流(如果存在)ICG染料数量相对于除了流过心脏正常路径以外的血总量的值接近。
[0013]另一种检测从右到左心脏分流的替代方法是用可注射的指示剂染料与定位在主体耳朵上的密度仪结合。这个可替代的方法通过测量穿过耳朵厚度的发射光线的特定波长的瞬间吸收来测量根据时间的已注射染料的相对浓度。再一次使用这个方法、设备和系统通过检测早期分流曲线或拐点来确定从右到左分流的存在，早期分流曲线或拐点可能发生在通过肺的正常路径后与ICG染料有关的正常指示-稀释曲线之前。早期分流曲线或拐点只能发生在到达右心房的ICG染料追随比通过肺的正常路径短的右心房和左心房之间的路径时。关于这种分流检测方法，请参阅:
12)Karttunen,V., et.al.“Dye Dilut1n and Oximetry for Detect1n of PatentForamen Ovale.’’Acta Neurol Scand 97:231-236 (1998).
[0014]对于上述全部四种分流检测方法，完成动作来增加心脏右和左心房之间从右到左的压力梯度是必须的。正常地，在左心房内的局部血压高于右心房。例如，在不涉及任何刺激(如用力、竭尽全力或咳嗽)的正常运动期间，从右到左分流会导致血流从心脏左心房流向右心房，由于没有血流从右心房跨过房间隔直接到左心房，因此没有栓塞缺血的危险。但是，在诸如提重物、排便期间竭尽全力、体力运动、咳嗽和潜水运动期间，右心房的压力能短时间变得大于左心房的压力，因此允许流过右心房的静脉血的一部分短时间直接从右心房流到左心房，从而绕过肺的过滤。
[0015]在这些刺激的情况下，在从右到左的正压力梯度期间，右心房中任何栓子或栓塞(也就是微小的血栓或血栓)能被直接输送到左心房。一旦进入左心房中，上述栓子或栓塞能跟随任何正常动脉循环路径，其中包括到大脑或心脏冠状动脉的路径。允许任何栓子或栓塞到达大脑或心脏的这些路径分别能导致中风或心脏病。
[0016]已经报道了几种类型的动作能建立所需的从右到左压力梯度，来有目的引导已注射的指示剂或造影剂穿过从右到左分流(如果存在)。这些可选择的动作类型包括瓦尔萨尔瓦动作和咳嗽。应用最广泛的瓦尔萨尔瓦动作是包括下面三个步骤的呼吸过程:(I)吸气(如，深呼吸)，将空气充满肺，(2)产生进入闭合话筒(通常配有压力传感装置)的呼气压力(到预先设定的大约40mmHg的压力水平)，保持最少周期5秒；和(3)正常呼吸突然释放呼气压力。
[0017]关于人类的已公开临床研宄已经证明根据上述三个步骤完成瓦尔萨尔瓦动作提供了最具一致性的方法，来引起所需的从右到左的压力梯度，从而诱导可能出现在心脏的暂时血流通过任何从右到左分流(如PF0)，通过上面提到的任何检测方法揭示从右到左分流的存在。这些公开的临床研宄还确认诱导血流跨过分流(如果存在)所需的从右到左压力梯度(a)只开始于瓦尔萨尔瓦动作的释放或结束，且(b)只持续瓦尔萨尔瓦动作释放后两或三个心跳或两到三秒。由于从右到左的压力梯度只维持超过瓦尔萨尔瓦动作呼气压力释放两到三秒，因此，当指示剂染料或造影剂到达心脏右心房时，施加的呼气压力释放或结束发生在精确的时间段是至关重要的。更多有关包括瓦尔萨尔瓦动作和咳嗽动作在内的动作背景可以在下面的文章内找到:
13)Pfleger,S.et.al.‘‘Haemodynamic Quantificat1n of DifferentProvocat1n Manoeuvres by Simultaneous Measurement of Right and Left AtrialPressure:1mplicat1ns for the Echocard1graphic Detect1n of Persistent ForamenOvale.” Eur J Echocard1graphy 2:88 - 93 (2001).14)Dubourg0, Bourdarias JP, Farcot JC et al.“Contrast echocard1graphicvisualizat1n of cough-1nduced right to left atrial shunt through a patentforamen ovale.”J Am Coll Card1l 4:587 - 594(1984).15)DrosteDW,Kriete JU, Stypmann J et.al.“Contrast Transcranial Dopplerultrasound in the detect1n of right-to-left shunts:comparison of differentprocedures and different contrast agents.” Stroke 30:1827 - 1832(1999).
[0018]除了瓦尔萨尔瓦动作呼气压力释放的严苛的时间设置与已注射的指示剂染料到达右心房时的时间保持一致，计算注射点(如手臂的肘前静脉窝)和右心房之间在通过时间差也是很重要的。为了在短时间直接跨进左心房，因此指示剂染料和造影剂需要在从右到左压力梯度存在时的很短的两到三秒期间到达右心房，这个通过时间是决定性的。
[0019]由于与不同尺寸主体有关的肘前静脉和右心房之间路径的静脉量的差异，使用指示剂染料的分流检测方法面对的进一步的复杂性是通过时间的可变性。也就是说，即使指示剂染料和冲洗溶液以标称的恒定速率被注入，由于患者的血管差别，肘前静脉和右心房之间的通过时间能变化多达两秒。因此，为了弥补已知的通过时间差，在两个或更多不同时间间隔(即，从指示剂染料注射开始到瓦尔萨尔瓦动作释放的时间的时间间隔)注射指示剂染料是有利的，目的在于几个选定时间间隔中的至少一个能确保所需从右到左压力梯度存在右和左心房之间的很短时间段内指不剂染料到达右心房。
[0020]如果指示剂染料相对于瓦尔萨尔瓦动作呼气压力释放和基本从右到左压力梯度的建立到达太早，即使从右到左分流存在，所有染料将沿正常路径通过肺并进入左心房。结果，可能返回伪阴性分流测试结果，且不可能检测到任何存在的从右到左分流。同样地，如果指示剂染料相对于瓦尔萨尔瓦动作呼气压力释放达到太晚，基本的从右到左压力梯度将已经结束。可能又一次返回伪阴性分流测试结果。
[0021]如上所述，检测心脏内存在的从右到左分流的能力取决于完成动作的合适的压力强度(也就是至少40mmHg呼气压力)、合适的持续时间(也就是至少5秒的呼气努力)和相对于注射指示剂染料或造影剂的精确定时。
[0022]在公开的美国专利申请US2010/0234758中，de Menezes公开了以确定膀胱周围负压为目的一种测量呼气压力的已知系统和方法。该系统和方法包括带有显示的压力监视器、从压力监视器延伸到话筒的管道和话筒。被测主体呼气进入话筒，随即显示呼气压力水平。
[0023]目前用于进行引导瓦尔萨尔瓦动作的另一个已知方法包括将一定长度管子连接到压力计或水银压力计上。患者呼气进入管子内，随即动态显示呼气压力。
[0024]上面描述的两种方法都允许动态测量呼气压力。如上所述，适于产生足以引起血流直接从右心房到左心房(如果从右到左心脏分流存在)的从右到左心房的正压力梯度的压力产生动作是必不可少的。此外，指示剂染料或造影剂(即指示剂)在从右到左的正压力梯度持续时的短短的2到3秒期间到达右心房也是必不可少的，这样指示剂可以穿过心房壁并揭示从右到左分流的存在。
[0025]染料从注射点(如肘部或手臂上的肘前血管)移动到右心房的通过时间取决于患者的许多具体因素，这个事实使指示剂染料到达右心房必须的很短的时间段变得更复杂。这些因素包括至少(a)平均的内腔直径、血管长度和右心房和注射点之间静脉路径的体积、以及(b)患者的心脏输出量。
[0026]为了确保指示剂染料在必需的从右到左压力梯度持续时的精确时间窗到达右心房，并适应注射点和右心房之间通过时间的预期但未知的差别，应该用从注射点到右心房最短到最长运动时间的预期范围内的假定通过时间进行至少两个测试。举例说明，申请人进行的解剖学和临床研宄已印证应该使用指示剂染料注射和患者释放瓦尔萨尔瓦动作时间之间两个时间间隔。根据经验决定这两个时间间隔大约1.6和2.6秒。
[0027]然而，申请人对超过70个患者的临床研宄已经印证，患者不能始终在指示剂染料注射开始时间后规定的特定时间间隔(如1.6和2.6秒)释放(如结束)瓦尔萨尔瓦动作。患者无法在使用视觉和听觉的信号指令的精确时刻结束瓦尔萨尔瓦动作是由于患者的自然反应时间和测试期间集中的程度。据观察，因为上面引用的理由，患者的这种无力导致实际时间间隔变动为3秒，超过1.6或2.6秒的预期时间间隔。由于患者的反应时间是非常多变的，无法有效改正来弥补对听觉或视觉信号反应有关的自然延迟。
[0028]因此，同上所述，测试患者从右到左分流时，需要一种方法、设备和系统来精确控制发现指示剂染料注射开始和瓦尔萨尔瓦动作释放(如结束)之间的时间间隔。还需要确保进行瓦尔萨尔瓦动作的患者使用它们的隔膜而不是颊肌建立所需的压力，众所周知，只使用颊肌建立压力不能建立实现心脏右和左心房之间从右到左压力梯度必须的血液动力学的条件。还需要瓦尔萨尔瓦话筒组件能以非常低的成本制造，使其一次性用完即抛，从而避免患者之间交叉感染和病原体传播。本发明的实施例满足所有这些需要。
【发明内容】
[0029]某种程度上，本发明旨在精确控制检测到指示剂染料注射开始和瓦尔萨尔瓦动作释放(即结束)(两者都是在从右到左分流检测测试期间进行)之间的时间间隔的方法、设备和系统。为了这个目的，提供一话筒组件，包括插入嘴里的人体工程学管、包括交替封闭和暴露通气孔的可移动梭子的管状主体、在话筒管状主体和可拆卸地将延长管与控制器面板上的配合配件连接的速拆配件之间提供流体联通的延长管。
[0030]话筒组件的管状主体可以包括当瓦尔萨尔瓦动作结束暴露通气孔患者肺中的空气迅速排出时引导呼出空气远离患者脸部的挡板。可移动的梭子部件可以包括在管状主体内壁上与生物可相容润滑油结合的一对O形环，以最小化静态和动态摩擦并在电磁驱动的真空/加压组件施加的负压(如真空)和正压时使梭子移动。
[0031]提供一电磁驱动的真空/加压组件，包括容纳可移动活塞的真空/加压主体、电磁阀断电后将活塞返回其开始位置的压缩弹簧、电控电磁阀、在电磁阀柱塞和活塞之间连接的拉杆，以及在管状真空/加压主体的两端安装的管支撑件。还提供压力传感器来持续测量瓦尔萨尔瓦动作进行期间患者施加的呼气压力。
[0032]话筒组件管状主体内的梭子与小直径孔结合，提供(a)足够大的流量系数来均衡压力并测量动态呼气压力，和(b)足够小的流量系数以在电磁驱动的真空/加压组件内迅速形成负压(即真空)或正压(即增压)，引起梭子在话筒组件内从瓦尔萨尔瓦动作期间的“孔关闭”位置迅速移动到瓦尔萨尔瓦动作压力释放时刻的“孔开启”位置。
[0033]控制器的微处理器通过模/数转换器从光学传感器接收输入，光学传感器检测光学不透明的指示剂染料(如ICG染料)注射的开始，这是从右到左分流检测测试的一个步骤。微处理器开始计时且当运行时间等于规定的时间间隔(如1.6或2.6秒)时，给数模/转换器发出一个指令，启动电磁阀(如牵引式式电磁阀)。电磁阀启动引起电磁驱动的真空/加压组件的活塞迅速缩回，从而在话筒组件内迅速形成局部真空。在话筒组件内形成的局部真空引起梭子在话