JP2000516518A

JP2000516518A - 熱的治療の適用

Info

Publication number: JP2000516518A
Application number: JP10510914A
Authority: JP
Inventors: コーレン，ポール，ティー．; フォード，トーマス，ディー．
Original assignee: コーレン，ポール，ティー．; フォード，トーマス，ディー．
Priority date: 1996-08-20
Filing date: 1997-08-20
Publication date: 2000-12-12
Also published as: EP0928175A4; EP1334707A1; DE69733654D1; EP0928175B1; CA2264011A1; AU728631B2; DE69733654T2; AU3916897A; EP0928175A1; EP1327426A1; ATE298548T1; WO1998007397A1

Abstract

(57)【要約】この発明は、哺乳類の体のさまざまな治療すべき場所に熱的治療を行うための新規な構成（装置及び方法）であって、治療すべき場所に熱的治療を行うための熱パッド(１８)、単一のユニットを形成する熱パッド（１８）を全体的に受けとめるリテーナ（２１）とを含み、圧縮力で治療すべき場所に対して熱パッド（１８）保持して治療すべき場所に一様な熱的接触で適切に熱パッドを維持する。この治療装置は、熱的治療装置が治療すべき場所に維持されるとき、治療すべき場所の形状に合わせた表面を有する。他の熱的治療装置及び熱的治療を適用するための各種の方法が開示されている。

Description

【発明の詳細な説明】熱的治療の適用発明の背景この発明は生きている組織に熱的治療を適用するための装置及び方法に関する。熱的治療は組織に対する加熱あるいは冷却を含み、打撲傷、捻挫、又は他の骨、筋肉、靭帯、腱及び皮膚に対する外傷のような傷を癒したり回復させたりする。冷却治療は、はれを少なくするために使われ、痛みを抑えて傷ついた組織の回復を促す。加熱治療は、靭帯や腱のような結合組織をゆるくするために用いられ、例えば激しい動きの前に、動きの範囲を増加させる。熱的治療は、外科術の後に痛みやはれを抑えるために用いられ、回復を促す。熱的治療は、また、整形外科治療プログラム、スポーツ医学プログラムの一部として用いられ、サラブレッド競争馬のような動物を癒したり回復させる。発明の開示一つの側面において、この発明は、熱的治療を哺乳類の体のさまざまな治療の場所に適用するための新規の熱的治療の構成（装置及び方法）を特徴とする。この新規な構成は、一般的に、熱的治療を治療場所に適用するための熱パッドと、単一ユニットを形成する熱パッドを全体的に受けて圧縮力で治療場所に対して熱パッドを保持し、治療場所に一様な熱的接触で適切に熱パッドを維持するリテーナを備える。もう一つの側面において、この発明は、熱的治療を治療場所に適用するための熱パッドを備え、熱パッドは治療場所で適切に維持されるとき、熱パッドを通して空気のアクセスを提供する複数の通気孔を備えることを特徴とする。さらにもう一つの側面において、この発明は、熱的治療を治療場所に適用するための熱パッドと、熱パッドにより定められる流体チャネルを備える再循環流体ループと、再循環流体ループを通して流体を循環させるためのポンプと、蓄熱部と、再循環する流体ループで蓄熱部に結合する熱交換器と、治療温度の調整可能な制御を可能にするために熱交換器に選択的に接続可能な手持ち制御器とを備える熱的治療装置を特徴とする。この発明は、また、熱的治療を治療場所に適用するための熱治療パッドと、熱パッドにより定められる流体チャネルを備える再循環流体ループと、蓄熱部と、再循環流体ループで蓄熱部を結合する熱交換器であって、調整可能な混合比で蓄熱部からの流体と再循環する流体を流体ループ内で混合し、治療場所で選択された治療温度を達成する熱交換機と、治療温度の調節可能な制御を可能にするために熱交換器に選択的に接続可能な手持ち制御器とを備える熱的治療装置を特徴とする。もう一つの側面において、この発明は、熱的治療を治療場所に適用するための熱パッドと、熱パッドにより定められる流体チャネルを備える再循環流体ループと、再循環流体ループを通って流体を循環させるためのポンプと、蓄熱部と、再循環流体ループを蓄熱部に熱的に結合させて流体にその間で交換を可能にする第２流体ループとを備える熱的治療装置を特徴とする。熱的治療装置は、好ましくは、再循環流体ループと蓄熱部の間での流体の交換の量を調整する流量制御器を含む。この発明の特徴及び効果は以下の説明から明らかになるであろう。図面の簡単な説明図１は、熱的治療を人のひざに適用するための、この発明の熱的治療装置の図面である。図２は、この発明の熱的治療装置用の蓄熱部のハウジングの、部分的に切り欠かれた斜視図である。図２Ａは、図１の熱的治療装置の構成図であり、蓄熱部、熱交換器、及び処置パッドを含む。図３は、この発明の熱的治療装置の分離された流体供給及び戻りラインの図面である。図４は、熱パッドの図面である。図５及び図５Ａは、それぞれふくらませた状態及びしぼませた状態の図４で示された熱パッドの断面図である。図６は、治療装置制御器へプログラムされる治療温度時間プロファイルである。図７は、熱的治療装置の構成図である。図８は、もう一つの熱的治療装置の構成図である。図９及び図９Ａは、単一の蓄熱部を用いた熱治療装置の構成図である。図１０及び図１０Ａは、熱的治療装置の正面図及び側面図である。図１０Ｂは、図１０及び図１０Ａの熱的治療装置での使用のための２つの熱パッドの図面である。図１０Ｃは、図１０Ｂで示された熱パッドのひとつの通気孔の図面であり、部分的断面図で示される。図１１は、熱的治療装置の図面である。図１２は、熱的治療装置の分解図である。図１３は、熱的治療装置の図面である。図１４は、熱的治療装置の携帯用蓄熱部(熱リザーバ)、手持ち制御器、及び温度計の図面である。好ましい実施の形態の説明図１を参照すると、熱的治療装置１０は、温度制御された熱的治療を人１４のひざ１２に適用する。熱的治療装置１０は、熱的に分離された供給及び戻りアセンブリ２０により熱パッド１８に接続される携帯用リザーバ１６を含む。以下に詳細に記述されるように、熱的治療装置１０は、予め定められた温度スケジュールにしたがって人のひざを一様に加熱し又は冷却するとともに、熱パッド１８の内部をふくらませる圧力を制御可能に変化させることにより患者のひざを刺激するようにプログラムすることができる。例えば、ネオプレンゴムで作られる覆い２１は治療すべき場所で適切に熱パッド１８をこじんまりと維持するように形づくられ、熱パッドが人のひざの触覚の刺激の間に広がり接触することができるようにする。覆い２１は、治療場所で適切にしっかり、均等にかつ快適にフィットするように覆いを選択的に調整されることができるベルクロ（登録商標）の、例えばフック−ループ型のファスナーにより適切に保持される。図２を参照すると、ひとつの実施の形態において、携帯用リザーバ１６は保護用外部ケース２２及び内部の耐漏れ構造の熱リザーバ２４を含む。リザーバ２４は、リザーバ２４の外側の壁と外部ケース２２の内部の壁の間の空間に満たされた熱ライニング２６により熱的に絶縁されている。熱的に絶縁された蓋２８が開いてリザーバ２４へのアクセスを提供する。蓋２８は、蓋が閉まったとき、蓋２８とリザーバ４の上面開口部の間の流体気密シールを形成するように大きさが選ばれ構成されるシール（図示せず）を含み、使用中に流体がもれることを防止する。流体制御システム３０は、ハウジング内であって、熱リザーバと外部ケーシングの間に備えられる区分された空間内に収納される。流体制御システム内の熱交換器３１は、ポンプ３２、単極双投プライミング弁３４、及び空気／水分離器３６を含む。（いくつかの実施例において、ソレノイド弁が単極双投プライミング弁に置き換わる）ポンプ３２は入力４０及び出力４２を含み、モーター３８により動力を与えられる。ポンプ入力４０はプライミング弁３４の出力に接続され、ポンプ出力４２は急速脱着アウトレット４４に接続され、これを通って流体はポンプから熱パッドへ流れる。プライミング弁３４の入力４６は熱リザーバ２４に接続され、プライミング弁の入力４８は空気／水分離器３６の出力に接続されている。オーバーフローチューブ５０は、空気／水分離器と熱リザーバ２４の間の流体パスを提供する。空気／水分離器３６は、急速脱着インレット５２からの管５１を通って熱パッドからの流体を受ける。熱パッドに供給される流体の温度は、供給及び戻りアセンブリ２０の供給及び戻りラインの流体のパスに配置されるサーミスタ５４により監視される。リザーバ２４は、携帯用クーラーで通常用いられるような、砕かれた氷、四角い氷や予め形成された冷却源を収納する。リザーバは、使用中に必要であれば、使用者に対して治療場所から熱パッドを動かすことを求めることなく、追加の氷で容易に再充填される。加熱治療のためには、お湯がリザーバの中に入れられたり、あるいはリザーバが投げ込み電熱器を用いて制御可能に加熱される。熱パッドに供給される流体の温度は、マイクロプロセッサをベースとする制御器５６（制御電子回路）により制御される。サーミスタ５４により測定された治療温度に基づき、制御器５６は、リザーバ内の冷却あるいは加熱源がなくなったり、所望の治療温度がプリセットされた許容範囲内に維持できなくなったときは、音響警報信号を生成する。警報は、また、ユニットが循環システム内の流れが制限されたことを検出したならば吹鳴する。制御器５６は、格納、呼び出し及び１つ又はそれ以上のプログラムされたあるいはユーザーにより定められた治療温度時間プロファイルを設定するための、不揮発性電子メモリを含む。入力キー５８は、制御器のメモリに所望の温度プロファイルをプログラムするために使われる。監視された温度はデジタル表示器６０上に示される。表示器６０は、また、残りの治療時間の量を表示することもできる。電源は流体制御システム３０に供給され、従来の壁のアウトレットから電源コネクタ６２を通ってスイッチング電源電子回路６４に供給される。図２Ａに示されるように、熱交換器３１は、熱リザーバ２４からの制御された量の流体を空気／水セパレータ３６を通って熱パッドから再循環された戻りの流体と混合することにより熱パッド１８の温度を制御する。サーミスタ５４により発生されるリアルタイム温度情報を用いることにより、制御器５６は、熱パッドから受ける再循環流体と混合するリザーバの流体の比率を制御するために弁３４を調整し、所定の処置パッド温度を達成する。例えば、もし急速脱着アウトレット４４を通って温度パッドへ注入される流体が所定の温度にあるならば、制御器５６は、リザーバ２４から流体を受けないように弁３４を調整する。言い換えれば、ポンプ３２、熱パッド１８及び空気／水セパレータ３６はクローズドループシステムを形成する(流体はいずれかの向きで流れる)。もし、出力流体温度が所望の設定ポイントから変化するならば、制御器５６は、リザーバ２４からの流体が選択された比率で空気／水セパレータ３６からの再循環された水と混合するように弁３４を調整し、所望の出力流体温度を達成する。ポンプ、温度パッド、及び空気／熱セパレータにより定められる流体の流れのパス内の流体の体積は実質的に固定されているので、いくらかの再循環流体は排水され、オーバーフローチューブ５０によりリザーバ２４に流れ、熱交換処理を完了する。治療場所（又は複数の場所）で一様な温度分配を確実にするために、高い流量比が、処置場所で熱移動の結果として熱パッドに沿って現れる温度勾配を減らすために用いられる。いくつかの実施の形態において、熱的治療装置は直列に結合される複数の熱パッドを含み、これらは、例えば、ポストの左右の外科術治療の処置で使用される。高い流量率は一般的にこれら複数パッドの実施の形態で上流と下流の温度パッドの間の温度差を減らすために必要である。流量利率は、また、処置場所での予想されるに熱負荷に基づき選択される。図３を参照すると、絶縁された供給及び戻りアセンブリ２０は、急速脱着コネクタ６８を通って急速脱着アウトレット４４に接続するフレキシブル流体供給ライン６６と、急速脱着戻りインレット５２に接続するフレキシブル流体戻りライン７０とを含む。図３に示される実施の形態において、供給及び戻りラインアッセンブリ２０は、急速脱着コネクタ７４、４６を通って熱パッドに取り付けられる。フレキシブル供給及び戻りライン６６、６０は熱的絶縁部材７８（例えば、ポリウレタンフォーム）で包まれる。これは、周囲の熱負荷を減らし、ラインアッセンブリ流体を堅く、耐久的に及び柔らかくするとともに、取り扱う利用者にとってより心地よいものになる。供給及び戻りラインアッセンブリの長さは、少なくとも部分的には利用者の大きさ及び期待される熱的治療処置に基づいて選択される。さまざまな熱パッドの形状及び大きさは、選択される処置場所（例えば、くるぶし、ひざ、ひじ）に応じて考慮される。この目的は処置場所を十分にカバーして最適な治療結果を達成することである。図４に示される実施の形態において、熱パッド８０は、熱パッドの外側の端部８４で互いに熱融着あるいは他の方法で密閉される柔らかい高分子材料８２の２つの層で形成される。この実施の形態において、供給及び戻りライン８６、８８は耐漏性シール９０により熱パッド８０に永久的に取り付けられている。熱パッド８０は、また、１つまたはそれ以上の内部継ぎ目９２（又は内部壁）及び「くぼみ」融着部９３を含む。これは熱パッドを通る冷却流体の流れを一様に方向づける。内部継ぎ目及びくぼみ融着部は、また、熱パッドの収縮及び膨張を制御する。図５及び図５Ａを参照すると、熱パッド８０は、熱交換器により適用される流体圧力の変化に応じて熱パッドが膨張したり（図５）収縮したり（図５Ａ）できるとともに、熱パッド内の循環する流体の一様な分配を確実にするように構成される。触覚の刺激を達成するために、ポンプ３２は予めプログラムされた間隔でオンオフされて周期的に熱パッド内の圧力を低い及び高い値の間で周期的に変化するようにする。熱パッドにおけるこのような周期的な圧力変化は、所望の治療温度を達成する一方で治療場所で触覚刺激を与える。制御器５６（図２）は所望の温度プロファイルと書者触覚刺激を同時に与えるようにプログラムされている。一定の治療温度の時間プロファイルは制御器５６にプログラムされることができるものの、それは、不快さを避け、組織のダメージを引き起こすことなく長い時間の熱的治療を許容するために処置の間に温度を変えるために好適である。図６に示されるように、好適な冷却治療温度時間プロファイルは、初期処置ステージの間は室温から予め定められた最小温度（例えば、45°Ｆ）へ適用される治療温度を下げることを要求し、中間のステージの間は最小治療温度が固定の時間（例えば９分間）維持され、そして、最後の処置ステージの間は、処置温度が約６５°Ｆになるまで、温度が一定の間隔で（例えば５分毎に）増加する。適用される治療温度は、所定の処置時間が続く間は６５°Ｆに維持される。他の実施の形態はクレームの範囲内である。例えば、１つの実施の形態において、熱的治療装置は、単一のポンプ及び単極双投バルブに代えて２つのポンプを用い、クローズドループ温度制御を達成する。クローズドループ温度制御は、機械的に動作する装置で選択された治療場所温度にするサーモスタットのような、温度読み出し装置と連結しているポテンショメータのような、単純なアナログ制御電子回路を用いて達成される。インライン流れヒーターは上記実施の形態の１つ又はそれ以上の循環ループに置かれ、循環ループ内の流体を所望の温度にたやすく加熱することができる(例えば、後述の図９Ａ及び図９Ｂを見よ)。自動クローズドループ熱交換器図７を参照すると、熱治療装置１００は、能動流れパス１０６及びオーバーフローパス１０８により二次リザーバ１０４に結合されている一次リザーバ１０２を含む。一次及び二次リザーバは断熱壁１１０により分離されている。能動流れパス１０６は専用一定圧力循環ポンプ１１２を含む。二次リザーバ内の流体の温度は熱センサ１１４を用いて監視される。制御器１１６は、一次リザーバからの流体の流れを制御することにより所望の温度に二次リザーバ内の温度を維持するようにポンプの比率を調整する。二次リザーバ内のいかなるあふれた流体もオーバーフロー流体パス１０８を通って一次リザーバに戻り、熱交換回路を完成する。高速循環ポンプ１１８は制御可能に二次リザーバ１０４から熱治療熱パッド１２０内へ流体を注入する。クローズドループ電子制御により、二次リザーバ流体の温度は、実際の熱的負荷に対して所望の温度範囲（例えば、４０°Ｆ乃至７０°Ｆ、約３５°Ｆの一次リザーバ流体の温度で）内において約±０．３°Ｆ以内の所望の設定ポイント値に維持される。二次リザーバ流体温度がプログラムされた温度に対応するとき、制御器は、一次リザーバからの熱的移動が熱パッドを通る処置場所での熱的移動を埋め合わせるように、一次リザーバ及び循環ループの間で流体の移動を調整する。これは熱パッド内に注入される流体１２２と熱パッドから戻る流体１２４の間の温度における差により現される。制御器１１６にプログラムされた温度プロファイルが治療温度が変わるべきことを示すとき、制御器は、適用される温度が増加させるものであるか減少させるべきもののどちらであるかに応じて、流体の移動を増加あるいは減少させる。二次リザーバからの流体が高い比率で熱パッド内に注入されるので、処置場所での熱負荷は熱パッドを通る流体の温度に実質的に影響を与えず、したがって、温度パッドに沿った温度微分はプログラムされた設定ポイント値の約２−３°Ｆ内に維持される。リザーバ１０２は、携帯用クーラーで通常用いられるような、砕かれた氷、四角い氷や予め形成された冷却源を収納する。リザーバは、使用中に必要であれば、使用者に対して治療場所から熱パッドを動かすことを求めることなく、追加の氷で容易に再充填される。加熱治療のためには、お湯がリザーバの中に入れられたり、あるいはリザーバが投げ込み電熱器を用いて制御可能に加熱される。氷水は一次熱リザーバのために使われるので、この熱的治療装置は高い費用効率をもつ。手動オープンループ熱交換機図８を参照すると、熱的治療装置１３０は一次熱リサーバ１３２及び二次熱リザーバ１３４を含む。この実施の形態において上記で記述されたように、一次熱リザーバ１３２は水及び砕かれた氷の混合物、または他の冷却源、あるいは熱せられた流体を収納する。一次リザーバ流体１３３及び二次リザーバからの再循環流体１３５の混合比は、手動制御の弁１３６により調整される。高速循環ポンプ１３８は熱パッド１４０への流体の流れを制御する。二次リザーバ内であふれるいかなる流体もオーバーフローパス１４２を通って一次リザーバへ戻り、熱交換回路を完成する。弁１３６を調整することにより、利用者は、オープンループ方式で二次リザーバの温度を経験に基づいて制御することができる。水はポンプ内で混合されて、循環ループ及び二次リザーバ内でほぼ一定温度を生成する。好ましくは、弁１３６は弁位置と処置温度の間の対応関係を示すマーキングを含む。例えば、ひとつの実施の形態で、弁１３６は、利用者が処置の初期時間（例えば、10分乃至15分）の間に処置場所に適用する４５°Ｆの温度を提供するために必要な混合比に対応するマーキングを含む。弁１３６は、また、利用者が処置場所に適宜適用する６５°Ｆの温度を提供するために必要な混合比に対応するマーキングを含む。他の単一リザーバの実施の形態一次リザーバからの温度制御された流体は温度制御動作による損失を受けることなく循環ループ内に直接に注入されることができ、二次リザーバをなくすことができる。例えば、図９を参照すると、オープンループの手動動作の熱治療装置４００は、熱リザーバ４０２、調整可能な手動弁４０４、循環ポンプ４０６、及び、熱パッド４０８を含む。熱リザーバからの流体が実質的に圧縮できないから、Ｑ_out＝Ｑ_in及びＱ_diff＝Ｑ_return−Ｑ_res,inが成立する。ここで、Ｑ_res,in は、ユーザーに循環ポンプ４０６のインレットに戻るＱ_returnの量を調整させる弁位置により制御される。Ｑ_in＝Ｑ_diff＋Ｑ_res,ou _t 及びＱ_in＝Ｑ_outであるので、Ｑ_out＝Ｑ_diff＋Ｑ_res,outであり、しかも、弁が閉じているとき(Ｑ_res,in＝０)、Ｑ_res,out＝Ｑ_res,inので，Ｑ_return＝Ｑ_diff 及びＱ_res,out＝０である。それゆえ、弁の位置及び対応する流れ（Ｑ_res,in）は、Ｑ_out/Qreturn循環ループ内で流体温度を制御できる。ここで、Ｑ_out/Qretu _rn ループによる熱吸収は、Ｑ_res,out及びＱ_res,inによる熱リザーバへの移動する正味の熱量に等しい。図９Ａを参照すると、クローズドループ温度治療装置４１０は、熱リザーバ４１２、通常は閉じられているソレノイド弁４１４、循環ポンプ４１６、及び熱パッド４１８を含む。電子的制御器４１９は、温度センサ４２０を用いてＱ_out／Ｑ_return循環ループ内の流体温度を検知し、そして、検知された温度に基づき弁位置を制御する。もし、流体温度が特定された範囲内であれば、制御器４１９は弁４１４を閉じ、Ｑ_res,in＝Ｑ_res,out＝０にする。もし、温度が増加して設定ポイント温度を越えたら、制御器４１９は弁４１４を開き循環ループ（Ｑ_res,ou _t ）内にリザーバ４１２からの冷却流体を注入し制御ループを完成する。インライン流れヒーター４２２により、循環ループ内の流体を加熱された流体でリザーバ内の冷たい流体を置きかえることを必要とすることなくたやすく加熱することができる。弁４１４が閉じているとき、循環ループとリザーバの間でなんら流体交換は生じないので、循環ループ内の比較的小さな体積の水をヒーター４２２で所望の温度にたやすく加熱することができる。図９Ｂを参照すれば、クローズドループ温度治療装置４３０は、熱リザーバ４３２、循環ポンプ４３４、転送ポンプ４３６、及び熱パッド４３８を含む。電子的制御器４４０は、熱センサ４４２を用いてＱ_out／Ｑ_return循環ループ内の流体温度を検知し、検知された温度に基づき転送ポンプ４３６を通して流体転送を制御する。転送ポンプのインレット内に注入される流体の量は、（例えばＰＩＤフィードバック制御を用いて）連続的に、あるいは、例えば、サーモスタット制御器を用いてオン／オフ方式で変化することができる。もし、流体の温度が特定された範囲内であれば、制御器４４０は転送ポンプをオフにして、Ｑ_res,in＝Ｑ_res,out ＝０にする。もし、温度が設定ポイント温度を越えて増加したならば、制御器４４０は転送ポンプ４３６をオンにして循環ループ（_Qres,out）内にリザーバ４３２からの冷却流体を注入し、制御ループを完成する。インライン流れヒーター４４４により、循環ループ内の流体を、加熱された流体でリザーバ４３２内の冷たい流体で置きかえることを必要とすることなくたやすく加熱することができる。転送ポンプ４３６がオフされるとき、循環ループとリザーバの間で流体の交換がなされない。これにより、循環ループ内の小さな体積の水をヒーター４４４で所望の温度にたやすく加熱することができる。図９Ｂの実施の形態において、Ｑ_out＝Ｑ_in、Ｑ_diff＝Ｑ_return−Ｑ_res,in及びＱ_in＝Ｑ_diff＋Ｑ_res,outである。この構成において、Ｑｒｅｓ，ｏｕｔは能動的に制御され、Ｑ_res,inは受動的に制御される。もし、転送ポンプはオフ（圧力がかけられていない）であれば、流体には転送ポンプのインレット側に力がかけられず(Ｑ_res,out＝０)、Ｑ_in＝Ｑ_diffになる。Ｑ_in＝Ｑ_out＝Ｑ_return、Ｑ_re _turn ＝Ｑ_diffであるので、この場合においてＱ_res,in＝０である。言い換えれば、転送ポンプのインレット側に力をかけられるリザーバの流体がなければ、リザーバ内に吐出されて戻る戻り流体はなく、リザーバと循環ループの間で熱の移動がなくなる。なおも他の実施の形態がクレームの範囲内である。例えば、引き続く実施の形態において、特定の熱的治療手順の内容が記述され、保持構造は、パッドと治療場所の間の熱的接触を良好に維持する一方で、１つ又はそれ以上の熱パッドを全体として受けるとともに延長された時間に治療場所で適切にパッドを快適に保持するように構成される。吸引脱脂美容外科術吸引脱脂外科術の文脈において、皮下脂肪が長く薄い吸込管により除去された後、皮膚は真皮層の下の連結組織に再度付けられなければならない。この外科術の後に直ちに、患者は、皮膚がスムースに下層組織に再付着するように、皮膚に一様かつ一定の圧力をかける弾力のあるボディガードル内に置かれる。図１０乃至図１０Ｃを参照すると、熱的治療装置１５０は、吸引脱脂術から生じた腫れのためのレリーフを提供する。装置１５０は４つまでの予め位置決めされた熱パッド１５２−１５８を結合したリテーナ１５１を含み、前述のボディガードルの上に着せられるように構成される。ボディーガードルを通る適当な熱伝導性があり、熱パッドと皮膚の間で直接接触を必要とすることなく適当な腫れの減少を達成できる。リテーナ１５１は薄く、弾力のある材料（例えば、ＬＹＣＲＡ(登録商標)：スパンデックスポリウレタン弾性繊維）から作られ、腫れているような領域に対して一体化された熱パッドを「形状に適合させる」ように十分な圧縮を提供する。図１０で示された４つの熱パッドは、リテーナ内に縫いこまれる形状に適合されたポケットにより適切に位置決めされかつ保持される。熱パッド１５２−１５８のそれぞれは幅約１８インチで長さ約２２インチである。熱パッドのそれぞれはたやすく動かしたり置き換えたりすることができる。熱的治療装置は、装置が延長された時間の間で使用できるように股の部分がない。図１０Ｂを参照すると、太股や臀部用の熱パッド（１５２，１５４）は、領域に沿って温度微分を減らす流体流れ構成を提供する１つ又はそれ以上の内部パッド−パッド接続１６０により、上側の体のための熱パッド（１５６，１５８）に結ばれている。施術領域から離れて位置する、単一の急速脱着コネクタ１７２は（図１の）携帯用リザーバ１６へ熱パッドを取り付けるために用いられ、温度制御された熱的治療を提供する。温度制御された流体は、矢印１６２により示されるように患者の前から後ろに、矢印１６４（図１０Ｂ）により示されるようにパッド１５６からパッド１５２へ流れる。内部のパッドとパッド間の接続１６０により接続のためのチューブの必要が少なくなる。熱パッド１５４、１５８は体の右側のためにデザインされ、熱パッド１５２、１５６は体の左側のためにデザインされるとともに、熱パッド１５２，１５８の鏡像である。したがってたかだか２つの熱パッドの型が必要である。熱パッドは、熱パッドに非均一の圧力が加えられること等から生じる熱パッド領域の熱伝導において予測される変動に対応できるよう構成され配置される。例えば、患者は多くの場合座っているか、又は寝ているため、圧力が増加し、熱パッドから患者の臀部又は背中への熱の伝導が増加する。かかる熱伝導における変動の影響は、まず、液体の流れの方向を示す矢印１６８によって示されるように、使用中、より少ない圧力を受けることが予想される領域(例えば患者の前面に対応する熱パッドの領域)に温度制御された液体を流し込み、その後に、より高い圧力を受けることが予想される領域(例えば患者の背中に対応する熱パッドの領域)に温度制御された液体を流し込むことによって、少なくすることができる。また、別の方法として、温度制御された液体の流れは、治療すべき場所に対するより高い熱伝導路を有することが予想される熱パッドの領域において、熱パッドのその他の領域と比較して、制限される(例えば治療すべき場所へのより高い熱伝導路を有することが予想される領域において、融着くぼみ(dimpl e welds)の密度を高めることによる)。熱パッド１５２-１５８は、それぞれ、その下の皮膚に空気を通す複数の通気孔１７４を有する。図１０ｃに示すように、通気孔１７４は融着くぼみの周囲端１７５により画される。融着くぼみ及び融着流体バリヤ１７６、１７７は、熱パッド及び制御パッドの拡張部分を通る液体の流れを制御する。コア温度の低減コア温度を調整することにより、例えば高熱を治療し及び頭部傷害から生じる脳圧を調整することが可能となる。図１１においては、熱的治療装置１８０が一つ又はそれ以上の熱パッド１８２を含み、このパッドは上記において図１０-１０ｃに関連して説明した熱的治療装置と類似の態様でデザインされている。熱的治療装置１８０はベストとして構成され、患者の腕の一方又は両方への外部IV導線を通しかつ患者の胸への心臓センサを通せるよう構成されている。患者が寝ている場合、締結ストラップ１８４，１８６を解放した状態でベストを患者の下に滑らせ身体の上側に巻き付け、ストラップを締めることにより、一つ又はそれ以上の熱パッド１８２と患者の胴体の上側との間の効果的な熱接触が達せられる。携帯用リザーバ１６(図１)との接続は、急速脱着部１８８で行われる。顔面レーザー手術レーザーを用いて美容外科手術を行う場合には、非常に短いかつ高エネルギーの赤外線(IR)レーザーを、制御されたパターンで当てて、患者の最も外側の皮膚層を融除又は蒸発させる。手述の結果、回復中に形成される新しい、しわのない表面が得られる。図１２においては、通常はレーザー美容外科手術の後、非常に敏感である人間の顔の熱的治療に、熱的治療装置１９０を用いる場合が図示されている。熱的治療装置１９０は３層又は選択的に４層のマスクを含み、このマスクは、処理の対象である顔面領域に、局所的な薬物治療及び温度制御された熱的治療を同時に施すことを可能とする。外部層１９２は、患者の顔の輪郭にほぼ合わせて形成された剛性のプラスチック又はアルミニウム製テンプレートを含み、選択的な中間層１９４は、患者の顔の輪郭に合わせて形成され非常に適合した発泡性素材から形成され、熱パッド１９８は、患者の顔の輪郭に合致し、内部層１９８は高い熱伝導性を有する非常に適合した素材を含む。一つの実施例においては、層１９８は吸収性スポンジ層であり、これを水で満たすことによってその熱伝導性を高めることができ、局所的な薬物治療を行い続けるために用いることができる。スポンジ層は乾燥を少なくするために吸湿剤(例えばグリコール)で処理され、かつ感染を防ぐために抗菌剤(例えばヨウ素)で含浸される。別の実施例においては、層１９８は、患者の皮膚と接触する薄い吸収性スポンジ層を含む、シリコンで充填された壁の薄いプラスチック容器から形成される。吸収性スポンジ層は、皮膚がかさぶたを形成するのを防止する。スポンジ層はによって結合される。弾性ストラップ２００によって、剛性の外部層１９２が適合した層１９４、１９６を患者の顔に対して押し付ける。このような構造の結果、内部層１９８が皮膚と機械的に適合し、患者に痛みを加える大きな圧力を使用することを要せずに、熱パッド１９６と皮膚との間に効率の良い熱接触を可能とする。熱的治療装置は、携帯用リザーバ１６(図１)に急速脱着部２０２によって接続される。顔面皮膚治療ある熱治療構成によると、熱的治療装置１９０(図１２)は、上記において説明されたリザーバ/ポンプの実施例の一つに、熱パッド循環ループに結合された並列流体ヒーターとともに接続される。この処理構成においては、熱的治療装置のスポンジ層は一つ又はそれ以上の皮膚治療軟膏(例えばビタミン A、ビタミン E)及び熱的に活性化された軟膏で含浸され、熱的治療装置は予め選択された熱的治療スケジュールを提供するようプログラムされる。例えば、ある温度スケジュールによると、熱パッドは最初に約１０−１５分間、１０２-１０６°Fに加熱され、これによって皮膚の空隙率が増加し、大きな分子(例えばビタミン A及びE)が皮膚層を通過して移動することを補助する。この期間が経過した後、熱パッドは徐々に４０-４５°Fの温度に冷却され、この温度で約１０分間保持される。最後に、熱パッドは徐々に室温まで加熱され、その時点で、熱的顔面皮膚治療が完了する。歯科口腔手術図１３においては、熱的治療装置２１０は、上側及び下側の口部に温度制御された熱的治療を施すよう構成され、図１２の実施例に関連して上記において説明された４つの層を含む。この装置は、例えば親知らずの抜歯及びその他の口腔の手術に使用することができる。別の実施例も請求の範囲に含まれる。手持ち制御図１４における更に別の実施例においては、熱的治療装置３００は、携帯用リザーバ１６(図２)に構造的に類似の携帯用リザーバ３０２と、手持ち制御器３０４を含む。また、この手持ち制御器３０４は、図７、８、及び９-９Ｂの実施例のいずれと使用することもできる。制御器３０４は、合わせた(mating)コネクタ３０８によってサーモスタット制御エレクトロニクス３０５の入力３０３(例えばRG-１１電話プラグアダプタ)に接続される。入力キー３１０は制御エレクトロニクス３０５に結合されかつ熱的治療温度を所望の設定値に設定するために使用され、設定値は表示器３１２に表示される。サーモスタット制御エレクトロニクス３０５は、熱交換器３１を制御し、熱パッド(図示されない)に運搬される液体の温度が選択された設定値に達するようにする。温度制御された液体は、アウトレット４４及びインレット５２それぞれを介して熱パッドに運搬されかつ熱パッドに受け入れられる。手持ち制御器３０４は、１つ又はそれ以上の予めプログラムされたあるいはユーザーにより定められた治療温度時間プロファイル(例えば図６を参照)を格納、呼び出し及び実行するための、不揮発性電子メモリを含む。また、手持ち制御器３０４は手動温度制御も可能とする。入力キー３１４は、制御器のメモリに所望の温度プロファイルをプログラムするために使われる。監視された温度はデジタル表示器３１６上に示される。表示器３１６は、また、残りの治療時間の量を表示することもできる。サーミスター５４で測定される治療温度に基づいて、制御器３０４は、リザーバ内の冷却源又は加熱源が使い果たされ、所望の治療温度が設定許容範囲内で維持できないとき、又はユニットが循環システム内で流れの制限を発見したときに、視覚的又は聴覚的に認識可能な警報信号を生成する。さらに、手持ち制御器は、温度計３１８（例えば直腸温度計）からの測定温度を受け入れる。これによって、装置は、フィードバック制御付きで、患者のコア温度を所望設定値に正確に調整することが可能となる。もしも手持ち制御器３０４がなかった場合には、制御器３０５は、サーモスタット制御エレクトロニクス３０５により提供される内部クローズドループ温度制御による省略制御を行う。もしも手持ち制御器３０４が差し込まれている場合には、エレクトロニクス３０５により提供される内部制御を超えるため、熱的治療処理の制御が促進される。さらに別の実施例も請求の範囲に含まれる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者フォード，トーマス，ディー. アメリカ合衆国，カリフォルニア州 92124，サンディエゴ，オロズコストリート 10405

Claims

【特許請求の範囲】１．患者の治療場所に熱的治療を適用するための熱的治療装置であって、患者の上側の胴の右又は左側面の対称的な位置に対応する１つ又はそれ以上の治療場所に同時に熱的治療を適用するための少なくとも１つの熱パッドと、単一のユニットを形成する前記熱パッドを全体的に受けるように構成され配置され、圧縮力で患者の体に対して前記熱パッドを保持し１つ又はそれ以上の治療場所に一様な熱的接触で患者の上側の胴体に適切に前記熱パッドを維持するリテーナとを備え、前記治療装置は、前記熱的治療装置が保持されるとき、１つ又はそれ以上の治療場所の形状に合わせた表面をもつ。２．患者の治療場所に熱的治療を適用するための熱的治療装置であって、患者の右又は左のふともも及び臀部の対称な位置に対応する１つ又はそれ以上の治療場所に同時に熱的治療を適用するための少なくとも１つの熱パッドと、単一のユニットを形成する前記熱パッドを全体的に受けるように構成され配置され、圧縮力で患者の体に対して前記熱パッドを保持し１つ又はそれ以上の治療場所に一様に熱的に接触で患者の右及び左のふともも及び臀部に適切に前記１つ又はそれ以上の前記熱パッドを維持するリテーナとを備え、前記治療装置は、前記熱的治療装置が保持されるとき、１つ又はそれ以上の治療場所の形状に合わせた表面をもつ。３．請求項１又は請求項２の装置において、少なくとも２つの熱パッドがあり、前記リテーナは前記少なくとも２つの熱パッドを同時に全体的に受けるように構成され配置される。４．請求項３記載の装置において、前記少なくとも２つの熱パッドは一緒に接続されてそれらの間の流体流れを達成する。５．請求項１又は請求項２の装置において、前記熱パッドは熱的に制御された流体を受ける入力と前記熱パッドを通過する流体を供給する出力とを備え、前記入力により受けた制御された流体が、前記熱パッドの他の領域に比較して１つ又はそれ以上の治療場所へより低い熱伝導性のパスをもつことが望まれる前記熱パッドの１つ又はそれ以上の領域を最初に通過するように、前記入力は位置する。６．請求項１又は請求項２の装置において、熱的に制御された流体の流れは、前記熱パッドの他の領域に比較して１つ又はそれ以上の治療場所へより高い熱伝導性のパスをもつことが望まれる前記熱パッドの１つ又はそれ以上の領域で制限される。７．請求項１又は請求項２の装置において、前記熱パッドは、前記熱パッドが適切な位置に保持されるとき、前記熱パッドを通って空気のアクセスを提供するための複数の通気孔を含む。８．請求項８の装置において、前記リテーナは、患者の胴体、及び、ふともも及び臀部の前と後ろの領域を覆うとともに適合するように構成され配置される。９．請求項１又は請求項２の装置において、前記リテーナはスパンデックスポリウレタンエラストマー繊維から形成される。１０．請求項２の装置において、前記リテーナは股がない。１１．請求項１の装置において、前記リテーナは、ベストとして構成された弾力のある材料を備え、前記熱パッドは患者の上側の胴体の治療すべき部分に熱的治療を適用するように構成されている。１２．患者の治療場所に熱的治療を適用するための熱的治療装置であって、患者の顔の右又は左側面の対称的な位置に対応する１つ又はそれ以上の治療場所に熱的治療を同時に適用するための熱パッドと、単一のユニットを形成する前記１つ又はそれ以上の熱パッドを全体的に受けるように構成され配置され、圧縮力で１つ又はそれ以上の治療場所に対して前記熱的パッド保持して１つ又はそれ以上の治療場所に一様な熱的な接触で前記患者の顔に適切に前記熱パッドを維持するリテーナとを備え、前記治療装置は、前記熱的治療装置が保持されるとき、１つ又はそれ以上の治療場所の形状に合わせた形状をもつ。１３．請求項１２の装置において、前記リテーナはシリコンで満たされた柔らかい容器を備える。１４．請求項１２の装置において、前記リテーナはスポンジ材料の層を備える。１５．請求項１４の装置において、前記スポンジ層は吸湿剤が処理される。１６．請求項１５の装置において、前記スポンジはグリコールが処理される。１７．請求項１５の装置において、前記スポンジは抗菌剤が処理される。１８．請求項１２の装置において、前記リテーナ及び前記熱パッドは、患者の顔全体に熱的治療を適用するように構成され配置される。１９．請求項１２の装置において、前記リテーナ及び前記熱パッドは、患者の顎のみに熱的治療を適用するように構成され配置される。２０．哺乳動物の体の治療場所に熱的治療を適用するための熱的治療装置であって、治療場所に熱的治療を適用するための熱パッドを備え、前記熱パッドは、前記熱パッドが治療場所で適切に保持されるとき、前記熱パッドを通って空気のアクセスを提供するための複数の通気孔を備える。２１．請求項２０の装置において、前記通気孔は、複数の間隔をあけて離れた位置に前記熱パッドの対向する層を互いにつなぐ複数の結合部を通して定められる。２２．請求項１、２、１２又は２０いずれかに記載の装置において、さらに、前記熱パッドにより定められる流体チャネルを備える再循環流体ループと、前記再循環流体ループを通って流体を循環させるためのポンプと、蓄熱部と、前記蓄熱部を前記再循環流体ループに結合する熱交換器と、前記熱交換器に結合され、治療温度の調整可能な制御を可能にするための制御機構とを備える。２３．請求項２２の装置において、前記熱交換器は、前記蓄熱部からの流体の予め定められた体積を前記再循環流体ループに供給するための手段を備える。２４．請求項２２の装置において、前記制御機構は、前記熱パッド内の流体圧力の調整可能な制御を可能にするために前記ポンプに結合され、前記制御機構は、前記熱パッド内の流体圧力を増加及び減少させることにより治療場所に触覚刺激を与えるようにいくぶんかは前記熱パッド内の再循環する流体の圧力を変えるように適合される。２５．請求項２２の装置において、前記熱交換器は第２の蓄熱部を備える。２６．請求項２５の治療装置において、前記熱交換器は、前記第１の蓄熱部からの流体を所定の混合比にしたがって前記第２の蓄熱器からの流体と選択的に混合するため、及び前記循環流体ループ内の循環のための前記ポンプへ混合された流体を導入するための弁を備える。２７．請求項１，２，１２又は２０いずれかの装置であって、さらに、前記熱パッドにより定められた流体チャネルを備える再循環流体ループと、蓄熱部と、前記蓄熱部を前記再循環流体ループに結合する熱交換器であって、調整可能な混合比で前記流体ループ内で循環する流体を前記蓄熱部からの流体と選択的に混合するように構成され配置され、治療場所で選択された治療温度を達成する熱交換器とを備える。２８．哺乳動物の体の治療場所に熱的治療を適用するための熱的治療装置であって、治療場所に熱的治療を適用するための熱パッドと、前記熱パッドにより定められる流体チャネルを備える再循環流体ループと、前記再循環流体ループを通って流体を循環させるためのポンプと、蓄熱部と、前記蓄熱部を前記再循環流体ループに結合させる熱交換器と、治療温度の調整可能な制御を可能にするために前記熱交換器に選択的に接続可能な手持ち制御器とを備える。２９．哺乳動物の体の治療場所に熱的治療を適用するための熱的治療装置であって、治療場所に熱的治療を適用するための熱的治療パッドと、前記熱パッドにより定められる流体のチャネルを備える再循環流体ループと、蓄熱部と、前記蓄熱部を前記再循環流体ループに結合する熱交換器であって、前記流体ループ内で循環する流体を調整可能な混合比で前記蓄熱部からの流体に選択的に混合するように構成され配置され、治療場所で選択された治療温度を達成する熱交換器と、治療温度の調整可能な制御を可能にするために前記熱交換器に選択的に接続可能な手持ち制御器とを備える。３０．請求項２８又は請求項２９の装置において、前記手持ち制御器は、温度計からの温度測定結果を受けるようになされている。３１．哺乳動物の体の治療場所に熱的エネルギーを適用するための熱的治療装置であって、治療場所に熱的治療を適用するための熱的パッドと、前記熱パッドにより定められる流体のチャネルを備える再循環流体ループと、前記再循環流体ループを通って流体を循環させるためのポンプと、蓄熱部と、前記再循環流体ループを前記蓄熱部に熱的に結合するとともに、その間で流体交換を可能にする第２流体ループを備える。３２．請求項３１の装置において、さらに、前記再循環流体ループと前記蓄熱部の間で流体交換の量を調整するための流量制御器を備える。３３．請求項３２の装置において、前記流量制御器は手動動作の弁である。３４．請求項３２の装置において、前記流量制御器は電気的に動作するソレノイド弁である。３５．請求項３２の装置において、前記流量制御器はポンプである。３６．請求項３２の装置において、さらに、前記再循環ループに熱的に結合された温度センサと、前記温度センサ及び前記流量制御器に結合された温度制御器とを備え、前記温度制御器は、温度センサにより検知された温度に基づき流量制御器を通る流体交換を調整する。３７．請求項３１の装置において、さらに、前記再循環流体ループに熱的に結合されたヒーターを備える。３８．請求項３７の装置において、さらに、再循環流体ループ内の流体を選択的に加熱するために前記ヒーターに結合された温度制御器を備える。３９．吸引脱脂外科術を施された患者に熱的治療を適用する方法であって、１つ又はそれ以上の熱パッドと、単一ユニットを形成する前記１つ又はそれ以上の熱パッドを全体として受けるように構成され配置され、選択された領域で一様な熱的接触で適切に前記１つ又はそれ以上の熱パッドを保持するために圧縮力で前記選択された領域に対して前記１つ又はそれ以上の熱パッドを維持するリテーナを備える熱的治療装置を用意し、前記熱的治療装置は、前記熱的治療装置が適切に保持されるとき、前記選択された領域の形状に合わせた表面をもち、前記熱的治療装置を吸引脱脂外科術を施された患者の前記選択された領域に取り付けるステップを備える。４０．請求項３９の方法において、用意された熱的治療装置のリテーナは、患者の上側の胴体に適合して覆うように構成されている。４１．請求項３９の方法において、用意された熱的治療装置のリテーナは、患者のふともも及び臀部の前及び後ろの領域に適合して覆うように構成されている。４２．レーザー美容外科術が施された患者の顔に熱的治療を適用する方法であって、１つ又はそれ以上の熱パッドと、単一ユニットを形成する前記１つ又はそれ以上の熱パッドを全体として受けるように構成され配置され、患者の選択された領域で一様な熱的接触で適切に前記１つ又はそれ以上の熱パッドを保持するために圧縮力でレーザー美容外科術が施された患者の顔の１つ又はそれ以上の選択された領域に対して前記１つ又はそれ以上の熱パッドを維持するリテーナとを備える熱的治療装置を用意し、前記熱的治療装置は、前記熱的治療装置が適切に保持されるとき、患者の顔の形状に合わせた表面をもち、前記熱的治療装置を患者の顔に取り付けるステップを備える。４３．請求項４２の方法において、用意された熱的治療装置は吸着表面を備え、さらに、前記熱的治療装置を患者の顔に取り付ける前に抗菌剤で前記吸着表面を処理するステップを備える。４４．請求項４２の方法において、用意された熱的治療装置は吸湿剤で処理された吸着表面を備える。４５．請求項４２の方法において、さらに、前記熱的治療装置を患者の顔に取り付ける前に、１つまたはそれ以上の皮膚処理軟膏を患者の顔に塗るステップを備える。４６．請求項４５の方法において、さらに、前記取り付けるステップの後に、選択された加熱及び冷却スケジュールに従って前記１つ又はそれ以上の熱的治療パッドの温度を変化させるステップを備える。４７．請求項４６の方法において、１つ又はそれ以上の熱パツドの温度は次のように変化させられる：１つ又はそれ以上の熱パッドは選択された時間の間、体温より高く加熱され、１つ又はそれ以上の熱パッドは選択された時間の間、室温より低く冷却され、そして、１つ又はそれ以上の熱パッドは室温に加熱される。４８．患者のコア温度を制御するために熱的治療を適用する方法であって、１つ又はそれ以上の温度パッドと、ベストのように患者の上側の胴体に適合して覆うように構成され配置されたリテーナを備える熱的治療装置を用意し、前記リテーナは単一のユニットを構成する前記１つ又はそれ以上の温度パッドを全体的に受けとめ、患者の上側の胴体に一様の熱的な接触で適切に前記１つ又はそれ以上の熱パッドを保持するための圧縮力で患者の上側の胴体の治療すべき部分に対する前記１つ又はそれ以上の熱パッドを維持し、ここで、前記熱的治療装置は、前記熱的治療装置が適切に保持されるときに、患者の上側の胴体の形状に合わせた表面をもち、前記熱的治療装置を患者の上側の胴体に取り付けるステップを備える。４９．請求項４８の装置において、さらに、患者の体温を決定するステップと、フィードバックループで決定された温度を用いて患者の体温を制御するステップを備える。５０．患者の顎に熱的治療を適用する方法であって、１つ又はそれ以上の熱的パッドと、患者の顎に適合して覆うように構成され配置されたリテーナとを備える熱的治療装置を用意し、前記リテーナは単一のユニットを形成する前記１つ又はそれ以上の熱パッドを全体的に受けとめ、圧縮力で患者の顎の治療すべき部分に対して前記１つ又はそれ以上の熱パッドを保持して患者の顎との一様な熱的接触で適切に前記１つ又はそれ以上の熱パッドを維持し、ここで、前記熱的治療装置は、前記熱的治療装置が適切に保持されたとき、患者の顎の形状に合わせた表面をもち、前記熱的治療装置を患者の顎に取り付けるステップを備える。５１．請求項３９，４２，４８、又は５０いずれかに記載の方法であって、さらに、熱的治療装置を温度制御された流体源に接続するステップを備え、前記流体源は、前記１つ又はそれ以上の熱パッドにより定められる流体チャネルを備える再循環流体ループと、前記再循環流体ループを通って流体を循環させるポンプと、蓄熱部と、前記蓄熱部を前記再循環流体ループに結合させる熱交換器と、治療温度の調整可能な制御を可能にするために前記熱交換器に結合された制御機構とを備える。