DE1566382B2

DE1566382B2 - Vorrichtung zur hypo oder hyperthermie des menschlichen oder tierischen koerpers oder bestimmter einzelner koerper teile durch das aussengewebe hindurch

Info

Publication number: DE1566382B2
Application number: DE19671566382
Authority: DE
Inventors: Die Anmelder Sind
Original assignee: Smirnow, Oleg Alexandrowitsch, Moskau; Subkow, Iwanowitsch, Iljinskoje Ramenskij; Danilow, Wiktor Petrowitsch, Moskau; (Sowjetunion)
Priority date: 1966-02-07
Filing date: 1967-02-06
Publication date: 1971-12-30
Also published as: SE340671B; DE1566382A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Hypo- oder Hyperthermie des menschlichen oder tierischen Körpers oder bestimmter einzelner Körperteile durch das Außenwegebe, z. B. des Kopfes, hindurch mittels eines Kälte- oder Wärmeträgers, bestehend aus einem perforierten Körper, der auf den zu behandelnden Körperteil aufgebracht ist und eine Vielzahl von über die Fläche seiner Innenwandung verteilten Öffnungen besitzt.

Es ist ein »Auto-Hypotherm« bekannt, welcher aus einer Liegefläche, einer mit multiplen Perforationen versehenen Platte, über einem Luftkanal besteht, die mit haubenförmigen Plastiksegmenten versehen istj-mit denen der Patient abgedeckt wird. Im Luftkanal ist ein »Luftzieher« eingebaut, der Kühl- oder Heißluft an oder durch die Perforationen führt. Hierbei gelangt der Kälte- bzw. Wärmeträger mit unterschiedlichen Intensitätsgraden an die verschiedenen Körperteile; es kommt dadurch nicht oder nur sehr langsam zu einer gleichmäßigen Unterkühlung oder Aufwärmung, wodurch die Operationszeit und damit auch die Gefahr für den Patienten erhöht wird; insbesondere kann mit diesem Gerät keine lokale Behandlung einzelner Körperteile erfolgen. Auch läßt sich bei diesem Gerät nur ein gasförmiges Medium einsetzen, wodurch der Wärmeübertragungskoeffizient stark begrenzt ist. Dieses Gerät ist nur stationär anwendbar.

Es sind auch Vorrichtungen in Form von Bettdecken oder Thermoanzügen mit Doppelwandungen bekannt, zwischen denen der Wärmeträger fließt. Nach dem Austritt aus dem »Thermoanzug« wird der Wärmeträger dem Wärmeaustauscher der Kühlmaschine zur wiederholten Ausnutzung zugeführt.

Solche Vorrichtungen haben jedoch den wesentlichen Nachteil, daß die Wärmeabgabe des Körpers an den »Thermoanzug« langsam erfolgt und das gewünschte Temperaturniveau erst nach 1 bis 2 Stunden erreicht wird. Eine lokalisierte Tiefhypothermie des Gehirns ist hiermit überhaupt nicht möglich.

Durch Herz-Lungen-Maschinen kann die Temperatur des gesamten Körpers oder eines Körperteiles, z. B. des Kopfes, schnell gesenkt oder-erhöht werden.

Solche Geräte haben jedoch eine Reihe von Nachteilen: Zu ihrer Funktion sind etwa 61 Spender-Blut, Blutersatzstoffe sowie die Blutheparinisierung (Zusatz von Heparin) erforderlich, und bei den Patienten treten infolge einer solchen Behandlung oft Komplikationen auf, z. B. Blutzerstörung, Thrombonzytenpenie, Fibrinogenpenie, Herabsetzung der Elektrolytbilanz, Embolie sowie Änderung des Gefäßtonus. Darüber hinaus besteht wegen der großen technischen Kompliziertheit keine Möglichkeit, die Herz-Lungen-Maschine in dringenden Fällen zum Patienten zu transportieren.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Hypo- oder Hyperthermie des menschlichen oder tierischen Körpers oder bestimmter Körperteile anzugeben, die unter Bedingungen der Ersten HiKe anwendbar ist, in der flüssige Wärme- oder Kälteträger zur Anwendung gelangen können, die einen äußerst schnellen Wärmeaustausch ermöglicht und eine Selektivhypothermie unter Beibehaltung der Temperatur des restlichen Körpers auf dem erforderlichen Niveau durchzuführen gestattet.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Körper Hohlelemente aufweist, die in einem bestimmten Abstand voneinander angeordnet sind, und daß diese Hohlelemente an der der zu behandelnden Körperfläche zugewandten Seite Öffnungen und Vorsprünge besitzen und der zu behandelnden Körperoberfläche angepaßt sind. ^r
Durch die Anordnung von der zu behandelnden Körperoberfläche angepaßten Hohlkörpern in bestimmten Abständen voneinander und deren Ausgestaltung mit Öffnungen und Vorsprüngen an der der zu behandelnden Körperfläche zugewandten Seite

ίο ist ein gleichmäßiger, schneller und ungehinderter Zu- und Abzug des Wärmeträgers mit im wesentlichen gleicher Strahllänge gewährleistet, wodurch die gewünschte Temperatur sehr viel schneller erzielt wird, was wiederum einen geringeren Energiebedarf erfordert, so daß die Vorrichtung auch ambulant eingesetzt werden kann.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles einer Vorrichtung zur Hypothermie oder Erwärmung des Gehirns eines Mensehen unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine im wesentlichen aus Röhren bestehende Vorrichtung zur Hypothermie oder Erwärmung des Gehirns eines Menschen durch die Schädeldecke in Seitenansicht,

F i g. 2 ein ähnliches Ausführungsbeispiel der Vor-

..... richtung mit einem durch zwei parallele, der'Körperform angepaßte Kunststoffschalen gebildeten Hohlraum zum Durchlaß des Wärmeträgers in Seitenansieht,

F i g. 3 das Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 mit Anschluß der Vorrichtung an eine Kälte- bzw. Wärmequelle und einer Apparatur zur selbsttätigen Regelung des Kühlungs- bzw. Erwärmungsvorganges.

Die Vorrichtung zur Hypothermie oder Erwärmung des Gehirns eines Menschen weist erfindungsgemäß Röhren 1 (Fig. 1), eine Sammelleitung2, einen Stutzen 3 und einen der Vorrichtung den Wärmeträger zuführenden Schlauch4 (Fig. 3) auf.

Die dem Kopf zugewandte Seite der Röhren 1 weist Öffnungen S (Fig. 1) zum Austritt des Wärme-. trägers und mehrere Vorsprünge 6 auf, die als Auflageflächen die Einhaltung des gewünschten Abstandes zwischen der inneren Oberfläche der Vorrichtung und der Oberfläche des Kopfes sicherstellen. Die Röhren 1 haben einen bestimmten Abstand voneinander.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel besteht die Vorrichtung im wesentlichen aus zwei parallelen Kunststoff schalen 7,8 (F i g. 2).

Die Vorrichtung ist in gleicher Weise oben mit einem Stutzen 3 für den den Wärmeträger zuführenden Schlauch versehen. Die dem Kopf zugewandte Schale 7 der Vorrichtung weist hier ebenfalls Öffnungen 5 zum Austritt des Wärmeträgers und mehrere Vorsprünge 6 zur Sicherstellung des erforderlichen Abstandes zwischen der inneren Oberfläche der Vorrichtung und der Oberfläche des Kopfes auf. Zum freien Zugang zur Körperoberfläche, zur visuellen Kontrolle derselben sowie zur Wärmeträgerableitung sind bei dieser Vorrichtung Aussparungen 9 vorgesehen.

In der F i g. 3 ist der Anschluß der Vorrichtung zur Hypothermie oder Erwärmung des Gehirns durch die Schädeldecke an eine Kälte- bzw. Wärmequelle und eine Apparatur zur selbsttätigen Regelung des Kühlungs- bzw. Erwärmungsvorganges schematisch dargestellt. Der Schlauch 4 verbindet hierbei über

den Stutzen 3 die Sammelleitung 2 der Vorrichtung mit der den Wärmeträger liefernden Kühlanlage, die hier durch einen Block 10 von thermoelektrischen Halbleiterbatterien gebildet wird. Der Wärmeübertrager, d. h. der Block 10 von Thermobatterien ist mit einer Kreiselpumpe 11 verbunden, die ihrerseits an einen Sammelbehälter 12 für den Wärmeträger angeschlossen ist. Der als Kühlanlage arbeitende Block 10 von Thermobatterien ist ferner mit einer Apparatur 13 zur selbsttätigen Regelung der Temperatur des Wärmeträgers verbunden. Die Apparatur 13 besteht aus Temperaturgebern, Erregerstufen, Verstärkern und Speiseeinheiten (im Schema nicht angegeben) und steuert die Temperatur des Wärmeträgers bzw. des Kühlmittels.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der Vorrichtung an Hand der F i g. 3 erläutert.

Zur Durchführung einer Hypothermie, z. B. des Gehirns, wird der Kopf des Kranken in dem Sammelbehälter 12 des Wärmeträgers auf eine Abstützung 14 gelegt und die Vorrichtung auf den Kopf aufgesetzt. Der erforderliche Abstand zwischen der Vorrichtung und dem Kopf wird durch die auf der inneren Oberfläche der Vorrichtung befindlichen Vorsprünge 6 sowie eine Halterung 15, die die Vorrichtung in bezug auf den Kopf in beliebiger Stellung anzuordnen er-, möglicht, gewährleistet. Die Vorrichtung ist mittels eines Gelenkes 16 an der Halterung 15 befestigt.

Der Wärmeträger wird durch die Pumpe 11 über ein Rohr der Kühlanlage und dann über den Schlauch 4 den Röhren 1 zugeführt, aus denen der Wärmeträger durch die öffnungen 5 mit der gewünschten Temperatur und dem erforderlichen Druck vorzugsweise senkrecht auf den zu unterkühlenden Körperteil strahlenförmig geleitet wird. Der verbrauchte Wärmeträger läuft durch einen im Sammelbehälter 12 für den Wärmeträger angeordneten Siebfilter 17 und weiter in die Kreiselpumpe 11, die den Wärmeträger dem Block 10 zur Kühlung zuführt. Damit ist der Kreislauf geschlossen.

Mit der Erfindung werden folgende Vorteile erzielt: Es wird eine schnelle Abkühlung oder Erwärmung des Körpers oder Körperteils durch die Außengewebe, z. B. bei der Großgehirnrinde von bis zu 2° C im Laufe von 5 Minuten unter Beibehaltung der Temperatur des übrigen Körpers im gefahrlosen Bereich von 32 bis 35° C erreicht.

Die Bauweise der Vorrichtung ermöglicht eine visuelle Kontrolle der zu behandelnden Körperoberfläche, einen freien Zugang zu derselben und die Durchführung der Hypothermie in beliebiger Lage des Körpers oder Körperteils.

Infolge des vorzüglichen Wärmeaustausches der

ίο erfindungsgemäßen Vorrichtung besitzt der Abkühlungs- bzw. Erwärmungsvorgang nur eine geringe Trägheit. Dadurch wird die Konstruktion einer selbsttätig, zuverlässig und feinstufig arbeitenden Regelung des Abkühlungs- oder Erwärmungsvorganges nach einem angegebenen Programm erleichtert und ein schneller Übergang von der Abkühlung zur Erwärmung und umgekeht sowie eine ständige Einhaltung der Temperatur im angegebenen Bereich ermöglicht. Die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Hypothermie durch die Außengewebe erfordert bei Operationen mit Blutkreislaufeinstellung kein Spenderblut und keine Blutersatzstoffe, wodurch der Aufenthalt der Kranken nach der Operation in der Klinik um 10 bis 12 Tage verkürzt wird.

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung zur Hypo- oder Hyperthermie des menschlichen oder tierischen Körpers oder bestimmter einzelner Körperteile durch das Außengewebe, z. B. des Kopfes, hindurch mittels eines Kälte- oder Wärmeträgers, bestehend aus einem perforierten Körper, der auf den zu behandelnden Körperteil aufgebracht ist und eine Vielzahl von über die Fläche seiner Innenwandung verteilten Öffnungen besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper Hohlelemente (1) aufweist, die in einem bestimmten Abstand voneinander angeordnet sind, und daß diese Hohlelemente (1) an der der zu behandelnden Körperfläche zugewandten Seite Öffnungen (5) und Vorsprünge (6) besitzen und der zu behandelnden Körperoberfläche angepaßt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen