AT413480B - Einrichtung zum kühlen eines patienten und einrichtung zur abgabe der kälte an einen patienten - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Kühlen eines Patienten, insbesondere mit Herzstillstand, mit einer Einrichtung zur Erzeugung oder Bereitstellung eines Kühlmediums und einer vom Kühlmedium durchströmten Einrichtung zur Abgabe der vom Kühlmedium transportierten Kälte an den Patienten, welche Abgabeeinrichtung zur dichten Umhüllung des Patienten aus-5 gebildet ist und Abstandelemente zur Beabstandung des Patienten und zwischen den Abstandelementen Hohlräume zur Führung des Kühlmediums aufweist.

Weiters betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Abgabe der von einem Kühlmedium transportierten Kälte an einen Patienten insbesondere mit Herzstillstand, welche Abgabeeinrichtung zur io dichten Umhüllung des Patienten ausgebildet ist und Abstandelemente zur Beabstandung des Patienten und zwischen den Abstandelementen Hohlräume zur Führung des Kühlmediums aufweist.

Untersuchungen haben gezeigt, dass die Überlebenschance von Patienten mit Herzstillstand 15 durch Reduktion der Körpertemperatur nach erfolgreicher Wiederbelebung wesentlich erhöht werden kann. Durch die Anwendung einer Hypothermie wird nicht nur der Sauerstoffverbrauch im Gehirn des Patienten reduziert, sondern es werden verschiedene zelluläre Zerfallsprozesse verlangsamt, durch die selbst nach erfolgreicher Wiederherstellung des Kreislaufes irreparable neurologische Schäden auftreten. Trotz fortschrittlicher Ambulanz- und Notfallversorgung und 20 den Einsatz von neusten medizinischen Technologien in der Intensivmedizin sind die Chancen eines Patienten einen Herzstillstand außerhalb eines Krankenhauses zu überleben nach wie vor sehr gering. Die Inzidenz von plötzlichem Herzstillstand außerhalb des Krankenhauses liegt in Industrieländern zwischen 36 und 128 pro 100.000 Einwohnern pro Jahr. Wenn die Opfer eines Herz-Stillstands innerhalb der ersten 4-6 Minuten keine Behandlung erhalten, können 25 bereits irreversible Hirnschäden eintreten. Die Chancen auf Überleben verringern sich mit jeder Minute ohne Behandlung um 7 bis 10%. Nach 10 Minuten sind nur mehr wenige Reanimationsversuche erfolgreich.

Die derzeitige Therapie nach einem Herzstillstand konzentriert sich auf Wiederbelebungsmaß-30 nahmen. Die Verwendung von lebensunterstützenden medizinischen Geräten und von hoch entwickelten Operationstechniken ermöglicht es Ärzten, den Kreislauf der Opfer auch nach längeren Stillstand-Zeiten wieder herzustellen, mit dem Problem von irreversiblen Schädigungen des Gehirns. Auch nach der Wiederherstellung der spontanen Zirkulation schreitet der fatale Schädigungsprozess von Gehirn und Organen aufgrund chemischer und physischer 35 Veränderungen des Blutes während des Herzstillstands fort (Post-Reanimations-Syndrom). Die für die Schädigung des Gehirns verantwortlichen pathophysiologischen Mechanismen vor, während und nach der Reanimation sind vielfältig. Bis jetzt gibt es keine spezifische Therapie, um das Gehirn nach der Wiederherstellung der spontanen Zirkulation zu schützen. Biomedizinische Pharmazeutika, welche die Mechanismen der zellulären Zerstörung behindern können, 40 stellen ein viel versprechendes Forschungsfeld dar, das sich jedoch noch in den Anfängen befindet. Forschungsgruppen auf der ganzen Welt untersuchen daher andere Möglichkeiten, um diese fatalen Mechanismen zu bewältigen.

Zur Zeit stellt die Hypothermie das fortschrittlichste medizinische Konzept zur Vorbeugung oder 45 Linderung des Post-Reanimations-Syndroms dar. Viele Studien zeigen einen ausgeprägten positiven Effekt der Hypothermie nach spezifischen ischämischen Zuständen, insbesondere nach dem Herzstillstand. Im Gegensatz zur unkontrollierten Hypothermie macht die therapeutische Hypothermie, wie sie für die Herz- und Neurochirugie oder für die Reanimation nach einem Herzstillstand zum Einsatz kommt, kontrollierte Bedingungen erforderlich. In der therapeu-50 tischen Hypothermie werden verschiedene Grade der Kühlung definiert:

Milde Hypothermie: 36-33°C Moderate Hypothermie: 32-28°C Tiefe Hypothermie: 27-11°C 55 Profunde Hypothermie: 10-6°C 3

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Ultra profunde Hypothermie: 5-0°C

Studien, welche die Anwendung der milden Hypothermie in Vergleich zu Normothermie in komatösen Überlebenden eines Herzstillstands kardiologischer Ursache untersuchen, zeigen, dass die Herabstetzung der Körpertemperatur die Überlebensrate und die neurologische Erholung in diesen Patienten verbessert. Von der American Heart Association wurde im Juli 2003 die Empfehlung abgegeben, Opfer eines Herzstillstands außerhalb eines Krankenhauses mittels milder Hypothermie zu kühlen. Diese Empfehlung wurde in Europa bereits im Oktober 2002 von der ILOR (International Liaison commitee of Resuscitation), welcher das ERC (European Resuscitation Council), die AHA (American Heart Association) und viele andere weltweite Vereinigungen angehören und die sich um die Erarbeitung von einheitlichen Richtlinien für die Cardiopulmonale Reanimation (CPR) bemühen, abgegeben.

Bei der milden Hypothermie ist der Zeitpunkt des Beginns der Kühlung und deren Dauer von entscheidender Bedeutung. Die derzeit zur Verfügung stehenden Kühlungsmethoden sind für eine frühe Induktion von Hypothermie nicht geeignet. Das Eintauchen in Eiswasser führt zwar zu relativ schneller Kühlung, ist aber praktisch nicht durchführbar. Bei der Entfernung von Kleidung und der Anbringung von Eispackungen an Kopf und Torso tritt die Kühlung zu langsam ein. Das extrakorporale Kühlen von Blut ist zwar die schnellste Methode zur Reduktion der Temperatur, bringt aber logistische Schwierigkeiten mit sich. Obwohl die Verwendung eines kardiopulmonalen Bypasses und eines Wärmeaustauschers zu einer schnellen Reduktion der Temperatur führt, wird die Kühlung um jene Zeit verzögert, die benötigt wird, um einen vaskulären Zugang zu erhalten und die Geräte vorzubereiten. Auch die intravenöse Infusion großer Volumina eiskalter Flüssigkeit führt nur zu einer langsamen Abkühlung des Patienten.

Milde Hypothermie sollte so schnell wie möglich nach erfolgreicher Wiederbelebung eingeleitet werden. Im Gegensatz zu milder Hypothermie nach erfolgreicher Wiederbelebung zeigt sich tierexperimentell ein anderer Einsatz der Hypothermie als vielversprechend, nämlich die sehr rasche Induktion tiefer Hypothermie bereits im Herzstillstand, um dann den Patienten unter dem Schutz der Kühlung in das Krankenhaus zu transportieren, und erst im Krankenhaus unter kontrollierten Bedingungen wieder zu beleben ("Suspended Animation"). Dieses Konzept muss aber erst in Tierexperimenten bewiesen werden.

Eine schnell induzierte hypotherme Kühlung, welche den Mechanismus der zellulären Zerstörung unterbindet, ist nicht auf Herzstillstands-Opfer beschränkt. Andere mögliche Indikationen, bei welchen sich die Herabsetzung der Körpertemperatur als günstig erwiesen hat sind beispielsweise Herzinfarkt, Apoplexie, Hirntrauma, Rückenmarksverletzungen oder septischer Schock.

Momentan erhältliche, nichtinvasive Kühlungsvorrichtungen sind nicht in der Lage den Patienten rasch abzukühlen, da die niedrige Temperatur durch Haut und Muskel transportiert werden muss und diese Systeme nur partiell und nicht über die gesamte Körperoberfläche wirken. Darüber hinaus sind bestehende Geräte sehr groß, schwer und kompliziert handzuhaben und benötigen eine relativ lange Vorbereitungszeit. Darüber hinaus erfordern die verfügbaren Geräte meist eine permanente elektrische Versorgung, die beispielsweise in einem Rettungsfahrzeug nicht zur Verfügung steht.

Eine Kühleinrichtung der gegenständlichen Art wird in der US 2002/0193852 A1 beschrieben. Dabei handelt es sich um ein leichtes tragbares System zur Erwärmung oder Kühlung von Patienten, umfassend eine Einrichtung zur Bereitstellung eines flüssigen Kühlmediums und einer vom Kühlmedium durchströmten Einrichtung zur Abgabe der vom Kühlmedium transportierten Kälte an den Patienten. Die Abgabeeinrichtung wird um den Patienten angeordnet, wobei das Gesicht des Patienten ausgespart bleibt. Die sackförmige Abgabeeinrichtung beinhaltet Abstandelemente, zwischen welche Hohlräume zur Führung des Kühlmediums gebildet sind. Am Ende des Sackes wird die gekühlte bzw. erwärmte Flüssigkeit eingeströmt und auf der 4

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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Kühlen eines Patienten, insbesondere mit Herzstillstand zu schaffen, mit der möglichst rasche Kühlraten erzielt werden können, die möglichst klein und io leicht ist, so dass ein Einsatz auch außerhalb des Krankenhauses beispielsweise in Rettungsfahrzeugen aber auch außerhalb dieser ermöglicht wird und zudem auch von nicht speziell ausgebildetem Personal angewendet werden kann. Weiters soll die Kühleinrichtung möglichst unabhängig von externer elektrischer Versorgung anwendbar sein. 15 Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Einrichtung zur Abgabe der von einem Kühlmedium transportierten Kälte an einen Patienten, insbesondere mit Herzstillstand, mit der möglichst rasche Kühlraten erzielt werden können und welche möglichst klein und leicht ausgebildet ist. Zudem soll die Abgabeeinrichtung möglichst kostengünstig herstellbar sein, so dass sie auch als Einwegprodukt verwendet werden kann. 20

Nachteile bekannter Systeme sollen vermieden bzw. reduziert werden.

Die erste erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Kühlmedium durch flüssige Luft gebildet ist und die Abgabeeinrichtung zur vollständigen, im Wesentlichen luftdichten Um-25 hüllung des Patienten ausgebildet ist und dass Leitungen zur Führung der flüssigen Luft vorgesehen sind, mit in den Hohlräumen mündenden Öffnungen zur Verdampfung der flüssigen Luft zur entsprechend raschen Kühlung der Hohlräume und in der Folge des Patienten. Durch die Verwendung von flüssiger Luft kann der Patient besonders rasch abgekühlt werden, wodurch die Überlebenschancen erhöht werden können. Weiters ist das nötige Gewicht von flüssiger 30 Luft als Kühlmedium für eine effiziente Kühlung relativ gering, was dazu beiträgt, dass die Kühleinrichtung sehr klein und einfach aufgebaut werden kann. Dadurch wird ein Einsatz auch in Ambulanzfahrzeugen oder dgl. ermöglicht. Flüssige Luft hat einen Siedepunkt von -195,8°C. Ein Kilogramm flüssige Luft verdampft zu etwa 1.000 Litern Luft mit einer Temperatur von -195,8° C. Nachdem die verdampfte flüssige Luft eine atembare Kaltatmosphäre darstellt, kann 35 der Patient vollständig von der Abgabeeinrichtung umhüllt werden. Diese vollständige Umhüllung erleichtert einerseits die Anwendung, da nicht - wie beim Stand der Technik - das Gesicht des Patienten ausgespart werden muss und gegenüber der Umgebung abgedichtet werden muss. Weiters muss allfälliges austretendes Kühlmedium nicht in aufwendiger Weise gesammelt und abgeführt bzw. rückgeführt werden. Zur Gewährleistung einer ausreichenden Ver-40 dampfung der flüssigen Luft in den Hohlräumen zwischen den Abstandelementen der Umhüllung und dem Patienten müssen entsprechend gestaltete Öffnungen in den Leitungen zur Führung der flüssigen Luft vorgesehen sein. Die Anzahl bzw. Gestaltung der Leitungen zur Führung der flüssigen Luft muss den jeweiligen Gegebenheiten entsprechend angepasst werden. Der Patient ist mit Ausnahme jener Stellen, an welchen die Abstandelemente angeordnet sind, von 45 Hohlräumen umgeben, welche allesamt mit verdampfter flüssiger Luft gefüllt sind und somit zu einer besonders raschen Kühlung des Körpers führen. Die erfindungsgemäße Kühleinrichtung ist relativ klein und leicht herstellbar und garantiert somit eine breite Anwendung auch außerhalb eines Krankenhauses bzw. außerhalb von Ambulanzen. Um einen raschen Einsatz zu gewährleisten ist eine tragbare Ausführung von Vorteil. Beispielsweise kann die Einrichtung mit so Rädern versehen werden, um diese einfach zum Patienten befördern zu können.

Vorteilhafterweise ist die Einrichtung zur Erzeugung oder Bereitstellung des Kühlmediums durch einen die flüssige Luft enthaltenden Druckbehälter gebildet. Derartige Behälter für flüssige Luft sind relativ einfach aufgebaut und je nach Aufbau der Isolierung in der Lage die flüssige Luft 55 über entsprechende Zeit auf den erforderlichen tiefen Temperaturen zu halten. In der einfachs- 5

AT 413 480 B ten Form wird ein derartiger Behälter ohne elektrische Energie auskommen. Für die Zwecke der Abkühlung eines Patienten werden Druckbehälter mit etwa 10 bis 15 Kilogramm flüssiger Luft ausreichen. Derartige ohne eigene Kühleinrichtung versehene Druckbehälter würden beispielsweise für die Versorgung in einem Rettungsfahrzeug ausreichen. Bei Ankunft des Rettungs-5 fahrzeuges in der Rettungsstation könnte der Druckbehälter ausgewechselt bzw. wiederbefüllt werden.

Vorteilhafterweise handelt es sich bei dem Druckbehälter für die flüssige Luft um einen Niedrig-Druckbehälter, da die sicherheitstechnischen Auflagen für derartige Behälter geringer und somit io die Herstellungskosten niedriger sind. Beispielsweise kann ein Druckbehälter bis 3,4 bar sehr einfach aufgebaut sein.

Zur Gewährleistung eines raschen Einströmens der flüssigen Luft in die Abgabeeinrichtung, kann es notwendig sein, dass eine zusätzliche Einrichtung zur Druckerhöhung mit dem Druck-15 behälter verbunden ist. Eine derartige Druckerhöhungseinrichtung kann beispielsweise den Druck im Niedrig-Druckbehälter von etwa 3 bar auf beispielsweise 12 bar erhöhen, so dass eine rasche Strömung der flüssigen Luft durch die Leitungen zu den Öffnungen und eine dortige Verdampfung möglich ist. 20 Die Einrichtung zur Erzeugung oder Bereitstellung des Kühlmediums weist vorteilhafterweise eine Einrichtung zur Druckregelung auf. Dadurch kann der Druck, mit welchem die flüssige Luft in die Abgabeeinrichtung strömt, an die jeweiligen Erfordernisse angepasst werden. Es können dadurch auch Zusatzgeräte, wie ein Kaltluftbeatmungsgerät oder ein Gerät zur mechanischen Herzmassage durch die flüssige Luft als Kühlmedium betrieben werden, um die Überlebens-25 Chancen des Patienten weiter zu erhöhen.

Die Einrichtung zur Erzeugung oder Bereitstellung des Kühlmediums weist vorteilhafterweise eine Einrichtung zur Regelung der Durchflussmenge des Kühlmediums auf. Nachdem die Umhüllung des Patienten mit verdampfter flüssiger Luft gefüllt ist, kann die Zuführung weiterer 30 flüssiger Luft reduziert werden um eine Überbelastung der Umhüllung des Patienten zu verhindern. Auch kann die Temperatur, bei welcher der Patient abgekühlt werden soll, so genau eingestellt werden. Diese so erzeugten Temperaturen können vorteilhafter Weise zwischen -40 und -100° C betragen. 35 Um eine Erwärmung des Kühlmediums durch Wärmeeinfall in die Einrichtung zur Erzeugung oder Bereitstellung des Kühlmediums zu verhindern, kann die Einrichtung zur Erzeugung oder Bereitstellung des Kühlmediums eine Kühleinrichtung aufweisen. Diese Kühleinrichtung, welche beispielsweise durch ein Peltier-Element durch einen Stirlingmotor, durch einen Schallrohrkompressor bzw. eine Kombination dieser Komponenten gebildet sein kann, wird beispielsweise 40 durch die Bordstromversorgung des Rettungswagens mit elektrischer Energie versorgt oder an Rettungsstationen bzw. in Krankenhäusern an die entsprechende Spannungsversorgung angesteckt.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Abgabeeinrichtung 45 durch eine luftdichte Folie mit zumindest einem im Wesentlichen luftdichten Verschluss gebildet ist. Durch Verwendung einer besonders leichten, dünnen und widerstandsfähigen Folie kann einerseits die Abgabeeinrichtung besonders klein und leicht ausgebildet werden und andererseits die erforderliche Reißfestigkeit erzielt werden. Der im Wesentlichen luftdichte Verschluss gewährleistet ein einfacheres Einlegen des Patienten. 50

Um zu verhindern, dass zuviel Kälte nach außen entweicht, kann die Folie zumindest eine wärmeisolierende Folie beinhalten. Dadurch wird auch die Bildung einer Eisschicht an der Außenseite der Abgabeeinrichtung verhindert bzw. reduziert. 55 Um ein Reißen der Folie zu verhindern, kann diese zumindest eine Verstärkungsschicht bei- 6

AT 413 480 B spielsweise aus Glasfasergewebe beinhalten. Glasfasergewebe zeichnet sich durch besonders hohe Widerstandsfähigkeit aber auch besonders niedriges Gewicht aus und wird daher in der Raumfahrtindustrie häufig eingesetzt. Nachteilig ist der relativ hohe Preis. 5 Gute Ergebnisse werden auch bei einer Folie aus silikonisierten Papier erzielt. Durch die Silikonimprägnierung wird die Dichtheit der Abgabeeinrichtung gewährleistet.

Der im Wesentlichen luftdichte Verschluss kann beispielsweise durch einen im Wesentlichen luftdichten Zippverschluss oder Klettverschluss gebildet sein. Wichtig dabei ist, dass die Umhül-io lung nach dem Einlegen des Patienten sehr rasch und einfach geschlossen werden kann. Natürlich ist es auch möglich, die Abgabeeinrichtung in Form eines Sacks auszubilden und durch Zusammenschnüren des offenen Endes zu verschließen. Je größer jedoch die Öffnung der Abgabeeinrichtung, desto einfacher und rascher ist das Einbringen des Patienten möglich. Eine gewisse Durchlässigkeit des Verschlusses kann erwünscht sein, wodurch ein geringer Anteil 15 der verdampften flüssigen Luft austreten kann um die Umhüllung vor zu hohem Druck zu schützen.

Wenn die Abstandelemente aufblasbar ausgebildet sind, kann die Abgabeeinrichtung und somit die gesamte Kühleinrichtung sehr klein und zusammenlegbar ausgebildet werden. 20

Vorteilhafterweise ist eine Einrichtung zum Aufblasen der Abstandelemente vorgesehen, welche vorzugsweise durch die Einrichtung zur Erzeugung oder Bereitstellung des Kühlmediums gebildet ist. Dadurch wird gleichzeitig beim Anwenden der Kühleinrichtung das Aufblasen der Abstandelemente und somit das Bilden der Hohlkammern zwischen Patient und Umhüllung zur 25 optimalen Umströmung des Patienten mit verdampfter flüssiger Luft gewährleistet.

Wenn die Leitungen zur Führung der flüssigen Luft aus Silikon gebildet sind, wird ein einfacheres Zusammenlegen der Abgabeeinrichtung ermöglicht. 30 Ebenso können die Leitungen natürlich auch aus Metall gebildet sein. Unter der Voraussetzung einer entsprechender Anordnung der Leitungen kann auch ein Zusammenlegen oder Zusammenrollen der Abgabeeinrichtung erzielt werden.

Um ein optimales Verdampfen der flüssigen Luft und eine hohe Konvektion in den Hohlräumen 35 der Abgabeeinrichtung zu gewährleisten, sind die Öffnungen vorteilhafterweise durch Düsen gebildet. Der Durchmesser der Öffnungen bzw. Düsen, sowie deren Ausrichtung und Anzahl muss an die jeweiligen Gegebenheiten angepasst werden. An den Öffnungen bzw. Düsen soll die flüssige Luft vollständig verdampfen. 40 Vorteilhafterweise sind die Öffnungen in Richtung der Innenfläche der Abgabeeinrichtung orientiert, um ein direktes Anströmen des Patienten mit der verdampften flüssigen Luft zu vermeiden.

Um eine optimale Durchmischung und damit hohe Konvektion der verdampften flüssigen Luft in den Hohlräumen zu gewährleisten, und andererseits auch ein Spritzen der flüssigen Luft zu 45 verhindern, kann eine Einrichtung zur Verwirbelung der verdampften flüssigen Luft in den Hohlräumen, beispielsweise in Form eines Propellers oder dgl. vorgesehen sein. Ein solcher Propeller oder dgl. ist vorzugsweise oberhalb des Patienten angeordnet und kann beispielsweise durch Druckluft aus flüssiger Luft oder elektrische Energie angetrieben werden. so Um die Temperatur im Inneren der Abgabeeinrichtung und bzw. oder am Patienten überwachen zu können, sind vorteilhafterweise Sensoren zur Messung der Temperatur vorgesehen. Diese können an der Innenseite der Abgabeeinrichtung fix befestigt sein und beispielsweise mit einem Sender zum Senden der Temperaturwerte nach außen ausgestattet sein. Neben Temperatursensoren können natürlich auch andere Sensoren in der Abgabeeinrichtung vorgesehen sein. 55 7

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Ebenso ist es möglich, dass in der Abgabeeinrichtung Durchgänge zur im Wesentlichen luftdichten Durchführung von Leitungen, Sensoren oder dgl. vorgesehen sind. Auf diese Art und Weise wird einerseits die Dichtheit der Abgabeeinrichtung gewährleistet und andererseits die Durchführung von Sensoren zur Messung von physiologischen Parametern oder dgl. ermög- 5 licht.

Anstelle von Durchgängen oder zusätzlich dazu können auch Steckverbindungen in der Abgabeeinrichtung vorgesehen sein, über die bestimmte Sensoren oder dgl. durch die Abgabeeinrichtung geführt werden können. Beispielsweise kann ein fix in der Abgabeeinrichtung vorgese-io hener Temperatursensor mit einer derartigen Steckverbindung verbunden sein, an welche von außen ein entsprechendes Anzeigegeräte angeschlossen werden kann.

Zum Schutz der Abgabeeinrichtung vor Überdruck kann zumindest ein Sicherheitsventil angeordnet sein. Dieses Sicherheitsventil spricht bei einem bestimmten maximalen Innendruck der 15 Abgabeeinrichtung an und verhindert dadurch ein Reißen der Abgabeeinrichtung durch unzulässig hohen Druck.

Um empfindliche Stellen des Patienten, insbesondere die Finger, Zehen, Ohren und so weiter vor den niedrigen Temperaturen zu schützen, können in der Abgabeeinrichtung Einrichtungen, 20 wie Taschen oder dgl. zum Schutz dieser Stellen angeordnet sein. Ebenso ist es natürlich möglich diese Schutzeinrichtungen in Form von Handschuhen, Stirnbändern oder dgl. unabhängig von der Abgabeeinrichtung zu verwenden. Für eine einfache Handhabung der Kühleinrichtung ist eine Einrichtung zur Steuerung der Ab-25 gäbe des Kühlmediums von der Einrichtung zur Erzeugung oder Bereitstellung des Kühlmediums vorgesehen.

Zur Ermöglichung einer automatischen Regelung der Kühlung kann diese Steuereinrichtung mit einem Sensor zur Messung der Temperatur im Inneren der Abgabeeinrichtung verbunden sein. 30

Die zweite erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine oben erwähnte Abgabeeinrichtung gelöst, welche zur vollständigen im Wesentlichen luftdichten Umhüllung des Patienten ausgebildet ist und bei der Leitungen zur Führung des durch flüssige Luft gebildeten Kühlmediums vorgesehen sind, mit in den Hohlräumen mündenden Öffnungen zur Verdampfung der flüssigen 35 Luft zur entsprechend raschen Kühlung der Hohlräume und in der Folge des Patienten. Für weitere Erfindungsmerkmale im Zusammenhang mit der Abgabeeinrichtung wird auf die obige Beschreibung der Kühleinrichtung verwiesen.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. 40

Darin zeigen: Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Kühleinrichtung; Fig. 2 ein Schnittbild durch die Abgabeeinrichtung gemäß Fig. 1 entlang der Schnittlinie ll-ll; Fig. 3 die Detailansicht III einer Leitung zur Führung des Kühlmediums gemäß Fig. 2; und Fig. 4 eine Detailansicht eines Schnittbildes der Abgabeeinrichtung. 45

Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Einrichtung 1 zum Kühlen eines Patienten 2, insbesondere mit Herzstillstand gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Einrichtung 1 beinhaltet eine Einrichtung 3 zur Erzeugung oder Bereitstellung eines Kühlmediums und eine Einrichtung 4, welche vom Kühlmedium durchströmt wird und die vom Kühlmedium transportierte so Kälte an den Patienten 2 abgibt. Die Abgabeeinrichtung 4 umhüllt den Patienten 2 im Wesentlichen vollständig und gibt die vom Kühlmedium abgegebene Kälte an den Patienten 2 ab. Dadurch wird eine sehr rasche und vollständige Abkühlung des Patienten 2 gewährleistet. Erfindungsgemäß wird als Kühlmedium flüssige Luft verwendet, welche in der Einrichtung 3 zur Erzeugung oder Bereitstellung des Kühlmediums erzeugt oder gelagert wird. In einfacher Art 55 und Weise besteht die Einrichtung 3 zur Erzeugung oder Bereitstellung des Kühlmediums durch 8

AT 413 480 B einen die flüssige Luft enthaltenden Druckbehälter. Vorteilhafterweise ist dieser Druckbehälter durch einen Niedrig-Druckbehälter gebildet, der über entsprechende Leitungen 5 mit der Abgabeeinrichtung 4 verbunden ist. Zur allfälligen Erhöhung des Druckes kann eine Einrichtung 6 zur Druckerhöhung vorgesehen sein. Diese Druckerhöhungseinrichtung 6 kann in der Einrichtung 3 5 zur Erzeugung oder Bereitstellung des Kühlmediums integriert oder separat ausgebildet sein. Weiters kann eine Einrichtung zur Regelung der Durchflussmenge des Kühlmediums vorgesehen sein, welche ebenfalls in der Einrichtung 3 zur Erzeugung oder Bereitstellung des Kühlmediums integriert oder separat ausgebildet sein kann (nicht dargestellt). Über die Leitung 5 werden entsprechende Leitungen 7 in der Abgabeeinrichtung 4 mit der flüssigen Luft durchströmt, io Die Leitungen 7 enthalten Öffnungen 8, über die die flüssige Luft im Inneren der Abgabeeinrichtung 4 verdampft. Diese Öffnungen 8 sind vorteilhafterweise weg vom Körper des Patienten gerichtet, so dass die Beströmung des Patienten indirekt erfolgt. Somit wird die entsprechende Kälte für ein rasches Abkühlen des Patienten 2 bereit gestellt. 15 Wie in Fig. 2 besser ersichtlich liegt der Patient 2 auf Abstandhaltern 9 auf, so dass zwischen der Abgabeeinrichtung 4 und dem Patienten 2 sowie den Abstandelementen 9 Hohlräume 10 gebildet werden, in welchen die Öffnungen 8 zur Verdampfung der flüssigen Luft münden. Die Abstandelemente 9 können beispielsweise aus Schaumgummi oder aufblasbaren Elementen gebildet sein. Wenn die Leitungen 7 aus Kunststoff beispielsweise Silikon bestehen, kann die 20 Abgabeeinrichtung 4 einfach zusammengelegt oder zusammengerollt werden. Die Leitungen 7 können natürlich auch in einer die Abgabeeinrichtung 4 bildenden Folie 11 integriert sein (nicht dargestellt). Die Folie 11 der Abgabeeinrichtung 4 kann zumindest eine wärmeisolierende Schicht 12 und bzw. oder zumindest eine Verstärkungsschicht 13 beinhalten. 25 Um den Patienten 2 leichter in die Abgabeeinrichtung 4 legen zu können, ist vorteilhafterweise zumindest ein im Wesentlichen luftdichter Verschluss 14, beispielsweise ein Zippverschluss oder ein Klettverschluss vorgesehen. Eine gewisse Durchlässigkeit des Verschlusses 14 kann auch erwünscht sein, wodurch ein geringer Anteil der verdampften flüssigen Luft austreten kann, um die Abgabeeinrichtung 14 vor zu hohem Druck zu schützen. Die Einrichtung 3 zur 30 Erzeugung oder Bereitstellung des Kühlmediums kann auch eine eigene Kühleinrichtung 15, beispielsweise ein Peltier-Element, einen Stirlingmotor, einen Schallrohrkompressor oder eine Kombination solcher Komponenten beinhalten, durch welche die Aufrechterhaltung der niedrigen Temperatur der flüssigen Luft des Kühlmediums gewährleistet wird bzw. die Temperatur des Kühlmediums tiefer, bis hin nahe zum Gefrierpunkt der flüssigen Luft abgesenkt werden 35 kann. Zum Schutz empfindlicher Stellen des Patienten 2, beispielsweise der Finger, Zehen oder Ohren können Schutzeinrichtungen an Patienten 2 appliziert werden, welche auch in der Abgabeeinrichtung 4 integriert sein können. Beispielsweise können taschenförmige Einsätze in der Abgabeeinrichtung 4 zum Schutz der Finger und Zehen angeordnet sein. Stirnbänder oder haubenförmige Schutzeinrichtungen können zum Schutz der Ohren und Nase angewendet 40 werden.

Die Einrichtung 3 zur Erzeugung oder Bereitstellung des Kühlmediums kann auch eine eigene Luftkompressions-, eine Luftabtrocknungs-, und eine Kondensationsgegenstromwärmetauschereinrichtung beinhalten, um eine eigentätige Wiederbefüllung mit flüssiger Luft zu ermögli-45 chen (nicht dargestellt).

Um die Durchströmung des Inneren der Abgabeeinrichtung 4 zu verbessern, kann eine Einrichtung 16 zur Verwirbelung der verdampften flüssigen Luft in den Hohlräumen 10, beispielsweise in Form eines Propellers oder dgl. vorgesehen sein. Für eine optimale Verwirbelung ist eine so Anordnung der Verwirbelungseinrichtung 16 oberhalb des Patienten von Vorteil. Weiters kann im Inneren der Abgabeeinrichtung 4 ein Sensor 17 zur Messung der Temperatur vorgesehen sein. Dieser Sensor 17 kann mit einer Steuereinrichtung 18 verbunden sein, mit der die Abgabe des Kühlmediums von der Einrichtung 3 zur Erzeugung oder Bereitstellung des Kühlmediums gesteuert werden kann. Zum Schutz der Abgabeeinrichtung 4 vor Überdruck kann ein Sicheres heitsventil 19 angeordnet sein. Sofern eine ausreichende Menge der verdampften flüssigen Luft

Claims (16)

1. 9 AT 413 480 B über den Verschluß 14 austreten kann, muss ein derartiges Sicherheitsventil nicht zwingend vorgesehen werden. Fig. 4 zeigt ein Schnittbild der Abgabeeinrichtung 4 in vergrößerter Darstellung, wobei ein 5 Durchgang 20 zur im Wesentlichen luftdichten Durchführung von Leitungen, Sensoren oder dgl. vorgesehen ist. Alternativ oder zusätzlich zu solchen Durchgängen 20 können auch Steckverbindungen 21 angeordnet sein, über die eine Verbindung beispielsweise zu Sensoren 22 zur Messung physiologischer Parameter oder dgl. hergestellt werden kann. io Die Abgabeeinrichtung 4 sollte möglichst einfach und kostengünstig herstellbar sein, so dass sie als Wegwerfprodukt ausgebildet werden kann. Die Verbindung zwischen der Abgabeeinrichtung 4 und der als Druckbehälter ausgebildeten Einrichtung 3 zur Erzeugung oder Bereitstellung der flüssigen Luft kann mit schnell handhabbaren Steckverbindungen beliebiger Art erfolgen. Die erfindungsgemäße Kühleinrichtung 1 sowie die erfindungsgemäße Abgabeeinrichtung 15 4 ermöglicht eine besonders rasche Abkühlung von Patienten, insbesondere mit Herzstillstand auch abseits von Krankenhäusern oder dgl. Einrichtungen, wodurch die Überlebenschance erhöht und das Risiko zerebraler Schädigungen erniedrigt werden kann. Die Einrichtung kann auch bei anderen Fällen, wo eine milde oder höhere Hypothermie vorteilhaft ist, angewendet werden. 20 Patentansprüche: 1. Einrichtung (1) zum Kühlen eines Patienten (2), insbesondere mit Herzstillstand, mit einer 25 Einrichtung (3) zur Erzeugung oder Bereitstellung eines Kühlmediums, und einer vom Kühlmedium durchströmten Einrichtung (4) zur Abgabe der vom Kühlmedium transportierten Kälte an den Patienten (2), welche Abgabeeinrichtung (4) zur dichten Umhüllung des Patienten (2) ausgebildet ist und Abstandelemente (9) zur Beabstandung des Patienten (2) und zwischen den Abstandelementen (9) Hohlräume (10) zur Führung des Külmediums 30 aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium durch flüssige Luft gebildet ist, dass die Abgabeeinrichtung (4) zur vollständigen, im Wesentlichen luftdichten Umhüllung des Patienten (2) ausgebildet ist, und dass Leitungen (7) zur Führung der flüssigen Luft vorgesehen sind, mit in den Hohlräumen (10) mündenden Öffnungen (8) zur Verdampfung der flüssigen Luft zur entsprechend raschen Kühlung der Hohlräume (10) und in der Folge 35 des Patienten (2). 2. Kühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (3) zur Erzeugung oder Bereitstellung des Kühlmediums durch einen die flüssige Luft enthaltenden Druckbehälter gebildet ist. 40 3. Kühleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbehälter mit einer Einrichtung (6) zur Druckerhöhung verbunden ist. 4. Kühleinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (3) 45 zur Erzeugung oder Bereitstellung des Kühlmediums eine Einrichtung zur Druckregelung aufweist. 5. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (3) zur Erzeugung oder Bereitstellung des Kühlmediums eine Einrichtung zur so Regelung der Durchflussmenge des Kühlmediums aufweist. 6. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (3) zur Erzeugung oder Bereitstellung des Kühlmediums eine Kühleinrichtung (15) aufweist. 55 1 0 AT 413 480 B 7. Kühleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (15) durch ein Peltier-Element gebildet ist. 8. Kühleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (15) 5 durch einen Stirlingmotor gebildet ist. 9. Kühleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (15) durch einen Schallrohrkompressor gebildet ist. io 10. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgabeeinrichtung (4) durch eine luftdichte Folie (11) mit zumindest einem im Wesentlichen luftdichten Verschluss (14) gebildet ist. 11. Kühleinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (11) zumindest 15 eine wärmeisolierende Schicht (12) beinhaltet. 12. Kühleinrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (11) zumindest eine Verstärkungsschicht (13), beispielsweise aus Glasfasergewebe, beinhaltet. 20 13. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (11) aus silikonisiertem Papier besteht. 14. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss (14) durch einen im Wesentlichen luftdichten Zippverschluss gebildet ist. 25 15. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss (14) durch einen im Wesentlichen luftdichten Klettverschluss gebildet ist. 16. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die 30 Abstandelemente (9) aufblasbar ausgebildet sind. 17. Kühleinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zum Aufblasen der Abstandelemente (9) vorgesehen ist, welche vorzugsweise durch die Einrichtung (3) zur Erzeugung oder Bereitstellung des Kühlmediums gebildet ist. 35 18. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungen (7) aus Silikon gebildet sind. 19. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die 40 Leitungen (7) aus Metall gebildet sind. 20. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (8) durch Düsen gebildet sind. 45 21. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (8) in Richtung der Innenfläche der Abgabeeinrichtung (4) orientiert sind. 22. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (16) zur Verwirbelung der verdampften flüssigen Luft in den Hohlräumen (10), so beispielsweise in Form eines Propellers oder dgl. vorgesehen ist. 23. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass Sensoren (17) zur Messung der Temperatur im Inneren der Abgabeeinrichtung (4) vorgesehen sind. 55 11 AT 413 480 B 24. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass in der Abgabeeinrichtung (4) Durchgänge (20) zur im Wesentlichen luftdichten Durchführung von Leitungen, Sensoren oder dgl. vorgesehen sind. 5 25. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass in der Abgabeeinrichtung (4) Steckverbindungen (21) vorgesehen sind. 26. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass in der Abgabeeinrichtung (4) zumindest ein Sicherheitsventil (19) zum Schutz vor Überdruck an- io geordnet ist. 27. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass in der Abgabeeinrichtung (4) Einrichtungen, wie Taschen od. dgl. zum Schutz empfindlicher Stellen des Patienten, insbesondere der Finger, Zehen oder Ohren, angeordnet sind. 15 28. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (18) zur Steuerung der Abgabe des Kühlmediums von der Einrichtung (3) zur Erzeugung oder Bereitstellung des Kühlmediums vorgesehen ist. 20 29. Kühleinrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (18) mit einem Sensor (17) zur Messung der Temperatur im Inneren der Abgabeeinrichtung (4) verbunden ist.
2. 30. Einrichtung (4) zur Abgabe der von einem Kühlmedium transportierten Kälte an einen 25 Patienten (2), insbesondere mit Herzstillstand, welche Abgabeeinrichtung (4) zur dichten Umhüllung des Patienten (2) ausgebildet ist und Abstandelemente (9) zur Beabstandung des Patienten (2) und zwischen den Abstandelementen (9) Hohlräume (10) zur Führung des Kühlmediums aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgabeeinrichtung (4) zur vollständigen, im Wesentlichen luftdichten Umhüllung des Patienten (2) ausgebildet ist, und 30 dass Leitungen (7) zur Führung des durch flüssige Luft gebildeten Kühlmediums vorgese hen sind, mit in den Hohlräumen (10) mündenden Öffnungen (8) zur Verdampfung der flüssigen Luft zur entsprechend raschen Kühlung der Hohlräume (10) und in der Folge des Patienten (2).
3. 31. Einrichtung nach Anspruch 30, gekennzeichnet durch eine luftdichte Folie (11) mit zumin dest einem im Wesentlichen luftdichten Verschluss (14).
4. 32. Einrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (11) zumindest eine wärmeisolierende Schicht (12) beinhaltet. 40
5. 33. Einrichtung nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (11) zumindest eine Verstärkungsschicht (13), beispielsweise aus Glasfasergewebe, beinhaltet.
6. 34. Einrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie 45 (11) aus silikonisiertem Papier besteht.
7. 35. Einrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss (14) durch einen im Wesentlichen luftdichten Zippverschluss gebildet ist. so 36. Einrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss (14) durch einen im Wesentlichen luftdichten Klettverschluss gebildet ist.
8. 37. Einrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandelemente (9) aufblasbar ausgebildet sind. 55 12 AT 413 480 B
9. 38. Einrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungen (7) aus Silikon gebildet sind.
10. 39. Einrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Lei-5 tungen (7) aus Metall gebildet sind.
11. 40. Einrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (8) durch Düsen gebildet sind. io 41. Einrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (8) in Richtung der Innenfläche der Abgabeeinrichtung (4) orientiert sind.
12. 42. Einrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass Sensoren (17) zur Messung der Temperatur im Inneren der Abgabeeinrichtung (4) vorgesehen sind. 15
13. 43. Einrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass Durchgänge (20) zur im Wesentlichen luftdichten Durchführung von Leitungen, Sensoren oder dgl. vorgesehen sind.
14. 44. Einrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass Steckver bindungen (21) vorgesehen sind.
15. 45. Einrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Sicherheitsventil (19) zum Schutz vor Überdruck angeordnet ist. 25
16. 46. Einrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen, wie Taschen od. dgl. zum Schutz empfindlicher Stellen des Patienten, insbesondere der Finger, Zehen oder Ohren, angeordnet sind. 30 Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 35 40 45 50 55