CN1720011B - 患者冷却系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于将患者冷却到低于正常体温的温度的装置，该装置包括：一包围患者的空气帷罩，该空气帷罩具有连接到空气冷却系统的入口和出口，该空气冷却系统将空气再循环通过空气帷罩以节约能量；以及在空气帷罩上的至少一个用于可拆卸导管的孔，所述孔包括一柔性材料的套筒，该套筒可操作为通过扭曲该套筒从而其可围绕一导管径向收缩而紧固在该导管周围。

Description

患者冷却系统
技术领域
本发明总体涉及用于治疗目的冷却人体的系统。更具体地，本发明涉及用于待冷却到低于正常体温的温度的患者的围罩(enclosure)或帷罩(tent)以及支撑系统。
背景技术
出于各种目的将国际专利申请公开WO 97/42919和WO 00/27323通过引用结合于此，所述申请描述了用于将患者快速冷却到低于正常血液温度几度的温度(例如，约32到34摄氏度的范围内)的系统。该临床过程已经在某种程度上成功地用于减少因充氧血液流动的降低而导致的心脏病或中风患者的脑损伤。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种用于将患者冷却到低于正常体温的温度的装置，该装置包括：一包围患者的空气帷罩，该空气帷罩具有连接到空气冷却系统的入口和出口，该空气冷却系统将空气再循环通过空气帷罩以节约能量；以及在空气帷罩上的至少一个用于可拆卸导管的孔，所述孔包括一柔性材料的套筒，该套筒可操作为通过扭曲该套筒从而其可围绕一导管径向收缩而紧固在该导管周围。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于将患者冷却到低于正常体温的温度的装置，该装置包括一包围患者的空气帷罩，该空气帷罩具有连接到空气冷却系统的入口和出口，该空气冷却系统将空气再循环通过一同轴软管，该软管具有：一内通道，以将空气送入空气帷罩，以及一外部同轴通道，以从空气帷罩运送空气，从而节约能量。
根据本发明的再一方面，提供了一种用于将患者冷却到低于正常体温的温度的装置，该装置包括：一包围患者的空气帷罩，该空气帷罩具有连接到空气冷却系统的入口和出口，该空气冷却系统将空气再循环通过空气帷罩以节约能量；多个气囊，它们共同形成患者支撑表面；与所述气囊流体连通的高气压源；以及在气囊和空气冷却系统之间的流体连接，其中所述气囊可通过较低压的冷空气或较高压的空气加压，所述较低压的冷空气有助于冷却患者但提供较小的支撑，所述较高压的空气足以支撑患者但提供相对较低的冷却效果。
本发明提供了一种改进的患者冷却系统，其根据本发明的第一特征包括围罩或帷罩，该围罩或帷罩具有连接到空气冷却系统的入口和出口，该出口与返回到该冷却系统入口的再循环排出空气相连，以使得能量损失最小化。优选地，该围罩设置成使其能够用在例如床垫的多种患者支撑装置上，包括安装在配备有合适的冷空气源的救护车中的支撑装置。
优选地，该围罩连接到一冷却系统，该冷却系统包括：用于周围空气的入口、使得空气通过制冷系统的冷却部分供应到围罩的主吹风机、以及将从空气帷罩的出口连接到主吹风机入口侧的再循环导管。
优选地，所述空气入口、主吹风机以及冷却部分都设在单个壳体中，该壳体通过专用的软管组件连接到空气帷罩。优选地，该软管组件是同轴的，且包括用于将空气引入围罩的内管，该内管被用于返回空气的外管包围。以此方式，外部空气罩有利地将较冷的内管与环境温度隔离并绝缘。
优选地，在返回路径中包括一阀，以使得再循环空气的比例根据操作需要而改变。
优选地，空气帷罩还设有通向大气的单独出口，包括叶片类型的阀以控制排气流，其允许对围罩内部的压力进行独立控制。以此方式，即使围罩出现了可变的泄漏，也可以将压力保持在预定界限内。
优选地，患者被支撑在包括多个可充气隔室(compartment)的床垫系统上，所述隔室也可供应有冷却空气。优选地，所述隔室包括横跨床垫宽度延伸的细长部件，且可以被交替充气以避免患者身体的任何特定区域连续经受高压。
根据本发明的另一个特征，提供了一种患者支撑床垫，包括多个横向延伸的可充气隔室，这些隔室设置成使得每个隔室可通过相对低压的冷空气或较高压的空气而被交替加压，该相对低压的冷空气有助于冷却患者但提供较小的支撑，该较高压的空气用于支撑患者但提供较小的冷却效果。
优选地，所述床垫连接到冷却围罩的再循环空气供应系统之中，并可以设置有附加的吹风机以增加压力，用于其高压供应。
根据本发明的又一个特征，提供了一种空气帷罩或围罩，用于将患者包围在受控的环境中，该空气帷罩或围罩包括多个柔性材料面板，并具有带有可释放固定装置以将患者包围的开口，至少一个面板具有一个或多个孔，以使得导管或管道的通道与围罩的内部连通，所述孔包括径向可收缩的套筒开口，该开口具有沿着套筒的侧面的裂缝，该裂缝与面板中的另一个裂缝连通以引入导管，该套筒是柔性的并适于紧固在导管周围。
优选地，套筒的外边缘设有覆盖有连接材料的钩或环圈，该钩或环圈适于与在套筒基底周围面板上相互接合的环圈或钩状材料配合，从而可以在套筒已经放置到合适位置之后，通过围绕导管扭曲套筒并将材料环压靠在面板上的配合材料，而将套筒紧固固定在导管周围。
优选地，该套筒的外边缘还通过例如铝的弹性材料的“裂缝环”得以加强。该裂缝环在导管周围封闭时将套筒保持为大体圆形结构，并将套筒的边缘保持为与导管的表面连续接触。
通过以下结合说明本发明的附图的详细描述，本领域技术人员将容易地理解本发明的这些和其它的方面和特征。
附图说明
图1a是根据本发明的患者冷却系统的示意图。
图1b是根据本发明的同轴软管组件的局部剖视图。
图2是具有空气流控制系统的患者支撑床垫的示意图。
图3a是第一类型的患者围罩的侧视图。
图3b是图3a的患者围罩的平面图。
图3c是图3a的围罩的端视图。
图4a是第二类型的患者围罩的侧视图。
图4b是图4a的围罩的平面图。
图4c是图4a的围罩的端视图。
图5a是图4c的端板的放大视图。
图5b是图5a的端板的平面图。
图5c是通过图5a部分结构的详细截面图。
具体实施方式
基于这里提供的描述和说明，通过使用本发明的结构和方法提供的许多益处是很清楚的。这些所述益处以及那些本领域技术人员本就了解的益处都将落入仅由所附权利要求书限定的本专利申请的发明范围内。
参见附图，图1a显示了根据本发明的患者冷却系统的总体布置，包括空气帷罩2，该空气帷罩形成具有帷罩入口导管4和帷罩出口导管6的围罩。该空气帷罩2优选地由将在下面详细描述的织物材料面板构成。
通过系统进口过滤器10、吸入流传感器9、以及进气阀12使得冷空气穿过进气导管8向空气帷罩2供应，该进气阀12包括与主吹风机14连通的可运动叶片。这使得空气被加压，而后加压的空气通过热交换器16，该热交换器16包括制冷回路的汽化器部分。该制冷回路还包括：压缩机18和冷凝器24、用于从汽化器部分吸收冷凝排水的吸液芯(wick)26、以及出口空气过滤器28，该冷凝器24以传统方式设有具有冷凝器进口过滤器20的冷凝器风扇22。
已经通过热交换器16并因此被冷却的空气，通过帷罩入口导管4进入空气帷罩2的围罩中，循环经过患者，并通过帷罩出口导管6离开围罩。出口导管6通过再循环过滤器30连接到再循环流传感器32和再循环阀34，该再循环阀34包括能够运动以控制再循环空气的比例的叶片。
空气帷罩2还设有叶片型排气阀36，该排气阀36使得空气帷罩2内部的压力受到单独控制。以此方式，空气帷罩2的再循环空气比例和内部温度可被控制，而不会不适当地增加或降低围罩内部的总压力。
该装置还包括患者支撑床垫，在图1a中该床垫总体上用附图标记42表示，该床垫包括多个可充气隔室或小室，通过伺服阀44的结构将空气供应到所述隔室或小室，伺服阀44通过包含另一个吹风机48的导管46连接到冷却回路。如图1a和图1b所示，导管46结合在形成其中心芯部的同轴软管组件中，从而经过导管46的空气通过软管组件的外部同轴通道与环境温度绝缘，该软管组件包括帷罩入口导管4和帷罩出口导管6。
图2更详细地显示出空气如何供应到床垫42，从而通过连续循环中的高低压对交替的小室加压。如图所示，有两组交替的小室或隔室A和B，这两组小室或隔室A和B分别通过单向阀54和56连续连接到低压冷空气源。在图1a的总体结构中，这些小室或隔室通常通过线路52连接到供应空气帷罩2的帷罩入口导管4上，并因此(以低压)向患者提供很小的支撑效果，但将具有相当大的冷却能力。
由吹风机48驱动的通过导管46的高压空气供应(如上述参考图1a所述)通过相应的伺服阀44连接到各组小室A和B，并且它们被交替致动从而在第一循环期间，所有的小室A被充气达到高压以支撑患者，而小室B连接到帷罩出口导管6用于再循环。当然允许受控的泄漏量如箭头C所示通过每个小室的织物，这是由于高压空气不能通过单向阀54、56逃逸(如图1a和图2所示)。由于通过导管46的高压空气供应已经受到较大的加压，因此其当然处于比低压供应稍高些的温度，从而其主要执行支撑功能而非用于患者身体的冷却功能。
然而同时，小室B通过线路52以相对较低的压力接收较冷空气的供应，因此这些小室主要提供冷却功能而非支撑功能。
在下一个循环，高压空气供应通过操作它们相应的伺服阀44而与小室A断开，而代之以将它们与帷罩出口导管6连接用于再循环，从而此时它们主要是作为用于通过线路52的冷空气供应的通道来提供冷却。同时，小室B连接到高压供应，从而以与上述前一个循环中用于小室A的相同的方式执行患者支撑功能。
以此方式，患者身体的各个区域由高压交替支撑，或交替经受冷却，而非连续经受高压。
图3a更详细地显示出患者围罩系统，如图所示，该围罩系统包括总体上为半圆柱的织物结构，该织物结构具有支撑在床垫罩62上的基底部分(图中未示)，该床垫罩62包围参照图2的上述类型的床垫结构。
如从图3b的平面图中可以看出，围罩的上部或覆盖部包括一对细长翼片64，其连接边缘可与维可牢尼龙搭扣()型密封件(即，可分开的互补钩圈紧固件)或类似的密封件66连接，各翼片形成有柔性透明的检查面板68。头端面板70(图3c)形成有用于患者颈部的孔72，以允许患者的头部从围罩中伸出，且该孔72通过缝隙74连接到头端面板70的圆形边缘，以便于患者颈部的定位处理。该缝隙还设有沿着其相邻边缘的维可牢尼龙搭扣型或类似的密封件66，用于随后的封闭。
该空气帷罩2还设有一系列特定适配孔76，用于多种导管和连接器的进入，如将在下面更详细描述，同时脚端60(图3d)设有一对用于空气输入导管的空气输入端口61、以及用于连接到再循环的再循环孔80和减压安全阀。
图4a、图4b和图4c显示出图3a、图3b、图3c和图3d的系统的“完全闭合”形式，其中如图4a和图4b所示，该围罩较长以包围患者的头部。该形式包括在头部区域中附加的透明检查面板68，以允许从外面观察患者。当然在这种情况下，头端面板70不包括颈部孔。
图5a和图5b显示出一结构，通过该结构，管道和导管以最小的空气泄漏通过空气帷罩2的壁。各导管孔76设有由例如织物的柔性材料制成的径向可收缩的管状套筒78。该管状套筒78被缝合到图5a所示结构中的头端面板70中，并从图5b中所示的壁伸出。管状套筒78的外边缘通过裂开的铝锚环92(图5c)得以加强，该锚环92具有缝制在其周围的维可牢尼龙搭扣型材料的覆盖部94。因此，如图5b所示的维可牢尼龙搭扣覆盖的环在管道的外端处形成了加强的套筒边缘82，从而当该环在导管周围封闭时将管状套筒78保持为大体圆形结构。该加强的套筒边缘82以及管状套筒78自身形成有相应的裂缝84，该裂缝84使得管状套筒封闭包围一导管，如将在下面更详细描述。
接着在图5a中，四个维可牢尼龙搭扣型“环圈”衬垫86围绕管状套筒78缝合到空气帷罩2的头端面板70上。该面板自身包括从管状套筒78的裂缝84延伸到该面板的外边缘90的缝隙88。以此方式，管道或导管(其例如已经与患者连接)能够进入到围罩中，从而通过套筒78引出而不用断开任一端。
在导管已经正确定位后，加强的套筒边缘82围绕导管(图中未示)扭曲并被挤压以与该导管接合，并且按压维可牢尼龙搭扣型衬垫86。而后边缘82连接到衬垫上，将导管牢固定位在适当位置。应理解，该封闭系统对于很大范围的导管尺寸都能同等良好地工作。另外，如果不需要任何特殊的孔76，则套筒78可以更牢固地向上扭曲以完全封闭孔(如在图3a、3b、3c、3d和图4a、4b、4c中示意性地显示出)。
应理解，缝隙88(如图5a所示)也可以设有沿着其相邻边缘的合适的维可牢尼龙搭扣型或类似的封闭装置，从而整个封闭可以做成是大体防漏的，因此大大减小了在系统中的总体再循环损失。

Claims (10)

1. 一种用于将患者冷却到低于正常体温的温度的装置，该装置包括：一包围患者的空气帷罩，该空气帷罩具有连接到空气冷却系统的入口和出口，该空气冷却系统将空气再循环通过空气帷罩以节约能量；以及在空气帷罩上的至少一个用于可拆卸导管的孔，所述孔包括一柔性材料的套筒，该套筒可操作为通过扭曲该套筒从而其可围绕一导管径向收缩而紧固在该导管周围。
2. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，当没有导管时，该套筒可操作成足够牢固地扭曲以完全封闭该孔。
3. 如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，还包括一弹性材料的环，以加强套筒的外边缘。
4. 如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，还包括在所述套筒的外边缘周围的钩状或环圈材料连接，且相应的钩状或环圈材料定位在套筒基底周围的空气帷罩的表面上，从而当通过扭曲该套筒将该套筒紧固在导管周围时，该外边缘的钩状或环圈连接可操作为在基底处压靠配合的环圈或钩状材料，以保证套筒位于导管周围的位置。
5. 如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，该空气帷罩包括多个柔性织物材料的面板，该套筒具有裂缝且通过面板中的缝隙安装在其中一个面板中，所述面板中的缝隙形成在套筒的裂缝和面板的边缘之间，以便于将所述导管引入到套筒之中。
6. 如权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括在所述套筒的外边缘周围的钩状或环圈材料连接，且相应的钩状或环圈材料定位在套筒基底周围的空气帷罩的表面上，从而当通过扭曲该套筒将该套筒紧固在导管周围时，该外边缘的钩状或环圈连接可操作为在基底处压靠配合的环圈或钩状材料，以保证套筒位于导管周围的位置。
7. 如权利要求3所述的装置，其特征在于，该空气帷罩包括多个柔性织物材料的面板，该套筒具有裂缝且通过面板中的缝隙安装在其中一个面板中，所述面板中的缝隙形成在套筒的裂缝和面板的边缘之间，以便于将所述导管引入到套筒之中。
8. 一种用于将患者冷却到低于正常体温的温度的装置，该装置包括一包围患者的空气帷罩，该空气帷罩具有连接到空气冷却系统的入口和出口，该空气冷却系统将空气再循环通过一同轴软管，该软管具有：一内通道，以将空气送入空气帷罩，以及一外部同轴通道，以从空气帷罩运送空气，从而节约能量。
9. 一种用于将患者冷却到低于正常体温的温度的装置，该装置包括：一包围患者的空气帷罩，该空气帷罩具有连接到空气冷却系统的入口和出口，该空气冷却系统将空气再循环通过空气帷罩以节约能量；多个气囊，它们共同形成患者支撑表面；与所述气囊流体连通的高气压源；以及在气囊和空气冷却系统之间的流体连接，其中所述气囊可通过较低压的冷空气或较高压的空气加压，所述较低压的冷空气有助于冷却患者但提供较小的支撑，所述较高压的空气足以支撑患者但提供相对较低的冷却效果。
10. 如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述多个气囊包括至少两组交替的气囊，各组交替的气囊可被独立地充气；其中在操作的连续交替循环中，各组气囊可操作为交替地供应有较低压的冷空气或较热的高压空气，同时另一组气囊供应有较热的高压空气或较低压的冷空气，从而既冷却了患者又周期地释放了患者身体交替区域的压力。
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