KR20170092540A - 환자의 적어도 2개의 신체 부위를 냉각시킴으로써 저체온증 치료를 위한 환자의 신체 코어 온도를 감소시키는 장치 및 방법 - Google Patents

환자의 적어도 2개의 신체 부위를 냉각시킴으로써 저체온증 치료를 위한 환자의 신체 코어 온도를 감소시키는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

의료용 냉각 장치 및 그 동작 방법이 제공된다.

Description

환자의 적어도 2개의 신체 부위를 냉각시킴으로써 저체온증 치료를 위한 환자의 신체 코어 온도를 감소시키는 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR REDUCING THE BODY CORE TEMPERATURE OF A PATIENT FOR HYPOTHERMIA TREATMENT BY COOLING AT LEAST TWO BODY PARTS OF THE PATIENT}
기술분야
본 발명은 환자의 신체 코어 온도, 특히 환자의 뇌의 온도를 비-침습적 방식으로 감소시키는 의료용 냉각 장치 및 방법에 관한 것이다.
상호-관련 출원
참고문헌[2015년 10월 15일 출원된 발명의 명칭이 "Device And Method For Reducing The Body Core Temperature Of A Patient For Hypothermia Treatment"이고, 2014년 10월 15일자로 출원된 SE1451237-0으로부터의 우선권을 주장하는 공동-계류중인 국제 출원]은 그 전체가 참고로 포함된다.
저체온증 치료를 위해 신체 코어 온도를 감소시키기 위한 의료용 인체 부위 냉각은 특정 조건하의 동일 부위에 대한 악영향을 감소시키는데 유용한 도구이다. 예를 들어, 의료용 냉각은 뇌졸중으로 고통받는 환자의 뇌를 냉각시키는데 사용될 수 있다. 뇌의 온도를 감소시킴으로써 뇌졸중 동안 적절한 산소 공급은 부족한 뇌 부위의 조직 손상 위험을 감소시킨다. 의료용 냉각의 다른 용도는 바람직하지 않은 탈모를 피하기 위해 화학 요법을 받는 환자의 두피를 냉각하기 위한 것이다.
뇌졸중의 동물 모델에서, 24℃ 내지 34℃의 목표 온도는 경색 크기를 감소시키는데 가장 효과적이다. 그러나 35℃의 뇌 온도로도 경색량을 30% 감소시킨다. 32℃ 내지 34℃ 수준의 냉각은 일반적으로 진정 작용, 기계적 환기 및 집중 치료실에의 입원을 요구한다. 따라서, 대부분의 국가에서 집중 치료 병상의 제한된 가용성으로 인해, 소수의 급성 뇌졸중 환자도 그러한 수준으로 치료하는 것은 실질적이고 보급적인 문제로 인해 불가능하다. 35.5℃ 또는 35.0℃로의 온도 감소는 예를 들면 떨림(shivering)을 방지하기 위한 페티딘(pethidine)과 조합하여, 표면 냉각에 의한 급성 허혈성 뇌졸중이 있는 깨어있는 환자에게 가능하고 안전하다는 것을 보여주었다. 심각한 외상성 뇌 손상 환자의 일부 연구에 따르면 35℃ 내지 35.5℃의 온도가 심각한 외상성 뇌 손상 환자를 치료하기 위한 최적의 온도인 것으로 나타났다.
신체 코어 온도를 감소시키는 의료용 냉각 프로세스를 추가로 개선하는 더욱 다양한 기능의 의료용 냉각 장치 및 방법이 유리할 것이다.
본 발명의 목적은 상기 언급된 결함들 중 적어도 하나를 제거하거나 완화하는 것이며, 이는 청구범위 제 1 항에 따른 특성을 장치에 할당함으로써 달성된다.
제 1 양태에 따라, 환자의 적어도 2개의 신체 부위를 냉각시킴으로써 환자의 신체 코어 온도를 감소시키기 위한 비-침습적인 의료용 냉각 프로세스를 수행하기 위한 의료용 냉각 장치가 제공된다. 의료용 냉각 장치는 냉각 유체 공급원을 포함한다. 또한, 의료용 냉각 장치는 적어도 2개의 입구/출구 쌍을 포함하고, 각 입구/출구 쌍은 냉각 유체 공급원에 연결되고 하나의 개별 공급 라인에 연결되도록 구성되어, 냉각 유체 공급원으로부터 환자로의 냉각 유체의 흐름을 공급하기 위한 출구와, 개별적인 공급 라인과 동작 가능하게 결합된 개별 복귀 라인에 그리고 냉각 유체 공급원에 연결함으로써 사용시 연속 루프 냉각 회로를 형성하는 입구를 포함한다. 의료용 냉각 장치는 각각의 입구/출구 쌍에 연결되어, 냉각 유체 공급원에서 각각의 출구로 냉각 유체를 펌핑하고 각각의 입구를 통해 복귀하는 냉각 유체를 수용하기 위한 흐름 펌프를 더 포함한다. 또한, 의료용 냉각 장치는 각 냉각 회로에 대한 적어도 하나의 제어 프로세스 파라미터를 적응시키고 상기 적응된 제어 프로세스 파라미터에 따라 의료용 냉각 프로세스를 재개함으로써 상이한 냉각 전력을 각 냉각 회로에 분배하도록 구성된 제어 유닛을 포함한다.
제 2 양태에서, 제어 유닛은 의료용 냉각 프로세스의 적어도 하나의 제어 프로세스 파라미터를 적응시킴으로써 환자의 적어도 2개의 신체 부위에 상이한 냉각 전력을 분배하기 위해 제공되고, 각 신체 부위는 의료용 냉각 장치에 동작 가능하게 연결된 하나의 냉각 회로에 의해 개별적으로 냉각된다. 적어도 하나의 제어 프로세스 파라미터는:
각 냉각 회로에 배치된 적어도 하나의 흐름 제어 밸브의 동작으로서, 제어 유닛은 상기 동작을 제어함으로써 각 냉각 회로 내의 흐름을 적응시키도록 구성되는, 상기 적어도 하나의 흐름 제어 밸브의 동작;
각 냉각 회로에 동작 가능하게 결합된 적어도 하나의 흐름 펌프의 동작으로서, 제어 유닛은 상기 동작을 제어함으로써 각 냉각 회로 내의 흐름을 적응시키도록 구성되는, 상기 적어도 하나의 흐름 펌프의 동작; 또는
의료용 냉각 장치의 에너지 소비량에 관련되며,
각 냉각 회로의 에너지 소비량은 열역학 제 1 법칙과 관련된 다음 식을 사용하여 계산되고:
Q(energy)=
Figure pct00001
*CP(T2-T1),
여기서 Q는 에너지이고,
Figure pct00002
는 공급 라인에서의 냉각 유체의 질량 흐름이고, CP는 일정 압력에서의 비열과 관련된 냉각 유체에 대한 상수를 나타내고, T1은 의료용 냉각 장치에서 환자쪽으로 배출하는 냉각 유체의 온도이고, T2는 환자로부터 복귀하는 냉각 유체의 온도이며, 제어 유닛은 각 냉각 회로의 목표 에너지 소비량 값에 따라 온도 T1을 적응시키도록 구성된다. 제어 유닛은 또한 적응된 제어 프로세스 파라미터에 따라 의료용 냉각 프로세스를 재개하도록 구성된다.
일 양태에 따라, 의료용 냉각 프로세스의 적어도 하나의 제어 프로세스 파라미터를 적응시킴으로써 환자의 적어도 2개의 신체 부위에 상이한 냉각 전력을 분배하기 위한 방법이 제공된다. 각 신체 부위는 의료용 냉각 장치에 동작 가능하게 연결된 하나의 냉각 회로에 의해 개별적으로 냉각된다. 적어도 하나의 제어 프로세스 파라미터는:
각 냉각 회로에 배치된 적어도 하나의 흐름 제어 밸브의 동작으로서, 상기 방법은 상기 동작을 제어함으로써 각 냉각 회로 내의 흐름을 적응시키는 단계(21a)를 포함하는, 상기 적어도 하나의 흐름 제어 밸브의 동작;
각 냉각 회로에 동작 가능하게 결합된 적어도 하나의 흐름 펌프의 동작으로서, 상기 방법은 상기 동작을 제어함으로써 각 냉각 회로 내의 흐름을 적응시키도록 구성되는 단계(21b)를 포함하는, 상기 적어도 하나의 흐름 펌프의 동작; 또는
의료용 냉각 장치의 에너지 소비량에 관련되며,
각 냉각 회로의 에너지 소비량은 열역학 제 1 법칙과 관련된 다음 식을 사용하여 계산되고:
Q(energy)=
Figure pct00003
*CP(T2-T1),
여기서 Q는 에너지이고,
Figure pct00004
는 공급 라인에서의 냉각 유체의 질량 흐름이고, CP는 일정 압력에서의 비열과 관련된 냉각 유체에 대한 상수를 나타내고, T1은 의료용 냉각 장치에서 환자쪽으로 배출하는 냉각 유체의 온도이고, T2는 환자로부터 복귀하는 냉각 유체의 온도이며, 상기 방법은 각 냉각 회로의 목표 에너지 소비량에 따라 온도 T1을 적응시키는 단계(21c)를 포함한다. 또한, 상기 방법은 적응된 제어 프로세스 파라미터에 따라 의료용 냉각 프로세스를 재개하는 단계(22)를 포함한다.
제어 유닛, 의료용 냉각 장치 및 방법은 저체온 치료 동안 환자의 신체 코어 온도를 감소시키는데 사용될 수 있다.
본 발명을 설명하기 위해, 본 발명의 다수의 구현예가 도면을 참조하여 하기에 기술될 것이다.
도 1은 일 구현예에 따른 의료용 냉각 장치의 개략도이다;
도 2는 일 구현예에 따른 방법을 도시한다.
본 발명의 아이디어는 단일 의료용 냉각 장치를 사용하여 환자의 신체 코어 온도를 감소시키기 위해 상기 환자의 여러 신체 부위를 냉각시키기 위한 의료용 냉각 프로세스를 제공하는 것이다. 보다 구체적으로, 아이디어는 단일 의료용 냉각 장치를 사용하여 환자의 각 신체 부위에 동시에 독립적인 냉각을 제공하는 것이다. 이러한 방식으로, 일부 신체 부위는 주어진 환자 상태에 대한 냉각을 최적화하는 것과 같은 다른 범위에 및 다른 부위에 냉각될 수 있다. 신체 부위의 독립적인 냉각으로 냉각 효율이 향상될뿐 아니라, 예를 들면, 더 많은 냉각을 필요로 하는 신체 부위에 더 많은 에너지를 집중시키고 그 반대도 가능함으로써, 의료용 냉각 장치의 전력 소비량이 가장 효율적인 방식으로 관리될 것이다.
일 구현예에서, 도 1을 참조하면, 의료용 냉각 장치(10)가 제공된다. 의료용 냉각 장치(10)는 냉각 유체 공급원(11)(점선으로도 1에 개략적으로 도시됨)을 포함한다. 의료용 냉각 장치(10)는 냉각 유체 공급원에서 환자로 냉각 유체의 흐름을 공급하는 제 1 공급 라인(121)에 연결하기 위한 제 1 출구(12)를 포함한다. 의료용 냉각 장치는 냉각 유체를 환자로부터 냉각 유체 공급원(11)으로 복귀시키는 제 1 공급 라인(121)에 동작 가능하게 연결된 제 1 복귀 라인(141)에 연결하기 위한 제 1 입구(14)를 더 포함한다. 제 1 공급 라인(121) 및 제 1 복귀 라인(141)은 함께 제 1 냉각 회로의 일부를 형성하고 냉각 유체의 전달을 위한 튜브를 포함할 수 있다. 의료용 냉각 장치의 제 2 출구(22)는 제 2 공급 라인(221)에 연결되도록 구성되고, 의료용 냉각 장치의 제 2 입구(24)는 제 2 복귀 라인(241)에 연결되도록 구성된다. 제 2 공급 라인(221) 및 제 2 복귀 라인(241)은 함께 제 2 냉각 회로의 일부를 형성하며, 제 1 냉각 회로와 유사하게 냉각 유체의 전달을 위한 튜브를 포함할 수 있다.
의료용 냉각 장치는 단일 냉각 공급원(11)을 포함할 수 있다. 이것은 냉각률이 다소 느리기 때문에 가능하며, 예를 들면, 0.5 내지 1.5℃/hour이다.
의료용 냉각 장치는 예를 들면, 환자가 뇌졸중으로 고통 받을 때 조직 손상을 가능한 한 줄이기 위해 환자의 신체 코어 온도가 약 37도에서 약 35도로 서서히 감소되어 저체온 치료를 안전하게 수행하기 위해 제공된다. 저체온 치료와 연관된 의료 장치에서 고려해야 할 중요한 요인은 냉각 프로세스가 환자의 신체에 스트레스를 주지 않는 것과 같이 시간이 걸릴 필요가 있다는 것이다. 개선된 효율을 위해, 의료 장치의 비-침습적인 냉각 유체를 예를 들면 비-침습적인 유체 분배 장치(131, 231, 331)를 통해 신체의 큰 혈관에 근접하게 제공하는 것을 고려해야 한다.
제 1 공급 라인(121)과 제 1 복귀 라인(141) 사이에는 제 1 냉각 유체 분배 장치(131), 예를 들면 공급되는 냉각 유체를 냉각될 신체의 신체 부위 주위에 분배하는 웨어러블(wearable) 의복이 사용된다.
사용시, 제 2 냉각 유체 분배 장치(231)는 제 2 공급 라인(221)과 제 2 복귀 라인(241) 사이에 제공된다.
일 구현예에서, 의료용 냉각 장치의 적어도 제 3 출구(32)는 제 3 공급 라인(321)에 연결되도록 구성되고 의료용 냉각 장치의 제 3 입구(34)는 제 3 복귀 라인(341)에 연결되도록 구성된다. 제 3 공급 라인 321) 및 제 3 복귀 라인(341)은 함께 제 3 냉각 회로의 일부를 형성하며, 제 1 또는 제 2 냉각 회로와 유사하게 냉각 유체의 전달을 위한 튜브를 포함할 수 있다. 사용시, 제 3 냉각 유체 분배 장치(331)는 제 3 공급 라인(321)과 제 3 복귀 라인(341) 사이에 제공된다.
일반적으로, 각 냉각 유체 분배 장치(131, 231, 331)는 사용시 연결되는 신체 부위의 냉각 효율을 향상시키기 위한 채널 패턴을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 각 냉각 유체 분배 장치는 냉각될 환자의 신체 부위를 둘러싸고 꼭 맞도록 구성된 형상을 가진다. 따라서, 환자의 신체 부위의 냉각은 대응하는 분배 장치의 냉각 유체와 냉각될 환자의 신체 부위 사이의 전도성 열 전달에 의해 관리된다. 따라서, 환자의 신체 부위의 냉각은 바람직하게는 생체 외로 이루어져 냉각 유체와 냉각될 환자의 신체 부위 사이에 직접적인 접촉이 없다.
유체 분배 장치(131, 231, 331)는 비-침습적이다. 일반적으로 각 유체 분배 장치는 신체의 외부에서 신체 코어 온도를 냉각시키기 위해 환자의 피부에 적용된다.
이상적으로 액체 냉각 분배 장치는 바람직하게 열전도성이 우수하고 사용상 편안한 착용감을 보여주는 재료로 제조된다. 금속은 열전도성이 매우 우수하지만 신체 부위에 편안한 착용감을 주기에는 덜 적합하다. 일 구현예에 따르면, 적어도 하나의 유체 분배 장치는 금속보다 열 전도성이 적고 매우 편안한 착용감을 주는 실리콘 재료로 제조된다.
재료 유형에 따라, 냉각 공급원의 냉각 유체 온도가 변경될 수 있다. 예를 들어, 분배 장치가 실리콘 재료로 제조될 때 공급원 내의 냉각 유체의 온도는 -7℃와 같이, -9℃ 내지 -6℃일 수 있다. 보다 우수한(실리콘과 비교하여) 열 전도성을 가진 분배 장치 재료에 대해, 공급원 내의 냉각 유체의 온도는 -2℃와 같이, -6℃보다 높을 수 있고, 또는 4℃ 내지 5℃와 같이 더 높을 수 있다. 환자의 상태 유형에 따라, 둘 이상의 분배 장치가 의료용 냉각 장치에 연결될 수 있다. 각 분배 장치는 별도의 냉각 회로, 즉 별도의 공급 라인과 별도의 복귀 라인을 사용하여 공급된다.
본 발명은 공급원에서 -9℃ 내지 -6℃의 냉각 유체 온도에 제한되지 않는다는 것을 알아야 한다. 일부 응용에 대해, 예를 들면 냉각이 장기간, 예를 들면 수 시간에 걸쳐 연속적으로 실행되는 경우, 냉각 유체 공급원 내의 설정된 유체 온도는 +4℃와 같이, +3℃ 내지 +6℃일 수 있다. 냉각 유체 공급원 내의 보다 높게 설정된 유체 온도는 연장된 연속 냉각 동안 신경 손상을 유발할 수 있는 조직 서리 손상의 선택적 위험을 감소시키거나 피할 수 있다.
일 구현예에서, 제 1 비-침습적인 냉각 유체 분배 장치(131)는 환자의 두피에 연결되도록 구성된다. 제 2 비-침습적인 냉각 유체 분배 장치(231)는 예를 들어 경동맥의 냉각을 위해 환자의 목 영역에 연결되도록 구성된다. 제 3 비-침습적인 냉각 유체 분배 장치(331)는 환자의 서혜부 영역에 연결되도록 구성된다.
일 구현예에서, 의료용 냉각 장치는 반이동적(semiportable)이며, 냉각 시스템이 소켓에 접근하지 않고 2 내지 3시간 동안 실행할 수 있도록 배터리를 포함한다. 이렇게 하면 응급실(또는 이미 구급차)에서 냉각 치료를 시작할 수 있고, 예를 들어 뇌졸중 환자가 소켓에의 접근이 가능한 병동의 침상으로 이동하기 전에 병원에서 이리저리 이동되는 두 시간 가량 동안 냉각을 계속할 수 있다.
냉각 유체 공급원(11)은 냉각 유체를 소정의 미리 설정된 온도로 냉각시키기 위한 냉장기 유닛(도시되지 않음)과 일체형이거나 연결될 수 있다.
환자 냉각 회로 내의 냉각 유체, 즉 의료용 냉각 장치로부터 각 공급 라인, 분배 장치, 복귀 라인을 통해 그리고 나서 의료용 냉각 장치로 다시 흐르는 냉각 유체는 종래의 냉장 액체, 예를 들어 글리콜계 용액 또는 선택적으로 물일 수 있다. 냉장기 유닛이 공급원 내의 냉각 유체를 냉각시키기 위해 압축기를 사용하는 경우에, 환자 냉각 회로와 별개인 압축기 냉각 회로는 종래의 압축기 냉매를 사용할 수 있다.
의료용 냉각 장치(10)는 수요에 따라 냉각 회로에서 냉각 유체의 흐름 속도를 제공하기 위한 흐름 펌프를 더 포함할 수 있다.
각 냉각 회로에 대해 단일 흐름 펌프를 구비하는 것이 가능하다. 선택적으로, 각 냉각 회로 내의 흐름이 하기에 더 설명되는 바와 같이 흐름 제어 밸브의 동작에 의해 적응될 수 있기 때문에, 각각의 냉각 회로에 흐름을 공급하는 단일 흐름 펌프가 제공될 수 있다.
각 출구(12, 22, 32)는 의료용 냉각 장치 내부의 내부 튜브(도시되지 않음)에 의해 흐름 펌프에 동작 가능하게 결합될 수 있다.
환자의 신체 부위의 냉각 효율에 영향을 미치는 2가지 주 요인은 공급 라인(12)을 통해 의료용 냉각 장치를 떠나는 냉각 유체의 유체 흐름 속도 및 온도이다. 환자의 신체 부위의 온도보다 낮은 임의의 냉각 유체 온도에 대한 증가된 흐름은 더 높은 냉각률을 유발한다. 유사하게, 일정한 흐름 속도에 대해, 의료용 냉각 장치를 떠나는 냉각 유체 온도의 임의의 감소는 신체 부위의 더 높은 냉각률을 유발할 것이다.
일 구현예에서, 의료용 냉각 장치(10)는 각 냉각 회로에 대한 적어도 하나의 제어 프로세스 파라미터를 동시에 적응시키고 상기 적응된 제어 프로세스 파라미터에 따라 의료용 냉각 프로세스를 재개하는 수단을 더 포함한다.
상기 수단은 각 냉각 회로의 냉각 유체의 흐름 및/또는 온도를 적응시키기 위해 의료용 냉각 장치의 동작을 제어하기 위한 제어 유닛을 포함할 수 있다. 제어 유닛은 프로세서 및 메모리를 포함하며, 따라서 컴퓨터 처리 능력을 가질 수 있다.
흐름 제어 밸브
일 구현예에서, 제어 프로세스 파라미터는 각 냉각 회로에 배치된 적어도 하나의 흐름 제어 밸브의 동작에 관련되며, 이에 따라 제어 유닛은 상기 동작을 제어함으로써 각 냉각 회로의 흐름을 적응시키도록 구성된다.
일 구현예에서, 흐름 제어 밸브는 ON/OFF 타입, 예를 들면, 흐름 펌프의 하류에 제공되는 솔레노이드이다. ON 위치에서 냉각 회로의 흐름은 흐름 펌프의 정격 흐름이 공급 라인에 공급되도록 한다. OFF 위치에서 공급 라인에 아무런 흐름도 공급되지 않으므로 공급 라인과 복귀 라인 사이의 냉각 유체가 정지된다. 평균 흐름은 제어 유닛에 저장된 각 냉각 회로에 대한 정확한 타이밍 스케줄을 사용하여 달성된다.
제어 유닛은 연관된 흐름 제어 밸브를 제어함으로써 각 공급 라인에서 정밀한 흐름을 허용하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 흐름 펌프가 6000ml-8000/min의 정격 흐름을 제공하고 제어 유닛이 2000ml/min 흐름의 공급 라인 흐름을 제공하도록 구성된 경우, 흐름 제어 밸브는 매분 20초 동안 OFF 위치에 있어야 한다. 예를 들어, 타이밍 스케줄은 흐름 제어 밸브를 매회 2초 구간의 10회/분에서 OFF로 규정할 수 있다. 또는 흐름 제어 밸브는 OFF 위치에서 매회 4초 구간의 5회/분 OFF 될 수 있다. 또는, 제어 밸브는 분당 20 초 동안 한번씩 OFF로 설정될 수 있다.
일 구현예에서, ON/OFF 밸브(들)의 타이밍 스케줄은 냉각 치료를 통해 변경될 수 있다. 예를 들어, ON/OFF 밸브(들)는 냉각 유체가 요구된 냉각 유체 온도, 예를 들어 -7℃로 감소될 때까지 그리고 요구된 냉각 온도에 도달한 후 미리 결정된 시간 동안 개방될 수 있고, 그 후 각 냉각 회로에 대해 타이밍 스케줄에 의해 관리되는 주파수/구간에 따라 ON/OFF 밸브(들)를 폐쇄함으로써 흐름이 감소된다. 다른 미리 결정된 시간 기간 후에, 폐쇄 주파수/구간은 원한다면 더 변경될 수 있다.
일 구현예에서, 흐름 제어 밸브는 비례 밸브일 수 있으며, 밸브의 위치에 따라 상이한 흐름 속도가 통과할 수 있게 하기 위해 2개 이상의 위치로 설정될 수 있다.
흐름 제어 밸브를 조작함으로써, 제어 유닛은 각각의 냉각 회로에서 독립적인 흐름 속도를 제공할 수 있으며, 따라서 개별 신체 부위를 상이한 정도로 동시에 냉각할 수 있게 한다.
예를 들어, 뇌졸중 환자의 냉각 치료의 경우, 제 1 및 제 2 분배 장치보다 더 큰 흐름 속도가 서혜부의 제 3 분배 장치에 제공될 수 있다. 이것은 서혜부 냉각 혈액의 냉각된 혈액이 다음 혈액 순환 주기 동안 뇌에 도달하기 전에 심장으로 다시 순환함에 의해 수송 중에 온도를 상승시키기 때문이다. 따라서, 서혜부 신체 부위를 더 높은 정도로 냉각시킴으로써, 예를 들면 더 높은 흐름 속도에 의해, 다음 혈액 순환 사이클 동안 뇌에 도달하는 혈액의 온도가 유리하게 더 낮을 것이다.
흐름 제어 밸브(들)는 의료용 냉각 장치의 내부 또는 외부에 배치될 수 있다. 일 구현예에서, 각 냉각 회로는 의료용 냉각 장치 내에 배치된 적어도 하나의 흐름 제어 밸브를 갖는다. 대안적으로 또는 부가적으로, 흐름 제어 밸브는 예를 들면 공급 라인(들), 분배 장치(들) 또는 복귀 라인(들)에 외부적으로 배치될 수 있다.
흐름 펌프
일 구현예에서, 제어 프로세스 파라미터는 적어도 하나의 흐름 펌프(도시되지 않음)의 동작에 관련되며, 이에 의해 제어 유닛은 상기 동작을 제어함으로써 각 냉각 회로의 흐름을 적응시키도록 구성된다.
일 구현예에서, 제어 유닛은 펌프로의 제어 신호의 전송에 의해 펌프의 출력 흐름 속도를 제어하여 흐름 속도를 유지, 증가 또는 감소시키도록 구성된다.
일 구현예에서, 흐름 펌프는 일정한 흐름 펌프이다. 여기서, 흐름은 각 냉각 회로에 제공된 하나 또는 여러 개의 흐름 제어 밸브(도시되지 않음)를 사용하여 제어될 수 있다.
일 구현예에서, 적어도 하나의 흐름 펌프의 동작은 ON/OFF 상태에 의해 제어되고 흐름 제어 밸브는 각 냉각 회로 사이에서 흐름 펌프의 출력 흐름을 고르게 분배하도록 구성된다.
에너지 소비량
일 구현예에 따라, 제어 프로세스 파라미터는 의료용 냉각 장치의 에너지 소비량과 관련된다. 각 냉각 회로의 에너지 소비량은 열역학 제 1 법칙과 관련된 다음 식을 사용하여 계산할 수 있고:
Q(energy)=
Figure pct00005
*CP*(T2-T1),
여기서 Q는 에너지이고,
Figure pct00006
는 공급 라인에서의 냉각 유체의 질량 흐름이고, CP는 일정한 압력에서의 비열과 관련된 냉각 유체에 대한 상수를 나타내고, T1은 의료용 냉각 장치에서 출구를 통해 환자쪽으로 배출하는 냉각 유체의 온도이며, T2는 환자로부터 입구를 통해 복귀하는 냉각 유체의 온도이다. 이 구현예에서, 제어 유닛은 각 냉각 회로의 목표 에너지 소비량 값에 따라 온도 T1을 적응시키도록 구성된다. 흐름 제어 밸브의 동작과 함께 독립적인 에너지 전력을 각 냉각 회로에 동시에 유도하는 것이 가능하다.
일 구현예에서, 온도 T1은 냉각 유체 공급원의 냉각 유체의 적응된 목표 온도 TX를 설정함으로써 적응될 수 있고, 그에 따라 적응된 전력이 냉각 유체 공급원의 냉장기 유닛으로 전달되어 냉각 유체 공급원의 냉각 유체를 적응된 목표 온도로 냉각/가열한다. 냉각 유체 공급원의 새로운 목표 온도 TX가 더 높게 설정되면, 공급원의 냉장기 유닛은 새로운 목표 온도 TX를 달성하도록 그 내부의 냉각 유체를 가열(또는 냉각을 회피)한다. 냉각 유체 공급원과 공급 라인 사이에 열 손실이 없다면, TX는 T1과 동일하게 설정될 수 있다. 실제로, 의료용 냉각 장치 케이싱 내의 따뜻한 구성요소로 인해, 냉각 유체가 공급원과 공급 라인 사이의 일부 열을 흡수할 수 있기 때문에, TX는 목표 T1보다 약간 낮게 설정될 수 있다.
일례로서, 냉장기 유닛의 전력 소비량이 700W인 경우, 각 냉각 회로의 흐름 및/또는 공급 온도를 제어함으로써, 제 1 분배 장치에 300W, 제 2 분배 장치에 150W, 제 3 분배 장치에 250W를 유도하는 것이 가능하다.
제어 유닛은 또한 신체 부위(들)가 목표 온도에 도달했다는 입력을 수신하면 각 냉각 회로에 비례하여 에너지 소비량을 제한하도록 구성될 수 있다. 여기에서 비례적이라 함은 이전 전력비 또는 비율에 비례적인 것을 의미한다. 위의 예를 참조하여, 새로운 목표 에너지 소비량이 500W일 경우 제어 유닛에 의해 만들어진 비례적 조절을 사용하여 제 1 분배 장치는 ~ 214W(300W/700W * 500W)를 수신하고, 제 2 분배 장치는 ~ 107W(150W/700W * 500W)를 수신하고, 제 3 분배 장치는 ~ 179W(250W/700W * 500W)를 수신한다.
참조된 입력은 관심 있는 신체 부위에 연결된 온도 센서로부터의 온도 신호일 수 있거나 또는 입력은 치료 스태프에 의한 의료용 냉각 장치로의 사용자 입력일 수 있으며, 예를 들면 그 화면을 이용하여 제어 유닛에 관련 데이터를 입력한다.
각 냉각 회로에서 흐름을 적응시킴으로써, 각 냉각 회로에서 제어 흐름 밸브(들)를 동작시킴으로써, 각 냉각 회로에 전달되는 전력이 원하는 대로 적응될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 제 1 냉각 회로의 제 1 분배 장치가 300W를 수신하도록 설정되고, 제 2 냉각 회로의 제 2 분배 장치가 150W를 수신하도록 설정되고, 제 3 냉각 회로의 제 3 분배 장치가 제 3 냉각 장치에 250W를 수신하도록 설정된 상기 예에 대해, 제 1 냉각 회로의 제어 흐름 밸브(들)는 제 2 및 제 3 냉각 회로의 것보다 더 개방되도록 설정되고, 제 2 냉각 회로의 제어 흐름 밸브는 제 1 및 제 3 냉각 회로의 것보다 덜 개방되도록 설정된다. ON/OFF 밸브가 더 개방됨은, 주어진 시간 기간 동안 제어 흐름 밸브가 새로운 "더 개방(more open)" 설정이 이루어지기 전의 상황과 비교하여 연장된 기간 동안 ON 위치로 설정된다는 것을 의미한다. ON/OFF 밸브의 "덜 개방(less open)"은 주어진 시간 기간 동안 제어 흐름 밸브가 새로운 "더 개방" 설정이 이루어지기 전의 상황과 비교하여 연장된 기간 동안 OFF 위치로 설정된다는 것을 의미한다. 비례 제어 밸브의 경우 "더 개방"과 "덜 개방"이라는 의미는 자연스럽게 이어진다.
프로세스 파라미터의 모니터링
제어 프로세스 파라미터(들)의 적응성을 향상시키기 위해, 제어 유닛은 펌프의 흐름 속도, 각 냉각 회로에서의 흐름 속도, 냉각 유체 공급원(11)의 온도, 각 냉각 회로의 공급 라인 온도, 각 냉각 회로의 복귀 라인 온도 및/또는 각 냉각 회로의 에너지 소비량에 관련된 적어도 하나의 프로세스 파라미터를 모니터링하도록 구성된다.
의료용 냉각 장치의 냉장기 유닛의 에너지 소비량을 계산하기 위해, 각 냉각 회로에는 공급 온도 T1을 감지하기 위한 제 1 온도 센서와 복귀 온도 T2를 감지하기 위한 제 2 온도 센서가 제공될 수 있다. 각 냉각 회로의 제 1 및 제 2 센서는 제어 유닛(15)에 동작 가능하게 결합된다.
일 구현예에서, 냉각 유체 공급원(11)에는 제어 유닛에 동작 가능하게 연결된 적어도 하나의 온도 센서가 제공된다.
모든 냉각 회로에 일반적인 유량계가 공급 라인의 하류에 있는 냉각 유체 흐름을 측정하는데 사용될 수 있다. 선택적으로, 각 냉각 회로에는 예를 들어, 의료용 냉각 장치 내에 내부적으로 배치되거나, 예를 들어 각 냉각 회로의 공급 라인 또는 복귀 라인에 외부적으로 배치된 흐름 센서가 제공될 수 있다.
온/오프 밸브 및 일정한 흐름 펌프가 사용될 때, 평균 흐름은 흐름 펌프의 정격 흐름(예를 들면 2l/min) 및 밸브가 각각 온 및 오프 상태에 있는 동안의 시간 기간에 기초하여 제어 유닛에 의해 계산될 수 있다는 것을 이해해야 한다. ON/OFF 흐름 제어 밸브를 OFF로 설정하면 냉각 유체가 냉각 회로에 고정될 수 있다. 이것은 공급 라인과 복귀 라인 사이의 온도가 분배 장치에 의해 체온에 의해 가열될 것임을 의미한다. 따라서, 이 경우 제어 유닛은, 공급 라인, 분배 장치 및 복귀 라인에 고정되는 냉각 유체의 체적이 ON/OFF 밸브를 다시 ON으로 설정하여 플러싱 아웃될 때까지 복귀 라인 온도의 증가를 나타내는 복귀 라인 온도 및 공급 라인 온도로부터의 온도 표시를 무시하도록 구성된다.
상기 식을 사용하여 에너지 소비량을 계산하는 대신에, 에너지 소비량은 예를 들어, 냉장기 유닛과 직렬로 연결된 전류계와 같은 임의의 종래의 전력 소비량 측정 장치 등에 의해 측정될 수 있다.
결정 프로세스
제어 유닛은 제어 프로세스 파라미터를 언제 적응시키는지에 관련된 결정을 하도록 구성된다.
구현예에서, 이 결정은 의료용 냉각 장치의 손실 철회 전의 냉각 회로에서의 총 냉각 효과에 해당하는 총 전력 소비량이 미리 결정된 임계값을 초과하여 증가할 때 트리거링된다.
일 구현예에서, 이러한 결정은 의료용 냉각 장치의 냉각 회로에서의 총 냉각 효과가 미리 결정된 임계값을 초과하여 증가할 때 트리거링된다.
일 구현예에서, 이 결정은 환자의 무의지적 떨림의 상태를 검출함으로써 트리거링될 수 있다. 무의지적 떨림이 시작될 때 환자의 신체는 체온을 높이려고 시도한다. 이는 복귀 라인 온도를 증가시켜, 임의의 일정한 흐름 속도에 대한 의료용 냉각 장치의 전력 소비량, 즉 냉각 전력 효과를 증가시킨다.
아래 [표 1]은 뇌졸중으로 고통받는 환자의 치료 기간인 240분을 동안 의료용 냉각 장치의 각 냉각 회로에 전달되는 전력의 예를 보여준다. 이 예에서는 3개의 냉각 회로가 도시된다. 제 1 냉각 회로에서, 모자 형상의 분배 장치가 환자의 두피를 냉각시키기 위해 제공된다. 제 2 냉각 회로에서, 적어도 환자의 경동맥을 냉각시키기 위한 목 형상의 분배 장치가 제공된다. 제 3 냉각 회로에서, 신체 형상의 분배 장치가 환자의 배 및/또는 서혜부 부위와 같은 신체의 다른 부분을 냉각시키기 위해 제공된다.
시간[분] 총 냉각 효과[W] 모자에 대한
전력[W] 		목 칼라에
대한 전력[W] 		신체 패드에
대한 전력[W] 		코어 온도
[℃] 		뇌 온도
[℃]
0 101 25 15 61 37 37
20 108 30 15 63 36,7 36,7
40 107 28 17 62 36,4 36,4
60 115 27 18 70 36,1 36,1
80 99 26 16 57 35,8 35,8
100 97 27 17 53 35,5 35,5
120 259 120 75 64 35,5 35
140 268 115 80 73 35,5 35
160 220 117 75 28 35 34,5
180 210 118 68 24 35 34
200 215 120 72 23 35 33,5
220 210 122 65 23 35 33,5
240 221 123 69 29 35 33,5
상기 [표 1]로부터 알 수 있는 바와 같이, 냉각 치료의 시작으로부터 120분 후에, 총 냉각 효과는 100분에 97W에서 259W로 급격히 증가한다. 이것은 떨림의 시작을 나타낸다. 떨림 상태는 140분 표시가 남았다. 떨림의 시작시 제어 유닛은 각 냉각 회로의 흐름 속도를 적응시키도록 구성된다. 120분 표시에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1 분배 장치(모자)에 공급되는 냉각 전력은 제 1 냉각 회로에서의 흐름을 증가시킴으로써 100분 표시의 27W에서 120분 표시의 120W로 증가된다. 또한, 120분 표시에서 제 2 냉각 회로(목)의 흐름 속도를 증가시켜 75W의 냉각 전력을 발생시키며, 이는 100분 표시의 17W로부터 증가한다. 제 3 냉각 회로(신체)에 공급되는 냉각 전력은 120분 표시에서 떨림이 시작될 때 본질적으로 일정하게 유지된다. 떨림이 시작될 때 각 냉각 회로에 공급되는 변경된 전력 냉각 효과는 환자의 뇌 및 목 부분이 몸 부분보다 높은 정도로 국부적으로 냉각되어 환자의 전체 떨림 상태를 감소시킨다. 160분 표시에서 알 수 있는 바와 같이, 코어 체온은 35℃로 유지되는 반면 뇌 온도는 240분 표시에서 약 33.5℃로 계속 감소된다. 이것은 냉각 치료 프로세스 동안 뇌 온도가 지속적으로 낮아지더라도 떨림 상태를 일정한 낮은 수준으로 유지시키거나 떨림 상태를 감소시킨다.
따라서, 떨림 상태가 제어 유닛에 의해, 일 구현예에서 그리고 냉각될 주 표적 조직, 예를 들어, 뇌졸중 상태의 뇌에 따라 고려될 때, 목표 영역에 가깝게 제공된 분배 장치(들)에 제공된 냉각 효과 또는 전력은 뇌졸중 상태에서 서혜부 영역과 같이 주 표적 영역으로부터 더 멀리 떨어져 연결된 유체 분배 장치(들)와 비교하여 증가된다. 이러한 방식으로, 환자의 총 떨림 효과가 감소될 수 있다.
하기의 [표 2]는 심정지로 고통받는 환자의 치료 기간인 240분 동안 의료용 냉각 장치의 각 냉각 회로에 전달되는 전력의 예를 보여준다. 이 예에서는 3개의 냉각 회로가 도시된다. 제 1 냉각 회로에서, 모자 형상의 분배 장치가 환자의 두피를 냉각시키기 위해 제공된다. 제 2 냉각 회로에서, 적어도 환자의 경동맥을 냉각시키기 위한 목 형상의 분배 장치가 제공된다. 제 3 냉각 회로에서, 신체 형상의 분배 장치가 환자의 배 및/또는 서혜부 부위와 같은 신체의 다른 부분을 냉각시키기 위해 제공된다.
시간[분] 총 냉각
효과[W] 		모자에 대한
전력[W] 		목 칼라에
대한 전력[W] 		신체 패드에
대한 전력[W] 		코어 온도
[℃] 		뇌 온도
[℃]
0 101 25 15 61 37 37
20 108 30 15 63 36,7 36,7
40 107 28 17 62 36,4 36,4
60 115 27 18 70 36,1 36,1
80 99 26 16 57 35,8 35,8
100 97 27 17 53 35,5 35,5
120 259 62 45 152 35,5 35,5
140 268 68 43 157 35,5 35,5
160 105 30 15 60 35,5 35,5
180 100 28 17 55 35,5 35,5
200 92 27 18 47 35,5 35,5
220 109 26 16 67 35,5 35,5
240 92 27 17 48 35,5 35,5
[표 2]로부터 알 수 있는 바와 같이, 냉각 치료의 시작으로부터 120분 후에, 총 냉각 효과는 100분에 97W에서 259W로 급격히 증가한다. 이것은 떨림의 시작을 나타낸다. 떨림 상태는 140분 표시가 남았다. 여기서, 제어 유닛은 떨림의 시작 전 총 냉각 효과에 해당하는 약 100W의 총 냉각 효과를 생성하는 것과 같이 각 냉각 회로에서의 흐름을 감소시킬 수 있다(상기 [표 2]에 나타내지 않음). 이 [표 2]에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1, 제 2 및 제 3 냉각 회로의 냉각 효과 또는 전력은 냉각 치료에 걸쳐 상이하다.
응용 분야
정상적인 경우에, 의료용 냉각 치료는 주변 온도에 대응하는 냉각 유체 공급원의 냉각 유체의 온도, 예를 들어, 약 20℃에서 시작될 수 있다. 따라서, 초기에 냉장기 유닛을 포함하는 공급원은 냉각 유체를 -9℃ 내지 -6℃의 설정 요구 온도 또는 상술된 바와 같이 응용에 기초한 임의의 다른 설정 온도까지 냉각시키기 위해 최대 전력을 필요로 할 것이다. 따라서, 이 시간 동안 에너지 소비량이 높아질 것이다. 따라서, 제어 유닛은 냉각 유체 공급원의 온도가 설정 요구 온도에 도달하면 냉장기 유닛의 에너지 소비량을 모니터링하도록 구성될 수 있다.
특별히 관심 있는 한 신체 부위는 환자의 두피이며, 여기서 분배 장치는 모자 또는 헬멧과 같은 형상일 수 있다. 두피 냉각은 특히 급성 뇌졸중으로 고통받는 환자뿐만 아니라 탈모를 줄이기 위해 화학 요법을 받는 환자의 뇌 온도를 낮추는데 유리하다.
그러나, 뇌 냉각은 또한 심정지 후, 신생아 저산소증 또는 허혈에서 유리할 수 있다.
본원에 제시된 구현예에 따른 의료용 냉각 장치, 제어 유닛 및 방법은 저온 식염수의 주입과 같은 뇌 냉각 또는 파라세타몰과 같은 해열제를 이용한 약리학적 냉각을 위한 다른 방법과 조합하여 사용될 수 있음을 알아야 한다. 허혈성 뇌졸중의 경우에, 본원에 제시된 구현예에 따른 의료용 냉각 장치, 제어 유닛 및 방법은 또한 뇌 관류의 재건과 관련하여 사용될 수 있다.
뇌 온도가 낮아진 저체온증은 다양한 뇌 손상에 대한 강력한 신경 보호 작용으로 알려져 있다. 최근에 무작위 교차 연구에 따르면 두피 냉각 장치를 사용한 전두엽의 냉각은 불면증을 크게 줄였다.
일반적인 치료에서 최적의 목표 뇌 온도는 35.0℃ 내지 35.5℃인 것으로 보인다. 심부 뇌 조직의 이러한 낮은 온도는 두피 냉각만으로는 도달할 수 없다. 그러나 경동맥 상의 목을 추가 냉각시킴으로써 최적의 뇌 온도에 도달할 수 있다.
일 구현예에서, 제 1 분배 장치를 구성하는 두피 실리콘 모자 외에도, 온도 센서가 구비된 별도의 목 밴드가 제공된다. 목 밴드는 모자와 동일한 냉각 유체 공급원으로부터의 냉각 유체에 의해 냉각된다.
뇌 냉각은 적어도 뇌 온도가 34℃ 이상으로 유지되는 한 안전한 것을 보여주었다.
뇌 냉각 치료 기간은 30분에서 최대 24시간 이상일 수 있다. 뇌졸중 응용의 경우, 최소 72시간까지의 치료 기간이 유리한 결과를 제공하는 것으로 나타난다. 그러나 환자의 상태 유형에 따라 11일 내지 14일 이상까지 냉각 치료를 제공하기 위한 몇 가지 제안이 있었다.
상기 구현예들 중 일부는 뇌의 냉각이 유리한 뇌졸중 응용과 관련하여 설명되었지만, 본 발명의 구현예는 심정지의 경우에도 똑같이 유용하다는 것을 유념해야 한다. 갑작스런 심정지로 고통받는 환자의 경우, 저체온증을 유발하는 신체 코어 온도 조절 및 냉각 치료가 생명을 구할 수 있다. 이것은 산소 부족으로 인한 조직 손상을 줄이기 위해 환자의 체온을 낮추는 것을 의미한다. 냉각 치료를 받는 심정지로 고통받는 환자는 더 높은 생존율을 가지며 영구적인 상해, 예를 들면 뇌 손상의 위험이 적다. 심정지의 냉각 치료는 허혈에 대해 각각 다른 감도를 갖는 모든 신체 기관을 보호한다. 예를 들어 근육 조직은 몇 시간 동안 국소 빈혈에 대처할 수 있지만 뇌는 단지 몇 분 내에 큰 손상을 입을 수 있다. 심정지로 고통받는 환자의 냉각 치료 중에는 체온을 더 낮은 온도로 낮추는 것이 유리할 수 있다. 일 구현예에 따라, 분배 장치(들)는 하나 이상의 냉각 회로에 각각 연결된 하나 이상의 의복이 제공될 수 있다. 심정지의 경우, 신체의 더 큰 부위가 냉각될 수 있으며, 따라서 분배 장치는 다리, 복부 부위, 팔, 두피 및 목과 같은 신체의 더 큰 부위를 덮을 수 있다. 일 구현예에서, 이러한 의복은 의복을 착용한 상태로, 선택적인 심장 수술을 용이하게 하기 위해 심장의 위치에 개구부가 제공될 수 있다.

Claims (17)

  1. 환자의 적어도 2개의 신체 부위를 냉각시킴으로써 환자의 신체 코어 온도를 감소시키기 위한 비-침습적인 의료용 냉각 프로세스를 수행하기 위한 의료용 냉각 장치(10)에 있어서,
    냉각 유체 공급원(11),
    적어도 2개의 입구/출구 쌍으로서, 각 입구/출구 쌍은
    상기 냉각 유체 공급원(11)에 연결되고 하나의 개별 공급 라인(121, 221, 321)에 연결되도록 구성되어, 상기 냉각 유체 공급원(11)으로부터 환자로의 냉각 유체의 흐름을 공급하기 위한 출구(12, 22, 32)와,
    상기 개별적인 공급 라인(121, 221, 321)과 동작 가능하게 결합된 개별 복귀 라인(141, 241, 341)에 그리고 상기 냉각 유체 공급원(11)에 연결함으로써 사용시 연속 루프 냉각 회로를 형성하는 입구(14, 24, 34)를 포함하는, 상기 적어도 2개의 입구/출구 쌍,
    각각의 입구/출구 쌍에 연결되어 상기 냉각 유체 공급원(11)에서 각각의 상기 출구(12, 22, 32)로 냉각 유체를 펌핑하기 위한 흐름 펌프, 및
    각 냉각 회로에 대한 적어도 하나의 제어 프로세스 파라미터를 적응시키고 상기 적응된 제어 프로세스 파라미터에 따라 상기 의료용 냉각 프로세스를 재개함으로써 상이한 냉각 전력을 각 냉각 회로에 분배하도록 구성된 제어 유닛(15)을 포함하는, 의료용 냉각 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어 프로세스 파라미터 중 하나는 각 냉각 회로에 배치된 적어도 하나의 흐름 제어 밸브의 동작에 관련되는, 의료용 냉각 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    냉각 회로의 상기 적어도 하나의 흐름 제어 밸브는 상기 의료용 냉각 장치 내에 배치되는, 의료용 냉각 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    냉각 회로의 상기 적어도 하나의 흐름 제어 밸브는 상기 냉각 회로의 상기 입구 또는 출구에 인접하여 배치되는, 의료용 냉각 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 개별 공급 라인(121, 221, 321) 및 대응하는 개별 복귀 라인(141, 241, 341)을 더 포함하고, 적어도 하나의 흐름 제어 밸브가 상기 개별 공급 라인(121, 221, 321) 또는 개별 복귀 라인(141, 241, 341) 중 적어도 하나에 배치되는, 의료용 냉각 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 프로세스 파라미터는 상기 냉각 회로들 각각에서 냉각 유체의 흐름을 제공하기 위한 적어도 하나의 흐름 펌프의 동작에 관련되는, 의료용 냉각 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 흐름 펌프의 동작은 각 냉각 회로 사이에서 상기 흐름 펌프의 출력 흐름을 고르게 분배하도록 구성된 흐름 제어 밸브 및 ON/OFF 상태에 의해 제어되는, 의료용 냉각 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 흐름 펌프의 동작은 각 냉각 회로 사이에서 상기 흐름 펌프의 출력 흐름을 비례적으로 분배하도록 구성된 흐름 제어 밸브 및 ON/OFF 상태에 의해 제어되는, 의료용 냉각 장치.
  9. 제 2 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 흐름 제어 밸브는 ON/OFF 밸브이고, 상기 제어 유닛은 제 1 시간 기간 동안 상기 ON/OFF 밸브를 OFF 위치로 그리고 제 2 시간 기간 동안 상기 ON/OFF 밸브를 ON 위치로 연속적 또는 간헐적으로 설정하도록 구성됨으로써, 대응하는 냉각 회로의 평균 흐름(mean flow)을 제어하는, 의료용 냉각 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어 프로세스 파라미터 중 하나는 상기 의료용 냉각 장치의 에너지 소비량과 관련되고, 각 냉각 회로에서의 상기 에너지 소비량은 열역학의 제 1 법칙과 관련된 다음 공식을 사용하여 계산되고:
    Q(energy)=
    Figure pct00007
    *CP*(T2-T1),
    여기서, Q는 에너지이고,
    Figure pct00008
    는 상기 공급 라인에서의 상기 냉각 유체의 질량 흐름이고, CP는 일정한 압력에서의 비열과 관련된 상기 냉각 유체에 대한 상수를 나타내고, T1은 각 냉각 회로의 상기 출구를 통해 상기 의료용 냉각 장치에서 배출하는 상기 냉각 유체의 온도이며, T2는 대응하는 냉각 회로의 입구를 통해 복귀하는 냉각 유체의 온도이고, 상기 제어 유닛은 또한 각 냉각 회로의 목표 에너지 소비량에 따라 각 냉각 회로의 상기 온도 T1을 적응시키도록 구성되는, 의료용 냉각 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 온도 T1를 감지하기 위한 제 1 온도 센서 및 상기 온도 T2를 감지하기 위한 제 2 온도 센서를 더 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 온도 센서는 상기 제어 유닛(15)에 동작 가능하게 결합되는, 의료용 냉각 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어 유닛(15)은 상기 냉각 유체 공급원의 상기 냉각 유체의 적응된 목표 온도를 설정함으로써 상기 온도 T1을 적응시키도록 구성되어, 상기 냉각 유체 공급원의 상기 냉각 유체를 상기 적응된 목표 온도로 냉각/가열하기 위해 상기 냉각 유체 공급원의 냉장기 유닛으로 적응된 전력이 결과적으로 전달되게 하는, 의료용 냉각 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉각 유체 공급원(11)은 단일 냉각 유체 공급원인, 의료용 냉각 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 냉각 회로에 대한 단일 흐름 펌프를 구비하는, 의료용 냉각 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 개별 공급 라인(121, 221, 321)은 유체 분배 장치(131, 231, 331)를 통해 각각의 개별 복귀 라인(141, 241, 341)에 연결되는, 의료용 냉각 장치.
  16. 비-침습적인 의료용 냉각 프로세스의 적어도 하나의 제어 프로세스 파라미터를 적응시킴으로써 환자의 적어도 2개의 신체 부위에 상이한 냉각 전력을 분배하도록 구성되는 제어 유닛(15)으로서, 각 신체 부위는 의료용 냉각 장치에 동작 가능하게 연결된 하나의 냉각 회로에 의해 개별적으로 냉각됨으로써 환자의 신체 코어 온도를 감소시키고,
    상기 적어도 하나의 제어 프로세스 파라미터는:
    각 냉각 회로에 배치된 적어도 하나의 흐름 제어 밸브의 동작으로서, 상기 제어 유닛은 상기 동작을 제어함으로써 각 냉각 회로 내의 흐름을 적응시키도록 구성되는, 상기 적어도 하나의 흐름 제어 밸브의 동작;
    각 냉각 회로에 동작 가능하게 결합된 적어도 하나의 흐름 펌프의 동작으로서, 상기 제어 유닛은 상기 동작을 제어함으로써 각 냉각 회로 내의 흐름을 적응시키도록 구성되는, 상기 적어도 하나의 흐름 펌프의 동작; 또는
    상기 의료용 냉각 장치의 에너지 소비량에 관련되며,
    각 냉각 회로의 상기 에너지 소비량은 열역학 제 1 법칙과 관련된 다음 식을 사용하여 계산되고:
    Q(energy)=
    Figure pct00009
    *CP(T2-T1),
    여기서 Q는 에너지이고,
    Figure pct00010
    는 공급 라인에서의 냉각 유체의 질량 흐름이고, CP는 일정 압력에서의 비열과 관련된 냉각 유체에 대한 상수를 나타내고, T1은 상기 의료용 냉각 장치에서 상기 환자쪽으로 배출하는 상기 냉각 유체의 온도이고, T2는 상기 환자로부터 복귀하는 냉각 유체의 온도이며, 상기 제어 유닛(15)은 각 냉각 회로의 목표 에너지 소비량 값에 따라 상기 온도 T1을 적응시키도록 구성되고,
    상기 제어 유닛(15)은 또한 상기 적응된 제어 프로세스 파라미터에 따라 상기 의료용 냉각 프로세스를 재개하도록 구성되는, 제어 유닛.
  17. 비-침습적인 의료용 냉각 프로세스의 적어도 하나의 제어 프로세스 파라미터를 적응시킴으로써 환자의 적어도 2개의 신체 부위에 상이한 냉각 전력을 분배하기 위한 방법(20)으로서, 각 신체 부위는 의료용 냉각 장치에 동작 가능하게 연결된 하나의 냉각 회로에 의해 개별적으로 냉각됨으로써 환자의 신체 코어 온도를 감소시키고,
    상기 적어도 하나의 제어 프로세스 파라미터는:
    각 냉각 회로에 배치된 적어도 하나의 흐름 제어 밸브의 동작으로서, 상기 방법은 상기 동작을 제어함으로써 각 냉각 회로 내의 흐름을 적응시키는 단계(21a)를 포함하는, 상기 적어도 하나의 흐름 제어 밸브의 동작;
    각 냉각 회로에 동작 가능하게 결합된 적어도 하나의 흐름 펌프의 동작으로서, 상기 방법은 상기 동작을 제어함으로써 각 냉각 회로 내의 흐름을 적응시키는 단계(21b)를 포함하는, 상기 적어도 하나의 흐름 펌프의 동작; 또는
    상기 의료용 냉각 장치의 에너지 소비량에 관련되며,
    각 냉각 회로의 상기 에너지 소비량은 열역학 제 1 법칙과 관련된 다음 식을 사용하여 계산되고:
    Q(energy)=
    Figure pct00011
    *CP(T2-T1),
    여기서 Q는 에너지이고,
    Figure pct00012
    는 공급 라인에서의 냉각 유체의 질량 흐름이고, CP는 일정 압력에서의 비열과 관련된 냉각 유체에 대한 상수를 나타내고, T1은 상기 의료용 냉각 장치에서 상기 환자쪽으로 배출하는 상기 냉각 유체의 온도이고, T2는 상기 환자로부터 복귀하는 냉각 유체의 온도이며, 상기 방법은 각 냉각 회로의 목표 에너지 소비량에 따라 상기 온도 T1을 적응시키는 단계(21c)를 포함하고,
    상기 방법은 상기 적응된 제어 프로세스 파라미터에 따라 상기 의료용 냉각 프로세스를 재개하는 단계(22)를 더 포함하는, 방법.
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