用于使鼻腔降温的设备的制作方法

专利名称：用于使鼻腔降温的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过鼻腔、口腔以及身体的其他部分使脑部和全身降温，更具体地涉及采用液体或液体雾进行脑部和全身降温的方法和设备以及将液体雾输送到鼻咽腔的方法和设备。
背景技术：
经历脑缺血的病人常常遭受病废，所述病废包括短时的神经功能缺损、不可逆损
伤(中风)或死亡。脑部缺血(即流到中枢神经系统的血液减少或停止)被表征为全脑缺血和局灶脑缺血。全脑缺血是指由例如休克、心力衰竭或心跳骤停所造成的体循环失效而引起的脑血管内血液流动减少。在体循环失效的数分钟内，身体组织就变得缺血，尤其是脑组织和心脏组织。最常见的休克形式是心原性休克，这是由心功能严重衰退造成的。心原性休克最常见的原因是伴随着大面积心肌损害的心肌梗塞。急性心肌炎，或者心跳骤停或长时间心肺分流后心肌收缩性的衰退也能导致心泵衰竭。机理异常(比如严重的瓣膜狭窄、大量的主动脉或二尖瓣返流、急性的后天心室隔膜缺损)由于心排血量的减少也能导致心原性休克。其他导致心原性休克的原因包括心率不齐，比如心室纤颤。在流到大脑的血液流动突然停止的情况下，心跳骤停必然会导致人完全失去意识。如果没有及时地进行主动干预的话，例如心肺复苏(CPR)、除纤颤、使用诸如多巴胺、多巴酚丁胺或肾上腺素的强心药物和血管收缩剂，则心跳骤停常常会在数分钟内导致死亡。心跳骤停复苏后的住院期间最常见的死亡原因是和中枢神经系统的缺血性损伤有关，例如，缺氧性脑病。心跳骤停患者复苏后的能力和从发病到复苏见效的时间长短、机理以及心跳骤停前患者的临床状况有关。局灶脑缺血是指会导致中风的脑血管内血液流动的减少或停止，是一种以急性发病的神经功能缺损持续至少24个小时为特征的综合症，反映出中枢神经系统的局灶受累。大约80%的中风是半球缺血性中风，这是由于血管闭塞导致大脑缺氧造成的。缺血性中风常常是由血栓性组织的栓或块造成，所述血栓性组织的栓或块从身体其他部位或从脑血管自身移位以堵塞更远侧的狭窄脑动脉。出血性中风占每年中风比例的其余20%。出血性中风通常是由于动脉瘤破裂或动静脉畸形出血进入脑组织所造成的，这导致脑梗塞。其他局灶性脑缺血的原因包括头部创伤或医原性干预引起蛛网膜下出血所导致的血管痉挛。目前对急性中风和头部损伤的治疗主要是辅助性的。诸如组织纤维蛋白溶酶原激活剂(t-PA)的溶栓剂可以被用于非出血性中风患者。全身t-PA治疗会增加脑内出血和其他出血并发症的风险。除使用溶栓剂和肝素外，目前闭塞性局灶脑缺血的患者在市面上没有其他的治疗选择。血管扩张剂能部分地对症血管痉挛。神经血管外科手术的最新发展(包括将极小的有创设备放置在颈动脉中以从物理上摘除引起问题的病变)可以为这些患者在未来提供治疗选择，虽然这种操纵本身就可能导致血管痉挛。在中风和心原性休克中，由于脑部血流动的减少患者会发展成神经功能缺损。因此，治疗应当包括保持神经组织活力的手段，由此增加介入治疗的可用时间的长度和在等待治疗缺血的同时使脑损伤最小化。因此，需要新的设备和方法来使脑灌注减少导致的中风患者或心原性休克患者在治疗中的神经功能缺损最小化。研究表明，降温脑部可以防止脑灌注减少所导致的损伤。最初的研究集中在通过外部降温方法进行的选择性脑部降温。研究还表明对上呼吸道的降温能直接影响人体大脑的温度，参见Zenon Mariak等人发表在1999出版的8750_7587The AmericanPhysiological Society(美国生理学会)的Direct cooling of the human brain by heatlossfrom the upper respiratory tract (通过从上呼吸道的热量损失直接使人脑降温)，将其全文纳入本文作为参考。另外，因为鼻顶部和前颅窝底部之间的距离通常只有不到一
毫米，所以鼻腔可能是呼吸蒸发热损失或对流能显著影响到相邻的大脑温度的部位，尤其是因为大部分吸入空气在呼吸道的最上段变暖。因此，研究一种能通过患者的鼻腔和/或口腔进行脑部降温的设备和方法是非常有利的。

发明内容
本发明涉及通过鼻腔提供脑部和全身降温的方法和设备。所述降温由经过鼻腔和/或鼻咽的直接热传递以及经过颈动脉的血源性降温来实现，因为它们经过口咽和距离咽头只有几毫米大脑动脉环。通过鼻腔内雾化液体的蒸发热损失将获得直接降温。另外，通过鼻腔内的对流可以实现降温。这种脑部降温可以有助于最小化由于脑灌注减少导致的中风患者或心原性休克患者在治疗中或者对偏头痛的治疗中的神经功能缺损。在随后的说明书中，将为本发明描述插入患者鼻孔内的降温组件、设备或方法，可选地在另一个鼻孔中也插入第二降温组件或设备以最大化降温效果。在一个实施例中，本发明提供一种采用独立降温和输送系统通过鼻腔进行脑部降温的方法。降温组件包括细长管件，该管件具有近端、远端、在所述近端和远端之间延伸的第一内腔、与第一内腔流体连通的多个端口和在远端和近端之间延伸的第二内腔，所述第二内腔与安装在第一细长管件上在所述多个端口远侧的气球连通。降温组件还包括与所述细长管件的第一和第二内腔以及第二细长管件流体连通的歧管，所述歧管还与含有加压流体的容器通过第二细长管件流体连通。该细长管件通过患者鼻孔被插入到患者鼻腔内，以使得所述气球和多个端口被定位在鼻腔内。通过将来自容器的流体和/或压力经歧管注入第二内腔使气球膨胀。然后通过将来自容器的加压流体经歧管注入第一内腔并流过多个端口将加压流体输送到患者鼻腔的表面上。所述流体优选包含沸点在37°c或以下的制冷剂，以使得制冷剂一接触到鼻腔表面就会蒸发。所述流体从鼻腔的蒸发会使得患者的脑部温度在一个小时之内下降至少O. 5°C。或者，脑部温度在一个小时之内下降至少I. (TC，或者一个小时之内下降至少I. 5°C，或者一个小时之内下降至少2. (TC，或者一个小时之内下降至少2. 5 °C，或者一个小时之内下降至少3 °C，或者一个小时之内下降至少4°C，或者一个小时之内下降至少5°C，或者一个小时之内下降至少6°C，或者一个小时之内下降至少TC。在完成流体到鼻腔的输送以后，可以激活歧管内的卸压阀来使气球收缩。或者，如果需要额外的降温，第二加压流体容器可以被连接到歧管继续进行治疗。
在另一个实施例中，本发明提供一种独立降温组件，所述独立降温组件包括加压流体源，所述加压流体源能输送在患者鼻腔内蒸发的降温流体，并且能利用来自该加压流体源的压力使位于降温组件远端的闭塞气球自动膨胀。降温组件包括适合插入患者鼻腔的第一细长管件、歧管和含有加压流体的容器。第一细长管件具有近端和远端，在近端和远端之间延伸的第一和第二内腔，位于远侧区域的与第一内腔流体连通的多个端口，安装在细长管件上在与第二内腔流体连通的多个端口远侧的气球。歧管与细长管件的第一和第二内腔以及流体连通到容器的第二管件流体连通，以使得来自容器的加压流体经歧管流入第二内腔以使气球膨胀，并流入第一内腔流过所述多个端口。在使用中，细长件通过患者的其 中一个鼻孔插入患者鼻腔，并在鼻腔中被定位。细长件可以被定位在鼻腔中，以使得细长件远端上的气球接触到后鼻腔壁，并且当膨胀时在鼻腔和患者鼻咽之间形成密封。或者，细长管件可以被定位成使得气球接触鼻咽，并且膨胀时在鼻腔和患者鼻咽之间形成密封。细长件远侧区域上的端口被定位以输送雾化液体喷雾到整个鼻腔表面，包括鼻丛(nasal plexus)和颈动脉。细长件的近端被放置为通过歧管与加压流体源流体连通。来自加压流体源的压力被用于将来自加压流体源的液体和/或蒸汽推入细长管件。歧管控制流体到细长件的输送，以使得液体和/或蒸汽首先通过与安装在细长件远端上的气球流体连通的内腔被输送，从而使气球膨胀。一旦气球膨胀，歧管内的止逆阀打开，并允许流体(包括液体和蒸汽)通过与细长件远端区域上的端口流体连通的第二内腔被输送。液体喷雾通过多个端口被送入患者鼻腔。在一个实施例中，液体在细长件上的每一个端口处被雾化。该流体的沸点小于等于37°C，以使得大部分流体以液体的形式被输送，并且一接触到鼻腔表面就会蒸发。部分流体在输送过程中会蒸发并变成蒸汽。在产生其的蒸发过程中被冷却的蒸汽和在鼻腔内蒸发的液体喷雾都会导致降温。由单个加压罐输送的液体体积在大约O. 05到大约I升之间。例如，可以设想的是，单个加压罐能输送大约50mL的降温液体，或者大约IOOmU或者大约200mL、或者大约O. 5升、或者大约O. 75升、或者大约I升的降温液体。根据所使用的降温流体，上述体积的降温液体可以提供大约10分钟的降温，或者高达30分钟，或者高达一个小时。另外，还可以设想的是，如果需要的话，通过给降温组件附加额外的加压罐还可以提供额外的降温时间。膨胀的气球防止未蒸发的流体被患者吸入。在某些实施例中，未蒸发流体通过细长管件内的抽吸内腔从患者鼻腔中吸出或者清除。


图I示出根据本发明的用于无创脑部和全身降温的具有给鼻腔输送流体的加压源的设备的实施例。图2示出根据本发明的用于无创脑部和全身降温的具有给鼻腔输送流体的加压源的设备的实施例。图3示出根据本发明的用于无创脑部和全身降温的具有给鼻腔输送流体的加压源的设备的替换实施例。图4A示出与根据本发明的用于无创脑部和全身降温的具有给鼻腔输送流体的加压源的设备一起使用的歧管的实施例。图4B示出当歧管被加压时允许压力向远侧移动的图3B中歧管的止逆阀。
图4C示出当歧管未被加压时防止加压流体向近侧流动的图3B中歧管的止逆阀。图4D示出被手动被释放以减轻设备内压力的图3A的歧管。图5示出与在无创脑部和全身降温中给鼻腔输送流体的降温组件一起使用的鼻导管远端的实施例。图6示出与在无创脑部和全身降温中给鼻腔输送流体的降温组件一起使用的鼻导管的剖视图。图6示出与在无创脑部和全身降温中给鼻腔输送流体的降温组件一起使用的鼻导管的实施例的剖视图。图7示出与在无创脑部和全身降温中给鼻腔输送流体的降温组件一起使用的鼻
导管的替换实施例的剖视图。图8示出与在无创脑部和全身降温中给鼻腔输送流体的降温组件一起使用的鼻导管的替换实施例的剖视图。图9示出具有插入患者鼻腔的加压流体源的在无创脑部和全身降温中给鼻腔输送流体的降温组件的实施例。图10示出具有插入患者鼻腔的加压流体源的在无创脑部和全身降温中给鼻腔输送流体的降温组件的替换实施例。
具体实施例方式本文所描述的是从加压源输送能在鼻腔内蒸发的流体以提供脑部和全身降温的设备和方法。所述方案是一种用于受伤部位处紧急救护的独立方法。本质上，这种处理提供一种在医院外环境下快速进行低温治疗的设备和方法，比如由急救人员或救护人员在鼻咽空间内进行吸热反应、应用迷你内部制冷单元。这种方案免除对不便携的大型通风单元和外部制冷单元的需要。所述设备包括至少一根鼻导管，所述鼻导管与加压流体源流体连通以用于输送流体的液体喷雾，所述流体的沸点小于或等于人体体温。在某些实施例中，所述设备包括两根鼻导管，以使得患者的每个鼻孔内都定位有一根鼻导管以最大化降温。所述设备还包括在(多个)鼻导管远端的(多个)气球，来自加压源的其中一些压力使气球膨胀。在这种设备中，(多个)气球被膨胀并且利用来自加压流体源的压力使流体输送到鼻腔，而不利用泵或电子设备。通过利用来自加压流体源的压力使气球膨胀以及给鼻腔输送流体，这种方案还提高降温组件的易用性和便携性。所述流体的目的是使鼻腔降温，进而给大脑降温。(多个)气球的目的是即使不能防止全部也要防止大部分的未蒸发流体或气体被患者吸入或吞咽。降温流体可以是沸点为37°C或更低的任何制冷剂。沸点等于或低于人体体温(即37°C )的流体一旦接触到鼻腔壁就会蒸发，而不需要输送额外的气体来增强蒸发。例如，降温流体可以是、但不限于沸点大约为37 °C或更低的全氟化碳、氟碳化合物、氢氟碳化合物，或者它们的任意混合物。在某些实施例中，可以使用沸点为室温(即大约22°C )或更低的推进剂，来给流体容器加压，从而输送降温流体以使气球膨胀并使鼻腔降温。所述推进剂可以是、但不限于沸点大约为22°C或更低的全氟化碳、氟碳化合物、氢氟碳化合物。推进剂与流体可以在流体容器中混合，或者，流体和推进剂可以在加压流体容器内保持分开。例如，降温流体可以设在由推进剂包围的分开囊状物中(如业内公知的)，以防止推进剂和降温流体混合。或者，降温流体可以具有大约为22°C或更低的沸点，以使得所述降温流体也可以作为推进剂。在整个过程中可以监视患者的脑部、全身和/或鼻子温度。液体喷雾可以以能在大脑外表面和大脑内核之间实现不超过O. 5°C的梯度的流率被输送。液体喷雾也可以以能在脑部温度和全身温度之间实现至少约I. (TC的梯度的流率被输送。液体喷雾也可以以能实现一小时内超过约I. (TC的脑部降温率的流率被输送。液体喷雾也可以以能实现约4. (TC的鼻腔内温度的流率被输送。在某些实施例中，液体喷雾可以只在被输送到鼻腔之前在多个端口中的每个处被雾化。图1-2示出一种给患者的鼻腔输送流体以提供脑部和或全身降温的独立系统的实施例。所述降温系统包括加压流体源、输送组件和降温组件。加压流体源包括填充有将被输送到鼻腔的流体13及可选地分开的推进剂的加压容器10。容器10可以是公知的悬浮微粒型容器或者任何通用压力容器。在某些实施例中，容器10包含沸点低于室温用于给容
器加压和输送流体13的推进剂14。或者，流体13的沸点可以为室温或更低，以使得部分流体自身的蒸发可以被用于给容器加压和输送流体。当提供分开的推进剂时，以能保证所有流体被推出容器的比例来提供推进剂和流体。容器主体是空心的圆筒形，并且由能承受容纳物压力的材料制成。容器的尺寸优选被确定为能提供体积大约为O. 05升到大约I升的降温流体。例如，可以设想的是，单个加压容器能输送大约50mL的降温液体，或者大约IOOmU或者大约200mL、或者大约O. 5升、或者大约O. 75升、或者大约I升的降温液体。根据所采用的降温流体，上述体积的降温液体可以提供大约10分钟的降温，或者高达30分钟，或者高达一个小时。另外，在某些实施例中，使用一个以上的容器还可以提供额外的降温时间。容器10的顶部有盖子11，所述盖子11具有与延伸到容器10的底部的汲取管13流体连通的阀，比如下推阀杆。盖子11还具有与阀组件流体连通的出口通道。出口通道与连接加压流体源10和降温组件的管件60流体连通。盖子11可以被压迫、转动或者致动以打开连接到汲取管12和管件60的阀。打开该阀将使来自推进剂或流体蒸汽14的压力驱动流体13经汲取管12流入管件60，以用于输送到降温组件。在某些实施例中，压迫或转动盖子可以将该阀锁定在打开位置。盖子11可以被再次按压或者被回转以关闭该阀，例如，在需要中断或者终止降温的情况下停止对管件60输送流体。在某些实施例中，盖子11还可以包含流体流动控制设备，比如针型阀或直径可变孔，以调整流入管件60的流率。在这里，盖子11可以包括选择器，所述选择器允许操作者在多个流率中选择一个，例如低流率、中流率和高流率。管件60被连接到输送组件，以将流体13从加压源10输送到一根或多根定位在患者鼻腔内的鼻导管，所述输送组件包括歧管20、止逆阀22和从歧管20延伸的管件41和51。如图4A-D所示，歧管20具有入口通道62和两个出口通道43和53。在使用中，入口通道62被连接到管件60以接收来自加压源的流体。出口通道53被连接到管件51，以用于输送压力和/或流体13通过一根或多根鼻导管的内腔，从而使(多根)导管远端上的气球膨胀。出口通道43被连接到管件41，以用于输送流体13通过一根或多根鼻导管的内腔，并到达鼻腔的表面上。如图4B所示，当歧管20被加压时，即被从加压源10流经入口 62的液体所加压时，液体13向下推动阀塞27，以为流体13流过歧管20和出口通道43和53进入管件41和51提供路径。如图4C所示，当歧管20停止被加压时，例如，当压力源10被移走或其上的阀门关闭时，弹簧28被释放，从而导致阀塞27堵住流体和/或压力从出口通道43和53沿向远侧的方向或反方向流动的通路。这允许操作者例如如果需要更多降温时替换加压罐，而不用使(多根)鼻导管的(多个)远端上的(多个)气球收缩。如图4D所示，歧管20也可以具有连接到卸压阀23的释放按钮21。对按钮21的下压向下推动阀23和阀塞27，为来自出口通道43和53的压力提供经过通气口 29a，b的通路。释放按钮21使得操作者能释放多余的压力以防止与出口通道51流体连通的(多个)气球内的压力积聚。另外，通过使压力从出口通道51向远侧流动流出安全通气口 29a，b，释放按钮21可以被用于控制(多个)气球的膨胀度和/或在治疗完成之后使(多个)气球收缩。在某些实施例中，卸压阀还可替代地与加压流体容器10上的阀门组合，以使得有一个按钮启动降温，并且有一个按钮在降温完成后使气球收缩。 如图1-2所示，管件41和51连接到两根多内腔鼻导管30a，b，以将来自加压源10的流体输送到导管30a，b远端上的气球50a，b,并经端口 40a，b到达患者的鼻腔。管件41内的止逆阀22防止流体被输送到与鼻导管30a，b上的输送端口 40a，b相连的鼻导管内腔，直到气球50a，b被完全膨胀基本上堵住鼻腔为止。止逆阀22保持关闭，直到来自加压源10的压力超过气球膨胀压力为止。因此，流体刚开始流过管件51并流入与气球50a，b相连的鼻导管内腔，以使气球50a，b膨胀。在某些实施例中，来自加压流体源10的流体13可以流经管件60、歧管20和管件51进入鼻导管内腔和气球50a，b。一旦流体13进入体积更大的气球50a，b，流体13就会在其中蒸发使气球膨胀。或者，如图2所示，某些实施例可以包括来自加压流体源10的第二压力管线61。该压力管线61连接到加压流体容器10的顶部，以使得其与推进剂或流体蒸汽而不是液体13流体连通。因此，压力管线61能被用于给管件51输送压力使气球50a,b膨胀,管件60能被用于输送流体13经过输送端口 40a,b到达患者鼻腔。一旦所述压力超过气球膨胀所需的压力，止逆阀22会打开以允许流体流过管件41进入与输送端口 40a，b相连的鼻导管内腔。在某些实施例中，如图I和2所示，降温组件可以包括两根多内腔鼻导管30a，b，每个都有安装在远端上的可膨胀件50a，b和多个在气球50a，b近侧的远侧区域中的输送端口 40a，b，用于将降温流体输送到患者的每个鼻孔。鼻导管30a，b的长度足以穿过患者鼻腔到达后鼻腔或者伸入患者鼻咽。所述多个输送端口 40a，b沿着导管30a，b的外壁纵向地和轴向地隔开并绕着导管的圆周分布，所述多个输送端口 40a，b隔开以沿着导管30a，b的长度覆盖大约3cm到大约12cm的距离，从而输送基本覆盖患者鼻腔表面的液体喷雾。可膨胀件50a，b (比如柔性气球)绕着鼻导管30a，b的远端被周向地安装，其尺寸被确定为一旦膨胀就能与填充相邻的解剖构造并产生密封。在实施例中，降温组件包括两根鼻导管，如图1-2所示，管件51可以分支为两个独立通道52a，b，用于连接到每根鼻导管30a，b内的膨胀内腔。同样地，管件41可以分支为两个分开的通道42a，b，用于连接到每根鼻导管30a，b内的流体输送内腔。止逆阀22定位在管件41分支为管件42a, b之前。连接歧管25将通道42a, b和52a, b连接到每根鼻导管30a，b的膨胀和输送内腔。或者，如图I所示，连接歧管25可以将通道42a和52a连接到输送管32a，将通道42b和52b连接到输送管32a。然后输送管32a和32b能通过鼻歧管26被连接到鼻导管30a，b，所述鼻歧管26被设计为与鼻导管30a，b成角度，以使患者感到舒适并能更好地接入鼻腔。在其他一些实施例中，所述歧管可以被组合以简化组件和/或减低成本。例如，歧管22与分离器通道和卸压阀21可以被纳入到加压流体源10，以使得有一个按钮使降温开始，另一个按钮使气球被收缩便于取出。额外地或替换性地，该连接歧管25能被纳入鼻歧管26。在使用中，如图9所示(示出用在一个鼻孔中)，降温组件的双导管30a，b中的每一个都推进患者鼻孔102中，以使得气球50a，b被定位在患者鼻腔101的后部。在该实施例中，气球50可以被定位在鼻中隔前的鼻腔任意侧上。来自加压源10的流体和/或压力被输送到气球50a，b，气球50a，b被膨胀以贴合鼻腔101的后部，并形成使鼻腔100与鼻咽104和患者呼吸道的其他部分隔离的密封，从而防止未蒸发的液体13漏入咽部。一旦被隔离后，液体13的喷雾可以经过输送端口 40a，b被送入患者鼻腔101，并通过鼻腔101被循环，使得患者头部被快速降温。输送端口 40a，b被设计为使得液体喷雾能以一种尽可能多地覆盖鼻腔101的样式扩散。另外，输送端口 40a，b被设计为仅在液体离开输送端口 40a，
b之前雾化液体。流体13的一部分会在流经输送系统的传递过程中蒸发并成为蒸汽。因此，在产生其的蒸发过程中被冷却的蒸汽和在鼻腔内蒸发的液体喷雾都会导致降温。由单个加压罐输送的液体体积可以在大约O. 05到大约I升之间。例如，可以设想的是，单个加压罐能输送大约50mL的降温液体,或者大约lOOmL、或者大约200mL、或者大约O. 5升、或者大约O. 75升、或者大约I升的降温液体。根据所使用的降温流体，上述体积的降温液体可以提供大约10分钟的降温，或者高达30分钟，或者高达一个小时。任何未蒸发的液体随后可以被允许排出患者鼻孔102。在一个替换实施例中，一根或两根导管30a，b还可以包含与在气球50a，b近侧的端口流体连通的第三内腔，由此，过量的液体从患者鼻腔被抽出。额外地或替换性地，一根或两根导管30a，b可以包括在导管的远近两端之间延伸并在远近两端设有开口的第三内腔，用于在鼻腔被气球50a，b堵塞时提供穿过鼻腔的呼吸通路。在一个替换实施例中，如图10所示，降温组件包括具有安装在远端上的气球250和多个在远侧区域上轴向和纵向地延伸的端口 40a的单根导管232，导管推进患者鼻孔102直到气球250定位成靠近鼻咽104为止。在该实施例中，气球250可以比气球50a，b稍大，或者更加兼容，以使得被膨胀的气球250会贴合鼻咽104的开口，从而在鼻腔100与患者呼吸道的其他部分之间形成密封，并且防止未蒸发的液体漏入患者喉部，进而防止吸入流体蒸汽。来自加压源10的流体和/或压力被输送到气球250，气球250被膨胀以形成将鼻腔100和鼻咽104隔离的密封。隔离之后，液体13的喷雾可以通过输送端口 40送入患者鼻腔100，并通过鼻腔100循环，以使患者的头部被快速降温。未蒸发的液体可以从患者另外的鼻孔排出。在一个替换实施例中，导管232还可以包括第三内腔，所述第三内腔具有在气球250近侧的端口，由此过量的液体从患者鼻腔100被抽出。另外，导管232还可以包括在导管232的远近两端延伸并在远近两端具有开口的第三内腔，用于在鼻腔被气球250堵塞时提供穿过鼻腔的呼吸通道。图5不出一种鼻导管30的实施例,所述鼻导管30具有安装在远端上的气球50和多个在远侧区域纵向地和轴向地延伸的输送端口 40，用于通过鼻腔进行无创脑部和全身降温。鼻导管30的尺寸被可操作地确定成延伸穿过患者鼻腔。鼻导管30具有至少两个在导管的远近两端之间延伸的内腔142和154。膨胀内腔154与气球50流体连通，用于给气球50提供来自加压流体源的压力和/或流体，从而使气球50膨胀。输送内腔142与多个沿着导管30的外壁设置的端口 40流体连通，用于将流体喷入鼻腔。在使用中，输送内腔142连接到管件41，用于将来自加压流体源的降温流体13经过导管30和输送端口 40送入患者鼻腔。这些端口 40沿着导管30的外壁纵向地和轴向地隔开。例如，绕着导管的圆周可以分布有10-40个输送端口，它们彼此间隔以沿着导管30的长度覆盖大约3cm到大约12cm的距离。在使用中，当导管30被放置在患者鼻腔内后，这种分布将会提供对鼻腔的全面覆盖。这种区别对于将喷雾分散到更大的区域从而通过蒸发热损失获得更大的降温是很关键的。另外，多个输送端口 40中的每个都被设计为使得流经导管内腔142的流体仅在进入鼻腔之前被雾化。在每个输送端口 40处将液体雾化的能力确保整个鼻腔内不同大小的液体颗粒均匀分布。特别是，在液体被雾化以后，产生带有不同尺寸的液体颗粒的喷雾。如果液体在鼻导管的近端处或者在鼻导管之外被雾化然后以雾化液体喷雾的形式经导管内腔被运送到多个输送端口，则在通过鼻导管远端附近的其中一个输送端口被输送到鼻腔之前较小的液
体颗粒就会流过近侧的输送端口，而较大的液体颗粒会被携带到管件的远端。这会导致液体颗粒在鼻腔内的分布不均匀。反过来说，如果液体通过鼻导管被运送并且仅在输送之前在每个输送端口处被分开雾化，则液体颗粒在鼻腔内任何给定点的尺寸分布是均匀的。这是很重要的，原因在于不同尺寸的液体颗粒的均匀分布能使液体喷雾更好地蒸发，通过蒸发热损失能产生更好的降温，患者也更容易承受。气球50由完全兼容的弹性材料制造，比如吹塑聚氨酯。在某些实施例中，根据患者鼻腔的大小和需要使用气球的位置，气球50可以被配置为具有大约IOmm的最大或完全膨胀直径，或者15mm、或者20mm、或者25mm、或者35mm。例如，在某些实施例中，气球50会被插入每个鼻孔并膨胀，直到其贴合鼻后孔(鼻腔和鼻咽之间成对的开口)为止，用于在鼻中隔近侧的后鼻腔处产生密封。或者，单个气球可以推进通过后鼻腔，并且膨胀到大约25-35mm的直径，以产生在患者鼻咽近侧的密封。气球可以粘结到导管轴的外侧，或者可以是热粘结。也可以采用其他合适的连结气球的手段。在某些实施例中，如图5所示，导管30包含从导管30近端延伸到远端并具有远侧和近侧开口的第三内腔135，以使得内腔135在鼻腔被气球50堵塞时提供穿过患者鼻腔的通路。所述第三“呼吸”内腔和患者的鼻咽、咽部、喉部和/或食道流体连通，从而使得患者在所述装置插入鼻腔时能呼吸。鼻导管30在远端上还有圆形密封顶端136，所述圆形密封顶端136密封内腔142和154的远端，并提供平滑的表面以避免伤及敏感组织。图6-8示出用于鼻导管30的输送和膨胀内腔的替换性几何形状。导管轴可以是单一挤压式多内腔管，所述单一挤压式多内腔管除远端处附接有柔软顶端以外，沿所述设备的整个长度延伸。所述多内腔管优选由可挤压聚合物制成，比如Pebax、聚乙烯、聚氨酯、聚丙烯或尼龙。内腔例如根据所使用的降温流体和在流体输送过程中预计的蒸发量，可以是各种形状。例如，如图6所示，在某些实施例中，输送内腔142和膨胀内腔154的截面可以是尺寸相等的圆形内腔。圆形内腔142和154具有在双内腔挤压过程中扭结最小的优点。或者，如图7所示，输送内腔143和膨胀内腔153的截面可以是尺寸相等的半圆形。半圆形的内腔143和153能流过更多的气体/流体，从而对于给定的内腔面积，半圆形内腔挤压的整体直径能更小。或者，如图8所示，输送内腔144和膨胀内腔154的截面可以是大小不等的新月形和圆形内腔。优选地，膨胀内腔154小于液体输送内腔144。用新月形输送内腔144进行挤压还具有能产生用于降温流体输送的更广范围的喷雾样式的优点(如果有需要的话)。在一个替换性实施例中，如图3所示，可以在插入患者两个鼻孔的分开的鼻导管131，132上提供堵塞气球150以及提供降温流体输送。在这里，第一鼻导管132具有安装在远端上的气球150,第二鼻导管131具有多个在远侧区域轴向和纵向延伸的输送端口 40。鼻导管132具有至少一个连接到管件51的内腔。在某些实施例中，鼻导管132的远端可以延伸到气球150的远侧，鼻导管132可以具有在远侧顶端中的开口的第二内腔，用于在气球150堵塞鼻腔时为患者提供呼吸进路。鼻导管132的长度足以延伸到患者鼻咽的近侧，从而在使用中气球150被定位成在鼻咽近侧并膨胀，以在患者鼻腔与患者咽部和呼吸道之间形成密封。鼻导管131可以比鼻导管132稍短，原因在于鼻导管131只需要伸入患者鼻腔以经输送端口 40输送降温流体。鼻导管131，132可以具有不同的长度以适应患者不同的解剖构造，包括儿童和成人的尺寸。在使用中，鼻导管131具有至少一个连接到管件41的内腔。如前面所述，来自加压源10的流体13首先通过歧管20和管件51被输送到鼻导管132
以使得气球150膨胀。一旦来自加压源10的压力超过气球膨胀压力，止逆阀22就打开，来自加压源10的流体13流过歧管20和管件41到达鼻导管131，并通过输送端口 40输送到患者鼻腔表面。虽然为清楚和便于理解的缘故，本文通过图示和举例的方式对本发明进行某些细节描述，但是显而易见的是，可以实施落入后附权利要求范围内的某些改变和变型。
权利要求
1.一种脑部降温设备，包括 第一细长管件，所述第一细长管件适于通过患者的鼻孔插入患者的鼻腔，所述第一细长管件包括近端、远端、在近端和远端之间延伸的第一内腔、与所述第一内腔流体连通的多个端口、和在近端和远端之间延伸的第二内腔，所述第二内腔与安装在所述第一细长管件上在所述多个端口远侧的可膨胀件连通； 歧管，所述歧管与所述第一细长管件的第一内腔和第二内腔流体连通，所述歧管还与第二细长管件连通；和 含有加压流体的容器，所述容器与所述第二细长管件连通， 其中，所述加压流体从所述容器，经所述歧管，进入所述第二内腔以使所述可膨胀件膨胀，且进入所述第一内腔并流过所述多个端口。
2.根据权利要求I所述的设备，还包括第三管件和第四管件，所述第一细长管件的第一内腔与所述第三细长管件的内腔连通，所述第一细长管件的第二内腔与所述第四细长管件的内腔连通，其中所述歧管与所述第三细长管件的内腔及所述第四细长管件的内腔流体连通。
3.根据权利要求2所述的设备，还包括 第五细长管件，所述第五细长管件适于通过患者的另一个鼻孔插入患者的鼻腔，所述第五细长管件包括近端、远端、在近端和远端之间延伸的第一内腔、与所述第一内腔流体连通的多个端口和在近端和远端之间延伸的第二内腔，所述第二内腔与安装在所述第五细长管件上在所述多个端口远侧的可膨胀件连通； 其中所述第五细长管件的第一内腔与所述第三细长管件的第二内腔连通，并且所述第五细长管件的第二内腔与所述第四细长管件的第二内腔连通； 其中所述歧管与所述第五细长管件的第一内腔和第二内腔流体连通， 并且其中，所述加压流体从所述容器，经所述歧管，进入所述第四管件以使安装在所述第一管件和第五管件的远端上的可膨胀件膨胀，并且进入所述第三管件，且流过所述第一管件和第五管件上的多个端口。
4.根据权利要求I所述的设备，其中所述加压流体包括沸点低于22°C的流体。
5.根据权利要求I所述的设备，其中所述加压流体包括沸点低于22°C的推进剂和沸点低于37 °C的降温流体。
6.根据权利要求5所述的设备，其中所述沸点低于37°C的流体包括选自以下组中的制冷剂全氟化碳、氢氟碳化合物和氟碳化合物。
7.根据权利要求I所述的设备，其中所述第一细长管件还包括在所述气球近侧的抽吸端口及在近端和远端之间延伸的第三内腔，所述第三内腔与所述抽吸端口流体连通以用于将过量的液体从鼻腔内吸出。
8.根据权利要求I所述的设备，其中所述歧管还包括止逆阀，所述止逆阀被设计为防止加压流体流过所述第一内腔，除非流过所述歧管和第二内腔的压力超过所述可膨胀件的膨胀压力。
9.根据权利要求I所述的设备，还包括与所述第二内腔流体连通的卸压阀。
10.根据权利要求I所述的设备，还包括安装在所述第一细长管件的输送端口近侧的第二堵塞件。
11.一种脑部降温的方法，包括以下步骤 提供降温组件，所述降温组件包括 第一细长管件，所述第一细长管件适于通过患者的鼻孔插入患者的鼻腔，所述第一细长管件包括近端、远端、在近端和远端之间延伸的第一内腔、与所述第一内腔流体连通的多个端口、和在近端和远端之间延伸的第二内腔，所述第二内腔与安装在所述第一细长管件上在所述多个端口远侧的气球连通； 歧管，所述歧管与所述第一细长管件的第一内腔和第二内腔流体连通，所述歧管还与第二细长管件连通；和 含有加压流体的容器，所述容器与所述第二细长管件连通， 将所述第一细长管件通过患者的鼻孔插入患者的鼻腔，以使得所述气球和所述多个端口被定位在鼻腔内； 通过使来自所述容器的加压流体经所述歧管流入所述第二内腔使所述气球膨胀； 通过使来自所述容器的加压流体经所述歧管流入所述第一内腔并流过所述多个端口将所述加压流体输送到患者的鼻腔表面上。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述降温组件还包括第五细长管件，所述第五细长管件适于通过患者的另一个鼻孔插入患者的鼻腔，所述第五细长管件包括近端、远端、及在近端和远端之间延伸的第一内腔和第二内腔，所述第一内腔与在所述第五细长管件的远端上的多个端口流体连通，所述第二内腔与安装在所述第五细长管件上在所述多个端口远侧的气球流体连通，所述第五管件的第一内腔和第二内腔与所述歧管流体连通，所述方法还包括 将所述第五细长管件插入患者的另一个鼻孔，以使得所述第五细长管件上的多个端口和气球被定位在鼻腔内； 通过使来自所述容器的加压流体经所述歧管流入所述第五管件的第二内腔使所述第五细长管件上的气球膨胀； 通过使来自所述容器的加压流体经所述歧管流入所述第五细长管件的第一内腔并流过所述第五管件上的所述多个端口将加压流体的喷雾输送到患者的鼻腔表面上。
13.根据权利要求11所述的方法，还包括启动卸压阀以使所述气球收缩。
14.根据权利要求11所述的方法，其中插入所述第一细长管件还包括将所述气球定位在后鼻腔中，以使得所述气球一旦膨胀就会接触到后鼻腔。
15.根据权利要求11所述的方法，其中插入所述第一细长管件还包括将所述气球定位在鼻咽近侧，以使得气球一旦膨胀就会基本上堵塞鼻腔。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一细长管件还包括在近端和远端处具有开口的第三内腔。
17.根据权利要求11所述的方法，其中使气球膨胀包括将来自所述容器的加压流体注入所述气球以使所述气球膨胀，从而在后鼻腔处形成密封。
18.根据权利要求11所述的方法，其中所述歧管包括与所述第一细长管件的第一内腔流体连通的止逆阀，其中在流体喷雾被输送到患者的鼻腔表面上之前所述气球完全膨胀。
19.根据权利要求11所述的方法，其中所述加压流体包括沸点低于22°C的流体。
20.根据权利要求11所述的方法，其中所述加压流体包括沸点低于22°C的推进剂和沸点低于37°C的降温流体。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述沸点低于37°C的流体包括选自以下组中的制冷剂全氟化碳、氢氟碳化合物和氟碳化合物。
全文摘要
本发明公开一种脑部降温设备，其利用加压源输送在鼻腔内蒸发的流体来提供降温，并且具有在远端上被来自加压源的部分压力所膨胀的气球。所述设备包括具有位于远侧区域上的输送端口和远端上的气球的鼻导管。该导管的近端与低沸点流体加压源流体连通。定位在加压源和导管之间的歧管将来自加压源的流体和压力分配给导管的第一内腔以使气球膨胀，并且分配给导管的第二内腔使其流过输送端口降温鼻腔。歧管内的止逆阀确保流体和压力被首先输送给气球。
文档编号A61F2/958GK102802717SQ201080026748
公开日2012年11月28日 申请日期2010年6月18日 优先权日2009年6月19日
发明者A·罗森伯格, J·霍夫曼, J·萨维奇 申请人:贝尼奇尔股份有限公司