用于循环系统畸形的改进的血液动力学检测的系统技术方案

本发明专利技术总体涉及用于检测哺乳动物身体中的循环系统畸形的系统和设备。更具体地，提供使临床医生量化地确定肺循环系统中的任何畸形的程度的设备。特别地，将可量化的试剂注射到末梢位置中，并且监测指示剂的输送。然后量化畸形的循环系统。优选的指示剂是靛青绿染料的注射剂，其通过荧光法在传感器位置处进行检测和测量。提供能够优化循环系统畸形的检测的传感器阵列。量化通过监视器/控制器向患者和操作者提供视觉提示来进行，所述监视器/控制器可致动来进行瓦氏动作，并且显示分流的开度指数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体涉及用于检测哺乳动物身体中循环系统畸形的系统、方法和设备。这种畸形的重要类型涉及心脏，并且包括通常称为心脏右向左分流的畸形。
技术介绍
人类中常见的畸形是心脏腔室之间的开口，特别是左右心房之间的开口，即右向左心房分流，或左右心室之间的开口，即右向左心室分流。分流可能以通到心脏或从心脏伸出的脉管系统的缺陷形式存在，例如肺动静脉畸形(PAVM)可能以在静脉和动脉之间分流的开孔存在。在美国每一年超过780，000名患者遭受脑卒中，导致250，000例与脑卒中相关的死亡。据报道，在美国2007年中，与脑卒中相关的总费用为六百六十亿美元(罗莎蒙德(Rosamond) 2008)。据报道，由于脑卒中或称为短暂性脑缺血发作(TIA或小中风)的早期警告信号而存在的患者人数中，多达260，000名患者是由于心脏和/或肺脉管系统中的右向左分流造成的。最常见的右向左分流形式是卵圆孔未闭(PF0)，其为将心脏右侧与心脏左侧分隔的心脏壁中的开口。心脏右侧接受来自身体的氧气耗尽的血液，然后将该血液泵送到肺中来再充氧。肺不仅将血液再充氧，而且用作用于任何血液凝块的过滤器，还用于代谢自然存在于静脉血液中的其他试剂。在胎儿发育阶段，开口自然地存在于心脏的右侧和左侧中，以能够将母体的富氧血液循环到胎儿的整个脉管系统中。总人口的约80%中，在出生后第一年内，由于组织瓣的闭合，胎儿心脏的右侧和左侧之间的开口(称为卵圆孔)永久密闭。由于心脏左侧的较高的压力，所提到的瓣通常沿密闭方向保持。但是，在总人口的剩余20%中，该开口不能永久闭合，并且称为卵圆孔未闭或PF0。由于很多PFO足够小来保持有效闭合，因此显示PFO的人数中的大部分从来没有感受到任何与存在PFO相关的症状或并发症。但是，对于一些受治疗者，该通常闭合的瓣(即椭圆孔)暂时打开，使血液直接从心脏的右侧流动到左侧。因此，通过PFO逃逸的任何血液凝块或其他活性剂绕过肺的重要的过滤功能，并且通过该瓣中的短暂的打开流动，直接到达心脏的左侧。一旦处于心脏左侧中，则任何未过滤的血液凝块或代谢的活性剂直接传送到动脉循环系统中。由于离开心脏左侧的血液的大部分流到大脑，因此，任何未过滤的血液凝块或例如血清素等活性剂可传送到大脑。这些物质在大脑动脉流中的存在可造成衰弱和危急生命的后果。已知的这些后果包括脑卒中、心脏病，并且现在也被认为是一些严重的偏头痛形式的原因之一。为了进一步了解循系统环畸形的
技术介绍
，参见DBanas, J., et al.美国心脏病学杂志 28:467-471 (1971 年 10 月);2) Castillo, C. , et al.美国心脏病学杂志 17:691-694 (1966 年 5 月);3) Schwedt, T. J.，et al.，“卵园孔未闭偏头痛-针对对象的封堵”头痛46 (4):663-671(2006).4)Spies，C.，et al.，“在具有偏头痛的患者中的卵园孔未闭的导管封堵”介入式心脏病学杂志 19(6) : 552-557 (2006).相对大量的患者(三百万)进行过或可能正在经受硬化术治疗，例如静脉曲张。该治疗涉及注射实际上形成栓子的致硬化溶液。如果经受硬化术的患者在具有PFO的人数的部分中，则可能绕过肺部过滤方面的栓子的形成造成很大的引起TIA、脑卒中或心脏病的风险。该风险可能通过有效地并且有力地筛查右向左分流来避免。根据增长的将脑卒中、短暂性脑缺血发作(TIA)和偏头痛与右向左分流相关联的临床证据，至少16家公司现在已经进入用于最常见形式，即卵圆孔未闭(PFO)的闭合的经血管治疗装置领域，并且这些装置中的一些许可在一个或多个国家销售。经皮闭合装置预期很快在美国广泛可得，用于PFO闭合，并且据估计，成人中超过10%具有先天的卵圆孔未闭(PF0)。不幸的是，当患者感受到发出局部缺血征兆的早期警告信号，或者患者表现出或显露出升高的脑卒中风险时，目前不可获得适用于广泛筛查存在PFO的方法。因此，具有右向左分流的人数的高危部分在最终进行右向左分流检测之前，往往对可能经受脑卒中听之任之。直到进行例如经食管超声心动图(TEE)等方法来检测可能存在右向左分流。如果检测到，则患者可能选择数量增长的经导管右向左分流闭合术或更传统的用于右向左分流闭合的心内术中之一。经食管超声心动图(TEE)在一定程度上作为最终手段采用。其被认为是确定存在右向左分流的金标准。在进行该检测时，将微泡注射到通到心脏右侧的静脉中。当进行该步骤时，要求患者向压力计吹入至少40_水银柱的压力(瓦氏动作)。同时，将声波探测器压紧喉，来记录整个分流过程中的微泡。由于呕吐问题，通常将患者局部麻醉。通常，患者将拒绝重复该痛苦的测试，并且其几乎不适合用于筛查。TEE检测是昂贵的，设备总费用在$75，000和$322，000之间。其还另外需要具有一位两年专业资质的医生和一位麻醉医师。另一种检测称为经胸超声心动图(TTE)。同样，将微泡注射到通到心脏右侧的静脉中。进行瓦氏动作，并且在胸壁处形成超声回声图。该过程需要使用昂贵的设备，并且表现出约60%的敏感性。第三种测试同样使用微泡作为造影剂，并且做瓦氏动作。但是，这里超声传感器与通常位于头部两侧的颞动脉结合进行。该经颅多普勒法(TCD)表现出高敏感性，并且设备费用在约$30，000到$40，000之间。不幸的是，超过20%的人数的头骨对于超声检测来说太厚。美国专利申请公开US2006/0264759描述了用于通过使用多普勒超声系统在目标血管内将与超声造影剂结合的血液中的微栓子(例如小气泡)分级的这样的系统和方法。分析循环系统和检测一些循环系统畸形的现有方法的其他描述参见下面的文献。5)Swan, H. J. C. , et al., “在具有心房间连通的患者中的Venoarterial分流的存在· ”循环 10:705-713(1954 年 11 月);6)Kaufman, L. , et al.，“通过在狗中的荧光激发测定心输出量.”放射学调查7:365-368 (1972 年 9 月-10 月);7) Karttunen, V. , et al.斯堪的纳维亚神经医学学报 97:231-236 (1998);8)Karttunen, V. , et al.，“耳部血氧饱和度用于卵圆孔未闭的检测的非侵入式方法-利用对比经食管超声心动图比较染料稀释法和血氧饱和度的研究.”中风32(2):32:445-453(2001).使用现有方法的其他的问题是，使用微泡作为循环系统跟踪指示剂的效果。微泡仅在使用之前形成，为暂态结构，并且显然在形成和应用中是不均匀的。如果不是不可能，则很难将微泡用于定量测量，并且因而临床医生不得不依赖阳性或阴性结果评估。不能有效定量分流的开度，部分显示出现有方法的相对低的敏感性。 现有方法具有的进一步的问题是，很难有效检测微泡形式的循环系统跟踪指示齐U。现有方法中的每一种，包括经食管超声心动图、经胸超声心动图和经颅多普勒法，由于需要麻醉或昂贵的设备，在用于筛查的常规使用方面受到阻碍。存在对更有效的循环系统跟踪剂，即可重复地引入循环系统中、可定量检测并且使用患者易忍受的相对简单的检测系统的试剂的需要。与在循环系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.06 US 12/754,8881.一种用于检测患者中存在右向左肺分流的系统，包括以下步骤 提供指示剂输送系统，所述指示剂输送系统包括出口，其设置在患者血管中，与心脏右侧血流连通，并且是可致动的从而限定基本上从朝向血管输送指示剂开始到该指示剂到达例如心脏右侧的肺位置的预期输送时间； 所述指示剂输送系统可致动以提示荧光生物相容染料的注射，所述荧光生物相容染料通过组织穿透激励辐射激发以获得与指示剂浓度相应的荧光发射； 提供传感器，所述传感器包括可激励以产生处于激发福射波长的光的光电二极管发射器，和基本上仅对荧光发射做出响应的过滤的光电探测器； 提供透射传感器，其设置成在患者的对称成对远端位置之一或两者的动脉血管处检测指示剂中的至少一部分的存在，并且具有一个或多个对应于脉管系统处指示剂的瞬时浓度的输出； 提供监视器/控制器，所述监视器/控制器具有显示器，并且响应于所述致动以开始预期经过时间计时，响应于传感器输出来显示一条或多条指示剂稀释曲线，从而确定循环系统畸形的类型。2.根据权利要求I所述的方法，其中，所述成对的远端位置为耳、手、颈、腿和臂中的一个或多个。3.根据权利要求I所述的方法，还包括以下步骤 提供具有所述监视器/控制器的压力计，其具有空气压力响应输入和相应的压力输出信号; 提供具有管口的气动管，所述管口可与嘴接合，用于接收瓦氏动作呼气； 确定预期经过时间； 确定所述瓦氏动作的间隔；和 构造所述监视器/控制器来显示所述开始，并且提示所确定的瓦氏动作放松，并且关于该开始和放松提示所述指示剂输送系统的致动时间。4.根据权利要求3所述的方法，还包括以下步骤 在所述监视器/控制器处提供电磁操作的气压阀，所述电磁操作的气压阀与所述气压管连接，可从开口到排气方向致动到排气到大气方向，并且可响应于所述提示由所述监视器/控制器致动。5.根据权利要求3所述的系统，其中，所述监视器/控制器作出响应以在其显示器处公开正常的指示剂/稀释曲线和任何初期的指示剂/稀释曲线。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述监视器/控制器以分流开度指数形式公开所述指示剂/稀释曲线。7.根据权利要求I所述的系统，其中 所述循环系统畸形为心脏分流、卵圆孔未闭和肺部动静脉畸形中的一种或多种。8.根据权利要求7所述的系统，其中 所述监视器/控制器作出响应以比较计算的面积Anmial和最小值面积Amin,并且在Anormal小于Amin时，作出响应以产生声音警告、错误信息和提醒。9.根据权利要求I所述的系统，其中 指示剂输送系统包括流量传感器，其响应以获得对应于通过所述系统的流体流量的开始和结束的信号；并且 所述监视器/控制器响应于该开始和结束信号从而在超过指示剂注射时间间隔时获得对操作者的声音警告。10.根据权利要求I所述的系统，其中，所述指示剂输送系统注射的荧光生物相容染料为靛青绿染料。11.根据权利要求I所述的系统，其中，所述传感器还包括通过透射模式检测的传感器阵列，其中 所述传感器阵列包括两个或多个成对的激发激光二极管和过滤光电探测器，并且所述成对的可按顺序受到激励或同时受到激励；并且 所述监视器/控制器响应以选择一个或多个所述对，其呈现平均检测信号、最大分流开度指数和最高强度的集中器输出。12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述传感器阵列还包括激光二极管，在到所述光电检测器的透射路径中，布置有非球面准直透镜、准直器板和干扰滤波器。13.根据权利要求11所述的系统，其中 所述传感器阵列激发激光二极管可激励以发出波长为785纳米的光。.13.根据权利要求2所述的系统，其中，可设置在成对远端位置处的所述传感器包括两个荧光检测阵列固定装置，其具有可拆卸地附接到头带的检测阵列臂。14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述成对远端位置在患者耳部的耳舟处。15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述设备构造用于使用在人类患者上。16.根据权利要求I所述的系统，其中 所述指示剂输送组件包括柔性细长输送管，其延伸在近端和远端之间；辅助导管，其以流体输送关系与限定所述出口的远端结合；指示剂流体流量探测器，其以流体输送关系与所述近端接合，并且获取与通过所述系统的流体流量的开始和结束相对应的信号；三通阀，其连接在所述流体流量传感器上游；容纳指示剂的第一注射器，其以指示剂流动关系与所述阀结合，并且可致动以使指示剂流动通过所述阀；和容纳等渗盐水流体的第二注射器，其与所述阀以流体流动关系结合，并且可致动来使等渗盐水流...

【专利技术属性】
技术研发人员：PE埃格斯，AR埃格斯，EA埃格斯，MA迈耶切克，
申请(专利权)人：卡迪奥克斯公司，
类型：
国别省市：