專利名稱：用于增強在附肢中的血管通路以加強治療和介入治療的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實施例一般地涉及用于增加血流量(blood flow)和/或調(diào)節(jié)和維持人的核心溫度的方法和裝置。
背景技術(shù)：
盡管存在周圍環(huán)境中的溫度變化以及作為細(xì)胞代謝的副產(chǎn)品的內(nèi)部熱量的波動，諸如人類等溫血動物還是努力維持相對恒定的內(nèi)部溫度。在人類中，熱核心通常包括人體的重要器官，諸如大腦和保持在腹腔和胸腔內(nèi)的若干器官等。諸如皮膚、脂肪和肌肉等外圍組織，通過維持從內(nèi)部器官內(nèi)的近核心溫度(near-core temperature)到在動物或其他哺乳動物的表面上的近環(huán)境溫度(near-ambient temperature)的范圍的溫度梯度,用作熱核·心與動物的外部環(huán)境整潔的緩沖。哺乳動物體溫調(diào)節(jié)需要諸如隔熱(insulation)、呼吸熱保護(respiratory heatconservation)、以及被動散熱等適應(yīng)機制，以使得哺乳動物能夠在不需要過多資源消耗來產(chǎn)生穩(wěn)定的內(nèi)部熱環(huán)境的情況下生存。內(nèi)部的或外部的隔熱阻礙熱量從環(huán)境條件向身體核心傳遞，并且也保護動物免受寒冷。類似地，皮下隔熱阻礙熱量從皮膚表面到身體核心的熱傳遞。外圍組織的隔熱性質(zhì)由通過組織的血流量確定，并且在沒有血流量的情況下，通過組織的熱傳遞額可以忽略不計。例如，血流量的缺乏和血液灌注不良使得脂肪組織成為良好的絕熱體。任何灌注不良的組織都可以成為絕熱體。組織血液灌注決定局部熱傳遞，并且使得熱量能夠傳遞到身體區(qū)域(或者從身體區(qū)域去除)。呼吸熱保護是自適應(yīng)機制，以防止熱損失、循環(huán)血液與在哺乳動物的肺泡的氣體交換表面上的空氣之間的熱交換。全部循環(huán)血液通過非的氣體交換表面。通過在循環(huán)系統(tǒng)的限定范圍內(nèi)輸送通過血流量，熱量從熱核心消散到身體表面，并消散到環(huán)境中。全身血液分布是根據(jù)局部組織代謝需求的。全部血液通過心臟和肺部的室。一個在休息的人的心輸出量約為5L/min，使得總血量以每分鐘一個循環(huán)的周轉(zhuǎn)率循環(huán)。哺乳動物中的血液量和心輸出量不足以均勻地灌注身體中的全部組織。專門的血管結(jié)構(gòu)促進血液流動中的熱交換。在哺乳動物中發(fā)現(xiàn)了兩種類型的血管結(jié)構(gòu)營養(yǎng)血管單位和熱交換血管單位。它們的職能是相互排斥的營養(yǎng)血管單位包含在整個皮膚上均勻分布的薄壁、小直徑血管，諸如小動脈、毛細(xì)血管和小動脈等，并且要求緩慢的血液流動以向局部組織提供營養(yǎng)。熱交換血管單位包含厚壁、大直徑血管，諸如靜脈叢和動靜脈吻合(AVA ;小動脈與靜脈叢之間的血管連通)，并且需要大血液量的流動以促進熱消散。在人類中，發(fā)現(xiàn)人體中的熱交換血管單位的靜脈叢和動靜脈吻合主要在手部的非隔熱手掌、腳部的腳底、耳朵和面部的無毛發(fā)區(qū)域。溫血動物中的體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以(例如，由于麻醉、創(chuàng)傷或其他因素)被破壞，并且可以導(dǎo)致各種熱失調(diào)和疾病。在全身麻醉的情況下，可以引起病人喪失保護身體熱量的能力。當(dāng)體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)由于嚴(yán)酷的環(huán)境條件而不堪重負(fù)時，可能發(fā)生諸如體溫過低和體溫過高等熱失調(diào)。AVA的收縮將身體核心與周圍環(huán)境隔離，而AVA的膨脹促進身體核心與換將之間的自由熱交換。通過熱交換血管結(jié)構(gòu)的熱流量可以極大地變化，例如，在熱應(yīng)激或熱療期間血流量的高容量可以增加到高達總心輸出量的60%。另一方面，體溫過低是長時間暴露于寒冷激發(fā)的結(jié)果，其中在寒冷激發(fā)中，通過靜脈叢和AVA的血流量可以接近于總心輸出量的零。為了通過限制到肢體的血流量并且減少熱量從身體的熱核心向外的傳遞，在體溫過低的情況下下可能引起末梢血管的收縮。然而，由于血管收縮阻礙熱量從身體表面向熱核心的傳遞，因此血管收縮使得更加難以扭轉(zhuǎn)低溫狀態(tài)，并且血管收縮使得難以簡單地對身體的表面施加熱量。這種對熱傳遞的生理阻礙稱為對熱交換血管收縮封鎖。需要調(diào)節(jié)到熱交換血管單位的靜脈叢和AVA的血流量并且干涉熱失調(diào)。諸如靜脈血栓栓塞性疾病等其他熱失調(diào)相關(guān)疾病，持續(xù)地造成顯著的發(fā)病率和死 亡率。由于靜脈血栓形成和肺栓塞(PE)的住院治療每年有30萬到60萬人。隨著各類手術(shù)、創(chuàng)傷和神經(jīng)系統(tǒng)疾病，患者容易形成深靜脈血栓(DVT)和PE，DVT和PE通常源于靜脈中的血凝塊和前往肺部的一些血凝塊。不管住院治療的初始原因如何，全國范圍內(nèi)入住醫(yī)院的病人有百分之一死于PE。經(jīng)歷骨科手術(shù)的髖部、脛骨和膝蓋骨折、脊椎損傷或中風(fēng)的病人尤其是高風(fēng)險的。因此，放置DVT和PE在醫(yī)療上很重要?？梢哉J(rèn)為，血流或從腿部血液回流系統(tǒng)的放緩，可能是在術(shù)中階段期間影響最大的與DVT相關(guān)的主要因素。還值得關(guān)注的是術(shù)后的時期。即使在飛機或汽車上長時間旅行期間固定不動的人也有危險。通常，沒有活動，血液回到心臟的返回被放緩，并且個人的靜脈僅依靠血管舒縮張力和/或有限的軟肌肉收縮，來將血液泵送回心臟。一項研究顯示，只要短短三四個小時的旅程，便可誘發(fā)DVT和PE。當(dāng)前的預(yù)防方法包括抗凝治療和機械壓縮，機械壓縮通過氣動加壓裝置對肌肉施加壓力?？鼓委熜枰合♂屗幬飦砬宄o脈中的血凝塊，這在有效之前必須花費幾天的時間。此外，這些藥物帶來出血并發(fā)癥的風(fēng)險。氣動加壓裝置機械地按壓并且順序地直接對小腿和腳部中的肌肉施加正消息類型的壓力，氣動加壓裝置不舒服并且即使在醫(yī)院中也很難使用。此外，氣動加壓裝置的大部分很重并且沒有便攜的或用戶友好型的設(shè)備。由Grahn發(fā)布并且權(quán)利賦予斯坦福大學(xué)的美國專利No. 5, 683, 438公開了如下裝置和方法，該裝置和方法通過機械地使身體部分中的血管膨脹并且提供到體溫過低的哺乳動物的身體核心的熱傳遞、來克服對熱交換的血管收縮封鎖。所公開的設(shè)備包括充滿液體的加熱毯，該加熱毯被嵌入在管狀、細(xì)長的硬殼套子內(nèi)，該硬殼套子被放置成覆蓋身體部分。在套子內(nèi)施加并且維持負(fù)壓。然而，用于調(diào)節(jié)體溫的大多數(shù)設(shè)備可能無法提夠的熱量或足夠的表面積，以使得熱傳遞最優(yōu)化并且均勻地分布在加熱元件與病人的身體之間。此外，設(shè)備可能不能適應(yīng)于病人尺寸的變化，或在長時間治療期間提供身體部分的可動性。此外，設(shè)備也可以允許在治療期間到肢體的通路，或者設(shè)備能夠調(diào)節(jié)到身體中的靜脈注射(IV)的溫度。因此，仍然需要如下裝置和方法，以增加到熱交換血管單位的靜脈叢和AVA的血流量，從而減小血管收縮封閉并且促進用于體溫調(diào)節(jié)和疾病介入的熱交換。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例提供了用于與哺乳動物的肢體熱交換和/或加強各種介入、治療或外科手術(shù)的方法和裝置。在一個實施例中，設(shè)備被設(shè)置來調(diào)節(jié)溫度和/或?qū)Σ溉閯游锏闹w(諸如手、胳膊、腿、腳、或腿的小腿)提供真空或負(fù)壓，以增加肢體的血流量。設(shè)備也可以被配置成允許其他的支撐組件，其他的支撐組件可以包括IV或其他導(dǎo)管、進入布置在溫度調(diào)節(jié)裝置設(shè)備內(nèi)部的肢體的一部分的方式。在一種情況下，設(shè)備用于控制病人中的血管結(jié)構(gòu)的尺寸，以允許各種動脈或靜脈在介入或治療程序期間更容易地接收導(dǎo)管。設(shè)備也可以被配置成調(diào)節(jié)靜脈注射到身體中的流體的溫度。在一個實施例中，IV管組被布置成靠近設(shè)備中的熱交換單元中的熱交換流體。在一個配置中，設(shè)備包括柔性材料，當(dāng)對設(shè)備的內(nèi)部區(qū)域施加真空壓力時，該柔性材料適于符合布置在設(shè)備中的肢體的表面。根據(jù)本發(fā)明的實施例，除了調(diào)節(jié)溫度和/或?qū)χw和設(shè)備之間的空間施加真空以外，柔性肢體設(shè)備科與機械壓縮設(shè)備一起使用，或者柔性肢體設(shè)備可以自身修改為包括一個或多個壓力施加氣室，以對哺乳動物的肢體施加加壓壓力。本發(fā)明的一些實施例提供了一種裝置，該裝置用于與哺乳動物的肢體交換熱量和 /或控制體溫，該設(shè)備包括主體元件，該主體元件具有一個或多個壁，該一個或多個壁圈起內(nèi)部區(qū)域；開口，該開口形成在主體元件中，主體元件適于接收哺乳動物的肢體并且允許肢體的一部分放置在內(nèi)部區(qū)域內(nèi)；一個或多個熱交換單元，該一個或多個熱交換單元被布置成與內(nèi)部區(qū)域熱接觸；以及主體元件中的孔，其中孔提供到肢體的一部分的通路，其中該肢體的一部分被放置在內(nèi)部區(qū)域內(nèi)。所述孔適于接收IV管、導(dǎo)管和/或傳感設(shè)備。該設(shè)備也可以包括用于靠近熱交換單元的至少一個的IV流體的流動路徑，使得熱量可以在用于IV流體的流動路徑與熱交換單元之間傳遞。用于IV流體的流動路徑可以包括IV管組。IV管組也可以熱焊接到熱交換單元?；蛘撸z黏片可以放置在IV管組和熱交換單元上方。實施例可以提供用于與哺乳動物的肢體交換熱量和/或控制體溫的裝置，該裝置還包括肢體密封構(gòu)件以及通口密封構(gòu)件，其中肢體密封構(gòu)件適于形成在主體元件與肢體的一部分之間的密封，并且密封構(gòu)件適于形成在通口和插入在通口中的任何設(shè)備上的密封。該設(shè)備還包括泵，該泵適于控制在內(nèi)部區(qū)域內(nèi)的壓力，以改善一個或多個熱交換單元與肢體表面之間的熱接觸。內(nèi)部區(qū)域可以相對于主體元件的一個或多個壁外部的壓力、維持在約-3mmHg到約_80mmHg之間的壓力。實施例可以提供用于與哺乳動物的肢體交換熱量和/或控制體溫的制造，該裝置還包括流體源，該流體源與在一個或多個熱交換單元中的熱交換氣室流體地連通，并且其中一個或多個熱交換單元由柔韌且順應(yīng)的材料制成。或者，一個或多個熱交換單元可以是電熱墊。此外，主體元件可以包括第一主體元件部分和第二主體元件部分，第一主體元件部分和第二主體元件部分可以被布置成通過使用封閉夾至少部分地封閉內(nèi)部空間。實施例還可以提供一種方法，該方法用于與哺乳動物的肢體交換熱量，以幫助設(shè)備到哺乳動物的血管結(jié)構(gòu)中的放置或前進和/或控制哺乳動物的體溫，該方法包括以下步驟將哺乳動物的肢體的一部分放置在內(nèi)部區(qū)域中(該內(nèi)部區(qū)域由主體元件的一個或多個壁形成)；將一個或多個熱交換單元布置成靠近布置在內(nèi)部區(qū)域內(nèi)的肢體的表面；控制一個或多個熱交換單元的溫度，和/或通過使用熱交換單元中的至少一個來調(diào)節(jié)IV流體的溫度。該方法還可以包括如下步驟經(jīng)由主體元件中的孔加進IV管的一部分。該方法也可以包括如下步驟調(diào)節(jié)內(nèi)部區(qū)域中的壓力，以使得一個或多個壁中的一個朝向肢體的表面推動一個或多個熱交換單元中的至少一個。此外，方法可以包括如下步驟將主體元件的一部分密封到肢體以封閉內(nèi)部區(qū)域。此外，方法可以包括如下步驟對哺乳動物的肢體施加壓力。實施例還可以提供一種方法，該方法用于與哺乳動物的肢體交換熱量，以幫助設(shè)備到哺乳動物的血管結(jié)構(gòu)中的放置或前進，該方法包括以下步驟將哺乳動物的肢體的一部分放置在主體元件的內(nèi)部區(qū)域中，其中肢體經(jīng)由主體元件中的開口被布置在內(nèi)部區(qū)域中；在布置與主體元件中的肢體的一部分與熱交換單元之間傳遞熱量；將主體元件的一部分結(jié)合到肢體的表面，其中主體元件的一部分包括孔，該孔圍繞表面的第一區(qū)域；以及將導(dǎo)管經(jīng)由孔插入到第一區(qū)域中并且插入到肢體中的動脈或靜脈中。


為了詳細(xì)理解本發(fā)明的上述特征，可以通過參考實施例來更詳細(xì)地描述上文所簡要概述的本發(fā)明，實施例的一些在附圖中圖示。然而，應(yīng)該注意，附圖僅圖示了本發(fā)明的典·型實施例，并且因此這些實施例不認(rèn)為是本發(fā)明的范圍的限制，這是因為本發(fā)明容許其他等效的實施例。圖I是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的示例性設(shè)備的一個實施例的截面圖。圖2A是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的另一個示例性設(shè)備的透視圖。圖2B是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的熱交換單元的一部分的封閉局部分解圖。圖2C是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的另一個示例性設(shè)備的透視圖，該設(shè)備具有形成在該設(shè)備中的至少一個孔。圖2D是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的另一個示例性設(shè)備的透視圖，該設(shè)備具有形成在該設(shè)備中的至少一個孔。圖2E-2F是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的形成在示例性設(shè)備中的孔的一部分的側(cè)視截面圖。圖3A是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的另一個示例性設(shè)備，該示例性設(shè)備使得肢體的一部分布置并且密封在該示例性設(shè)備中。圖3B是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的另一個示例性設(shè)備，該示例性設(shè)備使得肢體的大部分布置并且密封在該示例性設(shè)備中。圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的示例性下肢設(shè)備的側(cè)視圖。圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的熱交換單元的一個示例。圖6A是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的另一個示例性設(shè)備的透視圖，其中該示例性設(shè)備具有IV通口和IV預(yù)加熱部分。圖6B是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的具有IV預(yù)加熱部分的另一個示例性設(shè)備的透視圖。圖6C是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的IV通口的側(cè)視截面圖，其中該IV通口形成為通過示例性設(shè)備的一部分。圖6D是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的具有用于IV熱控制的熱交換器的另一個示例性設(shè)備的透視圖。
圖6E是用于IV熱控制的熱交換器的一個實施例的側(cè)視截面圖。圖6F是與病人一起使用的本發(fā)明的實施例的側(cè)視圖。圖7圖示了根據(jù)本發(fā)明的實施例、具有用于管的一個或多個接頭的示例性歧管。圖8圖示了連接到根據(jù)本發(fā)明的實施例的設(shè)備的控制單元的一個實施例
具體實施例方式本文公開的本發(fā)明的實施例一般地包括用于增加血流量、控制病人的血管結(jié)構(gòu)的血管舒張、調(diào)節(jié)哺乳動物的一部分的溫度，以及用于改善各種介入治療和/或治療程序的方法和/或設(shè)備。在一些實施例中，該設(shè)備通常包括一個或多個可折疊且柔順的主體元件，該可折疊且柔順的主體元件能夠從第一容積擴展到第二容積，從而設(shè)備可以在設(shè)備中接收哺乳動物的肢體的一部分，并且設(shè)備然后可以諸如通過在主體元件與肢體之間施加真空，而從擴展的第二容積減小到加壓的第三容積，以適形地封閉肢體的部分。設(shè)備也可以包括 一個或多個進入通口或孔，該一個或多個進入通口或孔允許到哺乳動物的肢體的部分的通路，以允許介入型醫(yī)療設(shè)備、治療設(shè)備、手術(shù)設(shè)備、手術(shù)支持設(shè)備或病人監(jiān)控設(shè)備進入肢體，其中柔順的主體元件布置在該肢體上。該設(shè)備也可以被配置成允許其他的支撐組件，其他的支撐組件包括IV或?qū)Ч?、進入肢體的一部分的方式，其中該肢體的一部分被放置在溫度調(diào)節(jié)設(shè)備的內(nèi)部。在一個配置中，該設(shè)備包括柔性材料，當(dāng)真空壓力被施加到設(shè)備的內(nèi)部區(qū)域時，該柔性材料適于符合布置在設(shè)備中的肢體的表面。在操作中，本文所述的一個或多個實施例可用于，通過向一個或多個熱交換單元提供經(jīng)加熱或經(jīng)冷卻的流體介質(zhì)或電熱能，來控制哺乳動物的肢體的溫度，其中一個或多個熱交換單元布置在或耦合到柔順的主體元件。接著，通過排空封閉肢體的區(qū)域，由于外部大氣壓力對著哺乳動物的皮膚作用在柔順的主體元件上，哺乳動物的肢體與一個或多個熱交換單元之間的接觸表面區(qū)域被增大。壓力的施加確保了足夠的接觸，以改善到哺乳動物的肢體的熱傳遞(加熱或冷卻)。此外，出人意料地，通過控制對哺乳動物的肢體(該哺乳動物的肢體被放置在一個或多個可折疊且柔順的主體元件的封閉區(qū)域內(nèi))的壓力的施加，可以改善皮膚灌注?？梢哉{(diào)節(jié)施加到肢體的外部壓力，以增加在肢體的皮膚表面處的血液灌注，并且也改善到血液和身體的其他部分的熱傳遞。可以認(rèn)為，調(diào)節(jié)哺乳動物的肢體周圍的區(qū)域中的壓力以允許外部壓力(例如，大氣壓力)或力以產(chǎn)生設(shè)備組件(例如，熱交換單元)與肢體之間的接觸壓力(約13. 5mmHg)，將提供血液灌注的期望的增加。也可以認(rèn)為，肢體的皮膚暴露于負(fù)大氣壓力環(huán)境，也可以有助于在哺乳動物的肢體中的脈管系統(tǒng)的血管舒張。脈管系統(tǒng)的血管舒張也可以有助于增加一個或多個熱交換單元與哺乳動物的肢體之間的熱交換。哺乳動物的肢體(其中柔順的主體元件可以布置在該哺乳動物的肢體上)將期望地包括動靜脈吻合(AVAs)所處的哺乳動物的身體區(qū)域。這些類型的肢體可包括胳膊、手、前臂、連同肘部的前臂、連同手腕的手、四肢、腳、腿、小腿、腳踝和腳趾。連接到動脈和靜脈的動靜脈吻合(AVAs)是主要位于手的手掌和手指、腳的腳底和腳趾、臉頰和耳朵中的?；难?。可以認(rèn)識到，本文所述的設(shè)備可適于，與適合于本文所述的增加血流量方法的、具有血管結(jié)構(gòu)的其他肢體一起使用。調(diào)節(jié)哺乳動物的肢體的溫度可以包括升高、冷卻和/或維持哺乳動物的溫度。不如動物可以是人類或其他哺乳動物。DVT、PE和其他狀況(諸如水腫、傷口腫脹、靜脈淤滯潰瘍、糖尿病傷口、decubitous潰瘍、骨科手術(shù)病人、冠狀動脈介入或治療程序、脊髓損傷的個人，等等)的高風(fēng)險的人們可受益于本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例，提供了方法和設(shè)備，該方法和設(shè)備用于介入熱失調(diào)(例如，體溫過低和體溫過高等)，用于當(dāng)哺乳動物的體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)被破壞(例如，由于全身麻醉、局部麻醉、創(chuàng)傷、手術(shù)后狀況或其他因素)時調(diào)節(jié)哺乳動物的肢體的溫度，和/或用于防止深靜脈血栓(DVT)、肺栓塞(PE)和其他疾病。測試了本文所公開的設(shè)備和方法，以能夠增加在哺乳動物的肢體中的血流量，其中哺乳動物的肢體可以包括附肢。對患有糖尿病的人進行的試驗顯示，用于增加血流量的最佳壓力可以是約13mmHg-14mmHg,當(dāng)ImmHg到80mmHg之間、優(yōu)選地在3mmHg到40mmHg之間并且更優(yōu)選地在5mmHg到20mmHg之間的壓力，可以增加血液灌注。結(jié)合有適合的熱量的約HmmHg的壓力可以增加血流量，作為附肢(在這種情況下是胳膊)容積的每分鐘百分比，從約4%的基礎(chǔ)水平增加到每分鐘約8%的增加的水平。由設(shè)備施加到皮膚的壓力可以用于增加血流量，這可以通過各種方法(包括但不限于使用大氣壓力來壓迫已經(jīng)被排空的袋子或通過加壓、充脹包含附肢的顯著部分的袖套)來完成。下面討論一些結(jié)果和實施例。
在一個實施例中，提供了一種用于哺乳動物肢體的設(shè)備，該設(shè)備通過使用封閉的肢體外部的大氣壓力來增加哺乳動物肢體的皮膚與一個或多個熱交換單元之間的接觸表面積以改善灌注，并且通過控制熱交換單元的溫度來調(diào)節(jié)哺乳動物肢體的溫度，來增加血流量和防止深靜脈血栓(DVT)。在這種情況下，外部大氣壓力用于對著哺乳動物肢體按壓一個或多個熱交換單元，以提供盡可能多的熱交換，并且提高哺乳動物肢體的血流量。特別地，本發(fā)明提供了非侵入性、方便的裝置，該裝置用于有效地調(diào)節(jié)溫度、對哺乳動物的肢體施加真空和/或施加壓縮力或力，以增加血流量、促進靜脈血回流、防止靜脈中的血凝塊并且防止DVT等。圖I是設(shè)備100的一個實施例的截面圖，其中設(shè)備100用于通過向哺乳動物的肢體(extremity)傳遞熱量來增加血流量。該設(shè)備向和/或從哺乳動物的肢體(諸如手臂、手、前臂、連同肘部的前臂、連同手腕的手、四肢、腳、腿、小腿、腳踝、腳趾等)傳遞熱量，其中AVA被布置成提供對病人體溫和肢體中的血流量的改善的和有效地控制。圖I是設(shè)備100的一個實施例的截面圖，其中設(shè)備100具有一個或多個熱交換單元120AU20B。設(shè)備100包括開口 112以及一個或多個孔239(諸如孔239A或239B等)，其中開口 112形成在一個或多個主體元件110中，并且開口 112用于封閉并且接收哺乳動物的肢體130的一部分，一個或多個孔239能夠容許到肢體的通路。設(shè)備100也可以包含密封元件140，密封元件140連接到開口 112，并且密封元件140用于形成圍繞肢體130的密封。封入肢體130的設(shè)備100的內(nèi)部區(qū)域113然后被排空，以允許一個或多個主體元件110外部的大氣壓對著肢體130推動一個或多個熱交換單元120A、120B，以提供期望的熱交換。此外，通過將肢體130封入形成在肢體130周圍的熱環(huán)境中，能夠幫助改善對體溫和熱交換單元與肢體之間的熱交換的控制。主體元件110通常被設(shè)計成使得其將占據(jù)最小量的空間或體積，以使得它能夠容易地并且方便地折疊、儲存或運送。主體元件110通常能夠從最小容積擴張到擴張容積(expanded volume),其中擴張容積用于在其中容納肢體的一部分。在加壓條件下,主體元件110的容積或空間可以從擴張容積減小為加壓容積或空間(諸如適形地封入肢體130的一部分的空間等)。通常期望使用如下主體元件110，這種主體元件110足夠柔韌以允許施加到封入在設(shè)備100內(nèi)部的肢體130的各個和每個部分的壓力均勻并且相等地分布。本發(fā)明的實施例提供了，使哺乳動物的肢體的部分經(jīng)受減小的壓力環(huán)境(優(yōu)選地，在真空或負(fù)壓下)以增加用于熱調(diào)節(jié)的接觸表面積，并且調(diào)節(jié)哺乳動物的肢體的溫度，從而增加血流量。在設(shè)備100內(nèi)部的負(fù)壓下，主體元件110的部分被對著肢體130按壓。通過使用泵163 (例如，機械泵)，設(shè)備100的主體元件110的加壓容積的內(nèi)部區(qū)域113內(nèi)部的壓力能夠被調(diào)節(jié)到低于大氣壓力的水平(諸如約OmmHg到約-80mmHg的壓力水平等)。在另一個示例中，期望將內(nèi)部區(qū)域113中的壓力調(diào)節(jié)到約-1 OmmHg到約-14mmHg。在另一個示例中，期望將內(nèi)部區(qū)域113中的壓力調(diào)節(jié)到約-IOmmHg到約-13. 5mmHg。主體兀件110由可折疊且柔順的材料(collapsible and pliant material)構(gòu)成，該材料包括但不限于氨基甲酸酯、聚氨酯、聚丙烯、聚苯乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)JS密度聚乙烯(LDPE)、聚氯乙烯(PVC)、橡膠、彈性體(elastomers)、聚合物材料、復(fù)合材料等等。例如，主體元件110可以由一次性低成本材料制成?？烧郫B且柔順的材料可以包括任何適合的柔性材料，例如，透氣性熱塑性塑料，彈性體材料，諸如來自綜合聚合物技術(shù)公司·(Consolidated Polymer Technologies, Inc.,佛羅里達州，基拉戈)的 C-FLEX. TM,來自GLS公司(伊利諾伊州,麥克亨利)的DynaFlex,從Argotec (馬薩諸塞州,格林菲爾德)可獲得的材料等，以及具有相似性質(zhì)的其他彈性材料。主體元件110也可以由能夠被消毒的生物相容性或低過敏性材料(hypo allergic material)制成。如果在消毒條件非常重要的手術(shù)期間使用設(shè)備，這將尤其重要。可折疊且柔順的材料的厚度沒有限制，只要在使用設(shè)備100時能夠承受加壓條件即可。在一個示例中，可以使用具有從約I. 5密耳到約12密耳厚度的PVC材料或氨基甲酸酯材料，以柔順地符合包含在材料中的肢體130的一部分的形狀和尺寸。通常，可折疊且柔順的材料的厚度沒有限制，只要可折疊且柔順的材料足夠順從以基本上符合肢體并且能夠承受使用時的期望加壓條件即可。一個或多個熱交換單元120A、120B能夠連接到主體元件110的一個或多個部分，并且一個或多個熱交換單元120A、120B適于在加壓條件下接觸肢體130的一部分，且適于增加、減小或維持被容納在熱交換單元120A、120B中的肢體130的溫度。熱交換單元120AU20B能夠永久地或可拆卸地布置在設(shè)備100的內(nèi)部，以提供針對被容納在熱交換單元120AU20B中的肢體130的熱交換。結(jié)合圖5圖示并且進一步討論了一些示例性熱交換單元120A、120B的示例。因此，主體元件110和熱交換單元120A、120B的材料由柔性材料制成，該柔性材料可以是柔順的且容易折疊的以符合肢體的形狀，并且牢固地包圍和封閉肢體130的一部分以提供肢體130的表面與熱交換單元120A、120B(或主體元件110)之間的良好接觸。通常還期望確保熱交換單元(一個或多個)將不會由于正常的沖撞或病人的定位而松開與肢體130的接觸。此外，當(dāng)肢體130的一部分由于在排空內(nèi)部區(qū)域133時作用在肢體和設(shè)備100的外部上的壓力差而變成拱形或發(fā)生變形時，熱交換單元與肢體130之間的最佳接觸和有效熱交換可以被折中。在一個實施例中，設(shè)備的可折疊且柔順的主體元件有助于確保，當(dāng)肢體變成拱形或發(fā)生變形時維持熱交換單元120AU20B與肢體130之間的充分接觸。主體元件110可以包括一個或多個開口，該一個或多個開口用于連接各種流體通口或壓力通口，諸如壓力通口 116、壓力傳感通口 118、流體供應(yīng)管線124以及流體返回管線122等。因此，一個或多個熱交換供應(yīng)管線(例如，項124)以及一個或多個熱交換返回管線(例如，項122)可通過形成在主體元件110中的一個或多個開口連接到一個或多個熱源(例如，流體源161)。在一個實施例中，歧管114可形成或布置在主體元件110的一部分上，以提供各種外部組件與設(shè)備100之間的連接。下面結(jié)合圖7進一步描述能夠與本文所公開的一個或多個實施例一起使用的歧管114設(shè)計。密封元件140形成在開口 112的一部分上，并且密封元件140適于形成在放置于主體元件110的內(nèi)部區(qū)域113內(nèi)部的肢體130的一部分與主體元件110之間的密封，以允許通過泵163在內(nèi)部區(qū)域113中產(chǎn)生負(fù)壓。密封元件140可適于允許加壓容積形成，使得均勻且相等的壓力施加在哺乳動物的肢體130的一部分的每個和各個位置上。密封元件140的大小通常根據(jù)哺乳動物的肢體130的一部分的尺寸來形成并且用于密封開口。密封元件140可以由生物相容性(并且因此對于與哺乳動物的皮膚接觸來說是安全的)并且能·夠產(chǎn)生氣密密封的材料制成。在一個實施例中，密封元件140可拆卸地連接到開口 112，并且密封元件140可以包括在使用前能夠被消毒和/或低過敏性的一次性密封材料，以滿足健康和安全需求。例如，密封元件140的材料可以是水凝膠、粘稠的密封材料、聚氨酯或氨基甲酸酯諸如來自Deerfield Urethane, Inc.的PS系列熱塑性聚氨酯等。密封元件140可以包括空氣可滲透部分和/或由滲透膜材料或透氣材料制成，以允許空氣的流動。在一個實施例中，密封元件140可以包括從O. 5英寸到約6英寸、例如在寬度上足夠?qū)捯愿采w肢體130的底部的一條可釋放膠帶。密封元件140通常足夠長，使得當(dāng)圍繞開口 112的邊緣來回纏繞時產(chǎn)生約O. 5英寸或更大(諸如2英寸)的重疊部分。在于2007年10月11日提交的共同使用的美國專利申請11/870，780中，描述了可適于與本文所公開的一個或多個實施例一起使用的密封元件140和開口 112的配置的示例，該申請通過引用整體結(jié)合于此?？梢哉J(rèn)識到，密封元件140是可以與設(shè)備100 —起使用的密封件的一個示例，并且在有些情況下可以期望完全不使用密封。然而，通常期望提供密封，以減少泄露并且從而減小在設(shè)備100的使用期間必須持續(xù)地從裝置去除的空氣的量。圖2A是根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例、用于通過向哺乳動物的肢體傳遞熱量來增加血流量的設(shè)備的另一個示例(諸如設(shè)備200等)的透視圖。設(shè)備200可以包括熱交換單元220、一個或多個孔239、壓力通口 116、壓力傳感管線118、流體供應(yīng)管線124、流體返回管線122、用于將肢體封入其中的開口 112以及密封元件140，這些組件與上述組件類似?？梢孕纬善绻?14，以提供各種流體通口或壓力通口(諸如壓力通口 116、壓力傳感管線118、流體供應(yīng)管線124和流體返回管線122等)與其他外部組件的連接，其中下面結(jié)合圖7進一步討論密封元件140。在一個實施例中，熱交換單元220永久地連接到設(shè)備200，并且由可折疊且柔順的材料構(gòu)成，該可折疊且柔順的材料包括但不限于氨基甲酸酯、聚氨酯、彈性體、聚丙烯、聚苯乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚(氯乙烯)、橡膠、聚合物材料、復(fù)合材料等等。熱交換單元220通常被設(shè)計為允許流體介質(zhì)被輸送通過其中，以與肢體熱交換。結(jié)果，不需要分離的主體元件(參見圖I中的項目110)，并且因此可以認(rèn)為熱交換單元和主體元件是一個整體式零件。在這種情況下，熱交換單元220可以用于通過形成能夠被排空的內(nèi)部區(qū)域213，來封閉肢體130。另外，熱交換單元220的主體能夠形成最小化的體積以用于折疊、儲存和/或運載。由熱交換單元220或內(nèi)部區(qū)域213封閉的空間也可以擴張，以使得肢體130能夠布置在熱交換單元220或內(nèi)部區(qū)域213內(nèi)。熱交換單元220的內(nèi)部容積213可以在加壓條件下減小，以適形地對布置在設(shè)備200內(nèi)部的肢體130的一部分施加均勻且相等的壓力。用于熱交換單元220的材料的厚度沒有限制，只要其足夠順從以基本符合肢體、在使用設(shè)備200時能夠承受加壓條件并且流體介質(zhì)可以在其中被輸送即可。例如，可以使用具有從約I. 5密耳到約12密耳的厚度的氨基甲酸酯材料，以柔順地符合包含在材料中的肢體130的一部分的形狀和尺寸。另一種可能的材料可以包括NTT-6000，NTT-6000是使用美國藥典Vl級標(biāo)準(zhǔn)材料制造的聚醚型聚氨酯。在于2007年7月30日提交的美國專利申請11/830，486中描述了熱交換單元220和體元件110的示例，其中該申請通過引用整體結(jié)合于此。在一個實施例中，如圖2B所示，熱交換單元220時通過將兩層(例如，層231和232)可折疊且柔順的材料結(jié)合或密封在一起而形成具有復(fù)合元件230來形成的，其中復(fù)合 元件230具有形成在結(jié)合且密封的層之間的流體氣室，以允許來自流體源161的熱交換流體輸送通過其中。圖2B是根據(jù)本發(fā)明的實施例、熱交換單元220的一部分的局部分解截面圖。層231和232可以通過使用熱封、粘合或其他傳統(tǒng)的相容層結(jié)合技術(shù)來密封(例如，密封234)。然后，兩個或多個復(fù)合元件230可以使用熱封、粘合或其他傳統(tǒng)的技術(shù)結(jié)合在一起(參見圖2B中的“A”)，來形成內(nèi)部區(qū)域213，其中肢體130可放置在內(nèi)部區(qū)域213中。內(nèi)部區(qū)域213因此也可以與形成在結(jié)合且密封的層之間的流體氣室233隔離或分離。層231和232可以由可折疊且柔順的材料構(gòu)成，該可折疊且柔順的材料包括但不限于氨基甲酸酯、聚氨酯、彈性體、聚丙烯、聚苯乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚(氯乙烯)、橡膠、聚合物材料、復(fù)合材料等等。在一個實施例中，多個小凹坑240形成在層231和232之間以形成更強的復(fù)合元件230，該更強的復(fù)合元件230在熱交換流體被從流體源161輸送到熱交換單元220時，將不會劇烈擴張。在一個實施例中，分離的特征結(jié)構(gòu)236被形成為通過復(fù)合元件230的區(qū)域，以允許從流體供應(yīng)管線124輸送的流體在離開熱交換單元220并進入流體返回管線122之前、流動通過流體氣室233并繞過分離的特征結(jié)構(gòu)236。分離的特征結(jié)構(gòu)236可以通過射頻焊接、熱封、粘合或?qū)?31和232結(jié)合在一起來形成。在一個實施例中，復(fù)合元件230形成在任一側(cè)，或圍繞設(shè)備200中的肢體130卷繞，以提供改善的熱接觸和熱交換性質(zhì)。在一個配置中，設(shè)備200可以通過折疊經(jīng)結(jié)合的層并且耦合經(jīng)結(jié)合地層以形成內(nèi)部區(qū)域213來形成為套袖(諸如圖2C所圖示的)，其中肢體130可以布置在內(nèi)部區(qū)域213中。圖2C所示的設(shè)備200大致圖示了圖2A所示的設(shè)備200的一個配置，其中設(shè)備200通過將區(qū)域246和247結(jié)合在一起(圖2D)以封閉內(nèi)部區(qū)域213來形成的。圖2D圖示了圖2C所示的熱交換單元220的未折疊且未密封的版本，該版本具有分割區(qū)域，該分割區(qū)域適于提高通過熱交換單元220的熱傳遞流體的流量，以蓋上肢體130與熱交換單元220之間的熱傳遞。在圖2D所示的配置中，流體可以進入流體供應(yīng)管線124中，在圍繞小凹坑240和流體流動區(qū)域236d(流體流動區(qū)域236d由外壁(一個或多個)236e封閉)內(nèi)的多個分離特征結(jié)構(gòu)236a、236b和236c的路徑中流動，并且經(jīng)由流體返回管線122排出。小凹坑240和分離的特征結(jié)構(gòu)236a、236b和236c可以通過將兩層材料(例如，層231和232) RF焊接在一起來形成，如上面結(jié)合圖2A-2B所討論的。
圖2C-2F也圖示了設(shè)備200的實施例，該設(shè)備200的實施例適于與能夠連接到病人的介入治療醫(yī)療設(shè)備、治療程序設(shè)備、手術(shù)支持設(shè)備或病人監(jiān)護設(shè)備(諸如IV(靜脈注射)、導(dǎo)管、溫度計或血氧飽和度裝置等)一起使用。在一個示例中，導(dǎo)管可以通過形成在設(shè)備200內(nèi)的孔239(諸如圖2C-2D中所示的孔239A或孔239B)插入到肢體130 (圖2A)中。在另一個實施例中，IV可以連接到肢體130，IV可以至少部分地布置在設(shè)備200內(nèi)。用于IV流體的至少一個流動路徑可以放置成接近布置在設(shè)備200中的一個或多個熱交換單元，使得熱量可以向或從IV流體傳遞。在一個示例中，流動路徑包括IV管。在于2010年I月8日提交的序號為61/293，564的臨時專利申請中，進一步描述了適于與IV管一起使用的設(shè)備200的示例，其中該申請通過引用整體結(jié)合于此。參考圖2C，在一個實施例中，諸如IV管(例如圖2C中的IV管255)等的設(shè)備261 (諸如介入治療醫(yī)療設(shè)備、治療程序設(shè)備、手術(shù)設(shè)備、手術(shù)支持設(shè)備或病人監(jiān)控設(shè)備等)可以插入到形成在設(shè)備200中的孔239。一個或多個孔239被設(shè)置成，允許經(jīng)由層231和232(圖2B和圖2E-2F)的、肢體130 (在圖2C中未示出)的通路，其中肢體130放置在設(shè)備200的內(nèi)部區(qū)域213中，層231和232用于形成復(fù)合元件230。在一個示例中，第一孔239B 可以設(shè)置在適合于IV管的位置，并且第二孔239A可以設(shè)置在適合于允許導(dǎo)管、第二 IV管和/或其他支撐元件到達病人的位置。孔也可以設(shè)置來用于其他目的，諸如在介入治療、治療或手術(shù)過程期間到肢體的通路或者其他有用的目的等。在下面所進一步討論的一個配置中，諸如導(dǎo)管281等設(shè)備261經(jīng)由孔239A(參見圖2C中的路徑“P2”)插入到病人的肢體130中的靜脈或動脈中。在另一個配置中，諸如IV管255等設(shè)備261可以經(jīng)由形成在設(shè)備200中的通口 237 (參見圖2C中的路徑“Pi ”)插入到肢體130中的靜脈或動脈中。在設(shè)備200的一個實施例中，可以形成分離的特征結(jié)構(gòu)236，分離的特征結(jié)構(gòu)236提供了形成在孔239B中的通口 237的穩(wěn)定位置，以提供到病人的肢體的通路。分離的特征結(jié)構(gòu)236可以是形成在復(fù)合元件230中的熔接或結(jié)合的區(qū)域。分離的特征結(jié)構(gòu)236可以例如通過將層231和232焊接在一起并且添加畫線標(biāo)記238，以允許設(shè)備261進入肢體和/或設(shè)備200的內(nèi)部區(qū)域213。在一個配置中，通口 237放置在中心，并且能夠形成在復(fù)合元件230中的組件與設(shè)備261 (諸如導(dǎo)管281或IV管255等，圖2C)的外壁256之間的密封。在一個實施例中，如圖2C-2D所示，分離的特征結(jié)構(gòu)236還形成路徑，該路徑用于使熱交換流體流動通過形成在設(shè)備200中的流體氣室233 (圖2B)。設(shè)備200可以由PVC片制造，其中PVC片沿著邊緣RF焊接并折疊。此外，如上所討論的，主體元件242可以包括密封元件140。在一個配置中，主體元件242包括中間主體區(qū)域242A(圖2C)和密封元件區(qū)域242B (圖2C)，其中中間主體區(qū)域242A和密封元件區(qū)域242B在連接區(qū)域242C處結(jié)合或連接在一起。在一個示例中，中間主體區(qū)域242A包括諸如聚氯乙烯(PVC)等順應(yīng)性材料(compliant material),并且密封元件區(qū)域242B包括諸如氨基甲酸酯或聚氨酯等順應(yīng)材料，中間主體區(qū)域242A和密封元件區(qū)域242B通過RF焊接、熱結(jié)合或類似的連接技術(shù)在連接區(qū)域242C處連接?？梢韵嘈?，通過在中間主體區(qū)域242A中使用更堅固的順應(yīng)材料(例如，O. 005-0. 012英寸厚度的PVC材料)以及在密封元件區(qū)域242B中使用更柔韌或彈性的材料(例如，O. 001-0. 005英寸厚度的氨基甲酸酯)，將有助于形成在密封元件區(qū)域242B處對病人的肢體130形成更好的密封的堅固設(shè)備，并且有助于防止設(shè)備的該部分在內(nèi)部區(qū)域213被排空時起到止血帶的作用。
圖3A和3B圖示了設(shè)備100或設(shè)備200的兩個不同配置，其中以肢體130的一部分被布置并且密封在設(shè)備100或設(shè)備200中。在一個配置中，諸如手等肢體130被封入在形狀類似于連指手套或分指手套的設(shè)備(例如，參考標(biāo)記400A，圖3A)中。在該配置中，一個或多個熱交換單元420的尺寸形成為加熱被放置在主體元件410內(nèi)的肢體130的期望面積,其中主體元件410類似于上面所討論的主體元件210。設(shè)備410A的內(nèi)部區(qū)域413可以被排空，并且熱交換單元(一個或多個)420能夠通過使用控制器160、流體源161、真空傳感器162和/或泵163 (在圖3A中示意性地示出)來調(diào)節(jié)溫度。在另一個配置中，如圖3B所示，封入在設(shè)備400B中的肢體130可以是胳膊的大部分，或其他附件。設(shè)備400B可以形成類似于長手套的形狀以適形地封閉胳膊，并且設(shè)備400B可以包括與設(shè)備400A中類似的元件。與圖3A相比，圖3B所示的被封閉的軀體的增加的表面積以及使用熱交換單元(一個或多個)420控制的溫度，可有助于在試用期間更快和/或更容易地控制受試者體溫。雖然在圖3A和3B中僅示出了單個熱交換單元420，但兩個或更多個熱交換單元420可以放置在肢體130的各個部分周圍，以改善灌注。圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施例的設(shè)備600的一個示例的側(cè)視圖，其中設(shè)備600可用·于增加血流量和控制哺乳動物的下肢(諸如腳等)的溫度。設(shè)備600包括用于形成加壓容積的主體元件610、一個或多個熱交換單元(諸如放置在肢體130的不同側(cè)面和/或部分上的熱交換單元620等)、用于容納肢體130的開口 112、以及連接到開口 112的密封元件640。諸如密封元件642等其他的密封元件可用于將肢體130充分地密封在設(shè)備600的內(nèi)部區(qū)域613內(nèi)。在一個實施例中，與上面結(jié)合圖2A-2B所討論的配置類似，熱交換單元620永久地連接到設(shè)備600并且由可折疊且柔順的材料構(gòu)成。熱交換單元620通常設(shè)計為允許流體介質(zhì)被輸送通過熱交換單元620，以與肢體交換熱量。在一個實施例中，設(shè)備600可以包括孔239 (例如圖2C所示的孔239A、239B)，其中孔239適于允許到下肢的一部分的通路，使得介入型醫(yī)療設(shè)備、治療型醫(yī)療設(shè)備或病人監(jiān)控設(shè)備可以通過空239連接到病人。
_3] 傳熱和熱控制功能通常，諸如加熱流體、加熱空氣、冷卻流體或冷卻空氣等能夠從流體源161經(jīng)由一個或多個124提供到熱交換單元120A、120B、220、420或620中，并且經(jīng)由一個或多個流體返回管線122排出設(shè)備100、200、400。放置在設(shè)備100中的一個或多個熱交換單元的溫度也可以通過使用電熱墊、流體類型的熱交換設(shè)備或者單獨或組合使用的任何其他適合的熱交換單元來控制。熱能在加熱期間可以從熱交換單元傳遞到肢體130，并且熱能可以在冷卻肢體130的過程期間從肢體130傳遞到一個或多個熱交換單元。例如，熱交換單元可以流體加熱墊，該流體加熱墊使用循環(huán)型熱交換系統(tǒng)、使得加熱后的水輸送通過流體加熱墊。在另一個示例中，熱交換單元可以是具有化學(xué)物的墊子，以用于加熱或冷卻?；蛘?，如在共同代決的2006年8月2日提交的美國臨時專利申請No. 60/821,201和2007年7月30日提交的美國專利申請No. 11/830,486中所詳細(xì)描述的，熱交換單元可以包括電熱墊。圖5圖示了熱交換單元120A、120B、220、420或620或者熱交換單元220的一部分的一個配置，這些熱交換單元使用兩層順應(yīng)材料541形成，順應(yīng)材料541通過使用RF焊接、熱封、水凝膠或其他結(jié)合工藝在邊緣區(qū)域535處密封，以形成密封的主體542。主體542可以具有入口 544和出口 543，入口 542和出口 543分別與流體源161以及流體供應(yīng)管線124和流體返回管線122流體地連通。形成在兩層順應(yīng)材料541之間的區(qū)域因此用作流體氣室，該流體氣室可以接收(參見箭頭A1)并然后排出(參見箭頭A3)來自流體源161的熱流體介質(zhì)。在一個實施例中，分離的特征結(jié)構(gòu)536形成在熱交換單元中，以將輸送到入口542和出口 543的爐體分離，并且從而允許熱交換流體遵循期望的路徑通過流體氣室，以最優(yōu)化和/或提高熱傳遞的效率。在一個示例中，流體流動路徑順序地遵循箭頭ApA2和A3?？梢酝ㄟ^將兩層順應(yīng)材料541結(jié)合在一起，在密封的主體542中形成分離的特征結(jié)構(gòu)536。在一個實施例中，熱交換單元(一個或多個)由柔順的材料形成，該柔順的材料包括但不限于氨基甲酸酯、聚氨酯、聚丙烯、聚苯乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚(氯乙烯)、橡膠、彈性體、聚合物材料或復(fù)合材料。在一個實施例中，熱交換單元(例如，附圖標(biāo)記120A、120B、220、620)與肢體的皮膚之間的接觸表面在約30in2 (例如，O. 019m2)和約410in2(例如，O. 264m2)之間。在另一個實施例中，熱交換單元與肢體的皮膚之間的接觸表面小于約800in2 (例如，O. 516m2)。圖1-4中所圖示的設(shè)備將通常包括控制系統(tǒng)164，控制系統(tǒng)164包括控制器160，控制器160連接到設(shè)備的不同部分，該設(shè)備的不同部分包括連接到壓力通口中的一個或多個的泵163和真空傳感器162，連接到流體管線中的一個或多個的流體源161，流體管線連接到一個或多個熱交換單元?？刂破?60可適于調(diào)節(jié)由設(shè)備后執(zhí)行的功能和工藝，包括調(diào) 節(jié)進入和排出熱交換單元的流體流量，調(diào)節(jié)熱交換單元的溫度，經(jīng)由一個或多個真空傳感器162監(jiān)控設(shè)備內(nèi)部的壓力水平，調(diào)節(jié)泵163的速度和設(shè)備100內(nèi)部的真空水平，以及監(jiān)控容納在設(shè)備100中的肢體130的溫度，等等。在一個實施例中，本文所述的設(shè)備可以包括使用中傳感器(例如，真空開關(guān))，該使用中傳感器指示設(shè)備處于使用中。此外，使用中傳感器和/或控制器160可以指示設(shè)備已經(jīng)被使用了多少次。根據(jù)本發(fā)明的實施例，設(shè)備也可以與機械壓縮設(shè)備或增壓壓縮設(shè)備組合地使用，以幫助將血液泵送通過病人的身體。或者，除了通過將熱受控的流體輸送到與肢體接觸的一個或多個熱交換單元來控制肢體溫度以外，設(shè)備100自身可以修改為包括一個或多個加壓氣室，該一個或多個加壓氣室放置在主體元件內(nèi)或連接到主體元件，以對哺乳動物的肢體130施加壓縮力或正氣壓。介入治療、治療程序和其他支持設(shè)備在一個配置中，與結(jié)合圖2C所討論的一樣，導(dǎo)管281可以經(jīng)由形成在設(shè)備200中的孔239A(參見路徑“P2”)、插入到肢體130中的靜脈或動脈中。圖2E-2F是通過沿著剖面線2E-2E制作圖2C所示的設(shè)備200而形成的孔239A的側(cè)視截面圖。孔239A通常包括密封區(qū)域297、防粘襯里296以及布置在密封區(qū)域297與防粘襯里296之間的粘接材料295。密封區(qū)域297包圍孔239，并且密封區(qū)域297被配置成將層231和232密封地結(jié)合在一起以防止任何熱交換流體從流體氣室233泄露到孔239中。當(dāng)肢體130被插入到設(shè)備200的內(nèi)部區(qū)域213中時，設(shè)備200的孔239A部分被帶到肢體130的表面130A附近，以使得設(shè)備200的孔239A部分然后能夠在隨后的步驟中結(jié)合到病人的肢體。圖2F是孔239A的側(cè)視截面圖，其中孔239A已經(jīng)被固定到肢體130的表面，使得內(nèi)部區(qū)域213與設(shè)備200之外的外部環(huán)境299隔離。如圖2F所示，在經(jīng)由孔239A去除防粘襯里296之后，粘接材料295的表面295A被朝向肢體130的一部分推動，以在粘接材料295與肢體130之間形成密封。在該配置中，內(nèi)部區(qū)域213 (內(nèi)部區(qū)域213在設(shè)備200的操作期間可以被排空至負(fù)壓)通過由粘接材料295在設(shè)備200的密封區(qū)域297與肢體130之間形成的密封，而與外部環(huán)境200隔離。因此，諸如導(dǎo)管等期望的醫(yī)療設(shè)備可以在不影響內(nèi)部區(qū)域213中的壓力的情況下，直接插入到肢體130的暴露部分130B。在一個實施例中，孔239A包括橢圓開口(例如，IOOmm×50mm)，并且粘接材料295包括一條具有期望寬度(例如，IOmm)的水凝膠材料以形成密封。防粘襯里296的尺寸通常形成為在孔被固定到肢體130之前、防止粘接材料295與肢體130接觸。防粘襯里296包括塑料或紙質(zhì)材料，并且防粘襯里296還包含拉帶(未示出)，以允許防粘襯里在粘接材料295被放置成與肢體130的表面接觸之前、容易地從設(shè)備200去除。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，雖然圖2E、2F和6C圖示了具有孔239A或孔239B的設(shè)備，其中孔239A或孔239B形成為通過設(shè)備的層231和層232，但該配置不意圖限制本發(fā)明的范圍，這是因為在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，孔239A、239B也可以在設(shè)備的僅一層厚的區(qū)域中形成為通過單個層231或232?？梢哉J(rèn)為，通過使用本文所說的實施例的一個或多個，可以實現(xiàn)如下顯著的好處，即允許各種介入和/或治療程序更容易地執(zhí)行，并且可以減小手術(shù)后病人的恢復(fù)時間和并發(fā)癥?？梢哉J(rèn)為，需要到病人的血管結(jié)構(gòu)(諸如靜脈或動脈等)的通路的介入治療和治療技術(shù)，可以通過熱量向肢體的傳遞來改善，從而改善病人的下肢和其他部分中的動脈壁肌肉的血管舒張和放松。在一個示例中，醫(yī)生可以執(zhí)行測試和其他程序以診斷和治療各種冠狀動脈疾病。這些測試通常涉及將導(dǎo)管插入通過腿或胳膊中的動脈或靜脈并且然后插入到心臟中。這里所使用的術(shù)語導(dǎo)管可以是用于在治療或介入治療中進入動脈或靜脈的任何醫(yī)療設(shè)備，并且這里所使用的術(shù)語導(dǎo)管可以包括橈動脈導(dǎo)管、IV靜脈導(dǎo)管、PTCA導(dǎo)管、成像導(dǎo)管、導(dǎo)管支架或其他類似設(shè)備。這些程序可以包括例如血管成形術(shù)和/或支架在血管內(nèi)部的放置。通常，醫(yī)生經(jīng)常通過將導(dǎo)管插入在股動脈中來獲得通過心臟的入口。股動脈是腹股溝區(qū)中的主要動脈。雖然該技術(shù)是最受歡迎的方法，但股動脈入口具有常見問題，諸如在插入點的出血以及可能的神經(jīng)損傷等。此外，股動脈型程序需要病人在程序已經(jīng)完成以后動也不動地躺很多小事，以確保插入點不會再次開始出血。為了解決這些問題，醫(yī)生已經(jīng)開始使用橈動脈(在手腕中的動脈)來獲得到心臟的入口。由于橈動脈比股動脈小，因此更容易在介入或治療程序結(jié)束時對穿刺位施加直接壓力，以防止出血。通常，插入到橈動脈不會在介入或治療程序期間造成很大的不適，并且插入到橈動脈允許很多病人在程序之后正常走動。不幸的是，并不是所有的病人都可以通過橈動脈完成他們的程序，這是因為病人必須具有通過橈動脈和尺動脈兩者到他們的手部的良好血液供應(yīng)。來自兩個動脈的血液供應(yīng)必須良好，以防橈動脈被堵塞而需要尺動脈向手部提供足夠的血液。因此，通過使用本文所述的發(fā)明的各種實施例，可以放松動脈壁肌肉，從而在介入或治療程序期間增加胳膊中的動脈(包括橈動脈)的有效尺寸，以允許改善的到心臟的入口。通常，設(shè)備200可以被放置成覆蓋胳膊的一部分以向病人的胳膊傳遞熱量，同時到胳膊中的橈動脈的入口被允許通過形成在設(shè)備中的孔239。參考圖3A和3B，在一個實施例中，諸如設(shè)備400A(圖3A)和設(shè)備400B(圖3B)等設(shè)備被放置成覆蓋胳膊的一部分，并且通過密封元件140密封在該胳膊的一部分上(如上所討論的)。在一個配置中，設(shè)備400A被放置成封入病人的手部，并且孔239A被放置并密封到胳膊的一部分，該胳膊的一部分涵蓋橈動脈的一部分。在另一個配置中，設(shè)備400B被配置成封入胳膊的大部分，并且允許通過布置在橈動脈動脈上方的孔239A進入橈動脈。在這兩種配置中，一個或多個熱交換單元420的尺寸形成為控制肢體130的期望區(qū)域的溫度，并且也允許通過孔239A進入橈動脈。，與圖I和圖2A-2F所示的內(nèi)部區(qū)域113或213相似的內(nèi)部區(qū)域413，可以被排空并且熱交換單元(一個或多個)420的溫度可以通過使用控制器160、流體源161、真空傳感器162/泵163來調(diào)節(jié)，從而控制哺乳動物的肢體中的血管舒張。因此，可以使用本文所述的各種實施例來增強動脈或靜脈的尺寸(luminoussize)以及動脈壁肌肉的放松，以在治療或介入治療期間防止或減少動脈痙攣，從而改善到病人的循環(huán)系統(tǒng)的各個部分(諸如心臟等)的通路。可以認(rèn)為，使用本文所述的實施例以在介入或治療程序期間造成血管擴張和/或放松，還將增加病人數(shù)量，這些病人由于病人肢體中的動脈或靜脈(諸如橈動脈或尺動脈等)的尺寸的在先限制而能夠受益于這種類型的介入或治療程序。也可以認(rèn)為，使用本文所述的設(shè)備將改善病人的恢復(fù)時間。IV管設(shè)備配置·
圖6A-6F圖不了設(shè)備200的實施例,其中設(shè)備200適于用于IV相關(guān)組件。在一個示例中，IV可以經(jīng)由形成在設(shè)備200內(nèi)的孔239B連接到肢體130。在一個配置中，用于IV流體的至少一個流動路徑可以被放置成靠近布置在設(shè)備200中的一個或多個熱交換單元，使得熱量可以向或從IV流體傳遞。在一些實施例中，IV流體的溫度可以通過設(shè)備來調(diào)節(jié)，該設(shè)備也調(diào)節(jié)病人或病人的一部分的體溫。例如，IV管組250可以通過加熱墊加熱，該加熱墊也通過與病人或病人的一部分的皮膚熱交換來加熱病人或病人的一部分。圖6A圖示了設(shè)備200的實施例，其中IV管組250被放置成靠近熱交換單元220。圖6B是設(shè)備200的等距視圖，圖6B圖示了如下配置，其中IV管組250通過使用膠黏片260而被固定到熱交換單元220的一部分上，其中膠黏片260被布置在IV管組250 (可能地，通口 237)的上方。圖6C是設(shè)備200的測試截面圖，圖6C圖示了 IV管255被放置成經(jīng)由通口 237進入病人的肢體130的靜脈或動脈。返回圖2C，在一個配置中，設(shè)備261 (諸如IV管255等)可以經(jīng)由形成在設(shè)備200中的通口 237插入到肢體130中的靜脈或動脈中(參見圖2C中的路徑“P/’)?？梢岳斫猓善谕M入肢體130可用于其他目的，諸如介入和治療程序和/或其他血管通路需求。如上所述，在一些情況下，分離的特征結(jié)構(gòu)236可以形成在設(shè)備200內(nèi)，分離的特征結(jié)構(gòu)236提供了用于形成在239B中的通口 237的穩(wěn)定位置，以提供到病人肢體的通路。在一個配置中，通口 237位于中央，并且通口 237能夠形成復(fù)合元件230中的組件與設(shè)備261 (諸如IV管255等)的外壁256之間的密封。在一個配置中，內(nèi)部區(qū)域213通過形成在設(shè)備261的外壁256與在通口 237處的設(shè)備材料之間的密封，而與設(shè)備200之外的外部環(huán)境299隔離。在一個配置中，可以使用其他密封材料來形成設(shè)備261的外壁256與由通口 237產(chǎn)生的開口之間的密封。例如，在IV管插入通過通口 237之后，可將醫(yī)用膠帶布置在IV管255的外壁和層231 (其中通口 237形成為通過層231)的表面上。其他密封材料的使用可有助于當(dāng)有泵163在內(nèi)部區(qū)域213中產(chǎn)生真空時，減少空氣經(jīng)由在IV管255的外壁256與復(fù)合元件230中的層231和232之間形成的任何間隙泄露到內(nèi)部區(qū)域213中。通常，期望將通口 237形成為，使得在外壁256與層231、232之間形成的任何間隙最小化，以防止對任何其他密封材料的需求。
設(shè)備200也可以用于調(diào)節(jié)IV流體的溫度，其中該IV流體經(jīng)由IV管輸送到哺乳動物的身體，或者從哺乳動物的身體輸出。例如，在設(shè)備200中使用的熱交換流體也可以用于與布置在IV管255中的流體“F”交換熱量“Q”(圖6C)。在一個實施例中，IV管255耦合到流體輸送設(shè)備258 (諸如管或針頭等)，流體輸送設(shè)備258與病人的肢體130的靜脈或動脈流體地連通。在一個實施例中，IV管組250被放置成與熱交換單元220的部分熱接觸，以允許能量在IV管組250中的IV管255與流動通過熱交換單元220的熱交換流體之間交換。IV管組250具有出口 251，出口 251可以插入到通口 237中，或者出口 251連接到流體輸送設(shè)備258，其中流體輸送設(shè)備258延伸通過通口 237并且與病人的肢體130的靜脈或動脈流體地連通。IV管組250的入口 252部分可以與IV流體輸送設(shè)備(諸如滴灌袋(dripbag) 259等(圖2C))流體地連接。在圖6A中，IV管組250可以通過熱熔、熱粘合或其他常規(guī)粘接或焊接技術(shù)連接到熱交換單元220。在一個實施例中，管255由用于形成熱交換單元120AU20B或?qū)?31,232的材料(如本文所述的)制成。雖然圖6A中所示的IV管組250包含一卷管255，但也可以使用其他流體輸送配置來加熱或冷卻向病人輸送或從病人輸出的IV流體。在一個配置中，IV管組250被放置成靠近流動的熱交換流體，以與該流動的熱交換流體交換熱量，并且IV管組250具有期望的長 度以IV中的流體可以在到達病人的肢體之前達到期望的溫度。在一個實施例中，IV管255的至少一部分在流體氣室233 (圖2B)內(nèi)通過，以提高熱交換流體與IV流體之間的熱傳遞。在一個實施例中，歧管114(如圖2A所示)可以利用IV管通口支撐，并且其他的管可以設(shè)置在流體氣室233內(nèi)部。在一個實施例中，歧管114(圖2A)可以包含IV管通口(在圖2A中未示出)，該IV管通口可以在一端處連接到IV輸送設(shè)備(諸如滴灌袋(drip bag) 259等(圖2C))，并且在另一端處連接到在設(shè)備200的內(nèi)部區(qū)域213內(nèi)部的其他管，以連接到病人的肢體130。在該配置中，IV管255可以經(jīng)由在內(nèi)部區(qū)域213內(nèi)部的其他管、容易地連接到病人，并且IV輸送設(shè)備可以使用所連接的管IV管255容易地連接到歧管114。在圖6B中，膠黏片260被布置在IV管組250和通口 237的上方。膠黏片260可以相對于熱交換單元220保持IV管組250。膠黏片260也可以提供密封以覆蓋管255的外壁256與通口 237之間的任何間隙。用于膠黏片260的優(yōu)選材料是從3M可獲得的Tegaderm 膠帶。膠黏片260也可以包括膠帶條，諸如醫(yī)用膠帶等。實施例也可以提供用于接收IV管組250的口袋。此外，IV管組250可以被消毒。在一些實施例中，IV管組250可以被消毒并且被連接到設(shè)備200。設(shè)備200的其中組件(諸如層231和232等)可以被消毒或者也可以不被消毒到與IV管組250相同的程度，從而減低所形成的設(shè)備的設(shè)備成本，同時確保維持病人的健康。IV流體地溫度也可以通過使用外部熱交換設(shè)備(諸如圖6D所示的熱交換器270)來調(diào)節(jié)。圖6D圖示了一些實施例，其中從控制系統(tǒng)164到熱交換器270設(shè)置了管組275。管組275可以被配置為和/或提供如下裝置，其中通過該裝置，可以實現(xiàn)到壓力通口 116、壓力傳感管線118、流體供應(yīng)管線124和流體返回管線122 (如圖2C所示)的連接。管組275也可以利用IV管通口制作?；蛘撸琁V管255也可以經(jīng)由入口 251連接到熱交換器270。IV流體然后可以通過熱交換器270并且經(jīng)由出口 252排出熱交換器270。連接到出口 252的IV管255可以布置成與肢體130流體地連接，諸如圖6C所示等。管組275也可以具有快速連接接頭276，以連接控制系統(tǒng)864(圖8)和熱交換器270。熱交換器270也可以具有用于將熱交換器270連接到歧管114的接頭。在一個實施例中，熱交換器270永久地連接到歧管114和/或設(shè)備200的其他部分。熱交換器270可以以多種不同的方式配置。圖6E圖不了一個配置,其中IV管255被包含熱交換流體的入口流動路徑272和包含熱交換流體的出口流動路徑271包圍?？梢栽O(shè)置多個這樣的流動路徑。熱交換器270也可以被構(gòu)造為管殼式布局，或其他相似地?zé)峤粨Q實施例。也可以設(shè)置電阻式加熱。也可以設(shè)置一個或多個熱電偶以監(jiān)控IV流體的溫度。在這里所討論的配置的任意配置中，通過調(diào)節(jié)流動通過熱交換器270和/或設(shè)備200的熱交換流體的溫度和/或流動速率，IV流體可以被調(diào)節(jié)為期望的溫度，諸如在約35°C和約40°C之間等。在一個示例中，IV流體的溫度可以被調(diào)節(jié)為正常的人體溫度，諸如約37°C
坐寸ο 在其他實施例中，IV流體可以與包含在設(shè)備200中的熱交換流體或其他熱交換設(shè)備交換熱量，并且然后IV流體被輸送到病人身體的沒有封閉在設(shè)備200內(nèi)的其他部分。例如，IV流體可以通過用于加熱腳或腿的設(shè)備(例如，圖4中的設(shè)備600)來加熱，并且然后IV流體可以插入到胳膊中?；蛘?，設(shè)備200可用于調(diào)節(jié)手的溫度和IV流體的溫度兩者，然而，IV管和IV流體可以連接或插入到病人的另一條胳膊中。而且，設(shè)備200可以被構(gòu)造為套袖，以在不覆蓋手或腳的情況下，分別調(diào)節(jié)附肢的一部分(諸如胳膊或腿的一部分等)的溫度。圖6F圖示了 IV加溫設(shè)備的另一個實施例的側(cè)視圖，該IV加溫設(shè)備也可以用于調(diào)節(jié)病人291的體溫。病人291可以被布置成靠近溫度調(diào)節(jié)設(shè)備292，諸如加熱或冷卻墊或毯子。溫度調(diào)節(jié)設(shè)備292可以布置在病人所處的操作臺或檢查臺294上。在一個實施例中，布置在IV調(diào)節(jié)設(shè)備293中的IV管組250，被布置成靠近或耦合到溫度調(diào)節(jié)設(shè)備292的一部分，以對被輸送到病人291的IV流體加溫。在該配置中，病人291的一部分(其中，加溫后的IV流體被插入到病人291的一部分中)不需要與溫度調(diào)節(jié)設(shè)備292直接接觸。在一個實施例中，IV調(diào)節(jié)設(shè)備293可以包括IV管組IV管組250，IV管組250諸如通過直接插入或連接到設(shè)備，或者通過被布置成與溫度調(diào)節(jié)設(shè)備292熱接觸(通過被布置在溫度調(diào)節(jié)設(shè)備292的一些溫度調(diào)節(jié)部分的上方、下方或鄰近這些溫度調(diào)節(jié)部分)等，而被放置成與溫度調(diào)節(jié)設(shè)備292交換熱量?？刂葡到y(tǒng)和支持組件圖7圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例、具有一個或多個接頭的歧管714的示例，該一個或多個接頭用于將各個氣體、真空或流體管線連接到設(shè)備700內(nèi)部和外部的各個組件。歧管714可經(jīng)由主體元件和熱交換單元上一個或多個孔，連接到設(shè)備的一個或多個主體元件和熱交換單元。圖7是示意性地圖示了設(shè)備700的局部剖視圖，其中設(shè)備700包含上面結(jié)合圖1-4所述的設(shè)備討論的各個組件，并且歧管714用在本文所討論的配置的任意配置中。在一個方面中，歧管714代替上面所討論的歧管114和625。歧管714通常包含一個或多個流體通口或壓力通口，諸如壓力通口 716、流體傳感管線718、流體供應(yīng)管線724和流體返回管線722等，它們可以連接到歧管體715或者使用注塑成型、熱堆積、粘合劑或其他加工制造方法來一體地形成。因此，可以結(jié)合快速連接接頭或連接頭，以提供匹配熱交換單元、流體墊、其他加熱組件、電熱墊、真空管線、壓力傳感管線等的連接點。例如，歧管714可以包括連接器730、732、734、736，諸如與明尼蘇達州圣保羅的CPC Colder Products Company的快速連接型連接器。在操作中,在設(shè)備700中形成的真空空間需要堅固和氣密的密封，以使得設(shè)備外部的熱傳遞流體和/或空氣不會影響過程的操作。為了低成本，歧管714可以由注塑成型的塑料材料或任何其他適合的材料制成。通常在歧管714、各個一個或多個流體通口或壓力通口(例如，附圖標(biāo)記716、718)和主體元件710 (例如與體元件110、220類似)之間形成密封，以允許通過使用泵163在設(shè)備700的內(nèi)部區(qū)域歧管713中達到期望的壓力。形成在主體元件710與歧管714的各個組件 之間的密封，可以使用傳統(tǒng)的粘合劑、機械力或O型圈(僅舉幾例)來產(chǎn)生。如圖7所示，與上面結(jié)合圖5討論的設(shè)備類似地，歧管714可以使用流體供應(yīng)管線、經(jīng)由一個或多個流體供應(yīng)接頭754和傳統(tǒng)的管753，連接到熱交換單元720A和720B的入口，其中傳統(tǒng)的管753與連接器732和流體源161的流體供應(yīng)管線161A流體地連通。熱交換單元720A和720B的出口經(jīng)由一個或多個流體供應(yīng)接頭752和傳統(tǒng)的管755連接到流體返回管線，其中傳統(tǒng)的管755與連接器730和流體源161的流體返回管線161B流體地連通。在一個實施例中，設(shè)備700的內(nèi)部區(qū)域713連接到泵163，泵163連接到壓力通口716，壓力通口 716包含連接器736和接頭756，其中連接器736包含在歧管714中，并且結(jié)構(gòu)756布置在設(shè)備700的內(nèi)部區(qū)域713內(nèi)。在一個方面中，設(shè)備700的內(nèi)部區(qū)域713也可以連接到真空傳感器162，真空傳感器162連接到壓力傳感管線718，壓力傳感管線718包括連接器734和接頭758，其中連接器734連接到歧管714，并且接頭758布置在設(shè)備700的內(nèi)部區(qū)域713內(nèi)。在操作中，手、前臂、腳、腿、上肢或下肢(未示出)布置在設(shè)備700的開口 712內(nèi)并且被封閉在一個或多個主體元件710內(nèi)，其中一個或多個熱交換單元720A、720B連接在該一個或多個主體元件710上，并且歧管714連接到該一個或多個主體元件710上?；蛘撸O(shè)備可以需要通過折疊、卷起一個或多個主體元件來組裝并且使用一個或多個封閉夾封閉。此外，一個或多個可拆卸熱交換單元可以在設(shè)備的內(nèi)部預(yù)先組裝，或者一個或多個可拆卸熱交換單元可以在將肢體放置在設(shè)備中之后組裝。然后，密封元件740的真空密封部分741圍繞設(shè)備的開口卷繞，以形成緊密密封并且防止空氣進入肢體與設(shè)備之間的空間。在一個實施例中，流體傳感組件760布置在流體供應(yīng)管線流體源161內(nèi)，以檢測進入一個或多個熱交換單元720A、720B的流體的溫度，從而可以通過控制器160控制包含在流體源161內(nèi)的加熱或冷卻元件。流體傳感組件760通常包含主體762和一個或多個傳感器761 (例如，熱敏電阻、電阻式溫度檢測器(RTD)、熱電偶)，其中一個或多個傳感器761與被輸送到一個或多個熱交換單元720A、720B的流體熱連通。為了控制增加血流量和哺乳動物的體溫控制的過程的各個方面，控制器160適于控制處理順序的全部方面。在一個實施例中，控制器160適于控制流體源161、泵163和設(shè)備700的全部其他需要的元件?？刂破?60通常被配置為接收來自用戶和/或設(shè)備中的各個傳感器(例如，真空傳感器162、流體傳感組件760)的輸入，并且控制器160根據(jù)各種輸入以及保存在控制器的存儲器中的軟件指令來適當(dāng)?shù)乜刂平M件?？刂破?60通常包含存儲器和中央處理器(CPU)，其中存儲器和CPU由控制器用來保存各種程序、處理程序以及在必要時執(zhí)行程序。存儲器連接到CPU，并且存儲器可以是容易獲得的存儲器(諸如隨機存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、軟盤，硬盤或任何其他形式的數(shù)字存儲器，無論是本地的或遠(yuǎn)程的。)中的一個或多個。軟件指令和數(shù)據(jù)可以編碼并存儲在存儲器內(nèi)，用于指示CPU。支持電路也連接到CPU，用于以傳統(tǒng)的方式支持處理器。支持電路可以包括本領(lǐng)域中已知的緩存、時鐘電路、輸入/輸出電路、子系統(tǒng)等。通過控制器160可讀的程序(或計算機指令)決定哪個任務(wù)在設(shè)備中可執(zhí)行。優(yōu)選地，程序是通過控制器160可讀的軟件，并且程序包括指令以監(jiān)控并控制基于限定規(guī)則和輸入數(shù)據(jù)的過程。圖8圖示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的控制系統(tǒng)864的一個實施例，其中控制系統(tǒng)864連接到設(shè)備800的各個部分。設(shè)備800和控制系統(tǒng)864類似于上面所討論的設(shè)備和上面結(jié)合圖1-7所討論的控制系統(tǒng)164?？刂葡到y(tǒng)864通常包含控制器模塊860，控制器模塊860具有控制器160，其中控制器160容納調(diào)節(jié)溫度、真空壓力水平以及提供到設(shè)備的加壓容積的壓縮壓力所需要的全部電子和機械零件。在該配置中，控制系統(tǒng)864通常包括例如泵163、流體流量傳感器852、流體傳感組件760和溫度傳感器810。溫度傳感器810通常是這樣的設(shè)備，該設(shè)備用于在執(zhí)行增加血流量和控制病人的體溫的過程時，測量病人的體溫?？梢允褂眠m當(dāng)?shù)膫鹘y(tǒng)溫度傳感設(shè)備，在耳朵、口腔中，在皮膚上或直腸測量病人的體溫。控制 系統(tǒng)864也可以包含由控制器160控制的熱交換介質(zhì)泵、加熱器、冷卻器、熱電偶、加熱介質(zhì)泵、用于真空和溫度的過程控制的比例-積分-微分(PID)控制器、一個或多個電源、顯示面板、致動器、連接器等等?？刂葡到y(tǒng)864中的各個元件的設(shè)定和電流讀數(shù)被放置到顯示面板(例如，發(fā)光顯示器，CRT)，其中顯示面板提供操作界面?？刂破?60可以包含其他電子器件，用于本發(fā)明的設(shè)備800的優(yōu)化操作。在替換實施例中，真空控制和溫度控制可以由兩個不同的控制器控制?？刂葡到y(tǒng)864可以設(shè)置安全特征結(jié)構(gòu)，該安全特征結(jié)構(gòu)包括設(shè)備關(guān)機特征結(jié)構(gòu)，該設(shè)備關(guān)機特征結(jié)構(gòu)在設(shè)備傳感器(諸如溫度和壓力傳感器等)失效或斷開連接時被激活。如果裝置的溫度沒有被正確地調(diào)節(jié)，控制系統(tǒng)864也可以包括報警電路或報警信號?？梢栽谠O(shè)備的真空回路中設(shè)置安全閥，使得當(dāng)腔室中的真空超過特定水平時，腔室可以被通風(fēng)。在一個實施例中，可以設(shè)置溫度探針862，以測量除了腳、腿或其他肢體以外的哺乳動物的一部分(設(shè)備連接到哺乳動物的該部分)的溫度。在另一個實施例中，鼓膜可作為溫度傳感器810連接到耳道，以提供核心溫度讀數(shù)。這樣，可以得到諸如病人等的人類的參考溫度。其他傳感器可以包括病人的血流量、血壓和心率。這些數(shù)據(jù)對于適當(dāng)?shù)牟∪酸t(yī)療保健、使病人保持正常的體溫范圍并且防止各種熱失調(diào)。可以測量設(shè)備中的皮膚溫度，以指示該身體部分是否處于血管收縮或舒張的狀態(tài)，或者與兩個設(shè)備流體溫度相比皮膚是什么溫度。可以通過類似于熱電偶、熱敏電阻、熱通量和其他測量設(shè)備的不同裝置和不同設(shè)備來測量皮膚的溫度。也可以測量血液流率并且將數(shù)據(jù)發(fā)送到控制器160。如圖8所示，設(shè)備800可以經(jīng)由真空通口 812和真空傳感器返回管線822連接到泵163 (例如，機械真空泵、泵和真空發(fā)生器)，以在設(shè)備800內(nèi)部提供真空壓力或負(fù)壓。維持設(shè)備(其中肢體暴露于該設(shè)備)內(nèi)部的真空和/或負(fù)壓水平并且正確地檢測和讀取真空/壓力水平，并且將數(shù)據(jù)發(fā)送到安裝在控制器160中的真空傳感器(vacuum transducer),是非常重要的。真空傳感器也可以位于歧管714(圖7)作用，以允許對真空水平的更好的響應(yīng)和更精確的控制?？刂普婵毡玫男盘枙?jīng)過從真空傳感器到控制器160中的控制電路的線。諸如由真空施加到肢體的壓力數(shù)據(jù)等的另一組數(shù)據(jù)可以經(jīng)由一系列壓力傳感器(該一系列壓力傳感器被布置成通過設(shè)備)測量，以記錄壓力水平并將數(shù)據(jù)發(fā)送到控制器160用于排空?？刂破?60然后可以調(diào)節(jié)設(shè)備內(nèi)的真空水平和壓力，以產(chǎn)生最高水平的血流量以及根據(jù)需要提高軀體的核心溫度。此外，在設(shè)備800中具有一個或多個熱交換單元的設(shè)備800可以經(jīng)由熱交換介質(zhì)供應(yīng)管線842和熱交換介質(zhì)返回管線844、連接到流體源161。此外，可以通過流體流量傳感器852和/或流體傳感組件760監(jiān)控和調(diào)節(jié)在熱交換介質(zhì)供應(yīng)管線842內(nèi)部流動的熱交換介質(zhì)的流量。此外，可以使用并且在控制器160的前面板上顯示低流量LED，以提醒操作者流體源的儲液器中的流量水平。將對流體儲液器添加其他傳感器，以在流體水平較低并且需要更多的流體時發(fā)送信號。此外，可以存在這樣的控制信號，該控制信號允許傳統(tǒng)的流體泵在程序或設(shè)備的單個操作結(jié)束時、以使得流體從流體墊返回的模式操作。此外，設(shè)備可以包括用于經(jīng)由各個管和流體管線循環(huán)的經(jīng)加熱的或經(jīng)冷卻的流體的溫度傳感器。此外， 本發(fā)明的熱交換單元可以包括一個或多個溫度傳感器和熱電偶，以監(jiān)控哺乳動物的肢體的溫度并且提高溫度控制反饋。在一個實施例中，熱交換單元以閉環(huán)配置與流體源161耦合，其中流體源161提供熱交換介質(zhì)。例如，熱交換單元可以以閉環(huán)液體回路配置、與容納在控制器模塊860內(nèi)的液體罐耦合。在一個實施例中，一個或多個電阻加熱元件和/或熱電裝置用于加熱或冷卻容納在液體罐中的熱交換介質(zhì)。閉環(huán)配置減小對操作者的維護要求，這是因為閉環(huán)配置使熱交換介質(zhì)的損耗最小化，其中熱交換介質(zhì)的損耗通常在熱交換單元從熱交換耦合介質(zhì)源拆除時發(fā)生。該方法包括對哺乳動物設(shè)置本發(fā)明的一個或多個設(shè)備，并且使用設(shè)備調(diào)節(jié)哺乳動物的一個或多個肢體的溫度。結(jié)果，哺乳動物的肢體內(nèi)的一個或多個靜脈吻合(AVAs)血管擴張，并且AVA血管的收縮減少，從而增加一個或多個肢體中的血流量和血容量，降低血流量的血管壁接觸時間，并且減少由于淤積而造成的靜脈中的血凝塊。肢體的任何適合的部分，尤其是具有可以通過該設(shè)備擴張的血管的肢體，可以被放置到設(shè)備中并且密封在設(shè)備中。返回圖1-2D，使用的上面所討論的設(shè)備200的過程，通過將肢體130防止在設(shè)備200的內(nèi)部區(qū)域213中開始。雖然結(jié)合設(shè)備200討論了增加哺乳動物的血流量和溫度的過程，但該配置不意圖限制本發(fā)明的范圍，這是因為本文所討論的設(shè)備的任意一種可用于執(zhí)行該過程。在肢體130被封閉在設(shè)備200中以后，對壓力通口 116施加負(fù)壓，從而降低內(nèi)部區(qū)域213內(nèi)的壓力并且使肢體130暴露于減小的壓力中，該減小的壓力在例如約OmmHg到約20mmHg(諸如約-IOmmHg到約_14mmHg等)的范圍內(nèi)。同時或順序地,熱交換介質(zhì)被引入到放置在設(shè)備200的內(nèi)部區(qū)域213內(nèi)部的一個或多個熱交換單元220中。泵163的流率可以是恒定的，并且流率僅需要被維持為使得在內(nèi)部區(qū)域213中能夠?qū)崿F(xiàn)恒定壓力。如果在系統(tǒng)中存在微小的泄露，那么需要的流率可以大于約6升每分鐘，最好是4升每分鐘約或更低。在一個方面中，真空泵的流率可以在約4升每分鐘到約10升每分鐘之間，但優(yōu)選地小于約6升每分鐘。在一個實施例中，控制器160管理對于治療的持續(xù)時間，管理熱交換介質(zhì)和負(fù)壓，例如治療的持續(xù)時間可以是約30分鐘。持續(xù)時間根據(jù)所治療的肢體的大小和肢體的溫度可以更長或更短。過程可以根據(jù)需要重復(fù)一次或多次。在某些情況下，治療的持續(xù)時間可以是一段時間“進行”并且然后一段時間“停止”地循環(huán)。在一個示例中，治療的持續(xù)時間是約I分鐘或更長，并且然后停止約I分鐘或更長的時間，這重復(fù)5個循環(huán)或更長。本發(fā)明的實施例可用于通過增加輸送到熱交換設(shè)備的熱交換介質(zhì)的溫度，來增加哺乳動物的血流量，并且將哺乳動物的體溫調(diào)節(jié)到盡可能高而不會灼傷哺乳動物的 溫度。在健康的病人中，在細(xì)胞溫度超過約43攝氏度(V)時，附肢上的細(xì)胞將會灼傷，但這可能隨著暴露時間和熱傳遞的速率而變化。因此，熱交換介質(zhì)的溫度優(yōu)選地校準(zhǔn)為，使得皮膚溫度維持在小于43攝氏度。例如，不同的人根據(jù)他們的年齡、健康狀況等對于不同的溫度范圍具有不同的耐受度。通常，為了加熱肢體，期望控制熱交換介質(zhì)的溫度，并且從而將熱交換單元表面的溫度控制在約30°C到約45°C之間。在一個實施例中，熱交換介質(zhì)以及熱交換單元表面的溫度在約37°C到約40°C之間。此外，設(shè)備可用于冷卻病人的體溫。通常，病人的體溫可以維持(或者如果程序需要)，病人的核心溫度可以通過主動冷卻降低到約33°C。通常，為了冷卻肢體，期望將熱交換介質(zhì)以及熱交換單元表面的溫度控制在約0°C到約30°C之間的溫度。在一個實施例中，熱交換介質(zhì)以及熱交換單元表面的溫度在約0°C到約10°C之間。在2007年10月11日提交的共同分配的美國專利申請No. 11/870，780，進一步描述了適用于與上述實施例的一個或多個一起使用的設(shè)備的其他示例。雖然前述內(nèi)容針對本發(fā)明的實施例，但在不脫離本發(fā)明的基礎(chǔ)范疇的情況下，可以設(shè)想本發(fā)明的其他的和另外的實施例，并且本發(fā)明的范圍由隨后的權(quán)利要求確定。
權(quán)利要求
1.一種裝置，所述裝置用于與哺乳動物的肢體交換熱量，所述裝置包括 主體元件,所述主體元件具有一個或多個壁，所述一個或多個壁包圍內(nèi)部區(qū)域； 開口，所述開口形成在所述主體元件中，所述主體元件適于接收哺乳動物的肢體并且允許所述肢體的一部分被放置在所述內(nèi)部區(qū)域內(nèi)； 一個或多個熱交換單元，所述一個或多個熱交換單元與所述內(nèi)部區(qū)域熱接觸；以及 孔，所述孔在所述主體元件中限定開口，其中所述孔提供到肢體的一部分的通路，其中所述肢體的所述一部分被放置在所述內(nèi)部區(qū)域內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，還包括粘接材料，所述粘接材料布置成圍繞所述開口。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，還包括 粘接材料，所述粘接材料被布置在所述內(nèi)部區(qū)域內(nèi)，并且所述粘接材料包圍形成在所述主體部分中的所述開口 ；以及 防粘襯里，所述防粘襯里被布置成覆蓋所述粘結(jié)材料的一部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述孔適于接收IV管、導(dǎo)管或傳感器電纜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，還包括IV管，所述IV管被布置成靠近所述一個或多個熱交換單元的至少一個，使得所述IV管與所述一個或多個熱交換單元熱接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，還包括 肢體密封構(gòu)件，所述肢體密封構(gòu)件適于形成在所述主體元件與所述肢體的一部分之間的密封；以及 密封構(gòu)件，所述密封構(gòu)件適于形成在所述孔上的密封。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，還包括泵，所述泵適于控制在所述內(nèi)部區(qū)域內(nèi)的壓力。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述一個或多個熱交換單元和所述主體元件兩者均由柔韌且順應(yīng)的材料制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述一個或多個熱交換單元和所述主體元件是整體元件,所述整體元件包括 第一片順應(yīng)材料；以及 第二片順應(yīng)材料，其中所述第一片順應(yīng)材料和所述第二片順序材料結(jié)合在一起，以封閉所述內(nèi)部區(qū)域的至少一部分并且形成流體氣室，所述流體氣室與所述內(nèi)部區(qū)域隔離。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，還包括流體源，所述流體源與在所述一個或多個熱交換單元中的熱交換氣室流體地連通。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，還包括 歧管，所述歧管具有第一接頭和第二接頭，所述第一接頭與所述內(nèi)部區(qū)域流體地連通，并且所述第二接頭與流體氣室流體地連通，所述流體氣室形成在所述一個或多個熱交換單元的一個中；以及 系統(tǒng)控制器，所述系統(tǒng)控制器包括 第一泵，當(dāng)所述第一泵與所述第一接頭流體地連通時，所述第一泵適于控制所述內(nèi)部區(qū)域內(nèi)的壓力； 流體熱交換器，所述流體熱交換器具有熱交換流體，當(dāng)所述熱交換器與所述一個或多個熱交換單元流體地連通時，所述熱交換流體適于控制所述一個或多個熱交換單元的溫度；壓力傳感器，所述壓力傳感器與所述內(nèi)部區(qū)域流體地連通； 溫度傳感器，所述溫度傳感器適于測量所述哺乳動物的溫度；以及控制器，所述控制器適于使用從所述溫度傳感器和所述壓力傳感器接收的輸入，控制所述熱交換流體的溫度和所述內(nèi)部區(qū)域的壓力，并且所述控制器適于控制所述第一泵。
12.一種裝置，所述裝置用于與哺乳動物的肢體交換熱量，所述裝置包括 第一片順應(yīng)材料；以及 第二片順應(yīng)材料，其中所述第一片順應(yīng)材料和所述第二片順序材料耦合在一起，以形成 內(nèi)部區(qū)域的至少一部分； 開口，所述開口適于接收哺乳動物的肢體，并且所述開口適于允許所述肢體的一部分被放置在內(nèi)部區(qū)域內(nèi)；以及 流體氣室，所述流體氣室與所述內(nèi)部區(qū)域隔離； 孔，所述孔在所述第一片順應(yīng)材料中限定開口，其中所述孔提供到所述肢體的一部分的通路，其中所述肢體的所述一部分被放置在所述內(nèi)部區(qū)域內(nèi)；以及 粘接材料，所述粘接材料被布置在所述第一片順應(yīng)材料的表面上并且圍繞所述開口，其中所述表面限定所述內(nèi)部區(qū)域的至少一部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，還包括防粘襯里，所述防粘襯里被布置成覆蓋所述粘結(jié)材料的一部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述粘接材料包括水凝膠。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述第一片順應(yīng)材料和所述第二片順應(yīng)材料各個包括從由以下各項構(gòu)成組中選取的材料氨基甲酸酯、聚氨酯、聚丙烯、聚苯乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)和聚(氯乙烯)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，還包括泵，所述泵適于控制在所述內(nèi)部區(qū)域內(nèi)的壓力。
17.一種方法，所述方法用于與哺乳動物的肢體交換熱量，以幫助設(shè)備到所述哺乳動物的血管結(jié)構(gòu)中的放置或前進，所述方法包括以下步驟 將哺乳動物的肢體的一部分放置在主體元件的內(nèi)部區(qū)域中，其中所述肢體經(jīng)由在所述主體元件中的開口、而被布置在所述內(nèi)部區(qū)域中； 在所述肢體的所述一部分與熱交換單元之間傳遞熱量，其中所述肢體的所述一部分被布置在所述主體元件中； 將所述主體元件的一部分結(jié)合到所述肢體的表面，其中所述主體元件的所述一部分包括孔，所述孔圍繞所述表面的第一區(qū)域；以及 將導(dǎo)管經(jīng)由所述孔插入到所述第一區(qū)域中，并且將所述導(dǎo)管插入到所述肢體中的動脈或靜脈中。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述動脈是橈動脈或尺動脈。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中在所述肢體的所述一部分與所述熱交換單元之間傳遞熱量的步驟還包括在將所述導(dǎo)管經(jīng)由所述主體元件的所述孔插入之前，控制所述肢體的所述一部分的溫度。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括在將 所述主體元件的所述一部分結(jié)合到所述肢體的表面之后，降低所述內(nèi)部區(qū)域中的壓力。
全文摘要
本文所公開的發(fā)明的實施例通常包括用于增加血流量、控制病人的血管結(jié)構(gòu)的血管舒張、調(diào)節(jié)哺乳動物的一部分的體溫，并且用于改善各種介入治療和/或治療程序的方法和/或設(shè)備。該設(shè)備也可以包括一個或多個進入通口或孔，該一個或多個進入通口或孔允許到哺乳動物的肢體的部分的通路，以允許介入型醫(yī)療設(shè)備、治療設(shè)備、手術(shù)支持設(shè)備或病人監(jiān)控設(shè)備進入肢體，其中主體元件被布置在該肢體上。該設(shè)備也可以被配置成允許其他的支撐組件，其他的支撐組件包括IV或其他導(dǎo)管、進入肢體的一部分的方式，其中肢體的一部分被放置在溫度調(diào)節(jié)設(shè)備的內(nèi)部。在一個配置中，該設(shè)備包括柔性材料，當(dāng)真空壓力被施加到設(shè)備的內(nèi)部區(qū)域時，該柔性材料適于符合布置在設(shè)備中的肢體的表面。
文檔編號A61H39/06GK102917674SQ201180008794
公開日2013年2月6日 申請日期2011年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月8日
發(fā)明者斯考特·A·克里斯滕森, 約翰·羅伊·凱恩, 內(nèi)森·漢密爾頓 申請人:康爾福盛2200公司