具体实施方式

在本发明的一些实施例中，本发明关于影响一大脑血液灌流，且更特别但非排他性的是通过一颅内压力的改变来影响所述大脑血液灌流。

概述

本发明的一些实施例的一方面关于通过周期性地改变一颅内体积及/或压力来影响一大脑血流。在一些实施例中，在所述颅内体积及/或压力中的多个周期性的改变是同步于一心脏循环中的多个阶段。可选择地，在所述颅内体积及/或压力中的多个定时的改变改善了一大脑灌流压力及/或一大脑流体的流量。例如，所述流体包括血液及/或淋巴液。在一些实施例中，所述流体流量的改善被一增加的流速及/或一增加的流入体积及/或一增加的流出体积所证实。可选择地，一体积的多个改变可使用一可扩展元件，像是一气球体。在本文的多个实施例中，所述气球体术语被使用作为一示例，但可以理解为意指任何可扩展元件，即使不是一气球体。

在本发明的一实施例中，所述多个改变是在所述可扩展元件在一扩展状态下的一状态中与所述可扩展元件在一较少的扩展状态下的一状态中(零或一些其他的膨胀底线)之间进行。可选择地，在所述多个状态中的所述改变是很快速的，大约10至20毫秒。

在本发明的一些示例性实施例中，所述多个改变被定时以避免一颅内压力(ICP)或大脑灌流压(CCP)曲线全部变平(例如，所述多个改变不会造成一峰值及一谷值压力相等或大致相等，虽然单个峰值或谷值的幅度可能被降低)。可选择地，所述多个改变被定时以便在一心脏舒张期间增加一体积。可选择地或可替代地，所述多个改变被定时以便一颅内压力峰值变平或被分裂。可选择地或可替代地，所述多个改变被定时以避免在一心脏收缩期间增加所述可扩展元件的一体积。可选择地或可替代地，所述多个改变被定时以便在所述心脏舒张期间促进一静脉血流出。

所述心舒张期及所述心收缩期术语的使用有关一脑中一动脉脉动的状态，所述动脉脉动的状态通常同步于所述颅内压力(虽然通常在它前面的几毫秒时间发生)。在所述心收缩期中，所述压力增加；并且在所述心脏舒张期间，所述压力减少，以作为一心脏中的所述收缩期及所述舒张期的一直接的机械作用，但在某一时间点相对于其产生延迟。应该要注意的是，所述心脏中的所述收缩期(例如，如一R波所示)通常早于颈动脉中的一收缩期。

在本发明的一些示例性实施例中，所述多个改变被定时以便在所述心脏收缩期间提供所述扩展元件的一减少扩展的状态。

在本发明的一些示例性实施例中，所述多个改变被定时以便在大部分的循环期间，所述可扩展元件不会最大程度地扩展。例如，与所述扩展底线的一扩展持续时间相比超过20％的所述可扩展元件的一扩展持续时间小于一心脏循环或一颅内压力周期的80％、60％、30％、20％或中间或更小的百分比。

在本发明的一些示例性实施例中，所述多个改变被定时以便在所述可扩展元件进行去扩展之前，在一很短的时间内发生所述扩展(例如，10至400毫秒之间，例如30至200毫秒之间或50至150毫秒之间)。

在本发明的一些示例性实施例中，所述扩展的速度高，例如，在少于80、50、20、10或中间值毫秒的时间内扩展至一最大体积。可选择地，以一相近的速度进行紧缩。可替代地，所述紧缩被允许较所述扩展慢。

通常，所述脑被包裹在一硬膜颅骨中，所述硬膜颅骨作为一被固定体积的容器。这可能造成一有限的空间，其中脑组织、脑脊髓液及系统内循环的血液可以在所述颅内压力提高之前进行扩展。或许由于所述有限的空间，被增加的所述颅内压力导致可能通过抵消大脑血管内的一动脉压力来降低所述大脑灌流压(CPP)。被降低的所述大脑灌流压导致所述大脑血液流量(CBF)的减少。可替代地或另外地，被增加的所述颅内压力导致多条血管的体积减少，由于可用空间较小，也可能导致一血液体积的减少，或许特别是在以一血液流入为特征的所述心脏收缩期间。所述被增加的颅内压力的一些临床情况包括但不限于头部创伤及/或脑出血。

在一些实施例中，通过减少存在于一脑室中的一内容物的体积来提高所述大脑流体的流量，可选择地以一主动的方式。例如，通过引入一体积适应器，例如以一可扩展的隔间的形式，通过缩小所述适应器隔间，被所述适应器占用的一体积被释放，可选择地允许所述脑室中的所述流体被扩展到一更大的体积，最后造成在所述脑室中的一流体压力的减少。潜在地，降低所述颅内压力可增加所述流体流入一大脑区域中的量，可能不会通过抵消血管压力以及导致所述大脑灌流压的增加。

可替代地或另外地，通过增加存在于所述脑室中的所述内容物的体积来提高所述大脑流体的流量，可选择地以所述主动的方式。通常，由于被所述硬膜限制的空间，所述大脑的内容物体积的增加导致所述颅内压力的增加。潜在地，所述颅内压力可有助于挤压一大脑流体引流，导致一大脑流体流出量的增加。

因为减少所述大脑体积可导致所述大脑流体流入量的增加，而增加所述大脑体积可导致所述大脑流体流出量的增加，在一些实施例中，解决了在改善所述流入量与改善所述流出量之间的一平衡。在一些实施例中，通过同步于将所述体积减少至所述心收缩期的至少一部份及/或通过同步于将所述体积增加至所述心舒张期的至少一部份来解决在提高所述流体流入量与提高所述流体流出量之间的一平衡，所述心收缩期主要以所述流体流入为特征，所述心舒张期主要以所述流体流出为特征。可替代地或另外地，通过适应所述体积的增加及/或减少的幅度来解决所述平衡，例如通过避免将所述体积扩展至可以产生能停止流入的所述颅内压力的一程度。可替代地或另外地，通过提供在一体积缩小状态与一扩展状态之间的一逐渐的转换来解决所述平衡，例如降低足够的压力以便允许所述流体流入，同时创造足够的压力用以挤压所述流体以便增加所述流出量。在一些实施例中，通过使所述体积的适应同步于所述心脏循环，并根据与所述心脏循环的多个阶段相容的一预期血流来选择用以减少所述体积的时间及/或用以增加所述体积的时间以便解决所述平衡。

在一些实施例中，用以增加及/或减少所述大脑体积的一触发点是基于所述心脏循环，可选择地基于一心电图(ECG)测量。在一些实施例中，基于所述心电图的所述R波的一时间来作为用以增加及/或减少所述大脑体积的所述触发点。在一些实施例中，当辨识到所述心脏循环的一时间轴中的一事件时，所述体积将主动地进行改变，例如，当确定一心收缩压力波的即将到来时，将减少所述体积。在一些实施例中，在一预期的事件之前实行所述体积的改变，例如在所述流入及/或所述流出中的一预期的改变，以便允许有足够的时间发生改变，直到所述事件发生为止。

可选择地，提供所述心脏循环的一直接的测量，例如通过测量所述心电图，及/或测量一脉动，及/或测量一血压。在一些实施例中，多个心脏测量通过定位在心脏附近的一测量探针来实行，例如电极。可选择地或另外地，通过测量所述大脑血管的所述脉动，及/或通过测量身体的任何区域的所述脉动及/或所述血压来实行所述测量。可选择地，所述心脏循环的多个阶段被校准用以补偿在所述脑中的一测量位置与一体积适应位置之间的任何延迟。

可选择地，通过一外推法及/或一预测及/或一机器学习来确定所述心脏循环的多个阶段的开始。在一些实施例中，从所述颅内压力及/或多个体积波动的测量中取得所述心脏循环。

通常，对一患者的脑进行所述体积的改变是在所述患者无意识时。因此，通过侦测及/或测量所述患者的生理输入来监测所述体积改变的效果为一潜在的优势。在一些实施例中，在每个心脏循环之后搜集所述生理输入。可替代的另外地，在两个以上的所述心脏循环之后搜集所述生理输入。可替代的另外地，在五个以上的所述心脏循环之后搜集所述生理输入。在一些实施例中，多个所述生理输入的测量决定了所述大脑体积的增加及/或减少的一程度。可替代地或另外地，多个所述生理输入的测量决定了所述大脑体积的增加及/或减少的一速度。

在一些实施例中，所述患者的所述生理输入的所述侦测作为一回馈。可选择地，这些回馈测量被使用来调节所述大脑体积的增加及/或减少的所述程度。例如，以所述大脑血液流动为形式的多个所述生理输入的测量可指示出所述流动太微弱，且这些测量可被使用来减少所述大脑体积，可选择地，通过增加放置于所述脑中的所述体积适应器的一缩小程度。在另一示例中，以所述大脑灌流压为形式的多个所述生理输入的测量可指示出所述大脑灌流压太高。这些测量可被使用来增加所述大脑体积，可选择地通过增加放置于所述脑中的所述体积适应器的一扩展程度(这将导致所述颅内压力的增加，这将导致基于大脑灌流压＝平均动脉压(MAP)-颅内压力的计算结果而被降低的所述大脑灌流压)。

在一些实施例中，一个或多个下列指标被使用作为一部分的治疗标记或作为一独立治疗标记：组织氧合、大脑血流量值、颅内压力值、大脑灌流压力值、一段时间内的积分值、平滑值及/或时间导数及/或它们的波形的形态。可选择地，与这些中的任何一个相关的所述多个生理标记可被使用，而且指示出一脑部状态及/或所述大脑血流的其他标记亦可。

在一些实施例中，在多个间隔时间点被搜集的所述生理输入较所述心脏循环的一持续时间长。因此，在一些实施例中，所述体积改变的调解被提供在多个间隔时间点进行，所述多个间隔时间较所述心脏循环的所述持续时间长。例如，改变所述程度及/或决定这样的需求可在每次大约5秒的一间隔时间内发生。在另一示例中，改变所述程度可在每次大约1分钟的一间隔时间内发生，或更长的时间段，像是5分钟、10分钟、20分钟或中间值或更长的时间段。

在一些实施例中，通过在至少一部份的所述心脏舒张期间增加所述大脑体积来改善所述大脑血流量，或许通过一逆行流动，所述逆行流动可导致一血液排出体积量的增加。在一些实施例中，逐渐地进行所述大脑体积的增加。潜在地，所述逐渐的增加将允许一较长的间隔时间，直到所述脑室回到其收缩前的构型(扩展)为止，并且通过这样能够在所述心脏循环的期间有更多的时间，其中由于一更放松的的颅顶，所述血液流入可在一更小的阻力下发生。例如，在所述心舒张期中的所述体积增加的小增加量，例如在约0.5毫升至约2毫升的一范围内，被配置用以导致一稍微提高的所述颅内压力，这或许不会影响多条小动脉，但可能通过导致对所述流出有更高的阻力来影响一静脉系统。可选择地，它可以转变成所述脑组织中的被提高的所述灌流压，潜在地补充一侧支循环，及/或打开一水肿组织中的血管，及/或改善所述大脑血流量。多个发明人已经理解，在约0.1毫升至约7毫升的一范围内的一增加量，例如0.5至5毫升，能够在一水肿脑中造成所述颅内压力的多个显着的改变，且潜在地，在此范围内的多个改变或许足以施加在多条萎陷血管的上游的静脉充血及补充。

在一些实施例中，在一膨胀曲线期间的一紧缩用以辨识可能作用在一输送系统和/或一引流系统的多个力。可选择地，在所述输送系统上的被减少的所述多个力，例如一动脉系统，创造了用于进行流体填充的更多的空间，潜在地进一步促进所述大脑血液流入。还可选择地，在所述引流系统上所述多个力，例如一静脉系统，将所述血液体积“挤压”出一静脉端，潜在地进一步促进所述大脑血液流出。

在一些实施例中，所述大脑灌流压被计算为所述平均动脉压与所述颅内压力之间的差异。在一些实施例中，及目前使用于改善所述大脑灌流压，提供了所述颅内压力的降低，例如通过过度换气，及/或高渗透压治疗，及/或脑脊髓液(CSF)引流，及/或大量的药物镇静。可替代地或另外地，提供了所述平均动脉压的增加，例如使用胺来提高全身的动脉压力。上述多个治疗选择的一潜在缺点为所述患者将暴露在全身性治疗的多个不可控制的副作用中。

在一些实施例中，所述大脑灌流压通过改变一患者的一脑室中的所述脑脊髓液的体积来进行改变，例如通过使用一脑室外装置(EVD)。可选择地，通过被所述体积适应器主动地改变所述脑室的体积来增强所述脑室外装置，通过所述被增强的所述脑室外装置来被动地排出及/或返回所述脑脊髓液的体积。在一些实施例中，一旦所述患者的一颅骨被穿透及/或一旦一被动及/或一主动的所述体积适应器被插入所述患者的一大脑隔间中，一些量的所述脑脊髓液从所述大脑隔间中流出。在这样的实施例中，当所述体积适应器的一体积缩小至一定程度时，所述脑室容纳的一体积低于一参考体积，意即在穿透所述颅骨及/或插入任何装置之前的体积。

在一成人中，所述大脑血流量通常是每分钟750毫升或一心脏输出的15至20％。在一些实施例中，所述大脑灌流压维持在约50至约60毫米汞柱(或60至160毫米汞柱)的一压力下，意即所述平均动脉压力扣除所述颅内压力落在约50至约60毫米汞柱。通常，所述大脑灌流压的减少导致所述大脑血流量的减少。在一些实施例中，假如一患者具有较低水平的所述大脑灌流压，所述颅内压力主动地被减少以便将所述大脑血流量恢复至一基本的生理水平。本发明的一些实施例的一方面有关同步于所述心脏循环的所述大脑体积的多个主动改变。在一些实施例中，通过被局部地插入一患者的一大脑隔间中的一体积适应器来提供所述体积的改变，可选择地为填充有所述脑脊髓液的一脑室。在一些实施例中，所述适应器的缩小及/或扩展造成所述大脑隔间的体积的多个改变。在一些实施例中，所述适应器以一液体形式的流体进行填充及/或排出造成所述大脑隔间的体积的多个改变。可替代地或另外地，所述适应器以一气体形式的流体进行填充及/或排出造成所述大脑隔间的压力的多个改变。在一些实施例中，通过扩展所述脑中的所述体积适应器来降低所述大脑隔间的所述体积及/或所述压力，在所述心脏循环的多个特定时间点，导致所述颅内压力的下降，其与所述心脏循环的一流动阶段一起提高所述大脑灌流压及/或改善所述大脑血流量。可替代地或另外地，通过在所述心脏循环的多个其他的时间点来增加所述大脑隔间的所述体积及/或所述压力，导致所述颅内压力的增加，其与所述心脏循环的一流动阶段一起提高所述大脑灌流压及/或改善所述大脑血流量。

在一些实施例中，所述体积适应器包含一气球体。在一些实施例中，当扩展所述大脑隔间的所述体积时，所述气球体被一流体膨胀，可选择地为气体。在一些实施例中，所述气球体被一液体膨胀，可选择地为水及/或食盐水。在一些实施例中，通过将所述流体泵出所述气球体的范围之外来紧缩所述气球体。在一些实施例中，进行所述气球体的紧缩包含使用温度的改变，及/或声响传输转变成气球体的体积改变，及/或电能。

可选择地，所述体积适应器被提供与一脑室外引流装置结合。在一些实施例中，容纳所述脑脊髓液的所述脑室中的所述大脑体积的减少/或增加，在所述脑室中提供了一抽吸作用，可选择地创造一力，所述力加强所述脑脊髓液流入或流出所述脑室。

在一些实施例中，所述气球体被来自于一贮存器的流体填充。可选择地，所述贮存器位在所述患者的体外。可替代地或另外地，所述贮存器被设于所述患者的体内。在一些实施例中，所述气球体通过一泵被主动地填充气体，且可选择地通过释放一阀将所述气体被动地排放至周围空气中。可替代地或另外地，至少两个泵被提供用以选择性地主动填充及主动排放所述气球体。在一些实施例中，一马达被提供用以操控至少一所述泵。可选择地，所述马达被设于所述患者的体外。可替代地或另外地，所述马达被设于所述患者的体内，可选择地在所述大脑隔间中，可选择地在所述适应器装置中。

在本发明的一些示例性实施例中，使用一注射泵。可选择地，所述气球体的填充及/或排空的一速度为至少10毫升/秒、至少50毫升/秒、至少100毫升/秒、至少250毫升/秒或更快的或中间的速度。可选择地，所述气球体的填充及/或排空发生在1至50毫秒之间，例如，5至30毫秒之间，例如，约10至20毫秒之间。可选择地，最快的速度被提供以便允许短的膨胀时间。可选择地或可替代地，较慢的速度被使用来避免摇动到脑组织。

可选择地，所述体积适应器包含一非顺应表面。潜在地，所述非顺应性表面允许改变所述压力，但不是所述体积适应器的体积。可替代地，所述体积适应器包含一弹性表面。

在本发明的一些示例性实施例中，多个所述体积的变化不会使所述颅内压力整体变平。

在本发明的一些示例性实施例中，在所述颅内压力超过一特定值的期间，所述膨胀被定时成不会发生。可选择地，所述特定值被定义作为所述颅内压力的一底线、所述颅内压力的一峰值或在所述心脏循环的某些部分的所述颅内压力值的功能。可选择地，所述膨胀被定时成不会发生在所述心脏收缩期间。在本发明的一些示例性实施例中，即使所述颅内压力在30至50毫米汞柱之间，所述膨胀及所述紧缩也会起作用。

在本发明的一些示例性实施例中，所述膨胀被定时成仅会发生在所述紧缩之前，因此大部分的所述气球体的周期不会膨胀超出其基线。可选择地，这种膨胀主要使用在允许让所述紧缩对所述脑产生一影响。可选择地，一膨胀持续时间针对了此影响进行了优化(例如，足够长，因此所述紧缩有效但不会太久(例如，小于所述周期的10％)。

本发明的一些实施例的一方面关于所述颅内体积及/或压力的多个改变的优化。在本发明的一些示例性实施例中，每个患者的最大(最小)体积(及/或压力)、体积(及/或压力)改变速度、体积(及/或压力)改变的开始、所述膨胀与所述紧缩之间的延迟时间、工作周期、所述膨胀及/或所述紧缩的持续时间、体积(及/或压力)改变的结束、压力及/或体积的顺应性及/或每个循环的脉动次数(所述膨胀/紧缩的作用)的其中一个或多个将被进行优化。可选择地，所述优化在一段时间内被改变，例如，因应于所述患者的多个参数。

在本发明的一些示例性实施例中，所述优化包括增加一参数，直到一期望的机械及/或生理效果被侦测到为止。可选择地，一旦确定为一非期望的效果及大小，所述增加就被暂停及/或反转。

本发明的一些实施例的一方面关于在患有(疑似)颅的血流异常的一患者中测量及/或使用的一体积-压力曲线。在本发明的一些示例性实施例中，所述曲线通过在一已知时间点注射(例如，可膨胀的一颅内气球体)一已知体积来进行估算。可选择地，当大脑尽可能地排出一流体时，所述已知时间为所述心舒张期的结束。可选择地，此时间通过测量所述颅内压力来决定。在此时间点，决定了所述体积增加与所述压力增加之间的关系。可选择地，所述测量在多个心脏循环期间重复地进行，可选择地在不同的循环中注射不同的量。可选择地，当所述颅内压力稳定时，增加所述注射的体积。在本发明的一些示例性实施例中，所述注射是在刻度为0.1毫升下进行且最高达到5毫升。在本发明的一些示例性实施例中，所述测量另外或替代地应用在所述心脏循环的多个其他的时间点，例如，在一最大收缩期及/或在涵盖计画用于治疗的所述注射时的一时间窗口。

本发明的一些实施例的一方面关于控制与从颅骨中移除的一流体结合的一颅内装置的扩展。可选择地，在所述装置扩展之前及/或同时移除所述流体，可选择地在一单一的控制器的控制下进行。

在本发明的一些示例性实施例中，所述流体的移除发生在所述心脏收缩期间，然而所述装置的扩展发生在所述心脏舒张期间。

在本发明的一些示例性实施例中，所述装置被维持在整个循环中的至少一部分的扩展状态(例如，0.1至0.7毫升之间，例如，约0.5毫升)。

在本发明的一些示例性实施例中，所述装置被紧缩回每个所述心收缩期的一底线状态并且在所述心脏舒张期间被扩展(且所述扩展可能增加)。

在本发明的一些示例性实施例中，所述扩展仅被允许增加至对应于所述流体移除量的一体积量。例如，假如所述流体的移除停顿，则最大的所述扩展体积不会增加。

本发明的一些实施例的一方面关于在至少一些压力循环中包括一次以上的脉动。应注意的是所述脑中的一压力(颅内压力)在一循环期间的改变，所述循环通常与全身的血压相互协调。

在本发明的一些实施例中，所述紧缩(体积减少)仅在所述心收缩期之前被提供以允许更多的血液流进所述脑中。可选择地，在所述心脏舒张期间提供一额外的脉动，例如，所述膨胀用于塌陷静脉及减少所述颅内流体。可选择地，在这种膨胀之后为所述紧缩，以便允许增加动脉血流量。

在本发明的一些示例性实施例中，两个所述脉动的幅度不同，例如，一较低的幅度被提供用于所述额外的脉动。可选择地或可替代地，两个所述脉动的形状不同。可选择地，多个更进一步的额外的脉动(例如，1、2、3或更多)被提供在所述循环期间，例如，在所述心脏舒张期间及/或在所述心脏收缩期间，可选择地具有不会使所述颅内压力(或所述大脑灌流压(CCP)或其他压力测量值)增加超过一峰值的一体积，所述峰值通过一第一脉动所提供。可选择地，这种脉动的数量及/或时间通过使用一搜寻及/或一优化过程来决定且/或由于所述装置的调整而受到改变，例如，如本文所描述。

应注意在一些实施例中，没有提供一收缩前脉动，仅提供一单一(例如，一心舒张期脉动)或多个额外的脉动。

本发明的一些实施例的一主要方面关于同步于一颅压力循环来改变所述脑中的所述流体的体积。在一示例中，所述流体在所述循环中的一已知且可选择地可重复的时间点被移除或被注射。这可用来产生一压力-体积曲线。在另一示例中，所述流体的注射及/或移除被定时用以配合一可扩展的颅内元件的扩展及/或紧缩，可选择地在一循环期间或在所述循环的一较小部分的期间(例如，500毫秒)导致所述体积(人工输入至人工输出)的整体改变大致为零。

在详细解释本发明的至少一个实施例之前，应当理解，本发明不一定限于其应用在以下描述及/或在多个附图中的说明及/或多个示例中所阐述的构造的多个细节及多个组件的布置及/或多个方法。本发明能够具有其他实施例或以各种方式来实践或实行。

高阶概述

现在参考多个附图，图1显示根据本发明的一些实施例的多个组件及一方法的一高阶概述，所述多个组件在一系统中相互作用，所述方法用于主动地影响一大脑灌流压以便对一大脑血流量发生作用。

在一些实施例中，一体积适应器101被引入一患者的一脑10中，可选择地被引入一脑脊髓液的空间，例如具有脑脊髓液的一脑室、一硬膜下位置或一脊柱位置。在一些实施例中，所述体积适应器101被配置用以主动地提高及/或减少其体积。可选择地，通过在一可变形的环境中被围绕，像是通过所述脑脊髓液，所述体积适应器101的所述体积的改变影响了所述可变形的环境被推向抵靠在它的局限范围的程度，意即所述适应器101的所述体积的改变影响了通过所述脑室所施加的一压力，潜在地以一通用的方式影响一颅内压力。

在一些实施例中，根据一心脏循环的多个阶段的时间，影响了所述颅内压力而导致增加一大脑灌流压，可选择地也引导一大脑血流量150的改变，所述被改变的大脑血流量150较一参考大脑血流量155提高了一百分比75。在一些实施例中，所述大脑血流量的提高包含较大体积的一血液流入及/或一血液流出。可替代地或另外地，所述提高包含增加一流动速度。

在一些实施例中，一心脏8的一活动被侦测。可选择地，通过多个电极所侦测到的所述活动提供了一心电图。可替代地或另外地，通过一脉搏测量(例如，在像是颈动脉的动脉中或上)及/或血压来侦测所述活动，可选择地为一大脑血压。在一些实施例，从所述心脏8活动的多个测量值中取得一心脏循环波形。可替代地或另外地，通过其他测量值的外推法来导出所述心脏循环波形，例如所述颅内压力的改变量。在一些实施例中，所述心脏循环波形在其开始之前通过一机器学习进行预测。在一些实施例中，所述心脏循环波形包含辨识至少一事件，所述事件为一心收缩期或一心舒张期。在一些实施例中，所述辨识包含确定一阶段的开始。可替代地或另外地，所述辨识包含预测所述开始。可替代地或另外地，所述辨识包含确定及/或预测一心收缩期波及/或一心舒张期波的一峰值。

在一些实施例中，所述心脏8的所述活动影响120了所述适应器101的所述体积改变的时间及方向性。可选择地，所述适应器101的所述体积改变的时间及方向及一贮存器同步于所述心脏8的所述心脏活动。例如，当一收缩力波被确定时，所述体积适应器101可被缩小，以便潜在地减少所述颅内压力，并因此允许更多的血液体积填充在所述脑中10的一大脑隔间中。在一些实施例中，所述体积适应器101被扩展，以便增加所述体积，并因此潜在地使存在于所述大脑隔间内部的一压力可能有助于挤压血液，例如，在至少一部份的所述心舒张期波的期间。可选择地，在所述心收缩期波与所述心舒张期波之间的一波峰期的期间，维持所述适应器101的体积。另外的示例性的时间选择将于上文及下文中描述。

使所述适应器101与所述心脏活动之间的体积改变的时间及幅度(意即体积量)同步的一潜在优点为在增加过多的所述颅内压力及消除血液流入以减少过多的所述颅内压力及消除血液流出之间进行平衡。通过同步于所述心脏循环，一血液流量波形潜在地被使用来增加及减少所述颅内压力，使得至少在一部份的时间内提高所述血流量。在一些实施例中，所述增加与所述减少之间的时间及幅度的一变化比例改变了所述流量提高75的部分时间及品质。例如，图14A及图14B说明一时间的示例，所述示例对所述流量提高不具有一有益效果。

在一些实施例中，所述流量提高75包含一大脑血液体积的增加，例如，约0.5毫升至约2毫升的所述增加，及/或约1毫升至约3毫升的所述增加，及/或约3毫升至约5毫升的所述增加。可替代地或另外地，所述流量提高75包含一大脑血流速度的增加，例如，在动脉及/或静脉中约14至16公分/秒的所述增加，及/或在微血管中约0.02至0.04公分/秒的所述增加。在本发明的一些示例性实施例中，一治疗的多个参数被改变以便达到上述生理参数值的一个或多个增加或其他变化。下面描述一些示例性方法。

一些可能的示例性系统的结果及表现

现在参考图2显示一流程图，所述流程图说明根据本发明的一些实施例中在同步于一心脏循环时，一体积适应器的体积改变、一颅内压力的改变及一大脑灌流压的改变的多个可能的结果。

在一些实施例中，当辨识到一心收缩期的一前峰值时，一体积适应器22被缩小222，意即当预测一收缩压力波的一振幅高度接近220时。在一些实施例中，当一体积在222被缩小时，所述颅内压力24减少224。当收缩压力波接近220时，在224的所述被减少的颅内压力24潜在地导致较低的所述大脑灌流压26，并且也使所述体积增加以便允许血液流入以填充多个大脑输送系统，例如动脉及/或小动脉系统。

在一些实施例中，在所述心收缩期240的至少一部分的整个期间，维持所述被减少的体积222，且可选择地在其全部的持续时间的期间。在一些实施例中，当所述体积被维持在242时，一压力被维持在244及246，所述244及246分别指出所述颅内压力24及所述大脑灌流压26。在一些实施例中，在所述心脏收缩期间，由于一血液流入量的增加，所述大脑灌流压可能会升高。

在一些实施例中，在一心舒张期260的至少一部分的期间，所述体积适应器22被扩展262。可选择地，这导致所述颅内压力24的升高264，且因此减少266所述大脑灌流压26，并可能导致一引流系统上的过载降低，例如一脑静脉系统，其潜在地导致一血液流出量增加。可选择地，所述脑静脉系统为多条桥静脉。

用于影响大脑灌流压的示例性方法

现在参考图3显示一流程图，所述流程图说明根据本发明的一些实施例的一种用于影响一大脑灌流压的方法。

在一些实施例中，通过将一体积适应器引入一患者的一大脑隔间中的方式来主动地缩小一脑室的一流体的体积。可选择地，所述体积被缩小302至低于一参考体积，因为在所述体积适应器被插入的期间，一些脑脊髓液从所述大脑隔间被排出，而导致一新的较低的参考体积。通常，被减少的所述脑室流体的体积导致在所述大脑的相对固定体积的隔间中有较少的流体体积，其导致一颅内压力304的降低。可选择地，所述被减少的颅内压力导致在一输送系统306上的负载降低，其导致所述大脑灌流压的增加308。在一些实施例中，在308的所述被增加的大脑灌流压允许更多的流体，例如血液及/或淋巴液，流进所述大脑隔间中。可选择地，当同步于一心脏循环的一心收缩期来提供302至310时，其主要特征在于一高的流入量，加强了在310上方的302至308的效果。

在本发明的一些示例性实施例中，进行所述缩小302使得在所述心收缩期开始前，所述适应器处在它的底线体积。在一些实施例中，在所述心收缩期开始后，所述缩小持续地进行，例如，所述心收缩期与部分地扩展的所述适应器之间具有2％至20％或更多的一重迭性。应注意的是所述适应器的一底线状态可具有比零大的一体积，例如，以确保假如所述颅内压力增加或脑室塌陷，能以一些最小体积进行。

在一些实施例中，当所述心收缩期结束时或可替代地，当预测(例如，基于R至R的间隔长度/或脉动波的形状及/或多个先前的循环)它将很快结束时(例如，在所述心收缩期结束前0.05至0.2秒的一时间范围内)，所述脑室被一流体体积312主动地填充。通常，在所述固定体积的大脑隔间中的体积的增加导致所述颅内压力的增加314，其因此增加了在一引流系统上的负载，例如一静脉系统。在一些实施例中，所述被增加的负载作为一挤压器用以协助所述大脑流体流出。可选择地，当同步于所述心脏循环的一心舒张期来提供312至318时，其主要特征在于一高的流出量，加强了在318上方的312至316的效果。在一些实施例中，在接近所述心收缩期的开始时提供所述填充，作为在所述心脏收缩期间及/或之前的流体移除的一准备步骤。

改变颅内压力的效果的示例性模拟

现在参考图4A至图4G，显示根据本发明的一些实施例中在一对照组中及在通过主动地改变一大脑流体的体积而受影响之后的一颅内血压和一大脑血流量的多个示例性模拟。

图4A至图4C说明一适应器的体积改变的顺序400的多个示例。在一些实施例中，所述顺序400同步于一心脏循环420的至少一部份。在一些实施例中，在每个心脏循环中，所述顺序400为反复且重复相同的模式。可替代地，所述顺序400在多个循环之间被改变，可选择地按照来自一患者的被测量到的一生理输入。在一些实施例中，所述生理输入为一心脏活动，例如多个循环阶段及/或脉搏及/或血压。可替代地或另外地，所述生理输入有关多个大脑的测量值，且包括所述颅内压力及/或所述大脑灌流压及/或一大脑灌流体积及/或一大脑血流速度。

在一些实施例中，基于所述患者的一具体病理来决定所述顺序400的一具体的轮廓。例如，具有低顺应性的一患者可通过相对快速且小的体积适应的转变来进行治疗(例如，根据可得到的顺应性选择速度及体积)。可选择地，所述具体的轮廓基于在所述体积适应期间所搜集到的所述生理输入及时地进行改变，并影响所述适应的多个随后的循环。

可选择地，所述适应器体积同步于所述大脑血液的流出及/或流入。在一些实施例中，直接通过一流量感测器测量所述大脑血流量。可替代地或另外地，所述大脑血流量是从其他脑及/或心脏相关的生理输入所推断而来。

现在参考图4A。在一些实施例中，同步于所述大脑血液的流入来减少所述体积适应器的体积，如在区段a至b所示，可选择地，从一心收缩期开始时的a点开始。在一些实施例中，a点同步于所述心收缩期开始后的一时间点。可选择地，所述体积适应器维持在一缩小状态，如平线区b至c所示，在b点开始及在c点结束，b点可选择地是一收缩压力波的一压力峰值之前的一时间点。在一些实施例中，c点引起一扩展期间，如区段c至d所示。可选择地，c点被定时在一心脏舒张期间的一时间点。可替代地，在所述心舒张期的开始之前，c点已经开始允许所述大脑血液流出的挤压。在一些实施例中，所述扩展c至d是渐进式的，例如，在约0.5至1.5毫升/秒的一范围内，可选择地导致在约0.5毫升至3.5毫升的一范围内的一全部的扩展。可替代地，所述扩展c至d中的上升很陡。在一些实施例中，在所述扩展c至d之后，维持在一扩展状态中的一平线区，如区段d至a所示。

现在参考图4b，说明一示例，其中所述b至c的平线区在c点的所述心收缩期结束的一时间点上结束，且随后是在体积c至a的一逐渐增加，没有一平线区，并且在所述心收缩期前的一体积减少的a点再次开始。

现在参考图4c，说明一示例，其中所述体积的多个改变皆很陡，例如a至b的减少及c至d的增加，且在所述多个改变之间，平线区b至c及d至a皆被维持，可选择地基本上沿着心脏相位的其余部分的一整体长度。

在一些实施例中，c点在图4A至图4C代表从一收缩状态至一扩展状态的转变，c点的决定以便在允许所述心收缩期的流入与使所述心舒张期的流出之间进行平衡。例如，通过选择在所述心收缩期结束之前及/或在所述心舒张期开始之前的一时间点来解决所述平衡，以便允许足够的压力增加来允许所述流出，但仍然允许所述心收缩期结束时的所述流入。可替代地，例如，如在a点的所述体积的减少开始于所述心收缩期的开始及/或所述心舒张期的结束之前，以便准备用于所述流入的一压力的降低，所述流入为所述心收缩期的特征。

在一些实施例中，在多个区段中决定了所述平线区，所述多个区段以一主要流动模式为特征，意即基本上排除所述流入或基本上排除所述流出。其他形状也可能被提供，例如包括在所述平线区中的一个或多个波谷及/或波峰，可选择地所述平线区为一系列的脉动，可选择地具有小于一收缩前脉动的50％的一体积幅度。

图4D说明根据本发明的一些实施例中在一对照组中及在被所述体积适应影响时的一段时间内的所述颅内压力的一模拟。显示出在所述适应器的体积减小之后的所述颅内压力的降低，及在所述适应器的体积增加之后的所述颅内压力的增加的一示例。

图13A及图13B显示所述体积改变的一潜在的期望效果，其中一压力峰值在一最大幅度中降低及/或分裂(变成两个或更多的较小的峰值)及/或变平(具有较小的锐角)。

图4E模拟在一对照组421的所述颅内压力与一被改变的趋势线401之间的一比率，如图4D所示。应注意的是当所述颅内压力在所述心脏舒张期间增加时，它可选择地不会达到在所述心收缩期中发现到的峰值。

图4F显示相对于在一对照组中没有治疗的所述大脑血流量，根据本发明的一些实施例中一段时间内的所述大脑血流量的提高的一模拟。显示出在所述收缩压力波的一峰值中发现到的所述血液流入量的示例性提高。

图4G模拟具有一高参考颅内压力422的一个体在一段时间内的所述颅内压力的改变402。在一些实施例中，如在示例中所示，所述压力仅会降低至所述参考值以下，且不会提高至超过所述参考值。通常，在一高参考颅内压力的情况下，降低所述颅内压力的影响更为显着。

影响大脑灌流压的示例性系统

现在参考图5A至图5B，显示根据本发明的一些实施例中用于影响一大脑灌流压的多个可选择的系统的多个方框图，其中图5A说明一普遍的体积适应器以及图5B说明使用以一气球体形式的一扩展器101的一体积适应器系统500的一具体实施例。

在一些实施例中，一系统包括一体积适应器101，所述体积适应器101位于一患者的一脑室510中。在一些实施例中，所述体积适应器101通过改变所述脑室内部的一容量体积来影响所述患者的一颅内压力。在一些实施例中，一控制器504被发现与所述体积适应器101进行操作连通。例如，所述控制器504具有多个指令，所述多个指令导致所述适应器101的缩小。可替代地或另外地，所述控制器504具有多个指令，所述多个指令导致所述适应器101的扩展。可选择地，所述控制器504与位于所述适应器101中的一马达连通。可替代地或另外地，所述控制器504与一外部的马达540连通，如图5B所示。

在一些实施例中，所述控制器504接收来自至少一感测器502的输入。例如，所述感测器502可侦测一心脏活动，例如心电及/或脉搏和/或血压。可替代地或另外地，所述感测器502可侦测所述颅内压力及/或所述大脑灌流压及/或一大脑血流速度及/或一大脑血流体积(例如，如一大脑感测器520所示，例如，一颅内感测器，例如，一颅内压力感测器)。

在一些实施例中，所述控制器504包含多个指令，所述多个指令用于辨识一大脑血液流入的所述心脏活动的时间，例如，大约在一心舒张期的时间。可选择地，所述控制器504操纵所述适应器101以便同步于所述大脑血液流入的时间进行缩小。可替代地或另外地，所述控制器504操纵所述适应器101以便同步于一大脑血液流出的时间进行扩展。

在一些实施例中，所述控制器504进一步包含多个指令，所述多个指令用于预测所述流入及/或所述流出的时间。可选择地，同步性被定时以便先于操作上的一预期的流量改变进行其改变。例如，所述适应器101在所述流入的一预测开始之前或之后被缩小。所述同步性的一潜在的优点为维持在所述流入与所述流出期间的压力之间的一抵触影响的平衡、灌流及/或影响各种受调控的循环，所述同步性包括所述流入及/或所述流出及/或其他生理事件的一时间偏移。

在一些实施例中，提供至少一个以上的感测器，例如，一大脑血流量监控器，及/或一脑组织氧气分压(PbtO2)监控器，及/或大脑灌流压(时间)及/或大脑灌流压积分值(例如，一段时间内的积分值)及/或颅内压力(时间)及/或颅内压力积分值(颅内压力/大脑灌流压(ICP/CCP)的量)。可选择地，来自这些感测器中的至少一个的多个计算值被使用来决定所述装置的所述缩小及/或所述扩展的幅度。在本发明的一些示例性实施例中，所述积分值在1至600秒之间的一段时间内，例如，在5至10秒之间。

在一些实施例中，一压力感测器(例如，520)被提供用以测量所述患者的一脑血管上的至少两个不同点的压力。可替代地或另外，提供至少一流量感测器。可选择地，当在所述至少两个不同点之间侦测到在血管中的一非期望的压力差及/或不存在及/或其他非期望的流体流量时，则停止所述体积适应器的操作。

可选择地，所述控制器504包含多个指令，所述多个指令用以在所述压力感测器提供一超过一预定阈值的数值时，停止扩展所述体积适应器101，例如，超过15毫米汞柱，或超过20毫米汞柱，或超过25毫米汞柱，或超过30毫米汞柱，或超过35毫米汞柱。

可选择地，所述控制器504包含多个指令，所述多个指令用以在所述压力感测器提供一低于一预定阈值的数值时，停止缩小所述体积适应器101，例如，低于5毫米汞柱，或低于4毫米汞柱，或低于3毫米汞柱。

在本发明的一些示例性实施例中，所述控制器504包含多个指令，所述多个指令用以进行搜寻多个系统参数的多个起始数值及/或多个适应数值。

在本发明的一些示例性实施例中，所述控制器504包含多个指令，所述多个指令用以计算一压力体积曲线。

通常，应注意的是在本文具体描述的所有方法，感测、分析感测到的讯号、膨胀及紧缩及决定及/或实际地改变所述多个系统参数(除了可能将所述扩展器101物理性地插入所述头骨中之外)均在所述控制器5024的控制及/或通知下进行。可选择地，一使用者可定义多个警报或在一特定情况下自动发出警报。可选择地，所述控制器504避免某些活动(例如，潜在的生命威胁，例如，如数据存储所定义)及要求人类批准或指令。

还应该注意的是虽然所述控制器504可为独立性的，但在一些实施例中，一些数据及/或指令及/或制定决策的能力在一分开的单元处提供，可选择地在远端位置(例如，在一服务器或在云端)。

现在参考图5B显示根据本发明的一些实施例的以所述气球体501为形式的所述体积适应器的一示例性实施例的一方框图。在一些实施例中，所述气球体501通过至少一泵544进行扩展及缩小。可选择地，所述气球体501包含一流体，例如气体及/或液体。在一些实施例中，所述泵544被发现与一贮存器540进行流体连通。可替代地或另外，所述泵544接收来自所述患者周围的环境空气的气体。在这样的实施例中，在所述贮存器的流体为非受限流体的情况下，所述气球体501内部的一流体可选择地通过一阀被释放。在一些实施例中，所述阀被所述控制器504控制。

在一些实施例中，所述泵544被发现与所述马达530进行操作连通，所述马达530可选择地被发现与所述控制器504进行操作连通。在一些实施例中，所述马达530被发现在所述气球体装置中。可替代地或另外，所述马达530被发现在所述患者的体外及/或以其他方式为一分离单元。.

在一些实施例中，所述贮存器540被发现在所述患者的体外。可替代地或另外，所述贮存器540被发现在所述脑室510中，可选择地在一坚固的隔间中。

在一些实施例中，所述气球体501包含多个非顺应壁。使用所述多个非顺应壁的一潜在优点为它们固有的扩展限制，其在所述脑室的情况下，过度扩展可能对患者造成损害。在一些实施例中，所述气球体501包含双层，可选择地一层为非顺应的且可选择地另一层为弹性的。使用在所述非顺应层内的一弹性层的一潜在优点为所述弹性层可能更容易改变其体积，而所述非顺应层决定所述弹性层的扩展极限。

示例性回馈

图5C为根据本发明的一些实施例的一种使用回馈的方法的一流程图。

在542，可选择地诊断一患者。应注意的是不同的状况可能进行不同的治疗及/或多个初始设定值可能不同(例如，使用储存在所述系统500中的一表格或其他计算功能)。

在544，所述系统500，或所述系统500的至少一体积改变部分(例如，101)或所述系统500的一移除部分被植入所述患者中，假如尚未植入。下面参考图5D提供另外的示例性细节。

在本发明的一些示例性实施例中，所述植入包括植入及/或连接一个或多个生理感测器，例如多个颅内或血管内压力感测器及/或多个都卜勒流量感测器。可选择地，所述多个感测器被连接至多个感测器处理电路，所述多个感测器处理电路可能是或可能不是所述系统500的一部份，例如，多个标准感测系统，例如多个颅内压力感测及计算系统，所述颅内压力感测及计算系统可包括一颅内压力探针并产生一数据输出，所述数据输出编码一测量到的颅内压力。应注意的是所述颅内压力探针可能被安装在所述扩展器101上，例如，在所述扩展器的一引入器导管上或之中，或可能分开提供及/或可选择地通过一不同的开口被植入至一颅骨中。

在546，可选择地选择多个初始系统参数，例如，使用下面图5D所示的方法。

在548，可选择地启动所述系统500，其可能包括改变一个或多个系统操作参数，例如，如参考图5E所描述。可选择地，持续地提供所述治疗。可选择地，一暂停时间被准备给所述测量用以评估一脑部状态，例如，每隔0.5至12小时或每隔0.5至4天的1至30分钟。所述暂停时间的长度被选择以允许所述脑达到一稳定状态。在一些实施例中，所述治疗是在，例如，长度为5至400分钟或更长的时间段内，其间的多个所述暂停时间为，例如5至400分钟或更长。

在550，所述患者可能放弃所述系统/治疗。例如，一旦所述患者稳定，所述颅内压力下降及/或基于其他指示，所述系统可自动地，或因应于使用者输入，开始下降或以其他方式改变所提供的治疗量。在一示例中，所述治疗时间段的次数(例如，假如不持续提供所述治疗)及/或其长度(例如，每个时间段的长度)被减少及/或时间段期间的持续时间被增加。可选择地或可替代地，降低在治疗循环与非循环之间的一比率。可选择地或可替代地，降低所述膨胀的幅度及/或改变时间，以便使干扰较少，或不同于大脑血流量。可选择地，在一记忆体中提供一设定规程，所述设定规程包括多个阶段及用于不同阶段的不同的设定及/或多个目标。

在本发明的一些示例性实施例中，所述感测包括感测在颈动脉中的一脉动。这具有一潜在的优点，所述潜在的优点为一压力波抵达所述脑部的时间容易被预测及/或较少变化。

示例性设置

图5D为根据本发明的一些实施例中一种安装一体积适应器系统的方法的一流程图。

在552，所述装置(例如，体积适应器101)被插入一脑中。

在554，可选择地开始一体积恒定的改变过程。可以理解的是所述患者的所述颅内压力通常很高。扩展所述适应器101可能引起一额外的压力峰值，这通常是不被希望的。在本发明的一些示例性实施例中，同步于或在所述适应器101的扩展之前，一脑脊髓液从脑部被移除，以便不会增加所述颅内压力，或至少不会增加超过一阈值，例如，0.3、0.7、1或2毫米汞柱或中间值或更大的数值。可选择地，通过一脑室外引流装置移除所述脑脊髓液。可选择地，所述适应器101被安装在这样的引流装置上，且所述装置被所述系统500控制以移除所需的所述脑脊髓液及/或仅根据被所述装置实际移除的一流体量来扩展所述适应器101。

在本发明的一些示例性实施例中，所述扩展仅在一心脏舒张期间(例如，低颅内压力)被提供。可选择地，在一心脏收缩期间(例如，高颅内压力)进行所述流体的移除。可选择地，在所述心脏收缩期间，所述适应期被缩小回到它的一膨胀底线。可选择地，在引入期间，它不会缩小至所述底线或缩小至低于所述底线。一旦所述系统被使用，扩展及缩小至所述底线就可以被进行。

在一示例中，所述气球体被插入及膨胀至一初始体积，例如，约0.5毫升或更少。可选择地，在膨胀至此体积的期间，所述脑脊髓液慢慢地被移除，而所述气球体开始慢慢地膨胀以便引入达到所述脑脊髓液的消耗体积的几毫升的所述气球体的体积，如此在过程中没有上升的净压力。在此初始膨胀之后，一第一紧缩及更进一步的多个紧缩及多个扩展(及可选择地增加所述底线体积)可被预定义为没有增加超过所述底线的所述颅内压力。

在本发明的一些示例性实施例中，当提高所述气球体的体积时，所述脑脊髓液持续地被排出而所述气球体则更膨胀。这可以防止由，例如，所述颅内压力太低、太高或突然改变所引起的所述脑室的塌陷。通常，应注意的是多个颅内压力机制无法区分在所述气球体外的所述脑脊髓液体积与在所述气球体内的所述流体的体积(且因此为气球体体积)。相较于简单逐渐地膨胀所述气球体并等待在神经系统中重新分配所述脑脊髓液，此方法可允许达到更高的所述气球体的体积。

在本发明的一些示例性实施例中，一脑脊髓液移除装置，例如一具有多个孔洞的导管，通过利用自然的脑部脉动来被如下使用。随着每个心脏循环，在所述心收缩期中，当所述气球体被紧缩时，在有或没有来自脑部的主动抽吸的情况下，一些脑脊髓液体积(dCSF)被大脑“推”进所述导管中，所述导管作为一管道。在所述心舒张期中，所述气球体被膨胀至其先前设定的体积加上dCSF体积(或大约)，所述dCSF体积在所述心脏收缩期间被大脑排出。以净值而言，除了更多的所述气球体的体积及更少的所述脑脊髓液的体积之外，所述脑部的总体积可选择地没有改变。这可以允许所述气球体更大程度地进行膨胀及/或紧缩。

其后，可选择地设定多个初始参数。应注意的是所述装置的一最大体积可在设定期间进行改变，这可能需要在所述参数设定的期间且不仅仅是在这样的设定之前从脑中移除额外的流体。

当一个或多个预设系统及参数被预设定时，在本发明的一些示例性实施例中，使用在所述系统500的一第一阶段决定了有效且/或安全的多个参数。合期望地，决定了兼具安全及有效的一组参数，或者所述参数以其他方式提供在安全性与有效性之间的一期望平衡。可选择地，多个预设的数值及/或范围限制了一个或多个参数，所述多个预设的数值及/或范围基于所述患者的诊断被选择及预定义。这样的数值可被储存在所述系统500的所述记忆体中。

一第一参数为体积。所述适应器101的一最大体积可决定所述颅内压力的一最高程度。如上所述，通常要避免高的颅内压力。在本发明的一些示例性实施例中，选择所述最大体积及/或所述最大体积的时间以避免在不太理想的时间点增加所述颅内压力。应注意的是在提到所述颅内压力时，在很多实施例中，使所述颅内压力与动脉压力有关的所述大脑灌流压(CCP)可有效地被使用来替代。

在一方法中，首先选择所述最大体积，然后优化所述时间。可替代地，所述体积及一个或多个时间参数均可被同时搜寻

在566，尝试一第一体积，例如，0.1毫升或0.5毫升。

在558，确定所述体积的一正面影响，例如，所述脑脊髓液的增加或dQ/dt(血液交换的速度)的改变。这样的决定可在，例如，1至100秒的时间内发生。

在560，确定多个负面影响，例如，颅内压力峰值的增加或dQ/dt的减少。再一次，这可被侦测作为在多个循环期间的一趋势，例如，在10至200秒之间。

在本发明的一些示例性实施例中，在每个体积测量灌流及/或氧合(或如本文所示的其他生理测量)。

在562，假如所述多个负面影响太高，所述体积可被减少。假如所述正面影像太低，所述体积可被增加(例如，0.1毫升或其他小量像是介于0.05毫升至0.17毫升之间)。可选择地或可替代地，其他参数可被改变，例如，一个或多个时间参数，从而改变所述心脏(及/或颅内压力)循环的一部份，所述部分与所述最大体积重合。

应注意的是所述设定可包含两组或更多组的参数值，例如，一期望的最大体积及一第二高的“被允许”的体积，所述第二高的被允许的体积可与患者的某些状况有关(例如，用于手动的或自动的应用及/或看护人员的警报产生)及/或被允许在特定的持续时间内应用(例如，有意或无意地，如同对于定时来说可能会发生者)。

在564，其他参数也可用一相似的方式进行评估。应注意的是当描述一单一参数搜寻过程时，多个搜寻的方法及多个优化方法也可被使用，例如梯度下降，其同时或以一交插的方式来优化/搜寻多个参数。

以下系统参数中的一个或多个可选择地被改变：

(a)开始扩展；

(b)结束扩展；

(c)最大扩展体积或体积的改变；

(d)体积改变的速度；

(e)体积改变的斜率形状；

(f)平线区的长度；

(g)平线区的斜率或平线区的其他非线性的形状；

(h)开始紧缩；

(i)紧缩速度；

(j)结束紧缩；

(k)紧缩斜率；

(l)紧缩平线区及/或膨胀与紧缩的平线区的工作周期；

(m)膨胀与紧缩之间的延迟时间；

(n)扩展的最小值(底线)

(o)在颅内压力循环中的任何部分或所有部分的压力或系统的顺应性；及/或

(p)使用于每个事件的时间的生理参数(例如，R波的侦测、血液脉动波)；及

(q)一循环中的脉动次数(如下所述)，每个脉动可能具有用于上述参数中的任一个或全部的不同数值。

以一猪模型来进行多个实验，其中一些结果也显示在图12至图14中，并且这也告知了一些指示，所述指示关于在搜寻或调整期间所搜寻到的一些或所有的上述设定及/或范围的可能有用的多个起始点。

所述多个实验在猪(40至50公斤)身上进行，将猪麻醉插管，并且平躺仰卧以进行颈动脉导管插入术。其后，如本文所述，我们将猪移动至一俯卧位置以便进行颅骨切口(Cranial incision)，同时植入一颅内压力监控器、进行脑室造口术(Ventriculostomy)并且安装一大脑血流监控器及一气球体。所述气球体及所述脑室造口术的位置通过超音波进行确认。

在确定稳定性之后，将一第一组的五只猪处理为一水中毒模型(Waterintoxicating model)(在静脉内缓慢注入0.18％的食盐水以造成严重的低血钠症，接着引起脑水肿而导致一逐渐增加的颅内压力)。一第二组的五只猪具有一极度缓慢的生理食盐水的注入，所述生理食盐水注入脑中而造成逐渐的脑积水。在两组中，所述颅内压力逐渐地增加且所述气球体装置被测试并显示在以下颅内压力步骤中通常有效：10-15-20-25-30-35-40毫米汞柱。所述猪只的血流动力稳定，且两组猪的多个结果具有相同的一般性质。在本文所示的一些结果说明了本发明的一些实施例。应注意的是治疗一人脑可能相较于一猪脑需要一大体积量，但在颅内压力及流动问题的方面，猪脑被认为是对于人脑的一有用的模型。

在本发明的一些示例性实施例中，所述气球体的扩展及/或紧缩很短暂，例如，对于在0.5至2毫升之间的一体积约10至20毫秒。可选择地，使用一注射泵，例如，所述注射泵具有一活塞的移动速度为2000公分/秒。可选择地，一最大速度受到避免震动脑部的一期望的限制。

在本发明的一些示例性实施例中，应注意如下，例如，0.6毫升可能没有效果。可选择地，所述体积为至少1.2毫升或甚至至少1.8毫升。通常，一更大的体积似乎是有益的(假如它不会造成一太高的颅内压力)。如上所述，所述体积在治疗期间可依需求进行调整，可选择地为自动地。

在本发明的一些示例性实施例中，即使所述颅内压力增加，所述气球体(或其他可扩展的结构)的所述底线体积被选择用以允许一运行体积。应注意的是在一些实施例中，所述气球体的一重要功能为它的紧缩，且希望可以确保维持这种潜在性。在本发明的一些示例性实施例中，所述脑脊髓液的开始移除允许所述气球体被插入且膨胀至这种初始底线体积而不会对所述颅内压力有显着的影响。例如，这种底线可能为0.5、1、1.5、2、2.5毫升或更小或中间值或更大的体积(例如，另外具有2毫升的一底线及1至2毫升的一膨胀体积)

可选择地，即使所述脑室塌陷，此种膨胀底线允许所述装置占用空间。可选择地，在所述脑室塌陷期间(其可能是短期或偶发性)，所述气球体的所述底线可被允许减少，以便使用在一旧的底线与所述被减少的底线之间的一差异值来作为用于所述扩展的一体积。可选择地或可替代地，在所述脑室塌陷期间，所述系统的操作可被停止，然而，将没必要重新引入及膨胀所述气球体。

在本发明的一些示例性实施例中，所述气球体在一颅内压力循环期间的其他时间点进行膨胀及紧缩，可选择地至一更少量，例如，用以维持所述气球体的所述扩展体积。

在本发明的一些示例性实施例中，选择同步于所述心脏循环的R波，或者颈动脉脉动或脑动脉系统附近的其他动脉的一指示。这可以是所有时间参数的基础，例如，如下所述。可选择地，假如一心跳率改变，则相应地调整所述时间，可选择地为自动地。一些参数本质上可能与所述心跳率无关(例如，持续紧缩时间)以及一些可能连结至所述R波的多个特定部分(例如，在所述心收缩期之前的所述紧缩的开始)。例如，所述调整可以是按比例的或在相对于此类事件的一固定时间点。

例如，一使用者可选择基于所述颅内压力的一时间，且所述系统可自动地计算在一心电图讯号或一动脉脉动与在所述颅内压力波上的此点之间的一延迟时间。可选择地，所述系统也考虑了所述扩展器101的一体积改变的速度。在一示例中，通过颈动脉脉动(例如，使用一都卜勒感测器)来设置所述系统，接着测量在一心电图的特征，例如R波，与所述颈动脉脉动之间的时间，如此所述时间可基于所述心电图。

在本发明的一些示例性实施例中，所述紧缩被设定为开始于在所述颈动脉中提高的一动脉压力的上升。在猪只中，发现这与从猪的心电图侦测到R波之后的约50毫秒相关。可选择地，在这种设定之后，检查所述系统(例如，相对于所述颅内压力或动脉波形)以确定所述紧缩确实刚好在所述压力上升的开始时发生，优选地刚好在其之前。可选择地，此测试被应用在所述系统被启动之前(例如，图5E)。

在本发明的一些示例性实施例中，所述适应器101的扩展被设定成在所述心脏舒张期间发生。实验证据暗示在所述心脏收缩期间的膨胀造成一灌流的减少及所述颅内压力的增加。

在本发明的一些示例性实施例中，在所述系统的启动之前实施一测试，所述测试包括确认所述膨胀仅发生在所述压力峰值已经过去之后及可选择地在所述心收缩期完成时。

在本发明的一些示例性实施例中，所述膨胀被选择发生在尽可能的接近下个循环的所述紧缩，其通常在所述心脏循环的所述心舒张期的很晚期。所述尽可能的接近并非表示在每个情况下的所述膨胀状态的一持续时间接近于零。例如，所述膨胀状态可具有一最小的持续时间(取决于患者)以便协助从所述脑进行流体挖取(excavation)。这可通过改变所述持续时间及监控所述大脑血流量或一个或多个其他参数来确定。

在本发明的一些示例性实施例中，以下的设置及多个参数被使用于：R波的侦测，接着为所述心脏循环的计算(例如：心跳率75，800毫秒的心脏循环)。然后选择用于所述紧缩的R波的一等待时间(例如，取决于所述动脉波形及/或所述紧缩速度的50毫秒)。接着侦测R至R区段(例如，在这个示例中为800毫秒)，并减掉，例如，50至100毫秒来定义一膨胀点。这导致(对于一800毫秒的循环)所述膨胀在50毫秒的时间点开始以及所述紧缩在700或750毫秒的时间点开始。到达所述膨胀及/或所述紧缩的时间可选择地介于10至20毫秒之间。

基于多个实验结果，这些时间参数似乎是一有用的设定，至少对于一些患者而言，例如，具有25至30毫米汞柱的一初始颅内压力及一初始灌流(哈美德克监控器)＝20至30毫升/分钟/100克组织。例如，体积可在1.5至3毫升之间。例如，在一猪模型中，在启动所述系统500之后，所述灌流增加了3至5毫升/分钟/100克组织以及所述颅内压力平均减少了10％至15％(例如，25至30变成20至25)。

在治疗期间的示例性回馈的使用

图5E为根据本发明一些实施例的一种适应性修改一体积适应系统的一个或多个参数的方法的一流程图。

在570，例如，通过使用根据图5D的多个参数组来使用所述系统500。可理解的是通常一患者的病况不会仅在一段时间内发生改变，也可能有多个短期的生理变化。在本发明的一些示例性实施例中，所述系统500适应于在所述患者的病况中的长期改变及在生理上的短期改变的其中一个或两者。

一第一类型的适应性为避免及/或降低伤害。一第二类型为增加及/或最大化效益。

在一最简单的示例中，在所述患者的心脏循环中的多个改变可使参数的选择无效。在另一示例中，一颅内压力底线的逐渐增加或减少可造成需要或允许改变一最大体积及/或膨胀/紧缩的持续时间的一机会。

当所述系统500在使用中时，所述患者的病况及/或因应于治疗的测量值中的一个或多个可选择地受到监控。

在572，可选择地侦测所述系统500的一正面影响，例如，所述大脑血流量的增加。所述正面影响的缺乏及/或所述正面影响的减少暗示了在所述多个参数上的改变。

在574，侦测所述系统500的一负面影响，例如，所述大脑血流量的减少或所述颅内压力峰值的增加。这样的负面影响暗示了在所述多个参数上的改变。

在576，所述系统500的所述多个参数及/或所述患者的监控暗示了所述系统参数的改变可能是有益的，例如，假如所述颅内压力底线下降，则体积的增加可能为可接受的。

在578，一个或多个系统参数可能被改变。可选择地，所述改变使用预定义的多个参数组(例如，同时改变体积及紧缩的延迟时间)。可替代地，一次只能改变一个参数。可选择的，例如，可以使用如参考图5D所述的一搜寻方法。

应注意的是所述患者可能具有多个系统参数组及/或相对应的多个被允许或期望的生理参数组。可选择地，使用572至576使得在578的一不同的系统参数组可被选择，例如，(手动地或自动地)因应于一组被测量到或期望的生理计算值。可选择地或可替代地，通过这样的组合提供一定量的容许误差(leeway)，例如，假如所述颅内压力也维持较低，则可允许相对于一底线不具有灌流增加的一定比例的所述心脏循环。

在适应性治疗的一示例中，一大脑灌流压及/或在一段时间内的所述颅内压力的一积分值被使用作为一生理测量值。

在本发明的一些示例性实施例中，一使用者可提供输入，例如限制、期望值、用于警报的数值及/或被认为有疗效的数值。

假如这样的测量值未显示出(任何及/或足够的，例如，10％)高于一底线及/或高于一些其他设定的改善(例如，一预期的改善或一担忧的退步)，则可改变所述多个系统参数。在一示例中，所述最大体积逐渐地增加。例如，在五分钟内缺乏改善，则触发0.1毫升的最大膨胀的增加。所述改变上的决定取决于，例如，一底线速度，像是几分钟，及/或一影响的严重性，例如很大的不利影响(例如，由多个系统设定所定义)，而造成所述最大体积的一快速减少。

假如所述体积的改变(例如，直到达到一最大安全值为止)没有提供期望的改善，则所述膨胀及所述紧缩的时间被改变，例如，在相对于R波的1毫秒的间距处。可选择地，例如，所述间距的多寡是从大开始改变然后逐渐变小及/或在根据所述改变的影响的方向上进行改变。

多个所述不利影响的侦测可选择地触发所述扩展体积的减少，例如至一底线量或更低于。假如这样不够，可相对于R波及/或时间的改变(例如，长度)即时性提前进行膨胀，以使不会与超过一特定值及/或所述颅内压力峰值的一百分比的所述颅内压力同时发生。

在使用一颅内压力积分值的一特定方法中，将每个所述心脏循环的颅内压力(时间)曲线的变化率(ROC)与一先前的心脏循环(或循环组)进行比较，并定义被允许及/或提供的变化率量。

可选择地，这样的比较使用多个相配对的循环，例如，非心律不整循环、类似的心跳率循环、类似的心电图循环及/或不具有心律不整的循环。

在本发明的一些实施例中，所述系统500的适应相对于一替代标记。例如，所述系统500相对于任何相关的已证实的灌流或可接受的大脑氧合监控方法(例如，大脑血流量监控、脑组织氧气分压监控等)进行即时性调整及/或运行被及时计算的所述颅内压力/所述大脑灌流压的剂量积分值(大脑灌流压(时间)或颅内压力(时间))来作为相对于所述系统的适时启动或不适当启动的一回馈。

可选择地，在所述系统启动的1至600秒时间内，对被选择的标记的一数值进行分析并用于之后的启动。可选择地，在所述启动之前及/或在一低程度启动的期间(其可能不具有一正面影响，但也不具有一负面影响)搜集在60及3000秒之间的数据，并使用作为一底线。

假如在所述启动之后相较于此底线是较差的结果，可选择性地检查及/或优化同步性，例如，检查一紧缩时间(可选择地为手动)。可选择地或可替代地，检查及/或改变一膨胀时间以即时往回(例如，在一很小的时间间距中，例如，在所述压力峰值后回到一很短的时间，像是30毫秒)。可选择地，一灌流(或其他)标记被使用来确定所述膨张时间及/或所述紧缩时间的这种改变的影响。一旦侦测到改善，这些可被使用作为多个新参数及/或作为用于开始其他参数的一优化过程的一要点。

图12A至图12C显示根据本发明的一些实施例的所述系统500的使用的评估功效的多个示例性方法。

图12A显示在一猪模型中dQ/dt的评估。多条垂直线指出在所述气球体被膨胀或紧缩时(所述紧缩刚好在所述心收缩期之前)。如所见，在所述系统操作之后，增加并且也改变了dQ/dt，所述改变的方向为从-0.031至+0.156毫升/(分钟*100克*秒)。

图12B显示一示例，其中dQ/dt不会变正值，但会持续增加。

图12C显示一示例，其中使用一颅内压力的积分值(例如，在连续的垂直箭头之间的一段时间内)。呼吸伪影(respiratory artifact)被移除且多个垂直箭头指出所述气球体的膨胀/紧缩事件。如所见，当所述系统在使用中时，所述颅内压力的积分值下降。预期一大脑灌流压的积分值有相似的结果。

在本发明的一些示例性实施例中，使用形态学来取代使用多个期望值的多个阈值(或以比较值来侦测改变的其他方法)。例如，假如一治疗目标为在所述心脏舒张期间增加一低颅内压力的一持续时间，或变平或在所述心脏收缩期间使一颅内压力峰值分裂，这可通过一颅内压力波的型态分析来进行侦测。图13A至13B显示这种效果的多个示例。多个型态的改变可被侦测到，例如，通过使用模板配对或通过计算在一已存在的型态与一期望型态之间的距离。比对型态及/或侦测一维讯号的型态改变的多种方法在本领域中已知且可以被使用。

在本发明的一些示例性实施例中，所述治疗的目标功能可包括多个不同的生理测量值。可选择地，一综合评分由这些测量值及被调整的治疗所组成，所述被调整的治疗用以导致具有对应于(例如，达到、超过)此评分的一评分的一生理状态。

在580，所述调整及使用所述系统500的过程为重复的。应注意的是假如所述调整失败及/或所述患者超过多个安全的界限，可警惕一使用者(例如，内科医生)，例如，通过使用光、声音及/或一电子信息。在一些情形中，所述调整为手动进行，且一使用者可被警惕以处理所述系统并提供输入(例如，颈动脉都卜勒感测)来作为一调整流程的一部份。

在本发明的一些示例性实施例中，取代查看一段时间内的一积分值，所查看到的是一导数，例如，作为时间函数的流量改变。例如，在此指标中的增加指出了一功能性的改善，即使它没有表现出所述颅内压力及/或所述大脑血流量及/或所述灌流的一改变。在本发明的一些示例性实施例中，应注意的是所述大脑灌流压相较于所述颅内压力可提供一较佳的指标，所述颅内压力取决于其他生理参数。可选择地，对于本文所描述的一些或所有方法是使用所述大脑灌流压而不是所述颅内压力。应注意的是本文所描述的用于调整的措施也可用于所述患者的监控(例如，显示给一使用者或发送给一患者或一医院信息系统)即使所述调整未被实施。

在本发明的一些示例性实施例中，应注意的是所述脑部是多个回馈循环的一部份。在一示例中，所述大脑血液流量的一改变可能造成一颈动脉(或其他动脉)血流量的一改变。可选择地，被使用作为调整所述系统500的回馈包括除了或取代在脑部的多个实际测量之外的这些测量，作为一正面或一负面影响发生的一指示。

一些示例性时间的考量

根据本发明的一些实施例，下列为一些示例性时间上的考量。

在本发明的一些示例性实施例中，所述时间是基于事件。可选择地，所述事件为在一心电图侦测到的R波，且所述系统500的启动时间是基于相对于R波及/或一预期的下一个R波的一延迟时间。可选择地，使用于不同的事件，例如，在颈动脉或其他动脉的一压力脉冲的开始，可选择地是靠近脑部的一动脉。

在本发明的一些示例性实施例中，所述紧缩被具体且优选地设定成开始(例如，在其10至20毫秒的时间内)于所述颈动脉中上升的一动脉压力的升高。在一猪模型中，这被发现是在从所述心电图侦测到R波之后的约50毫秒。

在本发明的一些示例性实施例中，一旦所述紧缩的时间是根据所述心电图，就检查所述动脉压力，例如，在一短时间内及/或在所述心电图型态的一范围内。可选择地，所检查的是在压力增加之前的所述紧缩的开始及/或结束。可选择地，作为一安全特征，假如此时间未被发现，则会阻止所述系统的启动。可选择地，以使用相对于所述颅内压力收缩期的一时间来侦测非顺应性取代使用所述动脉压力来侦测非顺应性。

在本发明的一些示例性实施例中，一安全检查被安排以确保在所述心脏舒张期间及/或当所述颅内压力很低时发生所述膨胀。

在本发明的一些示例性实施例中，所期望的是所述膨胀尽可能的接近所述紧缩。可选择地，一短时间内(例如，10至100毫秒，例如，5至50毫秒，例如，3至30毫秒)膨胀的气球体被提供以允许因应于所述膨胀的一颅内流体。可选择地，所述膨胀状态的一持续时间足够长，如此当所述紧缩发生时，通过所述膨胀而移位的所述流体(例如，脑脊随液、静脉血)不会与即将进入的动脉血有太多竞争。例如，由于所述气球体的紧缩，至少20％、30％、40％、60％、80％或中间百分比的流量增加应归因于所述动脉血。可选择地，这使用成像来进行监控及/或评估，例如，使用核磁共振(MRI)成像或使用核医学(Nuclear medicine)成像，例如，使用在血液中适合的正子断层造影(PET)同位素，或通过侦测x射线造影材料的第一造影、使用x射线成像。可替代地，这可以通过检查整体的结果来进行侦测，例如大脑血流量。

这具有两个潜在的益处。第一，在此时间点的所述颅内压力可能为最低。第二，所述气球体在一尽可能短的时间内进行膨胀，且因此对脑部的干扰尽可能的小。

图5F显示根据本发明的一些实施例中在所述膨胀及所述扩展之间的一示例性持续时间。可选择地，将所述紧缩时间设定(例如，考虑到变异性)在所述心收缩期开始之前，及将所述膨胀时间设定在所述心收缩期开始之后，但可选择地，如上所述，尽可能的接近所述紧缩。可选择的，所述膨胀可在R波被侦测到之后开始进行。

在本发明的一些示例性实施例中，这个结果对于所述气球体是一很低或非常低的工作周期，所述气球体的膨胀小于所述循环(例如，心脏或颅内压力)的50％、30％、20％、10％或中间值百分比。在本发明的一些示例性实施例中，在一循环中提供多个脉动。可选择地，在一循环中的所述膨胀的总体持续时间依然在这些范围内。

在本发明的一些示例性实施例中，一综合评分被优化，所述综合评分由所述气球体的体积及所述气球体的膨胀状态的持续时间两者所组成，例如，两者的乘积产出。在使用中，如本文所述来设定所述体积，且将一初始膨胀状态的持续时间设定在，例如，50至70毫秒之间。此持续时间根据对一预期测量值(例如，大脑血流量、大脑灌流压的积分值等)的一影响而逐渐地减少(且体积可选择地增加)。可理解的是不同疾病的状态及/或压力可指出对于不同膨胀的持续时间的一需求。可选择地，所述系统500被预编程有一组疾病状况(例如，在记忆体中)，并被建议与开始的点、范围、被感测的讯号、期望的结果及/或预期的结果中的任一个有相关。通过一使用者(或基于各种参数的数值及/或通过电路因应于所述系统500的操作)的指示可被使用来辨识一疾病状态及建议一个或多个参数被改变及/或被感测。

在本发明的一些示例性实施例中，在所述心收缩期高点之前，所述紧缩被定时在10至50毫秒的时间内(或更少，可能与所述高点重迭)，及所述膨胀被定时在所述心脏循环的最后三分之一(例如，通常是在所述心收缩期高点之前的150至330毫秒之间)。

图13A显示在一猪模型中，一良好时序对脑部状况的影响的一示例。如所见，在启动之后增加所述大脑血流量，是在1.8毫升的体积改变、在R波(心跳率＝约75次/分钟(BPM))之后的90毫秒进行紧缩、在R波之后的500毫秒进行膨胀及28毫米汞柱的颅内压力的多个参数下。同样值得注意的是所述心舒张期向下的尖峰的增加及所述颅内压力峰值的变平及/或分裂。同样值得注意的是所述颅内压力的一减少量。应注意的是所述膨胀状态的持续时间很显然是约210毫秒。

图13B显示在一猪模型中，一良好时序对脑部状况的影响的另一示例。如所见，在启动之后，所述大脑血流量增加且所述颅内压力减少，是在1.8毫升的体积改变、在R波之后的90毫秒进行紧缩、在R波之后的500毫秒进行膨胀及34毫米汞柱的颅内压力的多个参数下。同样值得注意的是所述心舒张期向下的尖峰的增加及所述颅内压力峰值的变平及/或分裂。

应该理解的是使用作为一治疗指南的参数经常是通过一看护人员做出的决定。然而，可将一预设值编程至所述系统500中。

在图14中显示一不良时序的多个影响，在此情况下，对于1.2毫升的一(低)体积改变，在420毫秒进行紧缩及在650毫秒进行膨胀。如所见，所述颅内压力的峰值形状改变，但没有明显减少。这可归因于所述膨胀与所述心收缩期的重迭及/或所述紧缩的开始较晚。所述图14B显示一不良时序的多个影响的一较长时间的视图。如所见，所述大脑血流量减少且停止了所述大脑灌流压的改善。这可归因于所述膨胀与所述心收缩期的重迭及/或所述紧缩的开始较晚。

在本发明的一些示例性实施例中，用于治疗所述颅内压力增加的多个参数包括：相对于R波在-400至+500毫秒之间进行膨胀；相对于R波在-50至+90毫秒之间进行紧缩；达到最大体积改变的所述膨胀/所述紧缩的速度介于5至300毫秒之间(可选择地为5至50毫秒)及在1至4毫升之间的体积改变。应注意的是在一些实施例中，所控制的并非所述气球体的体积，而是所述气球体的压力，可选择地选择保持在低于所述颅内压力的峰值。可选择地，在所述紧缩期间，基于多个体积的考量而不是多个压力的考量(例如，移除2毫升的流体，而不是将所述气球体的体积降低至25毫米汞柱)将一流体从所述气球体移出。

多个脉动模式

在本发明的一些示例性实施例中，每个循环提供一个以上的脉动。例如，提供两个或更多的所述脉动。所述两个脉动的一些示例包括：膨胀，接着紧缩，再接着膨胀，之后是紧缩；膨胀，接着一第一紧缩，然后一第二紧缩；或膨胀，接着另一膨胀，然后紧缩。

从一功能性观点而言，所述脉动可以被反转：首先紧缩，接着膨胀。类似地，由于所述脉动经常在每个循环被施加，因此一脉动的一部分可以与不同于所述脉动的另一部分的循环重迭。

并且，应该注意的是当一脉动(或一个以上)被施加在每个循环时，在一些实施例中，所述施加的循环少于所有的循环，例如，跳过R波(或其他未被正确侦测到的时间事件)的循环，跳过在所述回馈中看见某些负面或正面指示之后的循环(例如，大脑血流量的减少)或者定义了所述脉动不施加在每个循环的一整体规程，例如，每个其它循环或使用一些其它顺序。可选择地，多个治疗循环的频率是在一治疗的开始被增加及/或在一治疗的结束被减少。可选择地，所述气球体在所述脉动施加之间被紧缩。可替代地，所述气球体可能在一膨胀状态。

在本发明的一些示例性实施例中，提供用于改善心收缩期提高的所述脉动(膨胀完接着紧缩)并且也提供一额外的脉动。可选择地，在所述心收缩期完成之后提供这个额外的脉动，或至少在大部分都完成时，且可选择地在所述心舒张期的中间与最后三分之一之间的时间内。在本发明的一些示例性实施例中，当血液移动至静脉空间(而因此不能协助灌流)且开始朝向多个静脉窦排出时，发生所述时间的选择。应注意的是所述多个静脉窦逐渐地不受所述颅内压力的影响。所述额外的脉动可选择地被定时及/或具有一体积及/或其他参数，以便促使所述血液流入所述多个静脉窦，并且一旦紧缩，就允许所述血液流动(例如，通过动脉)以灌注脑部。

在一示例中，所述气球体在一很短的时间内(例如，5至50毫秒)进行膨胀以致于造成在所述心舒张期的所述颅内压力突然增加进而使静脉血被推动至颅内系统外，然后所述气球体被紧缩。接着，可选择地施加一心收缩期的脉动-在所述心脏舒张晚期进行膨胀之后进行一心收缩期前的紧缩。所述心收缩期的脉动可包括，例如，10至30毫秒的一膨胀状态的持续时间。

在本发明的一些示例性实施例中，设置增加心舒张期的膨胀/紧缩循环以评估来自脑部的静脉血，通过利用所述颅内压力与静脉脉管系统的接合-其中轻微地提高所述颅内压力可压缩多条静脉，但不足以压缩一动脉系统。因为所述多个静脉窦被闭锁在多个坚固不可压缩的空间里，尽管所述颅内压力升高，但在一出口处没有发生塌陷，因此所述静脉血液可以流出体外，但一旦所述血液流出脑部就不能逆流回所述脑部中，因为所述动脉系统(及脑部)具有高阻力及高压力。一潜在可期望的结果是更多的体积可用于氧合血流。可选择地，这个决定了此脉动的体积，可选择地，所述脉动的体积被选择来提高所述颅内压力(可在设置期间被决定)至，例如，15至25毫米汞柱或更高，以便达成瞬间挤压静脉床(由于坚硬的静脉窦而被打开)。虽然在一些实施例中所述紧缩会达到所述底线值，在一些实施例中，所述紧缩不会达到所述底线值，但其可以有助于防止静脉回流。

在本发明的一些示例性实施例中，例如，在所述系统的设置及/或使用期间，搜寻及调整，例如优化，使用一额外的感测器以估算对于静脉流的影响。例如，一感测器尽可能的靠近所述大脑静脉脉管系统(例如，一颈静脉压监控器，或一中央静脉压力监控器或一直接的静脉窦压力测量)来计算静脉压力，所述感测器被提供且它的计算值被使用作为一标记，所述标记用以选择多个脉动参数，例如，时间及体积。

在本发明的一些实施例中，在所有脉动中的所述膨胀状态的总体持续时间维持很短，例如，少于100毫秒，例如，在30至60毫秒之间，或更少。

如上所述，在设置期间及/或在现有的基础上，所述脉动的数量及所述脉动的其他性质可以被选择，手动进行及/或自动进行。

应注意的是在一些实施例中(例如，对于具有某些疾病状态的患者)，它可能期望总是或有时省略所述心收缩期的脉动，但维持所述心舒张期的脉动，反之亦然。

图5G显示根据本发明的一些实施例中一种施加两个脉动的过程。

在582，一生理事件，例如可选择地侦测R波及设置各种时间参数。在一些实施例中，通过一被侦测到的生理事件及相对于所述事件的时间来直接地控制所述气球体的膨胀，而不需要预测多个未来事件，例如，假如有从R波的侦测到决定及应用于所述气球体紧缩的时间。

在584，可选择地决定所述心收缩期的时间(例如，通过使用一被侦测到的R波或R至R的延迟时间)以便计算何时进行一心收缩期前膨胀。

在586，实行所述气球体的一第一膨胀。

在588，在所述气球体维持膨胀的期间，在所述膨胀状态下启动一第一延迟时间。

在590，所述气球体被紧缩，例如，刚好在所述心收缩期之前。

在592，可选择地确定所述心舒张期，可选择地通过使用一感测器，所述感测器用于决定一第二膨胀的安全性及/或简单的通过时间的计算。

在594至598，施加所述第二膨胀，可选择地通过使用不同于一第一脉动的多个参数。

图5H显示作为一圆点线的所述第二脉动的时间及预期的影响，同时一实线显示一单一脉动的预期影响。如所见，当所述颅内压力增加时，在所述心收缩期的所述颅内压力的峰值期间，它不需要增加至超过一最大值。可能地，由于双重脉动，在所述心收缩期前增加的一最后的颅内压力变得较小。除了或替代由于静脉挤压引起的更好的灌流影响之外，这种影响可能是有用的。可能地，如图所示，在大部分的颅内压力循环中，所述双重脉动的使用将造成一整体减少的颅内压力。

用于影响大脑灌流压的示例性装置

现在参考图6示例性的说明根据本发明的一些实施例的在一气球体形式中的一可选择的装置，所述装置用于影响所述大脑灌流压。

在一些实施例中，以一气球体601的形式提供一体积适应器。在一些实施例中，在一导管的一远端处包含所述气球体601。可选择地或可替代地，在一脑室外引流装置的一远端处包含所述气球体601，其中所述远端是脑内的一末端。可选择地或另外，所述气球体601与至少一管子进行流体连通，可选择地一抽吸管668及/或一充气管666。在一些实施例中，所述管子连接至少一泵，可选择地用于所述抽吸管的一泵648，及/或用于所述充气管的一泵646。在一些实施例中，多个所述泵为多个注射泵。可选择地或另外，所述多个泵具有在本领域已知的任何其他形式。在以环境空气填充所述气球601的情况下，在一些实施例中，仅设有所述充气管666及所述泵646，且通过一阀的设置使空气离开所述气球体601。

可选择地，所述至少一泵连接至少一马达。可选择地，所述抽吸泵648及所述充气泵646的每一个分别与所述马达638及所述马达636进行操作连通。在一些实施例中，所述马达638及所述马达636受到一处理器的控制。

在一些实施例中，一压力感测器620测量一颅内压力，并且在所述压力超出一预定范围的情况下，所述压力感测器620的一输出导致一流体停止被泵入或泵出所述气球体601。在一些实施例中，所述压力感测器620的所述输出到达相同于与所述马达636及638进行操作连通的所述处理器。

在本发明的一些实施例中，在适合的改变之后，可以使用如上面所引用参考的多个颅内压力改变系统，例如，以允许及提供本文描述的时间及体积特征，用于实行本发明的一些实施例。

并且，应注意的是本文的描述集中于具有高颅内压力的患者。然而，通过使用本文所描述的系统及多个方法可治疗其他大脑血流的问题，例如，如上述参考文献中所述的疾病。

例如，可选择地使用本文所描述的多个系统及多个方法，以便增加在循环的任何部份的颅内压力或大脑灌流压、使颅内压力变平、提供静脉挤压、改善灌流、改善流出量及/或其他本文所描述的其他效果。

可变形的导管

图7A显示包含一导管700的一体积适应器的一实施例，所述导管700具有一弹性及/或可变形的部分702。可选择地，一构造上的改变交互替换了所述可变形部分的一打开或关闭构型，而所述构造上的改变作为用于增加及/或减少包围了所述导管的一大脑隔间的体积的一种方式。例如，所述导管的所述可变形的部分可紧缩至所述导管的内腔室中，以增加所述周围隔间的体积以及可选择地减少所述颅内压力。可替代地或另外，所述导管的所述可变形的部分可膨胀以侵入所述周围隔间，以便推入组织并潜在地增加所述颅内压力。

流体推进

图7B显示一实施例，其中一流体通过主动地转动一轮子755来被推进一导管750中，所述轮子755具有多个搜集元件757，例如，在所述流体穿过一桨时，所述桨配置用以抵挡所述流体。将进入所述导管中的所述流体从所述大脑隔间及/或从设于所述大脑隔间中的一气球体排出，进而造成一减少的体积及一减少的所述颅内压力。

双导管

图7C显示一实施例，其中设有一导管710围绕一第二内导管711，所述第二内导管具有一较小口径。在一些实施例中，所述内导管包含一流体，所述流体径向向外施加一压力，与一流出的阻力成比例。可选择地，通过一处理器改变所述内导管的所述流体，所述处理器具有多个指令用以操作同步于一心脏循环。

现在参考图7D说明一双导管的一构型，其中根据本发明的一些实施例的两个导管(或两腔室，720a及720b)被并排设置。在一些实施例中，在每个腔室的流体体积之间的一比率受到控制，可选择地通过一外部泵。在一些实施例中，所述腔室的填充及排出是同时完成的。可选择地，一腔室被设计用于填充所述流体，另一腔室被设计用于排出所述腔室。

颅骨切除术放置膜

图8显示一实施例，其中在颅骨810中实施有限的颅骨切除术，随后将一膜800覆盖在至少一部分的一大脑隔间上。可选择地，所述膜是柔韧的及/或有弹性的。在一些实施例中，所述膜受到一处理器的控制，可选择地具有多个指令用以放松及/或压缩所述膜，以造成它分别在A或B方向上移动。在一些实施例中，根据一心脏循环及/或根据同步于所述心脏循环的一颅内压力来进行放松及/或压缩所述膜。

静脉窦气球体

图9显示根据本发明的一些实施例的一气球体900，所述气球体900被提供作为一静脉窦气球体-在静脉窦910中至少部分地充气的一气球体。在一些实施例中，所述静脉气球体被门控至心电图，可选择地诱导一瞬间提高及/或降低的静脉压力，潜在地导致对于流出的一阻力，可选择地一逐渐的阻力。

体积压力曲线

在本发明的一些示例性实施例中，使用是由以一颅内压力循环来协调一流体体积改变的能力所组成。在一示例中，通过在所述循环的多个已知的时间点将所述流体注射(进入脑部或，例如，进入一密封在所述脑部的气球体)以产生一压力-体积曲线。可选择地或可替代地，在所述循环的多个已知的时间点移除(或紧缩所述气球体)多个已知的流体量。特别地，应注意的是时间可被协调至所述循环的多个极端点-一心收缩期的峰值和一心舒张期的谷值。

图10为根据本发明的一些实施例的一种决定一体积-压力曲线的方法。

在1002，选择在所述心脏循环中的一时间点，可选择地在脑部最大程度地排出血液时的一心舒张期结束的时间点。

在1004，选择被注射的一体积量(体积差，ΔV)，例如，0.1毫升。

在1006，注射所述体积差，例如，通过以一测试量膨胀所述适应器101，例如，相对于先前的启动或相对于一非扩展的底线。

在1008，侦测，例如，所述注射对一颅内压力的影响及/或其他生理参数。

在1010，可选择地允许脑部稳定在一新的设置点。

在1012，所述体积差被增加，例如，以0.1毫升的固定间距，以及过程被重复进行。

在1014，搜集所述脑部的反应来定义一压力-体积函数，所述压力-体积函数也可以被用于指示一脑的顺应性。可选择地，所述过程可在所述心脏循环的其他阶段进行重复，以便，例如，在不同的血液-体积的状况下获得所述顺应性。

在本发明的一些示例性实施例中，确定一顺应性曲线对于计算所述顺应性可能是有用的，压力差/体积差(dP/dV)可以被计算并且可以评估一大脑储备的状态及/或一去补偿点。这可能有助于区分不同的疾病状态，例如，具有正常压力但储备减少的一患者的风险较高，且可能相较于具有较大压力但较大储备的患者需要更积极的治疗。这也可能影响多个建议的治疗参数、搜寻开始参数及/或用于评估治疗的多个标记。

图11显示一示例性压力体积曲线。在此附图中，在多个循环之间精确且一致地知道一0点(例如，心舒张期的波谷，此处脑部最为放松)。在所述压力体积曲线的相同的精确点处注射相同的ΔV(例如，在0.01毫升至1毫升之间，例如，在0.05至5毫升之间)，以便在图中产生0至5点，因此一操作者或系统可基于一被同时测量的颅内压力来重建一压力体积曲线(虚线)。

通则

预期在从本申请成熟的一专利的寿命期间，将开发许多相关的注射器装置，并且术语注射器及/或药筒的范围意旨为包括所有这些经演译过的新技术。

如本文所使用的术语“大约”是指±25％。

多种术语“包含”(“comprises”,“comprising”)、“包括”(“includes”,“including”)、“具有”及它们的同源字意思为“包括但不限于”。

术语“组成”表示“包括但不限于”。

术语“基本上组成”表示组合物、方法或结构可包括另外的成分、步骤及/或部分，但只要在所述另外的成分、步骤及/或部分不实质上改变权利要求所保护的组合物、方法或结构的基础和多个新颖特征的情况下。

如本文所使用，除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一个”(“a”,“an”)和“所述”(“the”)包括复数指代。

在整个申请中，本发明的各种实施例能以一范围的形式呈现。应该可理解为所述范围的形式中的描述仅仅是为了方便及简洁且不应该被解释为对本发明范围的一不可改变的限制。因此，一范围的描述应该被认为是已经具体公开了所有可能的子范围以及此范围内的个别数值。例如，一范围的描述像是从1至6应该被认为具有具体公开的多个子范围，像是从1至3、从1至4、从1至5、从2至4、从2至6、从3至6等，以及在此范围中的多个个别的数值，例如，1、2、3、4、5及6。无论所述范围的广度如何，这些都适用。

无论何时在本文中指示的一数字范围，其意思为包括在所指示的范围内的任何被引用的数字(小数或整数)。惯用语“范围在…之间”(“ranging/ranges between”)为一第一指示数字及一第二指示数字以及“范围由”(“ranging/ranges from”)为一第一指示数字“至(to)”一第二指示数字在本文中可互换使用，并且意味着包括所述第一指示数字和所述第二指示数字以及它们之间的所有小数和整数的数字。

如本文所使用，术语“方法”是指用于完成一特定任务的方式、手段、技术及程序，所述任务包括但不限于已知或者由化学、药理学、生物学、生物化学及医学领域的从业者们的从已知的方式、手段、技术及程序所容易开发出来的那些方式、手段、技术和程序。

可理解的是，为了清楚起见，在个别实施例的上下文中描述的本发明的某些特征也可以被提供与一单一实施例组合。相反地，为了简洁起见，在一单一实施例的上下文中描述的本发明的各种特征也可以个别地或以任何合适的子组合的方式被提供，或作为合适于本发明的任何其他所描述的实施例。各种实施例的上下文中所描述的某些特征不被认为是那些实施例的必要特征，除非所述实施例在没有那些元件的情况下无法操作。

虽然本发明已经结合本发明的多个具体实施例来描述，但显然许多替代、修改及变化对于本领域的技术人员而言是显而易见的。因此意指涵盖所有的这些替代、修改及变化将落入多个所附权利要求的精神和广泛范围内。

本说明书中提及的所有出版物、专利和专利申请均通过引用至所述说明书中将整体合并入本文中，其程度如同个别的出版物、专利或专利申请被具体且单独地指示来通过引用并入本文。此外，此申请中任何参考文献的引用或标识不应被解释为承认这些参考文献可用作本发明的现有技术。对所使用的章节标题的范围而言，它们不应被解释为必然的限制。