专利名称：用于循环系统畸形的改进的血液动力学检测的系统的制作方法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背景技术，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。与在循环系统跟踪剂方面改进目前的技术相关的一个问题是，迄今为止始终没有可用于筛查多种不同的循环系统跟踪剂的动物模式及其匹配的检测系统。越来越多的临床证据将存在右向左分流与栓塞性脑卒中和出现偏头痛的风险相联系。即便不管该证据，仍存在对用于筛查处于高危脑卒中下的那些患者，从而检测PFO或其他循环系统畸形的高敏感性、低费用和非侵入式方法的大量未满足的需要。筛查高危患者的能力是重要的未满足的需要，因为如果检测到存在分流，并且在脑卒中出现之前闭合，才能防止与分流相关的脑卒中的可能。另外，同样存在对用于随着右向左分流的经皮封堵，在3到4个时间点处评估闭合的有效性和持久性的高敏感性、可定量的低成本方法的大量的未满足的需要。该随着分流封堵的追踪检测同样对于确保充分密封闭合PFO或其他分流，从而最小化将来的与分流相关的脑卒中风险是很重要的。在美国专利申请序列号No. 12/418,866中，公开了一种用于筛查循环系统畸形，例如卵圆孔未闭的通常的非侵入式技术。使用该系统和方法，将荧光指示剂注射到脉管系统中，并且在耳朵耳廓中的动脉脉管系统处检测因而产生的稀释曲线。通常，将红区激光束以反射操作模式施加在耳朵表面处，过滤以荧光发射的指示剂光子，并且测量其强度。这产生一个或多个强度曲线，开始的一个是对分流情况的响应，后面的曲线代表由于指示剂通过肺部并且返回到心脏产生的较大的浓度。关于这点，如果存在分流情况，则强度读出将产生较低强度的初期分流曲线。后面将跟着所述的较大的稀释曲线。在相当多的动物(猪)数据的支持下，现在需要改进荧光光子强度测量，并且探索与指示剂输送、其最佳注射位置和时间、瓦氏动作特性的利用、改进荧光光子强度测量以及总检查可靠性相关的人类生理学。这要求对传感器优化的实验台测试、用于改进全过程的大量的医学文献检索和另外的动物(猪)以及人类试验
本发明系统涉及用于检测并且定量右向左肺分流的系统、方法和设备。所使用的优选的指示剂为靛青绿染料(ICG)，其在暴露于适当波长的高能量光，例如红区中的激光时，将发出荧光。所述过程受到具有视觉显示并且能够给操作者和患者都提供提示的监视器/控制器的控制。将血管介入导管用于与例如臂中的肘前静脉的外周静脉的连接。在动物身体的动脉血管处，优选在人耳的耳廓处进行指示剂浓度检测。所述系统使用荧光检测阵列进行，所述荧光检测阵列每一个具有三个指示剂荧光激发激光器，所述三个指示剂荧光激发激光器指向耳廓的耳舟的动脉，所述耳廓处，相对薄的组织包含动脉血管网。这些传感器构造进行透射模式测量，其中，三个激光器与非球面准直透镜组合起来设置在耳的一侦牝并且在耳组织的相对侧，设置光子准直孔和光带滤过器，所述光子准直孔和光带滤过器选择成仅允许荧光光子到达光电检测器。这些荧光传感器阵列结构的两个分支优选由弹簧偏置，以保持在耳部处的适当并且稳定的位置。所述优选方法优选包括约六秒持续时间的瓦氏动作(Valsalva Maneuver),在该过程中，对于指定时间，可能进行两种用于控制指示剂注射的方案。作为控制系统的附件，多普勒超声装置与设置在胸部的左胸骨位置的拾波装置(pick up)—起使用。这提供了对应于生理盐水移动到心脏右侧的输出信号。为了确保适当终止瓦氏动作，监视器/控制器 中可包括螺线管致动的气压阀，从而在该过程中的适当时刻释放呼气管中的压力。监视器/控制器可构造用于计算与流动通过肺中的正常通路的指示剂和血流相关的正常指示剂/稀释曲线下方的面积。另外，监视器/控制器可计算任何初期指示剂稀释曲线下方的面积，这与右向左分流相关。监视器/控制器进一步校准用于回流现象的主指示剂曲线，并且为了量化任何右向左分流，计算与该分流相关的开度(conductance)。本发明的其它目的将部分显而易见，并且部分在下文中显示。本发明的各个实施例因此包括具有在下面的具体实施例方式中说明的结构、元件组合、部件布置方式和步骤的方法、设备和系统。为了全面理解本发明多个实施例的本质和目的，应参照下面结合附图的详细描述，附图中图I是显示右向左心脏分流的心脏示意性剖视图；图2A-C是图I的示意性示出的心脏的一部分的放大视图，显示了不同结构的心脏分流；图3是显示心脏的右侧和左侧连同肺与右向左分流的相互关系的示意图；图4A-B显示了典型的具有初期曲线的指示剂稀释曲线，所述初期曲线指示分流，并且显示了瓦氏动作的相对计时以及用于将指示剂注射到静脉中的时间；图5是与心脏右侧和左侧之间的压力相关的并且显示出在放松瓦氏动作的时间点处的该压力反转的曲线；图6是安装在图7的支架中的体模材料容纳滑架(phantom material containingcarriage)的立体视图；图7是图6和图SB中所示的滑架的前视图，展示了高度调节结构和激光束剖视图8A是用于利用体模组织材料的实验台测试装置的立体视图；图8B是关于图6描述的外支架的立体视图；图9是沿图6中的平面9-9截取的剖视图；图10是显示与本系统一起使用的干扰滤波器的性能的透射曲线；图11是显示干扰滤波器的与到达其的光子的入射角相关的性能的曲线；图12是显示与关于图9所述的实验台测试装置中的六个瞄准仪板设计结构和使用Imm内径管相关的所测得的信号水平变化的曲线；图13是显示关于图6和9的测试台使用的与O. 5mm内径管结合的多种孔结构的性能的类似图表； 图14是将用于透射以及反射模式检测系统的所观察到的信号水平变化/基线比率与ICG浓度关联起来的图表；图15是人耳的示意图，显示了在该耳的耳舟处的动脉结构；图16是利用透射模式检测系统在图15的耳处的荧光激发和检测的示意性剖视图；图17是利用两个或多个透射模式检测器阵列时，在图15的耳处的荧光激发和检测的示意性剖视图；图18A-G示出旨在与图15中所示的耳的耳舟处的组织和动脉结构一起使用的偏置夹式荧光传感器阵列的结构；图19是具有构造用于支撑偏置夹式荧光检测阵列的头带的患者头部的示意性视图；图20A-20G示出旨在与图15中所示的耳的耳舟处的组织和动脉结构一起使用的固定颌式荧光传感器阵列的结构；图21是与图18和20的装置一起使用的三个荧光产生和检测装置的排列方向的示意图；图22示出用于将传感器阵列设置在人类患者耳部上的头带设备；图23A-D示出用于将传感器阵列和人类耳部对准的头带系统的部件；图24是用于与两个检测阵列一起使用的电缆接头的立体视图；图24A是佩戴图22的头带设备和图23A-D的头带系统的相关部件的人类患者的后视图，为了传感器阵列的使用设置图24的电缆连接器；图25是显示具有再循环影响的指示剂曲线及其与基线关系的典型曲线；图26是显示再循环影响的动物产生的指示剂浓度曲线；图27是与初期分流曲线结合的指示剂染料稀释信号曲线的图示；图28显示与半对数图示相关联所绘制的图27的曲线；图29是可与本发明的系统一起使用的监视器/控制器的立体视图；图30是图30的监视器的立体后视图；图31A-B显示了后盖去除以显示内部设备部件的监视器/控制器设备的立体视图；图32是指示剂输送系统的俯视图；图33是所述设备和系统的一次性成套部件的立体视图34是输送系统中所使用的流体流量检测器的分解视图；图35是图34的检测器的侧视图；图36是流量检测系统的结构的立体视图；图37是与图34中的装置一起使用的柔性电路的平面视图；图38是沿图35中所示的平面38_38截取的剖视图；图39是盖去除的用于将流动传感器连接到监视器/控制器的流量传感器连接器的立体视图；图40是图39中所示的流量传感器连接器的触头端视图；
图41是图39中所示的流量传感器连接器的侧视图；图42是图39中所示的流量传感器连接器的仰视图；图43是图39中所示的流量传感器连接器的俯视图；图44是图29-31中所示的监视器/控制器系统的部件的示意图；图45是图24中所示的荧光传感器阵列电缆连接器的接线图；图46是图32中所示的流量传感器电路和流量传感器电缆连接器的接线图；图47是正在使用本发明的系统进行检测的患者的示意性立体视图；图48A-C是显示人类产生的瓦氏压力和使用所述系统和设备测试的患者耳部处产生的染料稀释曲线，图48A显示了由阵列中的每一个传感器测量的信号水平，图48B-C显示了从由阵列中的每一个传感器测量的信号水平计算出来的分流开度指数(shuntconductance indexes)；图49是描述与本发明的优选实施例一起使用的方案I的图表；图50类似于图49，但是显示了根据本发明的第二方案的图表；图51A-51F按照其上的标注组合来显示与优选实施例相关的过程的流程图；图52显示了根据本发明的用于改善瓦氏过程的监视器的一个显示。

口 ο对于一些个体，该通常闭合的瓣(S卩卵圆孔)暂时打开，以使血液直接从心脏的右侧流到左侧。因此，任何血液凝块或其他代谢活性剂绕过肺部的重要的过滤/代谢功能并且流动通过该瓣中的短暂的开口，并且直接流到心脏的左侧。当在心脏的左侧中时，任何未过滤的血液凝块或例如血清素等活性剂直接传送到循环系统中。由于血液的离开心脏左侧的一部分流到脑以及心脏的冠状动脉，因此，任何未过滤的血液凝块或活性剂可能引起衰弱和威胁生命的后果。已知的这些后果包括脑卒中、心脏病发作，并且现在还被认为是某些形式的严重偏头痛的主要原因之一。为了进一步讨论，参见下面的公开文本
9) Spies C.，et al. “利用内封堵器的卵圆孔未闭封堵在假定的反常栓塞后完成对247位患者的6至56个月的随访，”导管和心血管介入71:390-395(2008);10) Wammes-van der Heijden E. A. , et al., “由右至左分流和偏头痛:关系的强度，”头痛:26:208-213 (2006);IDSchwedt Τ. J. , et al.，“卵园孔未闭和偏头痛-针对对象的封堵，”头痛200646:663-671(2006)12) Weinberger J.，“中风和偏头痛，”目前心血管病报告2007; 9:13-(2007).如本文中所讨论的，右向左肺部分流可利用注射到患者外周静脉中的生物相容的指示剂来检测和量化。与该注射相关，通常要求患者进行瓦氏动作，其中，要求向压力计中 呼气，持续相对短的时间间隔，以获得一定的气压压力。该动作放松来反转右侧心房和左侧心房之间的压力差。该结果通常为所提到的瓣打开来使静脉血直接流到左心房中。该流动相对于静脉血的朝向肺的正常流动通路是早期的。后面的公开内容进一步追踪动物和最初的人类检测，并且提出所公布的研究的综述，形成允许实际测量大量患者人数中的现象的诊断方法。首先参照图I,示意性图示了哺乳动物心脏并且总体以附图标记10标示。右心房显示在附图标记12处，并且相应地，左心房显示在附图标记14处。右心房12下方为右心室16，右心室16与左心室18相邻设置。房中隔20分隔心房12和14，并且在图IA中以放大方式显示，以示出总体在22处图示的PF0。通常，静脉血通过上腔静脉和下腔静脉19和19’进入心脏，流入右心房12到达右心室16和通到肺的肺动脉。左心房14由肺静脉17和17’从肺供给含氧血，然后通过通到大动脉(图I中未示出)的左心室18将所述血泵送遍及整个动脉系统。如图I中所示，由于例如存在形成开口 26的可移动的组织瓣24，导致反常的卵圆孔未闭22的存在。静脉血通过开口 26从右心房到左心房的分流流动在图IA中由箭头28标示。分流流动因而不通过肺部，绕过肺循环回路，并且可能使有害的血液组分绕过肺毛细血管床的过滤作用。不是所有的心脏分流(或其他循环系统畸形)都以相同的结构存在。图2显示了分流结构可能改变动脉分流的相对分流开度的方式的几个示例。图2A-2C以三种不同的理论表现方式显示了图IA的示意性示出的心脏的局部放大视图。图2A显示了分隔心房12A和14A的房中隔24中具有简单的门20A的心脏IOA0当提供门厚度2IA和直径23A的估值时，在打开情况下流动通过该门的流体量计算相对简单。类似地，如果已知通过该门的开度大小，则可计算门的相对尺寸，因而在确定治疗方案时提供辅助。图2B显示了在分隔心房12B和14B的房中隔24B中存在更深更窄的卵圆孔20A的心脏10B。在该情况下，传输通路21B和直径23B将预期提供比例如图2A中所示的卵圆孔20A对分流开度更大的阻力。图2C显示了在分隔心房12C和14C的房中隔24C中具有复杂的卵圆孔20C的心脏10C。通过通路20C更复杂，并且可能存在进一步的流体流动阻力，由此限制整体分流开度。因而流动通过卵圆孔20C的流体量不易于计算，并且分流可能仅在一定条件下短暂打开，而简单的分流，例如分流20B，可能并且易受相对更简单的检测和监测。通常，本发明的优选实施例注意到的是，例如外部可检测的指示剂染料材料等指示剂将在可检测的传输时间内朝向右心房穿过静脉系统。因此，包含这样的指示剂的静脉血将通过右心房和左心房之间的开口 26，并且在通过正常的循环系统(即通过肺部)携带的指示剂之前行进通过动脉系统。看图3，示意性图示了指示剂制剂初期情况和由于肺的间隔造成的延迟。在该图中，在箭头36处图示了弓丨入到静脉血流中的指示剂。优选地，箭头36代表在外周静脉(即，在患者的右臂中的肘前静脉)中注射预定量的指示剂。这之后是等渗盐水的注射。如由块38所示，血流34处静脉血中的指示剂导向到心脏的右侧。右向左分流由小管道40表示，其显示延伸到由块42表示的心脏左侧。同时，肺图示在虚线边界44中，当管道46从心脏右侧延伸到管道48时，过滤和换气的循环路线由管道46表示。在过滤和换气之后，当管道46从心脏右侧行进时，新鲜的血液现在进入在块42处的心脏的左侧，此时，如在管道50处图示的，将其进行分配。新鲜的血液从管道50分配到总体在52处图示的多个动脉管道。可看到管道阵列52中的一个管道在54处正由以箭头56图示的本系统的传感器和控制器功能进行分析。可同时分析其他这样的管道来提供多个检测输出，所述检测输出为例如由染料指示剂产生的基于时间和强度的稀释曲线。该基于信号强度水平和时间的稀释曲线在58处示意性图示，仅显示了一条这样的曲线。显示在58处的这些曲线由指示剂的强度及其从 图示在箭头36处的注射时开始的其传输时间产生。在显示58处的稀释曲线的原理是，其 为由于指示剂60的通过产生的指示剂制剂的检测。但是，应注意的是，存在由于指示剂沿着分流40通过产生的初期的和较小的指示剂检测和稀释曲线62。代表例如PFO的曲线62可通过参照稀释曲线60的比率分析来量化。因而，不仅检测到存在PF0，而且可将其量化。指示剂的任何再循环组分已经从如60和62处的主曲线去除。可能出现不只一条如62处的初期曲线。参照图4A，由曲线66以固定格式图示了指示剂稀释曲线和用于其用途的相关过程的格式图。图中，代表指示剂通过肺的主稀释曲线图示在较大曲线70处。理想曲线70显示在图示在t2处的时间处开始，并且仅显示位于在水平虚线72处图示的基线上方。曲线70的峰显示位于垂直虚线74和76之间，并且在水平虚线78处显示出峰值指示剂浓度。显示在70’处的曲线70的下降部分经计算来与再循环现象等相适应。开始于时间tl处的初期指示剂曲线80在曲线70之前出现，并且代表肺分流情况，其可关于并且相对于开始于时间t2处的曲线70，即主指示剂曲线量化。绘制的指示剂曲线的分析可确定提早峰80和主峰84，作为相对的分流尺寸的量化的一部分。暂时返回到图1，在正常的肺条件下，心脏中的开口 26将例如通过瓣24闭合，并且存在左心房14中具有较高水平的压力差。该压力差可能由于施加和放松例如在30和45毫米水银柱之间的呼气压力而反转。暂时看图5，关于时间绘制出心脏左侧和心脏右侧之间的压力差。图中，心脏左侧的测量压力(PCWP)显示在曲线82处，曲线82沿时间轴在开始于垂直虚线84处且以在虚线86处所代表的放松而结束的瓦氏动作过程中延伸。心脏右侧上的压力(RAP)图示在曲线88处。应注意的是，首先，在瓦氏动作的开始处，心脏右侧上的压力低于心脏左侧上的压力。但是，在如在虚线86处图示的瓦氏动作放松处，心脏左侧和右侧之间的压力差反转，心脏左侧上的压力低于心脏右侧上的压力。该过程被认为倾向于打开如图I中在开口 26处显示的任何瓣式阀(参见Pfleger 2001)。返回到图4A，明显的是，瓦氏动作以及指示剂注射的计时是本系统的重要部分。图中，关于曲线70和80的瓦氏动作图示在虚线边界94内，显示出瓦氏动作在时间段Vl结束时放松。指示剂注射时间由柱和虚线96图示，该图显示出，在时间段Vl之后开始注射，并且在注射开始和瓦氏动作放松之间的时间以时间段V2图示。图4B显示了由曲线68以固定格式显示的指示剂稀释曲线的格式图。图中，瓦氏动作放松时间与指示剂染料的注射不是紧密配合的。表示指示剂通过肺的主稀释曲线再次图示在较大的曲线70处。图4B中，理想化的曲线70显示在以时间t2表示的时间处开始，但是时间V2’延长，从而在初期曲线82和主曲线84之间存在大的重叠。开始于时间A处的初期指示剂曲线82在曲线70之前出现，且代表肺分流情况，曲线70，主指示剂曲线，开始于时间t2处。绘制的指示剂曲线的分析受作为相对分流尺寸的量化的一部分的分辨和确定初期峰82和主峰84的能力限制。因而，适当地实施瓦氏过程，可能对于检测分流，特别是相对有限开度的分流很重要。现在注意指示剂，需要循环系统跟踪剂。导致本发明的调查开始时的研究表明，优选实施例采用荧光染料，所述荧光染料中的一些已经允许用于人类中。研究时可获得两种这样的示例性染料，即荧光素和靛青绿染料(ICG)。选择后一种指示剂。手边可获得多种其他的与所述系统一起使用的循环系统跟踪剂，包括以下所述的这样的指示剂美国专利No. 3，412，728描述了用于监测血压的方法和设备，其利用夹到耳部的耳式血氧测量计来使用响应于红光和红外光的光电池测量血氧饱和度；美国专利No. 3，628，525描述了一种用于将光透视通过身体组织，来测量血氧水平的设备；美国专利No. 4，006，015描述了一种通过光透射通过耳或前额的组织来测量氧饱和度的方法和设备；美国专利No. 4，417，588描述了用于利用以已知量和已知温度下指示剂的注射，并且监测·下游血液温度来测量心脏输出的方法和设备。与本文公开的实施例相反，本领域中几种类似的系统受到不能有效量化数量，即不能有效量化分流的函数化开度的困扰。多个专利描述了如果适合的话可与本发明的系统方法和设备一起使用的可能的试剂系统。美国专利No. 4，804，623描述了一种光谱光度测定法，用于量化地确定包含稀释组分的环境(例如血液)中稀释组分的浓度，其中，稀释组分选自包括身体组织、组织成分、酶、代谢产物、酶解物、排泄物、毒物、葡萄糖、血红蛋白、氧合血红蛋白和细胞色素。所述的身体环境包括头、手指、手、脚趾、脚和耳垂。利用电磁辐射，包括波长在700-1400纳米范围内的红外辐射。美国专利No. 6，526，309描述了一种用于在脑组织的活体检测中经颅进行的光学方法和系统(例如，用于检测脑中的出血和颅内压力的变化)，包括使用造影剂来形成检测的脑组织的图像数据。注意靛青绿染料(ICG)，激发曲线已经以在约785纳米处具有峰值波长示出。相应地，对于两种突光染料的突光发射，突光光子的峰值波长位于约830纳米处。为了将该指示剂的荧光形式用于进行肺分流检测和量化中，开发了能够将激光激发光导向到血管，并且收集和过滤发出的荧光响应的传感器。所开发的该传感器以反射模式或透射模式操作。在初期研究中，将反射模式用于该传感器。形成了利用纤维光学技术的相对简单的传感器。纤维光学通道位于传感器的中心处，所述通道例如对于ICG，在785纳米处发出激发光线。七根玻璃纤维围绕中心纤维。所有这些玻璃纤维具有例如约600微米的外径。当血流中的ICG指示剂到达使用785nm的最初的激光(光线)照射位置时，ICG指示剂中的一部分荧光激发到高能态，持续短暂时间。当激发的部分返回到其正常能量状态时，其发出在较长波长下(例如830nm)的光，并且激发波长(785nm)和荧光发出波长(可见光谱830nm)之间的差公知为斯托克斯频移(Stokes Shift)。该名义上45nm的斯托克斯频移允许发出的荧光通过使用感兴趣的波长带(可见光谱820-840nm)吸收。该反射模式传感器最初用于实验台测试，以确定薄人体组织的光散射影响。使用的一种组织是人手，传感器探头紧贴手的指间蹼部分设置。激光发射光向下导向通过传感器光纤，从而通过皮肤区域，进入传感器管内的材料中。这产生如由向上指向箭头表示的进入外侧光纤部件中的荧光。一种用于反射模式传感器系统的设计包括圆锥形传感器，其具有锥形铝主体，所述锥形铝主体位于支撑三个光电二极管的电路板上。这些光电二极管设置在干扰滤波器上方，所述干扰滤波器遇到荧光物产生的830nm的光子，并且使荧光物产生的830nm的光子通过。在干扰滤波器上方是本领域中已知的用于785nm发射光子的阻挡滤波器。荧光光 子由光纤收集。这些光纤延伸到用于将宽角度的荧光光子会聚到光纤中的透镜。这些光纤延伸穿过一个平台，从而将光子传送通过聚光透镜。激光二极管(785nm)和准直透镜的组合结合到平台下面。准直透镜组合将红色区域激光能量供给到激光纤维，激光纤维延伸来激发指示剂，所述指示剂可能携带在位于组织中的血管内。已经意识到，反射模式传感器阵列系统可用于本系统。根据另外的检测，确定的是透射式阵列系统是优选的。使用反射模式系统检测的结果用于开发实验台式体模测试台。结合设计用于实验台实验和分析的组织体模支架开发与反射模式对立的执行透射模式的传感器。参照图6，用于实验台检测的测试设备总体在160处图示。设备160包括大体上U形的总体显示在162处的光学支架，其在前面164处支撑激光二极管，间隔开的后面166支撑光电二极管。面164和166由底板168分隔和支撑。应注意的是,板166与底板168通过170a和170b处的帽螺钉附接。后面166支撑光电二极管组件，所述光电二极管组件通过由帽螺钉174a和174b附接到板166的保持块172保持在位。延伸到光电二极管的电引线图示在176和178处。前面164支撑激光二极管组件(未示出)，所述激光二极管组件由显示具有大体在182处从其延伸的电引线的激光二极管保持器180电学和机械支撑。U形子组件在图8A中单独显示。可看到存在于184a处的两个调节螺钉中的一个。在面板164和166之间，支撑有总体在190处图示的体模滑架。滑架190由两片板192和194形成，所述板192和194通过四个螺栓和螺母组件保持在一起，所述螺栓显示在196a-196d处。板192和194结合在一起来形成体模组织限定腔，所述腔在198处具有上部槽状入口。另外看图7和SB，所述腔总体图示在200处，并且在顶上具有两个圆形窗口，其中一个显示在板194内202处。腔200构造用于保持组织仿真材料，所述材料以商标“Intralipid”在市场上可购得，其可调节来模拟具有约3mm厚的人体组织。模拟的组织性能可从图6的实验获得。在该测试过程中，Imm和O. 5mm的管可与变化浓度的ICG—起使用。具有例如O. 5mm或Imm内径的玻璃管206延伸通过腔200，模拟耳廓处的血管的尺寸。管206连接用于流体输入，并且通过柔性管208和210返回。图7显示出体模滑架190可通过调节螺钉184a和184b垂直调节。支架162以及体模滑架190中的光以透射模式协同进行，其中，发出激光能通过皮肤(这里为组织仿真材料)的一侧，并且产生的荧光光子在正在检测的组织构成的相对测进行检测。这以图9中的剖视图展示。在该图中，共同再现了腔200和形成在各自的体模滑架板194和192内的圆形窗口 202和204。可看到螺母216c和216d通过螺纹附接到各自的螺栓196c和196b。可看到激光二极管218与保持器180结合，并且通过环形护圈220在板164中保持在位。准直非球面透镜222设置用于截取和准直来自红外二极管218的光子，形成的准直光子总体图示在224处，碰撞在玻璃管206上。激光二极管218可以是例如由日本Tachikawa的Tottori三洋电机有限公司出售的型号DL7140-201S (785MM)。返回图9，使波长为约835nm的荧光光子通过不透明的准直器(准直器板)226的孔，所述荧光光子从所述孔与干扰滤波器228相遇。滤波器228的性能图示在图14中所示的通带曲线230处。准直器226的结构使用实验台式组件160开发，所述实验台式组件160将关于图12和13描述。另外注意图11，干扰滤波器228的性能图示在曲线232处，所述曲线显示出其性能取决于到达其的光子的入射角。例如，从曲线232可观察到，对于零入射角，全部835nm波长光子将通过。当入射角增大时，性能变差。激光器218的输出显示在虚线234处。返回图9，光电二极管以及早先描述的引线176和178图示在236处。光电二极管236可以是OSRAM销售的型号DPW34BS。236处的装置通过保持块172和泡沫塑料插件238
保持在位。参照图12和13，图示了与两种不同的干扰滤波器组合的，如在226处的多种准直板的用于透射模式的实验台性能测试，所述测试利用内径为Imm的玻璃管206进行。曲线描绘了使用4. 5%Intralipid组织体模的水和的ICG之间的测得的信号增大。通过对照，图13显示了进行的相同的测试，但是使用内径为O. 5mm的玻璃管206。优选实施例使用具有约O. 081英寸的孔和O. 082英寸板厚的准直板和5550干扰滤波器，这提供了 Imm和O. 5mm玻璃管之间一致的结果。为了参照，图14是将ICG浓度与观察的信号水平和用于透射和反射模式检测系统计算基线比率相联系的图表，包括O. 5 μ g/ml到12. 5μ g/ml的ICG浓度范围。曲线244显示了针对特定浓度的相对信号水平，曲线242显示了信号水平与基线检测的比率。图6中的系统外形和与其相关的公开内容可用于检测对于优化系统和设备有用的多种参数。虽然ICG是目前优选的指示剂染料，但是其他染料可能甚至更适合并且证实系统的概念，通过图6中所示的设备可容易地监测使用体模、实际组织和其他因素。如关于图9所述的检测的透射模式可有利地用于身体的其中表面组织相对薄的区域处。检测的透射模式优选用于患者身体的其中动脉血管布置成透射传感器可以非侵入模式与光子检测器相对放置的位置。人类身体上的优选位置包括耳廓；手，包括拇指和食指之间的蹼状皮肤；颈，包括围绕颈的可扩张皮肤；腿；和臂，包括臂的靠近肩部的可扩张皮肤。非人类患者，例如狗、猪或马，除了其他血管末梢外，在耳廓上也具有用于传感器的现成位置。该系统的优选实施例将传感器阵列放置在心脏远侧的对称成对位置处，例如在双耳处、双手处、颈、腿和臂的成对位置处。特别优选的实施例将传感器阵列放置在人类患者的两个耳廓上。注意图15，一起显示了人耳廓与透射模式传感器的外形，所述透射模式传感器具有三个布置在本文称为耳舟的并且总体标示为244的耳的一部分处的激光驱动的透射传感器。动脉血管在该区域中以线246显示。耳的其他区域为总体显示在248处的三角形窝；总体显示在250处的耳轮；总体显示在252处的外耳；总体显示在254处的耳屏；总体显示在256处的耳道；总体显示在258处的耳屏间切迹；总体显示在260处的对耳轮；总体显示在262处的对耳屏；和总体显示在264处的小叶。对于耳的更详细的讨论参见Tilotta，F, et al. , Surg. Radiol.Anat. , 31:259:265(2009)。为了更好地优化外部传感器设备到耳部的应用，确定了几个成人患者的耳舟的厚度。对于每一个患者，使用微米计在耳舟上的三个位置处进行测量。平均厚度为0.101英寸。耳垂的厚度范围为从O. 082英寸到0.141英寸。因而，传感器设备上阵列之间的约O. 150英寸(3. 8mm)的最大距离期望适应大部分患者,优选开口范围约O. 05英寸到O. 175英寸，更优选约O. 075英寸到O. 15英寸(2mm到4mm)的开口。现在翻到图16，耳舟的一部分再次与如早先在246处描述的动脉血管一起标示在274处。检测的透射模式与耳的该部分结合显示。透射模式的传感器的部件包括激光二极管270，其输出与非球面准直透镜272结合。图示在276处的激光导向到耳舟274处，以撞击在动脉血管246上。于是出现总体图示在276处的激光和产生的荧光光子，其通过透明的窗口 278、不透明的准直器280的孔和干扰滤波器282。滤波器282基本上仅使由荧光产生的光子通过，从而撞击在光电探测器284上。在传感器阵列中的多个发射器和检测器的实验和实施之后，意识到，带通滤波器 和准直板的效率受到传感器阵列中的相关的通道的串扰限制。还应注意的是，该串扰可能在使用反射模式激发和检测时更显著。干扰滤波器是必须的，用于减少从激发激光产生的入射光，其中检测器用于检测由于荧光物发出的光。当干扰(即带通)滤波器不起作用时，激发的光可能控制检测系统。现在翻到图17，另一个发射器/检测器对跟随着图16中所示的发射器和检测器对，形成传感器阵列。(虽然显示了 2个发射器/检测器对，但是应意识至IJ，优选的是三个或多个这样的对)。耳蜗的一部分再次与早先在246处描述的动脉血管一起标示在274处。激光二极管图示在270和270’处，其输出导向到非球面准直透镜272和272’上。图示在276和276’处的激光导向到耳蜗274中，以与存在于动脉血管246中的指示剂相互作用。激光和产生的荧光光子于是继续，直到通过透明的窗口 278、不透明准直器280的多个孔和干扰滤波器282。滤波器282设计用于基本上仅使由荧光产生的光子通过，以撞击在光电探测器284和284’上。但是。当发出的激光与组织274相互作用时，该光的一部分如部分由虚线286和286’显示的发生散射。当如图16中所示存在一个发射器时，将通过准直板280阻止这样的散射光进入检测器中。当存在多个发射器时，散射的光可能以小于垂直的角度撞击干扰滤波器282。由于滤波器在入射角是90度时最有效，因此，随着入射角的减小，如286和286’处的散射光(例如激发的激光)可能未受阻止地通过滤波器，并且显著增大由检测器284和284’检测的噪声。意识到该现象，阵列系统的优选实施例设置如在283处的另外的准直器，由此最大化干扰滤波器的效率，并且减少可能通过干扰滤波器的低入射角的光。关于图16描述的部件与图18A中以立体视图总体在290处显示的检测阵列固定装置一起实现。固定装置290形成有三个激光阵列支架292，其在294处铰接到光电二极管阵列支架296。支架292和296由图18C中在298处看到的弹簧朝向彼此偏置。激光致动的发光二极管在300处提供黄色的光输出。如图18D中可见，类似的黄LED设置在支架296中。已经发现，包括用于装置290的支架的粘扣式垫是有利的。这样的垫图示在304处。三个激光阵列与准直非球面透镜一起安装在从支架292向里延伸的突出部306内。该突出部特别地，在图18C，18D和18F处可见。设置在突出部308内的对准的三个光电二极管阵列与三个激光器阵列互补。注意图18F，可看到突出部306支撑三个激光器的阵列和在310a-310c处图示的相关的非球面准直透镜，与那些激光器和准直透镜对准的是相应的光电二极管以及相关的准直器和干扰滤波器。用作孔的准直器开口在图21G的312a-312c处可见。而且在图18F和18G中还可见用于提供激光器互锁系统的窗口 314和316。注意图18D,显示了穿过图18B中18D-18D处标示的截面的剖视图。该图显示出，电路板320安装在支架292中，所述支架292显示支撑激光二极管和非球面透镜310b，以及旨在用于与电缆部件324连接的电缆接头322。电路板320另外支撑激光二极管310a和310c，二极管310b在该剖视图中可见。支架296以相似的方式结合电路板326，其支撑三个光电二极管，所述三个光电二极管中的一个在328处可见，设置在干扰滤波器330、具有孔312b的准直器332和透明窗口 334下方。电路板326还包括电缆接头336，其也连接到电缆324。激光致动LED显示在302处以及300处。参照图18E，显示了通过图18B中所示的平面18E-18E截取的装置290的一部分。 图中再现了电路板320和326，电路板320支撑发光二极管338，其与对准的光电探测器340一起运行，来自LED 338的光延伸透过窗口 314和316，以激发光电探测器340，并且提供信号由控制电路使用的光学互锁装置。多种技术可用于支撑在耳朵的耳舟处的荧光传感器阵列。关于这点，已经或多或少使用简单的手术帽。另一种方法是使用参照图19的可重复使用的头带，例如总体图示在390处的设置在患者392前额上的一套头带。在394处示出头带390的前到后围绕部分，其构造具有用于关于头直径调节的旋钮致动棘爪395。相应地，头部尺寸高度可调节带显示在396处，具有粘扣式紧固件，其可与带式紧固件398 —起使用，所述带式紧固件398可与延伸到图18A处描述的并且在这里400处标示的荧光传感器阵列，或关于图20中所示的阵列一起使用。应注意的是，装置400附接到耳402的耳舟，并且通过附接在粘扣式片406和408之间的粘扣式带固定。应注意的是，装置400以类似方式结合到右耳。注意图28，头部支架以立体方式显示，总体标示在410处。头部环绕带显示在412处，其在454处具有棘爪形式的头部尺寸调节装置。垂直带416物理地附接到带412，并且包括头部尺寸调节装置418。可看到在422和424处用于右耳和左耳的荧光检测部件。各自的电缆426和428从这些部件中的每一个延伸到总体显示在430处的通讯集线器。集线器430另外通过电缆432连接到图示的控制器/监视器。装置422通过条带423连接到带416，而装置424通过条带421连接到粘扣式片420。结合图20A-20G描述优化用于人耳上的流量传感器阵列的可替代实施例。已经意识到，弹簧偏置式阵列，例如关于图18公开的，必须小心地设置以不阻碍动脉流。在具有相对小尺寸的人耳廓的情况下，简单地通过非常紧的将传感器阵列夹在耳上，或简单地通过弯曲耳和掐紧来闭合动脉，结果人耳的脉管系统相对易受阻碍。传感器阵列的改进形式提供用于其适用于放置在大部分人耳舟上的固定的凹口(throat)尺寸。检测阵列固定装置显示在图20A-20G中的330处。图20A显示了阵列330的立体视图，固定装置330由具有三个激光发射器阵列支架348的阵列体332形成，阵列体332 —体连接到光电二极管检测器支架352。传感器阵列通过电缆334连接到监视器/控制器。间隔开的发射器和检测器阵列由传感器凹口 336分隔，并且板338用于将该阵列连接到支撑系统。所述结构还关于图20B中的固定装置330的前视图，并且相对于侧视图20C显示。图20C显示了凹口 336的结构，凹口开口以337显示。图20D中显示了传感器阵列固定装置的俯视图。图20E是固定装置330沿图20B的平面20E的纵向剖视图。接触板338用于将阵列连接到支撑系统，并且板338显示由磁体339衬托。实际上还可以可替代地结合用于装置300支撑的粘扣式垫。阵列体332由两部分形成,主体342和主体盖344。主体盖344通过压装配合、粘合剂或耳346捕捉销347保持。主体332内部可见连接器板354、检测器板355和发射器356。三个激光器阵列和准直非球面透镜346A-C安装在从支撑体332向外延伸的突出部/发射器头部350内。该突出部特别可见于图20B，20C和20F处。设置在突出部352中的也可在图20B，20C和20G中可见的对准的三个光电二极管检测器350A-C的阵列与三个激光器阵列互补。图20E中的横截面显示了窗口 360、准直器280和283以及干扰滤波器352。注意图20F，显示了穿过图20C中标示在20D-20D处的平面的剖视图。可看到用于支撑图示在346A-346处的三个激光器和相关的非球面准直透镜的突出部350，相应的光电二极管以及相关的准直器和干扰滤波器与那些激光器阵列和准直透镜对准。用作孔的准直 器开口可见于图20G的350A-350C处。注意图20G，显示了通过标示在图20C中的20G-20G处的平面的剖视图。该图显示出，电路板355与连接器板354 —起安装在主体344中，主体344支撑探测器阵列352。参照图21，该排列示意图显示了与290和330处的装置一起使用的荧光传感器阵列的部件的相对定位。图中，激光发射器二极管的物理直径图示在350处。这些装置标明为三洋激光二极管，产品号为DL-7140-201S，直径为O. 220英寸。圆353代表未安装的Edmund光学干扰滤波器的外径，而圆354代表安装的Optasigma干扰滤波器的通透孔。圆357代表激光二极管和光电二极管的中线。方块358表示由欧司朗(Osram)销售的光电探测器的有效面积，并且圆360代表激光光束的椭圆形横截面。图22显示了用于将传感器阵列系统优化地设置在头上和人耳的耳舟上的头带系统。头带系统362包括带364、调节凸轮366和铁板368。图22B-22E显示了磁性连接器楔370，其允许关于耳精确地设置探测器阵列。楔370包括形状为葡萄的节段，并且横截面在端部374处为三角形的主体372。磁体376穿入主体372中，并且通过磁力附接到头带系统362的铁板368和传感器阵列的板338。图24显示了设置在人头部378上的装配的头带安装系统362。耳廓380A和380B滑动到阵列330A和330B的凹口中，并且通过连接器楔370定位，以精确地放置在耳舟上，并且避免撞击在耳的脉管系统上。为了将传感器阵列设备连接到监视器和控制器，提供可重复使用的连接电缆420。如图24中所示，通讯连接器集线器422、从装置428延伸的左耳连接器425接收输入并且提供输出，并且连接到装置428。右耳连接器425’以类似方式连接到装置430。最后，用于电缆423的连接器导向到424处所示的监视器控制器。参照图25，理论染料稀释曲线图示在366处，连同基线368。为了计算该曲线下方的面积，必须计算回流结果。该结果由虚线曲线370图示。通常，与该系统一起使用的控制电路将计算以实线区域显示的指数式衰减，由此可计算图示在366和372处的曲线下方的面积。注意图26，在动物(猪)研究中获得的染料稀释曲线376。曲线376显示了在曲线部分378处的回流结果。在计算由曲线图示的面积之前，必须计算在虚线曲线部分380处图示的指数式衰减。在出现代表分流的初期曲线的情况下，进行修正的曲线下方的面积和分流曲线下方的面积的比率分析。注意图27，另一条理论曲线图示具有与初期分流相关的曲线386相关联的主部分384。该系统的控制特征可根据该曲线运行。例如，曲线384以半对数方式连同分流曲线386重现在图28中。通过这样处理信号，可在电子检测方面改进计
笪
ο参照图29和30，用于与该系统一起使用的监视器控制器总体图示在450处。监视器450可安装在杆上，例如IV杆上，包括提供显示器454的壳体452，显示器454连同以总体图示在456处的触摸开关或按钮一起施行。在壳体452底部处，具有用于接收随着瓦氏动作产生的呼气压力的输入端458。接下来，输入端460与输入端458相邻,输入端460接收注射流量信号。462与输入端460相邻，输入端462与早先描述的从集线器连接器440延伸的主电缆432连接。激光器由键式致动开关464启动，并且闪存驱动记录器可通接纳
在槽466处。注意图30处的后视图，壳体452可以是使用C型和成形夹468安装在杆上。电源输入及其开关设置在开关插座470处。参照图29和30，用于与该系统一起使用的监视器控制器总体图示在450处。监视器450可安装在杆上,例如IV杆上，并且包括壳体452和显不器454,显不器454连同以总体图示在456处的触摸开关或按钮一起施行。在壳体452底部处，具有用于接收随着瓦氏动作产生的呼气压力的输入端458。接下来，输入端460与输入端458相邻,输入端460接收注射流量信号。462端与输入端460相邻，输入端462与早先描述的从集线器接头440延伸的主电缆432连接，接收来自传感器阵列的信号。激光器由键式致动开关464启动，并且光驱动记录仪可通过USB或其他相当的通讯端口接纳在槽466处。注意图30处的后视图，壳体452可以使用C型和成形夹468安装在杆上。电源输入显示在478处，并且其开关设置在电源开关470处。在系统运转过程中，使用几个声音提示或提醒。音量电位计472用于控制这些提示和提醒的音量，并且带孔的扬声器输出口设置在474处。与扬声器输出口相邻设置通风孔480，用于系统冷却。压力输出476提供具有大气通气口的瓦氏阀，并且允许进行遍及整个压力系统的循环，以提供新鲜空气和任何附带收集到的流体的蒸发。图3IA和3IB提供了监视器/控制器的内部的立体视图。管道482提供呼气压力输入端458和瓦氏阀488之间的空间和连接。瓦氏排气管484提供瓦氏阀488和压力出口476之间的连接(未示出)。小的故意的泄漏如在486处引入瓦氏系统中，以使患者被迫继续呼气，以保持适当的压力水平。该过程与显示器454 —起结合视觉和语音提示。这尤其涉及静脉介入导管在外周静脉，例如右臂中的肘前静脉管中的设置。图32示出优选的染料指示剂和盐溶液输送机构。注意该图，该设备总体在468处示出。设备468包括具有20号针的总体图示在476处的相对短的导管，图示在478处的针和图示在480处的用于主管道的连接器。主管以延伸在近端和远端之间的细长软输送管显示在482处，具有与限定出口的远端以流体传送关系连接的辅助导管。总体图示在484处的指示剂流体流量探测器与近端以流体传送关系连接，获得与通过该系统的流体流动开始和结束对应的信号。指示剂流量探测器在总体以流量探测器连接器475终止的电缆处具有输出信号。总体在488处图示的三通阀恰好在流动探测器484的上游。容纳首先注射到主管道482中的靛青绿染料(ICG)的第一注射器490连接到阀488。在该注射之后，阀488关闭，并且从第二注射器492注射盐溶液，从而实际上，将ICG推入肘前静脉中。流量探测器484探测染料流量，并且将相应的信号在输入端460处提供给监视器。监视器就是从该信号确定输送时间的开始。该系统的又一个实施例是提供量化循环系统畸形所需的消耗材料的套件。图33显示了一种形式的用于提供必须的消耗材料和提供使用所述设备的安全检查的套件的所含之物。总体显示在475处的指示剂输送管道系统提供用于进行注射过程的一次使用设备。输送管476终止于导管连接件478中，或以适用于静脉注射的针终止。流量传感器484连接到所述系统，提供来记录注射的开始，并且围绕管476夹紧。如所描述的，一次使用的流量传感器是优选的，提供例如管道装置475等设备能不重复使用的安全系数。夹480使输液管牢固地附接到该设备或患者。三通阀液流开关488允许专业人员从注射器装载管476，然后切换到与管491连接，这允许使用注射器490的内容物冲洗管476的内容物。小瓶493包含一次或多次剂量的耐储存材料的指示剂染料试剂。小瓶494是盐水稀释溶液，用于制备用于注射到患者中的指示剂染料试剂剂量，并且注射器和针是用于将指示剂染料试剂的剂量与稀释溶液混合的设备。提供的注射器和针适用于将指示剂染料剂量注射到系统注射 端口，并且通常作为第一注射器和第二注射器供给，它们适用于将指示剂染料试剂和盐水造影剂引入患者中。最后，提供例如盐溶液来供给一剂不反应的血液相容的透明试剂，以完成注射，并且将指示剂染料剂推入患者血流中。瓦氏管口设备495包括管口 496、连接器管497和监视器耦合连接器498。最后，为了确保患者安全，套件的所有内容物可包装在一个消毒包中，例如，在消毒情况下容纳套件内容物的密封塑料托盘，直到打开。消毒可通过例如伽马辐射完成，并且套件内容物可由不能通过高压消毒器简单消毒的材料形成。因而确保患者不会由于重复使用一次性系统而传播传染疾病。参照图34到38，染料流量探测器484以放大细部显示。图34显示了两个设置在输送管道504的该部分每一侧的两个可互相连接的夹壳体500和502。另外，夹壳体502构造具有四个销，其中两个在508a和508b处可见。两个类似的销(未示出)设置在夹壳体502的相对侧。这些销旨在插入夹壳体500中的孔510a-510b内。另外应注意的是，夹壳体500具有形成其中的槽512，所述槽提供连接器配准。装置484与总体显示在514处的柔性电路协同进行。柔性电路514通过相对布置的支撑部件516和518沿环绕方向保持。翻到图37，柔性电路514以更高程度的细节示出。在该图中，外侧印刷电路引脚520，521和529延伸到激光器524。引脚526，527和528延伸到总体显示在530处的三个光电探测器。保险丝532延伸在平直引脚528和529之间。该保险丝在图35和37中再现。注意图36，可看到激光器524发射穿过管504并且进入阵列530中的激光。注意柔性电路514中的对准槽534。该槽与在图33中512处所示的槽对准。图36显示出支撑部件516中的开口 536，538允许发送和接收图38中虚线540处所示的激光。如图32中所示，流量传感器连接器电缆一端终止于流量传感器连接器475中，流量传感器插入所述流量传感器连接器中来进行测试。图39-43图示了总体以535所示的该连接器的结构。流量传感器连接区域插入其中的插座显示在537处，所述插座接着通过连接引线537’连接到电路板539。连接插座537包括触头534’，用于熔化流量传感器保险丝以防止可重复使用的测试套件部件的不安全的重复使用。LED 541和542向进行测试的专业人员提供将溶液注射到患者血管中的时间的视觉指示。控制器544通常控制LED541和542的操作，并且将从流量传感器接收的信号传送到监视器/控制器。暂时翻到图44，监视器/控制器的示意图总体显示在700处。监视器/控制器包括两个主控制器板，即主板702和单片机704，其提供各个系统输入和输出之间的通讯连接，并且辅助实施本文中公开的方法。关于本文的图32-38更详细地讨论的流量传感器连接到流量传感器连接件760，流量传感器连接件760接着连接到主板702。本文结合图18-24更详细讨论的荧光检测阵列连接到荧光传感器阵列连接件762，并且也连接到主板702。键致动开关输入端764和瓦氏压力端口输入端758也连接到驱动板702。压力端口输入端758与瓦氏阀788处于气流连接。造成压力泄漏的出口以786显示。用于瓦氏阀788的排气端口以776图示。如关于图29和30所描述的，驱动板驱动扬声器来提供如774所示的声音提示和提醒，具有由声音电位计控制的音量。系统冷却风扇由驱动板702通过连接件714控制。电源连接件和开关显示在770处，其中，电能进入所述系统，并且驱动医用级电源706，所述医 用级电源706在707处接地。单片机704驱动显示装置754，并且从用于存储测试数据和结果、输入患者数据等的USB输入端口 766接收输入。按钮或控制阵列结合驱动板702和单片机704总体设置在756处。监视器/控制器也可包括可使用工具的检查口 718，其中设置有USB端口 708和Ethernet端口 710，允许对该装置的管理维护和升级。图45总体显示了用于在本文中关于图18-24描述的荧光传感器阵列的连接示意图。信号引线790在左侧荧光检测阵列792和右侧荧光检测阵列794与荧光传感器阵列连接器796之间提供通讯通路，所述荧光检测阵列连接器796连接到如关于图44所述的监视器/控制器(在接头762处)。检测信号在这些阵列792和794处收集，并且传送到监视器/控制器，用于进一步处理和计算，以计算分流开度指数。监视器/控制器还需要来自流量传感器的输入，以确保已经相对于瓦氏动作和注射时间获得了正确计时。流量传感器的示意图总体显示在图46中。测试套件的一次性端口包括流量传感器柔性电路765，其中，提供可重复使用的预防保险丝767，其将使测试套件的一次性端口不能承受再次使用。该电路包括使用流量照明LED光源773，其将荧光物激发光照射到管道中。通过在由流量传感器柔性电路765所占据位置处的管道的指示剂溶液将由于放大器771所连接的流量探测光电传感器769检测，并且将指示指示剂溶液流量的信号传送到监视器/控制器。由流量传感器柔性电路765接收的流量信号将通过流量传感器电缆751传送到监视器/控制器，所述流量传感器电缆751为流量传感器组件的可再使用部分。流量传感器电缆751包括流量传感器电缆连接器电路板759，流量传感器柔性电路765在专业人员准备进行测试程序过程中连接到所述流动传感器电路连接器电路板759。电缆的相对端终止于监视器流量传感器连接器757，所述监视器流量传感器连接器757附接到监视器/控制器(如在图44中的760处)，以将流量传感器输入提供给该系统。流量传感器电缆包括注射信号LED 753和755，其提供可通过监视器/控制器驱动板702致动的开始注射程序的视觉提示给专业人员。当流量传感器电缆751从其中其可能对流量探测光电传感器769产生任何可感知的干扰的位置移开时，流量传感器电缆751为用于该视觉指示的优选位置。翻到图47，呈现了本系统的程式化图示。在该图中，患者总体显示在550处，靠在总体图示在552处的检测台上。患者550应仰卧，或头和躯干可升高约30°，这是本文图示的布置方式。监视器总体显不在554处,具有显不器556,显不器556可由患者550和总体图示在588处的专业人员都观察到。监视器554安装成使患者550可在提供在显示器556处的视觉提示下进行瓦氏动作。该动作通过管和管口 562进行，早先描述的所述管口 562与监视器554连接。监视器554安排瓦氏动作的时间并且如果存在的话提供显示出现适当呼气压力的柱状图。其还显示瓦氏动作计时，本系统中该计时为约6秒。佩戴头带564时，双耳，并且特别地，耳廓的耳舟都以关于图27描述的方式与荧光检测阵列连接。该信号在集线器566处收集，并且由电缆568导向到监视器554。专业人员558抓握总体在475处示出的关于图32描述的注射设备，传送指示剂流量的电缆将信号提供到监视器554。导管装置475在该图中显示已经插入患者550右臂中的肘前静脉中。本系统可用于非人类患者以及人类患者。通常，所述系统可用于多种哺乳动物患者，包括工作动物，例如狗和马。特别地，一些非常贵重的动物，例如宠物、伴侣动物、种马和赛马有时可能遭受PFO或可能适用于本系统的其他结构。这样，所公开的监测系统可与基 本上任何大的相关的哺乳动物协同使用。实际上，做出检测右向左分流所需的瓦氏动作在动物(例如狗)中的使用被局限到经受麻醉和插管的那些动物，从而能够使用呼吸机。如由Banas (1971)提出的，例如本文中公开的分流检测过程可能需要全麻，使用插管，并且操纵呼吸机压力来模拟瓦氏动作。如Banas所述，可能利用比能够响应于指令的人类患者所需的更复杂的程序来检测狗中的PFO。参照图48，显示了与没有右向左分流的志愿者相关的人类试验结果。该试验与图47中所述的非常相似地构成。关于这点，瓦氏动作图示在曲线576处。在该动作过程中，在由垂直虚线578图示的时