專利名稱：身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于調(diào)節(jié)人體或動物體的一部分的溫度的身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置。具體地，但不是唯一地，本發(fā)明涉及頭皮冷卻裝置。具體地，但不是唯一地，本發(fā)明涉及用于調(diào)節(jié)經(jīng)受化學(xué)療法或其它類似治療的人的頭皮溫度的頭皮冷卻裝置。相關(guān)領(lǐng)域的描述在化學(xué)療法治療過程中使頭皮冷卻的益處已被了解了一段時(shí)間。美國專利4，566，455 (Kramer)公布于1986年并公開了改進(jìn)的頭皮覆蓋物，其提供液體冷卻劑的循環(huán)以降低和控制在化學(xué)療法過程中的頭皮溫度。根據(jù)這一文件，在化學(xué)療法過程中使頭皮冷卻可通過降低頭皮中的代謝活性而減輕脫發(fā)。12年后，在1998年公布的國際專利申請第W098/16176號(Olofsson)進(jìn)一步更詳細(xì)地討論了經(jīng)受化學(xué)療法的患者遭受的脫發(fā)問題。根據(jù)這一文件，使皮膚(且在此頭發(fā)根部)冷卻至從(TC至+5°C的溫度降低了根部吸收治療制劑的能力且于是增加了根部經(jīng)受起治療的機(jī)會，從而導(dǎo)致患者保持其頭發(fā)。根據(jù)W098/16176，冷卻治療將優(yōu)選地持續(xù)I至5小時(shí)。一種已知的由軟冷凍凝膠塊組成的軟帽形式的頭部覆蓋物被放置在患者上。當(dāng)軟帽被放置在患者的頭部上時(shí)，該塊是重的并且經(jīng)常具有在_18°C以下的溫度。因?yàn)檐浢笔遣豢蓮澢牟⑶易畛跏欠浅＠涞模栽O(shè)備是不舒適的。另一個(gè)問題是，凍結(jié)的塊迅速熔化且因此在整個(gè)治療期過程中不會將溫度保持在上限溫度之下。當(dāng)溫度從-18°C升高至+10°C以上時(shí)，通常在帶上頭部覆蓋物之后的大約45分鐘時(shí)患者必須更換軟帽。US4, 566，45 5 (Kramer) ,W098/16176 (Olofsson)和 GB2323915(由申請人申請)均公開了患者佩戴有連續(xù)冷卻的頭部覆蓋物的解決方案。頭部覆蓋物包括兩個(gè)層，在其間限定一空間，通過該空間流動冷卻流體。頭部覆蓋物內(nèi)的空間通過至少一個(gè)軟管連接到對頭部覆蓋物供給流體的冷卻單元。如果在整個(gè)治療期中在相對恒定的溫度下連續(xù)地應(yīng)用冷的流體，則頭皮被冷卻。這避免了患者將僵硬的超級冷卻的覆蓋物放置在其頭部上的需要。流體入口和出口優(yōu)選地分布在頭部覆蓋物之上，以獲得良好的循環(huán)和整個(gè)頭皮的均勻冷卻。Kramer的解決方案(US4，566，455)利用被附接到患者頭皮頂部的熱敏電阻及被布置以接收來自熱敏電阻的溫度并激活泵的控制單元來調(diào)節(jié)頭皮覆蓋物的溫度。當(dāng)來自熱敏電阻的溫度超過20. 5°C時(shí)，泵被激活以使液體冷卻劑循環(huán)，并且當(dāng)溫度降到20. 5°C以下時(shí)，泵被停用。Olofsson的解決方案(W098/16176)需要對頭部覆蓋物中的每個(gè)流道進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)以達(dá)到預(yù)定的頭皮溫度。這通過在每個(gè)流道中設(shè)置溫度傳感器，并且通過設(shè)置用于單獨(dú)調(diào)節(jié)溫度和/或流動通過相應(yīng)流道的流體的流動的調(diào)節(jié)設(shè)備來實(shí)現(xiàn)例如+5°C的期望的設(shè)定點(diǎn)的值。申請人:先前的解決方案(GB2323915，以名稱“Model PSC-1”供應(yīng))包括強(qiáng)力的冷凍冷卻系統(tǒng)，其將浴中的液體冷卻劑的溫度迅速降低至接近-10°c的預(yù)置溫度。當(dāng)達(dá)到預(yù)置溫度時(shí)，電子傳感器監(jiān)視并控制冷卻劑在-10°C左右。在低壓下通過頭皮冷卻帽泵送冷卻齊U。然后頭皮溫度降低以從而防止或減輕脫發(fā)。申請人的頭皮冷卻器的成功依靠其將頭皮溫度降低至大約18°c至20°C的有良好文檔記錄且確定的水平的能力。然而，實(shí)際的頭皮溫度難以通過非侵入方法利用現(xiàn)有技術(shù)來測量。因?yàn)轭^發(fā)和將比頭皮冷得多的頭皮覆蓋物的內(nèi)表面的影響，由Kramer公開的解決方案沒有精確地測量頭皮溫度。并且，裝配熱敏電阻是笨拙的、耗時(shí)的且不可靠的。由Olofsson公開的解決方案僅測量在頭皮覆蓋物之內(nèi)的冷卻劑的溫度。申請人的頭皮冷卻器在已被發(fā)現(xiàn)給出高成功率的溫度下(如以上所提到的-1o°c)使冷卻劑循環(huán)并且其是在反復(fù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上開發(fā)的。申請人現(xiàn)有的解決方案是通用(one-size-fits-all)方法,其利用極端溫度設(shè)置以獲得最佳的成功機(jī)會。然而，由于寒冷，不是所有經(jīng)受治療的患者都感覺舒適，并且一些完全停止治療。在其它情況下，甚至當(dāng)治療已被應(yīng)用時(shí)，有時(shí)也會產(chǎn)生過多的脫發(fā)。在相關(guān)的使用中，四肢也可被冷卻以防止化學(xué)療法治療過程中的損壞，如W02006/126059 (Fiomed APS)中所說明的，其提出使用接收循環(huán)冷卻流體的手套和襪子。此外，溫度傳感器被安裝在手套或襪子上或者手套或襪子內(nèi)。身體的其它部分，包括口腔，也可得益于冷卻。美國專利5，509，801 (Nicholson)公開了包括口腔設(shè)備的口腔治療裝置，其形成為可插入患者的口中并接收循環(huán)冷卻介質(zhì)。發(fā)明概述本發(fā)明的目的是提供改進(jìn)的身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置。本發(fā)明的一個(gè)目的是改善患者之中的耐受率并改善成功率。具體地，本發(fā)明目的在于提供改進(jìn)的頭皮冷卻器。發(fā)明的熱傳遞的陳述 一般地說，本發(fā)明的一個(gè)方面提供了新的身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置。裝置被布置為在計(jì)算傳遞到身體部位或從身體部位傳遞出來的熱的量的基礎(chǔ)上通過身體部位附接件來調(diào)節(jié)身體部位的溫度。例如，確定經(jīng)過身體部位的熱傳遞流體的質(zhì)量，同樣來確定穿過身體部位附接件的熱傳遞流體的溫度差。熱傳遞流體的比熱容是事先已知的?；谶@一信息，進(jìn)行計(jì)算以確定在至少一個(gè)預(yù)定的時(shí)間間隔期間傳遞到身體部位的熱能或從身體部位傳遞到熱傳遞流體的熱能。然后，基于所計(jì)算的排出的熱能來控制熱傳遞過程，優(yōu)選地以在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)實(shí)現(xiàn)預(yù)定的熱傳遞特征?？刂破鞲唧w地，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了用于調(diào)節(jié)人體或動物體的一部分的溫度的身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置，該身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置包括控制器，其被布置為接收來自第一溫度傳感器的第一輸入，所述第一溫度傳感器被布置為在熱傳遞流體的第一位置處檢測熱傳遞流體的溫度；來自第二溫度傳感器的第二輸入，所述第二溫度傳感器被布置為在與第一位置不同的熱傳遞流體的第二位置處檢測熱傳遞流體的溫度；來自流量傳感器的第三輸入，所述流量傳感器被布置為檢測熱傳遞流體的流速；其中，控制器被布置為在第一預(yù)定的時(shí)間段期間利用第一、第二和第三輸入確定傳遞到熱傳遞流體的熱的量并輸出控制信號以基于所確定的傳遞的熱的量來調(diào)節(jié)傳遞到熱傳遞流體的熱的量。以這種方式，提供了改進(jìn)的身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置，其能夠通過測量從身體部位排出的熱能來更精確地控制所關(guān)心的身體部位的溫度。實(shí)驗(yàn)顯示，身體部位的溫度與隨著時(shí)間而排出的熱能的量相互關(guān)聯(lián)?？商娲ㄓ玫哪Ｐ停⑶铱杀苊獠槐匾睦涞念^皮溫度或太高的頭皮溫度。這種改進(jìn)將導(dǎo)致較少的患者退出以及較少的失敗，導(dǎo)致較大的成功率。該裝置還比現(xiàn)有技術(shù)中的直接測量身體部位覆蓋物中的熱傳遞流體的溫度或身體部位覆蓋物表面自身的溫度的那些裝置更精確。作為有用的邊界效應(yīng)，該裝置是更能量有效的，從身體部位中排出更接近于最小值的必要的熱。并且，如果熱傳遞流體的溫度可能升高，諸如在用戶沒有全頭頭發(fā)的情況下，且因此例如在頭皮和頭皮覆蓋物之間具有較少的隔離，則裝置能夠更快地達(dá)到預(yù)置條件，從而減少等待時(shí)間。優(yōu)選地，控制器被布置為輸出控制信號以調(diào)節(jié)傳遞到熱傳遞流體的熱的量，以便所傳遞的熱的量遵循預(yù)定的熱傳遞特征。以這種方式，可引入靈活性。例如，經(jīng)受不同藥物治療的患者將能夠具有不同的預(yù)編程的且期望的熱傳遞特征以分別適合每種藥物。優(yōu)選地，控制器被布置為通過以下來確定傳遞到熱傳遞流體的熱的量(a)在第一預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)測量通過第一溫度傳感器和第二溫度傳感器檢測的熱傳遞流體的溫度差，

(b)由通過流量傳感器檢測的流速和表明熱傳遞流體的每單位體積質(zhì)量的預(yù)定值來確定在第一預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)通過溫度傳感器的熱傳遞流體的質(zhì)量；及(C)利用對應(yīng)于熱傳遞流體的比熱容的預(yù)定值。優(yōu)選地，控制器被布置為利用以下方程來確定傳遞到熱傳遞流體的熱的量E = c · m · Δ T其中E =以焦耳(J)計(jì)的傳遞的熱能；c =以焦耳每千克開爾文(J/kg · K)計(jì)的熱傳遞流體的已知的比熱容；m=在第一預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)源自第三輸入的以千克計(jì)的熱傳遞流體的質(zhì)量，及熱傳遞流體的密度(P);AT =第一輸入和第二輸入之間的以開氏度數(shù)⑷計(jì)的溫度差。優(yōu)選地，控制信號是熱交換器的溫度設(shè)定點(diǎn)。優(yōu)選地，控制信號是泵的流量控制信號。優(yōu)選地，存在兩個(gè)控制信號，第一控制信號是熱交換器的溫度設(shè)定點(diǎn)，并且第二控制信號是泵的流量控制信號。優(yōu)選地，第一溫度傳感器和第二溫度傳感器被布置為當(dāng)在使用中被附接到身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置時(shí)，測量身體部位附接件兩端的溫度差。優(yōu)選地，裝置包括熱交換器、泵、出口連接件和入口連接件，其全部通過互相連接的管路連接在一起；身體部位附接件，其用于附接到人體或動物體；及軟管，其將身體部位附接件連接到出口連接件和入口連接件以實(shí)現(xiàn)熱傳遞流體的循環(huán)，并且控制器被布置為控制熱交換器、泵，或熱交換器和泵兩者。優(yōu)選地，第一溫度傳感器和第二溫度傳感器被定位以便測量身體部位附接件兩端的溫度差。優(yōu)選地，第一溫度傳感器被設(shè)置在熱交換器的出口和身體部位附接件的入口之間，并且第二溫度傳感器被設(shè)置在身體部位附接件的出口和熱交換器的入口之間。優(yōu)選地，第一溫度傳感器被設(shè)置在熱交換器的出口和出口連接件之間，并且第二溫度傳感器被設(shè)置在入口連接件和熱交換器的入口之間。優(yōu)選地，流量傳感器被設(shè)在熱交換器和出口連接件之間，或者設(shè)在熱交換器和入口連接件之間。優(yōu)選地，熱交換器是制冷單元。優(yōu)選地，制冷單元包括含有熱傳遞流體的浴，及用于冷卻熱傳遞流體的制冷工具。優(yōu)選地，預(yù)定的熱傳遞特征是隨著時(shí)間可變的。優(yōu)選地，身體部位附接件是頭皮冷卻附接件。優(yōu)選地，身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置是頭皮冷卻器。

優(yōu)選地，控制器被布置為由熱能傳遞測量結(jié)果確定身體部位溫度。優(yōu)選地，身體部位溫度是頭皮表面溫度。優(yōu)選地，頭皮表面溫度源自以下方程SST = -O. 079 X E+23. 333其中SST =以攝氏度CC )計(jì)的頭皮表面溫度；-O. 079 和 23. 333 是常數(shù)值；且E =如以上所限定的以焦耳(J)計(jì)的傳遞的熱能。系統(tǒng)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了用于調(diào)節(jié)人體或動物體的一部分的溫度的身體部位冷卻裝置，該身體部位冷卻裝置包括制冷和控制單元；及身體部位冷卻附接件；其中制冷和控制單元包括熱交換器、泵、出口連接件和入口連接件，其全部通過互相連接的管路連接在一起；出口溫度傳感器、入口溫度傳感器和冷卻劑流速傳感器；及控制器，其被布置為接收來自入口溫度傳感器、出口溫度傳感器和冷卻劑流速傳感器的相應(yīng)信號并控制熱交換器和泵的操作；身體部位冷卻附接件包括附接部件及軟管，附接部件用于附接到人體或動物體，軟管將附接部件連接到制冷和控制單元的出口連接件和入口連接件；冷卻劑被布置在熱交換器、泵、互相連接的管路、軟管和附接部件中以便通過泵循環(huán)；并且控制器被布置為監(jiān)測穿過身體部位冷卻附接件的至少附接部件的冷卻劑的溫度差并監(jiān)測冷卻劑通過附接部件的流速，并計(jì)算在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)通過附接部件除去的熱能，并控制熱交換器或泵或者熱交換器和泵兩者以基于所計(jì)算的排出的熱能來控制通過附接部件從人體或動物體的部分除去的熱能。
在此為了簡潔省略了其它優(yōu)選的特征，但是從本發(fā)明的其它方面及適當(dāng)?shù)拿枋鲋型瑯涌蛇m用。方法根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了用于控制調(diào)節(jié)人體或動物體的一部分的溫度的身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置的方法，該方法包括接收來自第一溫度傳感器的第一輸入，所述第一溫度傳感器被布置為在熱傳遞流體的第一位置處檢測熱傳遞流體的溫度；來自第二溫度傳感器的第二輸入，所述第二溫度傳感器被布置為在與第一位置不同的熱傳遞流體的第二位置處檢測熱傳遞流體的溫度；來自流量傳感器的第三輸入，所述流量傳感器被布置為檢測熱傳遞流體的流速；及在第一預(yù)定的時(shí)間段期間利用第一、第二和第三輸入確定傳遞到熱傳遞流體的熱的量；及基于所確定的傳遞的熱的量來調(diào)節(jié)傳遞到熱傳遞流體的熱的量。優(yōu)選地，調(diào)節(jié)熱傳遞的量使得所傳遞的熱的量遵循預(yù)定的熱傳遞特征。優(yōu)選地，確定包括(a)在第一預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)測量通過第一溫度傳感器和第二溫度傳感器檢測的熱傳遞流體的溫度差， (b)由通過流量傳感器檢測的流速和表明熱傳遞流體的每單位體積質(zhì)量的預(yù)定值來確定在第一預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)通過溫度傳感器的熱傳遞流體的質(zhì)量；及(C)利用對應(yīng)于熱傳遞流體的比熱容的預(yù)定值。優(yōu)選地，確定使用以下方程E = c · m · Δ T其中E =以焦耳(J)計(jì)的傳遞的熱能；c =以焦耳每千克開爾文(J/kg · K)計(jì)的熱傳遞流體的已知的比熱容；m=在第一預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)源自第三輸入的以千克計(jì)的熱傳遞流體的質(zhì)量，及熱傳遞流體的密度(P);AT =第一輸入和第二輸入之間的以開氏度數(shù)⑷計(jì)的溫度差。優(yōu)選地，調(diào)節(jié)包括輸出用于熱交換器的溫度設(shè)定點(diǎn)。優(yōu)選地，調(diào)節(jié)包括輸出用于泵的流量控制信號。優(yōu)選地，調(diào)節(jié)包括輸出用于熱交換器的溫度設(shè)定點(diǎn)和用于泵的流量控制信號。優(yōu)選地，第一溫度傳感器和第二溫度傳感器被定位以便測量身體部位附接件兩端的溫度差。優(yōu)選地，預(yù)定的熱傳遞特征是隨著時(shí)間可變的。優(yōu)選地，身體部位附接件是頭皮冷卻附接件。優(yōu)選地，身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置是頭皮冷卻器。優(yōu)選地，方法包括由熱能傳遞確定值計(jì)算身體部位溫度。優(yōu)選地，身體部位溫度是頭皮表面溫度。優(yōu)選地，頭皮表面溫度源自以下方程SST = -O. 079 X E+23. 333其中SST =以攝氏度CC )計(jì)的頭皮表面溫度；-O. 079 和 23. 333 是常數(shù)值；且E =如以上所限定的以焦耳(J)計(jì)的傳遞的熱能。如以上所提到的，在本發(fā)明的方法中，所傳遞的熱的量可通過預(yù)定的熱傳遞特征來調(diào)節(jié)，所述預(yù)定的熱傳遞特征可隨著時(shí)間而改變。具體地，應(yīng)注意，預(yù)定的熱傳遞特征可根據(jù)施用給經(jīng)受治療并且其身體部位是被冷卻的患者的藥物而改變。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，預(yù)定的熱傳遞特征將根據(jù)治療患者的藥物或藥物的組合來選擇。預(yù)定的熱傳遞特征還取決于所施用的藥物或每種藥物的劑量。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，熱傳遞特征通過參照實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來預(yù)先確定。例如，可知，施用完畢之后特定藥物或藥物組合在30分鐘和60分鐘之間提供了高的血藥濃度。因此，在此期間冷卻將適當(dāng)?shù)卦黾?。在任何特定時(shí)間的冷卻程度可通過降低熱傳遞流體的溫度和/或通過增加熱傳遞流體的流速來增加。因此，預(yù)定的熱傳遞特征可取決于所施用的藥物或藥物組合的藥物代謝動力學(xué)曲線。 因此，藥物或藥物組合的藥物代謝動力學(xué)曲線可被用于確定合適的冷卻時(shí)間和溫度。這允許在更短的時(shí)期內(nèi)進(jìn)行更劇烈的冷卻期，從而增強(qiáng)治療的耐受性。預(yù)定的熱傳遞特征可通過參照實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來適當(dāng)?shù)卮_定。這種實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以是來自利用相同或類似藥物或藥物組合的先前患者治療的經(jīng)驗(yàn)觀測值。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以可選地和/或另外地涉及生物測定的使用。例如，體外細(xì)胞培養(yǎng)模型可被用于確定化學(xué)療法藥物對癌細(xì)胞和對人皮膚的毛囊根部中的快速分化的上皮細(xì)胞的作用。施用后藥物作用的隨著溫度、劑量和時(shí)間而改變的方式可被檢測，且然后這種信息可被用于設(shè)計(jì)用于利用特定藥物或藥物組合治療的適當(dāng)?shù)睦鋮s方案。因此，本發(fā)明的方法可首先涉及在確定適當(dāng)?shù)臒醾鬟f特征的治療之前的步驟。這一步驟適當(dāng)?shù)厣婕翱紤]實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在癌癥的治療中在施用化學(xué)療法藥物期間利用頭皮冷卻時(shí)，考慮了關(guān)于頭皮轉(zhuǎn)移瘤的可能危險(xiǎn)的一些問題。雖然這種聯(lián)系沒有被確定性地證明，但是本發(fā)明的方法中使用的較短的冷卻時(shí)間可幫助克服人們所具有的任何恐懼。帽根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了用于與身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置一起使用的身體部位附接件，該身體部位附接件包括一定長度的管子，其中管子的外徑是可擴(kuò)大的以在使用中與身體部位接觸時(shí)增加身體部位附接件的表面積。以這種方式，身體部位附接件能夠在正常使用條件下擴(kuò)大。換句話說，身體部位附接件是自擴(kuò)大式的。在身體部位附接件和身體部位之間可實(shí)現(xiàn)更好的接觸，從而改善身體部位附接件和身體部位之間的熱傳遞速率。這又允許更柔韌的裝置能夠?qū)崿F(xiàn)更寬范圍的熱傳遞速率。優(yōu)選地，身體部位附接件被布置使得管子的膨脹使使用時(shí)與身體部位接觸的該一定長度的管子的外表面增加至少兩倍。優(yōu)選地，身體部位附接件被布置使得管子的膨脹使使用時(shí)與身體部位接觸的該一定長度的管子的外表面增加至少三倍。優(yōu)選地，在正常操作壓力下外徑可膨脹在5%和50%之間。更優(yōu)選地，在正常操作壓力下外徑可膨脹在10%和30%之間。仍然優(yōu)選地，在正常操作壓力下外徑可膨脹在15%和25%之間。最優(yōu)選地，在正常操作壓力下外徑大體可膨脹20%。優(yōu)選地，正常操作壓力是在IOOkPa和150kPa之間。更優(yōu)選地，正常操作壓力是在IlOkPa和130kPa之間。最優(yōu)選地，正常操作壓力是在115kPa和120kPa之間。優(yōu)選地,管子具有在O. 5mm和3mm之間的壁厚度。最優(yōu)選地,管子具有大體Imm的壁厚度。優(yōu)選地，管子具有在6mm和IOmm之間的外徑。更具體地,管子具有在7mm和9mm之間的外徑。最優(yōu)選地，管子具有大體8mm的外徑。優(yōu)選地,管子具有在4mm和8mm之間的內(nèi)徑。更具體地，管子具有在5mm和7mm之間的內(nèi)徑。最優(yōu)選地,管子具有6mm的內(nèi)徑。在示例性實(shí)施方案中，使該一定長度的管子纏繞以與身體部位的形狀一致，并且該一定長度的管子具有入口和出口。優(yōu)選地，該一定長度的管子是連續(xù)單獨(dú)的長度。優(yōu)選地，入口和出口彼此鄰近。優(yōu)選地，管子被布置為具有3mm以上且優(yōu)選地是5mm的最小曲率半徑。優(yōu)選地，管子由硅酮橡膠制成。優(yōu)選地，管子是通用硅酮橡膠。優(yōu)選地，管子由具有ShoreA40的硬度等級的娃酮橡膠制成。優(yōu)選地，身體部位附接件具有彈性覆蓋物，其大體覆蓋被布置為在使用中鄰接身體部位的管子。優(yōu)選地，覆蓋 物由處理過的棉花或塑料材料制成。優(yōu)選地，身體部位附接件是用于覆蓋頭皮的帽。優(yōu)選地，身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置是頭皮冷卻器。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了利用身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置的身體部位附接件的方法，該方法包括在增加與身體部位接觸的身體部位附接件的表面積的壓力下將熱傳遞流體泵送通過身體部位附接件。優(yōu)選地，泵送引起與身體部位接觸的身體部位附接件的表面積增加至少兩倍。更優(yōu)選地，泵送引起與身體部位接觸的身體部位附接件的表面積增加至少三倍。優(yōu)選地，身體部位附接件包括管子，并且身體部位附接件的表面積通過使管子的外徑膨脹在5%和50%之間、在15%和30%之間，以及大體20%中的一個(gè)來增加。優(yōu)選地，泵送在身體部位附接件中產(chǎn)生在IOOkPa和150kPa之間、在IlOkPa和130kPa之間以及在115kPa和120kPa之間中的一個(gè)的內(nèi)壓以引起表面積增加。優(yōu)選地，身體部位附接件是如以上所描述的。優(yōu)選地，身體部位附接件是用于覆蓋頭皮的帽。優(yōu)選地，身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置是頭皮冷卻器。優(yōu)選地，身體部位附接件及方法與以上所描述的身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置、身體部位冷卻裝置及相關(guān)的方法一起使用。冷卻劑優(yōu)選地，熱傳遞流體是冷卻劑。優(yōu)選地，冷卻劑是液體?？衫萌魏魏线m的液體。液體通常將被選擇，由于其低的凝固點(diǎn)以及低溫對粘度的最小的影響。優(yōu)選地，一次冷卻劑具有小于(TC，優(yōu)選地小于-5°c，更優(yōu)選地小于-10°c，適當(dāng)?shù)匦∮?12°c，優(yōu)選地小于-13°c的凝固點(diǎn)。優(yōu)選地，冷卻劑是水基液體。已知，二醇化合物和水的混合物具有低的凝固點(diǎn)并可被用作冷卻劑。這種混合物可被用作本發(fā)明中的冷卻劑。然而，這些組合物具有相對高的粘度并且可能難以泵送。另外，高粘度的組合物提供了效率較低的熱交換。目前，申請人利用已知的二醇混合物實(shí)現(xiàn)了大約80%的成功率。申請人開發(fā)出改進(jìn)的冷卻劑組合物，其可被用作本發(fā)明中的冷卻劑。優(yōu)選地，冷卻劑是包含凝固點(diǎn)抑制劑、阻蝕劑和水的含水組合物。凝固點(diǎn)抑制劑優(yōu)選地是具有多至20個(gè)碳原子的脂族或芳族羧酸的鹽。優(yōu)選地，其為脂族羧酸的鹽，優(yōu)選地是具有多至15個(gè)，更優(yōu)選地多至12個(gè)或多至10個(gè)碳原子的脂族羧酸的鹽。適當(dāng)?shù)?，凝固點(diǎn)抑制劑包含具有I至8個(gè)碳原子以及I至3個(gè)羧酸殘基的脂族有機(jī)酸的鹽。當(dāng)存在多于一個(gè)羧酸殘基時(shí)，鹽可以是一鹽，或者二鹽或三鹽。當(dāng)存在多于一個(gè)陽離子抗衡離子時(shí)，這些可以是相同的或不同的，或者在一些情況下可包括多價(jià)陽離子。

有機(jī)酸可以是被取代的，例如，其可包括羥基取代基。優(yōu)選地，有機(jī)酸是未取代的。優(yōu)選地，凝固點(diǎn)抑制劑僅包括單個(gè)酸部分。最優(yōu)選地，凝固點(diǎn)抑制劑包括具有I個(gè)羧酸基團(tuán)以及I至4個(gè)碳原子的有機(jī)酸。優(yōu)選地，凝固點(diǎn)抑制劑是具有I或2個(gè)碳原子的有機(jī)酸的鈉鹽或鉀鹽。最優(yōu)選地，凝固點(diǎn)抑制劑是甲酸鉀。阻蝕劑也可用作凝固點(diǎn)抑制劑并且除其它凝固點(diǎn)抑制劑材料以外而存在。凝固點(diǎn)抑制劑和阻蝕劑可被認(rèn)為是協(xié)同地起作用以提供凝固點(diǎn)的期望的抑制。本發(fā)明的特征是冷卻劑組合物凝固的溫度可通過改變組合物中存在的凝固點(diǎn)抑制劑的量而改變。優(yōu)選地，凝固點(diǎn)抑制劑以凝固點(diǎn)的每l°c抑制的從5至30gdm_3的量存在于組合物中。關(guān)于純水來測量凝固點(diǎn)抑制。因此，如果希望抑制凝固點(diǎn)1°C，則加入從5至30gdm_3的凝固點(diǎn)抑制劑；對于抑制2°C，加入從10至60gdm_3的凝固點(diǎn)抑制劑，以此類推。適當(dāng)?shù)?，凝固點(diǎn)抑制劑以凝固點(diǎn)的每。C抑制的從10至25gdm_3的量存在。組合物是含水組合物。因此，組合物的凝固點(diǎn)的抑制是指水的凝固點(diǎn)的抑制。因此，3°C的抑制將導(dǎo)致在_3°C下凝固的組合物。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，凝固點(diǎn)抑制劑以提供從-12至-20°C，例如大約_15°C的凝固點(diǎn)的量而存在。如果冷卻劑被用于使身體部位附接件冷卻至例如-10°C的最低限度，則希望使用在-15°C下凝固的組合物以防止在冷卻過程中裝置失靈的意外。這是因?yàn)?，在裝置中制冷蒸發(fā)器旋管非常冷，大約_25°C。這意味著，當(dāng)冷卻劑被制成在_15°C下凝固時(shí)，當(dāng)身體部位附接件為-10°C時(shí)，冷卻劑實(shí)際上在蒸發(fā)器旋管凝固。在大多數(shù)情況下冷卻劑將處于_4°C，但是可以例如隨著具有濃密頭發(fā)的患者而更低，但是冷卻劑將給患者設(shè)置-10°C的限度。這在裝置繼續(xù)使冷卻劑冷卻的故障情況發(fā)生時(shí)提供了內(nèi)置保護(hù)。冷卻劑組合物可包括任何合適的阻蝕劑。適合用作阻蝕劑的化合物的實(shí)例包括六胺、苯二胺、二甲基乙醇胺、肉桂醛、醛和胺(亞胺)的縮合產(chǎn)物、鉻酸鹽、亞硝酸鹽、磷酸鹽、膦酸鹽、苯甲酸鈉、三唑鈉和有機(jī)酸。
用于本發(fā)明的優(yōu)選的阻蝕劑是磷酸鹽化合物，尤其是磷酸的銨鹽、取代的銨鹽或堿金屬鹽?？纱嬖谝粋€(gè)或多個(gè)陽離子抗衡離子。優(yōu)選地，阻蝕劑包括磷酸的鈉鹽和/或鉀鹽。最優(yōu)選地，阻蝕劑包括磷酸氫二鉀。在一些實(shí)施方案中可以使用阻蝕劑的混合物。然而，優(yōu)選地，磷酸氫二鉀是主要存在的阻蝕劑。其它阻蝕劑(如果存在)以與磷酸氫二鉀相比的較小的量(例如按重量計(jì)小于10%)存在。適當(dāng)?shù)?，磷酸氫二鉀是唯一存在的阻蝕劑。當(dāng)存在兩種或更多種阻蝕劑時(shí)，這些化合物優(yōu)選地協(xié)同起作用。在一些中還可存在雜環(huán)阻蝕劑。優(yōu)選的是含氮的雜環(huán)化合物?？墒褂梅甲咫s環(huán)阻蝕劑。最合適的是唑類化合物，尤其是三唑。實(shí)例包括苯并三唑，及取代的苯并三唑，尤其是甲苯三唑(tolutriazole)。然而，在優(yōu)選的實(shí)施方案中，組合物不包括芳族雜環(huán)阻蝕劑。阻蝕劑可包括有機(jī)酸。優(yōu)選的有機(jī)酸包括具有I至10個(gè)碳原子，優(yōu)選地I至6個(gè)碳原子，及I至3個(gè)羧酸殘基的那些。最優(yōu)選的是具有I至3個(gè)碳原子和一個(gè)羧酸基團(tuán)的有機(jī)酸。阻蝕劑可包括選自甲酸、乙酸及其混合物的有機(jī)酸。阻蝕劑優(yōu)選地以至少O.1gdm-3,優(yōu)選地至少O. 5gdm_3,優(yōu)選地至少lgdm_3,更優(yōu)選地至少2gdm_3，且最優(yōu)選地至少3gdm_3的量存在于一次冷卻劑組合物中。阻蝕劑優(yōu)選地以多至8gdnT3,優(yōu)選地多至7gdnT3,更優(yōu)選地多至6gdnT3,適當(dāng)?shù)囟嘀?gdnT3的量存在。以上濃度是指存在于一次冷卻劑組合物中的所有阻蝕劑的總量。

適當(dāng)?shù)?，凝固點(diǎn)抑制劑與阻蝕劑的比可以改變以控制組合物凝固的溫度。這通常通過改變凝固點(diǎn)抑制劑的量來實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，凝固點(diǎn)抑制劑和阻蝕劑總共包括溶解于本發(fā)明的冷卻劑組合物中的所有固體的至少50wt %,更優(yōu)選地至少70wt %,優(yōu)選地90wt %,優(yōu)選地至少95wt %,例如至少97wt %。任選地，本發(fā)明的冷卻組合物可包括另外的組分。在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明的組合物還可包括沉淀防止劑(deposit combatant)。沉淀防止劑可包括單一化學(xué)部分或者其可包括化合物的混合物。在下文中，術(shù)語沉淀防止劑是指所有這種化合物的總量。術(shù)語沉淀防止劑包括阻垢劑化合物。該術(shù)語包括分散劑化合物。合適的防止劑可用作阻垢劑和分散劑。優(yōu)選地，這些化合物能夠螯合(sequester)某些陽離子，例如鎂和鈣以使其保持在溶液中并防止在裝置的內(nèi)表面上構(gòu)成沉淀。任何合適的螯合劑(sequestering agent)可用作沉淀防止劑并且這樣的化合物對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是熟知的。優(yōu)選的沉淀防止劑包括多元羧酸及其部分或完全中和的鹽的均聚物和共聚物，單體多元羧酸和羥基羧酸及其鹽、磷酸鹽和膦酸鹽，及這種物質(zhì)的混合物。上述化合物的優(yōu)選的鹽是銨鹽和/或堿金屬鹽，即鋰、鈉和鉀鹽，且特別優(yōu)選的鹽是鈉鹽。合適的多元羧酸是無環(huán)羧酸、脂環(huán)羧酸、雜環(huán)羧酸和芳族羧酸。沉淀防止劑最優(yōu)選地包括丙烯酸或其鹽的聚合物。優(yōu)選地，其包括聚丙烯酸鹽化合物。優(yōu)選地，沉淀防止劑包括聚丙烯酸鈉。合適的聚丙烯酸鹽是具有從200至25000，優(yōu)選地從500至10000，例如800至5000或1000至3000的分子量的那些。優(yōu)選的沉淀防止劑包括由Cytec出售的,例如以Cytec P70為商標(biāo)的那些。適當(dāng)?shù)?，這種化合物已被批準(zhǔn)用于飲用水中。組合物可包括具有抗微生物性能的組分。這可由凝固點(diǎn)抑制劑提供。例如甲酸鉀具有抗微生物性能。可選地，組合物可包括另外的抗微生物組分。例如其可包括殺生物劑?？梢允褂萌魏魏线m的殺生物劑并且對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是已知的。因此，本發(fā)明中使用的冷卻劑優(yōu)選地不是二醇-水混合物。然而，冷卻劑可包含少于20wt%的二醇、優(yōu)選地少于IOwt %，更優(yōu)選地少于5wt%，且最優(yōu)選地少于2wt%，例如少于Iwt%。具體地，冷卻劑可包含少于20%的二醇，或更優(yōu)選地少于15%的二醇，或更優(yōu)選地少于或大約13%的二醇，其將給出-4°C的凝固點(diǎn)。本發(fā)明的一種優(yōu)選的冷卻劑組合物是以商標(biāo)OrbisC可獲得的。本發(fā)明提供了包含凝固點(diǎn)抑制劑、阻蝕劑和水的含水組合物用于調(diào)節(jié)身體部位的溫度的用途。優(yōu)選地，身體部位是頭皮。含水組合物的優(yōu)選的特征是如本文先前所描述的。在尤其優(yōu)選的實(shí)施方案中，組合物被用于本發(fā)明的裝置中。本發(fā)明還可提供如本文所描述的熱傳遞流體。附圖簡述現(xiàn)將參照附圖以更好地理解本發(fā)明以及顯示示例性實(shí)施方案可以如何實(shí)施，在附圖中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置的透視
圖2是圖1的具有與其附接的單個(gè)帽的身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置的示意性概圖；及圖3是圖1的具有并聯(lián)地與其附接的兩個(gè)帽的身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置的示意性概圖；圖4是圖2的具有串聯(lián)地與其附接的兩個(gè)帽的身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置的示意性概圖；圖5是準(zhǔn)備圖1的身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置的方法的流程圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明調(diào)節(jié)熱傳遞的量的方法的流程圖；圖7是更詳細(xì)地顯示圖6的方法的流程圖；圖8是第一冷卻劑(二醇)和第二冷卻劑(OrbisC )的流速比較的曲線圖；圖9是示出試驗(yàn)患者排出的熱能和浴設(shè)定點(diǎn)溫度之間的示例性關(guān)系的曲線圖；圖10是示出試驗(yàn)患者的頭皮表面溫度和浴設(shè)定點(diǎn)之間的關(guān)系的曲線圖；圖11是圖1中所示的身體部位附接件的更詳細(xì)的側(cè)視圖；圖12是圖10中所示的身體部位附接件在鄰近患者的頭部并且沒有熱傳遞流體流動時(shí)的部分橫截面圖 '及圖13是圖10中所示的身體部位附接件在鄰近患者的頭部并且熱傳遞流體流動時(shí)的部分橫截面圖。示例性實(shí)施方案的詳細(xì)描述通過實(shí)施例的方式示出本發(fā)明，現(xiàn)描述非限制性實(shí)施方案。圖1是根據(jù)本發(fā)明的身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置10的透視圖。在該示例性實(shí)施方案中，身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置10是頭皮冷卻裝置10。頭皮冷卻裝置10包括制冷和控制單元100連同身體部位附接件，具體地是頭皮冷卻附接件200。制冷和控制單元100是安裝在腳輪101上的便攜式單元，以便便攜式單元可在例如醫(yī)院內(nèi)的房間之間容易地推動。制冷和控制單元100包括主電源連接和電源開/關(guān)開關(guān)，其均未顯示于圖1中。還設(shè)置了用戶界面139。圖2顯示了身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置10的示意性概圖。制冷和控制單元100包括熱交換器110、泵120和控制器130，所述控制器130被布置為通過輸出端131和132輸出控制信號以分別控制熱交換器110和泵120的操作。制冷和控制單元100還包括兩個(gè)外部連接件，也就是出口連接件184和返回連接件182?；ハ噙B接的管路170被布置為將返回連接件182連接到熱交換器110，并將熱交換器110連接到泵120，并將泵120連接到出口連接件184?；ハ噙B接的管路170、熱交換器110和泵120填充有熱傳遞流體，本案中為冷卻劑190?；ハ噙B接的管路170的箭頭方向顯示了冷卻劑190的流動方向。另外，第一溫度傳感器160或出口溫度傳感器在泵120和出口連接件184之間布置在互相連接的管路170中。第二溫度傳感器140或返回溫度傳感器在返回連接件182和熱交換器110之間定位在互相連接的管路170中。流速傳感器150在返回連接件182和出口連接件184之間定位在互相連接的管路170中。在這個(gè)實(shí)例中，流速傳感器150在返回連接件182和熱交換器110之間定位在互相連接的管路170中。第一溫度傳感器160、第二溫度傳感器140和流速傳感器150的精確位置對于本發(fā)明來說不是關(guān)鍵的。然而，第一溫度傳感器160和第二溫度傳感器140應(yīng)被定位成測量使用時(shí)的身體部位附接件200兩端的溫度差且至少是在熱交換器110的相對側(cè)的溫度差。在這個(gè)優(yōu)選的實(shí)例中，第一溫 度傳感器160和第二溫度傳感器140在制冷和控制單元100內(nèi)鄰近相應(yīng)的外部連接件182、184定位以便于制造和使用。出口溫度傳感器160、返回溫度傳感器140和流速傳感器150被布置為對控制器130提供對應(yīng)于每個(gè)相應(yīng)測量結(jié)果的信號，所述控制器130具有相應(yīng)的輸入端133、134和136以接收由圖2的輸入線所顯示的信號?？刂破?30還被連接到計(jì)算機(jī)存儲器138和用戶界面139。更具體地，熱交換器110是利用一小部分馬力(大約l/5th馬力)的壓縮機(jī)、具有銅制盤繞式蒸發(fā)器的標(biāo)準(zhǔn)冷凝器單元的緊密密封的制冷單元，并且利用標(biāo)準(zhǔn)的無CFC的134A制冷劑。泵120是能夠高達(dá)250ml/s流量且高達(dá)117. 65kPa (或12米水頭)的標(biāo)準(zhǔn)半潛式塔泵。通常，在大約25ml/s且19. 61kPa(或2米水頭)下使用泵120。入口溫度傳感器140和出口溫度傳感器160是在0°C下具有+/-0. 5°C的容差的負(fù)溫度系數(shù)類型。流量計(jì)150是在25ml/s下給出每升1420脈沖并具有+-0. 75%精確度的渦輪式流量計(jì)。在這個(gè)實(shí)例中，冷卻劑190是在發(fā)明的較早陳述中公開的專門冷卻劑。已發(fā)現(xiàn)，當(dāng)專門的冷卻劑用于本文所公開的身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置10中時(shí)具有驚人的優(yōu)勢。尤其是，專門的冷卻劑特別是在0°c以下的溫度下比基于二醇的冷卻劑的粘性低。專門的冷卻劑提供了增加的流動，并對給定的浴溫度提供了比基于二醇的冷卻劑大的熱交換，這有利地導(dǎo)致更高的浴溫度以實(shí)現(xiàn)同量的熱交換。具體地，冷卻劑190在-10°C下具有7. 35mPa · s的動態(tài)粘度(μ )和6. 2mm2/s的運(yùn)動粘度(V)兩者，并且在_4°C下具有2. 752mPa · s的動態(tài)粘度(μ )和2. 384mm2/s的運(yùn)動粘度(V)兩者，這導(dǎo)致33%的一丙二醇/水混合物的27ml/s對9ml/s的流速。頭皮冷卻附接件200包括用于放置在患者的頭皮之上的帽210。在實(shí)踐中，裝置10設(shè)置有許多不同大小的帽210，以便患者可找到具有最佳匹配的帽210。頭皮冷卻附接件200還包括兩條柔性軟管220，其分別將頭皮210連接到出口連接件184和返回連接件182。柔性軟管220以這樣的方式終止于帽210以促進(jìn)帽210周圍的冷卻劑190的良好流體運(yùn)動，且從而促進(jìn)來自患者頭皮的有效熱傳遞。出口連接件184和返回連接件182設(shè)置有用于附接到柔性軟管220的快速釋放耦合器。控制器130被布置為通過輸入端133接收來自第一溫度傳感器160的第一輸入，通過輸入端134接收來自第二溫度傳感器的第二輸入，以及通過輸入端136接收來自流量傳感器150的第三輸入?？刂破?30被布置為確定在第一預(yù)定的時(shí)間段期間傳遞到冷卻劑190的熱的量。在這個(gè)實(shí)例中，控制器130被布置為利用如下方程確定在第一預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)傳遞至冷卻劑190的熱能的量。E = c · m · Δ T ( 方程 I)其中E =以焦耳(J)計(jì)的傳遞的熱能c =以焦耳每千克開爾文(J/kg · K)計(jì)的冷卻劑190的已知的比熱容；m=源自第三輸入的以千克計(jì)的冷卻劑190的質(zhì)量，也就是在第一預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)以立方米每秒(m3/s)計(jì)的體積流速(Q)，及存儲在計(jì)算機(jī)存貯器138中的冷卻劑190的密度(P);Δ T =第一輸入(也就是出口溫度Tl)和第二輸入(也就是返回溫度T2)之間的以開氏度數(shù)(K)計(jì)的溫度差?？刂破?30被布置為比較在第一預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)傳遞的能量與計(jì)算機(jī)存儲器138中存儲的預(yù)定的值或預(yù)定的熱傳遞特征，并輸出控制信號131、132以引起傳遞的熱的量接近預(yù)定的值或按照預(yù)定的熱傳遞特征。在一個(gè)實(shí)例中，控制器130可通過用戶界面139輸出警報(bào)以再次通過用戶界面139提示用戶升高或降低被傳遞的熱的量。在另一個(gè)實(shí)例中，控制器130自動地調(diào)節(jié)基于預(yù)定的算法的熱傳遞的速率。這可以達(dá)到熱傳遞的預(yù)定的值，或按照預(yù)定的熱傳遞特征。換句話說，控制器130產(chǎn)生控制回路以基于所傳遞的預(yù)定的熱來調(diào)節(jié)從人或動物身體部位傳遞的能量。在這個(gè)實(shí)例中，控制信號是熱交換器110的溫度設(shè)定點(diǎn)，以便離開熱交換器110并進(jìn)入帽210的冷卻劑190的溫度升高或下降以分別使傳遞到冷卻劑190的熱能的速率增加或減小?？蛇x地，控制信號可以是流速設(shè)定點(diǎn)或用于控制泵120的泵速度控制信號，以便每秒通過帽210的冷卻劑190的質(zhì)量可以升高或下降以分別使傳遞到冷卻劑190的熱能的速率增加或減小。控制器130可輸出溫度設(shè)定點(diǎn)和流速設(shè)定點(diǎn)兩者的組合或泵速度控制信號。可選地或另外，控制器130可引起用戶界面139輸出如下提示帽210被檢查以便正確匹配，或輸出如下建議在患者的頭發(fā)上使用調(diào)節(jié)器以改善熱傳遞。
預(yù)定的熱傳遞特征可以是固定的熱傳遞速率，或者可以是可變的熱傳遞速率。例如，熱傳遞特征可能需要在整個(gè)治療程序中傳遞預(yù)定量的能量，并且在該程序過程中熱傳遞速率不改變。可選地，在該程序過程中可使用可變的熱傳遞速率。這可具有正斜面或負(fù)斜面的形式，或者一些其它有用的形狀(諸如鐘形曲線或反鐘形曲線)的形式。在這個(gè)實(shí)例中，控制器130被布置為從傳遞的熱能的值來確定頭皮溫度。利用以下解釋的裝置10從一些試驗(yàn)中經(jīng)驗(yàn)上地發(fā)現(xiàn)了這種關(guān)系。圖3是圖1和圖2的身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置10的變型的示意圖。在此，顯示了通過第二柔性軟管220a將第二帽210a并聯(lián)地連接到圖1和圖2的帽210。為此目的，出口連接件184和入口連接件182具有額外的端口(未顯示)并被配置成通過相應(yīng)的柔性軟管220和220a并聯(lián)地連接身體部位附接件210和210a兩者。當(dāng)?shù)诙?10a未被連接時(shí)，那么冷卻劑190僅流動通過外部連接件184和182中的被連接到柔性軟管220的端口。冷卻劑190沒有損失。如先前所提到的，利用被連接到制冷和控制單元100的一個(gè)帽210達(dá)到大約28ml/s的流速。如圖3中所示，當(dāng)并聯(lián)地連接兩個(gè)帽210和210a時(shí)，則達(dá)到大約17ml/s的流速。未顯示小的側(cè)支回路，例如當(dāng)未形成返回連接件時(shí)其限制進(jìn)入帽210中的壓力。壓力被限制為138kPa (或20psi)。在圖4中顯示的另一個(gè)變型中，可通過連接器230串聯(lián)地連接兩個(gè)帽210和210a，并且達(dá)到14ml/s的流速。現(xiàn)參照圖5和圖6描述頭皮冷卻裝置10的操作方法。圖5描述了操作前步驟。在操作之前，將 頭皮冷卻附接件200連接到(S300)制冷和控制單元100。任選地實(shí)施操作前凈化過程(S310)以除去冷卻劑190和泵120中的所有氣泡。并且，進(jìn)行操作前冷卻過程(S320)以使利用出口溫度傳感器160或返回溫度傳感器140測量的冷卻劑溫度為預(yù)設(shè)值或預(yù)設(shè)范圍。也就是說，這一預(yù)設(shè)值可根據(jù)患者、冷卻劑190的類型和所使用的冷卻程序的類型而不同。之后在該文件中將簡略地討論冷卻程序的類型。當(dāng)操作前步驟完成時(shí),裝置10被布置為開始治療患者。圖6是描述根據(jù)本發(fā)明的主要測量和控制步驟的流程圖。首先，測量確定傳遞到冷卻劑190的熱能所需的過程變量(S600)。然后，確定從患者傳遞到冷卻劑190的熱的量(S610)。最后，輸出信號被用于調(diào)節(jié)熱傳遞速率(S620)。圖7是更詳細(xì)地顯示根據(jù)圖6的主要測量和控制步驟的流程圖。在步驟S700中，流速傳感器150測量在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)冷卻劑190通過互相連接的管路170且從而通過帽210的流速。在步驟S710中，出口溫度和入口溫度被測量以確定在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)帽210的溫度差上。步驟S700和步驟S710可以是相反的順序。在步驟S720中，控制器130利用裝置10中所用的冷卻劑190類型上的預(yù)定的且預(yù)存儲的信息計(jì)算流動通過帽210的冷卻劑190的質(zhì)量。在這個(gè)實(shí)例中，在循環(huán)溫度下由溫度傳感器140、160中的一個(gè)測量的冷卻劑190的密度被用于這一計(jì)算中。分別利用出口溫度傳感器160或返回溫度傳感器140測量出口溫度或返回溫度中的任一個(gè)。在實(shí)踐中，溫度與流速同時(shí)或幾乎同時(shí)測量。冷卻劑190的密度由計(jì)算機(jī)存儲器138中對應(yīng)于冷卻劑溫度的查詢表來確定。在步驟S730中，利用出口溫度和返回溫度之間的差、通過帽210的冷卻劑190的質(zhì)量以及冷卻劑190的比熱容來計(jì)算熱傳遞速率。計(jì)算并存儲了在第一預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)傳遞的熱的量。并且，還計(jì)算并存儲了從開始治療起傳遞的總的熱。這一數(shù)據(jù)被存儲在連接于控制器130的計(jì)算機(jī)存儲器138中。在步驟S740中，控制器130被布置為控制熱交換器110和泵120中的一個(gè)或兩個(gè)以使熱傳遞速率改變以在一個(gè)或多個(gè)預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)達(dá)到一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)值。例如，當(dāng)冷卻劑190比患者冷時(shí)，通過熱交換器110降低冷卻劑190的溫度將增加從患者的頭皮至帽210的熱傳遞的速率。相反，通過熱交換器110增加冷卻劑190的溫度將降低從患者的頭皮至帽210的熱傳遞速率。同樣地，通過泵120增加流速將增加熱傳遞速率，并且相反地，通過泵120降低流速將降低熱傳遞速率?？稍诳刂破?30中設(shè)定預(yù)編程的算法以控制該過程。例如，在整個(gè)治療期內(nèi)一個(gè)示例的程序可能需要恒定的熱傳遞速率。為達(dá)到這一點(diǎn)，冷卻劑溫度可能需要根據(jù)諸如患者補(bǔ)充損失熱能的能力的因素而改變。另外，可使用從治療的開始到治療的結(jié)束逐漸地增加或降低熱傳遞速率的程序。在一個(gè)設(shè)想的程序中，在整個(gè)治療期中熱傳遞速率可以以任何方式改變。以這種方式，可產(chǎn)生適合于特定患者的治療，以使治療的成功機(jī)會優(yōu)化。實(shí)際的試驗(yàn)和結(jié)果`為了測試基于本發(fā)明的假設(shè)和理論，進(jìn)行了現(xiàn)在所解釋的各種實(shí)際的試驗(yàn)。第一試驗(yàn)比較了具有不同比熱特征和粘度的兩種冷卻劑。試驗(yàn)中使用的第一冷卻劑是具有第一比熱容(在-KrCTc1 = 3860)和第一粘度(在-10°c下μ = 14. 9mPa · s)的包含33% —丙二醇/水混合物(二醇)的已知的冷卻劑。試驗(yàn)中使用的第二冷卻劑是具有比熱容(在-10°C下C2 = 3380)和第二粘度(在-1O0CT μ = 7. 35mPa · s)的以上所討論的新的冷卻劑190 (OrbisC )。圖8顯示了第一冷卻劑(二醇)和第二冷卻劑(OrbisC )的流速比較的曲線圖。當(dāng)裝有如圖1所示出的單一冷卻帽210時(shí)，這一數(shù)據(jù)由如申請人所提供的“PSC-1”冷卻器收集。如可以看到的，在-10°C至0°C的溫度范圍內(nèi)，第二冷卻劑(OrbisC )的流速是第一冷卻劑(二醇)的流速的兩倍以上。并且，當(dāng)與第一冷卻劑(二醇)(在-10°C和0°C之間5ml/s或38%)比較時(shí)，第二冷卻劑(OrbisC )的流速不隨溫度一樣多地改變(在_10°C和0°C之間2ml/s或7% )。由圖6清楚的是，第一冷卻劑(二醇)通過冷卻帽的流速強(qiáng)烈地受到操作溫度的影響，而相比之下第二冷卻劑(OrbisC )的流速僅經(jīng)受輕微的變化。在兩個(gè)大致40分鐘的試驗(yàn)期內(nèi)，裝置10被應(yīng)用到試驗(yàn)患者的頭皮，獲得以下熱排出結(jié)果。對于第一冷卻劑(二醇)-在9ml/s的流速下44分鐘和32秒Iii1 = 21. 31kg (體積=24074ml)C1 = 3860J/kg · KAT1 =1. 85K(浴設(shè)定點(diǎn)=_10°C，Tl = -8. 11°C, T2 = _6· 26°C )
應(yīng)用方程1，在40分鐘期間過程中利用第一冷卻劑(二醇)傳遞的熱能的量(E)是 152. 16kJ。對于第二冷卻劑(OrbisC )-在大約27ml/s的流速下47分鐘和9秒Iii1 = 66. 32kg (體積=76284ml)C1 = 3380J/kg · KAT1 = O. 88K(浴設(shè)定點(diǎn)=-10°C, Tl = -8. 5°C, T2 = _7· 62°C )應(yīng)用方程1，在40分鐘期間過程中利用第二冷卻劑(OrbisC )傳遞的熱能的量(E)是 197. 27kJ。第二冷卻劑(Or·bisC )除去多于大約30%的熱能。這主要是由于流動通過帽210的冷卻劑的增加的體積，在這個(gè)實(shí)例中通過第二冷卻劑(Orbi SC )的較低的粘度而成為可倉泛。下一步驟是確定第二冷卻劑(OrbisC )的浴設(shè)定點(diǎn)溫度，在10°C的浴設(shè)定點(diǎn)溫度下第二冷卻劑(OrbisC )除去與第一冷卻劑(二醇)相同量的能量。其中浴設(shè)定點(diǎn)溫度被改變的相同試驗(yàn)患者的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，第二冷卻劑的浴設(shè)定點(diǎn)溫度應(yīng)被設(shè)定在_2°C以實(shí)現(xiàn)除去大約152kJ的熱能。參見圖5。圖9顯示了在從-10°C至_2°C的范圍的浴設(shè)定點(diǎn)溫度下除去的頭皮能量的曲線圖。由重疊的直線可見，在浴設(shè)定點(diǎn)溫度和利用第二冷卻劑(OrbisC )除去的能量之間存在實(shí)踐中測量的密切的線性關(guān)系。直線由線性方程表示E = -6. 39 X 浴溫度 +135 (方程 2)其中E =以焦耳(J)計(jì)的除去的熱能-6. 39和135是常數(shù)；且浴溫度=以攝氏度CC )計(jì)的浴設(shè)定點(diǎn)溫度。當(dāng)然，這一方程取決于申請人所擁有的個(gè)人設(shè)備的使用，在這個(gè)實(shí)例中PSC-1被改造為具有入口和出口溫度傳感器以及流速傳感器。PSC-1將具有唯一的布置和構(gòu)造，但是可由經(jīng)驗(yàn)上的結(jié)果對其它頭皮冷卻器或身體部位溫度調(diào)節(jié)器推導(dǎo)出其它方程。為了證實(shí)結(jié)果，關(guān)于冷卻劑浴設(shè)定點(diǎn)溫度測量了試驗(yàn)患者的頭皮表面溫度。通過將k_型熱電偶固定到頭發(fā)之下的頭皮表面來測量頭皮表面溫度。將絕緣層放置在熱電偶和帽之間以使帽溫度對數(shù)據(jù)的影響降到最低。申請人認(rèn)為，由于帽的影響，頭皮表面溫度比實(shí)際的頭皮溫度低。圖10顯示了在不同的浴設(shè)定點(diǎn)溫度下利用第一冷卻劑(二醇)和第二冷卻劑(OrbisC )測量的頭皮表面溫度的曲線圖。由經(jīng)驗(yàn)可知，利用-10°C的浴設(shè)定點(diǎn)溫度的二醇具有積極結(jié)果(positive result),其被用作基準(zhǔn)。設(shè)定在_10°C的第一冷卻劑(二醇)給出10. 6°C的頭皮表面溫度，其被假定為給出低于20°C的真實(shí)頭皮溫度，如防止脫發(fā)基本上所需要的。由圖10可見，利用具有-4°C的更高的浴設(shè)定點(diǎn)溫度的第二冷卻劑(OrbisC )可達(dá)到10. 6°C的相同的頭皮表面溫度。兩個(gè)實(shí)際實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示，第二冷卻劑(OrbisC )的較低的浴設(shè)定點(diǎn)溫度可達(dá)到所需的頭皮溫度。關(guān)于熱能排出的方程2給出_2°C的目標(biāo)設(shè)定點(diǎn)，而表面頭皮溫度的測量給出_4°C的較低的目標(biāo)設(shè)定點(diǎn)。在任何情況下，大約6°C的浴設(shè)定點(diǎn)溫度的增加是可行的，這應(yīng)導(dǎo)致改善的患者耐受性和更高的成功率。圖10顯示，浴設(shè)定點(diǎn)溫度和頭皮表面溫度之間的關(guān)系按照線性趨勢的良好近似；以下給出為浴設(shè)定點(diǎn)溫度=O. 5 X頭皮表面溫度+12. 6 (方程3)其中溫度以攝氏度(V )測量并且O. 5和12. 6是常數(shù)。利用方程2可由方程3推導(dǎo)出頭皮溫度的方程，其給出如下頭皮表面溫度=-O. 079 X除去的能量+23. 33 (方程4)當(dāng)與實(shí)驗(yàn)上獲得的結(jié)果比較時(shí)，這個(gè)方程給出O. 5°C之內(nèi)的一致。在頭皮表面溫度和除去的熱能之間存在直接關(guān)系。在給出更大控制潛能的治療期間，除去的熱能可容易地被動態(tài)地測量。例如，可能的是，在治療過程中太多的熱能被除去，其導(dǎo)致患者感覺不舒適?？刂破?30可逐漸地調(diào)節(jié)浴設(shè)定點(diǎn)溫度以使除去的熱能降低至對于治療仍然是可接受的，但是不會使患者過度不舒適的水平。對6名志愿患者進(jìn)行了另外的試驗(yàn)。利用第一冷卻劑(-10°C下的二醇)使每名患者經(jīng)受治療40分鐘，并利用第二冷卻劑(_4°C下的OrbisC )使每名患者經(jīng)受治療40分鐘。記錄熱排出并記錄舒適水平。在所有情況下，利用第二冷卻劑(OrbisC )排出更多的熱，并且舒適水平更好。一名患者經(jīng)受了 199. 57kJ的熱排出，并且記錄了低的舒適水平。另一名患者經(jīng)受了 145. 91kJ的熱排出，并且記錄了高的舒適水平。有一個(gè)小的例外，排出的熱的量與相反關(guān)系的舒適水平直接地互 相關(guān)聯(lián)。也就是說，排出的熱越多，患者越不舒適。從之如的實(shí)驗(yàn)中可見，具有最少量排出熱能的兩名患者可能未獲得在血液灌流中給出期望降低的頭皮溫度。相反，顯然經(jīng)受排出的熱能最多的患者沒有必要這樣做。實(shí)時(shí)地監(jiān)測排出的熱，能夠調(diào)節(jié)冷卻劑浴溫度和/或流速以適合患者。這可自動地進(jìn)行或者由患者介入來進(jìn)行。例如，當(dāng)裝置10感覺到熱排出太低或太高時(shí)，可利用控制算法或輸出警報(bào)以允許患者進(jìn)行單一步驟調(diào)節(jié)以分別使熱排出速率增加或降低。帽圖11更詳細(xì)地顯示了身體部位附接件，特別是圖1中的帽210。帽210包括管子212，其以連續(xù)長度布置并圍繞近似圓頂?shù)男螤罨蛉说念^皮纏繞。帽210包括入口 214和出口 216，其被布置為通過快速釋放耦合器(未顯示)連接到柔性軟管220。帽210適合于放置在人頭部之上并且是半剛性的。設(shè)置了特小的(750g)、小的(795g)、中等的(8IOg)、大的(850g)和特大的(907g)帽210以適合大多數(shù)患者的變化的頭部大小。帽210被定輪廓為典型的頭部輪廓并且圍繞耳朵成形，從而增加了舒適水平以及患者的可接受性。管子212由硅酮橡膠制成，所述硅酮橡膠包括聚硅氧烷主鏈(硅和氧)，及氫和碳側(cè)基。然后，使硅酮基的材料混合，并入多種其它添加劑，且然后利用制造管子212過程中的熱使得到的化合物硫化。這一實(shí)例中的管子212由通用的硅酮橡膠制成，其可商業(yè)上地獲自Primasil硅酮有限公司。管子212的硬度是Shore A40并且以產(chǎn)品型號PR110/40可獲得。管子212的內(nèi)徑是6mm。管子212的外徑是8mm。壁厚度是1mm?？墒褂闷渌笮　Ｊ褂脮r(shí)，管子212被設(shè)計(jì)為具有 比在身體部位附接件210中且尤其是在化學(xué)療法治療過程中用于冷卻頭皮的帽中使用的現(xiàn)有的管子薄的壁。并且，管子212被設(shè)計(jì)為更柔軟的，具有如以上所提到的Shore A40的硬度等級。減小的壁厚度和增加的柔軟度的結(jié)合產(chǎn)生了如下的管子，當(dāng)與已知的身體部位附接件比較時(shí)，所述管子在壓力下膨脹以與身體部位產(chǎn)生增加的接觸。使用時(shí)，裝置10在管子212中產(chǎn)生大約IlOkPa至117kPa(或者16psi至17psi)的壓力。圖12是當(dāng)被固定在患者的頭部2上并沒有冷卻劑流動通過帽212時(shí)穿過圖10的帽212的部分橫截面圖。管子212具有大體上圓形的橫截面，雖然管子212被由外部覆蓋物218施加的壓力略微壓縮。圖13是類似圖12的部分橫截面圖，但是，是在冷卻劑在大約110kPa(16psi)下流動通過管子212的情況下。在這種情況下，沒有外部覆蓋物218的管子212的外徑將膨脹大約20%至9. 6mm。然而，有用地，在5%和50 %之間的任何膨脹將是有利的，并且最有用地，在15%和25%之間。當(dāng)膨脹以填補(bǔ)管子和患者的頭部2之間的空隙時(shí)，由于外部覆蓋物218，管子212變平。在這個(gè)實(shí)例中，管子212的外徑膨脹20%，使得與患者的頭部2接觸的帽210的表面積增加大約三倍。然而，外部覆蓋物218是任選的，因?yàn)橄衩弊?10或類似物一樣纏繞時(shí)管子212的回彈性，當(dāng)管子212膨脹時(shí)，將引起管子212對抗患者的頭部2壓縮。有用地，外部覆蓋物218在管子212的整個(gè)外表面上覆蓋管子212。外部覆蓋物218是剛性的以便引導(dǎo)管子212膨脹到帽210的內(nèi)表面且因此在使用時(shí)膨脹到患者的頭部。因?yàn)檫@一原因，覆蓋物218由彈性處理的棉制材料制成，但是可使用任何其它合適的材料，諸如塑料材料。目標(biāo)是引導(dǎo)管子212對抗身體部位的膨脹以增加與身體部位接觸的管子212的表面積。為此目的，還包括下巴托帶(未顯示)。當(dāng)與為此目的的其它已知的管子相比時(shí)，具有6mm的增加的內(nèi)徑的管子212允許通過帽210的增加的流速，這又有助于增加裝置10的最大熱傳遞速率。從以上討論中清楚的是，這在總體上有助于治療過程的控制，因?yàn)橐肓烁嗟挠许g性。因?yàn)檫@一相同的原因，管子212具有5mm的最小的曲率半徑?？偨Y(jié)顯示并描述了身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置，其在身體部位溫度控制的領(lǐng)域中具有一般的應(yīng)用，但是其特別良好地適合于冷卻以抑制化學(xué)療法的效果。雖然說明書集中于頭皮冷卻器，但是可利 用本發(fā)明來冷卻其它身體部位。例如，手指或腳趾可能需要合適的調(diào)整。這是因?yàn)槿嘶騽游锷眢w爭取保護(hù)必要器官(諸如腦)的核心溫度。在實(shí)踐中，這意味著37°C的腦和冷卻劑190之間的溫度梯度需要處于第一梯度以達(dá)到小于20°C的期望的頭皮溫度。其它梯度可被用于不在必要器官附近的其它身體部位。本發(fā)明提供了改進(jìn)的身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置，其能夠通過測量從身體部位排出的熱能來更精確地控制所討論的身體部位的溫度。實(shí)驗(yàn)顯示，身體部位的溫度與隨著時(shí)間而排出的熱能的量相互關(guān)聯(lián)。該裝置還比現(xiàn)有技術(shù)中的直接測量身體部位覆蓋物中的熱傳遞流體的溫度或身體部位覆蓋物表面自身溫度的那些裝置更方便并且可能更精確。
作為有用的邊界效應(yīng)，該裝置是更能量有效的，從身體部位中排出更接近于最小必要的熱。并且，如果熱傳遞流體的溫度可能升高，諸如在用戶沒有全頭頭發(fā)的情況下，且因此例如在頭皮和頭皮覆蓋物之間具有較少的絕緣，則該裝置能夠更快地達(dá)到預(yù)置條件，從而減少等待時(shí)間。裝置還是更柔韌的，以該方式溫度可被控制。例如，經(jīng)受不同藥物治療的患者將能夠具有不同的預(yù)編程的且期望的熱傳遞特征以分別適合每種藥物。并且，提供了改進(jìn)的帽，其實(shí)現(xiàn)了與人的頭部的更好的接觸并有助于維持相對高的流速，導(dǎo)致在患者和冷卻劑190之間的更好的熱傳遞速率。還提供了改進(jìn)的冷卻劑，其實(shí)現(xiàn)了良好的熱傳遞以及改善的且一致的流速。雖然顯示并描述了一些優(yōu)選的實(shí)施方案，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在不偏離如所附權(quán)利要求書中 所限定的本發(fā)明范圍的情況下可進(jìn)行多種變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于調(diào)節(jié)人體或動物體的一部分的溫度的身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置，所述身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置包括 控制器，其被布置為接收 來自第一溫度傳感器的第一輸入，所述第一溫度傳感器被布置為在熱傳遞流體的第一位置處檢測所述熱傳遞流體的溫度； 來自第二溫度傳感器的第二輸入，所述第二溫度傳感器被布置為在與所述第一位置不同的所述熱傳遞流體的第二位置處檢測所述熱傳遞流體的溫度； 來自流量傳感器的第三輸入，所述流量傳感器被布置為檢測所述熱傳遞流體的流速； 其中，所述控制器被布置為在第一預(yù)定的時(shí)間段期間利用所述第一輸入、所述第二輸入和所述第三輸入確定傳遞到所述熱傳遞流體的熱的量并輸出控制信號以基于所確定的傳遞的熱的量來調(diào)節(jié)傳遞到所述熱傳遞流體的熱的量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置，其中所述控制器被布置為輸出控制信號以調(diào)節(jié)傳遞到所述熱傳遞流體的熱的量以便所傳遞的熱的量遵循預(yù)定的熱傳遞特征。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置，其中所述控制器被布置為通過以下來確定傳遞到所述熱傳遞流體的熱的量 (a)在第一預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)測量通過所述第一溫度傳感器和所述第二溫度傳感器檢測的所述熱傳遞流體的溫度差， (b)由通過所述流量傳感器檢測的流速和表明所述熱傳遞流體的每單位體積質(zhì)量的預(yù)定值來確定在所述第一預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)通過所述溫度傳感器的所述熱傳遞流體的質(zhì)量；及 (C)利用對應(yīng)于所述熱傳遞流體的比熱容的預(yù)定值。
4.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置，所述身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置包括熱交換器、泵、出口連接件和入口連接件，所述熱交換器、所述泵、所述出口連接件和所述入口連接件全部通過互相連接的管路連接在一起；身體部位附接件，其用于附接到人體或動物體；及軟管，其將所述身體部位附接件連接到所述出口連接件和所述入口連接件以實(shí)現(xiàn)所述熱傳遞流體的循環(huán)，并且所述控制器被布置為控制所述熱交換器、所述泵，或所述熱交換器和所述泵兩者。
5.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置，其中所述第一溫度傳感器和所述第二溫度傳感器被定位以便測量所述身體部位附接件兩端的溫度差。
6.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置，其中所述熱傳遞流體是包含凝固點(diǎn)抑制劑、阻蝕劑和水的含水冷卻劑組合物。
7.一種用于調(diào)節(jié)人體或動物體的一部分的溫度的身體部位冷卻裝置，所述身體部位冷卻裝置包括 制冷和控制單兀；及 身體部位冷卻附接件； 其中 所述制冷和控制單元包括熱交換器、泵、出口連接件和入口連接件，所述熱交換器、所述泵、所述出口連接件和所述入口連接件全部通過互相連接的管路連接在一起；出口溫度傳感器、入口溫度傳感器和冷卻劑流速傳感器；及控制器，其被布置為接收來自所述入口溫度傳感器、所述出口溫度傳感器和所述冷卻劑流速傳感器的相應(yīng)信號并控制所述熱交換器和所述泵的操作； 所述身體部位冷卻附接件包括附接部件以及軟管，所述附接部件用于附接到所述人體或動物體，所述軟管將所述附接部件連接到所述制冷和控制單元的所述出口連接件和所述入口連接件； 冷卻劑被布置在所述熱交換器、所述泵、所述互相連接的管路、所述軟管和所述附接部件中以便通過所述泵循環(huán)；并且 所述控制器被布置為監(jiān)測穿過所述身體部位冷卻附接件的至少所述附接部件的所述冷卻劑的溫度差并監(jiān)測所述冷卻劑通過所述附接部件的流速，并計(jì)算在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)通過所述附接部件除去的熱能，并控制所述熱交換器或所述泵或者所述熱交換器和所述泵兩者以基于所計(jì)算的排出的熱能來控制通過所述附接部件從所述人體或動物體的所述部分除去的熱能。
8.一種用于控制調(diào)節(jié)人體或動物體的一部分的溫度的身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置的方法，所述方法包括 接收 來自第一溫度傳感器的第一輸入，所述第一溫度傳感器被布置為在熱傳遞流體的第一位置處檢測所述熱傳遞流體的溫度； 來自第二溫度傳感器的第二輸入，所述第二溫度傳感器被布置為在與所述第一位置不同的所述熱傳遞流體的第二位置處檢測所述熱傳遞流體的溫度； 來自流量傳感器的第三輸入，所述流量傳感器被布置為檢測所述熱傳遞流體的流速；及 在第一預(yù)定的時(shí)間段期間利用所述第一輸入、所述第二輸入和所述第三輸入確定傳遞到所述熱傳遞流體的熱的量；及 基于所確定的傳遞的熱的量來調(diào)節(jié)傳遞到所述熱傳遞流體的熱的量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述確定包括 (a)在第一預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)測量通過所述第一溫度傳感器和所述第二溫度傳感器檢測的所述熱傳遞流體的溫度差， (b)由通過所述流量傳感器檢測的流速和表明所述熱傳遞流體的每單位體積質(zhì)量的預(yù)定值來確定在所述第一預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)通過所述溫度傳感器的所述熱傳遞流體的質(zhì)量；及 (C)利用對應(yīng)于所述熱傳遞流體的比熱容的預(yù)定值。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或權(quán)利要求9所述的方法，其中調(diào)節(jié)熱傳遞的量使得所傳遞的熱的量遵循預(yù)定的熱傳遞特征。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述預(yù)定的熱傳遞特征是隨著時(shí)間可變的。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或權(quán)利要求11所述的方法，其中所述熱傳遞特征根據(jù)所施用的藥物或藥物組合以及任選的其劑量來確定。
13.一種與身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置一起使用的身體部位附接件，所述身體部位附接件包括 一定長度的管子，其中所述管子的外徑是可膨脹的以在使用中與身體部位接觸時(shí)增加所述身體部位附接件的表面積。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的身體部位附接件，所述身體部位附接件是用于覆蓋頭皮的帽。
全文摘要
一種用于調(diào)節(jié)人體或動物體的一部分的溫度的身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置，該身體部位溫度調(diào)節(jié)裝置包括控制器，其被布置為接收來自第一溫度傳感器的第一輸入，所述第一溫度傳感器被布置為在熱傳遞流體的第一位置檢測熱傳遞流體的溫度；來自第二溫度傳感器的第二輸入，所述第二溫度傳感器被布置為在與第一位置不同的熱傳遞流體的第二位置檢測熱傳遞流體的溫度；來自流量傳感器的第三輸入，所述流量傳感器被布置為檢測熱傳遞流體的流速；其中，控制器被布置為在第一預(yù)定的時(shí)間段期間利用第一、第二和第三輸入確定傳遞到熱傳遞流體的熱的量并輸出控制信號以基于所傳遞的熱的確定的量來調(diào)節(jié)傳遞到熱傳遞流體的熱的量。
文檔編號A61F7/00GK103052366SQ201180038215
公開日2013年4月17日 申請日期2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月13日
發(fā)明者格倫·帕克斯曼, 帕特里克·伯克 申請人:帕克斯曼冷卻器有限公司