[發明專利]生命體熱量控制系統和方法

有效

• 申請號: 99803602.1
• 申請日: 1999-01-29
• 公開（公告）號: CN1291875A
• 公開（公告）日: 2001-04-18
• 發明（設計）人: 伊格爾·庫什尼爾
• 申請（專利權）人: M·T·R·E·先進技術有限公司
• 主分類號: A61F7/00
• 分類號: A61F7/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 馬浩

發明領域

本發明涉及生命體的體溫調節系統和方法。本發明的系統和方法可用于人體和動物體。

發明背景和現有技術

生命體可維持正常的體溫，在正常情況下人體體溫約為36．5-37℃。但是，軀體在極端溫度條件下或在各種醫療處置中可能無法恰當調節體溫。這種情況例如包括：個體暴露于極端溫度下，以及在各種生理疾病和醫療條件(例如全身麻醉)下，軀體喪失了恰當調節體溫的能力。

低溫為體溫降低，可能出現在暴露于冷環境中的情況。輕度低溫為軀體的核心溫度(即軀體內的內部器官和組織溫度)降低到約低于正常體溫2℃，這種情況一般發生在外科手術中或手術之后，這是由全身麻醉引起的，即病人由于代謝降低而傾向于喪失軀體熱量，并且是由于內部軀體器官或組織(例如位于腹腔和胸腔內)暴露于周圍空氣中。

60％以上的術后病人經歷低溫，并且在例如體外循環心臟手術等一些外科手術中，90％以上的成年病人經歷低溫。

低溫可導致各種嚴重的生理問題，包括心臟病、凝血病、免疫功能受損、傷口愈合受影響、寒顫、藥物的有關藥理學性能改變等。

高熱，即體溫升高到正常體溫以上也會引起各種生理疾病，并且如果達到極限會對生命產生威脅。

長期以來人們認為，臨床上需要一種體溫控制裝置。

MicroClimate?Systems?Inc．，Stanford，MI，U．S．A．銷售便攜式個人冷卻系統系列(銷售商標為KOOLVEST，KOOLJACKET，KOOLBAND，KOOLPAID以及其它)，該系統準備給在熱環境中進行軀體運動的健康人使用(參見網址http：／／www．microclimatte．com／prodline．html或http：／／www．microclimate．com／work．html)。所述系統由一件外衣(它可以是背心、夾克衫、室內便帽、頸圈等等)和嵌入在其中的管子組成，管子中的水由電動泵驅動而流動。水在進入外衣內的管子之前先流過冰塊或冷卻裝置。用戶可以控制泵的運轉率、溫度等。Mallinckrodt?Inc．，St．Louis，MO，USA以及其它公司也提供類似的產品系列(參見網址http：／／www．mallinckrodt．com／ccd)。

美國專利US4，807，447(Macdonald等人)公開了類似的系統。該系統的新特點為利用人的呼吸來操作制冷壓縮機。

美國專利US3，738，367、4，094，357、4，094，367、4，149，541、4，844，072、5，184，612和5，269，369公開了各種采用外衣、墊或毯以及熱傳遞元件，例如嵌入其中的管線的系統。但是，由于各種生理原因，除了后面將進一步詳細說明的本發明以外，以上系統總的來說均不能對個體的體溫提供適當控制，并且特別是不能對手術后經受全身麻醉的病人提供適當的體溫控制。

另外還需要在獸醫學中對體溫進行控制，特別是在全身麻醉的手術中控制體溫。動物，特別是小動物有時由于未對體溫變化進行控制而在手術后死亡。

發明概述

在下文中，“核心溫度”一詞用于表示軀體內部的溫度，即體內內部器官和組織的溫度。核心溫度一般通過直腸測量(“直腸溫度測量”)，但也可通過將探頭插到其它各種體腔中測得，例如采用口、鼻或耳部探頭。“表面溫度”一詞用于表示外部軀體表面的溫度，(該外部軀體表面可以是皮膚，或者為例如在燒傷情況下皮膚已去除時的最外層)。應注意到，表面溫度在不同的軀體部分之間可以是變化的。可以采用各種溫度檢測器來測量表面溫度，例如包括測量從特定皮膚部分發射出的紅外線的紅外線傳感器、與皮膚接觸的檢測器，如熱電偶裝置、熱敏電阻等。

依據本發明，已經清楚的是現有溫度調節裝置的主要缺點為它們沒有足夠地服從這樣一個事實，即軀體不是一個被動的熱傳導體，而應認為是內在的動態生理熱調節機構，軀體核心和外周間的熱傳遞性能可以由其改變。例如，當暴露于低溫下時，外周血管收縮，這樣流向外周的血流降低，從而減少了外周與軀體核心之間的熱傳遞。在其它情形下，血管舒張導致流向外周的血流增加到高于正常水平，這樣使軀體核心與外周之間的熱傳遞增加。