CN107106324A - 用于降低患者的人体核心温度以进行低温治疗的装置和方法 - Google Patents

Abstract

提供一种用于降低患者的人体核心温度的医疗冷却装置和用于对该医疗冷却装置进行操作的方法。该医疗冷却装置所提供的冷却处理基于患者的发抖状态或发抖程度。

Description

用于降低患者的人体核心温度以进行低温治疗的装置和方法

技术领域

本发明涉及用于通过以非侵入性方式对患者的身体部位、并且特别是患者的脑部进行医疗冷却来降低患者的人体核心温度的医疗冷却装置和方法。

相关申请的交叉引用

2015年10月15日提交的标题为“Device And Method For Reducing The BodyCore Temperature Of A Patient For Hypothermia Treatment By Cooling At LeastTwo Body Parts Of The Patient”并且要求2014年10月15日提交的SE 1451236-2的优先权的共同未决国际申请PCT/EP2015/073910的全部内容通过引用而被包含。

背景技术

针对人体部位的用于降低人体核心温度以进行低温治疗的医疗冷却是在特定条件下减轻针对人体部位的不利影响的有用工具。例如，可以使用医疗冷却来使患有中风的患者的脑部冷却。通过降低脑部的温度，对于在中风期间缺少足够氧气的脑部部位而言，降低了组织损坏的风险。医疗冷却的另一应用是使经受化疗的患者的头皮冷却，以避免不期望的脱发。

在中风的动物模型中，24℃～34℃的目标温度对于减少梗死面积而言最有效。然而，即使35℃的脑部温度也使梗死体积减少了30％。冷却至24℃～34℃的水平通常需要镇静、机械通风并且进入重症监护室。由于在大多数国家重症监护病床的可用性有限，因此因大量的实践和后勤问题而无法将甚至少数急性中风患者治疗到这种水平。通过表面冷却并结合杜冷丁治疗发抖来降温至35.5℃或35.0℃已被证明在清醒的急性缺血性中风患者中是可行且安全的。针对严重创伤性脑损伤患者的一些研究表明，35～35.5℃的温度似乎是对严重创伤性脑损伤患者进行治疗的最佳温度。

在正常条件下，在体温降低得超过特定点、例如约35℃的情况下，身体因尝试将热损失重新获得而开始发抖。根据个人，不自主发抖可能在不同的温度开始。此外，还存在降低不自主发抖的发作温度的药物。

用于降低人体核心温度的改进型医疗冷却装置将是有利的。

发明内容

本发明的目的是消除或缓解上述缺陷至少之一，这通过将根据权利要求1所述的特性分配至装置来实现。

根据第一方面，提供一种控制单元，其被配置为控制医疗冷却装置的操作，所述医疗冷却装置进行用于使患者的人体核心温度降低的非侵入性医疗冷却处理。所述医疗冷却装置的操作基于多个处理参数。所述控制单元被配置为监测与所述患者的发抖状态有关的至少一个处理参数。所述控制单元还被配置为基于所监测的至少一个处理参数来作出与所述患者的发抖状态或发抖程度有关的决定。所述控制单元还被配置为基于所监测的至少一个处理参数和所作出的决定来修改控制处理参数，以使所述患者的人体核心温度升高，由此将所述患者置于发抖减轻状态或不发抖状态。此外，所述控制单元还被配置为根据修改后的控制处理参数来重新开始所述医疗冷却处理。

根据另一方面，提供一种医疗冷却装置，用于进行用于使患者的身体部位冷却的医疗冷却处理。所述医疗冷却装置包括：冷却流体供给源；供给线路，用于将冷却流体的流从所述冷却流体供给源供给至所述患者；返回线路，用于从所述患者接收所述冷却流体的流；以及根据第一方面所述的控制单元。

根据又一方面，提供一种方法，用于控制医疗冷却装置的操作，所述医疗冷却装置进行用于使患者的身体部位冷却的医疗冷却处理。所述医疗冷却装置的操作基于多个处理参数，其中所述方法包括监测与所述患者的发抖状态有关的至少一个处理参数。所述方法还包括基于所监测的至少一个处理参数来作出与所述患者的发抖状态或发抖程度有关的决定。此外，所述方法包括基于所监测的至少一个处理参数和所作出的决定来修改控制处理参数，以使所述患者处于发抖减轻状态或不发抖状态。此外，所述方法包括根据修改后的控制处理参数来重新开始所述医疗冷却处理。

可以使用控制单元、医疗冷却装置和方法来在低温治疗期间降低患者的人体核心温度。

根据上述方面的控制单元、医疗冷却装置和方法与多个优点相关联。首先，通过减少或完全消除患者在为抵消医疗冷却处理而发抖方面所使用的能量的浪费，避免了医疗冷却期间针对患者的负面影响。另一优点如下：与影响发抖的发作温度的年龄、体重和其它因素无关地，可以使用控制单元、医疗冷却装置和方法来检测任何患者的发抖状态。

附图说明

为了解释本发明，以下将参考附图来说明本发明的多个实施例，其中：

图1是根据一个实施例的医疗冷却装置的示意图；

图2示出根据实施例的方法；

图3示出作为医疗冷却装置的对象的患者的未考虑发抖的一般人体核心温度表观。

具体实施方式

本发明的思想是考虑发抖对低温治疗医疗冷却处理的影响。特别地，思想是识别与医疗冷却处理期间患者的发抖状态或发抖程度有关的特定参数。基于所识别出的发抖状态，可以修改医疗冷却治疗处理以优化针对患者和医疗结果的好处，并且这样减轻了患者妨碍冷却处理的负面影响。因而，修改后的冷却治疗处理的目的是使患者的体温维持得恰好高于检测到发抖的温度。

目的在于升高体温的患者的发抖活动与用以冷却患者的身体部位的医疗冷却处理的目的对立。本发明的解决方案考虑到该情况以优化医疗冷却处理。

根据定义，发抖是可以大大增加代谢产热以抵抗即将发生的低温的不自主的振荡性肌肉活动。有力的发抖可以使产热增加数倍。在不存在常规护理中用于测量脑部温度的方法的情况下，发抖用作防止温度低于35℃的生物保障措施。同时，发抖可以防止达到足够低的脑部温度而获得神经保护作用。然而，存在降低发抖阈值的药理手段。例如，丁螺环酮和右旋美托嘧啶的联合给药已被证明使发抖阈值降至34℃。

在实施例中，根据图1，提供医疗冷却装置10。医疗冷却装置10包括冷却流体供给源11(在图1中用虚线示意性示出)。医疗冷却装置10包括供给线路12，其中该供给线路12用于将冷却流体的流从冷却流体供给源供给至患者。在流体分配装置13和冷却流体供给源之间连接有返回线路14。供给线路和返回线路构成冷却回路的一部分并且可以包括管。

冷却回路还可以包括至少一个冷却流体分配装置13(例如，可穿戴服装)，其中该冷却流体分配装置13用于将所供给的冷却流体分配到待冷却身体的身体部位周围。该至少一个分配装置可以包含用于提高冷却效率的通道模式。该冷却流体分配装置的一端连接至供给线路12并且另一端连接至返回线路14。冷却流体分配装置13优选具有被配置为包围并且紧贴待冷却患者的身体部位的形状。如此通过分配装置13内的冷却流体和待冷却患者的身体部位之间的传导性热传递来管理患者的身体部位的冷却。因而，优选通过体外法来进行患者的身体部位的冷却，由此在冷却流体和待冷却患者的身体部位之间不存在直接接触。

流体分配装置13是非侵入性的。通常，将流体分配装置13施加到患者的皮肤上以从身体外部使人体核心温度冷却。

理想地，液体冷却分配装置优选由表现出良好的热传导性质并且在使用中舒适贴合的材料制成。尽管金属的热传导性质非常好，但金属不太适合舒适地贴合到身体部位上。根据一个实施例，至少一个流体分配装置由容许非常舒适的贴合、但与金属相比热传导性质略差的硅材料制成。

根据材料的类型，可以改变供给源中的冷却流体的温度。例如，在分配装置由硅材料制成的情况下供给源中的冷却流体的温度可以为-9℃～-6℃(诸如-7℃等)。对于(与硅相比)热传导性质更好的分配装置材料，供给源中的冷却流体的温度可以高于-6℃(诸如-2℃等)或者甚至更高(诸如4℃～5℃等)。根据患者所处的病情的类型，一个以上的分配装置可以连接至医疗冷却装置。各分配装置是使用单独的冷却回路(例如，单独的供给线路和单独的返回线路)来供给的。

应当理解，本发明不限于供给源中的-9～-6℃的冷却流体温度。对于一些应用(例如，连续执行冷却的情况)，所设置的冷却流体供给源中的流体温度可以为+3～+6℃(诸如+4℃等)。将冷却流体供给源中的流体温度设置得较高可以缓解在长时间连续冷却期间被冻伤的可能风险。

在实施例中，一个非侵入性分配装置13被配置为连接至患者的头皮，另一非侵入性分配装置13被配置为连接至患者的颈部区域，并且又一非侵入性分配装置被配置为连接至具有较大肌肉群的一个或多个身体部位(诸如腹股沟或者腹股沟与下背部肌肉和腹部肌肉的组合等)。这种系统将具有三个单独的冷却回路，其中各冷却回路具有独立的供给线路和返回线路。因而，医疗冷却装置将具有用于连接至单独的供给线路的三个单独出口和用于连接至单独的返回线路的三个单独入口。

在实施例中，医疗冷却装置是半移动式的并且包含电池，以使得冷却系统能够在无需接入插座的情况下运行2～3个小时。这样使得可以在急救室中(或者已在急救车中)开始冷却，并且在例如中风患者被安置于能够接入插座的医院病房内的病床中之前在医院内到处移动的数小时内，继续冷却。

冷却流体供给源11可以是与用于使冷却流体冷却至特定预设温度的制冷单元(未示出)一体的、或者可以连接至该制冷单元。

患者用冷却回路中的冷却流体(即，从医疗冷却装置流经供给线路、分配装置、返回线路、然后流回至医疗冷却装置)可以是传统的制冷液体，诸如乙二醇溶液或者可选地为水等。在制冷单元利用压缩机来使供给源中的冷却流体冷却的情况下，与患者用冷却回路分开的压缩机用冷却回路可以使用传统的压缩机制冷剂。

医疗冷却装置10还可以包括流量泵，其中该流量泵用于根据需求来提供冷却回路中的冷却流体的流速。

在实施例中，流量泵是恒流量泵。这里，可以使用一个或多个流量控制阀来控制流量。

在各实施例中，流量控制阀为ON/OFF(接通/断开)型(例如，流量泵的下游侧所设置的螺线管)。在ON位置，冷却回路的流使得能够将流量泵的额定流量供给至供给线路。在OFF位置，没有向供给线路供给流，由此供给线路和返回线路之间的冷却流体静止。通过使用存储在控制单元中的精确时间安排来实现平均流量。

在实施例中，流量控制阀可以是比例阀，其中这些比例阀可被设置到用于根据阀的位置而允许不同的流速通过的两个以上的位置。

影响患者的身体部位的冷却效率的两个主要因素是经由供给线路12从医疗冷却装置流出的冷却流体的流体流速和温度。温度为患者的身体部位的温度以下的任何冷却流体的流量增加会导致冷却速度变快。同样，对于恒定流速，从医疗冷却装置流出的冷却流体的温度的任何降低将会导致身体部位的冷却速度变快。

医疗冷却装置10还包括控制单元15(在图1中利用虚线示意性示出)。

控制单元可被配置为通过控制流量控制阀来实现供给线路中的精确流量。例如，如果流量泵提供6000ml-8000ml/min的额定流量、并且控制单元被配置为在供给线路中提供2000ml/min的流量，则流量控制阀需要每分钟有20秒处于OFF位置。例如，时间安排可以将流量控制阀定义为按10次/分钟的频率处于OFF，其中每次有2秒的持续时间处于OFF。作为替代，流量控制阀可以按5次/分钟的频率处于OFF，其中每次有4秒的持续时间处于OFF位置。作为替代，控制阀可被设置为每分钟有20秒处于OFF。

在实施例中，ON/OFF阀的时间安排可以根据与发抖状态的预期发作的接近度而改变。例如，ON/OFF阀可以直到冷却流体降至要求冷却流体温度为止(例如，-7℃)才打开，并且在达到要求冷却温度之后打开持续了预定时间，之后通过根据时间安排所管理的频率/持续时间关闭ON/OFF阀来减少流量。在另一预定时间段之后，在期望的情况下，可以进一步改变关闭频率/持续时间。

处理参数的监测

控制单元被配置为监测与患者的发抖状态或发抖程度有关的至少一个处理参数。控制单元包括处理器和存储器，因而具有计算机处理能力。

在本发明的上下文内，至少一个处理参数可以与以下内容中的任一个或组合有关：泵的流速、供给线路流体温度、返回线路流体温度、供给线路流体温度和返回线路流体温度之间的温度差、冷却流体供给源的瞬时和/或要求冷却流体温度、或者冷却流体供给源的能量消耗。

实际上，可以使用至少一个温度传感器来测量各个处理参数的例如采用量级或值的形式的瞬时表现水平，例如该至少一个温度传感器被设置成连接至供给线路12、返回线路14以及/或者连接在冷却流体供给源中或附近。

可以使用流量计来测量供给线路中的冷却流体流速。

作为替代，如果使用通/断阀和恒流量泵，则可以基于该泵的额定流量(例如，2l/min)以及阀分别处于接通和断开状态的时间段来计算平均流量。在所使用的ON/OFF流量控制阀被设置为OFF的情况下，在冷却回路中冷却流体可以是静止的。这将意味着供给线路和返回线路之间的温度将经由分配装置被体热加热。因而，在这种情况下，控制单元被配置为忽略来自供给线路温度和返回线路温度的表示返回线路温度的增加的温度指示，直到供给线路、分配装置和返回线路中的处于静止的冷却流体的量已被排出、从而再次使ON/OFF阀设置为ON为止。

例如，可以利用任何传统的电力消耗测量装置等(诸如与制冷单元串联连接的安培计等)来测量能量消耗。

在正常情况下，可以在冷却流体供给源中的冷却流体的温度与环境温度相对应(例如，约为20℃)的状态下开始医疗冷却治疗。因而，最初，包括制冷单元的供给源将需要用以使冷却流体冷却至所设置的需求温度-9℃～-6℃的最大电力。在此期间，能量消耗将会变高。因此，一旦冷却流体供给源的温度达到所设置的需求温度，则控制单元可被配置为监测制冷单元的能量消耗。因而，在监测制冷单元的能量消耗的情况下，控制单元还监测供给液体的温度，从而由于发抖发作而作出增加能量消耗的决定。

在实施例中，在冷却流体供给源中设置两个温度传感器。

此外，控制单元可被配置为将瞬时表现水平存储在其存储器中，以基于至少两个瞬时表现水平来推导变化率(例如，一阶导数和二阶导数)。

在实施例中，至少一个处理参数与从医疗冷却装置10流向患者的冷却流体的温度和从患者返回至医疗冷却装置10的冷却流体的温度之间的瞬时温度差有关。瞬时温度差低于预定阈值，这可被视为患者处于发抖状态的指示。

在另一实施例中，两个以上的连续瞬时温度差低于预定阈值，这可以是患者处于发抖状态的指示。

在实施例中，至少一个处理参数与从医疗冷却装置10流向患者的冷却流体的温度和从患者返回至医疗冷却装置10的冷却流体的温度之间的温度差的比有关。两个以上连续监测到的比描述流出冷却流体和返回冷却流体之间的温度差不断变小，这可被视为患者处于发抖状态的指示。

在实施例中，至少一个处理参数与维持预设患者温度所需的医疗冷却装置的瞬时能量消耗有关，其中瞬时能量消耗增加得超过阈值，这被视为患者处于发抖状态的指示。

在实施例中，至少一个处理参数与维持预设患者温度所需的医疗冷却装置的能量消耗率有关。能量消耗率增加得超过预定阈值，这被视为患者处于发抖状态的指示。

在实施例中，使用以下的与热力学第一定律有关的公式来计算冷却流体供给源的瞬时能量消耗或能量消耗率：

其中，Q是能量，是供给线路中的冷却流体的质量流量，CP表示恒定压力下冷却流体的比热常数，T1是流出冷却流体的温度，并且T2是返回冷却流体的温度。因而，代替主动测量冷却流体供给源的能量消耗，可以使用上述公式来计算该能量消耗。

在实施例中，至少一个处理参数与从医疗冷却装置流出的冷却流体的流量有关。

决定处理

控制单元被配置为基于所监测的至少一个处理参数来作出与患者的发抖状态或发抖程度有关的决定。

在实施例中，在医疗冷却装置中使用ON/OFF阀的情况下，控制单元仅被配置为在供给线路中存在流量时才作出与发抖有关的决定。因而，在流量控制阀被设置为OFF的情况下，不作出与发抖有关的决定。

为了作出决定，控制单元可被配置为将所监视的至少一个处理参数的瞬时表现水平(例如，量级或值)与所述处理参数的参考进行比较。该参考可以与所监视的处理参数的预期表现水平有关。作为替代，该参考可以与处理参数的预设表现水平阈值有关。

作为替代、或者与比较瞬时表现水平相组合，控制单元能够将所监视的处理参数的表现水平率(例如，瞬时表现水平的一阶导数或二阶导数)与采用表现参考率的形式的参考进行比较。例如，制冷单元的能量消耗的突然加速增加可以是发抖发作的强烈指示。发抖的另一明显指示是返回温度开始升高的情况、或者换句话说返回线路温度T2和供给线路温度T1之间的差开始升高的情况。

为了利用表现水平参考率作为参考，控制单元被配置为基于至少两个接续的瞬时表现水平来推导表现水平率。

在实施例中，只要表现水平和参考表现水平之间的比较以及表现水平率和表现水平参考率之间的比较至少之一表示发抖状态，则控制单元被配置为作出患者处于发抖状态的决定。

在另一实施例中，控制单元需要均表示发抖状态的表现水平或表现水平率方面的至少两个比较来作出患者处于发抖状态的决定。

示例1

在下表中，示出与控制单元作出患者处于发抖状态的正确决定有关的信息的一个示例。为了简单，该示例仅涉及包括仅一个分配装置的一个冷却回路。然而，在这里所定义的范围内，还可能存在一个以上的冷却回路和/或一个以上的分配装置。在该示例中，将流体供给源中的流体温度设置为-7℃。

如从该表可以看出，在最初的100分钟内，发抖的指示不明显。在冷却治疗的100分钟之后，患者的核心温度已从37℃降至35.5℃，并且返回流量温度稳定处于约-4.9℃。在从开始治疗起经过了120分钟之后，情形已改变。现在返回温度已升高至-1℃，这导致电力消耗明显增加。基于该信息，控制单元被配置为确定患者处于发抖状态。在该示例中，在140分钟之后，发抖状态仍存在。在从开始治疗起经过了140分钟之后的发抖的第二指示也证实了发抖的第一指示正确。基于肯定的发抖决定，控制单元被配置为使冷却回路中的流量从0.031减少为0.015kg/s。在从开始治疗起经过了160分钟之后，由于电力消耗已恢复为不发抖水平，因此不存在更多的发抖指示。由于电力消耗维持于不发抖水平，因此返回温度在整个冷却治疗期间相对恒定为-2～-1℃，而流速保持为0.011～0.015kg/s。这意味着患者处于发抖减轻状态或不发抖状态，由此避免冷却治疗期间患者的不必要能量浪费。

示例2

可以基于根据冷却处理的阶段监测不同的控制处理参数来检测发抖。如图3所示，冷却处理可以分成三个主要阶段：第一阶段S1，其中在该第一阶段S1内，体温从正常体温降至特定降低了的体温；第二阶段S2，其中在该第二阶段S2内，使体温维持于特定降低了的核心体温；以及第三阶段或复温阶段S3，其中在该第三阶段内，体温从特定降低了的体温回升至正常体温。图3所示的核心体温实线曲线通常表示常见的低温治疗冷却处理的表观。使用利用虚线表示的参考曲线作为医疗冷却装置的目标温度。在众所周知的系统中，医疗冷却装置将与任何所遇到的发抖无关地工作以使温度降至参考温度，如在第一阶段S1期间时间1～3内的恰好高于35度的人体核心温度的平曲线所示。

如所述，第一阶段可以与开始冷却处理、直到体温已冷却降至特定水平为止的阶段有关。在第一阶段中，所监测的控制处理参数可以是随时间经过的体温。可以基于表示随时间经过的体温的体温曲线和预期参考曲线之间的比较来作出与第一阶段中的发抖状态或发抖程度有关的决定。特别地，可以比较所述两个曲线的导数。在体温曲线的导数与预期参考曲线的导数相差了一定程度的情况下，检测到了发抖状态。由于在最先遇到发抖时体温下降率趋于减小，因此这样可以检测到发抖状态。

在决定了发抖状态的情况下，开始冷却处理的第二阶段。在冷却处理的第二阶段，使体温维持得接近发抖温度。在该阶段，可以通过计算从患者吸取的能量来决定发抖状态或程度。换句话说，在第二阶段，控制单元可以监测冷却流体供给源的能量消耗或其速率以检测发抖状态或发抖程度。由于需要较多的冷却流体供给源来使液体冷却以抵消使体温升高的发抖，因此在能量消耗增加的情况下，这是发抖状态的指示。因而，在第二阶段中，由于体温本身没有添加与发抖状态有关的任何内容，因此可能不必监测体温。

与第一阶段相同，在第三阶段、即复温阶段期间，可以通过监测体温曲线并将该体温曲线与预期参考曲线进行比较，来检测发抖。因此在第三阶段中，由于在遇到发抖时体温升高率趋于增大，因此可以检测到发抖状态。

修改控制处理参数

基于患者处于发抖状态的决定，控制单元15被配置为修改至少一个控制处理参数，并且根据修改后的控制处理参数来重新开始医疗冷却处理，由此减轻患者的发抖程度或者完全避免发抖状态。

减轻发抖程度或完全避免发抖的关键方面是使体温升高至可以检测到极少发抖或不能检测到发抖的水平。这可以通过修改一个或多个控制处理参数来实现。

低温冷却装置的常规作法是在患者发抖的情况下立即增加冷却功率，如图3所示。本发明与此相反，因为在检测到发抖时系统允许患者的人体核心温度升高(例如，在1小时内升高0.5℃)。这样使患者的与发抖有关的疼痛减少到最低程度。

控制处理参数可以与以下内容中的任一个或组合有关：

泵的流速；

冷却流体供给源的要求冷却流体温度；

提交至冷却流体供给源的电力的限制、允许或限制到供给线路的冷却流体流的流量控制阀的操作状态和定时。

在实施例中，可以根据以下内容中的任一个来改变控制处理参数：

(例如，通过要求泵减小流速)冷却流体的流速减小；

从医疗冷却装置流出的冷却流体的温度升高；

到医疗冷却装置的制冷器的电力减少或受限。

在使用恒流量泵以及一个或多个ON/OFF阀来控制流量的情况下，控制单元可被配置为修改一个或多个ON/OFF阀的操作状态，诸如改变冷却回路中的流量等。控制单元还可被配置为修改时间安排，诸如使OFF状态的持续时间与预定时间段相比延长等。

可以由控制单元通过将新的更高的控制要求温度设置到制冷单元来修改从医疗冷却装置流出的冷却流体的温度。然后，制冷单元根据供给源的该新的控制要求温度来使冷却流体变热。

警报信号

在实施例中，控制单元15还被配置为响应于所作出的患者处于发抖状态的决定来激活警报信号。警报信号可以触发医疗冷却装置中的听觉、触觉和/或视觉警报。例如，可以在医疗冷却装置的显示装置上呈现视觉警报。可以经由医疗冷却装置上所设置的可选扬声器提交听觉警报信号。控制单元可被配置为根据医疗电气设备和医疗电气系统中的警报系统所用的指导来提供警报信号(例如，IEC标准IEC 60601-1-8)。

作为替代、或者以组合方式，控制单元可被配置为将警报信号发送至外部装置(例如，移动终端)，以远程地向医疗保健人员指示患者处于发抖状态。

在实施例中，根据图2，提供一种用于控制医疗冷却装置10的操作的方法，其中该医疗控制装置10进行用于使患者的身体部位冷却的医疗冷却处理。医疗冷却装置10的操作基于多个处理参数。该方法包括以下步骤：

监测21与患者的发抖状态有关的至少一个处理参数；

基于所监测的至少一个处理参数来作出22与患者的发抖状态或发抖程度有关的决定；

基于所监测的至少一个处理参数和所作出的决定来修改23控制处理参数；以及

根据修改后的控制处理参数来重新开始24医疗冷却处理。

适用性

特别关注的一个身体部位是患者的头皮，并且这里，分配装置可以具有如帽子或头盔那样的形状。头皮冷却对于降低患有急性中风的患者和经受化疗的患者的脑部温度以减少脱发而言特别有利。

然而，脑部的冷却在心脏骤停之后、在新生儿缺氧缺血、失眠或创伤性脑损伤方面也可以是有利的。

应当理解，根据这里所呈现的实施例的医疗冷却装置、控制单元和方法可以与用于脑部冷却的其它方法(诸如输注冷盐水或者利用诸如扑热息痛等的退热药的药理冷却等)相组合地使用。在缺血性中风的情况下，根据这里所呈现的实施例的医疗冷却装置、控制单元和方法还可以与脑灌注的重建相结合地使用。

降低脑部温度的低温已被证明是针对各种脑损伤的强健的神经保护剂。近来，随机交叉研究表明利用头皮冷却装置使额叶冷却明显减轻了失眠症。

在常规护理中，最佳目标脑部温度似乎为35.0℃～35.5℃。仅通过头皮冷却无法达到深层脑组织中的这种低温。然而，通过在颈动脉上方添加颈部的冷却，可以达到最佳脑温度。根据一些实施例的分配装置可以包括这种颈动脉上方的附加颈部冷却。

在实施例中，除头皮硅帽外，还设置有具有温度传感器的单独颈带。利用来自与帽相同的冷却流体供给源的液体冷却剂来使颈带冷却。

脑部冷却已被证明是安全的，至少只要脑部温度维持于34℃以上即可。

脑部冷却治疗的持续时间可以是30分钟～24小时或更长时间的任何时间。对于中风应用，长达至少72小时的治疗持续时间似乎提供有利结果。然而，根据患者的病情类型，已提出了用以提供长达11～14天或更长时间的冷却治疗的一些建议。

尽管已经与脑部的冷却有利的中风应用有关地说明了上述实施例中的一些实施例，但应当注意，本发明在心脏骤停的情况下同样有用。对于遭受心脏骤停的患者，引起低温的体温控制和冷却治疗可以是挽救生命的干预。这意味着使患者的体温降低以减少由于缺氧所引起的组织损伤。接受冷却治疗的心脏骤停患者的存活率较大并且其永久性损伤(例如，脑损伤)的风险也较低。心脏骤停时的冷却治疗还保护了所有的身体器官，其中各器官针对局部缺陷的敏感度有所不同。例如，肌肉组织可以应对数小时的局部缺血，而脑部仅在数分钟内就可能遭受巨大损伤。在心脏骤停患者的冷却治疗期间，使体温降低至较低温度可以是有利的。根据实施例，可以向分配装置设置一件或多件服装，其中该一件或多件服装各自连接至一个或多个冷却回路。在心脏骤停的情况下，可以使身体的较大部分冷却，因而分配装置可以覆盖身体的较大部位，诸如腿部、腹部区域、胳膊、头皮和颈部等。在实施例中，这种服装可以在心脏的位置处设置有开口，以便于在穿着服装的状态下进行可选的心脏手术。

Claims (21)

1.一种控制单元(15)，其被配置为控制医疗冷却装置(10)的操作，所述医疗冷却装置(10)进行用于使患者的人体核心温度降低的非侵入性医疗冷却处理，其中所述医疗冷却装置的操作基于多个处理参数，所述控制单元(15)被配置为进行以下操作：

监测与所述患者的发抖状态有关的至少一个处理参数；

基于所监测的所述至少一个处理参数来作出与所述患者的发抖状态或发抖程度有关的决定；

基于所监测的所述至少一个处理参数和所作出的决定来修改控制处理参数，以使所述患者的人体核心温度升高，由此将所述患者置于发抖减轻状态或不发抖状态；以及

根据修改后的控制处理参数来重新开始所述医疗冷却处理。

2.根据权利要求1所述的控制单元(15)，其中，所述至少一个处理参数与从所述医疗冷却装置(10)流向所述患者的冷却流体的温度和从所述患者返回至所述医疗冷却装置(10)的冷却流体的温度之间的温度差有关。

3.根据权利要求1所述的控制单元(15)，其中，所述至少一个处理参数与维持预设患者温度所需的所述医疗冷却装置的瞬时能量消耗有关。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制单元，其中，监测所述至少一个处理参数包括测量所述至少一个处理参数的瞬时表现水平。

5.根据权利要求4所述的控制单元(15)，其中，所述控制单元(15)还被配置为基于至少两个瞬时表现水平来推导变化率。

6.根据前述权利要求中任一项所述的控制单元(15)，其中，所述患者处于发抖状态的决定是基于所述至少一个处理参数的瞬时表现水平和参考表现水平之间的至少一个相关关系所作出的。

7.根据前述权利要求中任一项所述的控制单元(15)，其中，所述患者处于发抖状态的决定是基于所述至少一个处理参数的两个连续瞬时表现水平和参考表现水平之间的至少两个连续相关关系而作出的。

8.根据前述权利要求中任一项所述的控制单元(15)，其中，所述患者处于发抖状态的决定是基于所述至少一个处理参数的表现水平率和表现水平参考率之间的至少一个相关关系而作出的。

9.根据权利要求8所述的控制单元(15)，其中，所述患者处于发抖状态的决定是基于所述至少一个处理参数的两个连续表现水平率和表现水平参考率之间的至少两个连续相关关系所作出的。

10.根据与权利要求6相组合的权利要求2所述的控制单元(15)，其中，所述温度差低于温度差参考表现水平是所述患者处于发抖状态的指示。

11.根据与权利要求7相组合的权利要求2所述的控制单元(15)，其中，两个连续温度差低于温度差参考表现水平是所述患者处于发抖状态的指示。

12.根据与权利要求7相组合的权利要求3所述的控制单元(15)，其中，所述医疗冷却装置的能量消耗的增加率高于参考表现水平是所述患者处于发抖状态的指示。

13.根据权利要求2和3所述的控制单元(15)，其中，使用以下的与热力学第一定律有关的公式来计算所述瞬时能量消耗：

<mrow> <mi>Q</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>e</mi> <mi>n</mi> <mi>e</mi> <mi>r</mi> <mi>g</mi> <mi>y</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mover> <mi>m</mi> <mo>&amp;CenterDot;</mo> </mover> <mo>*</mo> <mi>C</mi> <mi>P</mi> <mo>*</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>T</mi> <mn>2</mn> <mo>-</mo> <mi>T</mi> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>,</mo> </mrow>

其中，Q是能量，是供给线路中的冷却流体的质量流量，CP表示与恒定压力下的比热有关的冷却流体的常数，T1是流出冷却流体的温度，并且T2是返回冷却流体的温度。

14.根据前述权利要求中任一项所述的控制单元(15)，其中，所述控制处理参数是从包括以下内容的组中所选择的：冷却流体的流速；从所述医疗冷却装置流出的冷却流体的温度；到所述医疗冷却装置的制冷单元的电力；或者允许或限制向供给线路的冷却流体流的流量控制阀的操作状态和时间安排。

15.根据权利要求14所述的控制单元，其中，基于所述控制单元所作出的所述患者处于发抖状态的决定，根据以下内容中的任一个来修改所述控制处理参数：

所述冷却流体的流速减小；

从所述医疗冷却装置流出的冷却流体的温度升高；

到所述医疗冷却装置的制冷单元的电力减少或受到限制；或者

在预定时间段或相对于所述预定时间段的延长时间段内将所述流量控制阀设置为断开位置。

16.根据前述权利要求中任一项所述的控制单元(15)，其中，所述控制单元(15)还被配置为响应于所作出的所述患者处于发抖状态的决定来激活警报信号。

17.根据前述权利要求中任一项所述的控制单元(15)，其中，所述控制单元(15)还被配置为根据所述医疗冷却处理的当前阶段来选择所监测的与所述患者的发抖状态有关的至少一个处理参数。

18.根据前述权利要求中任一项所述的控制单元(15)，其中，所述医疗冷却处理的第一阶段中的所监测的与所述患者的发抖状态有关的至少一个处理参数不同于所述医疗冷却处理的第二阶段中的所监测的与所述患者的发抖状态有关的至少一个处理参数。

19.一种医疗冷却装置(10)，用于进行非侵入性医疗冷却处理，所述医疗冷却处理用于通过使患者的身体部位冷却来降低所述患者的人体核心温度，所述医疗冷却装置(10)包括：

冷却流体供给源(11)；

供给线路(12)，用于将冷却流体的流从所述冷却流体供给源供给至所述患者；

返回线路(14)，用于从所述患者接收所述冷却流体的流；以及

根据权利要求1至18中任一项所述的控制单元(15)。

20.根据权利要求19所述的医疗冷却装置(10)，其中，还包括：

冷却流体分配装置(13)，其一端连接至所述供给线路(11)并且另一端连接至所述返回线路(14)，其中所述冷却流体分配装置(13)具有被配置为包围待冷却患者的身体部位的形状，其中所述患者的身体部位的冷却利用所述冷却流体分配装置(13)中的冷却流体和待冷却患者的身体部位之间的传导性热传递来管理。

21.一种用于控制医疗冷却装置(10)的操作的方法(20)，所述医疗冷却装置(10)进行非侵入性医疗冷却处理，所述医疗冷却处理用于通过使患者的身体部位冷却来降低所述患者的人体核心温度，其中所述医疗冷却装置的操作基于多个处理参数，所述方法包括以下步骤：

监测(21)与所述患者的发抖状态有关的至少一个处理参数；

基于所监测的所述至少一个处理参数来作出(22)与所述患者的发抖状态或发抖程度有关的决定；

基于所监测的所述至少一个处理参数和所作出的决定来修改(23)控制处理参数，以使所述患者的人体核心温度升高，由此将所述患者置于发抖减轻状态或不发抖状态；以及

根据修改后的控制处理参数来重新开始(24)所述医疗冷却处理。