态、液态或气态的杂质，以定制垫的热交换特性。
[0100] 表1指示了可在不同实施例中使用的某些示例性材料的热特性和密度以及可与 垫100在热方面相互作用的生物组织的热特性和密度。
[0101] 轰I
[0103] 如表中所指出，水与金属或其他材料（诸如表中所列的那些）的组合可产生更大 热导率。如果例如以10体积％铝或石墨来补充水，则其热导率增加约20倍。通过以这样 的方式混合物质，可有利地利用水的流体特性，与此同时增加热导率。虽然铝和石墨具有类 似热导率，但在一些实施例中，与使用铝相比，石墨的比热容提供附加的优点。
[0104] 在一个实施例中，第一热交换流体可包括用于循环穿过循环层的液体，诸如水。另 外，第二热交换流体可包括凝胶材料的液体。在一种方法中，可使用纤维素凝胶材料，其可 流入容纳层中并且可固化以在容纳层内呈现形状保持状态。例如，可使用羧甲基纤维素 (CMC)凝胶，其包括醋酸铝以与CMC交联并形成形状保持型凝胶。
[0105] 图9提供了如何穿过循环层116实现循环的示意图。以下讨论利用与图1-图2B 所示实施例相关的附图标记，然而应当理解，该讨论同样适用于图3-图8B的医疗垫300。 该附图示出多个垫，诸如可适合要施用于身体的不同部位的构型，其中身体的形状使得使 用单个垫不太有效。例如，在躯干上的施用可涉及对患者右侧使用垫100并且对身体弯曲 的前侧使用垫100。对腿部的施用可涉及用于每个腿部的单独垫等。多个垫100中的每一 者被示出为具有与结合图1详细描述的垫100相同的总体结构，包括循环层116和具有多 个室108的容纳层104两者。
[0106] 流体可通过可互连的流体控制系统模块520循环穿过流体端口 504和508,诸如穿 过互连的管路。在一种布置方式中，流体控制系统模块520包括栗532,用于在负压下抽吸 流体穿过垫100,所述负压通常小于约-lOpsi，但在不同实施例中可使用其他压力。提供至 少一个热交换装置528,以便冷却循环的流体和流体贮存器524。
[0107] 图10中显示了流路图，以更详细地示出流体如何循环穿过医疗垫，所述医疗垫由 附图中的附图标记610指代。使用垫-连接器对612将医疗垫与流体循环系统600连接。 每个垫-连接器对612包括用于与医疗垫610的入口 620连接的入口连接器612A以及用 于与医疗垫610的出口 622连接的出口连接器612B。可用柔性管材或适用于流体连接的类 似结构，实现入口处和出口处的连接。仅举例来讲，所示实施例包括六个垫-连接器对612， 以允许六个医疗垫610与流体循环系统600连接。但应当理解，本发明不受限于垫-连接 器对612的数量，并且不同实施例可能具有更多或更少数量的垫-连接器对612。垫-连 接器对612的每个入口连接器612A经由入口供给管路618连接到主入口连接器614,并且 垫-连接器对612的每个出口连接器612B经由出口供给管路620连接到主出口连接器616。 流体循环系统600还包括栗630、温度存储模块660和流体贮存器680。
[0108] 栗630经由栗入口管路632连接到主出口连接器616的下游并且优选的是自吸式 的。栗入口管路632中的温度传感器634和压力传感器636分别测量离开与流体循环系统 600相连的垫610或多个垫的流体的温度和压力。来自压力传感器636的信息可用于控制 栗630的速度，以使得大致恒定的负压得以保持。栗630经由栗出口管路638和三通阀640 在上游与贮存器680和温度存储模块660两者连接。
[0109] 温度存储模块660包括冷却元件662和温度传感器664。可激活冷却元件662以 将温度存储模块660内的流体冷却到可被温度传感器664检测到的所需温度。温度存储模 块660经由主温度存储模块出口管路666连接到贮存器680的上游，以使得当栗630正在 运作（即，将流体栗送穿过其中）时，使已在温度存储模块660内冷却到所需温度的流体从 其流出到贮存器680。可调节三通阀640以控制直接从栗630流到贮存器680的流体与从 栗630经过温度存储模块660流到贮存器680的流体部分的比例，以便控制流入垫610中 的流体的温度。温度存储模块660还经由次温度存储模块出口管路668连接到贮存器680。 次温度存储模块出口管路668中的常开阀670允许在栗630未运作时流体从温度存储模块 660排出到贮存器680。
[0110] 流体贮存器680包括用于检测贮存器680内的液面的液面传感器682以及用于对 贮存器680内的流体进行预冷却的冷却元件684。在需要时，诸如在液面传感器682指示 液面已下降到低于指定水平时，可将附加流体穿过填充端口 686加入贮存器中，所述填充 端口通过填充管路688而与贮存器680连接。优选地，贮存器680具有不相混合的入口和 出口以便使贮存器内的流体的非期望温度变化最小化。贮存器680的出口经由贮存器出口 管路690连接到主入口连接器614。温度传感器692和流量传感器694可设置在贮存器出 口管路690中。温度传感器692测量经由入口供给管路618为垫入口提供的流体的温度。 来自温度传感器692的信息可用于调节三通阀640以控制流体温度。来自流量传感器694 和栗入口管路632中的温度传感器634的信息可用于测定患者与连接到流体循环系统600 的垫之间的热传递。提供了具有常关两通阀698的排出管路696,以便在冷却过程结束时从 垫排出到贮存器680。
[0111] 在可供选择的实施例中，流体循环系统600可使用其他构型，其例子示出并描述 于共同转让的美国专利No. 6, 197, 045中，该专利的全部公开内容以引用方式并入本文以 用于所有目的。
[0112] 图11提供了流程图，示出了使用根据本发明实施例的医疗垫的方法。虽然流程图 设定了所执行的特定功能并且将其以示例性顺序示出，但这些并非意图进行限制。在各种 可供选择的实施例中，可省略一些功能，可另外执行未明确示出的其他功能，和/或可改变 附图中明确示出的顺序。
[0113] 该方法开始于方框704处，将医疗垫的容纳层中的第二热交换流体冷冻。如此前 所指出，在不同实施例中可使用不同热交换流体，因此在不同实施例中流体的相变点可以 不同。在一些实施例中，第二热交换流体的凝固点等于或低于o°c。在其中第二热交换流体 包含与另一种物质混合的水的那些实施例中，凝固点可高于或低于〇°c。在某些实施例中， 第二热交换流体可包括包含形状保持型凝胶材料的液体诸如水，其可冷冻到o°c或更低，使 得在方框704处液体处于冻结状态或至少部分冻结的状态，并且其中当第二热交换流体在 使用期间变暖时形状保持型凝胶保持初始构型。
[0114] 还应当指出的是，在方框704处冷冻第二热交换流体可以涉及或可以不涉及流体 的相变。例如，如果第二热交换流体为纯水，则其可冷冻到其凝固点〇°c任一侧的温度，而不 脱离本发明的预期范围。实际上，即使作为方框704处冷冻步骤的一部分而冻结了第二热 交换流体，其仍然被视为本文所用的术语"流体"。另外，如果作为方框704处冷冻步骤的一 部分而越过了第二热交换流体的蒸发点以使其从气态相变为液态，则其仍然被视为本文所 用的术语"流体"。
[0115] 通常预期医疗垫的使用会导致热能传递到第二热交换流体，并且这种传递可导致 作为方框704处冷冻步骤的一部分而发生的相变的逆转。此类实施例也特别旨在落入本发 明的范围之内。
[0116] 在方框708处，识别出预期会受益于冷却疗法的施行的患者。患者可能遭受可用 冷却疗法有效治疗的中风、头部外伤或其他损伤或疾病。但应当特别指出，患者遭受任何类 型的疾病并不是本发明的必要条件，不论所述疾病是损伤造成的疾病还是其他疾病。在一 些实施例中，冷却疗法可用作施行其他医疗过程的辅助疗法，诸如在接受手术的患者被识 别为可能会受益于冷却疗法的施行时。
[0117] 在方框712处，通过从医疗垫的一个或多个部分的粘合剂层移除一个衬垫或多个 衬垫将医疗垫施用于所识别的患者，具体取决于该实施例是使用大致连续的粘合剂层和防 粘衬垫还是具有多个粘合剂带和对应的多个防粘衬垫。在不使用粘合剂的实施例中，可省 略方框712。在方框716处，将医疗垫定位在患者身上。通常预期的是，使用粘合剂将垫布置 成与皮肤组织接触，所述粘合剂用于将流体容纳层下方的垫部分粘附到皮肤，从而在冷却 疗法期间大致保持其在患者身上的位置。另外，可将不含上覆流体容纳层的其他部分（例 如，翼片部分）粘附到患者的皮肤。但在可供选择的实施例中，可将垫定位在其他类型的组 织上，不过此类实施例可省略粘合剂的使用。
[0118] 如上所述的医疗垫的性质，特别是其热特性，允许在方框720处热能在容纳层与 患者之间传递。所述传递导致患者冷却，至少在施用垫的区域中局部冷却，随之导致第二热 交换流体变热。
[0119] 在方框724处，将患者移动到第二位置，在方框728处可在所述第二位置使第一热 交换流体循环穿过医疗垫的循环层。如有必要，可从垫的另外部分移除另外的衬垫，以将垫 的这些另外部分粘附到患者，如任选方框726中所示。这导致在方框732处热能在循环层 与患者之间传递。为了实现流体循环，可将医疗垫与流体控制系统选择性地互连。可使用 流体控制系统实现第一热交换流体的循环，如结合图5和图6所述以及如在共同转让的美 国专利No. 6, 197, 045、N〇. 6, 648, 905和No. 6, 799, 063中所述，所有这些专利全文以引用方 式并入本文。
[0120] 在方框724处，患者的移动可以通过反映本发明多种具体实施的多种不同方式进 行。这种移动也与本发明的其他方面组合，特别是包括两种热交换流体的使用，这两种热交 换流体以不同方式使用以实现多种有益效果。例如，可存在这样的情形，其中在方框716处 将医疗垫施用于患者的位置处，适当的流体控制系统不可用。这可发生于例如急救场所，其 中本文所述类型的医疗垫留在医用车辆中，以供在急救地点无法获得流体控制系统的护理 人员取用。这也可发生于这样的场所，其中医生将本文所述类型的医疗垫留在他或她的诊 室，但流体控制系统留在医院。可存在此类情形的其他场所包括学校的诊所或护士站，这里 可留有医疗垫以供使用，但没有大型且更专业的流体控制系统设备。一旦施行了治疗，就可 在方框736处从患者身上移除医疗垫。与这种移除相结合，可将医疗垫从流体控制系统断 开并进行处置。
[0121] 本发明的以上说明是出于图示和描述的目的而提供的。此外，该描述并非意图将 本发明限定为本文所公开的形式。因此，符合上述教导内容及相关领域的技术和知识的变 型形式和修改形式均在本发明的范围内。上文所述的实施例旨在进一步解释本发明的已知 实践模式，以便使本领域的技术人员能采用这些或其他一些实施例的方式连同本发明的一 种或多种具体应用或使用所需的各种修改形式一起利用本发明。意图在于将所附权利要求 书理解为包括现有技术所允许范围内的可供选择的实施例。
[0122] 对若干实施例进行描述后，本领域的技术人员会认识到，可以在不脱离本发明实 质的情况下使用各种修改形式、替代性构造以及等同物。因此，上述说明不应被视为对本发 明范围的限制，本发明的范围在以下权利要求书中限定。
【主权项】
1. 一种医疗垫，包括： 流体循环层，所述流体循环层具有第一表面和第二表面，在所述第一表面和所述第二 表面之间具有至少一个流体路径，以用于容纳可循环穿过其中的第一热交换流体； 流体容纳层，所述流体容纳层设置在所述流体循环层的第二表面上并且在所述流体循 环层的小于全部所述第二表面的一部分上方延伸，其中所述流体容纳层包封第二热交换流 体。2. 根据权利要求1所述的医疗垫，其中所述流体循环层的至少第一部分延伸超出所述 流体容纳层的侧边缘。3. 根据权利要求2所述的医疗垫，其中所述流体循环层的至少第一部分和第二部分延 伸超出所述流体容纳层的第一侧边缘和第二侧边缘。4. 根据权利要求2所述的医疗垫，其中延伸超出所述流体容纳层的侧边缘的所述流体 循