配置为用于选择性地控制通过栓塞残骸去除装置820和动脉灌注插管830的流体流。
动脉灌注插管830配置为用于向身体循环系统提供灌注，并由此提供标称灌注流速NFR。动脉灌注插管830经泵325a与适合的灌注源320a流体相通，其经必要的修改与第一实施方案的灌注源320和泵320相似。灌注插管830因此具有能够实现向身体循环系统提供所必需的标称灌注流速NFR的适合大小和形状的腔体，并且控制器300’控制泵320a的操作，并由此控制标称灌注流速NFR的操作。
在此实施方案中，以与用于灌注的常规主动脉插管装置相似的方式将动脉灌注插管830插入到主动脉中，并使其位于栓塞残骸去除装置820的下游。
此实施方案的栓塞残骸去除装置820在形式上经必要的修改与第一实施方案及其备选变化的主动脉装置500相似，但是存在一些差异，本文将予以阐明。栓塞残骸去除装置820因此包括插入到升主动脉2中的远侧部，并且包括灌注腔210a和吸取腔220a。灌注腔210a经泵325b与第二灌注源320b流体相通，其经必要的修改与第一实施方案相似。吸取腔220a与吸取源(如泵345和任选为贮存器340)流体相通，其经必要的修改与第一实施方案中一样，并且吸取腔220a可以在所有方面经必要的修改与第一实施方案的对应部件基本完全相同。泵345和325b可操作地连接到控制器300’并可选地受控制器300’控制。
在此实施方案的备选变化中，可以使用单个泵来执行泵345和325b的功能。
在此实施方案的备选变化中，将第一灌注源320a和第二灌注源320b集成到单个灌注源中。
灌注腔210a经必要的修改与第一实施方案的灌注腔210相似，但是与之不同之处在于，在第三实施方案中，灌注腔210a配置为用于仅将过量灌注流ΔFR提供到主动脉中，而非提供完全的目标灌注流速TFR。因此，灌注腔210a的内部横截面可以对应地经必要的修改相对于第一实施方案的灌注腔较小。
因此，虽然动脉流体交换系统810将目标流速TFR提供至主动脉中，动脉灌注插管830配置为用于提供标称灌注流速NFR，而栓塞残骸去除装置820提供目标灌注流速的其余部分，即过量灌注流速ΔFR。
动脉系统800由此以与第一实施方案的动脉系统100相似的方式操作，包括如EROM和NPOM模式的操作模式，其经必要的修改与针对第一实施方案所公开的一样，其中主要差异包括过量灌注流速ΔFR也以期望的匹配水平与吸取流速SFR匹配(经必要的修改与上文针对第一实施方案所公开的公式相似的方式)，但是吸取流速SFR经由栓塞残骸去除装置820，而标称灌注流速NFR选择性地通过与之独立的动脉灌注插管830来提供。当然，操作栓塞残骸去除装置820来提供高于吸取流速SFR的过量灌注流速ΔFR是可能的，并且因此该过量灌注流速ΔFR还将有效地向身体循环系统提供灌注流，或提供小于吸取流速SFR的过量灌注流速ΔFR，并且同时操作动脉灌注插管830来提供高于标称灌注流速NPR的灌注流速以进行补偿。
在不受原理束缚的情况下，发明人认为当使过量灌注流速ΔFR适当地与吸取流速SFR匹配时，并且吸取流速SFR高于上文论述的阈值时，可以通过以经必要的修改与针对第一实施方案论述的方式相似的方式，在灌注腔210a的灌注出口832与吸取腔220a的吸取腔834的吸取入口834之间建立基本自成体系的再循环场。但是，为使之发生，操作动脉灌注插管830以提供足以在动脉灌注插管830与栓塞残骸去除装置820的位置之间有效地或实际地创建停滞区Z的灌注流速。栓塞残骸去除装置820生成的再循环流场使主动脉中可能存在的栓塞残骸转移到吸取入口834，然后将其去除。
栓塞残骸去除装置820可以任选地包括流转移器250，流转移器250朝向灌注出口832并与之间隔开，以便有助于在朝向升主动脉的上游部分的逆方向的过量灌注流速ΔFR的再循环。
此实施方案或其至少一个备选变化的特征在于，例如，可以将栓塞残骸去除装置820的灌注腔210a设计为远比第一实施方案的灌注腔小，并且因此可以例如，较之第一实施方案的主动脉装置减小栓塞残骸去除装置820的总大小。作为备选，可以将灌注腔210a增加大小(例如与第一实施方案中一样)，这对于给定的过量灌注流速ΔFR，有效地减少了灌注出口832处的流速度。
此实施方案或其至少一个备选变化的另一个特征在于，在栓塞残骸去除装置820中，可以使过量灌注速率ΔFR与吸取流速SFR完全匹配(100%的匹配水平)，栓塞残骸去除装置820是相对于动脉灌注插管830为单独的装置。由此，因为基本全部过量灌注速率ΔFR有效地在升主动脉内再循环并以吸取流速被吸出，所以可以为了与动脉灌注插管830提供的灌注流不同的目的来使用灌注流体。例如，可以使用适合的盐溶液或血浆取代含氧血作为提供到栓塞残骸去除装置820的灌注流体，以便提供过量灌注速率ΔFR，并且然后经吸取腔220a将其与栓塞残骸一起去除。此布置的特征在于，为了去除栓塞残骸的目的，无需耗用宝贵的含氧血。其另一个特征在于，可用于过量灌注速率ΔFR的流速度可以大于上文所提及的阈值速度，因为操作流体现在是盐溶液(例如)而非可能另外受损的血液。
与第一实施方案或其备选变化中一样，栓塞残骸去除装置820可以包括气泡吸取入口838，例如，气泡吸取入口838具体配置为用于去除在放开主动脉时可能释放到主动脉中的气泡形式的栓塞，其在形式和功能上经必要的修改与第一实施方案的气泡吸取入口相似，并且因此该栓塞残骸去除装置820可以作为除气装置来操作。
参考图14，根据本发明的第四实施方案的动脉系统(本文中以引用数字900表示)包括根据第三实施方案和/或其备选变化的所有元件和特征，并且可以按经必要修改与之相似的方式和相似的操作参数进行操作，其中有如下许多差异。具体来说，动脉系统800包括动脉流体交换系统840和控制器300’。
与第三实施方案的情况一样，在第四实施方案中，由两个单独的装置来分开并执行向身体提供标称灌注流速NFR的功能和提供再循环流场以促使栓塞残骸去除的功能。因此，动脉流体交换系统840包括经必要修改与针对第三实施方案或其备选变化所公开的一样的栓塞残骸去除装置820和动脉灌注导管860。控制器300’经必要的修改与关于第三实施方案公开的控制器一样。
与第三实施方案的情况一样，灌注腔210a经泵325b与第二灌注源320b流体相通，并且吸取腔220a与吸取源(如泵345和任选为贮存器340)流体相通，并且泵345和325b可操作地连接到控制器300’，并受控制器300’选择性地控制。
动脉灌注导管860配置为用于向身体循环系统提供灌注，并由此提供标称灌注流速NFR。动脉灌注导管860在功能上与第三实施方案的动脉灌注插管相似，并且经泵325a与灌注源320a流体相通，其经必要的修改与针对第三实施方案公开的一样。灌注导管860因此具有能够实现向身体循环系统提供所必需的标称灌注流速NFR的适合大小和形状的腔体，并且控制器300’控制泵320a的操作，并由此控制标称灌注流速NFR的操作。
在此实施方案中，以与用于灌注的常规主动脉导管装置相似的方式将动脉灌注导管860插入到主动脉中，并使其位于栓塞残骸去除装置820的下游。例如，可以将动脉灌注导管860插入到主动脉中，并引导到主动脉弓3中的位置中，其经必要的修改与本文中针对第二实施方案的主动脉装置700所公开的相似。
动脉系统900由此以与第三实施方案的动脉系统800相似的方式操作，包括操作模式，如EROM和NPOM模式，并且还用于经气泡吸取入口838进行除气，其经必要的修改与针对第三实施方案所公开的一样，其中主要差异在于，使用灌注导管而非灌注插管来向身体循环提供标称流速NFR。因此，动脉系统900与第三实施方案的动脉系统共享多个特征，以及具有无需在升主动脉处或靠近升主动脉提供两个进入点的至少另一个特征。
在所附方法权利要求中，用于表示权利要求步骤的字母数字符号和罗马数字仅是为了方便而提供，并不意味着执行这些步骤的任何特定次序。
最后，应该注意，如所附权利要求通篇使用的词汇“包括”应解释为意指“包括但不限于”。
虽然示出并公开了根据本发明的实例实施方案，但是将认识到的是，但应理解的是在不背离本发明的精神的前提下可以在其中进行许多更改。

Claims (46)

1.一种动脉系统，其包括动脉流交换系统和控制器，以配合具有主动脉和身体血液循环系统的患者使用，其中：
所述动脉流交换系统包括配置为在使用所述动脉流交换系统时被容置在所述患者的所述主动脉中的远侧部布置，所述远侧部布置包括：
灌注腔布置，其具有至少一个灌注出口且可连接到至少一个灌注源，所述灌注腔布置配置为用于借此将目标灌注流提供到所述主动脉中，所述目标灌注流具有比标称灌注流速大过量灌注流速的目标灌注流速，其中所述标称灌注流足以向所述患者的身体血液循环系统提供足够的流体流；
以及
吸取腔布置，其具有至少一个吸取入口且可连接到吸取源，所述吸取腔布置配置为用于提供离开所述主动脉的吸取流，所述吸取流具有吸取流速；
所述远侧部布置配置为在使用所述动脉系统时，用于提供所述主动脉内至少一个所述灌注出口与至少一个所述吸取入口之间经由所述远侧部布置的外侧的流体相通；
所述控制器配置为在使用所述动脉系统时，用于：
以所述目标灌注流速选择性可控地将目标灌注流提供到所述主动脉中；
以所述吸取流速选择性可控地提供离开所述主动脉的吸取流；以及
同时选择性地控制所述目标灌注流速和所述吸取流速以使所述主动脉中可能存在的栓塞残骸被转移到所述至少一个吸取入口。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器配置为用于选择性地控制所述目标灌注流速和所述吸取流速以在所述主动脉内至少一个所述灌注出口与至少一个所述吸取入口之间建立再循环流场，以使所述主动脉中可能存在的栓塞残骸被转移到相应的至少一个所述吸取入口。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器配置为用于根据期望的匹配水平，选择性地使所述吸取流速与所述过量灌注流速匹配，所述期望的匹配水平定义为所述吸取流速相对于所述过量灌注流速的百分比。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述匹配水平为100％。
5.根据权利要求3所述的系统，其中所述匹配水平在介于50％与100％之间的范围。
6.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的系统，其中所述目标灌注流速与所述标称灌注流速成第一比例，其中所述第一比例不小于所述标称灌注流速的110％。
7.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的系统，其中所述目标灌注流速与所述标称灌注流速成第一比例，所述第一比例介于所述标称灌注流速的110％与150％之间。
8.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的系统，其中所述吸取流速与所述标称灌注流速成第二比例，其中所述第二比例不小于所述标称灌注流速的10％。
9.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的系统，其中所述吸取流速与所述标称灌注流速成第二比例，其中所述第二比例介于所述标称灌注流速的10％与50％之间。
10.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的系统，其中所述动脉流交换系统配置为用于在所述主动脉中操作，以便至少在与延伸于所述至少一个吸取入口与所述至少一个灌注出口之间的动脉流交换系统部分对应的主动脉区域中未建立所述主动脉的闭塞的情况下提供所述过量灌注流速以及提供所述吸取流速。
11.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的系统，其中所述系统没有另行配置为用于在所述系统的操作中至少在所述至少一个吸取入口与所述至少一个灌注出口之间提供所述主动脉的闭塞的闭塞布置。
12.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的系统，其中所述动脉系统配置为用于在所述动脉系统的操作中在所述患者的升主动脉内提供至少一个所述吸取入口。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述动脉流交换系统配置为用于在所述动脉系统的操作中，使所述主动脉中可能存在的至少大多数栓塞残骸从所述至少一个吸取入口的上游被转移到所述至少一个吸取入口。
14.根据权利要求12所述的系统，其中所述控制器配置为用于提供所述目标灌注流速，其中对应的目标灌注流速度低于避免对血细胞的损伤或将损伤减到最小的阈值。
15.根据权利要求12所述的系统，其中所述远侧部布置包括至少一个附加吸取出口端，所述至少一个附加吸取出口端配置为通过有助于去除气泡形式的所述栓塞残骸来对所述主动脉进行除气。
16.根据权利要求12所述的系统，其中所述动脉流交换系统包括在动脉装置中，并且所述远侧部布置构成所述动脉装置的远侧部且配置为被容置在所述主动脉中。
17.根据权利要求16所述的系统，其中所述动脉装置采用主动脉插管的形式，其中所述远侧部配置为经由所述升主动脉的壁被引入到所述主动脉中。
18.根据权利要求17所述的系统，其中所述远侧部包括弯曲部和远侧端，其中所述远侧端包括所述至少一个灌注出口，以及其中所述弯曲部包括所述至少一个吸取入口。
19.根据权利要求18所述的系统，其中在操作中，所述至少一个灌注出口朝向沿着所述主动脉的大致下游方向，以及所述至少一个吸取入口朝向沿着所述主动脉的大致上游方向。
20.根据权利要求18所述的系统，其中所述灌注腔布置包括第一腔，其中所述吸取腔布置包括第二腔，并且其中所述第一腔和所述第二腔整体形成在所述远侧部。
21.根据权利要求20所述的系统，其中所述第一腔具有第一流横截面以及所述第二腔具有第二流横截面，其中所述第一流横截面与所述第二流横截面之间的横截面比值不小于1.10。
22.根据权利要求20所述的系统，其中所述第一腔具有第一流横截面以及所述第二腔具有第二流横截面，其中所述第一流横截面与所述第二流横截面之间的横截面比值介于1.10与10.0之间。
23.根据权利要求17至权利要求22中任一项所述的系统，其中所述远侧部包括一个所述灌注出口和一个所述吸取入口。
24.根据权利要求16所述的系统，其中所述动脉装置采用主动脉导管的形式，其中所述远侧部配置为经由降主动脉的下游位置处的进入点被引入到所述主动脉中，所述远侧部还配置为向上游被引导至所述升主动脉。
25.根据权利要求24所述的系统，其中所述远侧部包括远侧端和从所述远侧端向近端延伸的伸长部，其中所述远侧端包括所述至少一个灌注出口，以及其中所述伸长部包括所述至少一个吸取入口。
26.根据权利要求24或权利要求25所述的系统，其中在操作中，所述至少一个灌注出口相对于所述主动脉中的顺向流位于所述至少一个吸取入口的下游。
27.根据权利要求24或权利要求25所述的系统，其中在所述动脉系统的操作中，所述至少一个吸取入口朝向沿着所述主动脉的大致上游方向。
28.根据权利要求24或权利要求25所述的系统，其中所述灌注腔布置包括第一腔，以及所述吸取腔布置包括第二腔，并且其中所述第一腔和所述第二腔整体同轴形成在所述远侧部。
29.根据权利要求28所述的系统，其中所述第一腔具有第一流横截面以及所述第二腔具有第二流横截面，其中所述第一流横截面与所述第二流横截面之间的横截面比值不小于1.10。
30.根据权利要求28所述的系统，其中所述第一腔具有第一流横截面以及所述第二腔具有第二流横截面，其中所述第一流横截面与所述第二流横截面之间的横截面比值介于1.10与10之间。
31.根据权利要求24所述的系统，其中所述远侧部包括多个所述灌注出口和一个所述吸取入口。
32.根据权利要求24所述的系统，其中所述远侧部包括多个所述灌注出口和多个所述吸取入口。
33.根据权利要求31或权利要求32所述的系统，其中所述多个灌注出口包括至少第一组所述灌注出口和第二组所述灌注出口，其中，所述第二组位于所述第一组附近，以及其中在所述动脉系统的操作中，所述第一组位于所述升主动脉或主动脉弓内。
34.根据权利要求12所述的系统，其中所述动脉流交换系统包括第一动脉装置和与所述第一动脉装置分开的第二动脉装置，以及所述远侧部布置包括所述第一动脉装置的远侧部和所述第二动脉装置的远侧部，其中所述第一动脉装置和所述第二动脉装置配置为独立地被容置在所述主动脉中，其中所述灌注腔布置包括所述第一动脉装置中包括的至少第一灌注腔和所述第二动脉装置中包括的至少一个第二灌注腔，以及其中所述吸取腔布置包括所述第二动脉装置中包括的至少一个吸取腔。
35.根据权利要求34所述的系统，其中所述第一动脉装置配置为用于经由所述第一动脉装置中包括的所述至少一个第一灌注腔和至少一个相应的所述灌注出口提供所述标称灌注流速，其中所述第二动脉装置配置为用于经由所述第二动脉装置中包括的所述至少一个第二灌注腔和至少一个相应的所述灌注出口提供所述过量灌注流速，以及其中所述第二动脉装置还配置为经由所述第二动脉装置中包括的所述吸取腔和至少一个所述吸取入口提供所述吸取流速。
36.根据权利要求35所述的系统，其中所述第二动脉装置采用主动脉插管的形式，其中所述第二动脉装置中的所述远侧部配置为经由所述升主动脉的壁被引入到所述主动脉中。
37.根据权利要求35或权利要求36所述的系统，其中所述第一动脉装置采用主动脉插管的形式，其中所述第一动脉装置中的所述远侧部配置为经由邻近所述第二动脉装置的所述主动脉的壁被引入到所述主动脉中。
38.根据权利要求35或权利要求36所述的系统，其中所述第一动脉装置采用主动脉导管的形式，其中所述第一动脉装置的远侧部配置为经由降主动脉的下游位置处的进入点被引入到主动脉中，所述第一动脉装置的远侧部还配置为向上游被引导至所述升主动脉至邻近所述第二动脉装置的位置。
39.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的系统，其中所述标称灌注流速在介于每分钟3升至每分钟5升之间的范围内。
40.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的系统，其中所述目标流速在介于每分钟3.3升至每分钟7.5升之间的范围内。
41.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的系统，其中所述过量灌注流速在介于每分钟0.3升至每分钟2.5升之间的范围内。
42.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的系统，其中所述吸取流速大于每分钟0.5升。
43.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的系统，其中所述吸取流速大于每分钟0.75升。
44.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的系统，其中所述吸取流速大于每分钟1升。
45.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的系统，其中所述吸取流速大于每分钟1.25升。
46.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的系统，其中所述吸取流速在介于每分钟0.5升至每分钟2.0升之间的范围内。
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