本發(fā)明涉及用于以非侵入性方式降低患者且特別是患者的腦部的人體核心溫度的醫(yī)療冷卻裝置和方法。

相關(guān)申請的交叉引用

2015年10月15日提交的標(biāo)題為“deviceandmethodforreducingthebodycoretemperatureofapatientforhypothermiatreatment”并且要求2014年10月15日提交的se1451237-0的優(yōu)先權(quán)的共同未決國際申請的全部內(nèi)容通過引用而被包含。

背景技術(shù)：

針對人體部位的用于降低人體核心溫度以進(jìn)行低溫治療的醫(yī)療冷卻是在特定條件下減輕針對人體部位的不利影響的有用工具。例如，可以使用醫(yī)療冷卻來使患有中風(fēng)的患者的腦部冷卻。通過降低腦部的溫度，對于在中風(fēng)期間缺少足夠氧氣的腦部部位而言，降低了組織損壞的風(fēng)險。醫(yī)療冷卻的另一應(yīng)用是使經(jīng)受化療的患者的頭皮冷卻，以避免不期望的脫發(fā)。

在中風(fēng)的動物模型中，24℃～34℃的目標(biāo)溫度對于減少梗死面積而言最有效。然而，即使35℃的腦部溫度也使梗死體積減少了30％。冷卻至24℃～34℃的水平通常需要鎮(zhèn)靜、機(jī)械通風(fēng)并且進(jìn)入重癥監(jiān)護(hù)室。由于在大多數(shù)國家重癥監(jiān)護(hù)病床的可用性有限，因此因大量的實踐和后勤問題而無法將甚至少數(shù)急性中風(fēng)患者治療到這種水平。通過表面冷卻并結(jié)合例如杜冷丁防止發(fā)抖來降溫至35.5℃或35.0℃已被證明在清醒的急性缺血性中風(fēng)患者中是可行且安全的。針對嚴(yán)重創(chuàng)傷性腦損傷患者的一些研究表明，35～35.5℃的溫度似乎是對嚴(yán)重創(chuàng)傷性腦損傷患者進(jìn)行治療的最佳溫度。

進(jìn)一步改進(jìn)用于降低人體核心溫度的醫(yī)療冷卻處理的更具通用性的醫(yī)療冷卻裝置和方法將是有利的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是消除或緩解上述缺陷至少之一，這通過將根據(jù)權(quán)利要求1所述的特性分配至裝置來實現(xiàn)。

根據(jù)第一方面，提供一種醫(yī)療冷卻裝置，用于進(jìn)行非侵入性醫(yī)療冷卻處理，所述醫(yī)療冷卻處理用于通過使患者的至少兩個身體部位冷卻來降低所述患者的人體核心溫度。所述醫(yī)療冷卻裝置包括冷卻流體供給源。此外，所述醫(yī)療冷卻裝置包括至少兩對入口/出口，各對入口/出口包括：出口，其連接至所述冷卻流體供給源，并且被配置為連接至一個個體供給線路，所述個體供給線路用于將冷卻流體的流從所述冷卻流體供給源供給至所述患者，以及入口，用于連接至個體返回線路，所述個體返回線路能夠操作地與所述個體供給線路相連接并且連接至所述冷卻流體供給源，由此在使用中的情況下形成作為連續(xù)環(huán)路的冷卻回路。所述醫(yī)療冷卻裝置還包括流量泵，其連接至各對入口/出口，并且用于將冷卻流體從所述冷卻流體供給源泵送至各個所述出口并且經(jīng)由各個所述入口接收返回冷卻流體。此外，所述醫(yī)療冷卻裝置包括控制單元，其被配置為通過針對各冷卻回路修改至少一個控制處理參數(shù)并且根據(jù)修改后的控制處理參數(shù)重新開始所述醫(yī)療冷卻處理，來向各冷卻回路分配不同的冷卻功率。

在第二方面中，提供一種控制單元，用于通過修改非侵入性醫(yī)療冷卻處理的至少一個控制處理參數(shù)來向患者的至少兩個身體部位分配不同的冷卻功率，其中利用能夠操作地連接至醫(yī)療冷卻裝置的一個冷卻回路來單獨使各身體部位冷卻。所述至少一個處理參數(shù)與以下內(nèi)容有關(guān)：

各冷卻回路中所配置的至少一個流量控制閥的操作，由此所述控制單元被配置為通過控制所述操作來修改各冷卻回路中的流量；

能夠操作地連接至各冷卻回路的至少一個流量泵的操作，由此所述控制單元被配置為通過控制所述操作來修改各冷卻回路中的流量；或者

所述醫(yī)療冷卻裝置的能量消耗，其中使用以下的與熱力學(xué)第一定律有關(guān)的公式來計算各冷卻回路中的能量消耗：

其中，q是能量，是供給線路中的冷卻流體的質(zhì)量流量，cp表示與恒定壓力下的比熱有關(guān)的冷卻流體的常數(shù)，t1是從所述醫(yī)療冷卻裝置向著所述患者流出的冷卻流體的溫度，并且t2是來自所述患者的返回冷卻流體的溫度，由此所述控制單元(15)被配置為根據(jù)各冷卻回路中的目標(biāo)能量消耗來修改溫度t1。所述控制單元(15)還被配置為根據(jù)修改后的控制處理參數(shù)來重新開始所述醫(yī)療冷卻處理。

根據(jù)一方面，提供一種用于通過修改非侵入性醫(yī)療冷卻處理的至少一個控制處理參數(shù)來向患者的至少兩個身體部位分配不同的冷卻功率的方法。利用能夠操作地連接至醫(yī)療冷卻裝置的一個冷卻回路來單獨使各身體部位冷卻。所述至少一個處理參數(shù)與以下內(nèi)容有關(guān)：

各冷卻回路中所配置的至少一個流量控制閥的操作，由此所述方法包括用于通過控制所述操作來修改(21a)各冷卻回路中的流量的步驟；

能夠操作地連接至各冷卻回路的至少一個流量泵的操作，由此所述方法包括用于通過控制所述操作來修改(21b)各冷卻回路中的流量的步驟；或者

所述醫(yī)療冷卻裝置的能量消耗，其中使用以下的與熱力學(xué)第一定律有關(guān)的公式來計算各冷卻回路中的能量消耗：

其中，q是能量，是供給線路中的冷卻流體的質(zhì)量流量，cp表示與恒定壓力下的比熱有關(guān)的冷卻流體的常數(shù)，t1是從所述醫(yī)療冷卻裝置向著所述患者流出的冷卻流體的溫度，并且t2是來自所述患者的返回冷卻流體的溫度，其中所述方法包括用于根據(jù)各冷卻回路中的目標(biāo)能量消耗來修改(21c)溫度t1的步驟。此外，所述方法還包括用于根據(jù)修改后的控制處理參數(shù)來重新開始(22)所述醫(yī)療冷卻處理的步驟。

可以使用所述控制單元、醫(yī)療冷卻裝置和方法來在低溫治療期間降低患者的人體核心溫度。

附圖說明

為了解釋本發(fā)明，以下將參考附圖來說明本發(fā)明的多個實施例，其中：

圖1是根據(jù)一個實施例的醫(yī)療冷卻裝置的示意圖；以及

圖2示出根據(jù)實施例的方法。

具體實施方式

本發(fā)明的一個思想是提供用于使用單一一臺醫(yī)療冷卻裝置來使患者的多個身體部位冷卻以降低所述患者的人體核心溫度的醫(yī)療冷卻處理。更具體地，一個思想是使用單一一臺醫(yī)療冷卻裝置向患者的各身體部位提供同時獨立冷卻。這樣，可以以與其它方式不同的方式使一些身體部位進(jìn)一步冷卻，以優(yōu)化針對給定患者病情的冷卻。身體部位的獨立冷卻不僅將允許提高冷卻效率，而且還將以更高效的方式(例如，通過使更多能量會聚至需要更大程度冷卻的身體部位，反之亦然)管理醫(yī)療冷卻裝置的功率消耗。

在實施例中，根據(jù)圖1，提供醫(yī)療冷卻裝置10。醫(yī)療冷卻裝置10包括冷卻流體供給源11(在圖1中用虛線示意性示出)。醫(yī)療冷卻裝置10包括用于連接至第一供給線路121的第一出口12，其中該第一供給線路121用于將冷卻流體的流從冷卻流體供給源供給至患者。該醫(yī)療冷卻裝置還包括用于連接至第一返回線路141的第一入口14，其中該第一返回線路141可操作地連接至第一供給線路121，從而使冷卻流體從患者返回至冷卻流體供給源11。第一供給線路121和第一返回線路141一起構(gòu)成第一冷卻回路的一部分并且可以包括冷卻流體的傳送所用的管。該醫(yī)療冷卻裝置的第二出口22被配置為連接至第二供給線路221，并且該醫(yī)療冷卻裝置的第二入口24被配置為連接至第二返回線路241。第二供給線路221和第二返回線路241一起構(gòu)成第二冷卻回路的一部分，并且與第一冷卻回路相同，可以包括冷卻流體的傳送所用的管。

醫(yī)療冷卻裝置可以包含單一冷卻供給源11。由于冷卻速率相對較慢、例如0.5～1.5℃/小時，因此這是可能的。

醫(yī)療冷卻裝置是為了安全地進(jìn)行低溫治療以例如在患者患有中風(fēng)的情況下盡可能減少組織損傷所設(shè)置的，其中在低溫治療中，使患者的人體核心溫度從約37度緩慢地降低為約35度。在與低溫治療相關(guān)聯(lián)的醫(yī)療裝置中要考慮的重要因素是冷卻處理需要花費諸如沒有向患者的身體施加壓力等的一些時間。為了提高效率，還應(yīng)當(dāng)考慮例如經(jīng)由非侵入性流體分配裝置131、231、331將醫(yī)療裝置的非侵入性冷卻流體提供得盡可能靠近體內(nèi)的大血管。

在第一供給線路121和第一返回線路141之間，使用第一冷卻流體分配裝置131(例如，可穿戴服裝)，其中該第一冷卻流體分配裝置131用于將所供給的冷卻流體分配到待冷卻身體的身體部位周圍。

在使用中，在第二供給線路221和第二返回線路241之間設(shè)置第二冷卻流體分配裝置231。

在實施例中，至少如下：醫(yī)療冷卻裝置的第三出口32被配置為連接至第三供給線路321，并且醫(yī)療冷卻裝置的第三入口34被配置為連接至第三返回線路341。第三供給線路321和第三返回線路341一起構(gòu)成第三冷卻回路的一部分，并且與第一冷卻回路或第二冷卻回路相同，可以包括冷卻流體的傳送所用的管。在使用中，在第三供給線路321和第三返回線路341之間設(shè)置第三冷卻流體分配裝置331。

通常，各冷卻流體分配裝置131、231、331可以包含用于提高該冷卻流體分配裝置在使用中連接至的身體部位的冷卻效率的通道模式。優(yōu)選地，各冷卻流體分配裝置具有被配置為包圍并且緊貼待冷卻患者的身體部位的形狀。如此通過相應(yīng)分配裝置內(nèi)的冷卻流體和待冷卻患者的身體部位之間的傳導(dǎo)性熱傳遞來管理患者的身體部位的冷卻。因而，優(yōu)選通過體外法來進(jìn)行患者的身體部位的冷卻，由此在冷卻流體和待冷卻患者的身體部位之間不存在直接接觸。

流體分配裝置131、231、331是非侵入性的。通常，將各流體分配裝置施加到患者的皮膚上以從身體外部使人體核心溫度冷卻。

理想地，液體冷卻分配裝置優(yōu)選由表現(xiàn)出良好的熱傳導(dǎo)性質(zhì)并且在使用中舒適貼合的材料制成。盡管金屬的熱傳導(dǎo)性質(zhì)非常好，但金屬不太適合舒適地貼合到身體部位上。根據(jù)一個實施例，至少一個流體分配裝置由容許非常舒適的貼合、但與金屬相比熱傳導(dǎo)性質(zhì)略差的硅材料制成。

根據(jù)材料的類型，可以改變供給源中的冷卻流體的溫度。例如，在分配裝置由硅材料制成的情況下供給源中的冷卻流體的溫度可以為-9℃～-6℃(諸如-7℃等)。對于(與硅相比)熱傳導(dǎo)性質(zhì)更好的分配裝置材料，供給源中的冷卻流體的溫度可以高于-6℃(諸如-2℃等)或者甚至更高(諸如4～5℃等)。根據(jù)患者所處的病情的類型，多于一個的分配裝置可以連接至醫(yī)療冷卻裝置。各分配裝置是使用單獨的冷卻回路(例如，單獨的供給線路和單獨的返回線路)來供給的。

應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于供給源中的-9～-6℃的冷卻流體溫度。對于一些應(yīng)用(例如，在長時間段內(nèi)(例如，數(shù)小時)連續(xù)執(zhí)行冷卻的情況)，所設(shè)置的冷卻流體供給源中的流體溫度可以為+3～+6℃(諸如+4℃等)。將冷卻流體供給源中的流體溫度設(shè)置得較高可以降低或避免在長時間連續(xù)冷卻期間發(fā)生可能導(dǎo)致神經(jīng)損傷的組織凍傷的風(fēng)險。

在實施例中，第一非侵入性冷卻流體分配裝置131被配置為連接至患者的頭皮。第二非侵入性冷卻流體分配裝置231被配置為連接至患者的頸部區(qū)域，例如以使頸動脈冷卻。第三非侵入性冷卻流體分配裝置331被配置為連接至身體的腹股溝部位。

在實施例中，醫(yī)療冷卻裝置是半移動式的并且包含電池，以使得冷卻系統(tǒng)能夠在無需接入插座的情況下運行2～3個小時。這樣使得可以在急救室中(或者已在急救車中)開始冷卻治療，并且在例如中風(fēng)患者被安置于能夠接入電源插座的醫(yī)院病房內(nèi)的病床中之前在醫(yī)院內(nèi)到處移動的數(shù)小時內(nèi)，繼續(xù)冷卻治療。

冷卻流體供給源11可以是與用于使冷卻流體冷卻至特定預(yù)設(shè)溫度的制冷單元(未示出)一體的、或者可以連接至該制冷單元。

患者用冷卻回路中的冷卻流體(即，從醫(yī)療冷卻裝置流經(jīng)各供給線路、分配裝置、返回線路、然后流回至醫(yī)療冷卻裝置)可以是傳統(tǒng)的制冷液體，諸如乙二醇溶液或者可選地為水等。在制冷單元利用壓縮機(jī)來使供給源中的冷卻流體冷卻的情況下，與患者用冷卻回路分開的壓縮機(jī)用冷卻回路可以使用傳統(tǒng)的壓縮機(jī)制冷劑。

醫(yī)療冷卻裝置10還可以包括流量泵，其中該流量泵用于根據(jù)需求來提供冷卻回路中的冷卻流體的流速。

可以針對各冷卻回路具有單一流量泵?？蛇x地，由于如以下進(jìn)一步闡明、可以通過流量控制閥的操作來修改各冷卻回路中的流量，因此可以設(shè)置用于向各個冷卻回路供給流量的單一流量泵。

各出口12、22、32可以利用醫(yī)療冷卻裝置內(nèi)部的內(nèi)部管(未示出)可操作地連接至流量泵。

影響患者的身體部位的冷卻效率的兩個主要因素是經(jīng)由供給線路12從醫(yī)療冷卻裝置流出的冷卻流體的流體流速和溫度。溫度為患者的身體部位的溫度以下的任何冷卻流體的流量增加會導(dǎo)致冷卻速度變快。同樣，對于恒定流速，從醫(yī)療冷卻裝置流出的冷卻流體的溫度的任何降低將會導(dǎo)致身體部位的冷卻速度變快。

在實施例中，醫(yī)療冷卻裝置10還包括以下部件，其中該部件用于針對各冷卻回路同時修改至少一個控制處理參數(shù)，并且根據(jù)修改后的控制處理參數(shù)來重新開始醫(yī)療冷卻處理。

該部件可以包括控制單元，其中該控制單元用于控制醫(yī)療冷卻裝置的裝置操作，從而修改各冷卻回路中的冷卻流體的流量和/或溫度。控制單元包括處理器和存儲器，因而能夠具有計算機(jī)處理能力。

流量控制閥

在實施例中，控制處理參數(shù)與各冷卻回路中所配置的至少一個流量控制閥的操作有關(guān)，由此控制單元被配置為通過控制所述操作來修改各冷卻回路中的流量。

在一個實施例中，流量控制閥為on/off(接通/斷開)型(例如，流量泵的下游所設(shè)置的螺線管)。在on位置，冷卻回路的流使得能夠?qū)⒘髁勘玫念~定流量供給至供給線路。在off位置，不向供給線路供給流，由此供給線路和返回線路之間的冷卻流體靜止。通過使用存儲在控制單元中的針對各冷卻回路的精確時間安排來實現(xiàn)平均流量。

控制單元可被配置為通過控制關(guān)聯(lián)的流量控制閥來實現(xiàn)各供給線路中的精確流量。例如，如果流量泵提供6000ml-8000ml/min的額定流量、并且控制單元被配置為在第一供給線路中提供2000ml/min的流量，則流量控制閥需要每分鐘有20秒處于off位置。例如，時間安排可以將流量控制閥定義為按10次/分鐘的頻率處于off，其中每次有2秒的持續(xù)時間處于off。作為替代，流量控制閥可以按5次/分鐘的頻率處于off，其中每次有4秒的持續(xù)時間處于off位置。作為替代，控制閥可被設(shè)置為每分鐘有20秒處于off。

在實施例中，在整個冷卻治療期間，on/off閥的時間安排可以改變。例如，on/off閥可以直到冷卻流體降至要求冷卻流體溫度為止(例如，-7℃)才打開，并且在達(dá)到要求冷卻溫度之后打開持續(xù)了預(yù)定時間，之后通過根據(jù)針對各冷卻回路的時間安排所管理的頻率/持續(xù)時間關(guān)閉on/off閥來減少流量。在另一預(yù)定時間段之后，在期望的情況下，可以進(jìn)一步改變關(guān)閉頻率/持續(xù)時間。

在實施例中，流量控制閥可以是比例閥，其中這些比例閥可被設(shè)置到用于根據(jù)閥的位置而允許不同的流速通過的多于兩個的位置。

通過使流量控制閥進(jìn)行工作，控制單元可以在各個冷卻回路中提供獨立流速，由此允許同時對各個身體部位進(jìn)行不同程度的冷卻的可能性。

例如，在中風(fēng)患者的冷卻治療的情況下，與向第一分配裝置和第二分配裝置相比，在腹股溝處，可以向第三分配裝置提供更高的流速。這是因為腹股溝中的冷卻血液在下一血液循環(huán)周期內(nèi)到達(dá)腹股溝之前將循環(huán)回至心臟，由此使該冷卻血液的溫度在輸送期間升高。因而，通過(例如，利用更高流速)對腹股溝身體部位進(jìn)行更大程度的冷卻，在下一血液循環(huán)周期內(nèi)到達(dá)腦部的血液的溫度將有利地更冷。

流量控制閥可以配置于醫(yī)療冷卻裝置的內(nèi)部或外部。在實施例中，各冷卻回路具有配置在醫(yī)療冷卻裝置內(nèi)的至少一個流量控制閥。作為替代或另外，流量控制閥可以配置于外部，例如配置于供給線路、分配裝置或返回線路中。

流量泵

在實施例中，控制處理參數(shù)與至少一個流量泵(未示出)的操作有關(guān)，由此控制單元被配置為通過控制所述操作來修改各冷卻回路中的流量。

在實施例中，控制單元被配置為通過向泵發(fā)送控制信號來控制泵的輸出流速，由此維持、增加或減少流量。

在實施例中，流量泵是恒流量泵。這里，可以使用各冷卻回路中所設(shè)置的一個或多個流量控制閥來控制流量。

在實施例中，利用on/off狀態(tài)和被配置為使流量泵的輸出流量在各冷卻回路之間均勻地分配的流量控制閥來控制至少一個流量泵的操作。

能量消耗

根據(jù)實施例，控制處理參數(shù)與醫(yī)療冷卻裝置的能量消耗有關(guān)。使用以下的與熱力學(xué)第一定律有關(guān)的公式來計算各冷卻回路中的能量消耗：

其中，q是能量，是供給線路中的冷卻流體的質(zhì)量流量，cp表示與恒定壓力下的比熱有關(guān)的冷卻流體的常數(shù)，t1是從醫(yī)療冷卻裝置經(jīng)由出口向著患者流出的冷卻流體的溫度，并且t2是經(jīng)由入口來自患者的返回冷卻流體的溫度。在本實施例中，控制單元被配置為根據(jù)各冷卻回路中的目標(biāo)能量消耗值來修改溫度t1。與流量控制閥的操作相組合，可以將獨立的能量功率同時引導(dǎo)至各個冷卻回路。

在實施例中，可以通過設(shè)置冷卻流體供給源的冷卻流體的修改目標(biāo)溫度tx來修改溫度t1，由此使得向冷卻流體供給源的制冷單元傳送修改后的功率，以將冷卻流體供給源中的冷卻流體冷卻/加熱至修改目標(biāo)溫度。如果將冷卻流體供給源的新目標(biāo)溫度tx設(shè)置得較高，則該供給源的制冷單元對內(nèi)部的冷卻流體進(jìn)行加熱(或者避免對內(nèi)部的冷卻流體進(jìn)行冷卻)，以實現(xiàn)該新目標(biāo)溫度tx。假設(shè)在冷卻流體供給源和供給線路之間不存在熱損失，則可以將tx設(shè)置成與t1相同。實際上，由于冷卻流體(因醫(yī)療冷卻裝置殼體內(nèi)的組件變熱)可以在供給源和供給線路之間吸收一些熱，因此可以將tx設(shè)置得略低于目標(biāo)t1。

作為示例，如果制冷單元的功率消耗為700w，則通過控制各冷卻回路中的流量和/或供給溫度，可以向第一分配裝置指示300w、向第二分配裝置指示150w、并且向第三分配裝置指示250w。

控制單元還可被配置為在接收到身體部位達(dá)到目標(biāo)溫度這一輸入時，針對各冷卻回路按比例地限制能量消耗。這里，按比例意指與先前的功率比或功率比例成比例。參考上述示例，在新的目標(biāo)能量消耗為500w的情況下，使用控制單元所進(jìn)行的這種比例調(diào)節(jié)，第一分配裝置將接收～214w(300w/700w*500w)，第二分配裝置將接收～107w(150w/700w*500w)，并且第三分配裝置將接收～179w(250w/700w*500w)。

所提及的輸入可以是來自連接至關(guān)注的身體部位的溫度傳感器的溫度信號，或者該輸入可以是治療人員向醫(yī)療冷卻裝置的用戶輸入(例如，通過使用醫(yī)療冷卻裝置的屏幕來將相關(guān)數(shù)據(jù)輸入至控制單元)。

應(yīng)當(dāng)理解，通過使各冷卻回路中的控制流量閥進(jìn)行工作以修改各冷卻回路中的流量，可以按照期望修改傳送至各冷卻回路的功率。因而，對于上述示例(其中，第一冷卻回路中的第一分配裝置被設(shè)置為接收300w，第二冷卻回路中的第二分配裝置被設(shè)置為接收150w，并且第三冷卻回路中的第三分配裝置被設(shè)置為接收250w)，第一冷卻回路中的控制流量閥與第二冷卻回路和第三冷卻回路中的控制流量閥相比，被設(shè)置為更多打開，并且第二冷卻回路的控制流量閥與第一冷卻回路和第三冷卻回路的控制流量閥相比，被設(shè)置為更少打開。對于on/off閥，被設(shè)置為更多打開意味著與進(jìn)行新的“被設(shè)置為更多打開”設(shè)置之前的情形相比，給定時間段內(nèi)的控制流量閥在更長時間段內(nèi)被設(shè)置為on位置。對于on/off閥，被設(shè)置為更少打開意味著與進(jìn)行新的“被設(shè)置為更少打開”設(shè)置之前的情形相比，給定時間段內(nèi)的控制流量閥在更長時間段內(nèi)被設(shè)置為off位置。對于比例控制閥，“被設(shè)置為更多打開”和“被設(shè)置為更少打開”的含義自然以此類推。

處理參數(shù)的監(jiān)測

為了改善控制處理參數(shù)的修改，控制單元被配置為監(jiān)測與以下內(nèi)容有關(guān)的至少一個處理參數(shù)：泵的流速、各冷卻回路中的流速、冷卻流體供給源11的溫度、各冷卻回路中的供給線路溫度、各冷卻回路中的返回線路溫度和/或各冷卻回路的能量消耗。

為了計算醫(yī)療冷卻裝置的制冷單元的能量消耗，各冷卻回路可以設(shè)置有用于感測供給溫度t1的第一溫度傳感器和用于感測返回溫度t2的第二溫度傳感器。各冷卻回路的第一傳感器和第二傳感器可操作地連接至控制單元15。

在實施例中，至少一個溫度傳感器可操作地連接至冷卻流體供給源11中所設(shè)置的控制單元。

可以使用所有冷卻回路通用的流量計來測量供給線路的下游的冷卻流體流速?？蛇x地，各冷卻回路可以設(shè)置有流量傳感器，其中該流量傳感器例如是內(nèi)部配置的、即配置在醫(yī)療冷卻裝置內(nèi)，或者是外部配置的、即配置在各冷卻回路的供給線路或返回線路中。

應(yīng)當(dāng)理解，在使用接通/斷開閥和恒流量泵的情況下，可以利用控制單元基于該流量泵的額定流量(例如，2l/min)以及閥分別處于接通和斷開狀態(tài)的時間段來計算平均流量。在所使用的on/off流量控制閥被設(shè)置為off的情況下，在冷卻回路中冷卻流體可以是靜止的。這將意味著供給線路和返回線路之間的溫度將經(jīng)由分配裝置被體熱加熱。因而，在這種情況下，控制單元被配置為忽略來自供給線路溫度和返回線路溫度的表示返回線路溫度的增加的溫度指示，直到供給線路、分配裝置和返回線路中的處于靜止的冷卻流體的量已被排出、從而再次使on/off閥設(shè)置為on為止。

代替使用上述公式來計算能量消耗，例如，可以利用任何傳統(tǒng)的電力消耗測量裝置等(諸如與制冷單元串聯(lián)連接的安培計等)來測量能量消耗。

決定處理

控制單元被配置為作出與何時修改控制處理參數(shù)有關(guān)的決定。

在實施例中，在醫(yī)療冷卻裝置的與收回?fù)p失之前的冷卻回路中的總冷卻效果相對應(yīng)的總功率消耗增加得超過預(yù)定閾值的情況下，觸發(fā)該決定。

在實施例中，在醫(yī)療冷卻裝置的冷卻回路中的總冷卻效果增加得超過預(yù)定閾值的情況下，觸發(fā)該決定。

在實施例中，可以通過檢測患者的不自主發(fā)抖的狀態(tài)來觸發(fā)該決定。在不自主發(fā)抖發(fā)作時，患者的身體開始嘗試使體溫升高。這導(dǎo)致返回線路溫度升高，由此使醫(yī)療冷卻裝置的針對任何恒定流速的功率消耗(即，冷卻功率效果)增加。

下表示出針對患有中風(fēng)的患者在240分鐘的治療持續(xù)時間內(nèi)傳送至醫(yī)療冷卻裝置中的各冷卻回路的功率的示例。在該示例中，示出三個冷卻回路。在第一冷卻回路中，設(shè)置用于使患者的頭皮冷卻的帽子狀分配裝置。在第二冷卻回路中，設(shè)置用于使患者的至少頸動脈冷卻的頸狀分配裝置。在第三冷卻回路中，設(shè)置用于使身體的其它部位(諸如患者的腹部和/或腹股溝部位)冷卻的身體狀分配裝置。

如從上表可以觀察到，在從開始冷卻處理起的120分鐘之后，總冷卻效果從100分鐘時的97w急劇增加為259w。這表示發(fā)抖發(fā)作。發(fā)抖狀態(tài)在140分鐘的標(biāo)記處仍存在。在發(fā)抖發(fā)作時，控制單元被配置為修改各冷卻回路中的流速。如在120分鐘的標(biāo)記處可以觀察到，通過增加第一冷卻回路中的流量，供給至第一分配裝置(帽子)的冷卻功率從100分鐘的標(biāo)記處的27w增加為120分鐘的標(biāo)記處的120w。此外，第二冷卻回路(頸部)中的流速在120分鐘的標(biāo)記處增加，由此產(chǎn)生75w的冷卻功率，這相對于100分鐘的標(biāo)記處的17w而言增加。供給至第三冷卻回路(身體)的冷卻功率在120分鐘的標(biāo)記處發(fā)抖發(fā)作時保持基本恒定。發(fā)抖發(fā)作時供給至各冷卻回路的功率冷卻效果發(fā)生改變會導(dǎo)致與身體部分相比，患者的腦部和頸部的局部被冷卻的程度更高，由此減輕患者的整體發(fā)抖狀態(tài)。如從160分鐘的標(biāo)記可以注意到，核心體溫維持于35℃，而腦部溫度連續(xù)降低至240分鐘的標(biāo)記處的約33.5℃。這樣使得即使在整個冷卻治療處理期間患者的腦部溫度連續(xù)降低、也使發(fā)抖狀態(tài)保持為恒定的低水平或者甚至減輕發(fā)抖狀態(tài)。

因此，在控制單元考慮到發(fā)抖狀態(tài)的情況下，在實施例中并且根據(jù)要冷卻的主要目標(biāo)組織(例如，中風(fēng)狀態(tài)下的腦部)，與在遠(yuǎn)離主要目標(biāo)區(qū)域的部位(諸如中風(fēng)狀態(tài)下的腹股溝區(qū)域等)所連接的流體分配裝置相比，提供給靠近目標(biāo)區(qū)域所設(shè)置的分配裝置的冷卻效果或功率相關(guān)聯(lián)地增加。這樣，可以減輕患者的整體發(fā)抖效果。

下表示出對于遭受心臟驟停的患者在240分鐘的治療持續(xù)時間內(nèi)傳送至醫(yī)療冷卻裝置中的各冷卻回路的功率的示例。在該示例中，示出三個冷卻回路。在第一冷卻回路中，設(shè)置用于使患者的頭皮冷卻的帽子狀分配裝置。在第二冷卻回路中，設(shè)置用于使患者的至少頸動脈冷卻的頸狀分配裝置。在第三冷卻回路中，設(shè)置用于使身體的其它部位(諸如患者的腹部和/或腹股溝部位)冷卻的身體狀分配裝置。

如從該表可以觀察到，在從開始冷卻治療起的120分鐘之后，總治療效果從100分鐘處的97w急劇增加為259w。這表示發(fā)抖發(fā)作。發(fā)抖狀態(tài)在140分鐘的標(biāo)記處仍存在。這里，控制單元可以減少各冷卻回路中的流量(在上表中未示出)以產(chǎn)生約100w的總冷卻效果，這與發(fā)抖發(fā)作之前的總冷卻效果相對應(yīng)。如在該表中可以注意到，在整個冷卻治療期間，第一冷卻回路、第二冷卻回路和第三冷卻回路中的冷卻效果或功率有所不同。

適用性

在正常情況下，可以在冷卻流體供給源中的冷卻流體的溫度與環(huán)境溫度相對應(yīng)(例如，約為20℃)的狀態(tài)下開始醫(yī)療冷卻治療。因而，最初，如上文進(jìn)一步所述，包括制冷單元的供給源將需要用以使冷卻流體冷卻至所設(shè)置的需求溫度-9℃～-6℃或基于應(yīng)用的任何其它設(shè)置溫度的最大電力。在此期間，能量消耗將會變高。因此，一旦冷卻流體供給源的溫度達(dá)到所設(shè)置的需求溫度，則控制單元可被配置為監(jiān)測制冷單元的能量消耗。

特別關(guān)注的一個身體部位是患者的頭皮，并且這里，分配裝置可以具有如帽子或頭盔那樣的形狀。頭皮冷卻對于降低患有急性中風(fēng)的患者和經(jīng)受化療的患者的腦部溫度以減少脫發(fā)而言特別有利。

然而，腦部的冷卻在心臟驟停之后、在新生兒缺氧缺血或失眠方面也可以是有利的。

應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)這里所呈現(xiàn)的實施例的醫(yī)療冷卻裝置、控制單元和方法可以與用于腦部冷卻的其它方法(諸如輸注冷鹽水或者利用諸如撲熱息痛等的退熱藥的藥理冷卻等)相組合地使用。在缺血性中風(fēng)的情況下，根據(jù)這里所呈現(xiàn)的實施例的醫(yī)療冷卻裝置、控制單元和方法還可以與腦灌注的重建相結(jié)合地使用。

降低腦部溫度的低溫已被證明是針對各種腦損傷的強(qiáng)健的神經(jīng)保護(hù)劑。近來，隨機(jī)交叉研究表明利用頭皮冷卻裝置使額葉冷卻明顯減輕了失眠癥。

在常規(guī)護(hù)理中，最佳目標(biāo)腦部溫度似乎為35.0℃～35.5℃。僅通過頭皮冷卻無法達(dá)到深層腦組織中的這種低溫。然而，通過在頸動脈上方添加頸部的冷卻，可以達(dá)到最佳腦部溫度。

在實施例中，除構(gòu)成第一分配裝置的頭皮硅帽外，還設(shè)置有具有溫度傳感器的單獨頸帶。利用來自與帽相同的冷卻流體供給源的冷卻流體來使頸帶冷卻。

腦部冷卻已被證明是安全的，至少只要腦部溫度維持于34℃以上即可。

腦部冷卻治療的持續(xù)時間可以是30分鐘～24小時以上的任何時間。對于中風(fēng)應(yīng)用，長達(dá)至少72小時的治療持續(xù)時間似乎提供有利結(jié)果。然而，根據(jù)患者的病情類型，已提出了用以提供長達(dá)11～14天或更長時間的冷卻治療的一些建議。

盡管已經(jīng)與腦部的冷卻有利的中風(fēng)應(yīng)用有關(guān)地說明了上述實施例中的一些實施例，但應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明在心臟驟停的情況下同樣有用。對于遭受心臟驟停的患者，引起低溫的人體核心溫度控制和冷卻治療可以是挽救生命的干預(yù)。這意味著使患者的體溫降低以減少由于缺氧所引起的組織損傷。接受冷卻治療的心臟驟?；颊叩拇婊盥瘦^大并且其永久性損傷(例如，腦損傷)的風(fēng)險也較低。心臟驟停時的冷卻治療還保護(hù)了所有的身體器官，其中各器官針對局部缺陷的敏感度有所不同。例如，肌肉組織可以應(yīng)對數(shù)小時的局部缺血，而腦部僅在數(shù)分鐘內(nèi)就可能遭受巨大損傷。在心臟驟?；颊叩睦鋮s治療期間，使體溫降低至較低溫度可以是有利的。根據(jù)實施例，可以向分配裝置設(shè)置一件或多件服裝，其中該一件或多件服裝各自連接至一個或多個冷卻回路。在心臟驟停的情況下，可以使身體的較大部分冷卻，因而分配裝置可以覆蓋身體的較大部位，諸如腿部、腹部區(qū)域、胳膊、頭皮和頸部等。在實施例中，這種服裝可以在心臟的位置處設(shè)置有開口，以便于在穿著服裝的狀態(tài)下進(jìn)行可選的心臟手術(shù)。