TW201716091A

TW201716091A - 提供選擇性熱治療之區域的系統及方法

Info

Publication number: TW201716091A
Application number: TW104136374A
Authority: TW
Inventors: 約翰Ｒ吉伯特
Original assignee: 亞太醫療科技開發有限公司
Priority date: 2015-11-04
Filing date: 2015-11-04
Publication date: 2017-05-16
Also published as: TWI707703B

Abstract

本發明描述身體之至少兩個選擇性熱治療之區域。描述可用來建立身體之至少兩個選擇性熱治療之區域之三埠體外環路。該例示性三埠體外環路包含一分支區段，該分支區段將注入至身體之兩個不同部分中之血液之溫度設定於不同溫度位準，以提供至少兩個選擇性熱治療之區域。

Description

提供選擇性熱治療之區域的系統及方法

低溫(即，身體之部分之溫度之一控制降低)可用來提供一些治療優點。因此，在某些程序中有意隨低溫治療誘發低溫。例如，在醫療界中，在心血管手術期間低溫被視為一公認神經保護劑。有時亦在神經手術期間隨一神經保護劑誘發低溫。低溫治療可有利地用來防止或減小因缺血損傷及其他損傷引起之組織損害之效應。例如，隨缺血損傷出現之組織損害可在出現缺血時開始且在血流恢復之後繼續進行再灌注階段。臨床前研究及臨床研究兩者支援再灌注階段可持續達幾小時至幾天且低溫治療可有利地用來阻止該階段中之多數損傷之觀察。

本發明提供使用一三埠體外環路提供身體之至少兩個選擇性熱治療之區域之例示性系統、器件、裝置及方法。該例示性三埠體外環路包含一分支區段，該分支區段將注入至身體之兩個不同部分中之血液之溫度設定於不同溫度位準，藉此提供至少兩個選擇性熱治療之區域。

一例示性體外環路可包含：一注入器構件，其包含安置於一脈管位置處之一遠端尖端；一第一埠，其用來從身體抽取血液；一第二埠，其用來將血液返回至身體；一第一泵，其安置於該第一埠與該第二埠之間以將血液從該第一埠泵送至該第二埠；一分支區段，其定位於該第一泵與該第二埠之間；及一第三埠，其耦合至該分支區段。該第三埠定位於該注入器構件之一體外側上，且第二泵定位於該分支區段與該第三埠之間。

該例示性系統亦可包含：一第一熱交換器，其安置於該第一埠與該第二埠之間；及一第二熱交換器，其安置於該第二泵與該注入器構件之間。該第一熱交換器可經結構設計以將注入至該第二埠中之血液之一溫度設定至一第一溫度位準。該第二熱交換器可經結構設計以將注入至該注入器構件中之血液之溫度設定至不同於該第一溫度位準之一第二溫度位準。該第一熱交換器可安置於該分支區段與該第一埠之間或安置於該分支區段與該第二埠之間。

用於提供至少兩個選擇性熱治療之區域之一例示性系統可包含安置於該注入器構件之遠端尖端之近端之一閉塞組件或一外加最小傳導組件。

用於提供至少兩個選擇性熱治療之區域之一例示性系統可包含一控制分流系統，該控制分流系統在該遠端尖端之近端，用來計算在一注入器構件之外部之脈管之一部分之一傳導之一值。

一例示性控制分流系統可包含：一第一壓力感測器，其用於量測在該至少一個注入器構件之一遠端尖端之近端之一第一壓力；及一第二壓力感測器，其用於量測一第二壓力，該第二壓力感測器安置於該注入器構件之近端。該第二泵用作用來在該注入器構件處導致依一預定流率模式之注入流之一注入流率源。

描述用於提供支援之例示性系統、器件及裝置，其等包含：一全身灌注體外環路(SPEC)；一局部灌注體外環路(LPEC)，其用於灌注一身體之一局部目標區；及一控制台。該SPEC包含一SPEC輸入流埠、一SPEC輸出流埠及一SPEC泵。該SPEC輸入流埠及該SPEC輸出流埠在身體之一周邊部分處與在該脈管內流動之血液接觸。該LPEC 包含一LPEC輸入流埠、一LPEC輸出流埠、一LPEC泵及一LPEC熱交換器。該LPEC輸入流埠及該LPEC輸出流埠與在該脈管內流動且至身體之局部目標區之血液接觸。該LPEC熱交換器控制返回至身體之局部目標區之血液之溫度用於局部灌注。一控制分流系統安置於該LPEC注入器構件之一遠端尖端之近端。該控制分流系統包含：一第一壓力感測器，其用於量測在該LPEC注入器構件之遠端尖端之近端之一第一壓力；及一第二壓力感測器，其用於量測一第二壓力。該第二壓力感測器安置於該LPEC注入器構件之遠端尖端之近端。該第二泵用作用來在該注入器構件處導致依一預定流率模式之注入流之一注入流率源。一或多個SPEC溫度感測器耦合至身體以指示由該SPEC灌注之身體之平均核心體溫及/或平均系統溫度。一或多個LPEC溫度感測器耦合至身體之局部目標區以指示該目標區內之溫度。該控制台包含至少一個處理單元，該至少一個處理單元經程式化以：在一時間間隔T內，接收指示在血流依該預定流率模式於該遠端尖端處注入之情況下該第一壓力及該第二壓力之量測之資料；及使用指示該第一壓力及該第二壓力之量測及該預定流率模式之資料，將該傳導計算為該LPEC注入器構件之遠端尖端處之一近端外部傳導或一遠端外部傳導之至少一者。

例示性系統、器件及裝置可經結構設計以實施一種用於對於遭受一局部或全域缺血性損傷或循環性損害之一患者，針對一治療程序之至少部分建立及控制一身體之至少部分之兩個不同溫度區域的方法。該例示性方法包含：使用一周邊放置迴路將一全身灌注體外環路(SPEC)耦合至身體；及將一局部灌注體外環路(LPEC)耦合至在該脈管內流動且至身體之一局部目標區之血流。該SPEC包含：一SPEC輸入流埠及一SPEC輸出流埠，其等與在該脈管內流動之血液接觸；一SPEC泵；及一SPEC熱交換器。該LPEC包含：一LPEC注入器構件，其包括一遠端尖端，與在該脈管內流動之血液接觸；一LPEC泵；及一LPEC熱交換器。該LPEC注入器構件經安置以灌注身體之局部目標區。一外加最小傳導組件或一控制分流系統之至少一者安置於該LPEC注入器構件之遠端尖端之近端。該方法進一步包含：定位至少一個SPEC感測器以量測由該SPEC灌注之身體之平均核心體溫及/或平均系統溫度；定位至少一個LPEC感測器以量測由該LPEC灌注之局部目標區之溫度；執行至少一最小操作序列之操作步驟；及實施一控制程序以記錄該至少一個LPEC感測器及該至少一個SPEC感測器之量測且分別獨立地控制該SPEC及該LPEC之一血流率及一熱交換器溫度。該控制程序導致該SPEC控制由該SPEC注入之血流之溫度以調整由SPEC溫度感測器報告之溫度量測以保持於一目標核心體溫範圍內；及導致該LPEC控制注入至該目標區之血液之溫度使得一或多個LPEC溫度感測器根據目標區溫度值之一指定模式報告一溫度量測。

描述用於提供選擇性熱治療之例示性系統、器件及裝置。一例示性系統可包含：具有一第一壁之一第一長形元件，該第一壁界定具有一第一管腔遠端及一第一管腔近端及從該近端至該遠端之一長度之一第一管腔，其中該第一管腔為用於將熱治療血液遞送至身體中之一目標位點之一遞送管腔；一退出埠，其定位於該第一管腔上，該退出埠用於將該熱治療血液遞送至該目標位點；一外加最小傳導組件或一控制分流系統之至少一者，其等定位於該第一管腔上，定位於該退出埠之近端；及具有一第二壁之一第二長形元件。一第二管腔界定為該第一壁與該第二壁之間的一空間，且該第二管腔與該第一管腔同軸，該第二管腔具有一第二管腔近端及一第二管腔遠端。該第二管腔為用於從身體接收常溫血液之一供應管腔，該第二管腔遠端相對於該第一管腔遠端定位使得該第二管腔遠端如此近接於該第一管腔遠端，使得該第二管腔在接收該常溫血液時充當沿該第一管腔之長度之大部分之一絕緣層。該第二長形元件可在身體之一周邊位置處插入至身體之一動脈中且經調適以延伸至身體之一遠距離位置。該例示性系統包含定位於該第二長形元件上之一入口，該入口在該外加最小傳導組件或該控制分流系統之至少一者之近端，該入口用於接收該常溫血液。該例示性系統進一步包含與該第一管腔及該第二管腔之近端流體連通之一控制單元，該控制單元包含：與該第二管腔流體連通之一供應血液入口，該供應血液入口用於從身體接收該常溫血液；一熱調整器，其與該供應血液入口流體連通，該熱調整器經結構設計以變更該經接收之常溫血液之一溫度以便提供該熱治療血液；及一遞送血液出口，其與該熱調整器流體連通且與該第一管腔流體連通，該遞送血液出口用於將該熱治療血液提供至該第一管腔。

描述用於提供選擇性熱治療之例示性系統、器件及裝置。一例示性器件可包含：具有一第一壁之一第一長形元件，由該第一壁內之一空間界定一遞送管腔；具有一第二壁之一第二長形元件，由該第一壁與該第二壁之間的一空間界定一供應管腔；及一控制單元，其與該供應管腔及該遞送管腔流體連通。該控制單元包含：一供應血液入口，其與該供應管腔流體連通，該供應血液入口用於從身體接收常溫血液；及一遞送血液出口，其與該遞送管腔流體連通，該遞送血液出口用於將該熱治療血液提供至該遞送管腔。該供應管腔將常溫血液遞送至定位於身體外之控制單元。該遞送管腔從該控制單元接收熱治療血液且將該熱治療血液供應至身體中之一目標位點，其中該供應管腔與該遞送管腔同軸，其中該供應管腔定位於該遞送管腔之大部分周圍，使得該供應管腔在接收該熱治療血液時充當沿該遞送管腔之大部分之絕緣層，且其中該供應管腔、該控制單元及該遞送管腔形成一封閉系統。該第二長形元件可在身體之一周邊位置處插入至身體之一動脈中且經調適以延伸至身體之一遠距離位置。一外加最小傳導組件或一控制分流系統之至少一者定位於該遞送管腔上之一位置中，該位置在該遞送管腔之一遠端之近端且在該供應管腔之一遠端之遠端。

應明白，前述概念及下文更詳細論述之額外概念之所有組合(前提係此等概念不相互抵觸)被視為本文中所揭示之本發明標的之部分。特定言之，出現於本發明結尾處之所主張標的之所有組合被視為本文中所揭示之本發明標的之部分。亦應明白，亦可出現於以引用方式併入的任何揭示內容中之本文中明確採用之術語應被賦予最符合本文中所揭示之特定概念之一意義。

100‧‧‧導管系統

101‧‧‧軸件/軸件保持器件/軸件器件

102‧‧‧平面

103‧‧‧閉塞組件

200‧‧‧體外環路

203‧‧‧閉塞組件

205‧‧‧死區域

206‧‧‧泵系統

208‧‧‧熱交換器

210‧‧‧注入器構件

212‧‧‧脈管注入點

214‧‧‧血液

216‧‧‧注入流體

320‧‧‧管腔

321‧‧‧組件/軟氣囊

324‧‧‧正向新沖洗流

326‧‧‧反向沖洗流

328‧‧‧血流

421‧‧‧組件

424‧‧‧反向沖洗流

426‧‧‧正向沖洗流

428‧‧‧血流

430‧‧‧孔/孔口

431‧‧‧孔/孔徑

440‧‧‧彈簧驅動膜

442‧‧‧流體流

450‧‧‧多葉軟氣囊

455‧‧‧雙葉軟氣囊

460‧‧‧間隙

465‧‧‧三葉軟氣囊

470‧‧‧間隙

510‧‧‧偏置閥

521‧‧‧組件/軟氣囊

532‧‧‧偏置閥

534‧‧‧流

538‧‧‧血流

540‧‧‧偏置閥

542‧‧‧旁通管腔

548‧‧‧血流

610‧‧‧第一壓力感測器

610’‧‧‧壓力感測器

612‧‧‧第二壓力感測器

612’‧‧‧壓力感測器

614‧‧‧注入器構件/插入構件/內軸件

615‧‧‧血流

616‧‧‧流率源

617‧‧‧血流

618‧‧‧外軸件

620‧‧‧導管構件/導管

622‧‧‧近端埠

700‧‧‧體外系統

700'‧‧‧體外系統

700"‧‧‧體外系統

710‧‧‧主靜脈-動脈(VA)體外迴路

711‧‧‧第一埠

712‧‧‧泵

713‧‧‧氧合器

714‧‧‧主迴路氧合器/熱交換器

715‧‧‧第二埠

716‧‧‧排量或容積驅動泵

718‧‧‧區域注入器分支

720‧‧‧熱交換器

721‧‧‧第三埠

722‧‧‧遠端注入器構件

724‧‧‧區域

726‧‧‧外加最小傳導組件

728‧‧‧耦合壓力感測器對

800‧‧‧體外環路系統

802‧‧‧控制台

810‧‧‧主靜脈-動脈(VA)體外迴路

811‧‧‧第一埠

812‧‧‧泵

813‧‧‧氧合器

814‧‧‧熱交換器

815‧‧‧第二埠

816‧‧‧排量或容積驅動泵

818‧‧‧分支

820‧‧‧熱交換器

821‧‧‧第三埠

822‧‧‧遠端注入器構件

826‧‧‧外加最小傳導組件

828‧‧‧壓力感測器對

850‧‧‧系統

852‧‧‧控制台

860‧‧‧流率控制源

862‧‧‧儲液器

872‧‧‧遠端注入器構件

876‧‧‧外加最小傳導組件

878‧‧‧壓力感測器對

905‧‧‧控制台

907‧‧‧處理單元

909‧‧‧記憶體

911‧‧‧顯示單元

1002‧‧‧步驟

1004‧‧‧步驟

1006‧‧‧步驟

1052‧‧‧步驟

1054‧‧‧步驟

106‧‧‧步驟

108‧‧‧步驟

1060‧‧‧步驟

1110‧‧‧計算器件

1112'‧‧‧處理器

1114‧‧‧核心

1114'‧‧‧核心

1118‧‧‧多點觸控介面

1120‧‧‧指向器件

1124‧‧‧虛擬機

116‧‧‧作業系統

1132‧‧‧網路器件

1134‧‧‧儲存器件

1140‧‧‧軟體應用程式

F_b‧‧‧流率/流體/流/血流

F_tip‧‧‧流率/流體/流/血流

G₀‧‧‧流體傳導

G_b‧‧‧近端傳導

G_tip‧‧‧遠端傳導

l‧‧‧離散長度

Pa‧‧‧壓力

Pb‧‧‧壓力

P_in‧‧‧壓力

P_out‧‧‧壓力

P_tip‧‧‧壓力

△‧‧‧預界定間距

△t‧‧‧時間週期

一般技術者將瞭解，圖式主要用於繪示目的且並非意欲於限制本文中所述之本發明標的之範疇。圖式不一定按比例繪製；在一些例項中，本文中所揭示之本發明標的之各個態樣可在圖式中被展示為擴大或放大以促進對不同特徵之一理解。在圖式中，類似參考字元通常指代類似特徵(例如，功能類似及/或結構類似的元件)。

圖1A展示根據本發明之原理之一例示性導管系統之一示意圖。

圖1B至圖1C展示跨邊界之脈管空間中之流體傳導之例示性圖表。

圖2A展示根據本發明之原理之一例示性體外環路。

圖2B至圖2C展示根據本發明之原理之另一導管系統之示意圖。

圖3A至圖3B展示根據本發明之原理之另一導管系統之實例。

圖4A至圖4B展示根據本發明之原理之另一導管系統之實例。

圖4C展示根據本發明之原理之另一導管系統之一實例。

圖4D(i)及圖4D(ii)展示根據本發明之原理之另一導管系統之一實例。

圖5A(i)及圖5A(ii)展示根據本發明之原理之一例示性導管系統中之一孔徑上之一偏置閥之一實例。

圖5B展示根據本發明之原理之一例示性導管系統中之一孔徑上之一偏置閥之一實例。

圖5C展示根據本發明之原理之一例示性導管系統中之一孔徑上之一偏置閥之一實例。

圖6A展示根據本發明之原理之耦合至一例示性導管系統中之壓力感測器之一例示性注入器構件。

圖6B展示根據本發明之原理之耦合至一例示性導管系統中之壓力感測器之另一例示性注入器構件。

圖6C展示根據本發明之原理之耦合至壓力感測器之一例示性導管。

圖6D展示根據本發明之原理之耦合至壓力感測器之另一例示性導管。

圖7A展示根據本發明之原理之一例示性體外環路系統。

圖7B展示根據本發明之原理之另一例示性體外環路系統。

圖7C展示根據本發明之原理之另一例示性體外環路系統。

圖8A展示根據本發明之原理之耦合至一控制台之一例示性體外環路系統。

圖8B展示根據本發明之原理之耦合至一控制台之另一例示性體外環路系統。

圖9為展示根據本發明之原理之一例示性計算器件之一方塊圖。

圖10A至圖10B展示繪示根據本發明之原理之例示性方法之流程圖。

圖11為根據本發明之原理之一例示性計算器件方塊圖。

下文為關於允許控制至少兩個選擇性熱治療之區域之系統、器件、裝置及方法之各種概念及其實施例之更詳細描述。應明白，可依眾多方式之任何一種實施上文介紹且下文更詳細論述之各種概念，此係因為所揭示概念不限於任何特定實施方式。特定實施方案及應用之實例主要出於闡釋目的而提供。

如本文中所使用，術語「包含(include)」意謂著包含但不限於，術語「包含(including)」意謂著包含但不限於。術語「基於」意謂著至少部分基於。

關於本文中結合本文原理之各項實例所述之表面，對「頂部」表面及「底部」表面之任何參考主要用來指示各種元件/組件關於基板及彼此之相對位置、對準及/或定向，且此等術語不一定指示任何特定參考系(例如，一重力參考系)。因此，對一表面或層之一「底部」之參考不一定要求所指示表面或層面向地面。類似地，諸如「上方」、「下方」、「上面」、「下面」等之術語不一定指示任何特定參考系(諸如一重力參考系)，而是主要用來指示各種元件/組件關於表面及彼此之相對位置、對準及/或定向。

術語「安置於...上」及「安置於...上方」涵蓋「嵌入於...中」(包含「部分嵌入於...中」)之意義。此外，對特徵A「安置於特徵B上」、「安置於特徵B之間」或「安置於特徵B上方」之參考涵蓋其中特徵A與特徵B接觸之實例以及其中其他層及/或其他組件定位於特徵A與特徵B之間的實例。

如本文中所使用，術語「近端」指代朝向一使用者將操作之一導管、一注入器構件或其他儀器之一部分(諸如但不限於一握把或其他手柄)之一方向。如本文中所使用，術語「遠端」指代遠離該導管、注入器構件或其他儀器之握把或其他手柄之一方向。例如，該注入器構件之尖端安置於該注入器構件之一遠端部分處。

描述用於控制至少兩個選擇性熱治療之區域、允許控制身體之部分之溫度之控制降低之例示性系統、器件、裝置及方法。該等例示性系統、器件、裝置及方法可用來有意地在某些操作或其他醫療程序期間誘發低溫治療，諸如但不限於心血管手術或神經手術。例如，本文中所述之系統、器件、裝置及方法可用來防止可隨缺血損傷出現之組織損害，其通常將在出現缺血時開始且在血流恢復之後繼續進行再灌注階段。臨床前研究及臨床研究兩者支援再灌注階段可持續達幾小時至幾天之觀察。可使用本文中所述之例示性系統、器件、裝置及方法實現之低溫治療可有利地用來阻止該階段中之多數損傷或其他類型之損傷。

描述使用一三埠體外環路提供身體之選擇性熱治療之至少兩個區域之例示性系統、器件、裝置及方法。根據本文中之原理之一例示性三埠體外環路可包含一分支區段，該分支區段將注入至身體之兩個不同部分中之血液之溫度設定於不同溫度位準，藉此提供至少兩個選擇性熱治療之區域。

此外，在使用一導管之某些程序期間，一靜脈或一動脈之血流可被閉塞。每當血流至少部分被阻擋時，無流或低流區(包含死區域)可出現於脈管之部分中。例如，脈管內導管或其他類似器件可包含用於控制或阻擋一動脈或靜脈中之流之閉塞器件。在某些情況下，使一動脈或靜脈中之血流閉塞可產生血流明顯減少之區域或無流區，其中血液實質上係停滯的。此等區域在本文中稱為「死區域」或「無流區域」。若無流或低流區(包含死區域)持續達冗長時間週期，則組織可能缺乏血流且可能受損。在一些情況下，血流中之一死區域之長期產生可增大產生一血栓或血塊之風險，其與一患者中之一栓塞風險增大相關聯。產生關於如何最小化此等由阻擋引起的風險之問題。

在一些系統中，截斷至由一動脈饋送至組織之血流之風險藉由添加諸如在美國專利第5,046,503號及第5,176,638號中所述之旁通或灌注管腔而予以解決。

本發明亦描述用於控制一動脈或靜脈之一部分中之血流以控制脈管之一部分中之低流或無流區之出現及持續時間之各種例示性系統、方法及裝置。作為一非限制性實例，該等系統、器件、裝置及方法可用來控制脈管之一部分中之死區域區之出現及持續時間。

在一些實例中，描述用於在使用脈管內導管或其他類似器件期間控制(包含減少)流動淤塞之系統、方法及裝置。描述用於基於指示脈管區之傳導之資料控制或減少脈管中之無流或低流區域之出現之例示性系統、裝置及方法。流動淤塞之控制可使用至少一個外加最小傳導組件或使用一控制分流系統予以實現。一例示性外加最小傳導組件可用來在脈管區中外加一所要的已知傳導值。若注入器構件外之傳導係已知的，則該注入構件處之流體注入位準可經控制使得在通常將形成一無流或低流區域(包含一死區域)之一區中存在一定量之流體流用來沖洗。一例示性控制分流系統可使用感測器量測來計算一脈管區中之傳導，藉此提供一已知傳導值。即，此等方法系統之任一者可用來提供在導管構件之外部之傳導之一已知值。運用此等已知傳導值，流體流可經控制以確保在脈管中不出現無流或低流區域，或無流或低流區域之出現之持續時間不導致組織損害或其他損害。

減少流動淤塞之出現減小或消除在脈管部分中形成死區域或無流區域之可能性。

根據一些例示性實施方案，流動淤塞控制可透過使用一控制分流系統予以實現。該控制分流系統包含用於量測近端外部傳導及遠端外部傳導兩者之組件。該等量測藉由修改於一注入構件處注入之流來防止在該注入器構件之近端之區中之死流區域。例示性器件、系統及方法可經被動操作以量測流體流，或可主動用來透過引入或抽取一定量之流體來量測流體流。

本發明亦描述可經主動操作以防止或減少可在操作期間形成於導管之近端之脈管之一部分中之一死區域之出現(包含沖洗)之器件、系統及方法。

術語「外加最小傳導組件」在本文中用來指代控制一脈管段中之流率之減小同時基於一外加最小傳導位準確保流率不低於某個最小值之一組件。在本文中，傳導為電阻之倒數。在各項實例中，最小傳導位準可用來在小於一程序之時間長度T之一時間循環t內(即，其中t<<T)將流控制至一固定流率值(本文中稱為「固定常數」)或一平均流率值(本文中稱為「固定平均值」)。例如，該時間循環t可為一心跳或分鐘之級別，而時間週期T可為持續一或多個小時之一操作或其他程序之時間。

根據一些例示性實施例，流動淤塞控制可透過使用經結構設計以允許在體外血液返回中改良流動控制之外加最小傳導組件及系統予以實現。本發明亦提供各種例示性外加最小傳導組件(其等限制或防止在該等外加最小傳導組件之近端之動脈或靜脈之一區中形成死區域)，且亦提供特定死區域沖洗器件或子系統。

如本文中所使用，一「注入器構件」為包含一管腔之一器件或組件。在一實例中，該管腔可用於將流體注入至脈管中，作為一獨立導管系統之部件或作為用來在一特定身體位置處將血液注入至脈管中之一例示性體外環路系統之一組件。

如本文中所使用，術語「脈管注入點」指代在脈管中遠離一導管入口或脈管穿刺位置(血液在該位置處注入至身體中)之最遠端位置。

如本文中所使用，術語「周邊放置迴路」指代具有可放置成與身體脈管之一部分接觸而無需通常用來引導器件經過動脈或靜脈分支之螢光透視或任何其他等效系統之詳細導引之血液輸出(從身體至環路)及血液輸入(從環路至身體)導管(或其他輸入流埠及/或輸出流埠構件)之一例示性體外環路。此為所有可能放置之一子集，一些放置透過周邊循環進行且一些放置透過中央循環進行。

在本文中不同於提及一周邊循環系統中所使用而使用術語「周邊」。例如，導管(或其他輸入流埠及/或輸出流埠構件)可放置成與腔靜脈接觸或降低至降主動脈或髂動脈中而無需使用螢光透視。此等有時被視為中央系統之部分而非周邊循環系統。

如本文中所使用，術語「全身灌注系統」指代經由一注入器構件耦合至心臟中之血液之一系統，該注入器構件直接耦合至主靜脈饋送器至心臟，諸如腔靜脈(下腔靜脈或上腔靜脈)或髂靜脈。

如本文中所使用，術語「局部灌注系統」指代具有經放置使得所注入之血流之一主要部分(大於約50%)在透過一般循環返回至心臟之前饋送至一器官系統之一注入器構件之一系統。

如本文中所使用，術語「近端外部傳導」意謂著在器件之外部之空間中(即，在器件與脈管壁之間)且沿注入構件尖端之近端之一區之傳導。

如本文中所使用，術語「遠端外部傳導」意謂著從一注入構件之尖端處之注入位點至遠端脈管中之總傳導。對於脈管之動脈側上之注入構件，此為從該尖端至循環之靜脈側之傳導。

如本文中所使用，術語「控制分流系統」為用於量測或計算近端外部傳導或遠端外部傳導之任一者或兩者之值、接著使用該等量測以藉由修改一注入構件處之注入流率來防止在該注入器構件之近端之區中之死流區域之一系統。如本文中所使用，此一系統由至少兩個壓力感測器及在該注入器構件之體外環路側上透過該注入器構件直接控制流率之一排量或流率控制泵組成。在本文中之任何實例中，該控制分流系統可包含一分佈式壓力感測器陣列。

如本文中所使用，術語「流率模式」指代在一設定時間週期內流率之一函數形式。例如，流體流可設定於一流體流率源處使得該流體流遵循由該流率模式設定之值。在各項實例中，該流率模式可為一指定函數形式，諸如但不限於一正弦函數形式、一鋸齒函數形式、一階梯函數之函數形式或此項技術中之另一週期性函數形式(包含更複雜函數形式)。在其中該流率模式具有一不規則函數形式之其他實例中，可在一指定時間週期內依規則時間間隔量測流率值以提供該不規則函數形式之一近似值。

在本文中之非限制性實例中，一外加最小傳導組件可經結構設計以在一注入構件之一遠端區周圍設定一已知的指定近端傳導。該近端傳導可防止任何無流或死流區域之形成。作為另一實例，在根據本文中之原理之一控制分流系統中，量測存在於一注入構件之近端外部中之傳導(而非產生該傳導)且使用該量測來控制相關區域(包含任何無流或死流區域)之流率及沖洗。

在本文中之一實例中，一「偏置閥」指代一內部管腔與暴露於脈管之軸件之外部之間的一導管段之壁中之一組件。在一實例中，「偏置閥」可經結構設計使得若該管腔內之壓力大於軸件外之壓力，則存在跨該閥建立之傳導G_forward之一值。在另一實例中，「偏置閥」可經結構設計使得若該管腔內之壓力小於軸件外之壓力，則存在跨該閥建立之傳導G_backward之一值。在一實例中，該管腔與該脈管之間的合理壓力差可表示為G_forward>>G_backward，或G_backward極小或近於零。

圖1A展示包含安置於脈管之一部分中之一器件之一軸件101之一例示性導管系統100之一示意圖。圖1A亦展示穿過安裝於軸件101上且為該器件之部分之一閉塞組件103之一平面102。軸件保持器件101可包含經過該器件之一管腔。在一例示性導管系統100中，閉塞組件103可包含使用鹽水或其他溶液充氣之一氣囊。另一例示性閉塞組件103可包含經膨脹以使用藉由一彈簧或其他機械致動施加之力擠壓動脈壁之一膜。在一實例中，閉塞組件103可經結構設計以從導管系統100之軸件器件101延伸以接觸並密封動脈或靜脈之壁，以明顯減少或防止流動。如圖1A中所展示，例示性平面102垂直於動脈區段。根據本文中之原理，例示性閉塞組件103用來修改跨平面102之流體流。該流體流係關於保持軸件之基座外之流。流動程度受閉塞組件103前方之區(Pb)與閉塞組件103後方之區(Pa)之間的一壓力差驅使。

圖1B及圖1C展示在跨穿過閉塞組件103之平面102之脈管空間中流體傳導(G₀)對時間之例示性圖表。圖1B展示對於使用閉塞組件103實現之一完全閉塞之流體傳導(G₀)對時間。在圖1B之實例中，在該閉塞組件經啟動以完全閉塞脈管空間之時間週期△t期間，流體傳導減小。圖1B之圖表展示，在閉塞組件103經啟動用於完全閉塞時流體傳導變為零。此定義獨立於壓力梯度/差(F=G(Pa-Pb))。圖1C之圖表描繪在一經控制部分閉塞期間流體傳導(G₀)對時間之條件，其中在一時間週期△t期間啟動根據本文中之原理之一閉塞組件。如圖1C中所展示，傳導不變為零而是變為具有大於零之量值之一最小傳導位準。

一導管可部署於脈管中之各種目標位置中。然而，極難在目標位置處精確地控制脈管之直徑。若不存在閉塞元件或未部署閉塞元件，則洩流可較大，且洩流可接著阻止順(遠端區)流體流之最佳控制。此受到流體在較大直徑動脈中較大且在動脈較小之情況下流體較小之約束。另一方面，一完全閉塞可導致形成一死區域。根據本文中之原理，可結合閉塞組件使用一小的經控制洩流結構，使得該死區域經沖洗但洩漏受限，使得其不會因使用該器件而對遠端流之有價值控制出錯。對於類似於頸動脈或股動脈中之血流之一流率，一200至500ml/min之順流率將極有用，但一20至50ml/min之沖洗流率或甚至更小可適於沖洗該死區域。

如本文中所述，最小傳導位準可為一固定常數或一固定平均值。對於固定常數，流體傳導G₀隨時間推移保持恆定。對於固定平均值，在小於總器件啟動時間之一時間標度t上，最小傳導可係時變的。在一實例中，一偏置閥可經結構設計以實現該經控制部分閉塞，使得傳導隨著一心跳變化。在此實例中，「固定平均值」指代在一心跳之時間循環期間值發生變化但隨著該心跳具有一非零平均值之一流體傳導。此導致在較長時間週期內有一非零平均流體傳導。

在一實例中，外加最小傳導依一固定常數形式實現。定位於一體外注入構件之遠端尖端處之一外加最小傳導組件經結構設計以維持一最小傳導，該最小傳導提供一流體流以沖洗否則將因任何完全閉塞而產生之死區域。該最小傳導之流阻方面之大小經設定使得沖洗流不大於該器件用來透過注入器構件引導之流之約50%，或較佳地不大於約10%。

在一實例中，外加最小傳導依一被動形式實現。一例示性閉塞元件經結構設計以包含一替代流體旁通路徑，從而允許一旁通流沖洗否則將因閉塞而產生之死區域。該旁路之流阻方面之大小經設定使得旁通流不大於該器件用來透過注入器構件引導之流之約50%，或較佳地不大於約10%。

在一些實例中，閉塞組件可包含待用於閉塞之軟氣囊。在一實例中，軟氣囊可經部分充氣，從而導致一定的洩漏傳導。此可有用，因為脈管不均勻且在一部分充氣下之洩漏傳導量對使用者不可見及/或係可控制的。

圖2A展示耦合至一個人之一例示性體外環路200之一示意圖。例示性體外環路200包含一泵系統206、一熱交換器208及一注入器構件210。一例示性體外環路可包含至一患者之脈管之兩個連接件。此一例示性體外環路可經實施以使用一個連接件從脈管泵送血液且使用另一連接件將血液返回至脈管。一例示性體外環路可在其中心臟不起作用或不供應足夠血流之情況下被使用，或可用來修改血液且將血液返回至全身血流或一局部區域。其他修改可包含氧化、透析、熱化、移除細菌污染物、移除致癌細胞等。圖2A展示在脈管注入點212處耦合至一個人之身體之脈管以基於使用泵系統206調變之一流率將血液214返回至身體之注入器構件210。脈管中之最遠端位置(血液在該位置處注入至身體中)在本文中稱為「脈管注入點」。

在一實例中，注入器構件210可包含用來使一側上之血流與在另一側上由一體外環路注入通過器件軸件之流體分離之一閉塞組件。此可在脈管之一部分中產生一無流或受限流區域，即，一死區域。若一閉塞系統相對於最近脈管分支位於一確切位置處，則可避免該死區域，但在實踐時，在真實患者中不可保證此一確切放置。因此，一死區域常形成於包含注入點、血液不流動之分支中。若閉塞保留在原處達長時間週期，則此可潛在地導致形成血栓或血塊。可使用體外血液供應環路達長時間週期(諸如但不限於為小時至天之級別之時間)，此時間可足以增大形成血栓或血塊之風險。

圖2B展示一例示性注入器構件210，其為圖2A之例示性體外環路系統之一組件且將血液返回至身體脈管注入點212中之一特定位置。通過軸件管腔之注入流體216可添加至此分支中之血流。當達到替代血流被阻擋之程度時，經注入之血液可支配遠端脈管中之流。

圖2C展示一例示性注入器構件210，其為圖2A之例示性體外環路系統之一組件且將血液(注入流體216)返回至身體中之一特定位置。注入器構件210耦合至被展示為使脈管之一部分完全閉塞之一閉塞組件203。如圖2C中所展示，在注入器構件210透過閉塞器件203於一脈管注入點處注入血液時，可在閉塞組件203之近端形成一死區域205。

圖3A至圖3B展示根據本文中之原理之例示性外加最小傳導系統。圖3A之外加最小傳導系統包含一管腔320，該管腔320具有一離散長度l，沿該器件之軸件安置且在一組件321(諸如但不限於一軟氣囊321)下方，使得其對用來沖洗死區域之流提供一最小傳導。受設計長度及直徑控制之此一管腔320可使流體呈現一恆定流率且因此允許一小旁通流。圖3A展示通過管腔320之正向新沖洗流324。圖3B展示通過管腔320之反向沖洗流326(逆沖洗流)。圖3A至圖3B中之虛線用來展示血流328之方向。在圖3A及圖3B兩者中，流動通過最小傳導之流體可用來沖洗在組件321之近端之死區域，藉此防止或最小化不必要的血栓形成。

圖4A至圖4B展示根據本文中之原理之另一例示性外加最小傳導系統。圖4A至圖4B展示包含在該器件之軸件中且正好在組件421(諸如但不限於一氣囊)之近端之一或多個孔或孔口430之例示性外加最小傳導系統，而非在外加最小傳導組件下方之額外管腔(如圖3A至圖3B所示)。在此等例示性系統中，該器件朝向其遠端尖端引導之流424之一部分在達成閉塞之前透過一或多個孔(或孔口)430漏出。圖4A亦展示血流428之方向。圖4A繪示在壓力Pb之值小於壓力Pa時之一實例，其導致一反向沖洗流(被繪示為流424)。圖4B展示其中Pb相對於Pa足夠大使得形成一正向沖洗流426之一案例之一例示性外加最小傳導系統。

圖4C展示根據本文中之原理之另一例示性外加最小傳導系統。該例示性外加最小傳導系統包含包含一或多個孔(或孔徑)431之一外加最小傳導組件(一彈簧驅動膜440)。一或多個孔(或孔徑)431用來控制流體流，且提供最小傳導。在圖4C之例示性外加最小傳導系中，繪示膜440之截面。然而，膜440包含繞著該器件軸件對稱部署(類似於一傘之部署)之一或多個實質上固態的膜部分。圖4C亦展示透過外加最小傳導組件之一或多個孔(或孔徑)431漏出之血流428及流體流442之部分之方向。

圖4D(i)及圖4D(ii)展示根據本文中之原理之其他例示性外加最小傳導系統。圖4D(i)之例示性系統包含包含將脈管密封於氣囊葉之間以提供最小傳導之間隙之一多葉軟氣囊(或其他結構化氣囊)450。在各項實例中，多葉軟氣囊(或其他結構化氣囊)450可形成有兩個、三個或更多個氣囊。圖4D(ii)展示一多葉軟氣囊(或其他結構化氣囊)450之不同實例之截面圖(穿過圖4D(i)中所展示之線A-A')。作為非限制性實例，該外加最小傳導系統可包含包含間隙460之一雙葉軟氣囊(或其他雙葉結構化氣囊)455或包括間隙470之一三葉軟氣囊(或其他三葉結構化氣囊)465。

圖5A(i)至圖5C展示根據本文中之原理之其他例示性外加最小傳導系統。在圖5A之例示性系統中，一偏置閥550用來添加對至最小傳導之沖洗流之方向之控制。因此，方向性可在由跨構件之壓力差支援之方向上產生一固定常數流。作為一實例，脈管中之壓力差可使得歸因於各心跳變更符號而在注入點處有血壓偏移，即，基於收縮/舒張壓變動從一正壓值至一負值之變更。該例示性外加最小傳導系統可經結構設計使得基於壓力差之符號(即，方向)，沖洗流可在心跳循環之僅一部分期間「起作用」，從而實現一「固定平均」最小傳導而非一「固定常數」最小傳導。

圖5A(i)展示在包含一組件521(諸如但不限於一軟氣囊)之一導管管腔中之一孔徑上包含一偏置閥510之一例示性外加最小傳導系統。參數P_in及P_out為管腔內之壓力及軟氣囊521之近端外之壓力值。在此實例中，遠端區為其中流率及壓力受經過管腔且透過遠端尖端注入之流支配之區。大體言之，若P_out受心臟驅使，則P_out之值具有類似於心跳之一循環，從而在各循環中達成一局部最大值及最小值。圖5A(ii)展示可在圖5A(i)之例示性系統中實施之一例示性偏置閥。圖5A(ii)展示安裝至一導管之軸件之部分之一例示性偏置閥510，其具有將軸件之內管腔耦合至外界之一孔及大於該孔且錨固於至少一側上覆蓋該孔之一撓性塑膠翼瓣。該例示性偏置閥經結構設計使得一正壓差(軸件內之壓力大於軸件外之壓力)可導致該撓性塑膠翼瓣打開，從而允許流體向外流動，且一負壓差(軸件內之壓力低於軸件外之壓力)可導致該撓性塑膠翼瓣閉合且密封該孔之邊緣，從而阻擋流體向內流動。

圖5B展示包含耦合至一組件521之一偏置閥532之一例示性外加最小傳導系統。偏置閥532包含經結構設計以打開且允許流體流出注入構件之中央管腔但不允許流動至該管腔中之一翼瓣。即，在壓力P_b之值低於壓力P_a時，偏置閥532允許流534，此在心跳循環之某些時間間隔期間發生。圖5B展示通過偏置閥532之翼瓣之流534之部分及血流538之方向。在此實例中，從體外環路注入至身體中之血液之僅一小部分用來沖洗死區域(即，通過該偏置閥之流534)。

圖5C展示在一旁通管腔542之一端上包含充當一偏置閥540之一翼瓣之一例示性外加最小傳導系統。類似於圖3A或圖3B中所展示之外加最小傳導系統，管腔542具有一離散長度l，並且沿注入器構件之軸件安置且在組件521下方。偏置閥540及旁通管腔542之耦合動作對流提供一最小傳導以沖洗死區域(或低流區域)。圖5C展示通過偏置閥540之翼瓣之流544之部分及血流548之方向。偏置閥540之翼瓣可安裝於旁通管腔542之近端或遠端上，藉此允許藉由設計選擇沖洗流之方向。即，若經結構設計以僅允許向外流體傳導之一翼瓣安裝於管腔542之近端處(如圖5C中所展示)，則遠端注入之血液回流進行沖洗。若該翼瓣安裝於管腔542之遠端處，則來自分支之正常血流正向沖洗且在脈管注入點處與該經注入之血液混合。詳細操作部分由P_b(管腔542前方之壓力)與P_a(管腔542後方之壓力)之間的經施加壓力差決定，此係因為偏置閥可經結構設計以僅允許在一個方向上流動。若壓力P_a及P_b之值足夠接近使得隨心跳之收縮/舒張壓變更引起之P_b變更導致該偏置閥在各心臟循環中之某些時間間隔期間打開，則此例示性實施將係有利的。

根據本文中之原理，一例示性外加最小傳導組件或包含一外加最小傳導組件之一例示性系統可用於提供選擇性熱治療。該例示性外加最小傳導組件可耦合至經結構設計以應用一選擇性熱治療之任何系統。在任何例示性實施中，可使用根據本文中之原理之外加最小傳導組件來取代常用阻塞元件。該外加最小傳導組件可安置於供該系統之一注入器構件用於應用該選擇性熱治療之至少一個注入器構件之遠端尖端之近端。作為非限制性實例，根據本文中之原理之一外加最小傳導組件可耦合至此項技術中之應用選擇性熱治療之任何系統，諸如美國專利第7,789,846 B2號或國際(PCT)申請案第PCT/US2015/033529號中所揭示之系統。

在本文中之任何實例中，該外加最小傳導組件可形成有一無創傷表面、一親水塗層、或一藥物塗層或其任何組合。

圖6A展示本發明之一例示性控制分流系統。該例示性控制分流系統包含一第一壓力感測器610及一第二壓力感測器612。第一壓力感測器610可安置於一導管之注入器構件614之尖端之近端，且第二壓力感測器612可依與一操作者之近端相隔如從尖端(或從壓力感測器610)量測之一預界定間距(△)安置於注入器構件614上。作為非限制性實例，預界定間距(△)可為約2cm、約5cm、約8cm、約12cm、約15cm、約20cm、約25cm或約30cm。在各種非限制性實例中，壓力感測器610及612之一者或兩者可實施為嵌入於導管壁中之矽基感測器(具有電子(有線)讀出)或使用該導管壁中之管腔中之光纖以將讀出提供給該導管之近端處之適當計算介面系統之光纖基壓力感測器。在另一例示性實施方案中，壓力感測器610及612之一者或兩者經結構設計以使用：一簡單壁管腔，其在如圖6A中所繪示之位置處具有遠端開口且填充有一不可壓縮流體；及一外部壓力感測器，其安裝於該導管之近端處之一流體連接器上以量測由該管腔之液柱傳導之靜態或低頻壓力。壓力感測器610可經結構設計以量測在尖端(P_tip)之近端之壓力且壓力感測器612可經結構設計以量測在注入器構件614之近端之壓力(P_b)。圖6A亦展示在該導管附近依流率F_b之血流及在該注入器構件之尖端處依流率F_tip之經注入血流之方向。

亦如圖6A中所展示，該導管可耦合至一體外系統之一流率源616。在一例示性實施方案中，流體可係容積流驅動而非壓力驅動的。在流體(F_tip)透過尖端注入至脈管中時，其與來自上游之流體(F_b)混合且流動通過下游傳導G_tip。在圖6A中展示上游流經過傳導G_b，如出現於動脈(或靜脈)壁與導管之間的空間中。可能難以直接量測或預測傳導G_b之一值。甚至在壓力感測器610及612經安置以量測P_b及P_tip之情況下，若G_b係未知的，則仍可能難以直接量測F_b。根據本文中之原理之例示性系統及方法可用於判定G_b之一值。

在一實例中，該流率源可用來控制一容積流率。該例示性流率源可為但不限於一排量泵、一注射器泵或一旋轉泵。

在一實例中，該流率源可用來控制流率，使得於遠端尖端處注入之流體隨著一系列容積衝量流動。在此實例中，可根據一階梯函數模型化該系列容積衝量。該流率源可為執行來自一控制台之一處理單元之指令以遞送該系列衝量中之衝量之各者之一泵，或基於來自該控制台之一第一信號起始且連續遞送階梯函數衝量直至來自該控制台之一第二信號導致該泵停止操作之一泵。

在其他實例中，該流率源可用來控制流率，使得流體根據其他類型之函數形式(諸如但不限於一正弦函數形式、鋸齒函數形式或其他循環函數形式)流動。

在本文中之任何實例中，該流率源可用來控制流率以建立流率模式。如上文所述，該流率模式可基於一任意波形或其他類型之函數形式，諸如但不限於一正弦函數形式、鋸齒函數形式或其他循環函數形式。

在根據圖6A之原理之一非限制性實例中，一注入器構件耦合至兩個壓力感測器，其中該注入器構件由一外部流率控制構件驅動以允許量測或計算近端外部傳導及遠端外部傳導之值。例示性系統使得能夠從指示壓力量測之資料推斷導管之注入器構件周圍之流。

提供用於判定兩個傳導之一控制分流系統，包含圖6A中所繪示之系統。第一傳導(稱為近端傳導(G_b))為由兩個壓力感測器610及612界定之平面之間的導管外之脈管空間中之傳導。第二傳導(稱為遠端傳導(G_tip))為從尖端至返回至核心系統(或在一流動意義上為接地)之血液之傳導。在無量測之情況下，此兩個傳導通常不可推斷，此係因為計算將使用指示區域脈管之大小及形狀之資料。在G_tip之情況下，計算將使用指示脈管床座之狀態及/或損害程度之資料。此兩個傳導之值之知識可提供臨床效益，此係因為其等表示患者之脈管舒張/脈管收縮之局部狀態之一量測。使用壓力感測器610及612來量測P_b及P_tip，若其等之間的傳導為如先前所述之外加最小傳導之一控制傳導，則可使用流F_b=G_b(P_b-P_tip)估計該流。在其中G_b之計算包含指示靜脈或動脈之表面之資料之一例示性實施方案中，不可事先判定G_b。大體言之，無法在涉及注入構件放置之一操作或其他醫療程序之前判定G_tip。

本文中提供用於計算在一操作或其他醫療程序期間一患者之在體G_b及G_tip兩者之例示性系統及方法。使用一線性近似法，可使用兩個方程式表示使注入構件之遠端尖端周圍之流平衡，如下：(1)....F_b=G_b(P_b-P_tip)

(2)....(F_b+F_tip)=G_tip(P_tip)可從泵(諸如但不限於流率源616)設定F_tip之值。圖6A之例示性系統可用來量測壓力P_b及壓力P_tip之值。使用此等值，方程式可縮減為：(3)....G_tip=F_tip/P_tip+Gb(P_b-P_tip)/P_tip其中G_tip及G_b係未知數。在使用注入構件以將血液返回至身體之一操作或其他醫療程序期間，在時間T₀之初始注入流可用作F’_tip(作為一非限制性實例，約250ml/min)。在時間T₁，流值可變更至F”_tip(作為一非限制性實例，約275ml/min，一10%增大)。在時間T₀及T₁之流之此等非限制性的例示性值可經挑選以落於注入點處之特定骨骼及特定臨床應用之一所要臨床範圍內。圖6A之例示性系統可用來量測在時間點T₀之壓力P_b及壓力P_tip之值(P’_b及P’_tip)以及在時間點T₁之壓力P_b及壓力P_tip之值(P”_b及P”_tip)。使用方程式(3)中之四個不同壓力值及兩個不同注入流值，即，在時間T₀引入F’_tip、P’_tip、P’_b及在時間T₁引入F”_tip、P”_tip及P”_b，產生兩個(2)方程式，各方程式具有兩個(2)未知數。此等方程式可用來計算G_b及G_tip之值。容易為一般技術者顯所易見的是，方程式(1)、(2)及(3)為關於一脈管區中之流、傳導及壓力之方程式之非限制性實例。其他方程式(包含更複雜版本之方程式)可係適用的。例如，其中傳導不獨立於壓力但自身為一壓力函數之方程式亦可藉由以下步驟予以處理：在經應用流F_tip之不同值下使用重複壓力量測以建立更多方程式且允許對為線性或甚至二次或更高階壓力函數之傳導(G)之形式求解。

如本文中所述，流率源可用來控制流率使得於遠端尖端處注入之流體根據一階梯函數或其他類型之函數形式(諸如但不限於一正弦函數形式、鋸齒函數形式或其他循環函數形式)流動。在其他實例中，流率可基於對流體流之一回應函數之量測予以模型化且對一適用函數形式求解。

本文中提供用於計算在一冗長操作或其他醫療程序期間一患者之在體G_b及G_tip兩者之例示性系統及方法。作為一非限制性實例，此一冗長操作(或其他醫療程序)可持續達小時或天之級別。一例示性方法可包含在操作或其他醫療程序期間依規則的重複循環將一階梯變更應用於F_tip(即，從一基準之一離散值變更)達一短時間間隔(t ₁)。作為一非限制性時間，在操作或其他醫療程序之每小時之前5分鐘內(即，t ₁=5分鐘)，該階梯變更可應用於F_tip。在時間間隔t ₁結束時，F_tip之值返回至基準值。用於修改F_tip之值之此例示性方法可用於在冗長操作或其他醫療程序期間使用本文中所述之方法量測每小時之G_b及G_tip。此等例示性系統及方法臨床應用於監控脈管狀態(脈管舒張/脈管收縮)或偵測血栓形成之程序或血栓溶解之時間。

例示性系統及方法之另一例示性臨床應用如下。在一操作或其他醫療程序期間，運用對於G_b及G_tip計算之值，可從經量測之壓力P_b及P_tip判定沖洗在尖端之近端之空間之流F_b之數量。若流F_b落於一所要值範圍外，則可調整F_tip以調整F_b。

系統及方法之另一臨床應用為施加於組織之血液之熱容量之判定。在操作或其他醫療程序期間，F_b及F_tip可混合於在尖端之遠端之區域中。若血流F_b處於一第一溫度且經注入之血流F_tip處於不同於該第一溫度之一第二溫度，則可直接計算施加於遠端區域中之組織之血液之熱容量且可使用經注入之血液之溫度之調整來補償溫或冷血流 F_b。替代地，控制複溫之程序可藉由調整流比率F_b：F_tip以及其等溫度差來完成。在一操作或其他醫療程序期間，可應用用於量測本文中所述之G_b及G_tip之一例示性方法一次或多次。該方法可經泛化以使用F_tip之一個以上階梯變更，在此情況下操作者可量測G_b及G_tip之值以判定在方程式(1至3)之線性近似外其等可如何變化。一操作者可藉由例如以下步驟實施根據本文中之原理之一例示性方法：直接設定F_tip；記錄感測器記錄；及使用一計算器件來執行計算。在另一例示性實施方案中，本文中之一計算器件或系統可包含至少一個處理單元，該至少一個處理單元經程式化以執行處理器可執行指令，以導致一例示性系統之一控制器自動實施如本文中所述之用於量測G_b及G_tip之值之量測常式。該例示性系統可經結構設計以允許一使用者設定F_tip之一標稱值且執行處理器可執行指令以依所要時間間隔(諸如但不限於每隔30或45或60分鐘或其他時間間隔)執行G_b及G_tip之一自動量測。在本文中之任何實例中，該計算器件可為一控制台。

圖6B展示根據本文中之原理之一例示性控制分流系統。該例示性系統包含結合一同心圓筒二埠導管使用以支援一獨立局部體外迴路之兩個壓力感測器。如圖6B中所展示，兩個壓力感測器610’及612’耦合至為同心軸件類型之一體外環路接入導管之部件之一插入構件614。在該實例中，外軸件618將血液供應給體外環路618且內軸件614充當用來將血液返回至身體中之一位置之一插入構件。圖6B亦展示外流至體外環路之血流之虛線615及一導管周圍之血流(Fb)之虛線617。作為非限制性實例，US 7,704,220及美國專利第7,789,846號揭示可在根據本文中之原理之一或多個例示性系統中實施之同心體外接入導管之實例。

圖6C及圖6D展示根據本文中之原理之可用來計算在心臟之近端之脈管之一區中之傳導之值之例示性系統。在圖6C及圖6D之實例中，該例示性系統被展示為安置於主動脈弓之一區中。如圖6C中所展示，該例示性系統包含耦合至一導管構件620之壓力感測器610及612。在此實例中，壓力感測器量測可用來計算如本文中所述之傳導。在一實例中，使用壓力量測，可根據上文中所述之用於計算在體G_b及G_tip兩者之例示性方法計算傳導。在圖6C之實例中，可從導管構件620之一遠端尖端引入流體流。圖6D展示另一例示性系統，其類似於圖6C，但導管620包含允許來自導管構件622之一更居中區之流體流之一近端埠622。

在本文中之任何例示性系統、方法、器件及裝置中，透過注入器構件注入之流體可與經過導管或器件周圍之外部空間之流體(外部流體)混合。若流體流混合，則其等在注入點之遠端之區中形成一混合流體(本文中亦稱為一混合遠端流)。若一已知濃度(以mg/ml或其他質量/容積單位為單位)之一藥物或藥劑添加至該經注入之流體，則在該遠端混合流體中之藥物或藥劑之濃度係未知的，除非外部流體流率及經注入流體流率之比率係已知的。本文中所述之例示性系統可用來設定外部傳導(外加最小傳導組件)或定量外部傳導(控制分流系統)。基於傳導資料，可量測或計算外部流體流率。運用外部流體流率之經計算值及由耦合至注入器構件之泵系統(或其他系統)設定之經注入流率，添加至經注入流體之藥物或藥劑之濃度可經調整以在遠端流體混合物中實現所要藥物濃度。

在本文中之任何實例中，藥物或藥劑可為用來診斷、治癒、治療或防止一疾病之任何物質。例如，藥物或藥劑可包含一電解質溶液、奈米顆粒、生物製劑、小分子、大分子、聚合材料、生物製藥、或可用於血流之任何其他藥物或藥劑。

根據本文中之原理之一例示性系統可用於提供選擇性熱治療之至少兩個區域。該例示性系統包含一體外環路。該例示性體外環路包含包含安置於一脈管位置處之一遠端尖端之一注入器構件及安置於該遠端尖端之近端之一外加最小傳導組件。該例示性系統亦可包含：一第一埠，其用來從身體抽取血液；一第二埠，其用來將血液返回至身體；一第一泵，其安置於該第一埠與該第二埠之間以將血液從該第一埠泵送至該第二埠；一分支區段，其定位於該第一泵與該第二埠之間；一第三埠，其耦合至該分支區段，該第三埠定位於該注入器構件之一體外側上；及一第二泵，其定位於該分支區段與該第三埠之間。該第二泵可經結構設計以控制透過該第三埠至該注入器構件中之在該分支區段外之一流率。該例示性系統亦可包含安置於該第一埠與該第二埠之間的一第一熱交換器及安置於該第二泵與該注入器構件之間的一第二熱交換器。該第一熱交換器可經結構設計以將注入至該第二埠中之血液之一溫度設定至一第一溫度位準。該第二熱交換器可經結構設計以將注入至該注入器構件中之血液之溫度設定至不同於該第一溫度位準之一第二溫度位準。該第一熱交換器可安置於該分支區段與該第一埠之間或安置於該分支區段與該第二埠之間。

用於提供選擇性熱治療之至少兩個區域之例示性系統可包含安置於該注入器構件之遠端尖端之近端之一閉塞組件或一外加最小傳導組件。

根據本文中之原理之用於提供選擇性熱治療之至少兩個區域之另一例示性系統可包含一體外環路，該體外環路包含包括安置於一脈管位置處之一遠端尖端之一注入器構件。該例示性系統可進一步包含在該遠端尖端之近端之一控制分流系統。該控制分流系統可包含：一第一感測器，其用於量測在至少一個注入器構件之一遠端尖端之近端之流；及一第二壓力感測器，其用於量測一第二壓力，該第二壓力感測器安置成與該遠端尖端之近端相隔大於或近似等於脈管之一直徑之兩倍之一距離。在其他實例中，間距可大於或近似等於該脈管之直徑之三倍、五倍或十倍。在另一實例中，與該遠端尖端之近端相隔之間距大於約1.0cm。該例示性系統亦可包含：一第一埠，其用來從身體抽取血液；一第二埠，其用來將血液返回至身體；一第一泵，其安置於該第一埠與該第二埠之間以將血液從該第一埠泵送至該第二埠；一分支區段，其定位於該第一泵與該第二埠之間；一第三埠，其耦合至該分支區段，該第三埠定位於該注入器構件之一體外側上；及一第二泵，其定位於該分支區段與該第三埠之間。該第二泵可經結構設計以控制在該分支區段外透過該第三埠至該注入器構件中之一流率。該例示性系統亦可包含安置於該第一埠與該第二埠之間的一第一熱交換器及安置於該第二泵與該注入器構件之間的一第二熱交換器。該第一熱交換器可經結構設計以將注入至該第二埠中之血液之一溫度設定至一第一溫度位準。該第二熱交換器可經結構設計以將注入至該注入器構件中之血液之溫度設定至不同於該第一溫度位準之一第二溫度位準。該第一熱交換器可安置於該分支區段與該第一埠之間或安置於該分支區段與該第二埠之間。

圖7A展示根據本文中之原理之用於提供選擇性熱治療之至少兩個區域之一例示性三埠體外環路之一示意圖。作為一非限制性實例，該體外環路可經實施以在獨立流率及溫度控制下控制至核心及附接局部分支之血流。在圖7A之非限制性實例中，體外系統700為一三埠、二區域的體外環路，其中一主靜脈-動脈(VA)體外迴路710經由一第一埠711從身體提取血液且使用一泵712及氧合器/熱交換器714以經由一第二埠715返回血液。該例示性系統可包含一排量或容積驅動泵716，該排量或容積驅動泵716定位於主迴路之一分支718上，且將一經控制容積流率之血液拉出主環路並透過一獨立熱交換器720、一第三埠721及遠端注入器構件722將血液注入至一身體之一區域724。在一非限制性實例中，分支718可為一局部灌注低溫分支。圖7A之非限制性例示性系統允許當部署有適當區域溫度感測器時在身體中建立兩個獨立控制溫度區域。在其它實例中，取決於使用者是否需要氧合注入器構件血液，分支718可耦合至主迴路氧合器714前方或後方之主迴路。在此等實例中，若該系統用來透過遠端注入器構件應用諸如國際(PCT)申請案第PCT/US2015/033529號中所揭示之局部低溫，則注入器構件上之一同心圓筒外流之缺乏可導致該構件導管至動脈(該構件導管放置於該動脈內)之傳導冷卻之一增大。此效應可需要主環路迴路上之一定額外增溫以在需要受控制之身體區域中實現等效熱目標。

圖7B展示根據本文中之原理之用於提供選擇性熱治療之至少兩個區域之另一例示性體外環路。類似於圖7A，圖7B之體外系統700'包含一主VA體外迴路710，該主VA體外迴路710經由一第一埠711從身體提取血液且使用一泵712、一氧合器713及一熱交換器714經由一第二埠715返回血液。在一非限制性實例中，氧合器713及熱交換器714可為一組合單元。該例示性系統700'亦包含一排量或容積驅動泵716，該排量或容積驅動泵716定位於一分支718上，以將一經控制容積流率之血液拉出主環路並透過一獨立熱交換器720、一第三埠721及一遠端注入器構件722將血液注入至一身體之一局部區域。在體外系統700'之實例中，該注入器構件亦可包含：一閉塞構件；一外加最小傳導組件(根據本文中之實例之任何一者，包含圖3A至圖5C之任何一者)；或一壓力感測器對，其耦合至該注入器構件(根據本文中之實例之任何一者，包含圖6A或圖6B)；或一壓力感測器對及一閉塞構件或一外加最小傳導組件兩者。在圖7B之非限制性例示性系統中，注入器構件722包含一外加最小傳導組件726及一耦合壓力感測器對728兩者。在圖7B之實例中，主迴路上之氧合器714定位於區域注入器分支718前方且因此局部注入之血流被氧合。

圖7C展示根據本文中之原理之用於提供選擇性熱治療之至少兩個區域之另一例示性體外環路，其包含類似於結合圖7B所述之組件之組件。然而，在圖7C之體外系統700"中，主迴路上之氧合器713定位成沿局部注入器分支後方之迴路，且因此局部注入之血流未直接氧合。在一非限制性實例中，氧合器713及熱交換器714可為一組合單元。

圖7A至圖7C之任何一者之非限制性例示性系統可包含耦合至身體之區以允許提供身體中之兩個獨立控制溫度區域處之溫度量測之溫度感測器。例如，至少一個溫度感測器可安置於由第二埠灌注之區處或依其他方式耦合至該區，且至少一個溫度感測器可安置於由遠端注入器構件灌注之身體之局部區域處或依其他方式耦合至該局部區域。安置於由第二埠灌注之區處或依其他方式耦合至該區之至少一個溫度感測器可經結構設計以量測身體之一部分之一平均核心體溫及/或平均系統溫度。安置於由遠端注入器構件灌注之身體之局部區域處或依其他方式耦合至該局部區域之至少一個溫度感測器經結構設計以量測該局部區域之溫度。

圖7A至圖7C之任何一者之非限制性例示性系統可包含耦合至熱交換器之至少一者之溫度感測器。

根據圖7A至圖7C之原理之其他非限制性例示性系統可經結構設計以對體外迴路中之血液執行其他程序，諸如但不限於透析、氧化、淨化、藥理操縱、光解或可用於血液之其他程序。可對主迴路或分支或兩者執行此等程序之任何一或多者(其中對迴路或分支執行不同量或數量之該等程序之一或多者)。

在圖7A至圖7C之非限制性例示性實例中，主迴路被描述為一VA 迴路。然而，在其他例示性實施方案中，主迴路可為一靜脈-靜脈(VV)迴路而非一VA迴路。在一例示性VV迴路中，血液提取自脈管之靜脈側(通常從髂靜脈或下腔靜脈)且返回至腔靜脈中，通常高於或接近於心臟。在另一實例中，可在股靜脈中運用單個穿刺實施VV，且單個雙管腔導管可用來放置VV迴路血液輸出及各使用該導管之一管腔返回。

根據本文中之原理之一例示性系統可包含一或多個控制台。例示性控制台可包含一或多個使用者介面，該一或多個使用者介面經結構設計以接收表示例示性體外系統主迴路及/或局部分支之泵、熱交換器及/或氧合器之一或多者之所要設定之輸入。例示性控制台可包含一或多個處理單元，該一或多個處理單元用來執行處理器可執行指令以導致泵、熱交換器及/或氧合器之一或多者在一定時間週期內變更至一不同操作設定及/或維持一特定操作設定。在任何實例中，可在該一或多個使用者介面處直接從一使用者或從另一計算器件接收該輸入。例示性控制台可包含至少一個記憶體，該至少一個記憶體用來儲存可使用該一或多個處理單元實施之處理器可執行指令。例示性控制台可經結構設計以儲存及/或傳輸指示系統設定之資料及/或基於使用耦合至該控制台之例示性系統執行一或多個程序導出之任何量測資料。

圖8A展示根據本文中之原理之耦合至一控制台802之一例示性體外環路系統800。類似於圖7B，圖8A之體外系統800包含一主VA體外迴路810，該主VA體外迴路810經由一第一埠811從身體提取血液且使用一泵812、一氧合器813及一熱交換器814經由一第二埠815返回血液。在一非限制性實例中，氧合器813及熱交換器814可為一組合單元。例示性系統800亦包含一排量或容積驅動泵816，該排量或容積驅動泵816定位於一分支818上，以將一經控制容積流率之血液拉出主環路並透過一獨立熱交換器820、一第三埠821及一遠端注入器構件822將血液注入至一身體之一局部區域。亦類似於圖7B之非限制性例示性系統，該注入器構件包含一外加最小傳導組件826及一壓力感測器對828。在圖8A之實例中，控制台802耦合至定位於一分支818上之排量或容積驅動泵816及壓力感測器對828。在其他實例中，控制器802可耦合至該系統之不同組件，包含該例示性系統之泵、熱交換器及/或氧合器之任何一或多者。

圖8A之非限制性例示性系統可包含耦合至身體之區以允許提供身體中之兩個獨立控制溫度區域處之溫度量測之溫度感測器。例如，至少一個溫度感測器可安置於由第二埠灌注之區處或依其他方式耦合至該局部區，且至少一個溫度感測器可安置於由遠端注入器構件灌注之身體之局部區處或依其他方式耦合至該局部區。安置於由第二埠灌注之區處或依其他方式耦合至該區之至少一個溫度感測器可經結構設計以量測身體之一部分之一平均核心體溫及/或平均系統溫度。安置於由遠端注入器構件灌注之身體之局部區處或依其他方式耦合至該局部區之至少一個溫度感測器可經結構設計以量測該局部區之溫度。

在一實例中，控制台802可結構設計為一操作控制台。在此實例中，該操作控制台可包含用來驅動熱交換器之一水冷卻器/加熱器及經結構設計以顯示用於實施一操作序列之操作步驟之使用者指令之一圖形使用者介面。控制台802之圖形使用者介面可經結構設計以實施該操作序列以導致體外環路控制由第二埠灌注之血液之溫度以調整由至少一個溫度感測器報告之一溫度量測以保持於一核心身體目標範圍內，且導致體外環路控制注入至局部區之血液之溫度，使得至少一個溫度感測器報告一目標區溫度範圍內之一溫度量測。

例示性控制台802可經結構設計以使用本文中所述之控制分流系統之方法自動化Gb及Gtip量測之效能。基於經接收之輸入，該控制台可導致一處理器執行用於記錄指示注入器構件內之流及注入器構件上之壓力之值之資料之指令，同時亦控制經注入之流率之量，以根據本文中所述之實例之任何一者之原理協助或實現該注入器構件處之近端傳導及遠端傳導之量測之方法之自動效能。此一例示性控制台802可經結構設計以自動化該控制分流系統，其中該控制分流系統應用於耦合至一全體外迴路或具有一體外容積流率源(諸如但不限於圖6A中之實例)之另一導管系統之注入器構件。

圖8B展示根據本文中之原理之耦合至一控制台852之另一例示性系統850。例示性系統850包含一流率控制源860及儲液器862。作為一非限制性實例，例示性流率控制源860及儲液器862可為但不限於一注射器或注射器驅動器。例示性系統850亦包含耦合至一身體之一局部區之一遠端注入器構件872。注入器構件872包含一外加最小傳導組件876及一壓力感測器對878。在圖8B之實例中，控制台802耦合至流率控制源860及壓力感測器對878。在圖8B之實例中，流率控制源860及儲液器862用來建立控制分流系統之兩個Ftip設定(根據上文中所述之實例之任何一者)。作為一非限制性實例，基於在該控制台處接收之指令之設定可首先依例如50ml/min將血液抽取至該儲液器達2分鐘，接著等待兩分鐘，接著依50ml/min返回血液達兩分鐘。在此非限制性實例中，此建立Ftip=-50ml/min、Ftip=0及Ftip=+50ml/min。基於在控制台852處例如從一使用者或其他計算器件接收之輸入，指令可經執行以根據該輸入中指定之設定執行任何其他所要程序。

根據本文中之原理之一例示性系統可包含用於控制一流體流之一或多個控制器。例如，該一或多個控制器可耦合至一注入構件以控制該注入器構件之遠端尖端外之流體流。

根據本文中之原理之一例示性系統可包含一控制台。圖9展示一例示性控制台905，其包含至少一個處理單元907及一記憶體909。一例示性控制台可包含例如一桌上型電腦、一膝上型電腦、一平板電腦、一智慧型電話、一伺服器、一計算雲端、其組合、或根據本文中之原理之能夠與一控制器或其他系統進行電子通信之任何其他合適器件。例示性處理單元907可包含但不限於一微晶片、一處理器、一微處理器、一專用處理器、一特定應用積體電路、一微控制器、一場可程式化閘陣列、任何其他合適處理器、或其組合。例示性記憶體909可包含但不限於硬體記憶體、非暫時性有形媒體、儲存磁碟、光碟、快閃驅動裝置、計算器件記憶體、隨機存取記憶體(諸如但不限於DRAM、SRAM、EDO RAM)、任何其他類型之記憶體、或其組合。

在一實例中，該控制台可包含一顯示單元911。例示性顯示單元911可包含但不限於一LED監控器、一LCD監控器、一電視機、一CRT監控器、一觸控螢幕、一電腦監控器、一觸控螢幕監控器、一行動器件(諸如但不限於一智慧型電話、一平板電腦或一電子書)之一螢幕或顯示器、及/或任何其他顯示單元。

圖10A至圖10B展示根據本文中之原理之可使用一例示性分流系統或包含耦合至一導管構件之至少兩個壓力感測器之一例示性系統實施之例示性方法。可使用一控制器，基於來自執行儲存至一記憶體之指令之一處理單元之一命令或其他信號實施圖10A至圖10B之步驟之一或多者。

圖10A展示包含以下步驟之一例示性方法：(步驟1002)在一時間間隔T內將於注入器構件之遠端尖端處注入之流體流控制至一預定流率模式；(步驟1004)在該時間間隔T內使用第一壓力感測器及第二壓力感測器記錄壓力量測；及(步驟1006)使用指示該等壓力量測及該預定流率模式之資料計算該遠端尖端處之一近端外部傳導或一遠端外部傳導之至少一者。該遠端尖端可為一體外環路之一注入器構件或一導管構件之一部分。在一實例中，可使用一注入流率源控制該流率模式。在一實例中，該注入流率源可為一泵。

圖10B展示根據本文中之原理之可使用一例示性分流系統或包含耦合至一導管構件之至少兩個壓力感測器之一例示性系統實施之另一例示性方法。在步驟1052中，在一第一時間間隔(T_A)內將於一注入器構件(或一導管構件)之遠端尖端處注入之血流控制至一第一恆定流率。在步驟1054中，在該第一時間間隔(T_A)期間使用第一壓力感測器及第二壓力感測器之各者來記錄至少一第一壓力量測(P_1A及P_1B)。在步驟1056中，在一第二時間間隔(T_B)內將於該注入器構件之遠端尖端處注入之血流控制至不同於該第一恆定流率之一第二恆定流率。在步驟1058中，在該第二時間間隔(T_B)期間使用第一壓力感測器及第二壓力感測器之各者來記錄至少一第二壓力量測(P_2A及P_2B)。在步驟1060中，使用該處理單元之至少一個處理器以使用指示該第一壓力量測、該第二壓力量測、該第一恆定流率及該第二恆定流率之資料計算該注入器構件(或導管構件)之遠端尖端處之一近端外部傳導或一遠端外部傳導之至少一者。

在一實例中，該例示性控制台可導致該顯示單元基於計算顯示該近端外部傳導或該遠端外部傳導或兩者之一指示。

在一實例中，亦可導致該處理單元在遲於第一時間間隔(T_A)及第二時間間隔(T_B)之一第三時間間隔(T_C)內計算一近端外部傳導或一遠端外部傳導之至少一者之一投影。

圖11為根據本文中之原理之可用來實施一操作之一例示性計算器件1110之一方塊圖。在本文中之任何實例中，計算器件1110可結構設計為一控制台。為了清楚起見，圖11亦被重新提及且提供關於圖9之例示性系統之各種元件之更詳細細節。計算器件1110可包含用於儲存一或多個電腦可執行指令或軟體以實施實例之一或多個非暫時性電腦可讀媒體。該非暫時性電腦可讀媒體可包含但不限於以下一或多種類型之硬體記憶體、非暫時性有形媒體(例如，一或多個儲存磁碟、一或多個光碟、一或多個快閃驅動裝置)等。例如，計算器件1110中包含之記憶體909可儲存用於執行本文中所揭示之操作之電腦可讀及電腦可執行指令或軟體。例如，記憶體909可儲存經結構設計以執行各種所揭示操作(例如，導致一控制器控制流，記錄一壓力感測器量測或執行一計算)之一軟體應用程式1140。計算器件1110亦可包含可結構設計及/或可程式化處理器907及一相關聯核心1114，及視需要用於執行儲存於記憶體909中之電腦可讀及電腦可執行指令或軟體以及用於控制系統硬體之其他程式之一或多個額外可結構設計及/或可程式化處理器件，例如，處理器1112'及相關聯核心1114'(例如，在具有多個處理器/核心之計算器件之情況下)。處理器907及處理器1112'可各為單核心處理器或多核心(1114及1114')處理器。

虛擬化可用於計算器件1110中使得可動態地共用控制台中之基礎結構及資源。一虛擬機1124可經提供以處置在多個處理器上運行之一程序使得該程序表現為僅使用一個計算資源而非多個計算資源。亦可結合一個處理器使用多個虛擬機。

記憶體909可包含一計算器件記憶體或隨機存取記憶體，諸如DRAM、SRAM、EDO RAM等。記憶體909亦可包含其他類型之記憶體或其組合。

一使用者可透過一視覺顯示單元1128(諸如可顯示可根據例示性系統及方法提供之一或多個使用者介面1130之一電腦監控器)與計算器件1110進行互動。計算器件1110可包含用於從一使用者接收輸入之其他1/0器件，例如，一鍵盤或任何合適多點觸控介面1118、一指向器件1120(例如，一滑鼠)。鍵盤1118及指向器件1120可耦合至視覺顯示單元1128。計算器件1110可包含其他合適的習知I/O周邊裝置。

計算器件1110亦可包含一或多個儲存器件1134，諸如一硬碟機、 CD-ROM或用於儲存執行本文中所揭示之操作之資料及電腦可讀指令及/或軟體之其他電腦可讀媒體。例示性儲存器件1134亦可儲存用於儲存實施例示性系統及方法所要之任何合適資訊之一或多個資料庫。資料庫可在任何合適時間手動或自動更新以添加、刪除及/或更新資料庫中之一或多個項目。

計算器件1110可包含經結構設計以經由一或多個網路器件1132透過各種連接(包含但不限於標準電話線、區域網路(LAN)或廣域網路(WAN)鏈路(例如，802.11、T1、T3、56kb、X.25)、寬頻連接(例如，ISDN、訊框中繼器、ATM)、無線連接、控制器區域網路(CAN)或上述連接之任何一者或所有之某個組合)與一或多個網路(例如，LAN、WAN或網際網路)介接。網路介面1122可包含一內建網路適配器、網路介面卡、PCMCIA網路卡、卡匯流排網路適配器、無線網路適配器、USB網路適配器、數據機或適於將計算器件1110介接至能夠進行通信且執行本文中所述之操作之任何類型之網路之任何其他器件。此外，計算器件1110可為任何計算器件，諸如一工作站、桌上型電腦、伺服器、膝上型電腦、手持型電腦、平板電腦、或能夠進行通信且具有用來執行本文中所述之操作之足夠處理器功率及記憶容量之其他形式之計算或電信器件。

計算器件1110可運行任何作業系統1126，諸如Microsoft® Windows®作業系統之版本之任何一種、Unix及Linux作業系統之不同版本、Macintosh電腦之MacOS®之任何版本、任何嵌入式作業系統、任何即時作業系統、任何開放源作業系統、任何專屬作業系統、或能夠在控制台上運行且執行本文中所述之操作之任何其他作業系統。在一些實例中，操作系統1126可依本機模式或模擬模式運行。在一實例中，操作系統1126可在一或多個雲端機例項上運行。

在非限制性實例中，根據本文中之原理之計算器件可包含以下項之任何一或多者：一智慧型電話(諸如但不限於一iPhone®、一Android^TM電話或一Blackberry®)、一平板電腦、一膝上型電腦、一平板觸控電腦、一電子遊戲系統(諸如但不限於一XBOX®、一Playstation®或一Wii®)、一電子閱讀器(e-reader)及/或其他電子閱讀器或手持型計算器件。

在本文中之任何實例中，可使用一電腦程式實施本文中之至少一種方法。該電腦程式(亦稱為程式、軟體、軟體應用程式、腳本、應用程式或程式碼)可依任何形式之程式語言(包含編譯或解譯語言、宣告或程序語言)寫入，且其可依任何形式(包含如一獨立程式或一模組、組件、子常式、對象或適於在一計算環境中使用之其他單元)部署。一電腦程式可但無需對應於一檔案系統中之一檔案。一程式可依專用於討論中之程式之單個檔案或多個協調檔案(例如，儲存一或多個模組、子程式或程式碼部分之檔案)儲存於保存其他程式或資料(例如，儲存於一標記語言文件中之一或多個腳本)之一檔案之一部分中。一電腦程式可經部署以在定位於一個位點處之一個電腦上或在跨多個位點分佈且藉由一通信網路互連之多個電腦上執行。

一例示性計算器件可包含用來執行諸如以下步驟之功能之一應用(「App」)：分析溫度感測器資料、壓力感測器資料及計算傳導，如本文中所述。作為一非限制性實例，該App可經結構設計以下載為一Android^TM相容系統之一*.apk檔案或一iOS®相容系統之一*.app檔案。

根據本文中之原理之一例示性控制台可對於諸如國際(PCT)申請案第PCT/US2015/033529號中所述之一操作序列實施一控制程序，該案以引用方式併入本文中。例如，該控制台可包含包含一使用者介面之一顯示器及用來驅動熱交換器之冷卻器/加熱器。該例示性控制台可耦合至：至少一個第一溫度感測器，其經定位以量測使用第二埠灌注之身體之一部分之一平均核心體溫及/或平均系統溫度；及至少一個第二溫度感測器，其經定位以量測由注入器構件灌注之一局部區之溫度。該使用者介面經結構設計以顯示用於實施一操作序列之操作步驟之使用者指令。一非限制性例示性控制台可包含如本文中所定義之一使用者介面及計算器件，該使用者介面及計算器件用來實施一半自動控制程序使得在一操作之所有階段中，可在裝置中設定溫度帶且若在各階段期間感測器溫度偏離目標範圍，則可通知操作者調整冷卻器溫度。一非限制性例示性控制台可包含如本文中所定義之一使用者介面及計算器件，該使用者介面及計算器件用來實施一全自動控制程序使得在一操作之所有階段中，可在裝置中設定溫度帶且系統可經結構設計以在感測器溫度在各階段期間偏離目標範圍之情況下，自動調整冷卻器溫度。

本文中之任何例示性系統及方法可用來對於遭受一局部或全域損傷性缺血或循環性損害之一患者，針對一治療程序之至少部分建立及控制一身體之至少部分之兩個不同溫度區域，諸如國際(PCT)申請案第PCT/US2015/033529號中所述。一例示性方法可包含使用一周邊放置迴路將一全身灌注體外環路(SPEC)耦合至身體及將一局部灌注體外環路(LPEC)耦合至在脈管內流動至身體之一局部目標區(諸如但不限於大腦)之血液。該SPEC可包含與在脈管內流動之血液接觸之一SPEC輸入流埠及一SPEC輸出流埠、一SPEC泵及一SPEC熱交換器。該LPEC可包含與在脈管內流動之血液接觸之一LPEC輸入流埠及一LPEC輸出流埠、一LPEC泵及一LPEC熱交換器。該LPEC輸入流埠經安置以灌注身體之局部目標區。該方法包含：定位至少一個SPEC感測器以量測由該SPEC灌注之身體之平均核心體溫及/或平均系統溫度；定位至少一個LPEC感測器以量測由該LPEC灌注之局部目標區之溫度；執行至少一最小操作序列之操作步驟；及實施一控制程序以記錄該至少一個LPEC感測器及該至少一個SPEC感測器之量測且分別獨立地控制該SPEC及該LPEC之一血流率及一熱交換器溫度。該LPEC可包含一注入器構件，該注入器構件包含安置成與在脈管內流動之血液接觸之一遠端尖端，其中該LPEC注入器構件經安置以灌注身體之局部目標區。該LPEC可包含根據本文中所述之原理之一外加最小傳導組件或一控制分流系統或兩者。在其中該LPEC包含一控制分流系統之一實例中，LPEC泵可用作該控制分流系統之一注入流率源。

該LPEC輸入流埠可安置成與左頸總動脈、右頸總動脈或該等位置之一者下游之一動脈接觸。

在一實例中，該控制程序可導致該SPEC控制由該SPEC注入之血流之溫度以調整由SPEC溫度感測器報告之溫度量測以保持於一目標核心體溫範圍內，且導致該LPEC控制注入至該目標區之血液之溫度使得一或多個LPEC溫度感測器根據目標區溫度值之一指定模式報告一溫度量測。SPEC溫度感測器可為一膀胱溫度感測器或一直腸溫度感測器之一或多者。

在另一實例中，該控制程序可導致該SPEC調整身體之全身溫度使得一或多個SPEC溫度感測器指示在從約32℃至約37℃以下之範圍內之一平均溫度，且導致該LPEC控制至該目標區之血液之溫度使得一或多個LPEC溫度感測器指示低於約30℃之一溫度。該控制程序可導致該SPEC增大血液溫度以防止平均溫度降低至約32℃以下。該控制程序可導致該LPEC將血液溫度冷卻至在約10℃至約30℃之範圍內之一值。

本文中之任何例示性系統可包含經程式化以執行該控制程序之一控制系統。例如，該控制系統可經程式化以獨立於SPEC泵處之一流率設定LPEC泵及LPEC熱交換器處之一流率及一溫度。該控制系統可經程式化以導致該LPEC自動地或基於一手動輸入控制至該目標區之血流之溫度。該控制系統可經程式化以導致該SPEC增大血液溫度以防止平均溫度降低至約32℃以下。該控制系統可經程式化以導致該LPEC將血液溫度冷卻至在約10℃至約30℃之範圍內之一值。

結論

雖然本文中已描述及闡釋各項發明實施例，但一般技術者將容易設想用於執行本文中所述之功能及/或獲得本文中所述之結果及/或本文中所述之優點之一或多者之各種其他構件及/或結構，且此等變動及/或修改之各者應被視為在本文中所述之本發明實施例之範疇內。更一般言之，一般技術者將容易明白，本文中所述之所有參數、尺寸、材料及結構設計意謂著例示性且實際參數、尺寸、材料及/或結構設計將取決於使用本發明教示之特定應用。熟習此項技術者將認知或能夠僅使用常規實驗確證本文中所述之特定發明實施例之諸多等效物。因此，應瞭解，前述實施例僅藉由實例而提出且在隨附申請專利範圍及其等效物之範疇內，本發明實施例可依除具體所述及所主張之方式外之方式實行。本發明之發明實施例可關於本文中所述之各個別特徵、系統、物件、材料、套組及/或方法。此外，若此等特徵、系統、物品、材料、套組及/或方法不相互排斥，則兩個或更多個此等特徵、系統、物品、材料、套組及/或方法之任何組合包含於本發明之發明範疇內。

本發明之上述實施例可依眾多方式之任何一種實施。例如，一些實施例可使用硬體、軟體或其之一組合實施。在一實施例之任何態樣至少部分依軟體實施時，可在任何合適處理器或處理器集合上執行軟體碼，無論其是提供於單個電腦中還是分佈於多個電腦當中。

就此而言，本發明之各個態樣可至少部分體現為編碼有一或多個程式之一電腦可讀儲存媒體(或多電腦可讀儲存媒體)(例如，一電腦記憶體、一或多個軟碟、光碟、光學碟、磁帶、快閃記憶體、場可程式化閘陣列或其他半導體器件中之環路結構設計、或其他有形電腦儲存媒體或非暫時性媒體)，該一或多個程式在於一或多個電腦或其他處理器上被執行時執行實施上文所論述之技術之各項實施例之方法。該(等)電腦可讀媒體可為便攜式，使得其上儲存之程式可載入至一或多個不同電腦或其他處理器上以實施如上文所論述之本發明技術之各個態樣。

在一般意義上，術語「程式」或「軟體」在本文中用來指代可用來程式化一電腦或其他處理器以實施如上文所論述之本發明技術之各個態樣之任何類型之電腦程式碼或電腦可執行指令集。此外，應明白，根據此實施例之一個態樣，在被執行時執行本發明技術之方法之一或多個電腦程式無需駐留於單個電腦或處理器上，但可依一模組化方式分佈於數個不同電腦或處理器當中以實施本發明技術之各個態樣。

電腦可執行指令可呈諸多形式，諸如由一或多個電腦或其他器件執行之程式模組。通常，程式模組包含執行特定任務或實施特定抽象資料類型之常式、程式、對象、組件、資料結構等。通常，可在各項實施例中按需組合或分佈程式模組之功能。

再者，本文中所述之技術可體現為已提供其之至少一項實例之一方法。執行為該方法之部分之動作可依任何合適方式排序。據此，可建構其中依不同於所闡釋之次序之一次序執行(可包含同時執行一些動作，即使在闡釋性實施例中被展示為循序動作)之實施例。

如本文中所定義及使用之所有定義應被理解為對詞典定義、以引用方式併入之文件之定義及/或所定義術語之普通意義之控制。

除非明確指示為相反，否則如本文在說明書及申請專利範圍中所使用之不定冠詞「一」及「一個」應被理解為意謂著「至少一個」。

如本文在說明書及申請專利範圍中所使用之片語「及/或」應被理解為意謂著如此接合之元件之「任一者或兩者」，即，在一些情況下共同存在且在其他情況下分開存在之元件。應依相同方式解釋運用「及/或」列舉之多個元件，即，如此結合之元件之「一或多者」。視需要，可存在除藉由「及/或」從句具體識別之元件外之其他元件，無論其他元件是否與該等具體識別的元件相關。因此，作為一非限制性實例，在結合開放式語言(諸如「包括」)使用時，對「A及/或B」之一參考可在一項實施例中指代僅A(視需要包含除B外之元件)；在另一實施例中指代僅B(視需要包含除A外之元件)；在又一實施例中指代A及B兩者(視需要包含其他元件)等。

如本文在說明書及申請專利範圍中所使用，「或」應被理解為具有相同於如上文所定義之「及/或」之意義。例如，在使一清單中之項目分離時，「或」或「及/或」應被解釋為包含性，即，包含數個元件或元件清單中之至少一者，但亦包含一個以上，且視需要包含額外未列項目。僅明確指示為相反之術語(諸如「...之僅一者」)或「...之唯一一者」或在用於申請專利範圍中時「由...組成」將指代包含數個元件或元件清單中之唯一一個元件。一般言之，如本文中所使用之術語「或」應僅被解釋為指示排他性術語(諸如「任一者」、「...之一者」、「...之僅一者」、「...之恰一者」)之前的排他性替代詞(即，「一者或另一者但非兩者」)。「基本上由...組成」在用於申請專利範圍中時應具有其如在專利法領域中所使用之普通意義。

如本文在說明書及申請專利範圍中所使用，在對一或多個元件之一清單之參考中，片語「至少一個」應被理解為意謂著選自該元件清單中之元件之任何一或多者之至少一個元件，但不一定包含該元件清單內具體所列之各個元件之至少一者且不排除該元件清單中之元件之任何組合。此定義亦允許可視需要存在除片語「至少一個」所指代之元件之清單內具體識別之元件外之元件，無論該等元件是否與該等具體識別元件相關。因此，作為一非限制性實例，「A及B之至少一者」(或等效地「A或B之至少一者」，或等效地「A及/或B之至少一者」)可在一項實施例中指代視需要包含一個以上A且不包含B之至少一者(且視需要包含除B外之元件)；在另一實施例中指代視需要包含一個以上B且不存在A之至少一者(且視需要包含除A外之元件)；在又一實施例中指代視需要包含一個以上A之至少一者及視需要包含一個以上B之至少一者(且視需要包含其他元件)等。

在申請專利範圍以及上述說明書中，所有過渡片語(諸如「包括」、「包含」、「攜帶」、「具有」、「含有」、「涉及」、「保持」、「由...組成」等)應被理解為開放式，即，意謂著包含但不限於。僅過渡片語「由...組成」及「基本上由...組成」應分別為封閉式或半封閉式過渡片語，如在美國專利局手冊之專利審查程序第2111.03節中所陳述。