CN111050709A - 用于温度对比疗法的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

在一个示例实施例中，一种用于通过施加经温度调节的流体和负压来刺激组织的系统包括被适配成向敷料提供负压的负压源。该系统可以进一步包括热电模块，该热电模块热联接至第一热交换室和第二热交换室，并且被适配成在所述热交换室之间传递热量。该热电模块可以进一步被适配成通过在流体地联接至该第一热交换室和该敷料的经温度调节的流体穿过该第一热交换室时向该经温度调节的流体添加热量并从该经温度调节的流体中提取热量来将该经温度调节的流体维持在预定温度范围内。

Description

用于温度对比疗法的系统和方法
相关申请
本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2017年7月28日提交的名称为“用于温度对比疗法的系统和方法(SYSTEMS AND METHODS FOR TEMPERATURE-CONTRAST THERAPY)”的美国临时专利申请序列号62/538,500的权益，出于所有目的将该美国临时专利申请通过引用结合在此。
发明内容
温度对比疗法通常包括在治疗期内通过某种介质在组织部位附近交替施加对比温度，持续几个循环。例如，温度对比疗法可以包括将温流体和冷流体交替地施加至组织部位。该治疗的应用可以有很多，并且已经证明可以减轻组织部位的疼痛和炎症。温度对比疗法也可以是非慢性伤口的有效治疗选项，并且其好处可以包括增进和加速伤口部位处的新组织的生长。这些益处可以共同提高肉芽组织的发育并且缩短组织部位处的愈合时间。
在所附权利要求中提出了用于向组织部位施加温度对比疗法的新的且有用的系统、设备、以及方法。还提供了多个展示性实施例以使得本领域技术人员能够制造和使用所要求保护的主题。
在一些实施例中，一种用于刺激组织部位的愈合的系统可以将用于对比疗法的在外部加热和冷却的流体施加至组织部位。例如，系统可以包括被配置成选择性地修改治疗流体的温度的热电模块，以及被配置成操作该热电模块以调节治疗流体的温度的控制器。控制器还可以被配置成提供对比滴注疗法，其中，该对比滴注疗法包括周期性地修改治疗流体的温度。在一些实施例中，例如，控制器可以被配置成将治疗流体递送到组织部位，并周期性地升高治疗流体的温度。另外地或可替代地，控制器可以被配置成周期性地降低治疗流体的温度。在一些实施例中，负压源可以被适配成流体地联接至被定位在组织部位处的敷料，并与热电模块和控制器结合使用以清除治疗流体，或通过负压疗法来提供对比滴注疗法。
在一些实施例中，一种用于通过施加经温度调节的流体和负压来刺激组织的愈合的系统可以包括流体地联接至被定位在组织部位处的敷料的负压源。负压源通常被适配成维持组织部位处的负压。该系统可以进一步包括热电模块，该热电模块可以热联接至第一热交换室和第二热交换室。第一热交换室或第二热交换室可以流体地联接至敷料。热电模块可以被适配成在这些热交换室之间传递热量。热电模块可以进一步被适配成将第一热交换室或第二热交换室中的流体维持在预定温度范围内。
另外地或可替代地，在一些实施例中可以包括以下特征中的一个或多个。热电模块可以通过在经温度调节的流体流过第一热交换室时向经温度调节的流体添加热量或从经温度调节的流体中提取热量来在预定温度范围内调节治疗流体。在一些实施例中，热电模块的操作模式可以基于双向珀耳帖效应。热电模块可以包括具有第一热传递表面和第二热传递表面的构件，并且第一热传递表面和第二热传递表面可以被适配成分别热联接至第一热交换室和第二热交换室。治疗流体可以至少部分地基于局部溶液、净化的流体溶液、灭菌的流体溶液、及其组合。第一热交换室可以包括流体地联接至经温度调节的流体的源的流体入口以及流体地联接至敷料的流体出口。第二热交换室可以包括流体地联接至第二流体源的第二流体入口，该第二流体源可以与经温度调节的流体的源基本相同。第二热交换室可以包括流体地联接至第二流体排出口的第二流体出口，该第二流体排出口可以流体地联接至经温度调节的流体的源。
在一些实施例中，热电模块可以被配置成加热流体以进行高温滴注、冷却流体以进行低温滴注、或两者。另外地或可替代地，热电模块可以是基本上管状的构件，其具有热联接至第一热交换室的第一热传递表面和热联接至第二热交换室的第二热传递表面。第一热传递表面可以是基本为管状的构件的内表面，并且第二热传递表面可以是基本为管状的构件的外表面，反之亦然。这些热传递表面中的一个或多个可以热联接至具有多个热交换表面的散热器和风扇，该风扇可以是双向风扇。通过改变从直流(DC)电源到热电模块的功率施加，可以将流体维持在预定温度范围内。可以通过改变施加至热电模块的电压或由热电模块汲取的电流来控制功率。热电模块可以可替代地被配置为用于加热第一热交换室中的流体的热电加热源，或者被配置为用于从第一热交换室中的流体提取热量的热电冷却源。该系统可以进一步包括温度传感器，该温度传感器可以被插入到敷料或组织部位附近的流体中。例如，在一些实施例中，温度传感器可以具有用于测量温度的输入和指示温度的输出信号。
在一些实施例中还可以包括以下特征中的一个或多个。该系统可以进一步包括电联接至温度传感器的输出和热电模块的控制器。在一些实施例中，例如，控制器可以包括或基本上由继电器式温度控制器组成，该继电器式温度控制器被配置成将温度传感器的输出与目标温度进行比较。温度控制器可以被配置成基于该比较来操作热电模块以将如温度传感器的输出所反映的组织部位处的温度维持在温度滞后控制带内，并且温度滞后控制带可以包括最高滞后温度和最低滞后温度。控制器可以另外地或可替代地包括温度比例-积分-微分(PID)控制器，该控制器被配置成将测得的温度与目标温度进行比较，并响应于该比较而改变施加至热电模块的功率，以将温度维持在目标温度附近。在一些实施例中，控制器可以被配置成在例如大约3小时的时间段内使目标温度在温度最小值与温度最大值之间周期性地循环。如果测得的温度大于温度最大值，则控制器可以降低温度，并且如果测得的温度小于温度最小值，则控制器可以升高温度。在一些实施例中，热电模块可以热联接至例如罐、供给管线、散装溶液容器、钉、敷料、输液管和热电敷料中的一个或多个。
在其他实施例中，一种用于刺激组织愈合的系统可以包括流体地联接至敷料并被适配成维持组织部位处的负压的负压源。该系统可以进一步包括被适配成调节治疗流体的温度的热电模块。
在其他实施例中，一种用于刺激组织愈合的方法可以包括：将敷料定位在组织部位处并且将来自负压源的负压施加至敷料上。该方法可以进一步包括使用热联接至第一热交换室和第二热交换室的热电模块在第一热交换室与第二热交换室之间传递热量，从而将流体维持在预定温度范围内，以及将流体递送到组织部位。
在其他实施例中，一种用于刺激愈合的系统可以包括流体地联接至被定位在组织部位处的敷料的负压源。该系统可以进一步包括：热电模块，该热电模块被配置成选择性地加热和冷却被适配成在组织部位处滴注的治疗流体；以及控制器，该控制器联接至该热电模块，并且被配置成通过在加热的滴注流体与非加热的滴注流体之间交替来提供滴注温度对比疗法。
在一些实施例中，一种滴注疗法装置可以包括：敷料，该敷料被适配成维持组织部位处的负压；以及热电模块，该热电模块热联接至第一热交换室和第二热交换室并且被配置成在第一热交换室与第二热交换室之间传递热量。热电模块可以进一步被适配成在组织部位处将流体地联接至第一热交换室和敷料的经温度调节的流体维持在预定温度范围内。
参考附图并结合对以下对展示性实施例的详细描述，可以最佳地理解制造和使用所要求保护的主题的目的、优点和优选方式。
附图说明
图1是用于施加温度对比疗法的系统的示例实施例的展示性功能框图；
图2A是展示了被配置成冷却经温度调节的流体的热电模块的示例实施例的侧视图的简化图；
图2B是展示了被配置成加热经温度调节的流体的热电模块的示例实施例的侧视图的简化图；
图3A至图3B是可以与图1的系统的一些实施例相关联的多管腔管的示例实施例的透视图；
图3C至图3D是图3B的示例实施例中描绘的多管腔管的截面图；
图4是根据示例实施例的经温度调节的流体的温度调节图，x轴表示以小时为单位的时间，并且y轴表示由热电模块调节的流体的温度；
图5是疗法单元的前视图，展示了可以与图1的系统的一些实施例相关联的附加细节；
图6是流体适配器的示意图，展示了可以与图5的疗法单元的一些实施例相关联的附加细节；
图7A是组合的安装托架和接收器的示例实施例的图，该组合的安装托架和接收器被配置成加热图1的系统中的经温度调节的流体；
图7B是组合的安装托架和接收器的示例实施例的图，该组合的安装托架和接收器被配置成冷却图1的系统中的经温度调节的流体；
图8A至图8B是可以与图1的系统的一些实施例相关联的管供给管线的示例实施例的透视图；
图9A至图9B是可以与图1的系统的一些实施例相关联的散装溶液容器的示例实施例的侧视图；
图10A至图10B是可以与图1的系统的一些实施例相关联的管钉的示例实施例的透视图；
图10C是可以与图10A至图10B的管钉相关联的多管腔管钉的示例实施例的截面图；并且
图11是培养细胞经受温度对比疗法过程的测试结果的展示性表格。
具体实施方式
以下对示例实施例的描述提供了使得本领域技术人员能够制造和使用所附权利要求中阐述的主题的信息，并且可能省略了本领域已经熟知的某些细节。因此，以下详细说明应被理解为是展示性的而非限制性的。
本文还可以参考附图中描绘的不同元件之间的空间关系或不同元件的空间取向来描述这些示例实施例。一般而言，这样的关系或取向假定了与处于待接受治疗的位置的患者一致或者相对于该患者而言的参考系。然而，本领域的技术人员应当认识到，这个参考系仅仅是描述性的适宜措施，而不是严格规定。
临床研究和实践已表明，降低组织部位附近的压力可以增进并加速组织部位处的新组织生长。此现象的应用有很多，并且已证明其尤其有利于治疗伤口。不论伤口病因是外伤、外科手术或者其他的原因，对伤口的适当护理对结果很重要。利用减压来治疗伤口或其他组织通常可称为“负压疗法”，并且也有其他名称，例如包括“负压伤口疗法”、“减压疗法”、“真空疗法”、“真空辅助封闭”、以及“局部负压”。负压疗法可以提供许多益处，包括上皮组织和皮下组织的迁移、改善的血流、以及伤口部位处的组织的微变形。这些益处可以共同提高肉芽组织的发育并且缩短愈合时间。
还广泛接受的是，清洁组织部位会对新组织生长非常有益。例如，可以使用液体溶液流洗净伤口，或者出于治疗目的使用液体溶液洗净空腔。这些实践常常分别被称为“灌洗”和“清洗”。“滴注”是另一实践，通常指将流体缓慢引入组织部位并在清除该流体之前使该流体停留规定时间段的过程。在伤口床上滴注局部治疗溶液可以与负压疗法相结合以通过使伤口床中的可溶性污染物稀释并清除传染性物质来进一步促进组织愈合。例如，可以将治疗流体短暂滴入伤口，并允许其扩散或停留10分钟至20分钟之间的用户指定时间段，然后在-125mmHg下进行负压2至4小时。其结果是，可以降低可溶性细菌负担，清除污染物，并清洁组织。
尽管将负压疗法与滴注相结合的临床益处广为人知，但温度对比疗法也可以是一种有效的治疗选项，并且可以对于停滞于发炎期的慢性伤口尤其有利。例如，对比施加温流体和冷流体(反之亦然)可以冲击伤口，否则要是没有进行温度对比疗法则伤口可能会停滞于发炎期。在一些实施例中，负压疗法和/或滴注的临床益处可以与温度对比疗法组合。
在这种情形下，温度对比疗法通常包括一种疗法或方案，其中，首先在第一间隔内在第一温度下将流体施加至组织部位，并且然后在第一间隔之后的第二间隔内在第二温度下将流体施加至组织部位。例如，温度对比疗法可以包括在治疗期内将低温流体、高温流体、或低温流体和高温流体的某种组合交替施加至组织部位持续几个周期。低温流体是温度低于参考温度的流体，而高温流体是温度高于参考温度的流体。例如，参考温度可以是标准室温或体温。处于从7到20、或从4到24、或从0到28摄氏度的范围的低温流体对于一些应用可能特别有益，而处于从34到41、或从32到43、或从30到45摄氏度的高温流体在一些应用中可能特别有益。例如，在一些应用中，治疗期可能长达七天(168小时)。
在组织部位施加温流体可能会导致血管扩张和血流增加(血管舒张)，而施加冷流体可能会导致血管收缩和血流减少(血管收缩)。淋巴系统也可能由于交替施加温流体和冷流体而收缩和松弛。这种波动作用可以充当生物泵，以动态地循环代谢产物并替代停滞的间质液。可以在由敷料提供的密封治疗环境中循环温流体和冷流体。
图1是用于将经温度调节的流体施加至组织部位的疗法系统100的示例实施例的展示性功能框图。在图1的示例实施例中，除了经温度调节的流体之外或与经温度调节的流体组合，疗法系统100还可以提供负压疗法、滴注疗法、或两者。
在这种情形下，术语“组织部位”广泛地指任何人类、动物、或者其他生物的身体组织，包括骨组织、脂肪组织、肌肉组织、神经组织、皮肤组织、血管组织、结缔组织、软骨、肌腱、韧带或者任何其他组织。虽然组织部位可以包括伤口、患病组织或有缺陷的组织，但组织部位可以进一步包括未受伤、未患病或无缺陷的健康组织。向组织部位施加经温度调节的流体、滴注流体和减压可以用于促进渗出液和其他液体从组织部位排出以及促进另外组织的生长。在组织部位是伤口部位的情况下，肉芽组织的生长以及渗出液和细菌的清除可以促进伤口愈合。到组织(包括健康组织)的经温度控制的流体、滴注流体和减压的组合可以用于例如准备从另一组织位置移植组织的部位和/或促进被获取并移植到另一组织位置的部位处的组织的生长。
疗法系统100可以包括负压供应源(例如负压源104)，并且可以包括或被配置成联接至分布部件，例如敷料102。一般而言，分布部件可以指任何补充或辅助部件，该部件被配置成流体地联接至流体源、或处于流体源与组织部位之间的流体路径中。分布部件优选地是可拆卸的，并且可以是一次性的、可重复使用的或可回收的。例如，敷料102可以流体地联接至负压源104，如图1所示。在一些实施例中，敷料102可以包括盖件106、组织接口108或两者。调节器或控制器(比如控制器110)也可以联接至负压源104。
在一些实施例中，敷料接口可以促进将负压源104联接至敷料102。例如，这种敷料接口可以是SENSAT.R.A.C.TM敷料(SENSAT.R.A.C.是KCI特许公司(KCI Licensing,Inc.)的商标)。疗法系统100可以可选地包括联接至敷料102和负压源104的流体容器，比如容器112。
疗法系统100还可以包括治疗流体源(例如滴注溶液源)，该治疗流体源也可以联接至一个或多个分布部件。例如，流体源114可以流体地联接至敷料102，如图1的示例实施例所示。在一些实施例中，流体源114可以流体地联接至正压源，比如正压源116，或者可以流体地联接至负压源104。还可以将调节器(例如流体调节器118)流体地联接至流体源114和敷料102。在一些实施例中，调节器118还可以通过敷料102流体地联接至负压源104，如图1的示例所示。
疗法系统100可以进一步包括可配置的流体温度控制模块，例如热电模块124。热电模块124可以是热泵，并且可以进一步包括温度传感器126。在一些实施例中，例如，温度传感器126可以是热电偶。热电模块124可以流体地联接至流体源114和敷料102，如图1的示例实施例中所示。在一些实施例中，热电模块124可以流体地联接至正压源116、或者可以流体地联接至负压源104。热电模块124还可以通过调节器118和流体源114流体地联接至正压源116，如图1的示例中所示。热电模块124还可以通过敷料102流体地联接至负压源104，如图1的示例中所示。
热电模块124可以是由储存的能量驱动并且能够修改治疗流体的温度的任何类型的热电装置。热电模块124的非限制性示例实施例包括基于珀耳帖效应的固态热电装置，例如多个串联连接的双向适应的p-n结。热电模块124可以进一步被适配成响应于来自DC电源的功率施加而将流体的温度维持在预定温度范围内，该流体在一些实施例中也可以是滴注溶液。
热电模块124还可以包括或被配置成与一个或多个热交换室热联接，并被适配成在所述热交换室之间传递热量。一个或多个热交换室可以被配置成流体地联接至分布部件，例如敷料102。
另外，疗法系统100可以包括传感器以用于测量操作参数并向控制器110提供指示操作参数的反馈信号。例如，如图1所示，疗法系统100可以包括联接至控制器110的压力传感器120、电传感器122、和温度传感器126中的一个或多个。压力传感器120还可以联接或被配置为联接至分布部件和负压源104。温度传感器126还可以联接或被配置为联接至分布部件和热电模块124。在一些实施例中，温度传感器126可以被适配成热联接至组织部位。例如，温度传感器126可以插入在敷料102附近的位置处的滴注溶液中。温度传感器126可以被适配成具有用于感测组织温度的输入和用于向控制器110提供指示组织温度的组织温度信号的输出。
部件可以彼此流体地联接，以便提供用于在这些部件之间传递流体(即，液体和/或气体)的路径。例如，这些部件可以通过流体传导件(比如管)而流体地联接。如本文所用的“管”广义地包括管、管道、软管、导管、或具有被适配成在两个端部之间传送流体的一个或多个管腔的其他结构。通常，管是具有一定柔性的细长圆柱形结构，但几何形状和刚性可以改变。在一些实施例中，多个部件还可以通过物理接近、与单一结构为一体、或由同一件材料形成而联接。此外，一些流体传导件可以被模制到其他部件中或以其他方式与其他部件一体地组合。在一些情形下，联接还可以包括机械联接、热联接、电联接或化学联接(比如化学键)。例如，在一些实施例中，管可以将敷料102机械地且流体地联接至容器112。
一般而言，疗法系统100的部件可以直接或间接地联接。例如，负压源104可以直接联接至控制器110，并且可以通过容器112间接地联接至敷料102。
使用负压源来降低另一个部件或位置中(比如在密封的治疗环境内)的压力的流体力学可能是数学上复杂的。然而，适用于负压疗法和滴注的流体力学的基本原理通常是本领域的技术人员所熟知的，并且降低压力的过程可以在本文展示性地描述为例如“递送”、“分布”或“生成”负压。
一般而言，渗出液及其他流体沿着流体路径朝向更低压力流动。因此，术语“下游”通常暗指流体路径中相对更靠近负压源或更远离正压源的地方。相反地，术语“上游”暗指相对更远离负压源或更靠近正压源的地方。类似地，在这个参考系中根据流体“入口”或“出口”来描述某些特征可以是合宜的。总体上假定这种取向是为了描述本文的不同特征和部件。然而，在一些应用中流体路径也可以是相反的(比如通过用正压源取代负压源)，并且这种描述性的约定不应当被解释为限制性的约定。
“负压”通常是指小于局部环境压力的压力，该局部环境压力是比如在由敷料102提供的密封治疗环境外部的局部环境中的环境压力。在许多情况下，局部环境压力还可以是组织部位所处位置的大气压。可替代地，该压力可以小于与组织部位处的组织相关联的流体静压。除非另外说明，否则本文所陈述的压力的值是表压。类似地，提及负压的增加通常是指绝对压力的降低，而负压的降低通常是指绝对压力的增加。尽管施加至组织部位上的负压的量和性质可以根据治疗需求而改变，但该压力总体上是低真空的，也通常被称为粗真空，在-5mm Hg(-667Pa)至-500mm Hg(-66.7kPa)之间。常见治疗范围在-50mm Hg(-6.7kPa)至-300mm Hg(-39.9kPa)之间。
负压供应源(例如负压源104)可以是任何类型的手动、机械或电动操作的泵。负压源104的非限制性示例包括由储存的能量驱动并且能够产生减压的装置。这些储能负压源的示例包括但不限于由原电池和二次电池、压电能、弹簧能、太阳能、动能、储存在电容器中的能量、燃烧和由斯特林(Sterling)或类似循环形成的能量驱动的泵。负压源104中可以使用或包括的另外的其他装置和过程包括例如注射器、导螺杆、棘轮、时钟机构驱动的装置、摆驱动的装置、手动产生器、渗透工艺、热致加热过程和通过冷凝产生真空压力的过程。
在一些实施例中，负压源104可以包括压力泵，该压力泵可以向组织部位提供负压，即，泵压。压力泵可以由电联接至控制器110的DC电动机驱动，该DC电动机也是疗法系统100的部件。
在一些实施例中，疗法系统100是由电池供电的便携式疗法系统。优选地，热电模块124和压力泵使用少量功率并且能够在电池单次充电后操作较长的时段。例如，压力泵可以是隔膜泵，并且电动机可以是DC电动机。该电池可以是原电池，在一些实施例中其可以是不可再充电的锂电池。可替代地，该电池可以是二次电池，在一些实施例中，其可以是可再充电锂离子电池组或可再充电锂聚合物电池组。
负压供应源可以被容纳在其他部件内或可以与其他部件结合使用，这些其他部件是比如传感器、处理单元、报警指示器、存储器、数据库、软件、显示装置或进一步有利于疗法的用户接口。例如，在一些实施例中，负压源104可以与控制器110和其他部件组合成疗法单元。负压供应源还可以具有一个或多个供应端口，这些供应端口被配置成利于将负压供应源联接至一个或多个分布部件以及解除联接。
组织接口108可以总体上被适配成接触组织部位。组织接口108可以与组织部位部分或完全接触。例如，如果组织部位是伤口，则组织接口108可以部分或完全充填伤口，或者可以置于伤口上。组织接口108可以采取许多形式、并且可以具有多种大小、形状或厚度，这取决于多种因素，诸如正在实施的治疗的类型或组织部位的性质和大小。例如，组织接口108的大小和形状可以适应深的以及形状不规则的组织部位的轮廓。此外，组织接口108的任意或所有表面可以具有突出部或不均匀的、粗糙的或参差不齐的轮廓，这些突出部或轮廓可能引起组织部位的应变和应力，从而可能促进组织部位处的肉芽生长。
组织接口108可以是歧管。在这种情形下，“歧管”总体上包括提供被适配成在压力下在整个组织部位上收集或分布流体的多个通路的任何物质或结构。例如，歧管可以被适配成从源接收负压并通过多个孔将负压分布在组织部位上，这可以具有从组织部位上收集流体并将流体朝向该源抽取的效果。在一些实施例中，流体路径可以反向，或者可以提供辅助流体路径以利于将流体递送至组织部位上。
歧管的这些通路可以是互连的，以便改善流体在组织部位上的分布或收集。歧管可以是具有互连的室(cell)或孔隙(pore)的多孔泡沫材料。例如，蜂窝状泡沫、开孔泡沫、网状泡沫、多孔组织集合体以及比如纱布或毡垫等其他多孔材料通常包括被适配成形成互连流体通道的孔隙、边缘和/或壁。液体、凝胶和其他泡沫也可以包括或被固化成包括孔和流体通路。在一些实施例中，穿孔材料(例如穿孔硅酮)也可以适合作为歧管。歧管可以另外地或可替代地包括形成互连的流体通路的突出部。例如，歧管可以被模制成提供限定了互连流体通路的表面突出部。
泡沫的平均孔径可以根据规定疗法的需要而改变。例如，组织接口108可以是孔径在400微米至600微米范围内的泡沫。组织接口108的拉伸强度也可以根据规定疗法的需要而改变。例如，可以增加泡沫的拉伸强度以滴注局部治疗溶液。在一个非限制性示例中，组织接口108可以是开孔网状聚氨酯泡沫，例如可从德克萨斯州圣安东尼奥市的动能概念公司(Kinetic Concepts,Inc.)获得的V.A.C.GRANUFOAMTM敷料或V.A.C.VERAFLOTM敷料(V.A.C.GRANUFOAM和V.A.C.VERAFLO均为KCI特许公司(KCI Licensing,Inc.)的商标)。
组织接口108可以是疏水的亦或亲水的。亲水性组织接口108还可以从组织部位中芯吸出流体、同时继续将负压分布到组织部位。组织接口108的芯吸特性可以通过毛细流动或其他芯吸机制将流体从组织部位抽出。亲水性泡沫的示例是聚乙烯醇开孔泡沫，比如V.A.C.WHITEFOAMTM敷料(V.A.C.WHITEFOAM是KCI特许公司(KCI Licensing,Inc.)的商标)。其他亲水性泡沫可以包括由聚醚制成的亲水性泡沫。可以表现出亲水性特征的其他泡沫包括已被处理或被涂覆以提供亲水性的疏水性泡沫。
当密封治疗环境内的压力降低时，组织接口108可以进一步促进组织部位处的肉芽形成。例如，组织接口108的任何或所有表面都可以具有不均匀的、粗糙的或参差不齐的轮廓，如果通过组织接口108施加负压，则该轮廓可以在组织部位处引起微应变和应力。
组织接口108可以由生物可吸收材料构成。适合的生物可吸收材料可以包括但不限于聚乳酸和聚乙醇酸的聚合共混物。该聚合共混物还可以包括但不限于聚碳酸酯、聚延胡索酸酯以及己内酯。组织接口108可以进一步充当新细胞生长的支架，或可以将支架材料与组织接口108结合使用以促进细胞生长。支架通常是用于增强或促进细胞生长或组织形成的物质或结构，比如提供用于细胞生长的模板的三维多孔结构。支架材料的展示性示例包括磷酸钙、胶原、PLA/PGA、珊瑚羟基磷灰石、碳酸盐、或经加工的同种异体移植材料。
盖件106可以提供细菌屏障以及针对物理创伤的保护。盖件106还可以由可降低蒸发损失并提供两个部件或两个环境之间(诸如治疗环境与局部外部环境之间)的流体密封的材料构成。盖件106可以是例如弹性体膜或薄膜，该弹性体膜或薄膜可以针对给定负压源104提供足以在组织部位处维持负压的密封。在一些应用中，盖件106可以具有高湿蒸气透过率(MVTR)。例如，在一些实施例中，MVTR可以是至少300g/m^2每二十四小时。盖件106可以是水蒸气可渗透但是液体不可渗透的聚合物盖布，诸如聚氨酯膜，例如，此类盖布通常具有在25微米至50微米的范围内的厚度。对于可渗透的材料，渗透性通常应足够低，使得可以维持所期望的负压。
可以使用贴附装置将盖件106贴附至贴附表面上，该贴附表面是诸如未损伤的表皮、垫片或另一个盖件。贴附装置可以采取多种形式。例如，贴附装置可以是医学上可接受的压敏性粘合剂，该粘合剂围着密封构件的周边、密封构件的一部分或整个密封构件延伸。在一些实施例中，例如，盖件106中的一些或全部可以涂覆有丙烯酸类粘合剂，并且涂覆重量在25-65克每平方米之间。可以施加更厚的粘合剂或粘合剂的组合，以便改善密封并减少泄漏。其他示例实施例包括双面胶带、浆糊、水胶体、水凝胶、硅酮凝胶或有机凝胶。
控制器(诸如控制器110)可以是被编程用于操作疗法系统100的一个或多个部件(诸如负压源104和/或热电模块124)的微处理器或计算机。例如，控制器110可以是微控制器，它通常包括集成电路，该集成电路包含被编程用于直接或间接控制疗法系统100的一个或多个操作参数的处理器核和存储器。操作参数可以包括例如施加至负压源104的功率、施加至热电模块124的功率、由负压源104产生的压力、由热电模块124产生的经温度调节的流体的温度、或分布给组织接口108的压力。控制器110还优选地被配置成接收一个或多个输入信号(例如反馈信号)，并且被编程用于基于输入信号修改一个或多个操作参数。
传感器(诸如压力传感器120、温度传感器126或电传感器122)在本领域中通常被认为是能操作来检测或测量物理现象或特性的任何设备，并且通常提供指示所检测到或测量到的现象或特性的信号。例如，压力传感器120、温度传感器126和电传感器122可以被配置用于测量疗法系统100的一个或多个操作参数。压力传感器120可以是被配置用于测量气动通路中的压力并将测量结果转换为指示测得压力的信号的换能器。例如，压力传感器120可以是压阻式应变计，并且温度传感器126可以是热电偶。在一些实施例中，电传感器122可以可选地测量负压源104的操作参数，比如电压或电流。优选地，来自压力传感器120、温度传感器126和电传感器122的信号适合作为控制器110的输入信号，但是在一些实施例中，进行一些信号调节可能是合适的。例如，信号可能需要先进行滤波或放大然后才能由控制器110进行处理。通常，该信号是电信号，但是可以以其他形式表示，比如光信号。
容器112是可以用来管理从组织部位抽出的渗出液和其他流体的容器、罐、小袋、或其他储存部件的代表。在许多环境中，刚性容器对于收集、储存以及处置流体可以是有利的或需要的。在其他环境中，可以适当处置流体而不需要刚性容器储存，并且可重复使用的容器可以减少与温度对比疗法、负压疗法、滴注疗法、及其组合相关联的浪费和成本。
在一些实施例中，流体源114也可以是能够提供用于滴注疗法和/或温度对比疗法的治疗流体的容器、罐、小袋、袋子或其他储存部件的代表。治疗流体的组成可以根据规定疗法而改变，并且可以是例如蒸馏水、局部组织溶液、净化的流体溶液、盐溶液和灭菌的流体溶液中的一个或多个。可适合于某些处方的溶液的示例包括基于次氯酸盐的溶液、硝酸银(0.5％)、基于硫的溶液、双胍、阳离子溶液和等渗溶液。
在操作中，可以将组织接口108放在组织部位之内、上方、上、或以其他方式靠近。盖件106可以放在组织接口108上并且密封至组织部位附近的贴附表面上。例如，盖件106可以被密封到组织部位周边未受损的表皮。因此，敷料102可以在组织部位附近提供基本上与外部环境隔离的密封治疗环境。可以将治疗流体从流体源114递送到敷料102，并且热电模块124可以向治疗流体施加热能或从治疗流体提取热能以调节递送到敷料102的流体的温度。负压源104还可以降低该密封治疗环境中的压力。穿过组织接口108施加在密封治疗环境中的组织部位上的负压可以引起组织部位中的宏应变和微应变，并且从组织部位清除渗出液和其他流体，这些渗出液和其他流体可以收集在容器112中。
图2A是展示了可以与热电模块124的一些实施例相关联的附加细节的简化图，该热电模块被配置成冷却流体310以实现温度对比疗法。热电模块124可以用于通过修改可以被递送到组织部位的流体310的温度来提供根据本说明书的温度对比疗法。更具体地，热电模块124可以被适配成在预定温度范围内调节流体310。
在一些实施例中，热电模块124可以是如图2A所示的固态热泵，并且固态热泵的操作可以基于珀耳帖效应，其中，载有能量的电子跨p-n半导体结传递热量。例如，当电子从p型掺杂半导体材料(如p型半导体材料210)中的低能态转变为(热)n型掺杂半导体材料(如n型半导体材料220)中的高能态时，(冷)p结处的电子可以吸收热能。当电子从n型半导体材料220中的高能态转变为p型半导体材料210中的低能态时，热能可以进一步被电子排出。如图2A的示例所示，热电模块124可以包括第一热传递表面235和第二热传递表面245。
在一些实施例中，第一热传递表面235可以被配置为用于提取热能230的冷结，并且第二热传递表面245可以被配置为用于排出热能240的热结，如图2A的示例实施例中所示。第一热传递表面235和第二热传递表面245也可以是电绝缘体，例如陶瓷绝缘体，其可以是如图2A的示例实施例中所示基本扁平的陶瓷电绝缘体。可以从热联接至第一热传递表面235的流体310中提取热能230，从而冷却流体310，并且排出的热能240可以排出到热联接至第二热传递表面245的散热器350，从而加热散热器350。
在第一热传递表面235处吸收并泵送到第二热传递表面245的能量与通过单独的p-n结的电流和串联连接的单独的p-n结的数量成比例。单独的p-n结可以通过多根导线串联连接，该导线可以是铜线等。串联连接的p-n结可以进一步电联接至导体，例如，如图2A的示例中所示的导体250和导体255。产生电子流所需的能量可以由外部电源(例如外部电源370)控制，该外部电源可以电联接至导体250和导体255。
珀尔帖效应是双向效应，并且在一些实施例中，热电模块124可以被配置成用作双向热泵。例如，继续图2A的展示性示例，热电模块124可以被配置成在与外部电源370相关联的电压的极性为正时冷却热联接至第一热传递表面235的流体310，其中，导体250可以为正并且导体255可以为负。可替代地，热电模块124可以被配置成在与外部电源370相关联的电压的极性为负时加热热联接至第一热传递表面235的流体310，其中，导体250可以是负导体并且导体255可以是正导体。
可以通过改变施加至热电模块124上的电压来控制珀尔帖效应热电模块124中的电子流，并且从而控制在冷结处吸收并泵送到热结的热量。可以例如通过用方波来调制电压并且改变方波的占空比来改变所施加的电压，以控制热电模块124的热传递。热电模块124可以进一步被配置为双向固态热泵。可以通过反转施加至热电模块124的电压的电压极性来控制能量流动的方向，并且从而控制双向固态热泵中的热传递的方向。可以可替代地或另外地通过改变由热电模块124汲取的电流来修改施加至热电模块124的功率。
在一些实施例中，热电模块124可以经由第一热传递表面235与第一热交换室320热联接，并且第一热传递表面235可以包括或基本上由陶瓷绝缘体组成。第一热交换室320可以包括或基本上由例如流体容器、流体导体、管或散热器中的一个或多个组成。在图2A的示例实施例中，第一热交换室320包括流体容器322、热联接至流体310的第一散热器340、以及热电模块124的第一热传递表面235。在图2A的示例中，第一散热器340被配置成将流体310热联接至热电模块124的第一热传递表面235。在图2A的示例实施例中，第一散热器340包括多个热交换表面或散热片，以最大化第一散热器340与流体310接触的表面积，并且从而最大化从流体310提取的热能230。
继续图2A的展示性示例，在一些实施例中，热电模块124还可以经由第二热传递表面245与第二热交换室330热联接，并且第二热传递表面245可以是陶瓷绝缘体。第二热交换室330可以包括或基本上由例如流体容器、流体导体、管或散热器中的一个或多个组成。在图2A的示例实施例中，第二热交换室330包括第二散热器350、风扇360、以及热电模块124的第二热传递表面245。第二散热器350可以包括如以上所披露的多个热交换表面或散热片。可以借助于风扇360将热能240从第二散热器350的表面排出，该风扇可以被配置成在第二散热器350的散热片上方抽吸空气。在一些实施例中，流体310还可以用作第二热交换室330中的蓄热体(散热器)。通过从热电模块124的热侧排出热能240，可以跨热电模块124维持温差，否则该温差将迅速达到停滞状态并且不进行任何操作。
在图2A中，正导体250连接到n型半导体材料220，并且负导体255连接到p型半导体材料210。导体250和导体255的材料可以包括例如铜、银和金中的一种或多种。在图2A的示例中，流体310热联接至第一热传递表面235，并且热电模块124被配置成在与外部电源370相关联的电压的极性为正时冷却经温度调节的流体。
在其他实施例中，图2A可替代地描绘了纵向管的截面，流体310可以穿过该纵向管垂直于图2A的平面流动，而不是描绘了保持流体310的容器322。第一热交换室320可以流体地联接至流体入口和流体出口。流体入口可以流体地联接至流体源，该流体源可以是流体容器。在一些实施例中，流体出口可以流体地联接至敷料102，该敷料可以包括盖件106、组织接口108、或两者。
图2B是展示了可以与热电模块124的一些实施例相关联的附加细节的简化图，该热电模块被配置成加热流体310以实现温度对比疗法。在一些实施例中，热电模块124可以经由第一热传递表面235与第一热交换室320热联接，并且第一热传递表面235可以包括或基本上由陶瓷绝缘体组成。第一热交换室320可以是例如流体容器、流体导体、管或散热器中的一个或多个。在图2B的示例实施例中，第一热交换室320包括流体容器322、热联接至流体310的第一散热器340、以及热电模块124的第一热传递表面235。
继续上文的展示性示例，在一些实施例中，热电模块124还可以经由第二热传递表面245与第二热交换室330热联接，并且第二热传递表面245可以是陶瓷绝缘体。第二热交换室330可以包括或基本上由例如流体容器、流体导体、管或散热器中的一个或多个组成。在图2B的示例实施例中，第二热交换室330包括第二散热器350、风扇360、以及热电模块124的第二热传递表面245。第二散热器350可以包括多个热交换表面或散热片。可以借助于风扇360从空气中提取热能230，该风扇可以被配置成将空气吹到第二散热器350的散热片上。
在图2B的展示性示例中，流体310热联接至第一热传递表面235，并且热电模块124被配置成在与外部电源370相关联的电压的极性为负时加热流体310。在该配置中，负导体255连接到n型半导体材料220，并且正导体250连接到p型半导体材料210。
通过改变施加至风扇360的电压的极性并且由此改变风扇360的旋转方向，风扇360可以被配置成在第二散热器350上方抽吸或吹送空气。在一些实施例中，施加至风扇360的电压的极性和施加至热电模块214的电压的极性可以是同步的。
在其他实施例中，可以省略风扇360，并且第二热交换室330可以替代地被适配成允许第二流体垂直于图2B的平面流过第二热交换室330。第二热交换室330可以包括第二流体入口，并且第二流体入口可以流体地联接至第二流体源，该第二流体源可以是第二流体容器。可替代地，在一些实施例中，第二流体入口可以联接至流体源114。
图3A是可以与疗法系统100的一些实施例相关联的多管腔管190的透视图。管190通常包括第一管腔192和第二管腔194。在一些示例实施例中，流体310可以从流体源114流过管腔192。管腔192可以流体地联接至热交换室，例如第一热交换室320，在该处可以交替地加热或冷却经温度调节的流体，并且该管腔可以流体地联接至流到敷料102。
第二管腔194可以流体地联接至第二热交换室，例如第二热交换室330。第二热交换室330可以流体地联接至流体，该流体可以由第二热交换室330交替地加热或冷却。在一些实施例中，流体可以流过第二热交换室330。例如，流体可以从源(其可以是流体源114)流过第二管腔194和第二热交换室330，并且然后流到用于收集的容器，该容器可以是容器112。可替代地，可以将流体再循环回到流体源。循环或以其他方式处理的流体可以充当热电模块124的蓄热体或散热器。可替代地或另外地，在一些实施例中，第二热交换室330可以是散热器或可以联接至散热器。
在一些实施例中，热电模块124可以被配置为多管腔管190的一部分。例如，如图3A的实施例所示，热电模块124可以部分地分隔多管腔管190，并因此分隔第一热交换室320和第二热交换室330。在其他实施例中，如图3B所示，热电模块124可以是具有多个交替布置的p型掺杂半导体材料和n型掺杂半导体材料的基本为管状的部件，该多个p型掺杂半导体材料和n型掺杂半导体材料基本上成型为环形。例如，p型掺杂半导体环210和n型掺杂半导体环220可以彼此电连接以形成单独的p-n结，并且多个单独的p-n结可以串联连接。管状构件可以具有热联接至第一热交换室320的第一热传递表面235和热联接至第二热交换室245的第二热传递表面245。第一热传递表面235可以是该基本为管状的构件的内表面，并且第二热传递表面245可以是该基本为管状的构件的外表面，反之亦然。在一些实施例中，第一热传递表面235和/或第二热传递表面245可以包括或基本上由陶瓷绝缘体组成。管状构件可以进一步被管封装，从而形成具有内管腔192和外管腔194的多管腔管190。图3C是图3B的示例实施例中描绘的多管腔管的水平截面图。图3C的切割平面与p型掺杂半导体环210之一相交，并且示出了管状热电模块124的内部构造。具体地，图3C描绘了与多管腔管190的封装管、外管腔194、第二热传递表面245、外导体245、p型掺杂半导体环210、第一热传递表面235、内导体250和内管腔192相对应的同心圆。图3D是图3B的示例实施例中描绘的多管腔管的相应竖直截面图。在图3D中，切割平面示出了管状热电模块124沿其纵向长度的内部构造。具体地，图3D描绘了在管状热电模块124的主体内交替布置的p型掺杂半导体环210和n型掺杂半导体环220。
在一些实施例中，流体可以从源(诸如流体源114)流过一个管腔(诸如多管腔管190的管腔192)并且流到敷料102。流体310可以在热电模块124的第一热交换室内被交替地加热或冷却。外管腔194可以流体地联接至流体，该流体可以流过热电模块124的第二热交换室330，并且充当热电模块124的蓄热体(散热器)。
图4是曲线图，展示了可以与热电模块124的一些实施例的温度控制相关联的附加细节。在图4中，x轴510表示以小时为单位的时间，并且y轴520表示由热电模块124调节的以摄氏度(℃)为单位的经调节流体的温度。可以至少部分地基于控制器110来确定温度调节，该控制器将受操纵变量(诸如由温度传感器126所测量的组织部位处的温度)与目标温度和控制变量进行比较。在一些实施例中，控制变量可以至少部分地基于由控制器110向热电模块124施加的来自DC电源的功率。
在一些实施例中，控制变量可以至少部分地基于对从流体源114到敷料102的流体310的流速的修改。可以通过由控制器110向正压源116施加来自DC电源的功率来修改流速。另外地或可替代地，可以通过由控制器110向负压源104施加来自DC电源的功率来修改流速。流速也可以由调节器118调节。尽管流速可以至少部分地基于来自温度传感器126的反馈而变化，但是在一些实施例中，流体310的流动在治疗循环的持续时间内可以是基本上连续的。可替代地，流体310的流动可以是间歇的或周期性的。例如，流体310的流动可以以至少部分地基于操作者的输入而确定的间隔发生或者响应于来自温度传感器126的反馈发生。
在一些实施例中，控制器110可以联接至温度传感器126的输出和热电模块124，并且可以包括滞后温度控制器，该滞后温度控制器将输出温度与目标温度进行比较并且将输出温度维持在温度滞后控制带内。温度滞后控制带可以包括最大滞后温度和最小滞后温度。控制器110可以另外地或可替代地包括温度比例-积分-微分(PID)控制器，该控制器将输出温度与目标温度进行比较，并响应于该比较而改变施加至热电模块124的功率，以将输出温度维持在目标温度附近。如果输出温度大于温度最大值540，则控制器110可以降低组织部位处的温度，并且如果组织温度小于温度最小值530，则控制器可以升高组织部位处的温度。
在一些实施例中，控制器110可以被配置成在预定治疗时间段550内使组织温度在温度最小值530与温度最大值540之间周期性地循环。例如，组织部位处的温度可以循环3小时，并且组织部位温度可以在治疗生命周期中循环一次或多次。在一些实施例中，虽然施加至组织部位的温度对比疗法的量和性质可以根据治疗要求而有所不同，但温度最大值540可以是34℃至41℃之间的温度，并且温度最小值530可以是4℃至20℃之间的温度。更具体地，在一些实施例中，温度最大值540可以是大约37℃，并且温度最小值530可以是大约5℃。在一些实施例中，控制器110可以进一步被配置成将温度最小值530和/或温度最大值540维持固定的时间段，例如，在1至30分钟之间。
在一些实施例中，控制器110可以被配置成使组织温度在温度最大值540与温度最小值530之间周期性地循环，并且温度最小值530可以对应于非加热的流体或周围环境的温度或环境温度。
热电模块124可以被配置成将热能240传递到流体源114中的流体310。另外地或可替代地，热电模块124可以被配置成从流体源114中的流体310中提取热能230。
图5是疗法单元500的前视图，展示了可以与疗法系统100的一些示例实施例相关联的附加细节。图5的疗法单元500通常被配置用于滴注疗法和负压疗法。疗法单元500可以包括热联接至流体源114的热电模块124，从而实现在一些实施例中被配置用于对比疗法的组合系统。流体适配器610(例如，其可以是滴注盒)可以联接至疗法单元500的一侧。图5的疗法单元500还可以包括溶液容器吊架臂620。图5还展示了联接至疗法单元500的一侧的容器112的示例实施例。疗法单元500还可以包括显示器或其他操作者界面，例如显示器640，操作者可以使用该显示器来配置和监视温度对比疗法。
如图5的实施例中所示，在一些实施例中，热电模块124可以被部分或完全封装在靠近适配器610的壁内。热电模块124可以被配置成将热能240传递到由流体源114容纳的流体310。另外地或可替代地，热电模块124可以被配置成从容纳在流体源114中的流体310中提取热能230。
在一些实施例中，热电模块124可以与输液管(未示出)成一直线插入。热电模块124可以被配置成将热能240传递到输液管中的流体310。另外地或可替代地，热电模块124可以被配置成从输液管中的流体310中提取热能230。
在一些实施例中，热电模块124和/或热电偶可以被配置成被集成到敷料102中，并且敷料102可以被直接施加至组织部位。敷料102可以包括盖件106、组织接口108、或两者。
图6是示意图，展示了可以与疗法单元500的其他实施例相关联的附加细节。例如，热电模块124可以联接至适配器610中的接收器720的壁612。图6的适配器610可以包括管钉710和用于流体源114的接收器720。在图6的示例中，流体源114包括用于治疗流体的大容器。在一些实施例中，图6的适配器610还可以包括安装托架，例如安装托架730。接收器720可以机械地联接至安装托架730。图6的适配器610还可以包括供给管线连接器，例如连接器740。连接器740可以经由互连管(例如互连管618)流体地联接至流体源114。在一些实施例中，管钉710、连接器740和/或流体源114可以彼此流体地联接以提供用于传递流体310的路径。例如，连接器740和管钉710可以通过一个或多个供给管线(例如供给管线750和755)流体地联接。在一些实施例中，供给管线750和755中的一个或多个可以集成到接收器720中。
图7A和图7B是简图，展示了可以与疗法单元500的一些示例实施例相关联的附加细节。在一些实施例中，热电模块124可以热联接至适配器610的供给管线755。例如，热电模块124可以插入或附接到供给管线755。热电模块124可以被配置成将热能传递到流过供给管线755的流体310；另外地或可替代地，热电模块124可以被配置成从流过供给管线755的流体310中提取热能230。在图7A的示例中，热电模块124被配置成将热能240传递到供给管线755中的流体310，并且在图7B的示例中，热电模块124被配置成从供给管线755中的流体310中提取热能230。
图8A和图8B是简图，展示了可以与疗法单元500的一些实施例相关联的细节。如在图8A和图8B的实施例中所示，热电模块124可以热联接至管供给管线910。例如，在一些实施例中，热电模块124可以插入管供给管线910中。热电模块124可以被配置成将热能240传递到流过管供给管线910的流体310；另外地或可替代地，热电模块124可以被配置成从管供给管线910中的流体310中提取热能230。在图8A的示例中，热电模块124被配置为将热能240传递到管供给管线910中的流体310。在图8B的示例中，热电模块124已被配置为从管供给管线910中的流体310中提取热能230。
图9A和图9B是简图，展示了可以与疗法单元500的一些实施例相关联的附加细节。如图9A和图9B的实施例所示，热电模块124可以热联接至流体源114，该流体源可以是散装溶液容器。例如，在一些实施例中，热电模块124可以被部分或完全封装在适配器610的壁1020内。热电模块124可以被配置成将热能240传递到容纳在流体源114中的流体310。另外地或可替代地，热电模块124可以被配置成从容纳在流体源114中的流体310中提取热能230。在图9A的示例中，热电模块124被配置成将热能240传递到流体310，并且在图9B的示例中，热电模块124被配置成从流体310中提取热能230。
图10A和图10B是简图，展示了可以与疗法单元500的一些实施例相关联的附加细节。如在图10A和图10B的实施例中所示，热电模块124可以热联接至管钉710。例如，热电模块124可以插入到管钉710中。热电模块124可以被配置成将热能240传递到流过管钉710的流体310；另外地或可替代地，热电模块124可以被配置成从流过管钉710的流体310中提取热能230。在图10A的示例中，热电模块124被配置成从流体310中提取热能230，并且在图10B的示例中，热电模块124被配置成将热能230传递给流体310。图10C是可以与图10A和图10B中描绘的管钉710的一些实施例相关联的多管腔管钉710的竖直截面图。图10C的切割平面示出了多管腔管钉710的内部结构，具体地示出了管腔192、热电模块124和管腔194的相对位置。
图11是细胞培养物经受根据本说明书的温度对比疗法过程的测试结果的展示性表格。第1220栏示出在使用25℃的培养基处理时，相对于起始细胞覆盖率百分比(％)100，第0天的成人真皮成纤维细胞(HDFa)覆盖率。第1210栏示出在使用4℃的培养基处理时，相对于起始细胞覆盖率百分比(％)100，第0天的HDFa覆盖率。第1230栏示出基于24小时时钟格式的以小时和分钟为单位的温度对比疗法过程时间。第1240栏示出使用4℃的培养基处理的HDFa的细胞覆盖率百分比(％)。第1250栏示出使用25℃的培养基处理的HDFa的细胞覆盖率百分比(％)。第1270栏示出使用培养基处理每个相应的HDFa并使其平衡回到37℃的时间。
图11的测试结果是作为本发明人在研究实验室的受控环境条件下对细胞培养物进行的温度对比疗法可行性研究的一部分获得的。温度对比疗法的可行性研究通常在一天或几天内进行并且包括多个处理步骤。图11中描绘的结果是针对温度对比疗法可行性研究的结果，该研究历时5天并且包括以下过程和观察结果：
在第0天(1246)，成人真皮成纤维细胞(HDFa)的接种量约为每个烧瓶150,000个细胞。将25℃的培养基添加到一组烧瓶中，并在2至3小时的时段内平衡至37℃。同样将4℃的培养基添加到第二组烧瓶中，并在2至3小时的时段内平衡至37℃。
在第1天(1248)的处理之前，观察到使用25℃的培养基处理的HDFa的细胞覆盖率为13.8％(1242)，并且使用4℃的培养基处理的HDFa的细胞覆盖率为12.1％(1244)。
在第1天(1248)，将25℃的培养基添加到第一组烧瓶中，并在2至3小时的时段内平衡至37℃。在第1天(1246)的过程中，该过程重复了四次。将4℃的培养基添加到第二组烧瓶中，并在2至3小时的时段内平衡至37℃。在第1天(1248)的过程中，该过程重复了四次。
在第2天(1252)，将25℃的培养基添加到第一组烧瓶中，并在2至3小时的时段内平衡至37℃。在第2天的过程中，该过程重复了三次。将4℃的培养基添加到第二组烧瓶中，并在2至3小时的时段内平衡至37℃。在第2天的过程中，该过程重复了三次，1252。
在第3天(1254)，将25℃的培养基添加到第一组烧瓶中，并在2至3小时的时段内平衡至37℃。将4℃的培养基添加到第二组烧瓶中，并在2至3小时的时段内平衡至37℃。
在第4天(1256)，将25℃的培养基添加到第一组烧瓶中，并在2至3小时的时段内平衡至37℃。将4℃的培养基添加到第二组烧瓶中，并在2至3小时的时段内平衡至37℃。
在第5天到第7天(1258、1260和1262)，未进行培养基处理。
观察到，虽然在第7天(1262)之后，在用4℃的培养基处理的HDFa与用25℃的培养基处理的HDFa之间的细胞覆盖率百分比(％)没有显著差异：65.7％(1264)与67.8％(1266)，但在第1天(1248)和第2天(1252)的过程中，细胞覆盖率百分比(％)存在显著差异。
在图12的示例中，与在第1天(1248)和第2天(1252)的过程中用25℃的培养基处理并平衡回到37℃的细胞相比，定期用4℃的培养基处理并在2至3小时内平衡回到37℃的培养物中的HDFa细胞引起细胞活化反应1268。
可以使用本文描述的设备和过程在组织部位处引起该细胞活化反应1268。例如，可以将包括多孔垫的敷料102施加至组织部位，并且可以用密封盖布覆盖该组合。多孔垫可以流体地联接至热电模块124，并且热电模块124可以加热和/或冷却流体310，从而加热和/或冷却组织。该过程可以在组织部位处引起上述的细胞活化反应1268和/或如本文所披露的宏观机制的温度对比疗法作用。
本文所述的系统、设备和方法可以提供显著优点。例如，单独的温度对比疗法过程或与负压疗法、滴注疗法或两者的结合可以加速炎症恢复过程，从而实现组织愈合轨迹的正常进展。这可以增进并加速组织部位处的新组织的生长并缩短愈合时间。其还可以用于治疗并发症，例如组织感染和/或灌注不良的组织部位，这可能是由于毛细血管床供血不足引起的。这样的并发症，特别是在老年患者或患有严重共患症的患者中，在没有应用本文所披露的一种或多种治疗过程的情况下可能发展为需要医疗干预的慢性溃疡。
尽管在一些展示性实施例中示出，但是本领域普通技术人员将认识到，本文所述的系统、设备和方法易于作出不同的变化和修改。此外，除非上下文清楚地要求，否则使用比如“或”等术语的不同替代方案的描述不需要相互排斥，并且除非上下文清楚地要求，否则不定冠词“一个”或“一种”不将主题限制为单一情况。出于销售、制造、组装或使用的目的，还能以各种构型来组合或消除部件。例如，在一些配置中，敷料102、容器112或这两者可以被消除或者与其他部件分开制造或销售。在其他示例配置中，控制器110还可以独立于其他部件来制造、配置、组装或销售。
所附权利要求阐述了上文描述的主题的新颖性和创造性方面，但是权利要求还可以涵盖未明确详细列举的另外的主题。例如，如果不必将新颖性和创造性特征与本领域普通技术人员已知的特征区分，则可以从权利要求中省略掉某些特征、要素或方面。本文所述的特征、要素和方面也可以组合或被替换为用于相同、等效或类似目的的替代性特征，而不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围。

Claims (46)

1.一种用于刺激组织部位处的组织愈合的系统，该系统包括：
敷料，该敷料被配置成定位在该组织部位处；
治疗流体源；
第一热交换室，该第一热交换室流体地联接至该治疗流体源；
第二热交换室；以及
热电模块，该热电模块与该第一热交换室和该第二热交换室热联接，该热电模块被适配成在该第一热交换室与该第二热交换室之间传递热量，以从该治疗流体源提供在第一温度与第二温度之间交替的治疗流体。
2.如权利要求1所述的系统，其中，该热电模块被配置成通过在该治疗流体流过该第一热交换室时向该治疗流体添加热量并从该治疗流体中提取热量来将该治疗流体维持在该第一温度与该第二温度之间的预定温度范围内。
3.如权利要求1所述的系统，其中，该热电模块的操作模式基于双向珀耳帖效应。
4.如权利要求1所述的系统，其中，该热电模块包括热联接至该第一热交换室的第一热传递表面和热联接至该第二热交换室的第二热传递表面。
5.如权利要求1所述的系统，其中，该治疗流体是选自由局部组织溶液、净化的流体溶液和灭菌的流体溶液组成的组的溶液。
6.如权利要求1所述的系统，其中，该第一热交换室进一步包括流体地联接至该治疗流体源的流体入口以及流体地联接至该敷料的流体出口。
7.如权利要求6所述的系统，其中，该第二热交换室进一步包括流体地联接至第二流体源的第二流体入口以及流体地联接至第二流体出口的第二流体出口。
8.如权利要求7所述的系统，其中，该第二流体源和该治疗流体源基本相同，并且该第二流体出口被配置成排入治疗流体源。
9.如权利要求1所述的系统，其中，该第一温度为低温，并且该第二温度为高温。
10.如权利要求1所述的系统，其中，该热电模块包括基本为管状的构件，其中，该基本为管状的构件具有被适配成热联接至该第一热交换室的第一热传递表面和被适配成热联接至该第二热交换室的第二热传递表面。
11.如权利要求10所述的系统，其中，该第一热传递表面是该基本为管状的构件的内表面，并且该第二热传递表面是该基本为管状的构件的外表面。
12.如权利要求10所述的系统，其中，该第一热传递表面是该基本为管状的构件的外表面，并且该第二热传递表面是该基本为管状的构件的内表面。
13.如权利要求1所述的系统，进一步包括散热器，该散热器具有多个热交换表面，并且热联接至该第二热交换器室。
14.如权利要求1所述的系统，进一步包括热联接至该第二热交换室的双向风扇。
15.如权利要求1所述的系统，其中，该热电模块被配置成响应于施加来自DC电源的功率而在该第一热交换室与该第二热交换室之间传递热量。
16.如权利要求15所述的系统，其中，施加至该热电模块的功率通过改变施加至该热电模块的电压而变化。
17.如权利要求15所述的系统，其中，施加至该热电模块的功率通过改变由该热电模块汲取的电流而变化。
18.如权利要求15所述的系统，进一步包括控制器，该控制器电联接至该热电模块并且被适配成将该功率施加至该热电模块以将该治疗流体维持在该第一温度与该第二温度之间。
19.如权利要求15所述的系统，进一步包括温度传感器，该温度传感器热联接至该敷料与该治疗流体源之间的流体路径，该温度传感器具有指示该组织部位处的温度的输出信号。
20.如权利要求19所述的系统，进一步包括电联接至该温度传感器和该热电模块的控制器，该控制器包括温度控制器，该温度控制器将该输出信号与目标温度进行比较，其中，该目标温度包括滞后控制带，其中，该控制器被配置成将该输出信号维持在该滞后控制带内。
21.如权利要求19所述的系统，进一步包括电联接至该温度传感器和该热电模块的控制器，该控制器包括温度比例-积分-微分控制器，该温度比例-积分-微分控制器被配置成在该输出信号与目标温度之间进行比较，并基于该比较来改变施加至该热电模块的功率。
22.如权利要求21所述的系统，其中，该控制器被配置成在治疗时间段内使该目标温度在该第一温度与该第二温度之间周期性地循环。
23.如权利要求22所述的系统，其中，该第二温度在34℃至41℃之间。
24.如权利要求22所述的系统，其中，该第一温度在4℃至20℃之间。
25.如权利要求22所述的系统，其中，该控制器被配置成将该第一温度和该第二温度维持固定的时间段，其中，该固定的时间段在1至30分钟之间。
26.如权利要求22所述的系统，其中，该控制器被配置成在该输出信号大于该第二温度时降低该组织部位处的温度，并且在该输出信号小于该第一温度时升高该组织部位处的温度。
27.如权利要求1所述的系统，进一步包括流体地联接至该敷料的负压源。
28.如权利要求1所述的系统，进一步包括在该敷料与该治疗流体源之间的供给管线，其中，该热电模块被配置成插入到该供给管线中。
29.如权利要求1所述的系统，其中，该治疗流体源包括散装溶液容器。
30.如权利要求1所述的系统，其中，该热电模块被配置为成一直线地插入该敷料与该治疗流体源之间。
31.如权利要求1所述的系统，进一步包括管钉，该管钉被配置成将该敷料流体地联接至该治疗流体源，其中，该热电模块被配置成与该管钉成一直线插入。
32.如权利要求1所述的系统，进一步包括敷料接口，该敷料接口被配置成将该敷料联接至该治疗流体源，其中，该热电模块热联接至该敷料接口。
33.如权利要求1所述的系统，进一步包括控制器，该控制器被配置成操作该热电模块以在第一间隔内在该第一温度下将该治疗流体施加至该敷料，并且在该第一间隔之后的第二间隔内在该第二温度下将该治疗流体施加至该敷料。
34.如权利要求1所述的系统，进一步包括控制器，该控制器被配置成操作该热电模块以在第一间隔内在该第一温度下将该治疗流体施加至该敷料，并且在该第一间隔之后的第二间隔内在该第二温度下将该治疗流体施加至该敷料，其中，该第二温度至少比该第一温度高13℃。
35.如权利要求1所述的系统，其中，该热电模块被适配成集成到热电敷料中，其中，该热电敷料被直接施加至组织部位。
36.一种用于刺激组织部位处的组织愈合的系统，该系统包括：
敷料，该敷料被配置成定位在该组织部位处；
治疗流体源，该治疗流体源被适配成流体地联接至该敷料；以及
热电模块，该热电模块热联接至该治疗流体源；以及
控制器，该控制器被适配成操作该热电模块以调节该治疗流体的温度以冲击该组织部位。
37.一种用于刺激组织部位处的组织愈合的系统，该系统包括：
敷料，该敷料被配置成定位在该组织部位处并且被适配成在该组织部位处维持密封的治疗环境；以及
热电模块，该热电模块被适配成交替该敷料处的治疗流体的温度以冲击该组织部位。
38.一种用于刺激组织部位处的组织愈合的方法，该方法包括：
定位敷料，该敷料被配置成维持该组织部位处的负压；
从流体地联接至该敷料的负压源施加负压；
通过第一热交换室将治疗流体施加至该敷料上；
使用热联接至该第一热交换室和第二热交换室的热电模块在该第一热交换室与该第二热交换室之间传递热量；以及
使该治疗流体的温度在预定温度范围内交替以在该组织部位处提供对比滴注疗法。
39.一种用于对比滴注疗法的设备，该设备包括：
敷料，该敷料被适配成维持组织部位处的密封；
治疗流体源；
第一热交换室，该第一热交换室具有流体地联接至该治疗流体源的入口以及流体地联接至该敷料的出口；
第二热交换室；
热电模块，该热电模块与该第一热交换室和该第二热交换室热联接，该热电模块被适配成在该第一热交换室与该第二热交换室之间传递热量；以及
控制器，该控制器被配置用于：
操作该治疗流体源，以将治疗流体移动穿过该第一热交换室到达该敷料，以及
操作该热电模块以在第一温度与第二温度之间交替该治疗流体的温度。
40.如权利要求39所述的设备，其中，该第一温度低于该第二温度。
41.如权利要求39所述的设备，其中，该控制器被配置成操作该热电模块以将该治疗流体冷却至该第一温度并且将该治疗流体加热至该第二温度。
42.如权利要求39所述的设备，其中，该控制器进一步被配置成允许该治疗流体在该第一温度下在该敷料中停留第一间隔，并且在该第二温度下在该敷料中停留第二间隔。
43.一种用于刺激组织部位的愈合的系统，该系统包括：
负压源，该负压源被适配成流体地联接至被定位在该组织部位处的敷料；
治疗流体源，该治疗流体源被适配成流体地联接至该敷料，该治疗流体被适配成滴入该组织部位；
热电模块，该热电模块被配置成选择性地加热和冷却该治疗流体；以及
控制器，该控制器联接至该负压源、该治疗流体源和该热电模块，并被配置成提供滴注温度对比疗法，其中，该滴注温度对比疗法包括在滴注加热的流体与滴注非加热的流体之间交替。
44.如权利要求43所述的系统，其中，该非加热的流体是由该热电模块冷却的。
45.如权利要求43所述的系统，其中，该控制器进一步被配置成在清除该治疗流体之前，使该治疗流体在该组织部位处停留规定的时间段。
46.如权利要求43所述的系统，其中，该控制器进一步被配置成提供滴注温度对比疗法持续预定循环次数。
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