KR20160115984A - 경피성 열 전달 방법들, 및 이의 사용을 위한 장치들과 시스템들 - Google Patents

경피성 열 전달 방법들, 및 이의 사용을 위한 장치들과 시스템들 Download PDF

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KR20160115984A
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데니스 에이. 그란
에이치. 크레이그 헬러
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더 보드 어브 트러스티스 어브 더 리랜드 스탠포드 주니어 유니버시티
더 보드 어브 트러스티스 어브 더 리랜드 스탠포드 주니어 유니버시티
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Abstract

경피성 열 전달을 위한 방법들이 제공된다. 방법들의 양상들은 포유동물의 평활 피부 표면을 포유동물의 사지의 일부분에만 연관되도록 구성되는 체온조절 장치와 연관시키는 단계 및 부압의 적용 없이 평활 피부 표면을 통하여 열을 전달하는 단계를 포함한다. 또한 방법들을 실행하는데 사용하는 장치들, 시스템들 및 키트들이 제공된다. 여기서 설명되는 방법들 및 조성물들은 예를 들면, 체온조절이 되지 않는 개인들에서의 정상체온 유지를 포함하는, 다양한 다른 적용들에서 사용된다.

Description

경피성 열 전달 방법들, 및 이의 사용을 위한 장치들과 시스템들{METHODS OF TRANSCUTANEOUS HEAT TRANSFER, AND DEVICES AND SYSTEMS FOR USE IN THE SAME}
관련 특허들의 교차 참조
35 U.S.C.§119(e)에 의거하여, 본 출원은 2014년 2월 3일에 출원된, 미국가특허출원 제 61/935,196호의 출원날짜에 대한 우선권을 주장하며, 상기 특허는 참조로써 여기에 통합된다.
포유동물의 체온은 체온조절 시스템(thermoregulatory system)으로서 여기서 언급되는 자율 조절 시스템에 의해 제어된다. 이러한 시스템에서 한 가지 중요한 효과기는 털이 없는 피부 표면들에서(즉, 손바닥들, 발의 발바닥들, 뺨/코 영역들에서) 신체의 전문화된 피부 영역들로의 혈액 흐름에 의해 제어된다. 이러한 영역들의 피하에, 정맥총(venous plexus)들로 불리는 독특한 해부학적 맥관 구조들이 존재한다. 이러한 구조들은 피부 표면에 인접한 큰 용량의 혈액을 전달하는 역할을 한다. 이러한 혈액의 전달에 의해, 기능적 온도 범위 내의 내부 조직들의 유지를 위한 상당한 열 전달이 가능해진다. 혈액은 동정맥 문합(arteriovenous anastomosis)에 의해 정맥층 "라디에이터(radiator)" 구조들을 통과하도록 허용하거나, 또는 정맥층들은 동맥 입력 면을 막거나 또는 제어한다. 따라서, 동정맥 문합들은 체온조절 제어를 제공하는, 열 전달 시스템의 필수적인 부분의 역할을 한다. 함께, 동정맥 문합 및 정맥 총(venous plexus)은 신체의 적절한 열 교환 맥관구조(vasculature)를 만든다.
일반적으로, 체온 및/또는 환경 온도들이 높으면, 특정 혈관의 확장(dilation)은 설명된 열 교환 표면들에 높은 혈류를 촉진하고, 따라서 환경에 대한 열 손실 및 심부 온도(deep boody core temperature)의 감소를 증가시킨다. 환경 및/체온 신체 온도들이 떨어질 때, 혈관수축(vasoconstriction)은 이러한 표면들에 대한 혈류(blood flow)를 감소시키고 환경에 대한 열 손실을 최소화한다.
경피성 열 전달을 위한 방법들이 제공된다. 방법들의 양상들은 포유동물의 평활 피부(glabrous skin) 표면을 포유동물의 사지(limb)의 일부분에만 연관되도록 구성되는 체온조절 장치와 연관시키는 단계 및 부압(negative pressure)의 적용 없이 평활 피부 표면을 통하여 열을 전달하는 단계를 포함한다. 또한 방법들을 실행하는데 사용하는 장치들, 시스템들 및 키트들이 제공된다. 여기서 설명되는 방법들 및 조성물들은 예를 들면, 체온조절이 되지 않는 개인들에서의 정상체온(normothermia) 유지를 포함하는, 다양한 다른 적용들에서 사용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치의 부분 측단면도를 제공한다.
도 2는 장치가 포유동물의 일부분과의 열 전달과 관련하여 도시된, 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치의 부분 측단면도를 제공한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치의 평면도를 제공한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치들의 실시 예들의 평면도를 제공한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치의 부분 측단면도를 제공한다.
도 6은 시스템의 일 실시 예의 개략도를 도시한다.
도 7은 무-온도 유지 처리와 비교하여 심부 온도를 보호하기 위한 대응책을 갖는 수술 레벨들의 마취로의 노출 동안에 개인들의 심부 온도를 나타내는 그래프 결과들을 제공한다. 온도 대응책의 대상이 되는 환자는 경경정맥 간내 문맥 단락transjugular intrahepatic portosystemic shunt, TIPS) 시술이 수행되었다. Tes - 식도 온도. 적색 다이아몬드들 - 강제 따뜻한 공기를 통하여 몸통 및 다리 영역들로 전달된 열(수술전후 온도 관리를 이한 실행 표준). 청색 정사각형들 - 손들 및 발들의 평활 피부 영역들로의 조절된 열원의 적용. 검정 다이아몬드들 - 무-처리.
도 8은 아래의 실시 예 Ι에 설명되는 것과 같은 개인 보호구에서의 대상의 화상을 제공한다.
도 9는 아래의 실시 예 Π에 설명되는 것과 같은 개인 보호구와 함께 사용되는 팔머 냉각 장치의 화상을 제공한다.
도 10은 도 8에 도시된 것과 같이, DuPont Tychem QC 생물위험 개인용 보호 슈트를 착용한 동안에 더운 환경에서 적당한 운동 동안에 개인의 심부(식도(esophageal)) 온도(Tes)를 그래프로 도시한다. 대상은 평평한 표면 상에서 시간 당 2마일로 도보하였다. 주변 온도는 41℃이었다. 개방 서클: 무-처리, 폐쇄 부호들: 도 9에 도시된 장치를 사용하여 두 개의 손의 손바닥 피부 위로 순환되는 냉각 물.
경피성 열 전달을 위한 방법들이 제공된다. 방법들의 양상들은 포유동물의 평활 피부 표면을 포유동물의 사지의 일부분에만 연관되도록 구성되는 체온조절 장치와 연관시키는 단계 및 부압의 적용 없이 평활 피부 표면을 통하여 열을 전달하는 단계를 포함한다. 또한 방법들을 실행하는데 사용하는 장치들, 시스템들 및 키트들이 제공된다. 여기서 설명되는 방법들 및 조성물들은 예를 들면, 체온조절이 되지 않는 개인들에서의 정상체온 유지를 포함하는, 다양한 다른 적용들에서 사용된다.
본 발명이 더 상세히 설명되기 전에, 본 발명은 물론 다양할 수 있는 것과 같이, 설명되는 특정 실시 예들에 한정되지 않는다는 것에 유의하여야 한다. 또한 여기서 사용되는 용어는 특정 실시 예들의 설명의 목적을 위한 것이며, 이를 한정하는 것으로 의도되어서는 안 된다는 것을 이해하여야 하는데, 그 이유는 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들에 의해서만 한정될 것이기 때문이다.
값들의 범위가 제공될 때, 문맥이 명확하게 달리 설명하지 않으면, 그러한 범위의 상한 및 하한 사이의 하한의 단위의 1/10까지의, 각각의 중간 값 및 그러한 설명된 범위 내의 어떠한 다른 설명된 값 또는 중간 값이 본 발명 내에 포함된다. 이러한 더 작은 범위들의 상한 및 하한은 더 작은 범위들 내에 독립적으로 포함될 수 있고 또한 그러한 설명된 범위 내의 어떠한 다른 설명된 값 또는 중간 값도 본 발명에 포함된다. 설명되는 범위가 한계들 중 하나 또는 둘 모두를 포함할 때, 그러한 포함된 한계들 중 하나 또는 둘 모두를 제외한 범위들이 또한 본 발명에 포함된다.
특정 범위들은 여기서 용어 "약(about)"에 의해 선행되는 숫자 값들로서 표현될 수 있다. 용어 "약"은 여기서 그것이 선행하는 문자 그대로의 정확한 수뿐만 아니라, 거의 또는 대략 용어가 선행한 수인 수를 제공하도록 사용된다. 숫자가 구체적으로 인용된 수에 가까운지 또는 대략적인지를 결정하는데 있어서, 거의 또는 대략 인용되지 않은 수는 그것이 표현된 문맥에서, 구체적으로 인용된 수의 실질적인 동등성을 제공하는 수일 수 있다.
달리 정의되지 않으면, 여기서 사용되는 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자들에 의해 공통으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 여기서 설명되는 것과 유사하거나 또는 동등한 어떠한 방법들 및 재료들이 본 발명의 실행 또는 검사에 사용될 수 있으나, 대표적인 예시 방법들 및 재료들이 이제 설명된다.
본 명세서에 인용되는 모든 공보 및 특허들은 각각의 개별 공보 및 특허가 참조로써 통합되도록 구체적으로 그리고 개별적으로 나타낸 것과 같이 여기에 참조로써 통합되며 인용되는 공보들과 함께 방법들 및/또는 재료들을 개시하고 설명하기 위하여 여기에 참조로써 통합된다. 어떤 공보의 인용은 출원 날짜 이전에 그것의 설명을 위한 것이며 본 발명이 종래 발명에 의해 그러한 공보를 선행할 자격이 없다는 것을 인정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한 제공되는 공개공보의 날짜들은 독립적으로 확인될 필요가 있는 실제 공개 날짜와 다를 수 있다.
여기서 사용되고 첨부된 청구항들에서 사용되는 것과 같이, 단수 형태들 "a", "an", 및 "the"는 문맥이 명확하게 달리 설명하지 않는 한 복수 대상을 포함한다는 사실에 유의하여야 한다. 또한 청구항들은 어떠한 선택적 소자를 배제하도록 작성될 수 있다는 사실에 유의하여야 한다. 이와 같이, 이러한 설명은 청구항 요소들의 인용과 함께 "단독으로(solely)" 또는 "단지(only)"와 같은 그러한 전용 용어의 사용을 위한 선행 기준으로서 역할을 하도록 의도된다.
부가적으로, 개시된 장치들 및/또는 관련 방법들의 특정 실시 예들은 본 발명에 포함될 수 있는 도면들에 의해 표현될 수 있다. 장치들 및 그것들의 특정한 공간적 특성들 및/또는 능력들은 도면들에 도시되거나 또는 도면들로부터 합리적으로 추론할 수 있는 것들을 포함한다. 그러한 특성들은 예를 들면, 하나 이상(예를 들면, 하나, 두 개, 세 개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 또는 10개 등)의 평면(예를 들면 단면) 또는 축(예를 들면 대칭 축) 주의의 대칭, 모서리(edge), 주변부(periphery), 표면, 특정 지향(예를 들면, 근위, 말단), 및/또는 수(예를 들면 세 개의 표면, 4개의 표면), 또는 그것들의 어떠한 조합들을 포함한다. 그러한 공간 특성들은 또한 예를 들면, 하나 이상(예를 들면, 하나, 두 개, 세 개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 또는 10개 등)의 평면(예를 들면 단면) 또는 축(예를 들면 대칭 축) 주의의 대칭, 모서리(edge), 주변부(periphery), 표면, 특정 지향(예를 들면, 근위, 말단), 및/또는 수(예를 들면 세 개의 표면, 4개의 표면), 또는 그것들의 어떠한 조합들의 결여를 포함한다.
본 명세서를 구독하는 통상의 지식을 가진 자들에 자명해질 것과 같이, 여기서 설명되고 도시되는 각각의 개별 실시 예들은 개별 부품들 및 본 발명의 범위 또는 정신을 벗어나지 않고 다른 일부 실시 예들 중 어느 하나의 특징들로부터 쉽게 분리되거나 또는 쉽게 결합될 수 있는 특징들을 갖는다. 인용되는 어떠한 방법도 인용되는 이벤트들의 순서로 또는 논리적으로 가능한 어떠한 다른 순서로 수행될 수 있다.
대상 발명의 또 다른 설명에서, 본 발명의 방법들의 실시 예들이 먼저 상세히 설명되고, 그 후에 본 발명에 따른 방법들의 실행에서 사용하는 장치들 및 시스템들뿐만 아니라, 본 발명이 사용하는 특정 적용들의 검토가 뒤따른다.
방법들
위에 요약된 것과 같이, 본 발명의 양상들은 경피성 열 전달의 방법들을 포함한다. 경피성 열 전달은 포유동물의 피부 표면을 가로지르는 열의 이동을 의미한다. 열 전달 방향, 즉 열 전달의 방향은 포유동물의 내부 또는 외부일 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 방법들은 피부 표면을 가로질러 포유동물의 순환계와 같은, 포유동물의 영역 내로 열을 전달하는 단계를 포함한다. 본 발명의 방법들은 또한 예를 들면 포유동물의 순환계로부터 포유동물 외부의 위치로, 피부 표면을 가로질러 포유동물의 영역 외부로 열을 전달하는 단계를 포함한다.
방법들의 양상들은 포유동물의 하나 이상의 평활 피부 표면을 통하여 열을 전달하는 단계를 포함한다. 평활 표면은 모낭(hair follicle)의 부재 및 상당한 양의 순환 혈액이 피부 표면 아래로 직접적으로 흐르는 것을 가능하게 하는 독특한 피하 혈관 구조들의 존재를 특징으로 하는 피부 표면을 의미한다. 이와 대조적으로, 비-평활 피부는 모낭의 존재 및 피하 혈관 구조들의 부제를 특징으로 한다. 관심 있는 평활 피부 표면들은, 손바닥, 발바닥, 얼굴과 머리의 털이 없는 표면들, 및 귀 부분들, 예를 들면 귓바퀴(ear pinna)들을 포함한다. 방법들의 일부 실시 예들에서, 방법들은 포유동물의 일부분, 예를 들면 손 및/또는 발의 열 교환 표면, 예를 들면 발바닥 및/또는 손바닥을 통하여 및/또는 거쳐 열을 전달하는 단계를 포함한다. 특정 실시 예들에서, 방법들은 포유동물의 심부 내로 열을 도입하는 단계, 예를 들면 가열하는 단계, 및/또는 포유동물의 심부로부터 열을 추출하는 단계, 예를 들면 냉각하는 단계를 포함한다. 그러한 열의 도입 또는 추출은 예를 들면 포유동물의 열 교환 표면을 통할 수 있다. 이와 같이, 일부 경우들에서 방법들은 평활 피부 표면을 통하여 포유동물의 순환계로 열을 전달하는 단계를 포함한다. 다른 경우들에서, 방법들은 평활 피부 표면을 통하여 포유동물의 순환계로부터 또는 외부로 열을 전달하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예들에 따른 방법들을 실행하는데 있어서, 체온조절 장치는 열 전달 관계에서 포유동물의 표적 평활 피부 표면과 안정적으로 연관된다. 이와 같이, 본 발명의 방법들은 포유동물의 일부분의 열 교환 표면을 체온조절 장치와 안정적으로 연관시키는 단계를 포함할 수 있다. 그러한 포유동물의 일부분은 하나 이상의 손 및/또는 발과 같은, 팔들 및/또는 다리들 및/또는 그것들의 일부분과 같은, 하나 이상의 사지를 포함할 수 있다. "안정적으로 연관시킨다" 또는 "안정적으로 연관된다"는 것은 어떤 접촉 방향으로 위치시키고, 예를 들어, 접촉 부분들의 표면 영역이 최대화되는 접촉 방향으로 위치시키고 및/또는 무엇인가에 부착하여서, 예를 들어, 부착 소자에 부착하여서, 개시된 방법들, 시스템들, 및 장치들이 효과적으로 이용될 수 있다는 것을 의미한다. 방법들의 양상들은 포유동물의 일부분의 열 교환 표면을 예를 들면 아래에 설명되는 것과 같이, 열 교환 소자, 또는 그 일부분과 같은, 열 교환 표면의 체온조절 장치 또는 그 일부분과 안정적으로 연관시키는 단계를 포함한다. 평활 피부 표면과 같은, 열 교환 표면의 채온조절 장치와의 안정적인 연관 상에서, 두 개의 부품은 만일 있더라도, 적어도 열 전달 과정 동안에, 서로에 대하여 이동이 거의 존재하지 않는다.
대상 방법들의 특정 실시 예들에서, 포유동물의 일부분은 체온조절 장치와 연관되고, 발생을 위한 원하는 열 전달에 충분한 기간 동안 그것의 열 교환소자와 작동 관계(예를 들면, 열 전달 관계)에 있다. 주어진 프로토콜의 충분한 시간 기간은 다양할 것이며, 일부 경우들에서 포유동물의 일부분 및 체온조절 장치는 예를 들면 5분 내지 180분을 포함하여, 1분 내지 750분과 같은, 0.1분부터 1500분까지 범위의 기간 동안 서로 안정으로 연관된다. 적절한 연관은 원하는 효과, 예를 들면 발생하기 위한 열 전달의 양에 충분한 기간 동안 유지될 수 있다. 이와 같이, 접촉은 2분 이상 또는 3분 이상과 같은, 1분 이상, 유지될 수 있으며, 접촉은 10시간 이상 동안 유지될 수 있다(예를 들면 수술 과정을 위하여). 일부 실시 예들에서, 접촉은 6시간 이하를 포함하여, 10시간 이하와 같은, 12시간 이하 동안 유지된다.
대상 방법들로 사용될 수 있는 체온조절 장치들은 여기서 설명되는 각각의 체온조절 장치 실시 예들을 포함한다. 일부 경우들에서, 체온조절 장치들은 하나 이상, 예를 들면, 두 개, 세 개, 4개 등의 열 교환 소자를 포함한다. 열 교환 소자들은 일부 경우들에서, 가열 및/또는 냉각 소자들이다. 가열 소자는 평활 표면을 통하여 포유동물의 체내로 열을 전달하도록 구성되는 소자이다. 냉각 소자는 포유동물의 신체로부터 평활 피부 표면을 통하여 냉각 소자 내로 열을 전달하도록 구성되는 소자이다. 어떠한 편리한 가열 및 냉각 소자들도 사용될 수 있다.
일부 경우들에서, 열 교환 소자들은 열전(thermoelectric) 열 교환 소자들이다. 다양한 실시 예들에서, 열 교환 소자들은 하나 이상의 열전 히터 및/또는 쿨러(cooler), 예를 들면 전기 히터(저항 코일과 같은) 및/또는 쿨러(펠티에 소자(Peltier device)와 같은)를 포함한다. 열 교환 소자들은 그것들이 열전 소자들인 다양한 양상들에서, 그 안에 및/또는 그것을 통하여 유체를 받도록 구성되지 않거나 및/또는 일부 실시 예들에서, 유체를 가열하거나 및/또는 냉각하도록 구성되지 않는다.
다른 경우들에서, 열 교환 소자는 유체 열 교환 소자일 수 있다. 유체 열 교환 소자는 유체, 예를 들면 액체 또는 가스를 표적 평활 피부 표면과의 열 교환 관계 내에 위치시키도록 구성되는 소자를 의미한다. 일부 경우들에서, 유체 열 교환 소자들은 액체 흐름 경로, 즉 그것들 사이에 액체 흐름, 예를 들면 물 흐름을 갖도록 구성되는 흐름 경로를 포함한다. 일부 실시 예들에서, 열 교환 소자들은 하나 이상, 예를 들면 하나 혹은 두 개, 세 개, 4개 이상의 열 교환 도메인, 예를 들면 높은 표면 영역을 갖는 가요성(flexible) 컨테이너, 예를 들면 중합체성 컨테이너, 및/또는 도메인에 작동적으로(operatively) 연결될 수 있는 하나 이상의 유입 소자(inflow element), 및/또는 도메인에 작동적으로 연결되는 하나 이상의 유출 소자를 포함한다. 여기서 사용되는 것과 같은, "작동적으로 연결되는" 및 "작동적으로 연결하는"은 특정 방법으로, 예를 들면 유체, 예를 들면 물이 그것을 통하여 전달되는 것을 허용하는 방법으로 및/또는 물리적 방법으로, 예를 들면 접착으로, 및/또는 전기 결합으로, 예를 들면 개시된 장치들이 작동하거나 및/또는 방법들이 여기서 설명되는 방법으로 효과적으로 수행되는 것을 허용하는, 여러 양상에 대하여, 해제 가능하거나 또는 고정식 결합 방법으로 연결되는 것을 의미한다. 이와 같이, 일부 경우들에서, 열 교환 소자들은 그 안에 및/또는 그것을 통하여 유체를 받도록 구성되거나 및/또는 일부 경우들에서, 유체를 가열하거나 및/또는 냉각하도록 구성된다.
위에 설명된 것과 같이, 본 발명의 방법들로 사용될 수 있는, 체온조절 장치들 및/또는 그것들의 부분들, 예를 들면 열 교환 소자들은 하나 이상의 히터 및/또는 쿨러, 예를 들면 전기 히터 및/또는 쿨러를 포함할 수 있다. 일부 양상들에서, 히터들은 예를 들면 코일 및/또는 저항체(resistor)와 같은, 하나 이상의 전기 소자를 가열하기 위하여 위치되도록 구성되거나, 및/또는 체온조절 장치 또는 그것의 일부분, 예를 들면 컨테이너 및/또는 유입 소자 및/또는 유출 소자를 통하여 흐르는 유체, 예를 들면 가열 유체를 가열하도록 구성된다. 일부 양상들에서, 쿨러들은 예를 들면 전기 냉각 부품 및/또는 체온조절 장치 또는 그것의 일부분을 통하여 흐르는 유체, 예를 들면 냉각 유체를 냉각시키기 위하여 위치되도록 구성된다. 일부 실시 예들에서, 열 교환 소자들 및/또는 히터들, 예를 들면 전기 히터들, 및/또는 쿨러들과 같은, 그것들의 일부분은 유입 소자 및/또는 유출 소자의 일부분, 예를 들면 단부에 작동적으로, 예를 들면 밀봉 가능하게 연결된다. 다양한 실시 예들에서, 히터들 및/또는 쿨러들은 그 안에 하나 이상의 캐비티(cavity)를 갖거나 및/또는 그것을 통하여 유체의 흐름을 받도록 구성된다. 일부 실시 예들에서, 열 교환 소자들 또는 그것들의 부분들, 예를 들면 히터들 및/또는 쿨러들은 여기서 설명되는 전력원 중 어느 하나, 예를 들면 배터리와 같은, 하나 이상의 전력원에 작동적으로 연결된다. 다양한 실시 예들에서, 열 교환 소자들 및/또는 히터들 및/또는 쿨러들과 같은, 그것들의 부분들은 회로, 예를 들면 유체 회로 내에서 체온조절 장치들의 다른 소자들, 예를 들면 컨테이너들 및/또는 유입 소자들 및/또는 유출 소자들 및/또는 펌프들과 연결된다. 열 교환 소자가 액체 흐름 경로를 포함하는 것과 같은, 유체 열 교환 소자인 그러한 실시 예들에서, 방법들은 열 교환을 야기하기에 충분한 방식으로 흐름 경로를 통하여 원하는 온도를 갖는 액체, 예를 들면 물을 표적 평활 피부 표면에 흐르게 하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시 예들에서, 방법들은 자동으로, 예를 들면 컨트롤러의 사용에 의해 및/또는 온/오프 스위치의 작동에 의해 수동으로, 하나 이상의 체온조절 장치 또는 그것들의 일부분, 예를 들면 그것들의 열 교환 소자 및/또는 전기 히터 및/또는 쿨러를 끄거나 및/또는 켜는 단계를 포함한다. 방법들의 특정 양상들은 증가 및/또는 감소 및/또는 유지에 의해, 코일 및/또는 저항체와 같은, 하나 이상의 전기 소자와 같은, 열 교환 소자 또는 그것의 일부분을 통과하는 전류의 양을 제어하는 단계, 예를 들면 수동으로 및/또는 자동으로 제어하는 단계를 포함한다. 부가적으로, 일부 양상들에서, 방법들은 온도를 조정하는 단계, 예를 들면 하나 이상의 체온조절 장치 또는 그것들의 일부분, 예를 들면 열 교환 소자 또는 그것의 일부분, 예를 들면 전기 히터 및/또는 쿨러의 온도를 올리는 단계 및/또는 내리는 단계를 포함한다. 그러한 조정은 자동으로, 예를 들면 컨트롤러를 사용하여, 및/또는 스위치의 작동에 의해 수동으로 만들어질 수 있다. 게다가, 열 교환 소자 또는 그것의 일부분, 예를 들면 전기 히터 및/또는 쿨러를 켜거나 및/또는 끄는 것 및/또는 그러한 장치의 온도의 조정은 심부 온도 측정과 같은 양상을 기초로 하여, 예를 들면 자동으로 및/또는 수동으로 실행될 수 있다.
방법들은 다양한 실시 예들에서, 유체를 가열하는 단계 및/또는 냉각하는 단계를 포함한다. 다른 한편으로는, 방법들은 일부 실시 예들에서, 유체를 가열하는 단계 및/또는 냉각하는 단계를 포함하지 않는다. 일부 양상들에서, 방법들은 히터, 예를 들면 전기 히터의 사용에 의해, 유체, 예를 들면 가열 유체를 가열하는 단계를 포함한다. 일부 양상들에서, 방법들은 쿨러, 예를 들면 전기 쿨러의 사용에 의해, 유체, 예를 들면 냉각 유체를 냉각하는 단계를 포함한다. 일부 양상들에서, 방법들은 예를 들면 유입 소자를 통하여 체온조절 장치의 열 교환 소자의 컨테이너 내로 추진하기 전에 유체를 가열하는 단계 및/.또는 냉각하는 단계를 포함한다. 일부 변경들에서, 대상 방법들은 유체를 5℃ 이하, 10℃ 이하, 또는 25℃ 이하로 가열하는 단계 및/또는 냉각하는 단계를 포함한다. 특정 실시 예들에서, 유체들이 가열되거나 및/또는 냉각되는 온도는 특히 포유동물의 순환계와 같은, 포유동물의 표적 위치로부터의 열 에너지 도입 및/또는 추출을 제공하는 것이 되도록 선택된다.
본 발명의 방법들로 사용될 수 있는 체온조절 장치들은 또한 하나 이상의 펌프, 예를 들면 전기 펌프들일 수 있는, 유체 펌프들을 포함한다. 다양한 실시 예들에서, 펌프들은 회로, 예를 들면 유체 회로 및/또는 전기 회로 내에서 체온조절 장치들의 다른 소자들, 예를 들면 열 교환 소자들, 및/또는 컨테이너들, 및/또는 유입 소자들, 및/또는 유츌 소자들, 및/또는 히터들 및/또는 쿨러들과 연결된다. 일부 양상들에서, 체온조절 장치들의 펌프들은 장치들의 회로, 예를 들면 유체 회로를 통하여 예를 들면 단일 방향으로 유체, 예를 들면 가열 또는 냉각 유체를 펌핑, 예를 들면 추진하도록 구성된다. 일부 실시 예들에서, 펌프들은 펌프를 켜거나 및/또는 끄도록, 예를 들면 전기적으로 펌프를 켜거나 및/또는 끄도록 구성되는 자동 또는 수동으로 작동 가능한 스위치와 같은, 온/오프 스위치를 포함한다.
방법들은 일부 변경들에서, 체온조절 장치 또는 하나 이상의 그것의 일부분, 예를 들면 열 교환 소자, 및/또는 컨테이너, 및/또는 유입 소자, 및/또는 유출 소자, 및/또는 히터, 및/또는 쿨러를 통하여 유체, 예를 들면 가열 또는 냉각 유체를 추진하는 단계, 예를 들면 펌핑하는 단계를 포함한다. 게다가, 방법들의 일부 버전들은 체온조절 장치 또는 하나 이상의 그것의 일부분, 예를 들면 열 교환 소자, 및/또는 컨테이너, 및/또는 유입 소자, 및/또는 유출 소자, 및/또는 히터, 및/또는 쿨러를 통하여 유체의 추진을 개시하는 단계, 및/또는 중단하는 단계, 및/또는 유지하는 단계를 포함한다. 일부 경우들에서, 체온조절 장치 또는 하나 이상의 그것의 일부분을 통하여 유체의 추진을 개시하는 단계, 및/또는 중단하는 단계, 및/또는 유지하는 단계는 펌프 및/또는 하나 이상의 밸브, 예를 들면 체온조절 장치의 회로, 예를 들면 유체 회로 내에 위치되는 유체 밸브들 켜거나 및/또는 끄는 단계를 포함한다.
방법들의 다양한 양상들에서, 사용되는 체온조절 장치들은 여기서 설명되는 부착 소자들 중 어느 하나와 같은, 하나 이상의 부착 소자, 예를 들면 컨테이너를 포유동물의 열 교환 표면에 고정시키도록 구성되는 부착 소자를 포함한다. 이와 같이, 방법들의 일부 버전들에서, 사용되는 장치의 부착 소자는 하나 이상, 예를 들면 두 개, 세 개, 4개, 5개, 6개 등 또는 10개 이하의 패스너(fastner), 예를 들면 훅(hook) 또는 루프 패스너(loop fastener)와 같은, 제 1 및 제 2 결합 가능한, 예를 들면 제거 가능하게 및/또는 가역적으로 부착 가능한, 부분들을 포함한다. 바꾸어 말하면, 일부 실시 예들에서, 방법들은 제 1 패스너, 예를 들면 훅 및 루프 패스너를 제 2 패스너 및/또는 부착 소자의 시트(sheet)에 부착하는 단계를 포함한다. 대상 방법들은 일부 경우들에서, 포유동물의 사지, 예를 들면 팔 및/또는 다리의 일부분, 예를 들면 손 및/또는 발을 부착 소자 또는 그것의 일부분, 예를 들면 시트로 감싸는 단계(enveloping), 예를 들면 둘러싸는 단계(wrapping)를 포함한다. 이와 같이, 방법들은 부착 소자 또는 그것의 일부분, 예를 들면 시트의 두 개의 부분 사이에 포유동물의 적어도 일부분을 포함할 수 있다.
대상 방법들에 따라 사용되는 체온조절 장치 또는 그것의 컨테이너는 포유동물의 사지의 일부분, 예를 들면 팔, 및/또는 손목 및/또는 손 및/또는 손바닥, 및/또는 발 및/또는 발목 및/또는 발 및/또는 발바닥과 같은, 포유동물의 일부분에 열을 접촉하거나 및/또는 전달하기 위하여, 예를 들면 접촉만을 위하여 하나 이상의 표면, 예를 들면 바디 인터페이스(body interface)를 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 그러한 장치 또는 그것의 컨테이너는 예를 들면, 포유동물의 그러한 특정 부분 이상 대신에, 단지 포유동물의 사지의 일부분, 예를 들면 열 교환 표면과의 물리적 접촉을 유지하기 위하여, 크기화되거나 및/또는 형태화되도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 대상 방법들은 다양한 실시 예들에서, 체온조절 장치를 단지 포유동물의 사지의 일부분, 예를 들면 손 및/또는 발 및/또는 하나 이상의, 예를 들면 두 개, 세 개, 4개 등의 열 교환 표면과 접촉시키는 단계를 포함한다. 따라서, 방법들의 다양한 양상들은 포유동물의 사지의 일부분만을, 예를 들면 손 및/또는 발 및/또는 손바닥 및/또는 발바닥만을 발생시키기 위하여 체온조절 장치 및 포유동물의 사지의 일부분 사이의 접촉을 제한하는 단계를 포함한다. 이와 같이, 대상 방법들은 일부 실시 예들에서, 포유동물의 신체 또는 일부분, 예를 들면 그것의 상당한 부분, 예를 들면 흉부를 체온조절 장치 또는 그것의 일부분과 접촉하지 않는 단계 및/또는 덮지 않는 단계 및/또는 둘러싸지 않는 단계, 예를 들면 감싸지 않는 단계를 포함한다. 일부 경우들에서, 표적 평활 표면 및 사지의 중간 부분, 예를 들면 손 또는 발만이 장치와 접촉되며, 사지의 나머지, 예를 들면 팔, 다리는 장치와 접촉되지 않는다. 방법들의 다양한 양상들에서, 사용되는 체온조절 장치들은 하나 이상, 예를 들면 두 개, 세 개, 4개 들의 온도 모니터, 예를 들면 온도계 및/또는 전자 온도 모니터를 포함한다. 그러한 온도 모니터는 포유동물의 온도, 예를 들면 포유동물의 심부 온도를 측정하도록 구성될 수 있다. 온도 모니터들은 또한 온도를 측정하도록 구성될 수 있다. 체온조절 장치, 또는 그것의 일부분, 예를 들면 열 교환 소자, 및/또는 컨테이너 및/또는 히터 및/또는 쿨러 내의 유체의 온도를 측정하도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 대상 방법들은 포유동물의 심부 온도를 모니터링하는 단계, 예를 들면 수술중 모니터링하는 단계를 포함할 수 있다. 대상 방법들은 또한 체온조절 장치 또는 그것의 일부분, 예를 들면 열 교환 소자, 및/또는 컨테이너 내의 유체의 온도를 모니터링하는 단계, 예를 들면 수술중 모니터링하는 단계를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 방법들은 체온조절 장치 또는 그것의 일부분, 예를 들면 열 교환 소자, 및/또는 컨테이너 또는 그것의 일부분, 예를 들면 컨테이너의 외부 표면, 및/또는 체온조절 장치를 통하여 흐르는 유체의 온도를 모니터링하는 단계 및/또는 조정하는 단계, 예를 들면 올리거나 및/또는 내리는 단계를 포함한다. 방법들의 일부 실시 예들은 포유동물의 심부 온도, 예를 들면 온도 모니터로 기록되는 심부 온도를 기초로 하여, 체온조절 장치 또는 그것의 일부분, 예를 들면 열 교환 소자 및/또는 컨테이너의 온도를 조정하는 단계, 예를 들면 수동으로 및/또는 자동으로 조정하는 단계를 포함한다. 예를 들면, 방법들은 만일 포유동물의 심부 온도, 예를 들면 온도 모니터로 기록되는 심부 온도가 너무 낮으면 체온조절 장치 또는 그것의 일부분의 온도를 가열하는 단계 및/또는 이에 의해 포유동물의 심부 온도를 올리는 단계를 포함할 수 있다. 게다가, 방법들은 만일 포유동물의 심부 온도, 예를 들면 온도 모니터로 기록되는 심부 온도가 너무 높으면 체온조절 장치 또는 그것의 일부분의 온도를 냉각하는 단계 및/또는 이에 의해 포유동물의 심부 온도를 내리는 단계를 포함할 수 있다. 게다가, 방법들은 만일 포유동물의 심부 온도, 예를 들면 온도 모니터로 기록되는 심부 온도가 원하는 범위 내에 존재하면 체온조절 장치 또는 그것의 일부분의 온도를 유지하는 단계 및/또는 이에 의해 온도 범위, 예를 들면 원하는 온도의 3℃, 5℃, 또는 10℃ 내의 범위 내에서 포유동물의 심부 온도를 유지하는 단계를 포함할 수 있다.
게다가, 대상 방법들과 함께 사용되는 다양한 체온조절 장치들은 포유동물의 심부 온도를 기초로 하여, 체온조절 장치 또는 그것의 일부분, 예를 들면 열 교환 소자, 및/또는 컨테이너의 온도를 조정하도록, 예를 들면 자동으로 조정하도록 구성되는, 하나 이상의 제어 유닛, 예를 들면 여기서 설명되는 어떠한 제어 유닛의 특성들 또는 특징들을 갖는 제어 유닛을 포함할 수 있다.
방법들의 다양한 실시 예들은 포유동물의 심부 온도, 예를 들면 온도 모니터로 기록되는 심부 온도를 기초로 하여, 장치, 예를 들면 전기 장치, 또는 그것의 일부분, 예를 들면 열 교환 소자, 및/또는 체온조절 장치 또는 그것의 일부분, 예를 들면 컨테이너, 및/또는 유체, 예를 들면 컨테이너를 통하여 흐르는 유체의 온도를 조정하는 단계, 예를 들면 수동으로 및/또는 자동으로 조정하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들면, 방법들은 만일 포유동물의 심부 온도, 예를 들면 온도 모니터로 기록되는 심부 온도가 너무 낮으면 열 교환 소자 및/또는 유체의 온도를 증가시키는 단계 및/또는 이에 의해 포유동물의 심부 온도를 올리는 단계를 포함할 수 있다. 게다가, 방법들은 만일 포유동물의 심부 온도, 예를 들면 온도 모니터로 기록되는 심부 온도가 너무 높으면 열 교환 소자 및/또는 유체의 온도를 냉각하는 단계 및/또는 이에 의해 포유동물의 심부 온도를 내리는 단계를 포함할 수 있다. 게다가, 방법들은 만일 포유동물의 심부 온도, 예를 들면 온도 모니터로 기록되는 심부 온도가 원하는 범위 내에 존재하면 열 교환 소자 및/또는 유체의 온도를 유지하는 단계 및/또는 이에 의해 온도 범위, 예를 들면 원하는 온도의 3℃, 5℃, 또는 10℃ 내의 범위 내에서 포유동물의 심부 온도를 유지하는 단계를 포함할 수 있다.
방법들의 다양한 실시 예들에서, 포유동물의 일부분, 예를 들면 열이 전달되는 포유동물의 일부분, 예를 들면 사지 및/또는 손 및/또는 발 및/또는 손바닥 및/또는 발바닥은 부압 하에서 존재하지 않는다. 여기서 사용되는 것과 같이, 용어 "부압"은 장치 또는 시스템이 사용되거나 또는 방법들이 실행되는 특정 조건들 하에서 주변 압력, 예를 들면 해수면에서 760㎜Hg보다 낮은 압력을 언급한다. 방법들의 일부 실시 예들에서, 부압 소자 및/또는 그러한 소자를 갖는 장치 또는 시스템은 사용되지 않는다. 여기서 사용되는 것과 같이, 용어 "부압 소자"는 부압, 예를 들면 부압 소자의 일부분에 의해 둘러싸인 영역과 같은, 장치의 특정 밀폐된 영역 내의 유도하거나 및/또는 유지하도록 구성되는 장치 및/또는 시스템 소자를 언급한다. 그러한 부압 소자는 시간 기간 동안 부압을 작용하도록 구성될 수 있다. 따라서, 일부 실시 예들에서, 대상 장치들, 시스템들 및 방법들은 예를 들면 표면을 통하여 열이 전달될 때 포유동물의 열 교환 표면 주위에 또는 근처에 진공, 예를 들면 부압의 상태를 생성하는 단계를 포함하지 않는다.
일부 경우들에서, 포유동물은 절충식(compromised) 체온조절 시스템을 갖는다. 여기서 사용되는 것과 같이, 용어 "절충식 체온조절 시스템"은 국부적 혈관확장 및/또는 혈관수축, 예를 들면 포유동물의 그러한 부분보다 낮은 온도, 예를 들면 실질적으로 낮은 온도를 갖는 매체로의 포유동물의 일부분의 노출 상에서 발생하는 혈관수축과 같은, 포유동물의 열 교환 표면에서의 혈관수축을 방지하거나 또는 실질적으로 방지하기 위하여, 그것의 초기, 예를 들면 정상적으로 기능을 하는 자연 상태로부터 변형된, 예를 들면 시간적으로 및/또는 가역적으로 변형된, 포유동물의 체온조절 시스템을 언급한다. 그러한 포유동물들은 또한 절충식 혈관수축을 갖는 포유동물들로서 언급될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 방법들은 포유동물 내의, 예를 들면 적어도 표적 평활 피부 표면 내의 혈관수축을 절충하는 단계를 포함한다. 혈관수축은 어떤 편리한 접근법을 사용하여 절충될 수 있다. 예를 들면, 포유동물의 체온조절 시스템/혈관수축은 포유동물 또는 그것의 일부분, 예를 들면 표적 평활 표면을 갖는 일부분 내의 마취의 생산에 의해 절충될 수 있다. 마취는 어떤 편리한 프로토콜을 사용하여, 예를 들면 마취제, 예를 들면 일반 및/또는 국소 마취제의 포유동물로의 투여에 의해 생산될 수 있다. 따라서, 대상 방법들의 다양한 실시 예들에서, 대상 포유동물은 마취 하의 포유동물이다. 그것의 체온조절 시스템을 절충하도록 포유동물에 투여될 수 있는 일반 마취제의 실시 예들은 프로토폴(protofol), 티오펜탈 나트륨(sodium thiopental), 에토미데이트(etomidate), 케타민(ketamine), 세보플루ㄹ란(sevoflurane)을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
방법들의 다양한 실시 예들에서, 대상 포유동물은 마취 하의 포유동물이고 방법들은 포유동물 내에 마취를 개시하는 단계 및/또는 유지하는 단계, 및/또는 종료하는 단계를 포함한다. 따라서, 방법들의 다양한 양상들은 포유동물로의 마취제, 예를 들면 일반 및/또는 국소 마취제의 투여 및/또는 포유동물의 체온조절 시스템의 절충을 개시하는 단계 및/또는 유지하는 단계, 및/또는 종료하는 단계를 포함한다.
일부 실시 예들에서, 방법들은 예를 들면 포유동물의 심부 온도를 원하는 범위 내에 유지함으로써, 외과 수술에 의한 건강 위험을 감소시키는 단계를 포함한다. 방법들의 특정 실시 예들은 포유동물, 예를 들면 외과 수술을 수행하는 포유동물이 그러한 치료 없이 가질 수 있는 것보다 외과 수술로부터 감소된 치유 시간 및/또는 빠른 회복을 갖도록 야기하기 위하여 대상 장치들 및/또는 시스템들의 적용에 의해 포유동물을 치료하는 단계를 포함한다.
다양한 실시 예들에서, 방법들은 포유동물의 심부 온도를 증가시키는 단계 및/또는 감소시키는 단계 및/또는 유지하는 단계, 예를 들면 수술중 증가시키는 단계 및/또는 감소시키는 단계 및/또는 유지하는 단계를 포함한다. 대상 방법들의 실해엥 있어서, 열은 포유동물의 심부 온도의 원하는 상승 및/또는 감소 및/또는 유지를 야기하도록 외과 수술 동안에 적어도 한 번, 포유동물의 일부분, 예를 들면 포유동물의 심부로부터 도입되거나 및/또는 추출된다. 도입되거나 또는 추출되는 심부 열 에너지의 크기는 다양할 수 있으며, 원하는 결과, 예를 들면 안전한 외과 수술, 감소된 치유 시간, 적은 출혈 등을 제공하기에 충분하다. 특정 실시 예들에서, 열 도입 및/또는 추출의 크기는 0.5 Kcal/분 이하, 1.0 Kcal/분 이하, 또는 1.5 Kcal/분 이하이며, 크기는 50 Kcal/분 이상일 수 있으나, 때때로 20 Kcal/분 이하와 같은, 30 Kcal/분 이하이다. 열이 도입되거나 및/또는 추출되는 시간 주기는 예를 들면, 2분부터 20분까지 또는 2분부터 5분까지와 같은, 1분부터 24분까지의 범위일 수 있다.
아래에 설명되는 것과 같이, 특정 실시 예들에서, 포유동물의 심부 온도는 상승되거나 및/또는 감소되거나 및/또는 유지된다. 심부 온도 상승 및/또는 감소의 크기는 원하는 결과, 예를 들면 안전한 외과 수술을 제공하기에 충분하고, 일부 양상들에서, 0.5℃ 이하, 또는 1.0℃ 이상, 또는 1.5℃ 이상이거나 혹은 4℃ 이상, 또는 4.0℃ 이하, 또는 2.0℃ 이하일 수 있다. 심부 온도가 상승되거나 및/또는 감소되거나 및/또는 유지되는 기간은 1분부터 외과 수술의 기간 동안 지속되는 범위일 수 있다. 예를 들면, 심부 온도가 상승되거나 및/또는 감소되거나 및/또는 유지되는 기간은 일부 경우들에서 15부터 600분까지와 같은, 2분부터 720분까지, 예를 들면 60부터 300분까지 범위로, 다양할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 대상 방법들은 심부 온도의 상승 또는 강하를 방지하거나 또는 최소화할 것이며, 어떠한 강하는 1℃를 포함하여, 1,5℃ 이하와 같은, 2℃ 이하, 예를 들면 5℃ 이하와 같은, 75℃ 이하일 수 있다.
일부 경우들에서, 방법들은 수술중 방법들이다. 게다가, 용어 "수술중"은 외과 수술, 예를 들면 수술실 내에서의 외과 수술 동안에 발생하는 것을 언급한다. 이와 같이, 대상 방법들은 열을 전달하는 단계, 예를 들면 외과 수술 동안에, 포유동물의 일부분, 예를 들면 열 교환 표면으로 및/또는 일부분으로부터 열을 전달하는 단계를 포함한다. 그러한 외과 수술은 실제 수술 자체뿐만 아니라, 외과 수술의 준비 동안에 그리고 외과수술의 결과 이후의 기간을 포함할 수 있다. 게다가, 대상 방법들은 다양한 양상들에서, 포유동물에 대한 하나 이상의 외과 수술을 실행하는 단계를 포함한다.
특정 실시 예들에서, 심부 열이 수술중 전달되는데, 예를 들면 한 번 이상, 예를 들면 여러 번 포유동물의 일부분의 열 교환 표면을 통하여 전달된다. 열이 여러 번 전달될 때, 열이 도입되거나 및/또는 추출되는 상이한 시간의 수는 예를 들면, 5부터 50까지와 같은, 2부터 100까지와 같은, 2 내지 500의 범위일 수 있다. 특정 실시 예들에서, 열은 한 번 전달된다.
특정 실시 예들에서, 대상 방법들에 사용되는 장치들은 체온조절 장치 및/또는 그것의 일부분, 예를 들면 컨테이너의 온도를 적어도 부분적으로 제어하거나, 및/또는 열을 포유동물의 일부분에 전달하기 위하여 및/또는 포유동물의 심부로부터 열을 도입하거나 및/또는 추출하기 위하여 포유동물의 열 교환 표면이 체온조절 장치와 접촉되거나 및/또는 안정적으로 연관될 때, 피드백 소자(feedback element)를 더 포함한다. 피드백 소자는 어떤 편리한 소자일 수 있으며, 적절한 소자는 온도 모니터, 체온조절 장치와 접촉하지 않고 예를 들면 열 교환 표면 위에 위치되는, 예를 들면 열 센서이다. 그러한 실시 예들에서, 방법은 일부 양상들에서, 피드백 데이터를 처리하고 이에 대한 응답으로 온도 제어 및/또는 체온조절 장치 또는 그것의 일부분과의 접촉 및/또는 안정적인 연관성을 달성하기 위한 데이터 처리 단계, 예를 들면 열 교환 표면의 낮은 온도 매체와의 접촉을 제어하는 소자를 계산하는 단계를 더 포함한다. 따라서, 위에 설명된 것과 같이, 대상 방법들은 다양한 포유동물들로의 사용에 적합하다.
주어진 방법은 포유동물의 단지 하나의 평활 표면을 통하여 또는 두 개 이상의 독특한 평활 표면, 예를 들면 4개 이상을 포함하는, 세 개 이상의 포유동물의 독특한 평활 표면을 통하여 열을 전달하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들면, 주어진 방법은 열 교환 장치를 포유동물이 각각의 손바닥 및/또는 포유동물의 각각의 발바닥에 안정적으로 연관시키는 단계를 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 열 교환 장치는 포유동물이 그것과 관련된 4개의 독특한 열 교환 장치를 갖도록, 포유동물의 각각의 손바닥 및 각각의 발바닥과 연관된다.
여기서 설명되는 방법들은 상이한 다양한 포유동물들과 함께 사용한다. 용어 "포유동물" 및 "포유동물들"은 여기서 식욱 목(예를 들면, 개 및 고양이류), 설치 목(예를 들면, 마우스, 기니아 피그, 쥐류) 및 영장 목(예를 들면, 인간 침팬치, 및 원숭이류)을 포함하는, 포유류 강 내에 존재하는 생물체를 설명하도록 광범위하게 사용된다. 포유동물들은 인간 대상들 또는 환자들과 같은, 대상들 또는 환자들일 수 있다. 용어 "인간" 또는 "인간들"은 두 성별 모두 및 모든 발생 단계(즉, 태아, 신생아, 유아, 어린이, 청소년, 성인)의 인간 대상들 또는 환자들을 포함할 수 있으며, 특정 실시 예들에서 인간 대상은 어린이, 청소년 또는 성인이다. 여기서 설명되는 시스템들, 장치들 및 방법들이 인간 대상에 적용될 수 있으며, 대상 시스템들, 장치들 및 방법들은 또한 다른 대상들(즉, 비-인간 대상들)에도 적용될 수 있다는 사실에 유의하여야 한다.
장치들
본 발명의 양상들은 예를 들면 여기서 설명되는 것과 같이, 경피성 열 전달의 방법들에서 사용하도록 구성되는 체온조절 장치들을 포함한다. 여기서 사용되는 것과 같이, 용어 "열 교환 장치", "체온조절 장치" 및 "체온조절 장치들"은 포유동물의 평활 표면을 가로질러 열을 전달하기 위하여 사용되도록 구성되는 하나 또는 복수의 장치를 언급한다. 장치들은 포유동물의 심부와 같은, 내부 영역 내로 또는 외부로 열을 전달하도록 구성될 수 있다. 여기서 사용되는 것과 같이, "심부(body core 및 core body)"는 포유동물의 표면 반대편과 같이, 포유동물의 내부 영역을 의미한다.
관심 있는 체온조절 장치들은 하나 이상의 열 교환 소자 및 하나 이상의 부착 소자를 포함하며, 이러한 소자들은 아래에 더 상세히 설명된다. 일부 버전들에서, 체온조절 장치들은 하나 이상, 예를 들면 두 개, 세 개, 4개 등의 열 교환 소자를 포함한다. 아래에 더 상세히 설명되는 것과 같이, 다양한 경우들에서, 열 교환 소자들은 열 교환, 예를 들면 포유동물의 일부분의 평활 표면을 통하여 열을 전달하도록 구성된다. 위에 설명된 것과 같이, 용어 "열 교환 표면"은 열이 전달될 수 있는, 예를 들면 쉽게 전달될 수 있는 포유동물의 표면을 언급한다. 대상 시스템들, 장치들 및 방법들에 관심 있는 열 교환 표면들은 포유동물의 다양한 영역들에서 발견되는 표면들, 예를 들면 손과 발 및/또는 머리를 포함한다. 예를 들면, 그러한 부분들은 하나 이상의 팔, 다리, 손바닥, 발바닥 등, 또는 그것들의 어떠한 조합을 포함할 수 있다. 이와 같이, 열 교환 표면들은 포유동물의 손바닥들 및/또는 발바닥들일 수 있다.
대상 장치들의 열 교환 소자들은 가열 및/또는 냉각 소자들일 수 있다. 가열 소자들, 예를 들면 하나 이상의 히터를 포함하는 소자들은 포유동물의 일부분, 예를 들면 심부에 열을 도입하도록 구성되는 소자들이며 반면에 냉각 소자들, 예를 들면 하나 이상의 쿨러를 포함하는 소자들은 포유동물의 일부분으로부터 열을 제거하도록 구성되는 소자들이다. 이와 같이, 가열 소자는 가열 소자의 포유동물의 열 교환 표면과의 접촉(예를 들면 물리적 접촉 및/또는 열 노출) 상에서 가열 소자로부터 포유동물 내로 에너지 전달을 야기하도록 구성된다. 대상 냉각 소자들의 실시 예들은 열 교환 표면과 같은, 포유동물의 일부분을 접촉하고 예를 들면 포유동물의 심부 온도를 낮추기 위하여, 포유동물로부터 열을 제거하도록 작동하도록 구성된다. 이와 같이, 냉각 소자는 냉각 소자의 포유동물의 열 교환 표면과의 접촉 상에서 포유동물로부터 냉각 소자로 에너지 전달을 야기하도록 구성된다.
위에 설명된 것과 같이, 다양한 실시 예들에서, 열 교환 소자들은 하나 이상의 히터 및/또는 쿨러, 예를 들면 하나 이상의 전기 부품, 예를 들면 전극 및/또는 저항기 및/또는 코일을 갖는 히터 및/또는 쿨러와 같은, 전기 히터 및/또는 쿨러를 포함한다. 열 교환 소자들은 다양한 실시 예들에서, 그 안에 및/또는 그것을 통하여 유체를 받도록 구성되지 않거나 및/또는, 일부 실시 예들에서 유체를 가열하거나 및/또는 냉각하도록 구성되지 않는다.
일부 실시 예들에서, 열 교환 소자들은 하나 이상, 예를 들면 하나, 또는 두 개, 세 개, 4개, 또는 그 이상의 유체와 같은, 복수의 유체, 예를 들면 액체 흐름 경로를 포함하며, 이러한 흐름 경로들은 적절한 크기의 액체 컨테이너, 예를 들면 가요성 컨테이너, 예를 들면 중합체성 컨테이너에 의해 제공되는 것과 같은, 높은 표면 영역 열 전달 도메인, 및/또는 컨테이너에 작동적으로 연결될 수 있는 하나 이상의 유입 소자, 및/또는 컨테이너에 작동적으로 연결될 수 있는 하나 이상의 유출 소자을 포함할 수 있다. 이와 같이, 일부 양상들에서, 열 교환 소자들은 그 안에 및/또는 그것을 통하여 유체를 받도록 구성되거나 및/또는 일부 실시 예들에서, 유체를 가열하거나 및/또는 냉각하도록 구성된다.
다양한 실시 예들에서, 대상 체온조절 장치들은 포유동물의 일부분, 예를 들면 사지 및/또는 손 및/또는 발 및/또는 손바닥 및/또는 발바닥에 열을 전달하기 위한 것이며, 포유동물의 일부분은 부압 하에 존재하지 않으며, 예를 들면 열이 전달될 때, 부압 상태들 하에서 유지되지 않는다. 위애 설명된 것과 같이, 용어 "부압"은 장치 또는 시스템이 사용되거나 혹은 방법이 실행되는 특정 조건들 하에서 주변 압력보다 낮은 압력, 예를 들면 해수면에서 760㎜Hg을 언급한다. 이와 같이, 일부 버전들에서, 열이 전달되는 포유동물의 일부분은 대기 및/또는 주변 압력 하에 존재한다. 일부 버전들에서, 대상 장치들 및/또는 시스템들은 부압 조건들 하에서, 하나 이상의 소자, 예를 들면 포유동물의 일부분, 예를 들면 손바닥 및/또는 발바닥과 같은, 열이 전달되는 포유동물의 일부분을 유지하도록 구성되는, 컨테이너를 포함하지 않는다.
다양한 실시 예들에서, 체온조절 장치들은 예를 들면 수술실 사용을 위하여, 크기화되거나 및/또는 형태화되도록 구성된다. 이와 같이, 특정 변경들에서, 장치들은 멸균 영역 내부 또는 외부에서 사용될 수 있으나, 특정 경우들에서 장치들은 주어진 외과 수술이 실행되는 실내에서 사용된다. 이와 같이, 일부 양상들에서, 장치들은 수술중 사용을 위하여 구성된다, 여기서 사용되는 것과 같이, 용어 "수술중에서" 및/또는 "수술중"은 외과 수술 동안에 발생하는 것을 언급한다. 따라서, 여기서 사용되는 것과 같은, "수술중 사용"은 외과 수술, 예를 들면 수술실 내의 외과 수술 동안의 사용을 의미한다. 이와 같이, 장치는 열을 전달하도록, 예를 들면 포유동물에 대한 외과 수술 동안에 포유동물의 열 교환 표면에 및/또는 표면으로부터 열을 전달하도록 구성된다. "외과 수술"은 신체, 예를 들면 포유동물의 신체 내로의 적어도 하나의 개방이 존재하도록, 개방 외과 수술을 포함하는 수술, 또는 내시경 수술과 같은, 최소 절개 외과 수술을 의미한다. 외과 수술은 실제 수술 자체뿐만 아니라, 외과 수술의 준비 동안의 기간 및 외과 수술 후의 결과를 포함할 수 있다.
다양한 경우들에서, 대상 체온조절 장치들은 열전 장치들, 예를 들면 하나 이상의 전기 부품을 갖고 전력원에 의해 전력이 공급되는 장치들이다. 그러한 전기 장치들 또는 그것들의 부품들, 예를 들면 열 교환 소자들은 예를 들면, 전기 히터들 및/또는 전기 쿨러들을 포함할 수 있다. 전기 히터들 및/또는 쿨러들은 차례로 완전히 또는 부분적으로 컨테이너 및/또는 여기서 설명되는 또 다른 부분과 같은, 장치의 적어도 일부분 내로 통합될 수, 예를 들면 포함될 수 있다. 부가적으로, 전기 히터들은 하나 이상의 전기 가열 부품, 예를 들면 금속 코일과 같은, 전기 가열 코일을 포함할 수 있다. 게다가, 전기 쿨러들은 하나 이상의 전기 냉각 부품, 예를 들면 펠티에 소자를 포함할 수 있다. 전기 히터들 및/또는 쿨러들은 장치의 또 다른 부분, 예를 들면 컨테이너에 홀더(holder), 예를 들면 홀딩 패드(holding pad)에 의해 고정될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 열 교환 소자들, 또는 전기 히터들 및/또는 쿨러들과 같은, 그것들의 일부분은 전력원에 작동적으로 연결(예를 들면 전기적으로 결합)된다. 전력원은 일부 양상들에서, 배터리, 예를 들면 휴대용 및/또는 자납식(self-contained) 배터리, 콘센트, 또는 전력원의 또 다른 소스일 수 있다. 일부 양상들에서, 열 교환 소자들, 또는 전기 히터들 및/또는 쿨러들과 같은, 그것들의 일부분은 하나 이상의 전기 코드, 예를 들면 장치를 콘센트와 같은, 전력원에 작동적으로 연결하도록 구성되는 코드들을 포함할 수 있다. 열 교환 소자들, 또는 전기 히터들 및/또는 쿨러들과 같은, 그것들의 일부분은 다양한 버전들에서, 또한 예를 들면 전기 히터 및/또는 쿨러를 켜거나 및/또는 끄도록 구성되는 온/오프 스위치를 포함한다. 그러한 스위치는 수동 및/또는 자동일 수 있다. 열 교환 소자들, 또는 그것들의 일부분, 예를 들면 전기 히터들 및/또는 쿨러들은 또한 소자의 온도를 제어하기 위하여, 스위치, 예를 들면 수동 및/또는 자동 스위치를 포함할 수 있다. 일부 양상들에서, 열 교환 소자들, 또는 전기 히터들 및/또는 쿨러들과 같은, 그것들의 일부분은 히터 및/또는 쿨러들의 온도를 조정, 예를 들면 자동으로 조정, 예를 들면 심부 온도 측정을 기초로 하여 조정하도록 구성될 수 있는, 여기서 설명되는 컨트롤러 중 어느 하나와 같은, 컨트롤러에 작동적으로 연결된다.
다양한 실시 예들에서, 열 교환 소자들, 또는 전기 히터들 및/또는 쿨러들과 같은 그것들의 일부분이 유지될 수 있는, 예를 들면 수술 동안에 일정 기간 유지될 수 있는 온도는 예를 들면 30℃부터 40℃까지를 포함하는, 15℃부터 45℃까지와 같은, 1℃부터 50℃까지의 범위일 수 있다. 게다가, 전기 히터들은 포유동물의 심부 온도, 예를 들면 37℃보다 높은 온도로, 예를 들면 5℃ 이상, 또는 10℃ 이상, 또는 20℃ 이상 가열될 수 있으며, 이에 의해 예를 들면 그것의 열 교환 표면을 통하여, 포유동물의 신체 내로 열의 도입을 제공할 수 있다. 게다가, 전기 쿨러들은 포유동물의 심부 온도, 예를 들면 37℃보다 낮은 온도로, 예를 들면 5℃ 이상, 또는 10℃ 이상, 또는 20℃ 이상 낮게 냉각될 수 있으며, 이에 의해 예를 들면 그것의 열 교환 표면을 통하여, 포유동물의 신체 외부로 열의 추출을 제공할 수 있다. 부가적으로, 열 교환 소자들, 또는 전기 히터들 및/또는 쿨러들과 같은 그것들의 일부분은 여기서 설명되는 다른 장치들, 예를 들면 비-전기 장치들의 하나 이상의 특징, 혹은 그러한 특징들의 조합을 포함할 수 있거나 및/또는 여기서 설명되는 방법들의 어떠한 조합에 따라 사용될 수 있다.
위에 설명된 것과 같이, 특정 실시 예들에서, 대상 체온조절 장치를, 또는 열 교환 소자들과 같은, 그것들의 일부분들은 하나 이상, 예를 들면 하나, 혹은 두 개, 세 개, 4개 이상과 같은, 복수의 컨테이너를 포함한다. 체온조절 장치, 열 교환 소자, 또는 그것의 컨테이너는 예를 들면 포유동물의 사지의 일부분, 예를 들면 팔, 및/또는 손목 및/또는 손 및/또는 그것의 손바닥, 및/또는 다리, 및/또는 발목 및/또는 발 및/또는 그것의 발바닥과 같은, 포유동물의 일부분을 접촉하거나 및/또는 열을 전달하기 위한, 예를 들면 접촉만을 위한, 하나 이상의 표면, 예를 들면 바디 인터페이스들을 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 그러한 장치, 소자, 또는 그것의 컨테이너는 예를 들면 포유동물의 그러한 특정 부분 대신에 단지 포유동물의 사지의 일부분, 예를 들면 열 교환 표면과의 물리적 접촉을 유지하도록, 크기화되거나 및/또는 형태화되도록 구성될 수 있다. 게다가, 체온조절 장치, 열 교환 소자, 또는 그것의 컨테이너는 여기서 설명되는 열 교환 표면들 중 어느 하나와 같은, 포유동물의 열 교환 표면, 예를 들면 손바닥 및/또는 발바닥과 접촉하도록, 예를 들면 단지 접촉만 하도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 대상 체온조절 장치들, 열 교환 소자들, 또는 그것들의 컨테이너들은 일부 실시 예들에서, 포유동물의 신체 또는 일부분, 예를 들면 그것의 실질적인 부분, 예를 들면 흉부를 접촉하거나 및/또는 둘러싸거나 및/또는 감싸지 않는다.
게다가, 체온조절 장치들, 열 교환 소자들, 또는 그것들의 컨테이너들은 여기서 설명되는 목적들을 이하여 작동하는데 어떠한 편리한 크기 또는 형태를 가질 수 있다. 이와 같이, 장치의 컨테이너는 실질적으로 평면의 시트, 예를 들면 포유동물의 일부분에 둘러싸이도록 구성되는 시트와 같은, 그것들 사이의 적어도 하나의 캐비티를 갖는 복수의 층을 갖는 중공 시트로서 형성될 수 있다. 장치의 컨테이너는 또한 그 안에 포유동물의 일부분을 받기 위한 개구(opening)를 갖는 파우치(pouch)로서 형태화될 수 있다. 특정 양상들에서, 컨테이너들은 실질적으로 글러브(glove), 미튼(mitten), 또는 양말 같이 형태화된다. 일부 양상들에서, 컨테이너들은 내부 캐비티를 감싸는 연속적인 외부 벽을 갖는다. 컨테이너의 다양한 실시 예들은 원, 타원, 직사각형(예를 들면 둥근 모서리들을 갖는 직사각형), 정사각형, 삼각형, 또는 그것들의 조합인 형태를 정의하는 외부 주변부(outer periphery)를 갖는다. 컨테이너들의 특정 변경들은 단일 연속 모서리를 정의하는 외부 주변부를 갖는다. 일부 실시 예들에서, 컨테이너들은 연속적인 내부 표면, 예를 들면 어떠한 독특한 모서리들을 갖니 않거나, 및/또는 단일 내부 모서리, 예를 들면 컨테이너의 내부 표면의 주변부를 정의하는 곡면 모서리를 포함한다.
장치의 컨테이너의 체적은 일부 경우들에서 10㎝3부터 20㎝3까지를 포함하는, 10㎝3부터 30㎝3까지와 같은, 10㎝3부터 40㎝3까지 범위로 다양할 수 있다. 그러한 체적은 인간 손 크기의 95% 및/또는 인간 발 크기들의 95%에 적합하도록, 예를 들면 접촉하도록 크기화되는 컨테이너를 야기할 수 있다. 대안으로서, 컨테이너는 어린이와 같은 더 특정한 그룹들을 위하여 크기화될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 컨테이너들은 길이, 폭 및 높이를 갖는다. 컨테이너의 길이 및/또는 폭은 컨테이너의 높이보다 길 수, 예를 들면 상당히 길 수 있다. 일부 실시 예들에서, 길이는 컨테이너의 제 1 모서리, 예를 들면 주변 모서리부터 제 1 모서리 반대편인 컨테이너의 제 2 모서리까지의 거리이다. 특정 실시 예들에서, 컨테이너의 폭은 컨테이너의 제 3 모서리부터 제 3 모서리 반대편인 컨테이너의 제 4 모서리까지의 거리이고 컨테이너의 길이와 교차하는 방향으로 측정될 수 있다. 유사하게, 컨테이너의 높이는 수직 높이 및/또는 컨테이너의 제 5 모서리부터 제 5 모서리 반대편인 컨테이너의 제 6 모서리까지의 거리일 수 있으며 컨테이너의 길이 및 폭과 교차하는 방향으로 측정될 수 있다. 일부 양상들에서, 컨테이너의 길이는 컨테이너의 폭보다 길다. 일부 양상들에서, 컨테이너의 길이는 컨테이너의 폭과 동일하다. 일부 양상들에서, 컨테이너의 길이는 15㎝부터 25㎝까지와 같은, 10㎝부터 30㎝까지와 같은, 5㎝부터 40㎝까지의 범위일 수 있다. 게다가, 컨테이너의 폭은 15㎝부터 25㎝까지와 같은, 10㎝부터 30㎝까지와 같은, 5㎝부터 40㎝까지의 범위일 수 있다. 게다가, 컨테이너의 높이는 1㎝부터 5㎝까지와 같은, 1㎝부터 10㎝까지와 같은, 5㎝부터 20㎝까지의 범위일 수 있다.
대상 컨테이너들의 실시 예들은 그 안에 캐비티를 포함한다. 이와 같이, 일부 양상들에서, 대상 컨테이너들은 중공이거나 및/또는 그것을 통하여 유체의 흐름을 받도록 구성된다. 따라서, 일부 실시 예들에서, 대상 컨테이너들은 하나 이상의 컨테이너, 예를 들면 유체, 예를 들면 물이 통과하여 흐를 수 있는 패드를 포함한다. 컨테이너는 그 안에 하나의 구획(compartment) 또는 복수, 예를 들면 두 개, 세 개, 4개, 5개, 45개 및 55개 사이와 같은, 40개 및 60개 사이와 같은, 5개 및 100개 사이와 같은, 10개 이하, 50개 이하, 100개 이하의 구획을 포함한다. 그러한 구획들은 각각 유체가 통과하여 흐르는 하나 이상의 개구에 의해 연결될 수 있다. 따라서, 일부 실시 예들에서, 컨테이너의 캐비티는 제 1 개구를 통하여, 예를 들면 유입 소자를 통하여 캐비티 내로, 그리고 제 2 개구를 통하여, 예를 들면 유출 소자를 통하여 캐비티 외부로 흐르는 것을 허용하도록 구성된다. 일부 실시 예들에서, 컨테이너들은 기밀(air tight) 및/또는 수밀(water tight)이나 개구 또는 개구들을 위하여 컨테이너는 유입 및/또는 유출 소자에 작동적으로 연결된다.
일부 실시 예들에서, 컨테이너들의 캐비티들은 제 1 부분, 예를 들면 유입 소자에 작동적으로 연결되는, 제 1 구획 및 제 2 부분, 예를 들면 유출 소자에 작동적으로 연결되는 제 2 구획을 포함한다 제 1 및 제 2 부분은 컨테이너의 벽, 예를 들면 유체에 실(seal)을 제공하는 벽에 의해 분리될 수 있으나, 제 1 및 제 2 부분 사이의 하나 이상, 예를 들면 두 개, 세 개, 4개 들의 개구를 위하여, 개구는 유체가 제 1 및 제 2 부분 사이를 흐르도록 구성된다. 예를 들면, 도 3은 그 안에 캐비티를 둘러싸는 장치의 외부 상에 도 3의 설명의 목적을 위하여 라벨링된, 컨테이너 캐비티의 제 1 부분(308)뿐만 아니라, 컨테이너 캐비티(3\509)의 제 2 부분, 벽(310) 및 제 1 및 제 2 부분 사이의 개구(311)를 갖는 컨테이너(301)의 외관을 제공한다. 일부 실시 예들에서, 유입 및 유출 소자들은 컨테이너의 제 1 단부 상에 위치되거나 및/또는 컨테이너의 제 1 및 제 2 부분 사이의 하나 이상의 개구는 제 1 단부 반대편인 컨테이너의 제 2 단부 상에 위치된다. 이와 같이, 일부 실시 예들에서, 컨테이너들은 유체가 컨테이너를 통하여 순환하도록 구성된다. 예를 들면, 유체는 컨테이너의 제 1 단부에서 유입 소자를 통하여 컨테이너 내로, 및/또는 컨테이너의 제 1 부분을 통하여 예를 들면 컨테이너의 제 2 단부를 향하여, 및/또는 컨테이너의 제 2 단부에서 개구를 통하여 컨테이너의 제 2 부분으로 및/또는 컨테이너의 ㅈ 2 부분을 통하여, 예를 들면 컨테이너의 제 1 단부를 향하여, 및/또는 유출 소자를 통하여 컨테이너 외부로 흐를 수 있다.
특정 실시 예들에서, 컨테이너들은 가요성 컨테이너들이다. 예를 들면, 가용성 컨테이너는 예를 들면 그것의 위치에 대해 열 교환 표면과 같은, 포유동물의 일부분과 상보적인 꼭 들어맞는 표면을 형성하도록, 유연할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 가용성 컨테이너들과 같은, 컨테이너들은 중합체성 컨테이너들이다. 중합체성 컨테이너들은 하나 이상의 중합체성 재료로 구성되는 하나 이상의 부분을 갖는 컨테이너들이다. 중합체성 컨테이너들은 전체로 또는 부분적으로 하나 이상의 중합체성 재료, 예를 들면 단일 중합체성 재료로 구성될 수 있다. 관심 있는 특정 중합체성 재료들은 플라스틱, 고무 실리콘 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
다양한 실시 예들에서, 컨테이너들은 단단한(rigid) 컨테이너들이다. 예를 들면, 단단한 컨테이너는 예를 들면 열 교환 표면과 같은, 포유동물의 일부분과 같은, 양상과 접촉될 때 그것의 위치에 대하여 그 형태를 변화시키지 않도록, 비-유연성, 또는 실질적으로 비-유연성일 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 단단한 컨테이너들과 같은, 컨테이너들은 중합체성 컨테이너들이다.
체온조절 장치 또는 그것의 일부분의 특정 양상들에서, 예를 들면 열 교환 소자들 및/또는 컨테이너들 및/또는 유입 소자들, 및/또는 유출 소자들, 및/또는 부착 소자들은 일회용이다. 바꾸어 말하면, 장치들 또는 그것들의 일부분은 단일 사용과 같이, 뒤따르는 하나 이상의 사용을 폐기하도록 구성된다. 장치들 및 그것들의 부품들, 예를 들면 컨테이너 및/또는 부착 소자의 실시 예들은 하나 이상의 생분해성, 예를 들면 유기 재료로 구성된다.
위에 설명된 것과 같이, 다양한 실시 예들에서, 대상 체온조절 장치들은 컨테이너 및 컨테이너에 작동적으로 연결되는 유입 및 유출 소자들을 포함한다. 다양한 양상들에서, 대상 장치들은 하나 이상(예를 들면 두 개, 세 개, 4개, 5개, 10개, 20개, 또는 20개 이상)의 유입 소자 및/또는 하나 이상(예를 들면 두 개, 세 개, 4개, 5개, 10개, 20개, 또는 20개 이상)의 유출 소자를 포함한다. 일부 실시 예들에서, 장치의 유입 및/또는 유출 소자들은 컨테이너 내부로 확장한다. 일부 실시 예들에서, 장치의 컨테이너는 컨테이너 내부로 확장한다. 다양한 실시 예들에서, 유입 및/또는 유출 소자들은 단단하거나 또는 가요성이며 장치의 컨테이너와 동일한 재료들 중 어느 하나로 구성된다.
장치들의 일부 실시 예들에서, 유입 및/또는 유출 소자들은 컨테이너와 통합된다. 그러한 실시 예들에서, 컨테이너 및 유입 및/또는 유출 소자는 통합된 부품들이기 때문에, 그것들은 소자들 중 하나 또는 모두의 물리적 구성을 변경하지 않고는 서로 분리될 수 없다. 예를 들면, 컨테이너 및 유입 소자 및/또는 유출 소자는 연속적인 재료의 단일 조각으로 구성될 수 있다. 예를 들면, 컨테이너는 어떻게든 컨테이너의 물리적 구조를 변경하지 않고는 컨테이너가 유입 소자 및/또는 유출 소자로부터 제거될 수 없는 것과 같은 방식으로 유입 소자 및/또는 유출 소자에 고정식으로 부착될 수 있다. 컨테이너 및 유입 및/또는 유출 소자들이 통합된 일부 실시 예들에서, 그것들은 예를 들면 아래에 더 상세히 설명되는 것과 같이, 그것들의 의도된 목적을 위하여, 예를 들면 포유동물의 표면을 표면, 예를 들면 감소된 온도 표면에 접촉시키기 위하여 서로 분리하여 작동하도록 구성되지 않는다.
장치들의 일부 실시 예들에서, 유입 및/또는 유출 소자들은 컨테이너에 제거 가능하게 부착된다. 그러한 실시 예들에서, 유입 및/또는 유출 소자들은 그것들이 컨테이너로부터 반복적으로 분리 가능하고 컨테이너에 재부착되도록 구성된다.
특정 양상들에서, 대상 장치들, 또는 열 교환 소자들, 또는 그것들의 일부분들, 예를 들면 컨테이너, 유입 소자 및/또는 유출 소자는 그것을 통하여 유체, 예를 들면 가열 또는 냉각 유체를 받도록 구성된다. 이와 같이, 특정 실시 예들에서, 유입 및/또는 유출 소자들은 컨테이너에 밀봉 가능하게 부착된다. 예를 들면, 일부 실시 예들에서, 유입 및/또는 유출 소자들은 유체가 장치를 벗어나지 않고 유입 및/또는 유출 소자들 및 컨테이너 사이를 흐르도록 컨테이너에 부착된다. 부가적으로, 다양한 실시 예들에서, 유입 및/또는 유출 소자들은 컨테이너에 접착으로 및/또는 스냅식으로(snappedly) 연결된다.
대상 장치들의 다양한 실시 예들은 컨테이너의 제 1 단부에서 하나 이상의 유입 소자 및 컨테이너 제 1 단부에서 및/또는 제 1 단부 반대편인, 컨테이너의 제 2 단부에서 하나 이상의 유출 소자를 포함한다.
일부 양상들에서 유입 및/또는 유출 소자들은 컨테이너와 함께, 유체가 통과하여 흐를 수 있는 내부 캐비티 또는 캐비티들을 형성한다. 그러한 캐비티 또는 캐비티들은 위에 설명된 것과 같이, 컨테이너의 하나 이상의 캐비티와 연속적일 수, 예를 들면 유체 소통할 수 있다.
대상 장치들은 또한 일부 실시 예들에서, 하나 이상(예를 들면, 두 개, 세 개, 4개, 5개 이상 등)의 유체 전달 소자를 포함한다. 그러한 유체 전달 소자들은 그것을 통하여 유체, 예를 들면 가열 또는 냉각 유체를 받도록 구성된다. 일부 양상들에서, 유체 전달 소자들은 제 1 단부에서의 제 1 개구 및 제 2 단부에서의 제 2 개구 사이에서 밀봉되는 캐비티를 제공한다. 일부 실시 예들에서, 유체 전달 소자들은 튜브들이다.
특정 실시 예들에서, 장치들은 유입 및 유출 소자들과 동일한 수의 유체 전달 소자를 포함한다. 이와 같이, 다양한 실시 예들에서 유입 및/또는 유출 소자들은 각각 예를 들면 하나 이상의 유체 전달 소자에 작동적으로 연결, 예를 들면 밀봉 가능하게 및/또는 접착으로 연결, 예를 들면 유체 소통으로 연결된다. 다양한 실시 예들에서, 소자의 제 1 단부에서 유입 소자에 연결되는 유체 전달 소자는 제 2 단부에서 가열 유체의 소스에 작동적으로, 예를 들면 밀봉으로 및/또는 접착으로 연결된다. 장치들의 일부 실시 예들에서, 소자의 제 1 단부에서 유출 소자에 연결되는 유체 전달 소자는 제 2 단부에서 폐수 컨테이너 및/또는 가열 또는 냉각 유체를 생산하기 위한 소스에 작동적으로 연결된다. 이와 같이, 일부 실시 예들에서, 장치들은 유체가 유출 소자를 통하여 컨테이너 외부로 흐르도록 야기하거나, 유체를 가열 또는 냉각함으로써, 그리고 그 뒤에 유체가 유입 소자를 통하여 컨테이너 내로 흐르도록 야기함으로써 유체가 장치들을 통하여 재순환되도록 구성될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 하나 이상의 유체 전달 소자, 예를 들면 튜브는 유입 및/또는 유출 소자들 및/또는 장치의 컨테이너와 통합된다. 일부 실시 예들에서, 유체 전달 소자들은 가요성 튜브들이다. 다양한 실시 예들에서, 유체 전달 소자들은 유입 소자 및/또는 유출 소자, 및/또는 장치의 컨테이너와 동일한 재료들 중 어느 하나로 구성된다.
대상 장치들의 다양한 실시 예들은 예를 들면 대상 방법들 중 어느 하나에 따라 실행하도록 크기화되거나 및/또는 형태화되도록 구성되는, 유체 전달 소자들, 예를 들면 튜브들을 포함한다. 일부 실시 예들에서, 유체 전달 소자들, 예를 들면 튜브들은 제 1 단부로부터 제 2 단부로 세로로 확장하거나 및/또는 각각의 소자의 길이를 따라 원형 단면을 갖는다.
위에 설명된 것과 같이, 대상 장치들의 특정 양상들에서, 컨테이너 및/또는 유입 소자 및/또는 유출 소자 및/또는 하나 이상의 유체 전달 소자, 예를 들면 튜브는 그것을 통하여 유체, 예를 들면 가열 또는 냉각 유체의 흐름을 받도록 구성된다. 그러한 유체는 여기에 개시된 장치들 및 시스템들 내에서 작동하기 위한 특성들, 예를 들면 점도를 갖는 어떤 적절한 유체일 수 있다. 가열 및/또는 냉각 유체들의 특성 실시 예들에서, 유체들은 전체가 물로 구성되거나 또는 물을 포함한다.
광범위한 의미에서, 대상 유체, 예를 들면 가열 및/또는 냉각 유체는 장치 또는 그것의 일부분, 예를 들면 컨테이너의 포유동물의 열 교환 표면과의 접촉 상에서, 포유동물로부터 유체로 또는 유체로부터 포유동물로 에너지의 전달을 야기하는 온도를 유지할 수 있는 조성물일 수 있다. 유체는 가스 또는 액체일 수 있으며, 물을 포함하지 않을 수 있다.
일부 실시 예들에서, 개시된 장치들의 부분들이 받도록 구성되는 유체는 포유동물의 심부 온도, 예를 들면 37℃보다 높은 온도로, 예를 들면 5℃ 이상. 10℃ 이상, 또는 20℃ 이상 가열될 수 있는, 유체이다. 그러한 유체는 여기서 가열 유체로 언급되며 예를 들면 그것의 열 교환 표면을 통하여, 포유동물의 신체 내로 열의 도입을 제공할 수 있다.
특정 변경들에서, 개시된 장치들의 일부분이 받도록 구성되는 유체는 포유동물의 심부 온도보다 낮은 온도로, 예를 들면 5℃ 이상. 10℃ 이상, 또는 20℃ 이상 낮게 냉각될 수 있는, 유체이다. 그러한 유체는 여기서 냉각 유체로 언급되며 예를 들면 그것의 열 교환 표면을 통하여, 포유동물의 신체로부터 열의 제거를 제공할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 유체는 장치의 사용 동안에 제 1 시간에서 가열 유체로서 작동할 수 있고 장치의 사용 동안에 제 2 시간에서 냉각 유체로서 작동할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 대상 유체들이 유지되도록, 예를 들면 가열되거나 및/또는 냉각되도록 구성되는 온도는 예를 들면, 25℃부터 42℃까지를 포함하는, 10℃부터 45℃까지와 같은, 1℃부터 50℃까지의 범위로 다양할 수 있다. 대상 유체들은 일정 기간 동안, 예를 들면 포유동물의 외과 수술을 완료하는데 필요한 기간 동안, 포유동물의 일부분, 예를 들면 포유동물의 사지의 일부분에 노출, 예를 들면 열적으로 노출될 수 있다. 그러한 접촉 또는 노출은 포유동물의 일부분에 바로 인접하거나 또는 접촉하여 위치되는 유체를 포함하는 컨테이너의 일부분을 통할 수 있다. 유체 및 포유동물의 일부분 사이의 노출 또는 접촉의 기간은 포유동물의 일부분으로부터 열 에너지와 같은, 에너지가 유체에 의해 흡수되는데 필요한 기간일 수 있다. 유체 및 포유동물의 일부분 사이의 노출 또는 접촉의 기간은 유체로부터 열 에너지와 같은, 에너지가 포유동물에 의해 흡수되는데 필요한 기간일 수 있다. 부가적으로, 대상 유체들은 유체가 포함된 장치의 컨테이너의 내부 형태를 추정할 수 있다. 대상 유체들의 특정 변경들은 동일한 온도에서, 또는 유체와 실질적으로 동일한 온도(예를 들면, 1℃, 2℃, 또는 5℃ 이내)에서 유체를 바로 둘러싸는(예를 들면 접촉하는, 및/또는 1㎝, 2㎝, 5㎝, 10㎝, 또는 20㎝ 이내, 또는 컨테이너 내의) 환경을 유지하도록 구성된다. 위에 설명된 것과 같이, 대상 유체들, 예를 들면 장치의 컨테이너 내의 유체들이 온도는 다양할 수 있다. 특정 실시 예들에서, 유체들은 혈관수축 및/또는 혈관확장이 아닌 포유동물의 심부로부터의 열 에너지 추출, 또는 포유동물의 심부로의 엘 에너지 도입을 제공하는 온도인, 온도를 갖는다.
다양한 양상들에서, 대상 장치들은 노출, 예를 들면 열 노출이 원하는 영의 심부 열 에너지 추출 또는 발생을 이한 도입에 충분한 기간 동안 유체들 및 포유동물 사이에서 유지되도록 구성된다. 그러한 기간은 예를 들면 1분 이하, 2분 이하, 3분 이하, 또는 5분 이하일 수 있거나, 및/또는 접촉은 예를 들면 외과 수술의 기간 또는 그 이하 동안, 5분 이하와 같은, 1시간 이하와 같은, 10시간 이하 동안 유지될 수 있다.
대상 체온조절 장치들의 실시 예들은 하나 이상, 예를 들면 단지 단 하나와 같은, 하나, 또는 두 개, 세 개, 4개 이상과 같은, 복수의 부착 소자를 포함한다. 그러한 부착 소자들은 열 전달 관계에서, 장치의 열 교환 소자를 포유동물의 일부분, 예를 들면 평활 표면에 고정시키도록 구성될 수 있다. 컨테이너를 포유동물의 일부분에 고정하는데 있어서, 부착 소자는 컨테이너가 장치의 사용 기간 동안, 예를 들면 포유동물에 대한 수술의 기간 동안, 또는 그 이상 포유동물의 일부분에 대하여 바로 인접하거나 및/또는 접촉하거나 및/또는 누르는 위치에서 유지되도록 야기할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 부착 소자, 또는 그것의 일부분, 예를 들면 시트 및/또는 패스너 및/또는 부착 밴드는 열 교환 소자 또는 그것의 일부분, 예를 들면 컨테이너를 포유동물의 일부분, 예를 들면 손 또는 발에 고정시키도록 구성된다. 일부 양상들에서, 부착 소자들은 하나의 시트 또는 복수, 예를 들면 두 개, 세 개, 4개 등의 시트를 포함한다. 이와 같이, 일부 실시 예들에서, 부착 소자들은 장치의 열 교환 소자에 작동적으로 연결된다.
일부 실시 예들에서, 부착 소자의 시트는 얇거나 및/또는 평면 형태를 갖는다. 다양한 실시 예들에서, 시트는 또한 단일 재료, 예를 들면 직물의 균일한 층을 포함한다. 시트는 일부 양상들에서, 1㎝ 이하 또는 3㎝ 이하, 또는 3㎝ 이하의 두께를 갖는다. 시트는 가요성일 수 있거나 및/또는 포유동물의 일부분, 예를 들면 손 및/또는 발을 완전히 또는 부분적으로 둘러싸도록, 예를 들면 감싸도록 구성될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 장치의 부착 소자가 둘러싸거나, 감싸거나, 또는 포함하도록 구성되는 체적은 일부 경우들에서 10㎝3부터 20㎝3까지를 포함하는, 10㎝3부터 30㎝3까지와 같은, 5㎝3부터 40㎝3까지 범위로 다양할 수 있다. 그러한 체적은 인간 손 크기들의 95% 및/또는 인간 발 크기들의 95%에 적합하도록, 예를 들면 접촉하도록 크기화될 수 있다. 대안으로서, 이는 어린이와 같은, 더 특정한 그룹들을 위하여 크기화될 수 있다.
위에 설명된 것과 같이, 부착 소자들, 또는 그것들의 일부분, 예를 들면 시트들은 포유동물의 둘러싸인 부분, 예를 들면, 포유동물의 사지의 일부분만을 생산하도록, 또는 유지하거나 및/또는 받도록 구성될 수 있다. 여기서 사용되는 것과 같이, 용어 "포유동물의 둘러싸인 부분"은 두 개 이상의 부분, 예를 들면 부착 소자의 반대편의 내부 부분들, 또는 부착 소자 내에 둘러싸인 부분 사이와 같은, 부착 소자 내에, 또는 실질적으로 부착 소자 내에 위치하는, 포유동물의 일부분, 예를 들면 손목 및/또는 손을 언급한다. 개시된 포유동물의 부분은 부착 소자 내에 포함되거나 또는 부착 소자에 둘러싸인 포유동물의 일부분일 수 있다. 개시된 포유동물의 부분은 예를 들면, 하나 이상의 손, 및/또는 발, 및/또는 팔, 및/또는 다리, 및/또는 손가락, 및/또는 머리 등, 또는 그것들의 어떠한 조합일 수 있다. 포유동물의 둘러싸인 부분은 포유동물의 하나 이상의 열 교환 표면을 포함할 수 있다.
일부 실시 예들에서, 부착 소자의 시트는 제 1 부분, 예를 들면 손목 및/또는 발목과 같은, 포유동물의 제 1 부분을 둘러싸도록 구성되는 일 부분 및 제 2 부분, 예를 들면 손 및/또는 발과 같은, 포유동물의 제 2 부분을 둘러싸도록 구성되는 일 부분을 포함한다. 예를 들면, 부착 소자의 제 1 부분의 일 실시 예가 소자(201)로서 도 2에 도시되고 부착 소자의 제 2 부분의 일 실시 예가 소자(202)로서 도 2에 도시된다. 일부 양상들에서, 시트의 제 1 부분은 시트의 제 1 단부에 위치되고 시트의 pw 2 부분은 제 1 단부 반대편인 시트의 제 2 단부에 위치된다. 일부 양상들에서, 시트의 제 1 부분은 장치의 컨테이너를 둘러싸도록, 예를 들면 감싸도록 구성되고 시트의 제 2 부분은 유입 및/또는 유출 소자들 및/또는 하나 이상의 유체 전달 소자, 예를 들면 튜브, 예를 들면 거기에 작동적으로 연결되는 두 개의 튜브를 둘러싸도록, 예를 들면 감싸도록 구성된다.
일부 실시 예들에서, 일부분, 예를 들면 시트의 제 2 부분은 점점 가늘어지며, 예를 들면 제 2 단부를 향하여 좁아지는 폭을 갖는다. 다양한 경우들에서, 시트들은 예를 들면 시트의 제 1 단부에서 제 2 단부로 확장하는 길이 및 길이에 횡 방향으로 확장하는 폭을 갖는다. 일부 실시 예들에서 길이는 폭보다 길다. 일부 양상들에서, 시트의 제 1 단부는 적어도 부분적으로 시트를 가로질러 확장하는, 예를 들면 장치의 길이에 횡 방향으로 확장하는 하나 이상, 예를 들면 두 개, 예를 들면 두 개의 반대편 컷에 의해 시트의 단부로부터 분리된다. 예를 들면, 부착 소자의 제 1 및 제 2 부분 사이의 컷들이 소자(203)로서 도 2에 도시된다. 일부 실시 예들에서, 컷들은 동일한 크기 및 형태를 갖는다. 게다가, 특정 실시 예들에서, 사트들은 하나 및/또는 두 개 및/또는 세 개의 면, 예를 들면 시트의 중심을 향하여 확장하는 면들 주위에서 대칭이다.
시트들 및/또는 그것들의 부분들, 예를 들면 제 1 및/또는 제 2 부분의 다양한 실시 예들은 원형, 타원, 직사각형(예를 들면 둥근 모서리들을 갖는 직사각형), 정사각형, 삼각형, 또는 그것들의 어떠한 조합인 형태를 정의하는 외부 주변부를 갖는다. 시트들의 특정 변경들은 단일 연속적 모서리를 정의하는 외부 주변부를 갖는다.
일부 실시 예들에서, 부착 소자들 및 그것들의 부분들, 예를 들면 시트들은 길이, 폭 및 높이를 갖는다. 부착 소자들 및 그것들의 부분들, 예를 들면 시트들의 길이 및/또는 폭은 부착 소자들 및 그것들의 부분들의 높이보다 길 수, 예를 들면 상당히 길 수 있다. 일부 실시 예들에서, 길이는 부착 소자들 및 그것들의 부분들의 제 1 모서리, 예를 들면 주변 모서리부터 제 1 모서리 반대편인 부착 소자들 및 그것들의 부분들의 제 2 모서리까지의 거리이다. 특정 실시 예들에서, 부착 소자 또는 그것의 부분의 폭은 부착 소자 또는 그것의 부분의 제 3 모서리부터 제 3 모서리 반대편인 부착 소자 또는 그것의 부분의 제 4 모서리까지의 거리이고 부착 소자 또는 그것의 부분의 길이와 교차하는 방향으로 측정될 수 있다. 유사하게, 부착 소자 또는 그것의 부분의 높이는 수직 높이 및/또는 부착 소자 또는 그것의 부분의 제 5 모서리부터 제 5 모서리 반대편인 부착 소자 또는 그것의 부분의 제 6 모서리까지의 거리일 수 있으며 부착 소자 또는 그것의 부분의 길이 및 폭과 교차하는 방향으로 측정될 수 있다. 일부 양상들에서, 부착 소자 또는 그것의 부분의 길이는 컨테이너의 폭보다 길다. 일부 양상들에서, 부착 소자 또는 그것의 부분의 길이는 그것의 폭과 동일하다. 일부 양상들에서, 부착 소자 또는 그것의 부분, 예를 들면 시트의 길이는 20㎝부터 35㎝까지와 같은, 10㎝부터 50㎝까지와 같은, 5㎝부터 100㎝까지의 범위일 수 있다. 게다가, 부착 소자 또는 그것의 부분의 폭은 20㎝부터 35㎝까지와 같은, 10㎝부터 50㎝까지와 같은, 5㎝부터 100㎝까지의 범위일 수 있다. 게다가, 부착 소자 또는 그것의 부분의 높이는 0.1㎝부터 1㎝까지와 같은, 1㎝부터 3㎝까지와 같은, 1㎝부터 5㎝까지의 범위일 수 있다.
게다가, 부착 소자의 시트는 또한 그 안에 포유동물의 일부분을 받기 위한 개구를 갖는 파우치로서 형태화될 수 있다. 특정 양상들에서, 시트들은 실질적으로 글러브, 미튼, 또는 양말과 같이 형태화된다. 일부 양상들에서, 시트들은 내부 캐비티를 감싸는 연속적인 외부 벽 및 포유동물의 일부분, 예를 들면 손 및/또는 발을 받도록 크기화되거나 및/또는 형태화되는 개구를 갖는다.
시트는 일부 양상들에서, 또한 포유동물의 일부분으로부터 찢기거나 또는 느슨해지지 않고 대상 방법들에 따라 적용되는데 필요한 강도를 갖는다. 일부 실시 예들에서, 시트는 탄성, 예를 들면 초기 구성을 유지하도록 편향되나 그러한 구성으로부터 신축성이 있다. 다른 실시 예들에서, 시트는 비-탄성이다. 시트는 또한 시트가 포유동물의 일부분의 접촉 상에서 자극, 예를 들면 피부 자극을 야기하지 않기 위한 재료로 구성될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 부착 소자들의 하나 이상의 시트는 컨테이너 및/또는 장치의 유입 소자 및/또는 유출 소자에 작동적으로 연결된다. 특정 양상들에서, 시트들은 컨테이너에 고정식으로, 예를 들면 접착에 의하거나, 및/또는 봉합 심(sewn seam)에 의하거나, 및/또는 용해 심에 의하거나 및/또는 그것들 사이에 위치되는 하나 이상, 예를 들면 두 개의 부착 소자에 의해 부착된다. 일부 실시 예들에서, 시트들은 연속적인 몸체, 예를 들면 장치의 컨테이너 또는 컨테이너의 일부분과 동일한 재료로 구성되는 재료의 몸체이다. 일부 실시 예들에서 시트들은 컨테이너에 제거 가능하게 부착된다. 그러한 실시 예들에서, 시트들은 컨테이너에 스냅식으로 연결되거나 및/또는 마찰 결합 및/또는 지퍼(zipper) 및/또는 하나 이상의 버튼 및/또는 하나 이상의 클립, 예를 들면 결합하도록 구성되는 클립에 의해 연결될 수 있다.
대상 장치들의 다양한 양상들에서, 하나 이상의 컨테이너의 표면은 부착 소자 또는 그것의 일부분, 예를 들면 시트에 부착된다. 컨테이너에 부착되는 표면은 반대편, 예를 들면 사용 동안에 포유동물의 열 교환 표면과 접촉하는 표면보다 컨테이너의 반대 면 상에 위치될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 부착 소자 또는 그것의 일부분, 예를 들면 시트는 컨테이너 및/또는 포유동물의 일부분, 예를 들면 손 및/또는 발을 감싸거나 또는 실질적으로 감싸도록 크기화되거나 및/또는 형태화된다. 일부 실시 예들에서, 컨테이너의 표면과 접촉하는 부착 소자 또는 그것의 일부분, 예를 들면 시트의 표면의 영역은 부착 소자가 접촉하는 컨테이너의 표면의 표면 영역보다 길다.
일부 실시 예들에서, 하나 이상, 예를 들면 두 개, 세 개, 4개 등의 모서리, 예를 들면 컨테이너의 주변 모서리는 부착 소자 또는 그것의 일부분, 예를 들면 시트의 하나 이상, 예를 들면 두 개, 세 개, 4개 등의 주변 모서리와 정렬한다. 대상 장치들의 일부 실시 예들에서, 부착 소자 또는 그것의 일부분, 예를 들면 시트는 사용 동안에 장치의 외부 층을 형성하도록 크기화되거나 및/또는 형태화되고, 컨테이너는 장치의 내부 층, 예를 들면 포유동물의 열 교환 표면을 접촉하도록 구성되는 층을 형성하도록 장치의 다른 부분들과 관련하여 크기화되거나 및/또는 형태화되고 위치된다.
부착 소자들은 또한 하나 이상, 예를 들면 두 개, 세 개, 4개, 5개 들의 부착 밴드, 예를 들면 스트랩(strap)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 부착 소자들, 또는 그것의 일부분, 예를 들면 부착 밴드들은 부착 소자 및 열 교환 소자 또는 그것의 일부분, 예를 들면 컨테이너 사이에 개구를 형성함으로써 열 교환 소자 또는 그것의 일부분, 예를 들면 컨테이너를 포유동물의 일부분에 고정하도록 구성된다. 그러한 개구는 부착 소자에 의해 제 1 측 상에 형성될 수 있고 열 교환 소자 또는 그것의 일부분, 예를 들면 컨테이너에 의해 제 1 측 반대편인 제 2 측 상에 형성될 수 있다. 그러한 개구는 또한 그것을 통하여 포유동물의 일부분, 예를 들면 손 또는 발이 일부분을 받도록, 예를 들면 미끄러져 받도록 구성될 수 있다. 부가적으로, 장치 내의 개구는 결합, 예를 들면 마찰 결합, 예를 들면 포유동물에 편안한 마찰 결합이 포유동물의 일부분 및 장치 또는 그것의 일부분 사이에 획득되도록 크기화되고 형태화될 수 있고, 결합은 포유동물의 일부분을 컨테이너에 고정할 수 있다. 부착 소자 및 열 교환 소자 사이에 형성되는 개구는 그 안에 및/또는 그것을 통하여 삽입되는 포유동물의 일부분을 통한 혈액 순환에 대한 최소 충격을 갖도록, 예를 들면 어떠한 충격도 갖지 않도록 크기화되거나 및/또는 형태화될 수 있다. 게다가, 부착 소자 또는 그것의 일부분, 예를 들면 탄성 재료로 구성되는, 시트 및/또는 부착 밴드들은 부착 소자 및 컨테이너 사이에, 예를 들면 장치 내의 개구 내에 포유동물의 일부분, 예를 들면 손 또는 발을 유지하도록 편향될 수 있다. 부착 소자 또는 그것의 일부분, 예를 들면 시트 및/또는 부착 밴드들은 또한 장치 내에, 예를 들면 장치의 두 개 이상의 부분 사이에 포유동물의 일부분을 유지하도록, 예를 들면 마찰 결합에 의해 유지하도록 편향될 수 있다.
부착 소자들의 부착 밴드들은 어떤 적절한 크기 및/또는 형태를 가질 수 있다. 예를 들면, 부착 밴드는 실질적으로 평면일 수 있으며 직사각형, 정사각형, 타원, 또는 다른 형태를 정의하거나 또는 실질적으로 정의하는 주변 형태를 가질 수 있다. 특정 실시 예들에서, 부착 밴드들은 직사각형이고 길이, 폭 및 높이를 갖는다. 다양한 양상들에서, 부착 밴드들의 길이 및 폭은 모두 부착 밴드의 높이보다 수배, 예를 들면 5배 이상, 10배 이상, 20배 이상, 또는 50배 이상 길다.
일부 실시 예들에서, 부착 밴드들은 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖고 제 1 및 제 2 단부에서 장치의 컨테이너에 고정된다. 일부 양상들에서, 부착 밴드의제 1 단부는 컨테이너의 제 2 모서리에 고정되거나 또는 제 2 모서리 가까이에 고정되거나 및/또는 부착 밴드의 제 2 단부는 컨테이너의 제 2 모서리에 고정되거나 또는 제 2 모서리 가까이에 고정되거나 및/또는 컨테이너의 제 2 모서리는 제 1 모서리보다 컨테이너의 반대편 상에 위치한다. 특정 실시 예들에서, 부착 소자들 또는 그것들의 일부분, 예를 들면 부착 밴드들은 예를 들면 접착에 의하거나, 및/또는 봉합 심(sewn seam)에 의하거나, 및/또는 용해 심에 의해 컨테이너에 고정식으로 부착된다. 일부 실시 예들에서, 부착 소자들은 연속적인 몸체, 예를 들면 장치의 컨테이너 또는 컨테이너의 일부분과 동일한 재료를 갖거나 및/또는 구성되는, 재료의 몸체이다.
특정 실시 예들에서, 부착 소자들 또는 부착 밴드들 및/또는 시트들과 같은, 그것들의 일부분들은 하나 이상의 부분, 예를 들면 서로 제거 가능하고 반복적으로 부착 가능한, 두 개의 부분을 갖는다. 그러한 부분들은 예를 들면 훅(hook) 또는 루프(즉, VelcroTM) 패스너, 및/또는 하나 이상의 스냅(snap), 및/또는 버튼, 및/또는 홀(hole), 훅, 및/또는 예를 들면 왕복 수(male) 및 암 부분을 갖는 플라스틱 또는 금속 클립 또는 버클과 같은, 클립 또는 버클과 같은, 클립에 의해 형성되는 연결에 의해 서로 부착 가능할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 부착 소자들은 1부터 5까지와 같은, 1부터 10까지와 같은, 1부터 100까지 범위의, 다수의 패스너를 갖는다. 일부 양상들에서, 부착 소자들은 5개 이하, 또는 4개 이하의 패스너를 갖는다. 특정 변경은 또한 부착 소자의 제 1 부분, 예를 들면 위에 설명된 것과 같은 제 1 부분 상의 단일 패스너 또는 두 개의 패스너 및 부착 소자의 제 2 부분 상의 3개와 같은, 1부터 5까지 범위의 다수의 패스너를 포함한다.
부착 소자들 또는 시트들 및/또는 부착 밴드들과 같은, 그것의 일부분들은 어떤 적절한 재료로 구성될 수 있다. 예를 들면, 부착 소자들 또는 그것의 일부분들은 하나 이상의 직물, 예를 들면 면(cotton) 및/또는 폴리에스테르 및/또는 나일론으로 구성될 수 있다. 부착 소자들 또는 그것의 일부분들은 또한 전체로 또는 부분적으로 하나 이상의 탄성 재료로 구성될 수 있다. 탄성 재료들은 예를 들면 제 2 "편향된" 형태를 추정하도록, 예를 들면 일시적으로 추정하도록 야기하는 하나 이상의 힘이 그 안에 가해질 때 그것들의 초기 형태를 유지하도록 편향되는 재료들이다. 탄성 재료들을 갖는 부착 소자들 또는 그것들의 일부분들과 같은, 부착 소자들의 다양한 양상들은 재료의 일부분이 컨테이너 및 부착 사소자 사이와 같은, 장치 내에 삽입되거나 및/또는 장치 내에 유지될 때 일시적으로 제 2 편향된 형태를 추정하도록 구성된다. 탄성 재료들의 실시 예들은 컨테이너 및 열 교환 표면과 같은, 포유동물의 일부분 사이의 표면 영역이 최소화되도록, 포유동물의 일부분 및/또는 하나 이상의 컨테이너의 일부분 상에 "편향된" 형태로 유지될 때, 힘, 충분한 힘을 가하도록 구성되는 재료들이다. 게다가, 부착 소자들 또는 그것들의 일부분들, 예를 들면 부착 밴드들 및/또는 시트들 및/또는 부착 소자들의 탄성 재료들은 하나 이상의 중합체성 재료, 예를 들면 단일 중합체성 재료로 구성될 수 있다. 관심 있는 특정 중합체성 재료들은 플라스틱, 고무, 실리콘 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
구성될 수 있는 부착 소자들의 재료들은 또한 개시된 시스템들, 장치들 및 방법들이 효과적으로 사용되기에 필요한 강도를 갖는 재료들이다. 예를 들면, 부착 소자들 또는 시트들 및/또는 부착 밴드들과 같은, 그것들의 일부분이 구성하는 재료들은 부착 소자들이 컨테이너를 열 교환 표면과 같은, 포유동물의 일부분에 고정하도록 반복적으로 사용될 때 저하 및/또는 마모 및/또는 파손에 저항하는 재료들을 포함한다. 부착 소자들 또는 그것들의 일부분들이 구성할 수 있는 재료들은 또한 멸균 가능하거나 및/또는 재-멸균 가능한 재료들을 포함한다. 부착 소자들이 구성하는 재료들은 다양한 실시 예들에서, 또한 일회용, 예를 들면 단일 생분해성 및/또는 유기 재료들과 같은, 사용 후에 처분되는 재료들을 포함한다.
대상 장치들의 다양한 양상들에서, 장치들은 장치의 나머지 부분들, 예를 들면 열 교환 소자 또는 그것의 일부분, 예를 들면 컨테이너 및/또는 부착 소자 또는 그것의 일부분, 예를 들면 시트에 작동적으로 연결되는, 예를 들면 부착 가능하거나 또는 분리 가능한 패드와 같은, 하나 이상의 패드를 포함한다. 개시된 장치들의 패드들의 양상들은 대상 시스템들, 장치 및 방법들의 사용 동안에, 대상 포유동물의 안락함, 예를 들면 접촉 및/또는 온도 관련 안락함을 향상시키도록 구성될 수 있다. 개시된 장치들의 패드들의 다양한 양상들은 예를 들면 개시된 시스템들 및 장치들의 작동 동안에 컨테이너 내에 유체의 온도를 유지하거나 또는 유체를 바로 둘러싸는데 도움을 줌으로써 대상 시스템들, 장치 및 방법들의 효과를 증가시키도록 구성된다. 장치들의 패드들의 실시 예들은 포유동물이 일부분, 예를 들면 손바닥 및/또는 발바닥에 대해 및/또는 주위에 들어맞도록, 예를 들면 편안하게 들어맞도록 크기화되거나 및/또는 형태화된다. 장치들의 패드들의 특정 실시 예들은 장치의 다른 부분들, 예를 들면 부착 소자 또는 시트와 같은, 그것의 일부분 내에, 예를 들면 일부분 내에 전체적으로 들어맞도록 크기화되거나 및/또는 형태화된다.
일부 실시 예들에서, 대상 체온조절 장치들은 휴대용이 되도록 구성된다. 예를 들면, 장치들은 평균 어린이 및/또는 성인 인간 팔 및/또는 손에 의해 가해질 수 있는 양에 의해 한 위치로부터 또 다른 위치로 쉽게 이동되도록 크기화되고 형태화될 수 있다. 특정 양상들에서, 여기서 설명되는 부압 장치들은 예를 들면 10g부터 3000g까지, 100g부터 2900g까지, 500g부터 2000g까지, 또는 1300g부터 1400g까지 범위의 질량을 갖는다.
도 1은 대상 방법들에 따라, 예를 들면 대상 시스템들 내에서 사용될 수 있는 체온조절 장치(100)의 일 실시 예를 도시한다. 더 구체적으로, 도 1은 컨테이너(101) 및 유체 전달 소자, 예를 들면 튜브(107)에 결합되는 유출 소자(102)를 갖는 열 교환 소자(111)를 갖는 체온조절 장치(100)를 도시한다. 또한 도 1에 열 교환 소자(111)의 컨테이너(101)의 표면에 작동적으로 결합되는 부착 소자(104)가 도시된다. 부착 소자(104)는 그 안에 패스너(106)를 갖는 시트(105)를 포함한다.
도 2는 사용 중의 체온조절 장치(100)의 실시 예를 도시한다. 도 2는 특히 포유동물의 일부분, 예를 들면 손(108)의 열 교환 표면(109)과 안정적으로 연관되는 장치(100)의 열 교환 소자(111)의 컨테이너(101)를 도시한다. 도 2에서, 포유동물의 손목(110) 및 손(108)으로 둘러싸이고 감싸는 장치(100)의 부착 소자(104)의 시트(105)가 도시된다.
도 3 및 4에 포유동물의 사지의 일부분, 예를 들면 손을 둘러싸도록 구성되는, 장치(300)의 일 실시 예가 도시된다. 더 구체적으로, 장치(300)는 컨테이너(301)뿐만 아니라 유입 소자(303) 및 유출 소자(302)를 포함하는 열 교환 소자(312)를 포함한다. 유입 소자(303) 및 유출 소자는 모두 유체 전달 소자들, 예를 들면 튜브들(307)에 연결된다. 게다가, 유입 소자(303) 및 유출 소자(302)는 도시된 것과 같이, 호환 가능하며, 이는 각각이 사용 동안에 주어진 기간에서 유입 또는 유출 소자로서 작동할 수 있다는 것을 의미한다. 도 3은 또한 시트(305) 및 패스너(306)를 갖는 부착 소자(304)를 도시한다.
포유동물의 사지의 일부분. 예를 들면 발을 둘러싸도록 구성되는, 장치의 또 다른 실시 예가 도 4에 도시된다. 장치(400)는 특히 컨테이너(401)뿐만 아니라, 유체 전달 소자들, 예를 들면 튜브들(407)에 작동적으로 연결되는 유입 소자(403) 및 유출 소자(404)를 포함한다. 또한 도 4에 부착 소자(404), 예를 들면 포유동물의 사지의 일부분, 예를 들면 발을 둘러싸도록 구성되는 부착 소자가 제공된다. 부착 소자(404)는 시트(405) 및 패스너들(406)을 포함한다.
게다가, 도 5는 대상 방법들에 따라, 예를 들면 대상 시스템들 내에서 사용될 수 있는 체온조절 장치(700)의 일 실시 예를 도시한다. 더 구체적으로, 도 5는 컨테이너(501) 및 그 안에 전기 가열 및/또는 냉각 부품(503)을 갖는 전기 히터 및/또는 쿨러(502)를 갖는 열 교환 소자(509)를 포함하는 전기 체온조절 장치(500)를 도시한다. 전기 가열 및/또는 냉각 부품(503)을 갖는 전기 히터 및/또는 쿨러(502)는 전기 코드(504)에 작동적으로 연결된다. 전기 코드(504)는 여기서 설명된 것과 같이, 차례로, 전기 연결들을 전력원 및/또는 컨트롤러 및/또는 온/오프 스위치에 제공할 수 있다. 도 5는 또한 홀더, 예를 들면 전기 가열 및/또는 냉각 부품(503)을 컨테이너(501) 내에 고정시키도록 구성되는 홀딩 패드(505)를 도시한다. 또한 도 5에 컨테이너(501)의 표면에 작동적으로 연결되는 부착 소자(506)가 도시된다. 부착 소자(506)는 그 안에 패스너(508)를 갖는 시트(507)를 포함한다.
일부 경우들에서, 장치들은 전체는 아니더라도, 포유동물의 일부분을 둘러싸도록 구성되는 슈트 또는 유사한 물품, 예를 들면 개인용 보호 슈트, 예를 들면, 화학 또는 생물학적 위험(biohazard) 보호 슈트(예를 들면, 에볼라 작업자들에 착용되는 DuPontTMTychem® QC 및 DuPontTMTychem® SL 생물학적 위험 슈트들) 내에 통합될 수 있다.
시스템들
본 발명의 양상들은 예를 들면 위에 설명된 것과 같이, 하나 이상의 체온조절 장치를 포함하는 시스템들을 더 포함한다. 대상 시스템들의 양상들은 여기서 설명된 어떠한 장치들과 같은, 하나 이상, 예를 들면 두 개, 세 개, 4개, 5개 등의 체온 조절 장치를 포함할 수 있다. 일부 버전들에서, 그리고 위에 설명된 것과 같이, 체온조절 장치들은 열을 절충된 체온조절 시스템을 갖는 포유동물의 일부분에 전달하기 위한 장치들이며 하나 이상, 예를 들면 두 개, 세 개, 4개 등의 열 교환 소자를 포함한다. 대상 장치들의 열 교환 소자들은 가열 및/또는 냉각 소자들일 수 있으며, 예를 들면 위에 설명된 것과 같이, 전기 또는 유체 장치들일 수 있다.
개시된 시스템들은 다양한 실시 예들에서, 또한 하나 이상의 전력원을 포함한다. 전력원은 일부 양상들에서, 하나 이상의 배터리, 예를 들면 휴대용 및/또는 자납식 배터리, 전기 콘센트, 또는 전력원의 또 다른 소스, 예를 들면 발전기, 예를 들면 휴대용 발전기일 수 있다. 일부 실시 예들에서, 전력원은 전력원으로부터, 대상 시스템들의 하나 이상의 소자, 예를 들면 전기 히터 및/또는 쿨러, 및/또는 순환 펌프와 같은, 펌프에 전력의 투여를 시작하거나 및/또는 중단하도록 구성되거나 이에 의해 대상 시스템들의 하나 이상의 소자를 켜거나 및/또는 끄도록 구성되는 하나 이상의 스위치, 예를 들면 수동 스위치에 작동적으로 연결될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 전력원은 대상 장치들의 열 교환 소자에 작동적으로 연결된다. 일부 실시 예들에서, 전력원들은 전력을 전기 히터 및/또는 쿨러를 포함하는 열 교환 소자에 제공한다.
다양한 실시 예들에서, 그것의 각각의 부품을 포함하는, 시스템들은 외과 수술실 사용을 위하여 구성된다. 이와 같이, 시스템은 열을 전달하도록, 예를 들면 포유동물에 대한 외과 수술 동안에 포유동물의 열 교환 표면으로 및/또는 표면으로부터 열을 전달하도록 구성될 수 있다. 부가적으로, 일부 경우들에서, 시스템들은 수술중 사용을 위하여 구성된다.
대상 시스템들은 다양한 실시 예들에서, 하나 이상의 회로, 예를 들면 루프, 예를 들면 유체, 예를 들면 물이 순환할 수 있거나 및/또는 재순환할 수 있거나 및/또는 유지될 수 있는, 밀봉 루프 및/또는 폐쇄 루프와 같은, 유체 회로를 포함한다. 그러한 회로는 체온조절 장치 및 온도 조절기(temperature modulator)를 포함할 수 있고 또한 여기서 설명되는 시스템들 중 너머지 소자들 중 어느 하나뿐만 아니라. 회로 내의 각각의 소자들 사이를 확장하거나 및/또는 소자들을 작동적으로 연결하는 배관을 포함할 수 있다. 대상 시스템들의 회로는 또한 그것을 통한 단일 방향 유체 흐름을 포함하거나 또는 제공하도록, 예를 들면 단지 단일 방향 흐름을 제공하도록 구성될 수 있다. 부가적으로, 여기서 설명되는 시스템들의 소자들은 시스템들이 여기서 설명되는 방식 및 목적으로 기능을 하도록 허용하는 회로 내에서 다른 순서로 위치될 수 있다.
시스템들은 일부 실시 예들에서, 하나 이상의 밸브, 예를 들면 시스템의 하나 이상의 회로, 예를 들면 유체 회로 내에 위치되는 유체 밸브를 포함한다. 밸브들은 작동 가능할 수 있고 그것들이 작동될 때 밸브를 통하거나 및/또는 회로를 통한 유체 흐름을 시작하거나 및/또는 중단하도록 구성될 수 있다. 밸브들은 또한 자동, 예를 들면, 전자적, 및/또는 수동일 수 있다.
일부 실시 예들에서, 시스템들은 하나 이상, 예를 들면 두 개, 세 개, 4개, 5개 등의 온도 조절기, 예를 들면 체온조절 장치의 유입 소자에 작동적으로 연결되는 온도 조절기를 포함한다. 대상 시스템들의 체온조절 장치들 및 온도 조절기들은 예를 들면 포유동물의 일부분으로부터 열을 전달하기 위하여, 함께 작업하도록 구성되는 독특한 부품들이다.
다양한 실시 예들에서, 개시된 시스템들의 온도 조절기들은 유체, 예를 들면 그것을 통하여 체온조절 장치, 또는 그것의 일부분, 예를 들면 열 교환 소자가 받도록 구성되는 위에 설명된 것과 같은 가열하거나 및/또는 냉각하거나 및/또는 유지하도록 구성된다. 바꾸어 말하면, 온도 조절기는 에너지, 예를 들면 열 에너지, 예를 들면 열을 유체에 전달하도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 일부 양상들에서, 온도 조절기는 예를 들면 온도 조절의 내의 그것을 통하여 흐르는 유체의 온도를 조정하도록, 예를 들면 증가시키거나 및/또는 감소시키도록 구성된다. 따라서, 대상 온도 조절기들은 유체. 예를 들면 시스템이 작동중일 때 포유동물의 심부 온도를 가열하거나 및/또는 냉각하는데 필요한 시스템 내의 유체의 온도를 증가시키거나 및/또는 감소시키거나 및/또는 유지하도록 구성될 수 있다.
부가적으로, 일부 실시 예들에서, 온도조절기는 용어들이 위에 설명된 것과 같이, 가열 유체 및/또는 냉각 유체의 소스를 포함할 수 있다. 다양한 양상들에서, 온도 조절기들은 히터, 예를 들면 전기 히터, 및/또는 쿨러, 예를 들면 전기 쿨러, 및/또는 히트 싱크(heat sink)를 포함한다. 그러한 히터는 온도 조절기를 통하여 흐르는 유체를 가열하도록 구성될 수 있고 그러한 쿨러는 온도 조절기를 통하여 흐르는 유체를 냉각하도록 구성될 수 있다. 히터들은 다양한 실시 예들에서, 예를 들면 30℃부터 60℃까지, 30℃부터 50℃까지, 또는 35℃부터 45℃까지의 온도 범위 내에서, 온도, 예를 들면 그것의 하나 이상의 내부 구획의 온도를 유지하도록 구성될 수 있거나 및/또는 이에 의해 그 안에 유지되거나 또는 그것을 통하여 흐르는 유체를 동일한 범위들 내의 온도로 가열할 수 있다. 쿨러들은 다양한 실시 예들에서, 예를 들면 1℃부터 35℃까지, 10℃부터 30℃까지, 10℃부터 25℃까지, 10℃부터 22℃까지, 또는 12℃부터 19℃까지의 온도 범위 내에서, 온도, 예를 들면 그것의 하나 이상의 내부 구획의 온도를 유지하도록 구성될 수 있거나 및/또는 이에 의해 그 안에 유지되거나 또는 그것을 통하여 흐르는 유체를 동일한 범위들 내의 온도로 냉각할 수 있다. 온도 조절기들은 다양한 실시 예들에서, 유체가 열 전도도, 예를 들면 열이 온도 조절기 및 유체 사이를 통과하도록 온도 조절기들과 물리적 관계에 위치될 때 여기서 설명되는 유체들을 가열하거나 및/또는 냉각하도록 구성된다.
일부 실시 예들에서, 온도 조절기들은 그 안에 하나 이상, 예를 들면 두 개, 세 개, 4개 등의 캐비티를 갖는다. 다양한 실시 예들에서, 캐비티는 그것을 통하여 유체의 흐름을 받거나 및/또는 일정 기간 동안 그 안에 유체를 유지하도록 구성된다. 따라서, 일부 실시 예들에서, 대상 캐비티들은 하나 이상의 캐비티. 예를 들면 유체, 예를 들면 물이 뿌려질 수 있는 패드를 포함한다. 일부 실시 예들에서, 캐비티들은 위의 체온조절 장치들과 관련하여 설명된 특징들 중 어느 하나를 갖는 컨테이너들과 같은, 하나 이상의 컨테이너를 포함한다. 부가적으로, 일부 실시 예들에서, 온도 조절기들은 하나 이상의 물 관류 패드(water perfusion pad)를 포함한다.
일부 양상들에서, 온도 조절기는 열 교환 소자, 또는 그것의 일부분, 예를 들면 체온조절 장치의 유입 소자 및/또는 유출 소자에 작동적으로 연결된다. 그러한 작동적 연결은 밀봉 연결일 수 있으며 유체가 온도 조절기 및 체온조절 장치 사이에서 흐르도록, 예를 들면 회로 내에서 흐르도록 허용할 수 있다. 유사하게, 일부 양상들에서, 온도 조절기는 하나 이상의 유체 전달 소자, 예를 들면 차례로 체온조절 장치의 유입 소자 및/또는 유출 소자에 작동적으로 연결될 수 있는, 튜브에 작동적으로 연결될 수 있다.
일부 양상들에서, 온도 조절기들은 온도 조절기 내이 유체 및/또는 온도 조절기를 통하여 흐르는 유체의 가열 및/또는 냉각을 제어하도록 구성되는, 제어 유닛, 예를 들면 전자 제어 유닛을 포함한다. 일부 실시 예들에서, 온도 조절기들의 제어 유닛들은 하나 이상의 스위치, 예를 들면 온도 조절기를 통하여 흐르는 유체의 온도를 수동으로 조정하기 위한 스위치를 갖는다. 일부 실시 예들에서, 온도 조절기들이 제어 유닛들은 조절기들을 통하여 흐르는 유체의 온도를 자동으로 조정하도록, 예를 들면 가열하거나 및/또는 냉각하도록 구성된다. 다양한 경우들에서, 제어 유닛들은 중앙 처리 유닛 및/또는 다른 컴퓨터 소자들, 예를 들면 제어 유닛 또는 그것의 소자를 전력원에 작동적으로 연결하도록 구성되는 전력원 커넥터를 포함한다.
다양한 실시 예들에서, 대상 시스템들, 및/또는 그것들이 부품들은 하나 이상, 예를 들면 두 개, 세 개, 4개, 5개 등의 온도 모니터, 예를 들면 온도계, 예를 들면 포유동물의 심부 온도를 측정하도록 구성되는 삽입형(implantable) 온도계를 포함한다. 일부 실시 예들에서, 온도 조절기들이 제어 유닛들은 포유동물의 심부 온도를 기초로 하여, 조절기들, 및/또는 전기 히터 및/또는 쿨러를 통하여 흐르는 유체의 온도를 자동으로 조정하도록 구성된다. 이와 같이, 일부 실시 예들에서, 온도 조절기들 및/또는 그것들의 제어 유닛들은 포유동물의 심부 온도를 측정하도록 구성되는 하나 이상의 온도 모니터에 작동적으로 연결, 예를 들면 전기적으로 연결된다.
일부 실시 예들에서, 대상 시스템들은 하나 이상, 예를 들면 두 개, 세 개, 4개, 5개 등의 펌프, 예를 들면 유체 펌프를 포함한다. 특정 양상들에서, 펌프는 체온조절 장치, 또는 열 교환 소자, 또는 그것의 일부분, 예를 들면 유입 소자 및/또는 유출 소자, 및/또는 유체 전달 소자, 예를 들면 하나 이상의 튜브, 및/또는 온도 조절기 및/또는 개시된 시스템들의 다른 소자들에 작동적으로 연결될 수 있다. 펌프들은 또한 개시된 시스템들의 회로, 예를 들면 유체 회로뿐만 아니라, 펌프들 및/또는 시스템들의 다른 개시된 소자들, 예를 들면 체온조절 장치 및/또는 온도 조절기를 통하여 유체를 순환시키거나 및/또는 재순환시키도록, 예를 들면 끌도록 구성될 수 있다. 일부 양상들에서, 펌프들은 단일 방향이거나 및/또는 펌프 내의 제 1 개구 내로 유체를 빨아들이고 유체를 펌프의 제 2 개구 외부로 추진하도록 구성된다. 일부 변경들에서, 펌프들은 진공 펌프들이거나 및/또는 유체 상에 압력을 가하고 이에 의해 유체, 예를 들면 가열 유체 및/또는 냉각 유체, 예를 들면 물을 펌프 내로 끌어당기거나 및/또는 펌프 외부로 밀어내도록 구성된다. 일부 실시 예들에서, 펌프들, 예를 들면 순환 펌프들은 전력원, 예를 들면 배터리 및/또는 스위치, 예를 들면 수동 스위치와 같이, 펌프를 켜거나 및/또는 끄도록 구성되는 스위치에 작동적으로 연결된다.
일부 실시 예들에서, 대상 시스템들은 하나 이상의 필터, 예를 들면 유체 필터, 예를 들면 유체 회로 내에 위치되는 유체 필터를 포함할 수 있다. 필터는 그것을 통하여 흐르는 유체로부터 하나 이상의 불순물을 제거하도록 구성될 수 있다. 또한 개시된 시스템들은 하나 이상의 버블 트랩(bubble trap)을 포함할 수 있다. 버블 트랩은 유체, 예를 들면 개시된 시스템들의 하나 이상의 소자 내에 순환하는 유체, 예를 들면 유체 회로 내에 순환하는 유체를 가두거나 및/또는 제거하도록 구성될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 개시된 시스템들의 필터 및/또는 버블 트랩은 개시된 시스템들의 하나 이상의 소자, 예를 들면 체온조절 장치 및/또는 배관 및/또는 펌프에 작동적으로 연결된다. 일부 실시 예들에서, 필터 및/또는 버블 트랩은 체온조절 장치 및/또는 배관 및/또는 펌프 사이의 회로, 예를 들면 유체 회로 내에 위치된다. 일부 실시 예들에서, 필터 및/또는 버블 트랩은 체온조절 장치의 유출 소자 및/또는 유출 소자에 작동적으로 결합되는 배관에 작동적으로 결합된다.
다양한 양상들에서 개시된 시스템들의 필터 및/또는 버블 트랩 및/또는 또 다른 소자, 예를 들면 배관은 하나 이상의 포트, 예를 들면 프라이밍 포트(priming port)에 작동적으로 결합, 예를 들면 유체로 결합된다. 일부 양상들에서, 포트는 유체 포트일 수 있으며 그것을 통하여 하나 이상의 액체, 예를 들면 물, 및/또는 가스를 받도록 구성될 수 있다. 일부 실시 예들에서 프라이밍 포트는 유체가 개시된 시스템들 안으로 및/또는 외부로 통과하는 포트일 수 있다. 일부 실시 예들에서, 개시된 시스템들의 버블 트랩들은 유체가 개시된 시스템들의 다른 소자들로 방출되기 전에 프라이밍 포트 내로 주입된, 예를 들면 회로, 예를 들면 개시된 시스템들의 유체 회로 내로 주입된 유체로부터 거품들을 제거하도록 구성될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 시스템들은 시스템들의 프라이밍 포트 내의 개방 가능하거나 및/또는 폐쇄 가능한 개구를 제외하고는, 밀봉, 예를 들면 유체로 밀봉된다.
대상 시스템들은 또한 다양한 실시 예들에서, 그 안에 하나 이상의 밸브를 포함한다. 그러한 밸브들은 유체가 그것을 통하도록 허용하거나 및/또는 유체가 그것을 통과하는 것을 방지하도록 구성될 수 있다. 밸브들은 수동 및/또는 자동 밸브들일 수 있으며 전기 밸브들, 예를 들면 전기적으로 제어되는 밸브들일 수 있다. 일부 실시 예들에서, 밸브들은 펌프 및/또는 온도 조절기 및 체온조절 장치 또는 그것의 일부분, 예를 들면 유입 소자 사이와 같은, 시스템들의 두 개 이상의 다른 소자 사이의 개시된 시스템들의 회로, 예를 들면 유체 회로 내에 위치된다. 일부 실시 예들에서, 밸브들은 온도조절식 혼합 밸브(thermostatic mixing valve)들, 예를 들면 균일한 온도, 예를 들면 원하는 온도를 갖는 유체의 유출을 생산하기 위하여 그 안에 하나 이상의 유체를 혼합하도록 구성되는 밸브들이다. 일부 실시 예들에서, 밸브들, 예를 들면 온도조절식 혼합 밸브들은 그것을 통하여 유체의 흐름을 받도록 구성된다. 일부 실시 예들에서, 밸브들, 예를 들면 온도조절식 혼합 밸브들은 각각 상이한 온도에서 유체의 흐름, 예를 들면 유입을 받도록 구성되는 두 개 이상의 입력 및 그것을 통하여 균일한 온도에서 유체의 흐름, 예를 들면 유출을 받도록 구성되는 하나 이상의 출력을 포함한다. 일부 실시 예들에서, 밸브들, 예를 들면 온도조절식 혼합 밸브들은 그 안에 균일한 단일 온도를 생산하기 위하여 하나 이상의 유체를 혼합하도록 구성되는 하나 이상의 컨테이너 및/또는 하나 이상의 혼합 부품을 포함한다. 일부 실시 예들에서, 밸브들, 예를 들면 온도조절식 혼합 밸브들은 균일한 단일 온도를 갖는 유체를 대상 시스템들이 하나 이상의 다른 소자, 예를 들면 체온조절 장치 또는 그것의 일부분, 예를 들면 유입 소자에 전달하도록 구성된다.
일부 변경들에서, 대상 시스템들 또는 그것들의 일부분, 예를 들면 회로, 예를 들면 유체 회로는 하나 이상(예를 들면, 두 개, 세 개, 4개, 5개 등)의 유체 전달 소자, 예를 들면 튜브, 예를 들면 그것을 통하여 유체를 받도록 구성되는 튜브를 포함한다. 다양한 실시 예들에서, 하나 이상의 유체 전달 소자, 예를 들면 튜브는 대상 장치들과 관련하여 위에 설명된 튜브들의 어떠한 특징을 포함하거나 또는 가질 수 있거나 및/또는 예를 들면 대상 방법들 중 어느 하나에 따라 실행하도록 크기화되거나 및/또는 형태화되도록 구성될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 유체 전달 소자들은 개시된 시스템들의 하나 이상의 소자에 작동적으로 연결, 예를 들면 밀봉 가능하거나 및/또는 접착으로 연결될 수 있다. 다양한 양상들에서, 시스템들은 시스템들의 일부 또는 모두 사이에 하나 이상의 유체 전달 소자, 예를 들면 튜브를 포함한다. 예를 들면, 대상 시스템들은 체온조절 장치 및/또는 그것의 일부분, 예를 들면 유입 및/또는 유출 소자; 및/또는 버블 트랩; 및/또는 순환 펌프; 및/또는 온도 조절기 및/또는 밸브, 예를 들면 온도조절식 혼합 밸브; 및/또는 체온조절 장치 사이에 하나 이상의 유체 전달 소자를 포함할 수 있거나 및/또는 작동적으로 연결될 수 있다.
대상 시스템들의 일 실시 예가 도 6에 개략적으로 도시된다. 도 6은 특히 그것을 통하여 유체 흐름, 예를 들면 단일 방향 유체 흐름을 갖는 시스템(600)을 도시한다. 도 6은 유체가 일련의 작동적으로 연결하는 소자들을 통하여 순차적으로 통과하도록 구성되는 유체 회로를 제공한다. 더 구체적으로, 유체는 버블 트랩(603)을 통하여, 순환 펌프(604)를 통하여, 온도조절식 혼합 밸브(605)를 통하여 및/또는 온도 조절기(606)를 통하여, 체온조절 장치(602) 외부로 통과하고, 그리고 나서 온도조절식 혼합 밸브(605)를 통하여, 다시 체온조절 장치(602) 내로 돌아오도록 구성된다. 도시된 시스템의 실시 예에서, 순환 펌프는 배터리(607) 및 스위치(608)에 작동적으로 연결된다. 게다가, 체온조절 장치(602)는 바디 인터페이스(609)뿐만 아니라 물 관류 패드(610)를 포함한다. 게다가, 온도 조절기(606)는 물 관류 패드(612) 및 쿨러, 예를 들면 히트 싱크(611)를 포함한다. 버블 트랩(603)은 또한 프라이밍 포트(618)에 작동적으로 결합된다.
일부 경우들에서, 시스템들은 모두는 아니더라도, 포유동물의 일부분을 둘러싸도록 구성되는 슈트 또는 유사한 물품, 예를 들면 생물학적 위험 슈트 또는 유사 구조 내로 통합될 수 있다.
실용성
위에 설명된 것과 같이, 대상 방법들, 장치들 및 시스템들은 열의 포유동물의 일부분으로의 전달, 예를 들면 제거 또는 도입에 관한 것이다. 이와 같이, 대상 방법들은 다양한 다른 적용들에서의 사용에 적합하며, 특정 적용들은 포유동물에 대한 수술, 및/또는 정상 및 비정상 생리학적 조전들, 예를 들면 질병들 및/또는 통증 동안에(예를 들면 생물학적 위험 슈트와 같은, 열적으로 절충하는 슈트를 입을 때, 심부 열 추출 및/또는 주입이 바람직할 때), 포유동물의 신체 온도, 예를 들면 심부 온도의 제어 및/또는 유지를 포함한다. 이와 같이, 여기서 설명되는 방법들, 장치들 및/또는 시스템들은 다양한 다른 적용들을 사용한다. 관심 있는 적용들은: 1) 온도에 민감한 다발성 경화증(multiple sclerosis)을 갖는 개인들에서의 증상 악화의 방지; 2) 마취제에 의해 제공된 열적으로 무방비인 개인들에서의 정상 내부 체온들(정상체온)의 유지; 3) 마취로부터의 발생 동안에 개인들에서의 정상체온의 회복; 4) 중심 혈압을 감소시키고 다양한 급성 의료 질환들의 증상들을 완화하기 위한 심박출량(cardiac output)의 영역 분포의 변화들의 유도; 5) 열 및 냉 응력으로부터 회복 촉진; 6) 열 적대적 환경들, 예를 들면 생물학적 위험 또는 유사 슈트들에서의 물리적 운동 능력의 중가; 7) 후 운동 근육 통증의 감소 또는 제거; 8) 외상성 머리 손상, 또는 저산소/허혈 상해(hypoxic/ischemic insult)로부터의 장기간 신경 손상의 감소; 9) 열적 질환의 치료; 10) 열성 홍조(hot flash) 증상들의 기간 및 강도의 완화, 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 치료(treatment)는 대상에 고통을 주는 질환과 관련된 증상들의 예방 및/또는 적어도 개선 모두가 달성되는 것을 의미하며, 개선(amelioration)은 광범위한 의미에서 적어도 치료되는 질환과 관련된 파라미터, 예를 들면 증상의 크기의 감소를 언급하도록 사용된다. 이와 같이, 치료는 또한 대상이 질환, 또는 적어도 질환의 특징이 되는 증상들로부터 더 이상 고통을 받지 않도록, 질환, 또는 적어도 그것과 관련된 증상들이 완전하게 억제되는, 예를 들면 발생으로부터 방지되거나, 또는 중단되는, 예를 들면 종료되는 상황들을 포함한다.
관심 있는 적용들은 포유동물에서 열 응력이 감소되는 것을 특징으로 하는 것들을 포함한다. 열 응력의 감소는 대상 방법들이 사용되지 않는 적절한 eiwhrns과 비교하여, 포유동물의 체온조절 시스템의 변화로부터(예를 들면 외부 또는 내부 자극에 대한 응답으로) 야기하는 포유동물에 의해 경험되는 생리학적 변형을 낮추거나 또는 개선하는 것을 의미한다. 열 응력의 감소는 예를 들면 아래에 더 상세히 설명될 것과 같이, 정상체온의 유지 등과 같이, 다수의 다른 방법들로 나타낼 수 있다.
대상 시스템들, 장치들 및 방법들이 사용되는 한 가지 적용은 수술 중에서, 정상 내부 체온들, 즉 정상체온, 예를 들면 정상 심부 온도들의 제공이다. 정상 내부 체온들의 제공은 예를 들면, 35.5 내지 37.25℃를 포함하는, 35.25 내지 37.5℃와 같은, 35부터 36℃까지 범위의 온도에서 포유동물의 심부 온도의 유지, 예를 들면 주어진 수술 동안에 37℃±2℃ 및/또는 37℃±1.5℃에서 온도의 유지를 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 정상 체온은 외과 수술 동안에 어떠한 심부 온도 감소를 1℃ 이하와 같은, 1.25℃ 이하를 포함하는, 1.5℃ 이하와 같은, 1.75℃ 이하, 예를 들면 5℃ 이하와 같은, 75℃ 이하, 예를 들면 연장된 마취 기간 동안에, 예를 들면 2시간 이상과 같은, 1시간 이상, 예를 들면 3시간 이상, 심부 온도의 무-강하를 포함하여, 0.25℃ 이하로 한정함으로써 대상 방법들 및 장치들 및 시스템들로 달성된다.
대상 시스템들, 장치들 및 방법들이 사용되는 특정 적용들은 시스템들, 장치들 및/또는 방법들이 없을 수 있는 외과 수술 및/또는 회복보다 포유동물에 안전하거나 및/또는 더 편안한 외과 수술의 제공하거나 및/또는 포유동물에 수술로부터의 회복을 제공하는 것을 포함한다. 예를 들면, 외과 수술 및/또는 대상 시스템들, 장치들 및/또는 방법들과 관련된 회복은 외과 수술을 수행하는 포유동물에 건강 위험, 예를 들면 상당한 건강 위험을 감소시킬 수 있다.
대상 시스템들, 장치들 및 방법들이 사용되는 한 가지 방법은 수술 동안에 포유동물의 내부 조직들, 예를 들면 심장, 허파, 간 등의 자연 온도와 같은, 상태들, 예를 들면 안전한 상태들을 유지하는데 도움을 주기 위하여 포유동물에 안전하거나 및/또는 더 편안한 외과 수술 및/또는 수술로부터의 회복을 제공하는 것이다. 대상 시스템들, 장치들 및 방법들은 또한 안전하거나 및/또는 원하는 레벨에서, 포유동물의 수술중 필수 통계자료, 예를 들면 심박동수 및/또는 호흡률을 모니터링하거나 또는 유지하는데 도움을 줌으로써 포유동물에 안전하거나 및/또는 더 편안한 외과 수술을 제공하는 것이다.
일부 상황들에서, 대상 시스템들, 장치들 및 방법들은 포유동물로부터 시스템들, 장치들 및/또는 방법들 없이 발생할 수 있는 것과 비교하여 포유동물의 혈압을 유지하는데 도움을 줌으로써 수술중 건강 위험을 감소시킨다. 부가적으로, 다양한 상황들에서, 대상 시스템들, 장치들 및/또는 방법들은 감소된 치유 시간 및/또는 수술 과정으로부터의 빠른 회복을 갖도록 허용한다.
다양한 실시 예들에서, 대상 시스템들 및 방법들은 위험한 수술중 상태들의 완화 및 치료를 위하여 적용된다. 위험한 상태들은 건강 위험, 예를 들면 수술 동안에 또는 수술로부터의 회복 동안에 포유동물에 포유동물의 건강에 대한 영원한 부작용을 가질 수 있는 건강 위험과 같은, 상당한 건강 위험을 제기하거나 또는 제기할 수 있는 상태들을 의미한다. 위험한 상태들의 예들은 낮거나 및/또는 높은 체온 및/또는 심박동수 및/또는 호흡률을 포함한다. 또한 치료는 적어도 위험한 상태들을 제공하는 한 가지 이상의 상황들의 완화를 의미한다.
부가적으로, 위에 설명된 것과 같이, 대상 시스템들, 장치들 및 방법들은 포유동물에 편안한 외과 수술 및/또는 회복을 제공하는 것을 포함한다. 이와 같이, 대상 시스템들, 장치들 및 방법들에 의해 제공되는 완화 및/또는 치료는 포유동물, 예를 들면 외과 수술을 수행하거나 또는 외과 수술로부터 회복하는 포유동물을 덜 무서워하고 덜 불안해하는 것과 같은, 더 편안하게 하는 것과 관련될 수 있다.
일부 양상들에서, 포유동물들은 선제 방식(preemptive manner)으로 여기서 설명되는 시스템들, 장치들 및 방법들을 사용할 수 있다. 예를 들면, 수술중 심부 온도의 강하를 수행하도록 기대하는 포유동물은 그러한 온도 강하를 방지하거나 또는 예방하기 위하여 시스템들, 장치들 및/또는 방법들을 적용할 수 있다.
키트들
또한 예를 들면 위에 설명된 것과 같은, 적어도 하나 이상의 체온조절 장치를 포함하고, 대상 방법들에 따라 사용될 수 있는, 키트들이 제공된다. 대상 키트들은 여기서 개시된 실시 예들 중 어느 하나에 따른 두 개 이상, 예를 들면 복수, 세 개, 4개, 5개, 8개, 10개 등의 체온조절 장치 또는 다른 시스템 부품, 또는 그것들이 어떠한 조합을 포함할 수 있다. 키트들은 또한 패키징(packaging), 예를 들면 파손 없이 시스템들 및/또는 장치들을 적재하기 위한 패키징을 포함할 수 있다.
일부 실시 예들에서, 키트들은 열을 포유동물, 예를 들면 절충된 체온조절 시스템을 갖는 포유동물의 일부분에 전달하기 위한 두 개 이상, 예를 들면 4개 이상의 체온조절 장치들이 세트를 포함한다. 한 세트의 각각의 장치는 열 교환 소자를 포함할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 열 교환 소자들은 포유동물의 사지의 일부분만을 접촉하도록 구성되는 컨테이너, 및/또는 컨테이너에 작동적으로 연결되는 유입 소자, 및/또는 컨테이너에 작동적으로 연결되는 유출 소자를 포함한다. 다양한 양상들에서, 열 교환 소자들은 히터 및/또는 쿨러, 예를 들면 전기 히터 및/또는 쿨러를 포함한다.
대상 키트들의 다양한 양상들은 또한 두 개 이상의 장치, 예를 들면 각각이 부착 소자, 예를 들면 장치의 컨테이너를 포유동물의 열 교환 표면에 고정시키도록 구성되는 부착 소자를 포함하는, 4개의 장치를 포함할 수 있다. 그러한 부착 소자들은 또한 컨테이너를 포유동물의 손에 고정시키도록 구성되는 시트 및/또는 컨테이너를 포유동물의 발에 고정시키도록 구성되는 시트와 같은, 하나 이상의 시트를 포함할 수 있다. 키트들, 예를 들면 4개 이상의 체온조절 장치를 포함하는 키트들의 일부 실시 예들에서, 두 개 이상의 장치의 부착 소자들은 열 교환 소자 또는 그것의 일부분, 예를 들면 컨테이너를 포유동물의 손에 고정시키도록 구성되는 시트를 포함하고 두 개 이상의 장치는 열 교환 소자 또는 그것의 일부분, 예를 들면 컨테이너를 포유동물의 발에 고정시키도록 구성되는 시트를 포함한다.
대상 키트들은 일부 실시 예들에서, 하나 이상의 유체 전달 소자, 예를 들면 하나 이상의 튜브와 같은, 배관을 포함한다. 그러한 소자들은 여기서 설명되는 튜브들, 예를 들면 회로, 예를 들면 유체 회로 내의 배관들 또는 회로를 구성하는 배관들 중 어느 하나일 수 있다. 그러한 소자들은 또한 체온조절 장치의 유입 및/또는 유출 소자들 및/또는 대상 시스템들의 다른 부품들에 작동적으로 연결하도록 구성될 수 있다.
특정 실시 예들에서, 여기에 개시되는 키트들은 대상 장치들 및/또는 시스템들의 사용을 위한 사양서(instructions)와 같은, 사양서를 포함한다. 사양서는 일부 양상들에서, 적절한 기록 매체 상에 기록된다. 예를 들면, 사양서는 종이 또는 플라스틱 등과 같은 기판 상에 인쇄될 수 있다. 이와 같이, 사양서는 키트 또는 그것의 부품들(즉, 패키징 또는 서브패키징 등과 연관된)의 컨테이너의 라벨링 내의, 캐키지 인서트(package insert)로서 키트들 내에 존재할 수 있다. 다른 실시 예들에서, 사양서는 적절한 컴퓨터 저장 매체, 예를 들면 휴대용 플래시 드라이브, CD-ROM, 디스켓 등 상에 존재하는 전자 저장 데이터 파일로서 존재한다. 사양서는 시스템들 또는 장치들의 사용 방법을 위한 완전한 사양서를 포함하는, 어떠한 형태를 가질 수 있거나 또는 월드 와이드 웹 상에 포스팅된 웹사이트 주소로서 액세스될 수 있다.
설명의 목적을 위하여 아래의 예들이 제공되나 이에 한정되지 않는다.
실험
Ι. 경경정맥 간내 문맥 단락(TIPS) 수술을 받는 8명의 대상이 본 연구에 참여하였다. 이러한 수술들의 기간은 마취된 대상들이 예측 가능한 방식으로 열을 손실하는 3-4시간이다. 일부 열 간섭 없이, 마취된 개인들의 심부 온도는 대략 1℃/시간의 비율로 떨어질 것이다. 장시간 마취 동안에 심부 온도의 강하를 방지하기 위한 실행 표준은 공기의 온도 제어된 스트림을 일반 신체 표면, 일반적으로 몸통 및 다리들에 전달하는 강제 공기 가온 장치(forced air warming device)의 사용이다. 물 순환 패드를 통하여 손 및 발들의 털이 없는 피부 영역들에 열을 전달하기 위한 대안의 전략이 실행 표준과 비교되었다. 대상들은 벤조디아제핀(benzodiazepine) 제제(예를 들면, 미다졸람(Midazolam))를 사용하는 마취의 유도, 기관 튜브(tracheal tube)로의 인큐베이션, 및 휘발성 마취제(예를 들면, 이소플루레인(isoflurane))을 사용하는 외과 마취 면의 유지를 포함하는 표준 실행 프로토콜을 따라 마취되었다. 인큐베이션 상에서, 대상들에 식도 온도(esophageal temperature, TES) 프로브가 구비되었다. 심부 온도 데이터는 표준 환자 모니터링 프로토콜의 일부분으로서 다른 활력 징후들과 함께 수집되었고 1분 간격으로 전자적으로 기록되었다. 온도들은 5분 간격으로 디지털 기록으로부터 다운로딩되었다. 어떠한 환자 식별자도 식도 온도 데이터로 전달되지 않았다. 마취의 초기 유도 5-10분 이후(환자들에 활력 징후 모니터링 장비가 구비되고 수술 테이블 상에 위치된 후)에 온도 관리 장비가 환자들에 적용되었다. 강제 공기 가온 블랭킷(Bear hugger, 미네소타주 St Paul 소재 Arizant Healtjcare)이 환자의 몸통 및 다리들 위에 씌워지거나 또는 살포된 물이 발들의 발바닥들 및 손들의 손바닥들과 바로 동격으로 위치되었고 커버 위에 펠트(felt)로 고정되었다. 강제 공기 인터페이스들은 온도 제어된 강제 송풍기(42℃) 내로 플러깅되고(plugged) 활성화되었다. 살수 패드는 41℃의 일정한 스트림을 4개의 패드에 전달한 상업용 순환 수조(water bath, 오하이오주 Cincinnati 소재 Blanketroll, CSZ) 내로 플러깅되었다. 온도 관리 시스템들은 외과 수술 기간 동안에 그 자리에 남겨졌다. 외과 수술의 종료 및 기관 튜브의 제거 상에서 온도 관리 장비가 환자로부터 제거되었다. 이러한 시도들 각각에서 수집된 시간 및 온도는 파일들이 처리에 의해 그룹화된 단일 엑셀 스프레드시트 내로 기록되었다. 처리 그룹 평균들 및 표준 편차(SD)들이 매 5분 간격으로 계산되었고 시간에 대하여 플롯팅하였다. 설명의 단순성 및 문헌 값들과의 비교를 위하여, 실험 그룹 데이터는 30분 간격으로 샘플링되고 기록되었다(도 9) 처리 결과들과의 비교를 위하여, 무-처리 데이터는 Matsukawa T, Sessler DI, Sessler AM, Schroeder M, Ozaki M, Kurz A, Cheng C의 문헌: Heat flow and distribution during induction of general anesthesia. ANESTHESIOLOGY 1995;82:662-73에서 기록된 결과들로부터 재현되었다. 이러한 조건들의 세트 하에서 심부 온도에 대한 두 가지 치료 효과가 통계학적으로 동등하였다. 그러나, 평활 피부를 통한 가열은 더 큰 심부 온도 혜택을 제공하였다.
Π. 도 8에 도시된 것과 같이 생물학적 위험 보호 슈트 및 방한모를 착용한 대상은 도 9에 도시된 것과 같이 본 발명의 장치를 사용하여 손들의 손바닥 위에 시원한 물 관류 패드와 함께 또는 패드 없이 40분 동안 뜨거운 실내(41℃) 내에서 트레드밀(treadmill) 상에서 시간 당 2마일로 걸었다. 도 9에 도시된 손바닥 열 교환 장치는 도 8에 도시된 게인 보호 슈트 하에서 착용된 휴대용 냉각 시스템의 일부분이다. 손바닥 인터페이스는 4-방향 신축 라이크라(lycra) 직물의 튜브 내에 둘러싸인 물 관류 패드이고, 시스템의 물리적 실시 예가 도 6에 도시되며 포유동물로부터 평활 표면을 통하여 열을 전달하도록 구성된다.
연구의 결과들이 도 10에 그래프로 도시된다. 도 10에 도시된 것과 같이, 도 9에 도시된 장치를 사용하는 손바닥 냉각은 심부 온도 상승 비율을 급격히 감소시킨다.
첨부된 청구항들에도 불구하고, 본 발명은 또한 아래의 항들에 의해 정의된다:
1. 경피성 열 전달 방법에 있어서, (a) 포유동물의 평활 피부 표면을 열 교환 소자 및 부착 소자를 포함하는 체온조절 장치와 안정적으로 연관시키는 단계, - 상기 체온조절 장치는 단지 포유동물의 사지의 일부분과 연관되도록 구성됨, -; 및 (b) 경피성 열 전달을 달성하기에 충분한 방식으로 부압의 적용 없이 평활 피부 표면을 통하여 열을 전달하는 단계;를 포함하는, 경피성 열 전달 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 평활 피부 표면을 통하여 상기 체온조절의 열 교환 소자로부터의 열을 상기 포유동물 내로 전달하는 단계를 더 포함하는, 경피성 열 전달 방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 평활 피부 표면을 통하여 상기 포유동물로부터의 열을 상기 장치의 체온조절 소자 내로 전달하는 단계를 포함하는, 경피성 열 전달 방법.
4. 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열 교환 소자는 유체 열 교환 소자인, 경피성 열 전달 방법.
5. 제 4항에 있어서, 상기 유체 열 교환 소자는 온도 제어된 액체를 포함하는, 경피성 열 전달 방법.
6. 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열 교환 소자는 전기 열 교환 소자인, 경피성 열 전달 방법.
7. 제 1항 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 혈관수축은 상기 평활 피부 표면 내에 절충되는, 경피성 열 전달 방법.
8. 제 7항에 있어서, 상기 평활 피부 표면 내에 혈관수축을 절충하는 단계를 더 포함하는, 경피성 열 전달 방법.
9. 상기 포유동물 내에 마취를 생성하는 단계를 포함하는, 경피성 열 전달 방법.
10. 제 1항 내지 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평활 피부 표면은 손바닥을 포함하는, 경피성 열 전달 방법.
11. 제 1항 내지 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평활 피부 표면은 손바닥을 포함하는, 경피성 열 전달 방법.
12. 제 1항 내지 11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 포유동물의 두 개 이상의 평활 피부 표면을 열 교환 장치의 열 교환 소자와 안정적으로 연관시키는 단계를 포함하는, 경피성 열 전달 방법.
13. 제 1항 내지 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 상기 포유동물 내의 열 응력을 유지하는 방법인, 경피성 열 전달 방법.
14. 제 13항에 있어서, 상기 방법은 상기 포유동물의 정상체온을 유지하는 방법인, 경피성 열 전달 방법.
15. 제 1항 내지 14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 포유동물은 인간인, 경피성 열 전달 방법.
16. 포유동물의 평활 피부 표면을 통하여 열을 전달하도록 구성되는 체온조절 장치에 있어서, 열 교환 소자 및 부착 소자를 포함하고, 상기 체온조절 장치는 단지 포유동물의 사지의 일부분과 연관되고 부압 소자를 포함하지 않도록 도록 구성되는, 체온조절 장치.
17. 제 16항에 있어서, 상기 열 교환 소자는 유체 열 교환 소자인, 체온조절 장치.
18. 제 17항에 있어서, 상기 유체 열 교환 소자는 온도 제어된 액체를 위한 흐름 경로를 포함하는, 체온조절 장치.
19. 제 18항에 있어서, 상기 흐름 경로는: (a) 높은 표면 영역 열 전달 영역; (b) 상기 열 전달 영역에 작동적으로 연결되는 유입 소자; 및 (c) 상기 열 전달 영역에 작동적으로 연결되는 유출 소자;를 포함하는, 유체 열 교환 체온조절 장치.
20. 제 16항에 있어서, 상기 열 교환 소자는 전기 열 교환 소자인, 체온조절 장치.
21. 제 16항 내지 20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평활 피부 표면은 손바닥인, 체온조절 장치.
22. 제 16항 내지 20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평활 피부 표면은 발바닥인, 체온조절 장치.
23. 제 16항 내지 22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 포유동물은 인간인, 체온조절 장치.
24. (a) 제 16항 내지 23항 중 어느 한 항에 따른 체온조절 장치; 및 (b) 상기 체온조절 장치에 작동적으로 결합되는 전력원;을 포함하는, 시스템.
25. 제 24항에 있어서, 온도 제어된 액체의 소스를 더 포함하는, 시스템.
26. 제 24항 및 25항 중 어느 한 항에 있어서, 제 16항 내지 23항 중 어느 한 항에 따른 두 개 이상의 체온조절 장치를 포함하는, 시스템.
27. 제 16항 내지 23항 중 어느 한 항에 따른 두 개 이상의 체온조절 장치의 세트를 포함하는, 키트.
28. 제 27항에 있어서, 인간 손과 연관되도록 구성되는 두 개의 체온조절 장치 및 인간 발과 연관되도록 구성되는 두 개의 체온조절 장치를 포함하는, 키트.
본 명세서에 인용된 모든 공보 및 특허 출원서는 각각의 개별 공보 또는 특허 출원서가 구체적으로 그리고 개별적으로 참조로써 통합되도록 나타내는 것과 같이 여기에 참조로써 통합된다. 어떠한 공보의 인용은 출원 날짜 이전의 그것의 내용을 위한 것이며 본 발명이 종래 발명에 의해 그러한 공보를 선행할 권리가 없다는 사실의 인정으로서 해석되어서는 안 된다.
이해의 명확성 목적을 위하여 도해 및 실시 예에 의해 선행 발명이 일부 상세히 설명되었으나, 첨부된 청구항들의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 특정 변경들 및 변형들이 만들어질 수 있다는 사실은 본 발명에 속하는 통상의 지식을 가진 자들에 쉽게 자명할 것이다.
100 : 체온조절 장치
101 : 컨테이너
102 : 유출 소자
104 : 부착 소자
105 : 부착 소자의 시트
106 : 패스너
107 : 튜브
108 : 손
109 : 손의 열 교환 표면
110 : 손목
300 : 장치
301 : 컨테이너
302 : 유출 소자
303 : 유입 소자
304 : 부착 소자
306 : 패스너
312 : 열 교환 소자
400 : 장치
401 : 컨테이너
403 : 유입 소자
404 : 부착 소자
405 : 시트
406 : 패스너
407 : 튜브들
500 : 체온조절 장치
501 : 컨테이너
502 : 쿨러
503 : 전기 가열 및/또는 냉각 부품
504 : 전기 코드
505 : 홀딩 패드
506 : 부착 소자
507 : 시트
508 : 패스너
600 : 시스템
602 : 체온조절 장치
603 : 버블 트랩
604 : 순환 펌프
605 : 온도조절식 혼합 밸브
606 : 온도 조절기
607 : 배터리
608 : 스위치
609 : 바디 인터페이스
610 : 물 관류 패드
611 : 히트 싱크
618 : 프라이밍 포트

Claims (15)

  1. 경피성 열 전달 방법에 있어서,
    (a) 포유동물의 평활 피부 표면을, 열 교환 소자 및 부착 소자를 포함하여 구성되고 포유동물의 사지의 일부분과만 연관되도록 구성된 체온조절 장치와 안정적으로 연관시키는 단계; 및
    (b) 경피성 열 전달을 달성하기에 충분한 방식으로 부압의 적용 없이 상기 평활 피부 표면을 통하여 열을 전달하는 단계;를 포함하는, 경피성 열 전달 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 열 교환 소자는 유체 열 교환 소자 또는 전기 열 교환 소자인, 경피성 열 전달 방법.
  3. 제1항 또는 2항에 있어서, 상기 혈관수축이 상기 평활 피부 표면에서 절충되는, 경피성 열 전달 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 평활 피부 표면에서 혈관수축을 절충하는 단계를 더 포함하는, 경피성 열 전달 방법.
  5. 제 1항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서, 포유동물에 마취를 생성하는 단계를 포함하는, 경피성 열 전달 방법.
  6. 제 1항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평활 피부 표면은 손바닥 또는 발바닥을 포함하는, 경피성 열 전달 방법.
  7. 열 교환 소자 및 부착 소자를 포함하고 포유 동물의 평활 피부 표면을 통하여 열을 전달하도록 구성되며, 포유동물의 사지의 일부분과만 연관되도록 구성되고 부압 소자를 포함하지 않는, 체온조절 장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 열 교환 소자는 유체 열 교환 소자 또는 전기 열 교환 소자인, 체온조절 장치.
  9. 제 7항 또는 8항에 있어서, 상기 평활 피부 표면은 손바닥 또는 발바닥을 포함하는, 체온조절 장치.
  10. 제 7항 내지 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 포유동물은 인간인, 체온조절 장치.
  11. (a) 제 7항 내지 10항 중 어느 한 항에 따른 체온조절 장치; 및
    (b) 상기 체온조절 장치에 작동적으로 결합되는 전력원;을 포함하는, 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 시스템은 온도 제어된 액체의 소스를 더 포함하는, 시스템.
  13. 제 11항 내지 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시스템은 제 7항 내지 10항 중 어느 한 항에 따른 두 개 이상의 체온조절 장치를 포함하는, 시스템.
  14. 제 7항 내지 10항 중 어느 한 항에 따른 두 개 이상의 체온조절 장치의 세트를 포함하는 키트.
  15. 제 14항에 있어서, 인간 손과 연관되도록 구성되는 두 개의 체온조절 장치 및 인간 발과 연관되도록 구성되는 두 개의 체온조절 장치를 포함하는, 키트.
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