[發(fā)明專利]用于生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的熱電溫控冷卻器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680019132.6
• 申請日: 2016-03-28
• 公開（公告）號: CN107532832A
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡里奧·L·范蓋拉;安德魯·帕杜拉;盧卡斯·雷斯特雷波
• 申請（專利權(quán)）人: 加利福尼亞大學(xué)董事會
• 主分類號: F25B21/02
• 分類號: F25B21/02;A61G11/00
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司44281
• 代理人: 彭愿潔,彭家恩

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2015年3月28日提交的申請序列號為62/139,676的美國臨時專利的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，其全部內(nèi)容通過引用并入本文。

本申請涉及于2014年9月24日提交的PCT國際申請?zhí)朠CT/US2014/057276，其全部內(nèi)容通過引用并入本文，其要求2013年9月30日提交的美國臨時專利申請序列號61/884,932的優(yōu)先權(quán)和受益，其全部內(nèi)容也通過引用并入本文。

關(guān)于聯(lián)邦政府贊助研究或開發(fā)的聲明

本發(fā)明是由國家衛(wèi)生研究院授予的AR047664和AR054816的政府支持。美國政府對本發(fā)明有一定的權(quán)利。

受版權(quán)保護(hù)材料的聲明

本專利文獻(xiàn)中的一部分材料受到美國和其他國家/地區(qū)版權(quán)法的版權(quán)保護(hù)。版權(quán)所有者并不反對任何專利文獻(xiàn)或?qū)＠_的傳真復(fù)制品，如美國專利商標(biāo)局公開提供的檔案或記錄，但以其他方式保留所有版權(quán)。版權(quán)所有者并不因此放棄其保護(hù)本專利文件的任何權(quán)利，包括但不限于根據(jù)37CFR§1.14的權(quán)利。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開的技術(shù)通常涉及珀耳帖裝置，更具體地涉及也可用于加熱的柔性熱電冷卻器。

背景技術(shù)

目前，腦損傷、脊髓損傷、肌肉或關(guān)節(jié)損傷的低溫治療通常通過使用提供不完全和短時間冷卻的冰袋或化學(xué)冷卻包來提供。對于更先進(jìn)的治療方法，現(xiàn)在看來，目前唯一可用的產(chǎn)品是使用循環(huán)水冷卻的墊或冷帽，通常設(shè)定在4℃至7℃左右。這些裝置，雖然比被動冷卻更好，有四個主要的不足之處：

（a）由于水是用于冷卻或加熱人體組織的冷卻劑，因此他們使用必須冷卻大量水（加侖）的冷水機(jī)或冰箱以使其可靠運行。這產(chǎn)生了幾個技術(shù)限制，最顯著的是不能有效地控制患者的組織溫度。這些設(shè)備有過沖和低于目標(biāo)溫度的問題。

（b）通過循環(huán)冷卻水，這些裝置容易發(fā)生水分冷凝和熱傳遞到環(huán)境，從而限制了它們的效率。

（c）大多數(shù)情況下，這些設(shè)備體積龐大，不便攜，并且必須永久連接到交流電源插座進(jìn)行操作。

（d）這些設(shè)備不能在救護(hù)車中使用，不能作為成人緊急情況下的初始治療裝置提供。

發(fā)明內(nèi)容

熱交換器模塊（HEM）和系統(tǒng)使用具有一個或多個開放通道的柔性基底，基底蓋被粘合到該開口通道上，從而在柔性基底中形成閉合通道。所產(chǎn)生的閉合通道可以用于將液體傳遞到與柔性基底熱接觸的結(jié)構(gòu)中以寬泛地控制溫度。

熱電冷卻器（TEC）連接到基底蓋上方的可選的散熱銅塊。接口蓋連接到熱電冷卻器頂部，具有與熱電冷卻器相對并且最終與患者接觸的一致性導(dǎo)熱材料。

通過封閉通道的液體作為熱電冷卻器的熱參照。電流由控制器提供給熱電冷卻器以相對于液體引起熱電冷卻器冷卻或加熱。液體可以是去離子水，具有一種或多種添加劑的去離子水以增加冷卻性能、操作溫度區(qū)域或腐蝕性能，或者具有與去離子水相當(dāng)或更好的導(dǎo)熱能的另一種流體。

一個或多個溫度傳感器檢測接口蓋的溫度，其可以用作熱電冷卻器電源電流控制的輸入。熱交換器模塊可用于加熱、冷卻或加熱和冷卻之間的循環(huán)，用于各種醫(yī)療用途。

將在本說明書的以下部分中提出本文描述的技術(shù)的其它方面，其中詳細(xì)描述是為了完全公開技術(shù)的優(yōu)選實施例而不對其進(jìn)行限制。

附圖說明

通過參考以下附圖將更全面地理解本文描述的技術(shù)，其僅用于說明目的：

圖1A示出了包括18個熱電冷卻器（TEC）的熱交換器模塊（HEM）的分解透視圖；

圖1B示出了圖1A中的分解部件組裝的熱交換器模塊（HEM）的組裝透視圖；

圖1C示出了圖1B中的組裝的熱交換器模塊（HEM）的橫截面；

圖1D示出了圖1C中的閉合通道之一的橫截面細(xì)節(jié)；

圖2示出了熱交換器模塊（HEM）和系統(tǒng)控制器的簡化概述，其中顯示了相互連接；

圖3A示出了設(shè)置在柔性基底中的用于傳送熱傳遞介質(zhì)的熱電冷卻器電氣通道的頂視圖；

圖3B示出了圖3A中的柔性基底的橫截面；

圖4A示出了具有銅塊的基底蓋以及設(shè)置在上方的接口蓋的透視圖；

圖4B示出了布置有熱電冷卻器的基底蓋的頂視圖；

圖4C是在裝配于的熱交換器模塊（HEM）中的在基底蓋和接口蓋之間具有絕緣的圖4A中的基底蓋和接口蓋的透視圖；

圖5A是粘合基底組件的透視圖，其中柔性基底已經(jīng)粘合到基底蓋；

圖5B示出了圖5A中的粘合基底組件的橫截面；

圖5C是按第一種方法粘合在一起的圖5A中的基底組件的分解透視圖；