CN104135976B - 低温设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供用于在患者的整个身体上进行冷冻疗法的低温设备，所述低温设备包括：用于容纳患者的治疗舱(1)，所述治疗舱(1)具有封闭的壁部，封闭的顶部和用于进入所述治疗舱(1)的门；冷治疗气体制备和分配系统，所述冷治疗气体制备和分配系统用于制备冷气体混合物并将其引入到所述治疗舱(1)中；和控制系统(4)，所述控制系统(4)用于控制冷治疗气体从所述冷治疗气体制备和分配系统引入到所述治疗舱(1)中，其中所述治疗舱(1)还包括呼吸窗(7)，所述呼吸窗(7)用于允许位于所述治疗舱(1)内的患者呼吸来自所述治疗舱(1)外部的空气，所述呼吸窗(7)包括密封装置，所述密封装置用于允许所述呼吸窗(7)和所述患者的面部之间的紧密接触。

Description

低温设备
本发明涉及低温设备，所述低温设备用于在患者的整个身体上进行冷冻疗法，其也被称为综合冷冻疗法。本发明尤其涉及包括用于容纳患者的治疗舱的低温设备，其可以例如用于医院、门诊医疗中心、疗养院、水疗胜地等中的综合冷冻疗法。
冷冻疗法或低温疗法是一种治疗性治疗，其中患者经受非常短时间的非常低的温度，典型地为-120℃至-140℃，有时低至-160℃。这促使患者身体非常快速的冷却，患者的皮肤温度可以降至0℃至+2℃。
综合冷冻疗法疗程在有时被称为低温桑拿浴室(cryogenicsaunas)或冷冻桑拿浴室(cryosaunas)的专门的冷冻治疗设备中进行，所述冷冻治疗设备一次可以容纳一名或多名患者。冷冻治疗效应通过利用冷治疗气体冷却患者的身体获得，所述冷治疗气体通常是空气和冷氮蒸汽的混合物，具有-120℃至-140℃、有时低至-160℃的温度。该操作平均持续2至3分钟，其间人类有机体经受有力的综合冷冻治疗作用，在长时间期间感觉到其效应。综合冷冻疗法的效率与皮肤和冷却环境的接触表面成比例。
综合冷冻疗法可以例如用于治疗疾病如增生性骨关节炎(proliferativeosteoarthritis)、支气管变应性(bronchialallergy)、鳞状痂(scalyscab)、激素紊乱(hormonaldisorders)或用于健康目的。应用综合冷冻疗法刺激免疫系统、内分泌、代谢并且激发血液的内啡肽饱和。
个体用冷冻桑拿浴室通常是以患者可以在其中站立的治疗舱的形式，所述治疗舱为管形，具有或不具有热绝缘体，用于制备冷治疗气体、将其引入和/或分配到所述舱内和/或用于将气体从舱内排出的系统，以及用于自动地控制所述操作的参数的控制系统。
例如，专利US4,838,270描述了用于在整个身体上进行冷冻疗法的设备，其包括开放治疗舱室，所述开放治疗舱室被设计成半个壳体，所述半个壳体包括在背面的用于排出治疗气体的开口和在侧面的用于供应治疗气体的开口。该低温设备的一个缺点是，治疗舱室是开放的，不可能在其内部实现均一的温度，并且因此不可能实现对患者的均一的综合低温治疗。此外，大量的冷气由于舱室的开放特性而快速损失，因此导致能量的大量浪费。
俄联邦圣彼得堡的公司“KRION”(www.krion-russia.com)生产名为“KAEKTKRION-01”的冷冻桑拿浴室。该低温设备包括用于容纳患者的管形舱，用于将所述舱的高度调节为患者的高度的升降地板，用于泵送液氮的泵，用于存储液氮的杜瓦瓶(Dewarvessel)和控制系统。在所述舱内，患者被浸入高至肩膀的低温治疗气体中。所述舱的上段以上的空间通气以防止低温气体进入患者的上气道。该低温设备的一个缺点是，即使在其周边处其是闭合且隔热的，但是治疗舱在其上段是开放的，以致进入所述舱的底部的低温气体与上段中的治疗室的暖和的周围空气混合。治疗气体由此在治疗舱的上段中升温，以致在所述舱内不能均一地保持温度并且在下段和上段之间可以存在显著的温差。这导致在患者身体的上部和下部上不均一的冷冻治疗效果。此外，站立在高至肩膀的舱内的患者，虽然在所述舱的上方有通气，还是会部分地吸入由通风机从所述舱的下段推送到其上段的氮气和空气的冷气体混合物，由此产生冷低温气体进入患者的气道和肺部的风险，这可以导致相应组织的低温病变。
专利申请DE3641293描述了用于综合冷冻疗法的设备，所述设备包括封闭的治疗舱，所述治疗舱被划分为在其下段中的治疗舱室和在上段中的呼吸舱室。所述区段通过具有用于接收患者颈部的开口的层板彼此隔开。开口被设置在所述舱的顶部，所述顶部具有通风机以将周围空气从治疗房间抽送到呼吸舱室中。治疗舱室中的压力保持在低于呼吸舱室中的压力以尝试避免冷治疗气体侵入呼吸舱室。该低温设备的缺点在于，在治疗舱室和呼吸舱室之间没有紧密分隔，以致患者的安全得不到保证，例如，如果无法保持两个舱室之间的压差和/或推动周围空气进入呼吸舱室的通风机停止工作。此外，由于在正常运行条件下周围空气从呼吸舱室到治疗舱室中的连续流动，治疗舱室的上部和下部之间的温差也是重要的。
因此，本发明的一个目的是克服现有技术低温设备的缺点。
本发明的一个目的尤其是最小化治疗舱内的低温治疗气体的温差，尤其是上段和下段之间的温差。
本发明的另一个目的是在低温治疗期间给患者提供舒适的呼吸条件并且防止在患者的气道和肺中冷治疗气体的任何进入。
这些目的和其他优势通过根据独立权利要求所述的低温设备实现。
这些目的和其他优势尤其通过这样的低温设备实现，所述低温设备用于在患者的整个身体上进行冷冻疗法，所述低温设备包括：用于容纳患者的治疗舱，所述治疗舱具有封闭的壁部、封闭的顶部和用于进入所述治疗舱的门；冷治疗气体制备和分配系统，所述冷治疗气体制备和分配系统用于制备冷气体混合物并将其引入到所述治疗舱中；以及控制系统，所述控制系统用于控制冷治疗气体从冷治疗气体制备和分配系统到治疗舱中的引入，其中所述治疗舱还包括呼吸窗，所述呼吸窗用于允许位于治疗舱内的患者呼吸来自治疗舱外的空气，呼吸窗包括密封装置，所述密封装置用于允许呼吸窗和患者面部之间的紧密接触。
所述密封装置，例如包括设置在呼吸窗周边上的柔性材料，例如天然皮革或任何合适的材料。
在实施方案中，呼吸窗是通过治疗舱的壁部形成的卵形开口。在实施方案中，呼吸窗的尺寸和/或形状可调节为患者面部的尺寸和/或形状。
治疗舱优选地在顶部包括减压阀，例如重力阀。
所述治疗舱优选地包括热绝缘体，所述热绝缘体用于将其外壳(enclosure)与其环境热绝缘。
在实施方案中，治疗舱还包括升降地板用于将升降地板和呼吸窗之间的距离调节为患者的高度。
所述控制系统例如被配置成用于根据预定程序自动地控制冷冻治疗操作。
在实施方案中，所述门还包括在治疗舱内的安全手柄，所述安全手柄用于允许从治疗舱内紧急打开所述门。
由于封闭的治疗舱在呼吸窗上具有密封装置，所述舱的外壳与其环境间的气体交换几乎不存在，由此允许冷治疗气体在治疗舱内的均匀分布。在冷冻疗法治疗期间治疗舱的下部和上部之间的温差可以因此小于10℃，这明显低于利用现有技术低温设备所可以实现的。因此，利用本发明的低温设备实现的冷冻治疗效应在患者的整个身体上是均匀的，并且实际上感觉不到温差。因此，在获得探寻的冷冻治疗效果方面，本发明的低温设备比现有技术设备更有效。
此外，本发明的低温设备对于患者是安全且舒适的，因为其身体被冷治疗气体完全包围的患者通过呼吸窗呼吸周围空气(例如安装有治疗舱室的治疗房间的空气)，同时环绕呼吸窗的密封装置防止冷治疗气体通过呼吸窗离开治疗舱1，并且因此完全消除了患者的上气道和冷低温治疗气体之间接触的任何风险。
借助于以下对由附图图示的优选实施方案的说明将更好地理解本发明，在附图中：
图1是根据本发明的实施方案的低温设备的透视图。
图2是图1的低温设备的正视图。
图3是从图1的低温设备的后面的透视图。
图1、2和3图示根据本发明的实施方案的低温设备。根据本发明，低温设备包括治疗舱1，所述治疗舱1具有封闭的壁部和顶部，所述壁部和顶部形成用于容纳患者的外壳。根据图示的实施方案，治疗舱1被例如构建在底盘13之上，底盘13位于图中看不到的可调节底座(adjustablefeet)上。治疗舱1因此是独立的和可以被置于任何合适的位置而不需要任何额外的固定装置，并且如果必要可以将其移位而不需要拆卸。然而，在本发明的范围内，其他构造是可能的。在实施方案中，治疗舱例如是直接就地构建的固定的用具，其可以例如至少部分地与治疗房间的墙壁结合在一起。
治疗舱1包括门6，门6在其外侧具有手柄8以用于从治疗舱1的外部打开和关闭门6。在图示的实施方案中，门6位于治疗舱1的背面并且占据所述舱的整个高度。然而，其他门构造和/或位置在本发明的范围内是可能的以允许患者进入治疗舱。门可以例如位于治疗舱1的前面和/或治疗舱1的一个侧面中。在实施方案中，门6还包括在其内侧的紧急手柄(其在图中看不到)以允许患者从治疗舱1的内侧打开门6，并且由此例如在紧急情况下中断冷冻治疗操作。
根据本发明，治疗舱1包括呼吸窗7，呼吸窗7用于允许位于治疗舱1内的患者呼吸来自治疗舱1外的周围空气，例如其中置有治疗舱1的治疗房间的空气。呼吸窗被例如置于治疗舱1的前面。呼吸窗7因此形成通过治疗舱1的壁部的开口。呼吸窗7被配置成允许站立在治疗舱1中的患者将他或她的面部置于开口中。呼吸窗7例如是圆形或卵形开口。通过将他或她的面部置于呼吸窗7中，患者可以优选地在治疗舱被关闭的同时看到治疗舱1的外部和/或与监控低温治疗操作的操作员交谈。这为患者提供了增加的舒适性。此外，呼吸窗7允许监控低温治疗操作的操作员看到患者的面部并且因此通过在低温治疗期间控制患者的面部表情和/或与他或她交谈来快速地检测可能发生的任何问题并对其作出反应，由此提高设备的整体安全性。
呼吸窗7优选地包括密封装置用于实现呼吸窗7的边缘和站立在治疗舱1内的患者的面部之间的紧密接触。密封装置因此参与治疗舱的隔热，通过在低温治疗操作期间防止冷治疗气体通过呼吸窗7离开治疗舱1(如果站立在治疗舱1中的患者将他或她的面部正确地置于呼吸窗7中)。密封装置还通过防止患者在通过呼吸窗7呼吸周围空气的同时吸入冷治疗气体为在治疗舱1中治疗的患者提供安全性。在实施方案中，密封装置包括在呼吸窗7的周边上的柔性密封材料，例如天然皮革。密封材料优选地在经受非常低的温度时保持具有柔性和/或具有非常低的导热性以用于给患者提供最大可能的舒适性并且提供治疗舱1的最佳密封。
在实施方案中，呼吸窗7的形状和/或尺寸可以被调节为患者面部的尺寸和/或形状以便在仍然实现呼吸窗7和患者面部之间的紧密接触的同时优化对患者的舒适性。呼吸窗7的形状和/或尺寸可以例如通过在其周边上放置具有不同形状和/或尺寸的密封装置或通过任何其他适当的手段调节。
在实施方案中，治疗舱1包括在治疗舱1内的升降地板或移动地板(其在图中是看不到的)以便将升降地板12和呼吸窗7之间的距离调节为患者的高度，由此允许所述患者当站立在治疗舱1中时正确地将他或她的面部置于呼吸窗7中。例如，通过启动位于例如治疗舱1的外部(例如邻近门6的手柄8处)或治疗舱1的内部的一个或多个相应的命令，升降地板12的高度是可调节的。
在实施方案中，重力减压阀3被置于治疗舱1的顶部中以避免在治疗舱1内(尤其是在引入冷治疗气体期间)压力高于预定阈值。减压阀3优选地位于顶部最高的部分处以便首先排出倾向于在治疗舱1的上部处积累的较温热的空气。减压阀3例如是重力的，例如具有0.7atm的阈值压力值。
在实施方案中，本发明的低温设备包括冷治疗气体制备和分配系统以用于制备低温治疗气体并且将其分配到治疗舱1内。冷治疗气体制备和分配系统例如包括：杜瓦容器(Dewarcontainer)或用于存储液氮的任何适当的容器(其在图上未显示)；用于将氮蒸汽与空气混合至理想温度的热交换器10，其中热交换器10通过图中看不到的导管(例如挠性软管)连接至氮容器以将氮从容器带至热交换器10；以及与热交换器10连接的管道网，其用于在治疗舱1内分配(优选均匀地分配)冷治疗气体。
氮容器例如是紧邻治疗舱1放置的独立的容器，其在通过适当的连接器与治疗舱1可拆卸地相连的单个导管上直接连接至热交换器10。在其他实施方案中，氮容器是远距离的容器，其为一个或多个低温设备和/或其他用具供氮。热交换器10位于治疗舱1的壁部内，例如位于治疗舱1的右侧。此构造的优点在于其紧凑性和设备齐全的(self-contained)的性质，其中低温设备的所有组件(除了氮容器外)都包含在治疗舱1的壁部内。
然而，在本发明的范围内，其他构造是可能的。在实施方案中，热交换器10例如位于治疗舱1外部，治疗房间的内部或外部，并且准备好的冷治疗经适当的导管和通过治疗舱1的壁部的一个或多个开口供应至治疗舱1。
在实施方案中，在热交换器10中制备的低温气体在治疗舱1内的管道系统中循环并且例如通过垂直管被分配到治疗舱1的外壳内，所述垂直管围绕外壳的周边规则地散布并且各自包括沿其长度分布的多个开口或喷嘴，由此在外壳内提供治疗气体的均匀分配。管道系统和/或垂直管优选地位于治疗舱1的壁部内以尽可能多地避免管道和患者之间的任何接触。然而，在本发明的范围内，任何其他分配系统是可能的以用于实现治疗气体在封闭的治疗舱1内形成的外壳内的均匀分配。
本发明的低温设备还包括控制系统4以用于控制低温设备的运转。在图示的实施方案中，控制系统4例如位于治疗舱1的左侧的壁部内。然而，在本发明的范围内，治疗舱内部或外部的其他位置是可能的。在其他实施方案中，控制系统例如位于治疗舱的外部(例如作为紧邻治疗舱放置的独立的操作单元)并且包括例如具有显示设备和一个或多个用户界面的桌面。控制系统4例如是基于计算机的系统，所述系统具有针对低温设备的不同元件以用于控制其运转的一个或多个用户界面和/或用于监测特殊参数的传感器。控制系统4例如控制和/或监测治疗舱1内的一个或多个位置中的温度，冷冻治疗操作的时间，门6的锁定/解锁等。
在实施方案中，控制系统4包括软件模块，所述软件模块当在控制系统4的处理器上运行时，允许低温设备的自动运转，例如对预定冷冻治疗操作的自动控制和监测。
在实施方案中，控制系统4包括显示设备2以用于向使用者(例如监控低温治疗的操作员和/或位于治疗舱1中的患者)显示信息。显示设备2例如包括位于治疗舱1(例如在其前侧)上的触摸屏。触摸屏优选地也允许在低温治疗操作前和/或其期间输入命令并且因此被用作控制系统4的用户界面。然而，在本发明的范围内，其他用户界面是可能的，如例如(但是非排他地)，位于治疗舱1上(例如显示设备2附近处)的触摸键和/或键盘、远程控制、在远程设备上运行的应用，或它们的任何组合。
任选地，本发明的控制系统包括用于测量治疗时间并且当治疗时间届满时发出信号的(例如具有倒数计时和声信号的)计时器和时钟。
在实施方案中，本发明的低温设备运行如下。
患者通过门6进入治疗舱1。
操作员例如利用相应的命令通过调节升降地板的高度来将治疗舱1的内部空间或外壳的高度调节至患者的高度，以便将患者的面部置于呼吸窗7的水平处，这保证在低温治疗操作期间治疗舱1的密封和患者的安全性。
患者将他或她的面部置于呼吸窗7中，这允许他或她呼吸来自治疗舱1外的周围空气，例如放置治疗舱1的治疗房间的空气，由此防止冷治疗气体侵入患者的气道并且将其过度冷却。
关闭治疗舱1的门6，例如利用外部手柄8，优选地通过主导该操作的操作员。
利用特殊的包含加热液氮的热电阻器的虹吸管将液氮从容器中取出。被加热的氮的压力因此在虹吸管内增加，这又推动液氮通过管道并且然后进入热交换器10中。控制系统10优选地自动地控制氮的获取并且在氮容器中保持预定压力。任选地，本发明的低温设备包括浪涌电压保护器以用于防止热电阻器过热。
在热交换器10中，液氮蒸发并且与周围空气混合。因此获得的低温气体或冷治疗气体通过管道系统在治疗舱1内循环并且通过例如位于例如治疗舱1的上部和中部的垂直排列的喷嘴分配。冷治疗气体例如以漩涡形式沿治疗舱1的内壁分布，并且与患者的皮肤接触，由此产生冷冻治疗效应。
治疗舱1内的温度优选根据例如所选冷冻治疗程序的规定由控制系统10自动控制，并且可以同样优选地由操作员用肉眼控制(例如借助于显示设备2，所述显示设备2显示例如由位于治疗舱1内和/或热交换器10中的一个或多个温度计测量到的温度)。
通过在治疗舱1内引入冷治疗气体产生的过压通过减压阀3排出。
一旦预设的低温治疗时间(例如两分钟或更长)届满，则停止分配冷治疗气体并且打开门6以允许患者走出治疗舱1。
本发明的低温设备优选地在冷冻疗法治疗期间由控制系统自动控制，但是操作员可以例如超驰所述自动控制并且将其设定到手动模式，例如在紧急情况下。
在实施方案中，在紧急情况下，借助于治疗舱1内的位于门6上的安全手柄，患者可以自己走出治疗舱1。冷冻治疗疗程的持续时间由控制系统根据预定程序确定，或者由操作员人工输入。

Claims (10)

1.用于在患者的整个身体上进行冷冻疗法的低温设备，所述低温设备包括：
-用于容纳患者的治疗舱(1)，所述治疗舱(1)具有封闭的壁部、封闭的顶部和用于进入所述治疗舱(1)的门(6)；
-冷治疗气体制备和分配系统，所述冷治疗气体制备和分配系统用于制备冷气体混合物和将所述冷气体混合物引入到所述治疗舱(1)中；和
-控制系统(4)，所述控制系统(4)用于控制冷治疗气体从所述冷治疗气体制备和分配系统引入到所述治疗舱(1)中；
其中所述治疗舱(1)还包括呼吸窗(7)，所述呼吸窗(7)用于允许位于所述治疗舱(1)内的患者呼吸来自所述治疗舱(1)外的空气，所述呼吸窗(7)包括密封装置，所述密封装置用于允许所述呼吸窗(7)和所述患者的面部之间的紧密接触，其中所述呼吸窗(7)的尺寸和/或形状可调整为患者面部的尺寸和/或形状。
2.根据权利要求1所述的低温设备，其中所述密封装置包括设置在所述呼吸窗(7)的周边上的柔性材料。
3.根据权利要求2所述的低温设备，其中所述柔性材料是天然皮革。
4.根据权利要求1所述的低温设备，其中所述呼吸窗(7)是形成在所述治疗舱的所述壁部中的卵形开口。
5.根据权利要求1所述的低温设备，其中所述治疗舱(1)还包括在所述顶部中的减压阀(3)。
6.根据权利要求5所述的低温设备，其中所述减压阀(3)是重力阀。
7.根据权利要求1所述的低温设备，所述治疗舱(1)还包括热绝缘体，所述热绝缘体用于将所述治疗舱(1)的外壳与其环境热绝缘。
8.根据权利要求1所述的低温设备，所述治疗舱(1)还包括升降地板，所述升降地板用于将所述升降地板和所述呼吸窗(7)之间的距离调节为所述患者的高度。
9.根据权利要求1所述的低温设备，所述控制系统(4)被配置成用于根据预定程序自动地控制冷冻治疗操作。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的低温设备，所述门(6)还包括在所述治疗舱(1)内的安全手柄，所述安全手柄用于允许从所述治疗舱(1)内紧急打开所述门(6)。
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