JP2011087967A - 哺乳動物の体温調節持続状態を操作する方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】陰圧条件下で、環境と、哺乳動物の胸部/腹部核心および頭部の両方との間で熱エネルギーが伝達される。本方法および装置を用いて哺乳動物の胸部/腹部温度を高くするかまたは低くすることができ、その場合、熱エネルギーは哺乳動物の胸部/腹部核心に導入されるかまたは胸部/腹部核心から除去され、それぞれ頭部から除去されるかまたは頭部に導入される。本装置は、少なくとも以下の構成要素、すなわち、陰圧条件下で胸部/腹部核心に対して熱エネルギーを伝達する手段100、および頭部に対して熱エネルギーを伝達する手段を含む。本方法および装置は、様々な用途に用いることができ、核心の1つまたは複数の領域の温度および/または温度勾配を正常な状態から逸脱させる場合に特に適している。
【選択図】図2
Description
本出願は、35U.S.C.§119(e)に従い、その開示が引用によって本明細書に組み入れられる2000年6月9日に出願された米国仮特許出願第60/210,659号の出願日に対する優先権を主張する。
発明の分野
本発明は、哺乳動物の体温調節持続状態の分野に属する。
ヒトの体温は通常、本明細書で体温調節系と呼ばれる自律調節系によって厳密に調節される。この調節系の最も重要なエフェクターは、深い核心からの熱が環境に散逸する特定の皮膚領域への血流である。通常、体温および/または環境温度が高いと、ある血管が拡張することによってこれらの表面への血流量が多くなり、環境温度および/または体温が低下すると、血管収縮によってこれらの表面への血流量が少なくなり、環境への熱損失は最小限に抑えられる。
米国特許第5683438号(特許文献1)。国際公開公報第98/40039号(特許文献2)も参照されたい。以下の文献も関連がある。Soreideら「寒冷ストレスを受けた個人の正常体温を効果的に復元する非侵襲的手段:予備報告書(A non-invasive means to effectively restore normothermia in cold stressed individuals: a preliminary report)」J Emerg. Med.(1999年7月〜8月)17(4):725〜30(非特許文献1)およびGrahnら「手の血管を機械的に拡張させることによって軽低体温からの回復を加速することができる(Recovery from mild hypothermia can be accelerated by mechanically distending blood vessels in the hand)」J. Appl Physiol.(1998)85(5):1643〜8(非特許文献2)。
哺乳動物の体温調節持続状態を操作する方法および装置を提供する。本方法では、環境と、哺乳動物の核心の胸部/腹部領域すなわち区画および頭部領域すなわち区画の両方との間で熱エネルギーが伝達される。一般に、核心の胸部/腹部領域と環境との間の熱エネルギー伝達は、陰圧条件下で行われる。本方法および装置を用いて哺乳動物の胸部/腹部温度を高くすることができ、その場合、熱エネルギーは哺乳動物核心のこの領域すなわち区画に導入され、哺乳動物の頭部から除去される。本方法および装置を用いて哺乳動物の胸部/腹部温度を低くすることもでき、その場合、熱エネルギーは、哺乳動物核心のこの領域から除去され、哺乳動物の頭部に導入される。本装置は、少なくとも以下の構成要素、すなわち、(a)陰圧条件下で哺乳動物の核心の胸部/腹部領域に対して熱エネルギーを伝達する第1の熱エネルギー伝達要素、および(b)哺乳動物の核心の頭部領域に対しえて熱エネルギーを伝達する第2の熱エネルギー伝達要素を含む。本方法および装置は、様々な用途に用いることができ、哺乳動物において熱勾配、たとえば、胸部/腹部核心が頭部よりも暖温または低温になる熱勾配を形成する際に用いるのに特に適している。
哺乳動物の体温調節持続状態を操作する方法および装置を提供する。本方法では、環境と、哺乳動物の核心の胸部/腹部領域および頭部領域の両方との間で熱エネルギーが伝達される。一般に、核心の胸部/腹部領域と環境との間の熱エネルギー伝達は、陰圧条件下で行われる。本方法および装置を用いて哺乳動物の胸部/腹部温度を高くすることができ、その場合、熱エネルギーは哺乳動物の核心の胸部/腹部領域に導入され、哺乳動物の頭部から除去される。本方法および装置を用いて哺乳動物の胸部/腹部温度を低くすることもでき、その場合、熱エネルギーは、哺乳動物の胸部/腹部領域から除去され、哺乳動物の頭部に導入される。本装置は、少なくとも以下の構成要素、すなわち、(a)陰圧条件下で哺乳動物の胸部/腹部領域に対して熱エネルギーを伝達する第1の熱エネルギー伝達要素、および(b)哺乳動物の頭部に対して熱エネルギーを伝達する第2の熱エネルギー伝達要素を含む。本方法および装置は、様々な用途に用いることができ、通常本発明を実施せずに実現できる方法で哺乳動物の核心の胸部/腹部領域の温度を哺乳動物の核心の頭部領域の温度に対して変化させることができるように哺乳動物の体温調節持続状態を変更または修正する際に用いるのに特に適している。本発明についてさらに説明する際、本方法および装置について詳しく論じ、次に、本方法および装置を使用できる代表的な用途を検討する。
上記で概略的に説明したように、本方法は、通常哺乳動物の体温調節系との相互作用を通じて、哺乳動物の体温調節状態(state)または体温調節持続状態(status)を操作する方法に関する。体温調節状態または持続状態とは、哺乳動物の様々な身体部分および領域における温度の分布を意味する。体温調節系とは、哺乳動物の温度維持または調節、特の核心体温の維持および調節を司る自律調節系およびその構成要素を意味する。このため、本方法に関与する体温調節系は、様々な環境条件下で哺乳動物の核心体温を調節し、たとえば、哺乳動物の核心から環境に伝達される熱の量を増大させることによる温暖環境条件ないし高温環境条件下での核心体温の上昇の防止に責任を負う系である。関与する体温調節系は、哺乳動物の核心から環境に伝達される熱の量を低減させることによって寒冷環境条件下での核心体温の低下を防止する系でもある。
本発明のこの態様における方法は、哺乳動物の胸部/腹部核心体温を高くする方法である。高くするとは、哺乳動物の胸部/腹部核心体温を少なくともある程度上昇させることを意味し、上昇量は、一般に少なくとも約0.5℃、通常少なくとも約2.0℃、多くの場合少なくとも約4.0℃である。このため、本方法を用いて哺乳動物の核心体温を約37℃〜44℃、通常約38℃〜42℃の範囲の温度に高めることができる。
本発明のこの態様では、本発明は、哺乳動物の胸部/腹部核心体温を低くする方法を提供する。上述のように、胸部/腹部核心とは、哺乳動物の表面または哺乳動物の頭部の核心部分ではなく、哺乳動物の胴の体内領域すなわち体内部分を意味する。哺乳動物の胸部/腹部核心から熱エネルギーまたは熱を抽出する際には、哺乳動物の頭部に熱を導入しつつ、所望量の熱を抽出するのに十分な期間にわたって陰圧条件下で哺乳動物の表面を低温媒体に接触させる。低温媒体に接触させられる表面は一般に、哺乳動物の胸部/腹部核心と環境との間の熱交換要素として働く熱交換面である。本方法による関心対象の熱交換面には、哺乳動物の様々な領域、特にその外肢(四肢)領域、たとえば腕、脚、掌、足の裏などに存在する表面が含まれる。
上述の方法は、任意の好都合な装置を用いて実施してよい。一般に、
上述のように、頭部および胸部/腹部核心に対して所望の熱エネルギー伝達を行うことのできる任意の装置を使用してよい。このため、本装置は、哺乳動物の胸部/腹部核心と環境との間で熱エネルギーを伝達する熱エネルギー伝達要素、および哺乳動物の頭部と環境との間でエネルギーを伝達する熱エネルギー伝達要素を少なくとも含む。
本方法は、哺乳動物の体温調節持続状態を操作することが望ましい任意の用途で用いることができる。本方法は、上述のように、哺乳動物の様々な核心区画、たとえば、胸部/腹部核心領域の温度、および/または1つまたは複数の温度勾配を正常な状態から逸脱させるのに特に適している。本発明を使用することのできる2つの代表的な態様は、患者の胸部/腹部核心体温を高くする方法と、患者の胸部/腹部核心体温を低くする方法である。疾患状態、たとえば、癌を含む細胞増殖性の病気の治療を含め、選択的な高体温を誘発させることが望ましい多数の状況がある。選択的な高体温とは、胸部/腹部核心の高体温、たとえば、胸部/腹部核心体温が頭部の温度よりも著しく高く、たとえば、少なくとも約2℃、通常約5℃高い状況を意味する。哺乳動物の核心体温を高くする本方法は、細胞増殖性の病気、たとえば癌などで用いることができ、その場合、本方法は、1つまたは複数の他の治療法、たとえば、化学療法、放射線などと共に用いることができる。さらに、核心体温を選択的に低下させることが望ましい他の状況もある。このため、本方法は、核心熱抽出が望ましい様々な異なる用途で用いるのに適している。胸部/腹部核心体温を低くする本方法を使用できる代表的な用途には、たとえば、肺嚢胞性線維症、多発性硬化症などの多重慢性疾患状態の治療が含まれる。治療とは、治療中の状態に関連する1つまたは複数の症状を少なくとも軽減すること、たとえば、不快感を軽減することや、症状を改善するかまたは無くすことを意味する。
Claims (31)
- 哺乳動物の体温調節系を操作する方法であって、
(a)該哺乳動物の頭部、および
(b)該哺乳動物の胸部/腹部核心に対して熱エネルギーを伝達する段階を含み、
それによって該哺乳動物の体温調節持続状態を操作する方法。 - 胸部/腹部核心に対する熱エネルギー伝達が陰圧下で行われる、請求項1記載の方法。
- 頭部に対する熱エネルギー伝達が、胸部/腹部核心に対する熱エネルギー伝達の逆である、請求項1記載の方法。
- 方法が、胸部/腹部核心に熱エネルギーを導入する段階と、頭部から熱エネルギーを除去する段階とを含む、請求項1記載の方法。
- 方法が、胸部/腹部核心から熱エネルギーを除去する段階と、頭部に熱エネルギーを導入する段階とを含む、請求項1記載の方法。
- 哺乳動物がヒトである、請求項1記載の方法。
- 哺乳動物の胸部/腹部核心体温を高くする方法であって、
該哺乳動物の胸部/腹部核心に熱エネルギーを導入するのに十分な期間にわたって陰圧条件下で該哺乳動物の一部の表面を暖温媒体に接触させる段階と、
該哺乳動物の頭部から熱エネルギーを除去する段階とを含み、
それによって該哺乳動物の胸部/腹部核心体温を高くする方法。 - 方法が、密封されたエンクロージャ内に哺乳動物の部分を密閉して該哺乳動物の密閉部分を形成する段階をさらに含む、請求項7記載の方法。
- 哺乳動物の部分が四肢またはその一部である、請求項8記載の方法。
- 四肢が、腕および脚からなる群より選択される、請求項9記載の方法。
- 密封されたエンクロージャが、約-20mmHg〜-80mmHgの範囲の圧力を有する、請求項8記載の方法。
- 暖温媒体が、約40℃〜48℃の範囲の温度を有する、請求項7記載の方法。
- 期間が約3分〜600分の範囲である、請求項7記載の方法。
- 哺乳動物がヒトである、請求項7記載の方法。
- 哺乳動物の胸部/腹部核心体温を低くする方法であって、
該哺乳動物の胸部/腹部核心から熱エネルギーを除去するのに十分な期間にわたって陰圧条件下で該哺乳動物の一部の表面を低温媒体に接触させる段階と、
該哺乳動物の頭部に熱エネルギーを導入する段階とを含み、
それによって該哺乳動物の胸部/腹部核心体温を低くする方法。 - 方法が、密封されたエンクロージャ内に哺乳動物の部分を密閉して該哺乳動物の密閉部分を形成する段階をさらに含む、請求項15記載の方法。
- 哺乳動物の部分が四肢またはその一部である、請求項16記載の方法。
- 四肢が、腕および脚からなる群より選択される、請求項17記載の方法。
- 密封されたエンクロージャが、約-20mmHg〜-80mmHgの範囲の圧力を有する、請求項16記載の方法。
- 低温媒体が、約15℃〜25℃の範囲の温度を有する、請求項15記載の方法。
- 期間が約5分〜600分の範囲である、請求項15記載の方法。
- 哺乳動物がヒトである、請求項15記載の方法。
- 哺乳動物の体温調節持続状態を操作する装置であって、
(a)該哺乳動物の一部を密閉する密封可能なエンクロージャと、
(b)該密封可能なエンクロージャ内に陰圧条件を提供する手段と、
(c)該哺乳動物の部分が該密封可能なエンクロージャ内に存在するときに該哺乳動物の該部分に対してエネルギーを伝達する手段と、
(d)哺乳動物の頭部に対してエネルギーを伝達する手段とを含む装置。 - 哺乳動物の部分が四肢またはその一部である、請求項23記載の装置。
- 四肢が、腕および脚からなる群より選択される、請求項24記載の装置。
- 哺乳動物の部分が密封可能なエンクロージャ内に存在するときに該哺乳動物の該部分に対してエネルギーを伝達する手段が、該哺乳動物の胸部/腹部核心に熱エネルギーを導入する手段である、請求項23記載の装置。
- 哺乳動物の頭部に対してエネルギーを伝達する手段が、哺乳動物の該頭部から熱エネルギーを除去する手段である、請求項26記載の装置。
- 哺乳動物の部分が密封可能なエンクロージャ内に存在するときに該哺乳動物の該部分に対してエネルギーを伝達する手段が、該哺乳動物の胸部/腹部核心から熱エネルギーを除去する手段である、請求項23記載の装置。
- 哺乳動物の頭部に対してエネルギーを伝達する手段が、哺乳動物の該頭部に熱エネルギーを導入する手段である、請求項28記載の装置。
- 密封可能なエンクロージャ内で陰圧を提供する手段によって、約-20mmHg〜-80mmHgの範囲の陰圧を提供することができる、請求項23記載の装置。
- 哺乳動物がヒトである、請求項23記載の装置。
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