JP2016504151A - 拡大した流水面積を有するハイブリッド医療用冷却パッド - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2013年1月29日に出願された米国特許仮出願第61/758,033号「HYBRID MEDICAL COOLING PAD WITH INCREASED WATER FLOW AREA」に対する優先権を主張し、この出願の内容全体は参照により本明細書に組み込まれる。
本発明は、医療患者の冷却に関する。より具体的には、本出願は、冷却治療から恩恵を受ける医療患者を治療するための冷却パッド及び該冷却パッドを使用する方法に関する。
。当該第2の複数の流体チャネルは、第1の複数の流体チャネルの一致した蛇行構成とは異なる第2の一致した構成を有することができる。様々な対応する一致した構成を有する流体チャネルの少なくとも2つの異なる群を提供することにより、パッドを異なる複雑な構造の身体部分に合うように適応させる能力を高め、同時に信頼性が高く効率的な患者との熱交換も提供する。
1熱交換用流体又は第2熱交換用流体のうちの少なくとも一方は、様々な実施形態において、0.05W/cm℃(5.0W/mK)を超える、0.1W/cm℃(10.0W/mK)を超える、0.5W/cm℃(50.0W/mK)を超える、1W/cm℃(100.0W/mK)を超える、又は2.5W/cm℃(250W/mK)を超える熱伝導率を有することができる。第1熱交換用流体又は第2熱交換用流体のうちの少なくとも一方は、様々な実施形態において、液体の熱伝導率を少なくとも10倍、50倍、100倍、500倍、又は1000倍上回る熱伝導率を有する材料を含有する液体を含むことができる。
体相互接続する工程を含む。当該実施形態では、第2熱交換用流体を医療用パッドの循環層及び流体制御システムを通じて循環させることができる。
本発明の性質及び利点の更なる理解は、明細書の残りの部分及び図面を参照することにより実現することができ、同様なコンポーネントを指すためにいくつかの図面を通して同じ参照番号を使用する。ある場合には、複数の同様なコンポーネントのうちの1つを表すために、参照番号の後にハイフンに続けて添え字を添える。存在する添え字を明記せずに参照番号に言及する場合は、当該複数の同様なコンポーネント全部に言及するためのものである。
れる熱交換用流体を封入する収容層である。1枚の医療用パッドにおける能動的な循環層と受動的な収容層との組み合わせは、冷却療法が有効である状態の治療に多くの利益をもたらす。能動的な循環層を含む医療用パッドは有効な冷却を提供できるが、患者と最初に接する場所で流体制御システムの準備ができていないと、冷却療法で緩和されるかもしれない生物学的損傷を防止する上で極めて重要なことがある時間を失う恐れがある。予冷した流体収容層を備えた医療用パッドを提供することにより、患者と最初に接する場所で当該パッドを患者に当てることができる。これにより、患者はその治療の初期に有益な冷却を受けることができる。更に、当該医療用パッドは、流体制御システムが能動的な冷却に利用できれば(例えば、患者が医療施設に搬送されれば)環境が整う。冷却療法の適用時期は、療法の効果を得る上で重要な場合があり、本明細書に記載の組み合わせは、患者に生じる回復不能な生物学的損傷のレベルに決定的な差をつけることができ、場合によっては回復不能な損傷を完全に防止することさえある。更に、予冷した医療用パッドを当てることは、多くの理由で氷などの冷たい物質を当てるより効果的である。例えば、医療用パッドの受動的な熱交換用流体は、より効果的な熱交換特性を有することによって、より熱交換に適した物質とすることができる。接着剤を含む医療用パッドも、冷却療法を施すために患者における一定の位置を維持する時の助けとなる。更に、流体収容層に収容される熱交換用流体は、下にある表面(例えば、患者表面)の形状に適合して、この下にある表面の被覆及び冷却を維持することができる。つまり、収容層は、流体収容区画及び/又は保形性熱交換用流体(例えば、ゲル)の使用によって、熱交換用流体の流れを制限又は防止して高さを下げることができる。
いずれの末端縁部も意味する。
接する場所に医療用パッド100をより簡単に移送することができる。例えば、患者の場所へ移送する間、予冷した医療用パッドを折り畳んで冷却器に入れておくことができる。このような時に、流体循環層116に流体制御システムを接続できる病院などへ戻る前にパッド100を患者に当てることができる。ただし、このような移送前及び移送中にも、当該患者は受動的な流体収容層104がもたらす冷却の利益を受けることができる。
定することができる。一般的には、構造214は、不透過性材料(例えば、ポリマー系材料)のシート層から形成される。ディンプル204を形成する複数の凹部222及び対応する凸部220が構造214に形成されている。本実施形態では、凹部222は構造214の上面に形成されており、それによって対応する凸部220を構造214の下面に画定する。したがって、シート状の層215が構造214の下面を覆って配備される場合、シート状の層215の上面は凸部220に並置される。このように、凸部220とシート状の層215との間の空間がチャネル212及び循環層116を画定する。熱交換は、チャネル212(例えば、凸部220とシート状の層215との間の空間)によって画定される場所で第1熱交換用流体と患者の皮膚との間で起こり、その場所に第1熱交換用流体が隣接して配備され、それによって医療用パッドが当てられた時に患者の皮膚と直接又はほぼ直接熱連通する。
総面積は、時にはその面積の100%未満を熱交換層の1つと連通させることがある(例えば、フラップ部分140a、140bは、その面積の100%未満が流体循環層と接触することがある)。一定の状態を治療するにあたり、純粋に治療のために面積の100%を熱交換用流体と連通させることが有利となる可能性があるが、治療を施す身体の部位の多くの様々な形状により、当該施術のために医療用パッドの構造的な一体性を高めるため、身体の一定の領域に特化した循環経路を構成するため、又は当業者には明らかなものなど他の理由のために、面積の100%未満が熱連通する構成を有するのが好ましいこともある。特定の実施形態では、循環層116の皮膚接触側の面積の50%超、60%超、70%超、80%超、又は90%超が第1及び第2の熱交換用流体の一方又は両方と熱連通される。異なる熱交換用流体との熱連通のレベルも、収容層の異なる構成を使用して望むように提供することができる。
た流体チャネル対170、第2フラップ部分140b内の第2の隣接した流体チャネル対180、及び中心部分142内の第3の隣接した流体チャネル対190を画定するリブ部材154を含むことができ、全てのチャネルはパッド10の流体ポート160a、160bの間に延びている。理解されるように、流体は、ポート160aからポート160bへ、あるいはポート160bからポート160aへ循環することができる。
及び140b、140dは上部に流体収容層104を含むパッドの部分142の反対側に配備される。それぞれのフラップ対140a、140c及び140b、140dはスリット146によって切り離されており、それぞれの個々のフラップ140a、140b、140c、及び140dは患者の周囲で枢動可能に形状適合して配置される。つまり、これらのスリット146は、隣接するフラップの配置に関係なく、それぞれのフラップ部分の個別の操作を可能にする。更に、側部フラップ部分は、医療処置中に患者に個別に取り付けられてもよく、又は外されたままであってもよいことに留意すべきである。この点に関し、医療用パッドの第1部分142並びに各フラップ140a、140b、140c、及び140dは、その下部接着面を覆う別個の取り外し可能なライナー124a〜eを含むことができる。
できる。境界層350は、その上面側を中間層340の底面側に接続することができる。境界層350は、接着面又は接着層を画定することができる。あるアプローチでは、患者境界層350は、中間層340の底面側の横方向の範囲にわたって(例えば、医療用パッドの底面側の全部又は実質的に全部にわたって)配備されるヒドロゲル材料を含むことができる。例えば、AquaMed Technologies(Langhorne,Pennsylvania,U.S.A.)が市販するポリマー/水マトリックスを含むヒドロゲル材料を利用することができる。患者境界層350は、接触冷却(例えば、患者の皮膚との直接接着接触)のために所定の患者に医療用パッド300を当てる時に、境界層350の接着面から容易に取り外すことができる取り外し可能なライナー又は底面層360を更に含むことができる。接着面は、患者に定着させて配置しやすくするが、使用後には取り外しやすくするために、初期皮膚施用時に約8N/m〜31N/m(20g/インチ〜80g/インチ)の剥離値を示すことができる。
これらのくぼみ338は、上面層420の柔軟性をより高め、したがって医療用パッド300の下にある層の柔軟性をより高めることができる。このような深さの増したくぼみ338を設けるために、場合によっては上面層のくぼみを下にある流体収容層330の室332間の刻み目334の間に配置する必要がある。
図6Aに示す切欠き部分を示している。図示するように、拡大端305は、円板部分305aと、アパーチャ305bと、アパーチャ305bを中心に円板部分305aから突き出している立上り部材305cとを含む。入口ポート302aは十分に硬質の構造とすることができるので(例えば、一体的な成形プラスチック材料を含む)、立上り部材305cはアパーチャ305bでの流体の流れに望ましい層間間隔を維持する。
接続前に、管状部分を開口部347及び337を通して配置して、中間層340と収容層との間に配備することができる。
の流体特性を有利に利用しながら、同時に熱伝導率を高めることができる。アルミニウム及びグラファイトは同様な熱伝導率を有するが、いくつかの実施形態では、グラファイトの比熱容量はアルミニウムの使用よりも追加的な利点を提供する。
。ポンプ630は、ポンプ出口ライン638及び三方向弁640を介して上流で、リザーバ680及び蓄温モジュール660の両方に接続される。
は少なくとも部分的な凍結状態となり、保形性ゲルは第2熱交換用流体が使用中に温まっても当初の構成を維持する。
Claims (65)
- 第1面及び第2面を有し、前記第1面と第2面との間に少なくとも1つの流体経路を備え、それを通じて循環可能な第1熱交換用流体を収容するための流体循環層と、
前記流体循環層の前記第2面上に配備され、前記流体循環層の前記第2面の全体より小さい部分の上に延在する流体収容層であって、第2熱交換用流体を封入する流体収容層と、を備える、医療用パッド。 - 前記流体循環層の少なくとも第1部分が前記流体収容層の側縁部を越えて延在する、請求項1に記載の医療用パッド。
- 前記流体循環層の少なくとも第1及び第2部分が前記流体収容層の第1及び第2側縁部を越えて延在する、請求項2に記載の医療用パッド。
- 前記流体収容層の側縁部を越えて延在する前記流体循環層の前記第1部分が、前記流体収容層で覆われた前記流体循環層の部分に枢動可能に相互接続されている、請求項2に記載の医療用パッド。
- 前記第1部分が旋回軸に沿って枢動可能に接続されている、請求項4に記載の医療用パッド。
- 前記流体循環層の前記第1面上に配備された接着剤を更に備え、前記接着剤が患者の皮膚に取り外し可能に接着接触するように適応されている、請求項2に記載の医療用パッド。
- 前記接着剤の上に配備された取り外し可能な剥離ライナーを更に備える、請求項6に記載の医療用パッド。
- 前記流体収容層で覆われた前記第2面の部分に隣接する前記流体循環層の前記第1面の部分に塗布された接着剤の上に配備された第1剥離ライナーと、
前記流体収容層の前記側縁部を越えて延在する前記流体循環層の前記第1面の前記第1部分に塗布された接着剤の上に配備された第2剥離ライナーと、を更に備え、前記第1及び第2剥離ライナーが、前記第1及び第2剥離ライナー以外のものを取り外さなくても取り外し可能である、請求項6に記載の医療用パッド。 - 前記接着剤がヒドロゲル材料を含む、請求項6に記載の医療用パッド。
- 前記収容層の前記第2熱交換用流体が、前記流体循環層の前記第1面の一部と熱接触している、請求項1に記載の医療用パッド。
- 前記流体循環層が前記第2面に形成された複数の凹部を更に備え、前記第2熱交換用流体が前記凹部の少なくとも一部に配備される、請求項10に記載の医療用パッド。
- 前記凹部の下面が前記流体循環層の前記第1面と接触している、請求項11に記載の医療用パッド。
- 前記凹部の下面の合計面積が、前記流体収容層で覆われた前記流体循環層の前記第2面の部分の面積の少なくとも30%を構成する、請求項11に記載の医療用パッド。
- 前記凹部の下面の合計面積が、前記流体収容層で覆われた前記流体循環層の前記第2面
の部分の面積の少なくとも50%を構成する、請求項11に記載の医療用パッド。 - 前記流体収容層が複数の室を備える、請求項1に記載の医療用パッド。
- 前記複数の室が、その中に前記第2熱交換用流体の対応する異なる部分をそれぞれ封入する複数の封入室を含む、請求項15に記載の医療用パッド。
- 前記複数の室のそれぞれが前記流体循環層の前記第2面から突き出ており、その間に刻み目を有する、請求項16に記載の医療用パッド。
- 前記複数の室がワッフル状の構成を画定する、請求項17に記載の医療用パッド。
- 前記流体収容層を断熱するために前記複数の室の上に延在する断熱層を更に備える、請求項15に記載の医療用パッド。
- 前記流体循環層に流入する前記第1熱交換用流体を循環させるために前記流体循環層に流体相互接続された第1ポートと、
前記流体循環層から流出する前記第1熱交換用流体を循環させるために前記流体循環層に流体相互接続された第2ポートと、を更に備える、請求項1に記載の医療用パッド。 - 前記第2熱交換用流体がゲル材料の液体を含む、請求項1に記載の医療用パッド。
- 前記ゲル材料が保形性である、請求項21に記載の医療用パッド。
- 前記第1熱交換用流体又は前記第2熱交換用流体の少なくとも一方が0.05W/cm℃(5.0W/mK)を超える熱伝導率を有する、請求項1に記載の医療用パッド。
- 前記流体収容層が、
前記流体収容層内に前記第2熱交換用流体を配備するためのポートを更に備える、請求項1に記載の医療用パッド。 - 前記第2熱交換用流体が0℃以下の凝固点を有する、請求項1に記載の医療用パッド。
- 前記第1熱交換用流体又は前記第2熱交換用流体の少なくとも一方が、液体の熱伝導率を少なくとも100倍上回る熱伝導率を有する材料を含有する液体を含む、請求項25に記載の医療用パッド。
- 前記流体循環層が、
前記第1面と第2面との間に複数の流体経路を更に備える、請求項1に記載の医療用パッド。 - 上面と下面との間に少なくとも1つの室を有する流体収容層であって、前記室が熱交換用流体を収容する、流体収容層と、
上面と患者接合面を画定する下面との間に少なくとも1つの流体経路を有する流体循環層であって、前記少なくとも1つの流体経路がそれを通じた流体の選択的循環を可能にし、前記流体循環層が、
第1部分であって、前記第1部分の上面が前記流体収容層の前記下面の下に配備される、第1部分と、
前記流体収容層の第1側縁部を越えて延在する第2部分であって、前記第2部分の上面が前記流体収容層の前記下面と接触していない、第2部分と、を更に含む、流体循環層と
、を備える、医療用パッド。 - 前記流体循環層が第3部分を備え、前記第1及び第2部分がそれぞれ前記流体収容層の前記第1側縁部及び第2側縁部を越えて延在し、前記流体循環層の前記第2及び第3部分のそれぞれの上面が前記流体収容層の前記下面と接触していない、請求項28に記載の医療用パッド。
- 前記流体循環層が、
前記上面と前記下部患者接合面との間に複数の流体経路を更に備える、請求項28に記載の医療用パッド。 - 前記複数の流体経路の第1小群が前記流体循環層の前記第1部分に配備され、
前記複数の流体経路の第2小群が前記流体循環層の前記第2部分に配備される、請求項30に記載の医療用パッド。 - 前記流体循環層の前記第2部分が、前記流体収容層の前記第1部分に少なくとも第1旋回軸の周りで枢動可能に接続されている、請求項28に記載の医療用パッド。
- 前記第2部分が前記旋回軸に対して約70°〜110°で屈曲するように動作する、請求項32に記載の医療用パッド。
- 前記旋回軸が前記医療用パッドの少なくとも1つの側縁部に実質的に平行である、請求項32に記載の医療用パッド。
- 前記流体循環層に流入する前記第1熱交換用流体を循環させるために前記流体循環層に流体相互接続された第1ポートと、
前記流体循環層から流出する前記第1熱交換用流体を循環させるために前記流体循環層に流体相互接続された第2ポートと、を更に備える、請求項28に記載の医療用パッド。 - 前記第2部分の下面の表面積が前記第1部分の下面の表面積と少なくとも等しい、請求項28に記載の医療用パッド。
- 前記流体循環層が第3部分を備え、前記第1及び第2部分がそれぞれ前記流体収容層の前記第1側縁部及び第2側縁部を越えて延在し、前記流体循環層の前記第2及び第3部分のそれぞれの上面が前記流体収容層の前記下面と接触しておらず、
前記第2及び第3部分の下面の総表面積が前記第1部分の下面の表面積と少なくとも等しい、請求項28に記載の医療用パッド。 - 前記流体収容層の前記熱交換用流体が、前記流体循環層の前記第1部分の前記下面の一部と熱接触している、請求項28に記載の医療用パッド。
- 前記流体循環層が前記上面に形成された複数の凹部を更に備え、前記熱交換用流体が前記凹部の少なくとも一部に配備される、請求項38に記載の医療用パッド。
- 前記凹部の下面が前記流体循環層の前記下面と接触している、請求項39に記載の医療用パッド。
- 前記凹部の下面の合計面積が、前記流体循環層の前記下面の前記第1部分の面積の少なくとも30%を構成する、請求項39に記載の医療用パッド。
- 前記凹部の下面の合計面積が、前記流体循環層の前記下面の前記第1部分の面積の少なくとも50%を構成する、請求項39に記載の医療用パッド。
- 前記流体収容層が複数の室を備える、請求項28に記載の医療用パッド。
- 前記複数の室が、その中に前記熱交換用流体の対応する異なる部分をそれぞれ封入する複数の封入室を含む、請求項43に記載の医療用パッド。
- 前記複数の室のそれぞれが前記流体収容層の前記下面から突き出ており、その間に刻み目を有する、請求項44に記載の医療用パッド。
- 前記複数の室がワッフル状の構成を画定する、請求項45に記載の医療用パッド。
- 前記流体収容層を断熱するために前記流体収容層の上に延在する断熱層を更に備える、請求項28に記載の医療用パッド。
- 患者を接触冷却するための方法であって、
前記患者に医療用パッドを配置する工程であって、流体循環層と上部の流体収容層とを含む前記医療用パッドの第1部分が第1患者位置に接触し、上部に流体収容層のない流体循環層を含む前記医療用パッドの第2部分が第2患者位置に接触する工程と、
前記医療用パッドの前記流体収容層と前記第1患者位置との間で第1の熱エネルギー伝達を行う工程であって、前記流体収容層が冷却された第1熱交換用流体を封入する工程と、
前記医療用パッドの前記流体循環層を通じて第2熱交換用流体を循環させることによって、前記医療用パッドの前記第1及び第2部分の前記流体循環層と前記第1及び第2患者位置との間で第2の熱エネルギー伝達を行う工程と、を含む、方法。 - 前記第1熱交換用流体が5℃以下の温度まで冷却される、請求項48に記載の医療用パッド。
- 前記第1伝達工程が、前記患者と接触する前記医療用パッドの前記第1部分の面積の30%超で行われる、請求項48に記載の方法。
- 前記第1伝達工程が、前記患者と接触する前記医療用パッドの前記第1部分の面積の約50%で行われる、請求項48に記載の方法。
- 前記第2伝達工程が、前記患者と接触する前記医療用パッドの前記第1部分の面積の30%超と、前記患者と接触する前記医療用パッドの前記第2部分の面積の30%超とで行われる、請求項48に記載の方法。
- 前記第2伝達工程が、前記患者と接触する前記医療用パッドの前記第1部分の面積の約50%と、前記患者と接触する前記医療用パッドの前記第2部分の約50%とで行われる、請求項48に記載の方法。
- 前記第1伝達工程が、前記患者と接触する前記医療用パッドの前記第1部分の面積の約50%で行われ、前記第2伝達工程が、前記患者と接触する前記第1部分の医療用パッドの前記面積の約50%と、前記患者と接触する前記医療用パッドの前記第2部分の約50%とで行われる、請求項48に記載の方法。
- 前記第1及び第2伝達工程が少なくとも部分的にずれている、請求項48に記載の方法
。 - 前記第1伝達工程を第1の場所で開始する第1開始工程と、
前記第2伝達工程を前記第1の場所とは異なる第2の場所で開始する第2開始工程と、を更に含む、請求項55に記載の方法。 - 前記第1開始工程と前記第2開始工程との間に、前記患者を前記第1の場所から前記第2の場所へ移動させる工程を更に含む、請求項56に記載の方法。
- 前記患者を移動させる工程が、前記第1の場所から前記第2の場所へ救急車で前記患者を搬送する工程を含む、請求項57に記載の方法。
- 前記第1伝達工程の少なくとも一部が前記移動工程中に完了する、請求項58に記載の方法。
- 前記配置工程、第1伝達工程、及び第2伝達工程の各工程の前に、前記医療用パッドを冷却する工程を更に含み、前記第1熱交換用流体が当該冷却工程により少なくとも5℃未満の温度まで冷却される、請求項48に記載の方法。
- 前記医療用パッドを前記患者に配置する工程は、前記医療用パッドの前記第1部分を前記第1患者位置の皮膚に接着する工程と、前記医療用パッドの前記第2部分を前記第2患者位置の皮膚に接着する工程とを含む、請求項48に記載の方法。
- 前記医療用パッドの前記第1部分を前記第1患者位置の皮膚に接着する工程と、前記医療用パッドの前記第2部分を前記第2患者位置の皮膚に接着する工程とが、少なくとも部分的にずれている、請求項61に記載の方法。
- 前記医療用パッドを前記患者に配置する工程が、
前記医療用パッドの接着面からライナーを取り除く工程と、
前記医療用パッドの前記接着面を前記第1及び第2患者位置の少なくとも一方の皮膚に接触させる工程と、を含む、請求項61に記載の方法。 - 前記ライナーを取り除く工程が、
前記医療用パッドの前記第1部分の第1接着面からは第1ライナーを取り除くが、前記医療用パッドの前記第2部分の第2接着面からは第2ライナーを取り除かない工程を含む、請求項63に記載の方法。 - 前記第2伝達工程が、
前記医療用パッドを流体制御システムに流体相互接続する工程と、
前記医療用パッドの前記流体循環層の前記第1及び第2部分を通じて前記第2熱交換用流体を循環させる工程と、を含む、請求項48に記載の方法。
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