система охлаждения пациента

Формула изобретения

1. Аппарат для охлаждения пациента до температуры ниже нормальной температуры тела, содержащий огораживающий пациента воздушный тент, имеющий впускной канал и выпускной канал, соединенные с системой охлаждения воздуха, причем система охлаждения воздуха рециркулирует воздух через воздушный тент для сохранения энергии, а также, по меньшей мере, одну апертуру на воздушном тенте для съемных трубопроводов, причем апертура содержит манжету из гибкого материала, действующую для стягивания вокруг трубопровода посредством оборачивания манжеты так, чтобы она стягивалась в радиальном направлении вокруг трубопровода.

2. Аппарат по п.1, в котором при отсутствии трубопровода манжета способна плотно стягиваться так, чтобы полностью закрывать апертуру.

3. Аппарат по п.1 или 2, дополнительно содержащий кольцо для усиления внешнего края манжеты, причем кольцо является упругим.

4. Аппарат по п.2, дополнительно содержащий крепление из материала с крючками или петлями вокруг внешнего края манжеты и соответствующий материал с петлями и крючками, расположенный на поверхности воздушного тента вокруг основания манжеты, так что при стягивании манжеты вокруг трубопровода посредством оборачивания манжеты крепление с крючками и петлями внешнего края способно прижиматься к соответствующему материалу с петлями и крючками на основании для крепления манжеты по месту вокруг трубопровода.

5. Аппарат по п.2, в котором воздушный тент содержит множество панелей из гибкой ткани, причем манжета имеет прорезь и смонтирована в одной из панелей с прорезью в панели, образованной между прорезью манжеты и краем панели для облегчения введения трубопровода в манжету.

6. Аппарат для охлаждения пациента до температуры ниже нормальной температуры тела, содержащий огораживающий пациента воздушный тент, имеющий впускной канал и выпускной канал, соединенные с системой охлаждения воздуха, причем система охлаждения воздуха рециркулирует воздух через коаксиальный шланг, имеющий внутренний проход для подачи воздуха в тент и внешний коаксиальный проход для выпуска воздуха из тента для сохранения энергии.

7. Аппарат для охлаждения пациента до температуры ниже нормальной температуры тела, содержащий

множество надувных отделений или ячеек, совместно образующих поддерживающую пациента поверхность, причем каждое надувное отделение или ячейка поддается независимому надуванию,

огораживающий пациента воздушный тент, имеющий впускной канал и выпускной канал, соединенные с системой охлаждения воздуха, причем система охлаждения воздуха рециркулирует воздух через воздушный тент для сохранения энергии, и

источник высокого давления, находящийся в гидродинамическом сообщении с надувными отделениями или ячейками,

причем источник высокого давления действует для поочередного надувания отделений или ячеек для периодического освобождения чередующихся областей тела пациента от давления.

8. Аппарат по п.7, в котором множество надувных отделений или ячеек представляет собой наборы перемежающихся надувных отделений или ячеек.

9. Аппарат по п.7 или 8, дополнительно содержащий

гидродинамическое соединение между надувными отделениями или ячейками и системой охлаждения воздуха, в котором в надувные отделения или ячейки может нагнетаться либо холодный воздух с низким давлением, который содействует охлаждению пациента, но обеспечивает небольшое поддерживание, либо воздух с более высоким давлением, которого достаточно для поддерживания пациента, но который обеспечивает меньший охлаждающий эффект.

10. Аппарат для охлаждения пациента до температуры ниже нормальной температуры тела, содержащий

огораживающий пациента воздушный тент, имеющий впускной канал и выпускной канал, соединенные с системой охлаждения воздуха, причем система охлаждения воздуха рециркулирует воздух через воздушный тент для сохранения энергии;

множество надувных отделений или ячеек, совместно образующих поддерживающую пациента поверхность;

источник высокого давления, находящийся в гидродинамическом сообщении с надувными отделениями или ячейками; и гидродинамическое соединение между надувными отделениями или ячейками и системой охлаждения воздуха, в котором в надувные отделения или ячейки может нагнетаться либо холодный воздух с низким давлением, который содействует охлаждению пациента, но обеспечивает небольшое поддерживание, либо воздух с более высоким давлением, которого достаточно для поддерживания пациента, но который обеспечивает меньший охлаждающий эффект.

11. Аппарат по п.10, в котором множество надувных отделений или ячеек содержит, по меньшей мере, два набора перемежающихся надувных отделений или ячеек, причем каждый набор перемежающихся надувных отделений или ячеек поддается независимому надуванию; в котором каждый набор служит для поочередной подачи в него холодного воздуха с низким давлением или более теплого воздуха с более высоким давлением, тогда как другой набор обеспечивается теплым воздухом с высоким давлением, или холодным воздухом с более низким давлением, в последовательных чередующихся циклах работы для охлаждения пациента и периодического освобождения чередующихся областей тела пациента от давления.

Описание изобретения к патенту

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ НАСТОЯЩЕЕ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение в общем относится к системам, предназначенным для охлаждения пациента в терапевтических целях. Более конкретно настоящее изобретение относится к оболочке или тенту и системе поддерживания пациента, который должен быть охлажден до температуры ниже нормальной температуры тела.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В публикациях международных заявок WO 97/42919 и WO 00/27323, которые включены в эту заявку в качестве ссылки для всех целей, описаны системы, предназначенные для быстрого охлаждения пациента до температуры, которая на несколько градусов ниже нормальной температуры тела, например в диапазоне, составляющем приблизительно 32-34 градуса Цельсия. Эту клиническую процедуру использовали с одинаковым успехом для уменьшения церебрального повреждения у сердечников и больных, страдающих нарушением мозгового кровообращения, в результате уменьшения потока оксигенированной (насыщенной кислородом) крови. Техническим результатом заявленного изобретения является расширение арсенала технических средств указанного назначения.

СУЩНОСТЬ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение обеспечивает улучшенную систему охлаждения пациента, которая в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения содержит оболочку или тент, имеющую впускной канал, соединенный с системой охлаждения воздуха, и выпускной канал, который соединен для рециркулирования отработанного воздуха назад к впускному каналу системы охлаждения для минимизации потерь энергии. Оболочка предпочтительно расположена так, чтобы она могла быть использована на множестве устройств для поддерживания пациента, например матрацах, включая поддерживающие устройства, смонтированные в автомобиле скорой медицинской помощи, оборудованном соответствующим источником холодного воздуха.

Оболочка предпочтительно соединена с системой охлаждения, которая содержит впускной канал для окружающего воздуха, нагнетательный вентилятор, который подает воздух к оболочке через охлаждающую секцию системы охлаждения, и канал рециркуляции, который соединяет выпускной канал из воздушного тента с впускной стороной основного нагнетательного вентилятора.

Воздушный впускной канал, основной нагнетательный вентилятор и охлаждающая секция все предпочтительно заключены в один кожух, который соединен с воздушным тентом через специализированный шланговый набор. Шланговый набор предпочтительно является коаксиальным и содержит внутреннюю трубу для впускного воздуха к оболочке, окруженную внешней трубой для возвратного воздуха. В этом случае внешняя воздушная оболочка предпочтительно изолирует и отделяет более холодную внутреннюю трубу от окружающей температуры.

Клапан предпочтительно находится на пути возврата для обеспечения возможности изменения доли воздуха рециркуляции в соответствии с рабочими требованиями.

Воздушный тент предпочтительно также предусмотрен с отдельным выпускным каналом в атмосферу, содержащим лопастной клапан для регулирования выпускного потока, что обеспечивает возможность независимого регулирования внутри полости. В этом случае представляется возможным поддержание давления в предварительно установленных пределах, даже если оболочка имеет переменную утечку.

Пациент предпочтительно поддерживается на матраце, содержащем множество надувных отделений, к которым также может подаваться охлажденный воздух. Эти отделения предпочтительно представляют собой удлиненные элементы, которые проходят в поперечном направлении по ширине матраца и могут поочередно надуваться для предотвращения подвергания каких-либо конкретных областей тела пациента непрерывному воздействию высокого давления.

В соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения обеспечивается матрац для поддерживания пациента, содержащий множество проходящих в поперечном направлении надувных отделений, которые расположены так, чтобы в каждом отделении могло создаваться повышенное давление или холодным воздухом относительно низкого давления, который содействует охлаждению пациента, но обеспечивает относительно небольшое поддерживание, или воздухом более высокого давления, который действует для поддерживания пациента, но обеспечивает относительно меньший охлаждающий эффект.

Матрац предпочтительно присоединен к системе подачи воздуха рециркуляции, охлаждающего оболочку, и может быть предусмотрен с дополнительным нагнетательным вентилятором для повышения давления для обеспечения его высокого давления.

В соответствии с еще одним дополнительным аспектом настоящего изобретения обеспечивается воздушный тент или оболочка для ограждения пациента в контролируемой окружающей среде, содержащая множество панелей из гибкого материала и имеющая отверстие с разъемными крепежными средствами для обеспечения возможности пациенту быть огороженным, причем, по меньшей мере, одна панель имеет апертуру или апертуры для обеспечения возможности прохождения патрубка или трубы для сообщения с внутренней областью оболочки, при этом апертура содержит поддающееся стягиванию в радиальном направлении отверстие с манжетой, имеющей прорезь вдоль стороны манжеты, которая сообщается с дополнительной прорезью в панели для введении трубопровода, причем манжета является гибкой и выполнена с возможностью стягивания вокруг трубопровода.

Внешний край манжеты предпочтительно предусмотрен с кольцом из крепежного материала, покрытого крючками и петлями, который адаптирован для взаимодействия с поддающимся взаимному сцеплению материалом с петлями и крючками на панели вокруг основания манжеты, благодаря чему манжета может плотно крепиться вокруг трубопровода после того, как он был размещен по месту, благодаря оборачиванию манжеты вокруг трубопровода и прижатию кольца материала к взаимодействующему материалу на панели.

Внешний край манжеты предпочтительно также армирован "разрезным кольцом" из упругого материала, например алюминия. Разрезное кольцо поддерживает манжету, в общем, круглой, когда она замкнута вокруг трубопровода, и поддерживает край манжеты в непрерывном контакте с поверхностью трубопровода.

Эти и другие аспекты и признаки настоящего изобретения станут вполне очевидными квалифицированным специалистам в этой области техники из следующего подробного описания, сделанного со ссылкой на прилагаемые сопроводительные чертежи, которые иллюстрируют настоящее изобретение.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1а - принципиальная схема системы охлаждения пациента, соответствующей настоящему изобретению.

Фиг.1b - частичное сечение коаксиального шлангового набора, соответствующего настоящему изобретению.

Фиг.2 - принципиальная схема поддерживающего пациента матраца, имеющего систему управления потоком воздуха.

Фиг.3а - вертикальный вид сбоку первого типа ограждения для пациента.

Фиг.3b - вид в плане оболочки для пациента, иллюстрируемой на фиг.3а.

Фиг.3с - вертикальный вид с торца оболочки, иллюстрируемой на фиг.3а.

Фиг.3d - вид сбоку на оболочку, иллюстрируемую на фиг.3b.

Фиг.4а - вертикальный вид сбоку второго типа ограждения для пациента.

Фиг.4b - вид в плане ограждения для пациента, иллюстрируемого на фиг.4а.

Фиг.4с - вертикальный вид с торца оболочки, иллюстрируемой на фиг.4а.

Фиг.5а - увеличенный вид торцевой панели, иллюстрируемой на фиг.4с.

Фиг.5b - вид в плане торцевой панели, иллюстрируемой на фиг.5а.

Фиг.5с - детальный вид поперечного сечения, сделанного через часть конструкции, иллюстрируемой на фиг.5а.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Из описания и иллюстраций, приведенных в этой заявке, становятся очевидными многие преимущества, обеспечиваемые конструкцией, соответствующей настоящему изобретению, и способами ее использования. Эти описанные преимущества, а также преимущества, которые представляют интерес для квалифицированных специалистов в этой области техники, находятся в пределах объема настоящего изобретения, ограниченного только прилагаемой формулой изобретения.

Как следует из приведенных чертежей, на фиг.1а иллюстрируется общая принципиальная схема системы охлаждения пациента, соответствующей настоящему изобретению, содержащая воздушный тент 2, образующий оболочку с впускным патрубком 4 и выпускным патрубком 6. Как более подробно описано ниже, конструкция воздушного тента 2 предпочтительно образована из панелей ткани.

Воздушный тент 2 обеспечивается подачей холодного воздуха через воздушный впускной патрубок 8 с входным фильтром 10 системы, входным датчиком 9 расхода и впускным клапаном 12, содержащим лопасть, который сообщается с основным нагнетательным вентилятором 14. Это обеспечивает сжатие воздуха, который затем проходит через теплообменник 16, который содержит секцию испарителя контура охлаждения. Контур охлаждения дополнительно содержит компрессор 18 и холодильник 24, который предусмотрен обычным образом с вентилятором 22 холодильника, имеющего всасывающий фильтр 20 холодильника, фитиль 26 для абсорбирования конденсата, дренируемого из секции испарителя, и выходной воздушный фильтр 28.

Пройдя через теплообменник 16 и таким образом будучи охлажденным, воздух проходит в оболочку воздушного тента 2 через впускной патрубок 4, циркулирует мимо пациента и выходит из оболочки через выпускной патрубок 6. Выпускной патрубок 6 соединен посредством фильтра 30 рециркуляции с датчиком 32 расхода рециркуляции и клапаном 34 рециркуляции, содержащим лопасть, которая может двигаться для регулирования доли воздуха рециркуляции.

Воздушный тент 2 также предусмотрен с лопастным выпускным клапаном 36, который обеспечивает давление внутри воздушного тента 2 для независимого регулирования. В этом случае доля воздуха рециркуляции и внутренняя температура воздушного тента 2 может регулироваться без чрезмерного увеличения или уменьшения общего давления внутри оболочки.

Аппарат также содержит поддерживающий пациента матрац, указанный на фиг.1а общим ссылочным номером 42, который содержит множество надувных отделений или ячеек, к которым воздух подается через установку сервоклапанов 44, которые соединены с контуром охлаждения посредством трубопровода 46, содержащего дополнительный нагнетательный вентилятор 48. Как иллюстрируется на фиг.1а и фиг.1b, трубопровод 46 включен в коаксиальный шланговый набор, образующий его центральную часть, так что воздух, проходящий через трубопровод 46, изолирован от температуры окружающей среды посредством внешних коаксиальных элементов шлангового набора, которые содержат впускной патрубок 4 и выпускной патрубок 6.

На фиг.2 более детально иллюстрируется то, как воздух подается в матрац 42 так, чтобы посредством высокого и низкого давления воздуха в последовательных циклах поочередно создавалось давление. Как показано, имеется два перемеживающихся набора ячеек или отделений А и В, которые непрерывно соединены с источником холодного воздуха при низком давлении посредством невозвратных клапанов 54 и 56 соответственно. В общем устройстве, иллюстрируемом на фиг.1а, они будут нормально соединены посредством линии 52 с впускным патрубком 4, который снабжает воздухом воздушный тент 2 и будет, следовательно, обеспечивать небольшой поддерживающий эффект для пациента (будучи при низком давлении), но будет иметь приемлемо удовлетворительную способность охлаждения.

Подача воздуха высокого давления через трубопровод 46 обеспечивается посредством нагнетательного вентилятора 48 (как описано выше со ссылкой на фиг.1а) в каждую из ячеек А или В, соединенные посредством соответствующего клапана 44, и активируется поочередно так, чтобы в течение первого цикла надувались до высокого давления все ячейки А, с тем чтобы поддерживать пациента, в то время как ячейки В для рециркуляции соединены с выпускным патрубком 6. Через ткань каждой ячейки, как показано стрелкой С, безусловно допускается регулируемая величина утечки, поскольку воздух высокого давления не может выходить через невозвратные клапаны 54, 56 (как показано на фиг.1а и фиг.2). Поскольку подача воздуха высокого давления через трубопровод 46 осуществляется при более высоком давлении, то он, безусловно, находится отчасти при более высокой температуре, чем воздух, подаваемый при низком давлении, и, таким образом, выполняет скорее поддерживающую функцию, чем функцию охлаждения тела пациента.

Однако в то же самое время ячейки В принимают подачу более холодного воздуха по линии 52 при относительно низком давлении, таким образом, эти ячейки главным образом обеспечивают скорее функцию охлаждения, чем функцию поддерживания.

В следующем цикле подача воздуха высокого давления прекращается из ячеек А благодаря срабатыванию соответствующего сервоклапана 44, а вместо этого они соединяются для рециркуляции с выпускным патрубком 6, так что теперь они действуют главным образом для обеспечения охлаждения в качестве проходов для подачи холодного воздуха по линии 52. В то же самое время ячейки В соединяются с подачей высокого давления для выполнения функции поддерживания пациента также, как описано выше для ячеек А в предшествующем цикле.

В этом случае каждая область тела пациента поочередно поддерживается высоким давлением или подвергается охлаждению, а не подвергается непрерывно высокому давлению.

На фиг.3а более детально иллюстрируется система ограждения пациента, и, как показано, она имеет в общем полуцилиндрическую конструкцию из ткани, имеющую базовую часть (не видимую на чертеже), которая поддерживается на покрывале 62 матраца, покрывающем конструкцию матраца, описанную выше со ссылкой на фиг.2.

Как следует из вида сверху, приведенного на фиг.3b, верхняя или покрывающая часть оболочки содержит удлиненные тканевые клапаны 64, соседние края которых могут быть соединены посредством уплотнения типа Velcro® (то есть разъемными застежками, имеющими комплиментарные крючковые и петельные элементы) или подобного уплотнения 66, причем каждый клапан образован с гибкой прозрачной смотровой панелью 68. Головная торцевая панель 70 (фиг.3в) образована с апертурой 72 для шеи пациента для обеспечения возможности выступания головы пациента из оболочки, а эта апертура 72 соединена с круглым краем головной торцевой панели 70 посредством прорези для облегчения процесса позиционирования шеи пациента. Эта прорезь также предусмотрена с уплотнением типа Velcro или подобным уплотнением 66 вдоль соседних краев для последующего закрывания.

Воздушный тент 2 также предусмотрен с серией специально адаптированных апертур 76, предназначенных для ввода различных трубопроводов и соединителей, как более подробно будет описано ниже, тогда как ножной торец 60 (фиг.3d) предусмотрен с парой воздушных входных отверстий 61 для воздушных впускных патрубков, а также с апертурой 80 рециркуляции, предназначенной для соединения с предохранительными клапанами.

На фиг.4а, 4b, 4с иллюстрируется вариант "полного ограждения" системы, иллюстрируемой на фиг.3а, 3b, 3с и 3d, в которой, как показано на фиг.4а и фиг.4b, оболочка имеет большую длину, так как обеспечивает ограждение головы пациента. Этот вариант включает в себя дополнительные прозрачные смотровые панели 68 в головной области для обеспечения возможности внешнего визуального осмотра пациента. В этом случае головная торцевая панель 70, безусловно, не содержит апертуры для шеи.

На фиг.5а и фиг.5b иллюстрируется конструкция, с помощью которой через стенки воздушного тента 2 могут быть введены трубы и трубопроводы с обеспечением минимальной утечки воздуха. Каждая апертура 76 трубопровода предусмотрена с поддающейся стягиванию в радиальном направлении трубчатой манжетой 78, полученной из гибкого материала, например из ткани. Трубчатая манжета 78 вшита в головную торцевую панель 70 в конструкции, иллюстрируемой на фиг.5а, и выступает из стенки, как показано на фиг.5b. Внешний край трубчатой манжеты 78 армирован (усилен) разрезным алюминиевым крепежным кольцом 92 (фиг.5с), имеющим оболочку из материала 94 типа Velcro, простроченную вокруг него. Таким образом, кольцо, покрытое материалом типа Velcro, иллюстрируемое на фиг.5b, образует обод 82 армированной манжеты на внешнем конце трубы для поддержания трубчатой манжеты 78 в общем круглой, когда она замкнута вокруг трубопровода. Этот обод 82 армированной манжеты, а также сама трубчатая манжета 78 образованы с соответствующими прорезями 84, которые дают возможность трубчатой муфте замыкаться вокруг трубопровода, как более подробно объясняется ниже.

Как также следует из фиг.5а, четыре кольцевые прокладки 86 пришиты к головной торцевой панели 70 воздушного тента 2 вокруг трубчатой манжеты 78. Сама панель содержит прорезь 88, которая проходит из прорези 84 трубчатой манжеты 78 к внешнему краю 90 панели. В этом случае труба или трубопровод (который может быть, например, уже соединен с пациентом) может быть пропущен в оболочку так, чтобы выходить через манжету 78 без отсоединения любого конца.

После того как трубопровод размещен должным образом, обод 82 армированной манжеты оборачивается вокруг и протискивается в сцепление с трубопроводом (не показано на чертеже) и прижимается к прокладке 86 типа Velcro. После этого к прокладкам присоединяется обод 82, локализирующий трубопровод плотно по месту. Очевидно, что эта система герметизации работает одинаково хорошо для широкого диапазона размеров трубопровода. Помимо этого, если нет необходимости в любой особой апертуре 76, то манжета 78 может быть стянута более плотно для полного закрывания апертуры, как схематически показано на фиг.3а, 3b, 3с, 3d и фиг.4а, 4b, 4с).

Очевидно, что прорезь 88 (иллюстрируемая на фиг.5а) также предусмотрена с соответствующим материалом типа Velcro или аналогичным средством герметизации вдоль своих соседних краев, так что вся герметизация может быть сделана полностью непроницаемой, значительно уменьшая, таким образом, общие потери рециркуляции в системе.