CN108289702A - 用于向大脑和脊髓提供局灶性冷却的装置和方法 - Google Patents

Abstract

实施例可包括脑髓积液(CSF)的体外冷却或使传热流体在含CSF空间中的导管内循环。

Description

用于向大脑和脊髓提供局灶性冷却的装置和方法

相关申请的交叉引用

本申请是于2015年10月6日提交的题为“用于向大脑和脊髓提供局灶性冷却的装置和方法”的美国临时申请No.62/237,867的非临时申请，其通过引用并入本文，如同在本文中完全阐述一样。

本申请中描述的实施例可与下列一个或多个中所述的主题相组合或结合使用，或以其他方式使用：

于2015年6月18日提交的题为“用于脑脊液空间的进入和导航的装置和系统”的美国专利申请No.14/743,652；

于2013年3月13日提交的题为“脑脊液净化系统”的美国专利申请No.13/801,215；以及

于2015年8月5日提交的题为“用于从生物流体中过滤物质的切向流过滤器系统”的美国临时申请No.62/201,287(代理人案号P245524.US.01)。

这些文件中的每一个均通过引用并入本文，如同其在本文中完全阐述一样。

背景技术

常常需要在神经重症监护中管理炎症。有许多可能受益于冷却的适应症，包括脊髓损伤、创伤性脑损伤、头部创伤、脑缺血、癫痫发作、发热、胸腹主动脉瘤(TAAA)、脑积水、脑脊液(CSF)泄漏、动脉瘤性蛛网膜下腔出血等。

发热出现在20-50％的危重症神经病患者中且可能对神经系统结果产生不利影响。具体地说，发热出现在高达40％的缺血性脑卒中和脑内出血患者中以及40-70％的具有严重创伤性脑损伤或动脉瘤性蛛网膜下腔出血的患者中。发热与缺血性和出血性脑卒中后增加的发病率和死亡率独立地相关联。在蛛网膜下腔出血和创伤性脑损伤患者中，温度升高与增加的颅内压相联系。

关于脊髓损伤，尽管显著的损坏是由创伤性脊髓损伤的机制所造成，但接下来的继发性损伤往往更加危险。其发生在损伤后的前12-24小时内，并能够持续5-10天，这取决于损伤的严重程度。继发性损伤导致破坏机体平衡的生理紊乱，诸如在损伤部位引发细胞炎症反应并增加自由基的释放。自由基过多导致组织缺血、脑水肿和脊柱血屏障的破裂。已表明，使用低温作为治疗剂对继发性损伤提供神经保护是有效的。研究已表明低温的益处包括降低氧气消耗、自由基生成、神经递质释放、炎症和代谢需求。即使是1-2℃的温度下降在细胞水平上也是有益的。

随着疾病意识和诊断形式的不断改善，胸腹主动脉瘤(TAAA和解剖)的患病率不断增加，每年对每100,000人的影响高达16.3人。截瘫仍然是胸腹主动脉手术中最具破坏性的并发症之一，并与发病率和死亡率两者的显著增加相关联。用来在主动脉闭塞期间控制中心性高血压的药理学和机械学形式两者都会影响CSF动力学和脊髓灌注压。尽管腰池引流已成功用于TAAA患者超过10年，但将其引入到TAAA中作为护理标准却进展缓慢。事实上，腰池引流已将截瘫率从30％降至10-15％，而微创TEVAR手术的增长意味着该比率现在保守估计为约5-7％。这仍然意味着每年大约有15,500人死亡或经受永久性虚弱和残疾。在TAAA修复期间保护脊髓的两种主要方法包括使脊髓灌注最大化以及诱导全身低温。局灶性低温可能具有较少的副作用，但硬膜外冷却可能引起CSF压力的急剧增加并减弱脊髓灌注。

创伤性脑损伤是世界范围内导致死亡和严重残疾的主要原因。仅在美国，每年就有170万人遭受创伤性脑损伤。大约52,000人死亡，80,000人永久性残疾。治疗性低温可能是降低颅内压和防止继发性缺血性神经元损伤的有效干预手段。尽管其具有治疗益处，但全身低温与许多潜在的副作用相关联，这些副作用限制了其广泛应用，这些副作用包括冷却深度、凝血障碍、寒战、心律不齐和免疫抑制，并增加了对感染和电解质紊乱的易感性。此外，在创伤性脑损伤后，已显示各种炎性细胞因子(例如，IL-1、IL-6和TNF)会加重神经炎症、导致继发性脑损伤和更差的长期预后结果。

目前用于冷却的方法包括诱导患者体内全身低温，使用冷却头盔，冷却患者的血液并使冷却剂循环通过CSF空间内的闭合回路。全身低温的典型范围包括32℃至34℃。尽管有益处，但由于几个原因，对临床来说实施低温是具有挑战性的。目前的低温方法可能引起严重的不良反应，诸如心律失常、感染、败血症、凝血病、电解质异常、轻度酸中毒、乳酸水平/淀粉酶水平升高、局部过度冷却或坏死、皮肤问题以及其他问题。因此，在本领域中需要提供不存在当前方法的风险的冷却。

发明内容

某些实施例可通过在处理部位附近部署多内腔导管(即，具有两个或更多内腔的导管)在人或动物受试者的处理部位提供局灶性冷却。通过导管的入口内腔可从处理部位附近处抽出CSF。抽出的CSF可进行冷却，随后通过导管的出口内腔返回。处理部位的特征可使用传感器进行测量，随后与处理目标进行比较。随后可使用比较结果来修改处理参数。

某些实施例可通过在处理部位附近部署多内腔导管来在人或动物受试者的处理部位提供局灶性冷却。可通过导管的入口内腔从处理部位附近处抽出或引流CSF。可通过导管的冷却内腔来使传热流体循环。可通过传感器测量处理部位的特征。测量的特征可与处理目标进行比较并用来修改处理参数。

某些实施例可通过冷却处理部位直至达到第一处理目标为止、保持处理部位的温度直至达到第二处理目标为止、并使得处理部位能够达到第三处理目标来向受试者的处理部位提供局灶性冷却。如本文所使用的，视情况而定，提及“温度”应理解为是指期望的温度范围。第一处理目标可包括第一温度和第一时间段。第二处理目标可包括第一温度和第二时间段。第三处理目标包括第三时间段和比第一温度高的第二温度。

附图说明

图1示出根据某些实施例、用于处理生物流体或系统的系统。

图2示出根据某些实施例的处理单元的方框图。

图3示出根据本发明其他实施例、用于处理生物流体或系统的多导管系统。

图4示出用于处理脊柱的一部分的系统的实施例。

图5示出用于处理脑室的系统的实施例。

图6示出导管的实施例的横截面。

图7示出导管的另一个实施例的横截面。

图8示出导管的另一个实施例的横截面。

图9示出包括探针的导管的实施例。

图10示出图9中移除了探针的导管的实施例。

图11示出具有冷却球囊的导管的实施例。

图12示出具有冷却球囊的导管的另一个实施例。

图13示出具有冷却球囊的导管的另一个实施例。

图14示出具有多个冷却球囊的导管的实施例。

图15示出用于控制流体体外处理的方法。

图16示出用于在受试者体内进行处理的方法。

图17示出用于控制处理的方法的实施例。

图18示出用于冷却CSF的目标处理模式的实施例。

图19示出用于抽出、处理CSF并将其返回至脊柱的一部分的方法和系统的实施例。

图20示出本发明一个实施例的导管包括第一和第二多个端口的一些部分。

图21示出本发明一个实施例的导管的横截面。

图22示出用于抽出、处理CSF并将其返回至脑室的方法和系统的实施例。

图23示出本发明一个实施例的导管包括第一和第二多个端口的部分。

图24示出本发明一个实施例的导管的横截面。

图25示出用于过滤CSF并冷却脊柱的一部分的方法和系统的实施例。

图26示出本发明一个实施例的导管包括第一和第二多个端口的一些部分。

图27示出本发明一个实施例的导管的横截面。

图28示出用于过滤CSF并冷却脑室的方法和系统的实施例。

图29示出本发明一个实施例的导管包括第一和第二多个端口的部分。

图30示出本发明一个实施例的导管的横截面。

图31示出用于从脊柱的一部分引流CSF并冷却脊柱的一部分的方法和系统。

图32示出本发明一个实施例的导管包括第一和第二多个端口的一些部分。

图33示出本发明一个实施例的导管的横截面。

图34示出用于从脑室引流CSF并冷却脑室的系统和方法的实施例。

图35示出本发明一个实施例的导管的一部分。

图36示出本发明一个实施例的导管的横截面。

图37示出可用于本发明一个或多个实施例中的实例用户界面。

图38示出在牛受试者体内进行CSF冷却研究期间测量的脑实质温度。

图39示出针对第一导管设计、在导管内随时间变化且在各种CSF流速下测量的入口和出口压力。

图40示出针对第二导管设计、在导管内随时间变化且在各种CSF流速下测量的入口和出口压力。

具体实施方式

所公开的实施例一般涉及用于局灶性冷却人或动物受试者的大脑和脊髓的系统和方法；然而，应用可延伸超出这些区域的局灶性冷却至其他解剖位置和其他温度改变(例如，正常体温或局灶性变暖)。一些实施例可提供选择性的脊髓冷却、压力监测和自动引流。这样的实施例可包括多内腔导管、引流收集储存袋、用于使流体循环的泵、传感器硬件和控制器。实施例可调节用于冷却的循环流体的流量以调节治疗性低温和复温。实施例可使局部低温神经保护成为可能，限制冷却应激，使继发性神经元损伤最小化并实现神经保护，同时通过自动引流来改进工作流程。

所公开的局灶性冷却方法可使得冷却至约30℃或约25℃，低于现有技术的安全范围，包括针对全身低温。另外，局灶性脊柱冷却可引发一连串具有总体有益的设定点控制效果的神经保护反应。因此，这里公开的局灶性冷却技术可能比传统的全身低温技术更具有神经保护作用。比正常人体内温度(约37℃)低6℃的冷却可有利于患者并可使代谢率降低约50％。

另一个优点是所公开系统和方法允许快速冷却和快速复温。炎症和温度控制发生在大脑中，因此关注体温调节中心与血液中的间接冷却可改进患者预后。

公开的实施例还可用来使神经重症护理中的炎症最小化。特别地，与CSF引流和冷却相结合的细胞因子过滤可提供有效快速的疗法，其改进了多种疾病状态的结果。使细胞毒素负荷下降约50％并使大脑冷却至约25℃至30℃之间可能对上述适应症的严重表现是高度有益的。

在某些实施例中，CSF从脊柱抽出、冷却并返回。某些实施例可使用具有任何合适数量的内腔的导管来提供冷却，诸如在一个或多个位置插入到受试者体内的一个或多个单内腔导管、双内腔导管、具有引流内腔的三内腔导管或其他导管构造。某些实施例可配置有“一劳永逸”的构造，使得使用反馈控制系统来抽出CSF并对其进行温度控制。某些实施例可采用具有内腔的腰池引流形式使传热流体循环。

在某些实施例中，导管可配置成用于脑室中。另外，可冷却和抽吸的脑室冷却导管可对蛛网膜下腔出血、发热控制、癫痫发作控制、脑内出血清除、创伤性脑损伤恢复和其他治疗提供益处。脑室导管可使快速、均匀且定向的冷却成为可能。用于脑室中的导管的实施例可与用于脊柱中的导管相似或相同。

某些实施例可配置成考虑并克服身体对大脑和脊髓的自然升温。身体通常每天产生约400至500mL的CSF。系统可配置成每小时处理任何合适量的CSF，例如每小时约120mL的CSF。系统可配置成每小时处理约840mL。温暖的血液(约37℃)可按每小时约800mL的速率到达大脑。CSF的处理流速可配置成与之相匹配。在某些实施例中，CSF的流速可配置成超过该速率。例如，可使用每小时900至1800mL的流速。

作为自动化的结果，与基于重力的手动引流相比，实施例可在重症监护室和手术室中提供显著节约成本的工作流程。作为由一些实施例提供的闭合回路感测和控制的结果，可使用传感器来控制颅内压以监测和保持神经保护状态。可利用冷却算法来保持和调节轻-中度和深度局部低温达24小时或更长时间。

一般系统

图1示出用于处理生物流体或系统的系统100的实施例，包括受试者101、处理部位102、配管104、处理单元106和端口108。

受试者101可以是接受治疗的人或动物受试者。受试者可具有处理部位102。处理部位102可以是施加治疗的位置或治疗被施加至的位置，但处理部位102可以是但不需要是处理的最终目标。例如，在特定的治疗中，目标组织可以是脑组织，但可间接地通过冷却引入脊柱区域中的CSF来进行处理。作为另一个实例，脑组织可以是治疗目标并通过向受试者101脑室中的脑组织施加冷却球囊来进行处理。在某些实施例中，处理部位102可以是含有CSF的空间。处理部位102可以是流体来源、流体(例如，CSF)的目的地或两者。例如，系统100可移除或接收处理部位102的一定体积的流体，执行冷却、过滤和/或其他处理并将处置和/或处理过的流体中的一部分返回至处理部位102。

系统100和处理部位102之间的连接可以各种方式进行。例如，系统100与处理部位102的连接可通过插入到特定解剖位置中的一个或多个导管来实现。例如，导管可以是插通受试者体内单个开口以接入解剖位置的多内腔导管，或者可以是在不同但连接的解剖位置处插入的两个导管。

系统100的各种组件可通过配管104连接。例如，在某些实施例中，可能存在一定长度的配管104使处理部位102与端口108流体连接。配管104可以是用于传送或包含流体的任何合适的材料或系统。虽然系统100的连接示为直接的，但该连接不需要是直接的。系统100的各个部分可通过连接和各种配管104的组合进行连接。在某些实施例中，配管104和系统100的其他部分可填充有灌注流体(例如，盐水)。更长长度的配管104可相应地包含更多量的灌注流体；然而，在某些实施方案中，更多量的灌注流体可能导致“天然”流体(诸如CSF)不期望量的稀释。于是，在某些实施方案中，可选择配管104使得所需的灌注流体的体积最小化，同时使系统仍然是实际上有用的(例如，使得系统100能够在受试者的床边使用的足够的配管)。取决于受试者和处理部位102，对流体移除或稀释的耐受性可能发生变化，于是系统100可相应地进行缩放。例如，系统100的参数可改变从而缩放以适合于从小鼠到人类或更大哺乳动物的受试者。

在某些实施例中，配管104可以是隔热的以降低流体(例如，传热流体和/或CSF)在行进通过配管104时升温。在某些实施例中，除了使用处理单元106的温度控制单元110之外或者作为其替代，配管可置于冰浴或其他冷却源中以冷却流体。在某些实施例中，配管104可包括围绕配管104的护套。护套可以是隔热的以限制穿过配管的流体的温度变化。护套还可配置成改变流体的温度。例如，护套可包括线圈，加热或冷却的液体可流过该线圈以改变配管和在其中流动的流体的温度。

处理单元106可以是配置成冷却或以其他方式处理通过端口108接收的流体的装置或装置的组合。处理单元106还可根据本文公开内容进行配置(参见，例如图2)。

端口108可以是流体通过其进出处理单元106的端口。端口108可以是物质或流体可流过的任何种类的端口。端口108可配置成使用配管104与处理部位102流体连接。端口108可包括便利连接的各种配件，包括但不限于：压缩配件、扩口配件、咬合配件、快速连接配件、鲁尔型配件、螺纹配件以及配置成使两个或更多组件之间流体或其他连接的其他组件。除了配件之外，端口108还可包括便利系统100使用的各种元件，包括但不限于：各种阀、流量调节器、适配器、转换器、旋塞阀、减速器和其他元件。在某些实施例中，可以有两个或更多端口108。该配置可便利不同系统与处理单元106一起使用。

图2示出根据某些实施例的处理单元106的方框图，其中实线连接表示流体和物质的实例流体流动连接，虚线连接表示信号和信息流动的信号连接。处理单元106可包括端口108、温度控制单元110、过滤器112、传感器114、泵116、处置单元118和界面120。

温度控制单元110可以是配置成冷却流体(或加热流体，根据需要达到受试者的期望温度)的单元。取决于流体和期望的结果可使用各种技术，包括但不限于：蒸汽压缩、热电冷却、散热器、其他技术或其组合。在某些实施例中，流体是从受试者101移除的CSF或其他液体，其稍后将返回至受试者101。在其他实施例中，流体是可循环以冷却流体或处理部位的传热流体。某些实施例可配置成向生物流体和传热流体两者提供冷却。

过滤器112可以是用于使第一部分物质和/或流体与第二部分物质和/或流体分离的装置。过滤器112的设计和类型可根据流体的类型和期望的过滤结果而变化。各种过滤器或其组合可用来实现不同种类的过滤。例如，过滤器可包括具有各种孔径和不同属性的过滤器，诸如超滤、微滤、粗滤和具有各种孔隙度的其他尺寸过滤器。过滤器的组合可包括空端(dead-end)过滤、深度过滤、切向流过滤、亲和过滤、离心过滤、真空过滤和/或其组合。在一实施例中，过滤器可配置成过滤细胞因子。参见美国专利号8,435,204，其通过引用并入本文以用于任何和所有目的。可过滤的细胞因子和其他蛋白质的实例可包括但不需要限于：EGF、嗜酸性粒细胞趋化因子、E-选择素、fas配体、FGF2、Flt3配体、分形趋化因子、G-CSF、GM-CSF、GRO、ICAM、IFNa2、IFNg、IL10、IL12p40、IL12p70、IL13、IL15、IL17、IL1a、IL1b、IL1ra、IL2、IL3、IL4、IL5、IL6、IL7、IL8、IL9、整联蛋白、IP10、L-选择素、MCP1、MCP3、MDC、MIP1a、MIP1b、PDGF-AA、PDGF-AAAB、P-选择素、RANTES、sCD40L、sIL2R、TGFa、TNF、TNFb、VCAM、VEGF等。在一些实施例中，过滤器可配置成捕获和吸收大部分细胞因子所在的、约10至约50kDa范围内的细胞因子。

传感器114可以是用于生成和/或接收信息的装置。在某些实施例中，传感器114可在处理之前、之后和/或期间接收或生成关于从处理部位102处抽出的流体的特征的信息。该特征可包括例如温度、压力、至处理部位102的流体流速、源于处理部位102的流体流速、流体中污染物的量、流体中污染物的类型、流体的其他测量值和/或其组合。传感器114可配置成生成或接收关于系统100的组件的信息，诸如温度控制单元110的状态、温度控制单元110的效率评价、过滤器112的状态、过滤器112的效率评价、泵116的状态、泵116的效率评价和系统内堵塞的指示。虽然传感器114示为在处理单元106内，但一个或多个传感器114也可位于系统100中的其他地方和/或与其他位置协作。例如，传感器114可包括配置成从受试者101获取读数的传感器。传感器114可将数据转换成计算机和/或人类可读的表示以进行处置和审查。尽管在系统100内示出为单个传感器，应理解，不需要仅有单个传感器。可使用任何合适数量的传感器来在整个系统中获取一个或多个读数。

在一些实施例中，传感器114可选择或优化成用于每小时约0至约1200毫升的流速、约100至约125立方厘米的体积、和约0至约20mmHg的压力。这些测量值范围可能会在系统中遇到，诸如CSF或热交换流体的流速、体积和压力。在一些实施例中，流量传感器在每小时约0至约2400毫升的范围内可能是准确的，压力传感器可具有约-50mmHg至约300mmHg的有效操作范围。在一些实施例中，传感器114可具有约20ms的响应时间。在一些实施例中，传感器114可以是配置成在约4℃至约70℃之间具有+/-0.5℃的精度的温度传感器。合适的传感器可包括由瑞士SENSIRION提供的流量传感器、犹他州Midvale的UTAH MEDICAL的压力传感器以及威斯康星州Madison的SCILOG的温度传感器。

泵116可以是用于诱导流体流过处理单元106的一个或多个部分的任何装置。在某些实施例中，泵116可以是蠕动泵，其可降低对复杂泵组件进行灭菌的需要；然而，也可使用其他类型的泵。泵116的操作可通过修改泵116的操作参数来控制。这使得能够改变泵116的流速、压力和/或其他参数。泵116还可用来从处理部位102抽出流体和/或将流体返回至处理部位102。在具有多内腔导管的某些实施例中，每个内腔可具有一个泵。

处置单元118可以是配置成控制处理单元106的操作的装置，例如，通过发送信号至温度控制单元110、过滤器112、传感器114和/或泵116。在一些实施例中，响应于界面120的输入来发送信号。在某些实施例中，处置单元118可处置信息，诸如从传感器114和/或界面120接收的数据，并基于该信息做出决策。在某些实施例中，处置单元118本身可基于该信息做出决策。例如，处置单元118可包括用于运行配置成接收输入、做出决策和提供输出的指令的处理器和存储器。处置单元118可进一步配置成从系统100的各种传感器接收并记录数据或结果。

界面120可以是配置成接收输入和/或提供输出的装置或装置的系统。在某些实施例中，界面120为键盘、触摸板、受试者监测装置和/或配置成接收输入的其他装置。例如，医疗保健专业人员可使用界面120来启动或停止系统100和修改系统参数，诸如程序的绝对持续时间、泵的速度和其他参数。界面120还可包括显示器、扬声器或用于发送用户可检测信号的其他装置。在某些实施方案中，界面120可包括配置成发送通信至其他装置的网络界面。例如，界面120使得处理单元106能够与其他冷却系统、过滤系统、流量控制装置、服务器和/或其他装置进行通信。

系统100和/或处理单元106可包括各种流量调节器和传感器以促进或以其他方式控制流体在整个系统100中的流动。流量调节器可以是配置成调节系统100的一个或多个流体流动特征的装置。这些特征可包括但不限于流速、方向和压力。流量调节器可包括用于控制流动特征的各种组件或子系统且可包括压力调节器、背压调节器、传感器和/或其他装置。流量调节器可通过系统的其他组件(例如，处置单元118)进行控制。

图3示出用于处理处理部位102附近的流体的多导管系统。第一导管130可位于第一位置且第二导管131可位于第二位置。第一和第二位置可流体连接(例如，含有CSF的空间的两个不同部分)。第一导管130可部署在含有CSF空间的比第二导管131位置更接近颅骨的部分中。例如，第一导管130和第二导管131可以距离大于一个椎骨隔开插入。在一些实施例中，第一导管130和/或其端口132可位于受试者101的大脑附近或其内(例如，在脑室中)，在脊柱的腰部区域中，在脊柱的颈部区域中和/或在其他合适的位置中。如图所示，第二导管131插入到脊柱部分140包括椎骨142的含有CSF的空间中。如图所示，第一导管130具有用于返回流体144的多个端口132，且第二导管131具有用于抽出流体144的多个端口132；然而，其作用可逆转，即使是在处理期间(例如，第一导管130抽出流体144，而第二导管131返回流体144)。

虽然导管130示为进入两个不同的区域(例如，通过两个不同的手术部位)，但其不需要如此配置。在一些实施例中，两个导管130、131可通过单个手术部位插入，且其中一个导管可前进一段距离以远离另一个导管。另外，导管130、131示为单内腔导管，但其不需如此。导管130、131可具有多个内腔。另外，导管130、131不需要具有端口132。相反地，例如，导管130、131可包括用于使传热流体循环以冷却或加温流体144和/或处理部位102的内腔。虽然导管130、131示为具有多个端口132，但在一些实施例中可仅有单个端口132。另外，端口132可按各种配置布置在导管130上或沿导管130布置。

图4示出根据某些实施方案、用于处理脊柱区域140中处理部位102的流体的系统和方法。某些实施方案可包括受试者101的脊柱200的一部分，其包括椎骨142、运载流体144(例如，包括CSF的流体)以及多内腔导管130。多内腔导管130可包括使处理部位102与配管104流体连接的第一端口或第一多个端口132和第二端口或第二多个端口134。如图所示，第一体积的流体144通过第一端口132进入多内腔导管130并穿过其进入配管104的一部分中(例如，配管104通向端口108的部分)。第二体积的流体144从配管104的一部分进入多内腔导管130并通过第二多个端口134离开多内腔导管130。

图5示出根据某些实施方案、用于处理脑室的系统和方法。在该特定实例中，导管130以通常称为体外脑室引流的配置与受试者的大脑210的脑室流体连接。在一些实例中，系统可配置成一次冷却一个以上脑室，诸如通过将导管置于一个以上脑室中或使用多个导管用于脑室。在某些实施方案中，连接可经由体外脑室引流系统实现。例如，导管的末端可置于大脑的侧脑室中。

尽管图3-5示出了接入一部分脊柱200或一部分大脑210中的CSF，但本文所公开的实施例不需要限于那些区域或那种流体。实施例可与其他流体、位置或位置的组合(例如，位于脑室中的导管和位于一部分蛛网膜下腔中的另一导管)一起使用。例如，一个或多个单内腔导管可用来传送流体144。而且，冷却不需要限于一个冷却回路。例如，在蛛网膜下腔和脑室之间可能有一个以上的冷却回路。作为另一个实例，解剖位置可以是血管，流体可以是血液。

导管设计

在某些实施例中，导管130可包括一个或多个内腔。导管130可以，但不需要，还包括将一个或多个内腔与处理部位102的流体144流体连接的端口。导管130通常可配置成柔性、可导航且防损伤的。导管130能够感测温度、颅内压和/或其他参数。导管130的尺寸可大约大于或等于6French且为约20至约120cm，以能够附接至远程配管(例如，配管104)、控制台(例如，处理单元106)或其他单元；然而，也可使用其他尺寸。在一些实施例中，导管尺寸可以是约5French。

温度控制内腔。在某些实施例中，导管130可包括温度控制内腔。温度控制内腔可以是用于循环传热流体的一个或多个内腔并配置成冷却流过导管不同内腔(例如，邻近温度控制内腔的入口或出口内腔)的流体，修改流到导管外部的流体(例如，流过处理部位102的CSF)的温度或其组合。温度控制内腔可含有多个流动路径或通道以便在温度控制内腔内循环传热流体。在某些实施方案中，温度控制内腔可大致沿导管130向下延伸，然后原路返回以促进传热流体的流入和流出。在某些实施例中，传热流体可沿导管向下延伸并终止于空端。内腔可以是贝壳状的(scalloped)或具有增加表面积和增加或减少温度控制能力的结构。例如，温度控制内腔的内表面可具有内部鳍片、脊或其他结构，以促进热量从传热流体至例如围绕导管的流体的交换。

入口和出口内腔。在某些实施例中，导管130可配置有一个或多个入口和/或出口内腔。这些内腔可配置成用于流体144的流入和流出，照此可通过导管130中的开口与处理部位102的流体成流体连接。在某些实施例中，导管130不需要具有入口和出口内腔两者。例如，导管可配置成仅用于引流流体144，于是可仅具有出口内腔。作为另一个实例，仅配置成用于添加流体144的导管可仅具有入口内腔。

图6示出具有入口内腔212、温度控制内腔214和出口内腔216的导管210的实例实施例的横截面。如图所示，温度控制内腔212设置在入口内腔212和出口内腔216之间。另外，温度控制内腔214可具有比入口内腔212和出口内腔216相对更大的表面积。

图7示出具有入口内腔212、四个温度控制内腔214和出口内腔216的导管220的实例实施例的横截面。温度控制内腔214位于导管220的外围附近。这些内腔214可与球囊或导管220的其他外部特征流体连接。

图8-10示出具有探针以提供刚性的导管230的实施例。图8示出包括温度控制内腔234的导管230的横截面。图9示出具有插入的探针238的导管230。

图10示出在移除探针238之后处于卷绕形态中的导管230。若导管内不存在探针238，导管230可构建成形成大致卷绕、扭转或以其他方式扭曲的形状。

增加的表面积。在某些实施例中，导管可配置成具有增加的表面积以促进温度控制。增加的表面积可由具有贝壳状、凸形或其他不一致或复杂外形的导管产生以提供额外的表面积。

传热流体。可使用各种传热流体，诸如盐水或全氟化碳。在某些实施例中，可在温度控制过程的不同部分使用不同的传热流体。例如，温度控制过程可用盐水作为主要传热流体开始，然后在一段时间后停止使用盐水并使用全氟化碳和/或其他物质。或者，可使用流体的混合物，在该过程期间这样的混合物保持恒定和/或变化。

混合元件。在某些实施例中，可能存在便于返回流体混合以促进冷却的返回流体和仍在处理部位102中的流体进行混合的导管元件或特征。增强混合的元件可在受试者101的体外或体内。在一个实例中，导管130可包括螺旋或双螺旋设计以产生被动CSF流的破坏和湍流以及对于处置的CSF来说更多内源性的混合和交换。其他实例包括漩涡或湍流的产生以通过射流或定向外流的使用来增强混合。在其他实例中，诸如沿导管130的长度或在其内的小鳍片、非平面表面、肋状部分、球囊和/或其它系统可促进内源性和处置的CSF的混合和/或交换。

导管材料。导管或其部分可配置成利用特定的材料以促进或阻止特定的效果。例如，材料可选择成促进或阻止热传递至导管的特定区域。特别地，参照图7，可设置隔热体以限制入口内腔212被温度控制内腔214冷却。这可能是有利的，因为入口内腔214中的流体正离开身体，冷却该流体可能对处理部位102的温度影响不大。相反地，出口内腔214可不具有隔热体或配置成促进出口内腔214中的流体被流过温度控制内腔214的传热流体冷却。类似地，可能存在材料将热朝向或远离导管外部移动。

感染缓解。导管130、配管104和系统100的其他部分可配置成降低处理部位102感染或污染的可能性。例如，导管的材料可涂布有排斥蛋白质的涂层、排斥微生物的涂层、抗生素涂层和/或含银的涂层(例如，银纳米粒子)以阻止感染。作为另一个实例，保护性密封剂可添加到大脑。在一些实施例中，抗微生物的组分(例如，洗涤剂)可添加到系统内的附接点以提供增强的感染控制。

温度控制球囊

图11-14示出包括温度控制球囊的实施例。温度控制球囊可配置成置于与侧脑室的壁相接触处。温度控制球囊可通过使传热流体在接触处理部位102附近的组织的可扩张部分中循环来冷却脑实质、脊髓或其他目标以改变温度。当用于脑室中时，球囊的充胀可使CSF在脑室中移位。

图11示出具有温度控制球囊242的导管240的实施例。路径244设置在球囊中或球囊上，传热流体可流过该路径244。球囊可通过注入空气、流体或经其他方式扩张。除了路径244之外，存在有延伸通过球囊的内腔246。内腔246可运载CSF、传热流体或其他流体。

图12示出具有温度控制球囊252的导管250的实施例。温度控制球囊通过传热流体扩张并填充有传热流体。与导管240不同，该导管250不包括额外的内腔246。

图13示出具有温度控制球囊262、阀264和额外的内腔266的导管260的实施例。与导管250的温度控制球囊252一样，导管260的温度控制球囊262通过传热流体扩张并填充有传热流体。当球囊252填充传热流体时，除了控制邻近球囊外部的材料的温度(例如，加热或冷却)之外，传热流体可改变行进通过额外的内腔266的流体的温度。阀264可配置成控制传热流体通过导管260的流量。

图14示出包括多个球囊272、入口274和出口276的导管270的实施例。

传感器

各种实施例可包括用于监测温度、颅内压和其他测量的传感器。

压力传感器。在某些实施例中，导管可包括定位在导管上、导管中或绕导管定位的压力传感器。压力传感器可用来检测整个流动回路中的状况，和检测堵塞。球囊可定位在导管上并可用来部署柔性压力传感器。在其他实施例中，柔性压力传感器可印刷在基底(例如，硅酮)上。

温度传感器。温度传感器(例如，光纤或热电偶)可用来感测给定点或一系列点处(例如，在处理部位102、沿导管、沿配管104、在系统100中或在其他位置)的温度或温度梯度。温度传感器可配置成收集脊髓中或脑实质中或组织本身中的第一读数。可存在末端传感器和阶梯算法，使得每隔x秒检查一次温度。在另一个实施例中，体外的温度传感器可从组织中的温度传感器以及体内CSF中的温度传感器进行读取，且算法可每隔x秒检查温度以读取温度。虽然存在温度差异，但系统可配置成继续冷却或增加传热流体的流速。

替代的体积测量。在某些实施例中，可能需要监测已移动通过系统100的流体的体积。例如，基于控制返回系统中的冷却CSF的流动来控制温度的实施例可能是流速依赖性的。在这样的实施例中，可能需要追迹返回至系统的冷却CSF的体积，以判定冷却的CSF是否胜得过血液正带回大脑的热量。

在一些实施例中，从处理部位102抽出流体的速率在约0.01mL/分和约100mL/分之间。在一些实施例中，流体速率可为约0.1mL/分至约10mL/分或约8mL/分至约20mL/分。流体可按流体被抽出时大致相同的速率返回，或可以是不同的速率。然而，根据应用，所抽出或返回的量可能更高或更低。该量可根据各种因素变化，包括但不限于：所抽出的流体的类型、流体的粘度、处理部位102中流体的量和其他因素。流体的粘度可随时间变化，并根据特定的受试者101发生变化。例如，患有脑膜炎的受试者101体内的CSF粘度可能不同于没有脑膜炎的受试者101体内的CSF粘度。

作为另一个实例，在手术期间颅内压可能下降，可能需要确定已移除的流体的体积。移除的体积可以各种直接和间接的方式测量。在某些实施例中，可使用一个或多个流量计。例如，流量计可放置成监测从处理部位102抽出的流体的量。另一个流量计可放置成监测返回至处理部位102的流体的量。在流体由系统(例如，在袋中)存储的实施方案中，可测量袋中的流体的量以确定从处理部位102抽出的体积。例如，可称量该袋以确定移除的体积。

脑血流量测量。在某些实施例中，系统100还可测量脑血流量。例如，可使用Kety-Schmidt惰性气体技术、经大脑的双指示剂稀释技术和/或其他技术来测量患者的脑血流量。可使用脑血流量的监测来感测和避免血管收缩。

脑电图(EEG)监测。在某些实施方案中，系统100可包括EEG或与EEG合作以从受试者的大脑读取信号。特别地，可存在设置在系统的导管上的EEG电极或其他传感器。除了导管上的EEG电极之外或作为其替代，可存在置于受试者皮肤上的表面电极。监测可以是连续的或间歇的。EEG监测的结果可用来促成各种结果，包括但不限于：复温后大脑活动和功能的预测和预后。EEG监测也可使用滴定法测量疗法来用于癫痫发作控制。

诱发电位监测。在某些实施方案中，系统100可配置成接收诱发电位测试结果和/或进行诱发电位测试。诱发电位测试可响应于神经刺激来测量受试者神经系统(例如，脊柱部分)的电活动。诱发电位测试结果可用来用滴定法测量冷却量。例如，该系统可检测诱发电位20％的下降并增加或降低温度。该系统可将诱发电位的频率降低一个百分比并一直降低温度直至达到最小阈值(例如，温度阈值或诱发电位测试结果阈值)。

测量颅内压。系统100可配置成读取颅内压并使用该读数来修改治疗。在一些实施例中，颅内压可基于眼内压的读数来估计。在一些实施例中，系统100可外推热调制、流量特征、温度读数、流速读数和其他参数作为替代的颅内压。例如，可外推特定的感测流速读数以判定颅内压是高或是低。

安全系统

本文所述的系统和方法可包括各种安全系统以促进受试者101的安全治疗。

避免血管收缩的模块。对于某些个体来说，过度冷却可能造成血管收缩，这可能导致头痛或其他问题。血管收缩本身可表现为压力变化。所公开系统的实施例可追迹压力并将其合并至系统管理算法中。特别地，该算法可配置成引起冷却直至检测到压降(例如，约2-3mmHg、约5mmHg或其他压降)为止，然后将冷却保持在该水平上。

区室化检测。在温度控制系统的某些使用中，可能存在在载有CSF的空间内区室化的风险。例如，在载有CSF的空间中解决脑积水、蛛网膜下腔出血、卒中或凝块的手术中，可能需要利用具有多个压力传感器的系统来检测潜在的区室化。与此相反，在某些使用中，可能不太需要进行区室化检测。例如，胸腹动脉瘤手术，可能已知在大脑或其他载有CSF的空间的不同区室之间将会有良好的连通。

在一些实施例中，系统100可配置成监测在大脑、其他载有CSF的空间和/或导管本身内多个点处的流体流速和压力。如果存在正常压力脑积水或其他堵塞，那么当导管试图抽出流体却不能时，则可能存在压力峰值和流量减小。根据测量的压力和/或流速，可能会导致数值的梯度。根据低或高的读数所在的位置(例如，在特定的压力或流量传感器处或其附近)，可对有问题的位置进行三角化。例如，系统可确定问题位于颈部、胸部或脑室空间内。

堵塞检测和防止。某些实施例可配置成避免、检测和解决系统内的潜在堵塞。例如，在某些实施例中，导管可包括多个入口和出口以使阻塞或堵塞的影响最小化。导管的内腔可包括特定的形状以阻止阻塞。例如，内腔可组合各种大小、形状(例如，正方形、椭圆形和圆形)以阻止阻塞。堵塞可通过对预期和实际流速、压力和其他特征的监测来检测。例如，如果测量的压力显著高于或低于预期，该读数可能表示在系统内存在潜在的阻塞或堵塞。

安全机构。系统可配置成确定受试者如何和/或以何种程度对治疗交付做出响应。在一些实施例中，系统可配置成判定受试者是否对治疗交付有不良反应。例如，系统可判定受试者是否太冷，受试者是否正经历脊柱性头痛或其他不良反应。系统还可判定受试者是否对治疗没有反应或没有足够的反应。响应于受试者对治疗有不良反应或反应不足的判定，系统可改变治疗参数，诸如治疗的持续时间或温度或流量的斜坡。温度或流速的逐渐增加可比使温度或流速快速变化提供更高的安全性。在一些实施例中，系统可基于心血管、神经系统的读数或其他参数或读数来测量受试者对治疗的反应。参数和读数可包括但不限于：心率、血压、血氧水平、EEG结果、诱发电位和/或其他读数或其组合。

使用方法-通常为体外温度控制。

体外温度控制。图15示出使用用于处理生物流体的处理单元的方法300，包括开始的步骤302，抽出一定体积的流体的步骤304，处理该体积的流体的步骤306、测量特征的步骤308，返回该体积的流体的步骤310，判定的步骤312，更新参数的步骤314以及结束的步骤316。该方法300可与各种实施例一起使用，包括系统100。

虽然该方法300描述成对特定体积的流体进行，但该系统也可对连续的流体流动进行操作。即，系统100不必抽出一定体积的流体，等待该体积被处置并返回，随后再抽出另一体积的流体。该方法可遵循连续的过程。类似地，虽然图15似乎示出一系列连续的步骤，但所描述方法的步骤也可同时发生。例如，系统100可同时执行图15中所示步骤中的一些或所有。例如，系统100可同时抽出和返回流体。

方法300可在开始的步骤302开始。该步骤302可包括激活系统100的一个或多个组件。该步骤302还可包括或遵循各种准备步骤。这种步骤可包括安装温度控制组件，添加传热流体，安装过滤组件，选择和准备处理部位102，安装配管104，校准组件，灌注系统的组件和其他步骤。

选择和准备处理部位102的步骤可包括选择特定的处理部位102。例如，医疗保健专业人员可选择可能受益于在处理部位102进行处理的受试者101。准备处理部位102可包括识别手术的解剖位置以接入处理部位102(例如，在脊柱部分142中，如图4所示)，对该位置进行灭菌或以其他方式准备该处理部位102以用于该程序。选择并准备处理部位102可根据本申请中描述的系统和方法或通过其他方式来执行。

在一些实施例中，准备处理部位可包括将硬膜外针置于引入器中，使用该针和引入器接入受试者101的蛛网膜下腔，移除该针同时将引入器留在合适的位置上，放置导丝，使用固定装置将导管固定至患者，剥离引入器，将处理系统100连接至导管，以及使用经导丝的放置技术来植入导管。在准备期间，荧光透视可用来验证接入蛛网膜下腔，验证导丝的放置并确认导管的放置。

安装配管104可包括连接系统100的各种组件。该步骤可包括将配管104和导管130安装至处理部位102。该步骤可包括将多内腔导管插入到解剖位置中以将处理部位102放置成与系统100流体连接，使得流体能够抽出到端口108中并返回至处理部位102。

校准组件可包括设置用于系统100的初始参数。该步骤可包括建立初始流速、初始温度控制速率、初始压力和其他初始参数或系统设置。初始参数可基于观察到的或预测的临床测量，包括但不限于：处理部位102中流体的估计量，受试者的健康，滞留与透过的预测比率，和其他因素。

灌注系统100可包括将灌注溶液添加至系统100组件中的一个或多个。根据系统100的配置，灌注可能是必需的使得一个或多个组件有效运行。取决于处理部位102、流体和受试者，可灌注一个或多个组件以改进受试者的舒适度和健康。在某些应用中，可灌注系统100以使得能够在抽出一定体积的流体的同时返回一定体积的流体。这对处理部位102具有相对较小体积的流体(例如，CSF)或另外地对体积的相对变化敏感的应用来说是特别有用的。取决于处理类型、程序的长度和其他因素，灌注流体可在过滤程序期间添加以补足在该程序期间失去或使用的流体。

在步骤304，从处理部位102抽出一定体积的流体。在某些情况下，可使用位于系统100内的泵或装置(例如，泵116)抽出流体。泵可用来从处理部位102抽出一定体积的流体。一旦流体从处理部位102抽出，流体可穿过配管104并经端口108进入到过滤系统102中。

在步骤306，处理该体积的流体。流体的处理可包括温度控制(例如，使用温度控制单元110)、升温(或允许流体升温)、过滤(例如，使用过滤器112)、其他处理技术和/或其组合。在某些实施例中，可连续或渐进地处理流体，诸如通过另一个过程、系统或单元再次冷却和/或过滤。

在某些实施例中，温度控制或升温的速率可通过改变所使用的传热流体(例如，从具有高比热容的传热流体变为具有低比热容的传热流体)来改变。例如，如果传热流体是盐水，则可用全氟化碳代替盐水以实现不同的温度控制速率。特别地，可能存在一实施例，其中使用盐水作为传热流体，在特定的时间量(例如，检查传感器的三个循环)之后如果测量到的温度未发生显著量的变化(例如，1℃)，那么可从系统中去除盐水并用不同的传热流体(例如，全氟化碳)代替以试图改变温度。

存在使流体复温的各种方式。在某些实施例中，传热流体的流速可减小(例如，流速可从约30mL/分降低至约15mL/分再至约5mL/分)，或可减少所使用的传热流体的量。也可使用其他方式。

在步骤308，可测量受试者101、处理部位102、流体和/或系统的特征。测量特征可包括间歇或连续采样和/或监测感兴趣的特征或参数。虽然该步骤308示为在流体306过滤之后发生，但步骤308可发生在收集有用数据的过程300期间的任何点上。

在某些实施例中，测量特征可包括在处理之前、期间或之后测量从处理部位102抽出的流体的特征。所测量的特征可包括特定污染物、蛋白质、化合物、标志物和存在的其他流体组分的存在或其量。作为另一个实例，也可测量透过体积与滞留体积的比率、源于处理部位102的流体流速、流体温度、流体不透明度或半透明度或透明度、绝对滞留液的流速和至处理部位102的流体流速。还可测量系统100的性能特征。例如，可测量过滤器112的效率、过滤器112的状态(例如，经界面210)和系统100性能的其他标志物。

在某些实施例中，测量的特征可包括关于受试者或医疗保健提供者的输入的信息。例如，系统100可监测受试者的血压、心率、应力和其他信息。除了定量特征之外，也可进行定性测量。例如，可测量受试者的不适和其他特质。这些和其他数据可通过传感器224测量和/或通过可操作地连结至系统100的输入装置(例如，键盘、触摸屏、受试者监测装置和用于接收输入的其他装置)输入到系统中。

在步骤310，一定体积的流体返回至处理部位102。在某些实施例中，流体过滤一完成就将流体返回至处理部位102。在某些实施例中，流体的流速可控制。例如，一定体积的流体在返回处理部位102之前可在系统100的一区域中进行一段时间的缓冲。缓冲可用来使流体的返回速率平稳，从而留出时间使流体达到特定温度，留出时间使特定的添加物在流体内进行混合以及用于其他原因。

在某些实施例中，流体返回至处理部位102的速率和/或压力受到控制(例如，通过流量调节器)。例如，流体的返回受到控制，使得流体按一定速率或按一种方式返回，从而保持处理部位102内的体内平衡。在某些实施例中，这可通过使流体按与当前从系统抽出流体相同的速率返回来实现。在某些实施例中，流体可按与移除流体大致相同的流速返回。从系统移除的流体体积和返回至系统的流体体积可能不相等。这可能是从处理部位102移除显著量的污染物时的情况。在某些实施例中，可通过添加额外的流体来补足该差异。

在某些实施例中，特定体积的额外流体可返回至处理部位102。额外的流体可以是非从处理部位102抽出的流体，之前从处理部位102抽出的流体，从不同的处理部位102抽出的流体，合成产生的流体，这些的混合物，或以其他方式不同于步骤304中从处理部位102移除体积的流体。额外的流体的返回可用来，例如，补偿过滤掉的流体体积，特别是在开始402时处理部位102仅包含少量流体的情况下。

在某些实施例中，一个或多个治疗剂可在流体返回至处理部位102之前添加至流体。流体可用特定的药理剂处理或与其相混合。例如，当流体是CSF时，该药剂可配置成绕过血脑屏障。药剂可包括但不需限于：抗生素、神经生长因子、消炎剂、止痛剂、设计成使用鞘内方式递送的药剂、设计成影响特定病症(例如，脑膜炎、阿尔茨海默病、抑郁症、慢性疼痛和其他病症)的药剂和其他药剂。

作为具体的实例，处理部位102可以是受试者的含有CSF的空间，诸如蛛网膜下腔或者已知或认为含有CSF的另一空间。该空间可仅具有总共约125ml的CSF，并且如果该水平下降至某个阈值(例如，约85ml)以下，受试者可能经受不期望的副作用。如果特定大量的现有CSF包含不期望的化合物，透过液的体积可足够得小使得处理部位102中的流体水平下降至阈值以下。因此，系统100可返回一定体积的额外流体(例如，人工CSF或其他合适的流体)以调节返回的抽出CSF的量和需要返回的量之间的差异，以便保持处理部位102的体积在阈值量以上。

在某些实施例中，流体的抽出和返回可按脉冲方式发生。例如，系统100可抽出特定体积，随后停止抽出额外的流体。抽出的体积通过过滤或其他系统进行处置并进行缓冲(例如，在组合器116进行)。源自缓冲器的过滤量可按大约相同的速率和/或与从处理部位102抽出的下一个体积大约相同的总体积返回至处理部位102。该过程可允许系统保持处理部位102的体积水平相对一致且在处置时间(例如，从处理部位102抽出流体和流体返回至处理部位102之间的时间)很长的情况下可能是有用的。

在步骤312，进行判定。该判定可由例如医疗保健专业人员、处理器系统或其组合做出。例如，医疗保健专业人员可分析测量的特征并得出结论。作为另一个实例，处置单元118可使用算法或通过其他机制来分析测量的特征。该判定可基于测量的参数、计时器、时间表或其他机制。可使用该判定以随着时间改变系统100的参数并处理特定的测量特征。

例如，可作出关于处理部位的冷却和/或升温速率的判定。例如，基于测量的特征，温度控制的速率基于目标处理时间或处理速率可能太低或太高。

作为另一个实例，可做出有关从处理部位102抽出流体和/或将流体返回至处理部位112的流速的判定。例如，可能需要使流体抽出和返回的速率大致相同。具体地说，如果从处理部位102抽出的流体比返回的多，那么处理部位102中流体的体积可能总体减小。这可能是不期望的，因为对某些流体和某些处理部位102而言，如果处理部位102的体积超过特定阈值，则可能发生不期望的副作用。例如，在抽出的流体是CSF的情况下，流速可能是这样的，使得在一小时的过程中从人类受试者移除的CSF体积不超过约5mL至约20mL。即，在一小时的时间段内流体的体积从其初始的起始体积起下降不会超过约5mL至约20mL。在某些实施例中，可能需要将绝对的滞留液流速保持在可接受的滞留液流速的某个范围内。在某些实施例中，阈值可为约0.10mL/分至约0.30mL/分。在某些实施例中，阈值可以是约0.16mL/分。在某些实施例中，阈值可以是约0.2mL/分至约0.25mL/分；然而，在某些情况下其他值可能也是期望的。

基于测量的特征，可确定解决抽出和返回速率不一致的最好方式可能是降低流速以减小系统失去的流体的总体积。这可能意味着，尽管处理部位102的流体存在净损失，但该损失按较慢的速率发生。速率可足够慢，例如使得受试者的身体产生足够的流体来弥补该损失。

作为另一个实例，测量的特征可以是受试者所表达的不适。从受试者含有CSF的空间抽出CSF可能导致过度引流的症状，诸如脊髓性头痛。过度引流的症状可通过抽出的CSF不超过阈值量来避免或以其他方式解决。然而，特定的阈值可能因受试者而变化。就这点而言，预测的阈值可能与实际阈值不同，且受试者可能比预期更快地出现症状。响应于受试者表达出的不适感觉，医疗保健专业人员可确定可能需要改变该过程的参数。

在某些实施例中，在步骤312，处置单元118和/或医疗保健专业人员可判定该过程应完成。在这一点上，该流程移至结束的步骤316。在某些其他实施例中，在步骤312，处置单元118和/或医疗保健专业人员可判定该过程应大致不变地继续进行。一经判定，流程图可返回到步骤304。在其他实施例中，在步骤312，处置单元118和/或医疗保健专业人员可判定该过程的一个或多个参数应改变。一经判定，流程图可移至步骤314。

在步骤314，系统100的一个或多个参数响应于步骤312中所做的判定而改变。要改变的参数可包括流入速率、流出速率、温度控制量和其他参数。这种参数可经由例如，发送信号至泵116或系统的其他组件以修改参数的处置单元118来进行改变。在某些实施例中，参数可通过端口108接收的输入来手动改变。这可包括由医疗保健专业人员输入的参数。在某些实施例中，参数可基于抽出体积和返回体积之间的差异(例如，损耗率)、目标温度控制速率和实际温度控制速率和其他目的来进行更新。

在某些实施例中，更新参数的步骤314可包括改变流体的流动方向。例如，系统可包括多个处理系统，可通过操纵用于改变流体流动方向的阀或其他机构将流体引导至该处理系统。步骤314可包括将流体流动从一个处理系统改变至不同的处理系统。这可响应于第二处理系统比例如第一过滤系统更适于过滤特定污染物的判定。

在某些实施例中，更新参数的步骤314可包括修改配管在处理部位102处的定位。例如，一个或多个流入或流出管114可能变得阻塞或以其他方式以减小的容量运行。作为响应，可调节配管104或以其他方式修改配管104以解决容量减小的问题。可通过灯光、警报或其他标记来提醒医疗保健专业人员注意该问题。

在某些实施例中，更新参数的步骤314可包括清洗或以其他方式修改系统100的一个或多个组件，诸如过滤器112。这可通过例如改变背压和泵速来实现。

在某些实施例中，更新参数的步骤314可包括感测系统的特征以判定过滤器112或系统的其他组件是否正在经历阻塞。所感测的特征可包括读取过滤系统的警报状态或检测过滤器中的压力增加，其中系统流速或系统的其他参数未发生改变。响应于系统100中可能存在阻塞的判定，可增加通过过滤器的滞留液端口的流速。增加流速可以是使用者或系统打开背压阀(例如，流量调节器的背压阀)的结果。阀的打开可导致流体通过一个或多个过滤器的一个或多个滞留液端口涌入到废物收集区域中。流体的涌入可导致返回至处理部位102的流动减小至零甚至负速率。因此，用于控制流速的执行机构或系统可考虑由于该过滤器清除机制而导致的流体损失量以及对患者的可能影响。

在步骤316，该过程结束。在该过程完成之后，可执行各种收尾(wind-up)步骤，包括但不限于：对受试者施加绷带，拆解系统100的一个或多个组件，分析抽出的流体量，分析滞留液以及其他步骤。

使用方法-通常为在处理部位的直接温度控制

处理部位中的温度控制。图16示出用于在处理部位102进行温度控制的方法320。特别地，方法320可以是图15中针对处理部位102直接温度控制的方法300的修改版本。方法320可包括开始的步骤322、施加处理的步骤324、测量特征的步骤326、判定的步骤328、更新参数的步骤330和结束步骤322。该方法可与某些实施例一起使用，包括系统100。

开始的步骤322可大致类似于方法300的步骤302且集中于直接在处理部位102内进行温度控制。特别地，该步骤322可包括将导管130插入到处理部位中，该导管130具有配置为用于使传热流体循环的至少一个温度控制内腔。该步骤322还可包括准备处理单元106以用于导管130内传热流体的温度控制和循环。

施加处理的步骤324可包括引起温度控制、引起升温或以其他方式处理该处理部位102。这可包括但不需要限于：使传热流体在导管130的温度控制内腔内循环。传热流体可由温度控制单元110冷却和/或升温。传热流体可按特定速率、温度、体积和其他特征进行循环。这些特征可在温度控制单元110处进行修改。

测量特征的步骤326可包括测量传热流体、处理部位和/或系统其他部分的特征。该步骤326可类似于方法300的步骤308。

判定的步骤328可包括判定如何处置处理部位102。该步骤可类似于方法300的步骤312中进行的判定。例如，判定的步骤328可包括判定如何将测量的特征与期望的处理目的和目标进行比较。特别地，温度控制的当前速率可与温度控制的期望或目标速率进行比较。可能作出处理的特定参数可能需要改变以达到期望的临床结果或其他结果的判定。如果作出系统100的一个或多个参数需要或应当改变的判定，该图的流程可移至更新参数的步骤330。如果作出处理应当结束的判定，那么流程可移至结束的步骤332。

更新参数的步骤330可包括基于判定的步骤328来修改系统100的一个或多个参数。更新参数的步骤330可类似于更新参数的步骤314。该步骤330可包括改变传热流体的温度、传热流体的流速、传热流体的类型和/或处理的其他参数以更紧密地追迹期望的处理目标。

在步骤332，该过程结束。在该过程完成之后，可执行各种收尾步骤，包括但不限于：对受试者施加绷带，拆解系统100的一个或多个组件，分析处理结果和/或其他步骤。

使用方法-特定的温度控制方法和算法

图17和18示出用于控制处理和更新参数的实例方法。特别地，图17示出用于控制温度的实例方法400。用于控制温度的方法可与图15和16中所述的方法结合使用或替代其。该方法可包括开始处理的步骤402，读取传感器的步骤404，判定是否达到目标的步骤406，执行健康检查的步骤408，继续处理的步骤410，判定是否结束处理的步骤412，以及停止处理的步骤414。

方法400起始于开始处理的步骤402。方法400可在已执行各种准备步骤之后开始。特别地，温度控制和感测系统可配置成冷却流体并读取传感器。例如，可将温度控制导管插入到受试者脊柱含有CSF的空间中和/或插入到受试者的一个或多个脑室中。该系统可配置成冷却受试者体内的流体(例如，通过使传热流体通过导管循环来进行)和/或抽出流体，冷却抽出的流体并返回该流体。

读取传感器的步骤404可包括从各种传感器读取传感器信息。传感器可以是温度传感器、EEG传感器、颅内压传感器、流速传感器和/或用于读取与受试者、流体或其他来源有关的信息的其它传感器。在某些实施例中，读取传感器可包括测量功能性生物标志物(例如，颅内压、组织温度和细胞因子标志物)。在一些实施例中，一个或多个传感器(例如，导管内的压力或温度)可位于导管上或导管内，例如在导管的末端。可使用传感器信息来做出关于是否增加、减少、改变或维持处理的判定。

判定是否达到目标的步骤406可包括使用从步骤404接收的信息来判定是否达到目标。例如，目标可以是目标温度、目标流速、目标压力、目标时间、其他目标或其组合。如果测量值满足、超过、经过或落在目标值的特定范围内，则目标可能达到了。如果达到了目标，该流程则可移至判定是否结束处理的步骤412。如果未达到目标，该流程则可移至执行健康检查的步骤408。另外，在该步骤406之后，可修改目标。对受试者的处理可包括一个或多个目标。如果存在多个目标，则在目标之间可能存在依赖性(例如，第一或第二目标必须在移至第三目标之前达到)。

在一些实施例中，判定是否达到目标可像判定该系统是否设置成目标模式或已改变目标模式一样简单。例如，如果系统处于冷却模式中且随后系统检测到变化至保持模式，该方法则移至判定是否结束处理的步骤412。

执行健康检查的步骤408可包括检查受试者的健康。检查可使用步骤404中从传感器读取到的信息，该步骤408收集到的额外信息，健康专业人员的输入(例如，医生作出的观察报告)，受试者的输入(例如，所表达的不适)，其他来源或其组合执行。检查可导致有利或不利的健康决定。例如，不利的健康检查可能是患者所表达的不适、低至危险程度的身体核心温度、异常的心率、异常的心律、异常的EEG结果、异常的颅内压、超出预期范围的传感器读数、患者不利的健康状态的其他指示或其组合的结果。有利的健康检查可能是缺少不利的健康决定、在预期范围内的感测值、有利的受试者健康状态的其他指示或其组合的结果。如果健康检查是不利的，该流程则可移至判定是否结束处理的步骤412。如果健康检查是有利的，该流程则可移至修改处理的步骤410。

健康检查还可包括用于递送处理的系统的健康检查。例如，系统中检测到阻塞可导致不利的健康检查。作为另一个实例，如果对处理的修改未导致传感器读数期望的、预测的或预期的变化，系统则可能存在可能导致不利的健康检查的问题。

继续处理的步骤410可涉及在当前水平下继续处理或修改处理。处理的修改可基于传感器读数和目标之间的差异(可作为步骤406的一部分而执行)，步骤408的健康检查，关于是否结束处理的判定412或其他因素。可修改处理的各种参数，包括但不限于已经在上述更新参数的步骤314中已描述的那些参数。在修改处理的步骤410之后，该流程可移至步骤404。

判定是否结束处理的步骤412可在步骤408不利的健康检查或步骤406达到目标之后到达。如果目标已达到且没有更多的目标需要实现，该步骤412则可导致结束处理的决定。如果作为不利的健康检查的结果到达了该步骤412，则可能需要结束处理，例如，取决于健康检查的不利性的严重程度。例如，如果健康检查的结果表明朝向负面健康状态的微小趋势(例如，可能是头痛前兆的颅内压增加)，则可做出继续处理但不增加处理速率(例如，冷却速率或复温速率)的决定，以降低的处理速率，以维持的处理速率进行处理。

根据步骤412中的判定可到达停止处理的步骤414以结束处理。一旦处理停止，则可执行各种处理后的收尾(wrap up)步骤，包括但不限于上面参考步骤316所述的那些。

图18示出CSF的实例目标冷却模式。特别地，在时间t₀，温度为初始温度T_i。然后冷却CSF。如图所示，冷却CSF直到在目标时间t₁达到目标温度T_t为止。随后将CSF保持在目标温度T_t直到时间t₂为止。随后，保持目标温度T_t直到时间t₂为止。从时间t₂至时间t₃，流体升温或被允许升温至最终的温度T_f。冷却和复温梯度可通过图18中所示的方法管理。可考虑在本发明范围内，具有不同斜率、过渡、时间长度、温度调节等的其他冷却模式。

例如，目标温度T_t可包括但不需要限于：约25℃至约35℃、约25℃至约32℃、约28℃至约32℃、约29℃至约31℃、约31℃、约30℃、约25℃或其他温度。从初始时间t₀至目标时间t₁的时间可包括但不需要限于：约50分至约70分、约60分、约30分、约5分、约10秒至约40秒、约20秒至30秒或其他时间段。可保持目标温度T_t直到时间t₃为止，其从到达目标时间t₁的时间开始可包括但不限于：约50分至约70分、约60分、约30分、约5分、约10秒至约40秒、或约20秒至30秒。然后可使流体升温或允许其升温至最终温度T_f，其可包括但不需要限于：初始温度T_i、平均人体温度(约37℃)或其他温度。从时间t₂至时间t₃的时间可包括但不需要限于：约50分至约70分、约60分、约30分、约5分、约10秒至约40秒、约20秒至约30秒或其他时间段。

在一些实施例中，处理期可以是约48小时。例如，在针对具有创伤性脑损伤的受试者的实施例中，总处理时间可以是约48小时。该处理长度可导致流速约每小时120毫升的系统中细胞因子水平从基线降低超过99％。

实例用法

目标冷却模式。在对图17中的方法应用图18中的目标冷却模式的实施例中，时间t₀为0分钟，初始温度T_i为约37℃，目标温度T_t为约30℃，目标时间t_l为约60分，时间t₂为约120分(t₂-t₁＝约60分)，最终温度T_f为约37℃，且t₃为约180分(t₃-t₂＝约60分)。在一些实施例中，系统100可具有预定模式以启动轻度、中度或深度低温；保持温度；监测压力、流量和温度的变化以确保系统正常运行；并管理受试者101的冷却和引流状态。在一些实施例中，目标温度可基于测量位置而变化。例如，在低温期间，根据冷盐水输注速度，核心大脑温度可保持在约28至约31℃之间。在冷却开始后，深部脑温将降至约28℃，且皮质下脑温可达到约31℃。在脑表面和深部大脑之间的这种温度梯度可基于血液供应而变化。在一些实施例中，可使用多个温度传感器(例如，位于导管上)且可基于各个温度探头使用平均大脑温度。在一些实施例中，如果临床医生试图在受试者体内引起深低温(例如，约25至约30℃)，该系统则可测量实质温度且基于测量的温度继续冷却或保持温度。如果临床医生试图使患者恢复，则可使用复温算法。

遍历图17中的方法400，开始的步骤402可在时间t₀开始。在步骤404，系统读取传感器并判定初始温度为约37℃。在步骤406，判定这不是约为30℃的目标温度T_t。该流程移至步骤408，在此基于颅内压和EEG传感器数据的有利健康检查使流程移至步骤410。在步骤410，通过插入到受试者脊柱CSF空间中的导管的传热流体的流速增加。步骤404、406、408和410的循环继续进行，直到达到目标速率为止(例如，冷却速率，使得目标温度T_t大致在目标时间t₁时达到)。随后循环继续进行，直到当前时间t是目标时间t₁为止，这导致在步骤406判定已达到目标时间和温度，因此该流程移至步骤412判定是否结束处理。虽然该目标已达到，但尚未达到所有目标，因此继续进行处理并使流程移至步骤410。在步骤410，改变冷却速率，使得温度T在时间t₂内保持相对恒定。然后，步骤404、406、408和410的循环继续进行直到当前时间t是时间t₂。在达到该目标的情况下，处理仍未结束，因此流程从步骤406移至步骤412再至步骤410，在此修改处理使得温度T按一定速率增加，从而在时间t₃达到最终温度T_f。一旦满足这些目标，处理结束。

CSF冷却循环(脊柱部分)。图19-21示出根据一些实施例、用于抽出、冷却并返回脊柱区域中的CSF的系统和方法。特别地，图19示出使用导管130的第一多个端口132从目标腰大池504抽出CSF，在处理单元106处置抽出的CSF以冷却或以其他方式处理CSF，且使用导管130的第二多个端口134将处理过的CSF返回至目标颈胸段502。图20示出导管130的部分，包括其中可设置第一和第二多个端口132、134的区域。图21示出导管130的横截面，包括入口内腔212和出口内腔216。通过第一端口132抽出的CSF可穿过入口内腔212，通过第二多个端口134返回的CSF可穿过出口内腔216。

处理循环可开始于使用细长导管130的第一多个端口132从处理部位202附近抽出CSF。导管130可部署成使得第一多个端口132位于目标腰大池504内并使得第二多个端口134位于目标颈胸段502内。目标腰大池504可位于L2、L3和L4腰椎附近的区域中；然而，也可使用其他目标位置。目标颈胸段502可位于C7、T1、T2、T3和T4椎骨附近的区域中；尽管也可使用其他位置。接下来，CSF穿过导管130的入口内腔212并通过端口108进入处理单元106。接下来，在CSF穿过泵116时，传感器114可读取CSF的压力。当流体朝向温度控制单元110移动时，使用传感器114再次获取CSF的压力。温度控制单元110可修改抽出的CSF的温度。例如，温度控制单元110可冷却或升温CSF。在CSF离开温度控制单元110之后，CSF穿过配置成读取CSF压力的传感器114和配置成读取CSF流速的传感器114。接下来，CSF穿过端口108、导管130的出口内腔116，并通过目标颈胸段502中的第二多个端口134离开导管130。CSF的抽出和返回可导致目标处理部位102中脊髓的局灶性冷却。该CSF冷却循环的控制和管理可由处置单元118和/或界面120来控制和监测。这些组件118、120可连接到处理单元106的其他组件。

CSF冷却循环(脑室)。图22-24示出用于抽出、冷却和返回脑室(处理部位202)中的CSF的系统和方法。特别地，图22示出使用导管130的第一多个端口132从目标脑室抽出CSF，在处理单元106处置CSF以冷却或以其他方式处理CSF，并使用导管130的第二多个端口134将处理过的CSF返回至脑室。图23示出导管130包括其中可设置第一和第二多个端口132、134的区域的部分。图24示出导管130包括入口内腔212和出口内腔216的横截面。在通过第一端口132抽出CSF之后，CSF可穿过入口内腔212。通过第二多个端口134返回的CSF可穿过出口内腔216。处理过程可大致类似于关于图19-21所述的过程。

冷却和CSF过滤循环(脊柱部分)。图25-27示出用于抽出、过滤和返回脊柱部分中的CSF并冷却脊柱部分的方法和系统。特别地，图25示出使用导管130的第一多个端口132从目标腰大池504抽出CSF，通过处理单元106中的过滤器112过滤CSF，并使用导管130的第二多个端口134将过滤后的CSF返回至目标颈胸段502。该实施例还使用用于冷却在导管130内流动的传热流体的温度控制单元110提供了处理部位102的冷却从而改变处理部位102的温度。图26示出导管130的部分，包括其中可设置第一和第二多个端口132、134的区域。图21示出导管130的横截面，包括入口内腔212、冷却内腔214和出口内腔216。在通过第一端口132抽出CSF之后，CSF可穿过入口内腔212。通过第二多个端口134返回的CSF可穿过出口内腔216。传热流体可穿过冷却内腔214。

该循环可开始于使用细长导管130的第一多个端口132从处理部位202附近处抽出CSF。导管130可部署成使得第一多个端口132位于目标腰大池504内且使得第二多个端口位于目标颈胸段502内。可使用其他合适的位置。CSF穿过导管130的入口内腔212并通过端口108进入处理单元106。接下来，CSF可穿过配置成读取CSF压力的传感器114，随后通过泵116。当流体朝向过滤器112前进时，使用传感器114再次获取CSF的压力。过滤器112可将一种或多种组分从CSF中分离出来，其中过滤出的物质沉积在容器122中且过滤后的CSF返回至脊柱部分140。特别地，在CSF离开过滤器112之后，CSF穿过端口、导管130的出口内腔116，通过目标颈胸段502中的第二多个端口134离开导管130。

容器122可以是用于存储流体的盛装器。例如，离开过滤器112的流体可沉积在容器122中。可保持沉积在容器122中的流体以用于存储、废物处理、处置、测试或其他用途。容器122还可以是用于例如通过相同或不同组的过滤器进行后续过滤、冷却或其他处置的贮存器。该流体可以与或不与之前过滤的流体组合。

在过滤CSF之前、期间或之后，温度控制单元110可冷却或升温一定体积的传热流体。传热流体随后可在导管130的冷却内腔214内流动以在处理部位102引起冷却。

冷却和CSF过滤循环(脑室)。图28-30示出用于抽出、过滤和返回脑室中的CSF的系统和方法的实施例。特别地，图28示出使用导管130的第一多个端口132从脑室抽出CSF并用处理单元106中的过滤器112进行过滤的实施例，其中过滤后的CSF使用导管130的第二多个端口134返回至脑室。该实施例还使用温度控制单元110来冷却在导管130内流动的传热流体以提供处理部位102的冷却从而改变处理部位102的温度。图29示出导管130的部分，包括其中可设置第一和第二多个端口132、134的区域。图30示出导管130的横截面，包括入口内腔212、冷却内腔214和出口内腔216。通过第一端口132抽出的CSF可穿过入口内腔，通过第二多个端口134返回的CSF可穿过出口内腔216。传热流体可穿过冷却内腔214。处理过程可大致类似于关于图25-27所述的过程。

冷却和引流CSF的循环(脊柱部分)。图31-33示出用于从脊柱部分引流CSF并冷却脊柱部分的系统和方法的实施例。特别地，图31示出使用导管130的第一和/或第二多个端口132、134从目标腰大池504和/或目标颈胸段抽出CSF且抽出的CSF沉积在容器122中。与所有实施例一样，可使用任何合适的位置。该实施例还使用温度控制单元110来冷却在导管130内流动的传热流体以提供处理部位102的冷却从而改变处理部位102的温度。图32示出导管130的部分，包括其中可设置第一和第二多个端口132、134的区域。图33示出导管130的横截面，包括入口内腔212和三个冷却内腔214。抽出的CSF可穿过入口内腔214。传热流体可穿过冷却内腔214。

该循环可开始于使用细长导管130的第一和/或第二多个端口132、134从处理部位202处或其附近抽出CSF。导管130可部署成使得第一多个端口132位于目标腰大池504内且使得第二多个端口位于目标颈胸段502内。CSF穿过导管130的入口内腔212并通过端口108进入处理单元106。接下来，CSF可穿过配置成读取CSF压力的传感器114，随后穿过泵116。随后，CSF沉积在容器122中。

在过滤CSF之前、期间或之后，温度控制单元110可冷却或升温一定体积的传热流体。传热流体随后可在导管130的冷却内腔214内流动以在处理部位102引起冷却。传热流体可穿过配置成读取流体压力的传感器114和用于读取流体流速的传感器114。

冷却和引流CSF的循环(脑室)。图34-36示出用于从脑室引流CSF并冷却脑室的系统和方法的实施例。特别地，图34示出使用导管130的第一和/或第二多个端口132、134从脑室抽出CSF且抽出的CSF沉积在容器122中。该实施例还使用温度控制单元110来冷却在导管130内流动的传热流体以提供处理部位102的冷却从而改变处理部位102的温度。图35示出导管130的部分，包括其中可设置第一和第二多个端口132、134的区域。图36示出导管130的横截面，包括入口内腔212和三个冷却内腔214。抽出的CSF可穿过入口内腔214。传热流体可穿过冷却内腔214。在CSF过滤之前、期间或之后，温度控制单元110可冷却或升温一定体积的传热流体以在处理部位102引起冷却。处理过程可大致类似于关于图31-33所述的过程。

用户界面。图37示出可与一个或多个公开的实施例结合使用的实例用户界面。除了别的之外，用户界面可包括患者标识符、已处置的CSF的测量、泵已运行的时间长度、错误代码列表(包括时间、数量和代码描述)、过滤器处感测到的压力图表和/或量表、已从受试者抽出的CSF量的图表和/或量表、测量到的流速的图表和/或量表、已流入废物容器中的流体量的图表和/或量表、物质沉积在容器中的速率的图表和/或量表、源于传感器的原始数据流，以及根据需要的其他信息。用户界面还可包含各种控件，诸如用于打开或关闭泵，改变流体如何快速流过系统(例如，通过改变泵的参数进行)，增加或减小背压装置的位置和/或步骤参数，锁定或解锁系统，打开或关闭自动废物控制，设置皮重，留下评论和/或执行其他操作的控件。

实验

图38示出在牛受试者体内进行CSF冷却研究期间测量到的脑实质温度。在一段时间后在距脑室3mm、距脑室8mm、距脑室13mm处测量脑实质的温度。在该研究中，使用双内腔导管抽出牛受试者的CSF，使用冷却器冷却并使用导管将其返回至受试者。该研究包括3合1温度传感器的使用。

如图所示，在约8.3分钟时，CSF的流速为8ml/分，这导致实质温度可测量的下降。在约53分钟时，流速停止且实质温度在距脑室3mm、8mm和13mm处增加至约36℃。在约66分钟时，流速设置为16ml/分，这导致实质温度可测量的下降。16ml/分的流速使得温度下降约是8ml/分的流速的2倍。在约90分钟时，流速停止且温度上升。

该研究显示，使用CSF冷却技术，即使在距脑室13mm处，脑温也有统计学上显著的降低。以这种方式，CSF冷却技术可用来冷却脑实质并与表面冷却相比可表现出优势。

图39示出针对第一导管设计、随时间且在各种CSF流速下导管内测量的入口和出口压力。如图所示，导管出口压力随着导管流速从1ml/分增加至16ml/分而增加。

图40示出针对第二导管设计、随时间且在各种CSF流速下导管内测量的入口和出口压力。如图所示，导管出口压力随着导管的流速从1ml/分增加至16ml/分而增加。

为了导管的安全操作，将导管压力保持在500mmHg以下可能是有利的。

在本发明内，连接参考(例如，附接、联接、连接和结合)可包括组件集合之间的中间构件以及组件之间的相对移动。这种参考不一定暗示两个组件直接连接且相对于彼此成固定关系。示例性附图仅用于说明目的，所附的附图中反映的尺寸、位置、顺序和相对大小可变化。

以上说明提供了对结构的完整描述和如下所要求保护的示例性实施例的使用。尽管上面已按一定程度的特定性或参考一个或多个个别的实施例描述了所要求保护的本发明的各种实施例，本领域的技术人员在不脱离本发明实质或范围的情况下可对所公开的实施例做出许多改变。因此，可考虑其他实施例。本发明旨在包含在上述描述中且示于附图中的所有主题均应解释为仅仅是针对特定实施例的说明，而非限制。在不脱离下列权利要求中限定的本发明的基本要素的情况下，可在细节或结构上进行改变。

Claims (20)

1.一种用于在人或动物受试者的处理部位提供局灶性冷却以处理蛛网膜下腔出血、胸腹主动脉瘤、发热、癫痫发作、脑内出血、脑缺血、脑积水、脑脊液(CSF)泄漏、创伤性脑损伤或炎症的方法，所述方法包括以下步骤：

在所述处理部位处或其附近部署导管；

通过所述导管的入口内腔在所述处理部位处附近抽出CSF；

降低抽出的CSF的温度；

将抽出的CSF返回至所述受试者；

使用传感器来测量所述处理部位的特征；

将测量的特征与处理目标进行比较；以及

使用比较结果来修改处理参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述特征是温度、颅内压或电活动。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述处理部位包括所述受试者的脑实质或所述受试者的脊髓组织中的至少一个。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括过滤抽出的CSF。

5.根据权利要求4所述的方法，还包括从抽出的CSF过滤细胞因子。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述处理参数为抽出CSF的速率、返回CSF的速率或CSF被降至的温度。

7.一种用于在人或动物受试者的处理部位提供局灶性冷却以处理蛛网膜下腔出血、胸腹主动脉瘤、发热、癫痫发作、脑内出血、脑缺血、脑积水、脑脊液(CSF)泄漏、创伤性脑损伤或炎症的方法，所述方法包括以下步骤：

在所述处理部位处或其附近部署导管；

使传热流体通过所述导管的内腔；

使用传感器来测量所述处理部位的特征；

将测量的特征与处理目标进行比较；以及

使用比较结果来修改处理参数。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述方法还包括通过充胀可充胀部分使所述导管的所述可充胀部分的外表面放置成与所述处理部位附近的组织成邻面接触，所述外表面包括配置成便于通过所述传热流体冷却所述组织的冷却部分。

9.根据权利要求8所述的方法，其中充胀所述可充胀部分包括用传热流体填充所述可充胀部分。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述可充胀部分的所述外表面包括所述传热流体流经的路径。

11.根据权利要求7所述的方法，其中所述特征是温度、颅内压或电活动。

12.根据权利要求7所述的方法，其中所述处理部位包括所述受试者的脑实质或所述受试者的脊髓组织中的至少一个。

13.根据权利要求7所述的方法，还包括通过所述导管的入口内腔在所述处理部位处或其附近抽出CSF。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括过滤抽出的CSF。

15.根据权利要求13所述的方法，还包括降低抽出的CSF的温度并通过所述导管的出口内腔返回抽出的CSF。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述处理参数为抽出CSF的速率、返回CSF的速率或CSF被降至的温度。

17.一种用于在人或动物受试者的处理部位提供局灶性冷却以处理蛛网膜下腔出血、胸腹主动脉瘤、发热、癫痫发作、脑内出血、脑缺血、脑积水、脑脊液(CSF)泄漏、创伤性脑损伤或炎症的方法，所述方法包括以下步骤：

冷却所述处理部位直至达到第一处理目标为止，所述第一处理目标包括第一温度和第一时间段；

保持所述处理部位的温度直至达到第二处理目标为止，所述第二处理目标包括所述第一温度和第二时间段；

使得所述处理部位能够达到第三处理目标，所述第三处理目标包括第三时间段和高于所述第一温度的第二温度。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述冷却、保持和使能步骤中的每一个还包括：

测量功能性生物标志物；以及

根据当前处理模式，冷却、保持或增加所述处理部位的温度。

19.根据权利要求17所述的方法，其中所述冷却、保持和使能步骤中的每一个还包括：

使用传感器进行测量；

使用测量值判定是否已达到各个目标；

响应于尚未达到所述各个目标的判定来执行对所述受试者的健康检查；和

响应于所述健康检查有利的判定来继续进行处理。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述冷却、保持和使能步骤中的每一个还包括：

响应于所述健康检查是不利的或已达到所述各个目标的判定来决定是否结束处理；

响应于应结束处理的判定来结束处理；以及

响应于不应结束处理的判定来继续进行处理。