DE60116629T2

DE60116629T2 - Geräte zur verhinderung von hypothermie bei einem säugetier während längerer aussetzung bei extremer kälte

Info

Publication number: DE60116629T2
Application number: DE60116629T
Authority: DE
Inventors: A. Dennis Palo Alto GRAHN; Craig H. Stanford HELLER
Original assignee: Leland Stanford Junior University
Current assignee: Leland Stanford Junior University
Priority date: 2000-06-09
Filing date: 2001-06-07
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2021-06-08
Also published as: IL153324A; WO2001093790A1; ATE315372T1; JP2011206572A; EP1286633B1; EP1286633A4; IL153324A0; AU6681401A; HK1055891A1; DE60116629D1; EP1286633A1; JP2003534872A; AU2001266814B2; CA2411521A1; CA2411521C; HK1055891B

Description

Gebiet der Erfindung
Das Gebiet dieser Erfindung ist die Körperkern-Energieregulierung.
Hintergrund der Erfindung
Wenn der Körper über längere Zeiträume länger kalten Umgebungsbedingungen ausgesetzt ist, kann dies zu einem als Hypothermie bekannten Zustand führen, der sich in einer Reihe von Symptomen manifestieren kann. Das Einsetzen von Symptomen erfolgt gewöhnlich langsam; es ist wahrscheinlich, dass es zu einem allmählichen Verlust an Geistesschärfe und körperlichen Fähigkeiten kommt. Es kann sein, dass sich eine Person, die eine Hypothermie erlebt, in der Tat nicht bewusst ist, dass er oder sie sich in einem Zustand befindet, der eine medizinische Notfallbehandlung erforderlich macht. Symptome schließen ein: Apathie oder Lethargie, Verwirrung, Schläfrigkeit, Verlust an Koordination, bleiche und kalte Haut, Schock, Verlangsamung der Atmung, undeutliche Aussprache, unkontrollierbares Zittern und Schwäche. Solchermaßen kann es signifikante schädliche körperliche und geistige Auswirkungen haben, wenn man länger kalten Umgebungsbedingungen ausgesetzt ist.
Es gibt eine Reihe von Situationen, wo es für eine Person wünschenswert ist, dass sie über längere Zeiträume kalten Umgebungsbedingungen ausgesetzt ist. Zum Beispiel gibt es Berufe, die es erforderlich machen, dass Menschen unter kalten Bedingungen arbeiten, wobei solche Berufe einschließen, aber nicht beschränkt sind auf: Berufe, die es erforderlich machen, längere Zeit unter Wasser zu verbringen, Berufe, die es erforderlich machen, längere Zeit in kalten Klimazonen im Freien zu verbringen, und dergleichen.
Solchermaßen besteht ein großes Interesse an der Entwicklung einer Technologie, welche die Körperkerntemperatur eines Säugetieres unter kalten Bedingungen über längere Zeiträume auf einem im Wesentlichen konstanten Wert halten kann. Von besonderer Bedeutung wäre die Entwicklung einer solchen Technologie, welche die obigen Ergebnisse in einer Weise erzielen würde, die vom Wirt gut toleriert werden würde, z. B. in einer nicht-invasiven Weise, welche die Fähigkeit des Wirts, verschiedene Aufgaben, z. B. arbeitsbezogene Aufgaben, zu erledigen, nicht wesentlich beeinträchtigen würde.
Relevante Literatur
Das U.S. Patent Nr. 5,683,438. Siehe auch WO 98/40039. Ebenfalls von Bedeutung sind: Soreide et al. "A non-invasive means to effectively restore normothermia in cold stressed individuals: a preliminary report", J Emerg. Med. (1999 Jul-Aug) 17(4):725-30 und Grahn et al. "Recovery from mild hypothermia can be accelerated by mechanically distending blood vessels in the hand", J. Appl Physiol. (1998) 85(5):1643-8.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es werden Vorrichtungen bereit gestellt, um eine Veränderung der Körperkerntemperatur eines Säugetieres unter kalten Bedingungen zu verhindern. Bei den vorliegenden Verfahren wird zuerst eine Notwendigkeit für eine Wärmeenergiezufuhr in das Säugetier erfasst. Ansprechend auf die Erfassung dieser Notwendigkeit für eine Wärmeenergiezufuhr wird eine Oberfläche eines Teils des Säugetieres unter Unterdruckbedingungen über einen ausreichenden Zeitraum mit einem warmen Temperaturmedium in Kontakt gebracht, um Wärmeenergie in den Körperkern des Säugetieres zu leiten bzw. zuzuführen. Die vorliegenden Vorrichtungen schließen mindestens ein Mittel zum Erfassen einer Notwendigkeit für eine Wärmeenergiezufuhr und ein Mittel ein, um unter Unterdruckbedingungen eine Oberfläche des Säugetieres mit einem warmen Temperaturmedium in Kontakt zu bringen. Die Vorrichtungen finden Verwendung bei einer Reihe von Anwendungen und sind besonders für eine Verwendung geeignet, um die Körperkerntemperatur eines Säugetieres über einen längeren Zeitraum im Wesentlichen konstant zu halten.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die 1 bis 6 liefern verschiedene Ansichten einer Vorrichtung, die verwendet werden kann, um die vorliegenden Verfahren durchzuführen.
BESCHREIBUNG DER SPEZIFISCHEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es werden Vorrichtungen bereit gestellt, um eine Veränderung der Körperkerntemperatur eines Säugetieres unter kalten Bedingungen zu verhindern. Bei den vorliegenden Verfahren wird zuerst eine Notwendigkeit für eine Wärmeenergiezufuhr in das Säugetier erfasst. Ansprechend auf die Erfassung dieser Notwendigkeit für eine Wärmeenergiezufuhr wird eine Oberfläche eines Teils des Säugetieres unter Unterdruckbedingungen mit einem warmen Temperaturmedium über einen ausreichenden Zeitraum in Kontakt gebracht, um Wärmeenergie in den Körperkern des Säugetieres zu leiten bzw. zuzuführen. Die vorliegenden Vorrichtungen schließen mindestens ein Mittel zum Erfassen einer Notwendigkeit für eine Wärmeenergiezufuhr und ein Mittel ein, um unter Unterdruckbedingungen eine Oberfläche des Säugetieres mit einem warmen Temperaturmedium in Kontakt zu bringen. Die Vorrichtungen finden Verwendung bei einer Reihe von Anwendungen und sind besonders geeignet für eine Verwendung, um die Körperkerntemperatur eines Säugetieres im Wesentlichen konstant zu halten, wenn es über einen längeren Zeitraum dauerhaft kalten Bedingungen ausgesetzt ist. Bei der weiteren Beschreibung der vorliegenden Erfindung werden die Vorrichtungen ausführlicher erörtert, gefolgt von einem Überblick über repräsentative Anwendungen, bei denen die Vorrichtungen Verwendung finden.
Bevor die vorliegende Erfindung weiter beschrieben wird, soll klar sein, dass die Erfindung nicht auf die unten beschriebenen speziellen Ausführungsformen der Erfindung beschränkt ist, da an den speziellen Ausführungsformen Veränderungen vorgenommen werden können und noch immer unter den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen. Es soll auch klar sein, dass die verwendete Terminologie zum Zweck einer Beschreibung von speziellen Ausführungsformen dient und nicht einschränkend sein soll. Statt dessen wird der Umfang der vorliegenden Erfindung durch die beigefügten Ansprüche festgelegt.
In dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen schließen die Singularformen 'ein', 'eine' und 'der', 'die', 'das' eine Bezugnahme auf den Plural ein, sofern es nicht der Zusammenhang deutlich anders diktiert. Falls nicht anders definiert, haben alle hier verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe dieselbe Bedeutung, mit der sie gewöhnlich von einem Durchschnittsfachmann auf dem Fachgebiet, zu dem diese Erfindung gehört, verstanden werden.
Wie oben zusammengefasst, stellt die vorliegende Erfindung Verfahren bereit, um eine Veränderung der Körperkerntemperatur eines Säugetieres unter kalten Bedingungen zu verhindern. Spezieller verhindern die vorliegenden Verfahren, dass es unter kalten Bedingungen zu einer signifikanten Abnahme der Körperkerntemperatur eines Säugetieres kommt. Mit einer "signifikanten Abnahme" ist eine Abnahme der Hirntemperatur in einer Größenordnung von mindestens etwa 1, gewöhnlich mindestens etwa 1,5, und noch gewöhnlicher mindestens etwa 2°C gemeint. Bei vielen Ausführungsformen, wie unten ausführlicher beschrieben, sind die vorliegenden Verfahren Verfahren, um die Körperkerntemperatur eines Säugetieres unter kalten Bedingungen über einen längeren Zeitraum auf einem im Wesentlichen konstanten Wert zu halten. Mit "auf einem im Wesentlichen konstanten Wert halten" ist gemeint, dass sich die Körperkerntemperatur des Säugetieres während des längeren Zeitraums nicht mehr als um einen unwesentlichen Betrag verändert, wobei mit einem "unwesentlichen Betrag" ein Betrag in dem Bereich gemeint ist, der zwischen etwa 0,2 bis 5,0, gewöhnlich etwa 0,5 bis 4,0 und gewöhnlicher etwa 1,0 bis 2,0°C liegt. Die vorliegenden Verfahren sind zur Verwendung unter kalten Umgebungsbedingungen vorgesehen. Mit "kalten Umgebungsbedingungen" sind Bedingungen gemeint, die in einem Säugetier Hypothermie erzeugen, d.h. Hypothermie erzeugende Bedingungen, wenn ein Säugetier den Bedingungen über mindestens etwa 5 min, gewöhnlich mindestens etwa 60 min ausgesetzt ist. Die Temperatur der Bedingungen kann in Abhängigkeit von der Art der Bedingungen, z. B. in Luft, unter Wasser, usw. schwanken, wird jedoch weniger als etwa 30°F (–1°C), gewöhnlich weniger als etwa 25°F (–4°C) und gewöhnlicher weniger als 20°F (–7°C) betragen.
Bei der Ausführung der vorliegenden Verfahren besteht der erste Schritt darin, bei dem Säugetier eine Notwendigkeit für eine Zufuhr von Wärmeenergie zu erfassen. Spezieller besteht der erste Schritt darin, bei dem Säugetier einen Bedarf für eine Zufuhr von Wärmeenergie zu erfassen, um eine Abnahme der Körperkerntemperatur des Säugetieres zu verhindern. Diese Notwendigkeit für eine Wärmeenergiezufuhr kann unter Verwendung eines beliebigen zweckmäßigen Protokolls erfasst werden. Ein zweckmäßiges Protokoll besteht darin, bei dem Säugetier einen Wärmeregulierungs- bzw. Wärmeregulationsfehler zu erfassen. Mit Wärmeregulierungsfehler ist ein Fehler bei der Wärmeregulierung des Säugetieres gemeint, so dass bei dem Säugetier als Reaktion auf den Fehler verschiedene physiologische Veränderungen auftreten. Der Wärmeregulierungsfehler kann erfasst werden, indem man eine oder mehrere der mit dem Fehler verbundenen physiologischen Veränderungen erfasst. Physiologische Veränderungen von Interesse schließen ein: Temperaturänderung, Gefäßverengung bzw. Vasokonstriktion, Blutdruckveränderung, Zitteraktivität und dergleichen. In diesem Teil der beanspruchten Verfahren ist ein Datenverarbeitungsschritt enthalten, um die Wärmeenergienotwendigkeitsdaten zu verarbeiten und ansprechend darauf den Kontakt mit dem warmen Temperaturmedium zu aktivieren (wie unten ausführlicher beschrieben wird), z. B. einen Schritt einer Verwendung einer Rechnereinrichtung, die den Kontakt der Wärmeaustauschoberfläche mit dem warmen Temperaturmedium steuert.
Im Anschluss an eine Erfassung der Notwendigkeit für eine Wärmeenergiezufuhr wird Wärmeenergie in den Körperkern des Säugetieres zugeführt. Mit Körperkern ist der innere Körperbereich oder Teil des Säugetieres gemeint, im Gegensatz zur Oberfläche des Säugetiers. Beim Leiten oder Zuführen von Wärmeenergie oder Wärme in den Körperkern des Säugetieres wird eine Oberfläche des Säugetieres unter Unterdruckbedingungen über einen ausreichenden Zeitraum mit einem warmen Temperaturmedium in Kontakt gebracht, um den gewünschten Betrag an Wärmezufuhr zu erreichen. Die Oberfläche, die mit dem warmen Temperaturmedium in Kontakt gebracht wird, ist im Allgemeinen eine Wärmeaustauschoberfläche, die als wärmeaustauschmittel zwischen dem Körperkern und der Umgebung des Säugetieres dient. Wärmeaustauschoberflächen, die mit den vorliegenden Verfahren von Interesse sind, schließen diejenigen ein, die man in den verschiedenen Bereichen des Säugetieres findet, z. B. die Arme, Beine, Handflächen, Sohlen, Kopf, Gesicht, Ohren und dergleichen.
Mit Unterdruckbedingungen ist ein Druck gemeint, der unter den speziellen Bedingungen, unter denen das Verfahren durchgeführt wird, niedriger ist als Umgebungsdruck, z. B. auf Meereshöhe 1 atm. Die Größe der Verringerung des Drucks gegenüber dem Umgebungsdruck unter den Unterdruckbedingungen beträgt im Allgemeinen mindestens etwa 10 mm Hg, gewöhnlich mindestens etwa 20 mm Hg, und gewöhnlicher mindestens etwa 35 mm Hg, wobei die Größe der Verringerung bis zu 85 mm Hg oder mehr betragen kann, jedoch typischerweise etwa 60 mm Hg nicht übersteigt und gewöhnlich etwa 50 mm Hg nicht übersteigt. Wenn das Verfahren auf oder etwa auf Höhe des Meeresspiegels durchgeführt wird, liegt der Druck unter Unterdruckbedingungen im Allgemeinen im Bereich von etwa 740 bis 675 mm Hg, gewöhnlich etwa 730 bis 700 mm Hg, und gewöhnlicher etwa 725 bis 710 mm Hg.
Wie oben erwähnt, wird die Oberfläche des Säugetieres unter den Unterdruckbedingungen mit einem warmen Temperaturmedium in Kontakt gebracht. Mit einem warmen Temperaturmedium ist ein Medium gemeint, das eine Temperatur besitzt, die ausreicht, um für die geforderte oder gewünschte Körperkernwärmeenergiezufuhr oder -einleitung zu sorgen. Die Art des Mediums kann variieren, wobei das Medium in Abhängigkeit von der speziellen Vorrichtung, die verwendet wird, um die vorliegenden Verfahren auszuführen, ein temperaturgesteuertes festes Material, z. B. eine Heizdecke, eine Flüssigkeit oder ein Gas sein kann. Die Temperatur des warmen Temperaturmediums kann variieren. Das warme Temperaturmedium besitzt im Allgemeinen eine Temperatur im Bereich von etwa 40 bis 52, gewöhnlich von etwa 42 bis 50 und gewöhnlicher von etwa 44 bis 48°C.
Der Kontakt wird über einen Zeitraum aufrecht erhalten, der ausreichend ist, damit der gewünschte Betrag an Körperkernwärmeenergiezufuhr oder -einleitung stattfindet. Solchermaßen wird der Kontakt im Allgemeinen über mindestens etwa 1 min, gewöhnlich mindestens etwa 2 min und gewöhnlicher mindestens etwa 3 min aufrecht erhalten, wobei der Kontakt bis zu 10 Stunden oder länger aufrecht erhalten werden kann, jedoch im Allgemeinen nicht länger als 1 Tag aufrecht erhalten wird und gewöhnlich nicht länger als 1 Std. aufrecht erhalten wird.
Bei der Ausführung der vorliegenden Verfahren können die Unterdruckbedingungen während des Kontakts statisch/konstant oder veränderlich sein. So wird bei gewissen Ausführungsformen der Unterdruck während des Kontakts der Oberfläche mit dem warmen Temperaturmedium bei einem konstanten Wert gehalten. Bei noch anderen Ausführungsformen wird der Unterdruckwert während des Kontakts verändert, z. B. Schwankungen unterworfen. Dort, wo der Unterdruck verändert oder Schwankungen unterworfen wird, kann die Größe der Druckänderung während eines gegebenen Zeitraums verändert werden, kann im Bereich von etwa –85 bis 40 mm Hg liegen, gewöhnlich von etwa –40 bis 0 mm Hg, wobei die Periodizität der Schwankung im Bereich von etwa 0,25 s bis 10 min, gewöhnlich von etwa 1 s bis 10 s liegt.
Bei der Ausführung der vorliegenden Verfahren können die Unterdruckbedingungen unter Verwendung eines beliebigen zweckmäßigen Protokolls bereit gestellt werden. Bei vielen Ausführungsformen werden die Unterdruckbedingungen bereit gestellt, indem ein Teil des Säugetieres, der die Ziel-Oberfläche einschließt, die mit dem warmen Temperaturmedium in Kontakt gebracht werden soll, in einer geschlossenen bzw. abgedichteten Hülle eingeschlossen wird, wobei dann der Druck in der geschlossenen Hülle verringert wird, wodurch für die geforderten Unterdruckbedingungen gesorgt wird. Derjenige Teil, der in der geschlossenen Hülle eingeschlossen wird, ist ein Teil des Säugetieres, der die Ziel-Wärmeaustauschoberfläche einschließt, und ist daher bei vielen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein Glied. Solchermaßen ist der Teil, der abgedichtet wird, bei vielen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein Arm oder Bein oder mindestens ein Teil davon, z. B. Hand oder Fuß. Die Art der Hülle wird in Abhängigkeit von der Art des zu umschließenden Gliedes variieren, wobei repräsentative Hüllen Handschuhe, Schuhe/Stiefel oder Ärmel bzw. Manschetten einschließen, wobei der/die letztere oben ausführlicher in Verbindung mit der Beschreibung der repräsentativen Vorrichtungen beschrieben wird, die verwendet werden können, um die vorliegende Erfindung auszuführen.
Die Größe der Körperkernwärmeenergiezufuhr, die während der Ausführung der Verfahren erreicht wird, kann variieren und ist ausreichend, um die Körperkerntemperatur des Säugetieres auf einem im Wesentlichen konstanten Wert zu halten. Bei vielen Ausführungsformen beträgt die Größe der Wärmezufuhr im Allgemeinen mindestens etwa 0,5 Kcal/min, gewöhnlich mindestens etwa 1 Kcal/min und gewöhnlich mindestens etwa 1,5 Kcal/min, wobei die Größe bis zu 50 Kcal/min oder mehr betragen kann, jedoch im Allgemeinen etwa 30 Kcal/min nicht übersteigt und gewöhnlich etwa 15 Kcal/min nicht übersteigt. Der Zeitraum, über den die Wärme in den Körperkern zugeführt wird, kann variieren, liegt jedoch typischerweise im Bereich von etwa 1 min bis 24 Std., gewöhnlich von etwa 2 min bis 10 Std. und gewöhnlicher von etwa 2 min bis 5 Std.
Bei den vorliegenden Verfahren können die oben beschriebenen Schritte über einen beliebigen gegebenen Zeitraum ein einziges Mal oder mehrere Male ausgeführt werden, d.h. sie können während eines gegebenen Zeitraums ein Mal oder während eines gegebenen Zeitraums schrittweise 2 oder mehr Male ausgeführt werden. Dort, wo die obigen Schritte während eines gegebenen Zeitraums oder einer gegebenen Zeitdauer zwei oder mehr Male ausgeführt werden, können die mehreren Erfassungsschritte die Form einer Überwachung des Benutzers während des Zeitraums in einer im Wesentlichen kontinuierlichen weise annehmen, so dass die Notwendigkeit für eine Wärmeenergiezufuhr in Abhängigkeit von der Zeit in einer im Wesentlichen kontinuierlichen Weise erfasst wird.
Die vorliegenden Verfahren sind zur Verwendung mit einer Reihe von Säugetieren geeignet. Säugetiere von Interesse schließen ein, sind jedoch nicht beschränkt auf: Tiere im Rennsport, z. B. Pferde, Hunde, usw., Arbeitstiere, z. B. Pferde, Ochsen usw., sowie Menschen. Bei den meisten Ausführungsformen sind die Säugetiere, an denen die vorliegenden Verfahren ausgeführt werden, Menschen.
VORRICHTUNGEN
Im Allgemeinen kann jede beliebige Vorrichtung verwendet werden, die in der Lage ist zum: Erfassen eines Bedarfs für eine Wärmeenergiezufuhr, Erreichen eines Unterdrucks und Erreichen eines Kontakts eines warmen Temperaturmediums mit der Ziel-Wärmeaustauschoberfläche über den geforderten Zeitraum. Die bei den vorliegenden Verfahren verwendeten Vorrichtungen schließen ein Sensorelement zur Erfassung einer Notwendigkeit für eine Wärmeenergiezufuhr ein. Dieses spezielle Sensorelement kann in Abhängigkeit davon, wie die Notwendigkeit erfasst wird, variieren. Zum Beispiel findet dort, wo die Notwendigkeit erfasst wird, indem ein Wärmeregulierungsfehler erfasst wird, wie er sich durch das Erscheinen einer Vasokonstriktion bzw. Gefäßverengung zeigt, ein Wärmesensor Verwendung. Andere Erfassungsvorrichtungen von Interesse schließen ein, sind jedoch nicht beschränkt auf: Drucksensor, EMG, Thermometer, und dergleichen. Die Vorrichtungen schließen auch im Allgemeinen ein Erfassungselement ein, um zu erfassen, wann keine Wärmeenergiezufuhr mehr erforderlich ist, um die Körperkerntemperatur des Säugetieres aufrechtzuerhalten, wobei dieses Erfassungselement häufig dasselbe wie das Element zur Erfassung der Notwendigkeit für eine Wärmeenergiezufuhr ist.
Die vorliegenden Vorrichtungen schließen auch ein Unterdruckelement ein, um die Unterdruckumgebung an der Ziel-Wärmeaustauschoberfläche bereit zu stellen. Bei vielen Ausführungsformen schließt dieses Mittel zur Bereitstellung einer Unterdruckumgebung ein Dichtelement ein, um ein Glied des Säugetieres in einer eingeschlossenen Umgebung abzudichten, in der Unterdruckbedingungen erzeugt werden können. Repräsentative Einschlussmittel oder Dichtelemente schließen Ärmel, Stiefel/Schuhe, Handschuhe, usw. ein, die in funktionaler Beziehung mit einem einen Unterdruck erzeugenden Mittel, z. B. ein Vakuum, stehen, das imstande ist, in der verschlossenen Hülle eine Unterdruckumgebung zu erzeugen, wie oben beschrieben. Das einen Unterdruck hervorrufende Element kann in einer Reihe von verschiedenen Weisen aktiviert werden, einschließlich durch motorgetriebene Ansaugung, durch ein System von Ventilen und Pumpen, die durch Bewegung des Säugetieres bewegt werden, in einer Weise, die ausreicht, um in der verschlossenen Umgebung einen Unterdruck zu erzeugen, usw..
Wie oben erwähnt, schließen die vorliegenden Vorrichtungen auch ein Element ein, um die Wärmeaustauschoberfläche mit dem warmen Temperaturmedium in Kontakt zu bringen. Repräsentative Mittel, um die Oberfläche mit einem Aufwärmmedium in Kontakt zu bringen, schließen ein: Heizdecken, Warmwassereintauchmittel, Aufwärmgasmittel, usw.. Bei vielen Ausführungsformen schließt die Vorrichtung weiter ein Mittel zum Erzeugen des warmen Temperaturmediums ein, wobei dieses Mittel in Abhängigkeit von der Art des warmen Temperaturmediums variieren kann. Dort, wo das warme Temperaturmedium eine Heizdecke ist, deren Temperatur durch Aktivierung von Widerstandsheizelementen in der Decke verändert wird, ist zum Beispiel dieses Mittel zum Erzeugen eines warmen Temperaturmediums ein Mittel zur Lieferung von elektrischem Strom zur Heizdecke. Dort, wo das warme Temperaturmedium ein warmes Gas ist, z. B. Luft, ist das Mittel zum Erzeugen des warmen Mediums alternativ ein Mittel zum Erwärmen oder Erhitzen des Gases, z. B. ein Mikroofen, und dergleichen.
Eine repräsentative Vorrichtung, die ohne weiteres zur Verwendung bei den vorliegenden Verfahren angepasst werden kann, ist diejenige, die im U.S. Patent Nr. 5,683,438 beschrieben ist. Bei gewissen Ausführungsformen sind die Vorrichtungen Anpassungen von denjenigen Vorrichtungen, die in der U.S. Patentanmeldung Nr. 09/839,590 beschrieben sind.
Die 1 bis 6 liefern verschiedene Ansichten einer anderen Ausführungsform einer Vorrichtung, die verwendet werden kann, um die vorliegende Erfindung auszuführen. Die Merkmale des in den 1 bis 6 dargestellten, AVACore Technologies, Inc. (Palo Alto, Kalifornien) gehörenden Systems werden zur Ausführung der hier beschriebenen Methodiken bevorzugt. Das beschriebene System enthält eine Unterdruckkammer, in der einer menschlichen Person Wärmeenergie zugeführt oder von ihr abgeführt werden soll. Eine verbesserte Schnittstelle zwischen der Kammer und ihrer äußeren Umgebung wird bereit gestellt.
Aquarius, Inc. (Scottsdale, AZ) produziert ein System, das zur Verwendung bei dem (den) genannten Verfahren verwendet oder in verschiedener Weise abgewandelt werden kann. Jedoch verwendet dieses System eine "harte" Dichtungs-Grenzfläche mit einem Benutzer. Das hier beschriebene System kann eine "weiche" Dichtung verwenden. Eine "harte" Dichtung ist gekennzeichnet als eine, die dazu bestimmt ist, ein Entweichen von Luft an der von ihr bereit gestellten Grenze vorbei ganz zu vermeiden. In der Theorie wird eine "harte" Dichtung eine einzige Evakuierung der Unterdruckkammer zur Verwendung bei den Verfahren erlauben. In der Praxis kann jedoch eine "harte" Dichtung eine Knebelwirkung erzeugen. Auch wird jegliche Unfähigkeit, eine vollständige Abdichtung aufrechtzuerhalten, in einem System problematisch sein, das so viel fordert.
Eine "weiche" Dichtung, wie hier beschrieben, ist gekennzeichnet als eine, die an einer Benutzer/Dichtungs-Grenzfläche eine ungefähre oder unvollkommene Abdichtung bereit stellt. Eine solche Dichtung kann in ihrer Grenzfläche mit einem Benutzer nachgiebiger sein. In der Tat kann eine solche Dichtung ansprechend auf eine Benutzerbewegung an der Benutzer/Dichtungs-Grenzfläche etwas Luft entweichen oder durch lassen. In einem zur Verwendung mit einer weichen Dichtung bestimmten Unterdrucksystem wird ein Regler oder ein anderer Rückkopplungsmechanismus/Rückkopplungsroutine bewirken, dass eine Vakuumpumpe, ein Vakuumerzeuger, ein Gebläse oder irgendein solcher anderer Mechanismus, der zum Anlegen eines Vakuums imstande ist, anspricht und so viel Luft abführt, wie notwendig ist, um den Druck in der Kammer zu stabilisieren, wobei sie auf den gewünschten Pegel zurück gebracht wird. Eine aktive Steuerung des Unterdrucks in Echtzeit oder in vorbestimmten Intervallen in Verbindung mit einer "weichen" Dichtung liefert einen signifikanten Vorteil gegenüber einem System mit "harter" Dichtung, das sich darauf verlässt, einfach ein Vakuum anzulegen, mit der Hoffnung, dasselbe aufrechtzuerhalten.
Ein weiterer Nachteil gegenüber dem Aquarius-System hat mehr mit der Dichtungs-Konfiguration als ihrer Sperrfunktion zu tun. Der Eintritt und Austritt aus der Aquarius-Dichtung ist schwierig. Egal ob in der Funktion "hart" oder "weich", sorgt das vorliegende System für eine zweiseitige Dichtungs-Konfiguration. Deren Bedeutung wird im Hinblick auf die nachfolgenden Figuren und den nachfolgenden Beschreibungstext besser ersichtlich.
Die 1 und 2 liefern ein perspektivische Vorder- und Rückseitenansicht eines Unterdruckwärmeaustauschmoduls (100). 3 liefert eine auseinandergezogene Ansicht desselben. Die in den Figuren nicht dargestellten Systemkomponenten schließen eine Wärmesteuerungs- oder Perfusionseinheit ein. Eine solche Einheit kann angepasst werden, um einen Strom von heißen Austauschmedien, wie Wasser mit erhöhten Temperaturen, abgesenkten Temperaturen oder beidem bereit zu stellen. Weiter sind eine Vakuum-Quelle und ein Vakuum-Regler, die optional mit dem Modul (100) verwendet werden, nicht dargestellt. Eine beliebige Art von Vakuum-Quelle oder Regler/Steuermechanismus kann mit dem Modul (100) verwendet werden, wie für einen Fachmann ersichtlich wäre. Diese Komponenten arbeiten zusammen, um während des Gebrauchs innerhalb des Moduls (100) einen Druck zwischen etwa 20 und 25 Inches H₂O und Temperaturen zwischen etwa 19 und 22°C für eine Körperkernabkühlung oder Temperaturen zwischen etwa 40 und 45°C für eine Körperkernerwärmung aufrechtzuerhalten.
Wie dargestellt, schließt das Modul (100) ein eine Unterdruckkammer (104) begrenzendes Gehäuse (102), ein Wärmeaustauschelement (106) und eine weiche, von Dichtungsrahmenelementen (110) gehaltene zweiseitige Dichtung (108) ein.
Das Gehäuse (102) kann aus einem Deckel (112) und einem Unterteil (114) bestehen. Die Unterdruckkammer (104) ist vorzugsweise zwischen dem Wärmeaustauschelement (106) und dem Deckel (112) vorgesehen. Die dargestellte Ausführungsform ist angepasst, um zur Hand eines menschlichen Benutzers zu passen. Die Kammer (104) ist vorzugsweise konfiguriert, um zu einer menschlichen Hand mit beliebiger Größe zu passen. Um für eine raumsparendere Packung zu sorgen, kann sie jedoch bevorzugter so bemessen sein, dass sie zu 95 % von menschlichen Handgrößen passt. Alternativ kann sie für speziellere Gruppen, wie Kinder, bemessen sein. Es wird auch ins Auge gefasst, dass das Gehäuse konfiguriert werden kann, um zu einem menschlichen Fuß zu passen, da die Unterseite eines Fußes ebenfalls wirkungsvoll als Wärmeaustauschoberfläche benutzt werden kann.
Das Gehäuse (102) kann aus mehreren Teilen konstruiert sein, einschließlich einer Stirnkappe (116), wie dargestellt, oder es kann als einheitliche Konstruktion bereit gestellt werden. Die Kappe (116) ist dargestellt als Öffnungen (118) enthaltend. Eine erste Öffnung kann zur Verbindung mit einer Vakuum-Quelle verwendet werden, während die zweite für ein Vakuum-Messgerät genutzt werden kann. Selbstverständlich ist eine alternative Öffnungspositionierung ebenfalls möglich.
Vorzugsweise ist das Gehäuse (102) aus Kunststoff hergestellt. Am besten sind das Material und die Gestaltung von mindestens einem Teil des Moduls (100) derart, dass das Gehäuse (102) durch Vakuumformtechniken erzeugt werden kann.
Dort, wo als Deckel (112) und Unterteil (114) getrennte Teile verwendet werden, können sie durch Schraubenlöcher (120) mechanisch aneinander befestigt werden. In einem solchen Fall kann eine Dichtung oder Nahtabdichtung verwendet werden, um den Umfang des Gehäuses (102) abzudichten.
Die Bereitstellung eines Deckels (112) und eines Unterteils (114) oder Wärmeaustauschelements (106), die sich trennen lassen, liefert vorteilhaft einen Zugang, um das Modul (100) nach dem Gebrauch zu reinigen. Jedoch wird ins Auge gefasst, dass der Ober- und Unterteil des Moduls zusammengeschweißt werden, zum Beispiel durch Ultraschall-Schweißen, chemisches Verbinden oder auf andere Weise. Wie oben angemerkt, wird auch ins Auge gefasst, dass das Gehäuse (102) als ein einziges Teil bereit gestellt werden kann.
Ungeachtet der Konstruktion, der Abmessungen oder des Gesamterscheinungsbildes des Gehäuses (102) begrenzt es einen Kammerteil (104). Eine Wärmeaustauschoberfläche (102) zur Abgabe oder Annahme einer Wärmelast aus einem Benutzer begrenzt ebenfalls einen Kammerteil (104). Ein Benutzer kann mit der Wärmeaustauschoberfläche (122) direkt in Kontakt treten. Alternativ kann ein Benutzer einen Handschuh oder eine Socke tragen oder andere prophylaktische Maßnahmen ergreifen. Die Wärmeaustauschoberfläche (122) kann durch ein vom Wärmeaustauschelement (106) getrenntes Element bereit gestellt werden, wie durch eine Zwischenlage aus Folie, metallisiertem Mylar oder einem anderen Material.
Das Wärmeaustauschelement (106) ist vorzugsweise aus Aluminium oder einem anderen hochgradig wärmeleitenden Material hergestellt. Es kann mit einer Peltier-Vorrichtung, einer Trockenmittel-Kühlvorrichtung oder einer endothermen oder exothermen chemischen Reaktion in Verbindung stehen, um für eine Temperaturänderung zu sorgen. Bevorzugter steht das Wärmeaustauschelement (106) jedoch in Verbindung mit einem Einlass und einem Auslass (124), um hinter der Wärmeaustauschoberfläche (122) Platz für einen Strom von Perfusionsflüssigkeit zu bieten. Gekühltes oder erwärmtes Wasser kann verwendet werden, um die Kontaktoberfläche des Elements auf einer gewünschten Temperatur zu halten. Optimal lässt man Perfusionsfluid durch eine Reihe von Spitzkehren in einem Hohlraum (126) zwischen dem Element (106) und dem Unterteil (114) laufen.
Ein hinterer Teil des Gehäuses (102) und des Wärmeaustauschelements (106) können durch eine Platte (128) bereit gestellt werden. Wie dargestellt, kann dieser Teil die Bereitstellung eines Einlasses und eines Auslasses (124) zum Wärmeaustauschhohlraum (126) und eine Öffnung (130) zur Kammer (104) einschließen. Eine bevorzugte Art und Weise zum Konstruieren einer Dichtung (108) wird in Verbindung mit der Platte (128) offenbart.
Ansichten, die bevorzugte geometrische Aspekte der Dichtung (108) ausführlich zeigen, sind in den 4, 5 und 6 dargestellt. 4 zeigt eine Stirnseitenansicht der Dichtung (108). Vorzugsweise weisen mindestens Teile der Dichtung (108) eine ovalisierte Form auf. Eine elliptische Form kann bevorzugt werden. Eine runde Form kann ebenfalls verwendet werden. Noch weiter wird zumindest für die Taillenöffnung (136) der Dichtung (108) eine Form bevorzugt werden, die eine Hauptachse (132) und eine Nebenachse (134) aufweist. Eine ovalisierte Form entspricht ungefähr der Form des Handgelenks oder Unterarms eines Benutzers. Eine Form mit einer Hauptachse (132) und einer Nebenachse (134) wird auch an der Kammeröffnung (130) und einer Dichtungsöffnung (138) bevorzugt werden. Dies wird dazu beitragen, Platz für den Eintritt und Austritt einer Hand in das/aus dem Modul (100) zu schaffen. Es wird auch die Konstruktion eines Dichtungs-Gewebes (140) vereinfachen.
Egal, ob für die Dichtung (108) ovalisierte Merkmale verwendet werden, oder nicht, wird sie ungefähr wie eine Eieruhr geformt sein. Die Dichtung (108) wird am stärksten einer Eieruhr ähneln, wenn die Öffnungen (130), (136) und (138) rund sind. Wenn eine Ovalisierung verwendet wird, zeigen verschiedene projizierte Ansichten der Dichtung (108) – wie in 5 für den Schnitt entlang der Linie A-A und in 6 für den Schnitt entlang der Linie B-B gesehen – eine Eieruhrform.
Selbstverständlich können die dargestellten Formen anders als durch "Eieruhr"-Formen charakterisiert werden. Zum Beispiel können Dichtungsprofile (108) als hyperbolisch oder parabolisch angesehen werden. Weiter können bei der Herstellung der Dichtung (108) einfache gerundete oder halbkreisförmige Querschnitte verwendet werden. Weiter können begradigte Querschnitte verwendet werden, speziell zwischen den Öffnungen (130) und (138) und der Taille (136).
Was auch immer der Fall ist, soll im Modul (100) eine zweiseitige Dichtung verwendet werden, mit äußeren Öffnungen von größeren Abmessungen als denjenigen der inneren Öffnung. Diese Geometrie liefert Schrägen oder Übergangsquerschnitte für den Gliedmaßeneintritt und -austritt. Diese Merkmale tragen dazu bei, die Dichtungsgrenzfläche oder Dichtungstaille (136) ausreichend weit zu dehnen, um eine Hand oder einen Fuß sowohl zum Einführen in das und zur Entnahme aus dem Modul (100) hindurchzuführen.
Die Materialauswahl ist bei der Bereitstellung einer solchen Dichtung wichtig. Natürlich muss das Material dehnfähig sein. Weiter sollte es eine bedeutende Sperre für einen Luftstrom bereit stellen. Um jedes dieser Kriterien zu erfüllen, hat sich von Malden Mills (Malden MA) verfügbares Lycra mit Urethanunterlage als wirkungsvoll erwiesen. Jedoch wird noch ins Auge gefasst, dass andere Materialien verwendet werden können. Das Material (oder die Materialien), die für das Gewebe (140) ausgewählt werden, weisen vorzugsweise eine Oberflächenbeschaffenheit auf, die nicht an einem Benutzer haftet, so dass es den Eintritt und Austritt aus dem Modul (100) kompliziert. Die Urethanhaut des genannten Materials weist eine Satin-Oberflächenbeschaffenheit auf. Dies verringert die Reibung mit der Haut und dem Haar eines Benutzers.
Zusätzlich zu einer Bereitstellung einer ausreichenden Dehnung sollte das Dichtungs-Gewebematerial auch ausreichende Festigkeit besitzen, um zu vermeiden, dass es beim Anlegen eines Vakuums zu weit in den Hohlraum (104) gesaugt wird. Im Gebrauch wird die offene Konstruktion der Dichtung (108) dazu führen, dass das einem Teilvakuum innerhalb der Kammer (104) ausgesetzte hohlraumseitige Gewebematerial vom Umgebungsdruck nach innen gedrückt wird. Diese für die Kammerseite der Dichtung beobachtete Selbst-Aufblaserscheinung kann bei einer Bereitstellung einer Dichtungsdurchgängigkeit mit einem Benutzer von Hilfe sein. Wenn sich jedoch zu viel Material nach innen biegt, wird dies zu einer unbequemen oder störenden Verlagerung der Hand oder des Fußes des Benutzers in die Vorrichtung hinein führen. Dementsprechend liefert mit einer richtigen Materialwahl die zur Kammer (104) entgegengesetzte Seite der Dichtung (108) nicht nur einen Übergangsquerschnitt zum Eintritt und Austritt sondern auch ein stabilisierendes Merkmal für die Dichtungsposition.
Die Dichtung (108) wird vorzugsweise von einem Ärmel bzw. einer Manschette gebildet, die hergestellt wird, indem zwei Stücke Gewebematerial (140) dort zusammengenäht werden, wo sie in der Explosionsansicht aus 3 auseinandergebrochen dargestellt sind. Indem man den Ärmel bzw. die Manschette aus zwei oder mehr Teilen herstellt, können mühelos komplizierte Formen erzeugt werden. Um das Ärmel- bzw. Manschetten-Gewebe (140) an Ort und Stelle zu befestigen, um die Dichtung (108) zu bilden, wird es an jedem Ende über Ringe (142) umgeschlagen, wie verschiedentlich dargestellt. Dann wird der hohlraumseitige Ring und das Gewebe in der Öffnung (130) der Platte (128) festgehalten. Die entgegengesetzte Seite des Dichtungs-Gewebes (140) wird zwischen einem äußeren Ring (142) und einem Rückhalteelement (144) festgehalten. Abstandhalter (146) oder äquivalente Strukturen halten die Platte (128) und das Ring-Rückhalteelement (144) auseinander, um die Gesamtlänge der Dichtung (108) festzulegen. Natürlich kann die Länge der Abstandhalter oder der Dichtung verändert werden, ebenso wie die anderen Parameter der Dichtung (108), die einen Sitz bewirken.
In dieser Hinsicht wird festgestellt, dass es wünschenswert sein kann, in einigen Fällen eine längere Gesamtdichtung bereit zu stellen. Eine Vergrößerung der Gesamtlänge sorgt für eine weitere Gestaltungsflexibilität bei der Dichtungsform. Dies kann am besten ausgenutzt werden, indem man die Länge der Taille (134) vergrößert, um einen größeren Oberflächenkontakt der Dichtung mit einem Benutzer bereit zu stellen. Dies kann nützlicherweise jegliche unerwünschten Einschnürungswirkungen vermindern. Außerdem soll ersichtlich sein, dass die Art des für das Dichtungs-Gewebe (140) verwendeten Materials vorteilhafterweise verändert werden kann. Während das genannte Material auf Lycra-Grundlage von isotroper Art ist, kann ein anisotropes Material oder eine anisotrope Wirkung für das Gewebe bevorzugt werden. Das soll heißen, dass eine größere radiale Dehnung des Ärmels bzw. der Manschette wünschenswert sein kann, während eine Längsnachgiebigkeit nicht wünschenswert sein mag. Indem man die Nachgiebigkeit entlang der Achse des Ärmels bzw. der Manschette im Verhältnis zu einer radialen Komponente verringert, wird er/sie beim Anlegen eines Vakuums in einem geringeren Grad dazu neigen, in die Kammer (104) gesaugt zu werden. Für ein sehr hochgradig dehnbares Material wird dies kleinere Dichtungsöffnungen zur Anpassung an dieselbe Population ermöglichen (da sie das Gewebematerial (140) noch immer in radialer Richtung dehnen können und es ausreichend stark zurück kommen lassen können, um eine gewünschte Abdichtung zu bilden), ohne die ganze Gruppe von Vorteilen einzubüßen, welche die beschriebene zweiseitige Dichtung bietet.
Eine solche anisotrope Wirkung kann auf einer Reihe von Wegen erreicht werden. Sie kann erzielt werden, indem man mit dem Gewebe verbundene längs verlaufende Verstärkungselement e) vorsieht. Sie können durch Knüpftechniken, durch Verbinden/Befestigen von Versteifungselementen an der Ärmel- bzw. Manschetten-Oberfläche oder durch andere Mittel eingeschlossen werden, wie für einen Fachmann ersichtlich wären.
Ungeachtet der Einzelheiten der Dichtungskonstruktion, und ob sie verwendet wird, um für eine "harte" oder "weiche" Benutzergrenzfläche zu sorgen, liefert die offenbarte doppelseitige Dichtung eine überlegene Art und Weise zur Ausführung der oben genannten Methodik. Obwohl eine "weiche" zweiseitige Dichtung, wie in den Figuren dargestellt, wegen ihrer Eleganz im Ansatz und ihrer erwiesenen Wirksamkeit bevorzugt wird, könnte manchmal ein "harter" oder komplexerer "weicher" Dichtungsansatz erwünscht sein.
Um die doppelseitige Dichtung in einem "harten" Ansatz zu nutzen, können zusätzliche Kraftmittel vorgesehen sein, um einen Druck um die Dichtungstaille (134) herum aufzubringen. Mechanische Mittel, wie mindestens ein Riemen oder Band oder eine Klemme können verwendet werden. Alternativ kann eine aufblasbare Manschette oder Blasenteile um den Umfang der Dichtung herum verwendet werden. Obwohl die Systemkomplexität aufgrund von Maßnahmen zur Bereitstellung des zusätzlichen Drucks und zur Steuerung desselben durch entweder automatisierte oder manuelle Mittel zunehmen wird, treten gewisse potentielle Vorteile auf. Sie können ein einziges Evakuierungsverfahren für die Kammer (104) ermöglichen, statt sich auf eine konstante oder periodische Wiederherstellung des Vakuums zu verlassen. Sie können auch für eine größere Gestaltungsflexibilität für die Dichtung (108) sorgen. Insbesondere kann durch Bereitstellung einer anderen Variablen zur Ausnutzung bei Gestaltungsentscheidungen eine geringere Betonung auf die Wahl des Gewebematerials oder die Bemessung der Öffnung gelegt werden, da das zusätzliche Kraftausübungsvermögen benutzt werden kann, um die Dichtung im Gebrauch nach Wunsch zu formen. Weiter kann sie es für eine gegebene Konfiguration von harten Elementen, wie denjenigen, die den Dichtungsrahmen (110) bilden, ermöglichen, die Dichtung (108) an einen größeren Bereich von Populationen anzupassen.
Eine zusätzliche Kraftausübung oder Dichtungsformgebung kann auch verwendet werden, um eine komplexere "weiche" Dichtung zu erzeugen als diejenige, die oben beschrieben ist. Wie bei einem "harten" Dichtungs-Ansatz würde dies Gestaltungs- und Sitz-Möglichkeiten eröffnen. Kraftausübungs- oder Dichtungsgestaltungs-Parameter können wieder manuell oder automatisch gesteuert werden. Außer dass bei einer komplexen "weichen" Dichtung die Steuerung des an der Taille (134) angelegten Drucks kalibriert wird, um für ein nachgiebiges Gefühl oder einen nachgiebigen Sitz zu sorgen. Da das Aufbringen von Druck auf die Dichtungsgrenzfläche mit dem Benutzer der einzige Unterschied zwischen einem komplexen "weichen" Dichtungs-Ansatz und einem die doppelseitige Konfiguration ausnutzenden "harten" Dichtungs-Ansatz sein kann, kann dieselbe Vorrichtung konfiguriert werden, um auf beide Weisen zu funktionieren, zum Beispiel indem für eine veränderliche Drucksteuerung gesorgt wird.
Das Unterdruckmittel und das Kontaktmittel für das warme Medium, die oben beschrieben wurden, sind typischerweise aktivierbar, d.h. sie werden von einem Steuermittel ein und aus geschaltet, das die Aktivierung des Unterdruckmittels und des Aufwärmmediums als Reaktion darauf steuert, ob eine Wärmeenergiezufuhr erforderlich ist, um die Körperkerntemperatur des Säugetieres aufrechtzuerhalten. Das Steuermittel ist im Allgemeinen ein Verarbeitungsmittel, das imstande ist, aus dem Erfassungsmittel Ausgabedaten aufzunehmen, d.h. Daten im Hinblick darauf, ob eine Wärmeenergiezufuhr erforderlich ist oder nicht, um die Körperkerntemperatur des Säugetieres aufrechtzuerhalten, die Daten zu verarbeiten, um festzustellen, ob das Unterdruckmittel/Aufwärmmittel aktiviert werden sollte, oder nicht, und um dann diese Komponenten der Vorrichtung entsprechend zu aktivieren.
ANWENDBARKEIT
Wie oben gezeigt, liefern die vorliegenden Verfahren ein Mittel, um die Körperkerntemperatur eines Säugetieres unter kalten Bedingungen auf einem im Wesentlichen konstanten Wert zu halten. Die vorliegenden Verfahren sind imstande, die Körperkerntemperatur eines Säugetieres unter kalten Bedingungen aufrechtzuerhalten, indem Wärmeenergie oder Wärme in den Körperkern eines Säugetieres zugeführt wird, als Reaktion auf eine Erfassung einer Notwendigkeit, dies zu tun, um einen Temperaturabfall in der Körperkerntemperatur eines Säugetieres zu vermeiden. Solchermaßen sind die vorliegenden Verfahren zur Verwendung bei einer Reihe von verschiedenen Anwendungen geeignet, wobei repräsentative Anwendungen die Aufrechterhaltung der Körperkerntemperatur eines Säugetieres auf einem im Wesentlichen konstanten Wert über längere Zeiträume unter kalten Bedingungen einschließen. Solchermaßen erlauben es die vorliegenden Verfahren und Vorrichtungen, dass ein Säugetier über einen längeren Zeitraum in einer kalten Umgebung bleibt, verglichen mit einer Steuerung, z. B. einer gleichermaßen ausgestatteten Person ohne die vorliegenden Verfahren und Vorrichtungen, ohne schädliche Auswirkungen auf die Person. Mit längerem Zeitraum ist eine Zunahme vom mindestens etwa 1,2-fachen, gewöhnlich mindestens etwa 1,5-fachen und gewöhnlicher mindestens etwa 2,0-fachen gemeint. Schädliche Auswirkungen, die durch Verwendung der vorliegenden Verfahren vermieden werden können, schließen ein: Beeinträchtigung der körperlichen Fähigkeit, Beeinträchtigung der geistigen Fähigkeit, usw.. Dementsprechend finden die vorliegenden Verfahren und Vorrichtungen bei Anwendungen Verwendung, wo es wünschenswert ist, dass die Person über längere Zeiträume unter kalten Bedingungen bleibt, z. B. wo Menschen unter kalten Bedingungen arbeiten, z. B. in kaltem Ozeanwasser, in kalten Klimazonen, usw..
Aus den obigen Ergebnissen und der obigen Erörterung ist ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung ein praktisches Mittel zur Aufrechterhaltung der Körperkerntemperatur eines Säugetieres unter kalten Bedingungen liefert. Speziell ist die vorliegende Erfindung ein nicht-invasives, einfach auszuführendes Verfahren und eine leicht zu benutzende Vorrichtung, welche die Körperkerntemperatur des Säugetieres praktisch in einer Art und Weise aufrecht erhält, die für das Säugetier im Wesentlichen nicht störend ist, d.h. in einer Art und Weise, die vom Säugetier gut toleriert und im Wesentlichen nicht bemerkt wird. Vorteile der vorliegenden Verfahren und Vorrichtungen schließen die Fähigkeit ein, den Zeitraum, über den das Säugetier kalten Bedingungen ausgesetzt werden kann, ohne dass es schädliche Auswirkungen erleidet, einschließlich eine körperliche und/oder geistige Behinderung, dramatisch zu verlängern. Solchermaßen finden die vorliegenden Verfahren und Vorrichtungen bei einer Reihe von verschiedenen Anwendungen Verwendung, einschließlich Anwendungen, bei denen sie benutzt werden, um die Gesundheit von Arbeitern und deren Produkt unter kalten Bedingungen zu verbessern, z. B. Arbeitsumgebungen unter Wasser und in kalten Klimazonen. Im Hinblick auf die obige Erörterung und die obigen Ergebnisse ist mühelos ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung einen bedeutenden Beitrag auf dem Fachgebiet darstellt.
Obwohl die vorangehende Erfindung zu Zwecken der Klarheit des Verständnisses durch Darstellungen und Beispiele ziemlich detailliert beschrieben worden ist, ist im Licht der Lehren diese Erfindung für den Durchschnittsfachmann mühelos ersichtlich, dass gewisse Veränderungen und Abwandlungen daran vorgenommen werden können, ohne den Umfang der beigefügten Ansprüche zu verlassen.

Claims

Vorrichtung zum Leiten von Wärmeenergie in den Körperkern eines Säugetieres unter kalten Bedingungen, wobei die genannte Vorrichtung Folgendes umfasst: (a) ein Mittel zum Erfassen einer Notwendigkeit für eine Wärmeenergiezufuhr zu dem genannten Säugetier; (b) eine verschließbare Hülle zum Umschließen eines Teils des genannten Säugetiers; (c) ein Mittel zum Erzeugen von Unterdruckbedingungen in der genannten verschließbaren Hülle; und (d) ein Wärmemittel zum Erzeugen eines warmen Temperaturmediums in der genannten verschließbaren Hülle, um die Körperkerntemperatur des Säugetiers unter kalten Bedingungen in Wasser unter etwa 30°F (–1°C) konstant zu halten.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der genannte Teil des genannten Säugetieres eine Gliedmaße oder ein Teil davon ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die genannte Gliedmaße ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Arm und einem Bein.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das genannte Mittel zum Erfassen einer Notwendigkeit für die Wärmeenergiezufuhr zum genannten Säugetier ein Mittel für den Nachweis eines Wärmeregulationsfehlers in dem genannten Säugetier ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei das genannte Mittel zum Erfassen einer Notwendigkeit für die Wärmeenergiezufuhr zu dem genannten Säugetier ein Vasokonstriktionsnachweismittel ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das genannte Mittel zum Erzeugen eines Unterdrucks in der genannten verschließbaren Hülle einen Unterdruck zwischen etwa –20 und –80 mmHg erzeugen kann.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das genannte Säugetier ein Mensch ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die genannte verschließbare Hülle eine Konfiguration hat, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Ärmel, einem Handschuh und einem Stiefel.