ES2868181T3 - Sistemas para mejorar el sueño - Google Patents

Abstract

Un sistema térmico para mejorar el sueño de un sujeto, comprendiendo el sistema: una unidad de regulador térmico que tiene un alojamiento (101), estando la unidad de regulador térmico configurada para controlar la temperatura de un fluido de transferencia térmica (191); un módulo eléctrico térmico (153, 155, 163) dentro de la unidad de regulador térmico configurado para calentar, enfriar, o calentar y enfriar el fluido de transferencia térmica; un primer depósito de fluido de transferencia térmica dentro de unas tuberías internas (151) del regulador térmico, en donde el primer depósito se configura para ser regulado térmicamente por el módulo eléctrico térmico; un segundo depósito (174, 201) de fluido de transferencia térmica que no está regulado térmicamente por el módulo eléctrico térmico, en donde el segundo depósito se configura como un cartucho extraíble adaptado para acoplarse a la unidad de regulador térmico; una válvula configurada para transferir fluido entre el primer depósito y el segundo depósito para mantener un nivel de fluido de transferencia térmica dentro del primer depósito; un aplicador térmico (300, 402) configurado para llevarse puesto contra la frente de un sujeto sobre la corteza prefrontal y frontal del sujeto, en donde el aplicador térmico se configura para hacer pasar fluido de transferencia térmica desde la unidad de regulador térmico; un controlador (102) dentro de la unidad de regulador térmico configurado para regular la temperatura del fluido de transferencia térmica en función de uno o más perfiles de control térmico para modular el sueño del sujeto controlando una temperatura del aplicador térmico, en donde el controlador se configura para modificar la temperatura del fluido de transferencia térmica a la hora de despertarse para despertar al sujeto; y un arnés para la cabeza (415) para mantener el aplicador térmico en contacto con la región de la cabeza del sujeto sobre la corteza prefrontal y frontal.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistemas para mejorar el sueño

Campo

Los dispositivos y sistemas descritos en el presente documento generalmente se refieren a aparatos (por ejemplo, dispositivos y sistemas) y métodos para potenciar el sueño (incluida la reducción del inicio del sueño y el mantenimiento de la duración del sueño), mejorar, o aumentar el sueño, incluyendo, pero sin limitación, tratar los trastornos del sueño, tal como el insomnio.

Antecedentes

Si bien la interrupción del sueño y las irregularidades, incluyendo el insomnio, son un problema generalizado y extendido, existen pocos sistemas para el tratamiento y/o mejora del sueño. Los sistemas y métodos descritos en el presente documento abordan esta necesidad.

El documento US 5871 526 A divulga un sistema de control de temperatura portátil que comprende una unidad de control de temperatura y al menos una almohadilla corporal terapéutica. El uso previsto del sistema es el tratamiento terapéutico de lesiones deportivas y otras formas de traumatismo, para aliviar el dolor postoperatorio y para controlar la hinchazón, hematomas e ingurgitación. La unidad de control de temperatura comprende: un medio para hacer circular un fluido de control de temperatura a través del sistema de control de temperatura; un medio para enfriar o calentar dicho fluido de control de temperatura; un intercambiador de calor de líquido acoplado al medio de enfriamiento para eliminar el calor de dicho fluido de control de temperatura; un controlador de temperatura electrónico programable para ajustes minuciosos de la temperatura del líquido que fluye a través del sistema, programado para proporcionar automáticamente ciclos de enfriamiento y calentamiento en cualquier secuencia deseada durante períodos de tiempo variables; una fuente de alimentación para alimentar dicho sistema de control de temperatura; un teclado para programar los ciclos de enfriamiento y calentamiento para dichos períodos de tiempo variables, estando dicho teclado conectado al controlador de temperatura electrónico programable; al menos una almohadilla corporal terapéutica; y unos medios para sujetar dicha al menos una almohadilla corporal terapéutica a dicha unidad de control de temperatura.

El documento WO 2012/028730 A1 divulga un dispositivo para administrar, de manera uniforme y reproducible, un tratamiento térmico al cuero cabelludo de un sujeto. Habitualmente, el tratamiento consiste en exponer el cuero cabelludo de un sujeto a una dosis de calor adecuada y moderada, por ejemplo, para prevenir la caída del cabello inducida por quimioterapia. El dispositivo comprende: una estación de tratamiento que comprende una entrada de agua, una salida de agua y un medio para calentar o enfriar el cuero cabelludo de un sujeto mediante convección forzada utilizando agua que entra en contacto directamente con el cuero cabelludo; un depósito de tratamiento para contener un volumen de agua que es mayor que el requerido para hacer funcionar la estación de tratamiento, teniendo el depósito de tratamiento una entrada de agua y una salida de agua conectadas de manera fluida con la estación de tratamiento; unos medios para suministrar al depósito de tratamiento dicho volumen de agua que tiene la temperatura de tratamiento deseada y para mantener esta temperatura en el depósito de tratamiento durante el tratamiento térmico; y unos medios para suministrar agua a la estación de tratamiento desde el depósito de tratamiento y para establecer una circulación de agua entre la estación de tratamiento y el depósito de tratamiento.

Sumario de la divulgación

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona el sistema térmico de la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes, se exponen los aspectos adicionales de la invención.

A continuación en el presente documento, se describen e ilustran aparatos, incluyendo sistemas y dispositivos, para mejorar el sueño, reducir el inicio del sueño, aumentar el tiempo total de sueño, tratar el insomnio y tratar otros trastornos neurológicos mediante la aplicación de estímulos térmicos regionales no invasivos a la corteza frontal del sujeto. Estos aparatos pueden incluir un aplicador térmico que se configura para controlar con precisión la aplicación de un nivel predeterminado de energía térmica a una región específica de la cabeza de un sujeto durante un período de tiempo predeterminado. Este control puede proporcionar un tratamiento óptimo para mejorar el sueño, reducir el inicio del sueño o tratar al sujeto por trastornos relacionados con el sueño.

Generalmente, los aparatos descritos en el presente documento pueden incluir un aplicador térmico configurado para sujetarse a la cabeza del sujeto y un regulador acoplado al aplicador térmico y configurado para controlar la aplicación de energía térmica al sujeto a través del aplicador. También se puede utilizar un arnés para la cabeza. El aplicador térmico se puede configurar para que se sujete a la cabeza de un sujeto para entregar específicamente una regulación térmica a la región de la cabeza del sujeto sobre la corteza frontal/prefrontal; el aplicador térmico se puede configurar específicamente para limitar la aplicación activa de energía térmica a esta región (por ejemplo, impidiendo la regulación activa de otras regiones adyacentes, tales como las regiones de la órbita del ojo, etc.).

Cualquiera de los aparatos descritos en el presente documento se puede configurar como dispositivos de reloj (por ejemplo, reloj de alarma) que integran una capacidad de reloj de alarma con la regulación del sueño de un sujeto. En particular, los aparatos descritos en el presente documento pueden funcionar como un reloj que puede mostrar la hora, estimular y/o mejorar el sueño (por ejemplo, disminuir el tiempo de inicio del sueño) y/o programarse con una función de alarma o de despertador que mejore la comodidad del despertar. Por ejemplo, cualquiera de los aparatos descritos en el presente documento se puede configurar para permitir que un usuario programe un tiempo de sueño deseado (por ejemplo, hora de ir a dormir) y/o una hora de despertarse deseada. El controlador puede activar la aplicación de la regulación de la temperatura para mejorar el sueño y/o el inicio del sueño a la hora deseada y también puede modificar la regulación de la temperatura a la hora deseada para despertarse o antes, por ejemplo, cambiando la temperatura para pasar de una temperatura de mantenimiento de sueño a una temperatura de despertar. La temperatura de despertar se puede seleccionar para proporcionar una transición más cómoda del sueño a la vigilia (por ejemplo, a, o cerca de, la temperatura ambiente).

Cualquiera de los aparatos descritos en el presente documento puede incluir también, o alternativamente, un cartucho, que puede ser extraíble, que contiene un depósito de fluido de transferencia térmica (por ejemplo, agua); el cartucho puede proporcionar fluido de transferencia térmica que no está regulado térmicamente a la piscina de fluido de transferencia térmica dentro de la unidad de regulador térmico que está regulada térmicamente. De este modo, el aparato únicamente puede regular térmicamente (calentar y/o enfriar) el fluido de transferencia térmica que se encuentra dentro del depósito interno del regulador térmico (por ejemplo, en las tuberías internas del regulador térmico).

Un cartucho puede ser ventilado y/o al menos parcialmente plegable para permitir que el fluido salga del depósito del cartucho y hacia el interior de la porción regulada térmicamente (por ejemplo, las tuberías internas) del regulador térmico. Por ejemplo, el cartucho puede ser una cámara plegable mantenida dentro de un armazón rígido (no plegable); la cámara plegable se puede llenar con fluido de transferencia térmica. Por ejemplo, el cartucho puede ser una bolsa dentro de un alojamiento (por ejemplo, una caja). La bolsa puede estar sin ventilación. En algunas variaciones, el cartucho incluye una válvula; en las variaciones que incluyen una válvula, la válvula se puede configurar para evitar que el fluido se fugue del cartucho, cuando no está engranado con el depósito interno de la unidad de regulador térmico.

En general, los aparatos descritos en el presente documento se pueden configurar para estimular o mejorar el sueño. De este modo, estos aparatos se pueden adaptar para que sean silenciosos (por ejemplo, funcionando a menos de 40 dB de SPL [nivel de presión sonora, por las siglas en inglés de Sound Pressure Level], o aproximadamente % del volumen de una conversación hablada corriente, /- 10 dB de SPL). El aparato se puede adaptar para proporcionar un ruido enmascarador (por ejemplo, música, ruido blanco, etc.).

Cualquiera de los aparatos descritos en el presente documento también se puede configurar para permitir la selección de un perfil de funcionamiento de un menú de perfiles. Los perfiles pueden incluir el perfil de regulación térmica aplicado para controlar la temperatura del aplicador térmico, regulando la temperatura del fluido de transferencia térmica. En alguna variación, el perfil incluye uno o más de: una (primera) temperatura de mantenimiento, un tiempo de rampa para cambiar de la temperatura ambiente a la temperatura de mantenimiento, una duración de la temperatura de mantenimiento, etc. La temperatura puede corresponder a la temperatura real del fluido de transferencia térmica o la temperatura del aplicador térmico. De este modo, en algunas variaciones, el controlador recibe información desde uno o más sensores que detectan la temperatura de uno o ambos del fluido de transferencia térmica y/o el aplicador térmico, y puede regular la temperatura en consecuencia (por ejemplo, bucle cerrado). Alternativamente, el controlador puede ser un controlador de bucle abierto.

En general, el aplicador térmico se puede configurar, solo o junto con un arnés para la cabeza para ayudar a sostener el aplicador térmico contra el sujeto, para transferir energía térmica únicamente entre una porción o región de la cabeza de un sujeto y el aplicador térmico. En particular, la región controlada térmicamente de la cabeza del sujeto puede corresponder a las regiones sobre la corteza frontal y/o prefrontal (por ejemplo, la frente). El aplicador térmico y/o el arnés para la cabeza se pueden aislar térmicamente para evitar la transferencia de energía térmica entre el fluido de transferencia térmica y las regiones de la cabeza y/o el cuerpo del sujeto fuera de la región objetivo, tales como los ojos, las órbitas de los ojos, las mejillas, la nuca, las orejas, etc. El aplicador térmico se puede adaptar para regular térmicamente únicamente la región de la cabeza del sujeto sobre la corteza prefrontal y frontal, pero no otras regiones de la cabeza y la cara del sujeto, incluidas las órbitas de los ojos.

Por ejemplo, un sistema térmico para mejorar el sueño de un sujeto puede incluir una unidad de regulador térmico que tiene un alojamiento, estando la unidad de regulador térmico configurada para controlar la temperatura de un fluido de transferencia térmica; un reloj acoplado con la unidad de regulador térmico; una pantalla acoplada con el reloj y la unidad de regulador térmico; un aplicador térmico configurado para llevarse puesto contra la frente de un sujeto sobre la corteza prefrontal y frontal del sujeto, en donde el aplicador térmico se configura para hacer pasar fluido de transferencia térmica desde la unidad de regulador térmico; un controlador dentro de la unidad de regulador térmico configurado para regular la temperatura del fluido de transferencia térmica en función de uno o más perfiles de control térmico para modular el sueño del sujeto controlando una temperatura del aplicador térmico; y un arnés para la cabeza para mantener el aplicador térmico en contacto con la región de la cabeza del sujeto sobre la corteza prefrontal y frontal.

El controlador se puede configurar para recibir información desde el reloj y para modificar la temperatura del fluido de transferencia térmica a una hora de despertarse predeterminada para despertar al sujeto. Por ejemplo, el sujeto puede utilizar el reloj como reloj de alarma para determinar la hora a la que el aparato aplica energía térmica para mejorar/estimular el sueño y/o una hora de despertarse para que el aparato regule la temperatura a una temperatura de despertarse cómoda. El reloj de alarma también se puede configurar para permitir al usuario establecer una alarma (visible, audible, o ambos).

El controlador se puede configurar para mantener la temperatura del fluido de transferencia térmica de modo que la temperatura del aplicador térmico a una temperatura objetivo seleccionada del intervalo que consta de: en torno a 10 grados C a en torno a 41 grados C. El aparato puede mantener el fluido de transferencia térmica (y, de este modo, el aplicador) a una temperatura predeterminada o una serie de temperaturas predeterminadas durante un tiempo predeterminado, y/o puede cambiar (por ejemplo, rampa) la temperatura hasta (o entre) temperaturas predeterminadas durante una duración de tiempo predeterminada. En algunas variaciones, las temperaturas predeterminadas y/o las duraciones predeterminadas pueden ser establecidas o seleccionadas por un usuario, y pueden formar uno o más perfiles. El aparato se puede configurar para permitir que un usuario seleccione entre una pluralidad de perfiles. Los perfiles se pueden describir al usuario explícitamente (por ejemplo, incluyendo la temperatura y las duraciones de tiempo) o se pueden describir por niveles clasificados (por ejemplo, más o menos agresivo/intenso), o por efecto deseado. Por ejemplo, el controlador puede incluir una pluralidad de perfiles de control térmico configurados para hacer que el controlador regule la temperatura del fluido de transferencia térmica. El aparato puede incluir uno o más controles en comunicación con la unidad de regulador térmico configurados para permitir que el sujeto seleccione el uno o más perfiles de control térmico.

En general, el aparato puede incluir una unidad de enfriamiento y/o calentamiento para regular la temperatura del fluido de transferencia térmica y/o aplicador. Por ejemplo, la unidad de regulador térmico puede comprender un módulo eléctrico térmico configurado para calentar, enfriar, o calentar y enfriar el fluido de transferencia térmica. La unidad de regulador térmico puede ser un dispositivo Peltier, un calentador eléctrico térmico (por ejemplo, un calentador resistivo), un enfriador evaporativo, un ventilador o similar.

Como se ha mencionado, el aparato se puede configurar para regular una "piscina" relativamente pequeña de fluido de transferencia térmica, al mismo tiempo que incluye un depósito separado (no regulado térmicamente) de fluido de transferencia térmica que se puede añadir a la piscina para mantener un nivel mínimo de fluido de transferencia térmica. En algunas variaciones, el aparato incluye un cartucho que contiene fluido de transferencia térmica adaptado para acoplarse a la unidad de regulador térmico; el cartucho puede almacenar el depósito de fluido de transferencia térmica que no está regulado térmicamente.

Cualquiera de los aparatos descritos en el presente documento puede incluir tubos u otro conducto flexible para que el fluido de transferencia térmica pase hacia/desde el aplicador térmico y la unidad de regulador térmico. Por ejemplo, el aparato puede incluir un conducto de fluido que conecta la unidad de regulador térmico y el aplicador térmico, estando el conducto de fluido configurado para transferir fluido de transferencia térmica entre la unidad de regulador térmico y el aplicador térmico. El conducto puede ser tubos. El conducto puede estar aislado (aislado térmicamente) y ser a prueba de fugas.

El aparato también puede incluir un detector de nivel de fluido dentro de la unidad de regulador térmico configurado para monitorizar el nivel de fluido de transferencia térmica dentro del sistema. Este detector de nivel de fluido puede estar acoplado al controlador o puede estar acoplado directa o indirectamente a un depósito, y puede activar la adición de fluido hacia el interior de las tuberías internas (el depósito interno o la piscina de fluido de transferencia térmica que está regulado térmicamente).

Cualquiera de los aparatos descritos puede incluir un arnés para la cabeza para ayudar a sujetar el aplicador térmico a la porción apropiada de la anatomía del usuario (por ejemplo, la cabeza/frente). Por ejemplo, se puede configurar un arnés para la cabeza para mantener el aplicador térmico en contacto únicamente con la región de la cabeza del sujeto sobre la corteza prefrontal y frontal. El arnés para la cabeza se puede conectar al aplicador térmico; en algunas variaciones, el arnés para la cabeza está integrado con el aplicador térmico (por ejemplo, el aplicador térmico incluye una o más correas u otros mecanismos de sujeción). El arnés para la cabeza puede ser ajustable y se puede adaptar para aislar térmicamente el aplicador térmico de otras regiones no objetivo del cuerpo del sujeto.

Como se ha mencionado, la unidad de regulador térmico puede incluir un primer depósito de fluido de transferencia térmica dentro de unas tuberías internas del regulador térmico que están configuradas para ser reguladas térmicamente por un módulo eléctrico térmico de la unidad de regulador térmico y un segundo depósito de fluido de transferencia térmica que no está regulado térmicamente por el módulo eléctrico térmico, y una válvula configurada para transferir fluido entre el primer depósito y el segundo depósito para mantener un nivel de fluido de transferencia térmica dentro del primer depósito.

Cualquiera de los aparatos descritos en el presente documento puede incluir una pantalla. La pantalla puede ser una pantalla de "frente muerto" que es visible a través del alojamiento de la unidad de regulador térmico cuando está iluminada, pero que, de lo contrario, puede ser invisible desde el exterior de la unidad cuando no está iluminada. En general, el aparato (pantalla de reloj u otra pantalla) se puede configurar para apagarse (no iluminarse) durante el funcionamiento, por ejemplo, cuando el paciente está durmiendo, para evitar la excitación del usuario. El aparato puede incluir un control (por ejemplo, un botón, un interruptor, una palanca, una unidad de visualización táctil, etc.), y el control se puede configurar para permitir el control de la iluminación de los indicadores de visualización de la pantalla.

Un sistema térmico para mejorar el sueño de un sujeto puede incluir: una unidad de regulador térmico que tiene un alojamiento, estando la unidad de regulador térmico configurada para controlar la temperatura de un fluido de transferencia térmica; un reloj acoplado con la unidad de regulador térmico; una pantalla acoplada con el reloj y la unidad de regulador térmico; una entrada de usuario configurada para permitir que el usuario seleccione una hora de despertarse; un aplicador térmico configurado para llevarse puesto contra la frente de un sujeto sobre la corteza prefrontal y frontal del sujeto, en donde el aplicador térmico se configura para hacer pasar fluido de transferencia térmica desde la unidad de regulador térmico; un controlador dentro de la unidad de regulador térmico configurado para regular la temperatura del fluido de transferencia térmica en función de uno o más perfiles de control térmico para modular el sueño del sujeto controlando una temperatura del aplicador térmico, en donde el controlador se configura para modificar la temperatura del fluido de transferencia térmica a la hora de despertarse; y un arnés para la cabeza para mantener el aplicador térmico en contacto con la región de la cabeza del sujeto sobre la corteza prefrontal y frontal. El aplicador térmico se puede adaptar para regular térmicamente únicamente la región de la cabeza del sujeto sobre la corteza prefrontal y frontal, pero no otras regiones de la cabeza y la cara del sujeto, incluidas las órbitas de los ojos.

Un sistema térmico para mejorar el sueño de un sujeto puede incluir: una unidad de regulador térmico que tiene un alojamiento, estando la unidad de regulador térmico configurada para controlar la temperatura de un fluido de transferencia térmica; un módulo eléctrico térmico dentro de la unidad de regulador térmico configurado para calentar, enfriar, o calentar y enfriar el fluido de transferencia térmica; un primer depósito de fluido de transferencia térmica dentro de unas tuberías internas del regulador térmico, en donde el primer depósito se configura para ser regulado térmicamente por el módulo eléctrico térmico; un segundo depósito de fluido de transferencia térmica que no está regulado térmicamente por el módulo eléctrico térmico; una válvula configurada para transferir fluido entre el primer depósito y el segundo depósito para mantener un nivel de fluido de transferencia térmica dentro del primer depósito; un aplicador térmico configurado para llevarse puesto contra la frente de un sujeto sobre la corteza prefrontal y frontal del sujeto, en donde el aplicador térmico se configura para hacer pasar fluido de transferencia térmica desde la unidad de regulador térmico; un controlador dentro de la unidad de regulador térmico configurado para regular la temperatura del fluido de transferencia térmica en función de uno o más perfiles de control térmico para modular el sueño del sujeto controlando una temperatura del aplicador térmico, en donde el controlador se configura para modificar la temperatura del fluido de transferencia térmica a la hora de despertarse para despertar al sujeto; y un arnés para la cabeza para mantener el aplicador térmico en contacto con la región de la cabeza del sujeto sobre la corteza prefrontal y frontal.

En algunas variaciones, los sistemas descritos en el presente documento consisten en una unidad de regulador térmico, un conjunto de aplicador térmico/manguera (a veces denominado almohadilla para la frente) y un arnés para la cabeza para mantener el aplicador térmico en contacto y en posición con la corteza frontal. Cualquiera de los aparatos descritos en el presente documento puede ser utilizado por un sujeto que duerme y, de este modo, se puede adaptar tanto para su comodidad como para su seguridad y eficacia. Por ejemplo, los sistemas descritos en el presente documento se pueden configurar para evitar pérdidas/fugas de fluido.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1A es una vista frontal de una variación de una unidad de regulador térmico de un aparato para mejorar el sueño de un sujeto. La figura 1B muestra vistas laterales del aparato de la unidad de regulador térmico mostrado en la figura 1A. La figura 1C muestra una vista en perspectiva superior del frente, y la figura 1D muestra una vista en perspectiva superior de la parte posterior de la unidad de regulador térmico de la figura 1A.

La figura 1E muestra una sección a través de la unidad de regulador térmico de la figura 1A.

Las figuras 1F y 1G muestran vistas en perspectiva laterales de la unidad de regulador térmico de la figura 1A con la cubierta exterior retirada.

La figura 1H es una vista de la unidad de regulador térmico de la figura 1 con las partes frontal y superior retiradas para revelar las estructuras internas.

La figura 1I muestra otra sección lateral a través de la unidad de regulador térmico de la figura 1A.

Las figuras 2A y 2B representan una variación de una válvula/conector para un cartucho (por ejemplo, un depósito). La figura 2A muestra una vista en despiece del conector y la figura 2B muestra la válvula ensamblada sin un cartucho acoplado.

Las figuras 3A y 3B muestran realizaciones de aplicadores térmicos (por ejemplo, configurados como almohadillas para la frente) para regular térmicamente la temperatura de la corteza frontal del cerebro maximizando el área de superficie de transferencia térmica al mismo tiempo que se mantiene un área de contacto mínima sobre la cabeza para optimizar la comodidad del paciente. El aplicador puede proporcionar una trayectoria de enfriamiento adaptable que permite que el dispositivo se adapte a la frente, adaptándose a las variaciones en la geometría de la frente y el área de superficie.

En la figura 3A, la almohadilla de enfriamiento está segmentada para permitir la adaptabilidad tanto en la dirección horizontal (x) como en la vertical (y). Adicionalmente, la almohadilla puede permitir el movimiento en la dirección (z) para ajustarse a las diferentes alturas de la frente.

Las realizaciones mostradas en las figuras 3A y 3B proporcionan cada una una trayectoria de flujo y un área de superficie optimizadas, así como unos dedos que proporcionan adaptabilidad a la frente.

La figura 4 muestra una realización del conjunto de aplicador térmico/manguera y el arnés para la cabeza como se describe en el presente documento.

La figura 5 representa una realización de un arnés para la cabeza. Las figuras 6A-6J ilustran un método de aplicación de un sistema para mejorar el sueño como se describe en el presente documento.

La figura 7A muestra otra variación de un arnés para la cabeza para sujetar un aplicador térmico.

Las figuras 7B y 7C ilustran un método de inserción de un aplicador térmico en el arnés para la cabeza de la figura 7A. Las figuras 8A y 8B ilustran pantallas y controles que pueden estar presentes en una unidad de regulador térmico.

Descripción detallada

Se describen aparatos para mejorar el sueño de un sujeto, incluyendo sistemas para mejorar el sueño de un sujeto que incluyen una unidad de regulador térmico para controlar la temperatura de un fluido de transferencia térmica, un aplicador térmico adaptado para intercambiar energía térmica (desde el fluido de transferencia térmica) con una región localizada de la cabeza del sujeto (por ejemplo, la región sobre la corteza prefrontal/frontal) y un controlador configurado para controlar el regulador térmico y, por lo tanto, el intercambio de energía térmica con la región localizada de la cabeza del sujeto. Cualquiera de los aparatos descritos en el presente documento, que pueden incluir dispositivos y sistemas, se puede adaptar para incluir un cartucho recargable y/o extraíble (por ejemplo, un depósito) de fluido de transferencia térmica que no está regulado térmicamente, mientras que una piscina interna de fluido de transferencia térmica (por ejemplo, dentro de las tuberías internas de la unidad de regulador térmico) está regulada. Cualquiera de estos aparatos también puede incluir un reloj acoplado al controlador y el controlador se puede configurar para permitir que un sujeto seleccione, por ejemplo, desde un menú de perfiles, el perfil de control térmico que se aplicará para modular el sueño. Cualquiera de estos aparatos se puede adaptar para permitir que el sujeto seleccione una hora de despertarse; la hora de despertarse puede activar una alarma y/o, antes de la hora de despertarse, el aparato puede cambiar la temperatura del fluido de transferencia térmica y, de este modo, el aplicador, a una temperatura de despertarse predeterminada (por ejemplo, una temperatura ambiente, alguna compensación de la temperatura ambiente, etc., que pueden mejorar la comodidad y claridad del sujeto al despertar y/o pueden ayudar a despertar al paciente.

En este documento, se proporcionan configuraciones de sistema y métodos de funcionamiento a modo de ejemplo para mejorar el sueño.

En general, estos sistemas pueden incluir una unidad de regulador térmico, un aplicador térmico, un conducto para transferir fluido de transferencia térmica entre la unidad de regulador térmico y el aplicador (por ejemplo, un conjunto de manguera) y un controlador. El aparato también puede incluir un arnés para la cabeza para mantener el aplicador térmico en contacto y en posición con la región de la cabeza del sujeto sobre la corteza frontal. Como se ha mencionado anteriormente, los sistemas descritos en el presente documento pueden ser llevados puestos por un sujeto que duerme y, de este modo, se pueden adaptar tanto para su comodidad como para su seguridad y eficacia. Los sistemas descritos en el presente documento se pueden configurar para evitar pérdidas/fugas de fluido.

La unidad de regulador térmico puede estar al menos parcialmente encerrada en un alojamiento y puede incluir una o más pantallas, controles y conectores. Por ejemplo, una pantalla puede ser visible en el dispositivo y puede mostrar información de control, la hora (por ejemplo, un reloj), la temperatura, el estado de encendido/apagado, etc. La pantalla puede ser ajustable y/o temporizada para que no esté constantemente iluminada durante el funcionamiento, como para molestar a un sujeto que duerme o a un sujeto que se está intentando dormir. En alguna variación, la pantalla es una pantalla de "frente muerto" que únicamente es visible cuando está iluminada.

El aparato también puede incluir un reloj (por ejemplo, dentro del alojamiento); el reloj puede formar parte del controlador. En general, el controlador se configura para controlar la regulación térmica del aplicador, por ejemplo, controlando la temperatura del fluido de transferencia térmica y/o la circulación del fluido de transferencia térmica hacia/desde el aplicador. La unidad de regulador térmico generalmente acciona/controla un único aplicador, aunque se puede configurar para controlar (por separado o colectivamente) múltiples aplicadores.

El controlador puede ser cualquier controlador apropiado, incluido un controlador de microordenador (dedicado o de propósito general). El controlador puede almacenar información (por ejemplo, perfiles de control) y puede permitir que un sujeto seleccione qué perfil aplicar, así como el horario (por ejemplo, hora de encendido, hora de despertarse/apagarse, etc.). En alguna variación, el controlador también puede registrar información sobre el funcionamiento del dispositivo y/o el estado de sueño del sujeto. Esta información se puede almacenar, mostrar y/o transmitir; de este modo, en algunas variaciones, el controlador incluye, o está acoplado a, una salida, tal como un transmisor inalámbrico (por ejemplo, Bluetooth, etc.).

Por ejemplo, las figuras 1A-1J ilustran una variación de una unidad de regulador térmico que se puede utilizar con un aplicador para mejorar el sueño de un sujeto. En la figura 1A, la unidad de regulador térmico incluye un alojamiento exterior 101, así como una pantalla (por ejemplo, visualización de temperatura/selección de perfil y/o de hora) 103, y uno más controles. Por ejemplo, el aparato puede incluir un interruptor de encendido y/o indicador 105, una perilla de selección 106 (por ejemplo, para seleccionar la temperatura/perfil), y/o una palanca para conmutar los perfiles 107 (por ejemplo, entre una configuración de enfriamiento/calentamiento, etc.). Las figuras 8A y 8B ilustran otros ejemplos de entradas e indicadores que se pueden utilizar en una unidad de regulador térmico. Por ejemplo, en la figura 8A, el regulador térmico puede incluir una entrada que permite al usuario establecer la hora de despertarse 801 deseada (por ejemplo, la hora a la que sonará una alarma y/o A hora antes de que se apague el TEC). La unidad también puede incluir un control (un botón, un interruptor, etc.) para habilitar o deshabilitar un modo de calentamiento 803. Como se describe en detalle a continuación, el modo de calentamiento puede permitir que el aparato aumente hasta una temperatura para despertarse antes de la hora de despertarse seleccionada (por ejemplo, aproximadamente A hora antes de la hora de despertarse). También se puede proporcionar un control para habilitar/deshabilitar un tono de alarma 805 (establecido mediante un reloj de alarma) y para configurar el reloj de alarma interno 807.

La figura 8B muestra un ejemplo de una pantalla que se puede incluir en la unidad de regulador térmico. Como se ha mencionado, la pantalla se puede configurar como una pantalla de frente muerto. En la figura 8B, la pantalla 809 puede mostrar la hora del día, la hora de alarma, el perfil de temperatura y cualquier otro indicador de estado del aparato. La unidad de regulador térmico también puede incluir un control (tal como la perilla de control 811) para seleccionar/ajustar el perfil de temperatura, la hora de alarma, la intensidad de pantalla y la hora de reloj. Por ejemplo, la perilla de control se puede presionar y mantener para hacer palanca en la unidad de un modo de terapia a un modo de espera. La pantalla también puede incluir un indicador de nivel 813 configurado para indicar que el nivel de fluido en el aparato se está agotando. También se puede mostrar un icono de alarma 815 y puede indicar que el tono de alarma está habilitado. La pantalla también puede incluir un icono de calentamiento 817, que indica que el modo de calentamiento está habilitado. Las flechas direccionales 819 en la pantalla también se pueden iluminar para indicar la dirección de rotación de la perilla/control 811.

Volviendo ahora a la figura 1A, la figura 1A muestra una vista frontal, mientras que la figura 1B muestra una vista lateral de una variación de una unidad de regulador térmico. En la figura 1B, la unidad incluye un indicador de nivel de fluido (ventana 111), así como una conexión de sellado al conducto o conductos que se conectan al aplicador, a través de los cuales puede ser hecho circular el fluido de transferencia térmica; en la figura 1B, estas conexiones de sellado se muestran como un puerto de entrada de fluido 113 y un puerto de salida de fluido 115. El alojamiento también puede incluir una base 117. La figura 1C muestra una vista de una región superior de la unidad de regulador térmico de la figura 1A; la parte superior del aparato puede incluir una tapa 121 y un capuchón de llenado 123. El fluido de transferencia térmica se puede aplicar o extraer a través del capuchón de llenado sellable 123. La tapa también puede incluir una puerta o cubierta 125 para cubrir la región de capuchón de llenado. El alojamiento 101 puede incluir ventilaciones 131, 131', como se muestra en la figura 1D. En la figura 1D, las ventilaciones están configuradas como ventilaciones de entrada de ventilador 131 y ventilaciones de salida de ventilador 131'. El alojamiento (por ejemplo, la porción de base) también puede incluir ventilaciones adicionales (por ejemplo, ventilaciones de salida de ventilador 133) y/o puertos de salida 141, conexiones de alimentación 144, o similares.

Las figuras 1E a 1I muestran regiones internas de la unidad de regulador térmico de la figura 1A, incluyendo un regulador de temperatura (por ejemplo, un ventilador, un calentador, etc.), las tuberías internas que contienen el fluido de transferencia térmica, una o más bombas para hacer circular el fluido de transferencia térmica, y el controlador.

En general, una unidad de regulador térmico puede incluir uno o más reguladores de temperatura para regular la temperatura del fluido de transferencia térmica que se hará circular al aplicador. Cualquier regulador de temperatura apropiado (por ejemplo, un calentador, un enfriador, o ambos) se puede utilizar. Por ejemplo, una unidad de regulador térmico puede utilizar módulos eléctricos térmicos (TEC, por las siglas en inglés de Thermal Electric Modules), por ejemplo, dispositivos Peltier, para enfriar o calentar un fluido de transferencia térmica (TTF, por las siglas en inglés de Thermal Transfer Fluid) que se bombea a través de las líneas de transferencia del aplicador térmico. También se podrían utilizar otros medios de enfriamiento o calentamiento, tales como un compresor de refrigeración, en lugar de, o además de, los TEC. Por ejemplo, calentadores resistivos, ventiladores u otros elementos pueden utilizarse también o alternativamente. Otros componentes de la unidad de regulador térmico pueden incluir uno o más intercambiadores de calor, disipadores de calor, TEC, una bomba, un ventilador, circuitos de control electrónico, software, una interfaz de usuario, un depósito de TTF, receptáculo de unidad, conexiones para la alimentación eléctrica entrante y conexiones de TTF para el aplicador térmico.

Los componentes se pueden ensamblar de manera que los disipadores de calor se ubiquen en contacto térmico con un lado de los TEC y el intercambiador de calor (a veces denominado "placa fría") se ubique en contacto térmico con el lado opuesto de los TEC lejos del disipador de calor. El intercambiador de calor se puede construir a partir de cualquier material y diseño conocidos para tal fin. Un ejemplo de esto es un tubo de cobre incrustado dentro de una placa de aluminio. Se puede utilizar un ventilador para eliminar el calor del disipador de calor. Se pueden aislar porciones del conjunto para reducir las cargas de calor parásitas en el intercambiador de calor.

Volviendo a la figura IE, la unidad de regulador térmico de la figura 1A incluye una placa fría (placa de aluminio 155 con tubos de cobre 151), un TEC (no visible, por ejemplo, uno o más dispositivos Peltier) y un protector térmico 153 para monitorizar la temperatura del sistema, que puede estar presente en el lado frío o en el lado caliente o en ambos. Los tubos 151 forman parte de las tuberías internas que contienen el fluido de transferencia térmica. El protector térmico puede incluir un sensor (por ejemplo, un cortacircuito térmico) que monitoriza la temperatura y puede limitar la temperatura del dispositivo y activar un apagado automático del sistema.

La unidad de regulador térmico de la figura 1A se puede hacer funcionar en un modo de calentamiento o enfriamiento para controlar la temperatura del TTF a los niveles deseados. El regulador térmico puede utilizar una bomba para hacer circular el TTF a través del intercambiador de calor y el aplicador térmico. La bomba puede ser de cualquier tipo apropiado, es decir, centrífuga, pistón, engranaje, diafragma, etc. Se incorpora un depósito de TTF para proporcionar TTF adicional para reponer el TTF perdido por cualquier motivo. El depósito se configura como un cartucho extraíble de la unidad de regulador térmico. La conexión de tuberías para el depósito se puede diseñar de manera que el volumen del TTF dentro del depósito no esté ubicado en serie dentro del circuito de circulación de TTF del intercambiador de calor y el aplicador térmico. Este diseño se conoce como depósito de corriente lateral.

La figura IF es otra vista del ejemplo de regulador térmico de la figura 1A, que muestra una bomba 161 para hacer circular fluido de transferencia térmica, así como un disipador de calor, una placa fría 163, y un par de termistores 165, 167. La temperatura del fluido de transferencia térmica se puede monitorizar (por ejemplo, mediante el controlador) para regular de acuerdo con el perfil de control seleccionado; por ejemplo, un termistor puede medir la temperatura del TTF en diversas ubicaciones, incluyendo un termistor cerca de la salida de fluido 165 y la entrada de fluido 167 de las tuberías internas en la región donde la unidad de control térmico regula la temperatura del TTF. Como se muestra en la figura 1G, las tuberías internas del regulador térmico (que contiene la piscina de TTF que se está regulando térmicamente) se puede aislar 171 dentro del alojamiento de la unidad de regulador térmico. Las ventilaciones 173 también se pueden incluir para los componentes internos de enfriamiento/calentamiento, tales como ventiladores. Volviendo a la figura IF, una barrera 170 separa el lado frío del dispositivo del lado caliente del dispositivo y puede formar parte del alojamiento para uno o más TEC (no visibles en la figura IF). En la figura IF, también se muestra un depósito 174 para TTF. El depósito puede contener TTF que habitualmente no tiene control de temperatura. Se puede añadir TTF desde dentro del depósito a las tuberías internas del regulador térmico según sea necesario. Este depósito se puede fijar en el alojamiento del regulador térmico o puede ser extraíble/reemplazable. Por ejemplo, el depósito se puede configurar como un cartucho, por ejemplo, un cartucho extraíble, y puede incluir una ventilación 169; la ventilación puede permitir que entre aire hacia el interior del depósito (permitiendo que el fluido entre hacia el interior del circuito interno de la unidad de regulador térmico) y puede permitir la purga de aire de las tuberías internas de la unidad de regulador térmico. Por ejemplo, en la figura IF, la ventilación puede ser de Gore-Tex™ u otro material que sea permeable al aire, pero no permeable a los fluidos.

La figura 1I muestra una sección a través de la unidad de regulador térmico, que muestra las posiciones relativas del disipador de calor 176, el ventilador 181, la entrada de aire de ventilador 183, las salidas de aire de ventilador 185, 185' y el alojamiento 101 para la variación mostrada en la figura 1A. La unidad de regulador térmico también puede incluir un panel de control 102 en el alojamiento 101, como se mencionó anteriormente. En la figura 1I, el fluido de transferencia térmica 191 se muestra dentro de un depósito de las tuberías internas de la unidad de regulador térmico.

Las figuras 1A-1I ilustran un aparato que tiene un depósito (por ejemplo, un cartucho) de TTF que no se regula térmicamente hasta que se necesita. Esta configuración de corriente lateral permite efectivamente que el regulador térmico enfríe el TTF en circulación a la temperatura deseada más rápido mediante la eliminación de la necesidad de enfriar el TTF que se encuentra en el depósito. El depósito o cartucho reemplazable puede tener un tamaño según sea necesario para proporcionar la capacidad deseada para la conveniencia del usuario. El cartucho reemplazable se puede configurar con un sistema de válvula que permite al usuario engranar o extraer el cartucho en el regulador térmico sin provocar una fuga de TTF. El cartucho se puede configurar con una ventilación unidireccional para permitir la entrada de aire a medida que el TTF se drena del cartucho. Esta configuración permite que el TTF se drene del cartucho y no vuelva a entrar en el cartucho si se genera una contrapresión dentro del circuito de circulación. Si se utiliza este tipo de ventilación unidireccional en el cartucho, se puede conectar una ventilación de aire separado al circuito de circulación para permitir que salga el aire atrapado dentro del circuito. Otra configuración del cartucho utiliza dos puntos de conexión hacia el interior del regulador térmico. Una conexión permite que el aire atrapado dentro del circuito de circulación se ventile hacia el interior del cartucho, al mismo tiempo que se permite que el TTF se drene del circuito de circulación desde el segundo punto de conexión. Las válvulas de conexión se pueden diseñar en cualquier número de configuraciones conocidas. Una de tales implementaciones utiliza válvulas de retención en cada uno de los componentes de conexión de emparejamiento. Esto puede proporcionar un medio para engranar o extraer el cartucho sin que el TTF se fugue del cartucho extraído o del punto de conexión de emparejamiento dentro del regulador térmico. En otra variación, el cartucho se sella con un material de tipo caucho que se puede perforar con una aguja hueca. Una vez perforado, el TTF haría una conexión fluida con el circuito de circulación. Cuando se extrae el cartucho, la aguja se extraería, permitiendo que el material de tipo caucho vuelva a sellar el orificio de punción, evitando que el TTF se fugue del cartucho. La aguja se diseñaría con un sello de material de tipo caucho deslizante cargado por resorte que se deslizaría sobre el puerto de entrada de la aguja cuando se extrae el cartucho (por ejemplo, las figuras 1A-1I y las figuras 2A-2B). Otra variación utiliza válvulas de retención de tipo bola o de sello de junta tórica comúnmente conocidas. El tamaño y la forma del cartucho están determinados por la capacidad requerida, el diseño industrial cosmético deseado y el espacio disponible dentro del receptáculo. Una vez engranado con el regulador térmico, el cartucho se mantiene en su lugar mediante cualquier mecanismo de bloqueo. En otra realización, la ventilación de aire de cartucho es bidireccional y se puede construir con un material tal como Gore-Tex. Un material de este tipo permite que el aire lo atraviese al mismo tiempo que evita el paso de TTF. Como se ha mencionado anteriormente, en algunas variaciones, un cartucho puede incluir un depósito de fluido contenido dentro de una bolsa plegable; a medida que se extrae fluido de la bolsa (o vejiga), la bolsa se puede plegar, reduciendo o eliminando la necesidad de ventilar el depósito.

El cartucho y las válvulas de engranaje están diseñadas para evitar o minimizar la posibilidad de que el usuario vuelva a llenar el cartucho. Este diseño garantizará que el usuario únicamente utilice un TTF específicamente formulado para la unidad de enfriamiento.

Las figuras 2A y 2B ilustran una variación de un conector de cartucho (o válvula) y un cartucho. La figura 2A muestra una vista en despiece de la válvula. La región inferior del cartucho 201 se muestra en la parte superior de la figura e incluye una región de entrada que está cubierta por un material de sellado que se puede perforar con una aguja 226 en el conector. La base del cartucho se puede acoplar con el conector de cartucho, provocando que el conector de cartucho se engrane con el cartucho, y extendiendo la aguja desde un sello protector hacia el interior del depósito del cartucho de modo que el TTF pueda pasar del cartucho hacia la entrada de la unidad de regulador térmico. En la figura 2A, la parte superior del conector incluye un capuchón de retención/cable de cartucho en la región 203 que forma una base sobre la que se puede asentar el cartucho. Este capuchón de retención está conectado a un sello deslizante de silicona 205. El capuchón de retención y el sello deslizante están soportados por un resorte 208. Cuando el cartucho descansa sobre el capuchón de retención, el peso del cartucho acciona el capuchón de retención y el sello deslizante 205 hacia abajo, plegando el resorte, de modo que la punta de la aguja 226 se pueda extender hacia el exterior del sello deslizante y hacia el interior del cartucho. La punta de la aguja 226 es afilada y una porción lateral de la aguja incluye una abertura 228 hacia el interior de la cual puede pasar el TTF desde el cartucho. Cuando el cartucho no está presente, la punta de la aguja y la abertura 228 se mantienen en el sello deslizante 205, evitando que el fluido abandone las tuberías internas de la unidad de regulador térmico a través de la aguja.

La aguja se puede sujetar y sellar rígidamente dentro de una abertura de aguja (retenedor de sello) 207 y un sello de ajuste a presión 209. La figura 2B es una vista del conector de cartucho ensamblado antes de engranar el cartucho con la unidad de regulador térmico. La aguja permite el flujo de TTF desde el cartucho hacia el tubo de entrada de la bomba; en la figura 2A, la bomba 213 se muestra mediante la placa de cubierta 211.

El TTF puede consistir en, pero sin limitación, agua destilada, un agente antimicrobiano, un componente para bajar el punto de congelación y un agente humectante. También se podrían utilizar otros ingredientes de TTF. Todos los TTF pueden cumplir con los requisitos de biocompatibilidad de IEC 60601 y los requisitos de la FDA.

Los circuitos de control pueden utilizar o no un software para controlar el enfriamiento o el calentamiento de la unidad de regulador térmico. Como se ha mencionado, el circuito de control puede utilizar uno o más sensores de temperatura (por ejemplo, termistores) ubicados dentro o en proximidad con el circuito de circulación para medir la temperatura del TTF y ajustar la alimentación a los TEC según sea necesario para mantener el TTF dentro del circuito de circulación a la temperatura deseada. Adicionalmente, el circuito de control puede utilizar uno o más interruptores de control térmico ubicados en el disipador de calor y posiblemente el intercambiador de calor como interruptor de seguridad en caso de que las temperaturas en uno o ambos componentes se encuentren fuera de los umbrales deseados. El circuito de control puede utilizar modulación por ancho de pulsos (PWM, por las siglas en inglés de Pulse Width Modulation) para proporcionar alimentación a los TEC, la bomba y el ventilador. También se puede utilizar un software para proporcionar algoritmos de control para controlar todos los aspectos del sistema. El software podría controlar la alimentación que se suministrará a los TEC de tal manera que produzca cualquier curva de enfriamiento deseada del TTF. En una variación, la alimentación se podría aplicar a los TEC de modo que el TTF se enfríe más rápidamente con el inicio de la alimentación y la tasa de cambio de temperatura se reduzca a medida que la diferencia de temperatura de TTF real y temperatura de TTF objetivo se reduzca. Existen otras curvas de temperatura que se podrían considerar. Adicionalmente, la temperatura de TTF se podría controlar mediante mediciones fisiológicas del usuario o por tiempo. Los circuitos de control también pueden proporcionar una interfaz de usuario para la unidad de enfriamiento. Las posibles variaciones pueden incluir, entre otras, un interruptor de encendido/apagado, un interruptor de selección de modo calor/frío, visualización de temperatura de la temperatura deseada o la temperatura real del TTF. El circuito de control también podría controlar la iluminación de la pantalla. En algunas variaciones, el circuito de control puede monitorizar el nivel de TTF en el depósito o cartucho y mostrar el nivel al usuario. El circuito de control también podría apagar la unidad si detecta un nivel de TTF bajo o vacío.

El receptáculo proporciona un medio para montar todos los componentes internos del sistema y permite la entrada y escape de aire de ventilador. La entrada y escape de ventilador se pueden dirigir a través de un sistema de rejilla dentro del receptáculo que se diseña para evitar que los usuarios entren en contacto con componentes que podrían provocar una lesión. Así mismo, las rejillas se pueden diseñar de tal manera que permitan al usuario dirigir el flujo de aire en la dirección que considere deseable. El receptáculo permite una interfaz de usuario convenientemente situada, el llenado de depósito o el reemplazo de cartucho, un medio visual para determinar el nivel de TTF restante, unos puntos de conexión para la alimentación entrante, unos puntos de conexión para la entrada y salida del conjunto de manguera/aplicador térmico de circuito de circulación y cualquier otra conexión deseable.

Los conectores de entrada/salida del conjunto de manguera/aplicador térmico y los conectores de receptáculo de regulador térmico utilizan válvulas de retención que permiten que el conjunto de manguera/aplicador térmico se conecte y retire del conjunto de regulador sin fugas de TTF de ninguno de los componentes. La porción de manguera del conjunto está suficientemente aislada para evitar o minimizar la condensación en el conjunto de manguera a las condiciones de temperatura y humedad ambiente deseadas. El componente de aplicador térmico del sistema se puede diseñar para formar un sello entre al menos dos capas de material flexible similar al caucho. El sello se puede formar mediante cualquier técnica conocida, tal como la soldadura ultrasónica, la soldadura RF, la unión adhesiva o la soldadura química. Las capas de material flexible se seleccionan de una amplia gama de materiales conocidos que exhiben las propiedades de material deseadas, tales como flexibilidad, adaptabilidad, permeabilidad, sensación cómoda para el usuario, etc., tal como láminas de uretano o vinilo. Es deseable que el material sea biocompatible. El sello formado entre las capas forma un canal de flujo o pasaje para que el TTF circule mientras el aplicador está en contacto con la piel del usuario. El aplicador térmico actúa como un intercambiador de calor cuando se utiliza de esta manera. El TTF, cuya temperatura está controlada por el regulador térmico, se bombea a través de la porción de manguera del conjunto hacia el aplicador térmico en contacto con la piel del usuario. La energía térmica se transfiere hacia o desde el usuario, en función de la temperatura seleccionada del TTF y la temperatura de la piel del usuario. El diseño de los canales y la longitud total de los canales producidos al formar el sello entre las capas del aplicador tienen un efecto sobre la cantidad de energía transferida. El diseño de los canales y la trayectoria de circulación dentro del aplicador también tienen un efecto sobre la variación de temperatura dentro del aplicador. Es deseable diseñar los canales de tal manera que mantengan una distribución uniforme de temperatura por todo el aplicador. Las conexiones de entrada y salida de la manguera al aplicador térmico se pueden hacer permanentes o utilizar el tipo de conexiones que se puede desconectar. El diseño de los canales dentro del aplicador puede variar en tamaño o área de sección transversal para producir las presiones, temperaturas o flujos deseados dentro de los canales. Adicionalmente, el uso de pequeñas motas o puntos de soldadura dentro de los canales de flujo se puede utilizar para controlar el abombamiento del canal mientras está bajo presión. El perímetro exterior del aplicador se diseña para proporcionar un contorno del aplicador a la porción deseada del cráneo del usuario en las proximidades de la corteza fontal/prefrontal. Esta área generalmente se define como el área que incluye el área de la sien izquierda y derecha y el área definida entre las cejas y el centro superior de la cabeza. El perímetro del aplicador también puede incluir una variedad de cortes, hendiduras u otras definiciones geométricas que permiten que el aplicador se adapte mejor a la cabeza del usuario dentro del área de contacto deseada. La figura 2 muestra variaciones del aplicador y representa los aspectos del diseño expuestos.

Las figuras 3A y 3B ilustran secciones a través de aplicadores térmicos que se pueden utilizar. Las figuras 7A-7C también ilustran una variación de un aplicador térmico. En la figura 3A, el aplicador (mostrado como una vista de arriba hacia abajo, con estructuras internas visibles) incluye una entrada 301 y una salida 303 que se conectan a canales en serpentina dentro del aplicador 300. El aplicador de la figura 3A tiene una variedad de "cortes" 309 o espacios formados entre canales adyacentes para el TTF dentro del aplicador; estos canales pueden permitir que el aplicador se doble o ajuste a la forma sobre el sujeto que lleva puesto el aplicador. El aplicador puede tener un tamaño, una forma y/o un contorno previo para adaptarse a la región apropiada de la cabeza de un sujeto sobre la región frontal/prefrontal (por ejemplo, la frente). El aplicador se puede formar de un material que se puede sellar o formar de otra manera para formar los canales internos 306, 308. La figura 3B muestra otra variación de un aplicador que tiene regiones de "dedo" 351 que también pueden ayudar con la capacidad de ajuste del aplicador. En la figura 3B, la región dentro del aplicador puede estar relativamente abierta 351, permitiendo la mezcla del TTF dentro del aplicador.

La figura 4 ilustra una variación de un conducto (por ejemplo, tubos) que se puede utilizar para conectar el aplicador térmico 402 (que se puede sujetar dentro de un arnés para la cabeza 415) a la unidad de regulador térmico de modo que el fluido de transferencia térmica pueda ser hecho circular dentro del aplicador. En la figura 4, los tubos 405 están cubiertos por un aislante térmico 407; los conectores 412 conectan tanto las líneas de entrada como de salida. Las líneas de entrada y salida están unidas y aisladas por el mismo aislante, aunque se pueden aislar por separado dentro del aislante 407. La figura 5 muestra una vista ampliada del arnés para la cabeza.

Cuando se utiliza un arnés para la cabeza con el aparato, el aplicador se puede situar dentro del arnés para la cabeza, como se ilustra en las figuras 7A-7C. Por ejemplo, en algunas variaciones, el aplicador (almohadilla) 703 se configura para desconectarse del arnés para la cabeza 705. El arnés para la cabeza puede incluir un conector para acoplarse con el aplicador, tal como Velcro o similar. En algunas variaciones, el arnés para la cabeza incluye un bolsillo en el que se puede asentar el aplicador. En la figura 7A, el arnés para la cabeza se muestra dado la vuelta, mostrando inserciones interiores de Velcro 709. El aplicador puede encajar en el arnés para la cabeza y el arnés para la cabeza puede incluir una región térmicamente transmisora que permite la transferencia de energía térmica entre el aplicador y la cabeza del sujeto en las regiones correctas (por ejemplo, la frente).

En general, el aplicador puede ser aplicado a la cabeza del sujeto por el sujeto, como se ilustra en las figuras 6A-6J. En este ejemplo, el aparato se puede encender antes de ubicar el arnés para la cabeza y la almohadilla para la frente en la frente. Como se muestra en la figura 6A, el sujeto puede sujetar el arnés para la cabeza por ambos lados y deslizarlo sobre la cabeza del sujeto, como se muestra en las figuras 6B-6D, y sobre la frente. El arnés para la cabeza se puede situar de manera que quede plano contra la parte posterior de la cabeza del sujeto, justo por encima de la línea de la oreja, como se muestra en la figura 6E. En algunas variaciones, los tubos que conectan el aplicador a la unidad de regulador térmico se pueden situar en la región superior media de la cabeza del sujeto de modo que queden planos contra la cabeza, como se muestra en la figura 6F, y el arnés para la cabeza se puede ajustar para que se ajuste ceñido contra la frente del sujeto y quede por encima de la línea de las cejas, como se muestra en la figura 6G. Las figuras 6H y 6I muestran el sujeto ajustando las lengüetas de Velcro en los lados del arnés para la cabeza para garantizar un ajuste cómodo contra la frente y para que la almohadilla para la frente quede plana y cubra la totalidad de la frente. Por último, la almohadilla para la frente debería quedar plana y cubrir la totalidad de la frente, como se ilustra en la figura 6J. El fluido de transferencia térmica puede circular a través de los tubos hacia la almohadilla para la frente.

Como se ilustra en la figura 6A-6J, se puede mantener un aplicador térmico en contacto con la cabeza del sujeto con un sistema de engranaje para la cabeza. En una variación del componente de arnés para la cabeza, se utiliza una serie de correas ajustables para ajustar selectivamente la presión de contacto del aplicador con el usuario. Se pueden construir otras variaciones del arnés para la cabeza con un material de tipo elástico sin capacidad de ajuste. La naturaleza elástica del material aplica presión de contacto al aplicador térmico. Otras variaciones utilizan ambas características, es decir, correas ajustables y materiales elásticos. En algunas variaciones, el aplicador térmico se puede integrar permanentemente con el arnés para la cabeza y, en otras variaciones, el aplicador térmico se puede retirar del arnés para la cabeza.

En algunas variaciones, puede resultar útil proporcionar un aparato terapéutico para mejorar el sueño de un sujeto que esté simplificado y adaptado específicamente para el tratamiento del sueño. Por ejemplo, un dispositivo de este tipo se puede configurar como un sistema térmico para mejorar el sueño de un sujeto, que comprende: una unidad de regulador térmico que tiene un alojamiento, estando la unidad de regulador térmico configurada para controlar la temperatura de un fluido de transferencia térmica, un aplicador térmico configurado para llevarse puesto contra la frente de un sujeto sobre la corteza prefrontal y frontal del sujeto, en donde el aplicador térmico se configura para hacer pasar fluido de transferencia térmica desde la unidad de regulador térmico, un controlador dentro de la unidad de regulador térmico configurado para regular la temperatura del fluido de transferencia térmica para modular el sueño del sujeto controlando una temperatura del aplicador térmico; y un arnés para la cabeza para mantener el aplicador térmico en contacto con la región de la cabeza del sujeto sobre la corteza prefrontal y frontal.

Un dispositivo simplificado de este tipo se puede configurar para regular la temperatura del aplicador a una temperatura específica (por ejemplo, 30 grados C). Además, el aplicador y/o arnés para la cabeza se pueden configurar específicamente para aplicar energía térmica a la ubicación específica de la cabeza (por ejemplo, y en algunas variaciones, para no aplicar energía térmica a otras regiones, por ejemplo, aislando otras regiones, incluyendo la región de la órbita del ojo, las mejillas, la nuca, etc.).

Como se usan en el presente documento en la memoria descriptiva y en las reivindicaciones, incluyendo los utilizados en los ejemplos y, a menos que se especifique expresamente lo contrario, todos los números pueden leerse como precedidos por la expresión "en torno a" o "aproximadamente", incluso si el término no aparece expresamente. La expresión "en torno a" o "aproximadamente" se puede utilizar cuando se describe la magnitud y/o la posición para indicar que el valor y/o la posición descritos se encuentran dentro de un intervalo razonable de valores y/o posiciones. Por ejemplo, un valor numérico puede tener un valor que sea /- 0,1 % del valor establecido (o intervalo de valores), /- 1 % del valor establecido (o intervalo de valores), /- 2 % del valor establecido (o intervalo de valores), /- 5 % del valor establecido (o intervalo de valores), /- 10 % del valor establecido (o intervalo de valores), etc. Cualquier intervalo numérico mencionado en el presente documento pretende incluir todos los subintervalos englobados en este.

Si bien se han descrito anteriormente diversas realizaciones ilustrativas, se puede realizar cualquiera de una serie de cambios en diversas realizaciones sin apartarse del alcance de la invención como se describe en las reivindicaciones. Por ejemplo, a menudo se puede cambiar el orden en el que se realizan las diversas etapas del método descrito en realizaciones alternativas, y en otras realizaciones alternativas se pueden omitir, por completo, una o más etapas del método. Las características opcionales de varias realizaciones del dispositivo y del sistema pueden incluirse en algunas realizaciones y en otras no. Por lo tanto, la descripción anterior se proporciona principalmente con fines a modo de ejemplo y no se debería interpretar como limitante del alcance de la invención como se establece en las reivindicaciones.

Los ejemplos e ilustraciones incluidos en el presente documento muestran, a modo de ilustración y no de limitación, realizaciones específicas en las que se puede poner en práctica la materia objeto. Como se ha mencionado, se pueden utilizar otras realizaciones y derivados de las mismas, de manera que puedan hacerse sustituciones y cambios estructurales y lógicos sin desviarse del alcance de la presente divulgación. Tales realizaciones de la materia objeto de la invención se pueden denominar, en el presente documento, individual o colectivamente, con el término "invención" simplemente por conveniencia y sin la intención de limitar voluntariamente el alcance de esta solicitud a ninguna única invención o concepto inventivo, si hubiera más de uno, de hecho, divulgado. De este modo, aunque se hayan ilustrado y descrito realizaciones específicas en el presente documento, cualquier disposición calculada para lograr el mismo propósito puede ser sustituida por las realizaciones específicas mostradas. Esta divulgación pretende cubrir todas y cada una de las adaptaciones o variaciones de diversas realizaciones. Combinaciones de las realizaciones anteriores y otras realizaciones no descritas específicamente en el presente documento, resultarán evidentes para los expertos en la materia tras revisar la descripción anterior.

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema térmico para mejorar el sueño de un sujeto, comprendiendo el sistema:

una unidad de regulador térmico que tiene un alojamiento (101), estando la unidad de regulador térmico configurada para controlar la temperatura de un fluido de transferencia térmica (191);

un módulo eléctrico térmico (153, 155, 163) dentro de la unidad de regulador térmico configurado para calentar, enfriar, o calentar y enfriar el fluido de transferencia térmica;

un primer depósito de fluido de transferencia térmica dentro de unas tuberías internas (151) del regulador térmico, en donde el primer depósito se configura para ser regulado térmicamente por el módulo eléctrico térmico; un segundo depósito (174, 201) de fluido de transferencia térmica que no está regulado térmicamente por el módulo eléctrico térmico, en donde el segundo depósito se configura como un cartucho extraíble adaptado para acoplarse a la unidad de regulador térmico;

una válvula configurada para transferir fluido entre el primer depósito y el segundo depósito para mantener un nivel de fluido de transferencia térmica dentro del primer depósito;

un aplicador térmico (300, 402) configurado para llevarse puesto contra la frente de un sujeto sobre la corteza prefrontal y frontal del sujeto, en donde el aplicador térmico se configura para hacer pasar fluido de transferencia térmica desde la unidad de regulador térmico;

un controlador (102) dentro de la unidad de regulador térmico configurado para regular la temperatura del fluido de transferencia térmica en función de uno o más perfiles de control térmico para modular el sueño del sujeto controlando una temperatura del aplicador térmico, en donde el controlador se configura para modificar la temperatura del fluido de transferencia térmica a la hora de despertarse para despertar al sujeto; y

un arnés para la cabeza (415) para mantener el aplicador térmico en contacto con la región de la cabeza del sujeto sobre la corteza prefrontal y frontal.

2. El sistema de la reivindicación 1, en donde el controlador se configura para mantener la temperatura del fluido de transferencia térmica en el primer depósito de modo que la temperatura del aplicador térmico a una temperatura objetivo seleccionada del intervalo que consiste en: en torno a 10 grados C a en torno a 41 grados C.

3. El sistema de la reivindicación 1, en donde, además, el controlador se configura para modificar la temperatura del fluido de transferencia térmica a una hora de despertarse predeterminada.

4. El sistema de la reivindicación 1, que comprende, además, un reloj que tiene una pantalla de reloj (809).

5. El sistema de la reivindicación 1, en donde el aplicador térmico se adapta para regular térmicamente únicamente la región de la cabeza del sujeto sobre la corteza prefrontal y frontal, pero no otras regiones de la cabeza y la cara del sujeto, incluidas las órbitas de los ojos.

6. El sistema de la reivindicación 1, en donde el controlador comprende una pluralidad de perfiles de control térmico configurados para hacer que el controlador regule la temperatura del fluido de transferencia térmica.

7. El sistema de la reivindicación 1, en donde la unidad de regulador térmico comprende uno o más de: un dispositivo Peltier, un calentador resistivo, y un ventilador.

8. El sistema de la reivindicación 1, que comprende, además, un conducto de fluido (405) que conecta la unidad de regulador térmico y el aplicador térmico, estando el conducto de fluido configurado para transferir fluido de transferencia térmica entre el primer depósito y el aplicador térmico.

9. El sistema de la reivindicación 1, que comprende, además, un detector de nivel de fluido dentro del primer depósito configurado para monitorizar el nivel de fluido de transferencia térmica dentro del primer depósito.

10. El sistema de la reivindicación 1, que comprende, además, un control (811) en comunicación con la unidad de regulador térmico configurada para permitir que el sujeto seleccione uno o más perfiles de control térmico.

11. El sistema de la reivindicación 1, en donde el arnés para la cabeza se configura para mantener el aplicador térmico en contacto únicamente con la región de la cabeza del sujeto sobre la corteza prefrontal y frontal.