CN108697346A - 用于量化血管中的电导的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明描述使用联接至至少两个压力传感器的导管构件来量化血管的区域中的流体电导。可以使用来自在导管构件处按已知的流速控制模式对压力的测量的数据来计算血管的区域的流体电导的值。

Description

用于量化血管中的电导的系统和方法
背景技术
用以表征血管中的血流的能力可以在手术或其它医疗过程之前提供有用洞察、或者用于一般患者监测。例如，关注区域可以是靠近心脏的血管。作为非限制性示例，可以使用这种数据在确定手术过程的方法之前，提供对主动脉缩窄或其它状况的严重性的洞察。可用来在血管中建立流模式或流容积的数据可用于量化诸如但不限于主动脉缩窄等的状况的严重性。
发明内容
本发明提供允许使用联接至至少两个压力传感器的导管构件而在血管的区域中量化流体电导的示例系统、装置、设备和方法。可以使用来自在该导管构件处按已知的流速控制模式对压力的测量的数据来计算流体电导的值。作为非限制性示例，这些系统、装置、设备和方法可用来量化靠近导管构件的近侧外部电导或远侧外部电导。靠近导管构件的近侧外部电导或远侧外部电导的值可以在手术或其它医疗过程之前提供对血管的状况的有用洞察、或者用于一般患者监测。
在示例中，压力传感器至少之一联接至导管构件的远侧尖端，并且至少一个其它压力传感器被定位成远侧尖端的近侧，并且靠近导管构件的轴。可以使用来自在导管构件处按已知的流速控制模式对压力的测量的数据来计算靠近导管构件的近侧外部电导或远侧外部电导的值。
在示例中，血管的区域可以靠近心脏。
示例系统、装置和设备可以包括导管构件和控制流划分系统。所述导管构件包括远侧尖端和具有管腔的轴。所述控制划分流系统包括：至少第一压力传感器，其被布置成靠近所述导管构件的所述远侧尖端；至少第二压力传感器，其被布置在所述轴的外表面上的相对于所述远侧尖端的近侧；以及注入流速源，其联接至所述导管构件，以在所述管腔中按预定流速模式引起注入流。
示例系统、装置和设备可被配置为使用导管和至少两个压力传感器来实现方法。该示例方法包括使所述导管构件联接至身体的一部分。所述导管构件包括远侧尖端和具有管腔的轴。至少第一压力传感器被布置成靠近所述导管构件的所述远侧尖端。至少第二压力传感器布置在所述轴的外表面上的相对于所述远侧尖端的近侧。该方法还包括：在时间间隔T内将所述远侧尖端处注入的流体的流控制为预定流速模式；记录所述时间间隔T内的使用至少所述第一压力传感器和所述第二压力传感器的压力的测量值；以及使用表示压力的测量值的数据以及所述预定流速模式来计算所述远侧尖端处的近侧外部电导和远侧外部电导至少之一。
示例系统、装置和设备可以包括导管构件、控制流划分系统和控制台。所述导管构件包括远侧尖端和具有管腔的轴。所述控制划分流系统包括：至少第一压力传感器，其被布置成靠近所述导管构件的所述远侧尖端；至少第二压力传感器，其被布置在所述轴的外表面上的相对于所述远侧尖端的近侧；以及注入流速源，其联接至所述导管构件，以在所述管腔中按预定流速模式引起注入流。所述控制台包括：显示单元；以及至少一个处理单元，其被编程为：基于使用至少所述第一压力传感器和至少所述第二压力传感器的压力的测量值，来计算电导的值；以及生成用以使所述显示单元显示电导的值的指示的信号。
示例系统、装置和设备可被配置为使用导管和控制划分流系统来实现方法。该方法包括使所述导管构件联接至身体的一部分。所述导管构件包括远侧尖端和具有管腔的轴。所述控制划分流系统包括：至少第一压力传感器，其被布置成靠近所述导管构件的所述远侧尖端；至少第二压力传感器，其被布置在所述导管构件的所述轴的外表面上的相对于所述远侧尖端的近侧；以及注入流速源，其联接至所述导管构件，以在所述管腔中按预定流速模式引起注入流。该示例方法包括：使用所述注入流速源，在第一时间间隔T1内将所述远侧尖端处注入的流体的流控制为预定流速模式；记录所述第一时间间隔T1内的使用所述第一压力传感器和所述第二压力传感器的压力的测量值；使用表示压力的测量值的数据以及所述预定流速模式来计算所述远侧尖端处的近侧外部电导的值；使用第一压力测量值和第二压力测量值以及所计算出的近侧外部电导来计算外部流速，并且使用所述外部流速来计算混合远侧流体中的注入流速相对于外部流速的比；以及控制添加至所注入的流体的药物或药剂的量，并且使用所计算出的注入流速相对于外部流速的比来调整所述量，从而得到所述混合远侧流体中的药物或药剂的指定浓度。
应当理解，前述概念和以下更详细地论述的附加概念的所有组合(假设这些概念不相互矛盾)被视为本文所公开的发明主题的一部分。特别地，出现在本发明结尾处的要求保护的主题的所有组合被视为本文所公开的发明主题的一部分。还应当理解，也可以出现在通过引用所包含的任何公开内容中的本文所明确采用的术语应当被赋予与本文所公开的特定概念最一致的含义。
附图说明
本领域普通技术人员将理解，附图主要是用于例示性目的，而并不意图限制本文所述的发明主题的范围。附图不一定按比例绘制；在一些实例中，本文所公开的发明主题的各个方面可能在附图中被扩大或放大以便于理解不同的特征。在附图中，相同的附图标记通常指代相同的特征(例如，功能上相似和/或结构上相似的元件)。
图1A示出根据本发明的原理的示例导管系统的示意图。
图1B～1C示出跨边界的血管空间中的流体电导的示例标绘图。
图2A示出根据本发明的原理的示例体外回路。
图2B～2C示出根据本发明的原理的另一导管系统的示意图。
图3A～3B示出根据本发明的原理的另一导管系统的示例。
图4A～4B示出根据本发明的原理的另一导管系统的示例。
图4C示出根据本发明的原理的另一导管系统的示例。
图4D(i)和4D(ii)示出根据本发明的原理的另一导管系统的示例。
图5A(i)和5A(ii)示出根据本发明的原理的示例导管系统中的孔径上的偏置阀的示例。
图5B示出根据本发明的原理的示例导管系统中的孔径上的偏置阀的示例。
图5C示出根据本发明的原理的示例导管系统中的孔径上的偏置阀的示例。
图6A示出根据本发明的原理的示例导管系统中的联接至压力传感器的示例注入器构件。
图6B示出根据本发明的原理的示例导管系统中的联接至压力传感器的另一示例注入器构件。
图6C示出根据本发明的原理的联接至压力传感器的示例导管。
图6D示出根据本发明的原理的联接至压力传感器的另一示例导管。
图7A示出根据本发明的原理的示例体外回路系统。
图7B示出根据本发明的原理的另一体外回路系统。
图7C示出根据本发明的原理的另一体外回路系统。
图8A示出根据本发明的原理的联接至控制台的示例体外回路系统。
图8B示出根据本发明的原理的联接至控制台的另一示例体外回路系统。
图9是示出根据本发明的原理的示例计算装置的框图。
图10A～10B示出根据本发明的原理的示例方法的流程图。
图11是根据本发明的原理的示例计算装置框图。
具体实施例
以下是针对与如下的系统、装置、设备和方法有关的各种概念以及这些系统、装置、设备和方法的实施例的更详细说明，其中这些系统、装置、设备和方法允许使用联接至至少两个压力传感器的导管构件来量化血管的区域中的流体电导。应当理解，可以以多个方式中的任何方式实施以上介绍的并且以下更详细地论述的各种概念，因为所公开的概念不限于任何特定实施方式。具体实施和应用的示例主要为了说明性的目的而提供的。
如本文所使用的，术语“包括(include)”意味着包括但不限于，术语“包含(including)”意味着包含但不限于。术语“基于”意味着至少部分基于。
关于本文中结合本文的原理的各种示例所述的表面，对“顶部”表面和“底部”表面的任何参考主要用来指示各种元件/组件相对于基板和彼此的相对位置、对准和/或取向，并且这些术语不一定指示任何特定的参考系(例如，重力参考系)。因此，对表面或层的“底部”的参考不一定要求所指示的表面或层面向接地端。同样，诸如“上方”、“下方”、“上面”和“下面”等的术语不一定指示诸如重力参考系等的任何特定的参考系，而是主要用来指示各种元件/组件相对于表面和彼此的相对位置、对准和/或取向
术语“布置在…上”和“布置在…的上方”涵盖“嵌入在…中”(包含“部分嵌入在…中”)的含义。另外，对特征A“布置在特征B上”、“布置在特征B之间”或“布置在特征B的上方”的参考涵盖特征A与特征B接触的示例、以及其它层和/或其它组件位于特征A和特征B之间的示例。
如本文所使用的，术语“近侧”是指朝向导管、注入器构件或者其它仪器的由用户将操作的一部分(诸如但不限于把手或其它手柄等)的方向。如本文所使用的，术语“远侧”是指远离导管、注入器构件或其它仪器的把手或其它手柄的方向。例如，注入器构件的尖端布置在注入器构件的远侧部分处。
本发明说明允许使用联接至至少两个压力传感器的导管构件来量化血管的区域中的流体电导的示例系统、装置、设备和方法。可以使用来自在该导管构件处按已知的流速控制模式对压力的测量的数据来计算血管的区域的流体电导的值。
流体电导的值可用来表征血管中的血流，从而可以在手术过程或其它医疗过程之前提供有用洞察、或者用于一般患者监测。流体电导的值可用来建立血管中的流模式或流容积，并且可用来量化状况的严重性。
作为非限制性示例，系统、装置、设备和方法可用来量化靠近导管构件的近侧外部电导或远侧外部电导。靠近导管构件的近侧外部电导或远侧外部电导的值可以在手术或其它医疗过程之前提供对血管的状况的有用洞察、或者用于一般患者检测。
在示例中，压力传感器至少之一联接至导管构件的远侧尖端，并且至少另一压力传感器位于远侧尖端的近侧，并且靠近导管构件的轴。可以使用根据来自导管构件的按已知的流速控制模式对压力的测量的数据来计算靠近导管构件的近侧外部电导或远侧外部电导的值。
另外，在使用导管的某些过程期间，静脉或动脉的血流可能被闭塞。每当血流至少部分被阻挡时，在血管的一部分中可能出现无流或低流区域(包括死区)。例如，血管内导管或其它相似装置可以包括用于控制或阻挡动脉或静脉中的流的闭塞装置。在某些情形下，使动脉或静脉中的血流闭塞可以产生血流明显减少的区域、或者血流基本停滞的无流区域。这些区域在本文中被称为“死区”或“无流区”。如果无流或低流区域(包括死区)持续过长的时间段，则组织可能变得缺乏血流并且可能受损。在一些情况下，在血流中长时间产生死区可能会增加产生血栓或血块的风险，这与患者中的栓塞的风险增加相关联。产生与如何使由于阻挡而产生的这些风险最小化的问题。
在一些系统中，诸如在美国专利5,046,503和美国专利5,176,638中所述等，通过添加旁路或灌注管腔来解决由动脉馈送至组织的血流被切断的风险。
本发明还描述用于控制动脉或静脉的一部分中的血流以控制血管的一部分中的低流或无流区域的发生和持续时间的各种示例系统、方法和设备。作为非限制性示例，系统、装置、设备和方法可用来控制血管的一部分中的死区区域的发生和持续时间。
在一些示例中，描述用于在血管内导管或其它相似装置的使用期间控制(包括减少)流动停滞的系统、方法和设备。描述用于基于表示血管的区域的电导的数据来控制或减少血管中的无流或低流区的发生的示例系统、设备和方法。流动停滞的控制可以使用至少一个施加最小电导组件或者使用控制流划分系统来实现。示例施加最小电导组件可用来在血管的区域中施加期望的已知电导值。如果注入器构件外部的电导是已知的，则可以控制注入器构件处的流体注入水平，使得在通常将形成无流或低流区(包括死区)的区域中存在一定量的流体流以进行冲洗。示例控制流划分系统可以使用传感器测量值来计算血管的区域中的电导，从而提供已知的电导值。也就是说，这些方法系统中的任意方法系统都可用来在导管构件的外部提供已知的电导值。利用这些已知的电导值，可以控制流体流，以确保在血管中不会发生无流或低流区，或者确保无流或低流区的发生的持续时间确实不会导致组织损害或其它损害。
减少流动停滞的发生减少或消除了在血管的一部分中形成死区或无流区的可能性。
根据一些示例实现，可以通过使用控制流划分系统来实现流动停滞控制。控制流划分系统包括用于测量近侧外部电导和远侧外部电导这两者的组件。这些测量通过修改在注入器构件处注入的流来防止注入器构件近侧的区域中的死流区。示例装置、系统和方法可以被动地工作以测量流体流，或者可以主动地用来通过引入或抽取一定量的流体来测量流体流。
本发明还描述可以主动地工作以防止或减少操作期间靠近导管的血管的一部分中可能形成的死区的发生(包括冲洗该死区)的装置、系统和方法。
术语“施加最小电导组件”在本文中用来指代用于在基于施加最小电导水平来确保流速不低于某个最小值的情况下控制血管段中的流速的减少的组件。本文的电导是电阻的倒数。在各种示例中，可使用最小电导水平来将流控制为固定流速值(在本文中被称为“固定常数”)、或者作为在比与过程的时间长度T小的时间周期t(即，t<<T)内的平均流速值(在本文中被称为“固定平均值”)。例如，时间周期t可以是心跳或分钟的数量级，而时间周期T可以是持续一个或多个小时的手术或其它过程的时间。
根据一些示例实施例，流动停滞控制可以通过使用被配置为允许改善体外血液返回中的流动控制的施加最小电导组件和系统来实现。本发明还提供限制或防止在靠近施加最小电导组件的动脉或静脉的区域中形成死区的各种示例施加最小电导组件，并且还提供特定死区冲洗装置或子系统。
如本文所使用的，“注入器构件”是包括管腔的装置或组件。在示例中，管腔可用于将流体注入到血管中，作为独立导管系统的一部分或者作为用于在身体的特定位置将血液注入到血管中的示例体外回路系统的组件。
如本文所使用的，术语“血管注入点”是指血管中的远离血液被注入到身体中的导管入口或血管穿刺位置的最远侧位置。
如本文所使用的，术语“周边放置环路”是指具有血液输出(从身体向回路)和血液输入(从回路向身体)导管(或其它输入流端口和/或输出流端口构件)的示例体外回路，其中这些导管可被放置成与身体的血管的一部分接触，而无需来自通常用于引导装置经过动脉或静脉分支的荧光透视或任何其它等效系统。这是所有可能放置的子集，一些放置经由周边循环并且一些放置经由中央循环。
术语“周边”在本文中是以与在参考周边循环系统时使用的方式不同的方式使用的。例如，可以将导管(或其它输入流端口和/或输出流端口构件)放置成与腔静脉接触，或者降低放置到降主动脉或髂动脉中，而无需使用荧光透视。这些有时被认为是中央系统的一部分，而不是周边循环系统。
如本文所用，术语“全身灌注系统”是指经由注入器构件联接至心脏中的血液的系统，其中该注入器构件直接联接至向心脏的主静脉馈送，诸如腔静脉(下腔静脉或上腔静脉)或者髂静脉等。
如本文所使用的，术语“局部灌注系统”是指具有注入器构件的系统，其中该注入器构件被放置成使得所注入的血液的主要部分(大于约50％)在经由一般循环返回到心脏之前馈送到器官系统。
如本文所使用的，术语“近侧外部电导”是指在装置外部的空间中(即，在装置和血管壁之间)沿着注入器构件尖端的近侧区域的电导。
如本文所使用的，术语“远侧外部电导”是指从注入器构件的尖端的注入部位向着远侧血管的总电导。对于血管的动脉侧的注入器构件，这是从尖端向循环的静脉侧的电导。
如本文所使用的，术语“控制流划分系统”是如下的系统，其中该系统用于测量或计算近侧外部电导和远侧外部电导中的任一或这两者的值，然后使用这些测量值以通过修改在注入器构件处注入的流速来防止注入器构件附近的区域中的死流区。如本文使用的这种系统包括至少两个压力传感器、以及在注入器构件的体外回路侧的直接控制经由注入器构件的流速的排量或流速控制泵。在本文的任何示例中，控制流划分系统可以包括压力传感器的分布式阵列。
如本文所使用的，术语“流速模式”是指设置时间段内的流速的函数形式。例如，可以在流体流速源处设置流体流，使得流体流遵循由流速模式设置的值。在各种示例中，流速模式可以是指定函数形式，诸如但不限于正弦函数形式、锯齿函数形式、阶梯函数的函数形式或本领域中的另一周期函数形式(包括更复杂的函数形式)。在其它示例中，在流速模式具有不规则函数形式的情况下，可以在规定时间段内按规则时间间隔测量流速的值，以提供不规则函数形式的近似值。
在本文的非限制性示例中，施加最小电导组件可被配置为在注入器构件的远侧区域周围设置已知的指定近侧电导。近侧电导可以防止形成任何无流或死流区。作为另一示例，在根据本文的原理的控制流划分系统中，测量存在于注入器构件的近侧外部的电导(而不是产生该电导)，并且使用该测量值来控制相关区(包括任何无流或死流区)的流速和冲洗。
在本文的示例中，“偏置阀”是指内部管腔和暴露于血管的轴外部之间的导管段的壁中的组件。在示例中，“偏置阀”可被配置成使得：如果管腔内的压力大于轴外的压力，则存在跨该阀建立的电导Gforward的值。在另一示例中，“偏置阀”可以被配置为使得：如果管腔内的压力小于轴外的压力，则存在跨该阀建立的电导Gbackward的值。在示例中，可以将管腔和血管之间的合理压力差表示为Gforward>>Gbackward，或者Gbackward极小或接近零。
图1A示出示例导管系统100的示意图，其中该导管系统100包括布置在血管的一部分中的装置的轴101。图1A还示出穿过安装在轴101上并且是该装置的一部分的闭塞组件103的平面102。轴保持装置101可以包括穿过该装置的管腔。在示例导管系统100中，闭塞组件103可以包括使用盐水或其它溶液充气的球囊。另一示例闭塞组件103可以包括膨胀以使用由弹簧或其它机械致动施加的力压抵动脉壁的膜。在示例中，闭塞组件103可被配置为从导管系统100的轴装置101延伸以触摸并密封动脉或静脉的壁，从而明显减少或防止流动。如图1A所示，示例平面102垂直于血管截面。根据本文的原理使用示例闭塞组件103来修改跨平面102的流体流。该流体流与基座保持轴外部的流有关。流动的程度由闭塞组件103之前的区域(Pb)和闭塞组件103之后的区域(Pa)之后的压力差来驱动。
图1B和1C示出跨穿过闭塞组件103的平面102的血管空间中的流体电导(G0)-时间的示例曲线图。图1B示出使用闭塞组件103所实现的完全闭塞的流体电导(G0)-时间。在图1B的示例中，在启动闭塞组件以完全阻隔血管空间的时间段Δt内，流体电导减小。图1B的标绘图示出：在启动闭塞组件103以实现完全闭塞时，流体电导变为零。该定义不依赖于压力梯度/差(F＝G(Pa-Pb))。图1C的标绘图描绘在控制部分闭塞期间流体电导(G0)-时间的条件，其中在时间段Δt内启动根据本文的原理的闭塞组件。如图1C所示，电导不是变为零，而是变为大小大于零的最小电导水平。
导管可以部署在血管中的各种目标位置。然而，在目标位置处精确地控制血管的直径非常困难。如果不存在闭塞元件或者没有部署闭塞元件，则泄漏流可能大，然后该泄漏流可能会阻止对正向(远侧区域)流体流的最优控制。这受限于流在较大直径的动脉中较大、但在动脉较小的情况下较小。另一方面，完全闭塞会导致形成死区。根据本文的原理，可以对闭塞组件使用小的控制泄漏流结构，使得对死区进行冲洗，但是泄漏受到限制，由此不会因使用该装置而扭曲对远侧流的宝贵控制。对于与颈动脉或股动脉中的血流相似的流速，200～500ml/min的正向流速将是非常有用的，但是20～50ml/min或甚至更小的冲洗流速可足以冲洗死区。
如本文所述，最小电导水平可以是固定常数或固定平均值。对于固定常数，流体电导G0随时间的经过是恒定的。对于固定平均值，最小电导在与整体装置启动时间相比较小的时间尺度t上可以随时间变化。在示例中，偏置阀可以被配置成实现控制部分闭塞，使得电导随着心跳而改变。在该示例中，“固定平均值”是指在心跳的时间周期内值发生改变的流体电导，但随着该心跳具有非零平均值。这导致在较长时间段内具有非零平均流体电导。
在示例中，施加最小电导是以固定常数形式实现的。位于体外注入器构件的远侧尖端的施加最小电导组件被配置为维持提供用以冲洗将会因任何完全闭塞而产生的死区的流体流的最小电导。将该最小电导的流阻方面的大小设置成冲洗流不大于装置引导穿过注入器构件的流的约50％、或者优选不大于该流的约10％。
在示例中，施加最小电导是以被动形式实现的。示例闭塞元件被配置为包括可选的流体旁路通路，从而允许旁路流冲洗将会因闭塞而产生的死区。将该旁路的流阻方面的大小设置成旁路流不大于装置引导穿过注入器构件的流的约50％、或者优选不大于该流的约10％。
在一些示例中，闭塞组件可以包括要用于闭塞的软球囊。在示例中，软球囊可部分充气，这导致一些漏电导。这可以是有用的，因为血管不均匀并且具有局部膨胀的漏电导量对用户而言是不可观察和/或控制的。
图2A示出联接至个人的示例体外回路200的示意图。示例体外回路200包括泵系统206、热交换器208和注入器构件210。示例体外回路可以包括向着患者的血管的两个连接件。可以实施这样的示例体外回路，以使用一个连接件从血管泵送血液并且使用另一连接件将血液返回至血管。示例体外回路可用于心脏不起作用或不能提供足够的血流的情况，或者可用于修改血液并使血液返回至全身流或局部区域。其它修改可以包括氧合、透析、热化、去除细菌污染物和去除致癌细胞等。图2A示出：注入器构件210在血管注入点212处连接至个人的身体的血管，以基于使用泵系统206进行调制后的流速将血液214返回至身体。血管中的血液注入到身体内的最远侧位置在本文中被称为“血管注入点”。
在一个示例中，注入器构件210可以包括闭塞组件，以将一侧的血流与另一侧的由体外回路经由装置轴注入的流体分开。这可以在血管的一部分中产生无流或限制流的区域(即，死区)。如果闭塞系统位于相对于最近血管分支的确切位置，则可以避免死区，但实际上在真实患者中不能保证这种确切放置。结果，通常在包括血液不流动的注入点的分支中形成死区。如果闭塞长时间保留在原处，则这可能潜在地导致形成血栓或血块。体外血液供给回路可长时间(诸如但不限于数小时～数天的时间等)使用，该时间可能足以增加形成血栓或血块的风险。
图2B示出作为图2A的示例体外回路系统的组件的用于使血液返回至身体血管注入点212中的特定位置的示例注入器构件210。通过轴管腔的注入流体216可以添加至该分支中的血流。当达到替代血流被阻挡的程度时，所注入的血液可以支配远测血管中的流。
图2C示出作为图2A的示例体外回路系统的组件的用于使血液(注入流体216)返回至身体内的特定位置的示例注入器构件210。注入器构件210联接至被示出为完全阻隔血管的一部分的闭塞组件203。如图2C所示，在注入器构件210经由闭塞装置203在血管注入点处注入血液时，可以在闭塞组件203附近形成死区205。
图3A～3B示出根据本文的原理的示例施加最小电导系统。图3A的施加最小电导系统包括具有离散长度l的管腔320，其中该管腔320沿着装置的轴布置并且布置在组件321(诸如但不限于软球囊321等)的下方，从而该管腔320为用以冲洗死区的流提供最小电导。利用设计长度和直径控制的这种管腔320可以为流体呈现恒定的流速并因此允许小的旁通流。图3A示出经由管腔320的新的冲洗流324的正方向。图3B示出经由管腔320的冲洗流326的反方向(冲洗流逆行)。图3A～3B中的虚线用于示出血流328的方向。在图3A和3B这两者中，流经最小电导的流体可以用来冲洗组件321附近的死区，由此防止或最小化不想要的血栓形成。
图4A～4B示出根据本文的原理的另一示例施加最小电导系统。图4A～4B示出包括装置的轴中的恰好在组件421(诸如但不限于球囊等)的近侧的一个或多个孔或孔口430的示例施加最小电导系统，而不是施加最小电导组件下方的额外管腔(如图3A～3B所示)。在这些示例系统中，装置向着远侧尖端指引的流424的一部分在达成闭塞之前经由一个或多个孔(或孔口)430漏出。图4A还示出血流428的方向。图4A示出压力Pb的值小于压力Pa时的示例，这样产生反向冲洗流(被示出为流424)。图4B示出针对Pb相对于Pa足够大使得产生正向冲洗流426的方案的示例施加最小电导系统。
图4C示出根据本文的原理的另一示例施加最小电导系统。该示例施加最小电导系统包括包含一个或多个孔(或孔径)431的施加最小电导组件(弹簧驱动膜440)。一个或多个孔(或孔径)431用来控制流体流，并且提供最小电导。在图4C的示例施加最小电导系统中，以横截面示出膜440。然而，膜440包括(与伞的部署相似)关于装置轴呈对称部署的一个或多个基本上为固态的膜部分。图4C还示出血流428的方向、以及经由施加最小电导组件的一个或多个孔(或孔径)431漏出的流体流442的一部分。
图4D(i)和4D(ii)示出根据本文的原理的其它示例施加最小电导系统。图4D(i)的示例系统包括多瓣软球囊(或其它结构化球囊)450，其中该多瓣软球囊450包括在将血管密封在球囊的瓣之间以提供最小电导时的间隙。在各种示例中，多瓣软球囊(或其它结构化球囊)450可以形成有两个、三个或更多个瓣。图4D(ii)示出多瓣软球囊(或其它结构化球囊)450的不同示例的(经由在图4D(i)中示出的线A-A’的)截面图。作为非限制性示例，施加最小电导系统可以包括包含间隙460的两瓣软球囊(或其它两瓣结构化球囊)455、或者包含间隙470的三瓣软球囊(或其它三瓣结构化球囊)465。
图5A(i)～C示出根据本文的原理的其它示例施加最小电导系统。在图5A的示例系统中，使用偏置阀550来添加向着最小电导的冲洗流的方向的控制。因此，方向性可能会在由跨部件的压力差支持的方向上产生固定常数的流。作为示例，血管中的压力差可以使得由于各心跳引起的注入点分支处的血压偏移的符号改变，即基于收缩压/舒张压变化而从正压值改变为负压值。示例施加最小电导系统可被配置成使得：基于压力差的符号(即，方向)，冲洗流可以仅在心跳周期的一部分内“起作用”，从而实现“固定平均值”最小电导而不是“固定常数”最小电导。
图5A(i)示出在包括组件521(诸如但不限于软球囊等)的导管管腔中的孔径上包括偏置阀510的示例施加最小电导系统。参数Pin和Pout是管腔内的压力的值和靠近软球囊521外的压力的值。在该示例中，远侧区域是流速和压力由穿过管腔并经由远侧尖端注入的流支配的区域。通常，如果Pout由心脏驱动，则Pout的值具有与心跳相似的周期，从而在各周期中达到局部最大值和最小值。图5A(ii)示出在图5A(i)的示例系统中可以实施的示例偏置阀。图5A(ii)示出安装到导管的轴的一部分的示例偏置阀510，其中该偏置阀510具有用于将轴的内部管腔联接至外部的孔、以及比该孔大且锚定在至少一侧上从而覆盖该孔的挠性塑料翼片。示例偏压阀被配置成使得：正的压力差(轴内的压力大于外部压力)可引起挠性塑料翼片打开，从而允许流体向外流动，并且负的压差(轴内的压力低于外部压力)使挠性塑料翼片闭合并密封孔的边缘，从而阻止流体的向内流动。
图5B示出包括联接至组件521的偏置阀532的示例施加最小电导系统。偏置阀532包括被配置为打开并允许流体从注入器构件的中央管腔流出但不允许流入管腔的翼片。也就是说，在压力Pb的值低于压力Pa的情况下，偏置阀532允许流534，这在心跳周期的某些时间间隔内发生。图5B示出经由偏置阀532的翼片的流534的一部分和血流538的方向。在该示例中，仅使用从体外回路注入到身体内的血液的一小部分来冲洗死区(即，经由偏置阀的流534)。
图5C示出在旁路管腔542的端部包括用作偏置阀540的翼片的示例施加最小电导系统。与图3A或图3B所示的施加最小电导系统相同，管腔542具有离散长度l，并且沿着注入器构件的轴布置且布置在组件521的下方。偏置阀540和旁路管腔542的联接动作提供流冲洗死区(或低流区)所用的最小电导。图5C示出经由偏置阀540的翼片的流544的一部分和血流548的方向。偏置阀540的翼片可以安装在旁路管腔542的近端或远端上，由此允许通过设计来选择冲洗流的方向。也就是说，如果将被配置为仅允许向外流体传导的翼片安装在管腔542的近端处(如图5C所示)，则远侧注入的血液回流以进行冲洗。如果将翼片安装在管腔542的远端处，则来自分支的正常血流正向冲洗并且在血管注入点处与所注入的血液混合。由于偏压阀可被配置为允许仅沿一个方向的流动，因此详细操作的一部分由Pb(管腔542之前的压力)和Pa(管腔542之后的压力)之间的施加压力差来决定。如果压力Pa和Pb的值足够接近、使得由伴随着心跳的收缩压/舒张压变化引起的Pb的变化使偏置阀在各心搏周期中的某些时间间隔内打开，则该示例实现将是有益的。
根据本文的原理，可以使用示例施加最小电导组件或者包括施加最小电导组件的示例系统来提供选择性热疗。示例施加最小电导组件可以联接至被配置为施加选择性热疗的任何系统。在任何示例实现中，可以使用根据本文的原理的施加最小电导组件来代替通常的闭塞元件。施加最小电导组件可被布置为靠近至少一个注入器构件(该系统的用于施加选择性热疗的注入器构件)的远侧尖端。作为非限制性示例，根据本文的原理的施加最小电导组件可以联接至本领域中用于施加选择性热疗的任何系统，诸如在美国专利7,789,846B2或国际(PCT)申请PCT/US2015/033529中公开的系统等。
在本文的任何示例中，施加最小电导组件可以形成有无创伤表面、亲水涂层或药物涂层或它们的任何组合。
图6A示出本发明的示例控制流划分系统。该示例控制流划分系统包括第一压力传感器610和第二压力传感器612。第一压力传感器610可被布置成靠近导管的注入器构件614的尖端，并且第二压力传感器612可被布置在注入器构件614上的所测量到的从尖端(或者从压力传感器610)起向操作员靠近了预定义间距(Δ)的位置处。作为非限制性示例，预定间距(Δ)可以为约2cm、约5cm、约8cm、约12cm、约15cm、约20cm、约25cm或约30cm。在各种非限制性示例中，压力传感器610和612其中之一或这两者可被实施为嵌入导管壁中的硅基传感器(具有电子(有线)读数)、或者基于光纤的压力传感器，其中这些基于光纤的压力传感器使用导管壁内的管腔中的光纤以将读数提供至导管的近端处的适当计算接口系统。在另一示例实现中，压力传感器610和612其中之一或这两者被配置为使用：简单的壁管腔，其在图6A所示的位置处具有远侧开口且填充有不可压缩流体；以及外部压力传感器，其安装在导管的近端的流体连接器上，以测量由管腔的流体柱传导的静态或低频压力。压力传感器610可被配置为测量靠近尖端的压力(Ptip)，并且压力传感器612可被配置为测量靠近注入器构件614的压力(Pb)。图6A还示出导管周围的按流速Fb的血流的方向以及注入器构件的尖端处的按流速Ftip的注入血流的方向的示例。
还如图6A所示，导管可以联接至体外系统的流速源616。在示例实现中，流体可以是容积流驱动而不是压力驱动。在流体(Ftip)经由尖端注入血管时，该流体与来自上游的流体(Fb)混合并流经下游电导Gtip。上游流通过在图6A中示出为在动脉(或静脉)的壁与导管之间的空间内出现的电导Gb。可能难以直接测量或预测电导Gb的值。即使布置了压力传感器610和612以测量Pb和Ptip，如果Gb是未知的，则也可能难以直接测量Fb。可以使用根据本文的原理的示例系统和方法来确定Gb的值。
在示例中，流速源可用来控制容积流速。示例流速源可以是但不限于排量泵、注射泵或旋转泵。
在示例中，流速源可用来控制流速，使得在远侧尖端处注入的流体作为一系列容积冲量流动。在该示例中，可以根据阶跃函数来对这一系列容积冲量进行建模。流速源可以是用于执行来自控制台的处理单元的指令以输送这一系列冲量中的各冲量的泵、或者如下的泵，其中该泵基于来自控制台的第一信号而启动并且持续地输送阶跃函数冲量，直到来自控制台的第二信号使泵停止操作为止。
在其它示例中，流速源可用于控制流速，使得流体根据其它类型的函数形式(诸如但不限于正弦函数形式、锯齿函数形式或其它循环函数形式等)流动。
在本文的任何示例中，流速源可用来控制流速以建立流速模式。如上所述，流速模式可以基于任意波形或其它类型的函数形式，诸如但不限于正弦函数形式、锯齿函数形式或其它循环函数形式等。
在根据图6A的原理的非限制性示例中，注入器构件联接至两个压力传感器，其中该注入器构件由外部流速控制部件驱动，以允许测量或计算近侧外部电导和远侧外部电导的值。示例系统使得能够根据表示压力测量值的数据来推导导管的注入器构件周围的流。
提供包括图6A所示的系统的用于确定两个电导的控制流划分系统。被称为近侧电导(Gb)的第一电导是在由两个压力传感器610和612限定的平面之间的导管外的血管空间中的电导。被称为远侧电导(Gtip)的第二电导是从尖端向返回至核心系统(或者在流动意义上为接地端)的血液的电导。由于计算将使用表示局部血管的大小和形状的数据，因此这两个电导通常在没有测量的情况下是不可推断的。在Gtip的情况下，计算将使用表示血管床的损害状态和/或量的数据。这两种电导的值的知识可以提供临床益处，因为这些值代表患者的血管舒张/血管收缩的局部状态的测量值。在使用压力传感器610和612来测量Pb和Ptip的情况下，如果这两者之间的电导如在先前描述的施加最小电导中那样是控制电导，则可以使用流Fb＝Gb(Pb-Ptip)来估计流。在Gb的计算包括表示静脉或动脉的表面的数据的示例实现中，可能无法预先确定Gb。一般而言，在涉及注入器构件的放置的手术或其它医疗过程之前，不能确定Gtip。
本文提供用于在手术或其它医疗过程期间针对患者在原位计算Gb和Gtip这两者的示例系统和方法。使用线性近似法，如下所述，可以使用两个方程式来表示使注入器构件的远侧尖端周围的流平衡：
(1)….Fb＝Gb(Pb–Ptip)
(2)….(Fb+Ftip)＝Gtip(Ptip)
可以从泵(诸如但不限于流速源616等)设置Ftip的值。可以使用图6A的示例系统来测量压力Pb和压力Ptip的值。使用这些值，这些方程式可以简化为：
(3)….Gtip＝Ftip/Ptip+Gb(Pb-Ptip)/Ptip
其中：Gtip和Gb是未知数。在使用注入器构件以使液体返回至身体的手术或其它医疗过程期间，可以使用时间T0处的初始注入流作为F’tip(作为非限制性示例，约为250ml/min)。在时间T1处，流的该值可以改变为F”tip(作为非限制性示例，约为275ml/min，10％的增加)。可以将时间T0和T1处的流的这些非限制性示例值选择成落入注入点处的特定骨骼和特定临床应用的期望临床范围内。图6A的示例系统可用于测量时间点T0处的压力Pb和压力Ptip的值(P’b和P’tip)以及时间点T1处的压力Pb和压力Ptip的值(P”b和P”tip)。使用方程式(3)中的四个不同压力值和两个不同注入流值(即，在时间T0处引入F’tip、P’tip、P’b并且在时间T1处引入F”tip、P”tip和P”b)，生成各自具有两个(2个)未知数的两个(2个)方程式。可以使用这些方程式来计算Gb和Gtip的值。本领域普通技术人员将容易明白，方程式(1)、(2)和(3)是与血管区域中的流、电导和压力有关的方程式的非限制性示例。包括更复杂版本的方程式的其它方程式也是可适用的。例如，电导不独立于压力而本身是压力的函数的方程式也可以通过以下来解决：在所应用的流Ftip的不同值处使用压力的重复测量值来建立更多方程式，并且使得能够对线性或甚至二次或更高阶的压力函数的电导(G)的形式求解。
如本文中所述，流速源可用来控制流速，使得远侧尖端处注入的流体根据阶跃函数或其它类型的函数形式(诸如但不限于正弦函数形式、锯齿函数形式或其它循环函数形式)而流动。在其它示例中，可以基于对流体流的响应函数的测量值来对流速进行建模，并且对适用的函数形式求解。
本文中提供用于在冗长手术或其它医疗过程期间针对患者在原位计算Gb和Gtip这两者的示例系统和方法。作为非限制性示例，这种冗长手术(或其它医疗过程)可持续数小时至数天。示例方法可以包括在手术或其它医疗过程期间按常规重复周期在短时间间隔(t1)内向Ftip应用阶跃变化(即，从基线起的值的离散变化)。作为非限制性时间，可以在手术或其它医疗过程的每个小时的前5分钟(即，t1＝5分钟)内向Ftip应用阶跃变化。在时间间隔t1结束时，Ftip的值返回到基线值。使用本文所述的方法，可以使用用于修改Ftip的值的该示例方法来在冗长手术或其它医疗过程期间按各小时测量Gb和Gtip。这些示例系统和方法在监测血管状态(血管舒张/血管收缩)或者检测血栓形成的过程或溶栓的时间方面具有临床应用。
示例系统和方法的另一示例临床应用如下所述。在手术或其它医疗过程期间，利用针对Gb和Gtip所计算出的值，可以根据所测量到的压力Pb和Ptip来确定正在冲洗靠近尖端的空间的流Fb的量。如果流Fb落在期望的值范围外，则可以调整Ftip以调整Fb。
系统和方法的另一临床应用是确定施加至组织的血液的热容量。在手术或其它医疗过程期间，Fb和Ftip可以在尖端的远侧的区域中混合。如果血流Fb处于第一温度并且所注入的血流Ftip处于不同于第一温度的第二温度，则可以直接计算施加到远侧区域中的组织的血液的热容量并且可以使用所注入的血液的温度的调整来补偿温或冷的血流Fb。可选地，可以通过调整流的比Fb:Ftip及其温度差来进行控制复温的处理。在手术或其它医疗过程期间，可以应用一次或多次本文所述的用于测量Gb和Gtip的示例方法。该方法可被一般化以使用Ftip的多于一个的阶跃变化，在该情况下，操作员可以测量Gb和Gtip的值以判断这些值在方程式(1～3)的线性近似外可如何变化。操作员可以通过例如以下操作来实施根据本文的原理的示例方法：直接设置Ftip，记录传感器记录值，并且使用计算装置来进行计算。在另一示例实现中，本文的计算装置或系统可以包括至少一个处理单元，其中该至少一个处理单元被编程为执行处理器可执行指令，以使示例系统的控制器自动实施如本文所述的用于测量Gb和Gtip的值的测量例程。该示例系统可被配置为允许用户设置Ftip的标称值，并且执行处理器可执行指令以按期望时间间隔(诸如但不限于每30或45或60分钟或其它时间间隔等)进行Gb和Gtip的自动测量。在本文中的任何示例中，计算装置可以是控制台。
图6B示出根据本文的原理的示例控制流划分系统。该示例系统包括结合同心圆筒双端口导管一起使用以支持独立的局部体外环路的两个压力传感器。如图6B所示，两个压力传感器610’和612’联接至作为同心轴类型的体外回路进入导管的一部分的插入构件614。在该示例中，外轴618将血液供给到体外回路618，并且内轴614用作用以使血液返回至身体内的位置的注入器构件。图6B还示出用于血液流出体外回路的虚线615和用于导管周围的血流(Fb)的虚线617。作为非限制性示例，US 7,704,220和美国专利7,789,846公开了可以根据本文的原理在一个或多个示例系统中实施的同心体外进入导管的示例。
图6C和6D示出根据本文的原理的可用于计算靠近心脏的血管的区域中的电导的值的示例系统。在图6C和6D的示例中，示例系统被示出为布置在主动脉弓的区域中。如图6C所示，示例系统包括联接至导管构件620的压力传感器610和612。在该示例中，可以使用压力传感器测量值来计算如本文所述的电导。在示例中，使用压力测量值，可以根据以上所述的用于在原位计算Gb和Gtip这两者的示例方法来计算电导。在图6C的示例中，可以从导管构件620的远侧尖端引入流体流。除了导管620包括允许来自导管构件622的更中间区域的流体流的近侧端口622以外，图6D示出与图6C相似的另一示例系统。
在本文的任何示例系统、方法、装置和设备中，经由注入器构件所注入的流体可以与穿过导管或装置周围的外部空间的流体(外部流体)混合。如果流体流混合，则这些流体流在注入点的远侧的区域中形成混合流体(在本文中也称为混合远侧流)。如果将已知浓度(以mg/ml或质量/容积的其它单位为单位)的药物或药剂添加到注入流体中，则除非外部流体和注入流体的流速的比率是已知的，否则远侧混合流体中的药物或药剂的浓度是未知的。本文描述的示例系统可用于设置外部电导(施加最小电导组件)或量化外部电导(控制划分流系统)。基于电导数据，可以测量或计算外部流体流速。利用外部流体流速的计算值和由连接至注入器构件的泵系统(或其它系统)所设置的注入流速，可以调整添加到注入流体的药物或药剂的浓度以在远侧流体混合物中实现期望的药物浓度。
在本文的任何示例中，药物或药剂可以是用于诊断、治愈、治疗或预防疾病的任何物质。例如，药物或药剂可以包括电解质溶液、纳米颗粒、生物制剂、小分子、大分子、聚合物材料、生物药物、或者可在血流中施用的任何其它药物或药剂。
根据本文的原理的示例系统可用于提供选择性热疗的至少两个区域。示例系统包括体外回路。该示例体外回路包括注入器构件和施加最小电导组件，其中该注入器构件包括布置在血管位置处的远侧尖端，该施加最小电导组件布置成靠近远侧尖端。示例系统还可以包括：第一端口，用于从身体抽取血液；第二端口，用于使血液返回到身体；第一泵，其布置在第一端口和第二端口之间，以将血液从第一端口泵送到第二端口；分支部，其位于第一泵和第二端口之间；第三端口，其连接至分支部，其中该第三端口位于注入器构件的体外侧；以及第二泵，其位于分支部和第三端口之间。第二泵可被配置为控制从分支部经由第三端口向着注入器构件的流速。示例系统还可以包括布置在第一端口和第二端口之间的第一热交换器以及布置在第二泵和注入器构件之间的第二热交换器。第一热交换器可被配置为将注入到第二端口中的血液的温度设置为第一温度水平。第二热交换器可被配置成将注入到注入器构件中的血液的温度设置为不同于第一温度水平的第二温度水平。第一热交换器可以布置在分支部和第一端口之间或者布置在分支部和第二端口之间。
用于提供选择性热疗的至少两个区域的示例系统可以包括被布置成靠近注入器构件的远侧尖端的闭塞组件或施加最小电导组件。
根据本文的原理的用于提供选择性热疗的至少两个区域的另一示例系统可以包括体外回路，其中该体外回路包括包含布置在血管位置处的远侧尖端的注入器构件。该示例系统可以进一步包括靠近远侧尖端的控制流划分系统。控制流划分系统可以包括用于测量靠近至少一个注入器构件的远侧尖端的流的第一传感器和用于测量第二压力的第二压力传感器，其中该第二压力传感器布置在相对于远侧尖端的近侧的大于或大致等于血管的直径的两倍的距离的位置处。在其它示例中，间距距离可以大于或大致等于血管的直径的三倍、五倍或十倍。在另一示例中，在相对于远侧尖端的近侧，间距距离可以大于约1.0cm。示例系统还可以包括：第一端口，用于从身体抽取血液；第二端口，用于使血液返回到身体；第一泵，其布置在第一端口和第二端口之间以将血液从第一端口泵送到第二端口；分支部，其位于第一泵和第二端口之间；第三端口，其联接至分支部，其中该第三端口位于注入器构件的体外侧；以及第二泵，其位于分支部和第三端口之间。第二泵可被配置为控制从分支部经由第三端口向着注入器构件的流速。示例系统还可以包括布置在第一端口和第二端口之间的第一热交换器以及布置在第二泵和注入器构件之间的第二热交换器。第一热交换器可以被配置为将注入到第二端口中的血液的温度设置为第一温度水平。第二热交换器可以被配置成将注入到注入器构件中的血液的温度设置为不同于第一温度水平的第二温度水平。第一热交换器可以布置在分支部和第一端口之间或者布置在分支部和第二端口之间。
用于提供选择性热疗的至少两个区域的示例系统可以包括被布置成靠近注入器构件的远侧尖端的闭塞组件或施加最小电导组件。
图7A示出根据本文的原理的用于提供选择性热疗的至少两个区域的示例三端口体外回路的示意图。作为非限制性示例，可以实施用于利用独立的流速和温度控制来控制向核心和附接的局部分支的血流的体外回路。在图7A的非限制性示例中，体外系统700是三端口双区体外回路，其中在该三端口双区体外回路中，主静脉-动脉(VA)体外环路710经由第一端口711从身体提取血液并且使用泵712和氧合器/热交换器714经由第二端口715返回该血液。该示例系统可以包括排量或容积驱动泵716，其中该排量或容积驱动泵716位于主环路的分支718上，并且将控制容积流速的血液从主回路中抽出并经由独立的热交换器720、第三端口721和远侧注入器构件722注入到身体的局部区域724中。在非限制性示例中，分支718可以是局部灌注低温分支。图7A的非限制性示例系统在部署有适当的区域温度传感器时，允许在身体内建立两个独立控制的温度区域。在其它示例中，根据用户是否期望对注入器构件血液氧合，分支718可以在主环路氧合器714之前或之后联接至主环路。在这些示例中，如果系统用于经由远侧注入器构件施加局部低温(诸如在国际(PCT)申请PCT/US2015/033529中所公开的等)，则在注入器构件上不存在同心圆筒流出物可能会导致该构件导管向放置该构件导管的动脉的传导冷却增大。该影响可能需要在主回路环路上进行一些附加增温，以在期望控制的身体区域中实现等效热目标。
图7B示出根据本文的原理的用于提供选择性热疗的至少两个区域的另一示例体外回路。与图7A相同，图7B的体外系统700’包括主VA体外环路710，其中该主VA体外环路710经由第一端口711从身体提取血液，并且使用泵712、氧合器713和热交换器714经由第二端口715返回该血液。在非限制性示例中，氧合器713和热交换器714可以是组合单元。示例系统700’还包括位于分支718上的排量或容积驱动泵716，以将控制容积流速的血液从主回路抽出并将该血液经由独立的热交换器720、第三端口721和远侧注入器构件722注入到身体的局部区域。在体外系统700’的示例中，注入器构件还可以包括闭塞部件、施加最小电导组件(根据本文中的任何示例，包括图3A～5C中任一)、或者联接至注入器构件的压力传感器对(根据本文中的任何示例，包括图6A或6B)、或者压力传感器对以及闭塞部件或施加最小电导组件这二者。在图7B的非限制性示例系统中，注入器构件722包括施加最小电导组件726和联接压力传感器对728这两者。在图7B的示例中，主环路上的氧合器714位于局部注入器分支718之前，因此局部注入的血液被氧合。
图7C示出根据本文的原理的用于提供选择性热疗的至少两个区域的另一示例体外回路，其中该示例体外回路包括与结合图7B所述的组件相似的组件。然而，在图7C的体外系统700”中，主环路上的氧合器713沿着局部注入器分支之后的环路定位，因此局部注入的血液未被直接氧合。在非限制性示例中，氧合器713和热交换器714可以是组合单元。
图7A～7C中的任意的非限制性示例系统可以包括联接至身体的区域以允许提供身体的两个独立控制温度区域处的温度的测量值的温度传感器。例如，至少一个温度传感器可以布置在或以其它方式联接至由第二端口灌注的区域，并且至少一个温度传感器可以布置在或以其它方式联接至由远侧注入器构件灌注的身体的局部区域。布置在或以其它方式联接至由第二端口灌注的区域的至少一个温度传感器可被配置为测量身体的一部分的平均核心体温和/或平均系统温度。布置在或以其它方式联接至由远侧注入器构件灌注的身体的局部区域的至少一个温度传感器被配置为测量局部区域的温度。
图7A～7C中的任意的非限制性示例系统可以包括联接至热交换器至少之一的温度传感器。
根据图7A～7C的原理的其它非限制性示例系统可被配置用于对体外环路中的血液进行其它过程，诸如但不限于透析、氧合，纯化、药理操纵、光解或可用于血液的其它过程等。可以对主环路或分支或这两者进行这些过程中的任一个或多个过程(其中，对环路或分支进行不同量或数量的一个或多个过程)。
在图7A～7C的非限制性示例中，主环路被描述为VA环路。然而，在其它示例实现中，主环路可以是静脉-静脉(VV)环路而不是VA环路。在示例VV环路中，血液从血管的静脉侧(通常从髂静脉或下腔静脉)被提取，并且被返回到(通常高于或更接近心脏的)腔静脉中。在另一示例中，可以在股静脉中用单次穿刺来实施VV，并且可以使用单个双管腔导管来放置各自使用导管的管腔的VV环路血液输出和返回这两者。
根据本文的原理的示例系统可以包括一个或多个控制台。示例控制台可以包括一个或多个用户接口，其中这些用户接口被配置为接收代表示例体外系统主环路和/或局部分支的泵、热交换器和/或氧合器中的一个或多个的期望设置的输入。示例控制台可以包括一个或多个处理单元，以执行处理器可执行指令，以使泵、热交换器和/或氧合器中的一个或多个在一段时间内改变为不同的操作设置和/或维持特定的操作设置。在任何示例中，可以在一个或多个用户接口处从用户或从另一计算装置直接接收到输入。示例控制台可以包括至少一个存储器以存储可以使用一个或多个处理单元实施的处理器可执行指令。示例控制台可被配置为使用联接至控制台的示例系统来存储和/或发送表示系统的设置的数据以及/或者基于一个或多个过程的执行所推导出的任何测量数据。
图8A示出根据本文的原理的联接至控制台802的示例体外回路系统800。与图7B相似，图8A的体外系统800包括主VA体外环路810，其中该主VA体外环路810经由第一端口811从身体提取血液，并且使用泵812、氧合器813和热交换器814经由第二端口815返回该血液。在非限制性示例中，氧合器813和热交换器814可以是组合单元。示例系统800还包括位于分支818上的排量或容积驱动泵816，以将控制容积流速的血液从主回路抽出并将该血液经由独立的热交换器820、第三端口821和远侧注入器构件822注入到身体的局部区域。此外，与图7B的非限制性示例系统相似，注入器构件包括施加最小电导组件826和压力传感器对828。在图8A的示例中，控制台802联接至位于分支818上的排量或容积驱动泵816、以及压力传感器对828。在其它示例中，控制台802可以连接至系统的不同组件，包括示例系统的泵、热交换器和/或氧合器中的任一个或多个。
图8A的非限制性示例系统可以包括联接至身体的区域以允许提供身体内的两个独立控制的温度区域处的温度的测量值的温度传感器。例如，至少一个温度传感器可以布置在或以其它方式联接至由第二端口灌注的区域，并且至少一个温度传感器可以布置在或以其它方式联接至由远侧注入器构件灌注的身体的局部区域。布置在或以其它方式联接至由第二端口灌注的区域的至少一个温度传感器可被配置为测量身体的一部分的平均核心体温和/或平均系统温度。布置在或以其它方式联接至由远侧注入器构件灌注的身体的局部区域的至少一个温度传感器被配置为测量局部区域的温度。
在示例中，控制台802可以被配置为操作控制台。在该示例中，操作控制台可以包括用于驱动热交换器的水冷却器/加热器、以及被配置为显示用于实施操作序列的操作步骤的用户指令的图形用户接口。控制台802的图形用户接口可被配置为实施操作序列，从而使体外回路控制由第二端口灌注的血液的温度，以将由至少一个温度传感器报告的温度测量值调整成保持在目标核心提问范围内，并且使体外回路控制注入到局部区域的血液的温度，使得至少一个温度传感器报告目标区域温度范围内的温度测量值。
示例控制台802可被配置为使用本文描述的控制流划分系统的方法来自动进行Gb和Gtip测量。基于所接收到的输入，控制台可以使处理器执行用于记录表示注入器构件内部的流和注入器构件上压力的值的数据的指令，同时还控制注入流速的量，以根据本文所述的任何示例的原理来辅助或实现注入器构件的近侧电导和远侧电导的测量方法的自动进行。这样的示例控制台802可被配置为使控制流划分系统自动化，其中该控制流划分系统应用于联接至全体体外环路的注入器构件、或者应用于具有体外容积流速源(诸如但不限于图6A的示例等)的另一导管系统。
图8B示出根据本文的原理的联接至控制台852的另一个示例系统850。示例系统850包括流速控制源860和储液器862。作为非限制性示例，示例的流速控制源860和储液器862可以是但不限于注射器或注射器驱动器。示例系统850还包括联接至身体的局部区域的远侧注入器构件872。注入器构件872包括施加最小电导组件876和压力传感器对878。在图8B的示例中，控制台802联接至流速控制源860和压力传感器对878。在图8B的示例中，流速控制源860和储液器862用于(根据上文描述的任何示例)建立控制流划分系统的两个Ftip设置。作为非限制性示例，基于在控制台处接收到的指令的设置可以首先按例如50ml/min将血液抽取至储液器并持续2分钟，然后等待两分钟，然后使血液按50ml/min返回并持续两分钟。在该非限制性示例中，这样建立了Ftip＝-50ml/min、Ftip＝0和Ftip＝+50ml/min。基于在控制台852处(例如，从用户或另一计算装置)接收到的输入，可以执行指令以根据在该输入中指定的设置进行任何其它期望的过程。
根据本文的原理的示例系统可以包括用于控制流体的流的一个或多个控制器。例如，一个或多个控制器可以联接至注入器构件以控制从注入器构件的远侧尖端向外的流体的流。
根据本文的原理的示例系统可以包括控制台。图9示出示例控制台905，其中该控制台905包括至少一个处理单元907和存储器909。示例控制台可以包括例如台式计算机、膝上型计算机、平板电脑、智能电话、服务器、计算云、它们的组合、或者能够根据本文的原理与控制器或其它系统进行电子通信的任何其它合适的装置。示例处理单元907可以包括但不限于微芯片、处理器、微处理器、专用处理器、专用集成电路、微控制器、现场可编程门阵列、任何其它合适的处理器、或者它们的组合。示例存储器909可以包括但不限于硬件存储器、非暂时性有形介质、磁存储盘、光盘、闪存驱动器、计算装置存储器、随机存取存储器(诸如但不限于DRAM、SRAM、EDO RAM等)、任何其它类型的存储器、或者它们的组合。
在示例中，控制台可以包括显示单元911。示例显示单元111可以包括但不限于LED监视器、LCD监视器、电视机、CRT监视器、触摸屏、计算机监视器、触摸屏监视器、移动装置(诸如但不限于智能电话、平板电脑或电子书等)的屏幕或显示器、以及/或者任何其它的显示单元。
图10A～10B示出根据本文的原理使用示例流划分系统或者包括联接至导管构件的至少两个压力传感器的示例系统可以实施的示例方法。可以使用控制器基于来自执行存储到存储器的指令的处理单元的命令或其它信号来实施图10A～10B的步骤中的一个或多个步骤。
图10A示出如下的示例方法，其中该示例方法包括：(步骤1002)在时间间隔T内将注入器构件的远侧尖端处注入的流体的流控制为预定流速模式；(步骤1004)记录该时间间隔T内的使用第一压力传感器和第二压力传感器的压力的测量值；以及(步骤1006)使用表示压力的测量值的数据以及预定的流速模式来计算远侧尖端处的近侧外部电导和远侧外部电导至少之一。远侧尖端可以是体外回路或导管构件的注入器构件的一部分。在示例中，可以使用注入流速源来控制流速模式。在一个示例中，注入流速源可以是泵。
图10B示出根据本文的原理使用示例流划分系统或者包括联接至导管构件的至少两个压力传感器的示例系统可以实施的另一示例方法。在步骤1052中，在第一时间间隔(TA)内将注入器构件(或导管构件)的远侧尖端处注入的血流控制为第一恒定流速。在步骤1054中，至少记录该第一时间间隔(TA)内的使用第一压力传感器和第二压力传感器各自的第一压力测量值(P1A和P1B)。在步骤1056中，在第二时间间隔(TB)内将注入器构件的远侧尖端处注入的血流控制为与第一恒定流速不同的第二恒定流速。在步骤1058中，至少记录该第二时间间隔(TB)内的使用第一压力传感器和第二压力传感器各自的第二压力测量值(P2A和P2B)。在步骤1060中，使用处理单元的至少一个处理器，以使用表示第一压力测量值、第二压力测量值、第一恒定流速和第二恒定流速的数据来计算注入器构件(或导管构件)的远侧尖端处的近侧外部电导和远侧外部电导至少之一。
在示例中，示例控制台可以使显示单元基于该计算来显示近侧外部电导或远侧外部电导或这两者的指示。
在示例中，还可以使处理单元计算近侧外部电导和远侧外部电导至少之一在与第一时间间隔(TA)和第二时间间隔(TB)相比更迟的第三时间间隔(TC)内的投影。
图11是可以用于根据本文的原理来实施操作的示例计算装置1110的框图。在本文的任何示例中，计算装置1110可被配置为控制台。为了清楚，图11还返回参考并提供与图9的示例系统的各种元件有关的更多详情。计算装置1110可以包括用于存储用于实施示例的一个或多个计算机可执行指令或软件的一个或多个非暂时性计算机可读介质。非暂时性计算机可读介质可以包括但不限于一个或多个类型的硬件存储器以及非暂时性有形介质(例如，一个或多个磁存储盘、一个或多个光盘、一个或多个闪存驱动器)等。例如，包括在计算装置1110中的存储器909可以存储用于进行本文公开的操作的计算机可读和计算机可执行的指令或软件。例如，存储器909可以存储软件应用程序1140，其中该软件应用程序1140被配置为进行所公开的操作中的各种操作(例如，使控制器控制流、记录压力传感器测量值或者进行计算)。计算装置1110还可以包括可配置和/或可编程的处理器907和关联核1114，并且可选地包括一个或多个附加的可配置和/或可编程的处理装置(例如，处理器1112’)以及关联核1114’(例如，在具有多个处理器/核的计算装置的情况下)，用于执行存储器909中所存储的计算机可读和计算机可执行的指令或软件以及控制系统硬件的其它程序。处理器907和处理器1112’可以各自是单核处理器或多核(1114和1114’)处理器。
可以在计算装置1110中采用虚拟化，使得可以动态地共享控制台中的基础架构和资源。可以提供虚拟机1124以处理在多个处理器上运行的进程，使得该进程看起来似乎仅使用一个计算资源而不是多个计算资源。多个虚拟机也可以与一个处理器一起使用。
存储器909可以包括计算装置存储器或随机存取存储器，诸如DRAM、SRAM和EDORAM等。存储器909也可以包括其它类型的存储器或它们的组合。
用户可以经由诸如计算机监视器等的视觉显示单元1128与计算装置1110交互，其中该视觉显示单元1128可以显示可根据示例系统和方法提供的一个或多个用户接口1130。计算装置1110可以包括用于接收来自用户的输入的其它I/O装置，例如，键盘或任何合适的多点触摸接口1118、指示装置1120(例如，鼠标)。键盘1118和指示装置1120可以联接至视觉显示单元1128。计算装置1110可以包括其它合适的传统I/O周边设备。
计算装置1110还可以包括用于存储进行本文公开的操作的数据以及计算机可读指令和/或软件的一个或多个存储装置1134，诸如硬盘驱动器、CD-ROM或其它计算机可读介质等。示例存储装置1134还可以存储用于存储实施示例系统和方法所需的任何合适信息的一个或多个数据库。可以在任何合适的时间手动地或自动地更新数据库，以添加、删除和/或更新数据库中的一个或多个项。
计算装置1110可以包括网络接口1122，其中该网络接口1122被配置为经由一个或多个网络装置1132通过各种连接来与一个或多个网络(例如，局域网(LAN)、广域网(WAN)或因特网)连接，其中这些各种连接包括但不限于标准电话线、LAN或WAN链路(例如，802.11、T1、T3、56kb、X.25)、宽带连接(例如，ISDN、帧中继器、ATM)、无线连接、控制器区域网络(CAN)、或者上述中的任何或全部的一些组合。网络接口1122可以包括内置网络适配器、网络接口卡、PCMCIA网卡、卡总线网络适配器、无线网络适配器、USB网络适配器、调制解调器、或者适用于使计算装置1110连接至能够进行通信的任何类型的网络并且进行本文所述的操作的任何其它装置。此外，计算装置1110可以是任何计算装置，诸如工作站、台式计算机、服务器、膝上型计算机、手持式计算机、平板计算机、或者能够进行通信并具有足以进行本文所述的操作的处理器能力和存储器容量的其它形式的计算或电信装置。
计算装置1110可以运行任何操作系统1126，诸如操作系统的任何版本、Unix和Linux操作系统的不同版本、Macintosh计算机所用的的任何版本、任何嵌入式操作系统、任何实时操作系统、任何开源操作系统、任何专有操作系统、或者能够在控制台上运行并进行本文所述的操作的任何其它操作系统等。在一些示例中，操作系统1126可以以本机模式或仿真模式运行。在示例中，操作系统1126可以在一个或多个云机实例上运行。
在非限制性示例中，根据本文的原理的计算装置可以包括智能电话(诸如但不限于AndroidTM电话或等)、平板计算机、膝上型计算机、平板触摸计算机、电子游戏系统(诸如但不限于 或等)、电子阅读器(e-reader)、以及/或者其它电子阅读器或手持式计算装置中的任一个或多个。
在本文的任何示例中，本文中的至少一个方法可以使用计算机程序来实施。可以以包括编译语言或解释语言、声明语言或过程语言的编程语言的任何形式来编写计算机程序(还称为程序、软件、软件应用、脚本、应用或代码)，并且可以以包括适合用在计算环境中的组件、子例程、对象或其它单元作为单机程序或作为模块的任何形式来部署该计算机程序。计算机程序可以但并非必须与文件系统中的文件相对应。可以将程序存储于保持其它程序或数据(例如，在标记语言文档中存储的一个或多个脚本)的文件的一部分中、关注程序专用的单个文件中或者多个协同文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或部分代码的文件)中。可以将计算机程序部署在位于一个站点或分布在多个站点之间并且经由通信网络互连的一个计算机或多个计算机上执行。
如本文所述，示例计算装置可以包括用以进行诸如分析温度传感器数据、压力传感器数据并且计算电导等的功能的应用(“App”)。作为非限制性示例，App可被配置成作为AndroidTM兼容系统所用的*.apk文件或者作为兼容系统所用的*.app文件下载。
诸如在通过引用而包含于此的国际(PCT)申请PCT/US2015/033529中所述等，根据本文的原理的示例控制台可以用于实施操作序列的控制过程。例如，控制台可以包括包含用户接口的显示器、以及用以驱动热交换器的冷却器/加热器。示例控制台可以联接至至少一个第一温度传感器和至少一个第二温度传感器，其中该第一温度传感器被定位成测量使用第二端口灌注的身体的部位的平均核心体温和/或平均系统温度，以及该第二温度传感器被定位成测量由注入器构件灌注的局部区域的温度。用户接口被配置为显示用于实施操作序列的操作步骤的用户指令。非限制性示例控制台可以包括如本文所定义的用户接口和计算装置以实施半自动控制过程，使得在操作的所有阶段中，可以在设备中设置温度带，并且在各阶段内传感器温度偏离目标界限的情况下，系统可以向操作员发出警报以调整冷却器温度。非限制性示例控制台可以包括如本文所定义的用户接口和计算装置以实施全自动控制过程，使得在操作的所有阶段中，可以在设备中设置温度带，并且在各阶段内传感器温度偏离目标界限的情况下，系统可被配置为自动调整冷却器温度。
诸如在国际(PCT)申请PCT/US2015/033529中所述等，本文的任何示例系统和方法都可以用于针对遭受局部或全身缺血性损伤或循环性损害的患者的治疗过程的至少一部分，建立和控制身体的至少一部分的两个不同温度区域。示例方法可以包括：使用周边放置环路将全身灌注体外回路(SPEC)联接至身体，并且将局部灌注体外回路(LPEC)联接至在血管内流向身体的局部目标区域(诸如但不限于脑部等)的血液。SPEC可以包括用以与在血管内流动的血液接触的SPEC输入流端口和SPEC输出流端口、SPEC泵、以及SPEC热交换器。LPEC可以包括与血管内流动的血液接触的LPEC输入流端口和LPEC输出流端口、LPEC泵以及LPEC热交换器。LPEC输入流端口被布置成灌注身体的局部目标区域。该方法包括：定位至少一个SPEC传感器以测量由SPEC灌注的身体的平均核心体温和/或平均系统温度；定位至少一个LPEC传感器以测量由LPEC灌注的局部目标区域的温度；进行至少最小操作序列的操作步骤；以及实施控制过程以记录至少一个LPEC传感器和至少一个SPEC传感器的测量值并且分别独立地控制SPEC和LPEC的血流的速率和热交换器温度。LPEC可以包括被布置成与血管内流动的血液接触的包含远侧尖端的注入器构件，其中LPEC注入器构件被布置成灌注身体的局部目标区域。根据本文所述的原理，LPEC可以包括施加最小电导组件或控制流划分系统或这两者。在LPEC包括控制流划分系统的示例中，LPEC泵可以用作控制流划分系统的注入流速源。
LPEC输入流端口可被布置成与左颈总动脉、右颈总动脉或这些位置其中之一的下游的动脉接触。
在示例中，控制过程可以使SPEC控制由SPEC注入的血液的温度，以将由SPEC温度传感器报告的温度测量值调整成保持在目标核心体温范围内，并且使LPEC控制注入至目标区域的血液的温度，使得一个或多个LPEC温度传感器根据目标区域温度值的指定模式来报告温度测量值。SPEC温度传感器可以是膀胱温度传感器和直肠温度传感器中的一个或多个。
在另一示例中，控制过程可以使得SPEC调整身体的全身温度，使得一个或多个SPEC温度传感器指示在从约32℃起直到小于约37℃为止的范围内的平均温度，并且使LPEC控制向目标区域的血液的温度，使得一个或多个LPEC温度传感器指示低于约30℃的温度。控制过程可以使SPEC增加血液的温度，以防止平均温度降至低于约32℃。控制过程可以使LPEC将血液的温度冷却到约10℃～约30℃的范围内的值。
本文的任何示例系统可以包括被编程为执行该控制过程的控制系统。例如，控制系统可被编程为独立于SPEC泵处的流速来设置LPEC泵和LPEC热交换器处的流速和温度。控制系统可被编程为使LPEC自动地或者基于手动输入来控制向目标区域的血液的温度。控制系统可被编程为使SPEC增加血液的温度以防止平均温度降至低于约32℃。控制系统可被编程为使LPEC将血液的温度冷却至约10℃～约30℃的范围内的值。
结论
虽然已在本文中描述并图解说明各种发明实施例，但本领域的普通技术人员将容易想到用于进行功能和/或获得结果和/或本文中描述的一个或多个优势的各种其它部件和/或结构，并且认为各个这种变型和/或修改均处于本文中描述的发明实施例的范围内。更普遍地，本领域的技术人员将容易了解，本文中描述的所有参数、尺寸、材料和构造旨在为示例性的并且实际的参数、尺寸、材料和/或构造将取决于发明教示所使用的特定应用。本领域的技术人员将认识到或能够仅使用常规实验确定本文中描述的特定发明实施例的许多等效物。因此，应理解，前述实施例仅通过示例的方式呈现，并且在所附权利要求书的范围及其等效物的范围内，可以以除如特定描述或主张的以外的方式实践发明实施例。本发明的发明实施例涉及本文中描述的各个单独的特征、系统、物品、材料、装备和/或方法。另外，如果这些特征、系统、物品、材料、装备和/或方法并不相互矛盾，则这种特征、系统、物品、材料、装备和/或方法中的两个或更多个的任意组合被包括在本发明的发明范围内。
本发明的上述实施例能够以数个方式中的任意方式实施。例如，可使用硬件、软件或它们的组合实施一些实施例。当实施例的任意方面被至少部分地在软件中实施时，可在任意合适的处理器或处理器集合上执行该软件代码，无论提供于一个计算机或是分布于多个计算机中。
在这方面上，本发明的各种方面可至少部分地实施为使用一个或多个程序编码的计算机可读存储介质(或多个计算机可读存储介质)(例如，计算机存储器、一个或多个软盘、紧凑盘、光盘、磁带、闪速存储器、现场可编程门阵列或其它半导体装置中的电路构造、或其它有形的计算机存储介质或非暂时性介质)，当该一个或多个程序在单个或多个计算机或其它处理器上执行时，其执行实施以上所论述的技术的各种实施例的方法。计算机可读介质能够为便携式的，使得存储于其上的程序能够被载入一个或多个不同的计算机或其它处理器上以实施以上所论述的本技术的各种方面。
在通常意义上，本文中所使用的术语“程序”或“软件”是指能够被用于对计算机或其它处理器进行编码以实施以上所论述的本技术的各种方面的任意类型的计算机代码或计算机可执行的指令集。另外，应理解，根据该实施例的一个方面，当被执行时执行本技术的方法的一个或多个计算机程序不需要驻留在单个计算机或处理器上，而是可以以模块化方式分布在数个不同的计算机或处理器中，以实施本技术的各种方面。
计算机可执行的指令可以呈许多形式，诸如通过一个或多个计算机或其它装置执行的程序模块等。一般而言，程序模块包括执行特定任务或实施特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。通常，可根据需要将程序模块的功能性组合或分布在各种实施例中。
另外，本文中所描述的技术可实施为已经提供了至少一个示例的方法。可以以任意合适的方式对按照部分方法执行的操作进行排序。因此，即使在所示的实施例中示出为有序的操作，也可以将实施例构造为按照与所示的实施例不同的顺序(可以包括同时执行一些操作)执行操作。
在本文中所限定和使用的所有定义应被理解为控制字典定义、以引用的方式并入的文献中的定义和/或所限定术语的普通含义。
除非另有明确的相反指示，否则本文在说明书和权利要求书中所使用的不定冠词“a”和“an”应被理解为表示“至少一个”。
如本文在说明书和权利要求书中所使用的短语“和/或”应被理解为表示如此结合的元件(即，在一些情况下结合地出现、并在其它情况下分离地出现的元件)中的“任一者或两者”。应以相同的方式解释使用“和/或”列出的多个元件，即，如此结合的元件中的“一个或多个”。除了通过“和/或”子句具体识别的元件以外，无论是否与这些具体识别的元件相关或不相关，都可以可选地存在其它元件。因此，作为非限制性示例，当与开放式语言(诸如“包括”)结合使用时，在一个实施例中，对“A和/或B”的引用能够仅指A(可选择地包括除B以外的元件)；在另一实施例中，对“A和/或B”的引用能够仅指B(可选择地包括除A以外的元件)；在又一实施例中，对“A和/或B”的引用能够指A和B两者(可选择地包括其它元件)；等等。
如本文在说明书和权利要求书中所使用的，“或”应被理解为具有与以上限定的“和/或”相同的涵义。例如，当分开列表中的项时，“或”或者“和/或”应被解释为包括性的，即包括至少之一，并且还包括数个元件或元件列表中的多于一个，以及(可选择地)额外的未列出的项。只有明确指示相反的术语(诸如“……中的仅一个”或“……中的正好一个”、或者当在权利要求书中使用时的“由……构成”)将指代包括多个元件或元件列表中的正好一个元件。一般而言，本文中所使用的术语“或”，只有当前面具有排除性术语时，才应被解释为指示排除性替代方案(即，“一个或另一个但不是两者”)，诸如“任一个”、“……中的一个”、“……中的仅一个”或“……中的正好一个”。当在权利要求书中使用时，“本质上由……构成”应具有其在专利法领域中所使用的普通涵义。
如本文在说明书和权利要求书中所使用的，短语“至少一个”在引用一个或多个元件的列表时，应被理解为表示从元件列表中的任意一个或多个元件中选择的至少一个元件，但不必包括元件列表中特定列出的各元件和每个元件中的至少一个，并且不排除元件列表中的元件的任意组合。除了在元件列表中特别指出的元件之外，此定义还允许可选择性地存在短语“至少一个”所指的元件，无论是否与这些特别指出的元件相关或不相关。因此，作为非限制性示例，在实施例中，“A和B中的至少一个”(或等效地，“A或B中的至少一个”，或等效地，“A和/或B中的至少一个”)能够指代至少一个(可选择地包括多于一个)A，而不存在B(并且可选择地包括除B以外的元件)；在另一实施例中，能够指代至少一个(可选择地包括多于一个)B，而不存在A(并且可选择地包括除A以外的元件)；在又一实施例中，能够指代至少一个(可选择地包括多于一个)A和至少一个(可选择地包括多于一个)B(并且可选择地包括其它组件)；等等。
在权利要求书以及在以上的说明书中，诸如“包括”、“包含”、“携载”、“具有”、“含有”、“涉及”、“保持”、“由……组成”等的所有过渡词都应被理解为开放式，即表示包括但不限于。如在美国专利局专利审查程序手册第2111.03章所述，只有过渡词“由……构成”和“本质上由……构成”应分别为封闭式或半封闭式过渡词。

Claims (37)

1.一种方法，包括：
使导管构件联接至身体的一部分，所述导管构件包括远侧尖端和具有管腔的轴，其中，至少第一压力传感器被布置成靠近所述远侧尖端，以及至少第二压力传感器被布置在所述轴的外表面上的相对于所述远侧尖端的近侧；
在时间间隔T内将所述远侧尖端处注入的流体的流控制为预定流速模式；
记录所述时间间隔T内的使用至少所述第一压力传感器和所述第二压力传感器的压力测量值；以及
使用表示所述压力测量值的数据以及所述预定流速模式来计算所述远侧尖端处的近侧外部电导和远侧外部电导至少之一。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预定流速模式包括第一时间间隔t1内的第一恒定流速以及所述第一时间间隔t1之后的第二时间间隔t2内的不同于所述第一恒定流速的第二恒定流速，其中t1<T，t2<T。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，控制流体的流包括：
使用注入流速源，在所述第一时间间隔t1内将所述远侧尖端处注入的流体的流控制为所述第一恒定流速；以及
使用所述注入流速源，在所述第二时间间隔t2内将所述远侧尖端处注入的流体的流控制为所述第二恒定流速。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，记录所述压力测量值包括：
记录所述第一时间间隔t1内的使用所述第一压力传感器和所述第二压力传感器的第一压力测量值；以及
记录所述第二时间间隔t2内的使用所述第一压力传感器和所述第二压力传感器的第二压力测量值。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，使用表示所述第一压力测量值、所述第二压力测量值、所述第一恒定流速和所述第二恒定流速的数据，来计算所述远侧尖端处的所述近侧外部电导和所述远侧外部电导至少之一。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，还包括：控制所述流，使得所述远侧尖端处注入的流体根据阶跃函数而流动。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，至少所述第二压力传感器和至少所述第一压力传感器分开了相对于所述远侧尖端的近侧的大于或大致等于血管的直径的两倍的距离。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二压力传感器布置在相对于所述远侧尖端的近侧的大于约1.0cm的距离的位置处。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，还包括：将第一量的药物和药剂中的至少一个添加至所述远侧尖端处注入的流体。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，还包括：基于所述近侧外部电导和所述远侧外部电导至少之一以及所述第一量的值，来计算混合远侧流体流中的药物和药剂中的该至少一个的第一浓度。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，还包括：基于所述第一浓度的值，将第二量的药物和药剂中的该至少一个添加至所述远侧尖端的流体，以得到所述混合远侧流体流中的不同于所述第一浓度的第二浓度。
12.一种系统，包括：
导管构件，其包括远侧尖端和具有管腔的轴；以及
控制划分流系统，其包括：
至少第一压力传感器，其被布置成靠近所述远侧尖端；
至少第二压力传感器，其被布置在所述轴的外表面上的相对于所述远侧尖端的近侧；以及
注入流速源，其联接至所述导管构件，以在所述管腔中按预定流速模式引起注入流。
13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述注入流速源是注射泵或旋转泵。
14.根据权利要求12所述的系统，其中，还包括流控制模块，所述流控制模块被编程为：
基于表示响应于根据所述预定流速模式的注入流的、至少所述第一压力传感器和至少所述第二压力传感器的测量值的数据，来计算近侧外部电导的指示。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述流控制模块还被编程为：
生成表示流参数的信号，以调整血流或者将血管内的血流维持于预定流速值。
16.根据权利要求12所述的系统，其中，至少所述第二压力传感器布置在所述轴的外表面上的相对于所述远侧尖端的近侧的大于或大致等于所述远侧尖端的区域内的血管的直径的两倍的距离的位置处。
17.根据权利要求12所述的系统，其中，所述控制划分流系统用于调整添加至注入流体的一定量的药物和药剂至少之一的浓度，使得混合远侧流体中的药物或药剂的浓度达到期望水平。
18.一种系统，包括：
导管构件，其包括远侧尖端和具有管腔的轴；
控制划分流系统，其包括：
至少第一压力传感器，其被布置成靠近所述远侧尖端；
至少第二压力传感器，其被布置在所述轴的外表面上的相对于所述远侧尖端的近侧；以及
注入流速源，其联接至所述导管构件，以在所述管腔中按预定流速模式引起注入流；
控制台，其包括：
显示单元；以及
至少一个处理单元，其被编程为：
基于使用至少所述第一压力传感器和至少所述第二压力传感器的压力测量值，来计算电导的值；以及
生成用以使所述显示单元显示所述电导的值的指示的信号。
19.根据权利要求18所述的系统，其中，所述至少一个处理单元被编程为：
接收表示在按所述预定流速模式在所述远侧尖端处注入血液的流的状态下的时间间隔T内的所述压力测量值的数据；以及
使用表示所述压力测量值的数据以及所述预定流速模式，来计算所述电导作为所述远侧尖端处的近侧外部电导和远侧外部电导至少之一。
20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述预定流速模式包括第一时间间隔t1内的第一恒定流速以及所述第一时间间隔t1之后的第二时间间隔t2内的不同于所述第一恒定流速的第二恒定流速，其中t1<T，t2<T。
21.根据权利要求20所述的系统，其中，所述至少一个处理单元还被编程为使所述注入流速源进行以下操作：
在所述第一时间间隔t1内将所述远侧尖端处注入的流体的流控制为所述第一恒定流速；以及
在所述第二时间间隔t2内将所述远侧尖端处注入的流体的流控制为所述第二恒定流速。
22.根据权利要求21所述的系统，其中，所述至少一个处理单元还被编程为：
记录所述第一时间间隔t1内的使用所述第一压力传感器和所述第二压力传感器的第一压力测量值；以及
记录所述第二时间间隔t2内的使用所述第一压力传感器和所述第二压力传感器的第二压力测量值。
23.根据权利要求20所述的系统，其中，所述至少一个处理单元还被编程为：
计算所述近侧外部电导和所述远侧外部电导至少之一在与所述第一时间间隔和所述第二时间间隔相比更迟的第三时间间隔内的投影。
24.根据权利要求19所述的系统，其中，使用表示所述第一压力测量值、所述第二压力测量值、所述第一恒定流速和所述第二恒定流速的数据，来计算所述远侧尖端处的所述近侧外部电导和所述远侧外部电导至少之一。
25.根据权利要求19所述的系统，其中，所述控制台还包括显示单元，所述显示单元用于显示所述近侧外部电导和所述远侧外部电导至少之一的指示。
26.根据权利要求18所述的系统，其中，所述注入流速源是容积流控制器，所述容积流控制器被配置为控制所述注入流，使得所述远侧尖端处注入的流体根据阶跃函数而流动。
27.根据权利要求18所述的系统，其中，至少所述第二压力传感器布置在相对于所述远侧尖端的近侧的大于约1.0cm的距离的位置处。
28.根据权利要求18所述的系统，其中，所述至少一个处理单元还被编程为：
基于药物和药剂中的至少一个的量的值以及所述电导，来计算在所述远侧尖端处添加至流体的药物和药剂中的该至少一个在混合远侧流中的浓度。
29.一种方法，包括：
使导管构件和控制划分流系统联接至身体的一部分，其中所述导管构件包括远侧尖端和具有管腔的轴，以及所述控制划分流系统包括：
至少第一压力传感器，其被布置成靠近所述远侧尖端；
至少第二压力传感器，其被布置在所述导管构件的所述轴的外表面上的相对于所述远侧尖端的近侧；以及
注入流速源，其联接至所述导管构件，以在所述管腔中按预定流速模式引起注入流；
使用所述注入流速源，在第一时间间隔T1内将所述远侧尖端处注入的流体的流控制为预定流速模式；
记录所述第一时间间隔T1内的使用所述第一压力传感器和所述第二压力传感器的压力测量值；
使用表示所述压力测量值的数据以及所述预定流速模式来计算所述远侧尖端处的近侧外部电导的值；
使用第一压力测量值和第二压力测量值以及所计算出的近侧外部电导来计算外部流速，并且使用所述外部流速来计算混合远侧流体中的注入流速相对于外部流速的比；以及
控制添加至所注入的流体的药物或药剂的量，并且使用所计算出的注入流速相对于外部流速的比来调整所述量，从而得到所述混合远侧流体中的药物或药剂的指定浓度。
30.根据权利要求29所述的方法，其中，所述预定流速模式包括第一时间间隔t1内的第一恒定流速以及所述第一时间间隔t1之后的第二时间间隔t2内的不同于所述第一恒定流速的第二恒定流速，其中t1<T，t2<T。
31.根据权利要求30所述的方法，其中，控制流体的流包括：
使用所述注入流速源，在所述第一时间间隔t1内将所述远侧尖端处注入的流体的流控制为所述第一恒定流速；以及
使用所述注入流速源，在所述第二时间间隔t2内将所述远侧尖端处注入的流体的流控制为所述第二恒定流速。
32.根据权利要求31所述的方法，其中，记录所述压力测量值包括：
记录所述第一时间间隔t1内的使用所述第一压力传感器和所述第二压力传感器的第一压力测量值；以及
记录所述第二时间间隔t2内的使用所述第一压力传感器和所述第二压力传感器的第二压力测量值。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，使用表示所述第一压力测量值、所述第二压力测量值、所述第一恒定流速和所述第二恒定流速的数据，来计算所述远侧尖端处的所述近侧外部电导和所述远侧外部电导至少之一。
34.根据权利要求29所述的方法，其中，所述第二压力传感器布置在所述轴的外表面上的相对于所述远侧尖端的近侧的大于或大致等于血管的直径的约两倍的距离处。
35.根据权利要求29所述的方法，其中，还包括：
控制所述远侧尖端处注入的流体的流，以使流速维持于使得利用血流冲洗血管的靠近施加最小电导组件的区域的值。
36.根据权利要求29所述的方法，其中，还包括：
控制所述流，使得所述远侧尖端处注入的流体根据阶跃函数而流动。
37.根据权利要求29所述的方法，其中，所述第二压力传感器布置在相对于所述远侧尖端的近侧的大于约1.0cm的距离的位置处。
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