JP2005511122A - 流体温度応答による患者体温制御システム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の他の目的は、1つまたは複数の相互接続可能接触パッドの着用および性能の改善をもたらす改良された患者体温制御システムを提供することにある。
上記の目的および追加の利点の1つまたは複数は、以下において開示する体温制御システムの特徴および関連する方法を使用することによって実現することが可能である。システムの特徴には、流体の加熱および冷却の少なくとも一方に影響を与えるための少なくとも1つの熱交換器と、流体を熱交換器に循環させる循環ポンプと、患者と接触パッドとの間の伝熱に影響を与える少なくとも1つの相互接続可能な患者接触パッドとを含むことが可能である。本明細書の目的では、「接触パッド」という用語は、流体が入力ポートから出力ポートに通って流れることが可能であり、そうでない場合は、加熱または冷却に影響を与えるために患者に接触するように適合されるあらゆるタイプのパッドを指す。
ここで、W=熱交換装置62、64、および66の伝達、
K=カロリー/分からワットへの変換、
Q=水の流量(たとえば、流量計94によって測定)、
Ti=水の入口温度(たとえば、センサ72によって測定)、
Tt=水の目標温度(たとえば、ユーザによって設定)、
M=循環水の質量(たとえば、システム10によって入力または決定)、
C=水の熱容量、及び、
dTavg/dt=循環する水の温度の平均変化率(たとえば、センサ70による測定を使用して決定)。
上記の式によれば、測定流量が流れオフセットより小さい場合、制御項1はゼロに設定される。流れオフセットがゼロに設定された場合、制御項1が、測定入口温度から水温設定点まで循環水を上昇または降下させるのに必要な伝熱率に等しいように、利得を選択することが可能である。制御項1は、水温を温度設定点まで変化させる理論的な温度変化を提供するが、アルゴリズムは、本明細書に記述するシステムの現実的な特性を考慮に入れるようにさらに改良することが可能である。
PID制御=Kp×誤差+KI×積分(誤差)+Kd×微分(誤差)
ここで、
Kp=比例利得、
KI=積分利得、
Kd=微分利得、
誤差=出口温度と設定点との間の測定温度。
制御項2=可変利得×(Kp×誤差+KI×(修正積分(誤差))+Kd×(修正微分(誤差))。
可変利得=K0+K1×測定流量。
上記の式を見ると、可変利得は、測定流量が増大する際に増大することがわかる。システムをさらに研究することにより理解されるように、水温を所与の量だけ上昇させるのに必要な伝熱率は、流量が増大する際に増大しなければならない。また、出口水温は、ヒータおよび冷却装置の下流において測定されるので、所与の水の塊(bolus)に熱を加える時間とその温度を測定する時間との間に時間遅延が存在する。この時間遅延は、流量が減少するに従って増大する。
微分を決定するために、最近のNデータ点を通るように線を適合する。点(Ti,Ti)が与えられると、点を通るように適合された最小2乗線
T=A+Bt
は、以下から決定される:
時間総和=45; \*(0+1+2・・・9)時間総和ではない
2乗時間和=285; *(1+4+9+・・・+8)
デルタ=825; \*10-num-サンフ゜ル*2乗時間総和−(総和−時間)2
タウ=1; \*サンプリング期間
サンプル数=10 \*使用されているサンプルの数
変数は、以下を含むことが可能である:
時間誤差総和 \*時間温度誤差の総和
誤差総和 \*誤差の総和
誤差インターセプト \*最小2乗インターセプト項
誤差傾斜 \*最小2乗傾斜
当初、すべての変数は、ゼロに設定される。
誤差総和=誤差総和−誤差インターセプト+誤差;
誤差インターセプト=(時間2乗総和*誤差総和−時間総和*時間誤差総和)/デルタ;
誤差傾斜=(サンプル数*時間誤差総和−時間総和*誤差総和)/デルタ
修正微分項の大きさは、雑音への応答を防止するように限定することも可能である。
1.「患者体温制御モード」−−キー502を押すことによって設定、
2.「水温制御モード」−−キー504を押すことによって設定、
3.「排出モード」−−キー506を押すことによって設定、
4.「停止モード」−−キー508を押すことによって設定、
特定のモードおよび対応するパラメータ設定の修正に関する追加の情報は、さらに記述するように、所与のモードにある間に、「アップ矢印」キー510または「ダウン矢印」キー512を押すことによって達成することが可能である。
1.設定患者目標温度
2.設定水目標温度
3.測定水レベル
4.設定最高/最低水温
5.設定高および低患者体温警告設定
6.他のセットアップ・パラメータ(データ出力間隔など)
理解することが可能であるように、言及した設定は、各手続きについて変更することが可能である。システム10は、システム10が無効にされた後、設定がデフォルト・パラメータに戻るように提供することが可能である。新しいデフォルト・パラメータは、所望であれば、永続的に保存することも可能である。
ユーザ選択動作設定:
パラメータ デフォルト 選択肢
データ出力間隔 1分 オフ、5秒から10分
間隔5〜60秒 ――5秒
間隔1から10分 ――1分
データ出力フォーマット コンパクト コンパクトまたは詳細
ユーザ選択処理モード:
パラメータ デフォルト 範囲 増分変化
患者対象温度 37℃ 33℃から37℃ 0.1℃増分
水対象温度 37℃ 4.0℃から42.0℃ 1.0℃増分
最高水温 42℃ 32.0℃から42.0℃ 1.0℃増分
最低水温 4℃ 4.0℃から32℃ 1.0℃増分
ユーザ調節可能警告:
パラメータ デフォルト 範囲 増分変化
患者高体温警告 42℃ 25.1℃から42.0℃ 0.1℃
患者低体温警告 25℃ 25.0℃から41.9℃ 0.1℃
パラメータ デフォルト 増分変化
冷却のために接続された冷却装置 いいえ はい又はいいえ。
1.アップ矢印キー510およびダウン矢印キー512を使用して、メッセージ・スクリーン530に表示される設定にアクセスする。
3.アップ矢印キー510またはダウン矢印キー512を押して、所望の設定に到達する。エンタ・キー514を押して保存する。
5.表示パラメータを強調、選択、および保存するために、手続きを反復する。
すべての適応されたパラメータは、永続的に、またはユーザがそれらの変更を決定するまで、保存することが可能である。新しく設定されたパラメータをデフォルト設定として保存するために、ユーザは、以下の手続きを使用することが可能である:
1.「セットアップ」スクリーンが表示されるまで、メニュー・スクリーンをスクロールする。
3.エンタ・キー514を押して、設定を保存する。
患者の処置を続行するために、上記で記述したように、ユーザは、停止モード・キー508を押して、停止モード・キー508が稼動されたときに提供されたメニューを使用し、パラメータのすべてが所望の設定にプログラムされていることを確認することが可能である。以下の設定は、まず留意すべきものである:
1.患者目標温度:患者について温度設定点を決定する。温度設定範囲は33℃から37℃に限定することが可能である。
3.患者体温最高または最低警告:ユーザが、システム10が警告を提供すべき患者の体温を決定することを可能にする。
1.「水目標温度37℃、変化に入る」がメッセージ・スクリーン530に出現するまで、アップ矢印キー510またはダウン矢印キー512を押す。
3.所望の温度が表示されるまで、アップ矢印キー510またはダウン矢印キー514を押す。4.0℃と42℃との間で、1.0℃/Fの増分で変更することが可能である。
1.患者体温警告
2.水温警告
を含めて、ユーザがある警報を事前にプログラムすることを可能にする特徴をシステム10に組み込むことが可能である。
1.停止モードにある間、スクリーンが「患者体温高警告42℃、変更のためエンター」または「患者体温低警告25.0℃、変更のためエンター」を表示するまで、アップ矢印キー510またはダウン矢印キー512を使用して、メニューをスクロールする。
理解することが可能であるように、多くの追加の警告および警報を提供することが可能である
これに関してより一般的には、以上の記述は、本発明の理解を容易にすることを厳密に目的としており、そうでない場合は、以下の請求項によって確定される範囲を限定することを意図していない。
Claims (162)
- 温度制御システムの入口および出口を含む温度制御システムの複数の位置において水温を監視する工程と、
入口温度から事前設定流体温度設定点まで循環流体を上昇または降下させるのに必要な伝熱率に等しい第1制御項を計算する工程と、
検出出口温度と選択された設定点との第2計算差に関係する第2制御項を計算する工程と、
該第1制御項および該第2制御項の数学的組合せに比例する電力信号を生成して、少なくとも1つの熱交換装置に送信する工程とを含む、体温制御パッド・システムにおける温度制御の提供方法。 - 前記第1制御項が、入口温度から事前設定流体温度設定点まで循環流体を上昇または降下させるのに必要な伝熱率に等しい請求項1に記載の方法。
- 前記第1制御項が、第1制御項=利得×(測定流量−流れオフセット)×(水温設定点−測定入口温度)のように計算される請求項2に記載の方法。
- 前記第2制御項が、修正積分項、修正微分項、及び可変利得をさらに含むPID制御装置を使用して計算される請求項2に記載の方法。
- 前記第2制御項が、以下の式、
第2制御項=可変利得×(Kp×誤差+KI×(修正積分(誤差))+Kd×(修正微分(誤差))
ここで、可変利得=K0+K1×測定流量、
によって計算される請求項4に記載の方法。 - 前記熱交換装置が水加熱装置および水冷却装置の少なくとも一方を含む請求項1に記載の方法。
- 前記修正積分項が、測定温度誤差を前記(修正積分(誤差))に関係する積分総和に追加するときを決定するために、測定温度誤差の変化率を使用することによって、前記制御システムのオーバーシュートおよび揺れを低減するように構成される請求項5に記載の方法。
- 前記修正微分項が、Nの数の測定温度誤差に適応された最小2乗を使用して計算される請求項5に記載の方法。
- 所定の範囲外にある入口温度および出口温度の少なくとも一方を検出して、暫定動作モードを開始する工程をさらに有する請求項5に記載の方法。
- 前記暫定動作モードが、
第1制御項および第2制御項を計算して、測定誤差に加重ファクタを乗算することによって、積分項の変化を加速し、それを積分総和に追加することと、
出口温度および/または入口温度が前記所定の範囲に向かって移動し始めたとき、前記修正微分項をゼロに設定することと、
出口温度および/または入口温度が前記所定の範囲内にあるとき、通常動作を再開することとからなる、請求項9に記載の方法。 - 患者体温制御に使用される温度制御システムであって、受信信号が、少なくとも1つの体温制御パッドを循環する流体の入力温度と、少なくとも1つの体温制御パッドを循環する該流体の出口温度と、該循環流体の流量とを示し、複数の温度センサおよび流量計に電気的に接続可能なシステム制御装置を備え、
前記システム制御装置が、該入口温度と選択設定点との第1温度差に比例する第1制御項と、該入口温度と選択設定点との差に比例する第2制御項とを特定するようにさらに構成され、該第1制御項および該第2制御項が、該循環流体の該温度に影響を与えるように構成された少なくとも1つの熱交換装置に送信可能な電力信号を生成するために、該システム制御装置によってさらに使用されるシステム。 - 前記制御装置が、入口温度センサ、出口温度センサ、入口圧力、及び、流量を計算することが可能な元となる信号を提供する流量計に電気的に接続可能である請求項11に記載のシステム。
- 前記複数の熱交換装置が、流体を加熱するように構成された第1熱交換装置と、循環流体を冷却するように構成された第2熱交換装置との少なくとも一方を含むことが可能である請求項11に記載のシステム。
- 前記第1制御項が、前記測定入口温度から前記水温度設定点まで前記循環水を上昇または降下させるのに必要な理論的な伝熱率であるようにモデリングされる請求項11に記載のシステム。
- 前記第1制御項は、利得×(測定流量−流れオフセット)×(水温度設定点−測定入口温度)から決定することが可能である請求項14に記載のシステム。
- 前記システム制御装置が、修正積分項、修正微分項、及び、可変利得をさらに含むPID制御装置を使用して計算される第2制御項を含むようにさらに構成される、請求項11に記載のシステム。
- 前記第2制御項が、以下の式、
第2制御項=可変利得×(Kp×誤差+KI×(修正積分(誤差)))+
Kd×(修正微分(誤差))
ここで、
可変利得=K0+K1×測定流量
によって計算される請求項16に記載のシステム。 - 前記修正積分項が、測定温度誤差を(修正積分誤差)に関係する積分総和に追加するときを決定するために、測定温度誤差の変化率を使用することによって、前記制御システムのオーバーシュートおよび揺れを低減するように構成される請求項17に記載のシステム。
- 前記修正微分項が、Nの数の測定温度誤差について適応された最小2乗を使用して計算される請求項17に記載のシステム。
- 前記入口温度と前記出口の少なくとも一方が、所定の範囲外にあるとき、暫定動作モードにおいて動作するようにさらに構成される請求項17に記載のシステム。
- 前記暫定モード動作が、第1制御項および第2制御項を計算にすることと、測定誤差に加重ファクタを乗算することによって、前記修正積分項の変化を加速することと、それを積分総和に追加することと、前記出口温度および/または前記入口温度が前記所定の範囲に向かって移動し始めたとき、前記修正微分項をゼロに設定することと、前記出口温度および/または前記入口温度が、前記所定の範囲内にあるとき、通常動作を再開することとからなる請求項20に記載のシステム。
- 電力信号の受信に応答して循環温度に影響を与えるように構成された少なくとも1つの熱交換装置と、
流体に前記少なくとも1つの熱交換装置および少なくとも1つの相互接続可能接触パッドを循環させる循環ポンプと、
該少なくとも1つの相互接続可能パッドを出て循環する該流体温度を監視する入口温度センサ、および該少なくとも1つの相互接続可能パッドの中に循環する該流体温度を測定する出口温度センサと、
該少なくとも1つの熱交換装置および該入力温度センサならびに該出力温度センサに接続可能であり、入口温度と選択設定点との第1温度差に比例する第1制御項と、入口温度と選択設定点との温度差に比例する第2制御項とを特定するように構成された制御装置であって、該第1制御項および該第2制御項が、前記循環流体の前記温度に影響を与えるように構成された少なくとも1つの熱交換装置に送信可能な電力信号を生成するために、前記システム制御装置によってさらに使用可能である制御装置とからなる患者体温制御システム。 - 前記制御装置が、流体を加熱するように構成された第1熱交換装置と、前記循環流体を冷却するように構成された第2熱交換装置との少なくとも一方にさらに接続可能であり、該電力信号が、該第1熱交換装置または該第2熱交換装置に選択的に送信可能である、請求項22に記載のシステム。
- 前記第1熱交換器および前記第2熱交換器のそれぞれに配置された媒体と前記流体との熱交換を実施するために、前記第1熱交換装置および前記第2熱交換装置の少なくとも一方を経て前記流体をポンピングするように構成された少なくとも1つの補助ポンプを含む請求項23に記載のシステム。
- 前記電力信号制御が、前記補助ポンプの速度を制御するために、前記少なくとも1つの補助ポンプに送信可能である請求項22に記載のシステム。
- 前記制御装置がユーザ・インタフェースにさらに接続可能であり、そのユーザ・インターフェースを介して、前記温度設定点および動作モードに関するユーザ命令を入力することが可能である請求項22に記載のシステム。
- 前記第1制御項が、利得×(測定流量−流れオフセット)×(水温設定点−測定入口温度)から決定することが可能である、請求項22に記載のシステム。
- 前記システム制御装置が、修正積分項および可変利得をさらに含むPID制御装置を使用して計算される第2制御項を含むようにさらに構成される請求項27に記載のシステム。
- 前記第2制御項が、以下の式、
第2制御項=可変利得×(Kp×誤差+KI×(修正積分(誤差)))+Kd×(修正微分(誤差))
ここで、
可変利得=K0+K1×測定流量
によって計算される、請求項28に記載のシステム。 - 前記修正積分項が、(修正積分誤差)に関係する積分総和に測定温度誤差を追加するときを決定するために、測定温度誤差の変化率を使用することによって、前記制御システムのオーバーシュートおよび揺れを低減するように構成される請求項29に記載のシステム。
- 前記修正微分項が、Nの数の測定誤差について適応された最小2乗を使用して計算される請求項29に記載のシステム。
- 前記入口温度および前記出口温度の少なくとも一方が所定の範囲外にあるとき、暫定動作モードで動作するようにさらに構成される請求項29に記載のシステム。
- 前記暫定モード動作が、第1積分項および第2積分項を計算することと、前記誤差に加重ファクタを乗算することによって前記修正積分項の変化を加速することと、それを積分総和に追加することと、前記出口温度および/または前記入口温度が前記所定の範囲に向かって移動し始めたとき、前記修正積分項をゼロに設定することと、前記出口温度および/または前記入口温度が所定の範囲内にあるとき、通常動作を再開することとからなる請求項32に記載のシステム。
- 患者との伝熱に影響を与えるように、少なくとも1つの接触パッドと流体相互接続可能な患者体温制御システムであって、
流体を含む第1流体リザーバと、
前記流体の少なくとも一部に対して、加熱および冷却の一方の影響を与えるための熱交換器と、
前記熱交換器に流体相互接続され、前記第1流体リザーバをほぼ通らずに、前記少なくとも1つの相互接続可能な接触パッドおよび前記熱交換器に流体を循環させるための循環ポンプとからなるシステム。 - 前記熱交換器および前記循環ポンプに流体相互接続され、前記流体部分が、前記循環ポンプによって循環可能である第2流体リザーバをさらに備える請求項34に記載のシステム。
- 前記第1流体リザーバおよび前記第2流体リザーバが、それぞれ、第1流体容積および第2流体容積を含むためのものであり、前記第2流体容積が、前記第1流体容積の約3%と50%との間にある請求項35に記載のシステム。
- 前記第1流体容積および前記第2流体容積が、複数の流体相互接続可能接触パッドを充填するのに組み合わせて十分である請求項36に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの相互接続可能接触パッドが、前記第2流体容積より大きい内部容積を有する請求項35に記載のシステム。
- 前記第1流体リザーバおよび前記第2流体リザーバと、前記熱交換器と、前記循環ポンプとを支持して収容するハウジングをさらに備え、前記システムが自蔵式である請求項35に記載のシステム。
- 前記第2流体リザーバが前記第1流体リザーバに直接流体相互接続され、前記第1流体リザーバおよび前記第2流体リザーバの内部がほぼ大気圧に維持される請求項35に記載のシステム。
- 前記第1流体リザーバの少なくとも上部が、前記第2流体リザーバより物理的に上に配置され、
気体の通過を可能にし、かつ流体の通過を制限する、前記第1流体リザーバの前記上部に相互接続されたベントをさらに備える請求項40に記載のシステム。 - 前記第2流体リザーバによって含まれた前記流体部分の量を感知するセンサをさらに備える請求項40に記載のシステム。
- 流体を第1流体リザーバに含むことと、
前記流体の少なくとも一部を該第1流体リザーバから流れ出させることと、
前記第1流体リザーバを通る経路とはほぼ無関係に、前記流体部分に流体相互接続された熱交換器と、少なくとも1つの接触パッドとを循環させるように循環ポンプを動作することと、
前記少なくとも1つの接触パッドを患者に接触させて、その間の伝熱に影響を与えることとからなる患者体温制御方法。 - 前記少なくとも1つの接触パッドの前記流体相互接続を選択的に確立することをさらに有する請求項43に記載の方法。
- 前記含む工程が、
第1流体容積を前記第1リザーバに保持し、第2流体容積を流体接続された第2流体リザーバに保持し、前記第1流体容積および前記第2流体容積が、複数の前記接触パッドを充填するのに組み合わせて十分である請求項44に記載の方法。 - 前記動作する工程が、
負圧下で、前記少なくとも1つの接触パッドを経て前記流体部分を取り出すことからなる請求項43に記載の方法。 - 前記取り出す工程が、
前記少なくとも1つの接触パッドから前記熱交換器を経て、前記少なくとも1つの接触パッドと流体相互接続された第2流体リザーバの中へ前記流体部分をポンピングすることからなる請求項46に記載の方法。 - 前記第2流体リザーバをほぼ大気圧に維持することをさらに有する請求項47に記載の方法。
- 前記第2流体リザーバが、前記第1流体リザーバと前記少なくとも1つの接触パッドとの間に流体相互接続され、
前記少なくとも1つの接触パッドを前記第1リザーバおよび前記第2リザーバの両方より上に配置することをさらに有する請求項48に記載の方法。 - 前記第1流体リザーバおよび前記第2流体リザーバによって含まれている前記流体量を感知して、前記量を示す出力信号を提供することをさらに有する請求項48に記載の方法。
- 前記出力信号に応答して、ユーザ出力を提供することをさらに有する請求項50に記載の方法。
- 前記流体部分にほぼ等しい流体量を前記第1流体リザーバに戻すことをさらに有する請求項43に記載の方法。
- 流体の加熱および冷却の一方のための熱交換器と、
前記流体の一部を含むための、前記少なくとも1つの相互接続可能接触パッドと流体相互接続可能であり、内部がほぼ大気圧に維持される流体リザーバと、
前記流体を、前記熱交換器と、前記第1流体リザーバと、前記少なくとも1つの相互接続可能接触パッドとに循環させ、前記少なくとも1つの相互接続可能接触パッドの出口部分と相互接続可能な入口側を有する循環ポンプとからなる患者体温制御システム。 - 前記ほぼ大気圧に維持するために、前記流体リザーバに相互接続されたベントをさらに備える請求項53に記載のシステム。
- 前記ベントが、気体の通過を可能にし、かつ流体の通過を制限するように半浸透性である請求項53に記載のシステム。
- 前記循環ポンプの動作が、前記少なくとも1つの相互接続可能接触パッドにおいて負圧を確立する請求項53に記載のシステム。
- 前記ベントと前記流体リザーバの出口側との間に気体が流れるように相互接続されたベント線と、
前記ベント線を開放した際に、気体が前記負圧に応答して、前記ベント線および前記少なくとも1つの相互接続可能接触パッドを通って自由に通過させる、前記ベント線を開放および閉鎖するベント・バルブをさらに備える請求項56に記載のシステム。 - 前記ベント・バルブを開放および閉鎖するために、制御信号を提供する制御装置をさらに備える請求項57に記載のシステム。
- 前記制御装置へのユーザ入力命令を受信するためのユーザ・インタフェースをさらに備える請求項58に記載のシステム。
- 前記循環ポンプの入口側が、前記少なくとも1つの相互接続可能接触パッドの出口ポートと流体相互接続可能である請求項57に記載のシステム。
- 前記ベント・バルブおよび前記循環ポンプの動作を制御する制御信号を提供する制御装置であって、第1動作モードにおいて、前記ベント・バルブが閉鎖されて、流体が、前記少なくとも1つの相互接続可能接触パッドを循環し、第2動作モードにおいて、前記ベント・バルブが開放されて、気体が、前記少なくとも1つの相互接続可能接触パッドの中に引き込まれて、前記少なくとも1つの相互接続可能接触パッドから前記流体を排出する請求項57に記載のシステム。
- 前記循環ポンプが、前記流体リザーバより物理的に上に配置される請求項56に記載のシステム。
- 流体を、熱交換器と、流体リザーバと、流体リザーバと流体相互接続された少なくとも1つの接触パッドとに循環させるように、循環ポンプを動作することからなる患者体温制御方法。
- 前記動作する工程が、
前記少なくとも1つの相互接続可能接触パッドにおいて、負圧を確立することからなる請求項63に記載の方法。 - 前記少なくとも1つの相互接続接触パッドを前記流体リザーバより上に配置することを含む請求項64に記載の方法。
- 前記維持する工程が、
前記流体リザーバと相互接続ベントとの間に気体を通過させることからなる請求項63に記載の方法。 - 前記ベントからベント線を経て前記少なくとも1つの相互接続接触パッドに気体を流して、前記流体をパッドから排出させることをさらに有する請求項66に記載の方法。
- 前記流す工程が、
前記ベント線に沿って挿入されたベント・バルブを開放することからなる請求項67に記載の方法。 - 前記ベント・バルブを選択的に開放および閉鎖するために、制御信号を提供することをさらに有する請求項68に記載の方法。
- 前記提供する工程が、
ユーザ入力命令を受信して、前記制御信号を生成することからなる、請求項69に記載の方法。 - 第1動作モードにおいて、前記ベント・バルブが閉鎖され、流体が、前記少なくとも1つの相互接続可能接触パッドを循環し、第2動作モードにおいて、前記ベント・バルブが開放され、気体が、前記少なくとも1つの相互接続可能接触パッドの中に引き込まれて、そこから前記流体を排出させる、請求項69に記載の方法。
- 前記動作する工程の前に、前記少なくとも1つの接触パッドを接続することと、
前記流す工程の後で、前記少なくとも1つの接触パッドを分離することとをさらに有する請求項67に記載の方法。 - 流体の加熱および冷却の一方のための少なくとも1つの熱交換器と、
流体を、前記少なくとも1つの熱交換器と少なくとも1つの相互接続可能接触パッドとに循環させる循環ポンプと、
前記少なくとも1つの相互接続可能接触パッドを通る経路とは関係なく、前記熱交換器の出口側から前記循環ポンプの入口側に前記流体を流すための流体バイパス線とからなる、患者体温制御システム。 - 前記流体バイパス線を開放および閉鎖するバイパス・バルブをさらに有する請求項73に記載のシステム。
- 前記流体の容積を含む少なくとも1つの流体リザーバであって、前記容積が、複数の相互接続可能接触パッドを充填するのに十分であり、前記流体バイパス線が、流体リザーバと前記循環ポンプの前記入口側との間に延びることをさらに有する請求項74に記載のシステム。
- 前記流体リザーバの内部が、大気圧に維持される請求項74に記載のシステム。
- 前記流体の温度を感知して、前記少なくとも1つの熱交換器を制御するために使用可能な出力温度信号を提供するための流体温度センサをさらに有する請求項74に記載のシステム。
- 前記出力温度信号を受信して、制御信号を前記少なくとも1つの熱交換器に提供する制御装置からさらになり、前記流体温度が、所定の範囲内の温度に調節可能である請求項77に記載のシステム。
- 前記所定の範囲を設定するために、ユーザ入力を受信するユーザ・インタフェースをさらに有する請求項78に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの熱交換器が、
前記流体を選択的に加熱する第1熱交換器と、
前記流体を選択的に冷却する第2熱交換器とを含み、前記制御装置が、制御信号を前記第1熱交換器および前記第2熱交換器に提供するように動作可能である、請求項78に記載のシステム。 - 前記バイパス・バルブの動作を制御する制御信号を提供する制御装置であって、第1動作モードにおいて、前記流体のほぼすべてが、前記流体バイパス線を流れ、第2動作モードにおいて、前記流体の少なくとも一部が、前記少なくとも1つの相互接続可能接触パッドを循環することをさらに有する請求項74に記載のシステム。
- 前記制御装置へのユーザ入力命令を受信するためのユーザ・インタフェースをさらに有する請求項74に記載のシステム。
- 流体の加熱および冷却の一方のための少なくとも1つの熱交換器と、
流体を前記少なくとも1つの熱交換器および少なくとも1つの相互接続可能接触パッドに循環させる循環ポンプと、
前記少なくとも1つの相互接続可能接触パッドを通る経路とは関係なく、前記流体を前記熱交換器の出口側から前記循環ポンプの入口側に流す流体バイパス線とからなる、患者体温制御システム。 - 前記流体バイパス線を開放および閉鎖するバイパス・バルブをさらに有する請求項83に記載のシステム。
- 前記流体の容積を含む少なくとも1つの流体リザーバからさらになり、前記容積が、複数の相互接続可能接触パッドを満たすのに十分であり、前記流体バイパス線が、前記流体リザーバと前記循環ポンプの前記入口側との間に延びる、請求項84に記載のシステム。
- 前記流体リザーバの内部が、大気圧に維持される請求項85に記載のシステム。
- 前記流体の温度を感知して、前記少なくとも1つの熱交換器の制御に使用可能な出力温度信号を提供する流体温度センサをさらに有する請求項84に記載のシステム。
- 前記出力温度信号を受信して、制御信号を前記少なくとも1つの熱交換器に提供する制御装置からさらになり、前記流体温度が、所定の範囲内の温度に調節可能である請求項87に記載のシステム。
- 前記所定の範囲へのユーザ入力を受信するためのユーザ・インタフェースをさらに有する請求項88に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの熱交換器が、
前記流体を選択的に加熱する第1熱交換器と、
前記流体を選択的に冷却する第2熱交換器とを含み、前記制御装置が、前記第1熱交換器および前記第2熱交換器のそれぞれに制御信号を提供するように動作可能である請求項88に記載のシステム。 - 前記バイパス・バルブの動作を制御する制御信号を提供する制御装置をさらに備え、第1動作モードにおいて、前記流体のほぼすべてが、前記流体バイパス線を流れ、第2動作モードにおいて、前記流体の少なくとも一部が、前記少なくとも1つの相互接続可能接触パッドを循環する請求項84に記載のシステム。
- 前記制御装置へのユーザ入力命令を受信するためのユーザ・インタフェースをさらに有する請求項84に記載のシステム。
- 流体に熱交換器を循環させるように、循環ポンプを動作することと、
少なくとも1つの相互接続パッドを通る経路とは関係なく、前記流体を事前に条件付けするために、前記熱交換器の出口側から前記循環ポンプの入口に前記流体を選択的に流すこととをさらに有する患者体温制御方法。 - 前記選択的に流す工程が、
前記流体バイパス線に沿って反対向きにバイパス・バルブを開放することからなる請求項93に記載の方法。 - 前記バイパス・バルブを選択的に開放および閉鎖するために制御信号を提供することをさらに有する請求項94に記載の方法。
- 前記提供する工程が、
前記制御信号を生成するために、ユーザ入力命令を受信することからなる請求項95に記載の方法。 - 第1動作モードにおいて、前記バイパス・バルブが開放されて、前記流体が、前記流体の加熱および冷却の一方のために、前記流体バイパス線を循環し、第2動作モードにおいて、前記バイパス・バルブが閉鎖されて、前記流体が、前記少なくとも1つの相互接続可能接触パッドを循環する請求項95に記載の方法。
- 前記流体の温度を感知して、前記少なくとも1つの熱交換器の制御に使用可能な出力温度信号を提供することをさらに有する請求項93に記載の方法。
- 前記感知温度に関して出力温度信号を提供することと、
制御信号を前記少なくとも1つの熱交換器に提供するために、前記出力温度信号を使用することとをさらに含み、前記流体温度が、所定の範囲内にあるように調節可能である、請求項98に記載の方法。 - 前記所定の範囲を設定するユーザ入力命令を受信することをさらに有する請求項99に記載の方法。
- 出力をユーザ識別前記流体温度に提供することをさらに有する請求項100に記載の方法。
- 前記事前に条件付けした流体の容積を少なくとも1つの流体リザーバに含むことをさらに含み、前記容積が、複数の相互接続可能接触パッドを満たすのに十分である請求項93に記載の方法。
- 流体の加熱および冷却の一方のための熱交換器と、
前記流体を、前記熱交換器および少なくとも1つの相互接続可能接触パッドに循環させ、前記少なくとも1つの相互接続可能接触パッドの出口ポートと相互接続可能な入口側を有する循環ポンプと、
前記循環ポンプの前記入口側と、前記少なくとも1つの相互接続可能接触パッドの前記相互接続可能出口ポートとの間に流体相互接続され、前記循環ポンプを制御するために使用可能な出力圧力信号を提供する圧力センサとからなる患者体温制御システム。 - 前記循環ポンプの動作が、前記少なくとも1つの接触パッドにおいて負圧を確立する請求項103に記載のシステム。
- 前記出力圧力信号が、前記循環ポンプの動作を制御して、それにより前記負圧を所定の範囲内に維持するために使用可能である請求項104に記載のシステム。
- 前記流体の一部を含むための、前記少なくとも1つの接触パッドの入口ポートと流体相互接続され、内部がほぼ大気圧に維持される流体リザーバをさらに有する請求項104に記載のシステム。
- 前記流体リザーバ内において、前記ほぼ大気圧を維持するために、前記流体リザーバに相互接続されたベントをさらに有する請求項106に記載のシステム。
- 前記出力圧力信号を使用して、前記循環ポンプの動作速度を制御する制御信号を前記循環ポンプに提供する制御装置をさらに有する請求項106に記載のシステム。
- 前記制御装置が、前記出力圧力信号と、前記少なくとも1つの相互接続可能接触パッドの所望の動作圧力範囲に対応する所定の情報とを使用して、前記制御信号を生成する請求項108に記載のシステム。
- 前記循環ポンプの出口側と、前記少なくとも1つの接触パッドの入口ポートとの間における前記流体の流量を測定し、出力流れ信号を提供する流量計と、
前記循環ポンプの前記動作速度と前記出力流れ信号との所定の関係の特定に応答して、出力を提供するユーザ出力装置とをさらに有する請求項108に記載のシステム。 - 前記出力が治療情報からなる請求項110に記載のシステム。
- 前記熱交換器、前記流体リザーバ、および前記流量計のそれぞれが、前記循環ポンプの下流と、前記少なくとも1つの相互接続可能接触パッドの上流とに配置される請求項110に記載のシステム。
- 流体に熱交換器と少なくとも1つの流体相互接続された接触パッドとを循環させるように、前記少なくとも1つの接触パッドの出口ポートと相互接続された入口側を有する循環ポンプを動作することと、
前記循環ポンプの前記入口側と前記少なくとも1つの接触パッドの前記出口ポートとの間の前記流体の圧力を感知することとからなり、前記感知流体圧力が前記動作工程において使用される患者体温制御方法。 - 前記動作工程が、
前記少なくとも1つの接触パッドにおいて負圧を確立することからなる請求項113に記載の方法。 - 前記感知圧力に関して、前記負圧を所定の範囲内に維持するために、前記動作する工程において使用可能な出力圧力信号を提供することをさらに有する請求項114に記載の方法。
- 前記流体の一部を流体リザーバに含むことと、
前記流体リザーバの内部をほぼ大気圧に維持することとをさらに有する請求項115に記載の方法。 - 前記維持する工程が、
前記ほぼ大気圧を内部において維持するために、前記流体リザーバを排出させることからなる請求項116に記載の方法。 - 前記出力圧力信号を使用して、前記ポンプの動作速度を制御する制御信号を前記循環ポンプに提供することをさらに有する請求項115に記載の方法。
- 前記使用する工程が、
前記出力圧力信号と、前記少なくとも1つの接触パッドの所望の動作圧力範囲に対応する所定の情報とを使用することからなる請求項118に記載の方法。 - 前記循環ポンプの出口側と前記少なくとも1つの接触パッドの入口ポートとの間における前記流体の流量を測定することをさらに有する請求項117に記載の方法。
- 前記ポンプ動作速度と前記出力流れ信号との所定の関係の特定に応答して出力信号をユーザに提供することをさらに有する請求項120に記載の方法。
- 前記出力が治療情報からなる請求項116に記載の方法。
- 流体を選択的に加熱する第1熱交換器と、
前記流体を選択的に冷却する第2熱交換器と、
流体に前記第1熱交換器および少なくとも1つの相互接続可能接触パッドを循環させる循環ポンプと、
前記循環ポンプおよび前記第1熱交換器ならびに前記第2熱交換器を支持して収容するハウジングとからなり、前記第2熱交換器が、冷却媒体を提供するために、外部源に選択的に相互接続可能である、患者体温制御システム。 - 前記冷却媒体と前記流体とのエネルギー伝達を実施するために、前記第2熱交換器を経て前記流体をポンピングする補助ポンプをさらに有する請求項123に記載のシステム。
- 前記流体の温度を感知して、前記補助ポンプの動作を制御するために使用可能な出力温度信号を提供する流体温度センサをさらに有する請求項124に記載のシステム。
- 前記出力温度信号を受信して、前記補助ポンプの動作速度を制御する制御信号を提供する制御装置をさらに有する請求項125に記載のシステム。
- 前記第2熱交換器および前記補助ポンプが、前記第1熱交換器を迂回する補助流体線に沿って配置される請求項124に記載のシステム。
- 前記流体を選択的に冷却し、前記補助流体線が迂回する第3熱交換器をさらに有する請求項127に記載のシステム。
- 前記補助ポンプおよび前記循環ポンプのそれぞれの下流において、それから流体を受け取るために流体相互接続された流体リザーバをさらに有する請求項124に記載のシステム。
- 前記流体の温度を感知して、前記第1熱交換器および前記補助ポンプの動作を制御するために使用可能な出力温度信号を提供する流体温度センサからさらになり、前記流体温度が、所定の範囲内にあるように調節可能である請求項124に記載のシステム。
- 前記所定の範囲を設定するユーザ入力命令を受信するためのユーザ・インタフェースをさらに有する請求項130に記載のシステム。
- 前記出力温度信号と、測定患者体温を示す入力信号とを受信して、前記流体温度を調節するために、前記第1熱交換器および前記補助ポンプのどちらかに制御信号を提供する制御装置をさらに有する請求項130に記載のシステム。
- 前記流体を加熱するように選択的に動作可能である第1熱交換器と、流体を冷却するために冷却媒体を提供する外部源に選択的に相互接続可能である第2熱交換器とを、循環ポンプを有する共通ハウジングにおいて支持して収容することと、
前記流体に前記第1熱交換器および少なくとも1つの相互接続可能接触パッドを循環させるように、前記循環ポンプをまず動作することとをさらに有する患者体温制御方法。 - 前記第2熱交換器を前記外部源に相互接続することをさらに有する請求項133に記載の方法。
- 前記冷却媒体と前記流体とのエネルギー伝達に影響を与えるために、前記第2熱交換器を経て前記流体をポンピングするように、補助ポンプを次に動作することをさらに有する請求項134に記載の方法。
- 前記流体の温度を感知して、前記第2動作工程において使用可能な出力温度信号を提供することをさらに有する請求項135に記載の方法。
- 前記第2動作工程が、
前記出力温度信号を使用して、前記補助ポンプの動作速度を制御する制御信号を提供することからなる請求項136に記載の方法。 - 前記補助ポンプによってポンピングされた前記流体が、前記第1熱交換器を迂回する請求項135に記載の方法。
- 前記流体を選択的に加熱するために、前記第1熱交換器を選択的に動作して前記補助ポンプが停止されることをさらに有する請求項138に記載の方法。
- 所定の範囲内にあるように調節可能である前記流体の温度を感知して、前記第1熱交換器および前記補助ポンプのいずれかの動作を制御するために使用可能な出力温度信号を提供することをさらに有する請求項135に記載の方法。
- 前記所定の範囲を設定するユーザ入力命令を受信することをさらに有する請求項140に記載の方法。
- 前記流体の温度からなるユーザ出力を提供することをさらに有する請求項140に記載の方法。
- 流体の加熱および冷却の一方のための第1熱交換器と、
流体に前記熱交換器および少なくとも1つの流体相互接続可能接触パッドを循環させる循環ポンプと、
前記流体の温度を感知して、第1温度出力信号および第2温度出力信号を提供するために、前記第1熱交換器の上流および下流にそれぞれ配置された第1流体温度センサおよび第2流体温度センサと、
前記第1温度出力信号および前記第2温度出力信号の両方を使用して、第1制御信号を前記第1熱交換器に提供する制御装置とからなる患者体温制御システム。 - 前記流体の加熱および冷却の他方のための第2熱交換器からさらになり、前記制御装置が、前記第1温度制御信号および前記第2温度制御信号の両方を使用して、第2制御信号を前記第2熱交換器に提供する請求項142に記載のシステム。
- 前記流体を冷却し、冷却媒体を提供する外部エネルギー源に選択的に相互接続可能である第3熱交換器と、
前記第1温度出力信号および前記第2温度出力信号の両方を使用して前記制御装置によって提供された第3制御信号に応答して、前記第3熱交換器を経て前記流体をポンピングする補助ポンプとをさらに有する請求項143に記載のシステム。 - 前記循環ポンプと、前記少なくとも1つの相互接続可能制御パッドへの出口ポートとの間における前記流体の流量を測定し、前記第1制御信号を提供する際に前記制御装置によって使用可能な流量出力信号を提供する流量計をさらに有する請求項142に記載のシステム。
- 前記制御装置が、測定患者体温を示す入力信号を受信し、前記第1制御信号を提供する際に前記入力信号を使用するように適合される請求項145に記載のシステム。
- 前記制御装置が、所定の温度範囲内の温度に患者を加熱および冷却することの一方に影響を与えるために、前記第1制御信号を提供する請求項146に記載のシステム。
- 前記所定の温度範囲を確立するユーザ入力を受信するためのユーザ・インタフェースをさらに有する請求項147に記載のシステム。
- 前記所定の温度範囲が、時間の関数としてユーザによって設定可能である請求項148に記載のシステム。
- 前記ユーザ・インタフェースが、
前記入力信号に対応する測定患者体温と、
前記第1温度出力信号および前記第2温度出力信号の少なくとも一方と対応する流体温度との少なくとも1つからなるユーザ出力を提供する請求項148に記載のシステム。 - 前記第2温度出力信号が、前記循環ポンプを自動的に停止するために、前記制御装置によって使用可能である請求項142に記載のシステム。
- 流体に熱交換器およびそれと流体相互接続された少なくとも1つの接触パッドを循環させるように循環ポンプを動作することと、
前記第1熱交換器の上流および下流において前記流体の温度を感知して、第1温度出力信号および第2温度出力信号をそれぞれ提供することと、
前記第1温度出力信号および前記第2温度出力信号の両方を使用して、第1制御信号を前記第1熱交換器に提供することとからなる患者体温制御方法。 - 前記第1温度出力信号および前記第2温度出力信号の両方を使用して、第2制御信号を第2熱交換器に提供することをさらに有する請求項152に記載の方法。
- 前記第1温度出力信号および前記第2温度出力信号の両方を使用して、第3制御信号を、冷却媒体を提供する外部エネルギー源に選択的に相互接続可能である第3熱交換器を経て前記流体をポンピングする補助ポンプに提供することをさらに有する請求項153に記載の方法。
- 前記循環ポンプと前記少なくとも1つの相互接続可能接触パッドへの出口ポートとの間における前記流体の流量を測定し、流体出力信号が提供されることと、
前記流量出力信号および前記使用する工程を使用することとをさらに有する請求項152に記載の方法。 - 前記使用する工程において、測定患者体温を示す入力信号を使用することをさらに有する請求項155に記載の方法。
- 前記第1制御信号が、所定の温度範囲内の温度に患者を加熱および冷却することの一方を実施する請求項156に記載の方法。
- 前記所定の温度範囲を確立するために、ユーザ・インタフェースにおいてユーザ入力を受信することをさらに有する請求項157に記載の方法。
- 前記所定の温度範囲が、時間の関数としてユーザによって設定可能である請求項158に記載の方法。
- 測定された患者体温と、前記第1温度出力信号および前記第2温度出力信号の少なくとも一方に対応する流体温度との少なくとも一方からなる患者出力を提供することをさらに有する請求項158に記載の方法。
- 事前設定値への前記温度出力信号からなることと、
前記第2温度出力信号が前記事前設定値を超えたとき、前記循環ポンプの動作を自動的に終了することとをさらに有する請求項152に記載の方法。
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