CN108135734B - 用于空气循环疗法的空气流系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空气流系统(10)，所述空气流系统(10)包括软管构件(20)，所述软管构件(20)具有外部流管(22)和内部流管(24)、远侧连接器(30)和近侧连接器(50)。所述内部流管(24)中的所述空气流与所述外部流管(22)分开。空气从所述外部流管(22)流动穿过流腔室(150)，环绕着炎症的处理位点(202)并且返回至所述内部流管(24)。用于空气循环疗法的所述系统(200)还包括身体附接装置(160)、空气泵供应装置(100)、空气回收单元(130)、温度传感器(162)、空气流传感器(164)和控制器(166)。所述方法包括插入身体部位，其中治疗位点在所述流腔室内，和将所述流腔室密封至所述空气流系统。将温度调控空气流供应至所述流腔室中的所述治疗位点并且从所述流腔室进行收集。

Description

用于空气循环疗法的空气流系统和方法

技术领域

本发明涉及一种用于空气循环疗法的系统和方法。本发明涉及一种以温度、速度和方向控制来供应空气的空气流系统。本发明涉及一种用于空气循环或空气对流疗法的系统。更特别地，本发明涉及一种温度受控的空气流以处理炎症和以用于损伤的康复。甚至更特别地，本发明涉及一种用于在流腔室中的处理位点处理炎症的方法，该流腔室从空气流系统接收受控空气。

背景技术

疼痛、发热、发红、肿胀和功能丧失为对身体的炎症的响应。炎症为对有害刺激的保护性响应，诸如得自软组织损伤的损坏细胞、病菌或甚至病毒或刺激物。炎症为免疫系统的一部分，作为身体的防御系统，涉及免疫细胞、其它分子和血流。特别地，免疫系统的白血细胞和化学制品可对抗感染和异物，诸如细菌和病毒。炎症启动组织修复并且从组织移除死亡或损坏细胞。

急性炎症将血液移动至受伤组织中，通常作为对损伤的初始反应。血浆和白血细胞可首先抵达，但最终对受伤组织发生完全免疫响应。慢性炎症为受伤组织对由免疫响应所触发的新细胞的长期暴露。组织的新损坏由炎症引起，而炎症同时修复组织。

对炎症的处理为已知的。药物可解决疼痛方面。常规处理还包括RICE(休息(Rest)、冰(Ice)、压迫(Compression)和升高(Elevation))。休息减少受伤组织上的菌株。冰或冷疗法引起血管收缩，这限制了至受伤组织的流通。压迫和升高也解决了炎症的肿胀和疼痛。

在冷疗法领域中，冰袋为基本处理。布料覆盖的冰袋可施用至受伤组织。然而，存在限制条件。冰袋可仅在有限暴露下为有效的。如果置于受伤组织上或直接抵着受伤组织放置太长时间(特别是对于皮肤较薄的老年人)，那么冰袋可引起冻伤和冻疮。

还已知的是利用热疗法来处理炎症，通常用于康复目的。增加血流缓解了关节僵硬，减少了疼痛，并且将氧气带至受伤(尚在愈合)组织。

虽然冷疗法已传统上用于急性炎症和损伤的初始处理，并且热疗法已传统上用于康复目的，但是存在对将两种疗法提供为温度受控疗法的系统的需求。

在过去，各种专利和专利公布已公开了用于温度控制疗法(包括冷疗法和热疗法两者)的系统。

于2012年1月31日授予Augustine、Scott的美国专利No.8105370公开了一种可充气热毯。该可充气热毯将空气流递送至身体和治疗位点。存在有作为穿过该毯的窗口的外科薄膜，使得外科医生可穿过该毯并且接近患者进行手术。通过控制穿过该毯的热或冷空气，该毯控制身体和治疗位点或手术位点的温度。

于2011年4月28日授予Lowe、Mark H.等人的美国专利公布No.20110098792教导了一种用于温度受控疗法的治疗包裹物。将具有入口、出口和至少一个流体通道的流体囊体并入治疗包裹物中。当包裹物佩戴于具有治疗位点的身体部位上时，控制流动通过流体通道的流体的温度控制了热量或冷量对治疗位点的递送。治疗包裹物可包括绝缘层以进一步控制热量或冷量对治疗位点的递送。

于2015年8月6日授予Diller、Kenneth R.等人的美国专利公布No.20150216718描述了另一种用于哺乳动物组织的热电加热和冷却的装置。将具有时间和空间维度的多个热电模块置于组织上。每个模块可进行控制以将热量或冷量递送至组织的表面，并且模块的协作可以编程顺序和不同持续时间递送设定模式的热量和冷量。

在现有技术中，还已知的是通过流体或空气流来递送热量和冷量。空气流已知为温度受控的，以将热源和冷源提供至身体上的治疗位点。

于2013年9月12日授予Gildersleeve、Richard等人的美国专利公布No.20130238042公开了一种用于提供温度受控疗法的系统和方法。治疗包裹物将温度受控空气或其它气体递送至患者身体上的治疗位点。旨在用于骨科或其它损伤，治疗位点暴露于不同温度可变时间量。对于气体的温度的患者自控而言，还存在有反馈机制。

于2009年10月29日授予Hargens、Alan R.等人的美国专利公布No.20090270910描述了一种用于增加身体部位中的血流的方法和设备。外壳装配成容纳身体部位的受影响区域。外壳在受影响区域周围可释放地密封于身体部位上，以形成大体气密外壳。空气通过端口来泵送以对身体部位周围的外壳充气，而不接触待处理的区域。空气压力所提供的压迫对受影响区域增加了血流，而不物理上接触受影响区域。泵为空气和真空泵以用于受影响区域上的较高或较低压力。

本发明的目标是提供一种用于空气循环或空气环对流疗法的系统。

本发明的目标是提供一种用于空气对流疗法的系统。

本发明的目标是提供一种用于具有温度控制的空气流疗法的系统。

本发明的另一目标是提供一种用于循环疗法的具有受控空气流的系统。

本发明的另一目标是提供一种用于基于空气对流的温度受控疗法的系统。

本发明的又一目标是提供一种用于处理炎症的具有受控空气流和温度控制的系统。

本发明的又一目标是提供一种空气流系统以控制在第一温度下供应空气并且在第二温度下从流腔室回收空气。

本发明的又一目标是提供一种空气流系统以控制供应至流腔室和从流腔室回收的空气的流动路径。

本发明的又一目标是以调控温度下的空气流在患者身体上的处理位点处理炎症。

本发明的又一目标是通过改变空气流速度和空气温度来调整处理。

本发明的这些和其它目标和优点根据阅读附属说明书将变得显而易见。

发明内容

本发明的实施例包括用于以第一温度和第一速度供应空气并且以第二温度和第二速度回收空气的空气流系统。供应空气所行进的流动路径包括循环于患者的身体部位上的炎症周围和返回至空气流系统。空气流系统包括软管构件，该软管构件具有外部流管和内部流管，该外部流管形成外部流动通道，该内部流管形成内部流动通道。内部流动通道回收空气，而外部流动通道供应或递送空气。

空气流系统包括远侧连接器，该远侧连接器具有带有外套筒流动通道的外套筒和带有内套筒流动通道的内套筒。外套筒包括外连接部分和带有密封凸缘的螺纹部分，而内套筒包括内连接部分和锥形部分。锥形部分和螺纹部分与用于通过空气流系统供应和回收空气的其它附接件兼容。空气泵供应装置可连接至螺纹部分。在一些实施例中，O形环可将空气泵供应装置以螺纹方式接合并密封至外套筒。空气回收单元可连接至内套筒的锥形部分。空气通过外套筒来递送并且通过内套筒来收集。

空气流系统的实施例还包括近侧连接器，该近侧连接器在最靠近于炎症的处理位点附接至软管构件。近侧连接器具有带有外喷嘴体流动通道的外喷嘴体和带有内喷嘴体流体通道的内喷嘴体。空气通过外喷嘴体来递送并且通过内喷嘴体来收集。在一些型式中，流动路径起始于空气泵供应装置，穿过远侧连接器的外套筒流动通道，穿过外部流管的外部流动通道，穿过近侧连接器的外喷嘴体流动通道至治疗位点，返回至近侧连接器的内喷嘴体流动通道，返回穿过内部流管的内部流动通道，并且返回至空气回收单元。对沿着流动路径的温度和速度进行控制以用于处理位点处的有效治疗处理。

流动路径的方向还受本发明的实施例的影响。特别地，近侧连接器可包括分散头部和喷嘴头部以改变用于供应和回收的流动方向。控制流动路径还受空气流系统的实施例的影响，该空气流系统具有安装于近侧连接器周围的环形构件和止动构件。在一些型式中，环形构件具有凸缘边缘，该凸缘边缘朝向内喷嘴体为凹形的。凸缘边缘与喷嘴头部和分散头部两者协作以进一步改变所供应空气的方向。根据用于空气流的温度和速度的治疗建议，方向变化可随机化或预设。各种设定可允许指定范围的温度和速度来处理治疗疗程的炎症。

本发明的实施例包括一种用于空气循环疗法的系统。用于空气循环的系统在用于处理患者的治疗设备的情况中包括空气流系统。空气循环或空气环对流疗法为治疗位点或处理位点通过空气流的加热和冷却以减少炎症和关节僵硬。该系统的实施例包括具有内部体积和开口的流腔室。近侧连接器附接至用于密封接合的开口以用于通过流腔室供应和回收空气。身体附接装置与流腔室为一体的，以用于将身体部位插入穿过流腔室。该系统在远侧连接器处连接空气泵供应装置和空气回收单元以完善空气的流动路径。温度传感器和空气流传感器可置于开口或处理位点的附近，并且连接至传感器的控制装置根据得自传感器的数据调整空气泵供应装置和空气回收单元。还可存在用于所回收空气的过滤器以移除颗粒、额外气味、药物、止痛药和其它污染物。本发明的实施例包括用于在处理位点处理炎症的方法。将具有处理位点的身体部位置于流腔室内。一旦靠近身体部位，则空气泵供应装置引发空气流穿过远侧连接器的外套筒，穿过外部流管，穿过近侧连接器的外喷嘴体，并且至流腔室中的处理位点。一些空气穿过近侧连接器的内喷嘴体，穿过内部流管，穿过远侧连接器的内套筒从流腔室返回，并且返回至空气回收单元。空气以得自所供应空气的热量或冷量在第一温度下以特定流速处理炎症。然后，空气以第二温度从流腔室排出至空气回收单元。系统中的传感器可检测温度和流速以用于调整、有源控制或预设用于特定治疗处理的温度和速度的范围。

附图说明

图1为根据本发明的空气流系统的一个实施例的剖视图。

图2为图1的空气流系统的远侧连接器的一个实施例的上部透视图。

图3为图2的远侧连接器的侧正视图。

图4为图2的远侧连接器的端部正视图。

图5为图1的空气流系统的近侧连接器的一个实施例的上部透视图。

图6为图5的近侧连接器的侧正视图。

图7为图1的空气流系统的环形构件的一个实施例的上部透视图。

图8为图5的环形构件的侧正视图。

图9为用于附接至远侧连接器的螺纹部分的O形环的一个实施例的上部透视图。

图10为用于相对于近侧连接器设定环形构件的止动构件的一个实施例的上部透视图。

图11为用于循环疗法的系统的透视图，示出了流腔室或袖口中的患者的肢体。

图12为用于循环疗法的系统的示意图，示出了空气速度和空气温度根据处理建议的调整。

具体实施方式

参考图1至图9，本发明的空气流系统10的实施例供应空气并且回收空气。所供应空气和所回收空气的温度为不同的。所供应空气可以第一温度来供应。供应空气所行进的流动路径包括循环于患者的身体部位上的炎症周围和返回至空气流系统。所回收空气为第二温度，并且排出远离炎症。

空气流系统10的实施例包括软管构件20，软管构件20具有近侧端部20'和与近侧端部相对的远侧端部20"。软管构件可具有外部流管22和内部流管24，该外部流管22形成外部流动通道22'，该内部流管24形成内部流动通道24'。图1将软管构件20示为波纹形，但本发明不要求特定表面形状。内部流管24可与外部流管22同心地对准，使得管22、24两者在相同轴线上。图1示出了安装于外部流管22内的内部流管24。内部流管24和外部流管22还可为独立管。内部流动通道24'应相对于外部流动通道22'密封，因为内部流动通道24'回收空气，而外部流动通道22'供应或递送空气。内部流动通道24'可在外部流动通道22'内，但这些流动通道22'、24'在软管构件20内不直接流体连通。所供应空气和所回收空气必须为分开的。

图1至图4示出了附接至软管构件20的远侧端部20"的远侧连接器30的实施例。远侧连接器30包括外套筒32和内套筒34，外套筒32具有外套筒流动通道32'，内套筒34具有内套筒流动通道34'。外部流动通道22'与外套筒流动通道32'流体连接，并且内部流动通道24'与内套筒流动通道34'流体连接。外套筒32可具有外连接部分36和带有密封凸缘40的螺纹部分38。图1示出了外连接部分36如何摩擦配合或机械配合至外部流管22。螺纹部分38在与软管构件20相对的侧部上。内套筒34可具有内连接部分和锥形部分44，并且内连接部分各自摩擦配合至内部流管24。图2和图4示出了与外套筒32同心地对准并且安装于外套筒32内的内套筒34。

图2示出了内连接部分和外连接部分36，外连接部分36与远侧连接器30的端部齐平。软管构件20可均匀地插入远侧连接器30中。图3和图4示出了具有锥形部分44的远侧连接器的另一侧，锥形部分44突出通过螺纹部分38。锥形部分44和带有密封凸缘40的螺纹部分38与用于通过空气流系统10供应和回收空气的其它附接件兼容。例如，图12的空气泵供应装置100可移除地连接至螺纹部分38并且与外套筒流动通道32'流体连接。因此，图1和图9中的O形环110可以螺纹方式接合于螺纹部分38上，螺纹部分38将空气泵供应装置100密封至外套筒32。对于内套筒34，图12的空气回收单元装置130可移除地连接至锥形部分44并且与内套筒流动通道34'流体连接。空气通过外套筒32来递送并且通过内套筒34来收集，对应于外部流管22和内部流管24。如同流动通道22'、24'，内套筒流动通道34'可在外套筒流动通道32'内，但这些流动通道32'、34'在远侧连接器30内不直接流体连通。

图4示出了具有多个挡板120的另一实施例，该多个挡板120在外套筒32的内部表面和内套筒34的外部表面之间。每个挡板120可为弯曲的，以将空气从远侧连接器30引导至软管构件20的近侧端部20'。用以增加空气速度的弯曲或曲折或用以减慢空气速度的阻挡形状各自为可能的。挡板120在外套筒流动通道32'内并且可支撑内套筒34和内部流管24相对于外套筒32和外部流管22的对准。

图1、图5和图6示出了空气流系统10的近侧连接器50的实施例。近侧连接器50附接至软管构件20的近侧端部20'。近侧端部20'最靠近于炎症的处理位点。近侧连接器50通常较靠近于患者的身体部位。图1示出了近侧连接器50，近侧连接器50包括具有外喷嘴体流动通道52'的外喷嘴体52和具有内喷嘴体流体通道54'的内喷嘴体54。同样，存在两个流动通道。类似地，空气通过外喷嘴体52来递送并且通过内喷嘴体54来收集，对应于外部流管22/外套筒32和内部流管24/内套筒34。如同流动通道22'、24'、32'、34'，内喷嘴体流动通道54'可在外喷嘴体流动通道52'内，但这些流动通道52'、54'为分开的。这些流动通道52'、54'在近侧连接器50中不直接流体连通，但经由处理位点可流体连通。流动路径起始于空气泵供应装置100，穿过远侧连接器30的外套筒流动通道32'，穿过外部流管22的外部流动通道22'，穿过近侧连接器50的外喷嘴体流动通道52'至治疗位点，返回至近侧连接器50的内喷嘴体流动通道54'，返回穿过内部流管24的内部流动通道24'，并且返回至空气回收单元130。对沿着流动路径的温度和速度进行控制以用于处理位点处的有效治疗处理。

图5至图6示出了外喷嘴体52，外喷嘴体52包括外附接部分56和分散头部58。外部流管22在图1中摩擦配合至外附接部分56，其中外部流动通道22'与外喷嘴体流动通道52'流体连接。图1还示出了内喷嘴体54，内喷嘴体54包括内附接部分和喷嘴头部62。内部流管24摩擦配合至内附接部分，其中内部流动通道24'与内喷嘴体流动通道54'流体连接。图1、图5和图6示出了具有孔64的喷嘴头部62，孔64与内喷嘴体流动通道54'流体连接。

喷嘴头部62的实施例包括具有齿孔68的大致截头圆锥形帽66，如图5至图6所示。带齿孔68的拖曳和空气速度可通过改变孔64或通过改变空气速度或两者(根据特定温度下的处理建议或速度范围需求)进行调整。图1示出了兼容分散头部58的实施例，分散头部58包括垂直于外喷嘴体52的凸缘59。喷嘴头部62和分散头部58协同地引导垂直于内喷嘴体流动通道54'的外喷嘴体流动通道52'。误导为重要的，以避免湍流和直接地回收所供应空气。得自分散头部58的空气必须在排出返回至孔64之前到达处理位点。图1、图5和图6还示出了帽66的背侧67，帽66与分散头部58的凸缘59对准以维持垂直于流动通道54'、34'和24'的该流动路径以用于回收空气。多个间隔件69在图5至图6中也可见于分散头部58的凸缘59和帽66的背侧67之间。间隔件69可分布于内喷嘴体54的周边周围。

控制流动路径还受空气流系统10的实施例的影响，该空气流系统10具有安装于近侧连接器50周围的环形构件70。其它现有技术仅增加或降低速度或温度，而无需用以与这些维度的效果和效能进行交互作用的额外结构。本发明通过控制流动路径和不同速度下的热空气将较多热空气递送至治疗位点。环形构件70在图1、图7和图8中示为环形体72，环形体72接合于近侧连接器50周围。环形体72具有第一端部72'和第二端部72"，并且在第一端部72'上存在有凸缘边缘74。

环形构件70的实施例将凸缘边缘74示为朝向内喷嘴体54的孔64为凹形的。一个型式具有凸缘边缘74，该凸缘边缘包括平坦部段76和平坦部段76的两侧上的两个弯曲部段78。凸缘边缘74在图1中相邻于分散头部58。凸缘59和凸缘边缘74可引导得自外喷嘴体通道52'的空气。凸缘边缘74与喷嘴头部62和分散头部58协作以改变垂直于其它流动通道54'、34'和24'的外喷嘴体流动通道52'以用于回收空气。环形构件70可为可旋转的，以用于使得自分散头部58的空气的喷雾随机化。随机化防止空气流从分散头部58直接地释放以返回至孔64。速度和方向可以足以将特定速度和温度的空气递送至治疗位点的不同速率旋转。

图1和图10还示出了安装于近侧连接器50周围的止动构件80。止动构件80可包括圆柱体82，圆柱体82接合于近侧连接器50周围并且抵接环形构件70的第二端部72"以设定环形构件70相对于内喷嘴体54(特别地，内喷嘴体54的帽66)的位置。止动构件80还与环形构件70协作以改变从分散头部58至治疗位点并且最终返回至用于回收的孔64的流动路径。图1示出了具有容纳于环形构件70内的弹簧装置140的一个实施例。弹簧装置140可为压缩弹簧、张力弹簧或其它已知弹性元件，该其它已知弹性元件接合止动构件80和环形构件70以通过凸缘边缘74抵着分散头部58施加压力。较快空气可推动凸缘边缘74进一步远离分散头部58，从而改变垂直于凸缘59的偏向。较慢空气可同样地不阻止弹簧装置140至处理位点的又一不同流动路径。各种设定可允许指定范围的温度和速度来处理治疗疗程的炎症。

本发明还包括用于空气循环疗法的系统200。用于空气循环的系统200在用于治疗患者的治疗设备的情况中包括空气流系统10。空气循环或空气环对流疗法为治疗位点或处理位点202通过空气流的加热和冷却以减少炎症和关节僵硬。温度调控环境的其它应用也是可能的。现有技术的温度受控疗法(诸如冰袋和加热垫)需要接触受伤组织的表面。关节内的开放创伤或损伤的处理为不可能的或低效的。其它空气流疗法依赖于空气压力的压迫来处理炎症或仅利用空气温度进行处理。在本发明中，具有对流效果的移动空气更有效地处理损伤。相比于表面处理，本发明的不同速度的温度受控移动空气将加热或冷却渗透于受伤组织中更深。系统200以各种速度递送所加热或所冷却空气以解决炎症或其它健康病症。图11至图12示出了用于空气循环疗法的系统200，系统200包括空气流系统10。

还存在有流腔室150，流腔室150包括表面壁152和开口156，表面壁152限定内部体积154。根据由空气流系统10所供应空气的量，流腔室150具有膨胀构型和塌缩构型。膨胀构型为充气设定，其中表面壁152不接触身体部位或治疗位点。流腔室150还具有塌缩构型，其中相比于膨胀构型，较少空气流穿过内部体积154。具有塌缩构型的放气设定具有较少空气流或不具有空气流，使得流腔室150可从身体部位移除。在塌缩构型中，可存在由表面壁152针对身体部位的触点。

图11示出了近侧连接器50，近侧连接器50可移除地附接至开口156以用于密封接合于外部流管22和流腔室150之间并且流体连接于流腔室150和软管构件20的外部流管通道22'和内部流管通道24'之间。

身体附接装置160在图11中也示为与流腔室150为一体的，以用于将身体部位插入穿过流腔室150。图11将身体部位示为膝部，其中处理位点202在膝关节上。特定温度下的移动空气由软管构件20通过近侧连接器50供应至处理位点202。身体附接装置160通过将流腔室150的顶端和底端闭合至身体部位可初始地设定流腔室150的内部体积154。通过设定内部体积154，膨胀构型和塌缩构型也设定。图11将身体附接装置160示为弹性带。其它已知身体附接装置160包括具有钩环紧固件、拉带、扣合连接器、摩擦配合带和粘合剂的带状物。身体附接装置160必须抵着身体部位形成大致紧密密封件，使得得自空气流系统的空气的流动路径到达处理位点202。身体附接装置160处的太多泄漏可减小效率，但不要求空气紧密密封件，并且身体附接装置160不在内部体积内维持任何特定压力。随着患者在处理期间经历特定范围的温度和速度，压力可甚至改变。

系统200还包括空气泵供应装置100和空气回收单元装置130，空气泵供应装置100可移除地连接至螺纹部分38并且与外喷嘴体流动通道52'流体连接；空气回收单元装置130可移除地连接至锥形部分44并且与内套筒流动通道34'流体连接。

在一些实施例中，根据待递送至处理位点202的空气流速度和空气温度的热力学，空气泵供应装置100可为空气回收单元装置130。一般来讲，空气泵供应装置100包括风扇装置102和温度调控装置104，如图12所示。空气泵供应装置100的风扇102可包括泵102'"，风扇102'、鼓风机102"或其它装置。还可存在加速器106以用于额外地调控空气的速度。温度调控装置104可包括换热器104”'、辐射器104”、压缩机104'或其它装置。可使用任何已知换热器104”'，诸如其中空气越过设定温度的螺旋管的一者。因此，空气泵供应装置100利用温度调控装置104生成特定温度的空气流。加热空气和冷却空气可以特定速度生成。类似地，空气回收单元装置130可包括相应风扇装置132和相应温度调控装置134。相应风扇装置132可为泵、风扇、鼓风机或其它装置，并且相应温度调控装置134还可为加热器、换热器、压缩机或其它装置。空气回收单元装置130从处理位点202接收所排出的废气，使得空气相比于由空气泵供应装置100所递送的空气可为较热的或较凉的。

空气泵供应装置100a的另选实施例示出于图12中。空气泵供应装置100a包括热电耦合器102a、基板104a、叶轮106a和静止翅片108a，耦合器102a可为电路或其它电子加热或冷却元件105a的散热片。热电耦合器102a将热量转移至基板104a。在其它实施例中，热电耦合器102a从基板104a传递热量以用于冷却。基板104a和叶轮106a由气隙101a分开以用于横穿气隙101a的热传递。空气通过叶轮106a的旋转可进入进气口。空气可为用于开路构型的大气环境空气或可得自用于闭路构型的远侧连接器30的内套筒流动通道34'。然后，空气流动至叶轮106a和基板104a之间的气隙101a。热传递可为利用基板104a的加热或冷却，基板104a耗散热量或从气隙中的空气采集热量。加热或冷却空气从气隙101a流动至静止翅片108a。在一些实施例中，空气穿过静止翅片108a至远侧连接器30的外套筒流动通道32'。气隙101a中的加热空气或冷却空气可通过系统200引导至处理位点202。叶轮106a使空气从大气环境和气隙101a流动通过静止翅片108a。空气的组合源为更有效的，因为得自气隙101a的加热空气相比于用于加热的大气环境空气已为较热的。得自气隙101a的冷却空气相比于用于通过静止翅片108a进行冷却的大气环境空气已为较凉的。静止翅片108a不再为用于由叶轮106a所引入的大气环境空气的热传递的唯一源。得自大气环境和气隙的完全加热空气或冷却空气穿过静止翅片。用于温度调控的气隙加热和耗散为另一可能的温度调控装置104。替代作为废热的散热片，本发明并入热电热量以用于通过空气移动的更有效加热和冷却温度调控。

图12提出了包括开路构型和闭路构型的实施例。闭路构型的一个实施例包括空气泵供应装置100，空气泵供应装置100同时为空气回收单元装置130，其中受控空气从一端(外套筒流动通道32')来鼓吹并且排出废气从另一端来再循环(内喷嘴体流动通道54')。该实施例的热力学为能量交换和损耗中的主要考虑事项。即使为闭路，系统200也不是闭合系统。将需要解决能量增加和损耗。图12示出了开路构型的一个实施例，其中空气泵供应装置100和空气回收单元装置130分开，但闭路构型可能具有用于流速的各种挡板、弹簧和障碍物。

图11至图12还示出了具有温度传感器162和空气流传感器164的系统200，温度传感器162和空气流传感器164定位成与流腔室150流体连接。这些传感器162、164可处于开口156或处理位点202的附近。图12包括控制装置166，控制装置166连接至空气泵供应装置100、空气回收单元装置130、温度传感器162和空气流传感器164以从传感器162、164收集反馈数据。控制装置166根据收集数据调整空气泵供应装置100和空气回收单元装置130。系统200为更有效的，并且对于期望温度调控，不需要大量的热量。又一实施例包括过滤器168，过滤器168通过内喷嘴体流动通道54'与空气流体连接。进入软管构件20的空气可需要进行过滤以移除颗粒、额外期望、药物、止痛药和其它污染物。过滤器168可置于近侧连接器的喷嘴头部62和远侧连接器30的内套筒34之间。

本发明的实施例包括用于在处理位点202处理炎症的方法。组装空气流系统10，并且将近侧连接器50附接至流腔室150，使得外部流管通道22'和内部流管通道24'与内部体积154流体连接。将具有处理位点202的身体部位插入流腔室150内，并且然后，流腔室闭合或密封至内部体积154内的具有处理位点的身体部位。空气泵供应装置100连接至螺纹部分38以用于与外套筒流动通道32'流体连接，并且空气回收单元装置130连接至锥形部分44以用于与内套筒流动通道34'流体连接。空气在第一温度下从空气泵供应装置100流动通过外部流管22至流腔室150以填充流腔室150。空气以特定流速下的热量或冷量处理炎症。然后，空气在第二温度下从流腔室排出通过内部流管24至空气回收单元装置130。当温度传感器162和空气流传感器164安装成与流腔室150流体连接时，得自温度传感器和空气流传感器的所收集反馈数据确认第一温度和第二温度以及其它参数。空气泵供应装置和空气回收单元装置可由控制装置根据反馈数据进行调整，该控制装置连接至空气泵供应装置、空气回收单元装置、温度传感器和空气流传感器。除了温度之外，空气泵供应装置和空气回收单元装置的流率也可用于对空气泵供应装置和空气回收单元装置进行调整。

本发明提供了一种用于具有特定温度和速度的空气流的流腔室的系统和方法。对于关节而言，炎症处理和治疗应用为该系统的实际应用的实例，但其它应用为可能的。系统的空气循环或空气环对流利用对移动空气的加热和冷却以减小治疗或处理位点处的炎症。空气的移动(不仅空气的温度和压力)可用于其它领域。沿着本发明的流动路径的空气流的空气对流(其中温度和速度受控)将移动加热或冷却空气提供至身体部位上的治疗位点。温度受控疗法基于移动的空气，不仅仅是加热额空气。对流气流更彻底地并深度地渗透至受伤组织中，而无对身体部位的冻伤风险和其它表面接触风险。该系统提供受控空气流和温度控制以用于处理炎症。

本发明的实施例以第一温度和第一速度供应空气并且以第二温度和第二速度从流腔室回收空气。流腔室中的炎症或其它处理位点接收热量或冷量和空气移动以进行处理。由于流腔室闭合，一些空气可回收或至少再循环回至系统中。该系统中空气的流动路径包括供应至流腔室的空气和从流腔室回收的空气。在回收之前，患者身体上的处理位点(诸如炎症)暴露于调控温度、速度和方向下的空气流。空气流速度和空气温度可一起改变或单独用于期望治疗效果。

本发明的前述公开内容和描述为示例性的和解释性的。可对所示结构、构造和方法的细节做出各种改变，而不脱离本发明的真实精神。

Claims (18)

1.一种空气流系统(10)，所述空气流系统(10)包括：

软管构件(20)，所述软管构件(20)具有近侧端部(20')和与所述近侧端部相对的远侧端部(20")，所述软管构件包括外部流管(22)和内部流管(24)，所述外部流管(22)形成外部流动通道(22')，所述内部流管(24)形成内部流动通道(24')，所述内部流管与所述外部流管同心地对准并且安装于所述外部流管内，所述内部流动通道相对于所述外部流动通道密封；

远侧连接器(30)，所述远侧连接器(30)附接至所述软管构件的所述远侧端部，其中所述远侧连接器包括外套筒(32)和内套筒(34)，所述外套筒(32)具有外套筒流动通道(32')，所述内套筒(34)具有内套筒流动通道(34')，

其中所述外套筒包括：外连接部分(36)和具有密封凸缘(40)的螺纹部分(38)，所述外连接部分摩擦配合至所述外部流管，所述外部流动通道与所述外套筒流动通道流体连接，并且

其中所述内套筒包括：内连接部分和锥形部分(44)，所述内连接部分摩擦配合至所述内部流管，所述内部流动通道与所述内套筒流动通道流体连接，所述内套筒与所述外套筒同心地对准并且安装于所述外套筒内；和

近侧连接器(50)，所述近侧连接器(50)附接至所述软管构件的所述近侧端部，其中所述近侧连接器包括外喷嘴体(52)和内喷嘴体(54)，所述外喷嘴体(52)具有外喷嘴体流动通道(52')，所述内喷嘴体(54)具有内喷嘴体流动通道(54')，

其中所述外喷嘴体包括外附接部分(56)和分散头部(58)，所述外部流管摩擦配合至所述外附接部分，所述外部流动通道与所述外喷嘴体流动通道流体连接，

其中所述内喷嘴体包括内附接部分和喷嘴头部(62)，所述内部流管摩擦配合至所述内附接部分，所述内部流动通道与所述内喷嘴体流动通道流体连接，

其中所述喷嘴头部具有孔(64)，所述孔(64)与所述内喷嘴体流动通道流体连接，

环形构件(70)，所述环形构件(70)安装于所述近侧连接器周围，所述环形构件包括环形体(72)，所述环形体(72)接合于所述近侧连接器周围并且具有第一端部(72')和第二端部(72")，所述环形构件还包括所述第一端部上的凸缘边缘(74)，

其中所述凸缘边缘(74)朝向所述内喷嘴体的所述孔为凹形的；和

止动构件(80)，所述止动构件(80)安装于所述近侧连接器周围，所述止动构件包括圆柱体(82)，所述圆柱体(82)接合于所述近侧连接器周围并且抵接所述环形构件的所述第二端部以设定所述环形构件相对于所述内喷嘴体的位置。

2.根据权利要求1所述的空气流系统，其中所述内连接部分与所述外连接部分对准，所述锥形部分突出穿过所述螺纹部分，所述内部流动通道和所述内部流管在所述外部流动通道内。

3.根据权利要求1所述的空气流系统，还包括：空气泵供应装置(100)，所述空气泵供应装置(100)可移除地连接至所述螺纹部分并且与所述外套筒流动通道流体连接。

4.根据权利要求3所述的空气流系统，还包括：O形环(110)，所述O形环(110)以螺纹方式接合于所述螺纹部分上，所述O形环将所述空气泵供应装置密封至所述外套筒。

5.根据权利要求1所述的空气流系统，还包括：多个挡板(120)，所述多个挡板(120)在所述外套筒的内部表面和所述内套筒的外部表面之间。

6.根据权利要求5所述的空气流系统，其中每个挡板具有弯曲形状以将空气流引导至所述软管构件的所述近侧端部。

7.根据权利要求1所述的空气流系统，还包括：空气回收单元装置(130)，所述空气回收单元装置(130)可移除地连接至所述锥形部分并且与所述内套筒流动通道流体连接。

8.根据权利要求1所述的空气流系统，其中所述喷嘴头部包括具有齿孔(68)的大致截头圆锥形帽(66)，并且其中所述分散头部包括垂直于所述外喷嘴体的凸缘(59)。

9.根据权利要求1所述的空气流系统，其中所述喷嘴头部和所述分散头部协同地引导垂直于所述内喷嘴体流动通道的所述外喷嘴体流动通道。

10.根据权利要求8所述的空气流系统，其中所述喷嘴头部的帽的背侧(67)与所述凸缘(59)对准。

11.根据权利要求10所述的空气流系统，还包括多个间隔件(69)，所述多个间隔件(69)在所述凸缘(59)和所述帽的所述背侧之间。

12.根据权利要求1所述的空气流系统，其中所述凸缘边缘包括平坦部段(76)和所述平坦部段的两侧上的两个弯曲部段(78)。

13.根据权利要求12所述的空气流系统，其中所述凸缘边缘与所述喷嘴头部和所述分散头部协作以从垂直方向改变所述外喷嘴体流动通道。

14.根据权利要求1所述的空气流系统，还包括：弹簧装置(140)，所述弹簧装置140容纳于所述环形构件内，所述弹簧装置接合所述止动构件和所述环形构件以通过所述凸缘边缘抵着所述分散头部施加压力。

15.一种用于空气循环疗法的系统(200)，所述系统(200)包括：

软管构件(20)，所述软管构件(20)具有近侧端部(20')和与所述近侧端部相对的远侧端部(20")，所述软管构件包括外部流管(22)和内部流管(24)，所述外部流管(22)形成外部流动通道(22')，所述内部流管(24)形成内部流动通道(24')，所述内部流管与所述外部流管同心地对准并且安装于所述外部流管内，所述内部流动通道相对于所述外部流动通道密封；

远侧连接器(30)，所述远侧连接器(30)附接至所述软管构件的所述远侧端部，其中所述远侧连接器包括外套筒(32)和内套筒(34)，所述外套筒(32)具有外套筒流动通道(32')，所述内套筒(34)具有内套筒流动通道(34')，

其中所述外套筒包括：外连接部分(36)和具有密封凸缘(40)的螺纹部分(38)，所述外连接部分摩擦配合至所述外部流管(22)，所述外部流动通道与所述外套筒流动通道流体连接，并且

其中所述内套筒包括：内连接部分和锥形部分(44)，所述内连接部分摩擦配合至所述内部流管(24)，所述内部流动通道与所述内套筒流动通道流体连接，所述内部流动通道与所述外套筒同心地对准；

近侧连接器(50)，所述近侧连接器(50)附接至所述软管构件的所述近侧端部，其中所述近侧连接器包括外喷嘴体(52)和内喷嘴体(54)，所述外喷嘴体(52)具有外喷嘴体流动通道(52')，所述内喷嘴体(54)具有内喷嘴体流动通道(54')，

其中所述外喷嘴体包括外附接部分(56)和分散头部(58)，所述外部流管摩擦配合至所述外附接部分，所述外部流动通道与所述外喷嘴体流动通道流体连接，

其中所述内喷嘴体包括内附接部分和喷嘴头部(62)，所述内部流管摩擦配合至所述内附接部分，所述内部流动通道与所述内喷嘴体流动通道流体连接，

其中所述喷嘴头部(62)具有孔(64)，所述孔(64)与所述内喷嘴体流动通道流体连接；

环形构件(70)，所述环形构件(70)安装于所述近侧连接器周围，所述环形构件包括环形体(72)，所述环形体(72)接合于所述近侧连接器周围并且具有第一端部(72')和第二端部(72")，所述环形构件还包括所述第一端部上的凸缘边缘(74)，

其中所述凸缘边缘(74)朝向所述内喷嘴体的所述孔为凹形的；

止动构件(80)，所述止动构件(80)安装于所述近侧连接器周围，所述止动构件包括圆柱体(82)，所述圆柱体(82)接合于所述近侧连接器周围并且抵接所述环形构件的所述第二端部以设定所述环形构件相对于所述内喷嘴体的位置；

流腔室(150)，所述流腔室(150)包括表面壁(152)和开口(156)，所述表面壁(152)限定内部体积(154)，所述流腔室具有膨胀构型和塌缩构型，所述流腔室流体连接于所述外部流动通道(22')和所述内部流动通道(24')之间，

其中所述近侧连接器(50)可移除地附接至所述开口以用于密封接合于所述外部流管和所述流腔室之间并流体连接于所述外部流管和所述流腔室之间以及所述内部流管和所述流腔室之间；

身体附接装置(160)，所述身体附接装置(160)与所述流腔室为一体的；

空气泵供应装置，所述空气泵供应装置可移除地连接至所述螺纹部分(38)并且与所述外套筒流动通道流体连接；

空气回收单元装置(130)，所述空气回收单元装置(130)可移除地连接至所述锥形部分(44)并且与所述内套筒流动通道流体连接；

温度传感器(162)，所述温度传感器(162)定位成与所述流腔室流体连接；

空气流传感器(164)，所述空气流传感器(164)定位成与所述流腔室流体连接；和

控制装置(166)，所述控制装置(166)连接至所述空气泵供应装置、所述空气回收单元装置、所述温度传感器和所述空气流传感器。

16.根据权利要求15所述的用于空气循环疗法的系统，其中所述空气泵供应装置(100)包括风扇装置(102)和温度调控装置(104)，并且其中所述空气回收单元装置(130)包括另一风扇装置(132)和另一温度调控装置(134)。

17.根据权利要求15所述的用于空气循环疗法的系统，其中所述空气泵供应装置(100a)包括热电耦合器(102a)、基板(104a)、叶轮(106a)和静止翅片(108a)，

其中所述热电耦合器将热量传递至所述基板，

其中所述基板和所述叶轮由气隙(101a)分开，

其中横穿所述气隙的热传递生成加热空气，

其中所述叶轮使空气从大气环境和所述气隙流动通过所述静止翅片，和

其中通过所述静止翅片的加热空气传到所述外套筒流动通道(32')。

18.根据权利要求15所述的用于空气循环疗法的系统，还包括：过滤器(168)，所述过滤器(168)在所述内喷嘴体的所述喷嘴头部和所述远侧连接器之间。

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