CN1946359A - 大脑的温度控制 - Google Patents

Abstract

用于人的大脑温度控制的系统(10)包括双内腔导管(30)，该双内腔导管通过人的鼻孔而引入，并布置成使它的顶端处于舌头背侧的高度处。双内腔导管装置(30)包括第一内腔(32)和第二内腔(38)，它们通过一组端部开口(34)而流体连通。第二内腔设置为可膨胀气球。温度调节器与储罐(20)连接，该储罐(20)包含用于调节流体温度的冷却流体。泵使得流体循环。或者，通过重力来供给流体。

Description

大脑的温度控制

技术领域

本发明涉及人脑的温度控制，特别是涉及脑的冷却。

背景技术

在病理情况下，人的体温或身体部分的温度将影响治疗过程和永久性损伤的危险。例如，癌细胞对热敏感，对于某些癌，局部加热癌肿瘤周围的血流可能构成治疗方法，从而导致抑制肿瘤生长，或者在某些情况下甚至导致肿瘤收缩。在其它病例中，身体部分的冷却对于降低病理情况的不利第二症状来说可能很重要，这主要将用于脑缺血的治疗。

当中风时，由于溢血或血管阻塞，流向脑的血液减少(缺血)。这种情况将引起永久性的功能丧失，除非在初期阶段就进行治疗以便恢复血流和保护神经细胞，这将减小身体功能的损失(例如瘫痪)。已经知道，在发生缺血后，冷却脑将有效阻止细胞损伤的发展。

对患有脑的暂时性循环骤停的病人进行整个身体冷却将减小神经丧失的症状。不过，有一些与整个身体冷却相关的问题。一个问题是冷却并不足够快，以致于不能有效利用它的防护能力。另一问题是整个身体冷却必须在关闭身体参数控制的情况下或麻醉情况下进行。另一问题是有心血管并发症的危险。

当循环骤停时，如果骤停时间超过大约5-15分钟，脑可能受到永久性损伤。不过，当在骤停之前、骤停过程中或骤停之后降低脑的温度时，脑损伤将减小。

当脑外伤时，脑受到开放或封闭的头振荡。已经发现这时降低体温将减小外伤脑伤害。

现有技术中有多种方法来进行单个器官或身体部分的局部冷却。在专利文献WO98/23217中公开了人脑冷却的一个实例，涉及大脑的回灌注和回灌输的方法，包括冷却动脉血，该动脉血然后返回整个脑。不过，该方法需要较大和复杂的手术过程，这延迟了实际治疗的开始。

US5906588公开了用于心肺分流术和冷却特定身体部分的方法和装置。该公开文献主要涉及复杂的心脏手术和器官移植。

美国专利申请10/072857公开了第一阶段，它包括将用于对温度控制的灌输溶液或灌注液进行灌输的灌输导管引入静脉中的步骤，从而开始快速降低整个身体的体温。可以使用可选择的第二阶段，其中，第二灌输导管被引入人体的动脉中，该第二灌输导管用于提供脑的可选的温度控制，并将其它重要的酶作用物或药理化合物灌输至脑内。还公开了第三阶段，其中，在静脉和动脉之间建立体外循环。血液从静脉抽出，血液的温度在体外改变，且血液通过动脉返回身体。

在很多动物中，能够通过在脑底部的异网上的换热来防止脑过热。这里，颈动脉的细小网络与从脑排出的静脉的类似网络紧密相连。由鼻孔和鼻咽表面产生的呼吸蒸发将冷却在该区域流向异网的静脉，从而能够在动脉和静脉之间发生换热。在没有异网的动物中，在鼻腔中的各种稍微复杂的贝壳形涡卷将增强蒸发和换热。

已经发现，用流体冲洗鼻腔将降低脑温度(Natale J E et al Stroke1989；20：770-777，Hagioka S et al.Crit.Care.Med.2003；31：2502-2508)。不过，为了防止冲洗流体进入气管，需要进行气管造口术或插管，且仍然很难防止流体进入食道。

发明内容

本发明基于下列发现：在进入脑之前大脑动脉能够通过包围颈动脉和其它大脑动脉(例如椎动脉)的静脉颈动脉网的残余部分(remnants)(即海绵状和其它窦)来调节大脑。在鼻腔(包括鼻咽)中的冷空气或流体与排向包围颈内动脉和椎动脉的密集静脉丛和排向海绵窦的静脉紧密地热接触。而且，在鼻咽中的颈动脉的粘膜下层位置附加起到该换热作用。

该假设由Mariak Z等支持(J.Appl Physiol 1999；87：1609-13)，他们证明当插管病人(没有来自鼻腔的冷静脉血)拔去管并能够正常呼吸时脑温度将稍微降低，尽管空气的导热较差。

根据本发明，公开了对脑缺血(例如中风和心动停止)病人的脑的选择性降低温度治疗，且该技术也能够治疗高热病人。该技术也能够用于增加脑的温度。

本发明的目的是提供一种快速和高效地控制脑温度的系统和方法，而基本不会改变身体其余部分的温度。

本发明的另一目的是提供一种系统和方法，它很简单，且首先并不需要具有例如放射医学或其它诊断成象技术的专业人员。

在本发明的第一方面，提供了一种用于通过鼻腔而基本对人脑进行间接温度调节的系统，它包括：隔膜，该隔膜用于布置成与所述鼻腔表面接触，所述隔膜确定了封闭容积；用于将流体引入所述容积的进口装置和用于从所述容积除去流体的出口装置；以及用于使所述流体通过所述进口装置流入所述容积和通过所述出口装置流出所述容积的装置。系统还包括冷却部件，用于将温度调节流体引入所述鼻腔，因此，所述流体能够与所述鼻腔直接接触，或者通过所述隔膜而与所述鼻腔分离。在一实施例中，该系统包括双内腔导管装置，该双内腔导管装置通过人的鼻孔引入，并布置成使它的顶端邻近所述鼻腔的背侧，所述双内腔导管装置包括第一内腔和第二内腔，所述第一和第二内腔通过一组开口而流体连通，所述第二内腔设置为可膨胀气球；储罐，该储罐包含流体；以及用于使所述流体从所述储罐流入所述双内腔导管装置和流回至所述储罐或流回至容器的装置，因此，所述气球在使用时可膨胀，以便覆盖鼻腔的内表面。温度调节器可以与储罐连接，所述调节器设置成通过冷却装置来调节所述流体的温度。用于使所述温度调节流体循环的装置可以包括一组管，该组管设置成使所述导管装置与所述储罐或所述容器连接。

在另一实施例中，双内腔导管装置可以包括：进口，该进口与所述储罐流体连通并与所述第一内腔流体连通，所述进口设置成从所述储罐接收所述流体；所述第一内腔有在所述导管装置前端部分中的一组远端开口，所述端部开口布置成与所述第二内腔流体连通；以及出口，该出口与所述第二内腔流体连通并与所述储罐或所述容器流体连通。进口和出口可以布置在导管装置的近侧部分处。所述流体的循环可以通过在所述储罐中的所述流体的静液压来实现。或者，用于使所述流体循环的装置还可以包括泵送装置，该泵送装置布置在所述储罐和所述导管装置之间。用于使流体循环的装置可以设置成提供大约25-1000ml/min的流量。该系统还可以包括压力调节嘴，该压力调节嘴布置在所述管上，并邻近所述储罐或所述容器，所述压力调节嘴用于提供在所述管中的阻力，所述压力调节嘴可变化。

在另一实施例中，该系统还可以包括温度监测装置，该温度监测装置设置成间接或直接地记录大脑温度，并自动控制所述温度调节器，以便通过换热装置来调节在所述储罐中的所述流体的温度，从而使大脑温度保持在合适水平。温度监测装置可以是IR热敏电阻、MR装置、近红外装置或阻抗光谱装置。温度监测装置可以布置在人的皮肤上，例如前额，或者布置在人的耳道中。大脑温度可以为大约10-41℃，例如20-35℃。导管装置可以由材料例如塑料、合成乳胶、硅酮或Gore-Tex来制造。该材料可以涂覆有亲水性表面或麻醉剂。在本发明的另一方面，提供了用于上述系统中的一套一次性装置，包括多个管和双内腔导管装置。

在另一方面，提供了一种用于通过鼻腔来进行基本人脑的间接温度调节的方法，它包括以下步骤：通过鼻孔将双内腔导管装置引入所述人的所述鼻腔中，所述双内腔导管装置包括第一内腔和第二内腔，所述第一和第二内腔通过一组开口而流体连通，所述第二内腔设置为可膨胀的气球；将所述导管装置布置成使它的顶端邻近所述鼻腔的背部；对储罐中的流体进行温度调节；使所述流体从所述储罐流入所述双内腔导管装置和流回至所述储罐或容器，因此，所述气球膨胀，以便覆盖所述鼻腔的内表面。使所述流体循环的步骤可以包括下列步骤：通过泵送装置将所述流体从所述储罐泵送至所述导管装置并经过所述第一和第二内腔送回所述储罐。使所述流体循环的步骤可以通过在所述储罐中的所述流体的静液压来实现。流体可以以大约25-1000ml/min的流量循环。在一个实施例中，该方法还包括以下步骤：将温度传感器置于人体上；通过所述温度传感器来直接或间接地记录大脑温度；以及根据所记录的大脑温度通过换热装置来对所述流体进行温度调节，以便使大脑温度保持在合适水平。对所述流体进行温度调节的步骤可以包括冷却所述流体的步骤，以便获得大约10-41℃的大脑温度，优选是20-35℃。

在另一方面，提供了一种用于通过鼻腔而基本对人脑进行间接温度调节的系统，它包括：第一气球导管装置，该第一气球导管装置通过第一鼻孔引入所述鼻腔内，所述第一气球导管包括第一气球和第二气球，所述第一气球置于所述鼻腔的背侧，并用于堵塞鼻通向嘴的进口，所述第二气球布置在所述第一鼻孔的开口处，并设置成堵塞所述第一鼻孔；第二气球导管装置，该第二气球导管装置通过所述鼻腔的第二鼻孔而引入，所述第二气球导管包括第三气球，该第三气球布置在所述第二鼻孔的开口处，并设置成堵塞所述第二鼻孔；储罐，该储罐包含流体；以及用于使所述流体从所述储罐流入所述第一鼻孔并通过在所述第一气球导管装置中的多个孔流入所述鼻腔内的装置，因此，所述流体冲洗所述鼻腔，并通过所述第二气球导管装置(或周围的其它通路)从所述第二鼻孔离开。

在另一方面，提供了一种用于通过鼻腔而基本对人脑进行间接温度调节的方法，它包括以下步骤：通过人的第一鼻孔而引入第一气球导管装置，所述第一气球导管包括第一气球和第二气球；将所述第一气球布置在所述鼻腔的背侧，将所述第二气球布置在所述第一鼻孔的开口处；使所述第一气球膨胀，以便堵塞鼻通向嘴的进口，并使所述第二气球膨胀，以便堵塞所述第一鼻孔；通过人的第二鼻孔而引入第二气球导管装置，所述第二气球导管装置包括第三气球；将所述第三气球布置在所述第二鼻孔的开口处；使所述第三气球膨胀，以便堵塞所述第二鼻孔；对储罐中的流体进行温度调节；以及使所述流体从所述储罐通过所述第一鼻孔而流入所述鼻腔，并通过所述第二鼻孔或周围的其它通路而流回。

在另一方面，提供了一种用于通过鼻腔和口腔而基本对人脑进行间接温度调节的系统，它包括：第一气球导管装置，该第一气球导管装置通过所述鼻腔的第一鼻孔而引入，所述第一气球导管包括第一气球，该第一气球布置在所述第一鼻孔的开口处，并设置成堵塞所述第一鼻孔；第二气球导管装置，该第二气球导管装置通过所述鼻腔的第二鼻孔而引入，所述第二气球导管包括第二气球，该第二气球布置在所述第二鼻孔的开口处，并设置成堵塞所述第二鼻孔；第三气球导管装置，该第三气球导管装置通过所述口腔而引入，所述第三气球导管包括第三气球，该第三气球布置在人的中间食道中，并设置成堵塞所述中间食道；导管装置，该导管装置布置在所述口腔中，并与人嘴的嘴唇密封；储罐，该储罐包含流体；以及用于使所述流体从所述储罐流入所述第一和第二鼻孔并通过所述第一和第二气球导管装置而流入所述鼻腔内的装置，因此，所述流体冲洗所述鼻腔，并通过所述导管装置穿过所述嘴离开。

在另一方面，提供了一种用于通过鼻腔和口腔而基本对人脑进行间接温度调节的方法，它包括以下步骤：通过所述鼻腔的第一鼻孔而引入第一气球导管装置，所述第一气球导管包括第一气球；将所述第一气球布置在所述第一鼻孔的开口处；使所述第一气球膨胀，以便堵塞所述第一鼻孔；通过所述鼻腔的第二鼻孔而引入第二气球导管装置，所述第二气球导管装置包括第二气球；将所述第二气球布置在所述第二鼻孔的开口处；使所述第二气球膨胀，以便堵塞所述第二鼻孔；通过所述口腔而引入第三气球导管装置，所述第三气球导管装置包括第三气球；将所述第三气球布置在所述人的中间食道中；使所述第三气球膨胀，以便堵塞所述中间食道；将导管装置引入所述口腔；使所述导管装置与所述口腔的唇密封；对储罐中的流体进行温度调节；以及使所述流体从所述储罐流入所述第一和第二鼻孔，并通过所述第一和第二气球导管装置而流入所述鼻腔，通过所述导管装置而使所述流体冲过所述鼻腔和所述口腔。

在另一方面，提供了一种用于通过鼻腔而基本对人脑进行间接温度调节的系统，它包括：气球导管装置，该气球导管装置通过鼻孔而引入所述鼻腔，所述气球导管包括第一气球、第二气球和开口装置，所述第一气球布置在所述鼻腔的背侧并邻近所述鼻腔中的鼻中隔的远端，并设置成堵塞所述鼻腔，所述第二气球布置在所述第一鼻孔的开口处，并设置成堵塞所述第一鼻孔，所述开口布置在所述第二气球附近；储罐，该储罐包含流体；以及用于使所述流体从所述储罐流入所述鼻孔并通过所述开口装置流入所述鼻腔中的装置，因此，所述流体冲洗所述鼻腔，并通过在所述气球导管装置中的多个孔或周围的其它通路而离开所述鼻孔。

在另一方面，提供了一种用于通过鼻腔而基本对人脑进行间接温度调节的方法，它包括以下步骤：通过鼻孔将第一气球导管装置引入所述鼻腔，所述第一气球导管包括第一气球、第二气球和开口装置；将所述第一气球布置在所述鼻腔背侧并邻近所述鼻腔的鼻中隔的远端，将所述第二气球布置在所述鼻孔的开口处，并将所述开口装置布置在所述第二气球附近；使所述第一气球膨胀，以便堵塞所述鼻腔，并使所述第二气球膨胀，以便堵塞所述第一鼻孔；对储罐中的流体进行温度调节；以及使所述流体从所述储罐流入所述第一鼻孔，通过所述开口装置而流入所述鼻腔，并使所述流体通过在所述第一气球导管装置中的多个孔或周围的其它通路而冲过所述鼻腔和冲过所述鼻孔。

通过本发明，能够对鼻咽隔膜进行温度调节，例如冷却或加热，因此，冷或热传递给邻近的动脉和静脉结构，该动脉和静脉结构又将冷或热传递给脑。这样，脑实体的温度能够降低或升高，而不需要与脉管系统的任何直接接触或干涉。

附图说明

通过下面对本发明几个实施例的说明并参考附图，将清楚其它目的、特征和优点，附图中：

图1是本发明第一实施例的系统的示意图；

图2是本发明第二实施例的系统的示意图；

图3是布置在病人的鼻子内表面、鼻腔和鼻咽处的双导管装置的剖视图；

图4是表示当本发明的系统和方法用于实验室动物(猪)时，在脑中的记录温度根据时间变化的实例的曲线图；

图5是两个温度传感器的示意图，各温度传感器布置在耳道中；

图6A是本发明另一实施例的系统的剖视图；

图6B是类似于图6A的、另一鼻腔的剖视图；

图6C是类似于图6A的、本发明另一实施例的剖视图；

图7是包括图6A-6B所示实施例的头部的俯视图；

图8是冷却技术的不同组合的视图；

图9A是本发明另一实施例的剖视图；以及

图9B是本发明另一实施例的剖视图。

具体实施方式

下面将参考附图介绍本发明。

图1公开了本发明第一实施例的系统10，用于人的大脑温度控制，在该实施例中，系统包括一个双内腔导管装置30。

图2示意表示了本发明第二实施例的系统，该系统包括两个双内腔导管装置30a、30b，以便引入人的各鼻孔内。通过两个导管装置，可以更有效和更快速地实现温度调节。

在附图中，相同参考标号用于表示相应部件。而且，在图2中，通过向参考标号添加字母a或b来区分各导管装置的相应部件和详细说明。箭头用于表示系统中的流体流动方向。不过，本领域技术人员应当知道，流体流动可以有与图中所示相反的方向。

系统10包括双内腔气球导管装置30、30a、30b，该双内腔气球导管装置30、30a、30b设置成通过人的鼻孔引入，并布置成使它的顶端处于鼻腔背侧的高度，如图3所示。前后推动套筒或鞘39可以改变双内腔气球导管的长度。

双内腔导管装置30、30a、30b包括第一内腔32、32a、32b和第二内腔38、38a、38b。第一和第二内腔布置成通过一组端部开口34、34a和34b而相互流体连通。第二内腔38、38a、38b设置为可膨胀气球。

系统10还可以包括温度调节器24，如图2中所示，它与包含流体22的储罐20连接。温度调节器24用于调节包含在储罐中的流体22的温度。流体22例如为盐溶液。温度调节器控制用于对流体进行温度调节的换热装置，通常为冷却装置。

装置布置成管12、12a、12b、14、16、16a、16b的形式，用于使所述温度调节的流体22从储罐20循环至导管装置30、30a和30b。装置12、12a、12b、14、16、16a、16b用于使流体22流入导管装置30、30a、30b的第一内腔32、32a、32b，从第一内腔32、32a、32b流入第二内腔38、38a、38b，并从第二内腔38、38a、38b流回至所述储罐20，或者相反。

用于使所述温度调节的流体22循环的循环装置12、12a、12b、14、16、16a、16b包括一组管12、12a、12b、14、16、16a、16b，它们设置成使导管装置30、30a、30b与储罐20连接。

在使用中，当流体进入第二导管38、38a、38b时，第二导管38、38a、38b象气球一样稍微膨胀，以便完全或几乎完全覆盖鼻和鼻咽的内表面，如图3所示，因此，可以对鼻咽隔膜进行温度调节。温度传递给相邻的动脉和静脉结构，该动脉和静脉结构将温度传递给大脑。

而且，通过本发明的结构，温度调节的流体22在封闭流体系统12、12a、12b；14；16、16a、16b；30a、30b；20中循环。

本发明的双内腔导管装置30、30a、30b包括进口31、31a、31b，它们布置成与储罐20流体连通和与第一内腔32、32a、32b流体连通。进口31、31a、31b还设置成从储罐20接收一定量的温度调节的流体22。第一内腔32、32a、32b有在导管装置30、30a、30b的前端部分36、36a、36b中的一组远端开口34、34a、34b。端部开口34、34a、34b布置成与第二内腔38、38a、38b流体连通。导管装置30，30a，30b还包括一出口33，33a，33b，用于与第二内腔38，38a，38b和与储罐20流体连通。

进口31、31a、31b和出口33、33a、33b布置在导管装置30、30a、30b的端部部分40、40a、40b处。

根据一个实施例，第二内腔38、38a、38b有约5-25cm的可变长度L。当套筒前后运动时，环绕导管轴的套筒39能够减小第二内腔的长度L。在膨胀状态下，第二内腔在它的前部部分36、36a、36b处的直径A为大约2-4cm，第二内腔在它的基部部分37、37a、37b处的直径B为大约1-3cm，但是当气球压力增加时，这些测量值能够变化。

导管装置30、30a、30b能够由柔性材料例如塑料、合成乳胶、硅酮或Gore-Tex来制造。该材料可以涂覆有形成亲水表面的物质。麻醉剂也可以覆盖该表面。

根据本发明实施例，流体22的循环通过在储罐20中的流体22静液压来实现。如图1所示，储罐20布置在比进行治疗的人的鼻腔更高的高度处，且废物袋29布置成低于该高度。因此，冷流体通过重力而从储罐流向导管装置，进一步流向废物袋。

不过，根据本发明的另一实施例，用于使温度调节的流体22循环的装置12、14、16还包括泵送装置18，该泵送装置18通过管12、12a、12b、14而布置在储罐20和导管装置30、30a、30b之间。应当知道，图2中所示的泵送装置18为可选的。

用于使流体循环的循环装置优选是提供25-1000ml/min的流体流量。

本发明系统还可以包括压力调节嘴26、26a、26b，如图1和2中所示，该压力调节嘴布置在管16、16a和16b处。压力调节嘴26、26a、26b布置得靠近储罐20或废物袋29，并用于提供在管中的阻力，从而使得在系统中流动的流体能够使第二内腔38、38a、38b膨胀。嘴可以是可调节的夹子。

而且，可以布置压力传感器49，用于测量第二内腔中的压力，如图1所示。该压力传感器可以是与布置在侧部分支中的第二内腔类似的结构。通过压力传感器，可以保证压力将不会太高，压力太高可能会觉得不舒服。压力传感器也可以为普通压力计。

本发明的技术包括以下内容，如图3所示。两个双内腔薄壁气球导管插入病人的鼻孔中。当在±0至41℃(优选是20-35℃)温度下在25至1000ml每分钟的流量下(对于新生儿为更低范围)通过流体(例如盐水)进行膨胀和循环时，气球将覆盖鼻和鼻咽(统称为鼻腔)的内表面。循环可以沿两个方向中任一方向进行。这样，鼻腔的冷却能够在没有任何流体进入气管或食道的情况下完成。不同尺寸的导管和气球将适合新生儿至成年人，且当鞘向前运动时，环绕导管轴的鞘或套筒能够减小气球的长度。

在图6A和6B所示的可选实施例中，图6A中所示的双气球导管60有在它远端的气球62，并引入鼻孔内和前进至鼻咽中。该气球提供有两个小导管(未示出)，一个用于灌输冷流体，另一个用于将这些流体从气球中取出。当该气球膨胀和缩回时，它使得软腭升高，这时，该软腭闭塞在鼻孔和鼻咽之间的通道。同时，该气球用于冷却在该鼻咽高度处的组织，特别是处于浅表的颈动脉。另外，在该导管上的更近侧气球64在膨胀时闭塞相同鼻孔的进口。单个气球导管68引入另一鼻孔，如图6B所示，该气球在膨胀时闭塞鼻孔和恰好在该气球远侧的导管端。

在双气球导管60上在气球之间的多个侧部孔能够使冷盐水(0-25℃)以例如25-1000ml/min的流速灌输至鼻孔中。该流体通过另一鼻孔导管6而排出。该导管68的内腔并不与更远侧气球70相连。

该系统还可以包括温度传感器50，该温度传感器50可与温度调节器24连接，并用于记录或评价大脑温度以及自动控制温度调节器24，以便调节在储罐20中的流体的温度，从而使大脑温度保持在合适水平。温度传感器例如为IR热敏电阻，它能够布置在人的耳道中或在人的皮肤上(例如前额)。也可以通过MR装置、近红外装置或阻抗光谱装置来监测温度。合适的大脑温度水平可以为大约10-35℃。温度水平取决于体温降低程度，这与临床相关。当大脑温度升高时，应密切监测。

本发明还涉及用于本发明系统的一套一次性装置。该套一次性装置包括多个管以及双内腔导管装置30、30a、30b。

本发明还涉及一种用于大脑温度控制的方法。该方法包括以下步骤：

通过人的鼻孔而引入双内腔导管装置30、30a、30b；

将导管装置30、30a、30b布置成使它的顶端在鼻腔背侧的高度处；

对储罐20中的流体22进行温度调节；

使流体从储罐流入导管装置的第一内腔32、32a、32b内，从第一内腔流入所述导管装置的第二内腔38、38a、38b内，并从所述第二内腔流回所述储罐，因此，第二内腔象气球一样膨胀，以便完全覆盖鼻腔和鼻咽的内表面，且所述温度调节的流体在封闭流体系统中循环。

使所述温度调节的流体循环的步骤还包括通过泵送装置将所述流体从所述储罐泵送至所述导管装置并经过所述第一和第二内腔送回所述储罐的步骤。

温度调节的流体根据人的大小而以大约25-1000ml/min的流量循环。对于新生儿，流量可以在更低范围。

该方法还可以包括以下步骤：使用温度传感器来记录大脑温度；以及根据所记录的大脑温度来调节流体，以便使大脑温度保持在合适水平。

对所述流体进行温度调节的步骤还包括冷却所述流体以便获得大约10-35℃的大脑温度的步骤。

图4示意表示了在开始本发明方法之后左右大脑半球中的记录温度怎样减小，同时直肠中的记录温度几乎保持不变。在进行的试验中，双内腔导管装置引入试验动物的相应鼻孔内。温度调节器通过冷却元件将流体温度控制在合适水平。冷流体的循环大约在10:18开始，并大约在10:41停止(23分钟后)。如图4所示，在左右大脑半球中的记录温度在开始后的很短时间内降低，并在停止后再次升高。而且，直肠温度几乎不变。这样实现了大脑的选择性的冷却。

作为实例，下面将参考图6A和6B介绍本发明的另一实施例。图6A中所示的双气球导管60通过一个鼻孔被引入。内部或远侧气球62在膨胀时固定软腭并堵塞通向嘴的进口。远侧气球通过两个小直径导管被供以流体，一个用于灌输冷盐水，另一个用于取出该流体。压力调节嘴使气球保持膨胀。冷盐水使膨胀的远侧气球周围的区域冷却。

第二或近侧气球64设置为用于堵塞鼻孔。

第二气球导管68(见图6B)置于另一鼻孔内，该第二气球导管68具有近侧气球70，该近侧气球70用于堵塞鼻孔。

温度调节的流体(例如冷盐水)注入第一导管60，并通过沿第一导管60长度布置的侧部孔66而离开。冷盐水冲洗空鼻腔和鼻咽，并越过在两个鼻腔之间的壁，通过相反侧鼻孔而离开，从而对鼻咽隔膜进行温度调节。

另一可选设计可以包括：远侧气球62布置在鼻腔内并更靠近鼻孔，在鼻中隔端部前面的某一位置，只限定了鼻腔的一部分，如图6C所示。冷却流体可以通过导管60和孔66而进入鼻腔的该限定部分，并通过邻近近侧气球64的单独出口导管69而离开(图中未示出)。

将这些气球导管引入病人的鼻孔内将能够快速地选择性地冷却大脑。在到达医院后，将根据病人情况来确定用于继续降低体温治疗的合适可选方案(见图8)。

医务人员就地开始冰冷林格氏乳酸盐(lactated Ringers)溶液的静脉内灌注，可以与鼻咽冷却组合，或者治疗只通过鼻咽冷却开始。

根据病人到达医院时的情况，用于将来治疗的随后可选方案能够参照图8的入院流程图。

在入院时进行鼻咽冷却或向后灌注治疗的病人将在以后在病房中受到根据图8的进一步治疗。

另一实施例用于进行气管造口术或气管插管的病人，分别如图9A和9B中所示，其中，食道气球导管80通过嘴引入，且气球81在中部食道中膨胀。而且，气球导管68′、68″(与结合图6B所述相同)置于各鼻孔中，且气球70′、70″膨胀以便堵塞鼻孔。大直径导管82(未示出)布置在嘴中，并例如借助于胶带而与嘴唇密封。5-25℃的冷的林格氏乳酸盐流体或盐溶液通过导管68′而以100-1000ml/min的流速灌输至鼻腔内，并通过在嘴中的导管82而排出至容器中。用冷溶液冲洗鼻、鼻咽、咽和嘴的空腔将以与前述相同的方式起作用。

应当知道，上述泵送装置、管、流体储罐、温度调节装置或其它元件可以用于最后所述的实施例。

根据本发明，在鼻和鼻咽中的组织通过直接与冷却流体接触(图6A)或通过与组织接触的隔膜而冷却。在本说明书和权利要求中，措辞“鼻腔”用于表示鼻(通过两个鼻孔)的所有内表面，并包括鼻咽。在一些实施例中，只有一部分鼻腔表面用于冷却目的，这将在本发明的范围内。

可以通过测量流体的进口和出口温度以及流速来监测流体的冷却效果，如图6C所示，其中，温度测量单位ΔT与布置在进口和出口开口中的热电偶相关。通过量热计算，能够计算冷却效果。当假定在头内部的大脑或组织产生的热量相对恒定时，能够计算或预计温度的降低。而且，如上所述在身体的不同位置和通过不同方法的温度测量值能够进一步提供用于更接近地预计大脑温度的数据。

本发明的目的是基本只冷却大脑，包括相邻组织，但是使身体的其余部分的温度保持正常温度。体温也可能降低，但是该趋势可以通过用毛毯覆盖身体部分或通过提供稍微加热的暖空气而抵销。

已经参考实施例和实例介绍了本发明。不过应当知道，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行部件或功能步骤的变化。

Claims (30)

1.一种用于通过鼻腔而基本对人脑进行间接温度调节的系统，包括：

隔膜，该隔膜用于布置成与所述鼻腔的表面接触，所述隔膜确定了一封闭容积；

用于将流体引入所述容积的进口装置和用于从所述容积除去流体的出口装置；以及

用于使所述流体通过所述进口装置流入所述容积和通过所述出口装置流出所述容积的装置。

2.根据权利要求1所述的系统，还包括：

冷却部件，用于将适度温和的流体引入所述鼻腔，因此，所述流体能够与所述鼻腔直接接触，或者通过所述隔膜而与所述鼻腔分离。

3.根据权利要求1或2所述的系统，还包括：

双内腔导管装置(30)，该双内腔导管装置通过人的鼻孔引入，并布置成使它的顶端邻近所述鼻腔的背侧，所述双内腔导管装置包括第一内腔(32)和第二内腔(38)，所述第一和第二内腔通过一组开口(34)而流体连通，所述第二内腔设置为可膨胀气球；

储罐(20)，该储罐包含流体(22)；

用于使所述流体从所述储罐流入所述双内腔导管装置和流回至所述储罐或流回至容器(29)的装置，

因此，所述气球在使用时可膨胀，以便覆盖鼻腔的内表面。

4.根据权利要求3所述的系统，其中：温度调节器(24)与所述储罐连接，所述调节器设置成通过换热装置来调节所述流体的温度，例如通过冷却装置。

5.根据权利要求4所述的系统，其中：用于使所述温度调节的流体循环的所述装置包括一组管，该组管用于使所述导管装置与所述储罐或所述容器连接。

6.根据前述任意一个权利要求所述的系统，其中，所述双内腔导管装置包括：

进口(31、31a、31b)，该进口与所述储罐流体连通并与所述第一内腔流体连通，所述进口设置成从所述储罐接收所述流体；

所述第一内腔有在所述导管装置前端部分(36)中的一组远端开口(34、34a、34b)，所述端部开口布置成与所述第二内腔流体连通；以及

出口(33、33a、33b)，该出口与所述第二内腔流体连通并与所述储罐或所述容器流体连通。

7.根据权利要求6所述的系统，其中：所述进口和出口布置在导管装置的近侧部分(40、40a、40b)处。

8.根据前述任意一个权利要求所述的系统，其中：所述流体的所述循环通过在所述储罐中的所述流体的静液压来实现。

9.根据前述任意一个权利要求所述的系统，其中：用于使所述流体循环的所述装置还包括泵送装置(18)，该泵送装置布置在所述储罐和所述导管装置之间。

10.根据前述任意一个权利要求所述的系统，其中：用于使流体循环的所述装置用于提供大约25-1000ml/min的流量。

11.根据前述任意一个权利要求所述的系统，还包括：压力调节嘴(26、26a、26b)，该压力调节嘴布置在所述管上，并邻近所述储罐或所述容器，所述压力调节嘴用于提供在所述管中的阻力，所述压力调节嘴可变化。

12.根据权利要求3所述的系统，还包括：温度监测装置(50)，该温度监测装置设置成间接或直接地记录大脑温度，并自动控制所述温度调节器，以便通过换热装置来调节在所述储罐中的所述流体的温度，从而使大脑温度保持在合适水平。

13.根据权利要求12所述的系统，其中：所述温度监测装置是IR热敏电阻、MR装置、近红外装置或阻抗光谱装置。

14.根据权利要求13所述的系统，其中：温度监测装置布置在人的皮肤上，例如前额，或者布置在人的耳道中。

15.根据权利要求12所述的系统，其中：所述大脑温度为大约10-41℃，例如20-35℃。

16.根据权利要求3所述的系统，其中：所述导管装置由例如塑料、合成乳胶、硅酮或Gore-Tex的材料来制造。

17.根据权利要求16所述的系统，其中：所述材料涂覆有亲水性表面或麻醉剂。

18.用于如前述任意一个权利要求所述的系统中的一套一次性装置，包括多个管和双内腔导管装置。

19.一种用于通过鼻腔来基本进行人脑的间接温度调节的方法，包括以下步骤：

通过鼻孔将双内腔导管装置引入所述人的所述鼻腔中，所述双内腔导管装置包括第一内腔和第二内腔，所述第一和第二内腔通过一组开口而流体连通，所述第二内腔设置为可膨胀的气球；

将所述导管装置布置得使它的顶端邻近所述鼻腔的背部；

对储罐中的流体进行温度调节；

使所述流体从所述储罐流入所述双内腔导管装置和流回至所述储罐或容器，因此，所述气球膨胀，以便覆盖所述鼻腔的内表面。

20.根据权利要求19所述的方法，其中：使所述流体循环的所述步骤包括下列步骤：通过泵送装置将所述流体从所述储罐泵送至所述导管装置并经过所述第一和第二内腔送回所述储罐。

21.根据权利要求19所述的方法，其中：使所述流体循环的所述步骤通过在所述储罐中的所述流体的静液压来实现。

22.根据权利要求19所述的方法，其中：所述流体以大约25-1000ml/min的流量循环。

23.根据权利要求19所述的方法，还包括以下步骤：将温度监测装置置于人体上；

通过所述温度传感器来直接或间接地记录大脑温度；以及

根据所述记录的大脑温度通过换热装置来对所述流体进行温度调节，以便使大脑温度保持在合适水平。

24.根据权利要求23所述的方法，其中：对所述流体进行温度调节的步骤包括冷却所述流体的步骤，以便获得大约10-41℃的大脑温度，优选是20-35℃。

25.一种用于通过鼻腔而基本对人脑进行间接温度调节的系统，包括：

第一气球导管装置(60)，该第一气球导管装置通过第一鼻孔被引入所述鼻腔内，所述第一气球导管包括第一气球(62)和第二气球(64)，所述第一气球(62)置于所述鼻腔的背侧，并用于堵塞鼻通向嘴的进口，所述第二气球布置在所述第一鼻孔的开口处，并设置成堵塞所述第一鼻孔；

第二气球导管装置(68)，该第二气球导管装置通过所述鼻腔的第二鼻孔而被引入，所述第二气球导管包括第三气球(70)，该第三气球布置在所述第二鼻孔的开口处，并设置成堵塞所述第二鼻孔；

储罐(20)，该储罐包含流体(22)；以及

用于使所述流体从所述储罐流入所述第一鼻孔并通过在所述第一气球导管装置(60)中的多个孔(66)而流入所述鼻腔内的装置，因此，所述流体冲洗所述鼻腔，并通过所述第二气球导管装置或周围的其它通路而通过所述第二鼻孔离开。

26.一种用于通过鼻腔而基本对人脑进行间接温度调节的方法，包括以下步骤：

通过人的第一鼻孔而引入第一气球导管装置(60)，所述第一气球导管包括第一气球(62)和第二气球(64)；

将所述第一气球(62)布置在所述鼻腔的背侧，将所述第二气球布置在所述第一鼻孔的开口处；

使所述第一气球膨胀，以便堵塞鼻通向嘴的进口，并使所述第二气球膨胀，以便堵塞所述第一鼻孔；

通过人的第二鼻孔而引入第二气球导管装置(68)，所述第二气球导管装置包括第三气球(70)；

将所述第三气球布置在所述第二鼻孔的开口处；

使所述第三气球膨胀，以便堵塞所述第二鼻孔；

对储罐(20)中的流体(22)进行温度调节；以及

使所述流体从所述储罐通过所述第一鼻孔而流入所述鼻腔，并通过所述第二鼻孔或周围的其它通路而流回。

27.一种用于通过鼻腔和口腔而基本对人脑进行间接温度调节的系统，包括：

第一气球导管装置(68′)，该第一气球导管装置通过所述鼻腔的第一鼻孔而引入，所述第一气球导管包括第一气球(70′)，该第一气球布置在所述第一鼻孔的开口处，并设置成堵塞所述第一鼻孔；

第二气球导管装置(68″)，该第二气球导管装置通过所述鼻腔的第二鼻孔而引入，所述第二气球导管包括第二气球(70″)，该第二气球布置在所述第二鼻孔的开口处，并设置成堵塞所述第二鼻孔；

第三气球导管装置(80)，该第三气球导管装置通过所述口腔而引入，所述第三气球导管包括第三气球(81)，该第三气球布置在人的中间食道中，并设置成堵塞所述中间食道；

导管装置(82)，该导管装置布置在所述口腔中，并与人嘴的嘴唇密封；

储罐(20)，该储罐包含流体(22)；以及

用于使所述流体从所述储罐流入所述第一和第二鼻孔并通过所述第一和第二气球导管装置(68′、68″)而流入所述鼻腔内的装置，因此，所述流体冲洗所述鼻腔，并通过所述导管装置(82)通过所述嘴离开。

28.一种用于通过鼻腔和口腔而基本对人脑进行间接温度调节的方法，包括以下步骤：

通过所述鼻腔的第一鼻孔而引入第一气球导管装置(68′)，所述第一气球导管包括第一气球(70′)；

将所述第一气球布置在所述第一鼻孔的开口处；

使所述第一气球膨胀，以便堵塞所述第一鼻孔；

通过所述鼻腔的第二鼻孔而引入第二气球导管装置(68″)，所述第二气球导管包括第二气球(70″)；

将所述第二气球布置在所述第二鼻孔的开口处；

使所述第二气球膨胀，以便堵塞所述第二鼻孔；

通过所述口腔而引入第三气球导管装置(80)，所述第三气球导管包括第三气球(81)；

将所述第三气球布置在所述人的中间食道中；

使所述第三气球膨胀，以便堵塞所述中间食道；

将导管装置(82)引入所述口腔；

使所述导管装置与所述口腔的唇缘密封；

对储罐(20)中的流体(22)进行温度调节；以及

使所述流体从所述储罐流入所述第一和第二鼻孔，并通过所述第一和第二气球导管装置(68′、68″)而流入所述鼻腔，通过所述导管装置(82)而使所述流体冲过所述鼻腔和所述口腔。

29.一种用于通过鼻腔而基本对人脑进行间接温度调节的系统，包括：

气球导管装置(60)，该气球导管装置通过鼻孔而被引入所述鼻腔，所述气球导管包括第一气球(62)、第二气球(64)和开口装置，所述第一气球(62)布置在所述鼻腔的背侧并邻近所述鼻腔中的鼻中隔的远端，并设置成堵塞所述鼻腔，所述第二气球布置在所述第一鼻孔的开口处，并设置成堵塞所述第一鼻孔，所述开口布置在所述第二气球附近；

储罐(20)，该储罐包含流体(22)；以及

用于使所述流体从所述储罐流入所述鼻孔并通过所述开口装置流入所述鼻腔中的装置，因此，所述流体冲洗所述鼻腔，并通过在所述气球导管装置中的多个孔(66)或周围的其它通路而离开所述鼻孔。

30.一种用于通过鼻腔而基本对人脑进行间接温度调节的方法，包括以下步骤：

通过鼻孔将第一气球导管装置(60)引入所述鼻腔，所述第一气球导管包括第一气球(62)、第二气球(64)和开口装置(69)；

将所述第一气球(62)布置在所述鼻腔背侧并邻近所述鼻腔的鼻中隔的远端，将所述第二气球布置在所述鼻孔的开口处，并将所述开口装置布置在所述第二气球附近；

使所述第一气球膨胀，以便堵塞所述鼻腔，并使所述第二气球膨胀，以便堵塞所述第一鼻孔；

对储罐(20)中的流体(22)进行温度调节；以及

使所述流体从所述储罐流入所述第一鼻孔，通过所述开口装置而流入所述鼻腔，并使所述流体通过在所述第一气球导管装置中的多个孔(66)或周围的其它通路而冲过所述鼻腔和冲过所述鼻孔。

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