JP2017531541A - 患者の少なくとも2つの身体部分を冷却することによる低体温治療のために患者の中核体温を低下させるための装置および方法 - Google Patents
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Abstract
Description
「低体温治療のための患者の中核体温を低下させるための装置および方法」と題する2015年10月15日に出願され、同時係属中の国際出願と、2014年10月15日に出願されたSE1451237−0からの優先権とは、その全体が参照により組み込まれる。
各冷却回路内に配置された少なくとも1つの流量制御弁の動作であって、制御ユニットが、前記動作を制御することによって各冷却回路内の流れを適合させるように配置されている動作と、
各冷却回路に動作可能に連結された少なくとも1つの流れポンプの動作であって、制御ユニットが、前記動作を制御することによって各冷却回路内の流れを適合させるように配置されている動作、または、
医療冷却装置のエネルギー消費量であって、各冷却回路におけるエネルギー消費量が、熱力学の第1の法則に関する以下の計算式、
を使用して計算される消費量とに関し、
ここでQはエネルギー、
は供給ライン内の冷却流体の質量流量、CPは一定圧力における比熱に関する冷却流体の定数、T1は医療冷却装置を出て患者へ向かう冷却流体の温度、T2は患者から戻る冷却流体の温度であり、ここで制御ユニットは、各冷却回路内の目標エネルギー消費値に従って温度T1を適合させるように構成される。制御ユニットは、適合させた制御プロセスパラメータによって医療冷却プロセスを再開するようにさらに構成される。
各冷却回路内に配置された少なくとも1つの流量制御弁の動作であって、方法が、前記動作を制御することによって各冷却回路内の流れを適合させる(21a)ステップを含む動作と、
各冷却回路に動作可能に連結された少なくとも1つの流れポンプの動作であって、方法が、前記動作を制御することによって各冷却回路内の流れを適合させる(21b)ステップを含む動作、または、
医療冷却装置のエネルギー消費量であって、各冷却回路におけるエネルギー消費量が、熱力学の第1の法則に関する以下の計算式、
を使用して計算される消費量とに関し、
ここでQはエネルギー、
は供給ライン内の冷却流体の質量流量、CPは一定圧力における比熱に関する冷却流体の定数、T1は医療冷却装置を出て患者へ向かう冷却流体の温度、T2は患者から戻る冷却流体の温度であり、ここで方法は、各冷却回路内の目標エネルギー消費に従って温度T1を適合させるステップ(21c)を含む。さらに、この方法は、適合させた制御プロセスパラメータによって医療冷却プロセスを再開するステップ(22)を含む。
使用時には、第2の冷却流体分配装置231が、第2の供給ライン221と第2の戻りライン241との間に供給される。
一実施形態では、制御プロセスパラメータは、各冷却回路に配置された少なくとも1つの流量制御弁の動作に関し、制御ユニットは、前記動作を制御することによって各冷却回路の流れを適合させるように構成される。
一実施形態では、制御プロセスパラメータは、少なくとも1つの流れポンプ(図示せず)の動作に関し、制御ユニットは、前記動作を制御することによって各冷却回路の流れを適合させるように構成される。
一実施形態によれば、制御プロセスパラメータは、医療冷却装置のエネルギー消費に関する。各冷却回路におけるエネルギー消費は、熱力学の第1の法則に関する以下の式、
を使用して計算することができ、
ここでQはエネルギー、
は供給ライン内の冷却流体の質量流量、CPは一定圧力における比熱に関する冷却流体の定数、T1は医療冷却装置を出口を介して出て患者へ向かう冷却流体の温度、T2は入口を介して患者から戻る冷却流体の温度である。この実施形態では、制御ユニットは、各冷却回路の目標エネルギー消費値に従って温度T1を適合させるように構成される。流量制御弁の動作と組み合わせて、独立したエネルギー出力を各冷却回路に同時に向けることが可能である。
制御プロセスパラメータの適合を改善するために、制御ユニットは、ポンプの流量、各冷却回路の流量、冷却流体供給源11の温度、各冷却回路内の供給ラインの温度、各冷却回路における戻りライン温度、および/または各冷却回路のエネルギー消費量に関する少なくとも1つのプロセスパラメータを監視するように構成される。
制御ユニットは、制御プロセスパラメータを適応させるタイミングに関する判断を行うように構成される。
通常の場合、医療冷却処理は、例えば約20℃の周囲温度に対応する冷却流体供給源内の冷却流体の温度で開始することができる。したがって、最初は冷却ユニットを含む供給源は、上記のように、アプリケーションに基づいて冷却液を−−9℃〜−6℃または任意の他の設定温度の設定要求温度まで冷却するために最大の電力を必要とする。この間、エネルギー消費はそれ故に高くなる。したがって、制御ユニットは、冷却流体供給源の温度が設定要求温度に達すると、冷却ユニットのエネルギー消費を監視するように構成されてもよい。
しかしながら、脳の冷却は、心停止後、新生児低酸素虚血、または不眠症においても有利であり得る。
脳冷却は、少なくとも脳の温度が34℃以上であれば安全であることが示されている。
Claims (17)
- 患者の少なくとも2つの身体部分を冷却することによって前記患者の中核体温を低下させるための非侵襲的な医療冷却プロセスを実施するための医療冷却装置(10)であって、
冷却流体供給源(11)と、
少なくとも2つの入口/出口対であって、そのそれぞれが
前記冷却流体供給源(11)に接続され、前記冷却流体供給源(11)からの冷却流体の流れを患者に供給するための1つの個々の供給ライン(121、221、321)に接続するように配置された出口(12、22、32)と、
前記個々の供給ライン(121、221、321)および前記冷却流体供給源(11)に動作可能に連結され、それにより使用中の連続ループ冷却回路を形成する、個々の戻りライン(141、241、341)に接続するための入口(14、24、34)と、を含む入口/出口対と、
各入口/出口対に接続され、冷却流体を前記冷却流体供給源(11)から各前記出口(12、22、32)に圧送するための流れポンプと、
各冷却回路に対して少なくとも1つの制御プロセスパラメータを適合させ、前記適合された制御プロセスパラメータに従って前記医療冷却プロセスを再開することによって、各冷却回路に異なる冷却電力を分配するように構成された制御ユニット(15)と、を含む、医療冷却装置(10)。 - 前記少なくとも1つの制御プロセスパラメータのうちの1つが、各冷却回路に配置された少なくとも1つの流量制御弁の前記動作に関する、請求項1に記載の医療冷却装置(10)。
- 冷却回路の前記少なくとも1つの流量制御弁が、前記医療冷却装置内に配置される、請求項2に記載の医療冷却装置(10)。
- 冷却回路の前記少なくとも1つの流量制御弁が、前記冷却回路の前記入口または前記出口に隣接して配置される、請求項2に記載の医療冷却装置(10)。
- 前記個々の供給ライン(121、221、321)と、
対応する個々の戻りライン(141、241、341)と、をさらに備え、
少なくとも1つの流量制御弁が、前記個々の供給ライン(121、221、321)または個々の戻りライン(141、241、341)のうちの少なくとも1つに配置される、請求項2に記載の医療冷却装置(10)。 - 前記制御プロセスパラメータが、前記冷却回路の各々に冷却流体の流れを供給するための前記少なくとも1つの流れポンプの前記動作に関する、請求項1に記載の医療冷却装置(10)。
- 前記少なくとも1つの流れポンプの前記動作が、オン/オフ状態および前記流れポンプの出力流量を各冷却回路間で均等に分配するように構成された流量制御弁によって制御される、請求項6に記載の医療冷却装置(10)。
- 前記少なくとも1つの流れポンプの前記動作が、オン/オフ状態および前記流れポンプの出力流量を各冷却回路間で比例的に分配するように構成された流量制御弁によって制御される、請求項6に記載の医療冷却装置(10)。
- 少なくとも1つの流量制御弁がオン/オフ弁であり、前記制御ユニットが、連続的または断続的に、第1の期間中に前記オン/オフ弁をオフ位置に、および第2の期間中に前記オン/オフ弁をオン位置に設定して、それによって前記対応する冷却回路の平均流量を制御するように構成されている、請求項2から請求項8のいずれか一項に記載の医療冷却装置(10)。
- 前記少なくとも1つの制御プロセスパラメータのうちの1つが前記医療冷却装置のエネルギー消費に関し、各冷却回路内の前記エネルギー消費は、以下の熱力学の第1の法則に関する式、
を使用して計算され、
ここで、Qが前記エネルギー、
が前記供給ライン内の前記冷却流体の前記質量流量、CPが一定圧力の前記比熱に関する前記冷却流体の定数、T1が前記医療冷却装置を各冷却回路の出口を通って出る前記冷却流体の前記温度、T2が前記対応する冷却回路の入口を通って戻る前記冷却流体の前記温度であり、前記制御ユニットがさらに、各冷却回路の目標エネルギー消費量に従って各冷却回路の前記温度T1を適合させるように構成されている、請求項1から9のいずれか一項に記載の医療冷却装置(10)。 - 前記温度T1を感知するための第1の温度センサと、温度T2を感知するための第2の温度センサとをさらに含み、前記第1の温度センサおよび前記第2の温度センサが前記制御ユニット(15)に動作可能に連結されている、請求項10に記載の医療冷却装置(10)。
- 前記制御ユニット(15)が、前記冷却流体供給源の前記冷却流体の適合された目標温度を設定することによって前記温度T1を適合させるように構成され、これにより、適合された電力が前記冷却流体供給源の冷却ユニットに伝達されて、前記冷却流体供給源内の前記冷却流体を前記適合された目標温度に冷却/加熱する、請求項10に記載の医療冷却装置。
- 前記冷却流体供給源(11)が、単一の冷却流体供給源である、請求項1から12のいずれか一項に記載の医療冷却装置。
- 各冷却回路のための単一の流れポンプが設けられている、請求項1から13のいずれか一項に記載の医療冷却装置。
- 各個別供給ライン(121、221、321)が、流体分配装置(131、231、331)を介して各個別戻りライン(141、241、341)に接続される、請求項1から14のいずれか一項に記載の医療冷却装置。
- 非侵襲的な医療冷却プロセスの少なくとも1つの制御プロセスパラメータを適合させることによって、患者の少なくとも2つの身体部分に異なる冷却力を分配するように構成された制御ユニット(15)であって、医療冷却装置に動作可能に接続され、それにより患者の中核体温を低下させる1つの冷却回路という手段によって各身体部分が個々に冷却され、
前記少なくとも1つの制御プロセスパラメータが、
各冷却回路内に配置された少なくとも1つの流量制御弁の前記動作であって、前記制御ユニットが、前記動作を制御することによって各冷却回路内の流れを適合させるように構成されている動作、
各冷却回路に動作可能に連結された少なくとも1つの流れポンプの前記動作であって、前記制御ユニットが、前記動作を制御することによって各冷却回路の前記流れを適合させるように構成されている動作、または
前記医療冷却装置のエネルギー消費量であって、各冷却回路における前記エネルギー消費量が、熱力学の第1の法則に関する以下の式、
を使用して計算され、
ここでQが前記エネルギー、
前記制御ユニット(15)が、前記適合された制御プロセスパラメータに従って前記医療冷却プロセスを再開するようにさらに構成される、制御ユニット(15)。 - 非侵襲的な医療冷却プロセスの少なくとも1つの制御プロセスパラメータを適合させることによって、患者の少なくとも2つの身体部分に異なる冷却力を分配する方法(20)であって、医療冷却装置に動作可能に接続され、それにより患者の中核体温を低下させる1つの冷却回路という手段によって各身体部分が個別に冷却され、
前記少なくとも1つの制御プロセスパラメータは、
各冷却回路内に配置された少なくとも1つの流量制御弁の前記動作であって、前記方法が、前記動作を制御することによって各冷却回路内の流れを適合させる(21a)ステップを含む動作、
各冷却回路に動作可能に連結された少なくとも1つの流れポンプの前記動作であって、前記方法が、前記動作を制御することによって各冷却回路の前記流れを適合させる(21b)ステップを含む動作、または、
前記医療冷却装置のエネルギー消費量であって、各冷却回路における前記エネルギー消費量が、熱力学の第1の法則に関する以下の式、
を使用して計算され、
ここでQが前記エネルギー、
前記方法が、前記適合された制御プロセスパラメータに従って前記医療冷却プロセスを再開する(22)ステップをさらに含む、方法(20)。
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