JP5462415B2 - 医療用冷却パッド - Google Patents

Description

本発明は、医療用冷却パッドに関する。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および該冷却パッドを使用する方法に関する。

全身冷却が効果的な療法である多数の医学的状態が存在する。例えば、脳卒中および頭部外傷の患者の早急な全身冷却は有意な治療効果を有する。脳卒中は死亡および神経障害の主因であるが、最近の研究では、脳卒中の間に脳卒中患者の脳細胞が機能する能力を失ったとしても、細胞は必ずしもすぐに死ぬわけではないことが示唆されている。脳卒中による脳の損傷は最大の影響に至るまでには何時間もかかることがある。その時間枠の間に冷却神経保護療法を施せば、神経損傷が抑えられ、脳卒中患者の予後が改善することがある。

交通事故、転落および同様な他のものから生じるような外傷患者にも同様な可能性が存在する。当該外傷は、脳卒中患者における神経損傷発生の要素と共通する機序によって脳損傷を引き起こすことがある。初期の頭部外傷事象後に遅れて生じる細胞レベルの二次性損傷は、脳損傷後に起こる最終的な組織喪失の主な寄与要因として認識されている。

脳卒中患者の神経保護を得るために、多数の研究で冷却療法が提示されており、神経の修復を促進することがある。当該冷却療法は患者に載置する医療用冷却パッドを使用して施すことができる。例えば、パッドを患者の胴に載置し、水または空気などの流体をパッドを通じて循環させることができよう。そうすると、熱エネルギーが患者と循環流体との間で交換されるので、流体の温度が患者の所望の体温よりも低い場合に、患者は冷却される。

本発明の実施形態は、複数の層を備える医療用パッドを提供する。医療用パッドの第１層は、その中を循環可能な第１熱交換用流体を収容するためのものである（例、相互接続したポンプ／熱交換器を介して循環する冷却流体）。医療用パッドはその第１側面に患者が接触するように選択的にセットすることが可能であり、第１層の第１側面および医療用パッドの第１側面を通じて、循環可能な第１熱交換用流体と患者との間の熱交換のために使用できる。医療用パッドの第２層は、第１層の第１側面に相対する第１層の第２側面に配備することができる。第２層は第２熱交換用流体を封入する。

医療用パッドは、医療用パッドの第１側面を通じて、第２熱交換用流体と患者との間の熱交換のために使用できる。いくつかのアプローチにおいて、第２熱交換用流体は０℃以下の凝固点を有する液体を含むことができる。すなわち、当該アプローチにおいては、第２層に収容される第２熱交換用流体を、使用前に、例えば少なくとも半凍結状態まで冷却することができる。さらに、当該アプローチでは、第２熱交換用流体はゲル状の液体を含むことができる。例えば、水／ポリマーマトリックスを含むゲル材料を利用することができる。いくつかの実施態様では、保形性ゲルを利用することができる。

医療用パッドは、様々な実施形態において第１および第２の熱交換用流体との様々なレベルの熱連通のために構成することができる。いくつかの実施形態では、例えば、患者と
接触する医療用パッドの面積の３０％超が、第１熱交換用流体と熱連通しており（例、それに隣接して配置する）、特定の実施形態では、患者と接触する医療用パッドの面積の約５０％が第１熱交換用流体と熱連通している（例、それに隣接して配置する）。同様に、他の実施形態では、患者と接触する医療用パッドの面積の３０％超が、第２熱交換用流体と熱連通しており（例、それに隣接して配置する）、特定の実施形態では、患者と接触する医療用パッドの面積の約５０％が第２熱交換用流体と熱連通している（例、それに隣接して配置する）。

ある実施形態では、患者と接触する医療用パッドの面積の約５０％が第１熱交換用流体と熱連通している（例、それに隣接して配置する）とともに、患者と接触する医療用パッドの面積の約５０％が第２熱交換用流体と熱連通している（例、それに隣接して配置する）。

第２層は、第１層の横方向の範囲の少なくとも大部分に延在することができる。また、第２層は複数の室を備えることができる。いくつかの当該実施形態では、複数の室はそれぞれその中に第２熱交換用流体の対応する異なる部分を封入することができる。いくつかの実施形態では、封入される複数の室のそれぞれの少なくとも一部は、第１層の対応する第１熱交換用流体収容部分、例えば、流体流路と側方に隣接して（例、横並びに）配置することができる。

複数の室のそれぞれは、第１層の第２側面から突き出ることができ、その間に欠刻が画定される。例えば、複数の室は、ある実施形態では、ワッフル状の構成を画定する。隣接する室の間に欠刻を設けるとともに（例、横方向および縦方向のうちの少なくとも一方向に延びる欠刻）、柔軟な材料を利用して第１層および第２層を画定することにより、当該欠刻を中心にある程度の枢動またはヒンジ状の動きを許容する。当該特徴は患者との治療的な接触を促し、第２熱交換用流体が固体または半固体状態（例、氷）である場合には特に有利である。

第１層の第１側面には接着面を配備して、患者の皮膚に取り外し可能に接着接触するようにすることができる。ある実施形態では、接着面は第１層の横方向の範囲の少なくとも大部分に延在する。当該実施形態では、第１層および第２層は、接着面と患者の皮膚とが形状適合接触するようにすることもできる。例えば、上で述べたように、第１層および第２層は柔軟な材料で画定することができる。

第１熱交換用流体の循環のために設けられる個別のポンプ／熱交換器に選択的に相互接続するために、ポートを第１層に流体相互接続することができる。その場合、第１ポートは第１層に流入する第１熱交換用流体を循環させるために第１層に流体相互接続し、第２ポートは第１層から流出する第１熱交換用流体を循環させるために第１層に流体相互接続する。

本発明の実施形態は熱交換用流体の様々な熱特性を備えることもできる。例えば、第１熱交換用流体または第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、５．０Ｗ／ｍＫを超える、１０．０Ｗ／ｍＫを超える、５０．０Ｗ／ｍＫを超える、１００．０Ｗ／ｍＫを超える、または２５０Ｗ／ｍＫを超える熱伝導率を有することができる。第１熱交換用流体または第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、または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。

本発明の実施形態は、患者を接触冷却する方法および接触冷却するための医療用パッドを提供する方法も含む。前者の側面において、医療用パッドは患者にセットすることがで
きる。熱エネルギーは医療用パッドの収容層と患者との第１間の伝達ステップの一部として伝達される。収容層は、例えば５℃以下（例、凍結水）まで冷却される第１熱交換用流体を封入することができる。熱エネルギーは、医療用パッドの循環層を通じて第２熱交換用流体を循環させることによって、医療用パッドの循環層と患者との間の第２伝達ステップの一部としても伝達される。

第１伝達ステップは、患者と接触する医療用パッドの面積の３０％を超えて行うことができ、ある場合には、患者と接触する医療用パッドの面積の約５０％で行われる。同様に、第２伝達ステップは、患者と接触する医療用パッドの面積の３０％を超えて行うことができ、ある場合には、面積の約５０％で行われる。一実施形態において、第１伝達ステップは患者と接触する面積の約５０％で行われるとともに、第２伝達ステップは面積の約５０％で行われる。

第１および第２の伝達ステップは少なくとも部分的にずらすことができる。例えば、第１伝達ステップは第１の場所で開始することができ、第２伝達ステップは第１の場所とは異なる第２の場所で開始することができる。この場合、患者を、救急車の中など、第１伝達ステップの開始と第２伝達ステップの開始との間に、第１の場所から第２の場所へ移動させることができる。いくつかの実施形態では、第１伝達ステップの少なくとも一部は移動ステップ中に完了する。

方法は、セットするステップ、第１伝達ステップおよび第２伝達ステップの各ステップの前に医療用パッドを冷却するステップを含むこともできる。その場合、第１熱交換用流体は少なくとも５℃未満の温度までそのように冷却することによって冷却することができる。いくつかのアプローチでは、患者にパッドをセットする前に、第１熱交換用流体を凍結または半凍結状態まで冷却することができる。

いくつかの実施形態において、医療用パッドは、医療用パッドを患者の身体部分の皮膚に接着させることによって患者にセットすることができる。当該実施形態では、医療用パッドの接着面からライナーを取り除くことができ、医療用パッドの接着面を患者の身体部分の皮膚に接触させることができる。接着面は循環層の横方向の範囲の少なくとも大部分に延在することができる。第１伝達ステップおよび第２伝達ステップ中に、例えば医療用パッドを患者に対して動かすかまたはその他の方法でセットし直さなくても、接着面に熱交換を生じさせることができる。

いくつかの実施形態において、第２伝達ステップは、医療用パッドを流体制御システムに流体相互接続するステップを含む。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および流体制御システムを通じて循環させることができる。

本発明の多数の追加的特徴および利点は、以下に提示する実施形態の説明を考慮すれば当業者には明らかになるであろう。
本発明の性質および利点のさらなる理解は、明細書の残りの部分および図面を参照することにより実現することができ、図面において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符号を使用する。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、符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符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。

本発明の実施形態による医療用パッドの全体構成を示す斜視図。 一実施形態における医療用パッドの流体循環層の構造を示すための側面図。 一実施形態における医療用パッドの流体循環層の構造を示すための断面図。 本発明の別の実施形態の医療用パッドの断面図。 本発明の別の実施形態の医療用パッドの断面図。 例示的な一実施形態における、患者に当てるための例示的な医療用パッドの構造を示す断面図。 流体制御システムと流体相互接続される複数の医療用パッドの模式図。 本発明の一実施形態による医療用パッドおよび関連流体循環システムの一実施形態を示す流体回路図。 本発明の実施形態による医療用パッドを使用する方法をまとめたフロー図。 医療用パッドの実施形態の別の構成を示す斜視図。 図８の医療用パッドの実施形態の分解組立図。 図９の医療用パッドの実施形態を備える隣接層の上面図。 図９の医療用パッドの実施形態を備える隣接層の上面図。 図９の医療用パッドの実施形態を備える隣接層の上面図。 図１０Ｃに図示する図８の医療用パッドの実施形態の層の底面図。 図１０Ｃおよび図１０Ｄに図示する医療用パッドの実施形態の層の切欠き側部の底面図。 図１０Ｃおよび図１０Ｄに図示する医療用パッドの実施形態の層の切欠き側部の底面図。 図８に図示する流体循環ラインのコネクタに相互接続した図８に図示する医療用パッドの実施形態の入口ポートの斜視図。 図８に図示する流体循環ラインのコネクタに相互接続した図８に図示する医療用パッドの実施形態の入口ポートの断面斜視図。 図８に図示する医療用パッドの実施形態の斜め幅方向の断面図。 図８に図示する医療用パッドの実施形態の斜め幅方向の断面図。

本発明の実施形態は、患者を接触冷却する医療用パッドおよび方法を提供する。医療用パッドは複数の層を含み、そのうちの少なくとも１つは層を通じて循環できる循環可能な熱交換用流体を収容するための循環層であり、そのうちの少なくとも１つは収容される熱交換用流体を封入する収容層である。

本発明の実施形態による医療用パッドのある構造の全体像を図１に示しており、医療用パッド１００の一部の三次元図を示す。循環層１１６は、熱エネルギーの吸収および放出のうちの少なくとも一方を行うことのできる循環可能な熱交換用流体を収容する流体収容層を備える。循環層１１６は、患者との熱交換を促すための形状適合性熱伝導層も備えることができる。

パッド１００を患者の皮膚に接着するために、循環層１１６の皮膚接触側に接着面１２０を配備することができる。接着面１２０の上に取り外し可能なライナー１２４が設けられて、パッド１００が使用されていない時に接着面１２０を汚染から保護することができる。パッド１００を使用している時、取り外し可能なライナー１２４は選択的に取り外すことができる。

あるアプローチにおいて、接着面１２０は多数の下向き接着ストリップ（例、医療用パッドの周縁ストリップおよび医療用パッドの横方向の範囲に延在するストリップうちの少なくとも一方）として設けることができ、それぞれその上に露出する選択的に取り外し可能な剥離ライナー１２４を有する。接着ストリップは、ゴム系感圧接着剤でパッド１００
に固定される低刺激性感圧アクリル系接着剤付きのポリオレフィンまたはポリウレタンフィルムを備えることができる。

別のアプローチにおいて、接着面１２０は形状適合性熱伝導層に設けることができる。形状適合性熱伝導層は、ポリマーなどの第２材料によって画定されるマトリックスに懸濁される液体（例、水）などの第１材料を含むことができる。この点に関し、液体は第１材料および第２材料の総重量の約３０〜９５重量パーセントをなすことが好ましい。接着面および熱伝達層は個別に別々の材料から構成することもできる。代わりに、熱伝導層は、接着面を一体的に提供するように十分な接着性を有するヒドロゲル材料から構成することもできる。当該アプローチでは、接着面１２０は医療用パッド１００の皮膚接触側の全体または少なくとも大部分に延在することができる。

収容層１０４は、循環層１１６の皮膚接触側に相対する循環層１１６の第２側面に相互接続することができる。収容層１０４は、いくつかの実施形態では個々にもしくは全体的に封入することができ、または他の実施形態ではグループにして封入することのできる複数の室１０８を含むことができる。室１０８のそれぞれは循環層１１０の第２側面から突き出る柔軟な部材によって画定することができ、図面に示すようにその間に欠刻を有することができる（例、それによってワッフル状の構成を画定する）。

第１熱交換用流体は一般に循環層１１６を通じて循環するために使用され、第２熱交換用流体は一般に、収容層１０４に収容するために使用される。以下詳細に説明するように、第１および第２の熱交換用流体は、ときに同じ流体であるが、これは本発明の必須条件ではなく、別の実施形態においては循環層と収容層とで別々の熱交換用流体を使用することができる。後者に関して、いくつかの実施形態では、第２熱交換用流体はゲル材料、例えば保形性ゲル材料の液体を含むことができる。

図２Ａおよび図２Ｂは、例示的な一実施形態の循環層１１６の構造の詳細を、上面図および側面図で示す。循環層１１６は循環層および収容層の熱交換用流体との所望のレベルでの熱連通を達成するように構成される複数のディンプル２０４を有するディンプル配列を備える。循環層１１６の中には、ディンプル２０４間の循環層１１６の構造によって形成されるチャネル２１２によって流体経路が設けられる。これが、第１熱交換用流体を、ディンプルの周囲の蛇行した、または曲がりくねった通路に流す。複数の蛇行経路が利用できることで、有利なことに、第１熱交換用流体を広い範囲にわたって循環層１１６を通じて流すことができ、患者の皮膚との熱交換を高めて、冷却効果を高める。考えられる、ある経路の一部の例を太線２１０で示す。

図２Ｂの断面図は、ある特定の実施形態においてディンプル配列の構造がいかにチャネル２１２を画定するか、および第１および第２の両熱交換用流体との熱交換がどのように達成されるかをより具体的に示している。具体的には、構造２１４（例、ポリマー系材料を含む）は、構造２１４とシート状の層２１５（例、ポリマー系材料を含む）との間に密封可能に設けられるチャネル２１２でディンプル配列を画定することができる。第１熱交換用流体が隣接して配備されるチャネル２１２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に熱交換が起こり、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またはほぼ直接熱連通する。

第２熱交換用流体と患者の皮膚との間の熱交換はチャネル２１２間で起こることができ、その場所で循環層１１６の構造２１４が第２熱交換用流体をディンプル２０４に充填させる。図示する実施形態では、収容層１０４を備える個々の封入室２１８はディンプル２０４および上に重なって押し出される部分２１６によって画定されるので、患者の皮膚と収容層１０４内の第２熱交換用流体との間の隣接した位置付けおよび直接もしくはほぼ直
接の熱連通を提供することができる。様々な実施形態において、上に重なって押し出される部分２１６は、複数のディンプル２０４の上にそれぞれ延びて、第２熱交換用流体を収容する個々の封入室を画定するようなサイズとすることができる。

図示する構造を用いると、循環層１１６の皮膚接触側の約５０％が循環層に隣接して設けられ、それにより循環層と直接もしくはほぼ直接熱連通し、また、循環層１１６の皮膚接触側の約５０％が収容層に隣接して設けられ、それにより収容層と直接またはほぼ直接熱連通する。他の実施形態では、異なる層の間での異なる相対レベルの熱連通を達成するために、構造を変えることができる。例えば、様々な実施形態において、循環層１１６の皮膚接触側の２０％超、３０％超、４０％超、５０％超、６０％超、７０％超、または８０％超が、第１熱交換用流体と直接もしくはほぼ直接熱連通して設けられる。他の実施形態では、循環層１１６の皮膚接触側の２０％超、３０％超、４０％超、５０％超、６０％超、７０％超、または８０％超が、第２熱交換用流体と直接もしくはほぼ直接熱連通して設けられる。

図２Ａおよび図２Ｂに図示する実施形態は一般に、循環層１１６の皮膚接触側の約１００％を熱交換用流体の一方もしくは他方と連通させているが、これも本発明の特別な必須条件ではないことに留意する。循環層１１６の皮膚接触側の総面積は、時にはその面積の１００％未満を熱循環層の１つと連通させることがある。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、また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、または９０％超が第１および第２の熱交換用流体の一方もしく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もできる。これを、具体的な実施形態について図３Ａと図３Ｂとを比較して示す。

図３Ａの図では、パッドは全体を符号３００で特定されており、複数の室３０８を有する収容層３０４を備える。循環層３１６は皮膚接触側が接着層３２０および取り外し可能なライナー３２４で被覆されている。

図はページに沿った方向に延びている複数の室３０８を図示しているが、室３０８はページに直交する方向に延びることもできることは理解されるであろう。このように室３０８が略方形の構成で設けられ、それぞれが実質的に同じサイズおよび形状を有する特定の実施形態において、収容層３０４はこのようにワッフル状の構成を有することができるが、これは本発明の必須条件ではない。他の実施形態では、室３０８のサイズは異なってもよく、室３０８は方形以外の構成で、特に身体の特定の部位への施用または特殊な施用に適するように編成することができる。

図３Ａの実施形態において、収容層３０４内の流体は循環層３１６と直接熱連通されるので、循環層のディンプル３０４は第２熱交換用流体の一部を保持することができる。この実施形態は収容層３０４の様々な室３０４を互いに流体連通もさせる。

図３Ｂに図示するような代替実施形態において、医療用パッド３４０は収容層３４４と循環層３５６との間に設けられる膜３５２（例、ポリマー系材料の柔軟な層）を含み、これも皮膚接触側が接着剤３６０および取り外し可能なライナー３６４で被覆されている。
膜は収容層３４４の室３４８を循環層３５６から分離して封入する働きをする。当該封入は、室３４８間の流体連通が可能なように、または室３４８間の流体連通を防止するように提供することができるので、異なる室はそれぞれ異なる熱交換用流体を閉じ込めることができる。いくつかの構成では、各室３４８は個々に封入することができるであろうが、膜３５２を利用する他の構成では、室３４８の個々の集合体間で流体連通がなされるように、室３４８をグループにして封入することができる。当該実施形態は、医療用パッドの異なる位置に異なる熱特性が望まれる一定の特殊な施用に適するであろう。

本発明の様々な実施形態において、第１および第２の熱交換用流体については、気体および水などの液体を含め、多数の様々な熱交換用流体を使用することができる。当業者には認識されるように、パッド１００の熱交換特性は、使用される熱交換用流体の熱特性に依存する場合がある。特に、いくつかの実施形態では、固体、液体または気体の形状である可能性がある不純物を含む熱交換用流体を利用して、パッドの熱交換用特性を調整する。

表１は、様々な実施形態で使用できる、ある例示的な材料の熱特性および密度と、パッド１００との熱的相互作用が可能な生体組織の熱特性および密度を示す。

表に記すように、水と金属または表に記載するものなどの他の材料との組み合わせは、熱伝導率を高めることができる。水に、例えば１０体積％のアルミニウムまたはグラファイトを加えると、その熱伝導率は約２０倍高まる。このように物質を混合することにより、水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。アルミニウムおよ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。

一実施形態において、第１熱交換用流体は、循環層１１６を通じて循環するために、水などの液体を含むことができる。また、第２熱交換用流体はゲル材料の液体を含むことができる。あるアプローチにおいて、収容層１０４に流入でき、収容層１０４内で保形状態を呈するように硬化可能であるセルロースゲル材料を利用することができる。例えば、酢酸アルミニウムを含むカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）ゲルを利用して、ＣＭＣを架橋して、保形性ゲルを形成することができる。

図４は、前述したように、循環層の医療用パッド構成４００の一実施例を示し、患者に面するその層は取り外された状態である。当業者には認識されるように、医療用パッドを当てる身体の１以上の部位、治療する症状の性質、症状を治療する環境、つまり、病院、診療室、事故現場またはその他の場所かどうかに応じて、使用できる多くの構成がある。

構成４００は、例えば前述したように、循環層（図示せず）のディンプルを設けることのできる領域４０８を含む。チャネル４１２はリブ４１４、または隆起部によって画定することができる。流体は、循環層内のチャネル４１２へのアクセスを提供するためにマニホルド結合部位４１６に設けることのできる流体ポートを通じて循環層を循環する。ポートの位置、構成および向きは、様々な利点を提供するために選択的に定めることができる。特に、ポートは、患者の体重でポートまたは装着されるチューブ類が患者の皮膚に押し当てられて、皮膚に局所的な高圧領域が生じないように設けることができる。当該高圧領域を減らすことが、圧迫潰瘍を生じるリスクを減らす。また、チューブ類を何度も屈折させずに患者支持台（例、救急用担架）から出すことができるので、流体の流れを制限することになる、相互接続されたチューブ類のゆがみまたはよじれのリスクを減らす。

リブ４１４は第１熱交換用流体が循環層の入口ポートと出口ポートとの間の経路を直接流れること、例えば、部位４１６−１から部位４１６−２に直接進むことを防止する。代わりに、第１熱交換用流体は太線４２４で図示するような経路に沿って流れる。この例示的な経路は模式的なものであり、より詳細なレベルでは、第１熱交換用流体が進む実際の経路は層のディンプル構造によって決まり、図２Ａおよび図２Ｂに関連して上で説明したような蛇行経路であることに留意する。

流体チャネルの特定の構成は、例えば、米国特許第６，６４８，９０５号明細書に記載されるようにすることができ、この開示全体は、あらゆる目的上参照により本明細書に組み込まれる。例えば、循環層内の第１複数のチャネルは一致した蛇行構成とすることができる。より具体的には、第１複数のチャネルを備えるチャネルのそれぞれを略Ｓ字形の構成とすることができる。当該チャネルは、各チャネルがそのそれぞれの中心経路に沿って測定した時に平均長さの約１５％以内の長さを有する実施形態など、実質的に共通の長さとすることができる。同様に、チャネルは、各チャネルが各チャネルの平均幅の平均の約２５％以内の幅を有する実施形態など、実質的に共通の平均幅を有することもできる。第２複数のチャネルも一致するように配備され、同様に、画定された時に実質的に共通の長さおよび幅を有することができる。構造は、様々な複数のチャネルを通じて流体を分配し、流体の流れを標準化するために、流体ポートに流体中継室を含むこともできる。

図５は、循環層１１６を通じてどのように循環を達成できるかを示す模式図を提供する。図は、身体の形状により１枚のパッドの使用では効果が劣る場合に、身体の様々な部位に当てるための構成に適するような、複数のパッドを示す。例えば、胴への施用は、患者の右側へのパッド１００の使用、および湾曲している身体の正面側へのパッド１００の使用を含むことができる。脚への施用は、各脚への個別のパッドの使用を含むことができるであろう、といったことである。複数のパッド１００のそれぞれは、図１に関連して詳細に説明したパッド１００と同じ全体構造を有するように示しており、循環層１１６および複数の室１０８を有する収容層１０４をともに含む。

流体は、相互接続されるチューブ類のラインを通じるなどして、相互接続可能な流体制御システムモジュール５２０によって流体ポート５０４および５０８を通じて循環することができる。ある構成において、流体制御システムモジュール５２０は、流体を通常約−０．６７ＭＰａ（１０ｐｓｉ）未満の負圧でパッド１００を通じて引き込むためのポンプ５３２を備えるが、別の実施形態では他の圧力を使用することもできる。循環される流体と流体リザーバ５２４とを冷却するために、少なくとも１つの熱交換器５２８が設けられる。

図面では符号６１０で示す医療用パッドを通じて流体がどのように循環するかをより詳細に示すために、流体回路図を図６に示す。医療用パッドはパッドコネクタ対６１２を使
用して流体循環システム６００に接続される。各パッドコネクタ対６１２は医療用パッド６１０の入口６２０と接続するための入口コネクタ６１２Ａと、医療用パッド６１０の出口６２２と接続するための出口コネクタ６１２Ｂとを含む。入口および出口コネクタはともに、可撓性のチューブ類または流体接続に適した同様な構造を使用して作成することができる。単なる例示として、図示する実施形態は、６つの医療用パッド６１０を流体循環システム６００に接続できるように、６つのパッドコネクタ対６１２を含む。しかし、本発明はパッドコネクタ対６１２の数によって限定されるものではなく、別の実施形態はこれより多い数かもしくは少ない数のパッドコネクタ対６１２を有してもよいことは認識されるべきである。パッドコネクタ対６１２の各入口コネクタ６１２Ａは入口フィーダーライン６１８を介してメイン入口コネクタ６１４に接続され、パッドコネクタ対６１２の各出口コネクタ６１２Ｂは出口フィーダーライン６２０を介してメイン出口コネクタ６１６に接続される。流体循環システム６００はまた、ポンプ６３０と、蓄温モジュール６６０と、流体リザーバ６８０とを含む。

ポンプ６３０はメイン出口コネクタ６１６からポンプ入口ライン６３２を介して下流に接続され、自吸式であることが好ましい。ポンプ入口ライン６３２の温度センサ６３４および圧力センサ６３６が、パッド６１０または流体循環システム６００に連結されるパッドから出る流体の温度および圧力をそれぞれ測定する。圧力センサ６３６からの情報は、概ね一定の負圧を維持するように、ポンプ６３０の速度を制御する時に使用することができる。ポンプ６３０はポンプ出口ライン６３８および三方向弁６４０を介して上流で、リザーバ６８０および蓄温モジュール６６０の両方に接続される。

蓄温モジュール６６０は、冷却素子６６２と、温度センサ６６４とを含む。冷却素子６６２は、蓄温モジュール６６０内の流体を温度センサ６６４によって検出可能な所望の温度まで冷却するように作動させることができる。蓄温モジュール６６０は一次蓄温モジュール出口ライン６６６を介してリザーバ６８０から上流に接続されているので、ポンプ６３０が作動している間、つまり、流体をそこに送り込んでいる間、蓄温モジュール６６０内で所望の温度まで冷却された流体はそこからリザーバ６８０に流れる。三方向弁６４０は、パッド６１０に流入する流体の温度を制御するために、ポンプ６３０から直接リザーバ６８０に流れる流体の割合、およびポンプ６３０から蓄温モジュール６６０を通じてリザーバ６８０に流れる流体の部分を制御するように調節することができる。蓄温モジュール６６０は二次蓄温モジュール出口ライン６６８を介してもリザーバ６８０に接続される。二次蓄温モジュール出口ライン６６８の常開弁６７０は、ポンプ６３０が作動していない時に、流体を蓄温モジュール６６０からリザーバ６８０に排出させることができる。

流体リザーバ６８０は、リザーバ６８０内の流体のレベルを検出するレベルセンサ６８２と、リザーバ６８０内の流体を予冷却する冷却素子６８４とを含む。流体レベルが所定レベル未満に下がったことを示すレベルセンサ６８２が場合などといった望ましい場合、充填ライン６８８によってリザーバ６８０と接続される充填ポート６８６を通じて追加流体をリザーバに補充することができる。好ましくは、リザーバ６８０は、リザーバ内の流体の望ましくない温度変動を最小限にするために、兼用ではない入口および出口を有する。リザーバ６８０の出口は、リザーバ出口ライン６９０を介してメイン入口コネクタ６１４に接続される。温度センサ６９２および流量センサ６９４はリザーバ出口ライン６９０に設けることができる。温度センサ６９２は入口フィーダーライン６１８を介してパッド入口に供給される流体の温度を測定する。温度センサ６９２からの情報は、流体の温度を制御するために三方向弁６４０を調節する時に使用することができる。流量センサ６９４およびポンプ入口ライン６３２の温度センサ６３４からの情報は、患者と流体循環システム６００に接続されるパッドとの間の熱伝達を判断する時に使用することができる。冷却手順が完了した時にパッドをリザーバ６８０に排水するために、常閉二方向弁６９８を備えるドレンライン６９６が設けられる。

代替実施形態では、流体循環システム６００に関して別の構成を使用することができ、その例は本発明の譲受人に譲渡された米国特許第６，１９７，０４５号明細書にて例示され説明されており、その開示全体は、あらゆる目的のために参照により本明細書に組み込まれる。

図７は、本発明の実施形態による医療用パッドを使用する方法を示すフロー図を示す。フロー図は、行われる特定の機能について述べ、それを例示的な順序で示しているが、これらは限定を意図するものではない。様々な代替実施形態において、機能の一部を省略することもでき、具体的に示していない他の機能を追加で実施すること、および／または図面で具体的に示される順序から順序を変更することもできる。

方法はブロック７０４から始まり、医療用パッドの収容層の第２熱交換用流体を冷却する。前述したように、別の実施形態では別の熱交換用流体を使用することができ、そのため、流体の相転移点は別の実施形態では異なることがある。いくつかの実施形態では、第２熱交換用流体は０℃以下の凝固点を有する。第２熱交換用流体が別の物質と混合された水を含む実施形態では、凝固点は０℃よりも高くなることも、または低くなることもある。ある実施形態では、第２熱交換用流体は０℃以下まで冷却することのできる保形性ゲル材料を含む水などの液体を含むことができるので、ブロック７０４では液体は凍結状態、また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。

ブロック７０４で第２熱交換用流体を冷却するステップは、流体の相変化を伴ってもよく、または伴わなくてもよいことにも留意する。例えば、第２熱交換用流体が純水の場合、本発明の意図する範囲を逸脱することなく、その凝固点０℃のどちら側の温度にも冷却することができる。実際、第２熱交換用流体がブロック７０４で冷却の一部として凍結される場合でも、本明細書でその用語が使用される際には、まだ「流体」であると考えられる。また、第２熱交換用流体がブロック７０４で冷却の一部として、気体から液体に相が変化するように交差される蒸発点を有する場合でも、本明細書でその用語が使用される際には、まだ「流体」であると考えられる。

医療用パッドの使用は、一般に熱エネルギーの第２熱交換用流体への伝達が生じる結果となると予想され、当該伝達はブロック７０４での冷却の一部として生じる相変化の逆となることがある。そのような実施形態も本発明の範囲内にあることも、特に意図される。

ブロック７０８で、冷却療法の施術から恩恵を受けると予想される患者が特定される。患者には、脳卒中、頭部外傷、または冷却療法で効果的に治療できるであろう他の傷害もしくは疾病がある場合がある。ただし、傷害が原因の機能障害かどうかに関係なく、患者に何らかの種類の機能障害があることが本発明の必須条件ではないことは、特に留意する。いくつかの実施形態では、手術を受けた患者が冷却療法の施術から恩恵を受けそうだと特定される場合など、冷却療法は他の医療処置の施術の補助として使用できる。

ブロック７１２で、実施形態が概ね連続した接着層を使用しているか、または複数の接着ストリップを有するかに応じて、接着層から１つのライナーまたは複数のライナーを取り外して、特定された患者に医療用パッドを当てる。接着材を使用しない実施形態では、ブロック７１２は省略することができる。ブロック７１６で、医療用パッドを患者にセットする。一般に、パッドは、パッドを皮膚に接着するために使用される接着剤を用いて皮膚組織に接触させて置かれるものと予想され、それによって一般に、冷却療法の間、患者にセットしたその位置を維持する。しかし、代替実施形態では、パッドは他の種類の組織にもセットすることができるが、当該実施形態は接着剤の使用を省略することができる。

前述した医療用パッドの性質、特にその熱特性により、ブロック７２０において、収容される層と患者との間に熱エネルギーの伝達が起こる。伝達により患者、少なくともパッドが当てられる領域が局部的に冷却されることになり、それに伴い第２熱交換用流体は加熱される。

ブロック７２４で、患者は第２の場所に移動し、ブロック７２８で第１熱交換用流体は医療用パッドの循環層を通じて循環することができる。これにより、ブロック７３２で、循環層と患者との間で熱エネルギーが伝達されることになる。流体循環を実現するために、医療用パッドは流体制御システムに選択的に相互接続することができる。第１熱交換用流体の循環は、図５および図６に関連して説明したとおりであり、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第６，１９７，０４５号明細書、第６，６４８，９０５号明細書および第６，７９９，０６３号明細書にも記載されている流体制御システムを使用して達成することができ、そのすべては、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

ブロック７２４での患者の移動は、本発明の多様な実施態様を反映する多数の異なる方法で行うことができる。当該移動は、特に別々に使用される２つの熱交換用流体の使用を含め、本発明の他の側面とも組み合わせて、多数の利点を実現する。例えば、ブロック７１６で患者に医療用パッドを当てる場所で、適切な流体制御システムが利用できない状況が存在することがある。例えば、本明細書で説明する種類の医療用パッドを医療補助者が利用するために救急車に装備しているが、緊急現場で流体制御システムにアクセスできないという緊急事態では、このようなことが起こる場合がある。医師が自分の診療室に本明細書で説明する種類の医療用パッドを置いているが、流体制御システムが病院にて維持されている環境でも起こる場合がある。こういった状況が存在するさらに他の環境は、学校の診療室または保健室を含み、そこには、使用するために医療用パッドが置かれているかもしれないが、より大型でより専門的な流体制御システム装置は置いていない可能性がある。

特定の状況に関係なく、１枚の医療用パッドにおける収容層と循環層との組み合わせは、冷却療法に価値がある状態の治療では多数の利点を提供する。循環層を含む医療用パッドは効果的な冷却を施すことができるが、患者が最初にリスクに見舞われた現場で流体制御システムがすぐに利用できないと、冷却療法で緩和できるかもしれない生物学的損傷を防止する上で決定的に重要な時間が失われる。多数の理由で、氷などの冷たい物質を単に当てるだけでは効果は低い。前述したように、第２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。さらに、一体的な医療用パッドは、使用が可能な場所に到着した時には、流体制御システムとともに使用するために、患者に対して所定の位置になるようにすでに準備されている。冷却療法を施すタイミングは、療法の利益を得る上で決定的なものとなり、本明細書で説明する組み合わせは、患者に起こる不可逆的な生物学的損傷の程度に明確に差をつけることができ、ある場合には不可逆的な損傷を完全に防止することさえある。

治療が施されたら、ブロック７３６で患者から医療用パッドを取り外すことができる。当該取り外しに関連して、医療用パッドは流体制御システムから切り離して、処分することができる。

図８〜図１３Ａおよび図１３Ｂは、医療用パッド８００の別の実施形態を示す。図８および図９に図示するように、第１流体の熱交換を医療用パッド８００を通じて循環させるために、流体循環ライン８８０ａ、８８０ｂを設けることができる。例えば、流体循環ライン８８０ａの第１端に設けられているコネクタ８８２ａは医療用パッド８００の流体入
口ポート８０２ａに流体相互接続可能にすることができ、流体循環ライン８８０ｂの第１端に設けられているコネクタ８８２ｂは医療用パッド８００の流体出口ポート８０２ｂに流体相互接続可能にすることができる。流体循環ライン８８０ａ、８８０ｂの第２端は、上記参照した種類の流体制御システムと選択的に相互接続し、切り離すために設けることができる。図示する実施形態では、流体制御システムと相互接続するために、第１および第２の流体循環ライン８８０ａ、８８０ｂの第２端に、コネクタデバイス８８４を設けることができる。あるアプローチでは、コネクタデバイス８８４は米国特許第６，８２７，７２８号明細書に記載される種類とすることができる。

ここで医療用パッド８００を詳細に示す図９を参照する。図示する実施形態では、医療用パッド８００は上面層８２０と、収容層８３０と、中間層８４０と、境界層８５０と、底面層８６０とを含むことができる。図示するように、様々な層は、積層またはラミネート状に配列することができ、実質的に共通の構成（例、方形）とすることができる。後者に関して、使用する特定の解剖学的部位に合わせて設計される構成を含め、様々な追加構成が考えられる。

中間層８４０および境界層８５０は、その間に循環層を画定するために設けることができ、第１熱交換用流体は流体循環ライン８８０ａ、８８０ｂを介して当該循環層に流入および当該循環層から流出することができる。また、中間層８４０および収容層８３０は、その間に、第２熱交換用流体を収容するための収容層を画定するために設けることができる。

認識されるように、収容層に収容される第２熱交換用流体は、流体循環層を通る第１熱交換用流体の循環とは独立して、またはそれと重複した関係で、患者を冷却するために供給することができる。また、第１熱交換用流体は、収容層内に収容される第２熱交換用流体を通じての患者の冷却とは独立して、またはそれと重複した関係で、流体循環層を循環して患者を冷却することができる。

あるアプローチでは、上面層８２０、収容層８３０および中間層８４０の隣接するもの同士を（例、当該層を構成する共重合体材料のＲＦ溶接によって）その周縁付近で相互接続することができる。境界層８５０はその上面側を中間層８４０の底面側に接続することができる。境界層８５０はその底面側に患者と接触するための接着面を画定することができる。あるアプローチでは、流体境界層８５０は、流体境界層８５０の底面側の横方向の範囲（例、底面側の全部もしくは実質的に全部）に接着面を有するためにヒドロゲル材料を含むことができる。例えば、アクアメッドテクノロジー（ＡｑｕａＭｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）［米国ペンシルバニア州ラングホーン所在］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。底面層８６０は取り外し可能なライナーを備えることができ、底面層８６０は、接触冷却するために（例、患者の皮膚との直接接着接触）所定の患者に医療用パッド８００を当てる時に、境界層８５０の底面接着面から容易に取り外すことができる。接着面は、患者に定着させてセットしやすくするが、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７．８７ｇ／センチ（約２０ｇ／インチ）から３１．５０ｇ／センチ（８０ｇ／インチ）の剥離値を示すことができる。

図９に図示するように、収容層８３０は収容層の底面側から上に伸び、中間層の上面側から上に突き出す複数の室８３２を備えることができ、当該室８３２の間に欠刻８３４を有することができる。中間層８４０の上面側にはその横方向の範囲に延在する複数の凹部８４２、例えばディンプル配列を設けることができる。あるアプローチでは、室８３２および凹部８４２は、例えば以下の図１３Ｂに図示するように、その間を流体連通するために相対して向かい合った関係に配備することができる。この点に関し、収容層が収容する
第２熱交換用流体の少なくとも一部は、収容層を画定する複数の凹部８４２および複数の室８３２に収容することができる。

あるアプローチでは、室８３２および欠刻８３４は行列状に配列して、医療用パッド８００と患者との形状適合接触のために欠刻８３４に沿って医療用パッドを屈曲しやすくすることができる。この点に関し、層８２０、８３０、８４０および８５０のそれぞれは、その横寸法および縦寸法のうちの少なくとも一方に沿って、湾曲または屈曲しやすいように柔軟な構造とすることができる。例として、層の各々はポリオレフィン材料（例、エチレン酢酸ビニル）などの共重合体材料を含むことができる。

上面層８２０は、上面層８２０と収容層８３０との間に断熱層、または空気層を画定するように設けることができる。この点に関し、当該断熱層は室８３２を囲んで、使用中、第２熱交換用流体と患者との間の熱交換を高めるようにすることができる。

医療用パッド８００の形状適合性位置付けを一層行いやすくするため、および患者と循環層内を循環する第１熱交換用流体との熱伝達を高めるための少なくとも一方の目的で、凹部８４２は千鳥状の行列に配列することができる。この点に関し、中間層８４０の上面側にある凹部８３４は、中間層８４０の底面側に対応する突起を提供する。したがって、突起周囲の蛇行流路は流体循環層内に画定することができる。

前述した特徴に関し、ここで層８２０、８３０および８４０の上面図を示す図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１０Ｃと、層８４０の底面図を示す図１０Ｄも参照する。上面層８２０は幅方向にひだを画定することができ、そのそれぞれ異なるものを収容層８３０の室８３２の列間に位置付け可能とすることができる。上面層８２０は、それを貫通する入口ポート８０２ａおよび出口ポート８０２ｂの位置付けのために開口部８２５も含むことができる。

認識されるように、入口ポート８０２ａおよび出口ポート８０２ｂは上面層８２０、収容層８３０および中間層８４０の整列した開口部を貫通して、中間層８４０および流体境界層８５０が画定する循環層との流体連通を提供することができる。さらに、上面層８２０は、図９に図示するように、収容層への第２熱交換用流体の流入で選択的に使用するために（例、医療用パッド８００の組立中）、それを貫通する充填ポート８０４を受けるための１以上の開口部８２７を含むことができる。

ここで図１０Ｂを参照すると、行列のマトリックスを画定する室８３２および欠刻８３４を備える収容層８３０を示している。また、収容層８３０は、それを貫通する入口ポート８０２ａおよび出口ポート８０２ｂを位置付けるための開口部８３５を含むことができる。さらに、収容層８３０は、図９に図示するように、それを貫通する充填ポート８０４を受けるための１以上の開口部８３７を含むことができる。

図１０Ｃおよび図１０Ｄに図示するように、中間層８４０も、それを貫通する入口ポート８０２ａおよび出口ポート８０２ｂを位置付けるための開口部８４５を含むことができる。さらに、中間層８４０は、図９に図示するように、それを貫通する充填ポート８０４を受けるための１以上の開口部８４７を含むことができる。

図１０Ｃに関し、中間層８４０の上面側に凹部８４２が示されている。図１０Ｄに関し、当該凹部８４２は中間層８４０の底面側の下向き突起を画定する。さらに、中間層８４０の底面側に下向きに突き出すリブ８４４が設けられている。これにより、凹部８４２で画定される突起の周囲に、リブ８４４の間に第１熱交換用流体が流れるために、蛇行流路を画定することができる。認識されるように、当該蛇行する流体の流れは、入口ポート８
０２ａと出口ポート８０２ｂとの間で生じることができる。

この点に関し、ここで図１１Ａおよび図１１Ｂ、並びに図１２Ａおよび図１２Ｂを参照する。図１１Ａは中間層８４０の底面側の側縁部分の切欠き部分を図示しており、そこを貫通する開口部８４５を示し、凹部８４２に対応する突起と、中間層８４０の底面側に下向きに突き出しているリブ８４４を示す。図示するように、凹部８４２は逆向きの切頭円錐状構成である。

図１１Ｂは図１１Ａに図示する切欠き部分を図示しており、入口ポート８０２ａの拡大端８０５が中間層８４０の底面側に配備されている。図示するように、拡大端８０５は円板部分８０５ａと、アパーチャ８０５ｂと、アパーチャ８０５ｂを中心に円板部分８０５ａから突き出している立上り部材８０５ｃとを含む。入口ポート８０２ａは十分に硬質の構造とすることができるので（例、一体的な成形プラスチック材料を含む）、立上り部材８０５ｃはアパーチャ８０５ｂで流体の流れのために所望の層間間隔を維持する。

図１２Ａおよび図１２Ｂでは、入口ポート８０２ａはコネクタ８８２ａに相互接続されて示されている。図示するように、拡大端８０５に加えて、入口ポート８０２ａはアパーチャ８０５ｂと流体連通している管状部分８０７を備える。認識されるように、管状部分８０７は、上面層８２０、収容層８３０および中間層８４０のそれぞれの開口部８２５、８３５および８４５に嵌り込むようなサイズにすることができる。また、管状部分８０７は、コネクタ８８２ａと選択的に相互接続するように構成することができる。

例えば、図１２Ｂに図示するように、管状部分８０７は、一方向にスナップフィットして相互接続するために、コネクタ８８２ａと合わせて構成することができる。そのために、管状部分８０７の上端はコネクタ８８２ａで管状ポート８８５を受けるようなサイズにすることができる。また、管状部分には、内側に張り出したリップ８０７ａを設けることができる。このように、第１管状ポート８８５は、入口ポート８０２ａの管状部分８０７のリップ８０７ａをスナップフィットして受けるために、テーパ状端部分８８５ａおよび隣接するくぼみ８８５ｂを有することができる。図１２Ａおよび図１２Ｂに詳細に図示するように、コネクタ８８２ａはエルボ８８６で隣接する第１および第２の管状ポート８８５および８８７を含むＬ字形構成とすることができ、それによって扁平な相互接続フットプリントとなる。管状部分８８７は、流体循環ライン８８０ａを備えるチューブ類と保持力のある流体式相互接続をするためにタケノコ状にすることができる。認識されるように、出口ポート８０２ｂおよびコネクタ８８２ｂは、それぞれ上で説明した入口ポート８０２ａおよびコネクタ８８２ａと同様に構成することができる。

ここで、それぞれコネクタ８８２ａおよび８８２ｂに相互接続されている入口ポート８０２ａおよび出口ポート８０２ｂを備える医療用パッド８００の断面図を示す図１３Ａおよび図１３Ｂを参照する。流体循環ライン８８０ａおよび８８０ｂは説明をしやすくするために図示していない。

図１３Ａに図示するように、入口ポート８０２ａおよび出口ポート８０２ｂの拡大端８０５を流体境界層８５０と中間層８４０との間に位置付けて、第１熱交換用流体を境界層８５０および中間層８４０で画定される循環層に流入させ、および当該循環層から流出させる。上述したように、立上り部材８０５ｃは、流体を流体循環層に流入させ、および当該循環層から流出させやすくするために最低限の所望の間隔を維持する。図１３Ａに詳細に図示するように、充填ポート８０４は収容層８３０の底面側と中間層８４０の上面側との間に配備される拡大端８０９を備えることができる。拡大端８０９は円板部分８０９ａと、アパーチャ８０９ｂと、アパーチャ８０９ｂを中心に円板部分８０９ａから突き出している立上り部材８０９ｃとを含む。立上り部材８０９ｃは、流体を収容層に流入しやす
くするために最低限の所望の間隔を維持する。充填ポート８０４は、収容層の充填中に、第２熱交換用流体の供給源と選択的に流体相互接続し、切り離すための管状部分８１１をさらに含む。収容層の充填後、管状部分８１１を閉鎖するために栓８１３を設けることができる。

認識されるように、医療用パッド８００は容易に組み立てることができ、使用の準備をすることができる。例えば、境界層８５０には流体境界層の底面接着面に取り外し可能に装着される取り外し可能層８６０を設けることができる。そうして、流体境界層８５０の上面側を中間層８４０の底面側に、その間に位置付けられるポート８０２ａおよび８０２ｂの拡大端８０５と、開口部８４５、８３５および８２５を通して配置される管状部分８０７で相互接続することができる。当該相互接続は、上面層８２０、収容層８３０および中間層８４０をその周縁付近で相互接続した後、または相互接続する前に行うことができる。認識されるように、充填ポート８０４の拡大端８０９は、当該相互接続前に、開口部８４７、８３７および８２７を通して位置付けられる管状部分で、中間層８４０と収容層との間に配備することもできる。

関連して、使用前に、第２熱交換用流体を、充填ポート８０４を通じて、収容層８３０および中間層８４０で画定される収容層に流し込むことができる。この点に関し、第２熱交換用流体は、充填ポート８０４、凹部８４２、さらに収容層８３０の底面側と中間層８４０の上面側の間を通って、収容層の横方向全体にわたり凹部８４２および少なくとも一部の室８３２の充填するように導入することができる。

一実施例において、充填ポート８０４の使用により、最初に収容層に真空を確立することができる。それから、充填ポート８０４を第２熱交換用流体の供給源に相互接続することができる。あるアプローチにおいて、ゲル材料（例、ＣＭＣ、水および酢酸アルミニウムなどの架橋材料を含むセルロースゲル）を採用することができる。ゲルは収容層に流し込んで、凹部８４２および少なくとも一部もしくは実質的に全部の室８３２の容量を充填することができる。さらに栓８１３を充填ポート８０４に保持可能に挿入することができる。それから、ゲル材料を硬化させることができ、そこでゲル材料が収容層の容量により画定される形状を維持するために固まるように架橋が起こる。

企図される構成において、流体収容層を第２熱交換用流体で充填した後、医療用パッド８００を冷却することができる。例として、いくつかの実施形態では、医療用パッドは単に冷凍庫に置くだけで、医療用パッド８００を使用する準備をすることができる。

使用時、底面層８６０は流体境界層８５０の底面側の接着面から除去することができ、医療用パッド８００の接着面を患者に接触させて患者の冷却を開始することができる。認識されるように、当該患者の冷却は、第２熱交換用流体と患者との間に熱交換をもたらす。当該熱交換は、例えば患者の搬送中に行うことができる。

また、医療用パッド８００を通じて循環する第１熱交換用流体と患者との間の熱交換による患者の冷却が望まれる場合、流体循環ライン８８０ａ、８８０ｂのコネクタ８８２ａ、８８２ｂをポート８０２ａ、８０２ｂに相互接続し、コネクタ８８４を流体循環制御システムに相互接続し、第１熱交換用流体を医療用パッド８００の循環層を通じて循環させて、第２熱交換用流体による患者の冷却と連携して、またはそれとは独立して患者の冷却を達成することができる（例、第２熱交換用流体が温まっている間とその後）。

本発明の上記の説明は、例示および説明のために提示してきた。また、説明は、本発明を、本明細書で開示する形態に限定するよう意図されたものではない。したがって、上記教示、並びに関連技術の技術および知識と同等の変型および変更は、本発明の範囲内にあ
る。上で説明した実施形態はさらに、本発明を実施する周知の態様を説明し、当業者が当該もしくは他の実施形態で、および本発明の特定の適用または用途によって要求される様々な変更を加えて本発明を利用できることを意図している。添付の請求項は、先行技術が許す範囲まで代替実施形態を含むように解釈されることを意図している。

いくつかの請求項を説明してきたが、本発明の精神を逸脱することなく、様々な変更、代替構成および同等物が使用できることは、当業者には認識されるであろう。したがって、上記の説明は、以下の請求項で定義される本発明の精神を限定すると見なしてはならない。

Claims (24)

1. 医療用パッドであって、
   循環可能な第１熱交換用流体を収容する第１層であって、前記医療用パッドは前記第１層の第１側面を通じて前記第１熱交換用流体と患者との間の熱交換のために使用可能である、前記第１層と、
   前記第１層の前記第１側面に相対する前記第１層の第２側面に配備され、第２熱交換用流体を封入する第２層であって、前記医療用パッドは前記第２熱交換用流体と患者との間の熱交換のために使用可能である、前記第２層とを備える、医療用パッド。
2. 前記第２熱交換用流体は、０℃以下の凝固点を有することを特徴とする、請求項１に記載の医療用パッド。
3. 前記第２層は、前記第１側面を通じて、前記第２熱交換用流体と患者との間の熱交換のために配備されていることを特徴とする、請求項１の医療用パッド。
4. 患者に接触する前記医療用パッドの面積の３０％超が、前記第１熱交換用流体と熱連通していることを特徴とする、請求項１に記載の医療用パッド。
5. 患者に接触する前記医療用パッドの面積の３０％超が、前記第２熱交換用流体と熱連通していることを特徴とする、請求項１に記載の医療用パッド。
6. 前記第２層は、前記第１層の部分と並んで配置される複数の部分を備えることを特徴とする、請求項１に記載の医療用パッド。
7. 前記複数の部分は複数の凹部によって画定されていることを特徴とする、請求項６に記載の医療用パッド。
8. 前記第２層は前記第１層の横方向の範囲の少なくとも大部分に延在していることを特徴とする、請求項６に記載の医療用パッド。
9. 前記第２層は複数の室を備えることを特徴とする、請求項１に記載の医療用パッド。
10. 前記複数の室は、その内部に前記第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備えることを特徴とする、請求項９に記載の医療用パッド。
11. 前記複数の封入室のそれぞれの少なくとも一部は、柔軟な部材の対応する異なる部分によって画定されることを特徴とする、請求項１０に記載の医療用パッド。
12. 前記複数の室の各々は前記第１層の前記第２側面から突き出しており、その間に欠刻を有することを特徴とする、請求項９に記載の医療用パッド。
13. 前記第２層は、前記第１層の部分と並んで配置される複数の部分をさらに備えることを特徴とする、請求項１２に記載の医療用パッド。
14. 前記複数の室はワッフル状の構成を画定することを特徴とする、請求項９に記載の医療用パッド。
15. 前記第２層は前記第１層の横方向の範囲の少なくとも大部分に延在することを特徴とする、請求項９に記載の医療用パッド。
16. 前記第２層を断熱するために、前記複数の室の上に延びる断熱層をさらに備える、請求項９に記載の医療用パッド。
17. 前記第１層の前記第１側面に配備され、患者の皮膚に取り外し可能に接着接触するようになされている接着面をさらに備える、請求項１に記載の医療用パッド。
18. 前記第１および第２の層は、前記接着面と患者の皮膚とが形状適合接触するようになされていることを特徴とする、請求項１７に記載の医療用パッド。
19. 前記第１熱交換用流体を前記第１層に流入させるために前記第１層に流体相互接続される第１ポートと、
    前記第１熱交換用流体を前記第１層から流出させるために前記第１層に流体相互接続される第２ポートとを、
    さらに備える、請求項１に記載の医療用パッド。
20. 前記第１ポートおよび前記第２ポートはそれぞれ、前記第１層の前記第２側面から、前記第２層を貫通して形成される開口部まで延びていることを特徴とする、請求項１９に記載の医療用パッド。
21. 前記第２熱交換用流体はゲル材料の液体を含むことを特徴とする、請求項１に記載の医療用パッド。
22. 前記ゲル材料は保形性であることを特徴とする、請求項２１に記載の医療用パッド。
23. 前記第１熱交換用流体または前記第２熱交換用流体のうちの少なくとも一方は、５．０Ｗ／ｍＫを超える熱伝導率を有することを特徴とする、請求項１に記載の医療用パッド。
24. 前記第１熱交換用流体または前記第２熱交換用流体のうちの少なくとも一方は、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ことを特徴とする、請求項２３に記載の医療用パッド。

Images