CN204581653U - 一种颈部降温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及医疗器械领域，具体涉及一种用半导体制冷器件在颈部降温的装置。本实用新型提供了一种颈部降温装置，包括冷却件(1)、半导体制冷块(2)、散热器(3)、风扇(4)和壳体，冷却件(1)紧贴半导体制冷块(2)制冷面，散热器(3)的一面紧贴半导体制冷块(2)散热面，另一面安装风扇(4)。本实用新型具有较好的贴合度、较大的降温面积、良好稳定性以及较佳的舒适度，能够有效完成对颈部动脉进行降温的目的。

Description

一种颈部降温装置

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，具体涉及一种用半导体制冷器件在颈部降温的装置。

背景技术

亚低温治疗是一种以物理方法将患者体温降低到预期水平而达到治疗疾病目的的方法，有利于脑保护，是目前唯一被临床研究证明能够提高心肺复苏后患者的生存率和改善神经功能的治疗方法。

早期的亚低温治疗方法使用冰块对全身进行降温，但是临床中发现，冰块难以达到医疗临床所需温度，延长疗程，频繁加冰较为繁琐；而且全身性降温具有降温效果差、并发症多等缺点，因此这种方法已逐步淘汰。随着半导体技术的发展，利用半导体技术对头颅降温，因其所需降温能量小、装置小、对全身干扰小等优点在临床上被广泛应用。目前，半导体常用头颅降温装置主要针对头部，例如中国专利公开号为“CN 1422602A”、申请号为“01140028.5”、名称为“头部温度调节器”的发明公开了一种头部用降温器，包括：半导体温度调节单元、泵、头部液体冷却部件，其中半导体温度调节单元由半导体制冷块，散热片，冷却风机，液体冷却器组成。该发明能够实现头部降温，而且结构简单，使用方便，能提供较大功率。头部降温虽有疗效，但对头部的降温时间较慢，疗靶点主要在后期的炎症反应和细胞凋亡，错过了脑再灌注损伤的早期治疗窗口。

近期研究表明，由于颈动脉及椎动脉相对表浅，因此对颈部降温相对于头部降温能够更为迅速降低脑组织温度；在复苏同时就启动颈部快速深度降温治疗，能够在自主循环恢复前充分预冷即将进入脑组织的血液，并在自主循环恢复后迅速降低脑组织温度，实现无创性低温再灌注的理念，从而达到显著减轻心搏骤停后脑损伤，改善中枢神经系统功能并提高存活率的目的。然而颈部降温的主要装置仍停留在利用冰块降温的水平，例如中国专利公开号为“CN 201384612Y”、申请号为“200920140689.2”、名称为“一种颈部动脉降温冰带”的实用新型公开了一种降温冰袋，带体为一条下部向上弯曲的弧形，上部呈对称的中部低，两侧高的波浪形，整个带体像飞鸟飞行时展开的翅膀一样，夹层袋设置在条带低凹处的两侧，蓄冷带配装在夹层袋内，冰带两端设置匹配的尼龙搭扣。本实用新型通过蓄冷带对颈部起到降温作用，其制冷效果不能达到临床使用的要求。

半导体技术难以应用于颈部降温装置的主要原因在于：1、颈部曲率较头部相比曲率大，导热金属不易贴合；2、散热装置的重量依靠颈部支撑，对于患者而言容易产生较大负担和不适感；3、颈部降温重点为颈动脉，在仰躺的情况下，颈动脉在侧面偏上的位置，对导热金属不易固定，在病人挪动过程中也易脱落。

临床上急需一种能能够完成亚低温治疗要求的颈部降温装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供能够利用半导体技术在颈部降温的装置，并具有较好的贴合度、较大的降温面积、良好稳定性以及较佳的舒适度。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种颈部降温装置，包括冷却件、半导体制冷块、散热器、风扇和壳体，冷却件紧贴半导体制冷块制冷面，散热器一面紧贴半导体制冷块散热面，另一面安装风扇，其特征在于：

所述的壳体分为左壳和右壳两部分，左壳和右壳内侧为曲面的颈托，左壳和右壳对接后，左颈托和右颈托的内壁闭合形成孔，颈托上设有冷却件卡槽；

左壳和右壳的外侧有凹槽，凹槽底面为固定壁，固定壁中有与冷却件卡槽相通的通孔；

所述的冷却件置于冷却件卡槽中，与散热器紧密贴合的半导体制冷块穿过通孔抵靠冷却件，散热器固定在固定壁表面；所述的左壳与右壳在内侧通过卡口连接。

颈托主要用于卡住脖子，在左壳和右壳对接的情况下，颈部恰好可以固定在左颈托和有颈托内壁闭合的孔中，冷却件卡槽内的冷却件即可贴合颈部通过半导体制冷块的散热达到降温的作用。所述的内侧和外侧是相对于使用时颈部位置而言，左壳和右壳中与颈部贴合一侧为内侧，相对的另一侧为外侧。

壳体整体可为方柱型或圆柱形或者常用几何立体形状，优选的，壳体一侧贴合水平面，贴合水平面一侧为底面。底面贴合水平面有利于将颈部降温装置放在病床上或者地面上，对患者进行降温，具有较佳地舒适度和稳定性。

优选的，所述的左颈托和右颈托在左壳、右壳对接后，内壁形成环孔。环孔中轴线为拱弧。由于人体在仰躺的情况下，颈部受颈椎弧影响会有一定弧线，环孔的设计符合人体生理构造，使患者仰躺接受治疗时更加舒适，并且对于冷却件贴合更加有利。

所述的环孔截面为圆形，周长为25cm-50cm。环孔截面符合人体颈部截面，周长符合人体颈围，利于冷却件的贴合。

所述环孔中轴线拱弧的弧度为23±4°，拱高为12±5mm，符合人体颈椎弧。所述拱高指拱弧最高点至两端点所连直线的垂直距离。

优选的，所述的冷却件卡槽为“T”字形。T字形冷却件卡槽增加了颈侧上方位置的冷却件放置面积，这样对于颈动脉增加了冷却范围，达到更好的冷却效果。

优选的，所述的颈托表面上有搭扣。搭扣的设置防止冷却件从冷却件卡槽内脱落，增加了冷却件的稳定性。

优选的，所述壳体上有电源插线孔，电源线通过电源插线孔与内部的半导体制冷块、电扇连接。

所述的左壳、右壳外侧分别设有保护罩，保护罩上设有若干散热孔。保护罩主要用于保护内部部件不致脱落，对着风扇的散热孔有利于散热。

本实用新型的通过左、右两个壳固定内部的制冷装置，通过与人体颈部相似的设计帮助冷却片对颈部的贴合，并通过卡槽设计加强对冷却片的固定，防止其脱落，由于左右两壳的对接式设计，能够保证内部冷却片近360°的设置，具有较大的贴合面积，并且冷却件在工作过程中持续接触皮肤不与外界接触能够快速降温。底面平置在地面上对于仰躺的病人而言具有较佳舒适度，颈托在闭合后形成的环孔也符合颈部曲线，不会造成较大地负担和不适感。

本实用新型的有益效果是，具有较好的贴合度、较大的降温面积、良好稳定性以及较佳的舒适度，能够有效完成对颈部动脉进行降温的目的。

附图说明

图1为本实用新型内部结构示意图；

图2为本实用新型整体结构示意图；

图3为本实用新型左壳的剖面图；

图4为本实用新型左壳的右视图；

其中：

1-冷却件       2-半导体制冷块  3-散热器

4-风扇         51-左壳         52-右壳

53-颈托        531-左颈托      532-右颈托

54-凹槽        541-固定壁      55-通孔

56-底面        57-凸块         58-卡口

59-冷却件卡槽  6-搭扣          7-保护罩。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型做进一步说明。

实施例1：

如图1～图4所示的一种颈部降温装置，主体结构为塑料制成的方柱型壳体，底面56与置于水平面上，壳体外侧放置保护罩7。壳体分为左壳51和右壳52两部分，左、右两壳结构对称，通过左壳51内侧表面的卡口58与右壳52内侧表面的凸块57卡接实现左壳51与右壳52的对接。左壳51内侧为曲面的左颈托531，右壳52内侧为曲面的右颈托532，颈托53主要用于舒适地卡住颈部，颈托53上设有冷却件卡槽59。左壳51与右壳52对接后，左颈托531与右颈托532内壁闭合形成一个环孔，环孔与人体仰躺时颈部曲线相似，环孔相对于底面56向上凸，环孔中心轴成拱弧，拱弧的弧度为23°，拱高为12mm，环孔截面为圆形，周长为40cm。壳体的外侧有向内凹陷的凹槽54，凹槽54的底面为固定壁541，固定壁541中有与冷却件卡槽59相通的通孔55。

壳体内部装配降温装置，如图1所示，包括半导体制冷块2、冷却件1、散热器3和风扇4，冷却件1为铜片和铜块的组合，铜块紧贴半导体制冷块2制冷面，散热器3紧贴半导体制冷块2散热面，三者固定连接。铜片插入冷却件卡槽59，将与散热器3连接的铜块和半导体制冷块2穿过通孔55抵靠在铜片上保证铜片和铜块紧密连接，将散热器3固定在固定壁541上，风扇4安装于散热器3上。凹槽54主要容纳散热器3和风扇4以及与散热器3、半导体制冷块2连接的导线。

实施例2

一种颈部降温装置，其余同实施例1，所述的冷却件卡槽59为“T”字形，冷却件1为铜网，平铺在卡槽中横向和纵向的槽孔中。在壳体内侧的颈托表面有搭扣6，搭扣6横跨冷却件卡槽59，用于固定冷却件1。颈部降温装置外部设有调节电源，可以调节控制温度及开关，电路可依照中国专利公开号“CN1422602A”的“头部温度调节器”中公开的电路图调节温度。

实施例3

一种颈部降温装置，使用时，确保搭扣6将冷却件1固定在冷却件卡槽59内，然后将左壳51置于颈部左侧，左颈托531抵靠颈部，再将右壳52置于颈部右侧，右颈托532抵靠颈部，使内部冷却件1能够良好接触颈部，将左壳51的卡口58与右壳52的凸块57对应后将壳体对接，卡住颈部。启动电源后半导体制冷块2将冷却件1的温度传递给散热器3，借助风扇4，对颈动脉进行降温。

实施例4

为了验证本实用新型的颈部降温带来的有利效果，发明人做了以下实验：

一、实验材料及实验方法：

5只健康成年雄性新西兰大白兔，体重1.75kg±0.03kg，3％戊巴比妥钠麻醉并维持动物以不出现疼痛反射为标准。麻醉成功后，动物平卧，四肢固定于操作台上，连接肢体导联，监测Ⅱ导联心电图。用动物剃毛器剔除头顶部、颈部及腹股沟毛发。用3.0号气管导管经口气管插管，用于监测呼气末二氧化碳分压(PetCO₂)及呼吸频率(R)。游离左股动脉，用PE-50聚乙烯导管插入到达胸主动脉，测量平均动脉压(MAP)及抽取动脉血气。颅内温度计探头放置于头顶部两眶上缘连线与正中线的交点向左旁开0.5cm的位置纵，放入长度为1cm。颈部温度计探头从皮下穿过放置于左颈动脉旁(探头顶端平甲状软骨下缘)。将另一温度计探头由肛门放入，放入长度为3cm。

将本实用新型的颈部降温装置放置于兔子颈部，通过颈部降温装置降温60min，观察颅内、颈部及肛门三个部位的温度变化情况，观察时间间隔为1min；观察降温前和降温后心率(HR)、MAP、PetCO2、R和动脉血气(pH,P_aCO₂,PaO₂)的变化。

二、实验结果：

1.颅内、颈部及肛门三个部位的温度变化：降温的60min内，颅温、颈温及肛温分别下降了5.5±1.0℃、8.4±1.5℃、4.0±0.7℃；而且颅内温度较肛温温度下降快。

2.血流动力学、呼吸功能指标及血气变化情况：降温的60min内，HR和MAP分别下降了83±11次/分、17±7mmHg；PetCO2和R分别下降了4±2mmHg、7±1次/分。

3.降温局部皮肤变化：观察5只动物颈部皮肤未见冻伤、水肿等改变。

以上已对本实用新型创造的较佳是实施例进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述的实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型创造精神的前提下还可以作出种种的等同的变型或替换，这些等同变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种颈部降温装置，其特征在于，包括冷却件(1)、半导体制冷块(2)、散热器(3)、风扇(4)和壳体，冷却件(1)紧贴半导体制冷块(2)制冷面，散热器(3)的一面紧贴半导体制冷块(2)散热面，另一面安装风扇(4)；

所述的壳体分为左壳(51)和右壳(52)两部分，左壳(51)和右壳(52)内侧为曲面的颈托(53)，左壳(51)和右壳(52)对接后，左颈托(531)和右颈托(532)的内壁闭合形成孔，颈托(53)上设有冷却件卡槽(59)；

左壳(51)和右壳(52)的外侧有凹槽(54)，凹槽(54)底面为固定壁(541)，固定壁(541)中有与冷却件卡槽(59)相通的通孔(55)；

所述的冷却件(1)置于冷却件卡槽(59)中，与散热器(3)紧密贴合的半导体制冷块(2)穿过通孔(55)抵靠冷却件(1)，散热器(3)固定在固定壁(541)表面；

所述的左壳(51)与右壳(52)在内侧通过卡口连接。

2.根据权利要求1所述的颈部降温装置，其特征在于，所述壳体一侧贴合水平面，贴合水平面一侧为底面(56)。

3.根据权利要求2所述的颈部降温装置，其特征在于，所述的左颈托(531)和右颈托(532)在左壳(51)、右壳(52)对接后，内壁形成环孔；环孔中轴线为拱弧。

4.根据权利要求3所述的颈部降温装置，其特征在于，所述的环孔截面为圆形，周长为25cm-50cm。

5.根据权利要求3所述的颈部降温装置，其特征在于，所述环孔中轴线拱弧的弧度为23±4°，拱高为12±5mm。

6.根据权利要求1、2或3中所述的颈部降温装置，其特征在于，所述的冷却件卡槽(59)为“T”字形。

7.根据权利要求1、2或3中所述的颈部降温装置，其特征在于，所述的颈托表面上有搭扣(6)。

8.根据权利要求1、2或3中所述的颈部降温装置，其特征在于，所述壳体上有电源插线孔，电源线通过电源插线孔与内部的半导体制冷块(2)、风 扇(4)连接。

9.根据权利要求1、2或3中所述的颈部降温装置，其特征在于，所述的冷却件(1)为金属网。

10.根据权利要求1、2或3中所述的颈部降温装置，其特征在于，所述的左壳(51)、右壳(52)外侧分别设有保护罩(7)，保护罩(7)上设有若干散热孔。