CN115916287A - 用于基于患者参数反馈控制过饱和氧治疗的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了用于控制气体富集治疗的系统和方法。一个或多于一个传感器用于测量患者的一个或多于一个生理参数，例如血液或组织氧参数。处理器用于基于测得的参数通过用户接口生成指示所测量的生理参数的值或水平的警报，其中该值或水平指示气体富集治疗的有效性。

Description

用于基于患者参数反馈控制过饱和氧治疗的系统和方法
交叉引用
本申请在35U.S.C§119(e)下要求于2020年3月31日提交的美国专利申请No.63/003,210的优先权，其全部内容通过引入而并入本文。
技术领域
本申请总体上涉及气体富集治疗或者过饱和氧或气体治疗系统的领域。
背景技术
氧合血流的阻塞可能导致心脏病发作。在发生这种情况期间，微小的心脏毛细血管可能膨胀而进一步限制血流，这可能导致心肌损伤或梗塞。过饱和氧治疗系统将过氧合血液输注到患者的冠状动脉中，以改善微血管流，从而使心脏组织恢复到正常含氧水平。过氧合血液可以经由导管提供，并且可以帮助减小梗塞大小。
发明内容
本公开提供了用于监测、分析、递送和/或控制气体富集治疗或者过饱和氧或气体治疗的系统和方法。一个或多于一个传感器可以用于测量患者的一个或多于一个生理参数(例如，血液或组织含氧参数)。处理器可以用于基于所测量的参数通过用户接口生成指示所测量的生理参数的值或水平的警报，其中所测量的生理参数的值或水平指示气体富集治疗或过饱和气体治疗的有效性。根据第一示例，公开了用于监测、分析、递送和/或控制过饱和氧或气体治疗的系统。该系统包括气体富集系统，其被配置为使液体富集有气体以形成富含气体的液体，并将所述富含气体的液体与血液(例如，动脉血液)混合，这可能形成富含气体的血液。该系统包括流通地耦接到所述气体富集系统的多个流体管道。所述多个流体管道中的至少一个管道被配置为用于使血液从所述患者流到所述气体富集系统，并且多个管道中的至少一个管道被配置为用于使所述富含气体的血液从所述气体富集系统流到所述患者。该系统包括血泵，其耦接到所述多个流体管道中的至少一个管道，用于相对于所述气体富集系统和所述患者泵送血液。该系统包括至少一个传感器，其被配置为测量一个或多于一个血氧参数。该系统包括被配置为接收用户输入并发出视觉警报和可听警报其中至少之一的用户接口以及控制器。所述控制器包括处理器、存储器和相关电路，所述相关电路通信地耦接到所述至少一个传感器和所述用户接口。所述控制器或所述处理器被配置为：从所述至少一个传感器接收与所述一个或多于一个血氧参数的测量值相对应的一个或多于一个信号，以及基于所述测量值，通过所述用户接口生成指示所述血氧参数的测量值的警报，所述测量值指示所述气体富集治疗或过饱和氧治疗的有效性。
在某些实现中，所述气体富集系统被配置为使液体富集有氧气以形成要与血液混合的富氧液体。
在某些实现中，所述一个或多于一个血氧参数包括动脉pO2。
在某些实现中，所述至少一个传感器包括用于测量所述pO2的Clark电极。
在某些实现中，所述一个或多于一个血氧参数包括动脉SO2。
在某些实现中，所述处理器将pO2的测量值与预编程的为760-1200mmHg或760-1500mmHg的pO2的目标范围进行比较。
在某些实现中，所述处理器基于所述比较来控制富含气体的血液向患者的递送。
在某些实现中，所述一个或多于一个血氧参数是动脉SO2，并且所述处理器将SO2的测量值与动脉SO2的所接受正常范围进行比较，该所接受正常范围为90-100％。
在某些实现中，所述一个或多于一个血氧参数是动脉pO2，并且所述处理器将pO2的测量值与动脉pO2的所接受正常范围进行比较，该所接受正常范围为75-100mmHg或75-110mmHg。
在某些实现中，所述气体富集系统包括筒。
在某些实现中，所述筒具有三个腔室。
根据第二示例，公开了用于监测、分析、递送和/或控制患者的气体富集治疗或者过饱和氧或气体治疗的系统。该系统包括气体富集系统，其被配置为使流体或液体富集有气体以形成富含气体的流体或液体，并将所述富含气体的流体或液体与血液混合以例如形成富含气体的血液。该系统包括流通地耦接到所述气体富集系统的多个流体管道。所述多个流体管道中的至少一个管道被配置为用于使血液从所述患者流到所述气体富集系统，并且多个管道中的至少一个管道被配置为用于使所述富含气体的血液从所述气体富集系统流到所述患者。该系统包括血泵，其耦接到所述多个流体管道中的至少一个管道，用于相对于所述气体富集系统和所述患者泵送血液。该系统包括导管，其耦接到被配置为用于使所述富含气体的血液流到患者的至少一个管道。所述导管包括耦接到该导管的一个或多于一个内部电极。该系统包括多个外部电极，其被配置为耦接到患者的外表面。该系统包括用户接口，其被配置为接收用户输入并发出视觉警报和可听警报其中至少之一。该系统包括控制器，其包括：处理器、存储器以及相关电路，所述相关电路通信地耦接到所述导管的一个或多于一个内部电极、多个外部电极和用户接口。所述控制器或处理器被配置为：接收与来自所述一个或多于一个内部电极和多个外部电极之间的组织区域的测量阻抗值相对应的多个信号，至少部分地基于所述测量阻抗值来生成阻抗断层扫描图，以及基于所述断层扫描图，通过所述用户接口提供与所述组织区域中的血液灌注有关的信息，其中所述信息指示所述气体富集治疗或过饱和氧治疗的有效性。
在某些实现中，所述气体富集系统被配置为使液体富集有氧气以形成要与血液混合的富氧液体。
在某些实现中，基于所述断层扫描图的组织灌注信息包括增加的血液灌注和减少的梗塞，所述增加的血液灌注和减少的梗塞由具有低阻抗值的映射区表示。
在某些实现中，所述组织区域包括梗塞，并且所述处理器被配置为将所述组织区域中的测量阻抗值的断层扫描图与所述组织区域中的测量阻抗值的基线断层扫描图进行比较，以确定患者的血液灌注或梗塞大小的变化。
在某些实现中，所述处理器被配置为标记映射区并分析经标记映射区的组织阻抗在一段时间内的变化。
在某些实现中，所述处理器被配置为计算所述经标记映射区在一段时间内的平均组织阻抗。
在某些实现中，所述一个或多于一个导管电极包括双极ECG电极。
在某些实现中，所述处理器被配置为使所述气体富集系统基于组织灌注信息来增加血液中的O2饱和度水平。
在某些实现中，所述处理器被配置为使所述泵基于组织灌注信息来增加富氧血液到患者的流率。
在某些实现中，所述处理器被配置为将所述断层扫描图叠加在示出梗塞区的组织区域的MRI或CT图像上，并且所述处理器被配置为计算所述梗塞区的平均阻抗。
根据第三示例，公开了用于监测、分析、递送和/或控制患者的气体富集治疗或者过饱和氧或气体治疗的系统。该系统包括气体富集系统，其被配置为使流体或液体富集有气体以形成富含气体的流体或液体，并将所述富含气体的流体或液体与血液混合以例如形成富含气体的血液。该系统包括多个流体管道，其流通地耦接到所述气体富集系统，所述多个流体管道中的至少一个管道被配置为用于使血液从所述患者流到所述气体富集系统，并且多个管道中的至少一个管道被配置为用于使所述富含气体的血液从所述气体富集系统流到所述患者。该系统包括血泵，其耦接到所述多个流体管道中的至少一个管道，用于相对于所述气体富集系统和所述患者泵送血液。该系统包括核磁共振探测器，其被配置为测量靶组织中的靶分子的共振信号。该系统包括用户接口，其被配置为接收用户输入并发出视觉警报和可听警报其中至少之一。该系统包括控制器，所述控制器包括：处理器、存储器和相关电路，所述相关电路通信地耦接到所述磁共振成像探测器和所述用户接口。所述控制器或处理器被配置为：接收基于来自所述核磁共振成像探测器的测量到的分子的共振信号的、与所述靶组织中的靶分子的水平相对应的一个或多于一个信号，以及基于所测量的值，通过所述用户接口生成指示所述靶组织中的靶分子的水平的警报，所述靶分子的水平指示所述气体富集治疗或过饱和氧治疗的有效性。
在某些实现中，所述气体富集系统被配置为使液体富集有氧气以形成要与血液混合的富氧液体。
在某些实现中，所述靶组织中的靶分子包括血液中的氧。
在某些实现中，所述血液中的氧的水平是指血液中的SO2。
在某些实现中，所述靶组织中的靶分子包括血液中的高能磷酸盐，其中，血液中的高能磷酸盐的水平指示所述组织的代谢状态。
在某些实现中，所述处理器被配置为生成所述靶组织的磁共振图像，并分析所述图像以检测所述靶组织中的靶分子的存在。
在某些实现中，所述磁共振成像探测器包括围绕所述导管的周边部分缠绕的磁线圈，所述导管耦接到被配置为用于使富含气体的血液流到患者的所述至少一个管道。
在某些实现中，所述磁共振成像探测器包括处于导管的端部上的磁共振成像接收器，所述导管耦接到被配置为用于使富含气体的血液流到患者的所述至少一个管道。
根据第四示例，公开了用于监测、分析、递送和/或控制患者的气体富集治疗或者过饱和氧或气体治疗的系统。该系统包括气体富集系统，其被配置为使流体或液体富集有氧气以形成富氧流体或液体，并将所述富氧流体或液体与血液混合以例如形成富含气体的血液。该系统包括多个流体管道，其流通地耦接到所述气体富集系统，所述多个流体管道中的至少一个管道被配置为用于使血液从所述患者流到所述气体富集系统，并且多个管道中的至少一个管道被配置为用于使富含气体的血液从所述气体富集系统流到所述患者。该系统包括血泵，其耦接到所述多个流体管道中的至少一个管道，用于相对于所述气体富集系统和所述患者泵送血液。该系统包括O2荧光探测器，其包括一个或多于一个传感器分子。该系统包括用户接口，其被配置为接收用户输入并发出视觉警报和可听警报其中至少之一。该系统包括控制器，其包括：处理器、存储器以及相关电路，所述相关电路通信地耦接到所述O2荧光探测器和所述用户接口。所述控制器或处理器被配置为：接收与所述O2荧光探测器上的传感器分子的测量荧光相对应的一个或多于一个信号，基于所述一个或多于一个信号来确定血液中的SO2，以及基于所确定的SO2，通过所述用户接口生成指示所述气体富集治疗或过饱和氧治疗的有效性的警报。
在某些实现中，所述O2荧光探测器包括导管。
在某些实现中，所述O2荧光探测器包括涂覆在光纤线缆的端部上的传感器分子。
在某些实现中，所述传感器分子包括荧光团或磷光体。
在某些实现中，所述处理器被配置为测量由于O2的猝灭而引起的来自所述传感器分子的荧光信号衰减，其中，信号衰减时间与血液中的SO2或pO2成比例。
根据第五示例，公开了用于监测、分析、递送和/或控制患者的气体富集治疗或者过饱和氧或气体治疗的系统。该系统包括气体富集系统，其被配置为是流体或液体富集有氧气以形成富氧流体或液体；泵；多个流体管道，其流通地耦接到所述泵，多个管道中的至少一个管道被配置为用于使所述气体富集系统所生成的富氧流体或液体流到患者的血管中；经皮pO2探测器，其被配置为测量组织区域中的pO2；用户接口，其被配置为接收用户输入并发出视觉警报和可听警报其中至少之一；以及控制器。所述泵可以是耦接到多个流体管道中的至少一个管道的血泵，以相对于气体富集系统和患者泵送血液。所述控制器包括：处理器、存储器以及相关电路，所述相关电路通信地耦接到所述经皮pO2探测器和所述用户接口的。所述控制器或处理器被配置为：从所述经皮pO2探测器接收与所述组织区域中的pO2的测量值相对应的一个或多于一个信号，以及基于所述测量值，通过所述用户接口生成指示所述气体富集治疗或过饱和氧治疗的有效性的警报。
在某些实现中，所述至少一个管道包括被配置为将富氧生理盐水注入患者的血管中的导管。
在某些实现中，所述处理器基于所测量的pO2值来控制富氧生理盐水向血液中的递送。
在某些实现中，所述组织区域中的pO2的测量值包括心肌组织中的pO2。
在某些实现中，所述组织区域中的pO2的测量值包括冠状血管中的pO2。
根据第六示例，公开了用于监测、分析、递送和/或控制患者的气体富集治疗或者过饱和氧或气体治疗的系统。该系统包括气体富集系统，其被配置为使流体或液体富集有气体以形成富含气体的流体或液体，并将所述富含气体的流体或液体与血液混合以例如形成富含气体的血液；多个流体管道，其流通地耦接到所述气体富集系统，所述多个流体管道中的至少一个管道被配置为用于使血液从所述患者流到所述气体富集系统，并且多个管道中的至少一个管道被配置为用于使所述富含气体的血液从所述气体富集系统流到所述患者；血泵，其耦接到所述多个流体管道中的至少一个管道，用于相对于所述气体富集系统和所述患者泵送血液；光声成像光源，其被配置为用光脉冲照射组织区域；超声传感器，其被配置为检测所述组织区域中的光吸收成分响应于所述光脉冲的照射所生成的声波；用户接口，所述用户接口被配置为接收用户输入并发出视觉警报和可听警报中的至少一个；以及控制器。所述控制器包括处理器、存储器和相关电路，所述相关电路通信地耦接到所述光声成像探测器、所述超声传感器和所述用户接口。所述控制器或处理器被配置为：接收与所检测到的声波相对应的一个或多于一个信号，基于所检测到的声波来生成图像，以及基于所述图像，通过所述用户接口提供与所述组织区域有关的血液氧合信息，所述信息指示所述气体富集治疗或过饱和氧治疗的有效性。
在某些实现中，所述气体富集系统被配置为使液体富集有氧气以形成要与血液混合的富氧液体。
在某些实现中，所述处理器基于来自所述图像的组织或血液氧合信息来控制富氧血液向患者的递送。
在某些实现中，随时间跟踪所述图像以确定所述组织区域中的血液氧合随时间的变化。
在某些实现中，随时间跟踪所述图像以确定所述组织区域中的血流或血液氧合随时间的存在或变化。
在某些实现中，所述光声成像光源包括耦接到导管的光纤线缆，所述导管被配置为将所述富含气体的血液递送到患者。
在某些实现中，所述处理器还被配置为生成所述组织区域的断层扫描图像。
在某些实现中，所述光声成像光源包括用于生成所述光脉冲的激光器或脉冲激光二极管。
在某些实现中，所述血液氧合信息包括所述图像中的对比度所表示的氧合血红蛋白水平的变化，所述对比度是由于氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的光学吸收性质不同而产生的。
在某些实现中，所述光声成像光源包括用于生成所述光脉冲的发光二极管。
在某些实现中，所述超声传感器包括压电元件。
在某些实现中，所述压电元件包括线性压电超声换能器阵列。
在某些实现中，所述超声传感器包括Fabry-Perot干涉仪元件即FPI元件。
在某些实现中，所述处理器还被配置为对所述FPI进行光栅扫描。
在某些实现中，所述光脉冲在电磁谱的可见部分中。
在某些实现中，所述光脉冲在电磁谱的近红外部分内。
在某些实现中，所述处理器还被配置为生成所述组织区域的二维图像。
在某些实现中，所述处理器还被配置为生成所述组织区域的三维图像。
根据第七示例，公开了用于监测、分析、递送和/或控制患者的气体富集治疗或者过饱和氧或气体治疗的系统。该系统包括：气体富集系统，其被配置为使液体富集有气体以形成富含气体的液体，并将所述富含气体的液体与诸如动脉血液等的血液混合以例如形成富含气体的血液；血泵，用于相对于气体富集系统和患者泵送血液；以及控制器。所述控制器可以包括处理器、存储器和相关电路，所述相关电路通信地耦接到被配置为测量一个或多于一个生理值的至少一个传感器。所述处理器被配置为从所述至少一个传感器接收与所述一个或多于一个生理参数的测量值相对应的一个或多于一个信号。控制器或处理器可以被配置为基于所述测量值，生成指示所述生理参数的测量值的警报，所述测量值指示所述气体富集治疗或过饱和氧治疗的有效性。所述系统可以包括用户接口。所述控制器的电路可以通信地耦接到用户接口。所述用户接口可以被配置为接收用户输入。所述用户接口可以被配置为发出警报。所述警报可以是视觉警报和可听警报其中至少之一。所述控制器或处理器可以被配置为通过用户接口生成警报。所述控制器或处理器可以被配置为控制向患者递送富含气体的血液。所述控制器或处理器可以被配置为基于一个或多于一个信号或测量值来控制向患者递送富含气体的血液。所述控制器或处理器可以被配置为既生成警报又控制向患者递送富含气体的血液。可以使用参考第一示例至第六示例所描述的任何实现来实现第七示例。
在某些实现中，所述气体富集系统被配置为使液体富集有氧气以形成要与血液混合的富氧液体。
在某些实现中，多个流体管道流通地耦接到气体富集系统，所述多个流体管道中的至少一个管道被配置为用于使血液从患者流到气体富集系统，并且多个管道中的至少一个管道被配置为用于使富含气体的血液从气体富集系统流到患者。血泵可以耦接到所述多个流体管道中的至少一个管道。
在某些实现中，所述至少一个传感器包括用于测量血液中的pO2的Clark电极。
在某些实现中，所述系统包括至少一个传感器，所述至少一个传感器被配置为测量与一个或多于一个生理参数相对应的一个或多于一个信号。所述至少一个传感器可以由以下项中的一个或多于一个来提供：耦接到管道的导管，所述管道被配置为用于使富含气体的血液流到患者，所述导管包括：耦接到该导管的一个或多于一个内部电极；多个外部电极，其被配置为耦接到患者的外表面；核磁共振探测器，其被配置为测量靶组织中的靶分子的共振信号；O2荧光探测器，其包括一个或多于一个传感器分子(sensor molecule)；经皮pO2探测器，其被配置为测量组织区域中的pO2；以及超声传感器，其被配置为检测由组织区域中的光吸收成分响应于光脉冲的照射而生成的声波。
在某些实现中，所述处理器将pO2的测量值与预编程的pO2的目标范围进行比较，所述目标范围为760-1200mmHg或760-1500mmHg。
在某些实现中，所述处理器基于所述比较来控制富含气体的血液向患者的递送。
在某些实现中，所述处理器将SO2的测量值与动脉SO2的所接受正常范围进行比较，该所接受正常范围为90-100％。
在某些实现中，所述处理器将pO2的测量值与动脉pO2的所接受正常范围进行比较，该所接受正常范围为75-100mmHg。
在某些实现中，所述气体富集系统包括筒。
在某些实现中，所述筒具有三个腔室。
在某些实现中，生理参数是以下项中的一个或多于一个：可以包括动脉pO2和/或SO2的血氧参数、所测量的动脉血压以及(可以由ECG传感器测量的)测得的心脏的电活动。一个或多于一个信号可以包括：来自用于测量心脏的电活动的ECG传感器的信号；来自多个内部电极之间的组织区域的测量阻抗值；来自多个外部电极之间的组织区域的测量阻抗值；来自一个或多于一个内部电极与一个或多于一个外部电极之间的组织区域的测量阻抗值；与靶组织中的靶分子水平相对应的一个或多于一个信号；O2荧光探测器上的传感器分子的测量荧光；来自经皮pO2探测器的与组织区域中的pO2的测量值相对应的信号；与所检测到的声波相对应的信号。
根据进一步的示例，可以提供一种计算机实现的方法，其进行先前针对第一示例至第七示例中的任一示例所描述的控制器的功能。根据进一步的示例，可以提供一种计算机程序产品或非暂时性计算机可读介质，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令被配置为使处理器进行先前针对第一示例至第七示例中的任意示例所描述的功能。
在进一步的示例中，公开了用于监测、分析、递送和/或控制患者的气体富集治疗或者过饱和氧或气体治疗的方法。所述方法包括：经由一个或多于一个传感器，测量患者的一个或多于一个血氧参数；将一个或多于一个信号传输到处理器，所述一个或多于一个信号与来自至少一个传感器的所述一个或多于一个血氧参数的测量值相对应；以及基于所述测量值，通过用户接口生成指示所述血氧参数的测量值的警报，其中所述测量值指示所述气体富集治疗或过饱和氧治疗的有效性。
在某些实现中，测量包括经由定位在导管中的传感器进行测量。
在某些实现中，测量包括测量血液中的pO2。
在某些实现中，测量包括测量血液中的SO2。
在某些实现中，所述方法包括：将所述一个或多于一个血氧参数的测量值与非缺血组织中的一个或多于一个血氧参数的所接受正常范围进行比较。
在某些实现中，所述方法包括：经由所述处理器，基于所述测量值与该所接受正常范围的比较来控制富含气体的血液向患者的递送。
在进一步的示例中，公开了用于监测、分析、递送和/或控制患者的气体富集治疗或者过饱和氧或气体治疗的方法。所述方法包括：测量来自一个或多于一个内部导管电极与多个外部电极之间的组织区域的阻抗值；生成所测量的阻抗值的断层扫描图；以及基于所述断层扫描图，通过用户接口提供与所述组织区域中的血液灌注有关的组织灌注信息，其中所述信息指示所述气体富集治疗或过饱和氧治疗的有效性。
在某些实现中，所述方法包括：标记映射区并分析经标记映射区的组织阻抗在一段时间内的变化。
在某些实现中，所述方法包括：计算所述经标记映射区在一段时间内的平均组织阻抗。
在某些实现中，所述方法包括：使所述气体富集系统基于组织灌注信息来增加血液中的O2饱和度水平。
在某些实现中，所述方法包括：使所述泵基于组织灌注信息来增加富氧血液到患者的流率。
在某些实现中，所述方法包括：将所述断层扫描图叠加在示出梗塞区的组织区域的MRI或CT图像上，并且计算所述梗塞区中的平均阻抗。
在进一步的示例中，公开了用于监测、分析、递送和/或控制患者的气体富集治疗或者过饱和氧或气体治疗的方法。所述方法包括：使用核磁共振探测器来测量靶组织中的靶分子的共振的一个或多于一个组织参数。所述方法包括：基于来自核磁共振成像探测器的测量到的所述分子的共振，接收与靶组织中的靶分子的水平相对应的一个或多于一个信号。所述方法包括：基于所测量的值，通过用户接口生成指示所述靶组织中的靶分子的水平的警报，所述靶分子的水平指示所述气体富集治疗或过饱和氧治疗的有效性。
在某些实现中，所述方法包括：生成所述靶组织的磁共振图像，并分析所述图像以检测所述靶组织中的靶分子的存在。
在进一步的示例中，公开了用于监测、分析、递送和/或控制患者的气体富集治疗或者过饱和氧或气体治疗的方法。所述方法包括测量O2荧光探测器上的传感器分子的荧光。所述方法包括接收与所述O2荧光探测器上的传感器分子的测量荧光相对应的一个或多于一个信号。所述方法包括基于所述一个或多于一个信号来确定血液中的SO2。所述方法包括：基于所确定的SO2，通过用户接口生成指示所述气体富集治疗或过饱和氧治疗的有效性的警报。
在某些实现中，所述方法包括：测量由于O2的猝灭而引起的来自所述传感器分子的荧光信号衰减，其中，信号衰减时间与血液中的SO2成比例。
在进一步的示例中，公开了用于监测、分析、递送和/或控制患者的气体富集治疗或者过饱和氧或气体治疗的方法。所述方法包括：使用经皮pO2探测器测量组织区域中的pO2；从所述经皮pO2探测器接收与所述组织中的测量pO2相对应的一个或多于一个信号；以及基于所述测量pO2，通过用户接口生成指示所述气体富集治疗或过饱和氧治疗的有效性的警报。
在某些实现中，所述方法包括：基于所测量的pO2值来控制富氧生理盐水向血液中的递送。
在进一步的示例中，公开了用于监测、分析、递送和/或控制患者的气体富集治疗或者过饱和氧或气体治疗的方法。所述方法包括用来自光声成像光源的光脉冲照射组织区域。所述方法包括检测所述组织区域中的光吸收成分响应于所述光脉冲的照射所生成的声波。所述方法包括基于所检测到的声波来生成图像。所述方法包括：基于所述图像，通过用户接口提供与所述组织区域有关的血液氧合信息，所述信息指示所述气体富集治疗或过饱和氧治疗的有效性。
在某些实现中，所述方法包括：基于来自所述图像的血液氧合信息来控制富氧血液向患者的递送。
在某些实现中，所述方法包括：随时间跟踪所述图像以确定所述组织区域中的血液氧合随时间的变化。
在某些实现中，所述方法包括：生成所述组织区域的断层扫描图像。
在某些实现中，所述方法包括：生成所述组织区域的二维图像或三维图像。
在进一步的示例中，公开了用于监测、分析、递送和/或控制患者的气体富集治疗或者过饱和氧或气体治疗的方法。所述方法包括由处理器接收一个或多于一个信号，所述一个或多于一个信号与来自至少一个传感器的一个或多于一个生理参数的测量值相对应。所述方法可以包括基于测量值可选地通过用户接口生成警报，所述警报指示生理参数的测量值，所述生理参数的测量值指示气体富集治疗或过饱和氧治疗的有效性。所述方法可以包括基于一个或多于一个信号或测量值来控制富含气体的血液向患者的递送。这些方法可以作为计算机实现的方法来进行。可以使用先前参考前述示例方法所描述的任意实现来进行方法。在某些实现中，生理参数是以下项中的一个或多于一个：可以包括动脉pO2和/或SO2的血氧参数、所测量的动脉血压以及(可以由ECG传感器测量的)测得的心脏的电活动。一个或多于一个信号可以包括：来自用于测量心脏的电活动的ECG传感器的信号；来自多个内部电极之间的组织区域的测量阻抗值；来自多个外部电极之间的组织区域的测量阻抗值；来自一个或多于一个内部电极与一个或多于一个外部电极之间的组织区域的测量阻抗值；与靶组织中的靶分子水平相对应的一个或多于一个信号；O2荧光探测器上的传感器分子的测量荧光；来自经皮pO2探测器的与组织区域中的pO2的测量值相对应的信号；以及与所检测到的声波相对应的信号。
在进一步的示例中，公开了用于监测、分析、递送和/或控制患者的气体富集治疗或者过饱和氧或气体治疗的方法。所述方法包括：经由一个或多于一个传感器，测量患者的一个或多于一个生理参数。所述方法包括：将一个或多于一个信号传输到处理器，所述一个或多于一个信号与来自至少一个传感器的所述一个或多于一个生理参数的测量值相对应。所述方法包括：基于所述测量值，通过用户接口生成指示所述生理参数的测量值的警报，其中所述测量值指示所述气体富集治疗或过饱和氧治疗的有效性。
关于以上示例中的任一示例，可以提供所述富含气体的液体包括过饱和氧液体的实现。所述过饱和氧液体可以具有0.1-6ml O2/ml液体(STP)(即在标准温度和压力下)的O2浓度。
关于以上示例中的任一示例，可以提供所述富含气体的血液包括过饱和富氧血液的实现。所述过饱和富氧血液可以具有600-1500mmHg的pO2。
根据进一步的示例，可以提供一种计算机程序产品或非暂时性计算机可读介质，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令被配置为使处理器进行先前针对示例方法中的任意示例方法所描述的计算机实现的方法。应当理解，前述概念和下面更详细讨论的附加概念的所有组合(假设这些概念不相互矛盾)被设想为本文所公开的发明主题的一部分。特别地，出现在本公开结尾处的所要求保护的主题的所有组合被设想为是本文所公开的发明主题的一部分。还应当理解，本文明确采用的、也可以出现在通过引用而并入的任何公开内容中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
附图主要用于例示性目的，并不意在限制本文所描述的发明主题的范围。附图没有必要一定是按比例的；在一些实例中，本文所公开的发明主题的各方面可以在附图中夸大或放大地示出，以便于理解不同的特征。在附图中，相似的附图标记通常指代相似的特征(例如，功能相似和/或结构相似的要素)。
图1A示出用于向患者递送气体富集治疗或过饱和氧治疗的系统的一个实现。
图1B示出图1A的系统的示意图。
图1C示出图1A的系统的示意图。
图2示出用于基于用于检测血液的一个或多于一个参数的传感器来控制富氧血液向患者的递送的示例系统的流程图。
图3A示出用于基于测量阻抗值的断层扫描图(tomographic map)来控制富氧血液向患者的递送的示例系统的流程图。
图3B示出具有与图3A的系统一起使用的阻抗断层扫描导管的系统的示意图。
图4A示出用于基于来自核磁共振探测器的测量结果来控制富氧血液向患者的递送的示例系统的流程图。
图4B示出具有与图4A的系统一起使用的核磁共振探测器的系统的示意图。
图5A示出用于基于来自O2荧光探测器的测量结果来控制富氧血液向患者的递送的示例系统的流程图。
图5B示出具有与图5A的系统一起使用的O2荧光探测器的系统的示意图。
图6A示出用于基于来自经皮pO2探测器的测量结果来控制富氧液体向患者血管的递送的示例系统的流程图。
图6B示出具有与图6A的系统一起使用的经皮pO2探测器的系统的示意图。
图7A示出用于基于来自光声图像的血液氧合信息来控制富氧血液向患者的递送的示例系统的流程图。
图7B示出具有与图7A的系统一起使用的光声成像探测器的系统的示意图。
通过下面结合附图阐述的详细描述，本文所公开的发明主题的特征和优点将变得更清楚。
具体实施方式
以下公开内容描述了与气体富集治疗或者过饱和氧或气体治疗系统、方法和组件相关的系统和方法以及示例实施例。该系统许可向患者提供过饱和氧(SSO2)治疗并基于对一个或多于一个患者参数的分析来控制饱和氧治疗。SSO2治疗是指通过导管促进的氧过饱和生理流体(例如血液)的输注、或将氧过饱和液体(诸如生理盐水等)直接输注到患者的血管中来富集血含氧量的微创手术。这些手术通常旨在处置患有急性心肌梗塞(AMI)的患者，但也可以用于包括周围血管疾病的其他病症。需要基于与位于患者身上或体内的传感器探测器或导管所检测到的患者血氧参数有关的反馈来增强对SSO2治疗的控制。还需要利用成像技术来映射靶组织并提供与血液灌注(blood perfusion)、组织缺血和梗塞大小响应于SSO2治疗的变化有关的反馈。本文所描述的各种反馈机制提供了对SSO2治疗的增强控制，并是使得护理者和/或系统能够优化SSO2治疗以使得患者预后改善。
图1A示出用于向患者递送气体富集治疗或者过饱和氧或气体治疗的系统100的示意图。系统100包括图1B中进一步详细描述的气体富集系统102。气体富集系统102用于将氧气输注到患者的血液中。系统100经由管道102从患者接收动脉血。一个或多于一个传感器106耦接到第一动脉管路108以检测从患者接收到的血液的性质。(一个或多于一个)传感器106和/或114可以测量来自患者并进入气体富集系统102的血液的各种血液参数(例如，含氧水平、流率、压力、血红蛋白含量、血细胞比容含量、pH、CO2含量、pO2、SO2、氧气浓度和/或温度)。血泵112将血液抽吸到用于使血液与过饱和氧液体(例如生理盐水)混合的气体富集系统102中，并将所得的富氧血液或氧过饱和血液经由第二动脉管路110泵送回患者。
作为示例，系统100可以用于通过在气体富集系统102中用富含气体的液体(例如，富氧液体)来对患者的血液进行富集以形成富含气体的血液(例如，富氧血液)，并将富含气体的血液递送给患者(例如，在氧气的情况下，将富氧血液递送给患者)，从而增加患者的血液中的氧气并将氧气扩散到组织中。在某些实现中，富氧液体或溶液(例如，过饱和氧液体或溶液，也被称为氧过饱和液体或过饱和氧流体)可以包括具有0.1ml O2/ml液体(STP)或更大、或0.1-6ml O2/ml液体(STP)、或0.2-3ml O2/ml液体(STP)的溶解O2浓度的液体(例如，在临床上没有显著的气体栓塞的情况下)。当这种过饱和氧液体或溶液与血液混合时，所得血液可被称为过饱和富氧血液(也被称为氧过饱和血液)。在某些实现中，系统100可以递送在400mmHg或更大、或600-1500mmHg、或760-1200mmHg、或约1000mmHg的目标范围内的、具有升高的O2的过饱和富氧血液的输注。
在一个示例中，当递送到气体富集系统以与过饱和氧液体混合的源血液具有80mmHg的最小pO2、血液流率为50-150ml/min、SSO2生理盐水流率为2-5ml/min并且生理盐水中的溶解O2浓度为0.2-3ml O2/ml生理盐水(STP)时，过饱和富氧血液可以具有760-1500mmHg的pO2。
在另一示例中，在源血液低于80mmHg的情况下，处置目标可以是将血液pO2升高到80mmHg以上，因此系统100可以递送具有80mmHg或更大、或80-760mmHg的pO2水平的过饱和富氧血液的输注。
除了第一动脉管路上的传感器106之外或作为传感器106的替代，第二动脉管路110可以包括位于其中的一个或多于一个传感器114以用于在将所富集的血液泵送回患者之前测量各种血液参数或分析所富集的血液。该系统包括一个或多于一个控制系统116，其可以接收和比较经由与控制系统的有线或无线连接而从传感器106和114获得的信息，并且可以用于控制血泵112和气体富集系统102。例如，控制系统可以从第二动脉管路传感器114接收与从气体富集系统流到患者的血液中的所测量的氧分压或pO2的值相对应的信号。控制系统将所测量的pO2与血液pO2的目标范围(例如，760-1240mmHg或760-1500mmHg)进行比较。例如，可以基于预编程的50-150ml/min的血液流率、2-5ml/min的生理盐水流率以及0.4-1.5ml O2/ml生理盐水(STP)或2-3ml O2/ml生理盐水(STP)的盐水中溶解O2浓度来计算760-1240mmHg或760-1500mmHg的目标范围。控制系统可以基于所测量的血液中的pO2来调整任意上述参数，以实现目标范围内的动脉血pO2。控制系统116可以可通信地耦接到一个或多于一个本地服务器系统，该一个或多于一个本地服务器系统可以被配置为用于本地存储数据、和/或经由诸如因特网120等的网络可通信地耦接到一个或多于一个远程服务器系统118。控制系统116还可以包括诸如显示器、键盘或鼠标等的用户接口组件。这些组件可用于调整各种参数并查看可以基于控制系统所执行的处理而生成和/或显示的各种报告。
系统100还包括感测探测器106。如本文进一步详细讨论的，感测探测器可以用于测量患者的生理参数(例如，血液或组织参数)、成像或光学感测，并且可以体现在用于内部感测患者参数的导管中，或者可以是用于从体内或体外感测的其他探测器或传感器系统的形式(例如，经皮pO2传感器探测器)。在某些实现中，传感器系统可以是内部和外部传感器组件的组合。传感器可以经由线缆或其他有线连接耦接到控制系统。
感测探测器106提供与一个或多于一个生理参数相关的信息。该信息由控制系统116来分析，控制系统116基于从传感器获得的信息来控制和调整气体富集系统102的输注和血泵112的泵送。
图1B更详细地示出用于给予过饱和氧(“SSO2”)治疗的图1A的系统100。用于给予SSO2治疗的系统100通常包括三个组件装置：主控制系统、气体富集系统(例如，充氧筒(oxygenation cartridge))和输注装置(例如，输注导管)。这些装置一起起作用以产生被称为SSO2溶液的高度富氧盐溶液。将少量自体血液与SSO2溶液混合，从而产生氧过饱和血液。将氧过饱和血液递送给患者。系统100可以具有包括三个可移除模块(基座模块1000、中部控制模块2000和显示模块3000)的模块化设计。系统100还具有根据某些实现可以经由导管来实现的感测和/或成像探测器106。气体罐容器设置在基座模块1000的背面上，用于接纳并容纳标准“E瓶(E-bottle)”USP氧气罐1022。氧气罐1022经由气体罐适配器安装到系统。将合适的气体(诸如氧气等)从氧气罐1022递送到充氧筒内的第二腔室。将生理液体(例如生理盐水)从第一腔室泵送到第二腔室中并使其雾化，以产生氧过饱和生理溶液。然后将该氧过饱和生理溶液连同来自患者的血液一起递送到充氧筒的第三腔室中。当患者的血液与氧过饱和生理溶液混合时，产生氧过饱和或富氧血液，然后经由输注导管递送到目标心外膜主动脉(例如，左主干冠状动脉)。
系统100包括流体泵装配件，该流体泵装配件包括泵112。泵装配件还可以包括伸缩管(drawtube)、压力传感器、气泡检测器/流量计(2060)、回气夹具(return clamp)(2070)和回气管(return tube)。筒壳体被配置为接纳匹配的筒(即，气体富集系统)。筒壳体包括与筒一起使用的各种感测、控制和接合机构。在某些实现中，气体富集系统被配置为直接注入系统而不是筒。
系统100的三个模块(1000、2000和3000)中的各个模块可以包括用于保护和访问所容纳的各种组件的门或访问面板(access panel)。例如，中部控制模块2000包括用于封闭气体富集系统(即，筒)的铰链门2051和用于覆盖模块的内部空间的访问窗口的访问面板2052。可以提供安全开关(例如紧急停止开关3050)，使得即使系统正在其规定界限内操作，用户也能够以相同方式发起系统的关闭。
在以上特定实施例中，基座模块1000的主体由位于圆形底座1001上的管状底盘构成。多个轮1002安装在圆形底座的底部上，以提供系统的移动性。这些轮具有用于使轮保持静止的锁定机构。基座底盘容纳有某些电组件和机械组件，其包括电池1003(未示出)、电源1004(未示出)和用于将基座模块1000连接到中部主模块2000的连接器。
图1C示意性地示出系统100。如图1C所示，系统100包括可以以各种形式实现的气体富集系统102(诸如上述三室筒等)。气体富集系统经由气体供给装置1022来供给气体，其中气体供给装置1022可以是如图1B所示的现场储罐的形式。系统100还包括感测/成像组件或系统106，其可以经由线缆或其他有线连接耦接到控制器，其也可以以结合图3B、图4B、图5B、图6B和图7B更详细描述的各种形式来实现。感测组件106可以测量生理参数，例如患者的血液的一个或多于一个血液或组织含氧参数。该系统将所产生的SSO2溶液输注到血液中，并经由递送导管134将血泵112所泵送的氧过饱和血液递送到目标心外膜主动脉。血液的输注和血液的泵送由控制器130控制，该控制器130包括处理器380、存储器382以及用于与感测/成像系统106、气体富集系统102、血泵112和图形用户接口(GUI)132可通信地连接的相关联的输入和输出电路384。控制器130可以从感测系统106和气体富集系统102接收输入，并且响应于从感测系统接收到的输入而控制气体富集系统102，该输入由存储在控制器130的存储器382中的一个或多于一个算法确定、并由处理器380(例如或处理器系统)处理。处理器380被配置为从感测系统106接收与一个或多于一个生理参数(例如，血液的血氧参数)的测量值相对应的一个或多于一个信号，并且基于测量值来生成指示生理参数或生理参数的特性(例如，所测量的血氧参数的水平)的警报。可以在图形用户接口上指示警报。处理器380使用所测量的生理参数(例如，所测量的血氧参数的水平)来控制系统100所实现的过饱和氧或气体治疗。控制器130可以可通信地耦接到诸如因特网120等的网络，通过该网络可以访问各种远程服务器以供数据存储和/或信息访问。通信网络可用于远程控制或监测系统100。在系统100中设置图形用户接口132，以供用户与系统进行交互以控制和监测各种系统组件。还可以经由网络120查看或访问图形用户接口132，例如，图形用户接口可以向用户提供远程警报或提示。
图2示出可以由图1C的系统的一个示例进行的、用于基于用于检测血液的一个或多于一个参数的传感器来控制富氧血液向患者的递送的示例处理200的流程图。特别地，处理200测量血氧参数以控制过饱和气体治疗，例如向患者递送富氧血液。感测106可以由氧合传感器进行，该氧合传感器可以定位在被配置为使血液从气体富集装置流到患者的管道中或管道上，或者定位在被配置为使血液从患者流到气体富集装置的管道中或管道上。氧合传感器可以经由线缆或其他有线连接耦接到控制器。氧合传感器可以是非侵入式的，并且利用光学方法(诸如近红外光谱(NIRS)或脉搏血氧计等)来估计pO2和/或氧饱和度(SO2)(例如，血液中的动脉pO2或SO2)。脉搏血氧计估计血液中与血红蛋白结合的氧的百分比。脉搏血氧计使用发光二极管和光敏传感器来测量对红光和红外光的吸收。处理200的全部或一部分可以经由图1C的控制器130来实现，即，使用处理器380和存储器存储装置382来执行各种动作。例如，在202处，氧合传感器可以用于测量来自接受过饱和氧或气体治疗的患者的血液中的pO2值。在某些实现中，传感器包括诸如Clark电极等的用于测量pO2的电极。Clark电极是根据净反应O2+4e-+4H+→2H2O使用催化铂表面来测量液体中的环境氧浓度的电极。在204处，处理器380从氧合传感器接收与202处的pO2的测量值相对应的信号。在206处，处理器380将所测量的pO2与血液pO2的目标范围(例如，760-1200mmHg或760-1500mmHg)进行比较。如上所述，可以基于预编程的50-150ml/min的血液流率、2-5ml/min的生理盐水流率和0.4-1.5ml O2/ml生理盐水(STP)或2-3ml O2/ml生理盐水(STP)的生理盐水中溶解的O2浓度来计算760-1240mmHg或760-1500mmHg的目标范围。控制系统可以基于所测量的血液中的pO2来调整任意上述参数，以实现目标范围内的动脉血pO2。在208处，处理器380例如通过用户接口生成指示pO2的警报。所测量的pO2指示过饱和氧或气体治疗的有效性，从而使护理者知晓血液中的pO2是否在预编程的目标范围内，以优化氧气向患者的缺血组织的递送。在210处，处理器380通过基于传感器值修改上述生理盐水或血液参数中的一个或多于一个来控制气体富集系统。
在某些实现中，根据图1C的系统可以进行用于基于来自被配置为检测患者(动脉或静脉)血压的传感器的反馈来控制富氧血液向患者的递送的处理。该处理测量血压以控制对患者的过饱和气体治疗(例如，富氧血液向患者的递送)。感测可以由压力传感器进行，该压力传感器可以定位在被配置为使血液从气体富集装置流到患者的管道中或管道上，或者定位在被配置为使血液从患者流到气体富集装置的管道中或管道上。血压传感器或血压换能器可以经由线缆或其他有线连接耦接到控制器。该处理的全部或一部分可以经由控制器130来实现，即，使用处理器380和存储器存储装置382来执行各种动作。例如，血压传感器可以用于测量来自接受过饱和氧或气体治疗的患者的血液中的血压值。处理器380从血压传感器接收与血压的测量值相对应的信号。处理器380将所测量的血压与血压的目标范围(例如，健康个体的血压)进行比较。处理器380例如通过用户接口生成指示血压的警报。所测量的血压指示过饱和氧或气体治疗的有效性，从而使护理者知晓血压是否在目标范围内，以便优化SSO2治疗。处理器380可以通过修改气体富集系统中的一个或多于一个生理盐水或血液参数来控制气体富集系统，以基于血压反馈优化治疗。
血压(例如动脉或静脉)的变化可以提供与SSO2治疗有效性有关的反馈。例如，血压的变化可以指示心肌组织中的血流响应于SSO2治疗的变化。SSO2治疗提供了能够实现向心肌缺血区域的增加的扩散转移的高浓度梯度的O2。O2向最需要的区域的这种扩散转移不依赖于血流，因此SSO2可以容易地进入患有水肿(肿胀)的毛细血管的内皮细胞。SSO2能够使微血管中的这种水肿反应逆转并恢复流动，从而用氧合血液滋养周围的心脏组织。
用于测量患者血液的动脉压的示例传感器包括定位在导管中或耦接到导管的压力传感器。导管可以连接到流体填充系统或压力管，该流体填充系统或压力管连接到电子压力换能器和/或压力监测器。所检测到的血压的变化可以指示由于SSO2治疗缺血组织的灌注得以改善和/或流动得以恢复。治疗可使得心脏功能得以改善。在某些实现中，处理器可以基于动脉压反馈来控制过饱和氧治疗的递送。
在某些实现中，反馈可以基于所测量的血压波形。可以检测波形反射图案的变化。在一个示例中，可以检测或测量患者血压的正常脉动波形的反射图案的变化。在另一示例中，可以创建脉动流(以供更精细的调谐)，并且可以检测或测量所创建的患者血压的脉动波形的反射图案的变化。在任一示例中，可以分析脉动波形以得到诸如在该波形中识别到的次峰的相对幅度和定时等的信息。
在某些实现中，根据图1C的系统可以进行用于基于来自一个或多于一个ECG传感器或电极的反馈来控制富氧血液向患者的递送的处理。该处理使用ECG信号测量患者心脏的电活动以控制过饱和气体治疗(例如，富氧血液向患者的递送)。ECG传感器或电极可以定位在患者的胸部上。ECG传感器可以经由线缆或其他有线连接耦接到控制器。该处理的全部或一部分可以经由控制器130来实现，即，使用处理器380和存储器存储装置382来执行各种动作。例如，ECG传感器可以用于测量患者心脏的电活动，其中患者正在接受过饱和氧或气体治疗。处理器380从ECG传感器接收信号。处理器380将ECG信号与目标信号(例如，健康个体的信号)进行比较。处理器380例如通过用户接口生成指示ECG信号是正常还是异常的警报。所测量的ECG信号指示过饱和氧或气体治疗的有效性，从而使护理者知晓患者的ECG是正常还是异常，以便优化SSO2治疗。例如，缓解急性心脏病患者的缺血可以使异常ECG信号逆转。处理器380可以通过修改气体富集系统中的一个或多于一个生理盐水或血液参数来控制气体富集系统，以基于ECG反馈优化治疗。
图3A示出用于基于图3B所示的阻抗断层扫描导管传感器系统3106所生成的测量阻抗值的断层扫描图来控制向患者递送富氧血液的示例系统300的流程图。电阻抗断层扫描(EIT)是一种非侵入型医学成像，在该非侵入型医学成像中，从表面电极测量结果推断身体的一部分的电导率、介电常数和阻抗，并用于形成该组织区的断层扫描图像。在302处，系统300使气体富集系统所生成的富含气体的血液递送到患者，以向患者提供过饱和气体(例如氧气)治疗。在304处，向患者的位于左主干(LM)冠状动脉中的导管电极与位于患者身体的外表面上的多个外部电极之间的组织施加电流。导管电极和外部电极可以经由一个或多于一个线缆或其他有线连接耦接到控制器。在306处，系统300的处理器380从电极接收与来自导管电极和多个外部电极之间的组织的测量阻抗值相对应的多个信号。在308处，处理器380生成测量阻抗值的断层扫描图。在一个示例中，处理器380可以用于生成具有梗塞的组织区域中的测量阻抗值的图，并将该组织区域中的测量阻抗值的断层扫描图与该组织区域中的测量阻抗值的基线断层扫描图进行比较，以确定在整个SSO2治疗期间患者的血液灌注的变化或梗塞大小的变化。映射区域以及血液灌注的任何变化或梗塞大小的变化可以由处理器380存储在存储器装置382中，并且可以进行标记(tag)以供将来参考。在310处，处理器380使具有低阻抗值的映射区与血液灌注增加且梗塞大小减小的组织区相关。对于缺血组织，将预期较高阻抗，这是因为与非缺血组织或血液灌注增加的组织相比，缺血组织中将存在较少血液。处理器380还可以在相同区域或相同梗塞区的其他映射图像(诸如MRI或CT图像等)上叠加这些映射区并在空间上将其对准。在312处，基于测量阻抗值的断层扫描图来控制富氧血液向患者的递送。例如，可以调整递送导管的位置(在某些实现中可以与容纳有导管电极的导管进行组合)和/或可以调整富氧血液的递送速率(即，由系统的血泵控制)。在某些实施例中，如果断层扫描图具有未示出小于预定阈值(例如10％)的阻抗降低(因此，灌注增加)的区域，或者如果基于断层扫描图所估计的梗塞大小的减少不大于一些其他预定阈值(例如15％)，则可以基于测量阻抗值的断层扫描图和/或导出的梗塞大小的变化来增加血液中的SO2。可以基于断层扫描图的区域的阻抗或所估计的梗塞大小超过阈值来使血液中的SO2减少或停止。
图3B示出采用如结合图3A所描述的阻抗断层扫描导管的系统100的示意图。在图3B中，感测导管3106插入患者的管腔中。特别地，感测导管3106定位在患者的LM冠状动脉中；然而，在其他实施例中，感测导管可以定位在其他冠状动脉中，或者可替代地定位在其他管腔(诸如食管等)中。感测导管包括沿着导管的长度布置的一个或多于一个电极(例如，可以利用一对电极)。多个附加表面电极(例如，电极3108)布置在被检体的胸腔外部。多个电极布置在间隔开的位置处。使用沿着导管3106的长度布置在间隔开的位置中的多个电极，这许可了在多个轴上进行导管电极和表面电极之间的组织的阻抗测量。
在另一实施例中，感测导管可以包括多个电极。电极可以是适合于在被检体体内使用的任意类型的电极，并且可以安装到导管的外表面或集成在其中。不是包括布置在探测器的相对侧表面上的电极对，而是可以沿着导管的长度在各个水平处设置单个电极，并且在某些实施例中，可以仅设置单个电极。然而，使用沿着探测器的长度布置在间隔开的位置中的多个电极，这许可了如上所述在多个轴上进行阻抗测量。
多个附加电极可以是适合于在被检体身体外部使用的任意类型的电极，诸如典型地用于测量被检体身体上的电信号的湿式或干式自粘医疗电极。Sheffield Mark 3.5和Enlight 1800是示例性电阻抗断层扫描技术，其可以被实现以提供对控制系统300所递送的SSO2治疗有用的成像反馈。
图4A示出用于基于来自图4B所示的核磁共振(NMR)探测器4106的测量结果来控制向患者递送富氧血液的示例系统400的流程图。在402处，系统400使气体富集系统所生成的富含气体的血液递送到患者，以向患者提供过饱和氧或气体治疗。在404处，可以经由线缆或其他有线连接耦接到控制器的核磁共振探测器(例如，图4B所示的探测器4106)用于测量接受了过饱和氧或气体治疗的患者的靶组织的一个或多于一个组织参数，例如以测量组织中的靶分子(诸如血氧等)的共振信号。在406处，系统的处理器(例如，处理器380)基于由核磁共振探测器检测、并从核磁共振探测器传输到处理器380的所检测的靶分子的共振信号来生成靶组织的磁共振图像(MRI)。在408处，处理器380用于分析靶组织的图像以确定靶分子水平或靶分子水平的变化，诸如靶组织的血液中SO2的水平或变化等。靶组织可以是心脏的梗塞区。在410处，处理器380使用分析以通过用户接口生成警报。警报基于靶组织中的靶分子的存在或水平来提供指示过饱和氧或气体治疗的有效性的信息。基于警报，可以控制富氧血液向患者的递送。例如，可以调整递送导管的位置和/或可以调整富含气体的血液的递送速率(即，由系统的血泵控制)。可替代地，MRI图像可以显示在用户接口或远程监测器上以供护理者分析，并且护理者可以基于图像来控制治疗。
如上所述，靶分子可以是氧。在另一实施例中，靶分子可以是高能磷酸盐。高能磷酸盐分子的示例包括三磷酸腺苷(ATP)、二磷酸腺苷(ADP)、一磷酸腺苷(AMP)和游离的磷酸根离子(Pi)。监测靶组织(例如，已受梗塞影响的组织)中这些分子的量，这将提供靶组织的能量/代谢状态有多异常的指示，其中这种异常指示了组织缺血的存在或变化。缺血越多，组织的能量/代谢状态越低。可以基于所检测的靶组织的能量/代谢状态和所检测的组织的代谢恢复来控制过饱和氧或气体治疗。
在一个实施例中，磁共振接收器(例如线圈)可以定位在导管的端部上，并且磁共振驱动信号将从系统中的其他位置(例如，患者外部的位置)生成。该实施例将使得能够聚焦于检测关注靶组织。
在另一个实施例中，磁共振接收器(例如线圈)和磁共振驱动器可以位于导管上。磁共振导管可以是用于递送富含气体的血液的定位在股动脉、或左主干、或其他冠状动脉中的相同导管。可替代地，磁共振导管可以是单独的导管，例如定位在心室或其他血管中。
图4B示出具有与图4A的系统一起使用的核磁共振探测器的系统的示意图。特别地，系统100可以用磁共振成像(MRI)导管4106作为感测元件来实现。导管4106包括围绕导管4106的周边部分缠绕的磁线圈4108。磁线圈4108连接到控制器130以供激活并用于从磁线圈4108接收成像数据。从磁线圈4108获得的成像数据由控制器130的处理器380处理，并且可以显示在GUI 132上。处理器380接收基于来自核磁共振成像探测器的测量到的分子的共振信号的、与靶组织中的靶分子的水平相对应的信号。尽管导管4106是MRI导管，但仍然可以被实现为用于将SO2血液递送给患者的递送导管。在另一实施例中，磁线圈可以集成在导管中。在另一实施例中，磁共振探测器可以与导管分离，例如，单独的探测器。
图5A示出用于基于来自如图5B所示的作为感测元件的荧光探测器的测量结果来控制富氧血液向患者的递送的示例系统500的流程图。荧光探测器可以经由线缆或其他有线连接耦接到系统的控制器。荧光探测器可以是O2荧光探测器。在502处，系统500使气体富集系统所生成的富含气体的血液递送到患者，以向患者提供过饱和氧或气体治疗。在504处，O2荧光探测器可以定位在用于使血液流到气体富集装置的管道、用于使血液从气体富集装置流到患者的管道、患者的靶组织中的血管中(例如，耦接到富含气体的血液递送导管，或者插入靶组织中或附近)。在506处，照射O2荧光探测器的光源。在某些实现中，可以使用光纤线缆来向光源提供光，其中光纤线缆连接到系统的控制器。在508处，测量O2荧光探测器的传感器分子的荧光。传感器分子可以包括荧光团(fluorophore)。在510处，控制器130的处理器380从O2荧光探测器接收基于荧光测量结果的信号。通过测量来自荧光探测器上的被照射的传感器分子(例如，荧光团)的荧光强度信号的寿命或衰减来测量荧光。该信号的衰减是由血液或组织中的氧分子对传感器分子的荧光强度信号的猝灭效应所导致的。在512处，处理器380可以基于氧对荧光探测器的荧光强度信号的猝灭效应(quenchingeffect)来确定血液或组织中的SO2或pO2。信号由于氧的猝灭而衰减所需的时间量的变化指示血液或组织中的局部SO2或pO2。在514处，处理器380基于所确定的血液或组织中的SO2或pO2生成警报。警报指示过饱和氧的有效性，并且可以经由用户接口132来提供。
在某些实施例中，氧可能猝灭感测探测器上的荧光团或磷光体信号的荧光或磷光。例如，可以将传感器分子(荧光团或磷光体)涂覆到光纤束(可选地，一个或多于一个光纤)的端部上。传感器分子被可以以高频脉动的光源激发。测量荧光或磷光的寿命或衰减。信号衰减所需的时间量的变化指示血液或组织中的局部氧浓度、SO2或pO2。使用O2荧光或磷光探测器进行反馈的优点之一是可以用保护感测分子免受氧气影响的分子包围传感器分子。以这种方式，可以针对宽范围的氧浓度、SO2或pO2值(特别是非常高的氧浓度)来调谐荧光或磷光寿命。可以针对富氧血液递送部位下游的血液或组织来确定所得SO2或pO2。
图5B示出具有用于在过饱和氧治疗期间提供氧浓度、SO2或pO2反馈的O2荧光探测器的系统的示意图。O2荧光探测器与图5A的系统一起使用。探测器5116经由有线连接耦接到系统控制器。探测器包括发光涂层5110(例如，包括荧光团分子的涂层)、光传感器5112、第一参考光源5114(例如，发光二极管)和可选的第二参考光源5116。光传感器5112测量从发光涂层5110反射的光，其中该光由第一参考光源5114投射。来自发光涂层的反射光被探测器与之接触的血液或组织中的氧的猝灭。作为氧的猝灭的结果，信号衰减所需的时间量的变化指示插入有探测器的血液或靶组织(例如心肌组织)中的局部氧浓度、SO2或pO2值。在另一实施例中，O2荧光探测器可以与导管分离，例如单独探测器(诸如NEOFOX-GT等)，或者可以利用Unisense MicroOptode技术。
图6A示出用于基于来自经皮pO2探测器的测量结果来控制富氧液体向患者血管的递送的示例系统的流程图。在602处，系统100使富氧生理盐水的递送被递送到患者的周围脉管系统，以向患者提供过饱和氧治疗。在604处，可以将经皮pO2探测器(例如，图6B的探测器6106)插入富氧生理盐水递送部位附近的靶组织中。经皮pO2探测器用于测量患者的靶组织中的pO2。在606处，控制器130的处理器380接收与经皮pO2探测器所确定的组织中的pO2的测量值相对应的一个或多于一个信号。在608处，处理器380基于所测量的pO2值生成警报。可以基于靶组织中的pO2经由用户接口提供警报以示出过饱和氧治疗的有效性。处理器380还可以用于基于所测量的pO2值来控制富氧生理盐水向血液中的递送，例如，处理器380可以控制富氧生理盐水的流率和/或生理盐水中O2的浓度。
图6B示出具有与图6A的系统一起使用的经皮pO2探测器的系统的示意图。该系统可以与美国专利9,919,276中所描述的直接注入系统类似，该直接注入系统将过饱和氧溶液直接递送到患者血管，其中过饱和氧与血液混合以在患者的脉管系统内形成富氧血液。图6B的系统包括具有处理器380、存储器382和输入/输出电路384的控制器130。处理器380从pO2探测器接收信号。该系统包括用于将液体(诸如生理盐水等)泵送到气体富集系统602中的泵612，其中生理盐水被输注氧气气体以产生过饱和氧溶液SSO2。然后，经由递送导管668将SSO2直接递送到患者的脉管系统，在脉管系统中，SSO2与患者的血液混合以产生富氧血液。经皮pO2探测器6106通过有线连接耦接到控制器。经皮pO2探测器使得能够进行pO2的非侵入式测量。该系统包括用于显示基于所测量的pO2反馈来指示过饱和氧治疗的有效性的警报的用户接口132。通过加热施加pO2探测器6106的部位处的皮肤，可以利用持续的局部血管舒张来增加pO2探测器6106的准确度。这引起了皮肤中的最大血流。在一些实现中，经皮pO2探测器6106包括由透氧疏水膜覆盖的铂银复合电极，其中磷酸盐缓冲液和氯化钾的贮液陷在电极内。小加热元件可以位于银阳极内。可以将经皮pO2探测器6106施加于前胸壁或其他可接受部位，并进行加热以供测量。在其他实施例中，经皮探测器可以是荧光探测器。
在另一实施例中，可以利用用于测量组织中的总pO2的皮肤接触探测器来提供与SSO2治疗有关的反馈。探测器可以直接施加于皮肤并提供接近皮肤的组织的总氧合的测量结果。该测量结果对施加SSO2以处置周围血管疾病可以是有用的。健康个体的组织的总pO2为约40mmHg。处理器可以将所测量的靶组织中的总pO2与健康个体中的pO2进行比较，并相应地调整SSO2治疗的递送。
图7A示出用于基于来自光声图像的组织氧合信息来控制富氧血液向患者的递送的示例系统的流程图。在702处，系统700将富氧系统所生成的富氧血液递送到患者，以向患者提供过饱和氧治疗。在704处，系统700使光声探测器(例如，图7B所示的非侵入式光声探测器7106)用来自光声成像光源的光脉冲照射组织区域。在706处，光声探测器的超声传感器或单独的超声传感器检测组织区域中的分子或结构响应于光脉冲的照射而生成的一个或多于一个声波。在708处，控制器的处理器380从通过有线连接耦接到控制器的超声传感器接收与所检测到的声波相对应的一个或多于一个信号，并且在710处基于所检测到的声波来生成图像。在712处，系统700通过用户接口提供基于图像的与组织区域有关的组织氧合信息。在714处，系统700可以使用组织氧合信息来控制富氧血液向患者的递送。
图7B示出与用于检测组织性质的光声成像探测器7106一起使用的系统100的示意图。光声成像是一种医学成像模态，其使用光学激励和声检测来基于组织样本内的光学吸收生成组织结构的图像。光声图像可以被认为是对比度不取决于组织的机械和弹性性质、而取决于其光学性质(特别是光学吸收)的超声图像。这在具有检测血红蛋白、脂质、水和其他光吸收发色团的能力的情况下提供了比传统超声成像更高的特异性(specificity)，但具有比纯粹的光学成像模态更大的穿透深度。除了可视化诸如微脉管系统等的解剖结构之外，这还可以提供血液氧合、血流和温度形式的功能信息。通过来自光声探测器的足够短的光脉冲来照射关注组织。该光被组织内的特定成分(诸如血红蛋白或脂质等)吸收，从而生成频率在超声范围内的机械波。这些信号可以由超声传感器或超声传感器的阵列来检测，并且这些信号可以用于利用图像重建算法形成关注组织的图像。
探测器7106是光声探测器的一个示例，其包括可以包括激光的光源7108。探测器7106包括用于检测在被来自光声探测器的光照射时从组织发出的光学声波或声波的超声换能器阵列(例如，压电元件或Fabry-Perot干涉仪元件)7110。在某些实现中，激光可以包括脉冲源。在一些实现中，光源是发光二极管。由控制器130的处理器380接收来自换能器阵列7110的传感器数据，以生成用于表征组织的组织图像，从而生成警报并控制SSO2血液向患者的递送。与局部能量沉积成比例的超声发射(即光声信号)的幅度揭示了生理上特定的光学吸收对比度。例如，氧合血红蛋白相对于脱氧血红蛋白(vs脱氧血红蛋白)而言的光学吸收是不同的，并且该对比度在所生成的图像中是可见的。组织区域的图像可以示出表示组织缺血的暗区，但是当含氧血液流入缺血组织并且O2通过组织而扩散时，图像将开始变亮。可以形成靶组织区域的二维或三维图像，其中图像对比度指示靶组织区域中的氧的水平的存在或变化。在某些实现中，可以随时间跟踪靶组织区域的图像，以确定组织区域中氧合作用随时间的变化。例如，可以随时间拍摄和跟踪图像的切片。当向患者递送SSO2治疗时，预期将看到组织中氧气随时间而增加。
处理器380可以生成组织区域的断层扫描图像。在某些实现中，可以生成用于提供组织区域中的解剖结构(包括血管和梗塞)的图像的传统超声图像。还可以生成光声图像以提供组织区域中氧合的图像。光声图像可以叠加在超声图像上，以观察组织区域中梗塞大小的变化。该系统可以包括单独的光声探测器和超声接收器，或者这两个组件可以是单个装置的一部分。在某些实现中，手持式超声装置可以耦接到系统，但是被修改成仅接收声波，并基于从光声成像探测器接收到的声波来生成图像。任何所得光声图像可以显示在系统的用户接口上，或者显示在远程或单独的监测器或平板电脑上。图像可以无线地或经由有线连接传输到远程监测器或平板电脑。
在某些实现中，光源可以是耦接到富含气体的血液递送导管的光纤线缆，从而将光源定位成更接近靶组织区域。该系统可以包括用于使光或激光脉冲化或进行调谐的硬件。
在SSO2治疗中，通常将用于递送富氧血液的输注点从靶组织区域或缺血区域(例如，距血管阻塞数毫米的上游处)移除。通过调谐和/或通过不同的源硬件，具有如本文所述的光声成像探测器的系统可以提供不同水平的成像深度和组织穿透，这使得能够进行更局部化的光递送，这更好地以关注组织区域为靶，并且改善了声波生成和组织区域的所得成像。成像深度可以根据靶组织而变化，或者可以根据光源与靶组织区域的距离来选择，例如，成像深度对于血管可以是1-3mm，对于心室心肌可以是15-35mm，并且对于心房组织可以是3-10mm。在下表1(Schellenberg,Photoacoustics 11(2018)14-17)中提供了使用示例性已知光声成像(PAI)或光学声(optoacoustic)成像(OAI)平台的各种组织靶的示例性成像深度。
表1(续)
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在某些实现中，心肌组织的成像范围可以取决于源的放置以及探测器和心脏之间的脂肪的大小和层次。当光源和超声换能器在患者外部时，可以调谐超声以从更深的组织接收信号，并且可以使用更高功率的激光脉冲来激励更深的靶组织。可以对初始响应进行滤波，使得不接收来自上层的响应。当光源处于导管部位(例如，与导管一行的光纤线缆，其将光直接递送到靶组织)处时，光源可以是脉冲的或连续的。该照射可以提供与组织在激励、血流或氧扩散之后的松弛有关的信息。超声波将在外部以信号源为靶。
在某些实现中，光声图像可以用于计算血流。这可以通过使光脉冲化并查看图像随时间的响应(例如，氧合血液是行进还是静止)来实现。这可以指示是否由于缺血而缺乏血流，或者是否由于SSO2治疗有效而增加了血流。更多的血流意味着更多的组织氧合和缺血的减少。
美国专利No.6,743,196、美国专利No.6,582,387、美国专利No.7,820,102和美国专利No.8,246,564的全部公开内容通过引用而明确地并入本文。
所描述的特征可以在数字电子电路中实现，或者在计算机硬件、固件、软件或其组合中实现。设备可以在有形地体现在信息载体中的计算机程序产品中(例如，在用于供可编程处理器执行的机器可读存储装置中)实现；并且方法步骤可以通过用于执行指令程序的可编程处理器来进行，该指令程序用于通过对输入数据进行操作并生成输出来进行所描述的实现的功能。所描述的特征可以有利地在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上可执行的一个或多于一个计算机程序中实现，该可编程系统被耦接以从数据存储系统、至少一个输入装置和至少一个输出装置接收数据和指令，并将数据和指令传输到数据存储系统、至少一个输入装置和至少一个输出装置。
计算机程序是可以在计算机中直接或间接使用以进行一些活动或产生一些结果的指令集。计算机程序可以以任意形式的编程语言(包括编译语言或解释语言)来编写，并且可以以任意形式(包括作为独立程序或作为模块、组件、子例程或适合于在计算环境中使用的其他单元)来部署。适合于有形地体现计算机程序指令和数据的存储装置包括所有形式的非易失性存储器，例如包括半导体存储器装置(诸如EPROM、EEPROM和闪速存储器装置等)、磁盘(诸如内部硬盘和可移动盘等)、磁光盘、以及CD-ROM和DVD-ROM盘。
本文所描述的计算装置可以包括用于存储数据文件的一个或多于一个大容量存储装置，或可操作地耦接到这样的装置以与之进行通信；这样的装置包括磁盘(诸如内部硬盘和可移动盘等)、磁光盘和光盘。
如本文中所使用的术语“机器可读介质”、“计算机可读介质”和“处理器可读介质”是指参与了提供使机器以特定方式操作的数据的任何介质。使用计算机系统，各种处理器可读介质(例如，计算机程序产品)可涉及将指令/代码提供到(一个或多于一个)处理器以供执行，以及/或者可用于存储和/或承载这种指令/代码(例如，作为信号)。
在许多实现中，处理器可读介质是物理上的和/或有形的存储介质。这种介质可以采取许多形式，包括但不限于非易失性介质和易失性介质。非易失性介质例如包括光盘和/或磁盘。易失性介质包括但不限于动态存储器。
物理上的和/或有形的处理器可读介质的常见形式例如包括软盘、软磁盘、硬盘、磁带或任何其他磁介质、CD-ROM、任何其他光学介质、穿孔卡、纸带、具有孔图案的任何其他物理介质、RAM、PROM、EPROM、FLASH-EPROM(闪速-EPROM)、任何其他存储器芯片或盒式磁带、如下文所述的载波或计算机可以从中读取指令和/或代码的任何其他介质。
各种形式的处理器可读介质可以涉及将一个或多于一个指令的一个或多于一个序列承载到一个或多于一个处理器以供执行。仅作为示例，指令最初可以承载在闪速装置、包括持久性存储器的装置、以及/或者远程计算机的磁盘和/或光盘上。远程计算机可以将指令加载到其动态存储器中，并将该指令作为信号通过传输介质来发送，以供计算机系统接收和/或执行该指令。
计算装置可以是计算机系统的一部分，诸如数据服务器等的计算装置包括后端组件，或者诸如应用服务器或因特网服务器等的计算装置包括中间件组件，或者诸如具有图形用户接口或因特网浏览器的客户端计算机等的计算装置包括前端组件，或者计算装置是它们的任意组合。系统的组件可以通过任何形式或介质的数字数据通信(诸如通信网络等)来连接。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)、广域网(“WAN”)、对等网络(具有自组织或静态成员)、网格计算基础设施和因特网。计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此远离，并且典型地通过网络(诸如所描述的网络等)进行交互。客户端和服务器的关系借助于在各个计算机上运行、且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序而产生。
可以根据具体要求进行实质变形。例如，还可以使用自定义硬件，和/或特定元件可以以硬件、软件(包括诸如小程序等的可移植软件等)或这两者来实现。此外，可以采用与诸如网络输入/输出装置等的其他计算装置的连接。
信息和信号可以使用各种不同技术和工艺中的任一者来表示。例如，在以上整个描述中可提及的数据、指令、命令、信息、信号和符号可以由电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子、或其任意组合来表示。
以上所讨论的方法、系统和装置是示例。各种替代配置可以适当地省略、替代或添加各种过程或组件。配置可以被描述为被描绘为流程图或框图的处理。尽管各自可以将操作描述为顺次处理，但是许多操作可以并行或并发进行。另外，可以重新排列操作的顺序。处理可以具有附图中未包括的附加阶段。在描述中给出了具体细节以提供对示例配置(包括实现)的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实施配置。例如，在没有不必要细节的情况下示出了众所周知的电路、处理、算法、结构和技术，从而避免混淆配置。该描述仅提供了示例配置，并且不限制权利要求书的范围、适用性或配置。相反，配置的前述描述将向本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的启用描述。在不脱离本公开内容的范围的情况下，可以对要素的功能和排列进行各种改变。
此外，配置可以被描述为被描绘为流程图或框图的处理。尽管各自可以将操作描述为顺次处理，但是许多操作可以并行或并发进行。另外，可以重新排列操作的顺序。处理可以具有附图中未包括的附加阶段或功能。此外，方法的示例可以通过硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或其任意组合来实现。当以软件、固件、中间件或微代码实现时，用于进行任务的程序代码或代码段可以存储在非暂时性处理器可读介质(诸如存储介质等)中。处理器可以进行所描述的任务。
在附图中示出和/或在本文中讨论为彼此连接或通信的、功能性或其他情况下的组件通信地耦接。也就是说，它们可以直接或间接地连接以使得能够进行它们之间的通信。
如本文(包括权利要求书)所使用的，在以“…其中至少之一”开头的项的列表中所使用的“且(and)”指示析取列表，例如使得“A、B和C其中至少之一”的列表意味着A、或B、或C、或AB、或AC、或BC、或ABC(即，A且B且C)、或者与多于一个特征的组合(例如，AA、AAB、ABBC等)。如本文(包括权利要求书)所使用的，除非另有说明，否则功能或操作是“基于”项或条件的陈述意味着该功能或操作是基于所陈述的项或条件的，并且可以基于除了所陈述的项或条件之外的一个或多于一个项和/或条件。
已描述了数个示例配置，在不脱离本公开的情况下，可以使用各种变形、替代构造和等同物。例如，上述元件可以是更大系统的组件，在该更大系统中，其他规则可以优先于或以其他方式修改本发明的应用。此外，可以在考虑上述元件之前、期间或之后进行多个操作。此外，技术会发展，并且因此许多元件是示例，并且不限制本公开或权利要求书的范围。因此，以上描述不限制权利要求书的范围。此外，可以公开多于一个发明。
其他实施例在本发明的范围内。例如，由于软件的性质，可以使用软件、硬件、固件、硬接线或这些中的任意组合来实现上述功能。实现功能的特征也可以在物理上位于各个位置，包括被分布成使得在不同的物理位置处实现功能的各部分。
除非另有说明，否则权利要求书不应被理解为局限于所描述的顺序或要素。应当理解，在不脱离所附权利要求书的精神和范围的情况下，本领域普通技术人员可以在形式和细节上进行各种改变。要求保护落入了所附权利要求书及其等同物的精神和范围内的所有实现。

Claims (120)

1.一种用于控制患者的气体富集治疗的系统，所述系统包括：
气体富集系统，其被配置为使液体富集有气体以形成富含气体的液体，并将所述富含气体的液体与血液混合以形成富含气体的血液；
多个流体管道，其流通地耦接到所述气体富集系统，所述多个流体管道中的至少一个管道被配置为使所述血液从所述患者流到所述气体富集系统，并且多个管道中的至少一个管道被配置为使所述富含气体的血液从所述气体富集系统流到所述患者；
血泵，其耦接到所述多个流体管道中的至少一个管道，所述血泵用于将血液泵送到所述气体富集系统和所述患者以及从所述气体富集系统和所述患者泵送血液；
至少一个传感器，其被配置为测量一个或多于一个血氧参数；
用户接口，其被配置为接收用户输入并发出视觉警报和可听警报中至少之一；以及
控制器，所述控制器包括：
处理器、存储器和相关电路，所述相关电路通信地耦接到所述至少一个传感器和所述用户接口，其中，所述处理器被配置为：
从所述至少一个传感器接收与所述一个或多于一个血氧参数的测量值相对应的一个或多于一个信号，以及
基于所述测量值，通过所述用户接口生成指示所述血氧参数的测量值的警报，所述血氧参数的测量值指示所述气体富集治疗的有效性。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述气体富集系统被配置为使液体富集有氧气以形成要与血液混合的富氧液体。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多于一个血氧参数包括动脉pO2。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述至少一个传感器包括用于测量所述pO2的Clark电极。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多于一个血氧参数包括动脉SO2。
6.根据权利要求3所述的系统，其中，所述处理器将pO2的测量值与预编程的pO2的目标范围进行比较，所述目标范围为760-1500mmHg。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述处理器基于所述比较来控制富含气体的血液向所述患者的递送。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多于一个血氧参数是动脉SO2，并且所述处理器将SO2的测量值与动脉SO2的所接受正常范围进行比较，该所接受正常范围为90-100％。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多于一个血氧参数是动脉pO2，并且所述处理器将pO2的测量值与动脉pO2的所接受正常范围进行比较，该所接受正常范围为75-110mmHg。
10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述气体富集系统包括筒。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述筒具有三个腔室。
12.一种用于控制患者的气体富集治疗的系统，所述系统包括：
气体富集系统，其被配置为使流体富集有气体以形成富含气体的流体，并将所述富含气体的流体与血液混合以形成富含气体的血液；
多个流体管道，其流通地耦接到所述气体富集系统，所述多个流体管道中的至少一个管道被配置为使血液从所述患者流到所述气体富集系统，并且多个管道中的至少一个管道被配置为使所述富含气体的血液从所述气体富集系统流到所述患者；
血泵，其耦接到所述多个流体管道中的至少一个管道，所述血泵用于将血液泵送到所述气体富集系统和所述患者以及从所述气体富集系统和所述患者泵送血液；
导管，其耦接到被配置为使富含气体的血液流到所述患者的所述管道，所述导管包括耦接到该导管的一个或多于一个内部电极；
多个外部电极，其被配置为耦接到患者的外表面；
用户接口，其被配置为接收用户输入并发出视觉警报和可听警报中至少之一；以及
控制器，其包括：
处理器、存储器以及相关电路，所述相关电路通信地耦接到所述导管的所述一个或多于一个内部电极、所述多个外部电极和所述用户接口，其中，所述处理器被配置为：
接收与来自所述一个或多于一个内部电极和多个外部电极之间的组织区域的测量阻抗值相对应的多个信号，以及
至少部分地基于所述测量阻抗值来生成阻抗断层扫描图，以及
基于所述断层扫描图，通过所述用户接口提供与所述组织区域中的血液灌注有关的信息，其中所述信息指示所述气体富集治疗的有效性。
13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述气体富集系统被配置为使液体富集有氧气以形成要与血液混合的富氧液体。
14.根据权利要求12所述的系统，其中，基于所述断层扫描图的组织灌注信息包括增加的血液灌注和减少的梗塞，所述增加的血液灌注和减少的梗塞由具有低阻抗值的映射区表示。
15.根据权利要求12所述的系统，其中，所述组织区域包括梗塞，并且所述处理器被配置为将所述组织区域中的测量阻抗值的断层扫描图与所述组织区域中的测量阻抗值的基线断层扫描图进行比较，以确定所述患者的血液灌注或梗塞大小的变化。
16.根据权利要求12所述的系统，其中，所述处理器被配置为标记映射区并分析经标记映射区的组织阻抗在一段时间内的变化。
17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述处理器被配置为计算所述经标记映射区在一段时间内的平均组织阻抗。
18.根据权利要求12所述的系统，其中，所述一个或多于一个导管电极包括双极ecg电极。
19.根据权利要求12所述的系统，其中，所述处理器被配置为使所述气体富集系统基于组织灌注信息来增加血液中的O2饱和度水平。
20.根据权利要求12所述的系统，其中，所述处理器被配置为使所述泵基于组织灌注信息来增加富氧血液到所述患者的流率。
21.根据权利要求12所述的系统，其中，所述处理器被配置为将所述断层扫描图叠加在示出梗塞区的组织区域的MRI或CT图像上，并且所述处理器被配置为计算所述梗塞区的平均阻抗。
22.一种用于控制患者的气体富集治疗的系统，所述系统包括：
气体富集系统，其被配置为使流体富集有气体以形成富含气体的流体，并将所述富含气体的流体与血液混合以形成富含气体的血液；
多个流体管道，其流通地耦接到所述气体富集系统，所述多个流体管道中的至少一个管道被配置为使所述血液从所述患者流到所述气体富集系统，并且多个管道中的至少一个管道被配置为使所述富含气体的血液从所述气体富集系统流到所述患者；
血泵，其耦接到所述多个流体管道中的至少一个管道，所述血泵用于将血液泵送到所述气体富集系统和所述患者以及从所述气体富集系统和所述患者泵送血液；
核磁共振探测器，其被配置为测量靶组织中的靶分子的共振信号；
用户接口，其被配置为接收用户输入并发出视觉警报和可听警报中至少之一；以及
控制器，所述控制器包括：
处理器、存储器和相关电路，所述相关电路通信地耦接到所述磁共振成像探测器和所述用户接口，其中，所述处理器被配置为：
接收基于来自所述核磁共振成像探测器的测量到的分子的共振信号的、与所述靶组织中的靶分子的水平相对应的一个或多于一个信号，以及
基于测量值，通过所述用户接口生成指示所述靶组织中的靶分子的水平的警报，所述靶组织中的靶分子的水平指示所述气体富集治疗的有效性。
23.根据权利要求22所述的系统，其中，所述气体富集系统被配置为使液体富集有氧气以形成要与血液混合的富氧液体。
24.根据权利要求22所述的系统，其中，所述靶组织中的靶分子包括血液中的氧。
25.根据权利要求24所述的系统，其中，所述血液中的氧的水平是指血液中的SO2。
26.根据权利要求22所述的系统，其中，所述靶组织中的靶分子包括血液中的高能磷酸盐，其中，血液中的高能磷酸盐的水平指示所述组织的代谢状态。
27.根据权利要求22所述的系统，其中，所述处理器被配置为生成所述靶组织的磁共振图像，并分析所述图像以检测所述靶组织中的靶分子的存在。
28.根据权利要求22所述的系统，其中，所述磁共振成像探测器包括围绕导管的周边部分缠绕的磁线圈，所述导管耦接到被配置为使富含气体的血液流到所述患者的所述至少一个管道。
29.根据权利要求22所述的系统，其中，所述磁共振成像探测器包括处于导管的端部上的磁共振成像接收器，所述导管耦接到被配置为使富含气体的血液流到所述患者的所述至少一个管道。
30.一种用于控制患者的过饱和氧治疗的系统，所述系统包括：
气体富集系统，其被配置为使流体富集有氧气以形成富氧流体，并将所述富氧流体与血液混合以形成富氧血液；
多个流体管道，其流通地耦接到所述气体富集系统，所述多个流体管道中的至少一个管道被配置为使所述血液从所述患者流到所述气体富集系统，并且多个管道中的至少一个管道被配置为使所述富氧血液从所述气体富集系统流到所述患者；
血泵，其耦接到所述多个流体管道中的至少一个管道，所述血泵用于将血液泵送到所述气体富集系统和所述患者以及从所述气体富集系统和所述患者泵送血液；
O2荧光探测器，其包括一个或多于一个传感器分子；
用户接口，其被配置为接收用户输入并发出视觉警报和可听警报中至少之一；以及
控制器，其包括：
处理器、存储器以及相关电路，所述相关电路通信地耦接到所述O2荧光探测器和所述用户接口，其中，所述处理器被配置为：
接收与所述O2荧光探测器上的传感器分子的测量荧光相对应的一个或多于一个信号，
基于所述一个或多于一个信号来确定血液中的SO2，
基于所确定的SO2，通过所述用户接口生成指示所述过饱和氧治疗的有效性的警报。
31.根据权利要求30所述的系统，其中，所述O2荧光探测器包括导管。
32.根据权利要求30所述的系统，其中，所述O2荧光探测器包括涂覆在光纤线缆的端部上的传感器分子。
33.根据权利要求30所述的系统，其中，所述传感器分子包括荧光团或磷光体。
34.根据权利要求33所述的系统，其中，所述处理器被配置为测量由于O2的猝灭而引起的来自所述传感器分子的荧光信号衰减，其中，信号衰减时间与所述血液中的SO2或pO2成比例。
35.一种用于控制患者的过饱和氧治疗的系统，所述系统包括：
气体富集系统，其被配置为使流体富集有氧气以形成富氧流体；
泵；
多个流体管道，其流通地耦接到所述泵，多个管道中的至少一个管道被配置为使所述气体富集系统所生成的富氧流体流到患者的血管中；
经皮pO2探测器，其被配置为测量组织区域中的pO2；
用户接口，其被配置为接收用户输入并发出视觉警报和可听警报中至少之一；以及
控制器，其包括：
处理器、存储器以及相关电路，所述相关电路通信地耦接到所述经皮pO2探测器和所述用户接口，其中，所述处理器被配置为：
从所述经皮pO2探测器接收与所述组织区域中的pO2的测量值相对应的一个或多于一个信号，以及
基于所述测量值，通过所述用户接口生成指示所述过饱和氧治疗的有效性的警报。
36.根据权利要求35所述的系统，其中，所述至少一个管道包括被配置为将富氧生理盐水注入所述患者的血管中的导管。
37.根据权利要求35所述的系统，其中，所述处理器基于所测量的pO2值来控制富氧生理盐水向血液中的递送。
38.根据权利要求35所述的系统，其中，所述组织区域中的pO2的测量值包括心肌组织中的pO2。
39.根据权利要求35所述的系统，其中，所述组织区域中的pO2的测量值包括冠状血管中的pO2。
40.一种用于控制患者的过饱和氧治疗的系统，所述系统包括：
气体富集系统，其被配置为使流体富集有气体以形成富含气体的流体，并将所述富含气体的流体与血液混合以形成富含气体的血液；
多个流体管道，其流通地耦接到所述气体富集系统，所述多个流体管道中的至少一个管道被配置为使所述血液从所述患者流到所述气体富集系统，并且多个管道中的至少一个管道被配置为使所述富含气体的血液从所述气体富集系统流到所述患者；
血泵，其耦接到所述多个流体管道中的至少一个管道，所述血泵用于将血液泵送到所述气体富集系统和所述患者以及从所述气体富集系统和所述患者泵送血液；
光声成像光源，其被配置为用光脉冲照射组织区域；
超声传感器，其被配置为检测所述组织区域中的光吸收成分响应于所述光脉冲的照射所生成的声波；
用户接口，所述用户接口被配置为接收用户输入并发出视觉警报和可听警报中的至少一个；以及
控制器，其包括：
处理器、存储器和相关电路，所述相关电路通信地耦接到光声成像探测器、所述超声传感器和所述用户接口，其中，所述处理器被配置为：
接收与所检测到的声波相对应的一个或多于一个信号，
基于所检测到的声波来生成图像，以及
基于所述图像，通过所述用户接口提供与所述组织区域有关的血液氧合信息，所述信息指示所述过饱和氧治疗的有效性。
41.根据权利要求40所述的系统，其中，所述气体富集系统被配置为使液体富集有氧气以形成要与血液混合的富氧液体。
42.根据权利要求40所述的系统，其中，所述处理器基于来自所述图像的组织或血液氧合信息来控制富氧血液向所述患者的递送。
43.根据权利要求40所述的系统，其中，随时间跟踪所述图像以确定所述组织区域中的血液氧合随时间的变化。
44.根据权利要求40所述的系统，其中，随时间跟踪所述图像以确定所述组织区域中的血流或血液氧合随时间的存在或变化。
45.根据权利要求40所述的系统，其中，所述光声成像光源包括耦接到导管的光纤线缆，所述导管被配置为将所述富含气体的血液递送到所述患者。
46.根据权利要求40所述的系统，其中，所述处理器还被配置为生成所述组织区域的断层扫描图像。
47.根据权利要求40所述的系统，其中，所述光声成像光源包括用于生成所述光脉冲的激光器或脉冲激光二极管。
48.根据权利要求40所述的系统，其中，所述血液氧合信息包括所述图像中的对比度所表示的氧合血红蛋白水平的变化，所述对比度是由于针对氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的光学吸收性质不同而产生的。
49.根据权利要求40所述的系统，其中，所述光声成像光源包括用于生成所述光脉冲的发光二极管。
50.根据权利要求40所述的系统，其中，所述超声传感器包括压电元件。
51.根据权利要求50所述的系统，其中，所述压电元件包括线性压电超声换能器阵列。
52.根据权利要求40所述的系统，其中，所述超声传感器包括Fabry-Perot干涉仪元件即FPI元件。
53.根据权利要求52所述的系统，其中，所述处理器还被配置为对所述FPI进行光栅扫描。
54.根据权利要求40所述的系统，其中，所述光脉冲在电磁谱的可见部分中。
55.根据权利要求40所述的系统，其中，所述光脉冲在电磁谱的近红外部分内。
56.根据权利要求40所述的系统，其中，所述处理器还被配置为生成所述组织区域的二维图像。
57.根据权利要求40所述的系统，其中，所述处理器还被配置为生成所述组织区域的三维图像。
58.一种用于控制患者的气体富集治疗的系统，所述系统包括：
气体富集系统，其被配置为使液体富集有气体以形成富含气体的液体，并将所述富含气体的液体与动脉血液混合以形成富含气体的血液；
多个流体管道，其流通地耦接到所述气体富集系统，所述多个流体管道中的至少一个管道被配置为使所述血液从所述患者流到所述气体富集系统，并且多个管道中的至少一个管道被配置为使所述富含气体的血液从所述气体富集系统流到所述患者；
血泵，其耦接到所述多个流体管道中的至少一个管道，所述血泵用于将血液泵送到所述气体富集系统和所述患者以及从所述气体富集系统和所述患者泵送血液；
至少一个传感器，其被配置为测量一个或多于一个生理参数；
用户接口，其被配置为接收用户输入并发出视觉警报和可听警报中至少之一；以及
控制器，所述控制器包括：
处理器、存储器和相关电路，所述相关电路通信地耦接到所述至少一个传感器和所述用户接口，其中，所述处理器被配置为：
从所述至少一个传感器接收与所述一个或多于一个生理参数的测量值相对应的一个或多于一个信号，以及
基于所述测量值，通过所述用户接口生成指示所述生理参数的测量值的警报，所述生理参数的测量值指示所述气体富集治疗的有效性。
59.根据权利要求58所述的系统，其中，所述气体富集系统被配置为使液体富集有氧气以形成要与血液混合的富氧液体。
60.根据权利要求58所述的系统，其中，所述一个或多于一个生理参数是血氧参数，所述血氧参数包括动脉pO2。
61.根据权利要求60所述的系统，其中，所述至少一个传感器包括用于测量血液中的pO2的Clark电极。
62.根据权利要求58所述的系统，其中，所述一个或多于一个生理参数是血氧参数，所述血氧参数包括动脉SO2。
63.根据权利要求60所述的系统，其中，所述处理器将pO2的测量值与预编程的pO2的目标范围进行比较，所述目标范围为760-1500mmHg。
64.根据权利要求63所述的系统，其中，所述处理器基于所述比较来控制富含气体的血液向所述患者的递送。
65.根据权利要求62所述的系统，其中，所述处理器将SO2的测量值与动脉SO2的所接受正常范围进行比较，该所接受正常范围为90-100％。
66.根据权利要求60所述的系统，其中，所述处理器将pO2的测量值与动脉pO2的所接受正常范围进行比较，该所接受正常范围为75-110mmHg。
67.根据权利要求58所述的系统，其中，所述气体富集系统包括筒。
68.根据权利要求67所述的系统，其中，所述筒具有三个腔室。
69.根据权利要求58所述的系统，其中，所述生理参数是动脉血压。
70.根据权利要求58所述的系统，其中，所述生理参数是ECG传感器所测量的心脏的电活动。
71.一种用于控制患者的过饱和氧治疗的方法，所述方法包括：
经由一个或多于一个传感器，测量所述患者的一个或多于一个血氧参数；
将一个或多于一个信号传输到处理器，其中，所述一个或多于一个信号与来自至少一个传感器的所述一个或多于一个血氧参数的测量值相对应；以及
基于所述测量值，通过用户接口生成指示所述血氧参数的测量值的警报，其中，所述血氧参数的测量值指示所述过饱和氧治疗的有效性。
72.根据权利要求71所述的方法，其中，所述测量包括经由定位在导管中的传感器进行测量。
73.根据权利要求71所述的方法，其中，所述测量包括测量血液中的pO2。
74.根据权利要求71所述的方法，其中，所述测量包括测量血液中的SO2。
75.根据权利要求71所述的方法，还包括：将所述一个或多于一个血氧参数的测量值与非缺血组织中的所述一个或多于一个血氧参数的所接受正常范围进行比较。
76.根据权利要求75所述的方法，还包括：经由所述处理器，基于所述测量值与该所接受正常范围的比较来控制富含气体的血液向所述患者的递送。
77.一种用于控制患者的气体富集治疗的方法，所述方法包括：
测量来自一个或多于一个内部导管电极与多个外部电极之间的组织区域的阻抗值；
生成所测量的阻抗值的断层扫描图；以及
基于所述断层扫描图，通过用户接口提供与所述组织区域中的血液灌注有关的组织灌注信息，其中，所述信息指示所述气体富集治疗的有效性。
78.根据权利要求77所述的方法，还包括：标记映射区并分析经标记映射区的组织阻抗在一段时间内的变化。
79.根据权利要求78所述的方法，还包括：计算所述经标记映射区在一段时间内的平均组织阻抗。
80.根据权利要求77所述的方法，还包括：使气体富集系统基于组织灌注信息来增加所述血液中的O2饱和度水平。
81.根据权利要求77所述的方法，还包括：使泵基于组织灌注信息来增加富氧血液到所述患者的流率。
82.根据权利要求77所述的方法，还包括：将所述断层扫描图叠加在示出梗塞区的所述组织区域的MRI或CT图像上，并且计算所述梗塞区中的平均阻抗。
83.一种用于控制患者的气体富集治疗的方法，所述方法包括：
使用核磁共振探测器来测量靶组织中的靶分子的共振的一个或多于一个组织参数；
基于来自核磁共振成像探测器的测量到的分子的共振，接收与靶组织中的靶分子的水平相对应的一个或多于一个信号；以及
基于所测量的值，通过用户接口生成指示所述靶组织中的靶分子的水平的警报，所述靶组织中的靶分子的水平指示所述气体富集治疗的有效性。
84.根据权利要求83所述的方法，还包括：生成所述靶组织的磁共振图像，并分析所述图像以检测所述靶组织中的靶分子的存在。
85.一种用于控制患者的过饱和氧治疗的方法，所述方法包括：
测量O2荧光探测器上的传感器分子的荧光；
接收与所述O2荧光探测器上的传感器分子的测量荧光相对应的一个或多于一个信号；
基于所述一个或多于一个信号来确定血液中的SO2；以及
基于所确定的SO2，通过用户接口生成指示所述过饱和氧治疗的有效性的警报。
86.根据权利要求85所述的方法，还包括：测量由于O2的猝灭而引起的来自所述传感器分子的荧光信号衰减，其中，信号衰减时间与所述血液中的SO2成比例。
87.一种用于控制患者的过饱和氧治疗的方法，所述方法包括：
使用经皮pO2探测器测量组织区域中的pO2；
从所述经皮pO2探测器接收与所述组织区域中的测量pO2相对应的一个或多于一个信号；以及
基于所述测量pO2，通过用户接口生成指示所述过饱和氧治疗的有效性的警报。
88.根据权利要求87所述的方法，还包括：基于所测量的pO2值来控制富氧生理盐水向血液中的递送。
89.一种用于控制患者的过饱和氧治疗的方法，所述方法包括：
利用来自光声成像光源的光脉冲照射组织区域；
检测所述组织区域中的光吸收成分响应于所述光脉冲的照射所生成的声波；
基于所检测到的声波来生成图像；以及
基于所述图像，通过用户接口提供与所述组织区域有关的血液氧合信息，其中，所述信息指示所述过饱和氧治疗的有效性。
90.根据权利要求89所述的方法，还包括：基于来自所述图像的血液氧合信息来控制富氧血液向患者的递送。
91.根据权利要求89所述的方法，还包括：随时间跟踪所述图像以确定所述组织区域中的血液氧合随时间的变化。
92.根据权利要求89所述的方法，还包括：生成所述组织区域的断层扫描图像。
93.根据权利要求89所述的方法，还包括：生成所述组织区域的二维图像。
94.根据权利要求89所述的方法，还包括：生成所述组织区域的三维图像。
95.一种用于控制患者的气体富集治疗的方法，所述方法包括：
经由一个或多于一个传感器，测量所述患者的一个或多于一个生理参数；
将一个或多于一个信号传输到处理器，其中，所述一个或多于一个信号与来自至少一个传感器的所述一个或多于一个生理参数的测量值相对应；以及
基于所述测量值，通过用户接口生成指示所述生理参数的测量值的警报，其中，所述生理参数的测量值指示所述气体富集治疗的有效性。
96.根据权利要求1所述的系统，其中，所述富含气体的液体包括过饱和氧液体。
97.根据权利要求96所述的系统，其中，所述过饱和氧液体具有0.1-6ml O2/ml液体STP的O2浓度。
98.根据权利要求96或1所述的系统，其中，所述富含气体的血液包括过饱和富氧血液。
99.根据权利要求98所述的系统，其中，所述过饱和富氧血液具有600-1500mmHg的pO2。
100.根据权利要求12所述的系统，其中，所述富含气体的流体包括过饱和氧液体。
101.根据权利要求100所述的系统，其中，所述过饱和氧液体具有0.1-6ml O2/ml液体STP的O2浓度。
102.根据权利要求12所述的系统，其中，所述富含气体的血液包括过饱和富氧血液。
103.根据权利要求102所述的系统，其中，所述过饱和富氧血液具有600-1500mmHg的pO2。
104.根据权利要求30所述的系统，其中，所述富氧流体包括过饱和氧液体。
105.根据权利要求104所述的系统，其中，所述过饱和氧液体具有0.1-6ml O2/ml液体STP的O2浓度。
106.根据权利要求30所述的系统，其中，所述富氧血液包括过饱和富氧血液。
107.根据权利要求106所述的系统，其中，所述过饱和富氧血液具有600-1500mmHg的pO2。
108.根据权利要求35所述的系统，其中，所述富氧流体包括过饱和氧液体。
109.根据权利要求108所述的系统，其中，所述过饱和氧液体具有0.1-6ml O2/ml液体STP的O2浓度。
110.根据权利要求35所述的系统，其中，所述富氧血液包括过饱和富氧血液。
111.根据权利要求110所述的系统，其中，所述过饱和富氧血液具有600-1500mmHg的pO2。
112.根据权利要求40所述的系统，其中，所述富含气体的流体包括过饱和氧液体。
113.根据权利要求112所述的系统，其中，所述过饱和氧液体具有0.1-6ml O2/ml液体STP的O2浓度。
114.根据权利要求40所述的系统，其中，所述富含气体的血液包括过饱和富氧血液。
115.根据权利要求114所述的系统，其中，所述过饱和富氧血液具有600-1500mmHg的pO2。
116.根据权利要求58所述的系统，其中，所述富含气体的液体包括过饱和氧液体。
117.根据权利要求116所述的系统，其中，所述过饱和氧液体具有0.1-6ml O2/ml液体STP的O2浓度。
118.根据权利要求58所述的系统，其中，所述富含气体的血液包括过饱和富氧血液。
119.根据权利要求118所述的系统，其中，所述过饱和富氧血液具有600-1500mmHg的pO2。
120.根据权利要求58所述的系统，其中，所述气体富集治疗是过饱和氧治疗。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11890550B2 (en) * 2020-01-02 2024-02-06 Mattel, Inc. Electrical tomography-based object recognition
WO2022212346A1 (en) * 2021-03-30 2022-10-06 Zoll Circulation, Inc. Systems and methods for combined vessel occlusion and gas enrichment therapy
CN114224298B (zh) * 2022-01-17 2023-12-01 中国科学院电工研究所 一种核磁共振下的磁声电成像系统及方法
US20230248891A1 (en) * 2022-02-02 2023-08-10 Zoll Circulation, Inc. Systems and methods for automatic bidirectional priming of a gas-enrichment system
WO2023173080A2 (en) * 2022-03-11 2023-09-14 Zoll Circulation, Inc. System and method for controlling oxygen-enrichment therapy based on microvascluar resistance feedback

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2273731T3 (es) * 1999-09-30 2007-05-16 Therox, Inc. Un dispositivo para oxigenar sangre.
US6582387B2 (en) * 2001-03-20 2003-06-24 Therox, Inc. System for enriching a bodily fluid with a gas
CA2768351C (en) * 2008-07-17 2016-10-18 Rheoxtech, Llc Method and apparatus for mitigating acute reoxygenation injury during percutaneous coronary intervention
US20130269416A1 (en) * 2008-12-04 2013-10-17 Therox, Inc. Method and device for combined measurement of bubbles and flow rate in a system for enriching a bodily fluid with a gas
DE102013012433A1 (de) * 2013-07-29 2015-01-29 Novalung Gmbh Anordnung mit einer Blutpumpe und einer Pumpensteuerung
DE102014107980A1 (de) * 2014-06-05 2015-12-17 Hamilton Medical Ag Beatmungssystem mit maschineller Beatmung und extrakorporalem Blutgasaustausch
GB2533027B (en) * 2014-12-03 2020-06-03 Spectrum Medical Ltd Control system

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