CN110461281A - 医疗用冷却装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一个实施例提供一种医疗用冷却装置，在医疗用冷却装置中，包括：主躯体部，其包括第一躯体部及第二躯体部，借助于所述第一躯体部与所述第二躯体部而形成三角结构，其中，所述第一躯体部通过与目标区域的第一热耦合及第二热耦合中至少一种的热耦合而冷却所述目标区域，所述第二躯体部包括与所述第一躯体部重叠的重叠区域及与所述第一躯体部不重叠的非重叠区域。

Description

医疗用冷却装置及方法
技术领域
本发明的实施例涉及医疗用冷却装置及方法。
背景技术
一般而言，诸如手术或治疗的医疗行为必然伴随疼痛。通过药理性麻醉来切断神经传递，从而可以消除或降低这种疼痛，但麻醉伴随副作用，因而只有在需要长时间手术或治疗的情况下，或在疼痛严重的情况下才有限地应用药理性麻醉。特别是药理性麻醉必然借助于注射器注入麻醉剂，诱发注射针导致的追加疼痛，存在患者的痛苦加重的问题。另外，基于注射方式的麻醉直到发挥麻醉效果时要求既定的麻醉时间，由于不必要的等待时间，发生手术或治疗时间增加的低效的问题。
发明内容
技术问题
本发明的实施例旨在解决上述问题，提供一种利用冷却麻醉来迅速、安全地使眼球麻醉的医疗用冷却装置及方法。
问题解决方案
本发明的一个实施例提供医疗用冷却装置，在医疗用冷却装置中，包括：主躯体部，其包括第一躯体部及第二躯体部，借助于所述第一躯体部与所述第二躯体部而形成三角结构，其中，所述第一躯体部通过与目标区域的第一热耦合及第二热耦合中至少一种的热耦合而冷却所述目标区域，所述第二躯体部包括与所述第一躯体部重叠的重叠区域及与所述第一躯体部不重叠的非重叠区域。
发明效果
本发明一个实施例的医疗用冷却装置通过向与手术部位接触并执行冷却的冷却介质供应集中的冷却能，从而可以执行迅速的冷却麻醉。
附图说明
图1a至图1h是用于说明具有冷却功能的医疗用冷却系统及医疗用冷却装置的三角结构的图。
图2a至图2k是用于说明与医疗用冷却装置的分割单元相关联的技术的图。
图3a至图3c是用于说明与医疗用冷却装置的润滑部件相关联的技术的图。
图4a至图4e是用于说明与医疗用冷却装置的热管结构相关联的技术的图。
图5a至图5e是用于说明与拆卸式冷却介质中一次性尖端相关联的技术的图。
图6a至图6g是用于说明具有药物注入功能的拆卸式冷却介质的图。
图7a至图7e是用于说明与医疗用冷却装置的执行机构相关联的技术的图。
图8a至图8b是用于说明医疗用冷却装置的差别性温度的图。
图9a至图9b是用于说明与医疗用冷却装置的冰点以上控制相关联的技术的图。
图10a及图10b是用于说明与以定义得具有特定的冷却性能及稳定性的冷却参数体现的冷却装置相关联的技术的图。
图11是用于说明在能注入药液的冷却装置中，与以定义得具有特定的冷却性能及稳定性的冷却参数体现的冷却装置相关联的技术的图。
图12a及图12b是用于说明与利用医疗用冷却系统的多步温度控制技术相关联的技术的图。
图13是用于说明与利用了医疗用冷却装置的冷却治疗扩展相关联的技术的图。
图14a及图14b是用于说明与药物传递系统相关联的技术的图。
具体实施方式
本发明的一个实施例提供医疗用冷却装置，医疗用冷却装置包括：主躯体部，其包括第一躯体部及第二躯体部，借助于所述第一躯体部与所述第二躯体部而形成三角结构，其中，所述第一躯体部通过与目标区域的第一热耦合及第二热耦合中至少一种的热耦合而冷却所述目标区域，所述第二躯体部包括与所述第一躯体部重叠的重叠区域及与所述第一躯体部不重叠的非重叠区域。
就本发明一个实施例而言，所述第一热耦合可以包括通过与所述目标区域的接触方式的热耦合，所述第二热耦合可以包括通过与所述目标区域的非接触方式的热耦合。
就本发明一个实施例而言，在所述第一躯体部的重叠区域可以形成有所述第一躯体部的重心区域。
就本发明一个实施例而言，所述医疗用冷却装置还可以包括配置于所述第一躯体部的内部并容纳冷却介质的冷却介质容纳部、向所述冷却介质容纳部供应冷却能的冷却发生部、散热部及送风部。
就本发明一个实施例而言，借助于所述送风部的空气流循环可以在第一躯体部实现。
就本发明一个实施例而言，所述医疗用冷却装置还可以包括压力传感器部，其感测在所述冷却介质接触对象体时施加的压力并生成压力信号。
就本发明一个实施例而言，所述医疗用冷却装置还可以包括使所述冷却介质发生振动的振动发生部。
就本发明一个实施例而言，所述医疗用冷却装置还可以包括：冷却控制部，其配置于所述第二躯体部的内部，控制所述冷却发生部及送风部；以及电源部，其向所述冷却发生部供应电源。
就本发明一个实施例而言，所述医疗用冷却装置还可以包括感测所述冷却介质或所述冷却介质容纳部的温度的温度传感器部，所述冷却控制部可以根据所述温度传感器部感测的所述温度，控制所述冷却发生部的动作。
就本发明一个实施例而言，所述冷却控制部在控制所述冷却介质或所述冷却介质容纳部的温度时，可以利用第一方式、第二方式、第三方式、第四方式中的一种方式控制：以控制在-200℃至30℃范围的温度的第一方式、控制在-100℃至-10℃范围的温度的第二方式、控制在-10℃至0℃范围的温度的第三方式及控制在0℃至10℃范围的温度的第四方式。
就本发明一个实施例而言，所述医疗用冷却装置还可以具备根据使用者的外部输入而控制所述医疗用冷却装置的动作的控制按钮、及将所述医疗用冷却装置的动作状态向外部显示的显示部中至少某一个，所述控制按钮或所述显示部可以配置于所述医疗用冷却装置的后方。
本发明的一个实施例提供一种医疗用冷却装置，该医疗用冷却装置包括：冷却介质容纳部，其容纳拆卸式冷却介质，由一面具有与所述拆卸式冷却介质热耦合的接触面的多个分割单元构成；以及冷却发生部，其配置于所述多个分割单元的另一面，向所述冷却介质容纳部供应冷却能，所述冷却介质容纳部通过在所述接触面形成的润滑部件，与所述拆卸式冷却介质热耦合。
就本发明一个实施例而言，该医疗用冷却装置还可以包括第一弹性部，该第一弹性部连接所述多个分割单元之间，以使所述冷却介质与所述接触面热耦合。
就本发明一个实施例而言，该医疗用冷却装置还可以包括：第二弹性部，其配置于所述冷却介质容纳部上，沿所述冷却介质的长度方向提供压缩力(compressive force)。
就本发明一个实施例而言，所述第一弹性部或第二弹性部可以为弹簧。
就本发明一个实施例而言，所述第一弹性部可以为包围散热部的软质塑料管。
就本发明一个实施例而言，所述润滑部件可以在所述冷却介质容纳部与所述拆卸式冷却介质之间执行润滑功能，并形成在所述接触面的一部分或整个面。
就本发明一个实施例而言，所述润滑部件可以通过表面粗糙度Ra具有100μm以下粗糙度的所述分割单元的接触面而形成。
就本发明一个实施例而言，所述润滑部件可以包括固体润滑剂。
就本发明一个实施例而言，所述固体润滑剂可以包括类钻碳(diamond likecarbone)、石墨(graphite)、石墨烯(graphene)中至少一种。
就本发明一个实施例而言，形成所述润滑部件的区域的硬度可以高于所述冷却介质容纳部的另一面的硬度，形成所述润滑部件的区域的摩擦系数可以小于所述另一面的摩擦系数。
就本发明一个实施例而言，所述润滑部件可以在所述接触面涂覆包括镍、镍合金及钴铬合金中的至少一种的物质而形成。
本发明的一个实施例提供一种医疗用冷却装置，该医疗用冷却装置包括：冷却介质容纳部，其通过与冷却介质直接接触而热耦合，容纳所述冷却介质；冷却发生部，其通过与所述冷却介质容纳部直接接触而热耦合，向所述冷却介质容纳部供应冷却能；以及散热部，其与所述冷却发生部隔开配置，在没有与所述冷却发生部直接接触的情况下，与所述冷却发生部热耦合，释放所述冷却发生部的热。
就本发明一个实施例而言，该医疗用冷却装置还可以包括：热传递介质，其连接所述冷却发生部与所述散热部，将所述冷却发生部的热传递给所述散热部。
就本发明一个实施例而言，所述热传递介质可以利用相变物质，将所述冷却发生部的热传递给所述散热部。
就本发明一个实施例而言，所述散热部可以由多个散热单元构成，所述散热单元的个数可以与所述热传递介质的个数对应。
就本发明一个实施例而言，该医疗用冷却装置还可以包括：送风部，其使得在所述散热部形成的散热片，沿所述散热部的轴向产生空气流。
就本发明一个实施例而言，该医疗用冷却装置还可以包括：送风部，其使得在所述散热部形成的散热片，沿不与所述散热部的轴向平行的方向产生空气流。
就本发明一个实施例而言，所述送风部可以配置于构成散热部的散热单元之间。
就本发明一个实施例而言，所述送风部可以配备一个以上的风扇，在所述散热部，可以形成有与所述送风部的个数对应的吸入口及排出口。
就本发明一个实施例而言，所述多个吸入口及所述多个排出口可以位置分别对应，从而形成多个空气流。
就本发明一个实施例而言，在所述送风部配备多个风扇的情况下，所述多个风扇的排列方向与所述散热部的轴向可以平行，所述多个风扇的排列方向与所述风扇的旋转轴方向可以交叉。
就本发明一个实施例而言，所述冷却发生部可以在预冷(pre-cooling)或冷却中位于比所述散热部更下方的位置。
就本发明一个实施例而言，该医疗用冷却装置还可以具备根据使用者的外部输入而控制所述医疗用冷却装置的动作的控制按钮、及将所述医疗用冷却装置的动作状态向外部显示的显示部中至少某一个，所述控制按钮或所述显示部可以比所述冷却发生部更邻接所述散热部地配置。
本发明的一个实施例提供一种拆卸式冷却介质，该拆卸式冷却介质包括：插入区域，其与容纳所述拆卸式冷却介质的冷却介质容纳部进行热耦合及电位耦合，插入于所述冷却介质容纳部；以及非插入区域，其不插入于所述医疗用冷却装置，在末端具备与目标区域进行导热接触的末端部。所述拆卸式冷却介质能拆卸地安装于包括所述冷却介质容纳部的医疗用冷却装置，将从所述医疗用冷却装置传递的冷却能量利用所述末端部传递到所述目标区域，沿轴向形成的所述插入区域的外侧面形成得具有大于所述末端部的截面积的面积，并相对于所述末端部的截面积具有预先设定的面积比。
就本发明一个实施例而言，所述拆卸式冷却介质可以通过所述电位耦合而具有与所述冷却介质容纳部相应的电位(electric potential)。
就本发明一个实施例而言，所述拆卸式冷却介质可以通过所述电位耦合而接地。
就本发明一个实施例而言，该拆卸式冷却介质还可以包括：再使用防止部，其与所述医疗用冷却装置电气连接，将关于是否再使用的信息提供给所述医疗用冷却装置。
就本发明一个实施例而言，所述再使用防止部可以包括与所述医疗用冷却装置电气连接的保险丝(fuse)。
就本发明一个实施例而言，所述末端部可以由从所述末端向外部突出的凸面构成。
就本发明一个实施例而言，从所述末端向外部突出的所述凸面的突出高度可以大于所述目标区域的表皮厚度，且小于所述目标区域的真皮厚度。
就本发明一个实施例而言，所述冷却介质的沿所述轴向形成的外侧面的面积可以大于所述末端部的面积。
就本发明一个实施例而言，所述外侧面的面积相对于所述末端部的面积，可以具有2倍至100倍的范围。
就本发明一个实施例而言，在所述非插入区域，可以形成有可供外部的注射针贯穿的针孔。
就本发明一个实施例而言，所述由电位耦合引起的电位(electric potential)可以控制为交流形式的电位。
本发明的一个实施例提供一种医疗用冷却装置，作为容纳所述拆卸式冷却介质的医疗用冷却装置，具有控制所述交流形式的电位的控制部。
本发明的一个实施例提供一种拆卸式冷却介质，该拆卸式冷却介质包括：主体部，其能拆卸地安装于医疗用冷却装置；以及第一药液存储部，其存储用于注射的第一药液，在所述主体部内部能移动地配置。所述主体部包括形成有针孔的末端部，所述针孔供用于注射所述第一药液存储部的第一药液的注射针贯穿。
就本发明一个实施例而言，所述注射针在沿着所述针孔移动时，可以不与所述末端部接触。
就本发明一个实施例而言，所述第一药液存储部可以包括在中心轴的延长线上配置的注射器，如果所述拆卸式冷却介质安装于所述医疗用冷却装置，则所述注射器可以借助于与所述注射器联动的执行机构而移动。
就本发明一个实施例而言，该拆卸式冷却介质还可以包括：第二药液存储部，其沿所述主体部的轴向而与所述第一药液存储部配置成一列，并存储第二药液。
就本发明一个实施例而言，所述第一药液存储部可以配置于所述第二药液存储部内部，并沿所述主体部的轴向移动，将所述第二药液推出到外部，所述第二药液可以通过所述针孔吐出到外部。
就本发明一个实施例而言，所述第一药液可以包括治疗剂，所述第二药液可以包括消毒剂。
就本发明一个实施例而言，所述拆卸式冷却介质可以在所述针孔与所述第一药液存储部之间或在所述针孔与所述第二药液存储部之间配备有密闭膜。
就本发明一个实施例而言，所述第一药液存储部或第二药液存储部中存储的药液的温度可以保持在所述药液的冰点以上。
就本发明一个实施例而言，所述第一药液存储部可以具有低于所述主体部的导热系数。
就本发明一个实施例而言，与所述主体部及所述第一药液存储部接触的接触面可以具有20W/m-K以下的导热系数，与所述主体部及所述第一药液存储部接触的接触面的面积可以保持在0.002m2以下。
本发明的一个实施例提供一种医疗用冷却装置，该医疗用冷却装置包括：注入单元，其向拆卸式冷却介质施加压力，使在所述拆卸式冷却介质配备的第一药液存储部的第一药液露出到外部。所述拆卸式冷却介质包括第一药液存储部，所述第一药液存储部存储第一药液，并在所述主体部内部能移动地配置。
就本发明一个实施例而言，所述注入单元可以包括：执行机构，其根据在借助于所述拆卸式冷却介质而冷却目标区域后接入的控制信号，向所述拆卸式冷却介质施加压力。
就本发明一个实施例而言，所述拆卸式冷却介质还可以包括：第二药液存储部，其沿所述拆卸式冷却介质的轴向配置成一列，并存储第二药液。
就本发明一个实施例而言，所述注入单元可以使所述第二药液存储部的第二药液及所述第一药液存储部的第一药液依次吐出。
就本发明一个实施例而言，所述注入单元可以包括：第一执行机构及第二执行机构，其根据在借助于所述拆卸式冷却介质而冷却目标区域后接入的控制信号，向所述拆卸式冷却介质施加压力。
就本发明一个实施例而言，所述第一执行机构的驱动轴及所述第二执行机构的驱动轴可以相同地或相互平行地配置。
就本发明一个实施例而言，所述注入单元还可以包括：第一注入部，其配置于所述拆卸式冷却介质的中心轴的延长线上，与所述第一执行机构，能移动到所述第一药液存储部的内部；以及第二注入部，其与所述第一注入部具有同轴，且内部容纳有所述第一注入部，并与所述第二执行机构连接，使所述第一药液存储部移动。
就本发明一个实施例而言，所述医疗用冷却装置还可以包括控制所述第一执行机构及所述第二执行机构的动作的控制部，所述控制部可以利用所述第二执行机构，使所述第一药液存储部移动，借助于此，在使所述第二药液露出到外部后，利用所述第一执行机构，使所述第一药液存储部中存储的第一药液吐出到外部。
就本发明一个实施例而言，所述第二注入部可以包括以所述第一执行机构为基准对称地配置的多个第二执行机构。
就本发明一个实施例而言，所述医疗用冷却装置还可以包括控制所述第一执行机构及所述第二执行机构的动作的控制部，所述控制部可以控制所述多个第二执行机构而使得所述多个第二执行机构同时驱动。
就本发明一个实施例而言，所述第一执行机构的驱动轴或所述第二执行机构的驱动轴可以通过一个以上的连杆而与供所述第一注入部或所述第二注入部移动的移动轴结合，所述第一执行机构的驱动轴或所述第二执行机构的驱动轴可以不与所述第一注入部的移动轴或所述第二注入部的移动轴平行。
本发明的一个实施例提供一种医疗用冷却装置，该医疗用冷却装置包括：温度控制部，其控制所述医疗用冷却装置的温度及所述医疗用冷却装置注射的药液的温度。所述温度控制部包括：第一温度控制部，其将冷却介质控制在预先设定的第一温度；以及第二温度控制部，其将所述药液控制在预先设定的第二温度，以便所述药液的温度与所述第一温度保持相异；有差别地控制所述冷却介质的温度与所述药液的温度。
就本发明一个实施例而言，所述温度控制部控制使得所述第一温度高于所述药液的冰点，所述第二温度低于所述药液的冰点，从而可以防止所述药液冻结。
就本发明一个实施例而言，所述第一温度控制部可以为冷却控制部，所述第二温度控制部可以为加热控制部。
就本发明一个实施例而言，所述第二温度控制部可以利用焦耳加热(jouleheating)来控制所述第二温度。
就本发明一个实施例而言，所述温度控制部可以独立地或衔接地控制所述第一温度控制部及所述第二温度控制部。
就本发明一个实施例而言，所述冷却介质可以形成供用于注射所述药液的注射针移动的针孔，所述温度控制部可以控制所述冷却介质的温度，使得所述药液经过所述针孔时的温度高于所述药液通过针孔前的温度。
就本发明一个实施例而言，所述针孔的相对于所述冷却介质轴向的长度可以不足50mm。
就本发明一个实施例而言，供所述注射针引入的所述针孔的入口可以在所述冷却介质的内部形成，所述针孔的出口在所述冷却介质接触目标的区域形成，以便所述药液通过配置于所述冷却介质内部的所述注射针注入，所述针孔的口径可以大于所述注射针的口径，以便所述针孔的内周面不与所述注射针接触。
就本发明一个实施例而言，供所述注射针引入的所述针孔的入口可以在所述冷却介质的外表面形成，所述针孔的出口可以在所述冷却介质接触目标的区域形成，以便利用外部注射器注入所述药液，所述针孔的口径可以大于所述注射针的口径，以便所述针孔的内周面不与所述注射针接触。
就本发明一个实施例而言，所述针孔的内周面可以由具有20W/m-K以下导热系数的材质构成或涂覆。
本发明的一个实施例提供一种冷却控制装置，该冷却控制装置具备：冷却介质，其与目标区域进行第一热耦合或第二热耦合；以及冷却介质容纳部，其容纳所述冷却介质，向所述冷却介质传递冷却能。所述冷却介质接触所述目标区域，在按预先设定的目标冷却温度执行冷却方面，利用控制温度变化稳定性、目标温度再进入时间及目标温度到达时间中至少一个冷却参数，冷却所述目标区域。
就本发明一个实施例而言，所述第一热耦合可以包括通过与所述目标区域的接触方式的热耦合，所述第二热耦合可以包括通过与所述目标区域的非接触方式的热耦合。
就本发明一个实施例而言，所述冷却参数可以根据所述目标区域中的目标冷却温度T、所述冷却介质及所述冷却介质容纳部中至少某一个比热C、所述冷却介质接触所述目标区域的接触面积A及所述冷却介质容纳部向所述冷却介质传递冷却能的冷却功率W中至少某一个而确定。
就本发明一个实施例而言，确定所述温度变化稳定性的第一冷却参数G11可以满足下面关系式，以便温度的变化幅度保持在10℃以下。
就本发明一个实施例而言，确定所述目标温度再进入时间的第二冷却参数G12可以满足下面关系式，以便从所述目标温度变更为其他温度后重新进入目标温度的时间达到10秒以内。
就本发明一个实施例而言，确定所述目标温度到达时间的第三冷却参数G13可以满足下面关系式，以便从所述冷却介质或所述冷却介质容纳部的冷却前初始温度Ti达到目标冷却温度T所需的时间达到60秒以内。
就本发明一个实施例而言，在所述冷却介质包括在内部存储药液的药液存储部的情况下，所述冷却介质的所述冷却参数可以根据所述目标区域中的目标冷却温度T、所述冷却介质及所述冷却介质容纳部中至少某一个比热C、所述冷却介质接触所述目标区域的接触面积A、用于加热所述药液的电力h及所述冷却介质容纳部向所述冷却介质传递冷却能的冷却功率W中至少某一个而确定。
就本发明一个实施例而言，确定所述温度变化稳定性的第一冷却参数G21可以满足下面关系式，以便温度的变化幅度保持在10℃以下。
就本发明一个实施例而言，确定所述目标温度再进入时间的第二冷却参数G22可以满足下面关系式，以便从所述目标温度变更为其他温度后重新进入目标温度的时间达到10秒以内。
就本发明一个实施例而言，确定所述目标温度到达时间的第三冷却参数G23可以满足下面关系式，以便从所述冷却介质或所述冷却介质容纳部的冷却前初始温度Ti到达目标冷却温度T所需时间达到60秒以内。
本发明的一个实施例提供一种利用所述冷却控制装置冷却所述目标区域并向所述目标区域传递药液的药物传递方法。
本发明的一个实施例提供一种冷却方法，在利用医疗用冷却装置而使目标区域冷却的冷却方法还包括：在作为预先设定的冷却目标温度范围的第一温度范围，冷却所述目标区域的第一冷却步骤；以及如下的至少一个冷却步骤：在与所述第一温度范围相异的温度范围，在所述第一冷却步骤以前的至少一个步骤中、或在所述第一冷却步骤以后的至少一个步骤中的至少一个冷却步骤。
就本发明一个实施例而言，所述第一冷却步骤可以包括在所述目标区域执行麻醉的步骤。
就本发明一个实施例而言，所述第一温度范围可以具有超过-2℃且10℃以下的温度范围。
就本发明一个实施例而言，提供一种冷却方法，其中，所述第一冷却步骤以前的步骤还包括以下步骤中至少一个步骤：在预先设定的第二温度范围，利用消毒药剂对所述目标区域进行消毒的步骤；以及在预先设定的第三温度范围，使所述目标区域的细菌灭活的步骤。
就本发明一个实施例而言，所述第三温度范围可以具有低于所述第一温度范围的最低温度的温度范围。
就本发明一个实施例而言，所述第二温度范围可以为高于所述消毒药剂的冰点的温度范围，所述第三温度范围可以为-2℃以下的温度范围。
就本发明一个实施例而言，所述第一冷却步骤的以后步骤还可以包括以下步骤中至少一个步骤：在预先设定的第四温度范围注射药剂的步骤；以及在预先设定的第五温度范围，从所述目标区域分离所述医疗用冷却装置的步骤。
就本发明一个实施例而言，所述第四温度范围及第五温度范围可以具有比所述第一温度范围的最低温度高的温度范围。
就本发明一个实施例而言，所述第四温度范围可以具有超过0℃且25℃以下的温度范围，所述第五温度范围可以具有-2℃以上且30℃以下的温度范围。
就本发明一个实施例而言，所述第一冷却步骤可以包括以下步骤之一：用于收缩所述目标区域的血管的血管收缩步骤；用于对所述目标区域止血的止血步骤；以及用于冷冻所述目标区域的冷冻步骤。
本发明的一个实施例提供一种利用所述冷却方法，在冷却环境下经过多个步骤而将药剂传递到所述目标区域的药物传递方法。
本发明的一个实施例包括：冷却介质，其包括在内部存储药液的药液存储部；以及针孔，其配备于所述冷却介质以用于将所述药液注射于目标区域。为了防止所述药液冻结，所述针孔的半径可以为预先设定的半径以上。
其中，所述半径可以为0.25mm以上且1.5mm以下，或与通过所述针孔的针的间隙为0.1mm以上，所述针孔的内周面可以进行涂覆。
通过以下附图、权利要求书及发明内容，前述内容之外的其他方面、特征、优点将会明确。
本发明可以施加多样的变换，可以具有各种实施例，在附图中示例性图示特定实施例，在详细说明中进行详细说明。参照以下与附图一同详细叙述的实施例，本发明的效果及特征以及达成其的方法将更加明确。但是，本发明并非限定于以下公开的实施例，可以以多样的形态体现。
下面参照附图，详细说明本发明的实施例，当参照附图进行说明时，相同或对应的构成要素赋予相同的附图标号，省略对此的重复说明。
在以下实施例中，第一、第二等术语并非限定性的意义，而是用于将一个构成要素区别于其他构成要素的目的。
在以下实施例中，只要在上下文未明确表示不同的情况下，则单数的表现包括复数的表现。
在以下实施例中，包括或具有等术语，意味着说明书中记载的特征或构成要素的存在，并非预先排除一个以上其他特征或构成要素的附加可能性。
在以下实施例中，当提到膜、区域、构成要素等部分在其他部分上方或上面时，不仅包含是在其他部分的直接上面的情形，也包括在其中间存在其他膜、区域、构成要素等的情形。
在附图中，为了说明的便利，构成要素的大小可以夸张或缩小。例如，在图中显示的各构成的大小及厚度为了说明的便利而任意显示，因而本发明并非必须限定于显示的内容。
在某实施例可以不同地体现的情况下，特定的工序顺序也可以不同于说明的顺序地执行。例如，连续说明的两个工序既可以实质上同时执行，也可以按照与说明的顺序相反的顺序进行。
在以下实施例中，当提到连接有膜、区域、构成要素等时，不仅包括膜、区域、构成要素直接连接的情形，还包括在膜、区域、构成要素中间存在其他膜、区域、构成要素而间接连接的情形。例如，在本说明书中，当提到膜、区域、构成要素等电气连接时，不仅包括膜、区域、构成要素等直接电气连接的情形，还包括在其中间存在其他膜、区域、构成要素等而间接电气连接的情形。
I.医疗用冷却系统及三角结构躯体部(第一实施例)
图1a至图1c是图示具有冷却功能的医疗用冷却系统的第一实施例的图。图1a是图示本发明一个实施例的医疗用冷却系统1的立体图，图1b是用于显示图1所示的医疗用冷却系统1的内部构成的立体图。图1c是图1所示的医疗用冷却系统1的框图。下面参照附图，说明本发明实施例的医疗用冷却系统1。
参照图1a至图1c，本发明一个实施例的医疗用冷却系统1包括医疗用冷却装置10及容纳于所述医疗用冷却装置10的冷却介质20。
本发明实施例的医疗用冷却系统1借助于医疗用冷却装置10的动作，使容纳于医疗用冷却装置10的冷却介质20冷却，执行使与冷却介质20热耦合的对象体冷却的功能。其中，可以包括间接的接触或不接触的状态。本发明实施例的医疗用冷却系统1借助于使要麻醉的手术部位冷却来麻痹手术部位的神经，从而可以执行对手术部位的麻醉。另外，医疗用冷却系统1在将消毒药或药物容纳于冷却介质20的同时，使得独立于冷却介质温度地调节消毒药和药物的温度，从而可以执行在冷却麻醉状态下，在手术部位吐出消毒液或注入药物的功能。
在本说明书中，利用医疗用冷却系统1进行麻醉的手术部位，只要包括神经则任何身体部位均可，例如，可以为皮肤、眼球、牙龈等。以下为了说明的便利，以将医疗用冷却系统1应用于眼球的情形为中心说明，但当然不限定于此。
另外，医疗用冷却系统1不仅是利用冷却的麻醉，在以下的情形均可应用：需要止血的情形，需要抗菌的情形，诸如去除皮肤的痣、疣、鸡眼那样使局部部位冷冻并去除的情形，诸如脱毛、剥皮、肉毒杆菌毒素手术的小型激光手术等在较短时间需要局部部位麻醉的情形等。
图1d至图1h是用于说明与医疗用冷却装置的三角结构躯体部相关联的技术的图。
图1d是用于说明本发明一个实施例的医疗用冷却装置10的主躯体部100结构的图，图1e及图1f是用于概略地图示图1d的医疗用冷却装置10的另一实施方式的概念图。图1g是用于说明图1d的医疗用冷却装置10中的空气流的概念图。图1h是从后方观察医疗用冷却装置10的图。在本说明书中，主躯体部指称与前述医疗用冷却装置的躯体部相同的结构。
参照图1d，本发明一个实施例的医疗用冷却装置10的主躯体部100可以包括第一躯体部100A和第二躯体部100B。作为一个实施例，医疗用冷却装置10的主躯体部100可以由三角结构构成。根据优选实施例，第一躯体部100A执行冷却功能，第二躯体部100B构成得执行电源功能，为了增大使用者的使用使得性，可以构成另外的把持部或者不形成另外的把持部。
就本发明一个实施例的医疗用冷却装置10的主躯体部100而言，根据使用者的手的大小、习惯等，可以有多样的使用形态，为此，即使不构成另外的把持部，也可以提供能够增大使用便利性的三角结构。因此，本发明可以在第一躯体部100A或第二躯体部100B的既定区域不包括把持部。
具体而言，第一躯体部100A可以在内部容纳有冷却介质容纳部111。其中，冷却介质容纳部111可以是与冷却介质20热耦合并容纳冷却介质20的结构。
第一躯体部100A可以通过与目标区域的第一热耦合及第二热耦合中至少一种热耦合，执行使目标区域冷却的功能。其中，第一热耦合可以包括通过与目标区域的接触方式的热耦合，第二热耦合可以包括通过与目标区域的非接触方式的热耦合。换言之，第一热耦合意味着借助于医疗用冷却装置10直接与目标区域接触而执行冷却功能。第二热耦合意味着在医疗用冷却装置10不与目标区域直接接触的状态下，利用诸如液态氮或二氧化碳的冷媒而在目标区域执行冷却。换言之，第二热耦合意味着医疗用冷却装置10具备喷射部(图上未示出)，将作为冷媒的液氮、二氧化碳或低温冷却的空气等多样物质向目标区域喷射，从而在与目标区域非接触状态下，借助于上述冷媒而使目标区域冷却。
第一躯体部100A可在内部容纳有冷却介质容纳部111，并沿着冷却介质容纳部111的作为长度方向的第一方向延长。另外，第一躯体部100A可以将冷却发生部113、散热部114及送风部150容纳于内部。第一躯体部100A可以包括与冷却介质容纳部111邻接的一端部a及与一端部a对置的另一端部b。第一躯体部100A可以包括与第二躯体部100B连接并重叠的重叠区域P1和不与第二躯体部100B重叠的非重叠区域。
第二躯体部100B可以与第一躯体部100A连接，并沿着与第一躯体部100A延长的方向(第一方向)不同的方向(第二方向)延长。第二躯体部100B可以包括与第一躯体部100A重叠的重叠区域及不与第一躯体部100A重叠的非重叠区域。第一躯体部100A是容纳冷却介质容纳部111并执行冷却功能的区域，第二躯体部100B执行第一躯体部100A的手柄功能，可以在手术时向使用者提供便利性。第二躯体部100B为了使用者容易使用，可以以相对于第一躯体部100A倾斜的角度延长。第二躯体部100B可以包括与第一躯体部100A连接的近端部c及与近端部c对置的远端部d。
另一方面，如图1B所示，在第二躯体部100B内部可以配置有电源部191。电源部191执行向冷却发生部113、控制部170、送风部150等供应所需电源的功能。电源部191既可以与外部的电源装置连接，也可以通过内置的电池供应电源。
具有前述构成的主躯体部100可以借助于第一躯体部100A和第二躯体部100B而形成三角结构。如图1D所示，第一躯体部100A的一端部a、第一躯体部100A的另一端部b与第二躯体部100B的远端部d可以对应于主躯体部100的三角结构的顶点。
此时，主躯体部100的重心CG可以位于偏向第一躯体部100A的一端部a。具体而言，第二躯体部100B由于在内部容纳诸如电池的沉重构成要素，因而主躯体部100的重心CG随第二躯体部100B的位置而异。因此，主躯体部100将第二躯体部100B邻接第一躯体部100A一端部a地配置，从而可以使主躯体部100的重心CG偏向第一躯体部100A的一端部a配置。
本发明在三角结构上，可以根据在第一躯体部及第二躯体部中容纳的部件而优化重心。即，本发明可以根据内部容纳的电池或冷却介质、散热部的重量而调节重心。
第一躯体部100A延长的第一方向与第二躯体部100B延长的第二方向在第一躯体部100A的重叠区域P1交叉，重叠区域P1可以配置在比第一躯体部100A的非重叠区域P2更邻接主躯体部100重心CG的位置。换言之，可以在第一躯体部100A的重叠区域P1形成主躯体部100的重心区域。第一躯体部100A的一端部a作为供冷却介质20配置并执行冷却功能的部分，可以借助于前述本发明的结构，使得冷却介质20稳定地接触手术部位并执行冷却功能。
另外，重叠区域P1可以不包含第二躯体部100B的重点而只包含第一躯体部100A本身的重心进行配置。如上所述，第一躯体部100A本身的重心包含于重叠区域P1进行配置，从而具有第一躯体部100A与第二躯体部100B以机械方式坚固而稳定地结合的效果。
参照图1e，本发明一个实施例的医疗用冷却装置10还可以包括能安装于第一躯体部100A内部的内部壳体部500。
内部壳体部500可以利用在第一躯体部100A内部构成的内部壳体而隔开最小间隔，以包围散热部114的外廓方式配置。内部壳体部500可以沿第一躯体部100A的长度方向延长，罩住散热部114和风扇。另外，内部壳体部500可以形成连通散热部114末端所在的第一躯体部100A的一端部a与另一端部b的空气流路。内部壳体部500与散热部114保持最小间隔，与第一躯体部100A的一端部a和另一端部b具有密闭结构，从而执行供第一躯体部100A内的所有空气流穿过散热部114流动的风道(duct)功能。
内部壳体部500形成得能与第一躯体部100A分离，因此根据需要，可以安装或拆卸于医疗用冷却装置10。内部壳体部500配置于医疗用冷却装置10的内部，可以从第一躯体部100A的一端部a向另一端部b以直线形态形成空气流。
根据本发明的这种结构，医疗用冷却装置10具有能够形成集中空气流的独立的内部壳体，从而可以使风扇产生的空气流集中到散热部114，在内部壳体独立地构成复杂形状的空气流通路，从而可以简化外壳的结构，进而改善主躯体部100的组装性。
参照图1f，作为具有图1e所示结构的医疗用冷却装置10的另一实施方式，第一躯体部100A可以以其本身成为具有集中空气流的结构。第一躯体部100A包括外侧面及与外侧面对置的内侧面，内侧面可以在一端部a与另一端部b之间形成有供所有空气流穿过散热部114的空气流路。图1e的内部壳体部500是能与第一躯体部100A分离的独立的结构，相反，图1f的第一躯体部100A执行躯体部本身使所有空气流必须穿过散热部114的作用，可以以其本身而形成集中空气流。
此时，可以在位于第一躯体部100A一端部a或另一端部b的空气吸入口设置过滤器(图上未示出)，保护内部结构物不受外部灰尘等杂质的影响。
参照图1d及1g，医疗用冷却系统1还可以包括能安装于医疗用冷却装置10一端部a的引导件30。引导件30可以包括安装部310及遮蔽部330。
引导件30可以配置于第一躯体部100A一端部a，执行覆盖主躯体部100及其内部构成要素的作用。引导件30可以执行作为保护用空气流引导者(Protective air flowdirector)的作用。作为一个实施方式，引导件30包含于第一躯体部100A而构成，可以与冷却介质20的安装部310分离构成。不过，本发明的思想不限于此，引导件30可以在与冷却介质20的安装部310一体构成的状态下，安装于第一躯体部100A。
安装部310与冷却介质20以一体型构成，具有使用者可以便利地抓握的形状，容易安装到冷却介质20的第一躯体部100A。
安装部310可以以诸如塑料的导热系数低的材质构成，使从冷却介质20到外部发生的冷却损失实现最小化。
安装部310与冷却介质20及医疗用冷却装置10紧密接触，从而使得第一躯体部100A的空气流不流向冷却介质20，可以使冷却介质20的冷却损失实现最小化。
安装部310提供在将冷却介质20插入于医疗用冷却装置10时可供使用者容易地把持的面积，从而使用者即使不直接抓住接触手术部位的面，也可以将冷却介质20安装于医疗用冷却装置10。另外，为了提高冷却介质20与手术部位M接触的面上的卫生，在冷却介质20接触手术部位的面上可以设置有用于密封的保护膜，上述保护膜可以在插入后去除。
遮蔽部330可以沿着安装部310的外廓来配置，以从外廓呈辐射状延长的方式形成。在包括安装部310而构成的冷却介质20结合于医疗用冷却装置10的状态下，为了第一躯体部100A的空气流，遮蔽部330可以与用于所需空气流入或释放到外部的第一躯体部100A形成隔开空间。通过所述隔开空间，外部气体a1可以吸入医疗用冷却装置10，吸入的外部气体a1可以经过第一躯体部100A内部排出到外部。遮蔽部330使得可以将由于上述空气流而在患者手术部位M，例如在眼球表面因风扇引起的空气流最小化。
换言之，遮蔽部330阻止空气从接触患者眼睛的设备面流出，执行减小目干涩(eyedryness)、眼内炎(endophthalmitis)等危险的功能。另外，遮蔽部330阻止异物质进入医疗用冷却装置10主体内，执行使冷却介质20在空气吸入时因对流导致的冷却能损失实现最小化的功能。
即，在冷却麻醉手术时，可以执行使从空气流传递到患者眼睛的异物质或细菌感染危险实现最小化，使流入器械的异物质也实现最小化，减小设备异常导致的危险的作用。
其中，遮蔽部330可以将在接触患者手术部位M的附近生成的空气流，从患者眼睛表面的垂直方向调节为0°至不足120°。
另外，遮蔽部330可以使吸入空气的吸入口和排出口距离手术部位至少15mm以上。借助于这种引导件30，吸入空气a1的方向与排出空气a2的方向可以具有超过0°且120°以下的相对角度。
另一方面，通过遮蔽部330吸入的空气经第一躯体部100A的内部排出到外部的空气流，可以通过在第一躯体部100A内部配置的送风部150形成。但是，这种空气流并非只借助于送风部150而主动地形成(active airflow)，可以利用空气温度差引起的重力而形成。
换言之，使用者在以并非水平的结构使用医疗用冷却装置10时，借助于重力而生成被动空气流(passive airflow)。换言之，在装置使用环境下，借助于冷却作用而加热的空气a2由于重力影响而向上排出，因排出的空气，冷的外部气体a1吸入至装置内，可以形成被动空气流(passive airflow)。如图1E或图1F所示，使第一躯体部100A的空气流经过的流路形成为直线，借助于重力的被动空气流(passive airflow)及主动空气流(activeairflow)沿相同方向形成，内部变热的空气可以容易地排出到外部。
然后，安装部310或遮蔽部330可以执行作为光学注入视野引导者(Opticalinjection site guider)的作用。即，可以以透明材质或高反射率的材质形成与患者手术部位M邻接的部位，使得实施手术者可以轻松观察执行冷却功能的区域。为此，安装部310或引导件330可以以透明材质或外表面的反射率高的材质形成，实施手术者可以利用折射或反射特性而容易地监视手术部位。
另一方面，参照图1h，医疗用冷却装置10还可以包括可供使用者控制医疗用冷却装置10的控制按钮(图上未示出)、或可供使用者监视医疗用冷却装置10状态的显示部(图上未示出)。
此时，所述控制按钮(图上未示出)或显示部(图上未示出)可以配置于医疗用冷却装置10的后方。例如，医疗用冷却装置10可以在第一躯体部100A的后表面RE1或第二躯体部100B的后表面RE2配置有控制按钮(图上未示出)或显示部(图上未示出)。或者，医疗用冷却装置10可以在使用者从后方观察医疗用冷却装置10时直接确认的位置配置上述控制按钮(图上未示出)或显示部(图上未示出)。由此，即使在使用前预冷(precooling)中，使用者也可以利用在后表面配置的控制按钮(图上未示出)来操作医疗用冷却装置10，可以通过显示部(图上未示出)监视预冷状态。使用者在容易控制或监视医疗用冷却装置10的状态下，可以使医疗用冷却装置10的冷却介质20尖端部分向下地把持设备，如前所述，可以借助于重力形成被动空气流，可以提高冷却效率。
II.冷却发生部结构：分割单元、结合结构及润滑部件
图2a至图2h是用于说明与医疗用冷却装置的分割单元相关联的技术的图，图2i至图2k是用于说明与医疗用冷却装置的直交结合相关联的技术的图。而且，图3a至图3c是用于说明与医疗用冷却装置的润滑部件相关联的技术的图。以下参照所述附图，对分割单元、结合结构及润滑部件进行说明。
图2a是显示冷却介质20插入于图1a的医疗用冷却装置10的状态的冷却单元110的立体图，图2b是显示图2a的冷却单元110的局部立体图，图2c是显示图2a的冷却单元110的分解立体图。图2d是为了显示图1a的医疗用冷却装置10的空气流而截取一部分构成要素的图。图2e是显示去除图2a冷却单元110一部分构成的状态的局部立体图。图2f至图2h是以多种实施方式显示图2a的冷却单元110的剖视图。
参照图1b、图1c、图2a至图2h，本发明一个实施例的医疗用冷却装置10可以包括躯体部100、冷却介质容纳部111、冷却发生部113、散热部114、送风部150、润滑部件120及电源部191。其中，躯体部100意味着与前述主躯体部100相同的结构要素，以下为了说明的便利，称为躯体部100进行说明。
躯体部100构成医疗用冷却装置10的外形，在其内部容纳有其他构成要素。躯体部100可以包括在一侧形成的开口，以便容纳于医疗用冷却装置10的冷却介质20的一部分可以露出于外部。根据本发明优选实施例，提供不包括另外的把持部的三角结构形状的躯体部，但本发明的思想不限于此，也可以以适合实施手术者容易地使用、对被手术者手术部位进行冷却麻醉并注入药物的高效的多种方式形成。例如，也可以使躯体部100构成像笔一样的形状并形成有把持部，实施手术者像握笔一样利用把持部使用躯体部100。
冷却介质容纳部111容纳冷却介质20，与冷却介质20热耦合，执行从冷却发生部113将冷却能传递给冷却介质20的功能。冷却介质容纳部111为了高效传递冷却能，可以由高导热率的金属物质构成。冷却介质容纳部111可以执行在相对狭窄的区域，将从冷却发生部113收集的冷却能分散到宽阔区域的冷却分解部(cooling distributor)功能。通过这种冷却分解部(cooling distributor)功能，具有将冷却发生部113发生的冷却能高效传递给冷却介质20的效果。
冷却介质容纳部111可以具备具有与冷却介质20热耦合的接触面111A的多个分割单元1111。冷却介质容纳部111可以利用多个分割单元1111形成可容纳冷却介质20的容纳空间。此时，冷却介质20容纳于所述容纳空间，可以借助于与多个分割单元1111的接触面111A的热耦合而冷却。接触面111A可以沿冷却介质容纳部111的长度方向(第一方向)延长。
作为一个实施例，如图2a所示，冷却介质容纳部111可以包括分割成两个的多个分割单元1111，多个分割单元1111可以以彼此对置的状态，形成容纳冷却介质20的容纳空间。作为另一实施例，如图2b所示，冷却介质容纳部111可以包括分割为4个的多个分割单元1111，以环绕冷却介质20的形态形成容纳空间。但是，本发明不限于此，冷却介质容纳部111可以包括多样个数的分割单元1111而形成多种方式的容纳空间，这是不言而喻的。
在图上图示了接触面111A为平面的情形，但本发明的思想不限于此，也可以是在冷却介质容纳部111与冷却介质20之间容易地执行热传递并使摩擦最小化的多种方式，例如曲面形态。接触面111A可以以与冷却介质20的形状对应的形态形成。如图2f或图2g所示，当冷却介质20长度方向的截面为四边形状时，多个分割单元1111的接触面111A可以为与之对应的平面形状。如图2H所示，当冷却介质20长度方向的截面为圆形时，多个分割单元1111的接触面111A可以以具有与之对应的曲率的曲面构成。
参照图2c，冷却介质容纳部111的多个分割单元1111可以借助于第一弹性部117而连接。第一弹性部117为了冷却介质20与接触面111A的热耦合，可以连接多个分割单元1111之间。另外，第一弹性部117也可以执行冷却介质20与接触面111A的机械结合。第一弹性部117在连接已分割的多个分割单元1111的同时，向多个分割单元1111之间提供弹力，因而使得冷却介质20可以坚固地容纳于容纳空间。第一弹性部117可以为能够提供弹力的任意形态，例如，第一弹性部117可以以弹簧构成，或以包围冷却介质容纳部111的弹性材料的软管构成。其中，当第一弹性部117为弹性材料的软管时，第一弹性部117可以由软质塑料材质构成。
另外，第一弹性部117也可以不直接连接于多个分割单元1111，而是连接在如多个分割单元1111一样分割并配置的结合部112或散热部114之间。多个分割单元1111可以借助于结合部112，以与多个分割单元1111对应的方式，与分割并配置的多个散热部114结合。因此，第一弹性部117连接结合部112之间或连接散热部114之间，借助于此，可以连接多个分割单元1111之间。
参照图2a至图2c，冷却介质容纳部111可以借助于第二弹性部115而接受提供压缩力(compressive force)。第二弹性部115配置于冷却介质容纳部111上，并朝向冷却介质20提供压缩力。如图所示，第二弹性部115配置于并非多个分割单元1111的接触面111A的区域并提供压缩力，因而可以朝向容纳空间紧固多个分割单元1111，由此，可以实现与冷却介质20的坚固的机械结合及热耦合。例如，第二弹性部115可以以压缩弹簧部件(compressionspring unit)配备。
这种弹性部115使冷却介质20与冷却介质容纳部111热耦合，且在机械方式上分离，从而可以发挥使从外部施加于冷却介质20的冲击无法传递到冷却介质容纳部111的功能。
另一方面，医疗用冷却装置10在供躯体部100和冷却单元110设置的内部壳体500之间或者在躯体部100与散热部114之间形成有间隙，可以使得施加于躯体部100外壳的外部冲击不直接传递到位于医疗用冷却装置10内部的冷却单元110。换言之，医疗用冷却装置10具有在躯体部100与内部壳体500之间、躯体部100与散热部114之间形成的间隙，从而在外部被冲击时，躯体部100的外壳向通过间隙而给出的空间变形，由此可以吸收外部冲击。
参照图2e，冷却发生部113配置在与多个分割单元1111的接触面111A不同的另一面111B，可以向冷却介质容纳部111供应冷却能。在本说明书中，所谓冷却能，作为与热(heat)的移动相反的概念，实际上所谓冷却，是通过吸热反应而降低物体温度，但为了说明的便利，定义为通过冷却能的传递而使物体冷却。
冷却发生部113可以是能够向冷却介质容纳部111供应冷却能的任意形态，可以由能够产生冷却能的一个以上冷却元件构成。冷却元件可以在多个分割单元1111的另一面配置一个以上。冷却元件可以利用斯特林冷却装置(stirling cooler)或诸如蒸气压缩冷却循环(vapor compression refrigeration cycle)的热力学循环，或利用液体蒸发，或利用基于膨胀气体的焦耳-汤姆逊(Joule-Thomson)方式产生冷却能。另外，冷却元件也可以利用液氮或二氧化碳产生冷却能，或利用诸如帕尔贴(Peltier)元件的热电元件来供应冷却能。在本发明中，没有对冷却元件的冷却方式的限制，但为了说明的便利，以下以利用热电元件的情形为中心进行说明。
其中，所谓帕尔贴效应，意味着如果使n、p型热电物质(Thermoelectricmaterials)配对而使电流流过，则一端面发热，而另一端面吸热(冷却)的现象。作为这种帕尔贴(Peltier)效应的另一含义，可以称为能进行电反馈控制(feedback control)的热泵(heat-pump)。
另外，利用帕尔贴效应的热电元件，出现吸热的面随着电流方向而异，此时，如果将出现吸热的面中的吸热量整理为数式，则如下。
|Qp|＝αabTjI＝π1
其中，|Q p|＝在单位时间吸热的热量的绝对值，a ab＝周围温度导致的a、b两种材质的相对温差电势率，π＝a abT j＝帕尔贴系数，I＝电流。
在冷却发生部113利用热电元件的情况下，如果向热电元件接入电流，则根据帕尔贴效应，热电元件与冷却介质容纳部111接触的面会发生吸热，热电元件与散热部114接触的面会出现发热。由此，在冷却介质20与对象体接触的区域的热，经冷却介质20、冷却介质容纳部111而传递到冷却发生部113，该热可以经后述散热部114释放到外部。
散热部114可以使从冷却发生部113产生的热排出到外部。散热部114也可以称为散热器、热排出部、热发散部、热分解部等。散热部114为了将在冷却发生部113产生冷却能的过程中生成的热高效地排出，可以由导热性材质构成。散热部114可以由两个以上的散热单元结合构成而结合，可以分割为与多个分割单元1111的个数对应的个数。
如图2a或图2b所示，当多个分割单元1111的个数为两个时，散热部114可以包括结合于各个分割单元111的两个以上散热单元。作为另一实施例，如图2C所示，当多个分割单元1111由四个构成时，散热部114可以包括结合于各个分割单元1111的四个以上散热单元。此时，多个散热单元借助于诸如螺栓的结合装置而结合于分割单元1111，此时，借助于在分割单元1111与散热部114之间发生的压力，冷却发生部113可以以机械方式固定。
作为一个实施例，散热部114可以在冷却介质容纳部111及冷却发生部113的周围呈辐射状配置。此时，散热部114可以在与冷却介质容纳部111及冷却发生部113接触的面的对置的对置面包含多个散热片，使热排出效率最大化。
另一方面，医疗用冷却装置10还可以包括安放部，使得容纳冷却介质并稳定地安放。安放部在冷却介质容纳部111的一侧配置，可以支撑插入于冷却介质容纳部111的冷却介质20并安放。另外，安放部可以在与冷却单元110邻接的一端部131插入冲击吸收部件并与冷却单元110结合。安放部可以通过冲击吸收部件而保护医疗用冷却装置10主体或冷却单元110不受外部冲击影响。
如图2d所示，医疗用冷却装置10包括在躯体部100内部配置的送风部150，可以从躯体部100的一端a到另一端b形成一方向性空气流。送风部150执行的作用是吸入外部气体，利用外部气体来冷却散热部114后，将该空气排出到作为后方的躯体部100另一端b。送风部150可以包括风扇(fan)，但不限于此，能够生成单一方向空气流的压缩空气罐、鼓风机(blower)等任意装置均可应用，这是不言而喻的。
在躯体部100的另一端b形成有第一网部101，上述的空气可以排出到外部。当形成这种从躯体部100的一端a到另一端b的空气流时，安放部可以以相对于长度方向的截面积从与冷却单元110邻接的一端部131向另一端部133越来越逐渐减小的结构构成，另外，安放部的外侧面可以以曲面构成，使从散热部114排出的空气阻抗实现最小化，提高热排出效率。另外，安放部可以以高导热系数的材质形成，执行追加的散热功能。
另一方面，医疗用冷却装置10还可以包括压力传感器部141，所述压力传感器部141感测冷却介质20接触对象体手术部位时施加的压力，并生成压力信号。压力传感器部141可以配置于冷却介质容纳部111或安放部上，具体而言，可以配置于安放部的一端部131上，感测从冷却介质20施加的压力。
医疗用冷却装置10还可以包括使冷却介质20产生振动的振动发生部143。振动发生部143利用冷却介质20进行冷却，或在药物注入期间产生振动，执行减轻被手术者痛苦的功能。振动发生部143使容纳冷却介质20的冷却介质容纳部111产生振动，借助于此，可以向冷却介质20传递振动。
另一方面，医疗用冷却装置10还可以包括感测冷却介质20或冷却介质容纳部111的温度的温度传感器部145。温度传感器部145可以连接于冷却介质容纳部111并感测温度，或配置于与冷却介质20直接接触的位置并感测冷却介质20的温度。另外，在冷却介质20构成得可更换的情况下，测量冷却介质20的温度的温度传感器部145可以以非接触式温度传感器构成，例如以紫外线传感器构成。
控制部170可以根据从温度传感器部145感测的温度，控制冷却发生部113的动作。例如，控制部170可以根据从温度传感器部145提供的周边空气温度、冷却介质20的温度或空气温度及冷却介质20的温度，控制执行冷却麻醉的时间等。另外，控制部170可以根据从压力传感器部141提供的压力信号，控制执行冷却麻醉的时间等。
控制部170根据从温度传感器部145提供的温度测量信号来控制冷却发生部113的动作，从而可以调节冷却介质20的温度。本发明实施例的医疗用冷却装置10按事先设定的温度及时间而使作为手术部位的目标区域冷却，从而可以使目标区域麻醉。例如，事先设定的温度可以为约-15℃至5℃的范围，事先设定的时间可以为约1秒至120秒的范围。
控制部170在超过事先设定的温度或时间的情况下，可以通过使冷却发生部113的电源关闭(off)等控制，防止手术部位的过度冷却。这只不过是一个实施方式，可以将温度及时间事先设定为多样范围，这是不言而喻的。
其中，控制部170可以包括诸如处理器(processor)一样能够处理数据的所有种类的装置。其中，“处理器(processor)”例如可以意味着为了执行以程序内包含的代码或命令表现的功能而在具有物理上结构化的电路的硬件中内置的数据处理装置。如上所述，作为硬件中内置的数据处理装置的一个示例，可以包括微处理器(microprocessor)、中央处理器(central processing unit：CPU)、处理器内核(processor core)、多重处理器(multiprocessor)、ASIC(application-specific integrated circuit，专用集成电路)、FPGA(field programmable gate array，现场可编程门阵列)等处理装置，但并非本发明的范围限定于此。
另外，控制部170可以在冷却麻醉执行期间控制冷却发生部113，使得冷却介质20保持既定温度。作为另一实施例，控制部170可以事先设定有两个以上温度值，在冷却执行期间控制冷却发生部113，使得冷却介质20依次或周期性地具有各温度值。
由此，医疗用冷却系统1通过冷却条件不同的多种步骤的冷却，可以具有麻醉以及抗菌、血管收缩等多种临床效果。另外，通过高于冰点的冷却条件，可以使冷却介质20的末端部225发生冰晶的现象实现最小化。另外，控制部170在执行冷却麻醉期间，可以控制冷却发生部113而使得按第一温度冷却，在从冷却麻醉苏醒所需的时间期间，控制使得按高于第一温度的第三温度冷却(或加热)。
另一方面，控制部170可以从压力传感器部141接受提供压力测量信号，当是大于事先设定的基准值的值时，可以判断为冷却介质20的末端部225接触到患者的手术部位。此时，控制部170确认接触患者手术部位期间的时间及温度测量信号，当按事先设定的范围温度冷却既定时间时，可以判断为患者手术部位完成麻醉。例如，在-10℃温度下，当0.5N以上的力施加于手术部位10秒时，控制部170判断为麻醉完成，可以向使用者提供麻醉完成信号。即使使用环境不同，医疗用冷却系统1也可以通过上述的控制部170，向使用者准确地提供是否完成麻醉。
另一方面，根据在冷却介质容纳部111所设置的温度传感器部145的温度变化的速度，控制部170可以判断冷却介质20与冷却介质容纳部111的热耦合的状态。这是因为，冷却发生部113需冷却的对象体的热容量根据冷却介质20与冷却介质容纳部111的热耦合的状态而异，因而在相同的冷却能下，设置于冷却介质容纳部111的温度传感器部145的温度变化的速度不同。
另一方面，控制部170可以按多阶段的温度对手术部位进行冷却。例如，控制部170可以在手术初期，以很冷的温度执行迅速冷却，在手术中间阶段，以高于手术初期冷却温度的温度冷却。另外，控制部170在所有手术结束时，可以控制冷却介质容纳部111的温度，控制使得冷却介质20的表面没有冰晶。这种去除冰晶的过程可以在向实施手术者告知冷却过程完成之前执行。例如，可以以手术初期5秒期间-10℃、之后13秒期间-5℃、最后2秒期间0℃的方式执行冷却。
冷却单元113可以根据需要，使用“热电元件的一面根据电流方向而可以成为冷却面、发热面”的特征，在使用后，对冷却介质容纳部111加热而去除接触面111A的水分或杂质等。
根据这种本发明的结构，医疗用冷却系统1可以获得与冷却介质20接触的对象体的手术部位迅速安全地冷却的效果。另外，据此，医疗用冷却系统1可以获得提高装置(device)的寿命及各种特性的效果。另外，医疗用冷却系统1利用电子元件来控制热，因而可以获得能实现精密的温度控制的效果。另外，医疗用冷却系统1在供应电源后能够急速冷却，可以获得能局部冷却的效果。另外，医疗用冷却系统1可以获得与重力方向无关地在任意位置或方向均可启动的效果。另外，医疗用冷却系统1能够实现冷却部的小型化及轻量化，可以获得体现低噪声及低振动冷却的效果。
图2i至图2k是用于说明与医疗用冷却装置的直交结合相关联的技术的图。图2i是用于显示本发明另一实施例的冷却单元110内部构成的立体图，图2j是截取并图示图2I的冷却单元110中一部分构成要素的立体图。图2k是沿图2I的冷却介质20插入方向观察的俯视图。
参照图2i至图2k，本发明另一实施例的冷却单元110可以具备第一分割单元1111A、第二分割单元1111B、第一结合部112A、第二结合部112B、第一散热单元114A及第二散热单元114B。
另一实施例的冷却单元110以使第三方向和第四方向不平行的方式配置，第三方向为多个分割单元1111配置的方向，第四方向为多个散热单元114配置的方向，独立地使用结合第三方向的弹性部117'与结合第四方向的螺丝118，由此，冷却介质容纳部111与散热单元114具有在热学上独立的结构。
具体而言，第一分割单元1111A和第二分割单元1111B可以具备与冷却介质20接触的接触面111A，以冷却介质20为中心相互对置地沿一个方向(第三方向)配置。第一分割单元1111A和第二分割单元1111B利用第一结合部112A和第二结合部112B而结合，借助于此，可以形成容纳冷却介质20的容纳空间。第一结合部112A可以与第一分割单元1111A连接，第二结合部112B可以与第二分割单元1111B连接。
此时，第一结合部112A与第二结合部112B可以将第一弹性部117'置于之间而连接。第一弹性部117'连接第一结合部112A与第二结合部112B，借助于此，第一分割单元1111A与第二分割单元1111B可以执行与冷却介质20和接触面111A的热耦合及机械结合。不过，借助于弹性部117'而在接触面111A形成的机械结合，具有容易因外部冲击而滑动的特性，可以保护冷却单元111不受外部冲击影响。第一弹性部117'在对分割的第一分割单元1111A与第二分割单元1111B进行连接的同时，向第一分割单元1111A与第二分割单元1111B之间提供弹力，因而使得冷却介质20可以坚固地容纳于容纳空间。第一弹性部117'可以为提供弹力的任意构成，例如可以为弹簧。
与此同时，第一分割单元1111A与第二分割单元1111B通过弹力的结合，根据冷却介质20的形状而变化，因而即使冷却介质20的结合面的公差大，即，平行度或大小大，也使冷却介质容纳部111与冷却介质20的热耦合保持最佳。如此利用弹力的结合，最终可以具有飞跃性地减少冷却介质20的制造单价的效果。
另一方面，第一结合部112A和第二结合部112B以低导热系数的物质形成，可以使冷却介质20与散热部114之间的热传递实现最小化。
可以在不与第一分割单元1111A和第二分割单元1111B之间的接触面111A对置的另一面，配置一个以上冷却发生部113。例如，可以在与接触面111A垂直配置的另一面，配置一个以上冷却发生部113，如图所示，可以在与接触面111A连接的两侧面相互对置地配置。
第一散热单元114A和第二散热单元114B可以沿着与第一分割单元1111A和第二分割单元1111B配置的方向(第三方向)交叉的方向(第四方向)相互对置地配置。第一散热单元114A和第二散热单元114B可以相对于第一分割单元1111A和第二分割单元1111B配置的方向(第三方向)，沿着垂直方向配置。但本发明的思想不限于此，散热部114可以根据冷却介质20的形态，使散热单元以90度、120度、180度等多样的对称结构配置。
作为一个实施例，如图所示，第一散热单元114A和第二散热单元114B可以通过螺丝118结合而相互连接。在本实施例中，第一结合部112A和第二结合部112B利用第一弹性部117'结合，第一散热单元114A和第二散热单元114B利用螺丝118结合，从而冷却单元110可以同时提供结合坚固性及拆卸柔软性。即，在冷却发生部113位于多个散热部114之间的状态下，多个散热部114利用螺丝118结合，散热部114和冷却发生部113在没有直接的机械结合的情况下，利用从螺丝提供的压力所引起的摩擦力进行结合，因而可以热学上分离。此时，可以在从设置于散热部114的螺丝118施加提供的压力的中心轴与所述弹性部115提供的弹力的中心不一致(collinear)的位置形成螺丝118的压力。
在本实施例中，冷却发生部113的一面与冷却介质容纳部111的分割单元1111热耦合，执行吸热反应。另外，与冷却发生部113的一面对置的另一面，与散热部114热耦合而执行散热反应。此时，散热部114与冷却介质容纳部111只将冷却发生部113置于之间并连接而不直接连接，因而成为在热学上独立的结构。由此，本实施例的冷却单元110可以使散热效率实现最大化。
图3a至图3d是用于说明与医疗用冷却装置的润滑部件相关联的技术的图。图3a至图3d是图示图1的冷却介质容纳部111具备的润滑部件120可以形成的多样实施方式的图。
参照图3a至图3d，本发明一个实施例的医疗用冷却系统1可以具备拆卸式冷却介质20，插入于医疗用冷却装置10而进行冷却。本发明一个实施例的冷却介质20可以以可拆卸式而容易地从医疗用冷却装置10分离，由一次性用品(disposable)构成，可以阻止手术部位的污染，提高卫生性。此时，医疗用冷却装置10可以具备润滑部件120，以便可以容易地容纳一次性冷却介质20。在本说明书中，冷却介质20、拆卸式冷却介质20、一次性冷却介质20可以指称相同的结构。
润滑部件120在冷却介质容纳部111的接触面111A的至少一部分形成，在冷却介质容纳部111与拆卸式冷却介质20之间执行润滑功能。润滑部件120执行提高与拆卸式冷却介质20的反复更换对应的耐磨损性的功能。
作为一个实施例，润滑部件120借助于研磨(polishing)，可以在接触面111A的整个面形成。借助于研磨，接触面111A的表面粗糙度(surface rouphness)程度可以小于除接触面111A之外的至少一个面。具体而言，接触面111A的中心线平均粗糙度Ra可以具有100μm以下粗糙度。作为又一具体例，接触面111A的中心线平均粗糙度Ra可以具有25μm以下粗糙度。冷却介质容纳部111因润滑部件120而可以具有光滑的接触面111A，由此，可以容易地进行拆卸式冷却介质20拆装。
作为另一实施例，如图3C所示，润滑部件120可以在分割单元1111的接触面111A涂覆固体润滑剂而形成。参照图3D，图示了在接触面1111A形成的润滑部件的结构，根据分割单元1111的结构及形状，润滑部件可以多样地形成。
固体润滑剂既可以在接触面111A的整个面涂覆，也可以局部地涂覆。这种固体润滑剂可以包括摩擦系数小且导热系数高的材料，例如可以包括类钻碳(diamond likecarbone)、石墨(graphite)、石墨烯(graphene)、碳化钨中至少一种，但不局限于此。另外，固体润滑剂可以选自由二硫化钼、石墨、氟化铈、氧化锌、二硫化钨、云母、硝酸硼、氮化硼、硼砂、硫酸银、碘化镉、碘化铅、氟化钡、硫化锡、氟化碳、聚四氟乙烯、磷化盐、磷酸锌、金刚石及其混合物构成的组。冷却介质容纳部111可以通过固体润滑剂减小接触面111A的摩擦系数，由此，可以容易地更换拆卸式冷却介质20，即使对拆卸式冷却介质20施加冲击，冲击也不会传递到冷却单元110或医疗用冷却装置10主体。
作为本发明另一实施例，润滑部件120可以包括在接触面111A局部地配置的一个以上固体润滑部121。当在分割单元1111的接触面111A全体涂覆固体润滑剂时，分割单元1111的接触面111A可以增大耐磨损性，但导热系数会稍稍降低。因此，润滑部件120通过在分割单元1111的接触面111A配置局部的固体润滑部121，可以在保持导热效率的同时增大耐磨损性。
如图3a至图3d所示，润滑部件120可以包括在分割单元1111的接触面111A有规则地配置的多个圆形的固体润滑部121。例如，固体润滑部121可以相对于分割单元1111的长度方向(第一方向)，按规则的间隔排列。但是，本发明的思想不限于此，固体润滑部121也可以不规则地配置于分割单元1111的接触面111A。另外，固体润滑部121当然也可以为并非圆形的多种方式。
作为另一实施例，润滑部件120可以在分割单元1111的接触面111A涂覆包括镍、镍合金及钴铬合金中的至少一种的物质而形成。由于这种润滑部件120的属性，分割单元1111的接触面111A的硬度，更具体而言，形成润滑部件120的区域的硬度可以高于分割单元1111的另一面111B，接触面111A的摩擦系数可以小于另一面111B的摩擦系数。
根据这种本发明的结构，医疗用冷却装置10可以增大拆卸式冷却介质20反复更换引起的耐磨损性，可以使拆卸式冷却介质20容易地拆装。另外，医疗用冷却系统1可以更换直接接触手术部位的冷却介质20，可以使手术部位的污染实现最小化，提高卫生性。
III.热管结构
图4a至图4e是用于说明与医疗用冷却装置的热管结构相关联的技术的图。
图4a是用于说明本发明另一实施例的医疗用冷却装置10-1的概念图。图4b是显示本发明优选实施例的的送风方式的图。本发明另一实施例的医疗用冷却装置10-1通过热管将冷却介质与散热部隔开构成，从而可以实现多样送风方式。例如，既可以沿与躯体部100长度方向平行的第一方向产生空气流而进行散热，也可以沿与躯体部长度方向不平行的第二方向产生空气流而进行散热。当沿第二方向进行送风时，可以构成由多个风扇构成的送风部，更高效地进行散热。
参照图4a及图4b，医疗用冷却装置10-1可以包括冷却介质容纳部111、冷却发生部113、散热部114、热传递介质116及送风部150。以下为了说明的便利，对于与一个实施例相同的结构赋予相同的附图标记，省略重复的说明。本发明另一实施例的医疗用冷却装置10-1的特征在于，散热部114与冷却发生部113不是直接邻接并释放热，而是在与冷却发生部113隔开配置的状态下释放热。
冷却介质容纳部111可以具备多个分割单元1111，所述多个分割单元1111具备与冷却介质20导热接触的接触面111A。冷却介质容纳部111可以利用多个分割单元1111形成可以容纳冷却介质20的容纳空间。此时，冷却介质20可以容纳于所述容纳空间，借助于与多个分割单元1111的接触面111A的热耦合而冷却。多个分割单元1111可以利用第一弹性部117而相互连接。
如图4a所示，冷却介质容纳部111可以全体与冷却介质20重叠地配置。冷却发生部113可以包括与冷却介质容纳部111连接的第一面113A及与上述第一面113A对置的第二面113B。如上所述，冷却介质容纳部111全体与冷却介质20重叠，因而在冷却介质容纳部111上配置的冷却发生部113也可以与冷却介质20重叠。
作为另一实施例，如图4B所示，冷却介质容纳部111可以一部分与冷却介质20重叠。冷却发生部113可以与冷却介质容纳部111中的冷却介质20不重叠，配置于沿长度方向(第一方向)延长的部分。热传递介质116的第一区域A1可以通过结合部112而将冷却发生部113置于之间并与冷却介质容纳部111结合。将热传递介质116固定于冷却发生部113的结合部112，可以通过螺丝而与相反一边的又一结合部112结合，此时，结合多个结合部112的螺丝可以独立于弹性部117构成，使冷却介质容纳部111与热传递介质116在热学上独立。
散热部114与冷却发生部113隔开配置，且与冷却发生部114热耦合，可以将冷却发生部113的热释放到外部。此时，散热部114可以在冷却介质容纳部111的后方配置，通过热传递介质116而与冷却发生部113热耦合。散热部114可以包括相互隔开并以热传递介质116为中心呈辐射状配置的多个散热片1141。此时，送风部150在散热部114的后方配置，可以沿躯体部100的长度方向产生空气流。换言之，送风部150可以沿散热部114的轴向生成空气流，以便可以沿着在散热部114形成的散热片1141形成空气流。
图4c及4d是显示本发明另一优选实施例的送风方式的图。
参照图4c及4d，图示了包括由多个风扇构成的送风部150的医疗用冷却装置10-2的实施例。如图4c和图4d所示，散热部114由多个散热单元构成，散热单元的个数可以对应于热传递介质116的个数。散热部114的多个散热片1141可以沿第一躯体部100A的长度方向延长，构成两列形成，在两列之间可以配备由最少一个以上风扇构成的送风部150。
医疗用冷却装置10-2在如此由散热片1141构成的两个散热片列之间配备由最少一个以上风扇构成的送风部150的状态下，可以沿着不与第一躯体部100A的长度方向平行的方向形成空气流。换言之，送风部150可以沿着不与散热部114的轴向平行的方向形成空气流。具体而言，医疗用冷却装置10-2可以沿着与第一躯体部100A的长度方向垂直的方向形成空气流。通过如此在由散热片1141构成的两个散热片列之间构成送风部，从而供空气流动的通路可以在宽阔面积上以短距离形成，可以使散热片1141与空气之间的热传递实现最大化。
另外，在送风部150具备多个风扇的情况下，多个风扇的排列方向与散热部114的轴向可以平行，多个风扇的排列方向与风扇的旋转轴方向可以交叉。
如图4d所示，散热部114可以形成有吸入口及排出口1143，以便从送风部150形成的空气流可以在散热片1141之间穿过。作为另一实施例，散热部114可以形成有与送风部150的个数对应的吸入口及排出口。换言之，散热部114可以形成有沿着不与躯体部100的轴向平行的方向贯穿的多个吸入口及排出口。借助于送风部150的作用，可以利用散热部114的吸入口吸入空气，利用排出口排出空气。此时，多个吸入口及多个排出口的位置对应，以便可以分别重叠，在吸入口与排出口之间可以分别配置有送风部150。由此，从多个送风部150形成的多个空气流可以利用各个吸入口和排出口而形成，可以使散热部114与空气之间的热传递实现最大化。
另外，在由散热片1141构成的两个散热片列中，可以在吸入空气的散热片列设置过滤器，保护散热部114和送风部150不受外部异物质影响。此时，使用者可以轻松去除覆盖过滤器和过滤器的外壳，容易地进行过滤器清扫。例如，覆盖过滤器的外壳独立于第一躯体部100A构成，利用卡扣、磁铁等结合，可以由使用者轻松去除。
其中，热传递介质116执行连接冷却发生部113与散热部114并将冷却发生部113的热传递到散热部114的功能。热传递介质116可以为热管(heat pipe)或蒸气腔室(vaporchamber)，可以包括管主体与在管主体内部配备的相变物质(Phase Change Material；PCM)。热传递介质116的管主体可以以高导热率材质构成，以便与冷却发生部113接触，将从冷却发生部113产生的热高效传递给内部的相变物质(PCM)。相变物质(PCM)作为通过相变过程而存储大量热能或释放所述存储的热能的物质，相变物质具有固有的热存储能力。
另一方面，热传递介质116可以是包括利用泵等强制流动的流体的管。换言之，热传递介质116可以通过一个区域A1而与冷却发生部113的第二面113B热耦合，从冷却发生部113吸收热能。另外，热传递介质116使得可以通过从一个区域A1沿冷却介质容纳部111的长度方向(第一方向)延长的另一区域A2而与散热部114热耦合，释放吸收的热能。其中，热传递介质116的另一区域A2可以不与冷却介质容纳部111重叠。
本实施例的医疗用冷却装置10利用了包括相变物质的热传递介质116，借助于此，使得可以将从冷却发生部113产生的热高效传递给散热部114并释放到外部。即，通过比单纯铜远远更大的热传递介质116单位面积的热传递性能，冷却发生部113使用的热电元件的单位面积的冷却能发生量在使用热传递介质的情况下可以极大增加。由此，冷却介质容纳部111即使通过较小的接触面积，也能够高效向冷却介质20传递冷却能，可以提高对于冷却介质20长度的自由度。
如上所述，散热部114不邻接冷却介质容纳部111地配置，而是隔开配置，借助于此，本实施例的医疗用冷却装置10-1可以以与笔类似的形态体现，可以沿长度方向，靠近中间地点形成重心，由此，医疗用冷却装置10-1可以提高使用者的使用便利性或夹紧(grip)性。正如首先说明的，当然可以独立地构成包括冷却单元111的第一躯体部100A和包括电池的第二躯体部100B。如上所述，以由第一躯体部100A及第二躯体部100B形成的三角结构形成，且不构成另外的把持部或把持区域，可以由使用者自由地把持使用。
另外，医疗用冷却装置10-1可以利用在后方配置的散热部114及送风部150，获得在远离手术部位处形成空气流的效果，除了提高基于空气冷却的热排出效率外，在冷却介质20附近，使空气流实现最小化，使对流引起的冷却介质20冷却损失实现最小化，在手术部位使空气流实现最小化，可以使感染等危险实现最小化。
图4e是图示使用本发明优选实施例的冷却装置时的热管工作原理的图。
参照图4e，在热传递介质116由热管或蒸气腔室(vapor chamber)构成的情况下，可以诱导使用者可以在第一躯体部100A的一端a按地面水平(GL)基准比另一端b更低的位置使用，以便相变物质从冷却发生部113移动到散热部114。例如，医疗用冷却装置10-1的操作开关位于第一躯体部100A的另一端b部，可以诱导在冷却时，可以在第一躯体部100A的一端a按地面水平(GL)基准比另一端b更低的位置使用。另外，更换用冷却介质20位于第一躯体部100A的一端a部，可以诱导在冷却介质20接触手术部位时，可以在第一躯体部100A的一端a按地面水平(GL)基准比另一端b更低的位置使用。
根据本发明的实施例，热管的蒸发部与冷却发生部等的发热部连接，热管的凝聚部连接于冷却扇等的散热部。其中，在冷却装置驱动时，诱导冷却发生部位于比发热部更下方进行动作，从而可以增大热管效率，缩短达到目标冷却温度的时间。
就热传递介质116具备的作为相变物质的工作流体而言，在第一躯体部100A的一端a按地面水平(GL)基准比另一端b更低的位置使用，借助于此，激活工作流体的循环，增大冷却效应，因而在预冷或冷却中，可以有效缩短达到冷却目标温度的时间。
如前所述，医疗用冷却装置10还可以包括可供使用者控制医疗用冷却装置10的控制按钮(图上未示出)或可供使用者监视医疗用冷却装置10状态的显示部(图上未示出)。
此时，所述控制按钮(图上未示出)或显示部(图上未示出)可以与医疗用冷却装置10的散热部114邻接地配置。换言之，控制按钮(图上未示出)或显示部(图上未示出)在医疗用冷却装置10的后方配置，从而即使在使用前预冷(precooling)或冷却中，使用者也可以利用在后方配置的控制按钮(图上未示出)而使医疗用冷却装置10动作，可以通过显示部(图上未示出)来监视预冷状态。另外，通过这种结构性特征，可以诱导在预冷或冷却时，可以在第一躯体部100A的一端a按地面水平(GL)基准比另一端b更低的位置使用。
IV.拆卸式冷却介质：一次性尖端
图5a至图5e是用于说明拆卸式冷却介质中与一次性尖端相关联的技术的图。
图5a是显示本发明一个实施例的拆卸式冷却介质20的立体图，图5b是显示拆卸式冷却介质20另一实施方式的立体图。图5c是用于说明拆卸式冷却介质20与医疗用冷却装置10的关系的框图。下面更详细说明本发明一个实施例的拆卸式冷却介质20。
基本上而言，本发明一个实施例的拆卸式冷却介质20及包括其的医疗用冷却系统1，通过由单个或多个分割单元1111构成的冷却介质容纳部111，在宽阔面积收集冷却能，并使之集中于拆卸式冷却介质20的末端部225的狭小面积。由此，医疗用冷却系统1通过高效冷却手术部位而可以实施冷却麻醉。此时，特征在于拆卸式冷却介质20轻松从医疗用冷却装置10分离并使感染危险实现最小化。
拆卸式冷却介质20的功能，第一是针对诸如眼球的目标区域执行冷却。在本说明书中，冷却介质20可以是以能拆卸的方式安装于医疗用冷却装置10并以一次性(disposable)方式配备的拆卸式冷却介质。但是，本发明的思想不限于此，冷却介质20作为容纳于医疗用冷却装置10并执行冷却功能的构成要素，不需要必须以可拆卸式配备。不过，下面为了说明的便利，可以混用冷却介质和拆卸式冷却介质、一次性冷却介质、料盒(cartridge)，视为指称全部相同的构成要素并进行说明。
参照图5a至图5c，拆卸式冷却介质20可以包括插入区域210及非插入区域220。
拆卸式冷却介质20可以通过插入区域210，插入于医疗用冷却装置10的冷却介质容纳部111。另外，拆卸式冷却介质20可以通过在非插入区域220配备的末端部225，与目标区域接触并执行冷却功能。
插入区域210可以执行插入于医疗用冷却装置10，具体而言，插入于冷却介质容纳部111，并将从冷却介质容纳部111传递的冷却能传递到非插入区域220的功能。插入区域210可以通过与冷却介质容纳部111导热接触的外侧面S2的面积而接受供应冷却能。
插入区域210可以以与由冷却介质容纳部111的分割单元1111构成的容纳空间对应的形状形成。例如，如图2b所示，在冷却介质容纳部111通过对称配置的两个分割单元1111而形成容纳空间的情况下，插入区域210如图5a所示，可以具备相互对置并与分割单元1111接触的两个外侧面S2。作为另一实施例，如图2c所示，在冷却介质容纳部111通过对称配置的4个分割单元1111而形成容纳空间的情况下，插入区域210如图5b所示，可以具备相互对置的第一外侧面S2-1及第二外侧面S2-2，并与分割单元1111接触。
另一方面，在图中图示了垂直于轴向AX1的插入区域210截面为四边形状的情形，但本发明的思想不限于此，也可以以诸如圆形或三角形的多边形状构成。此时，与分割单元1111接触的外侧面S2的个数也可以具备两个以上。
非插入区域220可以具备不插入于医疗用冷却装置10而是在末端E1与目标区域进行导热接触的末端部225。非插入区域220可以从插入区域210沿轴向AX1延长，可以形成得直径向末端E1越来越小。如果在与轴向AX1平行的截面上观察，其可以形成得呈既定程度锥形(taper)。
在非插入区域220的末端E1具备的末端部225接触诸如眼球的目标区域，从所述插入区域210接受传递医疗用冷却装置10的冷却发生部113产生的冷却能，执行冷却目标区域的功能。如果从另一观点表现，末端部225接触诸如眼球的目标区域，将目标区域的热传递到医疗用冷却装置10，从而执行冷却目标区域的作用。
在图中图示了末端部2225的形状为圆形的情形，但本发明的思想不限于此，可以以能够与目标区域接触并高效执行冷却的多种方式形成。另外，末端部225的面积S1可以形成得与诸如眼球的目标区域的面积相同或小于目标区域的面积。由此，使得拆卸式冷却介质20可以在局部部位集中执行冷却。
另外，如图5c所示，末端部225可以由从末端E1向外部突出的凸面构成。用于执行冷却的目标区域M由于以人体为对象，因而拆卸式冷却介质20的末端部225接触人体的皮肤(skin)。皮肤(skin)作为覆盖人体外部的器官，从外侧起，由表皮k1、真皮k2及皮下脂肪层k3三层构成。与此相应，眼睛由结膜k1、巩膜k2、葡萄膜k3构成。此时，为了执行麻醉，应使负责感觉的神经冷却。因此，拆卸式冷却介质20为了执行有效的冷却麻醉，可以以凸面配备末端部225，以便冷却可以传递至神经所在的真皮。
末端部225的凸出程度可以大于目标区域M的表皮厚度d1、小于目标区域M的真皮厚度d2。换言之，从末端E1向外部突出的末端部225的最大突出高度t1可以大于目标区域M的表皮厚度d1、小于目标区域M的真皮厚度d2。由此，拆卸式冷却介质20在与目标区域M接触时，使传递到目标区域M的力集中于中央，从而可以使位于中央区域的真皮k2内的神经有效地冷却，可以提高中央区域附近的麻醉性能。另一方面，目标区域M作为人体的一部分，根据要手术的手术部位，表皮及真皮的厚度会不同，这是不言而喻的。
作为另一实施例，末端部225既可以以平面构成，也可以以朝向插入区域210凹陷的曲面形成，以便对应于眼球的曲率。
另一方面，为了从医疗用冷却装置10有效地传递冷却能，拆卸式冷却介质20可以由导热系数高的材质构成，例如，拆卸式冷却介质20可以包括金(Ag)、银(Au)、铜(Cu)、铝(Al)等。另外，在图中图示了插入区域210与非插入区域220一体形成的情形，但插入区域210与非插入区域220也可以分别制造成独立部件并结合。另外，插入区域210与非插入区域220可以以相同物质构成，当然也可以以不同物质构成。另外，末端部225利用包含疏水性聚合物的物质涂覆，可以使冷却导致的冰晶形成实现最小化。
其中，拆卸式冷却介质20的插入区域210和非插入区域220可以执行一种热流速分配器(Heat flux distributor)的作用。
再次参照图5a及图5b，插入区域210将从外侧面S2传递的冷却能传递给末端部225，为了具有相比末端部225截面积而预先设定的插入区域210截面积，可以具有沿冷却介质20的轴向AX1延长的结构。相比末端部225截面积而预先设定的插入区域210截面积会根据构成插入区域210及非插入区域220的材质特性而异。根据另一观点，沿轴向AX1形成的插入区域210的外侧面S2，可以形成得具有大于末端部225的截面积S1的面积，且具有相比末端部225截面积S1而预先设定的面积比(Area ratio)。同样地，面积比可以取决于(dependent)拆卸式冷却介质20的材料。
其中，面积比(Area ratio)可以表现为冷却的目标区域的面积，例如，可以表现为组织的面积(tissue cooling area)/收集冷却能量的区域的面积(cooling acceptingarea)。而且，这种面积比可以根据以与手术部位接触的面积、神经的温度、神经的深度、材料的导热率等为参数的函数而导出。
可以将其用如下数式表现。
面积比＝组织冷却面积/冷却接受面积＝f(低温，神经深度，材料导热率)(Arealratio＝tissue cooling area/cooling accepting area＝fnerve temp,nerve depth,material thermal conductivity)
此时，收集冷却能量的区域的面积与对目标区域进行冷却麻醉的部位的面积比率，可以根据包括面积、神经深度、神经温度、拆卸式冷却介质的导热率中至少某一个手术部位条件，具有约1.5倍至100倍的范围。换言之，插入区域210的面积S2可以相比末端部225的面积S1具有1.5倍至100倍的范围。
具体而言，拆卸式冷却介质20在直径(D1；mm)的手术部位，针对位于距手术部位表面既定深度(d，mm)的神经的麻醉冷却温度(T，℃)，手术部位表面冷却温度(Ts，℃)以下述数学式1给出，因此，从手术部位吸热的热量(P，W)可以用数学式2表现。
[数式1]
此时，c1、c2、c4是关于手术部位直径D1、神经深度d、神经麻醉冷却温度T的函数，如下。
c4＝0.011 log(10c1)
[数式2]
为了体现满足上述手术部位表面冷却温度Ts与热量P、具有50mm直径的躯体部100的医疗用冷却装置10，设定在躯体部100内配置的散热部114的面积及长度，设定冷却介质容纳部111的长度。
针对所述拆卸式冷却介质20传递的热量P及导热系数k，拆卸式冷却介质20的手术部位接触面积，换言之，末端部225的面积S1与插入区域210的外侧面面积之和S2的比率S2/S1＝r可以用下述数学式3给出。
[数式3]
其中，D1为手术部位的直径(mm)，T为神经冷却温度(℃)，d为距表面的神经深度(mm)。手术部位直径(D1)是手术部位接触的面为圆形的情形，对于此外的形态，数学式3则取代圆形面积数式而成为与任意面积相应的形态，这是不言而喻的。另外，冷却介质20长度方向的截面积为了保持锥形(tapered)形状，当然构成得大于末端部225的面积S1。
另一方面，散热部114与冷却发生部113可以通过热管、供流体流动的管、蒸气腔室(vapor chamber)等而进行热耦合。根据一个实施例，在通过热传递介质116连接的情况下，末端部225的面积S1与插入区域210的外侧面面积之和S2的比率S2/S1，限制于冷却发生器113的单位面积的冷却量(W/m2，J1)与单位面积的热导纳(thermal admittance(W/m2-K)，A1)。此时，末端部225的面积S1与插入区域210的外侧面面积之和S2的比率S2/S1可以用数学式4给出。
[数式4]
其中，△T1作为在以热电元件构成的冷却发生器113内部沿热电元件厚度方向发生的温度差，在发明的正常体现例中，具有30K以上60K以下的范围。P与数学式2中给出的相同。例如，当P＝0.5W、J1＝125000W/m2、A1＝2400W/m2-K、△T 1＝45K、D 1＝5mm时，S2/S1给出约1.5，因而S2可以构成得比S1大至少1.5倍。
图5d是用于说明拆卸式冷却介质20的接地方法的概念图。
拆卸式冷却介质20由导热系数高的材质构成，因而可以良好地发生导电。但是，拆卸式冷却介质20直接触碰作为人体的目标区域，因而要求电气稳定性。
参照图5d，拆卸式冷却介质20可以连接于并非浮动电压(floating voltage)的接地电位。此时，拆卸式冷却介质20与冷却介质容纳部111电耦合，可以具有与冷却介质容纳部111相同的电位(electric potential)。即，拆卸式冷却介质20在容纳于冷却介质容纳部111的状态下，不仅与冷却介质容纳部111热耦合，而且可以电耦合，冷却介质容纳部111连接于接地电压，由此可以具有作为相同电位的接地电位。此时，冷却介质容纳部111可以连接于至少一个以上的发挥电容器(capacitor)作用的部件。例如，冷却介质容纳部111可以连接于电池，消除因摩擦等外部环境导致的冷却介质20及冷却介质容纳部111电位上的不稳定性。
在物理上，金属的热传递通过电子的移动而实现，本发明的实施例的拆卸式冷却介质20具有与冷却介质容纳部111一定的电压，从而使得可以在不发生向手术部位的瞬间电子移动的状态下，只吸收目标区域的热。根据这种结构，本发明的实施例的拆卸式冷却介质20保持接地电位，从而可以使火花(spark)的危险或漏电的危险实现最小化，提高电气稳定性。
所述拆卸式冷却介质20通过与冷却介质容纳部的物理直接接触，具有通过热耦合及电位耦合而结合的结构。所述电位耦合意味着所述拆卸式冷却介质20的电位在与所述冷却介质容纳部进行热耦合的同时，进行具有与所述冷却介质容纳部的电位对应的电位的电位耦合。此时，进行电位耦合的所述拆卸式冷却介质20和冷却介质容纳部可以与发挥电容器(capacitor)功能的部件导电结合而使电位实现稳定化。在某些示例中，发挥所述电容器(capacitor)功能的部件可以是电池。如上所述，不构成独立的电容器(capacitor)，在电池执行使所述拆卸式冷却介质20的耦合电位稳定化的作用时，所述拆卸式冷却介质20及拆卸式冷却介质20容纳部的耦合电位可以在所述冷却发生部的工作电位范围内实现稳定化。另外，电位耦合引起的电位可以控制为交流形式的电位。此时，容纳拆卸式冷却介质20的医疗用冷却装置10可以具备控制交流形式电位的控制部。
这种拆卸式冷却介质20、拆卸式冷却介质20容纳部、发挥电容器(capacitor)功能的部件的电位耦合在手术前期间进行，可以在触碰手术部位之前已经使电位稳定化。在又一示例中，这种电位耦合在手术前和手术期间均可进行。通过这种电位耦合，接触手术部位的所述拆卸式冷却介质20可以具有电气稳定性，即使在接触人体目标区域的情况下，也可以稳定地防止火花等。
根据本发明的优选实施例，拆卸式冷却介质20将帕尔贴元件置于之间，表面与散热器在物理上接触，而且，该表面具有0.1微米以下的平坦度，用热传递卓越的金属镀金。即，拆卸式冷却介质20的接触部位与帕尔贴元件、散热器以及拆卸式冷却介质20热耦合。
图5e是用于说明拆卸式冷却介质20的再使用防止部230的概念图。
参照图5e，拆卸式冷却介质20还可以包括再使用防止部230，所述再使用防止部230与医疗用冷却装置10电气连接，将与是否再使用相关的信息提供给医疗用冷却装置10。
拆卸式冷却介质20由于直接接触目标区域，因而当在接触其他被手术者的目标区域后再使用时，会发生病原菌等导致的感染。本发明的实施例的拆卸式冷却介质20配备再使用防止部230，以便具有一次性(disposable)，从而可以保障灭菌性，提高卫生性。
例如，再使用防止部230可以包括与医疗用冷却装置10电气连接的保险丝(fuse)。再使用防止部230与医疗用冷却装置10连接，具体而言，与电源部191连接，控制部170在拆卸式冷却介质20的冷却功能完成后，控制电源部191，可以使得向所述再使用防止部230接入事先设定的电流以上。由此，再使用防止部230的保险丝毁坏，使得无法再流入电流。
另一方面，再使用防止部230与拆卸式冷却介质20在电气上独立，在保险丝毁坏时，可以从手术部切断电流。另外，控制部170在冷却完成警报响起后，设定既定时间间隔，毁坏保险丝，从而当电流接入保险丝时，诱导使用者将拆卸式冷却介质20从手术部位去除，从而可以使向手术部位漏电的危险实现最小化。或者，控制部170在从冷却发生部113动作时间点至达到目标冷却温度期间，即，控制部170在标识与冷却准备完成相应的警报之前，可以毁坏与再使用防止部230相应的保险丝，由此，可以使向手术部位的漏电危险实现最小化。
控制部170在向插入医疗用冷却装置10的拆卸式冷却介质20的再使用防止部230提供电信号而通电的情况下，可以控制使得医疗用冷却装置10动作。不同于此，控制部170在插入了保险丝毁坏的拆卸式冷却介质20的情况下，由于不通电，因而判断为是再使用的冷却介质，可以控制使得医疗用冷却装置10不动作。
作为另一实施例，拆卸式冷却介质20包括RFID(radio frequencyidentification，射频识别、IC(integrated circuit，集成电路)等的芯片(chip)等，医疗用冷却装置10包括能够读取芯片(chip)的信息的介质，从而也可以判断拆卸式冷却介质20是否再使用。
作为另一实施例，拆卸式冷却介质20可以为既定的n次用。即，可以在使用既定次数，例如使用10次后更换。
此时，也可以在后述的拆卸式冷却介质20内部的药液存储部配备n次份的药液，或者，在拆卸式冷却介质20使用1次后，可以从医疗用冷却装置10分离拆卸式冷却介质20并填充药品后，再将拆卸式冷却介质20安装于医疗用冷却装置10使用。
V.基于料盒的拆卸式冷却介质第二实施例
下面参照图6a至图6g，具体说明本发明另一实施例的具有药物注入功能的医疗用冷却系统。另一实施例的医疗用冷却系统1，第一次执行在目标区域的冷却功能，第二次执行注入注射所需药物的功能。下面为了说明的便利，对相同构成要素赋予相同附图标记，省略重复的说明。
图6a至图6g是用于说明具有药物注入功能的医疗用冷却装置及拆卸式冷却介质的图。
图6a是本发明另一实施例的医疗用冷却系统1的框图，图6b是图示另一实施例的医疗用冷却系统1的拆卸式冷却介质20的一个实施方式的剖视图，图6c至图6f是按顺序图示图6b的拆卸式冷却介质20的药物注入过程的概念图。
参照图6a及图6b，本发明另一实施例的医疗用冷却系统1包括医疗用冷却装置10及容纳于所述医疗用冷却装置10的拆卸式冷却介质20。
医疗用冷却装置10可以包括躯体部100、冷却介质容纳部111、冷却发生部113、散热部114、温度传感器部145、送风部150、电源部191及控制部170，还包括注入单元160。
躯体部100构成医疗用冷却装置10的外形，在其内部容纳其他构成要素。
冷却介质容纳部111容纳冷却介质20，与冷却介质20热耦合，执行从冷却发生部113将冷却能传递给冷却介质20的功能。为了高效传递冷却能，冷却介质容纳部111可以由高导热率的金属物质构成。冷却介质容纳部111也可以执行收集冷却发生部113产生的冷却能并分配给与冷却介质20的插入部210相应的宽阔区域的冷却分配部(coolingdistributor)的功能。
冷却发生部113配置于与多个分割单元1111的接触面111A不同的另一面111B，可以向冷却介质容纳部111供应冷却能。冷却发生部113可以为能够向冷却介质容纳部111供应冷却能的任意形态，可以由能够产生冷却能的一个以上的冷却元件构成。
散热部114使从冷却发生部113产生的热排出到外部。散热部114也可以称为散热器、热排出部、热发散部、热分散部等。散热部114为了在冷却发生部113产生冷却能的过程中生成的热高效排出，可以由导热性材质构成。
送风部150执行的作用是吸入外部气体，利用外部气体对冷却发生部113进行冷却后，将该空气排出到作为后方的躯体部100另一端b。送风部150可以包括风扇(fan)，但不限于此，能够生成单一方向空气流的压缩空气罐、鼓风机(blower)等任意装置均可应用，这是不言而喻的。
在冷却传递介质160导热连接冷却发生部113与散热部114的情况下，在送风部150生成并穿过散热部114的空气流，可以沿着不与连接第一躯体部100A的一端部a与另一端部b的长度方向平行的方向生成。
温度传感器部145可以连接于冷却介质容纳部111并感测温度，或者配置于与冷却介质20直接接触的位置，感测冷却介质20的温度。在测量拆卸式冷却介质20的温度时，可以以非接触式温度传感器，例如，以红外线传感器构成温度传感器部145。
注入单元160执行向拆卸式冷却介质20施加压力，使拆卸式冷却介质20配备的药液存储部的药液吐出到外部的功能。注入单元160可以包括执行机构。作为一个实施例，注入单元160可以包括第一执行机构161及第二执行机构163。另外，注入单元160可以包括：第一注入部1611，其随着第一执行机构161的驱动而沿驱动轴方向进行直线运动；以及第二注入部1631，其随着第二执行机构163的驱动而沿驱动轴方向进行直线运动。或者，第一执行机构161的驱动轴及第二执行机构163的驱动轴中至少某一个可以通过连杆而与供第一注入部1611或第二注入部1631进行移动的移动轴结合。连杆执行将第一执行机构161或第二执行机构163的旋转运动变换成直线运动的功能，可以配备一个以上。借助于连杆，第一执行机构161的驱动轴或第二执行机构163的驱动轴可以不与第一注入部1611或第二注入部1631进行移动的移动轴平行。或者，第一执行机构161的驱动轴或第二执行机构163的驱动轴也可以由所述连杆构成。
控制部170执行控制医疗用冷却装置10中配备的构成要素的动作的功能。控制部170可以根据从温度传感器部145感测的温度，控制冷却发生部113的动作，或根据从压力传感器部141提供的压力信号，控制执行冷却麻醉的时间等。另外，控制部170可以根据预先设定的控制方法，利用所述注入单元160，使药物从拆卸式冷却介质20吐出到外部。
关于这种注入单元160的具体构成及控制部170控制注入单元160而将药物注入目标区域的控制方法，将在以下进行叙述。
另一方面，拆卸式冷却介质20可以包括主体部200及第一药液存储部240。
主体部200可以能拆卸地安装于医疗用冷却装置10。主体部200可以指称包括前述拆卸式冷却介质20的插入区域210及非插入区域220的拆卸式冷却介质20的躯体(body)。主体部200在与目标区域接触并执行前述拆卸式冷却介质20的冷却功能的同时，可以执行将内部存储的药液吐出或注入到目标区域的功能。因此，在本实施例中，拆卸式冷却介质20可以同样地配备前述一个实施例为了拆卸式冷却介质20的冷却功能而配备的构成要素，因而省略重复的说明。
主体部200可以在末端配备图5a或图5b的末端部225。此时，在末端部225可以配置有吐出部205。虽然未图示，但在末端部225可以形成有贯穿主体部200的针孔(图上未示出)，以便注射针247经过，在与针孔(图上未示出)对应的位置，可以配置有具有既定直径的管形态的吐出部205。吐出部205执行固定注射针的作用。
第一药液存储部240存储用于在目标区域注射的第一药液241，可以在主体部200内部能移动地配置。虽然未图示，但在主体部200内部可以形成有中空部(图上未示出)，以便第一药液存储部240能够移动，第一药液存储部240可以沿着中空部(图上未示出)移动。
具体而言，第一药液存储部240可以在一端包括用于注射第一药液241的注射针247。注射针247可以配置得具有与所述吐出部205平行的轴，可以在第一药液存储部240沿着主体部200的轴向移动时一同移动。注射针247执行移动注射针的作用。
注射针247的直径小于吐出部205的直径，借助于第一药液存储部240的移动，注射针247的端部可以贯穿吐出部205而露出到外部。注射针247在沿着针孔(图上未示出)移动时，可以不与末端部225接触。
另一方面，第一药液存储部240可以包括在中心轴的延长线上配置的注射器245。注射器245在拆卸式冷却介质20安装于医疗用冷却装置10后，可以借助于与注射器245联动的执行机构而移动。第一药液存储部240在内部配置的注射器245借助于医疗用冷却装置10的执行机构而移动，借助于此，可以将第一药液推出到外部。
作为另一实施例，拆卸式冷却介质20还可以包括存储第二药液251的第二药液存储部250。第二药液存储部250可以沿着主体部200的轴向，与第一药液存储部240配置成一列。第二药液存储部250可以比第一药液存储部240更邻接末端部225配置。此时，拆卸式冷却介质20执行向目标区域注射多种药液的功能。第二药液存储部250借助于第一药液存储部240的移动，可以将内部容纳的第二药液251推出到外部。
其中，第一药液241与第二药液251可以是互不相同的药品。例如，第一药液241可以包括治疗剂，第二药液251可以包括消毒剂。治疗剂例如可以为诸如兰尼单抗(Ranibizumab)、贝伐珠单抗(Bevacizumab)、阿帕西普(Aflibercept)的药品。消毒剂可以为混合异丙醇(isopropyl alcohol)、聚乙烯吡咯酮碘(povidone-iodine)及苯扎氯铵(Benzalkonium Chloride)中至少一种的混合物。更具体而言，所述异丙醇可以为70％异丙醇，所述聚乙烯吡咯酮碘可以为5％聚乙烯吡咯酮碘溶液。另外，所述苯扎氯铵可以为0.4％苯扎氯铵。
拆卸式冷却介质20可以在吐出部205与第一药液存储部240之间或吐出部205与第二药液存储部250之间配备密闭膜(图上未示出)。密闭膜(图上未示出)可以执行使第二药液存储部250存储的第二药液251或第一药液存储部240存储的第一药液241在注射前不涌出到外部的作用。
下面参照图6c至图6f，说明拆卸式冷却介质20的药物注入过程。
拆卸式冷却介质20如果初次插入医疗用冷却装置10，则可以为如图6C所示的状态。在如图6c所示的状态下，如果注入单元160的第二注入部1631沿箭头A方向进行直线运动，则如图6d所示，第二注入部1631、第一注入部1611、第一药液存储部240及注射针247一同移动。在此中间，注射针247贯穿插入吐出部205内，并同时刺破在第二药液存储部250与吐出部205之间存在的密闭膜(图上未示出)。因此，曾在第二药液存储部250内容纳的第二药液251可以通过吐出部205注入目标区域。
第二药液251包括消毒剂，因而可以在注射前对目标区域消毒。在第二注入部1631消毒的既定时间，例如在20秒期间，注射针247可以以不插入作为手术部位的目标区域的状态待机。第二注入部1631在经过消毒所需的时间后继续移动，将注射针插入于手术部位。
在如图6d所示的状态下，如果第二执行机构163进一步驱动，第二注入部2631沿箭头A方向进一步进行直线运动，则如图6e所示，第二注入部1631、第一注入部1611、第一药液存储部240及注射针247一同进行移动。因此，如图6e所示，注射针247的一部分突出到拆卸式冷却介质20的外部。
在如图6e所示的状态下，如果在本次第一执行机构161进行驱动，第一注入部1611沿箭头B方向进行直线运动，则如图6F所示，第一注入部1611对第一药液存储部240加压，具体而言，对在第一药液存储部240内部配置的注射器245加压。因此，曾容纳于第一药液存储部240内的第一药液241可以通过注射针247注入目标区域。
第一药液的注入全部完成后，第二注入部1631与第一注入部1611可以沿相反向进行直线运动，使注射针247及第一药液存储部240处于手术前状态。此时，为了使注射针247及第一药液存储部240恢复原位，也可以追加配备诸如弹簧(spring)的装置。
图6g是图示另一实施例的医疗用冷却系统1的拆卸式冷却介质20的另一实施方式的剖视图。
参照图6g，另一实施方式的拆卸式冷却介质20可以不具备吐出部205。换言之，拆卸式冷却介质20可以在末端部225只形成有供注射针贯穿的针孔H1。
第一药液存储部240可以存储用于向目标区域注射的第一药液241，配置得能够在主体部200内部移动。此时，主体部200可以包括引导部，所述引导部在内部容纳第一药液存储部240，引导使得第一药液存储部240沿主体部200的轴向移动。其中，引导部既可以成为上述的中空部，也可以成为供第二药液251存储的第二药液存储部250。
为了执行目标区域的冷却功能，拆卸式冷却介质20可以以高导热系数的材质形成，且配备有用于防止内部容纳的药液结冻的装置。
作为一个实施例，第一药液存储部240可以由具有低于主体部200的导热系数的材质构成。第一药液存储部240可以由具有20W/m-K以下的导热系数的材质构成。
作为另一实施例，主体部200与第一药液存储部240接触的面CT可以用具有20W/m-K以下导热系数的材质涂覆。换言之，前述引导部成为供第一药液存储部240移动的通路，因而将环绕引导部的面用具有20W/m-K以下导热系数的材质涂覆，借助于此，可以使主体部200的冷却热向第一药液241的传递实现最小化。
另一方面，引导部使第一药液存储部240接触的区域的面积实现最小化，可以防止从主体部200传递的冷却热传递到第一药液241。例如，引导部可以将第一药液存储部240接触的区域的面积保持在0.002m2以下。
在拆卸式冷却介质20包括第二药液存储部250的情况下，第二药液存储部250可以是与引导部相同的构成。换言之，在主体部200内部形成的作为中空的引导部中存储有第二药液251，借助于此，引导部还执行第二药液存储部250的功能。此时，第一药液存储部240配置于第二药液存储部250的内部，可以沿主体部200的轴向移动，将第二药液251推出到外部。
第二药液251可以通过针孔H1而吐出到外部。此时，拆卸式冷却介质20可以在针孔H1与第一药液存储部240之间或针孔H1与第二药液存储部250之间配备密闭膜207。密闭膜207执行使第二药液存储部250存储的第二药液251在注射前不涌出到外部的作用。
VI.执行机构
下面参照图7a至图7e，具体说明医疗用冷却装置10的注入单元160。
图7a至图7b是用于说明与医疗用冷却装置的执行机构相关联的技术的图。图7c是概略地图示图7a的注入单元160的一种实施方式的概念图，图7d是显示图7a的注入单元160的另一实施方式的图，图7e是将图7d的注入单元160沿Ⅰ-Ⅰ线截取并概略地图示的剖视图。下面参照图7a及图7b，说明基于执行机构动作的拆卸式冷却介质20的药物注入过程。
首先，拆卸式冷却介质20插入于医疗用冷却装置10的冷却介质容纳部111，成为如图7a所示的状态。在如图7a所示的状态下，如果第二注入部1631沿箭头A方向进行直线运动，则第二注入部1631、第一注入部1611一同移动，推出第一药液存储部240。此时，在第一药液存储部240的一端配置的注射针247也一同移动，在此中间，注射针247贯穿插入吐出部205内，并同时刺破密闭膜207。因此，曾在第二药液存储部250内容纳的第二药液251可以通过针孔H1注入到目标区域。
在如图7a所示的状态下，本次如果第一执行机构161进行驱动，第一注入部1611沿箭头B方向进行直线运动，则如图所示，第一注入部1611对在第一药液存储部240内部配置的注射器245加压。因此，曾在第一药液存储部240内容纳的第一药液241可以通过注射针247注入到目标区域。
参照图7a至图7c，注入单元160执行能向患处注射多种药品的驱动部的作用。即，执行多药品分配器(Multi-drugs dispenser)的作用。此时，多药品分配器(Multi-drugsdispenser)可以使第二药液存储部250的第二药液251及第一药液存储部240的第一药液241依次吐出。
注入单元160可以向拆卸式冷却介质20施加压力，使拆卸式冷却介质配备的第一药液存储部240的第一药液241吐出到外部。注入单元160可以包括执行机构，所述执行机构根据借助于拆卸式冷却介质20而冷却目标区域后接入的控制信号，向拆卸式冷却介质20施加压力。此时，执行机构可以具备根据接入的控制信号而向拆卸式冷却介质20依次施加压力的第二执行机构163及第一执行机构161。
另一方面，注入单元160可以包括第一注入部1611，所述第一注入部1611在冷却介质容纳部111的中心轴的延长线上配置，与第一执行机构161连接，能移动到第一药液存储部240的内部。另外，注入单元160还可以包括第二注入部1631，所述第二注入部1631与第一注入部1611具有同轴，将第一注入部1611容纳于内部，与第二执行机构163连接，使第一药液存储部240移动。
作为一个实施例，第一执行机构161与第二执行机构163作为同轴线性执行机构，可以独立地控制同轴上的直线运动。例如，第一执行机构161及第二执行机构163可以为压电执行机构。即，第一执行机构161与第二执行机构163配置得可以沿相同的轴进行直线运动。
第一执行机构161及第二执行机构163可以通过控制部170进行控制，借助于第一执行机构161及第二执行机构163的驱动，可以分别控制第一注入部1611及第二注入部1631的直线运动。不过，在第二注入部1631的内部配置有第一注入部1611，因而当通过第二执行机构163而将第二注入部1631向注入方向移动时，第一注入部1611也可以一同移动。
作为另一实施例，参照图7c、图7d及图7e，第一执行机构161的驱动轴AX1与第二执行机构163的驱动轴AX2可以不配置于同轴上，而是平行地配置。
具体而言，第一注入部1611配置于冷却介质容纳部111的中心轴AX1的延长线上，能移动到第一药液存储部240的内部，可以与第一执行机构161连接。
此时，可以以第一执行机构161为基准而对称地配置多个第二执行机构163。换言之，第二执行机构163可以由多个构成，以环绕第一执行机构161的方式配置于第一执行机构161的外部。多个第二执行机构163为了力的均衡而可以具有结构性对称。例如，当第二执行机构163由两个构成时，可以以第一执行机构161为基准而按180度对称地配置，当由3个构成时，可以按120度对称地配置，当由4个构成时，可以按90度对称地配置。
控制部170控制第一执行机构161及第二执行机构163的动作，当控制第二执行机构163的动作时，可以控制使得多个第二执行机构163同时驱动。通过这种结构，医疗用冷却装置10可以不偏重地向拆卸式冷却介质20施加压力。
另一方面，控制部170在第一执行机构161及第二执行机构163动作期间，将拆卸式冷却介质20的温度保持在冰点以上，可以防止药液通过注射针247和针孔H1移动时冻结。
VII.冷却温度控制：差别性(Differential)/冰点以上温度控制
下面根据本发明的实施例，说明在冷却或冷冻环境下，通过差别性温度控制，在存储、传递及注入药液的全过程中，可以将药液温度控制在所述药液的冰点以上的方法。下面，在图8a及图8b中，说明与本发明的医疗用冷却装置的差别性温度控制和冰点以上控制相关联的技术，在图9a及9b中，分为在内部配备注射针的情形和利用外部注射器的情形进行说明。
图8a至图8b是用于说明与医疗用冷却装置的差别性温度控制和冰点以上控制相关联的技术的图。
下面对本发明一个实施例的控制部170控制冷却介质20的温度的控制方法进行具体说明。图8a是为了说明控制部170控制温度的控制方法而概略地图示的框图，图8b是为了说明差别地控制冷却介质20温度的方法而概略地图示的概念图。
拆卸式冷却介质20，第一次执行使目标区域冷却的功能，第二次执行向目标区域注射药液的功能。其中，在拆卸式冷却介质20内部存储有药液，在拆卸式冷却介质20执行第一次功能期间，内部容纳的药液可以固态化。在向药液传递冰点以下温度的冷却能时，拆卸式冷却介质20无法正常执行第二次注射功能，药液也会因冷却能而改变性质，因此，使药液不冻结极为重要。
为了执行这种功能，控制部170可以具备第一温度控制部171及第二温度控制部173。
参照图8a及图8b，第一温度控制部171可以将拆卸式冷却介质20控制在预先设定的第一温度，以便拆卸式冷却介质20接触的目标区域冷却。第一温度控制部171控制冷却发生部113的动作，以便向冷却介质容纳部111容纳的拆卸式冷却介质20传递冷却能传递。此时，第一温度控制部171可以根据从温度传感器部145提供的温度测量信号，控制冷却发生部113的动作g1。其中，第一温度可以具有药液的冰点以下的范围，第一温度控制部171可以是执行冷却功能的冷却控制部。
另一方面，第二温度控制部173可以将与药液位置对应的第一区域控制在预先设定的第二温度，以便拆卸式冷却介质20内的药液温度保持与第一温度相异g2。
如图8b所示，拆卸式冷却介质20还可以包括加热部280，所述加热部280向第一药液存储部240或第二药液存储部250施加热，且被医疗用冷却装置10的控制部170所控制。加热部280执行防止拆卸式冷却介质20内部容纳的药液冻结，即防止固态化的功能。
加热部280作为能够向第一药液241及第二药液251提供热的装置，例如可以利用作为导电体的加热线，环绕第一药液存储部240或第二药液存储部250的外部并接触，向拆卸式冷却介质20内部提供热。其中，第二温度具有高于药液冰点的温度范围，第二温度控制部173可以是执行加温功能的加热控制部。
第二温度控制部173可以利用焦耳加热(joule heating)控制第二温度。作为一个实施例，如果拆卸式冷却介质20插入于医疗用冷却装置10，则加热部280可以通过配置于注入单元160的第一连接部PT1及配置于冷却介质容纳部111的第二连接部PT2而与电源部191电气连接。在第二连接部PT2如此配置于冷却介质容纳部111的情况下，冷却介质容纳部111的电位可以设定得保持既定。例如，第二连接部PT2配置于冷却介质容纳部111的情况下的冷却介质容纳部111的电位，可以保持在电源部中与接地电位(ground)相应的电位。在又一实施例中，第一连接部PT1和第二连接部PT2均可配置于注入单元160。
此时，第二温度控制部173可以从与第一连接部PT1及第二连接部PT2进行电接触的加热部280的阻抗值，测量拆卸式冷却介质20的第一药液存储部240或第二药液存储部250的温度。第二温度控制部173根据测量的温度，反馈(feedback)控制加热部280，从而可以将拆卸式冷却介质20内部的温度保持在事先设定的加温范围内。当然，可以独立地构成能够测量第一药液存储部240或第二药液存储部250的温度的温度传感器部。
另一方面，第一温度控制部171及第二温度控制部173可以执行注射拆卸式冷却介质20内的药液之前的温度控制、注射药液中的温度控制、注册药液后的温度控制中至少某一种温度控制。换言之，具备第一温度控制部171及第二温度控制部173的控制部170可以按照利用拆卸式冷却介质20执行功能的各阶段，控制拆卸式冷却介质20的温度。
此时，第一温度控制部171及第二温度控制部173可以独立地控制第一温度及第二温度。但是，本发明的思想不限于此，根据需要，第一温度控制部171及第二温度控制部173也可以相互衔接控制第一温度及第二温度进行控制。
下面说明控制部170按阶段控制拆卸式冷却介质20的温度的方法。
首先，控制部170在利用拆卸式冷却介质20使目标区域冷却之前，可以使尚未冻结的第二药液251吐出于目标区域而对目标区域消毒。此时，在吐出第二药液251之前，控制部170可以在零上的温度下只使目标区域的表面稍稍麻醉后，利用第二药液251消毒，通过如此在消毒剂喷洒前执行表面麻醉，可以缓解直接喷洒消毒剂导致的目标区域的紧张效果。此时，第二药液251可以包括消毒剂，例如，可以为聚维酮碘(povidone iodine)。即，控制部170控制使得执行预冷(precooling)功能。此时，预冷温度可以为0.1℃以上。
以后，为了麻醉至注射针247贯穿的深层，控制部170可以控制拆卸式冷却介质20的温度，使得达到零下温度。此时，是控制拆卸式冷却介质20的主体部200的第一温度，同时可以执行差别性温度控制，使得内部配置的药液不冻结。
其中，在消毒后使用的冷却温度范围，除冷却麻醉效应之外，还可以为了杀死细菌或细菌灭活的作用、血管收缩功能、减小出血风险功能或细胞损伤最小化功能而使用。作为这种目的的温度范围的实施例，冷却温度可以具有-200℃以上且-2℃以下的范围。或者，冷却温度可以具有-100℃以上且0℃以下的范围。
以后，控制部170可以在冷却后控制温度，使得拆卸式冷却介质20在事先设定的时间期间保持高于冷却温度的温度。即，在利用拆卸式冷却介质20而使目标区域冷却的情况下，目标区域与拆卸式冷却介质20会因冷却而贴紧。在本发明中，为了防止这种现象，控制部170在将拆卸式冷却介质20从目标区域分离前，可以使得将拆卸式冷却介质20的温度高于冷却温度，保持事先设定的期间后分离。
图9a是为了说明拆卸式冷却介质20配备内部注射针247的情形的示意图，图9b是为了说明拆卸式冷却介质20利用外部注射器50的情形的示意图。下面参照附图，说明在药液经由注射针而注入目标的路径上，通过冰点以上温度控制，使药液不冻结而稳定地注射的过程。
参照图9a，拆卸式冷却介质20可以具备主体部200及药液存储部240。主体部200能拆卸地安装于医疗用冷却装置10，可以形成有针孔H1，所述针孔H1供用于注射药液存储部240的药液241的注射针247贯穿。针孔H1的口径TA2可以大于注射针的口径TA1，由此，在穿过针孔H1期间，注射针247与主体部200的接触可以实现最小化。主体部200为了执行拆卸式冷却介质20的冷却功能而保持冷却温度，因而注射针247可以借助于与主体部200的接触而向药液传递冷却热，借助于上述结构，使得可以防止穿过注射针247的药液冻结。
另一方面，在针孔H1的末端，设置有与注射针的口径TA1相似大小的结构物(图上未示出)，当注射针穿过针孔H1时，可以引导注射针的移动。
而且，环绕针孔H1的主体部200的第一面可以由导热系数低于主体部200其他部分的材质构成，或涂覆(coating)导热系数低的材质。例如，环绕针孔H1的主体部200的第一面可以由具有20W/m-K以下的导热系数的材质构成或涂覆。由此，可以使得主体部200的冷却热不向药液传递。
如图9a所示，在利用在拆卸式冷却介质20内部配置的注射针247注射药液的情况下，针孔H1的出口OUT可以在拆卸式冷却介质20接触目标区域的区域形成。此时，供注射针247插入的针孔H1的入口IN可以在主体部200内部形成。
针孔H1相对于拆卸式冷却介质20轴向的长度L1可以形成为不足既定长度，以便在药液穿过注射针247移动时，切断借助于空气或药液的热传递。例如，针孔H1的长度L1可以以不足50mm形成。或者，针孔H1的长度L1可以以不足20mm形成。
参照图9b，拆卸式冷却介质20可以不在内部包括注射针247，而是利用外部注射器50来注射药液。此时，拆卸式冷却介质20不需要在内部存储药液，可以直接应用原来使用的注射器50，在目标区域执行冷却功能的同时注入药物。
拆卸式冷却介质20可以包括插入于医疗用冷却装置10的插入区域210及不插入的非插入区域220。此时，非插入区域220从插入区域210延长的延长方向AX3可以与插入区域210的轴向AX1交叉。换言之，如图所示，主体部200的非插入区域220可以相对于插入区域210以折弯既定角度的结构形成。
在非插入区域220可以形成有从末端部225沿延长方向AX3贯穿非插入区域220的针孔H1。贯穿外部注射器50的注射针501针孔H1而露出到外部的针孔H1的出口OUT，可以在与目标区域接触的区域形成。即，针孔H1的出口OUT可以在末端部225形成。
此时，供外部注射器50的注射针501插入的针孔H1的入口IN，可以在主体部200的外表面形成。如图9B所示，针孔H1以贯穿主体部200的外侧面和末端部225的方式形成，因而能够通过外部注射器50的注射针501注入药液。
在应用外部注射器50的情况下，为了防止穿过外部注射器50注射针的药液因拆卸式冷却介质20的冷却温度而固态化，针孔H1与注射针501可以彼此不接触。如图9A所示，针孔H1的口径TA2可以大于注射针的口径TA1，环绕针孔H1的主体部200第一面可以由导热系数低的材质构成或涂覆(coating)。另外，可以将针孔H1的长度L1保持在50mm以下，使外部注射器50的注射针与针孔H1间的冷却能传递实现最小化。由此，在药液穿过外部注射器50的注射针501时，使得主体部200的冷却热不传递到药液，可以防止药液冻结。
VIII.冷却时间控制
可以通过本发明的冷却参数，控制冷却时间，使得根据目标或使用目的，在适当的冷却时间内达到目标冷却温度。
下面参照图10a及图10b，说明与以冷却介质为基准的冷却参数体现的冷却装置相关联的技术，在图11中，对料盒型冷却介质的冷却参数进行说明。下面对用于体现本发明实施例的具有特定冷却性能及稳定性的冷却装置所需的冷却参数进行说明。
图10a及图10b是用于说明与以定义得具有特定冷却性能及稳定性的冷却参数体现的冷却装置相关联的技术的图。
图10a是概略地图示本发明一个实施例的冷却装置的概念图，图10b是用于说明目标区域M的温度变化的图。参照图10a及图10b，本发明一个实施例的冷却装置可以具备冷却介质20及冷却介质容纳部111。其中，冷却装置具有与图1a至图1g所示的医疗用冷却系统1相同的结构，但下面以作为用于体现特定冷却性能或稳定性所需的最小构成的冷却介质20和冷却介质容纳部111为中心进行说明，为了说明的便利，省略其他构成要素的重复说明。
冷却介质20可以具备能接触目标区域M的末端部225。目标区域M在冷却介质20特别是在冷却介质20的末端部225接触的情况时，可以形成既定的接触面积A。冷却介质20可以通过接触面积A，将冷却能传递至在目标区域M的既定深度d1内存在的神经。
根据本发明的实施例，所述冷却介质容纳部111可以配备于医疗用冷却装置10，容纳冷却介质20。冷却介质容纳部111执行从生成冷却能的冷却发生部113向所述冷却介质20传递冷却能的功能。
具有前述构成的冷却装置，可以利用定义使得具有特定冷却性能或稳定性的冷却参数来体现。具体而言，冷却参数可以定义得在冷却介质20接触目标区域M进行冷却期间，满足具有事先设定的温度偏差的稳定性和使温度在事先设定的时间内变化的冷却性能。换言之，在冷却介质20接触目标区域而按预先设定的目标冷却温度执行冷却方面，冷却参数可以定义得控制温度变化稳定性、目标温度再进入时间及目标温度到达时间中至少一个。此时，冷却参数可以包括互不相同的第一冷却参数G11、第二冷却参数G12及第三冷却参数G13中至少一个进行定义。
第一冷却参数G11、第二冷却参数G12及第三冷却参数G13可以根据目标区域M的目标冷却温度T、冷却介质20及冷却介质容纳部111中至少某一个比热C、接触面积A及冷却介质容纳部111向冷却介质20传递冷却能的冷却功率P中至少某一个而确定。其中，比热C可以是根据冷却介质20的比热和冷却介质容纳部111的比热而确定的整体比热，但并不需要必须如此，也可以为冷却介质20的比热及冷却介质容纳部111的比热中某一个。此时，目标冷却温度T的单位为K，比热C的单位为J/K，接触面积A的单位为m2，冷却功率P的单位为W。
第一冷却参数G11可以满足如下关系式，以便在冷却介质20接触目标区域M进行冷却期间，使得冷却介质20或冷却介质容纳部111的温度偏差保持在目标冷却温度的±5℃之间。
在冷却参数包括第一冷却参数G11的情况下，可以根据目标冷却温度T，确定满足第一冷却参数G11为1以下的所述关系式的比热C及接触面积A。冷却装置可以体现得具有根据上述关系式确定的冷却介质20或冷却介质容纳部111的比热C及目标区域M的接触面积A，可以具有使温度偏差保持目标冷却温度的±5℃之间的稳定性。
第二冷却参数G12可以满足以下关系式，以便在冷却介质20接触目标区域M而执行冷却期间，冷却介质20或冷却介质容纳部111的温度偏差保持在目标冷却温度的±5℃之间，在变化为与第一温度不同的第二温度后重新回到第一温度的时间在10秒以内。
在冷却参数包括第二冷却参数G12的情况下，可以确定满足第二冷却参数为1以下的所述关系式的比热C、接触面积A及冷却功率P。冷却装置可以体现得具有根据上述关系式确定的冷却介质20或冷却介质容纳部111的比热C、目标区域M的接触面积A及冷却功率P。由此，冷却装置可以具有温度偏差保持目标冷却温度±5℃之间的稳定性及变化的温度重新回到原来温度所需时间为10秒以内的冷却性能。如此变化的温度在10秒以内重新回到原来温度的冷却性能，是医疗用冷却装置10稳定地冷却手术部位所需要的。
第三冷却参数G13可以满足以下关系式，以便从冷却介质20或冷却介质容纳部111的冷却前初始温度Ti达到目标冷却温度T所需的时间在60秒以内。
其中，初始温度Ti可以是通过在冷却装置配备的温度传感器部145而测量的冷却介质20初始温度与冷却介质容纳部111的初始温度的平均值。另外，目标冷却温度T如上所述，可以是为了预冷(precooling)、冷却消毒、冷却血管收缩、冷却麻醉、冷冻细胞解体等目的而预先设定的温度。即，第三冷却参数G13可以代表医疗用冷却装置10在60秒以内体现使用者希望的目标冷却温度T的性能。
在冷却参数包括第三冷却参数G13的情况下，可以根据目标冷却温度T确定满足第三冷却参数为1以下的所述关系式的比热C及冷却功率P。冷却装置可以体现得具有根据上述关系式确定的冷却介质20或冷却介质容纳部111的比热C及冷却功率P。由此，冷却装置可以具有从初始温度Ti达到目标冷却温度T所需时间为60秒以内的冷却性能。
另一方面，参照图10B，如果设定了从冷却介质20的接触面积A的冷却部位直径D1；mm及至目标区域的神经的深度d，则目标区域的表面温度Ts和保持表面温度Ts所需的冷却功率P，可以由关于目标冷却温度T的函数确定。
Ts＝f1(T)[℃]
P＝f2(T)[W]
这种关系式作为关于不包括过渡状态(transient)的信息的正常状态(steady)的关系式，为了计算冷却时间，需要对过渡状态的解释。下面对冷却介质20与目标区域接触后直到达到正常状态(steady-state)的过渡状态(transient state)模型进行说明。
首先，目标区域M可以具有初始温度Ti。其中，可以将进行冷却后目标区域M的给定体积的平均温度假定为表面温度与目标温度的平均。
其中，目标区域M的体积可以通过至神经的深度d与冷却部位的直径D1计算。
从初始温度Ti到达正常状态平均温度Tf所需的时间可以如下计算。
m＝ρV
其中，Cp为目标区域M的比热容量(J/kg K)，ρ为目标区域M的密度(g/m3)。
从上述关系式可以导出冷却时间t是关于神经目标冷却温度T的函数。
图11是用于说明在本发明优选实施例的料盒型冷却介质中，与以定义得具有冷却性能及稳定性的冷却参数体现的冷却装置相关联的技术的图。
参照图11，图示了概略地图示本发明一个实施例的冷却装置的概念图，这种本发明一个实施例的冷却装置可以具备冷却介质20及冷却介质容纳部111。
其中，冷却装置具有与图6a至图6g所示医疗用冷却系统1相同的结构，但下面以作为用于体现特定冷却性能或稳定性所需最小构成的冷却介质20和冷却介质容纳部111为中心进行说明，为了说明的便利，省略其他构成要素的重复说明。
冷却介质20具有能接触目标区域M的末端部225，可以具备在内部存储药液的药液存储部CA、为防止药液冻结而邻接药液存储部CA配置的加热部280。目标区域M在冷却介质20特别是冷却介质20的末端部225接触时，可以形成既定的接触面积A。冷却介质20可以通过接触面积A，将冷却能传递至目标区域M既定深度d1内存在的神经。
冷却介质容纳部111配备于医疗用冷却装置10，可以容纳冷却介质20。冷却介质容纳部111执行从生成冷却能的冷却发生部113向所述冷却介质20传递冷却能的功能。
具有前述构成的冷却装置可以利用定义得具有特定冷却性能或稳定性的冷却参数来体现。具体而言，冷却参数可以定义得在冷却介质20接触目标区域M进行冷却期间，满足具有事先设定的温度偏差的稳定性和在事先设定的时间内使温度变化的冷却性能。
此时，冷却参数可以包括互不相同的第一冷却参数G21、第二冷却参数G22及第三冷却参数G23中至少一个而进行定义。第一冷却参数G21、第二冷却参数G22及第三冷却参数G23只是名称与图10A的冷却装置的第一冷却参数G11、第二冷却参数G12及第三冷却参数G13相同，其实是互不相同的参数。
第一冷却参数G21、第二冷却参数G22及第三冷却参数G23可以根据目标区域M的目标冷却温度T、冷却介质20及冷却介质容纳部111中至少某一个比热C、接触面积A及冷却介质容纳部111向冷却介质20传递冷却能的冷却功率P、向加热部280提供的电力h中至少某一个而确定。其中，比热C可以是根据冷却介质20的比热和冷却介质容纳部111的比热而确定的整体比热，但并不需要必须如此，也可以为冷却介质20的比热及冷却介质容纳部111的比热中某一个。此时，目标冷却温度T的单位为K，比热C的单位为J/K，接触面积A的单位为m2，冷却功率P及电力h的单位为W。
第一冷却参数G21可以满足如下关系式，以便在冷却介质20接触目标区域M进行冷却期间，使得冷却介质20或冷却介质容纳部111的温度偏差保持在目标冷却温度的±5℃之间。
在冷却参数包括第一冷却参数G21的情况下，根据目标冷却温度T，可以确定满足第一冷却参数G21为1以下的所述关系式的比热C及接触面积A。冷却装置可以体现得具有根据上述关系式确定的冷却介质20或冷却介质容纳部111的比热C及目标区域M的接触面积A，可以具有使温度偏差保持目标冷却温度的±5℃之间的稳定性。
第二冷却参数G22可以满足以下关系式，以便冷却介质20接触目标区域M而执行冷却期间，冷却介质20或冷却介质容纳部111的温度偏差保持在目标冷却温度的±5℃之间，在变化为与第一温度不同的第二温度后重新回到第一温度的时间在10秒以内。
在冷却参数包括第二冷却参数G22的情况下，可以确定满足第二冷却参数G22为1以下的所述关系式的比热C、接触面积A、电力h及冷却功率P。冷却装置可以体现得具有根据上述关系式确定的冷却介质20或冷却介质容纳部111的比热C、目标区域M的接触面积A、向加热部280提供的电力h及冷却功率P。由此，冷却装置可以具有温度偏差保持目标冷却温度±5℃之间的稳定性及变化的温度重新回到原来温度所需时间为10秒以内的冷却性能。
第三冷却参数G23可以满足以下关系式，以便从冷却介质20或冷却介质容纳部111的冷却前初始温度Ti达到目标冷却温度T所需的时间在60秒以内。
其中，初始温度Ti可以是通过在冷却装置配备的温度传感器部145测量的冷却介质20初始温度与冷却介质容纳部111初始温度的平均值。
在冷却参数包括第三冷却参数G23的情况下，可以根据目标冷却温度T确定满足第三冷却参数G23为1以下的所述关系式的比热C、电力h及冷却功率P。冷却装置可以体现得具有根据上述关系式确定的冷却介质20或冷却介质容纳部111的比热C、向加热部280提供的电力h及冷却功率P。由此，冷却装置可以具有从初始温度Ti达到目标冷却温度T所需时间为60秒以内的冷却性能。
VIIII.多步温度控制、各目标的温度控制及药物传递系统
下面对利用本发明一个实施例的医疗用冷却系统1，根据目的而使目标区域冷却的方法进行说明。首先，在图12a及图12b中，以上述内容为基准，并利用多步的温度控制来说明冷却协议，在图13中，利用这种冷却协议，按目标区域，对多样的冷却治疗扩展进行具体说明。而且，在图14中，在本发明实施例的冷却环境内，对药物传递系统进行说明。
图12a及图12b是用于说明与利用医疗用冷却系统的多步温度控制技术相关联的技术的图。
图12a是依次图示利用本发明一个实施例的医疗用冷却系统1而使目标区域冷却的冷却方法的顺序图，图12b是用于说明图12a的冷却方法的另一实施方式的概念图。
参照图12a，本发明一个实施例的冷却方法可以利用医疗用冷却装置10，在目标区域通过精密的温度控制，出于并非麻醉的消毒、血管收缩、止血等其他目的执行冷却。本发明一个实施例的冷却方法的特征在于，利用医疗用冷却装置10中容纳的冷却介质20，分多步精密地控制目标区域的温度。
在一个实施例中，首先，可以利用医疗用冷却系统1，按事先设定的第三温度范围，在目标区域执行消毒S100。医疗用冷却装置10可以在预先设定的第二温度范围，利用消毒药剂对目标区域消毒。此时，第二温度范围可以是高于消毒药剂的冰点的温度范围。
另外，医疗用冷却装置10容纳冷却介质20，通过向容纳的冷却介质20传递冷却能，从而可以将冷却介质20的温度控制在事先设定的第三温度范围。
第三温度范围是能够杀死在目标区域，即在手术部位的皮肤表面可能存在的细菌或灭活的温度范围。在目标区域可能存在会引发疾病的多样的细菌。例如，在作为目标区域的眼球，可能存在诸如金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、凝固酶阴性葡萄球菌(Coagulase-negative staphylococci)、链球菌(Streptococcous)、痤疮丙酸杆菌(Propionibacterium acnes)蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus)、粪肠球菌(Enterococcusfaecalis)、肺炎杆菌(Klebsiella pneumoniae)、肠球菌(Enterococcus)、绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)、肠杆菌科(Enterobacteriaceae)、白色念珠菌(Candidaalbicans)、曲霉属(Aspergillus)、镰刀菌属(Fusarium)的细菌。
一个实施例的冷却方法应用-2℃以下的第三温度范围，例如应用-90℃至-2℃的第三温度范围使目标区域冷却，从而可以消灭上述细菌或灭活上述细菌，在麻醉目标区域或向目标区域注射药液前执行消毒。但是，本发明的技术思想不限于此，第三温度范围可以考虑能够地目标区域存在的细菌进行杀菌的温度范围而确定。
消毒步骤以后，利用医疗用冷却系统1，按事先设定的第一温度范围，在目标区域执行冷却S200。此时，第三温度范围可以具有低于所述第一温度范围的最低温度的温度范围。消毒步骤中的温度出于杀灭细菌或灭活的目的，因而应是低于执行实际麻醉的第一温度范围的温度范围。其中，第一温度范围可以是高于第三温度范围的超过-2℃且10℃以下的温度范围。
另一方面，在冷却介质20具备存储第一药液的药液存储部的情况下，在执行麻醉的步骤以后，可以在事先设定的第四温度范围，将第一药液注射于目标区域S300。如前所述，冷却介质20为了防止内部配置的第一药液在执行冷却介质20的冷却功能期间冻结，可以配备加热部280，执行差别性温度控制。
但是，在将存储的第一药液传递到目标区域的过程中，第一药液因与冷却介质20接触而会温度降低，因此，为了防止这种第一药液的冷却，冷却介质20本身的温度也可以控制得保持高于麻醉执行步骤温度的温度。因此，第四温度范围可以具有高于第一温度范围的最低温度的温度范围。例如，第四温度范围可以具有超过0℃且25℃以下的温度范围。
麻醉或第一药液的注入完成后，需将医疗用冷却装置10从目标区域分离。此时，由于冷却，会发生目标区域的表面与冷却介质20贴紧的现象，在直接分离医疗用冷却装置10的情况下，在目标区域的表面会发生损伤。为了防止这种损伤，可以在将冷却介质20从目标区域分离前，将冷却介质20的温度提高到高于第一温度范围最低温度的第五温度范围，在保持事先设定的时间后分离S400。此时，第五温度范围可以具有-2℃以上且30℃以下的温度范围。
通过前述的过程，本发明一个实施例的冷却方法可以针对目标区域执行一次麻醉或一次药液注入。在进行多次麻醉或将多种药液注入目标区域的情况下，反复执行前述冷却方法中的消毒步骤S100、麻醉步骤S200、注射步骤S300后，可以将医疗用冷却装置10从目标区域分离。
参照图12b，在另一实施例中，利用医疗用冷却系统1的冷却方法可以包括第一药液的第一注入步骤Ⅱ和第二药液的第二注入步骤Ⅰ。冷却介质20可以将第一药液及第二药液存储于内部，医疗用冷却装置10可以将冷却介质20的第一药液及第二药液依次传递到目标区域。此时，第一药液可以为治疗剂，第二药液可以为消毒剂。
冷却方法是在注入第一药液的第一注入步骤Ⅱ前，首先执行利用消毒剂对目标区域消毒的第二注入步骤Ⅰ。此时，与前述相同，第二药液的第二注入步骤Ⅰ可以执行通过多步温度控制的消毒步骤b-1、麻醉步骤b-2、注射步骤b-3。在图中，以冰点为基准，区分消毒步骤b-1、麻醉步骤b-2与注射步骤b-3。在第二注入步骤Ⅰ中，冰点可以为第二药液的冰点。换言之，在注射作为消毒剂的第二药液期间，使得冷却介质20具有高于第二药液冰点的温度范围，从而可以防止第二药液向目标区域传递时冻结。
其中，在将具有冰点以下温度的冷却介质20直接应用于目标区域的情况下，会因温度差异而在目标区域发生损伤，因而在第二注入步骤Ⅰ之前，可以应用既定温度以上的温度，执行预冷(precooling)步骤a-1。此时，预冷温度可以具有0℃至10℃的温度范围。
再次参照图12b，在第二注入步骤Ⅰ以后，可以执行在目标区域注入作为治疗剂的第一药液的第一注入步骤Ⅱ，与第二注入步骤Ⅰ相同，可以执行通过多步温度控制的消毒步骤c-1、麻醉步骤c-2、注射步骤c-3。在图中，以冰点为基准，区分消毒步骤c-1、麻醉步骤c-2和注射步骤c-3。在第一注入步骤Ⅱ中，冰点可以为第一药液的冰点。此时，在图中图示了第一药液的冰点与第二药液的冰点相同的情形，但这只是为了说明的便利而图示的，第一药液的冰点也可以不同于第二药液的冰点。
在第一注入步骤Ⅱ后，冷却方法可以将冷却介质20的温度提高为比冰点以上的第二温度范围或第三温度范围高的第四温度范围，保持事先设定的时间后从目标区域分离。
另一方面，利用医疗用冷却系统1的冷却方法的特征在于，根据多步，使得按步骤在互不相同的温度范围内保持温度。医疗用冷却装置10通过控制生成冷却能的冷却发生部113的功率而可以维持上述多步的温度。此时，医疗用冷却装置10通过应用冷却发生部113允许的最大电流或最大电压而可以高速执行冷却至特定温度以下。但是，为了在所述互不相同的温度范围内维持温度，需要电流或电压控制算法。
具体而言，为了维持目标区域的正常状态温度，接入冷却发生部113的电流值可以根据给定的目标冷却温度Ts、散热部114的散热面积(Area1)、送风部150引起的对流热(Qconv)来计算。对流(Qconv)可以用如下热的和表示。
Qconv＝P+Qcond+QJoule[W]
P＝fl(Ts)
Qcond＝f2(I)
QJoule＝f3(I)
其中，P是用于维持目标区域的正常状态温度所需的冷却功率，Qcond在冷却发生部113由热电元件配备的情况下，是因热电元件内部温度差而发生的热，QJoule是因接入的电流而发生的焦耳(Joule)热。如前所述，对流热(Qconv)可以通过电流相关函数给出，由此可以如下导出用于维持正常状态温度所需的电流值。
利用前述本发明实施例的医疗用冷却系统的冷却方法，可以在按步骤控制温度的同时，利用冷却来执行消毒、麻醉、注射、分离的过程。这种冷却方法可以杀灭目标区域的细菌，防止细菌移动到注射部位，使目标区域的血管收缩、细胞收紧，使注射针侵入时的负伤实现最小化。另外，冷却方法在麻醉或药液注入步骤执行后，将目标区域的温度提高到事先设定的温度以上，然后可以分离冷却介质，可以使目标区域的损伤实现最小化。
图13是用于说明与利用医疗用冷却装置的冷却治疗扩展相关联的技术的图。
图13是概略地图示本发明一个实施例的医疗用冷却装置的框图，参照图13，医疗用冷却装置10可以具备冷却介质容纳部111、温度传感器部145、冷却发生部113及温度控制部171，还可以具备外部输入部193。
其中，拆卸式冷却介质20可以在插入于医疗用冷却装置10的状态下接受传递冷却能，接触目标区域，执行冷却功能，冷却介质容纳部111容纳能拆卸地安装的拆卸式冷却介质20，可以向拆卸式冷却介质20传递冷却能。
温度控制部171可以将拆卸式冷却介质20控制在预先设定的第一温度范围，以便拆卸式冷却介质20接触的目标区域被冷却。作为一个实施例，第一温度范围可以具有-200℃至0℃的范围。此时，温度控制部171可以按照在第一温度范围中根据外部输入而选择的第二温度范围，控制拆卸式冷却介质20。
具体而言，医疗用冷却装置10可以容纳拆卸式冷却介质20并在目标区域执行冷却，如前所述，不仅是利用冷却的麻醉用途，也可以应用于冷却止血(Cryo hemostasis)、冷冻手术(Cryo surgery)、利用细菌灭活(Bacteria inactivation)的消毒等。温度控制部171可以在作为可以利用医疗用冷却装置10体现的全体温度范围的第一温度范围中，对应于上述多样用途而选择第二温度范围，控制拆卸式冷却介质20的温度。
此时，医疗用冷却装置10还可以具备根据外部输入而生成输入信号的外部输入部193。
温度控制部171在外部输入是用于在目标区域冷却止血(Cryo hemostasis)的第一输入时，可以将第二温度范围选择为-50℃至0℃的范围。
普通的冷却止血是通过将出血的血液暴露于冰点以下或根据血管的收缩而实现。在利用液氮、N2O、CO2等在-50℃至-180℃范围进行冷却的情况下，细胞会以超过意图的毁坏方式过度毁坏，因而应在-50℃以上进行止血。另外，也可以利用冷却来诱导血管的收缩。这种血管收缩温度可以为0℃以下，当用作冷却止血用途时，可以将第二温度范围选择为-50℃至0℃的范围，可以在不发生细胞解体的情况下使血管缩小而进行止血。
此时，为了在手术中进行止血，冷却止血所使用的拆卸式冷却介质20可以具有能够在不遮挡手术部位视野的同时插入狭小部位的结构。
另一方面，在外部输入是用于在目标区域的冷冻手术(Cryo surgery)的第二输入的情况下，温度控制部171可以将第二温度范围选择为-180℃至-20℃的范围。
在本说明书中，所谓冷冻手术，意味着为了将诸如疣、痣的目标区域从身体去除而毁坏细胞。为了疣、痣等的完全去除，需连根冷却并毁坏细胞。一般而言，细胞解体温度根据冷却时间，为-40℃至-50℃。不过，这是为了在皮肤表面进行细胞解体而要求的冷却温度，温度会因细胞深度而异。例如，当假定细胞深度距离皮肤表面5mm时，只有皮肤表面的冷却温度达到约-120℃，才能连根毁坏细胞。
此时，尽管只去除冷冻手术要求的目标区域是最理想的，但由于冷却能的传递，连患处周边的细胞也可能解体。本发明一个实施例的拆卸式冷却介质20可以由用于使患处周边细胞解体实现最小化的结构构成。例如，可以使拆卸式冷却介质20与目标区域接触的接触面积实现多样，根据患处大小使用，也可以追加配置对与目标区域接触的周边皮肤加热(heating)的结构。
作为另一实施例，为了体现冷冻手术，也可以独立于利用拆卸式冷却介质20执行冷却功能的实施例，利用压缩二氧化碳。具体而言，为了使皮肤表面的冷却温度应用约-50℃，可以利用压缩二氧化碳。当压缩二氧化碳以低压喷射时，可以利用温度急剧减小的焦耳-汤姆逊效应，使目标区域急速冷却。此时，二氧化碳在大气压下冷却到-78℃以下时，生成干冰颗粒，可以追加吸收干冰升华热。
为了防止患处周边的细胞解体，可以在喷射二氧化碳的喷嘴周围附着热源。这种热源可以为电加热器，可以为热电元件。其中，热电元件不同于向两个方向传递焦耳热的电加热器，能够作为沿单一方向传递焦耳热的热泵使用，因而能够以更小的能量调节从喷嘴喷射的气体的温度。因此，可以根据目标解体细胞的深度、大小，精密地调节喷射的二氧化碳的温度，在不破坏周边细胞的情况下实现冷冻解体。
其中，由热电元件或电加热器构成的热源，可以与环绕以冷冻解体为目标的手术部位的结构，即与冷冻边界部热耦合。这种环绕手术部位的冷冻边界部可以借助于控制部171而将其温度保持在冷冻解体温度以上，由此，可以将出现冷冻解体的部位限定于中心部。特别是在需解体距手术部位表面的深层区域时，可以将冷冻温度沿深度方向扩张。具体而言，冷冻边界部可以保持在冷却麻醉温度，由此，出现冷冻解体的中心部的周边细胞可以保持在冷却麻醉状态。
另一方面，在外部输入是用于目标区域的消毒(Bacteria inactivation)的第三输入的情况下，温度控制部171可以将第二温度范围选择为-90℃至-2℃的范围。这种温度范围是能够杀死在目标区域，即在手术部位的皮肤表面可能存在的细菌或灭活的温度范围。在目标区域可能存在会诱发疾病的多样的细菌。例如，在作为目标区域的眼球，可能存在诸如金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、凝固酶阴性葡萄球菌(Coagulase-negative staphylococci)、链球菌(Streptococcous)、痤疮丙酸杆菌(Propionibacteriumacnes)蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus)、粪肠球菌(Enterococcus faecalis)、肺炎杆菌(Klebsiella pneumoniae)、肠球菌(Enterococcus)、绿脓杆菌(Pseudomonasaeruginosa)、肠杆菌科(Enterobacteriaceae)、白色念珠菌(Candida albicans)、曲霉属(Aspergillus)、镰刀菌属(Fusarium)的细菌。
温度控制部171应用具有-90℃至-2℃的第二温度范围，使目标区域冷却，从而可以消灭上述细菌或灭活，在麻醉目标区域或向目标区域注射药液前执行消毒。
如前所述，本发明实施例的医疗用冷却装置可以控制冷却温度，用于并非冷却麻醉的诸如冷却止血、冷冻手术、消毒等的多样的治疗用途。另外，本发明实施例的医疗用冷却装置既可以由诸如眼科、牙科、皮肤科、外科的医院的医疗团队使用，但在家庭中，也可以通过温度控制而用于多样用途。
图14a及图14b是用于说明与药物传递系统相关联的技术的图。图14a是概略地图示本发明一个实施例的药物传递系统2的框图，图14b是为了说明图14a的药物传递系统2而概略地图示的概念图。
参照图14a及图14b，本发明一个实施例的药物传递系统2可以具备药液存储介质20及冷却装置10。
药液存储介质20可以存储第一治疗剂量(dosage)的第一药液241，还可以包括第二药液251。其中，第一药液241可以是用于治疗目标区域，例如，用于治疗眼球的治疗剂、眼科药物或眼科组合物。第二药液251可以为消毒剂。关于第一药液241，将在下面具体说明。
本说明书中使用的“眼科药物(ophthalmic drug)”或“眼科组合物(ophthalmiccomposition)”，可以意味着在眼疾病治疗前注入的麻醉药或治疗、改善、预防眼疾病中使用的药物。
在本说明书中，术语“眼疾病(occular disease)”是对眼睛或者眼睛的一部分或一个区域产生影响或者相关的疾病、病或疾患。广义而言，眼睛包括眼球及构成眼球的组织和体液、眼周肌肉(诸如斜肌及直肌)及眼球内的或邻接眼球的视神经部分。
前眼部疾病是对诸如位于晶状体囊(lens capsule)的后壁或睫状肌前侧的眼周肌肉、眼睑或眼球组织或体液那样的前眼(即，眼的前侧)区域及部位产生影响或者相关的疾病、病或疾患。即，前眼部疾病对睫膜、角膜、前房、虹膜、后房(虹膜后侧而晶状体囊后壁前侧)、晶状体或晶状体囊及经过前眼区域或部位的血管及神经造成一次性影响或与之相关。
因此，前眼部疾病例如可以包括诸如无晶状体、假性晶状体、散光、睑痉挛、白内障、睫膜疾病、睫膜炎、角膜疾病、角膜溃疡、目干涩、眼睑疾病、泪器疾病、泪管堵塞(Lacrimal Duct Obstruction)、近视、老花眼、瞳孔疾病、屈光障碍及斜视一样的疾病、病或疾患。青光眼处治的临床目标是在眼睛前房减小房水(aquous fluid)的高压(即，减小眼压)，因而可以将青光眼也视为前眼部疾病。
“后眼部疾病”是对诸如脉络膜或巩膜(位于贯穿晶状体囊后壁的平面后侧)、玻璃体、玻璃体房(vitreous chamber)、网膜、网膜色素上皮、布鲁赫膜(Bruch's membrane)、视神经(即，视神经盘)及经过后眼区域或部位的血管及神经一样的后眼区域或部位造成一次性影响或与之相关的疾病、病或疾患。
因此，后眼部疾病，例如可以包括诸如急性黄斑性神经网膜病，布鲁赫病，脉络膜血管新生，糖尿病性葡萄膜炎，组织胞浆菌病，诸如真菌或病毒-诱发感染的感染，诸如急性黄斑变性的黄斑变性，非渗出性老年性黄斑变性及渗出性老年性黄斑变性，诸如黄斑水肿、囊性黄斑水肿及糖尿病性黄斑水肿等水肿，多灶性脉络膜炎，对后眼部或位置造成影响的眼外伤，眼肿瘤，诸如视网膜中央静脉阻塞、糖尿病性网膜病变(包括增生性糖尿病性网膜病变)、增生性
玻璃体网膜病变(PVR)、网膜动脉阻塞疾病、网膜脱落、葡萄膜网膜病变的网膜障碍，交感性眼炎，伏格特-小柳-原田(VKH)综合征，葡萄膜扩散(uveal diffusion)，因眼激光处治引起或受到影响的后眼部疾病，光动力疗法、光凝固引起或影响的后眼部疾病，放射性视网膜病变，视网膜膜疾病，视网膜分支静脉阻塞，前部缺血性视神经病变，非视网膜病变糖尿病视网膜功能障碍，视网膜色素变性及青光眼一样的疾病、病或疾患。
作为所述药物的示例，可以包括抗血管生成剂、抗生素、抗病毒剂或抗炎剂，详细而言，可以包括曲安奈德、更昔洛韦(ganciclovir)、膦甲酸(forscarnet)、西多福韦(cidofovir)、fomvirse、甲氨蝶呤(methorexate)、万古霉素(vancomycin)、头孢他啶(ceftazidime)、阿米卡星(amikacin)、两性霉素(amphotericin)、伏立康唑(voriconazole)或地塞米松(dexamethasone)。
所述抗血管生成剂可以包括抑制VEGF(血管内皮生长因子，例如，人VEGF)的物质(例如，VEGF拮抗剂或VEGF受体拮抗剂)。这种抗血管生成剂可以用于血管新生性眼病相关疾病。
本说明书中使用的术语“新生血管性眼病”，意味着因血管生长或增生或血管暴露导致的或与之相关的眼的任意疾病。作为利用本发明方法可以治疗的新生血管性眼病的非限制性示例，包括脉络膜血管新生、年龄相关黄斑变性(AMD)、糖尿病性网膜病变、糖尿病性黄斑水肿(DME)、视网膜中央静脉阻塞(CRVO)、角膜新生血管及网膜新生血管。
在本说明书中使用的“人VEGF”，如文献[Leung等，Science 246:1306(1989)及Houck等，Mol.Endocrin.5:1806(1991)]记载所示，可以意味着165-氨基酸人血管肉皮细胞生长因子及相关121-、189-及206-氨基酸血管内皮细胞生长因子，以及这种天然生长因子的等位基因形态及变化的形态。
本说明书中使用的“VEGF受体”或“VEGFr”字样的术语，意味着对VEGF的细胞受体，通常指在血管内皮细胞中发现的细胞-表面受体及其拥有使hVEGF(血管内皮生长因子)结合能力的变体。作为VEGF受体的一个示例，有作为fms样酪氨酸激酶(flt)的酪氨酸激酶类中的跨膜受体[DeVries等，Science 255:989(1992)；Shibuya等，Oncogene 5；519(1990)]。flt受体包括细胞外结构域、跨膜结构域和具有酪氨酸激酶活性的细胞内结构域。细胞外结构域与VEGF的结合相关，与之相反，细胞内结构域与信号变换相关。作为VEGF受体的又一示例，有flk-1受体(也称为KDR)[Matthews等，Proc.Nat.Acad.Sci.88:9026(1991)；Terman等，Oncogene 6:1677(1991)；Terman等，Biochem.Biophys.Res.Commun.187:1579(1992)]。VEGF的对flt受体的结合，形成表观分子量具有205,000至300,000道尔顿的两个以上的高分子量复合物。300,000道尔顿的复合物被认为是包括结合于VEGF单一分子的两个受体分子的二聚体。
本说明书中使用的“VEGF拮抗剂”字样的术语，意味着切断或减小或妨碍VEGF普通生物化学活性的任意分子。VEGF拮抗剂包括妨碍VEGF与天然VEGF受体之间的相互作用的分子，例如，包括结合于VEGF或VEGF受体面而防止VEGF与VEGF受体之间的相互作用的分子或否则进行阻止的分子。作为VEGF拮抗剂示例，包括抗-VEGF抗体、抗-VEGF受体抗体及基于VEGF受体的嵌合分子(也表示为“VEGF-Traps”)、能够阻断VEGF或VEGFR的适体(aptamer)、中和抗-VEGFR抗体、VEGFR酪氨酸激酶的抑制剂。基于VEGF受体的嵌合分子包括诸如VEGFR1(也表示为Flt1)及/或VEGFR2(也表示为Flk1或KDR)的包含VEGF受体的两个以上免疫球蛋白(Ig)样结构域的嵌合多肽，另外，也可以含有多聚化结构域(例如，容易地进行两种以上嵌合多肽的多聚化(例如二聚化)的Fc结构域)。更详细而言，所述VEGF拮抗剂可以包括乙酰化的Flt-1(1-3)-Fc、Flt-1(1-3R>N)-Fc、Flt-1(1-3ΔB)-Fc、Flt-1(2-3ΔB)-Fc、Flt-1(2-3)-Fc、Flt-1D2-VEGFR3D3-FcΔC1(a)、Flt-1D2-Flk-1D3-FcΔC1(a)或VEGFR1R2-FcΔC1(a)。
本说明书中的术语“抗体”(Abs)及“免疫球蛋白”(Igs)是具有相同结构特性的糖蛋白。抗体表现出对特定抗原的结合特异性，另一方面，免疫球蛋白全部包括缺乏抗原特异性的其他抗体型分子及抗体。免疫球蛋白的多肽例如由淋巴系统以低数值生产，因骨髓瘤而以增加的数值生产。
本说明书中的术语“抗体”用作广义的意义，具体而言，包括单克隆抗体(包括全长单克隆抗体)、多克隆抗体、多特异性抗体(例如双特异性抗体)和显示出希望的生物学活性的抗体片段。
“抗体片段”包括全长度抗体的一部分，一般包括其的抗原结合或可变区域。作为抗体片段的示例，包括Fab、Fab'、F(ab')2及Fv片段，双特异抗体(diabody)，线性抗体、单链抗体分子，以及从抗体片段形成的多特异性抗体。
本说明书中使用的术语“单克隆抗体”意味着实质上从同源抗体的群体获得的抗体，即构成群体的个别抗体除了可能少量存在的天然突变之外，其余相同。针对单一抗原部位进行诱导的单克隆抗体是非常特异性的。另外，不同于包括针对典型相异的抗原确定簇(determinant)而诱导的相异抗体在内的通常的(多克隆)抗体制剂，各个单克隆抗体针对抗原上的单一抗原确定簇而诱导。修饰语“单克隆”表示抗体的特性是实质上是从同源群体获得的，不应解释为要求以任何特定方式产生抗体。例如，根据本发明而使用的单克隆抗体可以根据文献[Kohler等，Nature 256:495(1975)]中首次记载的杂交瘤方法而制备，但也可以根据重组DNA方法(例如，参照美国专利第4,816,567号)而制备。“单克隆抗体”又例如可以利用文献[Clackson等，Nature 352:624-628(1991)；以及Marks等，J.Mol.Biol.222:581-597(1991)]中记载的方法，从噬菌体抗体库中分离。
本说明书中单克隆抗体具体而言，不仅包括重链及(或)轻链的一部分来源于特定种或与属于特定抗体种类或亚类的抗体的相应序列相同或类似，但链的剩余部分来源于不同种或与属于不同抗体种类或亚类的抗体的相应序列相同或类似的“嵌合”抗体(免疫球蛋白)，而且包括表现出希望的生物学活性的这种抗体的片段(美国专利第4,816,567号；以及Morrison等，Proc.Natl.Acad.Sci.USA 81:6851-6855(1984))。
非人(例如啮齿动物)抗体的“人源化”形态，是包含衍生自非人免疫球蛋白的最小序列的嵌合抗体。大多数情况下，人源化抗体是受体的高变区域残基已经被来自具有所希望的特异性、亲和力及能力的诸如小鼠、大鼠、兔或非人灵长类动物的非人物种(供体抗体)的高变区域残基所替换的免疫球蛋白(受体抗体)。在一些情况下，人免疫球蛋白的框架区域(FR)残基被相应的非人残基取代。进一步地，人源化抗体可以包含在受体抗体或供体抗体中未发现的残基。可以进行这些变形以进一步改善抗体性能。一般而言，人源化抗体全部或实质上所有高变区域相应于非人免疫球蛋白，所有或实质上所有FR区域都是人免疫球蛋白序列，但典型的是实质上全部包括两个以上的可变结构域。另外，人源化抗体任意地包含免疫球蛋白恒定区域(Fc)，典型的是包含人免疫球蛋白的恒定区的至少一部分。
“单链Fv”或“sFv”抗体片段包含存在于单一多肽链的抗体的VH和VL结构域。一般而言，Fv多肽还包含使得sFv形成用于抗原结合所需的优选结构的VH和VL结构域之间的多肽接头。
术语“双抗体”是指包含与同一多肽链(VH-VL)内的轻链可变结构域(VL)连接的重链可变结构域(VH)的、具有两个抗原结合部位的小抗体片段。在允许相同链上的两个结构域之间的配对结合方面，使用过短接头，使结构域与另一链的互补结构域强制配对结合而生成两个抗原结合部位。双抗体更详细地记载于例如欧洲专利第404,097号、国际专利申请公开第93/11161号及文献[Hollinger等，Proc.Natl.Acad.Sci.USA,90:6444-6448(1993)]。在本发明的一个具体例中，所述VEGF拮抗剂可以包括兰尼单抗(Ranibizumab)、阿帕西普(Aflibercept)或贝伐珠单抗(Bevacizumab)。
所述药物通过将具有所需纯度的药物与任何药学上可接受的载体、赋形剂或稳定剂一同混合，从而制备成冻干燥制剂或水溶液形态并保管[Remington's PharmaceuticalSciences 16版，Osol,A.Ed.(1980)]。适当的载体、赋形剂或稳定剂在使用的给药量及浓度下对服用者无毒，还包括：缓冲剂，例如磷酸盐、柠檬酸盐和其他有机酸；抗氧化剂，其包括抗坏血酸及蛋氨酸；防腐剂(例如十八烷基二甲基苄基氯化铵，六甲基氯化铵，苯扎氯铵、苄索氯铵，苯酚、丁基或苄醇，诸如对羟基苯甲酸甲酯或对羟基苯甲酸丙酯的对羟基苯甲酸烷基酯，邻苯二酚，间苯二酚，环己醇，3-戊醇及间甲酚)；低分子量(少于约10个残基)多肽；蛋白质，例如血清白蛋白、明胶或免疫球蛋白；亲水性聚合物,例如聚乙烯吡咯烷酮；氨基酸，例如甘氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺、组氨酸、精氨酸或赖氨酸的；包括葡萄糖、甘露糖或糊精的单糖、二糖和其他碳水化合物；螯合剂，例如EDTA；糖，例如蔗糖、甘露醇、海藻糖或山梨糖醇；成盐抗衡离子，例如钠；金属络合物(例如锌-蛋白质复体)；以及(或)金属的非离子类表面活性剂，例如TWEEN(商标名)、PLURONICS(商标名)或聚乙二醇(PEG)。
在本发明的一个具体例中，所述VEGF拮抗剂可以以稳定的药学上可接受的剂型提供，制剂是适于眼药用途(例如IVT)的液体制剂。液体剂型包含药学上有效量的VEGF拮抗剂。制剂还可包括一种以上的药学上可接受的载体、缓冲剂、等渗剂、稳定剂及/或赋形剂。药学上可接受的液体剂型的示例，按药学上有效量包括VEGF拮抗剂、缓冲剂、诸如聚山梨醇酯的有机助溶剂、诸如NaCl的等渗剂及选择性的诸如蔗糖或海藻糖的稳定剂。
稳定性可以在具体时间点以多种方法确定，包括pH的确定，颜色及外观的目视检查，本领域已知的方法，例如，通过UV光谱确定总蛋白质含量，纯度可以通过例如SDS-PAGE、尺寸排除HPLC、活性的生物测定确定、等电聚焦电泳(isoelectric focusing)及异天冬氨酸定量来确定。
根据生物测定的一个实施例，对确定VEGF拮抗剂活性有用，BAF/3VEGFR1/EPOR细胞系用于确定借助于本发明VEGF拮抗剂而结合的VEGF165。液体剂型可以在氧气诱导环境下存储。例如通过在诸如氮气或氩气的不活性气体下存储剂型，可以产生氧气诱导环境。液体剂型优选地可以在约5℃下存储。
所述剂型可以为能冻结干燥的剂型。能冻结干燥的剂型可以复原为溶液、悬浮液、乳液或用于给药或使用的任意其他适当形态。能冻结干燥的剂型首先典型地制备成液体，接着进行冷冻及冻结干燥。冻结干燥前总液体体积可以小于或等于或大于冻结干燥剂型的最终复原体积。冻结干燥过程是从业人员周知的，典型地包括从在控制的条件下冷冻的剂型使水升华。
冻结干燥的剂型可以在广泛范围的温度下存储。冻结干燥的剂型可以在25℃以下，例如在2-8℃下冷藏，或在室温(例如，大致25℃)下存储。优选地，冻结干燥的剂型在约25℃以下，更优选地，在约4-20℃以下、约4℃以下、约-20℃、约-40℃、约-70℃或约-80℃以下存储。冻结干燥的剂型的稳定性例如可以根据块状物的视觉外观及/或根据水分含量而以本行业众多方法确定。
冻结干燥的剂型借助于添加用于使冻结干燥剂型溶解所需的水溶液而典型地复原并使用。极为多样的水溶液可以用于复原冻结干燥的剂型。优选地，冻结干燥的剂型使用水来复原。冻结干燥的剂型优选地必须利用由水(例如，USP WFI或注射用水)或净菌水(例如，具有0.9％(w/v)苯甲醇的USP WFI)构成的溶液复原。但是，还可以使用包含缓冲剂及/或赋形剂及/或一种以上药学上可接受的载体的溶液。
冷冻-干燥或冻结干燥的剂型，典型地从液体制备，即，从溶液、悬浮液、乳液等制备。因此，接受冷冻-干燥或冻结干燥的液体优选地包含最终复原的液体剂型所要求的所有成分。结果，当复原时，冷冻-干燥或冻结干燥的剂型提供复原时要求的液体剂型。
作为一个实施例，药液存储介质20可以在内部存储所述眼科组合物或眼科药物。药液存储介质20可以包括供药液穿过并吐出到外部的注射针。此时，在药液存储介质20只包含第一药液241的情况下，在药液存储介质20形成的针孔H1可以执行注射针的功能，为了计算第一药液241的注入速度，可以考虑针孔H1的口径TA4。
作为另一实施例，在药液存储介质20为全部包括第一药液241和第二药液251的图14B所示结构的情况下，为了计算第一药液241的注入速度，可以考虑与第一药液存储部连通的注射针247的口径TA3。下面以药液存储介质20全部包括第一药液241及第二药液251的情形为中心说明。
冷却装置10可以具备注入单元160，所述注入单元160用于容纳药液存储介质20，将第一治疗剂量的第一药液在第一时间以内传递到目标区域。冷却装置10为了通过药液存储介质20而在目标区域执行冷却，可以向药液存储介质20传递冷却能。
其中，药液存储介质20包括插入于冷却装置10的插入区域、和非插入区域，可以执行将从插入区域接受传递的冷却能传递给接触的目标区域的冷却功能。
药物传递系统2可以在将药物注射到目标区域前，利用冷却而在目标区域执行麻醉。此时，药物需在通过冷却而麻醉的神经再次苏醒前注入目标区域。因此，药物传递系统2的特征在于，在有限的第一时间以内将第一药液241注入目标区域。
第一时间可以根据目标区域的冷却程度来确定。冷却程度可以根据目标区域的冷却执行时间、麻醉保持时间、冷却温度、表面至神经的距离中至少一个来确定。作为一个实施例，第一时间可以为1分钟以内，但本发明的技术思想不限于此。作为另一实施例，当考虑到麻醉保持时间时，目标区域的温度升高需要约10秒至15秒左右，温度升高而神经苏醒需要约10秒至15秒左右，因而第一时间可以为30秒以内。
另一方面，药物传递系统2还可以具备注入速度控制部175，所述注入速度控制部175为了将第一治疗剂量的第一药液241在第一时间以内传递到目标区域而控制注入单元160的注入速度。注入速度控制部175可以利用目标区域的冷却程度、第一治疗剂量、第一时间、注射针247的口径TA3、第一药液241的种类中至少一个来计算注入速度。
注入速度控制部175可以包括数据库1751及运算部1753。数据库1751可以存储与药液种类对应的物性，例如粘度(viscosity)等运算部1753为计算注入速度所需的数据。运算部1753可以利用存储的数据来计算注入速度。注入速度控制部175按运算部1753计算的注入速度来控制注入单元160，从而可以在第一时间以内向目标区域传递第一药液241。
另一方面，作为另一实施例，药物存储介质20还可以包括制品信息存储部，所述制品信息存储部将存储的第一药液241的种类及第一治疗剂量信息存储或传递到冷却装置10。这种制品信息存储部可以在药物存储介质20的表面标识为图案形态。所述的图案可以为条形码、QR(快速反应)码、文字码、图形码。冷却装置10还可以具备能够从所述制品信息部(图上未示出)接受传递信息的诸如条形码阅读器等的感测装置。
或者，制品信息存储部也可以由存储上述信息的电路芯片构成。此时，药物存储介质20插入冷却装置10而实现电气连接，借助于此，注入速度控制部175也可以获得关于药物存储介质20中存储的第一药液241的种类及第一治疗剂量的信息。
如前所述，本发明一个实施例的药物传递系统可以与执行冷却相衔接，在最佳时间内将治疗液注入目标区域，可以展现药液的最佳效果。
如上所述，本发明以附图中图示的一个实施例为参考进行了说明，但这只不过是示例性，只要是相应技术领域的技术人员便会理解，可以由此导出多样的变形及实施例的变形。因此，本发明真正的技术保护范围应由附带的权利要求书的技术思想确定。
工业实用性
根据本发明一个实施例，提供医疗用冷却装置。另外，可以将本发明的实施例应用于工业上利用的冷却装置等。

Claims (11)

1.一种医疗用冷却装置，其特征在于，包括：
冷却介质容纳部，其容纳有拆卸式冷却介质，并由多个分割单元构成，该多个分割单元在一面上具有与所述拆卸式冷却介质热耦合的接触面；以及
冷却发生部，其配置于所述多个分割单元的另一面，并向所述冷却介质容纳部供应冷却能，
所述冷却介质容纳部通过形成于所述接触面的润滑部件，与所述拆卸式冷却介质热耦合。
2.根据权利要求1所述的医疗用冷却装置，其特征在于，
所述医疗用冷却装置还包括第一弹性部，该第一弹性部连接所述多个分割单元之间，以使所述冷却介质与所述接触面热耦合。
3.根据权利要求2所述的医疗用冷却装置，其特征在于，
所述医疗用冷却装置还包括第二弹性部，该第二弹性部配置于所述冷却介质容纳部上，并沿所述冷却介质的长度方向提供压缩力。
4.根据权利要求3所述的医疗用冷却装置，其特征在于，
所述第一弹性部或第二弹性部为弹簧。
5.根据权利要求2所述的医疗用冷却装置，其特征在于，
所述第一弹性部为包围散热部的软质塑料管。
6.根据权利要求1所述的医疗用冷却装置，其特征在于，
所述润滑部件在所述冷却介质容纳部与所述拆卸式冷却介质之间执行润滑功能，并形成在所述接触面的一部分或整个面。
7.根据权利要求1所述的医疗用冷却装置，其特征在于，
所述润滑部件通过表面粗糙度(Ra)具有100μm以下的粗糙度的所述分割单元的接触面而形成。
8.根据权利要求1所述的医疗用冷却装置，其特征在于，
所述润滑部件包括固体润滑剂。
9.根据权利要求8所述的医疗用冷却装置，其特征在于，
所述固体润滑剂包括类钻碳、石墨、石墨烯中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的医疗用冷却装置，其特征在于，
形成所述润滑部件的区域的硬度高于所述冷却介质容纳部的另一面的硬度，
形成所述润滑部件的区域的摩擦系数小于所述另一面的摩擦系数。
11.根据权利要求8所述的医疗用冷却装置，其特征在于，
所述润滑部件通过在所述接触面涂覆包括镍、镍合金及钴铬合金中的至少一种的物质而形成。
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