CN102711683B - 治疗包裹物 - Google Patents

Abstract

一种温控治疗包裹物，用于处理生命体的至少一部分，该温控治疗包裹物包括流体囊和热隔离构件，流体囊包括入口、出口和将入口连接到出口的至少一个流体通道，热隔离构件位于流体囊上仅直接邻近入口并沿着至少一个流体通道延伸。治疗包裹物可适于补偿包裹物中的温度差。治疗包裹物可包括一个或多个隔离构件的隔离层。隔离层被制定尺寸和构造成具有不同的热传导系数。隔离层可具有变化的厚度和材料以实现变化的热传导率。还公开了对解剖学身体部位实施温控处理的方法。

Description

治疗包裹物

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年10月22日提交的名称为“TEMPERATURE ANDFLOW CONTROL METHODS IN A THERMAL THERAPY DEVICE(热疗设备的温度和流动控制方法)”的美国临时申请第61/254,064号的优先权。

发明领域

本发明大体涉及生命体的治疗，且更具体地涉及具有流通的流体以向人类或动物身体部位提供冷却、加热和/或压缩的类型的治疗包裹物。

发明背景

现在常见的是，向人体的损伤区域施加冷却和压缩以有助于痊愈并防止创伤的不希望的后果。事实上，现在很多人使用缩写词RICE(休息、冰、压缩和高度)。

用冰袋或类似物的冷包裹法已经传统地用于为身体部位提供深度中心冷却。弹性包裹物也被经常用于提供压缩。

将理解的是，这些传统技术是非常不可控制的。例如，当冰融化时，冰包的温度当然会改变，并且已表明甚至在包裹物被多个个体使用时，弹性包裹物的敷用及后续由其提供的压力均相当大地改变。

由于这些和其他的困难，本领域的很多人已经转向更复杂的生命体热交换器。大多数有效的生命体热交换器常规地包括两个主要部件：覆盖要经受热交换的身体部位的外部柔顺治疗部件(external compliant therapycomponent)和用于产生流动热交换液体的控制部件。很多控制单元还产生并提供向身体部位施加压力并朝此身体部位压挤热交换流体而所需的空气或其他气体压力。此空气压力被引向治疗部件的另一柔顺囊(compliantbladder)，该空气压力囊重叠在液体囊上以使此液体囊压靠着要经受热交换的身体部位，并向身体部位施加压缩力以减轻浮肿。

如所能看到的，普遍使用的外部治疗部件使用一对柔顺囊来容纳流体；即，其优选地具有柔顺囊和气体压力囊两者，其中柔顺囊用于容纳流通的热交换液体，气体压力囊重叠在液体囊上用于抑制浮肿并用于使液体囊压靠着要经受热交换的身体部位。

通常，此装置的身体热交换部件具有限定柔性囊的一对层，其中液体穿过该柔性囊流通。所述部件经常被称为“包裹物”。供应到包裹物的液体被维持在需要的温度。通常，需要的温度低于预期用于身体部位的温度，并且常规地至少部分地通过使液体经过热交换介质来实现，例如通过使液体经过冰浴或制冷单元来实现。一种此系统例如公开于美国专利第6,178,562号中，其公开内容为了通用的目的而通过引用方式并入本文。

这些类型的治疗包裹物的一个问题在于当流体经过包裹物时，由于身体部位的热量而变暖。因此，平均温度波动且热传导的量不一致。在一些情形下，流体变暖到一定程度，使得包裹物的一部分不再提供治疗。为了抵消此作用，流动速率可以被增加或者流体可以被冷却到较低的温度。增加流动速率使包裹物的冷却效果减小。降低入口温度在包裹物的入口区域导致非常低的温度。如果温度太低，则在被延长的使用期的期间，包裹物对病人来说变得不舒服，并且甚至可能导致灼伤。

存在对于这样一种包裹物的需求，即该包裹物在全部的治疗表面上提供有效的热传导。存在对于这样一种包裹物的需要，即该包裹物提供有效热传导，同时还减小对于明显地增加或降低来自储器的流体温度的需要。需要提供这样一种包裹物，该包裹物改善病人的舒服度和/或减小对治疗的身体部位造成伤害的风险。

还需要提供改进的温控治疗装置及其使用方法。

发明概述

本发明涉及热传导治疗装置中的改进并避免了现有技术中的缺点。

本发明的多个方面涉及一种治疗包裹物，该治疗包裹物包括流体囊和热隔离构件，流体囊包括入口、出口和将入口连接到出口的至少一个流体通道，热隔离构件位于流体囊上且仅直接邻近入口并沿着至少一个流体通道延伸。

在各种实施方式中，包裹物包括流体囊上的另一热隔离构件，该另一热隔离构件沿着至少一个流体通道延伸并与所述热隔离构件分离。

隔离构件和另一隔离构件可被修改成实现隔离效果上的所需变化。在各种实施方式中，隔离构件被构造成比另一热隔离构件更大程度地减小热传导率。在各种实施方式中，隔离构件和另一隔离构件具有不同的热传导系数。在各种实施方式中，隔离构件和另一隔离构件具有基本相同的厚度。

在各种实施方式中，隔离构件和另一隔离构件是邻接的。隔离构件和另一隔离构件可以一体地形成在隔离层中。隔离构件和另一隔离构件可以整体地形成为隔离层。

在各种实施方式中，包裹物包括可膨胀囊，该可膨胀囊在所述囊的侧部上，与隔离构件相对，用于在囊上施加压缩力。

本发明的多个方面涉及一种治疗包裹物，该治疗包裹物包括流体囊和热隔离层，流体囊包括入口、出口和将入口连接到出口的至少一个流体通道，热隔离层固定到流体囊并具有被制定尺寸和构造成与囊的周边对应的形状，热隔离层包括热隔离构件，热隔离构件在层固定到囊时沿着至少一个流体通道延伸并仅直接邻近入口定位。

在各种实施方式中，热隔离层还包括另一热隔离构件，该另一热隔离构件沿着至少一个流体通道延伸并与所述热隔离构件分离。隔离构件和另一隔离构件可以是邻接的。在各种实施方式中，隔离构件和另一隔离构件可以整体地形成在隔离层中。

在各种实施方式中，隔离层是压印的。在各种实施方式中，隔离层结合到囊。在各种实施方式中，包裹物包括用于可去除地固定隔离层的袋状物。

在各种实施方式中，至少一个流体通道具有蛇形形状，且隔离构件和另一隔离构件以与至少一个流体通道对应的型式定位。在各种实施方式中，至少一个流体通道在宽度方向上从壁到壁地延伸。

本发明的多个方面涉及一种对解剖学身体部位实施温控处理的方法。该方法包括：向解剖学身体部位提供治疗包裹物，该包裹物包括入口、出口、热隔离层以及至少一个流体通道，其中至少一个流体通道连接入口和出口，热隔离层位于包裹物和身体部位之间且在仅直接邻近入口的第一区域中沿着至少一个流体通道的流径延伸；使来自储器的热交换流体穿过入口流动到达至少一个流体通道；并且使流体从出口回流到储器。

在各种实施方式中，该方法包括使流体流经第一区域下游的第二区域，其中第二区域中的热传导总系数大于第一区域中的热传导总系数。

在各种实施方式中，该方法包括减小第一区域下游的隔离层的厚度，以补偿至少一个流体通道中的温度差(temperature delta)。

本发明的包裹物和方法具有其他的特征和优点，这些特征和优点根据附图和本发明的以下详述将是清楚的或者在附图和本发明的以下详述中更详细地阐述，其中附图并入本说明书中并且形成本说明书的一部分，附图和本发明的以下详述一起用于解释本发明的原理。

附图简述

图1是本发明一种实施方式的透视图；

图2图示出图1的实施方式的模块化部分的俯视平面图；

图3图示出图2的模块化部分的仰视平面图；

图3A是图3的模块化部分中的一个模块化部分的一部分的放大剖面，图示出点状连接型式；

图4图示出将图2的模块化部分结合；

图5A图示出图4的模块化部分，其中一个模块化部分封装在另一个或外部模块化部分中的小袋中；

图5B图示出图5A的变体，其中内部被封装的部分具有相同的尺寸，且封装内部模块化部分的外部模块化部分较大；

图6是沿着图5中的线6-6截取的剖面图；

图6A和6B概略地图示出根据本发明一种实施方式的图6中所示热传导设备层的真实晶粒取向；

图7A-C图示出图1的实施方式的使用，其中图7A图示出将该装置施用于人类使用者的臂部；图7B图示出围绕臂部包裹的该装置；且图7C图示出围绕使用者下部部分或小腿肚包裹的该装置；

图8图示出本发明的另一种实施方式；

图9A-B图示出图8的实施方式的使用，其中图9A图示出将该装置围绕人类病人的大腿和膝盖包裹，且图9B图示出完全包裹在该区域周围并准备使用的该装置；

图10图示出本发明另一种实施方式的模块化部分的仰视平面图，其例如适用于结合到病人的身体核心区域；

图11图示出图10的模块化部分的俯视平面图；

图12是将模块化部分结合的图10的实施方式的剖面图；

图13A图示出模块化部分的结合，使得一个模块化部分封装在另一个或外部模块化部分中的小袋中；

图13B和13C显示出插入如图13A所示的一个模块化部分之后，图10的实施方式的两个位置，其中图13B显示出向下布置的带状物或条状物部分，且图13C显示出向上布置的带状物或条状物部分；

图14A-D概略地显示图10的实施方式的使用，其中图14A显示围绕病人的腰部包裹该装置时的第一步骤，图14B显示将该装置固定就位，图14C显示出该装置处于其最终位置并准备使用，且图14D显示出将条状物重新定位的该装置并且该装置围绕病人的上部躯干包裹；

图15图示出本发明的另一种实施方式，其例如能用于处理病人的踝部和足部区域；

图16图示出图15实施方式的模块化部分的俯视平面图；

图17图示出图16的模块化部分的仰视图；

图18A-C图示出将图16的实施方式的模块化部分结合，其中图18A图示出将一个模块化部分插入另一个模块化部分中的第一阶段，图18B图示出将所述一个模块化部分插入所述另一个模块化部分中的另一阶段，且图18C图示出所述一个模块化部分完全插入所述另一个模块化部分中；

图19A-D图示出图10的实施方式的使用，其中图19A显示包裹该设备时的第一阶段；图19B图示出围绕足部固定配合的钩环紧固件(hook andloop fastener)部分；图19C图示出在病人小腿的向前部分处固定配合的钩环紧固件部分，且图19D图示出在踝部及与其邻近的区域后面固定配合的钩环紧固件部分；

图20图示出本发明的另一种实施方式，其例如能用于处理病人的肩部；

图21图示出图20的实施方式的模块化部分的俯视图；

图22图示出图21的模块化部分的仰视图；

图23A-D图示出将图20的模块化部分结合，其中图23A图示出其中模块化部分大体对准的第一阶段，图23B图示出将一个模块化部分的一部分插入另一个模块化部分中，图23C图示出其中所述一个模块化部分完全插入所述另一个模块化部分中的另一阶段，且图23D图示出包覆性的模块化部分的边缘或副翼(flap)被固定成使所述另一个模块化部分闭合；并且

图24A-D概略地图示出图20的实施方式的使用，其中图24A显示出使该装置绕过病人的臂部并朝着病人的肩部拉动时的第一阶段，图24B图示出围绕病人的肩部包裹该装置并围绕臂部固定配合的钩环紧固件部分；图24C图示出固定配合的钩环紧固件部分以使围绕病人胸部包裹的部分固定，且图24D图示出该装置处于适当位置以与配合的钩环紧固件部分和任意选择的条状物一起使用，其中条状物具有附接到该装置的一端，配合的钩环紧固件部分相互固定以形成用于容纳病人臂部的环。

图25图示出本发明的另一种实施方式，其能够被用于马科动物的应用中；

图26图示出图25的实施方式的模块化部分的仰视图；

图27图示出图25的模块化部分的俯视图；

图28是与图2的包裹物类似的包裹物的俯视示意图，图示出多个可变厚度的隔离构件。图28A是图28的一部分的分解剖面，图示出流体通道；

图29是与图28的可变隔离包裹物类似的可变隔离包裹物的俯视示意图，图示出单个隔离构件；

图30是与图28的包裹物类似的包裹物的剖面图，图示出隔离构件的变化厚度；

图31是与图28的包裹物类似的包裹物的剖面图，图示出具有相等厚度和不同热传导系数的隔离构件；

图32是与图28的可变隔离包裹物类似的可变隔离包裹物的俯视示意图，图示出从直接邻近的入口沿着流体通道并围绕包裹物的第一拐角延伸的细长隔离构件；

图33是与图32的可变隔离包裹物类似的可变隔离包裹物的俯视示意图，图示出另一个隔离构件，其沿着流体通道延伸并具有与入口区域中的隔离构件不同的热隔离因数；

图34是与图33的可变隔离包裹物类似的可变隔离包裹物的俯视示意图，图示出出口区域中的第三隔离构件；

图35是与图33的可变隔离包裹物类似的可变隔离包裹物的俯视示意图，图示出具有不同形状的多个隔离构件；

图36是与图28的可变隔离包裹物类似的可变隔离包裹物的剖面图，图示出可膨胀压缩囊、流体囊和隔离层的组件；

图37A是与图28的可变隔离包裹物类似的可变隔离包裹物的俯视平面图，图示出用于容纳流体囊的修改的隔离封套(sleeve)；图37B是包括要插入图37A的隔离封套中的流体通道的囊的俯视示意图；

图38是与图37的可变隔离包裹物类似的可变隔离包裹物的俯视示意图，图示出基于使用者喜好定位的多个隔离构件；以及

图39是与图28的隔离层类似的隔离层的俯视示意图，其定位在另一个流体囊上，该流体囊被构造成减小弯曲期间的扭结。

发明详述

在描述本发明之前，应理解本发明不旨在受限于所描述的具体实施方式或示例，因此当然可以变化。另外，当参照附图时，类似的数字指示类似的元件。

1)一般描述

本发明的多个方面类似于以下文献中所描述的主题：2007年4月3日公布为专利第7,198,093号的名称为“Compliant Heat Exchange Panel(柔顺的热交换板)”的(1998年7月31日提交的)美国专利申请序列第09/127,256号；名称为“Shoulder Conformal Therapy Component of anAnimate Body Heat Exchanger(生命体热交换器的肩部适形治疗部件)”的(2001年3月1日提交的)美国专利申请序列第09/798,261号；名称为“Compliant Heat Exchange Splint and Control Unit(柔顺的热交换夹板和控制单元)”的(2001年7月10日提交的)美国专利申请序列第09/901,963号；名称为“Wrist/Hand Conformal Therapy Component of an Animate BodyHeat Exchanger(生命体热交换器的腕/手适形治疗部件)”的(2001年1月26日提交的)美国专利申请序列第09/771,123号；名称为“Foot/AnkleConformal Therapy Component of an Animate Body Heat Exchanger(生命体热交换器的足/踝适形治疗部件)”的(2001年1月26日提交的)美国专利申请序列第09/771,124号；名称为“Conformal Therapy Component of anAnimate Body Heat Exchanger having Adjustable Length Tongue(具有可调节长度舌状物的生命体热交换器的适形治疗部件)”的(2001年1月26日提交的)美国专利申请序列第09/771,125号；名称为“Therapy Component ofan Animate Body Heat Exchanger(生命体热交换器的治疗部件)”的(2004年2月23日提交的)美国专利申请序列第10/784,489号，该专利申请是2004年2月24日公布为专利第6,695,872号的名称为“Therapy Componentof an Animate Body Heat Exchanger and Method of Manufacturing such aComponent(生命体热交换器的治疗部件和此部件的制造方法)”的(2001年1月16日提交的)美国专利申请序列第09/765,082号的继续申请，而美国专利申请序列第09/765,082号又是2001年1月30日公布为专利第6,178,562号的名称为“Cap And Vest Garment Components Of An AnimateBody Heat Exchanger(生命体热交换器的帽衫衣服部件)”的(2000年1月28日提交的)的美国专利申请序列第09/493,746号的部分继续申请；2002年3月29日公布为专利第6,871,878号的名称为“Make-BreakConnector For Heat Exchanger(热交换器的通断连接器)”的(2002年4月12日提交的)美国专利申请序列第10/122,469号；2006年9月18日公布为专利第7,107,629号的名称为“Apparel Including a Heat Exchanger(包括热交换器的服饰)”的(2003年8月8日提交的)美国专利申请序列第10/637,719号；名称为“Modular Apparatus for Therapy of an Animate Body(用于生命体治疗的模块化装置)”的(2008年9月10日提交的)美国专利申请序列第12/208,240号，该专利申请是名称为“Modular Apparatus forTherapy of an Animate Body(用于生命体治疗的模块化装置)的(2004年5月17日提交的)美国专利申请第12/208,240号的分案；名称为“FlexibleJoint Wrap(柔性连接包裹物)”的(2007年2月13日提交的)美国专利申请序列第11/707,419号；名称为“Make-Break Connector Assembly withOpposing Latches(具有相对闩锁的通断连接器组件)”的(2007年9月12日提交的)美国专利申请序列第11/854,352号；2005年11月17日公开的公开号为2005/0256556的名称为“Modular Apparatus for Therapy of AnAnimate Body(用于生命体治疗的模块化装置)”的(2004年5月17日提交的)美国专利申请序列第10/848,097号，其为了通用的目的而通过引用方式并入本文。

以上所述的申请和专利大体描述了热疗设备，常规地用于冷却或加热身体部位。热疗设备的性能可以通过调节流动速率、调节温度和/或向热疗设备提供额外的特征来改进。在常规的回流布置中，流体的速度与流动速率成比例。

通过热疗设备减小给定温度流体的流动速率也将减小从病人身上去除(或增加至病人身上)的能量值。相反，增加流动速率将增加从病人身上去除(或增加至病人身上)的能量值。在冷疗设备中，通过施加到哺乳动物身体的包裹物，使离开包裹物的流体温度暖于进入包裹物的流体温度，这是因为哺乳动物身体常规地暖于热流体。

随着进入包裹物的流体流动速率变得较慢，温度差像平均包裹物温度增加那样也增加。为了减小平均包裹物温度，流动可以被充分地增加。然而，较慢的流动速率可能导致较小的有效热传导和其他性能问题。

降低来自储器并进入包裹物入口的温度通常导致较低的平均包裹物温度和增加的热传导。例如，如果需要5℃的平均包裹物温度，则可能需要1℃的包裹物入口温度。在此示例中，经过包裹物的温度差可能是10℃，这是非常大的。并且，入口温度接近结冰。对于与人一起使用而言，这可能是不舒服的，至多和至少在被延长的使用期的期间引起冷冻灼伤。

如本文中使用的，包裹物的“平均温度”指包裹物入口温度和包裹物出口温度的平均。包裹物出口温度和包裹物入口温度之间的差别将被称为经过包裹物的“温度差”。经过包裹物的温度差依赖于流体的流动速率、热负荷和热流体的比热。“最大温度”和“最小温度”指包裹物中且更具体地指流体通道中任一点处的最大和最小温度。

II)一般治疗包裹物

回到附图，图1图示出用于和热疗系统一起使用的模块化热疗设备。该系统包括也被称为“包裹物”的模块化热传导治疗装置，该模块化热传导治疗装置包括第一模块化构件或部分和第二模块化构件或部分。第一模块化构件或部分包括热传导设备，且第二模块化构件或部分形成第一模块化构件置于其中的小袋。第一模块化构件可以被轻易地去除，从而能够清洁第一和第二模块化构件中的任一个或两者和/或替换第一和第二模块化构件中的任一个。例如，第二模块化构件可以由使其是可冲洗且可重复使用的材料构建成，使得第二模块化构件在被血弄脏或以其他方式被染污之后能够被清洁。例如，这可能发生于正在被处理的生命体部分的区域中存在血的时候。可选择地，第二模块化构件能够被制造成使得其为低成本单个使用者的一次性产品。从第二模块化构件去除第一模块化构件并清洁或替换第二模块化构件的能力在装置用于不同病人身上时是特别有利地。另外，在长时期的使用后，当其部分开始失效时，能够替换第一或第二模块化构件。通过此结构，有缺陷的热交换器能够被轻易地替换。替换一个模块化构件的能力还能够避免对设置整个装置的需要，从而提供随时间的推移减小成本的能力。将容易地使本发明的很多其他优点变得清楚的以下描述属于图示性示例并且不被提供限制本发明。

参照图1，显示了本发明一种实施方式的透视图，并且大体以参照数字100指示。模块化热传导治疗装置100大体包括第一模块化构件102和第二模块化构件104，第二模块化构件104形成用于第一模块化构件的罩，且在图1中以封套的形式显示。换句话说，装置100适于围绕病人身体的至少一部分包裹并围绕该部分形成封套。

图1中，第一模块化构件102位于第二模块化构件104内部且隐藏于视图中。在图示性实施方式中，第二模块化构件104包括两个柔顺囊，外囊106(图2)和内囊108(图3)，其形成用于不同流体的单独腔，例如腔106a和108a。柔顺囊106和108大体相互平行(见图6)，并被制成使得在使用期间阻止其之间或腔106a和108a之间的流体连通。如以下将更详细描述的，囊106和108可以由三个材料片材形成，其中一个形成腔106a和108a的共同内壁。

更具体地，外囊106适于容纳第一流体例如气体(例如空气)，其能够被调节以提供囊膨胀或囊中压力的所需量。如以下将更详细描述的，在使用期间，此膨胀或压力影响所施加到生命体的压缩力。内囊108适于容纳流体例如可以是冷却液形式的冷却剂，以将热量从生命体部分中转移走。可选择地，提供到内囊108的流体能够具有高于周围的温度，以加热生命体部分。在图1所示示例中，三孔歧管110提供用于使流体例如空气引入囊106中并从囊106中排出的端口，以及用于使流体穿过囊108流通的流体入口端口和流体出口端口。每个端口由管状构件形成，其具有如本领域中已知的适于接纳软管连接器的一端，以及适于插入从(以下所描述的)囊延伸的三个管中的一个管(未示出)内的另一端。另外，歧管的流体入口管状构件和流体出口管状构件或通道中的每一个可以设有阀，例如弹簧加载的阀，阀被构造成在流体软管连接器结合到歧管时允许流体通过其中的通道，并用于防止在流体软管连接器从歧管脱离结合时流体穿过其流动，如在本领域中所已知的。以此方式，当流体软管从歧管脱离结合时，例如液体冷却剂的流体被阻止退出流体囊108。气体端口不包括阀。如上所述，存在从囊延伸的三个管。一个管从囊106延伸且两个管从囊108延伸。从囊108延伸的管可以邻近从囊106延伸的管放置，使囊106的管位于囊108的管的上方和之间。制造中，囊106形成有一开口且囊108形成有两个开口，用于以以上所述的定向来接纳管。管例如聚氨酯管被定位在这些开口中的每一个中，且然后焊接到相应的囊以与其形成流体紧密封。从囊延伸的管常规地具有1/8英寸左右的内径。歧管通道常规地具有1/4英寸左右的直径。歧管110可以插到管中与其形成密封。例如，与从一个或另一个囊延伸的相应管配合或插入到该相应管中的每个歧管管状构件的端部部分可设有倾斜的软管倒钩以增强密封，如在本领域中所熟知的。合适的歧管结构公开在美国专利第5,104,158号和第5,052,725号中，两个专利都授权给Meyer等人且名称都是Two Piece Female Coupling(两件式阴结合器)。美国专利第5,104,158号和第5,052,725号的公开内容为了通用的目的而通过引用的方式特此并入本文。支撑或形成管状构件的歧管能够被构造成在被连接到模块化装置时与身体的弯曲配合。其还设有用于手指放置的脊部以允许更简单的去除。如以参照数字180大体指示的且概略地呈现在图7B中的流体流通控制单元通过管材而结合到歧管110，以使治疗流体流体地连通到囊106和108，如以下更详细描述的。应理解，如对于本领域技术人员来说将是清楚的，用于在流体源和囊之间提供流体流动的其他歧管构造和/或结合器能够被使用。例如，阀不需要设置在液端口结合器中。

参照图6，将描述热传导或热交换设备的一种实施方式的其他细节。图示性的热传导或热交换设备包括柔顺的囊108，其使热交换流体或液体流通。此囊由一对大体平行的、柔性的或换句话说柔顺的且流体或液体紧密的材料壁或材料层152和154限定，所述壁沿其周边通过例如RF焊接而密封在一起。柔顺气压囊106如所示地重叠在热交换囊108上，以引导气体(最简单的，空气)压力压靠热交换囊106从而将其朝着正在被处理的身体部位按压。此柔顺气压囊106也是由一对大体平行且柔性的材料壁或材料层150和152限定的。在此实施方式中，壁152是共同的壁，即，相同壁的一侧帮助限定气压囊106，而另一侧帮助限定囊108。因此，三个柔顺的材料壁或材料片材对于限定两个单独的囊来说都是必要的。壁或层150还沿其周边借助于RF焊接而固定到壁152和154。

热交换液体囊108内部中的连接包括如图3A中所示且由参照符号“D”指示的相当均匀分布的点状连接。此连接矩阵用于将液体分散至囊的各处。此分散进一步由曲线状的围栏连接来辅助，其中曲线状的围栏连接实现引导液体流动的目的。图3A中，这些围栏连接由参照数字F指示。在图示性实施方式中，点以三角形格网的形式形成。

在制造过程期间，限定壁152和154的材料片材在点状连接和内部围栏处RF焊接在一起。之后，壁150在囊的周边处RF焊接到其他壁。此RF焊接还将形成用于壁150、152和154的共同边界。

参照图6A和6B，热传导或热交换设备与具有相对于彼此旋转大约10-30°的真实晶粒的三层中的每一层焊接在一起。此晶粒旋转能够明显地改进对热交换器裂开的抵抗。在图6B所示的实施方式中，片材150、152和154具有分别以箭头“A”、“B”和“C”指示的晶粒方向。片材152的晶粒方向B在逆时针方向上从片材150的晶粒方向A偏移大约30°。并且，片材154的晶粒方向C在顺时针方向上从片材152的晶粒方向A偏移大约30°。

壁150、152和154中的每一个可以由适当地涂有聚氨酯的尼龙材料制成，以提供RF焊接质量和所需要的液体或空气的不可渗透性两者。在本发明的一种实施方式中，热传导或热交换设备可包括与不对称数量的聚氨酯而层压在一起的织物(例如尼龙织物)。即，冷却剂腔外壁的内表面具有额外的厚重涂层，其相应于大约5盎司的聚氨酯涂层，而其他壁的内表面具有相应于大约3盎司聚氨酯涂层的标准涂层。因而，冷却剂腔和空气腔的内壁的表面与空气腔外壁的内表面都具有标准的3盎司涂层。此结构只需要一种非标准的织物(该织物具有5盎司涂层)，同时提供对于产生能够在30psi下承受或经受超过25,000个循环的极坚固焊接而必须的额外聚氨酯。此结构能够减小制造成本。其还有助于使用较轻重量的织物，这可产生能够更好地安装到身体的更加柔性的热交换器。在本发明的另一实施方式中，冷却剂腔的内壁具有5盎司的聚氨酯涂层，以促进以由于第二非标准织物的使用而增加制造成本为代价下的还要更强的结合。尼龙材料上的涂饰剂(finish)还可提供持久的抗菌涂饰剂以防止霉菌生长。

参照图2和3，显示了第二模块化构件104的俯视平面图和仰视图。模块化构件104包括内侧部分或前侧部分112和外侧部分或后侧部分114。构件104可以由各种材料制成且可包括被缝合或熔合在一起的材料的内片材和外片材。例如，内侧和外侧可包括两个织物片材，其被缝合在一起以形成接缝116。额外的接缝118被提供，以使接缝116和118形成副翼或边缘部分120和小袋122的周边，小袋122适于容纳第一模块化构件102。如图6中所示，可围绕第二模块化构件104的周边设置捆绑。

第二模块化构件的外部后侧部分114具有形成在其中的开口，用于容纳第一模块化构件102，如图4中所示。后侧114的一部分，例如部分126能够被向后拉(图2)，以有助于将第一模块化构件102的剩余部分定位在小袋中。数字114a指示后侧部分114的内表面并显示在内表面部分126中。任何适当的紧固方式可被用于封闭开口124。例如，可沿着开口的侧部设置拉链127。

第二模块化构件104还包括用于将装置保持在生命体上所需要的位置中的紧固件。因而，当装置围绕正在被处理的整个区域的一部分包裹时，在处理期间紧固件使装置保持在合适的位置。在图示性实施方式中，使用钩环紧固件。应理解，如果钩环紧固件磨损，则可除去的第二模块化构件或封套能够被轻易地替换。

参照图2，钩环紧固件的环材料部分128能够与第二模块化构件104的基本上全部的外部后侧部分114一体地形成或置于其上方。可选择地，环材料的带材可以沿着侧部相对的副翼120与外部后侧部分114的(参照图2，从构件104的上边缘到下边缘测量的)部分或整个长度一体地形成或置于其上方。钩环紧固件的钩材料部分显示在图3中且大体以参照数字130指示。钩部分130可以是沿着内部前侧部分112的(从内部前侧部分112的上边缘到下边缘测量的)高度延伸的单条带材的形式，或者其可以在相同的区域与前侧部分112一体地形成。其可延伸所述部分112的长度的大约50％到100％。可选择地，钩部分可包括多条带材，其可沿着部分112的长度隔开。

在图示性实施方式中，钩环紧固件的活动区域在形成小袋122的接缝的外侧。与能够使钩部分从环部分剥离的其他力相比，当压缩增加时，力可能趋向于转变为剪切力。

根据一种实施方式，环部分128是非伸展性材料。非伸展性材料或非可伸展性材料是意指这样一种材料：当被保持处于在不大于10磅的负荷下的拉伸状态中时，该材料伸展小于或等于其长度的3％。当装置就位时，非伸展性环部分能够改进生命体上压缩的效力。环部分128可由非伸展性材料制成，其可以是编织或非编织的织物。可选择地，环部分128可以通过将环材料或织物固定到非伸展性背衬材料而制成，其中的背衬材料可以是编织或非编织的织物。非伸展性背衬材料例如可由尼龙或Tyvek.RTM.(强纱线性聚乙烯)制成。非伸展性材料和环材料可被缝合、熔合或层压在一起。因而，外部后侧部分114可包括第一材料和第二材料，其中第一材料是非伸展性材料(例如非伸展性的编织或非编织织物)，第二材料是环材料，且非伸展性材料形成环材料的背衬。

第二模块化构件104或封套还可以具有持久的抗菌涂饰剂以防止霉菌生长，例如根据军事规格MIL.STD.810D制造的涂饰剂。如本领域中已知的，涂饰剂能通过将织物置于化学浸泡中而被应用。第二模块化构件或封套可用作血液屏障，以防止热交换器的污染并减小细菌在病人之间的传播。例如，形成小袋并接触第一模块化构件102的第二模块化构件的内面可以是具有耐用防水性(DWR)涂层的尼龙，其常规地为1/2盎司的聚氨酯涂层。

图5A图示出图4的模块化部分，其中第一模块化构件位于第二模块化构件104的内部且拉链127封闭开口124。在此状态下，该装置准备用于施加到要处理的身体部位。另外，第二模块化构件104形成的小袋允许第一模块化构件102在其中浮动。换句话说，除了被限制于小袋122中之外，第一模块化构件102和第二模块化构件104之间不存在连接。这可以实现围绕气囊更加均匀分布的压缩，产生对正在被处理的身体的改进治疗。另外，由于热交换设备能够在小袋122内移动，所以当装置被不正确地应用到正在被处理的身体部位时，存在较小的机会使热交换设备的一部分阻塞冷却剂的流动。例如，如果在热交换设备中发生不适当的折叠，则热交换设备可自我修正其位置并减轻冷却剂流动的阻塞。

模块化治疗装置100的示例性使用将参照图7A-C做出。此示例被提供用于图示且不旨在限制本发明的范围。参照图7A，装置100邻近病人臂部的待被处理的一部分定位且装置呈打开状态。结合到流体流通和加压单元180的装置100然后围绕病人的臂部包裹，并且第二模块化构件的沿着副翼120的钩部分130紧固到构件104的环部分的一部分。

控制单元包括用于冷却并流通液体冷却剂的机构，其包括用于包含冰水的储器。在此实施方式的实际实践中，液体是正常的自来水。通过将冰置于控制单元的冰盒部分中来冷却此液体，引起温度通常在40°F和50°F之间的变动。在此连接中，控制单元接收已经从热交换囊108流回的液体。在将热交换液体重新引入囊108中之前，其可与储器中的液体混合或者其可被引导绕过储器。即，控制单元能够通过将冰盒中变冷的液体和通过与生命体接触在囊中变暖的液体混合并且将混合的液体返回到囊中来供应处于其他受控温度下的液体。由控制单元供应的空气压力通常在大约0.25到1.5psig。

应注意，本发明可用于很多其他类型的治疗部件，并且具体的液体，其温度和压力将依赖于此治疗部件的设计和目的。空气压力也是适用的，并且在一些情形下，其在两个压力之间循环(通常在1.5和0.25psig之间)。类似地，第二模块化构件可具有各种形状以适应生命体的不同区域。常规地，第二模块化构件一侧的区域将在大约1到6平方英尺的范围内变动。在膝盖应用的情形下，此区域将是大约6平方英尺。在手肘的情形下，此区域将是大约1到1.5平方英尺。

虽然描述的装置100具有双囊热交换设备，但是单囊热交换设备可以被使用。在单囊的实施方式中，囊适合使液体或冷却剂流通。

图5B图示出图5A的一种变体。图5B的实施方式与图5A中所示的相同，除了第二模块化构件被修改成(如通过参照数字104′所指示的)使得第二模块化构件的在小袋122外部且在其左侧的部分较大。此部分以参照数字121指示，并常规地将具有至少1英寸的宽度，更具体地在1到12英寸的范围内。还可提供另一条接缝118′。放大第二模块化构件的全部尺寸同时保持小袋122的构造和尺寸不变的能力有助于使单个热交换设备与许多不同尺寸的第二模块化构件或封套一起使用，以处理不同尺寸的病人或不同的身体部位。相应地，本发明的另一种实施方式包括用于处理不同尺寸构件的系统。该系统包括多个不同尺寸的第二模块化构件和多个第一模块化构件102，其中每个第二模块化构件具有相同构造和尺寸的小袋122，每个第一模块化构件适于装配到任何小袋中或每个第一模块化构件具有相同的尺寸和构造。第二模块化构件可以基于正在被处理的生命体部分来选择并与任何一个热交换设备组合。

参照图8，显示了本发明的另一种实施方式并大体以参照数字200指示。如图9A和9B所示，模块化治疗装置200与装置100相同，除了其更大且其构型被稍微修改成使得其更好地适于围绕人的大腿和膝盖形成封套。相应地，如附图中所示，包括隐藏于图中的钩部分的副翼220与副翼120相同，除了其更大且其构型被稍微地修改。

参照图10和11，显示了本发明的另一种实施方式并大体以参照数字300指示。如以下将要更详细描述的，装置300可用于例如处理人体的核心或躯干。图10图示出装置300的模块化部分的仰视平面图，且图11图示出图10的模块化部分的俯视平面图。

装置300包括第一模块化构件302和第二模块化构件304。第一模块化构件302包括气囊306和流体或冷却剂囊308。囊306和308分别形成腔306a和308a。除了第一模块化构件302的构型以外，第一模块化构件302与第一模块化构件102相同并且可以以相同的方式制成，除了可以在限定模块化构件或气囊302的壁之间提供多个连接。

更具体地，并参照为装置300剖面图的图12，在限定模块化构件或气囊302的壁之间的多个连接可以如授予Elkins的美国专利第6,695,872号中所述的那样被设置，该专利的公开内容为了通用的目的而通过引用方式特此并入本文。这种连接能够使囊被加压时的不期望的膨胀最小化或消除。在图示性实施方式中，如以下将更详细描述的，其中囊通过RF焊接(见例如图12)形成，这通过形成通常设置在液囊308中的一些连接来简单地实现，同时片材350处于合适的位置。结果是这些连接也形成在气囊306中，即这些连接既位于液囊内也位于气囊中。在功能上呈现为仿佛设置在液囊中的所需连接也被“显示(telegraphed)”成出现在气囊中。当然，两个囊中的这些连接彼此对应。

在图示性实施方式中，气压囊306的形状符合热交换囊308的形状。用于引导流体流动的热交换囊中的围栏或分隔器还可设置在气压囊中。图12中这些控制围栏由参照数字C指示。其可以设置在囊306中，不仅为了引导液体或气体流动的目的，而且也为了在此囊的内部内的不同位置处将限定气压囊的壁固定在一起。由围栏C提供的这些连接能够防止如上所述的气囊“膨胀”开，并防止导致温度控制液囊不符合身体部位。这些围栏与液囊中的可相比的围栏对应。

在制造过程期间，限定壁352和354的材料片材在点状连接处且如果需要则在内部围栏处RF焊接在一起。之后，壁350通过根据需要所形成的任何内部围栏在囊的周边处RF焊接到其他壁。此围栏C将由此形成在两个囊中，提供液囊中所需要的液体流动导向器和在气囊中的连接。此RF焊接还将形成用于壁350、352和354的共同边界。

内部围栏结构还可以设置在图20-24的实施方式的气囊中，其在以下详细地描述。

第二模块化构件304与第二模块化构件104相同，除了第二模块化构件被不同地构造并包括中心部分304a以及多个或单个条状物部分304b和304c。如以下将更详细描述的，条状物部分304b和304c固定到中心部分304a。第二模块化构件的中心部分304a包括内侧部分或前侧部分312和外侧部分或后侧部分314。中心部分304a能够由各种材料制成，且可包括如之前结合构件104所述的被缝合或熔合在一起的材料的内片材和外片材，并且可包括限定小袋322周边的接缝316。小袋322适于容纳第一模块化构件302。条状物部分304b和304c可包括一层或多层材料。当使用多于一层时，层可以被缝合或熔合在一起，这对于本领域技术人员来说将是清楚的。

如图13A中所示，中心部分304a的外部后侧部分314具有形成在其中的开口324，用于容纳第一模块化构件302。任何合适的紧固方式可以用于封闭开口124。例如可以沿着开口的侧部设置拉链327(图13B&C)。

第二模块化构件304还包括用于将装置保持在生命体上所需要的位置中的紧固件。因而，当装置围绕正在被处理的整个区域的一部分包裹时，在处理期间，紧固件将装置保持在合适的位置。像以上所述的实施方式中一样，在此图示性实施方式中使用钩环紧固件。

参照图11，钩环紧固件的环材料部分328能够与第二模块化构件304的基本上全部的外部后侧部分314一体地形成或置于其上方。从而，环材料部分能够覆盖中心部分304a的外部后侧表面以及条状物部分304b和304c(图11)。可选择地，环材料的带材可以邻近部分304c的外端并沿着与中心部分304a的界面与(从构件304的上边缘到下边缘测量的)部分或整个长度一体地形成或置于其上方。根据一种实施方式，环部分328是非伸展性材料且可以以与以上所述的环部分128相同的方式制成。

将装置紧固到生命体的钩环紧固件的钩材料部分显示在图10中且大体以参照数字330指示。钩部分330定位在条状物304b的前侧部分312上，且可以是沿着条状物304b的外端部分延伸的单条带材的形式，或者其可以与304b的前侧部分112一体地形成。其可延伸条状物304b的长度的大约50％到100％。可选择地，钩部分可包括多条带材，其可以相互隔开。钩材料部分330还沿着条状物304b和304c的内端部分被设置。图10中，这些部分以虚线显示。

在图示性实施方式中，条状物304b和304c的外端部分上的钩环紧固件活动区域位于形成小袋122的接缝的外侧。与能够使钩部分从环部分剥离的其他力相比，当压缩增加时，力可能趋向于转变为剪切力。在中间部分304a和条状物部分304b和304c的内端部分之间操作的钩环紧固件有助于条状物部分的去除。这继而有助于条状物中的任一条或两条的替换或者条状物的重新定位。例如，如图13B所示，条状物可以被分成多份，当处理病人的上部躯干时这可能是优选的。可选择地，如图13C所示，条状物能够被移动且重新定位，当处理病人躯干的下部部分时这可能是优选的

图14A-D概略地显示了装置300的使用，其中图14A显示出围绕病人躯干的腰或下部部分包裹该装置时的第一步，图14B显示将装置固定就位，且图14C显示该装置正处于其最终位置并准备使用。图14D显示该装置中的条状物被重新定位且该装置被围绕病人的上部躯干包裹。

参照图15，显示本发明的另一种实施方式且大体以参照数字400指示。模块化治疗装置400能够被使用，例如用于处理病人的踝和/或足部。图16图示出装置400的模块化部分的俯视平面图，且图17图示出装置400的模块化部分的仰视图。

装置400包括第一模块化构件402和第二模块化构件404。第一模块化构件402包括气囊406和流体或冷却剂囊408。囊406和408分别形成腔406a和408a。除了第一模块化构件402的构型以外，第一模块化构件402与第一模块化构件102相同并且可以以相同的方式制成。

第二模块化构件404与第二模块化构件104相同，除了第二模块化构件被不同地构造、具有不同定位的钩部分并具有跟部对齐标记405。相应地，构件404可以由各种材料制成，且可包括如之前结合构件104所述的被缝合或熔合在一起的材料的内片材和外片材，并且可包括接缝416，接缝416与接缝418组合地限定小袋422的周边。小袋422适于容纳第一模块化构件402。

如图16中所示，外部后侧部分414具有形成在其中的开口424，用于容纳第一模块化构件402。可以沿着开口的侧部设置拉链427(图18C)。

第二模块化构件404还包括用于将装置保持在生命体上的所需位置中的紧固件，并且可包括结合装置100描述的钩环紧固件系统。参照图11，钩环紧固件的环材料部分428可以与第二模块化构件404的基本上全部的外部后侧部分414一体地形成或置于其上方。可选择地，环材料的带材可以与后侧部分414的一部分一体地形成或置于其上方，其中根据图17和19A-C，后侧部分414的该部分将与钩部分配合。根据一种实施方式，环部分428是非伸展性材料且可以以与如上所述的环部分128相同的方式制成。

将装置紧固到生命体的钩环紧固件的钩材料部分显示在图17中且大体以参照数字430指示。钩部分430可具有大约4英寸的宽度。在图示性实施方式中，钩环紧固件的活动区域在形成小袋422的接缝的外侧，当装置处于压缩时，其能够提供与以上关于力的转变所描述的优点类似的优点。

图18A-C图示出将模块化构件402插入模块化构件404中，其中图18A图示出将模块化构件402插入模块化构件404中的第一阶段。图18B图示出插入到另一个中的另一阶段部分，且图18C图示出构件402完全地被插入且拉链327被封闭。

图19A-D图示出图10的实施方式的使用。首先将足部置于内侧部分412上，且使跟部沿着U形标记405对准。副翼V包裹在足部上方，且副翼W通过钩部分430而与其固定(图19A&B)。副翼X围绕踝部和腿部包裹，且然后副翼Y包裹物在其上并通过钩部分430而与其固定(图19C)。副翼Z然后围绕腿并在副翼Y上包裹，且通过钩部分430而与其固定(图19D)。

参照图20，显示本发明的另一种实施方式且大体以参照数字500指示。装置500可用于处理病人的肩部。图21图示出装置500的模块化构件的俯视图且图22图示出图21中所示模块化构件的仰视图。

装置500包括第一模块化构件502和第二模块化构件504。第一模块化构件502包括气囊506和流体或冷却剂囊508。囊506和508分别形成腔506a和508a。

除了第一模块化构件502的构型以及包括副翼部分562的构型以外，第一模块化构件502与第一模块化构件102相同，并且其可以包括以上结合图10-14的实施方式描述的内部围栏结构。模块化构件502还与模块化构件102不同在于，模块化构件502包括用于结合这些副翼部分的结合机构。更具体地，副翼部分562通过松紧线560而相互结合，其中松紧线560穿过形成在第一模块化构件502中的孔而系紧。当囊506被膨胀且流体穿过囊508流通时，松紧线实质上使副翼562保持在如图21所示的闭合位置。

第二模块化构件504与第二模块化构件104相同，除了第二模块化构件被不同地构造并包括中心部分504a以及多个或单个条状物部分504b、504c和504d。如以下将更详细描述的，条状物部分504b、504c和504d固定到中心部分504a。第二模块化构件的中心部分504a包括内侧部分或前侧部分512和外侧部分或后侧部分514。悬吊带540可通过多个按扣连接件“S”或任何其他合适的连接件包括但不限于钩环紧固件而结合到第二模块化构件504。中心部分504a能够由各种材料制成，且可包括如之前结合构件104所述的被缝合或熔合在一起的材料的内片材和外片材，并且可包括接缝516，其与接缝518组合地限定小袋522的周边。小袋522适于容纳第一模块化构件502。条状物部分504b、504c和504d可包括一层或多层材料。当使用多于一层时，层可以被缝合或熔合在一起，这对于本领域技术人员来说将是清楚的。

如图16中所示，外部后侧部分514具有形成在其中的开口524，用于容纳第一模块化构件502。可以沿着开口的侧部设置拉链527(图18C)。

第二模块化构件504还包括用于将装置保持在生命体上的所需位置中的紧固件，并且可包括结合装置100描述的钩环紧固件系统。参照图21，钩环紧固件的环材料部分528可以与第二模块化构件504的基本上全部的外部后侧部分514一体地形成或置于其上方。可选择地，环材料的带材可以与后侧部分514的一部分一体地形成或置于其上方，其中后侧部分514的该部分将与以下所述的钩部分配合。根据一种实施方式，环部分528是非伸展性材料且可以以与如上所述的环部分128相同的方式制成。

将装置紧固到生命体的钩环紧固件的钩材料部分且大体以参照数字530指示。条状物部分504b的钩部分可包括两个节段，每个具有沿着大约4或5英寸的条状物的长度延伸的长度。这些节段可以间隔开大约1英寸以有助于或改进条状物的端部分的灵活性。以此方式，条状物能够被轻易地折叠以提供对于不同尺寸使用者的长度调节。在图示性实施方式中，钩环紧固件的钩部分的活动区域在形成小袋522的接缝的外侧，当装置处于压缩时，其能够提供与以上关于力的转变所描述的优点类似的优点。

图23A-D图示出将模块化构件502和504结合，其中图23A图示出将模块化构件502与第二模块化构件的外部后侧部分514中的开口524对准。图23B和23C显示出将模块化构件502插入模块化构件504中，且图24D显示出后侧部分514封闭且拉上拉链。

图24A-D概略地显示了装置500的使用，其中图24A显示出使装置绕过病人的臂部并朝着病人肩部拉动时的第一阶段。图24B图示出将装置定位在病人的肩部上并将条状物504c和504d的钩部分固定到中心部分504a的部分，其中中心部分504a的部分通过环材料而被构造成将装置500固定到病人肩部。条状物504b然后在病人的另一肩部的下方拉动，且其钩部分的一部分准备紧固到中心部分504a的环材料(图24C)。图24C中，条状物504b的端部部分沿着钩部分530之间的空间折回，并通过塞进被设计用于接纳它的袋状物中来固定到此位置。这有助于缩短用于较小病人的条状物。如图24D中所示，条状物504b的端部部分能够被展开，以延伸条状物的长度从而用于较大的病人。图24D还显示了可选择的条状物640，其可用于支撑病人的下臂。条状物540可在一端具有钩部分且在相对端具有按扣，以使钩部分能够紧固到外侧部分514或第二模块化构件504的环材料并且按扣能够紧固到模块化部分504上的按扣。

参照图25，显示了本发明的又一种实施方式且大体以参照数字600指示。装置600尤其适用于马科动物的应用。图25中，装置600围绕马腿包裹。治疗流体通过软管601输送，软管601具有通过歧管110而结合到装置600的一端和结合到治疗流体流通控制单元例如控制单元160的其另一端。相应地，导管601可具有用于流体流动的三个通道(例如两个用于液体或气体冷却剂且一个用于气体)。当使用单个装置时，导管601直接流体地结合到流体流通控制单元。然而，当需要处理两个腿时，如图25所示可提供Y型连接器。一个此Y型连接器被概略地显示并由参照数字603指示。在此情形下，另一导管例如导管605将Y连接器603与流通控制单元(未示出)流体地结合。Y型连接器有助于将每个导管601流体地结合到流通控制单元，其中的每个导管601通过歧管110而流体地结合到相应的装置600，从而能够同时处理多条腿(即2条)。

图26图示出装置600的模块化部分的仰视平面图，且图17图示出装置600的模块化部分的俯视图。装置600包括第一模块化构件602和第二模块化构件604。第一模块化构件602包括气囊606和流体或冷却剂囊608。囊606和608分别形成腔606a和608a。除了第一模块化构件602的构型以外，第一模块化构件602与第一模块化构件102相同并且可以以相同的方式制成。

第二模块化构件604与第二模块化构件104相同，除了第二模块化构件被不同地构造，包括被不同构造的钩部分630。相应地，构件604能够由各种材料制成，且可包括如之前结合构件104所述的被缝合或熔合在一起的材料的内片材和外片材，并且可包括限定小袋622周边的接缝616。小袋622适于容纳第一模块化构件602。内侧部分612抵靠着正在处理的身体部位而放置，且外部后侧部分614具有形成在其中的开口，用于容纳第一模块化构件602。图27中，所示开口通过拉链627封闭。

第二模块化构件604还包括用于将装置保持在生命体上的所需位置中的紧固件，并且可包括结合装置100描述的钩环紧固件系统。参照图27，钩环紧固件的环材料部分628可以与第二模块化构件604的基本上全部的外部后侧部分614一体地形成或置于其上方。可选择地，其可以与拉链627的右侧部分或与副翼620相对的拉链627的侧部一体地形成或置于其上方。根据一种实施方式，环部分628是非伸展性材料且可以以与如上所述的环部分128相同的方式制成。

将装置紧固到生命体的钩环紧固件的钩材料部分显示在图26中且大体以参照数字630指示。钩部分与副翼620一体地形成或固定到副翼620，其中副翼620向外延伸形成接缝618。钩部分可具有大约3英寸的宽度和大约12到30英寸的长度。

关于制造，其可被具体为制造第一模块化构件、第二模块化构件及其任何所需要的构造。另外，多个任意的装置200、300、400、500和600可设有不同尺寸的第二模块化构件，但是具有相同尺寸的小袋和相同尺寸的第一模块化构件，以有助于以与结合图5B所描述的方式类似的方式实现部件的可交换性。

对于本领域技术人员来说，本文公开的设备和方法的变体和修改将是很清楚的。由此，应理解，之前详细的描述和所附的图示是为了清楚和理解的目的做出的，且不旨对由所附于本发明的权利要求限定的本发明的范围进行限制。本文描述的任一种实施方式中的任何所述特征可以与任何其他实施方式的任何其他特征组合，而不管是否是优选的。

III)可变隔离

在冷包裹物的情形下，当包裹物中的温度升高到治疗范围以上时产生问题。当平均温度或出口附近的温度太高时，包裹物的效力减小。这可以通过增加流动速率和/或降低入口温度来平衡。流动速率越低、流体速度越慢，且回流流体温度与入口温度的不同就越大。在此条件下，回流的温度就越暖。在包裹物中且在出口处实现所需温度的另一方法是使用相当慢的流动速率。然而，低流动速率在包裹物的入口和出口之间引起较高的温度差，其产生不均匀的冷却。相比之下，降低温度可导致病人不舒服和受到伤害。另外，低温还可能需要专门的器械以用于更大地冷却。类似的问题也可能产生于热疗包裹物。虽然升高储器的温度更容易，但是过热的入口温度导致病人不舒服和潜在的严重灼伤。

根据本发明各个方面的治疗包裹物包括可变的隔离层。“可变的隔离”大体上指在目标位置提供隔离元件和/或沿着包裹物提供可变的热阻率。

隔离层可以通过尤其是通过补偿温度差并保护所选定区域中的身体部位来改进包裹物的性能。隔离层还可用于通过将流路的一部分与热损失隔离来减小温度差。

转到图28和28A，所示装置是大体以800a指示的治疗包裹物，用于向解剖学身体部位提供温控治疗。包裹物800a的各个方面与以上所述的装置类似。在各种实施方式中，身体是哺乳动物的身体，且优选是人类的身体。在人类身体的情形下，包裹物可用于膝盖、肘部、肩部、腿和臂部以及更多部位。

包裹物800a包括流体囊808和一个或多个热隔离构件880。流体囊包括入口860和出口862。来自储器的热交换流体常规地使用泵通过入口而引入囊中。示例性的出口862连接到储器，以使流体被回流和再流通。隔离构件附接到流体囊的一侧。

流体囊808与以上所述和在图3、6和12中所示的流体囊108类似地被构造和构建，且包括连接入口和出口的一个或多个流体通道865。如上所述和所示的，例如，在图3和3A中，流体流径可以由一些壁、围栏和类似物来限定。

图28图示出隔离构件880和流体囊808的重叠。示例性的包裹物包括具有隔离构件880的两个区域。第一区域是邻近入口860的入口区域(较冷流体)且包括较厚重的隔离物。第二区域定位在出口区域附近(较暖流体)且不包括任何隔离物，其中的出口区域位于通向出口862的较暖回流流体通道附近。在别处，包裹物包括中等隔离物(medium insulation)--厚度小于第一区域。在示例性实例中，第一区域(入口)中的隔离构件是较厚的，从而使此区域中的热传导率减小。

如图28所示，当隔离构件固定到囊时，隔离构件沿着流体通道865且因此沿着流体流径定位。在示例性实施方式中，隔离构件大体定位在位于相应流体通道内的区域中。在各种实施方式中，隔离构件相互分离。在各种实施方式中，两个或多个隔离构件是邻接的但分离的元件。

“流体通道”应被理解为本领域中通常使用的。在各个方面中，“流体通道”指由臂、围栏、焊接线、点和类似物限定的流体路径。参照图28A，通道宽度大体以“W”指示。“流体通道”可指在宽度方向上从壁到壁的整个路径或两壁之间的间隔。例如，通道宽度可从壁延伸到壁之间的区域，以W′指示，或者全部在壁之间的间隔内，以W″指示。

在各种实施方式中，每个隔离构件的尺寸被制定成对应于相应的一个或多个流体通道。在各种实施方式中，隔离构件以与由一个或多个流体通道限定的流径对应的型式定位。例如，所示包裹物包括蛇形形状的流径且隔离构件具有对应的型式。示意性的隔离构件全部定位在流体通道的宽度内。然而，从本文的描述将清楚，隔离构件可具有变化的尺寸并沿着流体通道定位在变化的位置中。如以下更详细描述的，包裹物还可包括独立于流体通道而定位的一个或多个隔离构件。

图29图示出另一包裹物800b，其具有直接邻近入口860定位的单个隔离构件880b并从入口沿着流体通道865延伸。示例性的隔离构件沿着一个边缘与入口是邻接的并在相对端处延伸到流体通道中。

在操作和使用中，包括隔离构件的包裹物以与以上所述的包裹物和治疗系统类似的方式使用。使用者使用与例如至少在图7C、9B、14D、15、24D和25中所示的不可变隔离包裹物类似的包裹物。包裹物连接到储器、泵和其他系统部件。使用者打开系统以使流体流动到用于治疗的包裹物。在示例性实施方式中，流体从包裹物出口流回储器并被再流通。与传统的包裹物不同，可变隔离包裹物允许更大的灵活性和改进的性能。

在冷包裹物的情形下，流体的最低温度通常在入口处，来自储器的流体在入口处首先进入囊中。随着流体从身体部位交换(接收)热量，流体开始变暖。虽然隔离构件从入口向下游延伸，但是示例性隔离构件的主要特征在于隔离构件在流体是最冷的入口处开始。相应地，隔离构件在流体是最冷的区域中提供隔离效果。这提供了多种益处。一个，身体部位与最低温度区域中的流体热屏蔽。这减小了冻伤或冷冻灼伤的可能性。第二，隔离构件大体上增加了病人的舒适性。虽然包裹物中的温度差可能很大，但是入口区域中的热交换通常被减小，基本上使热交换平衡或正常化。继而，对包裹物的“感觉”在入口区域更加舒适。可选择地，入口温度可以被减小，同时在入口区域中保持对使用者而言的相同“感觉”。在各个方面，可变的隔离层补偿了温度差，使得表面温度与使用者一致或者至少“感觉”一致。

隔离构件880可使用传统技术修改和改变，这从本文的描述中将被理解。图30和31图示出示例性隔离构件880的剖面并大体对应于图29的包裹物。示例性的包裹物800a包括流体囊808、一个或多个隔离构件880以及用于施加压缩力的一可膨胀气囊806。所示包裹物处于邻近身体部位801的处理位置。

如图30所示，隔离构件的隔离效果通过调节相应构件的厚度被修改。在第一区域中，第一隔离构件880b′具有最大厚度t1并厚度t2。在第二区域中，第二隔离构件880b″具有实质上一致的厚度。第二区域中的厚度基本与第一区域的最小厚度相同，即为t2。移向第三区域，囊具有极少或者没有隔离构件。所有的东西在其他方面是相同的，热传导总系数从第一区域到第三区域减小地移动。换句话说，第一区域中热传导率将慢于第二区域中热传导率。还将清楚的是，隔离构件可以以其他方式修改，例如通过将材料层堆叠以增加厚度。

用于隔离构件的合适材料可包括但不限于泡沫、塑料、纤维材料和本领域中已知的其他隔离材料。例如，隔离构件可包括织物、喷涂橡胶(例如聚(氨酯))、玻璃、纤维及更多。隔离构件还可包括用于所控制的隔离效果的结构和构造。例如，取代固体材料的隔离构件，可设置壳体来封装所限定体积的已知热阻的气体(例如空气)。在另一示例中，隔离构件可包括用具有预定热阻值的热阻性凝胶来填充的囊。

在各种实施方式中，隔离构件被构造和选择成补偿包裹物中的温度差和/或流体通道的相应部分中的流体温度。在各种实施方式中，隔离构件被构造或选择成具有预定的热传导总系数。必然地，隔离构件可基于材料属性被选择，其中的材料属性包括但不限于热阻(R值)。通常，材料属性、尺寸和构造被调节成在需要的位置处提供需要的包裹物隔离和/或可变数量的隔离。

图31图示出示例性的包裹物，其包括代替多个隔离构件880的单个结构880′。结构880′包括具有不同热传导系数的不同材料。与图30的多个离散隔离构件相反，图31的结构因而包括单片元件，该单片元件酷似具有变化热阻率区域的多个隔离构件。以此方式，该结构在不同位置提供不同的总体热传导率，而不管大体一致的厚度和结构。在单个结构的可选择方案中，包裹物可包括两个或多个单独但邻近的具有相等厚度但不同热传导系数的隔离构件，以实现需要的可变隔离效果。

参照图32-35，隔离构件的形状和位置可以依赖于应用而修改。通过与图29相比，图32图示出具有在远离入口的轴向方向上进一步延伸的隔离构件880的包裹物。使用中，病人通常经受较低的最大冷却温度。

图33-35的包裹物包括图32的隔离构件和额外的隔离构件880′和880″。在图33中，隔离构件880″设置在包裹物相对的入口860和出口862的边缘处。在图34中，第三隔离构件880″′设置在邻近出口设置。图35的包裹物包括隔离构件880′、880″和880″′。隔离构件880″在入口和出口之间沿着流体通道延伸并具有菱形形状。在示例性包裹物中，880″在因为医药或病人受控制的原因而不期望治疗的区域中提供热隔离。例如，880″的位置可对应于身体部位上的骨区域或没有组织要被处理的区域。在另一个实例中，病人可能具有“敏感”区域或期望在特定地点有更大热隔离的一些其他理由。虽然隔离构件大体显示为多边形，但是将清楚的是，可以使用其他形状。

现将描述制造并组装以上可变隔离包裹物的方法。根据本文的描述，该包裹物可以使用以上所述且本领域已知的技术来制造。

图36图示出与图29包裹物800b类似的包裹物800c的剖面。虽然示例性包裹物包括入口、入口和顶侧上的附加端口，但是将清楚的是，端口的位置和构造可以被修改。例如，端口可以以与流体囊和压缩囊的布置对应的竖直布置而设置在封套的一端处。

包裹物包括囊808c和压缩囊806c。囊808c和压缩囊806c装配在封套主体872内。封套包括连接器867，用于快速且简单地将流体入口860c、流体出口862c和端口870连接到压缩囊806c。封套在很多方面类似于以上所述的温度治疗垫。所示封套包括一侧上的尼龙和相对侧上的环材料(例如绒面)。

在直接邻近入口/出口的区域中，隔离层880c′定位于囊上。在厚度方向上，隔离层夹在流体囊808c和封套主体872的内表面之间。在相对侧上，压缩囊夹在流体囊和封套主体之间。

部分地为易于组装，示例性的隔离层包括支撑隔离构件880c的衬底874c。衬底和隔离构件可永久地、可去除地或以其他方式分离地连接在一起。在各种实施方式中，衬底的尺寸对应于囊的外围。在图36的示例性包裹物中，衬底的尺寸被制定成将应用于囊上，据此隔离构件与需要的流体通道对准。衬底和囊紧贴地装配在封套872内。因此所示的包裹物通过将隔离层880c′邻近囊808c插入封套872中而组装。

在示例性实施方式中，隔离构件通过粘结剂粘合到囊。然而，如下所述，隔离构件可以其他方式附接到囊。在一些情形下，隔离物根本不附接到囊。例如，封套可以是具有粗糙内表面的弹性体材料，使得隔离物不用粘合和类似方法而能够相对于囊保持在需要的位置。

在各种实施方式中，一个或多个隔离构件一体地形成在隔离层880c′中。在各种实施方式中，隔离层在基本一个步骤中整体地形成。例如，隔离层可通过吹塑成型而形成，从而隔离构件基本上同时形成。隔离构件还可以独立地形成且之后连接到衬底。类似地，隔离层和/或隔离构件可与囊同时地形成。其他制造技术包括但不限于喷涂、模制、丝网印制和粘结剂。将清楚的是，在聚合物和半导体领域中的公用的制造技术也可以被使用，例如侵蚀、沉积和平印。可以被使用的关于部件和制造技术的其他细节在授予Elkins的美国专利第7,198,093号中公开，其全部内容为了通用的目的而并入本文。

图37A、37B和38图示了另一种包裹物构造，据此隔离封套872d被构造成将囊808d容纳在袋状物820中。袋状物820在某些方面类似于小袋122和以上描述且在图1-4中所示的开口。与封套872相比，封套872d包括一体的隔离构件880d。

包裹物800d通过将囊插入封套872中而组装。封套、封套袋状物和囊具有对应的形状和尺寸，使得当囊插入袋状物中时，囊在封套中被自动地对准。

如图38所示，包裹物800e可包括定位在包裹物上所需要位置中的另一个隔离构件880e。在示例性情形下，包裹物基于使用者的喜好而定制。隔离构件880e的位置不必对应于流体通道的位置865e(如图37B中所示)。更确切地，隔离构件880e的位置对应于使用者不需要治疗的位置。

为了组装包裹物，将具有需要的可变隔离构件型式的囊808e简单地插入隔离封套中。以此方式，使用者可为了其自身的舒适和需要而定制包裹物。隔离构件可使用与以上描述且至少在图4、10、13A、16和23B中所示技术类似的技术而形成并附接到封套。

以上所述实施方式还可提供制造和经济效率。例如，多个部件可作为成套工具被标准化和现货供应或出售。在各种实施方式中，通过提供多个隔离封套、选择隔离封套中的一个并将囊插入该封套中来组装包裹物，其中每个隔离封套具有适合于容纳囊的小袋。多个封套可以是相同尺寸的但包括不同的隔离构件型式。从而，使用者可基于可变隔离构件的型式来选择需要的封套，并然后通过插入标准的囊来组装包裹物。使用者还可通过插入、去除和/或修改隔离构件来进一步定制包裹物。相反地，囊可被构造成容纳具有一个或多个隔离构件的一组隔离层中所选定的一个。

另外，从本文的描述中将清楚，以上所述的隔离构件可以与多种其他的温控治疗设备一起使用。例如，图39图示出通过将具有多个隔离构件880f的隔离层880f′应用到流体垫810而形成的另一种包裹物。流体垫为在各个方面与授予Gildersleeve等人的美国专利第6,117,164号中描述的垫类似的传统垫，其全部内容为了通用的目的而通过此引用的方式并入本文。

与包括压缩囊的上述包裹物800相比，垫810被设计用于仅承载热交换流体。垫不包括用于施加压缩力的压缩设备。替代地，该设备通过钩环紧固件而结合到身体部位。

示例性的流体垫被设计用于装配在膝盖或肩部上。垫包括流体通道865f，用于即使在关节弯曲期间也能促进所需要的流动。在各种实施方式中，流体通道和垫被制定尺寸和构造成在弯曲期间提供扭结阻力。

在图39的示例性实施方式中，垫810包括拟被定位在关节上的中间部分。由于关节中的骨头可能不需要治疗或者如果经受冷却可能是不舒服的，所以示例性的包裹物在中心区域中包括两个隔离构件。从而，冷却被与关节骨头周围的组织隔离。

从以上示例中将清楚，隔离层可以是用于与根据本发明的各种温控治疗系统一起使用的单独形成的、独立构件。

为了解释上的方便性和所附权利要求中的精确定义，术语“上”或“上部”、“下”或“下部”、“内部”和“外部”用于参照附图中所显示那些特征的位置来描述本发明的这些特征。

在很多方面，各种附图的修改与之前的修改类似，并且附有撇号或下标“a”、“b”、“c”和“d”的相同参照数字指示对应的部件。

本发明的具体实施方式的之前描述已经为了图示和说明的目的而呈现。其不旨在是排他性的或将本发明限制于所公开的精确形式，并且显然地，鉴于以上的教导很多修改和改变是可能的。实施方式被选择和描述用于最好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使得本领域的其他人员能够最好地使用本发明和适合于所设想的具体使用的具有各种修改的各种实施方式。意图是，本发明的范围由所附权利要求及其同等物来限定。

Claims (17)

1.一种治疗包裹物，包括：

流体囊，其包括入口、出口和将所述入口连接到所述出口的至少一个流体通道，所述至少一个流体通道沿着所述至少一个流体通道延伸的方向被划分成入口部分、出口部分、以及在所述入口部分和所述出口部分之间的中间部分；以及

热隔离构件，其位于所述流体囊上且覆盖所述入口部分，使得穿过所述入口部分的热传导率与穿过所述出口部分的热传导率之间的差减小，以产生穿过所述流体囊的更均匀的热传导率，其中所述热隔离构件不覆盖所述出口部分。

2.根据权利要求1所述的包裹物，还包括所述流体囊上的另一热隔离构件，所述另一热隔离构件沿着所述至少一个流体通道延伸并与所述热隔离构件分离。

3.根据权利要求2所述的包裹物，其中所述隔离构件被构造成比所述另一热隔离构件更大程度地减小热传导率。

4.根据权利要求2所述的包裹物，其中所述隔离构件和所述另一隔离构件具有不同的热传导系数。

5.根据权利要求4所述的包裹物，其中所述隔离构件和所述另一隔离构件具有基本相同的厚度。

6.根据权利要求2所述的包裹物，其中所述隔离构件和所述另一隔离构件是邻接的。

7.根据权利要求2所述的包裹物，其中所述隔离构件和所述另一隔离构件一体地形成在一隔离层中。

8.根据权利要求1所述的包裹物，还包括可膨胀囊，所述可膨胀囊在所述囊的侧部上，与所述隔离构件相对，用于在所述囊上施加压缩力。

9.一种治疗包裹物，包括：

流体囊，其包括入口、出口和将所述入口连接到所述出口的至少一个流体通道，所述至少一个流体通道沿着所述至少一个流体通道延伸的方向被划分成入口部分、出口部分、以及在所述入口部分和所述出口部分之间的中间部分；以及

热隔离层，其固定到所述流体囊并具有被制定尺寸和构造成与所述囊的周边对应的形状，所述热隔离层包括热隔离构件，所述热隔离构件沿着所述至少一个流体通道延伸并被定位在所述入口部分的上方，使得穿过所述入口部分的热传导率与穿过所述出口部分的热传导率之间的差减小，以产生穿过所述流体囊的更均匀的热传导率，其中当所述热隔离层固定到所述流体囊时，所述热隔离构件不被定位在所述出口部分的上方。

10.根据权利要求9所述的包裹物，其中所述热隔离层还包括另一热隔离构件，所述另一热隔离构件沿着所述至少一个流体通道延伸并与所述热隔离构件分离。

11.根据权利要求10所述的包裹物，其中所述隔离构件和所述另一隔离构件是邻接的。

12.根据权利要求10所述的包裹物，其中所述隔离构件和所述另一隔离构件一体地形成在所述隔离层中。

13.根据权利要求12所述的包裹物，其中所述隔离层是压印的。

14.根据权利要求9所述的包裹物，其中所述隔离层结合到所述囊。

15.根据权利要求9所述的包裹物，还包括用于可去除地固定所述隔离层的袋状物。

16.根据权利要求10所述的包裹物，其中所述至少一个流体通道具有蛇形形状，且所述隔离构件和所述另一隔离构件以与所述至少一个流体通道对应的型式定位。

17.根据权利要求9所述的包裹物，其中所述至少一个流体通道在宽度方向上从壁到壁地延伸。