经皮传热的方法及在相同的方法中使用的装置和系统与流程

文档序号:11812902阅读:210来源:国知局
经皮传热的方法及在相同的方法中使用的装置和系统与流程

根据美国专利法35U.S.C.§119(e),本申请要求美国临时专利申请第61/935,196号提交日为2014年2月3日的申请日的优先权;该申请公开的内容在此通过引入并入本文。

介绍

哺乳动物的体温通常由在本文中称为体温调节系统的内部自主调节系统控制。这个系统中的一个重要效应由非多毛皮肤表面的身体的特定皮肤区域(即,在手掌、脚掌、面颊/鼻区域)的血流量进行控制。在这些区域的皮下,有独特的称为静脉丛的解剖血管结构。这些结构有助于传递邻近皮肤表面的大量血液。通过这种血液的传递,大量的热传递能够维持内部器官在功能温度范围内。通过动静脉吻合的方式,或通过门控或控制静脉丛的动脉输入端的AVAs(动静脉吻合)方式,血液被允许传递经过静脉丛“散热器”结构。因此,AVAs作为热传递系统的一个组成部分,提供了温度调节控制。总之,AVAs和静脉丛组成了身体的相关热交换脉管系统。

通常情况下,当身体和或环境温度高时,某些血管的扩张促进了所注意到的热交换表面的高血流量,因此增加了到环境的热量损失,并降低了身体深处核心区域温度。随着环境和/或身体温度的下降,血管收缩减少了这些表面的血流量,并最小化了到环境的热量损失。

概述

提供了经皮传热的方法。方法的方面包括稳定地将哺乳动物的无毛皮肤表面与被配置为与哺乳动物的肢体的仅一部分相关联的温度调节装置相关联,并将热量传导经过无毛皮肤表面,而不施加负压。还提供了发现用于实施所述方法的装置、系统和试剂盒。在此描述的方法和组合物在多种不同的应用中发现了用途,包括例如,在体温调节受到抑制(compromised)的个体中,维持正常体温。

附图简述

图1提供了根据本发明的一个实施方案的装置的局部横截面侧视图。

图2提供了根据本发明的一个实施方案的装置的局部横截面侧视图,其中显示了该装置与哺乳动物的一部分在热传递关系中。

图3提供了根据本发明的一个实施方案的装置的俯视图。

图4提供了根据本发明的一个实施方案的装置的实施方案的俯视图。

图5提供了根据本发明的一个实施方案的装置的局部横截面侧视图。

图6提供了系统的一个实施方案的示意图。

图7提供了示出与没有任何温度管理处理相比,在具有保护核心温度的对策下,在暴露于麻醉的手术水平中,个体的核心温度的图形结果。接受温度对策的患者经受经颈静脉肝内门体分流术(TIPS)手术。Tes–食管温度。红色钻石-通过强制暖空气输送热量到躯干和腿部的区域(用于围手术期的温度管理的实践标准)。蓝色正方形-手和脚的无毛皮肤区域的调节热源的应用。黑色钻石-无处理。

图8提供了如下方实施例II所描述的,在个人防护服中的受试者的图片。

图9提供了如下方实施例II所描述的,配合个人防护服使用的手掌冷却装置的图片。

图10以图表的形式说明了,在穿着如图8所示的杜邦防化服QC生物危害个人防护服(DuPont Tychem QC biohazard personal protective suit)时,在高温环境中进行轻度运动的个体的核心(食管)温度(Tes)。受试者在平坦的表面以每小时2英里的速度行走。环境温度为41℃。空心圆:无处理。实心符号:通过使用如图9所示的装置,冷却水在双手的手掌皮肤循环。

详细描述

提供了经皮传热的方法。方法的方面包括稳定地将哺乳动物的无毛皮肤表面与被配置为与哺乳动物的肢体的仅一部分相关联的温度调节装置相关联,并将热量经过无毛皮肤表面传递,而不施加负压。还提供了发现用于实施所述方法的装置、系统和试剂盒。在此描述的方法和组合物在多种不同的应用中发现了用途,包括例如,在体温调节受到抑制的个体,维持正常体温。

在本发明被更详细地描述之前,应当理解,本发明不限于所描述的具体的实施方案,因为这些当然可以变化。还应当理解,由于本发明的范围将仅被所附的权利要求限制,所以在本文中使用的术语仅是为了描述具体的实施方案,并且不是为了成为限制。

当提供数值的范围时,应理解,每个中间值,至下限的单位的十分之一,除非文本清楚地另有说明,在该范围的上限和下限,和在该声明的范围内的任何其他的声明的或中间值,被包括在本发明内。这些更小的范围的上限和下限可以独立地被包括在该更小的范围内,并且也被包括在本发明内,服从于任何在该声明的范围内的特别地被排除的上限或下限。当该声明的范围包括一个或多个限制,那么排除这些被包括的一个或多个限制的范围也被包括在本发明内。

某些范围在本文中可以通过在数值之前的术语“约”呈现。术语“约”在本文中使用以提供在它后面的具体数字,以及接近或近似于在该术语之后的数的数字的字面支持。在确定一个数是否接近或近似于一个具体列举的数值时,该接近或近似的未列举的数量可以是一个数,在这个数呈现的上下文中,提供了具体列举的数目的大致等量。

除非另有定义,否则所有的在本文中使用的技术和科学术语具有与本发明所属的领域的技术人员一般地理解的相同的意思。虽然任何相似于或等同于本文描述的那些方法和材料也可以被在本发明的实践或测试中使用,但是现在描述代表性的例证性的方法和材料。

所有的在本说明书中引用的公布和专利通过引用并入本文,如同每个分别的公布或专利被特别地和分别地指明为被通过引用并入,并且通过引用并入本文以公开和描述关于该公布被引用的方法和/或材料。任何公布的引用是对于其的在提交日期之前的公开,并且不应当被视为承认本发明借助于之前的发明没有资格先于这样的公布。此外,所提供的公布的日期可以不同于可能需要被独立地确认的实际的公布日期。

应当注意的是,如在本文中以及在所附的权利要求中使用的,单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“所述(the)”包括复数的指示对象,除非本文清楚地另有声明。还应注意,权利要求可以被撰写以排除任何可选的要素。据此,本声明意图作为先行的基础,用于诸如“仅仅”、“仅”和之类的,与权利要求要素的叙述相关的,排他性的术语的使用,或“消极的”限制的使用。

此外,所公开的装置的某些实施方案和/或相关联的方法可以由本申请包括的附图表示。装置的实施方案和它们特定的空间特性和/或能力包括在附图中示出或基本上示出的或可从附图中合理地推断出的内容。这样的特性包括,例如,一个或多个(例如,一个、两个三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个或十个等):约一个平面的对称(例如,一个横截面平面)或轴(例如,对称轴)、边缘、外围、表面、特定的方位(例如,近端;远端),和/或数字(例如,三面;四个表面)或其任意组合。这样的空间特征还包括,例如,缺乏(例如,特定缺乏)一种或多种(例如,一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个或十个等):约一个平面的对称(例如,一个横截面平面)或轴(例如,对称轴)、边缘、外围、表面、特定的方位(例如,近端),和/或数字(例如,三个表面)或其任意组合。

在阅读本公开内容时,对于本领域的技术人员是显而易见的是,在本文中描述和图示的每个分别的实施方案,具有可以被从其他的多种实施方案中的任何的特征容易地分离或与其组合而不偏离本发明的范围或精神的分立的组分和特征。任何被叙述的方法可以以被叙述的事件的顺序,或以任何其他的逻辑上可能的顺序被实施。

进一步描述本发明,首先详细地描述本发明的实施方式,随后通过描述发现用于实践根据本发明的方法的装置和系统,以及查看本发明在其中有用途的某些应用。

方法

如上文概括的,本发明的方面包括经皮传热的方法。经皮传热是指将热量经过哺乳动物的皮肤表面移动。热传递方向,即热传递的方向,可以是进入或离开哺乳动物。因此,本发明的方法包括将热量经过皮肤表面传递进入哺乳动物的区域,例如哺乳动物的循环系统。本发明的方法还包括将热量经过皮肤表面传递离开哺乳动物,例如,从哺乳动物的循环系统传递到哺乳动物的外部位置。

方法的方面包括将热量传递经过哺乳动物的一个或多个无毛皮肤表面。无毛表面是指,特征在于能够令大量循环的血液直接在皮肤表面下流动的,不存在毛囊以及存在独特的皮下血管结构的皮肤表面。相反,非无毛皮肤的特征在于,存在毛囊以及不存在皮下血管结构。所关注的无毛皮肤表面包括手掌、脚掌、面部和头部的非毛状表面,以及耳朵的部分,例如,耳廓。在方法的一些实施方案中,该方法包括将热量传递经过和/或经由热交换表面,哺乳动物一部分,例如,手和/或脚的,例如,脚掌和/或手掌。在某些实施方案中,该方法包括将热量引入哺乳动物的身体核心,例如,加热,和/或从哺乳动物的身体核心提取热量,例如,冷却。这种热量的引入或提取可以,例如,经过哺乳动物的热交换表面。因此,在某些情况下,该方法包括将热量经过无毛皮肤表面传递进入哺乳动物的循环系统。在其他情况下,该方法包括将热量经过无毛皮肤表面从哺乳动物的循环系统传递或将热量传递离开哺乳动物的循环系统。

在实践根据本发明的实施方案的方法中,温度调节装置以热传递关系,与哺乳动物的目标无毛皮肤表面稳定地相关联。因此,本发明的方法可以包括稳定地将哺乳动物的一部分的热交换表面和温度调节装置相关联。这样的哺乳动物的一部分可以包括一个或多个肢体,例如手臂和/或腿和/或其部分,例如一只或多只手和/或脚。“稳定地项关联”和/或“被稳定地相关联”是指在接触方向,例如,其中接触部分的表面面积被最大化的接触方向,放置和/或固定,例如通过一个连接元件固定,以便所公开的方法、系统和装置可以被有效地使用。该方法的方面包括稳定地将哺乳动物的一部分的热交换表面与温度调节装置或其一部分,例如如下所述的,例如热交换元件,或其一部分,相关联。在热交换表面,例如无毛皮肤表面,与温度调节装置稳定的相关联后,至少在热传递过程,这两个部分相对于彼此的运动很小(如果有的话)。

在本发明的某些实施方案中,哺乳动物的一部分被稳定地与温度调节装置相关联,并且与其热交换元件保持操作的关系(例如,热传递关系)一段时间,足以让期望的热传递发生。尽管给定的协议的时间长度可以变化,在某些情况下,哺乳动物的部分和温度调节装置被稳定地与彼此相关联一段时间范围,例如从0.1分钟到1500分钟,例如1分钟到750分钟,其中包括5分钟到180分钟。稳定的相关联可以保持一段时间,足以让预期的效果,例如热传递的量,发生。因此,接触可保持1分钟或以上,例如2分钟或以上,或3分钟或以上,其中,接触可保持10小时或以上的时间(例如,用于外科手术过程的持续时间)。在一些实施方案中,接触被保持12小时或以下,例如10小时或以下,其中包括6小时或以下。

可在本发明方法中使用的温度调节装置包括本文所述的每个温度调节装置实施方案。在一些情况下,温度调节装置包括一个或多个,例如两个、三个、四个等,热交换元件。热交换元件,在一些方面,是加热和/或冷却元件。加热元件是被配置为将热量经过无毛表面传递到哺乳动物的身体的元件。冷却元件是被配置为将热量从哺乳动物身体经过无毛皮肤表面转移到冷却元件的元件。任何方便的加热和冷却热交换元件可以被使用。

在一些情况下,热交换元件是热电热交换元件。在各种实施方案中,热交换元件包括一个或多个热电加热器和/或冷却器,例如电加热器(例如电阻线圈)和/或电冷却器(例如珀尔帖装置)。热交换元件,在它们是热电装置的各个方面,未被配置为接收在其中和/或经过其的流体和/或,在一些实施方案中,未被配置为加热和/或冷却流体。

在其他情况下,热交换元件可以是流体热交换元件。流体热交换元件是指被配置为在与目标无毛皮肤表面保持热交换关系中放置流体,例如液体或气体。在一些情况下,流体热交换元件包括液体流动通道,即被配置为有液体,例如水,流动经过的流动通道。在一些实施方案中,热交换元件包括一个或一个以上,例如一个或多个,例如两个、三个、四个,或多个热交换域,例如具有高表面积的柔性容器,例如聚合容器,和/或一个或多个可以被可操作地连接到该域的流入元件,和/或一个或多个可以被可操作地连接到该域的流出元件。如在本文中所使用的“可操作地被连接”和“可操作地连接”,是指以特定的方式连接,例如以允许流体,例如水,被传送经过其中和/或以方式物理地,例如粘接地,和/或电耦合,例如可释放地或固定地耦合,并且另一方面,允许以本文所述的方式操作所公开的装置和/或有效地执行方法,的方式。因此,在一些方面,热交换元件被配置为接收在其中和/或经过其的流体和/或,在一些实施方案中,热交换元件被配置为加热和/或冷却流体。

如上所述,温度调节装置和/或其部分,例如可以在方法中使用的热交换元件,可以包括一个或多个加热器和/或冷却器,例如电加热器和/或电冷却器。在一些方面,热交换器被配置为,例如,被放置以加热一个或多个电元件,例如线圈和/或电阻,和/或被配置为加热流体,例如加热流过温度调节装置或其部分,例如容器和/或流入元件和/或流出元件,的流体。在一些方面,冷却器被配置为,例如,被放置以冷却电冷却组件和/或流体,例如冷却流过温度调节装置或其部分的流体。在一些实施方案中,热交换元件和/或其部分,例如加热器,例如电加热器,和/或冷却器被可操作地连接,例如可密封地连接,到流入元件和/或流出元件的一部分,例如一个端部。在各种实施方案中,加热器和/或冷却器具有在其中的一个或多个模腔和/或被配置为接收通过其中的流体。在一些实施方案中,热交换元件和/或其部分,例如加热器和/或冷却器,被可操作地连接到一个或多个电源,例如任何本文所述的电源,例如电池。在各种实施方案中,热交换元件和/或其部分,例如加热器和/或冷却器在回路内,例如流体回路内,与温度调节装置的其他元件,例如容器和/或流入元件和/或流出元件和/或泵,连接。在那些实施方案中,其中热交换元件是流体热交换元件,例如包括液体流动通道的元件,方法包括将具有期望的温度液体,例如水,以足以让热量传递经过目标无毛皮肤表面的方式,流动经过流体通道。

在一些实施方案中,方法包括将一个或多个温度调节装置或其部分,例如其热交换元件和/或电加热器和/或冷却器,打开或关闭,例如自动地,例如通过使用控制器,和/或手动地,通过致动打开/关闭开关。方法的某些方面包括控制,例如手动地和/或自动地通过增加和/或减少和/或维持,来控制通过热交换元件或其部分,例如一个或多个电元件,例如线圈和/或电阻,的电流量。此外,在一些方面,方法包括调节温度,例如升高和/或降低一个或多个温度调节装置或其部分,例如热交换元件或其部分,例如电加热器和/或电冷却器,的温度。这样的调节可以自动进行,例如通过使用控制器,和/或手动地通过致动开关。此外,根据一个方面,例如身体核心温度的测量,将热交换元件或其部分,例如电加热器和/或电冷却器,打开和/或关闭和/或调节这种装置的温度可以被执行,例如自动地和/或手动地执行。

在各种实施例中,方法包括加热和/或冷却流体。另一方面,在一些实施方案中,方法不包括加热和/或冷却流体。在一些方面,方法包括加热流体,例如加热流体,例如通过使用加热器,例如电加热器。在一些方面,方法包括例如通过使用冷却器,例如电冷却器,冷却流体,例如冷却的流体。在一些方面,方法包括加热和/或冷却流体,随后通过,例如流入元件,推动液体进入温度调节装置的热交换元件的容器。在一些变化中,主题方法包括以5℃或以下、10℃或以下、或25℃或以下加热和/或冷却液体。在某些实施方案中,加热和/或冷却流体的温度被特定地选择为,提供从哺乳动物的目标位置,例如哺乳动物的循环系统,热能引入和/或提取的温度。

可用于本方法的温度调节装置还可以包括一个或多个泵,例如可以是电动泵的流体泵。在各种不同的实施方案中,泵在回路内,例如,流体回路和/或电路内,与温度调节装置的其它元件,例如,热交换元件,和/或容器,和/或流入元件和/或流出元件和/或加热器和/或冷却器,连接。在一些方面中,温度调节装置的泵被配置为,泵送,例如,推动,流体,例如,加热的或冷却的流体,通过,例如,单向通过,该装置的回路,例如,流体回路。在一些实施方案中,泵包括打开/关闭开关,如被配置为打开和/或关闭泵的自动或手动地致动的开关。因此,在一些方面中,该方法包括打开和/或关闭泵,例如电动地打开和/或关闭泵。

在一些变化中,方法包括通过温度调节装置或一个或多个其部分,例如,热交换元件和/或容器,和/或流入元件,和/或流出元件,和/或加热器和/或冷却器,推动,例如泵送,流体,例如加热的和/或冷却的流体。此外,该方法的某些版本包括通过温度调节装置或一个或多个其部分,例如热交换元件,和/或容器,和/或一个流入元件,和/或流出元件,和/或加热器和/或冷却器,发起,和/或停止,和/或保持流体的动力。在一些情况下,通过温度调节装置或一个或多个其部分发起和/或停止流体的动力可以包括打开和/或关闭泵和/或一个或多个阀,例如,位于回路,例如温度调节装置的流体回路,内的流体阀。

在方法的各个方面,所使用的温度调节装置包括一个或多个连接元件,例如本文所述的任何连接元件,例如被配置为将容器固定到哺乳动物的热交换表面的连接元件。因此,在方法的一些版本中,所使用的装置的连接元件包括一个或多个,例如两个、三个、四个、五个、六个等,或十个或以下,紧固件,例如,具有第一和第二可连接的,例如可移除地和/或可逆地连接的,部分的紧固件,例如钩和环状紧固件。在一些变化中,方法包括将连接元件,例如紧固件,的一部分,例如,第一部分,附着,例如,可逆地粘贴到连接元件,例如紧固件和/或片材,的一部分,例如,第二部分。换句话说,在一些实施方案中,方法包括将第一紧固件,例如钩和环状紧固件,连接到第二紧固件和/或连接元件的片材。在一些情况下,主题方法包括通过连接元件或其部分,例如片材,包围,例如,包裹,哺乳动物的一个部分,例如,四肢,例如臂和/或腿的一只手和/或脚。因此,该方法可以包括将哺乳动物的至少一部分放在连接元件或其部分,例如片材,的两部分之间。

根据主题方法使用的温度调节装置或其容器可以被配置为,例如具有一个或多个表面,例如身体界面,用于与哺乳动物的一部分,如肢体的一部分,例如,其手臂,和/或手腕和/或手和/或手掌,和/或其腿,和/或脚踝和/或脚和/或其脚掌,接触和/或传递热量,例如,仅接触一部分。例如,这样的装置或其容器可以被配置为,例如,调整尺寸和/或形状,以保持与哺乳动物的肢体的仅一部分,例如,一个热交换面,而不是更多的哺乳动物的特定部分,的物理的接触。因此,在各种实施方案中,主题方法包括将温度调节装置与哺乳动物的肢体的仅一部分,例如,手和/或脚和/或一个或多个,例如,两个、三个、四个,等等,的热交换表面,接触。因此,方法的各个方面包括限制温度调节装置与哺乳动物的部分,例如,哺乳动物的肢体,的接触只在哺乳动物的肢体的一部分,例如,手和/或脚和/或手掌和/或脚掌,发生。这样,在一些实施方案中,主题方法包括用温度调节装置或其部分不接触和/或覆盖和/或包裹例如,包围,哺乳动物的身体或其部分,例如,其相当大的部分,例如,胸部。在一些情况下,只有目标无毛表面和其直接的肢体部分,例如,手或脚,与该装置接触,而肢体的其余部分,例如,手臂、腿,不与该装置接触。在方法的各个方面,所使用的温度调节装置包括一个或多个,例如,两个、三个、四个等,温度监测器,例如,温度计和/或电子温度监测器。这样的温度监测器可以被配置为测量哺乳动物的温度,例如,哺乳动物的身体核心温度。温度监测器还可以被配置为测量温度调节装置内的流体,或其部分,例如,热交换元件,和/或容器和/或加热器和/或冷却器的温度。因此,本方法可以包括监测,例如,在手术中监测,哺乳动物的身体核心温度。本方法还可以包括监测,例如,在手术中监测,温度调节装置或其部分,例如,热交换元件和/或容器,内流体的温度。

在各种实施方案中,方法包括监测和/或调节,例如,升高和/或降低,温度调节装置或其部分,例如热交换元件,和/或容器或其部分,例如,容器的外表面,的温度,和/或流经温度调节装置的流体,的温度。方法的一些实施方案包括基于哺乳动物的身体核心温度,例如,温度监测器记录的身体核心温度,调节,例如,手动和/或自动调节,温度调节装置或其部分,例如热交换元件和/或容器,的温度。例如,该方法可以包括,如果哺乳动物的身体核心温度,例如,温度监测器记录的身体核心温度,过低,加热温度调节装置或其部分的温度,和/或由此升高哺乳动物的身体核心温度。另外,该方法可以包括,如果哺乳动物的身体核心温度,例如,温度监测器记录的身体核心温度,过高,冷却温度调节装置或其部分的温度,和/或由此降低哺乳动物的身体核心温度。另外,该方法可以包括如果哺乳动物的身体核心温度,例如,温度监测器记录的身体核心温度,在期望的范围内,维持温度调节装置或其部分的温度,和/或由此保持哺乳动物的身体核心温度在一个温度范围,例如,期望的温度在3℃、5℃,或10℃内的范围。

此外,与主题方法使用的各种温度调节装置可以包括一个或多个被配置为根据哺乳动物的身体核心温度,调节,例如自动调节,温度调节装置或其部分,例如热交换元件,和/或容器的温度的控制单元,例如具有本文所述的任何控制单元的特性或特征的控制单元。

方法的各种实施方案可以包括基于哺乳动物的身体核心温度,例如,温度监测器记录的身体核心温度,调节,例如,手动和/或自动调节,装置,例如电装置,或其部分,例如热交换元件,的温度,和/或流体,例如,流经温度调节装置或其部分,例如容器的流体,的温度。例如,方法可以包括,如果哺乳动物的身体核心温度,例如,温度监测器记录的身体核心温度,过低,升高热交换元件和/或流体的温度,和/或由此升高哺乳动物的身体核心温度。另外,该方法可包括,如果一个哺乳动物的身体核心温度,例如,温度监测器记录的身体核心温度,过高,则冷却热交换元件和/或流体的温度,和/或由此降低哺乳动物的身体核心温度。另外,该方法可以包括,如果哺乳动物,例如,温度监测器记录的身体核心温度,是在所期望的范围内,则维持热交换元件和/或流体的温度,和/或由此保持哺乳动物的身体核心温度在温度范围,例如,在3℃、5℃,或10℃的期望的温度范围内。

在方法的各种实施方案中,哺乳动物的一部分,例如与热量传递的哺乳动物的部分,例如肢体和/或手和/或脚和/或手掌和/或脚掌,不在负压下。如本文中所使用的,短语“负压”指的是低于在采用装置或系统或执行方法的特定条件下的环境压力的压力,例如在海平面的760毫米汞柱。在方法的一些实施方案中,不采用负压元件和/或具有这样的元件的装置或系统。如本文中所使用的,短语“负压元件”指的是被配置用于引起和/或维持负压,例如装置的特定的封闭区域,例如由负压元件的部分包围的区域,内的负压,的装置和/或系统元件。这样的负压元件可被配置为施加负压一段时间。因此,在一些实施方案中,主题装置、系统和方法不包括,例如当热量经过表面传递时,在哺乳动物的热交换表面周围或邻近哺乳动物的热交换表面形成真空,例如,负压的状态。

在一些情况下,哺乳动物具有受到抑制的温度调节系统。如本文中所使用的,短语“受到抑制的体温调节系统”是指已改变的哺乳动物的温度调节系统,例如从其初始的,例如,功能正常的自然状态,暂时地和/或可逆地改变,以阻止和/或基本上组止局部血管舒张和/或血管收缩,例如,在哺乳动物的热交换表面的血管收缩,诸如,例如,哺乳动物的一部分暴露于具有较低的温度,例如基本上低于哺乳动物的一部分的温度,的介质后发生的血管收缩。这样的哺乳动物也可以被称为血管收缩受到抑制的哺乳动物。

在一些实施方案中,该方法包括抑制(compromising)哺乳动物,例如,至少在其目标无毛表面中,的血管收缩。可用任何方便的方法来抑制血管收缩。例如,可通过麻醉哺乳动物或其一部分,例如,具有目标无毛表面的部分,来抑制哺乳动物的体温调节系统/血管收缩。可使用任何方便的方案来产生麻醉,例如,通过给哺乳动物施用麻醉剂,例如全身和/或局部麻醉剂。因此,在主题方法的各种实施方案中,受试哺乳动物是在麻醉下的哺乳动物。可以施用于哺乳动物以抑制其体温调节系统的的全身麻醉剂的实施例包括,但不限于:丙泊酚、硫喷妥钠、依托咪酯、氯胺酮和七氟醚。

在方法的各种实施方案中,受试者哺乳动物是在麻醉下的哺乳动物并且方法包括引发和/或维持,和/或终止在哺乳动物上的麻醉。因此,这些方法的各个方面包括引发和/或维持和/或终止麻醉剂,例如,全身和/或局部麻醉剂,施用至哺乳动物和/或抑制哺乳动物的体温调节系统。

在一些实施方案中,方法包括降低由外科手术所带来的健康风险,例如,在所期望的范围内维持哺乳动物的核心体温。方法的某些实施方案包括通过应用主题装置和/或系统,治疗哺乳动物,令哺乳动物,例如,接受外科手术的哺乳动物,愈合时间减少和/或从外科手术中恢复得比从未受到这样治疗的哺乳动物更快。

在各种实施方案中,方法包括升高和/或降低和/或维持,例如,在手术中升高和/或降低和/或维持,哺乳动物的核心体温。在实施主题方法中,在外科手术过程中,热量被引入到哺乳动物,例如,哺乳动物的体核心,和/或从哺乳动物提取,至少一次,从而产生哺乳动物的身体核心温度的所期望的升高和/或降低和/或维护。核心身体的热能引入或提取的大小可以变化,并且足以提供所期望的结果,例如更安全的手术过程,愈合时间减少,出血少等等。在某些实施方案中,热量引入和/或提取的大小为0.5千卡/分钟或以下,1.0千卡/分钟或以下,或1.5千卡/分或以下,其中,大小可以是50千卡/分钟或以上,但有时是30千卡/分钟或以下,如20千卡/分钟或以下。该热量被引入和/或提取的时间长度可为,例如,从1分钟到24小时的范围,例如从2分钟到20分钟,或从2分钟到5分钟。

如下所指出的,在某些实施方案中,哺乳动物的核心体温被升高和/或降低和/或维持。核心体温升高和/或降低的幅度足以提供所期望的结果,例如,更安全的手术过程,并且,在一些方面,为0.5℃或以下,或1.0℃或以上,或1.5℃或以上,或者可以是4℃或以上,或4.0℃或以下,或2.0℃或以下。核心体温被升高和/或降低和/或维持的时间长度的范围可以从1分钟至外科手术过程的持续时间。例如,核心身体温度升高和/或降低和/或维持的时间段可变化,某些情况下,在从2分钟至720分钟,例如15至600分钟,例如60至300分钟的范围内。在一些实施方案中,主题方法将防止或最小化核心体温的上升或下降,例如,其中任何下降可以是2℃或以下,例如1.5℃或以下,包括1℃或以下,例如0.75℃或以下,例如0.5℃或以下。

在一些情况下,该方法是手术中的方法。此外,短语“手术中”指的是在外科手术过程,例如,手术室中的外科手术中发生。这样,主题方法包括在外科手术期间将热量传递到哺乳动物的一部分,和/或从哺乳动物的一部分,例如,热交换表面,传递。这样的外科手术过程可包括实际过程的本身,以及外科手术的准备时间和外科手术结束后的时间。此外,在各个方面,本发明方法包括对哺乳动物进行一种或多种外科手术。

在某些实施方案中,核心身体热能在手术中被传递,例如,经过哺乳动物的一部分的热交换表面传递一次或一次以上次,例如,多次。热量被传递多次时,热量被引入和/或提取的不同次数的数量范围可以,例如,从2到500,如2到100,例如从5到50。在某些实施方案,热量被传递一次。

在某些实施方案中,在本发明方法中使用的装置还包括反馈元件,其至少部分地控制温度调节装置和/或其部分,例如,一个容器,的温度,和/或当哺乳动物的热交换表面接触温度调节装置和/或稳定地与温度调节装置相关联时,以与哺乳动物的一部分传递热量和/或引入和/或从该哺乳动物的核心身体中提取热能。反馈元件可以是任何方便的元件,其中合适的元件是温度监测器,例如,热传感器,例如,放置在未与温度调节装置接触的热交换面。在这样的实施方案中,在一些方面,该方法还包括数据处理步骤,用于处理反馈数据和激活温度控制和/或与温度调节装置接触和/或与温度调节装置或其部分的稳定关联,以响应其于此,例如控制热交换表面与低温介质的接触的计算元件。此外,如上所述,主题方法适合用于哺乳动物的各种用途。

给定的方法可以包括传递热量经过哺乳动物的仅一个无毛表面或经过哺乳动物的两个或两个以上不同的无毛表面,例如,三个或以上,包括四个或以上,不同的无毛表面。例如,给定的方法可以包括稳定地将热交换装置与哺乳动物的每个手掌和/或哺乳动物的每个脚掌相关联。在一些情况下,热交换装置与哺乳动物的每个手掌和每个脚掌相关联,从而哺乳动物具有与之相关联的四个不同的热交换装置。

在此描述的方法发现了用于各种不同哺乳动物的用途。术语“哺乳动物”和“哺乳动物(多个)”在本文中广义地用于描述是类哺乳纲内的生物体,包括食肉动物目(例如,狗和猫),啮齿目(例如,小鼠,豚鼠和大鼠)和灵长类(例如,人类,黑猩猩和猴)。哺乳动物可以是受试者或患者,如人类受试者或病人。术语“人”或“人类”可包括人类受试者或两个性别的,发育的任何阶段(即,胎儿、新生儿、婴儿、少年、青少年、成人)的患者,其中,在某些实施方案中的人类受试者是少年男女、青少年或成人。虽然本文描述的系统,装置和方法可以施用于人类受试者,但是应该理解的是,本发明的系统,装置和方法还可以在其他主体(即,在“非人类受试者”)上施用。装置

方法的方面包括被配置用于,例如如本文所述的,经皮传热的方法的温度调节装置。如本文所用,术语“热交换装置”,“温度调节装置”和“温度调节装置(多个)”是指一个或多个被配置用于将热量传递经过哺乳动物的无毛表面的装置。该装置可以被配置为将热量传递进入或离开哺乳动物的内部区域,例如身体核心。本文使用的“身体核心”和“核心身体”,是指哺乳动物的内部区域,而不是指哺乳动物的表面。

所关注的温度调节装置包括一个或多个热交换元件和一个或多个连接元件,这些元件在下文中被更详细地描述。在一些版本中,温度调节装置包括一个或多个,例如,两个、三个、四个等,热交换元件。如下面更详细描述的,在各种情况下,热交换元件被配置为用于将热量传递经过哺乳动物的一部分的热交换表面,例如,无毛表面。如上所述,短语“热交换表面”是指,热量可以经过其传递,例如,容易地传递,的哺乳动物的表面。本发明的系统,装置和方法所关注的热交换表面包括那些在哺乳动物的各个区域,例如,四肢和/或头部,的表面。例如,这些部分可以包括一只或多只臂、腿、手掌、脚掌和类似部位,或者它们的任意组合。因此,热交换表面可以是哺乳动物的手掌和/或脚掌。

主题装置的热交换元件可以是加热和/或冷却元件。加热元件,例如,包括一个或多个加热器的元件,是被配置为将热量引入哺乳动物的一部分,例如身体核心,的元件,而冷却元件,例如,包括一个或多个冷却器的元件,是被配置为从哺乳动物的一部分移除热量的元件。因此,加热元件被配置为,在加热元件与哺乳动物的热交换表面接触(例如,物理接触和/或热接触)之后,使热量从加热元件传递进入哺乳动物。主题冷却元件的实施方案被配置为接触哺乳动物的一部分,例如热交换表面,和操作,以从哺乳动物移除热量,例如,降低哺乳动物的核心体温。因此,冷却元件被配置为在冷却元件与哺乳动物的热交换表面接触后,使热量从哺乳动物传递至冷却元件。

如上所述,在各种实施方案中,热交换元件包括一个或多个加热器和/或冷却器,例如,电加热器和/或电冷却器,例如具有一个或多个电组件,例如电极和/或电阻和/或线圈,的加热器和/或冷却器。在各个方面,热交换元件不被配置为接收在其中和/或流经其中的流体和/或,在一些实施方案中,热交换元件不被配置为加热和/或冷却流体。

在一些实施方案中,热交换元件包括一个或一个以上,例如,一个或多个,例如两个、三个、四个,或更多个流体(例如液体)流动通道,该流动通道可以包括高表面积的热传递区域,例如可通过合适的标注尺寸的液体容器,例如,柔性容器,例如,聚合物容器,提供,和/或一个或多个可以被可操作地连接到该容器的流入元件,和/或一个或多个可以被可操作地连接到该容器的流出元件。这样,在一些方面中,热交换元件被配置成接收在其中和/或流经其中的流体和/或,在一些实施方案中,被配置以加热和/或冷却流体。

在各种实施方案中,主题温度调节装置是用于将热量与哺乳动物的一部分,例如,肢体和/或手和/或脚和/或手掌和/或脚掌,进行传递的装置,并且该哺乳动物的部分是在不负压下,例如,当热量被传递时,不被保持在负压条件下。如上所述,短语“负压”是指低于装置或系统被采用或方法被执行的特定条件下,例如在海平面的760毫米汞柱,的环境压力的压力。因此,在一些版本中,与热量进行传递的哺乳动物的部分在大气压和/或环境压力下。在一些版本中,主题装置和/或系统不包括一个或多个元件,例如,容器,其被配置为保持哺乳动物的一部分,例如与热量进行传递的哺乳动物的部分,如手掌和/或脚掌,在负压条件下。

在各种不同的实施方案中,温度调节装置被配置,例如,被调整尺寸和/或形状,用于外科手术室的使用。这样,在某些变化中,装置可在或离开无菌区域使用,但在某些情况下,装置在进行一个给定的外科手术的室内使用。因此,在一些方面中,该装置被配置为手术中使用。如本文所用,短语“手术中地”和“手术内”,是指在手术过程中发生。相应地,如本文所用的“手术中使用的”是指在手术过程中使用,例如,在手术室内的外科手术过程。因此,装置可以被配置为传递热量,例如,在哺乳动物在外科手术过程中,将热量传递到哺乳动物的热交换表面和/或从哺乳动物的热交换表面传递热量。“外科手术过程”是指手术,包括开放手术过程,或微创外科手术过程,包括内窥镜手术过程,从而存在至少一个开口进入体内,例如,哺乳动物身体。外科手术过程可包括实际过程本身,以及外科手术的准备时间和外科手术结束后的时间。

在各种情况下,主题温度调节装置是热电装置,例如,具有一个或多个电组件和由一个电源供电的装置。这样的电装置或其组件,例如热交换元件,可以包括,例如,电加热器和/或电冷却器。电加热器和/或电冷却器反过来可以与装置的至少一部分,例如容器和/或本文所述的其他部分,形成一体,例如全部或部分地被装置的至少一部分包含在内。此外,电加热器可以包括一个或多个电加热组件,例如,电加热线圈,例如金属线圈。此外,电冷却器可以包括一个或多个电冷却组件,例如,珀尔帖装置。电加热器和/或电冷却器可通过一个保持器,例如,保持垫,被固定在装置的其他部分,例如,容器。

在一些实施方案中,热交换元件,或其部分,诸如电加热器和/或电冷却器,被可操作地连接(例如,电耦合)到电源。在一些方面,电源可以是电池,例如,便携式和/或独立的电池、电源插座,或电力的其他来源。在一些方面中,热交换元件,或其部分,如电加热器和/或电冷却器可包括一个或多个电线,例如,被配置为可操作地将装置连接到电源,如电源插座,的电线。热交换元件,或其部分,例如,电加热器和/或电冷却器,在各种版本,还包括通/断开关,其被配置为,例如把电加热器和/或电冷却器打开和/或关闭。这样的开关可以是手动和/或自动的。热交换元件,或其部分,例如,电加热器和/或电冷却器还可以包括开关,例如,手动和/或自动开关,以控制元件的温度。在一些方面中,热交换元件,或它们的部分,例如电加热器和/或电冷却器被可操作地连接到控制器,例如可以被配置为,例如根据核心体温测量,调整,例如自动地调整,加热器和/或冷却器的温度,的任何如本文所述的控制器。

在各种实施方案中,可以维持热交换元件,或其部分,例如电加热器和/或电冷却器的温度,例如在操作期间保持一段时间,范围可以为,例如,从1℃到50℃,诸如从15℃到45℃,包括从30℃到40℃。此外,电加热器可以被加热到高于哺乳动物的核心体温,例如,37℃,的温度,例如高于5℃或以上;10℃或以上;或20℃以上,从而可以,例如通过热交换表面,提供进入哺乳动物体内的热量引入。此外,电冷却器可被冷却到低于哺乳动物的核心体温的温度,例如低于5℃或以上;10℃或以上;或20℃以上,从而可以,例如通过热交换表面,提供从哺乳动物的身体的热量提取。另外,热交换元件,或其部分,如电加热器和/或电冷却器可包括一种或多种本文描述的其他装置,例如,非电装置,的特性,或这些特性的任何组合和/或可根据本文描述的方法的任何组合使用。

如上所述,在某些实施方案中,主题温度调节装置,或其部分,例如热交换元件,包括一个或一个以上,例如,一个,或多个,例如两个、三个、四个,或更多容器。温度调节装置、热交换元件,或其容器可以被配置为,例如,具有一个或多个表面,例如,身体界面,用于接触,例如仅接触,哺乳动物的一部分,如肢体,例如,臂,和/或手腕和/或手和/或其手掌,和/或腿,和/或脚踝和/或脚和/或其脚掌,和/或与哺乳动物的一部分传递热量。例如,这样的装置、元件或其容器可以被配置为,例如,被调整尺寸和/或形状,以保持与哺乳动物的肢体的仅一部分,例如,热交换表面,而不是哺乳动物多于该特定部分的部分,的物理接触。此外,温度调节装置、热交换元件,或其容器可以被配置用于接触,例如,仅接触,热交换表面,例如,哺乳动物的手掌和/或脚掌,例如任何本文所述的热交换表面。这样,主题温度调节装置、热交换元件,或其容器,在一些实施方案中,不接触和/或包裹,例如,包围,哺乳动物的身体或部分,例如,其相当大的部分,例如,胸部。另外,在一些实施方案中,容器包括一个或多个水灌注垫(water perfusion pad)。

此外,温度调节装置、热交换元件,及它们的容器可以具有任何方便的尺寸或形状,以用于为本文所述的目的操作。因此,装置的容器可以形成为基本上平坦的片材,例如,具有多个层,其间至少有一个腔体,的中空片材,例如被配置为包裹哺乳动物的一部分的片材。装置的容器也可以被调整形状为具有用于容纳在其中的哺乳动物的一部分的开口的小袋。在某些方面中,容器基本上被调整形状如手套,连指手套或袜子。在一些方面中,容器具有包围内部腔体的连续外壁。容器的各种实施方案具有的外周限定的形状,该形状是或基本上是,圆形、椭圆形、矩形(例如,具有圆角的矩形)、正方形、三角形,或它们的任意组合。容器的某些变型具有外周限定的单个连续的边缘。在一些实施方案中,容器包括连续的内表面,例如,不具有可区别的边缘的内表面,和/或单个内边缘,例如,限定容器内表面的外围的弯曲的边缘。

在一些情况下,装置的容器的容积可以变化,变化范围从5cm3到40cm3,例如从10cm3到30cm3,包括从10cm3到20cm3。这样的容积可以让容器的尺寸被调整以适应,例如以接触,人手尺寸的95%和/或人脚尺寸的95%。或者,为了更多特定的群体,例如儿童,容器可以被调整尺寸。

在一些实施方案中,容器具有长度,宽度和高度。容器的长度和/或宽度可以比容器的高度更长,例如,显著地更长。在一些实施方案中,长度是从容器的第一边缘,例如,外周缘,到与第一边缘相对的容器的第二边缘的距离。在某些实施方案中,容器的宽度是从容器的第三边缘到与容器的第三边缘相对的第四边缘的距离,并且可以在穿过容器的长度的横向方向被测量。同样地,容器的高度可以是垂直高度和/或从容器的第五边缘到与第五边缘相对的容器的第六边缘的距离,并且可以在穿过容器的长度和宽度的横向方向被测量。在一些方面中,容器的长度比容器的宽度更长。在一些方面中,容器的长度等于容器的宽度。在一些方面中,容器的长度范围可以为5cm至40cm,例如10cm至30cm,例如15cm至25cm。此外,容器的宽度可以为5cm至40cm,例如10cm至30cm,例如从15cm至25cm。此外,在容器的高度范围可以为0.5cm至20cm,例如1cm至10cm,诸如1cm至5cm。

主题容器的实施方案包括在其中的腔体。因此,在一些方面中,主题容器是空心的和/或被配置成接收流动通过其中的流体。因此,在一些实施方案中,主题容器包括一个或多个容器,例如,经过其流体,例如水,可以流动的衬垫。容器可以包括一个隔室或多个,例如,两个、三个、四个、五个、十个或更少、五十个或更少、一百个或更少,例如五个和一百个之间,例如四十个和六十个之间,例如四十五和五十五个之间,的在其中的隔室。这样的隔室中的每一个可以通过流体可流动经过其的一个或多个开口被连接。因此,在一些实施方案中,容器的腔体被配置以允许流体经过第一开口,例如经过流入元件,进入腔体,并且允许流体经过第二开口,例如经过流出元件,流出腔体。在一些实施方案中,除了容器被可操作地连接到流入和/或流出元件的一个或多个开口,容器是气密和/或水密的。

在一些实施方案中,容器的腔体包括被可操作地连接到流入元件的第一部分,例如第一隔室,和被可操作地连接到流出元件的第二部分,例如第二隔室。除了一个或多个,例如,两个、三个、四个,等等,在第一部分和第二部分之间的开口,例如,被配置为使得流体可以在第一部分和第二部分流动的开口,之外,第一部分和第二部分可以由容器的壁,例如,提供流体密封的壁,分开。例如,图3提供了容器301的一个实施方案的外部视图,在其中具有容器腔体的第一部分308,以及容器腔体的第二部分309,壁310和在第一部分和第二部分之间的开口311,其中第一部分308在图3中以说明的目的被标记在封闭腔体的装置外部。在一些实施方案中,流入元件和流出元件位于容器的第一端和/或容器的第一部分和第二部分之间的一个或多个开口位于与所述第一端相对的容器的第二端。因此,在一些实施方案中,容器被配置使得流体循环通过容器。例如,流体可以通过在容器的第一端的流入元件流入容器中,和/或通过容器的第一部分,例如朝向容器的第二端部,和/或通过在容器的第二端的开口到容器的第二部分和/或通过容器的第二部分,例如,朝向容器的第一部分,和/或通过流出元件流出容器。

在某些实施方案中,容器是柔性容器。例如,柔性容器可以是柔性的,例如,使得其被配置以形成针对其被放置的位置,与哺乳动物的部分,例如热交换表面,互补的形状吻合的表面。在各种实施方案中,容器,如柔性容器,是聚合容器。聚合容器是具有一种或多种聚合材料构成的一个或多个部分的容器。聚合容器可以完全或部分由一种或多种聚合材料,例如,单一的聚合材料构成。所关注的特定的聚合材料包括,但不限于:塑料,橡胶,硅酮等。

在各种实施方案中,容器是刚性容器。例如,刚性容器可以是非柔性的,或者基本上非柔性的,例如,当与一个方面,例如哺乳动物的一部分,如热交换表面,接触时,针对它被放置的位置,它不改变它的形状。在各种实施方案中,容器,如硬质容器,是聚合容器。

温度调节装置或其部分,例如热交换元件和/或容器和/或流入元件和/或流出元件,和/或连接元件,的某些方面是一次性的。换句话说,装置或其部分被配置用于处理一种或多种用途,如单次使用。装置及其组件,例如,容器和/或连接元件,的实施方案由一种或多种可生物降解的,例如,有机的,材料构成。

如上所述,在各种实施方案中,主题温度调节装置包括被可操作地连接到其上的容器和流入元件和流出元件。在各种方面,主题装置包括一个或多个(例如,两个、三个、四个、五个、十个、二十个或二十个以上)的流入元件和/或一个或多个(例如,两个、三个、四个、五个、十个,二十个或二十个以上)的流出元件。在一些实施方案中,装置的流入元件和/或流出元件在容器内部延伸。在一些实施方案中,装置的容器在流入元件和/或流出元件内部延伸。在各种不同的实施方案中,流入元件和/或流出元件是刚性或柔性的,并且由任何与装置的容器相同的材料组成。

在装置的一些实施方案中,流入元件和/或流出元件与容器形成一体(intergrated)。在这种实施方案中,由于容器和流入元件和/或流出元件是一体元件,因此在不改变这些元件中的一个或两个的物理结构的情况下,它们不能从彼此分离。例如,容器和流入元件和/或流出元件可以由单件连续的材料构成。例如,容器可以以一种方式被固定地连接到流入元件和/或流出元件,该方式使得容器在不以某种方式改变容器的物理结构的情况下,无法从流入元件和/或流出元件上移除。在实施方案中,其中容器和流入元件和/或流出元件是一体的,为了它们预期的目的,例如,将一个表面与哺乳动物的一个表面,例如,温度降低的表面,例如,如下面更详细地描述的表面,接触,它们没有被配置为彼此分离地操作。

在装置的一些实施方案中,流入元件和/或流出的元件被可拆卸地与容器连接。在这样的实施方案中,流入元件和/或流出元件被配置从而它们可从容器上反复分离,并被重新连接到容器。

在主题装置,或其部分,例如热交换元件,或其部分,例如,容器,流入元件和/或流出元件,的某些方面,被配置用于接收经过其的流体,例如,加热的或冷却的流体。因此,在某些实施方案中,流入元件和/或流出元件被可密封地与容器连接。例如,在一些实施方案中,流入元件和/或流出元件与容器连接,以便流体可以在不脱离该装置的情况下,在流入元件和/或流出元件和容器之间流动。另外,在各种实施方案中,流入元件和/或流出元件与容器粘合地和/或曲折地(snappedly)相连。

主题装置的各种实施方案包括在容器的第一端的一个或多个流入元件和在容器的第一端和/或在与该第一端相对的容器的第二端的一个或多个流出元件。

在流入元件和/或流出元件,以及容器的一些方面,形成流体可流动经过其中的内部腔体或多个内部腔体。这样的腔体可以是连续的,例如如上所述的,与一个或多个容器的腔体流体连通。

在一些实施方案中,主题装置还包括一个或多个(例如,两个、三个、四个、五个或更多,等等)流体输送元件。这样的流体输送元件被配置为用于接收经过的流体,例如,加热的流体或冷却的流体。在一些方面中,流体输送元件提供在第一端的第一开口和在第二端的第二开口之间密封的腔体。在一些实施方案中,流体输送元件是管子。

在某些实施方案中,该装置包括作为流入元件和流出元件的相同数量的流体输送元件。因此,在各种实施方案中的流入元件和/或流出元件各自被连接到,例如,可操作地连接到,例如,可密封和/或粘接地连接到一个或多个流体输送元件,例如,与一个或多个流体输送元件流体连通。在各种实施方案中,与在元件的第一端的流入元件连接的流体输送元件,被可操作地在第二端连接,例如,可密封地和/或粘接地连接,到加热流体源。在装置的一些实施方案中,被连接到在元件的第一端的流出元件的流体输送元件,被可操作地在第二端连接到废物容器和/或用于产生加热的或冷却的流体的来源。因此,在一些实施方案中,装置被配置为通过让流体经过流出元件流出容器,加热或冷却流体,并随后让该流体经过流入元件流入容器,从而重新循环流体。

在一些实施方案中,一个或多个流体输送元件,例如,管子,与流入元件和/或流出元件和/或装置的容器形成一体。在一些实施方案中,流体输送元件是柔性管。在各种实施方案中,流体输送元件由任何与流入元件和/或流出元件,和/或装置的容器的材料相同的材料组成。

主题装置的各种实施方案包括流体输送元件,例如,管子,其被配置,例如,被调整尺寸和/或形状以按照任何的主题方法来执行。在一些实施方案中,流体输送元件,例如,管子,其纵向地从第一端延伸到第二端和/或具有沿着每个元件的长度的圆形横截面。

如上所述,在主题装置的某些方面中,容器和/或流入元件和/或流出元件和/或一个或多个流体输送元件,例如,管子,被配置用于接收经过其的流体,例如,加热的或冷却的流体。这样的流体可以是具有特性,例如,粘度,的任何合适的流体,以在本文公开的装置和系统中操作。在加热的和/或冷却的流体的某些实施方案中,流体完全由水组成或包括水。

在最广泛的意义上说,主题流体,例如,加热的和/或冷却的流体,可以是在装置或其部分,例如,容器,与哺乳动物的热交换表面接触后,能够达到的一定温度的组合物,从而能量从哺乳动物转移到所述流体或从流体转移到哺乳动物。该流体可以是气体或液体,并且可以包括或可以不包括水。

在一些实施方案中,所公开的装置的部分被配置以接收的流体是可以被加热到温度高于哺乳动物的核心体温(例如,37℃)的流体,例如高于5℃或以上;10℃或以上;或20℃或以上。在此,这样的流体指的是加热的流体,并且可以例如,通过热交换表面,提供到哺乳动物体内的热量引入。

在一些实施方案中,所公开的装置的部分被配置以接收的流体是可以被冷却到温度低于哺乳动物的核心体温的流体,例如低于5℃或以上;10℃或以上;或20℃或以上。在此,这样的流体指的是冷却的流体,并且可以例如,通过热交换表面,提供从哺乳动物体内的热量移除。在一些实施方案中,流体可作为加热的流体在使用装置的过程中的第一时间进行操作,并可作为冷却的流体在使用的装置的过程中的第二时间进行操作。

在各种实施方案中,主题流体被配置以保持,例如被加热到和/或冷却到,的温度的范围可以是,例如,从1℃到50℃,诸如从10℃至45℃,包括从25℃到42℃。主题流体可以在一段时间内,例如,对于哺乳动物在麻醉下是必要的时间和/或完成对哺乳动物的外科手术的必要的时间,被暴露,例如,热暴露,至哺乳动物的一部分,例如,哺乳动物肢体的一部分。这种接触或暴露可以通过包含直接被放置紧邻或接触哺乳动物的一部分的流体的容器的一部分。流体和哺乳动物的一部分之间的暴露或接触的时间可以是来自哺乳动物的一部分的能量,例如热能,被流体吸收所需要的时间。此外,主题流体可以呈现其中包含流体的装置的容器的内部形状。主题流体的某些变形被配置为维持直接围绕(例如,接触,和/或在1cm、2cm、5cm、10cm、或20cm内,或者在一个容器内)流体的环境温度与流体的温度在相同的温度或基本上相同的温度(例如,在1℃、2℃或5℃内)。如上所述,主题流体的温度,例如,装置的容器内的流体,可以发生变化。在某些实施方案中,流体的温度是提供从哺乳动物的核心身体的热能提取,或到哺乳动物的核心身体的热能引入,而不提供局部血管收缩和/或血管舒张,的温度。

在各种方面,主题装置被配置使得暴露,例如,热暴露,在流体和哺乳动物之间可以保持在足以发生核心身体热能的提取或引入的期望的量的一段时间内。这样的一段时间可以是,例如,1分钟或以下、2分钟或以下、3分钟或以下,或5分钟或以下,和/或这种接触可保持在10小时或以下、如1小时或以下,例如5分钟或以下,例如,在外科手术过程的持续时间或更短。

主题温度调节装置的实施方案包括一个或一个以上,例如,一个,如只有一个,或多个,例如两个、三个、四个、或更多个,连接元件。这种连接元件可被配置为,以热传递关系将装置的热交换元件固定到哺乳动物的一部分,例如,无毛的表面。在将容器固定到哺乳动物的一部分中,该连接元件可以在使用装置的持续时间,例如,在哺乳动物上的外科手术的持续时间,或更长的手术的持续时间内,让容器保持在一个直接紧邻和/或接触和/或压靠在哺乳动物的部分的位置。

在各种实施方案中,连接元件或其部分,例如片材和/或紧固件和/或连接带,被配置以将热交换元件或其部分,例如,容器,固定到哺乳动物的一部分,例如,手或脚。在一些方面中,连接元件包括一个片材或多个,例如,两个、三个、四个等,片材。因此,在一些实施方案中,连接元件被可操作地连接到装置的热交换元件。

在一些实施方案中,一个连接元件的片材具有薄的和/或平面的形状。在各种实施方案中,片材是或包括单一的材料,例如,织物,的均匀层。在某些方面中,片材的厚度为1cm或以下,或0.5cm或以下或,0.3cm或以下。片材可以是柔性的和/或可以被配置为完全或部分地包裹围绕,例如,包围,哺乳动物的一部分,例如,手和/或脚。在一些实施方案中,装置的连接元件被配置为包裹围绕,包围,或包含,的容积,在某些情况下可以变化,范围从5cm3到40cm3时,如从10cm3到30cm3,包括从10cm3到20cm3。这样的容积可以被调整大小以适合,例如,以接触,人手尺寸的95%,和/或人脚尺寸的95%。或者,它可以为了更具体的群体,如儿童,被调整大小。

如上所述,连接元件及其部分,例如片材,可以被配置以产生,或保持和/或容纳,哺乳动物的包围部分,例如,哺乳动物肢体的仅一部分。如本文所用,短语“哺乳动物的包围部分”指的是位于或基本上位于,连接元件的例如两个或更多个部分,例如,相对的内部部分,或包围在内的部分,的哺乳动物的一部分,例如,手腕和/或手。哺乳动物的包围部分可以是包含在连接元件内或由连接元件包围的哺乳动物的一部分。哺乳动物的包围部分可以是,例如,一只或多只手,和/或脚,和/或手臂,和/或一只腿和/或手指,和/或头部,等等,或它们的任意组合。哺乳动物的包围部分可包括哺乳动物的一个或多个热交换表面。

在一些实施方案中,连接元件的片材具有第一部分,例如,被配置以包裹哺乳动物的的第一部分,例如手腕和/或脚踝,的部分,和第二部分,例如,被配置以包裹哺乳动物的第二部分,例如手和/或脚,的部分。例如,连接元件的第一部分的一个实施方案在图2中显示为元件201,和连接元件的第二部分的一个实施方案图2中显示为元件202。在一些方面中,片材的第一部分在片材的第一端,和片材的第二部分在片材的与第一端相对的第二端。在一些方面中,片材的第一部分被配置为包裹围绕,例如包围,装置的容器,以及片材的第二部分被配置为包裹,例如包围,被可操作地连接在其上的流入元件和/或流出元件和/或一个或多个流体输送元件,例如,管子,例如,两个管子。

在一些实施方案中,一个部分例如,片材的第二部分,朝向第二端是锥形的,例如,朝向第二端的宽度变窄。在各种情况下,片材的长度延伸,例如,从片材的第一端到片材的第二端,并且宽度横向延伸至长度。在一些实施方案中,长度比宽度更长。在一些方面中,片材的第一端被一个或多个,例如,两个,例如两个相对的切口从片材的第二端分离,该切口延伸,例如,在该装置的长度的横向方向上延伸,至少部分地横跨片材。例如,在连接元件的第一部分和第二部分之间的切口的一个实施方案在图2中显示为元件203。在一些实施方案中,切口具有相同的尺寸和形状。此外,在某些构造中,片材相对于一个和/或两个和/或三个平面,例如通过片材的中心延伸的平面,是对称的。

片材和/或其部分,例如,第一部分和/或第二部分,的各种实施方案,具有是或基本上是,圆形、椭圆形、矩形(例如,具有圆角的矩形)、方形、三角形,或它们的任何组合的外周边限定的形状。片材的某些变形具有一个限定了单个连续的边缘的外周边。

在一些实施方案中,连接元件和其部分,例如,片材,具有长度,宽度和高度。连接元件和其部分例如,片材,的长度和/或宽度,可以比连接元件或其部分的高度更长,例如,显著地更长。在一些实施方案中,长度是从连接接元件或其部分的第一边缘,例如,外周缘,到连接元件或其部分的与第一边缘相对的第二边缘的距离。在某些实施方案中,附件元件或其部分的宽度是从连接元件或其部分的第三边缘到连接元件或其部分的与第三边缘相对的第四边缘的距离,并且可以在穿过连接元件或其部分的长度的方向被测量。同样,连接元件或其部分的高度其可以是垂直高度和/或从连接元件或其部分的第五边缘到连接元件或其部分的与第五边缘相对的第六边缘的距离,并且可以在穿过连接元件或其部分的长度和宽度的方向被测量。在一些方面中,连接元件或其部分的长度比它的宽度长。在一些方面中,连接元件或其部分的长度等于它的宽度。在一些方面中,连接元件或其部分,例如,片材,的长度,范围可以从5cm到100cm,例如从10cm到50cm,例如从20cm到35cm。此外,连接元件或其部分的宽度范围可以从5cm到100cm,例如从10cm到50cm,例如从20cm到35cm。此外,连接元件或其部分的高度范围可以从0.1cm到5cm,例如从0.1cm至3cm,例如从0.1cm到1cm。

此外,连接元件的片材也可以被调整形状成为具有容纳哺乳动物的一部分的在其中的开口的小袋。在某些方面,片材基本上被调整形状为类似手套、连指手套或袜子。在一些方面,片材具有包围内部腔体的连续外壁,和被调整尺寸和形状以容纳哺乳动物的一部分,例如手和/或脚的开口。

在一些方面,在没有从哺乳动物的一部分撕扯或松动的情况下,片材还具有根据主题方法所需要施加的必要的强度。在一些实施方案中,片材是有弹性的,例如被偏压以保持原始的构造,但从该构造上是可伸缩的。在其他实施方案中,片材是无弹性的。片材还可以由一种材料组成,令它在哺乳动物的接触部分不会引起刺激,例如皮肤刺激。

在一些实施方案中,连接元件的一个或多个片材被可操作地连接到装置的容器和/或与流入元件和/或流出元件。在某些方面中,例如通过粘合剂和/或通过缝合接缝,和/或通过熔融接缝和/或通过一个或多个,例如两个,放置在其间的连接元件,片材被固定地连接到容器。在一些实施方案中,片材是连续体,例如,材料的主体,具有与装置的容器或装置的容器的部分的材料相同的材料,和/或由与装置的容器或装置的容器的部分的材料相同的材料构成。在一些实施例中,片材被可拆卸地连接到容器。在这样的实施方案中,片材可以被曲折地连接到容器,和/或通过摩擦配合和/或拉链和/或一个或多个按钮和/或一个以上的夹子,例如,被配置以配合的夹子,被连接。

在主题装置的各个方面,容器的一个或多个表面被连接到连接元件或其部分,例如,片材。连接到容器的表面在使用过程中,相对接触哺乳动物的热交换表面的表面,可以是相对的,例如,在容器的相对侧。在一些实施方案中,连接元件或其部分,例如,片材,其被调整尺寸和/或形状以包围或基本上包围容器和/或哺乳动物的一部分,例如,手和/或脚。在一些实施方案中,连接元件或其部分,例如,片材,的表面的区域接触容器的表面面积大于连接元件接触的容器的表面面积。

在一些实施方案中,一个或多个,例如,两个、三个、四个,等等,的边缘,例如,容器的外周边缘,与一个或多个,例如,两个、三个、四个,等等,外周边缘连接元件或其部分,例如,片材,对齐。在主题装置的一些实施方案中,连接元件或其部分,例如,片材,其被调整尺寸和/或形状,以在使用过程中形成装置的外层,并且容器相对于装置的其它部分被调整尺寸和/或形状和定位,以形成装置的内层,例如,被配置以接触哺乳动物的热交换表面上的层。

连接元件还可以包括一个或多个,例如,两个、三个、四个、五个等,连接带,例如,皮带。在各种实施方案中,连接元件,或其部分,例如连接带,被配置为通过形成连接元件和热交换元件或其部分,例如容器,之间的开口,以将热交换元件或其部分,例如容器,固定到哺乳动物的一部分。这样的开口可以由连接元件形成在第一侧,并由热交换元件或其部分,例如容器,形成在与第一侧相对的第二侧。这样的开口也可被配置以容纳,例如,可滑动地容纳,哺乳动物一部分,例如,手或脚的一部分。此外,在装置中的开口可以被调整尺寸和形状,以使得在哺乳动物的部分和装置或其部分,例如容器,之间得到对于哺乳动物是舒服的配合,例如,摩擦配合,其中,该配合可以将哺乳动物的部分贴在容器上。连接元件和热交换元件之间形成的开口可以被调整尺寸和/或形状,以对于插入其中和/或穿过其中的哺乳动物的一部分的血液循环,有最小的影响,例如,没有任何影响。再者,连接元件或其部分,例如,由弹性材料构成的片材和/或连接带,可以被偏压以保持哺乳动物的部分,例如,手或脚,在连接元件和容器之间,例如,在装置中的开口内。连接元件或其部分,例如,片材和/或连接带,也可以被偏压以保持,例如,通过摩擦配合保持,哺乳动物的部分在装置内,例如,在装置的两个或更多个部分之间。

连接元件的连接带可具有合适的尺寸和/或形状。例如,连接带可以是基本上平面的,并且具有限定或基本限定矩形、方形、椭圆形,或其他形状的外围形状。在某些实施方案中,连接带是矩形的,并且具有长度、宽度和高度。在各个方面,连接带的长度和宽度比连接带的高度长多次,例如5次或以上、10次或以上、20次或以上,或50次或以上。

在一些实施方案中,连接带具有第一端和第二端,并且被粘贴在装置的容器的第一端和第二端上。在一些方面,连接带的第一端被粘贴或接近容器的第一边缘,和/或连接带的第二端被粘贴或接近容器的第二边缘,和/或其中容器的第二边缘相对于第一边缘在容器的相对侧。在某些方面,连接元件或其部分,例如连接带,例如通过粘合剂,和/或通过缝合接缝,和/或通过熔融接缝,被固定地连接到容器。在一些实施方案中,连接元件是具有与容器或装置的容器的部分相同的材料和/或由与容器或装置的容器的部分相同的材料构成的连续体,例如材料的主体。

在某些实施方案中,连接元件或其部分,例如连接带和/或片材,具有一个以上的部分,例如两个部分,被可拆卸地并且可重复地连接到彼此。通过例如由,钩环(即VelcroTM)紧固件,和/或一个或多个按扣,和/或按钮,和/或通孔,和/或钩,和/或具有往复阴阳部分的夹子,例如夹子或带扣,例如,塑料或金属夹或带扣,形成的连接,这样的部分对于彼此可以是可连接的。在一些实施方案中,连接元件具有一定数量的紧固件,例如范围从1到100,从1到10,如从1到5。在一些方面中,连接元件包括五个或更少,或四个或更少的紧固件。某些变化也包括在连接元件的第一部分,例如,如上所述的第一部分,上的单个紧固件或两个紧固件,和在连接元件的第二部分上的一定数量的紧固件,范围从1到5,例如3。

连接元件或其部分,如片材和/或连接带,可以由任何合适的材料构成。例如,连接元件或其部分可以由一种或多种织物,例如棉和/或聚酯和/或尼龙构成。连接元件或其部分还可以完全地或部分地由一种或多种弹性材料构成。弹性材料是,例如,当一个或多个致使材料呈现,例如暂时地呈现,第二“偏压”形状的力施加在其上时,被偏压以保持其初始的未偏压的形状的材料。连接元件的各个方面,诸如连接元件或其部分,具有被配置为当哺乳动物的部分被插入和/或在装置内,例如在容器和连接元件之间保持时,暂时地呈现第二“偏压”形状的弹性材料。弹性材料的实施方案是,被配置为当材料保持在“偏压”形状时,在哺乳动物的一部分和/或容器的一个或多个部分上施加力,例如足够的力,使得在容器和哺乳动物的部分,例如热交换表面,之间的表面积最大的材料。此外,连接元件或其部分,例如,连接带和/或片材,和/或连接元件的弹性材料,可以由一个或多个聚合材料,例如,单个聚合材料,构成。所关注的特定的聚合材料包括,但不限于:塑料、橡胶、硅酮等。

可以构成连接元件的材料还包括具有必要强度,令所公开的系统、装置和方法被有效地使用的材料。例如,构成连接元件和或/其部分,例如片材和/或连接带,的材料包括,当连接元件被重复地使用以将容器固定到哺乳动物的一部分,例如热交换表面时,对降解和/或撕裂和/或断裂有抵抗的材料。可以构成连接元件或其部分的材料还包括是消毒的或再消毒的材料。在各个实施方案中,可以构成连接元件或其部分的材料还包括是一次性,例如在单次使用后一次性的材料,例如可生物降解的和/或有机的材料。

在主题装置的各个方面,装置包括一个或多个垫,例如被可操作地连接到装置的其余部分的垫,例如从装置的其余部分,例如热交换元件或其部分,例如容器和/或连接元件或其部分,例如片材,可连接的或可拆卸的垫。所公开的装置的垫的方面可以被配置为,在使用主题系统、装置和方法的过程中,增加受试哺乳动物的舒适度,例如与接触和/或温度相关的舒适度。所公开的装置的垫的各个方面被配置为,在操作所公开的系统和装置的过程中,例如,通过帮助维持在容器内的流体的温度或直接在该流体周围的温度,以增加本发明的系统、装置和方法的有效性。装置的垫的实施方案被调整尺寸和/或形状,以适应,例如,舒适地贴合在哺乳动物的一部分上,例如,手掌和/或脚掌,和/或舒适地围绕哺乳动物的一部分。装置的垫的某些实施方案被调整尺寸和/或形状,以适应在装置的其他部分,例如连接元件或其部分,例如片材,之内,例如完全在内。

在一些实施方案中,主题温度调节装置被配置为可便携的。例如,装置可以被调整尺寸和形状,以通过能够被普通儿童和/或成人的臂和/或手施加的力量而容易地从一个位置移动到另一个位置。在某些方面,本文所述的负压装置具有质量范围,例如,从10g到3000克,从100克到2900克,从500克到2000克,或从1300克到1400克。

图1描绘了温度调节装置100的一个实施方案,根据主题方法可以被使用在,例如本发明的系统内。更具体地,图1示出了具有热交换元件111的温度调节装置100,热交换元件111包括容器101和被耦合到流体输送元件,例如管子107,的流出元件102。图1还示出了连接元件104,其被可连接地耦合到热交换元件111的容器101的表面。连接元件104包括具有在其上的紧固件106的片材105。

图2描绘了在使用中的温度调节装置100的实施方案。图2具体示出了装置100的热交换元件111的容器101,装置100被稳定地与哺乳动物的一部分,例如手108,的热交换表面109相关联。在图2中,示出了装置100的连接元件104的片材105包裹和包围哺乳动物的手腕110和手108。

装置300的实施方案,被配置为包裹围绕哺乳动物的肢体的一部分,例如手,在例如图3和图4中被示出。更具体地,装置300包括热交换元件312,热交换元件312包括容器301以及流入元件303和流出元件302。流入元件303和流出元件都被连接到流体输送元件,例如管子307。此外,如图所示的流入元件303和流出元件302,以及在图1、图2和图4中示出的流入元件和流出元件是可互换的,这意味着在使用过程中,每个可作为流入元件或流出元件在给定的时间进行操作。图3还示出了具有片材305和紧固件306的连接元件304。

装置的另一个实施方案,被配置为包裹哺乳动物的肢体的一部分,例如脚,例如在图4中示出。装置400具体地包括热交换元件408,热交换元件408具有被可操作地连接到流体输送元件,例如管子407,的容器401,以及流入元件403和流出元件404。图4中还提供了连接元件404,例如被配置为包裹哺乳动物的肢体的一部分,例如脚,的连接元件。连接元件404包括片材405和紧固件406。

此外,图5描绘了热电装置500的一个实施方案,根据主题方法,可在,例如在主题系统内被使用。更具体地,图5示出了包括具有容器501的热交换元件509,和具有在其中的电加热组件和/或电冷却组件503的电加热器和/或电冷却器502的电温度调节装置500。具有电加热组件和/或电冷却组件503的电加热器和/或电冷却器502被可操作地连接到电线504。电线504反过来可以提供到电源和/或控制器和/或通/断开关,如本文所述的元件,的连接。图5还示出了保持器,例如被配置为将电加热组件和/或电冷却组件503固定在容器501内的保持垫505。图5还示出了被可操作地耦合到容器501的表面的连接元件506。连接元件506包括在其上具有紧固件508的片材507。

在一些情况下,装置可以被并入到被配置为包围哺乳动物的一部分,如果不是全部的话,的西服或类似物品,例如,个人防护服,例如,化学或生物危害防护服(例如,埃博拉工人穿着的杜邦TM防护QC和杜邦TMSL防化服(DuPontTMQC and DuPontTMSL biohazard suits)),或类似的结构。

系统

本发明的方面还包括系统,其包括,例如,如上所述的一个或多个温度调节装置。主题系统的方面可以包括一个或多个,例如,两个、三个、四个、五个等,温度调节装置,例如本文所述的任何装置。在一些版本中,并且如上所述,温度调节装置是用于将热量与具有受到抑制的体温调节系统的哺乳动物的一部分进行的装置,并且包括一个或多个,例如,两个、三个、四个等,热交换元件。主题装置的热交换元件可以是加热和/或冷却元件,并且可以是例如,如上所述的电或流体装置。

在各种实施方案中,所公开的系统还包括一个或多个电源。在一些方面,电源可以是一个或多个电池,例如,便携式和/或固定电池,电源插座,或其他电源,例如,发电机,例如,便携式发电机。在一些实施方案中,电源可以被可操作地连接到一个或多个开关,例如,手动开关,开关被配置为开始和/或停止管理电力,例如,从电源到主题系统的一个或多个元件,例如电加热器和/或电冷却器,和/或泵,例如循环泵,的电力,和/或由此打开和/或关闭主题系统的一个或多个元件。在一些实施方案中,电源被可操作地连接到主题装置的热交换元件。在一些实施方案中,电源提供电力到包括电加热器和/或电冷却器的热交换元件。

在各种不同的实施方案中,系统,包括其每个组件,被配置为用于外科手术室。这样,系统可以被配置为在哺乳动物的外科手术过程中,将热量与哺乳动物的热交换表面传递,例如,传递热量进和/或出。另外,在一些情况下,该系统被配置为手术中使用。

在各种实施方案中,主题系统包括一个或多个回路,例如,流体回路,例如环,例如,密封的和/或闭合的环路,其中流体,例如,水,经过回路可以循环和/或再循环和/或保留。这样的回路可以包括温度调节装置和温度调节器,并且还可以包括本文所述的任何系统的其它元件,以及在回路中的各个元件之间延伸的和/或可操作地连接回路中的各个元件的管。主题系统还可以包括或被配置以提供,例如,仅提供,流过其中的单向流体。另外,本文描述的系统的元件可以任何顺序被放置在回路内,以允许系统起以在此描述的方式和目的运转。

在一些实施方案中,系统包括一个或多个阀,例如放置在一个或多个回路,例如系统的流体回路,中的流体阀。阀是可致动的,并且可被配置为当它们被致动时,开启和/或停止经过阀和/或经过回路的流体。阀还可以是自动的,例如,电子的,和/或手动的。

在一些实施方案中,系统包括一个或多个例如,两个、三个、四个、五个等,温度调节器,例如,可操作地连接到温度调节装置的流入元件的温度调节器。主题系统的温度调节装置和温度调节器是被配置为一起工作,例如,将热量从哺乳动物的一部分传递,的不同的组件。

在各种实施方案中,所公开的系统的温度调节器被配置为加热和/或冷却和/或保持流体,例如如上所述的温度调节装置或其部分,例如热交换元件,被配置以接收的流体。换句话说,温度调节器可被配置为与流体传递能量,例如,热能,例如,热量。这样,在一些方面中,温度调节器被配置为调整,例如,增加和/或减少,温度调节器内的流体,例如,流过温度调节器的流体,的温度。因此,主题温度调节器可被配置为增加和/或降低和/或维持的流体,例如,在系统内的流体,的温度,这对于在系统处于操作过程中时,加热和/或冷却哺乳动物的身体核心温度是必要的。

此外,在一些实施方案中,温度调节器包括加热流体和/或冷却流体的来源,如上所述的术语。在各个方面,温度调节器包括加热器,例如电加热器,和/或冷却器,例如电冷却器和/或散热器。这样的加热器可被配置以加热流动经过温度调节器的流体,并且这样的冷却器可被配置以冷却流动经过温度调节器的流体。在各种实施方案中,加热器被配置以维持温度,例如在其一个或多个内部隔室的温度,在一个温度范围内,例如,从30℃到60℃、从30℃到50℃,或从35℃到45℃,和/或由此能够加热保留在其中或流动经过其的流体到相同的范围内的温度。在各种实施例中,冷却器被配置以维持温度,例如在其一个或多个内部隔室的温度,在一个温度范围内,例如,从1℃到35℃、从10℃到30℃、从10℃到25℃、从10℃到22℃,或从12℃到19℃,和/或由此能够冷却保留在其中或流动经过其的流体到相同的范围内的温度。在各个方面,温度调节器被配置为,当流体被放置与温度调节器进行热传导时,例如在物理关系中,加热和/或冷却在此描述的流体,使得热量在温度调节器和流体之间传递。

在一些实施方案中,温度调节器具有一个或多个,例如两个、三个、四个等等,在其中的腔体。在各种实施方案中,腔体被配置为接收经过其和/或保留在其中的流体流一段时间。因此,在一些实施方案中,主题腔体包括一个或多个腔体,例如流体,例如水,可以经过其灌注的垫。在一些实施方案中,腔体包括一个或多个容器,例如具有与以上温度调节装置描述相关的任何特性的容器。此外,在一些实施方案中,温度调节器包括一个或多个水灌注垫。

在一些方面,温度调节器被可操作地连接到热交换元件,或其部分,例如温度调节装置的流入元件和/或流出元件。这样的可操作连接可以是密封连接,并可以允许流体在温度调节器和温度调节装置之间流动,例如在回路中流动。同样,在一些方面,温度调节器可以被可操作地连接到一个或多个流体输送元件,例如管子,流体输送元件反过来被可操作地连接到温度调节装置的流入元件和/或流出元件。

在一些方面,温度调节器包括流体控制单元,例如电控制单元,其被配置为控制加热和/或冷却在温度调节器内或流动经过温度调节器。在一些实施方案中,温度控制器的控制单元具有一个或多个开关,例如用于手动地调节流动经过温度调节器的流体的温度的开关。在一些实施方案中,温度调节器的控制单元被配置为自动地调节,例如加热和/或冷却,流动经过调节器的流体。在各种情况下,控制单元包括中央处理单元和/或计算机的其他元件,例如被配置为可操作地将控制单元或其元件连接到电源的电源连接器。

在各种实施方案中,主题系统和/或元件,包括一个或多个,例如两个、三个、四个、五个等,温度监测器,例如温度计,例如被配置为用于测量哺乳动物的身体核心温度的可植入温度计。在一些实施例中,温度调节器的控制单元被配置为,基于哺乳动物的身体核心温度,自动地调节流动经过调节器,和/或电加热器和/或电冷却器,的流体的温度。因此,在一些实施方案中,温度调节器和/或其控制单元被可操作地连接,例如电连接,到一个或多个被配置为测量哺乳动物的身体核心温度的温度监测器。

在一些实施方案中,主题系统包括一个或多个,例如两个、三个、四个、五个等,泵,例如流体泵。在某些方面,泵可以被可操作地连接到温度调节装置,或其组件,例如热交换元件,或其部分,例如流入元件和/或流出元件,和/或流体输送元件,例如一个或多个管子,和/或连接到所公开的系统的其他元件。泵还可以被配置为将流体循环和/或再循环,例如移动,经过所公开的系统,以及泵和/或所公开的系统的元件,例如温度调节装置和/或温度调节器,的回路,例如流体回路。在一些方面,泵是单向的和/或被配置为将流体吸入泵中的第一开口,并推动流体离开泵的第二开口。在一些变化中,泵是真空泵和/或加压泵和/或离心泵。在一些实施方案中,泵被配置为在流体上施加压力,并由此拉动流体,例如加热的流体和/或冷却的流体,例如水,进入泵,和/或推动流体离开泵。在一些实施方案中,泵,例如循环泵,被可操作地连接到电源,例如电池和/或开关,例如被配置为打开和/或关闭泵的开关,例如手动的开关。

在一些实施方案中,主题系统可以包括一个或多个过滤器,例如流体过滤器,例如位于流体回路中的流体过滤器。过滤器可以被配置为从流动经过其的流体中去除一种或多种杂质。此外,所公开的系统可以包括一个或多个气泡捕捉器(bubble trap)。气泡捕捉器可以被配置为从流体中,例如在所公开的系统的一个或多个元件内循环的流体,例如在流体回路中循环的流体,捕捉和/或去除气泡。在一些实施方案中,所公开的系统的过滤器和/或气泡捕捉器被可操作地耦合到所公开的系统的一个或多个元件,例如温度调节装置和/或管子和/或泵。在一些实施方案中,过滤器和/或气泡捕捉器被放置在温度调节装置和/或管子和/或泵之间的回路中,例如流体回路。在一些实施方案中,过滤器和/或气泡捕捉器被可操作地耦合到温度调节装置的流出元件和/或可操作地耦合到流出元件的管子。

在各种方面,所公开的系统的过滤器和/或气泡捕捉器和/或其他元件,例如管子,可以被可操作地耦合,例如流体地耦合,到一个或多个接口,例如灌注接口(priming port)。在一些方面,接口可以是流体接口,并且可以被配置为接收经过其的一种或多种液体,例如水,和/或气体。在一些实施方案中,灌注接口可以是流体经过其可以进入和/或离开所公开的系统的接口。在一些实施方案中,所公开的系统的气泡捕捉器被配置为,在流体被释放到所公开的系统的其他元件之前,将气泡从流体中去除,该流体是被注入灌注接口,例如被注入回路,例如所公开的系统的流体回路,的流体。在一些实施方案中,除了在系统的灌注接口中可打开和/或可关闭的开口,系统是密封的,例如流体地密封的。

在各种情况下,主题系统还包括一个或多个在其中的阀。这样的阀可以被配置为允许流体经过和/或阻止流体经过。阀可以是手动的和/或自动的阀,并且可以是电的,例如电控的,阀。在一些实施方案中,阀被放置在系统的两个或两个以上其他元件之间,例如泵和/或温度调节器和温度调节装置或其部分,例如流入元件,之间的回路内,例如流体回路。在一些实施方案中,阀是恒温混合阀,例如被配置为混合一种或多种在其中的流体以产生具有一致的温度,例如期望的温度,的流体外流。在一些实施方案中,阀,例如恒温混合阀,被配置为接收经过其的流体流。在一些实施方案中,阀,例如恒温混合阀,包括两个或两个以上的输入,每个输入被配置为接收温度不同的流体流,例如内流,以及一个或多个输出,其被配置为接收经过其的温度一致的流体流,例如外流。在一些实施方案中,阀,例如恒温混合阀,包括在其中被配置为混合一种或多种流体,以产生温度一致的流体的一个或多个容器和/或一个或多个混合组件。在一些实施方案中,阀,例如恒温混合阀,被配置为将温度一致的流体递送到主题系统的一个或多个元件,例如温度调节装置或其部分,例如流入元件。

在一些变化中,主题系统或其部分,例如回路,例如流体回路,包括一个或多个(例如,两个、三个、四个、五个或更多等)流体输送元件,例如管子,例如被配置为接收经过其的流体的管子。在各种实施方案中,一个或多个流体输送元件,例如管子,可以包括或具有上述与主题装置相关的管子的任何特性,和/或被配置为,例如被调整尺寸和或形状以根据任何主题方法执行。在一些实施方案中,流体输送元件可以被可操作地连接,例如密封地和/或粘合地连接,到所公开的系统的一个或多个元件。在各种方面,系统包括在一些或所有系统元件之间的一个或多个流体输送元件,例如管子。例如,主题系统可以包括一个或多个流体输送元件,流体输送元件在温度调节装置和/或其部分,例如流入元件和/或流出元件;和/或气泡捕捉器;和/或循环泵;和/或温度调节器和/或阀,例如恒温混合阀;和/或温度调节装置,之间,和/或流体输送元件被可操作地连接到温度调节装置和/或其部分,例如流入元件和/或流出元件;和/或气泡捕捉器;和/或循环泵;和/或温度调节器和/或阀,例如恒温混合阀;和/或温度调节装置。

主题系统的一个实施方案在图6中被示意性地示出。图6具体说明了系统600,具有经过其的流体流,例如单向流体流。图6提供了被配置从而流体可以按顺序通过一系列可操作地连接的元件的流体回路。更具体地,流体被配置为流出温度调节装置602,经过气泡捕捉器603,经过循环泵604,经过恒温混合阀605和/或经过温度调节器606,然后经过恒温混合阀605,并且然后回到温度调节器606中。在所示系统的实施方案中,循环泵被可操作地连接到电池607和开关608。此外,温度调节装置602包括身体界面609以及水灌注垫610。此外,温度调节器606包括水灌注垫612和冷却器,例如散热器611。气泡捕捉器603还被可操作地耦合到灌注接口618。

在一些情况下,系统可以被并入被配置为包围哺乳动物的一部分,如果不是全部,的服装或类似物品,例如防化服或类似的结构。实用性

如上所证实的,主题方法、装置和系统是针对将热量与哺乳动物的一部分进行传递,例如去除或引入。因此,主题方法适用于多种不同的应用,其中特别的应用包括在哺乳动物的外科手术过程中,控制和/或维持哺乳动物的体温,例如核心体温,和/或治疗正常和异常的生理病症,例如疾病和/或不适(例如,在穿着热抑制服,例如防化服,时),其中核心身体热量的提取和/或注入是期望的。因此,本文所述的方法、装置和系统发现了在各种不同的应用的用途。所关注的应用包括,但不限于:1)防止具有多发性硬化症的对于温度敏感的个的症状加重;2)维持由麻醉剂导致没有热抵抗能力的个体的正常体内温度(正常体温);3)恢复在麻醉苏醒过程中的个体的正常体温;4)诱导心输出量的区域分布变化以降低中央血压和缓解急性疾病病症(例如偏头痛);5)促进从热应激和冷应激中的恢复;6)在炎热的恶劣环境中,例如防化服或类似服装,增加体育锻炼的能力;7)减少或消除运动后的肌肉酸痛;8)减少来自颅脑损伤,或缺氧/缺血性损伤的长期神经元损伤;9)治疗热疾病;10)缓解潮热症状的持续时间和严重程度等。治疗指的是预防和/或至少实现改善与困扰受试者的病症相关的症状,其中改善是在广义上使用,用于指代至少降低与正在被治疗的病症相关的参数,例如症状,的大小。因此,治疗还包括病症,或至少与其相关的症状被完全抑制,例如防止发生,或停止,例如终止,的情况,从而受试者不再受到该病症,或至少表征该病症的症状的折磨。

所关注的应用包括特征在于减少哺乳动物的热应激的应用。减少热应激指的是,与不采用主题方法的合适的控制相比,降低或改善因哺乳动物的温度调节系统改变而导致的哺乳动物所经受的生理应变(例如,响应于外部或内部的刺激)。如下更详细地描述,热应激的减少可以以多种不同的方式表现,例如正常体温的维持等等。

在一个应用中,主题系统、装置和方法发现了在手术中提供正常体内温度,例如正常体温,例如正常的核心身体温度的用途。提供正常体内温度可以包括,例如,在给定的过程中,维持哺乳动物的核心体温在温度范围,从35℃到38℃,例如35.25℃到37.5℃,包括35.5℃到37.25℃,例如维持温度在37℃和/或在37℃上下2℃内和/或在37℃上下1.5℃内。在一些情况下,在外科手术过程中,在长期的麻醉时间中,例如1小时或以上,例如2小时或以上,例如3小时或以上,其中在一些情况下,该长期的麻醉时间是12小时或以下,例如9小时或以下,例如6小时或以下,包括4小时或以下,主题方法和装置和系统通过限制核心体温的降低幅度到1.75℃或以下,例如1.5℃或以下,包括1.25℃或以下,例如1℃或以下,例如0.75℃或以下,包括0.5℃或以下,例如0.25℃或以下,包括没有核心体温的降低,实现正常体温。

在特别的应用中,主题系统、装置和方法发现用途包括,与没有本系统、装置和/或方法的外科手术过程和/或恢复相比,为哺乳动物提供更安全和/或更舒适的外科手术过程和/或恢复。例如,与主题系统、装置和/或方法相关的外科手术过程和/或恢复可以降低接受外科手术的哺乳动物的健康风险,例如巨大的健康风险。

主题系统、装置和方法发现用途的方式包括,为哺乳动物提供更健康的和/或更舒适的外科手术过程,是在该过程中,帮助维持哺乳动物的内部器官,例如心脏、肺、肝脏等,的状况,例如安全的状况,例如正常温度。主题系统、装置和方法还发现了用途,通过帮助监测和/或维持哺乳动物在手术中的生命统计,例如心脏速率和/或呼吸速率,在安全和/或期望的水平,为哺乳动物提供更安全和/或更舒适的外科手术过程。

在一些情况下,与没有主题系统、装置和/或方法的情况下将会发生的状况相比,主题系统、装置和方法通过帮助控制哺乳动物的血压来降低手术中的健康风险。此外,在各种情况下,主题系统、装置和方法允许哺乳动物的愈合时间减少和/或更快地从外科手术过程中恢复。

在各种实施方案中,主题系统和方法适用于减轻或治疗危险的手术中的病症。危险的病症指的是,对于在外科手术中或在从外科手术的恢复过程中的哺乳动物,构成或可能构成健康风险,例如巨大的健康风险,例如可能对哺乳动物的健康有永久的负面影响的健康风险。危险的病症的实施例包括低的和/或高的体温和/或心脏速率和/或呼吸速率。此外,治疗指的是至少缓解危险的病症的一种或多种情况。

此外,如上所述,主题系统、装置和方法发现用途,包括为哺乳动物提供舒适的外科手术过程和/或恢复。因此,主题系统、装置和方法提供的缓解和/或治疗可以涉及,让哺乳动物,例如接受外科手术或从外科手术过程中恢复的哺乳动物,更舒服,例如少害怕或少激动一些。

在一些方面,哺乳动物可以以事先的方式使用本文所述的系统、装置和方法。例如,预计会经受手术中的核心体温下降的哺乳动物,可以应用该系统、装置和/或方法以防止或预防这样的温度下降。

试剂盒

还提供了试剂盒,至少包括一个或多个,例如如上所述的,温度调节装置,并可以根据主题方法被使用。主题试剂盒可以包括两个或两个以上,例如多个,三个、四个、五个、八个、十个等,温度调节装置或根据本文所述的任何实施方案的其他系统元件,或其任何组合。试剂盒还可以包括包装,例如用于运输而不损坏该系统和/或装置的包装。

在一些实施方案,试剂盒包括一组两个或两个以上,例如四个或两个以上,温度调节装置,用于与哺乳动物,例如具有受到抑制的体温调节系统的哺乳动物,的一部分,传递热量。一组中的每个装置可以包括热交换元件。在一些实施方案中,热交换元件包括被配置为接触哺乳动物的肢体的一部分的容器,和/或被可操作地连接到该容器的流入元件,和/或被可操作地连接到该容器的流出元件。在各个方面,热交换元件包括加热器和/或冷却器,例如电加热器和/或电冷却器。

主题试剂盒的各个方面还可以包括两个或两个以上装置,例如四个装置,每个装置包括连接元件,例如被配置为将装置的容器固定到哺乳动物的热交换表面的连接元件。这样的连接元件还可以包括一个或多个片材,例如被配置为将容器固定到哺乳动物的手的片材,和/或被配置为将容器固定到哺乳动物的脚的片材。在试剂盒,例如包括四个或四个以上温度调节装置的试剂盒,的一些实施方案中,两个或两个以上该装置的连接元件包括被配置为将热交换元件或其部分,例如容器,固定到哺乳动物的手的片材,以及两个或两个以上该装置包括被配置为将热交换元件或其部分,例如容器,固定到哺乳动物的脚的片材。

在一些实施方案中,主题试剂盒包括一个或多个流体输送元件,例如管子,例如一个或多个管子。这样的元件可以是本文所述的任何管子,例如在回路内,例如流体回路,或组成回路的管子。这样的元件还可以被配置为可操作地连接到温度调节装置的流入元件和/或流出元件,和/或主题系统的其他组件。

在某些实施方案中,本文所公开的试剂盒包括说明,例如用于使用主题装置和/或系统的说明。在一些方面中,说明被记录在合适的记录介质上。例如,说明可以被印制在衬底上,例如纸或塑料等。因此,说明可以作为包装说明书呈现在试剂盒中,在试剂盒或其组件(即,与包装和分装等相关的)的标签中。在其他实施方案中,说明作为呈现在合适的计算机可读存储介质上,例如便携式闪存驱动器、CD-ROM、磁盘等,的电子存储数据文件被呈现。说明可以有任何形式,包括对于如何使用系统或装置的完整说明或作为可获取公布在万维网上的指示的网址。

以下实施例通过说明的方式而不是限制的方式提供。

实验

I.8名接受经颈静脉肝内门体分流术(TIPS)手术的受试者参加了这项研究。这些外科手术的持续时间是3至4小时,在此期间被麻醉的受试者以可预测的方式释放热量。没有某种热的干预,被麻醉的个体的核心温度将以约1℃/小时的速率下降。用于在麻醉的延长期间防止核心温度的下降的实践的标准是,使用能够将温度控制的空气流传送到普通身体表面,通常是躯干和腿,的强制空气变暖装置。一种经由水循环垫将热量传递到手和脚的无毛皮肤区域的可替代策略,被与实践的标准相比。在涉及使用苯二氮剂(例如,咪达唑仑)的诱导麻醉,用气管套管插管,和使用挥发性麻醉剂(例如,异氟烷)的外科麻醉平面的维护的标准实践协议之后,受试者被麻醉。在插管后,受试者被配备有食管温度(Tes)探针。核心温度数据与其他生命体征一起作为标准病人监视协议的部分被收集,并以每1分钟的间隔进行电子记录。温度以每5分钟的间隔从数字记录中被下载。没有患者标识符与Tes数据进行转移。在患者配备有生命体征监测设备并被放置在手术台上后–在麻醉的初始诱导后5至10分钟,将温度管理设备施用于患者。强制空气变暖毯(Bear hugger,Arizant Healthcare,St Paul,MN)搭在病人的躯干和腿上,或灌注的水被与脚的脚掌和手的手掌直接同位放置,并被用感受盖(felt over cover)保持在该处。强制空气界面被插入到温度控制送风机(42℃)并被启动。水灌注垫被插入到商业循环水浴器(BlanketrolII,CSZ,Cincinnati,Ohio),该商业循环水浴器将41℃的恒定流传送到四个垫。在外科手术过程的持续时间内,温度管理系统被留在原地。在外科手术过程终止并摘下气管套管后,温度管理设备从患者移除。在这些试验中收集到的时间和温度数据被输入到单个Excel电子表格中,在该Excel电子表格中文件被分组处理。处理组装置和SDs每5分钟间隔被计算,并对时间作图。为了简单说明并与文献值比较,实验组的数据在每30分钟的间隔取样,并被重新绘制(图7)。为了与处理结果比较,不做任何处理的数据是从报告在文献Matsukawa T,Sessler DI,Sessler AM,Schroeder M,Ozaki M,Kurz A,Cheng C:Heat flow and distribution during induction of general anesthesia.ANESTHESIOLOGY1995;82:662-73.中的结果复制的。在这一组条件下,对核心温度的两种处理效果在统计学上是等价的。不过,通过无毛皮肤加热趋于提供更多的核心温度益处。

II.如图8所示的穿着生物危害防护服和巴拉克拉法帽的受试者,在有或没有使用如图9所示的本发明的装置将冷却水灌注在手的手掌上的条件下,以每小时2英里的速度在炎热的房间(41℃)内在跑步机上行走40分钟。图9示出的手掌热交换装置,是在如图8所示的个人防护服中的便携式冷却系统的一部分。该手掌界面是包围在4式拉伸莱卡织物的管子中的水灌注垫,并且是示意性地在图6中示出的系统的物理实施方案,并被配置为经由无毛表面将热量从哺乳动物传递。

该研究的结果在图10中以图表的形式示出。如图10所示,使用如图9所示的装置冷却的手掌显著地降低了核心温度上升的速率。

虽然有所附的条目,本公开内容还被以下的条目限定:

1.一种经皮传热的方法,所述方法包括:(a)稳定地将哺乳动物的无毛皮肤表面与包括热交换元件和连接元件的温度调节装置相关联,其中所述温度调节装置被配置为与哺乳动物的肢体的仅一部分相关联;和(b)以足以实现经皮传热的方式,将热量经过所述无毛皮肤表面传递,而不施加负压。

2.根据条目1所述的方法,其中所述方法包括将热量经过所述无毛皮肤表面从所述温度调节装置的所述热交换元件传递进入所述哺乳动物。

3.根据条目1所述的方法,其中所述方法包括将热量经过所述无毛皮肤表面从所述哺乳动物传递进入所述装置的所述温度调节元件。

4.根据条目1至3中任一项所述的方法,其中所述热交换元件是流体热交换元件。

5.根据条目4所述的方法,其中所述流体热交换元件包括温度控制的液体。

6.根据条目1至3中任一项所述的方法,其中所述热交换元件是电热交换元件。

7.根据前述条目中任一项所述的方法,其中血管收缩在所述无毛皮肤表面中被抑制。

8.根据条目7所述的方法,其中所述方法还包括抑制所述无毛表面中的血管收缩。

9.根据条目8所述的方法,其中所述方法包括使所述哺乳动物中麻醉。

10.根据前述条目中任一项所述的方法,其中所述无毛皮肤表面包括手掌。

11.根据条目1至9中任一项所述的方法,其中所述无毛皮肤表面包括脚掌。

12.根据前述条目中任一项所述的方法,其中所述方法包括稳定地将所述哺乳动物的两个或两个以上无毛皮肤表面与热交换装置的热交换元件相关联。

13.根据前述条目中任一项所述的方法,其中所述方法是在所述哺乳动物中维持减少热应激的方法。

14.根据条目13所述的方法,其中所述方法是维持所述哺乳动物的正常体温的方法。

15.根据前述条目中任一项所述的方法,其中所述哺乳动物是人类。

16.一种被配置为将热量经过无毛表面传递的温度调节装置,所述装置包括热交换元件和连接元件,其中所述温度调节装置被配置为与哺乳动物的肢体的仅一部分相关联,并且不包括负压元件。

17.根据条目16所述的温度调节装置,其中所述热交换元件是流体热交换元件。

18.根据条目17所述的温度调节装置,其中所述流体热交换元件包括用于温度控制的液体的流动通道。

19.根据条目18所述的温度调节装置,其中所述流动通道包括:(a)高表面积的热交换区域;(b)被可操作地连接到所述热交换区域的流入元件;和(c)被可操作地连接到所述热交换区域的流出元件。

20.根据条目16所述的温度调节装置,其中所述热交换元件是电热交换元件。

21.根据条目16至20中任一项所述的温度调节装置,其中所述无毛皮肤表面包括手掌。

22.根据条目16至20中任一项所述的温度调节装置,其中所述无毛皮肤表面包括脚掌。

23.根据条目16至22中任一项所述的温度调节装置,其中所述哺乳动物是人类。

24.一种系统,包括:(a)根据条目16至23中任一项所述的温度调节装置;和(b)被可操作地耦合到所述温度调节装置的电源。

25.根据条目24所述的系统,其中所述系统还包括温度控制的液体的来源。

26.根据条目24至25中任一项所述的系统,其中所述系统包括两个或两个以上根据条目16至23中任一项所述的温度调节装置。

27.一种试剂盒,包括:一组两个或两个以上根据条目16至23中任一项所述的温度调节装置。

28.根据条目27所述的试剂盒,其中所述试剂盒包括两个被配置为与人手相关联的温度调节装置,和两个被配置为与人脚相关联的温度调节装置。

所有在本说明书中引用的出版物和专利申请都通过引用并入本文,如同每个单独的出版物或专利申请都被具体地和单独地表面通过引用并入。任何出版物的引用是对于在其申请日之前的公开内容,并且不应被解释为承认本发明没有资格借助在先的发明而先于这样的出版物。

虽然为了理解的清楚,上述的发明已经借助于图示和实施例被较详细地描述,但是根据本发明的教导内容,某些改变和修改可以被对其作出,而不偏离所附的权利要求的精神或范围,这对于本领域的技术人员是显而易见的。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1