CN1802184A - 用于从生理上传出的流体收集位置收回医用试剂的方法和装置 - Google Patents

Abstract

提供了用于从生理上传出的流体收集位置选择性地去除试剂的方法和装置。本发明的特点是，使用了非闭塞的抽吸装置，以仅当目标试剂处在位置内的时候，从位置选择性地去除目标试剂。也提供了用于实施主题方法的***和成套工具。主题发明发现了在多种不同应用中的用途，包括选择性地从多个不同生理位置去除治疗试剂和诊断试剂。

Description

用于从生理上传出的流体收集位置 收回医用试剂的方法和装置

对相关申请的参考

依照35U.S.C.§119(e)，本申请要求2003年3月18日提交的序列号为60/456,107的美国临时专利申请的提交日的优先权；在这里通过参考将其所披露的事物予以合并。

                            引言

背景技术

典型地通过局部途径或全身途径，实现了将治疗试剂或诊断试剂给予接受对象。对于许多类型的试剂，局部输送的方法是合乎人们意愿的。例如，感兴趣的医用化合物在引入它们的区域内可能具有想要的诊断作用或治疗作用，但当允许它们循环到其它部位的时候它们也可能显示出毒性作用或其它不想要的作用。在某些情况下，合乎人们意愿的是，与其它身体组织可以耐受的化合物的体积相比，将更大体积的化合物引入到局部区域，即使那个体积最终将导致全身浓度超过安全阈值。

这样的化合物的常见例子是放射线不能透过的染料。在像冠状动脉造影术、肾动脉造影术、神经动脉造影术和外周动脉造影术那样的基于导管的介入过程期间，通常利用这样的染料的碘化形式。碘成分对X射线具有高吸收作用，因此当在上游动脉内引入碘成分的时候，碘成分就为用放射方法识别脉管提供了对照介质。然而，利用这样的染料已知具有基于特殊配方的潜在毒性作用，包括对肾小管细胞的直接损伤、内皮损伤、支气管痉挛、炎症反应、促凝血、抗凝血、血管舒张和甲状腺功能亢进。

其它为了想要的作用而可以局部引入但其直接作用或其它作用在其它部位可能是不想要的物质包括血管活性试剂、细胞毒性试剂、遗传媒介、致凋亡试剂、致缺氧试剂(包括盐水)、光力学试剂、促栓粒子或促栓环、抗体、细胞活素、免疫靶向试剂和激素。

有关于为器官提供补给和排放的脉管***和其它管路的重要解剖学概念是以下原理：组织或器官和器官区域具有数量有限的主要供给管路和数量有限的排放管路。在目标组织上游侧引入的物质典型地分散在分叉的细动脉和毛细管之中，然后该物质在下游重新汇聚到共同小静脉和静脉(或多条静脉)的收集位置内，例如在生理上传出的流体收集位置内。例如，心脏的心肌通过右侧冠状动脉、左前侧下降动脉和左侧弯曲动脉得到供给。这些动脉中的每条都进入毛细管网络，该毛细管网络最终汇聚成小的和中等的心脏静脉、前侧心室间静脉和左心室后侧静脉。这些静脉都是冠状窦的支流，可以将该冠状窦视为心血管传出的流体收集位置。引入到上述冠状动脉的任何一个内的物质经过毛细管网络将进入冠状窦，这提供了在物质返回全身循环之前收集它的机会。在另一个例子中，大脑通过进入高度吻合网络的颈动脉和脊椎动脉得到供给。经过大脑的血流大致通过汇聚到内侧颈静脉上的窦的网络而排放到全身循环。在又一个例子中，每个肾脏大致都通过肾动脉得到供给，并且通过肾静脉得到排放。在又一个例子中，肿瘤或转移性***可能具有一套主要的传入(供给)管路和一套主要的传出(排放)管路。在又一个例子中，肺通过肺动脉及其分支得到供给，并且通过肺静脉及其支流排放到到左心房内。

像在上面所指出的那样，在许多实例中试剂的局部输送是想要的。在某些情况下，局部输送和随后用给予措施去除活性试剂是特别感兴趣的，与单独局部输送相比该给予措施更有效地限制了接受对象全身暴露给试剂。本发明满足了这项需要。

相关文献

编号为WO02/058777和WO02/060511的PCT公布物。

                          发明内容

提供了用于选择性地从生理上传出的流体收集位置去除试剂的方法和装置。发明的特点是使用了非闭塞的抽吸装置以选择性地从位置去除目标试剂，例如通过当至少预测例如预期和/或已知目标试剂处在位置内的时候从目标位置去除流体。也提供了用于实施主题方法的***和成套工具。主题发明发现了在多种不同应用中的用途，包括选择性地从多个不同生理位置去除治疗试剂和诊断试剂。

                          附图说明

图1提供了根据主题发明的有代表性的***的方块图。

图2描绘了其远端尖端获得了有助于将远端尖端从右心房输送到冠状窦内的外形的非闭塞的导管。

图3提供了根据本发明的装置的远端的三维图。

图4A和4B描绘了根据主题发明的装置的有代表性的导管抽吸元件，其中远端包括多个流体进入端口。

图5描绘了主题发明的又一个实施例。

图6A和6B描绘了根据主题发明的装置的另一个有代表性的导管抽吸元件，其中抽吸腔具有可膨胀的远端，其中远端可以形成如图6A和6B所示的可封闭的窗孔。

图7A和7B提供了根据本发明的装置的有代表性的实施例。

图8A到8C提供了对可以在根据本发明的装置上发现的可关闭的流体排出端口或窗口的有代表性的实施例的描绘。

图9提供了对根据本发明的实施例的装置的描绘，在该装置内使来自冠状窦的流体收集到在右心房内的装置内。

图10提供了对根据本发明的实施例的装置的描绘，在该装置内存在有螺旋形气囊元件以对经过冠状窦的流体流动进行调整。

图11、12和13显示了包括定位元件的主题装置的可选择的实施例。

图14A到14C提供了收集来自邻近传出的流体收集位置的目标位置的流体的装置的不同描绘。

图15A到15B提供了对包括被动分流元件的装置的不同描绘。

图16A和16B提供了对包括主动分流元件的装置的描绘。

图17提供了对在下面的实验部分内使用的装置的图示。

图18到20提供了在下面的实验部分内报导的实验期间获得的数据的图解结果。

                     具体实施方式

提供了用于选择性地从生理上传出的流体收集位置去除试剂的方法和装置。发明的特点是使用了非闭塞的抽吸装置以选择性地从位置去除目标试剂，例如通过主要当至少预测例如预期和/或已知目标试剂处在位置内的时候从目标位置去除流体。也提供了用于实施主题方法的***和成套工具。主题发明发现了在多种不同应用中的用途，包括选择性地从多个不同生理位置去除治疗试剂和诊断试剂。

在进一步描述主题发明之前，要理解的是，因为可以制造出多种特别实施例的变化并且它们仍落在附加权利要求书的范围内，所以不能以在下面描述的发明的特别实施例限制本发明。也要理解的是，所使用的术语是为了描述特别实施例，而不是旨在限制。取而代之的是，通过附加权利要求书建立了本发明的范围。

必须注意的是，当在说明书和附加权利要求书中使用单数形式“a”、“an”和“the”的时候，单数形式“a”、“an”和“the”包括对复数的指代，除非上下文明确另外指定。除非做了其它限定，否则所有其中使用的技术术语和科学术语都具有与在本发明所属领域内的普通技术人员通常所理解的意思相同的意思。

在提供了数值范围的地方，要理解的是，发明涵盖了在那个范围的上限和下限之间的每个介于其间的数值，到下限单位的十分之一，除非上下文明确另外指定，和任何其它在那个规定范围内的规定数值或介于其间的数值。可以独立地将这些较小范围的上限和下限包括在较小范围内，并且发明也涵盖了这样的实施例，该实施例受制于任何在规定范围内的特殊的排除限值。在规定范围包括限值中的一个或两个的地方，将排除了那些所包括的限值中的一个或两个的范围也包括在本发明内。

为了描述和披露在公布物中描述的构件，通过参考将所有其中提及的公布物予以合并，该公布物可以与目前描述的发明一起使用。

像在上面所概述的那样，本发明提供了用于选择性地从生理上传出的流体收集位置去除试剂的方法和装置及***和成套工具。在进一步描述主题发明时，首先更具体地评论了主题方法，随后是对用于实践主题方法的有代表性的***和装置的实施例的更深入的描述及对各种在其中主题发明发现了用途的有代表性的应用的评论。最后，提供了对根据主题发明的有代表性的成套工具的评论。

方法

像在上面所概述的那样，主题发明提供了选择性地从主体或患者特别是从目标位置去除试剂的方法，该目标位置是生理上传出的流体收集位置的区域或邻近生理上传出的流体收集位置的区域。生理上传出的流体收集位置的意思是在活着的实体内的位置，典型地是在动物体内的位置，该位置可以自然地发生或人工地产生(例如通过外科技术)，其中来自两个不同源头或输入位置的流体组合到单一的地方内或流动到单一的地方内。通常，动物是“哺乳类动物”或“哺乳动物”，其中广泛地使用了这些术语以描述处在哺乳动物纲内的生物，该哺乳动物纲包括食肉动物目(例如狗和猫)、啮齿目(例如小鼠、豚鼠和大鼠)、兔形目(例如兔)和灵长目(例如人、黑猩猩和猴子)。在许多实施例中，主体、接受对象或患者是人。

在某些实施例中，生理上传出的流体收集位置是脉管传出的流体收集位置，其中来自至少两条不同脉管的流体汇合到单一的脉管内。在某些实施例中，脉管传出的流体收集位置是心血管的流体收集位置，其中来自至少两条不同静脉的流体汇合到单一的静脉的结构内。在感兴趣的特殊实施例中，心血管传出的流体收集位置是冠状窦。在其它实施例中，像在上面所指出的那样，传出的流体收集位置可以是人工产生的例如以外科手段产生的流体收集位置，例如通过以外科手段使两个或多个脉管汇合在一起而产生的非自然发生的流体收集位置等。

在实践主题方法时，选择性地从目标位置去除试剂(在许多实施例中已经在局部将该试剂给予了接受对象)，该目标位置是生理上传出的流体收集位置或邻近其的区域，例如其下游，其中当区域邻近生理上传出的流体收集位置的时候，在某些说明性的实施例中，目标流体去除位置距传出的流体收集位置不多于大约40毫米，例如距传出的流体收集位置不多于大约15毫米。选择性地去除的意思是主题方法以选择性地或优先地去除至少被预测包括了试剂的流体的方式从目标位置去除流体，其中所去除的流体不再返回身体，至少不会不处理以去除处在其中的目标试剂。像在下面更详细描述的那样，基于所使用的特别方案和装置，可以在流体收集位置使流体连续地收集但不将流体从身体去除出去，除非至少预测它包括了试剂，例如像在那些使流体收集在流体收集位置但如果至少预测它不包括试剂就立即使它分流回到接受对象的实施例中所发生的那样。至少预测的意思是从位置去除的大多数流体或大部分流体是预期包括了试剂的流体，例如推断有试剂存在于其中的流体，或已知包括了试剂的流体，例如检测到有试剂存在于其中的流体。基于对发明特别实施例的实践，在选择性地从目标流体收集位置和接受对象去除流体时，可以用在至少预测试剂处在位置内之前开始的一段时间从位置和接受对象去除流体，并且延续在至少预测试剂处在位置内之后一段时间。在这样的实施例中，在其期间在至少预测试剂处在位置内之前和/或之后使流体收集的那段时间是在其期间去除流体的全部时段的片断或部分，典型地是少于在其期间去除流体的全部时段的50％，例如少于25％，包括少于10-15％。

在某些实施例中，主题方法不会从目标流体收集位置和传出的流体收集位置去除所有流体，但就去除至少被预测包括了感兴趣目标试剂的流体。换言之，就是在实践主题方法时，不会去除所有在给定时段出现的来自传出的流体收集位置的流体，只是去除至少被预测包括了要被去除的感兴趣目标试剂的流体。另辟路径，在包括目标试剂和不包括目标试剂的流体流过传出的流体收集位置和/或目标流体收集位置的给定时段，只是从位置和接受对象去除至少被预测例如预期或已知包括了试剂的流体，同时优先地不从位置和接受对象去除不太可能包括目标试剂的流体。

主题方法的某些实施例的另一个特点是不会从接受对象去除所有在实践主题方法之前所给予的试剂。换言之，只是通过主题方法从主体或患者去除部分所给予的试剂。部分的意思是通过主题方法去除至少大约20％所给予的试剂，通常是至少大约50％并且更通常地是至少大约70％，其中在某些实施例中所去除的部分是至少大约75％、至少大约80％、至少大约90％或更多。然而，由于在实践主题方法期间没有收集到所有试剂，所以在某些实施例中在接受对象或患者体内残存了至少1％最初所给予的试剂，例如至少大约5％或至少大约10％。

像在上面所描述的那样，根据主题方法，通过大致只是当至少预测目标试剂处在目标位置内的时候从目标位置和接受对象/患者/主体去除流体例如抽吸流体，选择性地从可以是传出的流体收集位置也可以不是传出的流体收集位置的目标位置去除试剂。同样地，当至少预测试剂处在目标位置内的时候，从位置和主体去除流体。相反地，在许多实施例中，当预测试剂不处在位置内的时候，至少不从主体、接受对象或患者去除流体，并且在某些实施例中不从位置去除流体。因此，在某些实施例中，当检测到试剂在流体收集位置内或预期试剂在流体收集位置内时，从位置和接受对象去除流体或抽吸流体，而当检测到目标试剂不处在位置内或预期目标试剂不处在位置内的时候，不从位置去除流体，除了像在上面所描述的那样的在至少预测试剂处在目标位置内之前和/或之后的短暂时段。

在某些实施例中，通过启动流体去除元件，例如像在下面所描述的装置那样的抽吸装置，用在将试剂给予接受对象之后的限定时段，例如绝对预定时段、像通过生理标准例如心跳等限定的时段那样的时段，选择性地去除流体。

在某些实施例中，方法包括以下步骤：对位置内的目标试剂的存在进行检测，然后响应于对位置内的目标试剂的存在的检测而从位置去除流体和存在于其中的试剂。典型地，当在传出的流体收集位置内不再检测到试剂的时候，方法停止从位置去除流体。这样，只是在大致与目标试剂处在传出的流体收集位置内的时段重叠的时段，从传出的流体收集位置和接受对象去除流体。

在实践主题方法的这些实施例时，利用许多不同的方案，可以在流体收集位置内对试剂进行检测。在某些实施例中，熟练的操作者凭视觉对试剂进行检测，然后，例如根据在下面所描述的方案，该操作者依据看到在流体收集位置内存在试剂对流体进行去除。在其它实施例中，使用了可操作地连接到流体去除装置的试剂检测装置，其中来自检测器的试剂处在流体收集位置内的信号自动地使流体去除装置例如抽吸单元启动。在下面更详细地描述了可以在这样的实施例中使用的装置的有代表性的实施例。

为了有助于对试剂的检测，在某些实施例中，试剂是一种用可检测的标记物标记了的试剂，例如在将其引入到患者体内之前已经用可检测的标记物标记了的试剂。可以直接用可检测的标记物标记试剂，或使试剂与可检测的标记物关联从而由于检测到标记物也就指出了假定在标记物附近内或推断在标记物附近内的试剂的存在而间接检测到了试剂。标记物的性质可以是多样化的，并且可以是放射性同位素标记物、荧光标记物、发色标记物(例如具有在可见光谱内可检测到的颜料的发色标记物)等。

在某些实施例中，为了使来自主体的试剂的想要的收集得以实现，可以调整目标位置和/或传出的流体收集位置(像在上面所描述的那样，这两个位置可以是相同的地方也可以不是相同的地方)和/或其支流包括其支流子集的压力，例如使其减小。基于所使用的特别装置和运用它的方式，可以调整压力的方式可以是变化的，其中在下面更详细地描述了能够调整目标/传出的流体收集位置的压力的有代表性的装置和方案。以这种方式调整压力，可以充分地减小在收集位置内的压力，以在不引起传出的流体收集位置的支流萎陷的情况下提高对想要的试剂的去除的功效，使得方法的结果更让人满意。

在某些实施例中，像所想要的那样，以调整目标位置和/或传出的流体收集位置的压力的方式，使用了包括分流元件的装置，该分流元件是被动分流元件或主动分流元件。可选择地和/或另外，可以在流体收集位置内利用压力传感器。可以利用来自这样的传感器的输出，以使在收集位置内的压力维持在最优化的水平，从而为了提高从那些具有可选择的路径的支流更快地流动到那个区域的可能性而在不引起这样的支流萎陷的情况下使在收集位置内的压力充分地减小。

在某些实施例中，为了避免支流在抽吸期间萎陷并且为了扩大从其抽吸流体的体积，选择性地使所使用的装置的抽吸腔的延伸部分延伸到一条支流或更多条支流内。可选择地，在抽吸之前可以将临时性的支架或永久性的支架引入到那些支流，而不是利用腔以在结构上支撑支流。作为特殊例子，在某些实施例中，为了这样的目的而使小的心脏静脉被支架支撑，或为了这样的目的而使来自冠状窦的抽吸腔的分支延伸通过小的心脏静脉。

在某些实施例中，使用特殊模式的抽吸速率，该特殊模式的抽吸速率补偿了在检测想要的试剂和启动抽吸机构之间的延时。例如，在某些实施例中，在介于试剂进入流体收集位置和抽吸机构开始从位置抽吸流体之间的时间内存在有小的但有限的延时。在这个时间延时期间，包含了试剂的流体的一些可能已经通过了区域，对该区域的抽吸正常地发生在抽吸腔的远端部分，这样就潜在地减小了回收试剂的功效。然而，与更类似在收集位置内的正常生理流动速率的速率比较，通过将较高的抽吸速率用于抽吸发生的时段的早期，例如其中较高的抽吸速率至少大约是2倍大，例如至少大约是5倍大或10倍大，可以使从抽吸已经通过区域的流体改变方向并且返回到抽吸端口。一旦较高的抽吸速率的这个初始时段已经到期，抽吸速率然后就可以以较低的速率发生，像所想要的那样该较低的速率更近似在收集位置内的正常生理流动速率。

在一些实施例中，使用了多于一种的检测器，以确定抽吸参数和时段。例如，为了确保成功地抽吸到试剂的前缘，可以通过在开始注射试剂之后对在EKG上的QRS波群的保守的、预选的数字进行计数的计数器，启动抽吸机构的启动，而关闭抽吸机构的触发器是由可以对在所抽吸的流体内不再有试剂的时候进行识别的光学传感器得到。可选择地，可以彼此直接组合利用来自多于一个检测器的输入，以确定抽吸参数。例如，不管要被检测的试剂是否存在，由于在基于光纤的传感器的区域内的心脏运动和/或在传感器区域内的流体流动速率的变化，所产生的信号可以以反应心动周期的模式发生变化，这样就产生了噪音信号。在这样的情况下，通过利用滤波算法，使传感器的保真度得以增加，该滤波算法利用了来自EKG信号的输入信号以滤波由光学检测器产生的信号。通过补偿由心动周期引起的光学检测器的输出的改变，使在检测器区域内更精确地确定要被去除的试剂的浓度的特征是更容易的。可以适宜地彼此组合利用在下面所提及的任何检测器，以进一步对检测过程和/或抽吸控制器的功效进行优化。

实践主题方法的结果是选择性地从流体收集位置和接受对象/患者/主体去除了试剂，其中，在许多实施例中，像在上面所描述的那样，所去除的试剂的数量是处在接受对象/患者/主体体内的试剂的大部分(但在某些实施例中不是所有试剂)。

在某些实施例中，可以在体外处理从接受对象或患者去除的流体例如以去除试剂或使试剂无效，然后将流体重新引入到接受对象体内，例如其中想要的是使在给定的过程中从接受对象去除的流体例如血液的最终体积或最后体积最小化。例如，在从接受对象去除的流体是血液的情况下，可以用血液过滤装置处理所去除的血液以从血液去除试剂，并且使处理过的血液或至少其成分(例如红细胞)返回到患者。有代表性的流体例如血液的处理装置的例子包括：Cell Saver装置(可从Haemonetics得到)、autoLog(可从Medtronic得到)和相似的装置，但不局限于此。

同样地，主题方法可以包括以下步骤：将所收获的流体转移到再循环***内，以将其重新引入到体内(像在美国专利No.5,925,016中所描述的那样，其中通过参考将该专利所披露的事物予以合并)。再循环***可以包括机构以使大致不想要的成分从大致想要的成分分开。这样的***可以包括过滤器、离心分离器、流式细胞仪或其它类似的设备。抽吸机构可以包括确定流体特征的元件，通过该确定流体特征的元件可以在数量上或质量上确定所抽吸的流体的特征。

因此，在某些实施例中，接受对象可能是一个需要使血液丢失保持在最低水平的接受对象，例如患者可能患有冠状动脉疾病、慢性贫血等。体外处理和随后对处理过的流体进行重新灌注允许作为自体输液将想要的成分的重新引入。离心机构、基于过滤器的***、透析膜和细胞清洗机构是可以用于这个目的的一些功能性构件例子。

利用任何便利的***/装置，可以执行方法，其中在某些实施例中，基于导管的***/装置是感兴趣的。在接下来的章节内，更详细地评论了在实践主题发明时所利用的有代表性的***/装置。

有代表性的装置和***

主题发明也提供了根据在上面所描述的方法用于从传出的流体收集位置选择性地去除试剂的装置及***。主题装置是特殊设计以从传出的流体收集位置选择性地去除流体的装置，其中，在某些特别感兴趣的实施例中，像在下面更详细描述的那样，装置以非闭塞为特征，即它们没有闭塞的元件，尤其是在它们的远端。非闭塞的意思是，至少当没有从收集位置和接受对象去除流体和试剂的时候，流体进入装置并且离开装置，此时流体不流到接受对象体外，即此时流体留在体内。这样，在某些实施例中，因为在操作装置期间装置绝对不会呈现使将装置放在其内的脉管闭塞的构造，所以装置是非闭塞的。在其它实施例中，可以构造装置，从而使它在特别的流体收集位置收集所有流体，但然后在某个地方提供从装置排出所收集的流体(当没有从接受对象去除试剂时)，从而使流体总是留在体内(例如在装置的远端处)，且在流体返回到身体之前不会流到体外，即所收获的流体总是在体内的。基于使用了特别的装置，基本上在流体收集位置或在流体收集位置的下游区域，可以使流体返回到身体。在这些后来的实施例中，当可以构造装置以从流体收集位置收集所有流体的时候，因为在流体不流到体外的情况下可以选择性地使流体返回到接受对象，所以对于本发明的目的是非闭塞的，从而以像在上面较充分展开的那样实践只是从接受对象去除至少被猜测含有目标试剂的流体的主题方法。应该注意的是，在这些后来的实施例中，当从身体去除至少被猜测含有试剂的流体的时候，装置可以呈现这样的构造，从而基本上从流体收集位置收集并且去除所有流体。

主题***是完全不同的元件的收集和组合，该元件包括像抽吸元件及其控制器那样的主题装置及主题方法所使用的其它构件，例如一个或多个试剂检测器、数据记录器/显示器、输送***和相似的构件。查看作为根据主题发明的***的示意图的图1。

在利用在下面所描述的有代表性的装置用于实践主题方法时，抽吸元件例如腔(多个腔)放置在至少一个使来自要被去除的试剂引入位置(多个试剂引入位置)的流体最终汇聚的区域内(即生理上传出的流体收集位置)，例如冠状窦。抽吸机构与每个抽吸腔的近端都是相通的，并且在抽吸腔的远端处能够引起从区域去除流体。当存在时，抽吸控制器包含机构以控制抽吸机构随时间所启动到的程度。可选择地，本发明可以包括对检测器的利用，该检测器将一个或多个信号提供给控制器，然后利用该控制器以确定抽吸机构所启动的时间安排和程度。可选择地，本发明可以包括对来自注射/输送***的一个或多个信号的利用，作为到控制器的输入。控制器可以包括计时器或能够对EKG周期进行计数的装置，以确定抽吸机构随时间所启动的程度。可选择地，本发明可以包括对记录装置和/或交互式显示器的利用，以将***在过程期间的活动记入日志和/或显示***在过程期间的活动，或改变支配***构件运转的参数。

现在，将分别对主题装置和***进行更详细的描述。

装置

在主题发明的某些实施例中，装置至少包括抽吸元件，该元件典型地由以下东西组成：(a)至少一个非闭塞的抽吸腔，(b)抽吸机构，其中，在某些实施例中抽吸元件还可以包括抽吸控制器。现在，对这些元件中的每个都将进行更详细的评论，无论是固定的元件还是可选择的元件。

抽吸腔

在主题装置内，提供了一个或多个抽吸腔，其中，抽吸腔(多个抽吸腔)构建或构造为以例如经由像静脉脉管***那样的身体管路的方式引入到目标收集位置例如传出的流体收集位置或邻近其的位置内，从而可以将远端定位在目标位置内，用于收集所引入的介质。在许多目标传出的流体收集位置是心血管传出的流体收集位置的实施例中，例如像在从冠状窦收回载有化合物的流体的情况下那样，可以存在带有适于可能通过引导线或类似的元件引入通过臂的、颈的或大腿的进入位置以前进到冠状窦的长度的导管，用于经皮输送。在这些实施例中，抽吸腔是具有足够尺寸以经由脉管例如静脉的路线将其引入到传出的流体收集位置内的导管装置，其中这样的尺寸为本领域的那些技术人员所知并且本领域的那些技术人员很容易地确定这样的尺寸。

在某些实施例中，抽吸腔沿着它的长度具有多于一个的直径。例如，为了更容易地进入或接近收集位置，抽吸导管的远端部分为第一直径，从而使远端部分匹配于收集位置解剖学的几何限制。为了减小对沿着抽吸腔全长的流动的阻力，抽吸腔具有用于抽吸腔的一个或多个近端区段的第二较大的直径。在一些为了成功地抽吸到所有进入收集位置的流体而可能需要高度流的情况下，这样的构造有助于减小与半径的四次方成比例并且由此非常敏感于腔直径的腔的总阻力。

像在上面所指出的那样，在某些实施例中，特别将抽吸腔构建成是非闭塞的。同样地，这些实施例的抽吸腔不包括闭塞元件例如气囊或其它被设计成使脉管或管路闭塞的元件。同样地，这些特别实施例的主题装置是没有闭塞元件的装置。

抽吸机构

在主题装置内，每个抽吸腔都可操作地连接到至少一个抽吸机构上。可以存在多于一个的连接到每个抽吸机构的抽吸腔。抽吸机构的作用是经由抽吸腔从目标区域回收流体。在某些实施例中，抽吸机构然后可以处理流体，将流体转移到再循环***内以将流体重新引入到体内(像在美国专利No.5,925,016中所描述的那样，其中通过参考将该专利所披露的事物予以合并)，或像想要的那样将流体简单地储存在贮液器内。再循环***可以包括机构，以使大致不想要的成分与大致想要的成分分开。这样的***可以包括过滤器、离心分离器、流式细胞仪或其它类似的设备。抽吸机构可以包括确定流体特征的元件，通过该确定流体特征的元件可以在数量上或质量上确定所抽吸的流体的特征。

抽吸机构的一个实施例是尺寸适宜的与抽吸腔流体相通的注射器。当通过抽吸控制器启动时，注射器的活塞缩回，引起对流体的抽吸。可以利用若干机构中的任何一个，以提供缩回注射器所必须的马达力。可以利用接附到带螺纹的杆上的转动马达，以通过将活塞连结到类似于机械螺母或其它接附到带螺纹的杆上的接收螺纹的器具的构件上而引起回拉运动。这样的实施例的变体是将接收螺纹的器具接附到马达上，并且在活塞上具有带螺纹的构件。可选择地，转动马达可以使接附到活塞上的缆索缠绕，或可以使用齿条和小齿轮***。可选择地，马达力可以来自预载弹簧，该预载弹簧具有储存在其内的足够能量以拉回活塞。可选择地，马达力可以来自压缩气体室或真空室。

可选择的实施例具有在其中存在真空并且通过在真空室和抽吸腔之间允许流体相通而使对物质的回收得以发生的室。这种真空元件类似于合并在Vacutainer***内的用于放血的原理。

可选择的实施例利用滚子泵，由此在抽吸腔外部的在抽吸腔近端附近的滚子压缩管道的柔软部分并且将腔的内容物推向近端。

可选择的实施例具有这样的抽吸腔，由此使抽吸腔的近端与周围环境或其内部压力等于周围环境压力的容器流体相通，从而使在静脉循环和周围环境之间的压力差提供引起抽吸所必须的机械动力的主要部分。

又一个可选择的实施例具有这样抽吸腔，由此将抽吸腔的近端放置在较抽吸腔远端低的高度上，从而在这些地方中的每个处的流体的势能的差别引起流体主要通过重力流出近端。

基于即将到来的特别应用的性能需要，这些机构中的每个都可以具有严格的二元启动(开或关)或它们的启动程度可以是可控制的。用于控制活动程度的致动器可以包括阀门、制动机构、电子控制器、放大器和其它常见的机构。

抽吸控制器

像在上面所指出的那样，在某些实施例中，抽吸元件还包括抽吸控制器。然而，在某些实施例中，没有抽吸控制器，例如在那些抽吸机构是由专业医护人员手动操作的注射器的实施例中。

当存在时，像在下面所描述的那样，抽吸控制器是响应于输入信号而启动抽吸元件的元件，例如其中输入信号可以由实施方法的操作者或检测器元件提供。抽吸控制器可以用简单的开/关方式启动抽吸元件，或可以用更复杂的方式启动抽吸元件，例如随时间而改变程度，从而抽吸控制器可以提供用于控制抽吸机构随时间所启动到的程度的途径。

抽吸控制器接收一个或多个输入。这样的输入可以包括例如来自实施方法的专业医护人员的手动的输入或来自一个或多个检测器或仪器的信号。同样地，在某些实施例中，主题装置与一个或多个检测器构件一起使用，其中，检测器构件与装置可以是也可以不是整合的，即检测器构件可以是装置的部分也可以不是装置的部分。

在主题方法的某些实施例中，在设计和/或操作本发明时，考虑到了在已经将试剂引入之后的选择性地对试剂进行收回的过程的两个目的。第一目的是收回高百分比的所引入的物质，而第二目的是尽可能少地去除原生流体(例如血液)。在某些实施例中，这些目的可能是彼此冲突的。例如，通过抽吸较大体积的流体，可以最容易地获得对较高百分比的所引入的物质的收回，而通过抽吸较小体积的流体，可以最容易地获得对较小体积的原生流体(例如血液)的去除。因此，可以合乎人们意愿的是，将改变使抽吸机构启动的浓度阈值的方法合并到控制器内。较低的阈值可能提高所收回的试剂的百分比，而较高的阈值可能使所收回的原生流体的数量最小化。

用于启动抽吸的试剂浓度的阈值可以是不同于用于关闭抽吸的试剂浓度的阈值的。可选择地，抽吸速率可以是试剂浓度的更连续的函数。例如，较高的试剂浓度可以将可以提高抽吸速率的信息指示给控制器。可选择地，抽吸速率可以是试剂浓度和时间的函数。

基于实施了特别方案，可以控制若干其它参数，以使收回的目的和效率最优化。例如，可以调节注射速率和/或抽吸速率，以产生最佳的收回。

如果抽吸速率小于生理上相应的经过靶向区域的流速，那么所引入的试剂的某个部分就可能流过抽吸腔的远端并且没有被收回。相反地，如果抽吸速率大于生理上相应的经过靶向区域的流速，那么就可能抽吸了过多数量的原生流体，通过以倒退的方式行进，该原生流体中的一些可以到达抽吸腔。在某些实施例中，使抽吸速率与通过进行收回的靶向区域的生理流速匹配，这提供了合乎人们意愿的最佳解决办法。用于在抽吸腔的远端检测流速的传感器可以有助于实现这项优化。

类似地，在注射位置，如果与在注射位置能够被立即接收而用于顺行性流动的试剂相比，引入了更多的试剂，那么就可能使该试剂转向到全身循环，这样就不能在靶向收集区域有效地使该试剂收集。当在冠状口附近注射血管造影染料的时候，在荧光检查法下可以查看到这种情形的发生，在其中多余的染料流回到大动脉内，并且就诊断目的而言多余的染料基本上是被浪费了，同时增加了试剂的全身浓度。然而，如果与能够被立即接收而用于顺行性流动的试剂相比，将较少的试剂注射到注射位置内，那么试剂将被原生流体所稀释。由于为了收回固定的目标体积的试剂而不得不抽吸更多的原生流体，所以这种早期的稀释将使在目标位置的对试剂的收回的效率变得更差。在某些实施例中，使用了用于在注射位置检测流速的传感器，以实现这项优化。

而且，控制器可以在它的控制算法中包括动态构件(即它可以是自适应的控制器)，由此感测在注射/抽吸周期期间所收回的试剂的百分比，并且控制器对用于周期的参数例如用于抽吸的浓度阈值和/或注射速率和/或抽吸速率和/或抽吸持续时间进行调节，但不局限于此。可以随连贯的周期而反复地进行这些调节，以试图对用于后续周期的注射参数和抽吸参数进行优化。

可选择的检测器构件

许多不同的检测器构件可以与主题装置一起使用。通常在体外的可能的检测器或仪器包括EKG导线、荧光检查图像、自动化的注射***和/或来自技师的手动触发信号。然后，基于注射以来的时间或手动触发以来的时间，控制器可以执行抽吸随时间的曲线。可以随许多心动周期或随常规的时间来确定这样的曲线的时间安排。也可以利用在荧光检查图像内的像素的模式和/或密度，以对产生成像对照的物质的注射和/或迁移进行识别。

在其它实施例中，感兴趣的检测器包括基于光纤的传感器、温度传感器、声音传感器、pH检测器、基于电容的检测器、流体速度检测器、导电率检测器和能够检测铁-电磁变化或磁化率变化的检测器(例如查看2003年1月出版的《血液》的第101卷的第1期的第15-19页)。EKG输入

在某些实施例中，利用了来自EKG电极的信号，以提供基于生理的计时器，在其中控制器包括在部分地根据或完全地根据已逝的心动周期的数目而确定的注射物质的时间之间的延时，而不是利用以秒测量的绝对时间。在某些实施例中，两种对时间的测量组合起来，以开发用于触发相对于注射时间的抽吸模式的算法。例如，基于在预定的周期数目(例如3.5个心动周期)已经逝去之后或在绝对的时间数量(例如8秒)已经逝去之后，无论用哪种对时间的测量，算法都可以使抽吸开始。在许多实施例中，因为心动周期与在大多数器官内的血流程度有关，所以利用心动周期是感兴趣的。也可以利用心率，以确定抽吸的峰值速率和抽吸随之进行的时间进程。更快的心率可能指出可以通过使抽吸更快地发生并且/或使抽吸在更短的时段发生而对抽吸进行优化。

可以像在常规EKG中那样在外部将EKG导线放置在皮肤上，和/或可以像在许多电生理研究中所做的那样在体内将EKG导线输送。在体内导线的情况下，可以将这些导线合并在引导线或导管内，例如用于将抽吸腔和/或检测器输送到目标位置的那些引导线或导管。通过将EKG导线与在***中已经被利用的导管和/或引导线合并在一起，使本发明的***变得更加没有接缝，使得较少地依赖于外部构件。

基于成像的输入

可以使用像荧光检查图像序列那样的图像序列所应用的算法，以识别在图像序列内产生对照的物质的注射时间。这样的算法的有代表性的实施例是检测在每帧内的像素的密度的柱状图随时间的实质变化的算法。接下来，基于像素密度的柱状图恢复到其近似基准分布(像每次在注射物质之前那样)的速率，对造影剂扩散的速率进行了计算。利用这两个参数，以把输入发展到抽吸机构的控制器内。其它可以应用的有代表性的算法包括：基于质地的算法、基于柱状图的算法、基于衍生物的算法和运动估计算法，但不局限于此。所使用的算法依赖于所成像的解剖学区域，并且所使用的算法也可以接收EKG和/或呼吸信号作为输入，以有助于使算法考虑到随心动周期和/或呼吸周期在图像帧之间的区域的运动的任何影响。可以实时地运用这样的算法，也可以利用对产生图像对照的第一物质注射中的一个的后处理而实施这样的算法，以有助于对抽吸参数进行优化，用于按下来对所注射的物质进行反复去除。后来的***的优点是，与实时***相比，它可能具有较低的硬件要求，但它可能不会针对抽吸控制器而产生在产生那些所优化的抽吸参数期间进行反复所必须的信息。不用一定将对抽吸参数进行快速优化所必须的计算能力和接口电路直接合并到抽吸控制器本身内，但可以将它们合并在软件和/或硬件***内，该软件和/或硬件***合并在图像获得装置内或直接连接到图像获得装置。在这种情况下，检测注射时间和/或所注射的物质的散布速率的***可以构造为将输入信号发送到抽吸控制器，该输入信号描述了它对以下参数中的一个或多个的估计或计算：注射开始时间、注射结束时间、所注射的数量、注射随其发生的时间进程、物质的散布速率、物质流动到的区域、物质前缘的速度和其它参数。可选择地，输入信号可以将开始抽吸的时间、结束抽吸的时间和/或在那个时段期间抽吸以统一的速率或可变的速率应该发生到的程度直接告知抽吸控制器。在这种情况下，抽吸控制器的主要部分可以嵌入在进行图像处理的***内，并且可以使抽吸控制器的成本最小化，该抽吸控制器可以是一次性的构件。除了基于荧光检查法的图像序列之外，只要所注射的物质包含了在所利用的特别成像形式中产生图像对照的成分，那么利用超声图像、计算机断层、磁共振图像和其它能够随时间而使图像快速地连续起来的形式(图像获得速率足够快速以观察到所注射的物质的迁移)，就可以应用类似的算法。

基于光纤的输入

***的某些实施例利用一个或多个基于光纤的传感器，以检测所引入的物质的存在。光纤是极其廉价的、多用途的、一次性的、生物相容的并且是非导电的，这使得光纤成为用于体内传感器的理想材料。经由一个或多个抽吸腔或在抽吸腔旁边，将一条或多条光纤分别输送到将要从其抽吸物质的区域的附近。可选择地，光纤合并到一个或多个抽吸腔内，或经由包括在携带抽吸腔(多个抽吸腔)导管(多个导管)内的抽吸腔(多个抽吸腔)输送光纤。不管输送光纤束(多条光纤束)的特殊结构和样式如何，都可以利用多种样式的光学检定在将要从其抽吸物质的区域附近的血液或其它流体。可以沿着光纤束传送可见光或红外线波长的光，并且可以利用可见光或红外线波长的光以对在光纤远端附近的区域进行照明。然后，可以用若干种途径对在那个区域内的光与流体的相互作用进行测量，以提供指示出流体组分的信息。沿着相同的光纤或经由另一条光纤，可以收集散射光或反射光。散射光或反射光的强度可以改变，或其电磁频谱组分可以改变，或二者都可以改变，并且通过在光纤近端的检测器可以检测到这样的改变。可选择的实施例利用一条光纤收集从另一条光纤发出的光，并且利用在经过居间流体的传送期间光性质的改变以对流体组分进行估价。

因此，可以在主题方法的装置和方案中使用多种基于光学的不同的检测***或元件，其中为了确定或评价在流体内的性质例如目标试剂的存在，基于光学的检测***可以对所传送的光和/或所吸收的光进行评价。同样地，在某些实施例中，可以对传送经过流体的光和/或流体所吸收的光实施光谱分析。可选择地，可以对反射光/散射光实施光谱分析。在某些实施例中，可以在一个或多个有限数目的波长范围进行光谱分析，例如从大约300微米到大约5000微米、从大约700微米到大约2000微米、从大约900微米到大约1900微米等。检测***可以包括单一光纤的实施例或多光纤的实施例，其中***可以包括反射构件。

正常的血液或其它生理流体具有可测量的与所发出的光的相互作用，可以在使用装置之前就知道该所发出的光，或可以在引入要被抽吸的物质之前一旦放置好光纤就校准该所发出的光，从而在没有要被引入并且要被抽吸的物质影响的情况下，使对那种流体的基准光学性质的在解剖学上更特殊的和/或患者更特殊的估价得以实施。然而，一旦要被引入的物质进入通过光纤***进行检定的区域，***就将识别出所收集的光的性质的基于浓度的变化。利用那个信息作为到控制器的输入，以触发是否启动抽吸并且可能触发将要发生的抽吸的程度。这种***好于基于时间的***的主要优点是，为了触发抽吸而检测并且利用要被抽吸的物质的浓度的升高的能力提供了高度优化的***，该***只是去除包含了最高浓度的要被去除的物质(多种物质)的像血液那样的生理流体。

在一些情况下，要被引入的物质可能是这样低浓度的，或具有难于用足够的灵敏度和/或特异性进行检测的光学性质。因此，可以合乎人们意愿的是，将一种或多种第二成分与要被引入的用于治疗或诊断目的的物质(第一成分)包括在一起，在引入第一物质的同时将该第二成分引入。这样的第二成分的例子包括在可见波长内是透明的盐水或当将较短波长的光子给予它们的时候产生特殊波长的荧光成分(或其它标记的成分，例如放射性同位素标记的化合物、用发色方法标记的化合物等)或染了色的化合物。可以在不影响第一成分的活性位置的位置，将第二成分合并作为第一成分的一个或多个分子的功能性成分。这些第二组分的利用将作为标签，以通过根本地使检测过程的信噪比得以提高而有助于识别所引入的流体批已经迁移到用于抽吸的靶向区域。在那些已知第一和第二成分经过脉管床或其它解剖结构的活动性存在不同的情况下，设想在检测到第二成分和设想第一成分已经到达目标区域之间的延时，这可能是必须的，并且可以在确定开始抽吸和结束抽吸的适宜时机中，通过抽吸控制器将那个延时予以合并。在又一个可选择的实施例中，标签成分和试剂成分可以存在于室内或包含元件内，该室或包含元件用于使标签成分和试剂成分保持在限定的取向内或使标签成分和试剂成分保持彼此的空间关系。可以将标签成分和试剂成分放置在其中或包裹在其中的有代表性的室或包含元件包括微泡、脂质体、细胞等，但不局限于此。

由于以下情况是可能的：可以将一个或多个传感器并列于解剖结构，因此不能将传感器引导向在结构的腔或内腔内流体，所以可能需要若干基于光纤的检测器，以对目标区域的组分进行适当的检定。为了较早地提供对要被抽吸的物质到达抽吸端口附近的时候的指示从而***可以通过抽吸控制器更优化地安排其活动的时间，可以将传感器放置在抽吸端口的远端的偏移上游。为了有助于对通过***成功收回的流体的数量进行定量，可以将类似的传感器放置在抽吸腔(多个抽吸腔)内。

在其它有代表性的实施例中，使用了像热电偶或热电阻器那样的温度传感器，以检测温度稍有不同的流体进入到流体收集位置内。在这些实施例中，通过与在前面提及的光纤的方法相同的方法，一个或多个温度传感器输送到抽吸的目标区域。当流体引入到体内的时候，所引入的流体或其相当大部分具有不同于体温的温度。通过使流体在被引入之前具有较体温低的温度，可以建立这种温度差异，或可以在流体进入注射导管内或恰好在流体进入注射导管之前，稍微对流体进行加热(例如加热到小于50℃的温度)。当所引入的流体行进经过在引入位置和抽吸位置之间的毛细管或其它小管路的时候，流体与它所行进经过的组织的温度大致均衡。然而，可得到的温度传感器的高精度是足以对剩余的温度差异进行检测的，当所引入的流体在首次通过所灌注的器官之后进入目标抽吸区域的时候，该剩余的温度差异是被希望的。

这种措施的缺点是，像造影剂那样的允许在处在体内的注射导管的腔内停留多于几秒的流体可能具有足够的时间来实现与体温的热平衡。这种平衡意味着，当要被引入的流体进入目标抽吸区域的时候，通过热方式，要被引入的流体的初始体积可能是不可检测的，该初始体积大约等于导管的腔的体积。一种克服这种局限的方法是，用像盐水或血液那样的危害较小的流体柱代替在注射腔(多个注射腔)内的要被去除的流体柱，从而使像造影剂那样的要被引入的具有潜在危害的流体不会在注射开始之前在处在体内的注射腔(多个注射腔)的部分内。可选择的方法是，当流体进入身体的时候，对在恰好在注射腔的远端附近的腔内的流体进行加热，以用相对的极性建立温度梯度。可以通过将电加热元件合并在注射导管的远端内，实现这种措施。

声音传感器

在其它有代表性的实施例中，利用一个或多个超声换能器代替基于温度的传感器或基于光纤的传感器，或除了基于温度的传感器或基于光纤的传感器之外，还利用一个或多个超声换能器。这样的换能器可以具有机械转动的能力或平移运动的能力，也可以不具有这样的能力，或具有相控阵功能以对所发出的声音脉冲的方向进行控制。使用换能器，以将一系列声音脉冲发到在抽吸腔远端区域附近的区域内。可以利用换能器的一个或多个，以对后向散射的声音能量或传播的声音能量进行检测。当用包含了一些在上游引入的物质的流体代替处在其纯粹形式内的血液或其它生理流体的时候，从区域后向散射的声音信号的强度和/或传播通过区域的声音信号的强度有所改变。其它感兴趣的改变包括信号的频谱的斜度的改变或信号包络的统计学性质的改变。利用这些改变，以提供对载有在上游引入的物质的流体的存在的指示，以通过控制器触发抽吸机构。

其它传感器

其它感兴趣的传感器包括那些检测流体的pH的改变的传感器；检测在两条电绝缘导线之间的介电常数的改变的传感器，其中在两条电导线之间发现了流体；检测在两条经过其使非常低的电流经过它们的电路的不绝缘导线之间的流体的导电率的改变的传感器，该电路在它的路径内包括流体；和检测在两个线圈之间发现的或通过磁共振成像***发现的流体的磁性质的改变的传感器等，但不局限于此。

定位和/或保持机构

在一些实施例中，在目标区域，非闭塞的定位和/或保持机构与抽吸腔和检测器中的一个或两个合并。为了本发明的目的，大体上将定位机构限定成趋向于将抽吸腔元件或检测器元件放置在与其它可以发生的地方相比更合乎人们意愿的常规的地方的机构。例如，在目标位置内，它可以使抽吸腔或检测器居于中心。通过使一个或多个抽吸孔远离目标区域的壁，这样的机构可以减小对抽吸的阻力。通过将检测器定位在更完全地被在其中可能发现要被检测的试剂的流体所包围的地方，它可以使检测的精度得以改善。如果检测器非常邻近靶向区域的壁或其它结构，那么检测器在检测要被去除的试剂方面可能还具有困难。而且，可膨胀的非闭塞的机构可以用于以下目的：有助于将抽吸腔的远端和/或检测器保持在抽吸靶向区域内。这样的机构应该有助于使操作者确信抽吸腔足够长时间地保持在目标区域内以实现想要的性能。

除了先前在上面所评论的非闭塞的漏斗形状的可膨胀的部件之外，描述了若干用于定位和/或保持机构的实施例。例如，查看图“到13。一个这样的机构包括一套一个或多个由镍钛合金、不锈钢、塑料或其它类似的材料制造的形状记忆元件。形状记忆元件可以处在至少两种状态中的一种。第一状态处在能够输送到目标区域的收缩形式内。通过包围形状记忆元件的外壳，可以使形状记忆元件保持在这种构造，并且保持收缩构造。这种外壳可以是独立的外壳，或也可以是包含了抽吸腔的导管，从而当元件处在收缩形式的时候元件大致放置在抽吸腔内。可选择地，通过沿着行进了导管长度的部件施加的张力，可以使元件保持在收缩形式，将元件合并到该导管上，那个部件大致可能存在于处在那个导管内的独立的腔内。当将检测器和/或抽吸腔输送到目标区域的时候，就可以允许元件进入膨胀形式。这样的膨胀形式可以类似于打蛋器的形状(像在图11中所显示的那样)，或也可以处在螺旋形状(例如查看图12)，或也可以处在若干其它产生远离周围结构的非闭塞方式的形式，例如一个或多个环或笼。通过操作者移动在导管近端的元件或通过回收外壳或一些其它类似的机构，可以允许膨胀的发生。可选择的实施例具有呈现大体上像“猪尾巴”的形状的抽吸导管和/或检测器的结构(例如查看图13)。

流动调节器元件

在某些实施例中，装置包括至少在从传出的流体收集位置去除流体期间用于对经过传出的流体收集位置的流体流动进行调节的流动调节器元件。因此，装置可以包括使经过收集位置的流体流动的性质发生改变或发生变化的元件，该改变或变化例如通过加长流体流动路径、通过使流体流动路径变窄、通过改变经过收集位置的流体流动的速度等而得以实现。例如，装置可以包括当将其定位在流体收集位置内的时候可以展开的可膨胀的元件或可展开的元件例如气囊，从而以使经过位置的流体流动的参数发生变化。基于装置的性质和正在实施的特殊方案，可以在抽吸元件之前，在大致与抽吸元件的位置相同的位置，或之后将流体流动调节元件定位。

流体排出元件

在某些实施例中，主题装置包括一个或多个定位在抽吸元件的远端的下游的但仍在装置的远端处的流体排出端口，在该抽吸元件的远端处进入抽吸腔。在许多实施例中，通过至少可以在“开放”位置和“关闭”位置之间移动的流动调整器元件，对经过流体排出端口或多个流体排出端口的流体流动进行控制，从而可以对经过一个或多个排出端口流出抽吸元件的流体进行控制。在这些实施例中，可以存在多种不同的排出部分构造，包括阀门、可关闭的窗口等。在下面，将进一步对有代表性的实施例进行描述。

特殊的有代表性的装置

本发明的装置可以包括一个或多个在上面所描述的特点。接下来的章节更详细地描述了在实践主题方法时可以使用的装置的各种有代表性的实施例。

在图2所示的一个实施例中，描绘了设计成用于在从冠状窦去除试剂的方法中使用的有代表性的导管。在这个有代表性的导管装置20内的是挤出的导管22，伴有形成远端24的尖端弯曲，从而可以更容易地将它输送到冠状窦28。在这个实施例中，导管的直径小于来自右心房21的冠状窦28的入口26的直径，当没有启动抽吸机构的时候允许血液从冠状窦排出。典型地，这种导管结构的远端24的外部直径的范围是从大约1.0毫米到大约30毫米，例如从大约2毫米到大约7毫米。

例如像在图3中所描绘的那样，在某些实施例中，主题导管的远端是简单的开口。在图3所描绘的装置的远端内，抽吸腔30在它的远端以开口31结束。开口的内部直径32的范围是从大约1.0毫米到大约30毫米，例如从大约2毫米到大约7毫米。远端的外部直径33的范围可以是从大约1.1毫米到大约35毫米，例如从大约2.1毫米到大约7.3毫米。

像在图4A中所描绘的那样，在上面实施例的变形内，提供了带有更倒圆尖端的导管装置。在图4A所示的有代表性的装置内，装置40的远端41可以在远端尖端内具有例如用于使引导线通过的孔42。另外，典型地有一个或多个用于抽吸，即，流体进入抽吸元件40的孔43，例如窗孔。图4B提供了对图4A所示的装置的变形的描绘，其中如图4B所示，导管的壁的远端区段在其中也可以具有一个或多个孔(即窗孔)。多个孔允许在抽吸期间减少创伤的发生。如果抽吸导管的远端部分的尖端或一侧与要被抽吸的结构(例如冠状窦)的壁发生接触，那么不与壁发生接触的孔将仍然能够接收来自窦的流。这种结构使由抽吸造成的壁损伤最小化及允许更可靠地对流体进行抽吸。孔或窗孔43的直径可以大幅度地变化，但在某些实施例中其范围是从大约100微米到大约7毫米，例如从大约300微米到大约3毫米。在这些实施例中，导管装置/抽吸元件的远端典型地是不可膨胀的。

像在图5中所显示的那样，在又一个可选择的实施例中，装置50的抽吸导管尖端51是可膨胀到在不使流动在顺行性方向上闭塞的情况下使流动模式发生改变的形状的。这样的实施例的例子是在输送外壳(未显示)内输送的抽吸导管。在利用这样的实施例时，一旦在要被排空的区域内输送了抽吸导管的远端尖端，就将外壳回收。构建这些实施例的抽吸导管，从而当回收外壳时使抽吸导管的远端51膨胀以形成漏斗形状或类似的几何形状，其中漏斗的远端的直径52可以变化，并且在有代表性的实施例中，其范围是从大约2.1毫米到大约50毫米，例如从大约3.0毫米到大约10毫米。以最大直径确定这种漏斗的尺寸，使得它不会与目标区域的壁53形成圆周接触。当然，漏斗以约束在抽吸期间回收流体的常规方向的非闭塞方式提供流变学优点，从而当启动抽吸机构时在目标区域内使血液的倒退流动最小化。通过例子，本发明的意图是，在冠状窦内捕获在顺行性方向上流动的从心脏静脉进入冠状窦的流体，但不引起来自右心房的血液倒退进入到冠状窦内。众所周知地，因为这样的设计的非闭塞性质，血液可以在抽吸腔的远端尖端周围流动，并且当没有启动抽吸机构的时候血液沿着它的正常路径前进。

其它实施例是具有可以膨胀到与目标区域的壁形成接触来抽吸的尖端的装置，但由于在导管的远端区段或远端尖端内的或在其附近的孔或穿孔例如窗孔，所以不会引起流动的闭塞。查看例如图6A和6B。在图6A和6B所描绘的装置内，装置60包括可以具有可展开的漏斗构造的远端62。提供了多个流体排出端口63或窗孔，以当抽吸没有发生的时候提供流体从装置的排出。同样地，这个实施例有助于在抽吸期间产生想要的流动模式，而在当抽吸机构不活动的时候不使流动闭塞。通过将网状材料用于漏斗状的尖端的部分或通过在较不可渗透的材料内产生孔，可以构建这个实施例。可选择地，可以有一个或多个覆盖孔或网的片状物64，从而使窗孔是可密封的。这个实施例的这些片状物作为单向阀门，在其中当抽吸机构不活动的时候这些片状物对向前的流动产生最小的阻力，但当启动了抽吸机构的时候由于在抽吸期间这些片状物大致关闭孔或孔隙，所以这些片状物将相当大的阻力提供给倒退流动。主要由于在相对于抽吸腔外侧的区域处在尖端远端的、邻近尖端的区域内产生了负压而使这个关闭动作得以发生。图6A显示了没有进行抽吸的装置，其中如箭头所示血液流到装置的远端内并且从窗孔或窗口流出来。图6B显示了在抽吸期间的装置，其中片状物64使窗口63密封，使得在装置的远端内流动的血液保留在装置内，并且按箭头方向流动到装置的近端，并且最后从身体流出。

图7A和7B提供了根据本发明的装置的又一个实施例，可以使用该实施例以选择性地从冠状窦去除目标试剂。在图7A和7B所描绘的装置内，装置70包括近端71和远端72。将远端72显示成定位在冠状窦73内。定位在装置70的远端72处的是多个流体进口端口74，该流体进口端口74允许血液在冠状窦的口75的上游进入装置。在右心房78内定位在处在口75的心房侧的装置上的是检测器76，该检测器76可以对处在通过检测器的流体内的试剂的存在进行检测。也出现在口75的心房侧的是流体出口端口或窗口77，可以基于装置是否处在如图7A所示的非抽吸状态内或处在如图7B所示的抽吸状态内而可控制地允许流体流过该流体出口端口或窗口77。

图8A到8C提供了对装置70的各种可关闭的排出端口或窗口77的实施例的描绘。在图8A中，窗口80处在可滑动的部分82上，可以基于是否需要窗口是开放的或是关闭的而使该可滑动的部分82移动到外壳元件84内或从外壳元件84移动出来。箭头86显示了当窗口处在开放位置的时候流体经过窗口80从装置流出来的方向。箭头88显示了当窗口处在关闭位置的时候流体流过装置的方向。

在图8B中，窗口80处在内部部分81上，可以基于是否需要窗口是开放的或是关闭，例如通过转动内部部分81和/或外壳元件84而使该内部部分81相对于外壳元件84的位置发生转动。箭头86显示了当窗口处在开放位置的时候流体经过窗口80从装置流出来的方向。箭头88显示了当窗口处在关闭位置的时候流体流过装置的方向。

在图8C中，窗口80处在于可移动的片状物85之下的内部部分81上，可以通过在内部部分81的内侧提供负压而使该片状物打开或关闭。箭头86显示了当窗口处在开放位置的时候流体经过窗口80从装置流出来的方向。箭头88显示了当窗口处在关闭位置的时候流体流过装置的方向。

图9提供了对利用主题发明的方法用于从冠状窦收集试剂的可选择的装置的描绘。在图9所示的装置内，装置90包括具有感测元件94的远端92。邻近远端并且定位在右心房内侧的是收集元件或漏斗96。在抽吸期间，像在图9中所显示的那样使收集元件或漏斗96展开，并且收集元件或漏斗96大致收集了所有经过口从冠状窦流出来的流体。

图14A到14C提供了对图9所示的装置的可选择的实施例的描绘，在该实施例中流体收集发生在邻近传出的流体收集位置(即冠状窦)的目标位置(即右心房)处，并且图14A到14C进一步说明了抽吸腔141的远端部分不一定必须存在于汇聚位置例如冠状窦内，但可以主要地存在于邻近汇聚位置的区域例如右心房142内。在使用图14A到C所示的装置时，当在汇聚位置内感测到了要被去除的试剂的时候，启动抽吸机构，并且当要被去除的试剂离开汇聚位置的时候，对它进行抽吸。在某些实施例中，抽吸腔是一种可以前进从而使其远端尖端进入更邻近于汇聚位置的抽吸腔。这种运动可以次于开动抽吸机构的动作而发生，该开动抽吸机构的动作趋向于向前拉动导管尖端，或这种运动可以由于抽吸腔被迫平移而发生。可选择地，引导线或其它杆状物144可以处在汇聚位置内，并且可以包含感测元件145。这种杆状物在它的远端可以具有锚定元件144，从而可以暂时地使它锚定在汇聚位置内。这样的工具的例子是不会使流动闭塞的可膨胀的部件，例如打蛋器形状的镍钛合金元件144。以更有效地将抽吸腔的前进引导向汇聚位置的方式，将这种杆状物与抽吸腔一起布置。例如，杆状物可以同轴地位于抽吸腔内或同轴地位于作为抽吸导管的部分同轴地行进在抽吸腔内的独立腔内。在抽吸腔的远端具有元件，例如面向汇聚位置的漏斗或类似形状的尖端的情况下，抽吸导管可以向汇聚位置平移，从而使尖端围绕进入汇聚位置的开口，例如冠状窦的开口形成暂时的密封，该元件的尺寸是足够大的以避免其完全进入汇聚位置。特别要查看图14A和14B。像在图14A到14C中所显示的***那样的在其中抽吸导管的远端尖端是可膨胀的以覆盖较主要的汇聚位置大的区域的***的优点是，如果在特别的患者或接受对象体内有额外的管路146，例如注入右心房内而不是注入冠状窦内的异常的中间心脏静脉，要被收回的试剂可以经过该管路146逃逸到基本环流内，那么冠状窦和中间心脏静脉的开口通常是可由抽吸腔的远端尖端所包围的，这样就提高了收集试剂的效率。这样的实施例的另一个优点是，如果在非常接近流体收集位置的开口或排出点的地方，汇聚到流体收集位置内的管路中的一些出现了上述情况，那么通过将抽吸腔的远端尖端直接定位在位置的外侧(像在图14C中所说明的那样)，使从那些最接近位置的开口或排出点的管路泄漏的试剂的数量最小化。例如，中间心脏静脉较常见的解剖结构是在非常接近冠状开口的点上排放到冠状窦内。利用在上面所描述的实施例，以在接近冠状开口的右心房内具有抽吸腔的远端尖端，而不是在冠状窦内具有抽吸腔的远端部分，这在某些实施例中可以是更有利的。一旦启动了抽吸机构，就可以使抽吸腔的远端尖端趋向于邻靠在右心房的壁上，包围冠状开口和任何附近的心脏静脉回流的异常点(例如查看图14C)。

在图14A到14C所描绘的有代表性的装置及对其利用的变形内，图15A和15B提供了对像在图14a到14C中所显示的装置那样的装置的描绘，其中装置还包括分流元件。在图15A和15B所示的装置的实施例中，抽吸腔是一种对限定收集位置的结构产生密封的抽吸腔，从而大体上引导在收集位置内的流体进入抽吸腔并且行进在抽吸腔的远端部分内。在这样的实施例中，抽吸腔具有一个或多个排出端口150，该排出端口150开放到循环内并且大体上应该允许在远端处进入抽吸腔的流体在沿着腔的更近端的点上回到循环内(像在上面所描述的那样，例如与图8A到8C关联)。当启动抽吸机构的时候，如果没有完全关闭的话，一个或多个端口大致关闭，这样就将进入抽吸腔远端尖端的流体引导到本发明的体外构件，而不是允许流体从抽吸腔直接重新进入循环。大致或完全地使重新进入端口关闭的机构包括一个或多个在腔的外部表面上作为单向阀门的片状物，当没有启动抽吸机构的时候该单向阀门允许流从这些端口排出抽吸腔，并且当启动抽吸机构的时候该单向阀门避免流从这些端口进入腔。可选择地，可以同轴地将外部杆状物围绕腔放置，并且外部杆状物在其中具有窗孔，当该窗孔与抽吸腔的一个或多个端口对准的时候，该窗孔产生允许流体逃逸出抽吸腔的窗口。通过将外部带有窗孔的杆状物的平移和/或转动组合起来，从而使窗孔不对准，流将不能够经过重新进入端口进入或排出。查看图15A和15B。在利用图15A和15B所示的装置时，这样的***的远端尖端141可以存在于收集位置142内，并且具有可膨胀的元件以对收集位置的内部表面形成密封，这样就引导了流体经过抽吸腔的远端部分。可选择地，可以使远端尖端邻靠在处在开口148外部的组织上或邻靠在收集位置的排出点上，例如在冠状开口附近的右心房的壁的部分。这种分流构造的优点包括以高度可靠的构造将传感器合并在抽吸腔内的机会，与当可以将传感器放置在解剖结构内的时候的情况比较，该高度可靠的构造可以提高传感器的精度。又一个优点是流体在经过远端排放端口排放之前行进经过的抽吸腔的部分作为延时回路，在不关注试剂中的一些可能已经在介于检测到试剂的时候和启动抽吸机构的时候之间的小的但有限的时段内逃逸的情况下，该延时管路通过允许抽吸机构用更长的时间来启动而减小了对***的性能需要。

在某些实施例中，例如使用了主动分流，以在目标/传出的流体收集位置内实现合乎人们意愿的压力曲线。在图16A和16B中描绘了在收集位置处通过主动分流产生减小了的压力的装置的实施例，并且这个实施例包括抽吸腔160、经过其来自收集位置143的所有流体趋向于行进经过的抽吸腔的远端部分161、在那个远端部分内的大体上只允许流体在抽吸腔的远端到近端的方向上行进的单向阀门机构162和带有大体上只允许流体逃逸出抽吸腔并且重新进入基本循环的单向阀门机构的在远端部分近端的重新进入端口164。当将这样的实施例的近端连接到以周期的某个百分比进行抽吸并且以周期的另一个百分比进行灌注的循环泵的时候，最终结果是：1)在抽吸部分期间，从收集位置回收流体，并且流体沿着抽吸腔的长度向近端行进(在这个时候，在抽吸腔内的传感器可以选择性地在抽吸腔远端部分内检测要被收回的试剂的存在)；以及2)在周期的灌注部分期间，当流体在近端到远端的方向上向后行进出重新进入端口的时候，将单向阀门近端的流体重新引入到基本循环。在这些实施例中，当检测到试剂的时候，就跳过周期的灌注部分，允许对包含了那种试剂的流体进行去除。像在上面就被动分流实施例的情况(例如像图15A和15B所描绘的那样)所描述的那样，在某些实施例中，运用了这些实施例的单向阀门或可选择性地控制的重新进入端口。在某些实施例中，利用在内腔内的鸭嘴形阀门或一块以类似于在心脏内的二尖瓣或三尖瓣阀门的方式运作的成形的柔性的塑料，构建了在抽吸腔的远端部分内的单向阀门。在某些实施例中，使用了单一尖头设计。

图10提供了对利用主题发明的方法用于从冠状窦收集试剂的可选择的装置的描绘，其中装置包括了用于调节经过冠状窦的血流的流体流动调节元件。在图10中，装置100在其总的远端102处包括三个截然不同的元件，即抽吸腔104、引导线/传感器元件106和螺旋形气囊元件108。在使用像图10所示那样的装置期间，引导线/传感器元件106的远端107定位在心脏静脉的口附近，从而以提供对进入冠状窦的试剂的早期检测。螺旋形气囊元件108围绕中心引导线/传感器元件106螺旋，并且延伸了冠状窦的长度。气囊的尺寸是使得冠状窦的流体流动路径发生变化，从而使它的长度的范围从大约10毫米到大约300毫米，例如从大约15毫米到大约150毫米，并且当它围绕引导线/传感器元件106螺旋的时候，流动路径的直径的范围是从大约1毫米到大约50毫米，例如从大约1.5毫米到大约15毫米。螺旋形气囊元件108提供了对经过冠状窦的流体流动的速度进行调节的能力，例如其中可以将流体流动的速度的范围控制在从大约10毫升/秒到大约500毫升/秒，例如从大约50毫升/秒到大约150毫升/秒。由图10描述的装置提供了一些优点。例如，通过选择导管与脉管腔的适当比例，举例来说从大约1％到大约90％，例如从大约10％到大约70％，可以将经过冠状窦的流体流动控制在合乎人们意愿的速率。而且，可能需要使用较小的负压，以确保流体进入抽吸腔104，该抽吸腔104的远端105定位在螺旋形气囊元件108的近端处。截面图109描绘了在冠状窦内的流动路径，并且显示了当展开装置时如何使尺寸发生变化。在某些实施例中，这样的构造也提供了作为用于导管尖端的锚定机构的优点，以在导管***过程期间留在目标脉管内。

在可选择的实施例中，可以在没有图10所描绘的中心引导线/传感器腔情况下，使用螺旋形气囊。在这些实施例中，螺旋形气囊可以用于锚定装置的远端，但使直的中心流体流动腔得以维持，因此不会使流体流动变长，在某些实施例中该特点是合乎人们意愿的。

像所指出的那样，在以上实施例的每个中，每种抽吸腔都可以可选择地包括检测器，例如其中，像下面所描述的有代表性的检测器实施例中的任何一个那样的检测器整合到抽吸元件/腔。

***

也提供了用于在实践主题方法时使用的***，其中***包括像在上面所描述的有代表性的装置那样的用于选择性地从传出的流体收集位置去除试剂的装置，并且***可以选择性地包括一个或多个在实践主题方法时发现了用途的额外的构件，例如检测器、试剂引入器、数据记录器等。在图1中描绘了有代表性的***。在图1所描绘的***内，***包括标准的装置构件，即抽吸控制器11和可操作地连结到抽吸腔的抽吸机构12，该抽吸腔引入到接受对象(身体)13体内，及许多额外的/可选择的构件，例如用于在目标传出的流体收集位置的上游位置将试剂引入到身体内的注射/输送***14，一个或多个用于在传出的流体收集位置内检测试剂的存在的检测器元件15和用于记录数据(例如，流体流动数据等)并且将数据显示给操作者的抽吸记录器/显示元件16。

实用性

主题发明在很多种不同的应用中发现了用途，包括诊断应用和治疗应用。特别感兴趣的是利用主题方法和装置，以选择性地从接受对象去除局部给予的诊断试剂或治疗试剂，从而使主体或接受对象不会全身暴露到诊断试剂或治疗试剂。

在许多实施例中，使用了主题方法，以选择性地去除局部给予的诊断试剂，从而使诊断试剂只与所给予的主体的有限区域或部分接触，例如只与特殊器官或其部分接触。这样的化合物的常见例子是放射线不能透过的染料。在像冠状动脉造影术、肾动脉造影术、神经动脉造影术和外周动脉造影术那样的基于导管的介入过程期间，通常利用这样的染料的碘化形式。碘成分对X射线具有高吸收作用，因此当在上游动脉内引入碘成分的时候，碘成分就为用放射方法识别脉管提供了对照介质。然而，利用这样的染料已知具有基于特殊配方的潜在毒性作用，包括对肾小管细胞的直接损伤、内皮损伤、支气管痉挛、炎症反应、促凝血、抗凝血、血管舒张和甲状腺功能亢进。

主题发明的另一个有代表性的实用性是选择性地从患者去除局部给予的治疗试剂，其中为了想要的作用而可以局部引入但其直接作用或其它作用在其它部位可能是不想要的有代表性的治疗试剂或物质包括血管活性试剂、细胞毒性试剂、遗传媒介、致凋亡试剂、致缺氧试剂(包括盐水)、光力学试剂、促栓粒子或促栓环、抗体、细胞因素、免疫靶向试剂和激素。额外的感兴趣试剂包括细胞、酶、催化剂、抑制剂及其前体及致硬化试剂、抗炎剂、促炎剂、类固醇和渗透性试剂及相似地东西，但不局限于此。同样地，主题方法的另一个有代表性的应用是确定当将试剂局部给予接受对象时保留在接受对象的局部范围或局部区域处的试剂的数量。例如，当将治疗试剂局部给予到接受对象的区域或位置例如器官，并且根据主题方法选择性地从接受对象去除携带试剂的血液时，可以利用在所收集的血液内的试剂的数量，以确定被接受对象的局部区域或局部范围例如器官所保留的试剂的数量。同样地，在那些利用本发明以收回诊断试剂或治疗试剂的情况下，对于该情况，那种试剂的部分想要地存在于将它输送到其中的区域内，并且从收集处收集的试剂的部分代表了没有保留在那个区域内的试剂的数量，可以使用主题方法以对试剂的有效剂量进行估计。例如，在经由靶向肿瘤的传入分支局部输送化疗试剂时，在化疗试剂能够进入全身循环之前，本发明能够收集一些化疗试剂，这样就使化疗试剂的副作用最小化了。在所注射的试剂的数量和通过本发明收回的试剂的数量之间的差异代表了成功地合并到肿瘤内的试剂的数量和逃逸到全身循环的试剂的数量的总和。如果局部输送化疗试剂的目的是试图将给定剂量的试剂合并到肿瘤内，那么可能的是，利用本发明，通过对在收集位置内收回了多少试剂进行估计，以对成功地将多少输送的试剂合并到肿瘤内进行更好的估计。如果在收集位置内收回了多于期望数量的试剂，那么就没有成功地将试剂的相当大的部分合并到肿瘤内，并且这可以指导医生将更多的试剂输送到肿瘤或考虑可选择的用于治疗的策略。就收回试剂而言，本发明的功效越高，对成功地输送到位置的试剂的数量的估计就越精确。

成套工具

也提供了用于在实践主题方法时使用的成套工具，其中像在上面所描述的那样，成套工具典型地包括一个或多个上面的装置和/或主题***的构件。同样地，有代表性的成套工具可以包括像导管装置那样的像在上面所描述的那样包括抽吸腔、抽吸机构和抽吸机构控制器的装置。成套工具还可以包括其它构件，例如引导线等，该其它构件可以在实践主题方法时发现用途。

除了在上面所提及的构件之外，主题成套工具典型地还包括用于利用成套工具的构件以实践主题方法的说明。通常，用于实践主题方法的说明记录在合适的记录介质上。例如，可以将说明印在像纸或塑料等那样的基底上。同样地，在对成套工具或其构件等的容器进行标记时，说明可以作为包装嵌入物而处在成套工具内(即与包装或分包装关联)。在其它实施例中，说明作为存在合适的计算机可读取的存储介质上，例如CD-ROM，盘等上的电子存储数据文档而存在。在其它实施例中，实际的说明不处在成套工具内，但提供了用于例如经由互联网从远程源头获得说明的手段。这种实施例的例子是包括了可以浏览说明和/或可以下载说明的网址的成套工具。通过说明，将这种用于获得说明的手段记录在合适的基底上。

通过说明但不是通过限制，展现了接下来的例子。

实验

I.在冠状血管造影术期间从冠状窦进行造影剂收回

实验研究

A.方法：

将10F的引导导管放置在猪动物模型的冠状窦内恰好处在奇静脉远端。引导导管的外部直径对于猪的冠状窦的目标区段是亚闭塞的，从而使外壳允许流达到可观察到的变化程度。冠状引导导管放置在左侧冠状动脉***的口处。

利用“向后放出机构”，能够进行抽吸，在其中通过人操作者对沿着抽吸腔的近端部分的阀门进行控制。抽吸腔的近端注入带有刻度了体积标记的小容器内。通过重力和在静脉***和周围环境之间的压力差组合，提供了用于抽吸的机械驱动力。抽吸腔的腔的体积测量为4立方厘米。

将10立方厘米的造影剂注射到左侧冠状动脉***内。缓慢地进行了这些注射，以使造影剂回流到大动脉最小化，该回流可能导致不能从冠状窦收回正在注射的造影剂。人操作者用荧光检查法对造影剂朝向冠状窦的迁移进行观察。当看到造影剂进入恰好在冠状窦上游的前侧心室间静脉的时候，人操作者就打开了抽吸腔的阀门。将先头的相应于在打开阀门之前处在抽吸腔内的流体的4立方厘米的流体收集在一个容器内。然后，将随后的10立方厘米的流体收集在第二容器内。

然后，利用标准的实验室技术对第二容器的血细胞比容进行测量，并且将第二容器的血细胞比容与动物的全身循环的血细胞比容进行比较，在注射造影剂之后5分钟对该全身循环的血细胞比容进行测量。

注射造影剂，接下来从冠状窦抽吸到两个容器内并且将第二容器的血细胞比容与全身循环的血细胞比容进行比较的过程被反复进行5次。

B.结果：

对去除造影剂的效率进行了估计如下：

可以将所抽吸的流体的血细胞比容表示为：

$\mathrm{Hct}=\frac{\mathrm{TBC}\_\mathrm{volume}}{\mathrm{plasma}\_\mathrm{vol}+\mathrm{RBC}\_\mathrm{vol}+\mathrm{contrast}\_\mathrm{vol}}---\left(1\right)$

其中已知分母是10立方厘米，这使得通过以下式子计算红细胞体积是容易的：

                  RBC_volume＝Hct*10cc

而且，可以将血浆体积表示成以由基准血细胞比容计算得来的系数乘红细胞体积：

$\mathrm{Baseline}=\frac{\mathrm{RBC}\_\mathrm{colume}}{\mathrm{RBC}\_\mathrm{volume}+\mathrm{plasma}\_\mathrm{volume}}$

该式子可以重新排列成：

$\mathrm{plasma}\_\mathrm{volume}=\frac{\mathrm{RBC}\_\mathrm{volume}\×(1-\mathrm{baseline})}{\mathrm{baseline}}$

如下，还可以将式子(1)重新排列以表示作为血细胞比容的函数的造影剂体积：

$\mathrm{contrast}\_\mathrm{vol}=\frac{\mathrm{RBC}\_\mathrm{vol}}{\mathrm{Hct}}-(\mathrm{plasma}\_\mathrm{vol}+\mathrm{RBC}\_\mathrm{vol})$

利用这个后来的等式，可以对所收回的造影剂的体积进行估计，可以直接将该体积表示成占最初所注射的10立方厘米的造影剂的百分比。对于这项反复进行了5次的说明性实验，所计算出来的成功收回的最初所注射的造影剂的百分比是62.5％、51.5％、33.8％、58.4％、37.3％。

应该注意的是，只是为了证明构思的目的才实施了这项实验，并且所展示的收回造影剂的效率可能保守地表达了可得到的结果。合并自动化的检测及对注射和抽吸参数(例如体积、速率)的优化，将极大地改善这些结果。而且，在人体内更可能使结果得以改善的，已知在猪模型内的冠状窦还接收了来自奇静脉的流，这不是在人体内的情形。

II.用于选择性地从冠状窦去除造影剂的有代表性的方案

A.第一有代表性的方案

1.患者做好准备进行常规的心脏导管***过程，包括区域消毒、遮盖和任何必要的药物处理。

2.医生利用像Seldinger技术那样的导管***技术和像引导线和引导导管那样的导管***工具，以经由在腹股沟附近的股动脉处的进入点而到达左侧冠状动脉。

3.医生利用像Seldinger技术那样的导管***技术和像引导线和引导导管那样的导管***工具，以经由在处在腹股沟附近的股动脉处的进入点而到达冠状窦。

4.用于将造影剂介入到冠状动脉内的导管前进到要引入造影剂的位置。

5.使抽吸腔连同合并在抽吸腔内的光纤一起前进到冠状窦。

6.打开抽吸控制器，从而可以利用光纤对在冠状窦内的血液的浓度的降低进行检测(并且因此也对造影剂的浓度的升高进行了检测)。

7.在要引入造影剂的位置处注射一团造影剂。

8.当那团造影剂迁移经过动脉***，接下来经过心肌毛细管并且最终进入冠状窦的时候，通过在冠状窦内的光纤检测器检测到了那团造影剂。

9.抽吸控制器通过在抽吸腔的近端启动抽吸机构而响应于造影剂进入到冠状窦内。

10.当在冠状窦内造影剂的浓度降低的时候，检测器就接近使它发信号给控制器以停止抽吸的阈值。

11.在随后注射造影剂的周期期间可以反复进行步骤7到10若干次，以去除造影剂。

12.当完成使用时，从身体撤回抽吸腔。

所抽吸的流体包含了在过程期间所引入的造影剂的大部分。

B.第二有代表性的方案

除了通过使少量的流体样品从装置的远端尖端循环出去且然后使流体返回到循环内而对在冠状窦内的试剂的存在进行检测之外，大致像在上面的II.A.中所描述的那样实施方案。

C.第三有代表性的方案

大致像在上面的II.A.中所描述的那样实施方案，此外还有以下额外步骤：暂时性地用支架支撑小的心脏静脉，以从心脏的右侧得到更好的收集。

D.第四有代表性的方案

大致像在上面的II.A.中所描述的那样实施方案，此外还有以下额外步骤：覆盖AV脊，以避免造影剂从小的心脏静脉(SCV)向后泄漏到右心房内，这样就重新引导了流体以经过SCV行进到CS内。

III.基于导管的对放射对照介质的检测

A.引言

像注射体积(10立方厘米)、注射时间(1-2秒)和放射对照介质的高粘性那样的在对放射对照介质进行冠状动脉注射时的若干条件说明在冠状窦内放射对照介质与血液的有限混合。因此，放射对照介质作为一团趋向于流动经过脉管***。与在注射放射造影剂之前的血液比较，在放射造影剂团内的红色血液内容物减少了。因此，血细胞比容测量是在血液内检测放射对照介质的间接方法。一种血细胞比容测量的手段是感测红细胞的反射性质。在接下来的实验中，使用了一对合并在导管远端尖端内以检测红细胞后向散射的光的发送和接收光纤。在注射放射造影剂之前，期望血液产生最大的反射光，并且当放射对照介质的浓度提高的时候，期望信号由于红色血液内容物的下降而衰减。

B.传感器

图17是带有一对500微米的发射器和检测器玻璃纤维的8Fr导管的远端尖端的截面图。因为950纳米波长的近红外发光二极管是非常有效的发射器，并且因为光电检测器本质上很好地匹配于这个波长，所以光发射器是950纳米波长的近红外发光二极管。950纳米的光从导管的远端尖端轴向地发出并且定位了纤维，从而使发射区域和接收区域没有重叠，当血液流动越过导管的远端尖端的时候能够对反射系数进行测量。

在使用期间，电子电路将100微秒的大约500ma的带有120赫兹的重复频率的脉冲输送到发射器发光二极管内。在初始的瞬态结束之后，即在大约经过了脉冲的一半之后，对来自光电检测器的信号进行调节，并且同步于驱动信号而对来自光电检测器的信号进行采样。然后，对这个信号进行低通滤波，并且在示波器上对输出进行监控。

C.体外实验结果

以1毫升的增加量吸取血细胞比容约为35％的加了柠檬酸盐的猪血液，并且将它加到带有适当量生理盐水的容器，以达到所需的稀释程度。盐水用作稀释剂，以模拟当在冠状血管造影术进程内给予了放射对照介质的时候对红细胞体积的影响。通过将导管的尖端插到血液样品内并且对输出电压进行监控，对从0％的血液到100％的血液进行了测量。在图18中显示了从这项构思实验的试验获得的结果。

D.体内实验结果：

在动物实验之前，利用加了柠檬酸盐的猪血液和Isovue 370放射对照介质，对工作台进行了校准。可能由于血液细胞发生沉淀或形成rolleau，静态校准是非线性的。对具有注射了用造影剂稀释的血液的流动的血液进行的动态实验显示了在血液的百分比和后向散射的光的强度之间的线性关系。像在下面图19所示的那样，对于血液，响应在从100％的血液到大约40％的血液的范围内是线性的。由于起初的血液样品具有大约35％的血细胞比容，所以线性响应范围相应于血细胞比容从35％变化到大概14％。

最初，将大约4个月大并且30公斤重的猪固定，伴有肌肉注射克他命(20毫克/公斤)和甲苯噻嗪(2毫克/公斤)。插管以后，机械地使动物吸取空气和0.5％的氟烷的混合物，以在过程进程期间维持麻醉。在右侧股动脉处实施手术切除过程并且将外壳***以到达脉管。然后，将引导导管***经过外壳，并且在血管造影术的引导下使引导导管前进到左侧冠状动脉的口内。然后，在右侧颈动脉上实施第二手术切除过程，接下来将外壳***。然后，将引导导管***，并且在血管造影术的引导下使引导导管前进经过右心房并且进入到冠状窦内。然后，将图17所示的导管***经过引导导管，并且使图17所示的导管前进，从而使包括感测元件的远端尖端延伸到冠状窦内而与静脉血液流接触。导管不会使在冠状窦内的静脉血液流动闭塞。

一旦在冠状窦内进行了定位，就启动检测器，并且在示波器上对由红色血液反射系数引起的电子信号进行监控，直至获得稳定的基准信号。以1-2秒的时间间隔将放射对照介质(Isovue-370，BraccoDiagnostics，755毫克/毫升的碘异酞醇)功率注射到左侧冠状动脉内。在注射放射造影剂的点，对两种检测放射造影剂的手段进行监控：(a)由导管引起的红色血液反射系数的改变；和(b)在冠状窦内放射线不能透过的物质沿着静脉返回的荧光检查图像出现的时间和其随后消失的时间。实施了五次在左侧冠状动脉内注射放射造影剂，接下来进行检测。

在过程结束时，移除导管，并且用静脉注射戊巴比妥对动物进行安乐死。

当利用功率注射器以将造影剂注射到猪的左侧冠状动脉内的时候，在图20中显示了在进行五次操作时所现察到的信号。利用在上面的校准曲线，将原始信号显示成放射造影剂的百分比。注射在五次连续的试验内：进行三次每次都包括在2秒内均匀地输送10毫升放射对照介质的注射，进行一次在1秒内输送5毫升的注射，并且进行一次在1秒内输送1毫升的注射。在图12中的图表的下部空白处显示了荧光检查信号标记。标记的起始边缘显示了注射开始的时间和在荧光镜上可以主观地看到放射造影剂的时间。用于对每次放射造影剂进行注射而收集数据的总时间是15秒。

5和10毫升的注射的结果显示了在导管感测到在冠状窦内的反射系数的变化的时候和当在荧光镜上看到放射造影剂在冠状窦内出现的时候的相互关系。数据显示，传感器测量由放射影剂引起的血液反射系数的变化是启动基于导管的在冠状窦内的放射造影剂/血液混合物的抽吸的可行手段。虽然在荧光镜上可以看到1毫升的注射，但用传感器检测不到1毫升的注射，并且1毫升的注射代表了光学装置的现有实施例的灵敏度限值。由于大多数血管造影术过程利用5或10毫升的造影剂的注射，所以不能检测1毫升的注射不能代表装置的实际局限性。通过在注射造影剂之前减小在基准反射系数信号内的电子噪音，可以非常容易地使灵敏度得以提高。发现了，电子噪音的最大来源是由于当心脏跳动的时候导管的尖端在冠状窦内来回移动并且导管的尖端接触脉管的壁。隔离传感器以避免壁接触的手段应该是使电子噪音减小的最直接了当的手段，这样就提高了灵敏度。

从上面的讨论和结果显而易见的是，主题发明提供了显著改善的将试剂例如诊断试剂或治疗试剂给予主体的方法。利用主题发明以从流体收集位置去除试剂的优点包括：(a)减小了对全身的副作用；和(b)能够提高可以安全使用的物质的浓度和/或数量以达到想要的诊断/治疗结果。主题非闭塞的方法好于闭塞的方法的优点包括：(a)当实施方法的时候，使结构改变的发生最小化，从而避免了由于结构改变而引起的并发症(例如冠状窦的形态学改变可能使节律失调易于发生，而大脑静脉的膨胀则可能引起偏头痛)；(b)因为实现了使静脉侧的压力的变化最小化(例如较小的提高)，所以限制了对经过上游器官的流动的调节；(c)就所去除的非靶向(无辜受殃者)流体的数量而言，潜在地提高了效率；(d)与快速可膨胀地运用闭塞部件比较，减小了对接受对象的创伤影响；和(e)由于默认状态是当没有引起物质去除的信号的时候允许流动像通常那样连续进行，所以更经得起故障。同样地，主题发明展现了对本领域的相当大的贡献。

这里通过参考，将所有在这份说明书中引用的公布物和专利申请予以合并，就如同明确地并且单独地指出了通过参考将每个单独的公布物或专利申请予以合并。对任何公布物的引用是为了它在提交日之前所披露的事物，并且不应该将对任何公布物的引用解释成是对以下事情的承认：由于现有的发明而使本发明不能享有先前这样的公布物。

虽然为了使理解明了，通过说明和例子，已经对前面的发明进行了很详细的描述，但对于本领域的那些普通技术人员依据这项发明的教示容易明白的是，在不偏离附加权利要求书的主旨或范围的情况下，可以对其进行某些改变和更改。

Claims (79)

1.一种用于从生理上传出的流体收集位置去除试剂的方法，所述的方法包括：

将非闭塞的抽吸元件引入到至少邻近所述的生理上传出的流体收集位置的目标位置；和

当至少预测所述的试剂处在所述的目标位置内的时候，启动所述的抽吸元件，以从所述的生理上传出的流体收集位置选择性地去除所述的试剂。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的生理上传出的流体收集位置是脉管的流体收集位置。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的脉管的流体收集位置是心血管的流体收集位置。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的心血管的流体收集位置是冠状的心血管的流体收集位置。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的冠状的心血管的流体收集位置是冠状窦。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的生理上传出的流体收集位置是处在哺乳动物体内的。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的哺乳动物是人。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的试剂是治疗试剂。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的试剂是诊断试剂。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述的诊断试剂是造影剂。

11.一种用于从哺乳动物的心血管传出的流体收集位置选择性地去除试剂的方法，所述的方法包括：

将非闭塞的抽吸元件引入到所述的心血管传出的流体收集位置；和

当至少预测所述的试剂处在所述的传出的流体收集位置内的时候，选择性地启动所述的抽吸元件，以从所述的传出的流体收集位置选择性地去除所述的试剂。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述的心血管传出的流体收集位置是冠状窦。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述的试剂是治疗试剂。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述的试剂是诊断试剂。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述的诊断试剂是造影剂。

16.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述的选择性地启动包括在所述的位置处对所述的试剂进行检测和响应检测而启动所述的抽吸元件。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述的抽吸元件是导管装置。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，经由皮肤将所述的导管装置引入到所述的位置。

19.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述的哺乳动物是人。

20.一种用于从哺乳动物的冠状窦去除造影剂的方法，所述的方法包括：

经由皮肤将非闭塞的抽吸元件引入到所述的冠状窦；

至少预测所述的造影剂处在所述的冠状窦内，以确定流体去除时段；和

在所述的流体去除时段期间，选择性地启动所述的抽吸元件，以从所述的传出的流体收集位置选择性地去除所述的造影剂。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述的哺乳动物是人。

22.一种用于从生理上传出的流体收集位置选择性地去除试剂的***，所述的***包括：

(a)非闭塞的抽吸腔；

(b)可操作地连接到所述的非闭塞的抽吸腔的抽吸机构；

(c)用于控制所述的抽吸机构的启动的启动控制器元件；和

(d)用于至少预测所述的试剂处在所述的生理上传出的流体收集位置内的检测器。

23.根据权利要求22所述的***，其特征在于，所述的***还包括从所述的检测器到所述的启动控制器元件的反馈元件。

24.根据权利要求23所述的***，其特征在于，所述的启动控制器元件响应于来自所述的反馈元件的信号而选择性地启动。

25.根据权利要求22所述的***，其特征在于，所述的控制器元件是自适应的控制器元件。

26.根据权利要求22所述的***，其特征在于，所述的抽吸腔处在延长的管状结构内。

27.根据权利要求26所述的***，其特征在于，所述的延长的管状结构是导管装置。

28.根据权利要求26所述的***，其特征在于，所述的延长的管状结构包括可膨胀的远端。

29.根据权利要求26所述的***，其特征在于，所述的延长的管状结构包括不可膨胀的远端。

30.根据权利要求26所述的***，其特征在于，所述的延长的管状结构包括带有窗孔的远端。

31.根据权利要求30所述的***，其特征在于，所述的带有窗孔的远端包括可密封的窗孔。

32.根据权利要求26所述的***，其特征在于，所述的延长的管状结构包括开放的远端。

33.根据权利要求26所述的***，其特征在于，所述的延长的管状结构包括密封的远端。

34.根据权利要求22所述的***，其特征在于，所述的***还包括试剂输送元件。

35.根据权利要求22所述的***，其特征在于，所述的***还包括显示元件。

36.根据权利要求22所述的***，其特征在于，所述的***还包括数据记录元件。

37.根据权利要求22所述的***，其特征在于，所述的检测器是侵入性最小的检测器。

38.根据权利要求37所述的***，其特征在于，所述的检测器是光纤检测器。

39.根据权利要求22所述的***，其特征在于，所述的检测器是非侵入性的检测器。

40.根据权利要求22所述的***，其特征在于，所述的***还包括定位和/或保持元件。

41.一种用于从生理上传出的流体收集位置选择性地去除试剂的***，所述的***包括：

(a)非闭塞的抽吸腔；

(b)可操作地连接到所述的非闭塞的抽吸腔的抽吸机构；和

(c)用于控制所述的抽吸机构的启动的启动控制器元件。

42.一种用于从生理上传出的流体收集位置选择性地去除试剂的***，所述的***包括：

(a)非闭塞的抽吸腔；

(b)可操作地连接到所述的非闭塞的抽吸腔的抽吸机构；和

(c)用于至少预测所述的试剂处在所述的生理上传出的流体收集位置内的检测器。

43.一种用于从生理上传出的流体收集位置选择性地去除试剂的装置，所述的装置包括：

(a)处在具有带有窗孔的远端的延长的管状结构内的非闭塞的抽吸腔；

(b)可操作地连接到所述的非闭塞的抽吸腔的抽吸机构；和

(c)用于控制所述的抽吸元件的启动的启动控制器元件。

44.根据权利要求43所述的装置，其特征在于，所述的延长的管状结构包括可膨胀的远端。

45.根据权利要求43所述的装置，其特征在于，所述的延长的管状结构包括不可膨胀的远端。

46.根据权利要求43所述的装置，其特征在于，所述的带有窗孔的远端包括可密封的窗孔。

47.根据权利要求43所述的装置，其特征在于，所述的带有窗孔的远端包括不可密封的窗孔。

48.根据权利要求43所述的装置，其特征在于，所述的带有窗孔的远端包括可密封的窗孔和不可密封的窗孔。

49.根据权利要求43所述的装置，其特征在于，所述的装置还包括定位和/或保持元件。

50.根据权利要求43所述的装置，其特征在于，所述的延长的管状结构包括开放的远端。

51.根据权利要求43所述的装置，其特征在于，所述的延长的管状结构包括密封的远端。

52.根据权利要求43所述的装置，其特征在于，所述的装置还包括用于至少预测所述的试剂处在所述的生理上传出的流体收集位置内的检测器。

53.一种用于从生理上传出的流体收集位置选择性地去除试剂的装置，所述的装置包括：

(a)非闭塞的抽吸腔；

(b)可操作地连接到所述的非闭塞的抽吸腔的抽吸机构；

(c)用于控制所述的抽吸元件的启动的启动控制器元件；和

(d)用于至少预测所述的试剂处在所述的生理上传出的流体收集位置内的检测器。

54.根据权利要求53所述的装置，其特征在于，所述的装置还包括从所述的检测器到所述的启动控制器元件的反馈元件。

55.根据权利要求53所述的装置，其特征在于，所述的启动控制器元件响应于来自所述的反馈元件的输入而选择性地启动。

56.根据权利要求53所述的装置，其特征在于，所述的抽吸腔处在延长的管状结构内。

57.根据权利要求56所述的装置，其特征在于，所述的延长的管状结构是导管装置。

58.根据权利要求56所述的装置，其特征在于，所述的延长的管状结构包括可膨胀的远端。

59.根据权利要求56所述的装置，其特征在于，所述的延长的管状结构包括不可膨胀的远端。

60.根据权利要求56所述的装置，其特征在于，所述的延长的管状结构包括带有窗孔的远端。

61.根据权利要求60所述的装置，其特征在于，所述的带有窗孔的远端包括可密封的窗孔。

62.根据权利要求56所述的装置，其特征在于，所述的延长的管状结构包括开放的远端。

63.根据权利要求56所述的装置，其特征在于，所述的延长的管状结构包括密封的远端。

64.根据权利要求53所述的装置，其特征在于，所述的检测器是侵入性最小的检测器。

65.根据权利要求53所述的装置，其特征在于，所述的装置还包括定位和/或保持元件。

66.一种用于从生理上传出的流体收集位置选择性地去除试剂的成套工具，所述的成套工具包括：

(a)抽吸元件，该抽吸元件包括：

(i)非闭塞的抽吸腔；

(ii)可操作地连接到所述的非闭塞的抽吸腔的抽吸机构；

(iii)用于控制所述的抽吸元件的启动的启动控制器元件；和

(b)用于实践权利要求1的方法的说明。

67.根据权利要求66所述的成套工具，其特征在于，所述的成套工具还包括用于对处在所述的生理上传出的流体收集位置内的所述的试剂的存在进行检测的检测器。

68.根据权利要求67所述的成套工具，其特征在于，所述的检测器是侵入性最小的检测器。

69.根据权利要求67所述的成套工具，其特征在于，所述的检测器与所述的装置整合在一起。

70.根据权利要求67所述的成套工具，其特征在于，所述的检测器与所述的装置分开。

71.根据权利要求66所述的成套工具，其特征在于，所述的抽吸腔处在延长的管状结构内。

72.根据权利要求71所述的成套工具，其特征在于，所述的装置是导管装置。

73.一种用于从生理上传出的流体收集位置选择性地去除试剂的成套工具，所述的成套工具包括：

(a)抽吸元件，该抽吸元件包括：

(i)非闭塞的抽吸腔；和

(ii)可操作地连接到所述的非闭塞的抽吸腔的抽吸机构；和

(b)用于实践权利要求1的方法的说明。

74.根据权利要求73所述的成套工具，其特征在于，所述的成套工具还包括用于对处在所述的生理上传出的流体收集位置内的所述的试剂的存在进行检测的检测器。

75.根据权利要求73所述的成套工具，其特征在于，所述的检测器是侵入性最小的检测器。

76.根据权利要求73所述的成套工具，其特征在于，所述的检测器与所述的装置整合在一起。

77.根据权利要求73所述的成套工具，其特征在于，所述的检测器与所述的装置分开.

78.根据权利要求73所述的成套工具，其特征在于，所述的抽吸腔处在延长的管状结构内。

79.根据权利要求78所述的成套工具，其特征在于，所述的装置是导管装置。

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