(57)【要約】【課題】  本考案は小型で簡易で人体に対してリスクの少ない冷却機構を用いて、脳の温度をすみやかに高精度で定温冷却する。【解決手段】  本考案は、総頸動脈および内頸動脈の血流を、頸部の周りに必要十分な圧力を加えた状態で局所的に取り付けた温度制御可能な冷却器を通して冷却する事で、すみやかに脳温度を定温冷却する機構を実現する。脳冷却効果は頸静脈近くの最適位置での局所的温度を測定する事で評価し、脳にとって最もダメージの少ないように、冷却器の温度設定ならびに設定温度の変更をパソコンでプログラム制御するものである。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
脳冷却機構であって頸部に巻き付ける事で脳温度を高い精度で定温度に冷却できる機構。
【請求項２】
冷却部はペルチエ素子と熱電対を用いる事で、容易かつすみやかかつ高い精度で温度制御が出来る機構。
【請求項３】
圧力センサーでモニターした高い精度の一定圧力で、ペリチエ素子を内頸動脈および総頸動脈部に最も近い頸部に押しつける事の出来る機構。
【請求項４】
ペルチエ素子の放熱部は常時大気中にあるため容易に放熱できる機構。
【請求項５】
ペルチエ素子以外の部分は熱伝導性の悪い材料で作られたベルトであって頸部に必要な圧力で巻き付けることの出来る機構。
【請求項６】
頸部の太さや、内頸動脈や総頸動脈あるいは内頸静脈等の位置の個人差に合わせて、ペルチエ素子を最適位置に取り付けられる機構。
【請求項７】
冷却効果を常時監視するため複数の熱電対を上記ベルトの頸部側で頸部静脈に出来るだけ近い位置に有し、その位置を、個人差に応じて最適位置に変えられる機構。
【請求項８】
熱電対の出力に応じてペルチエ素子の温度をフィードバック制御出来る機構であって、脳温度の経時変化を常時計測する事で、事前に入力してある最適なプログラムに従ってペルチエ素子温度制御モードや時間変化モードを精密に制御できる機構。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は、脳の冷却に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、人体においては血液循環機能が急激に低下すると、脳への酸素供給量が不足するために、脳細胞が死滅することが知られている。そのために、たとえば心停止のような状態から、人工呼吸や電気ショック等の方法で蘇生したとしても、後遺症が残る恐れがある。これに対処するために低体温療法が用いられている。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】  近年、低体温療法のうちでも，最も重要とされるのが脳の冷却である。心停止状態にあっても、脳の温度を低温に維持することで、脳細胞の死滅を極めて有効に減速できることが分かってきた。脳細胞は血液循環機能の急激な低下からの時間の経過とともに急速に死滅するので、従来手法よりも速やか、かつ安全、さらに高い精度での脳冷却が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  本考案は、ペルチエ素子と高精度の温度計と制御用パソコンを用いることで、高い効率で精密に頸動脈血液の温度を冷却し、脳細胞の死滅を有効に減速する機能を実現する。
【考案の効果】
【０００５】  上述の様に、本考案では、ペルチエ素子を内頸動脈の最近接の頸部に必要十分な圧力で押し付けることで、頸動脈部を通過する血液の温度を定温冷却制御する。複数の熱電対温度計を用いて頸静脈部の温度をも高い精度で測ることで、冷却効率を評価し、脳細胞の死滅を低減する最適の冷却モードでの冷却を可能とする。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００６】  冷却部は複数の独立に温度設定可能なペルチエ素子で構成する。頸部の内頸動脈および総頸動脈位置の個人差を克服するためにペルチエ素子位置は適宜調節できるものとする。これらのペルチエ素子は、頸部に容易に巻きつけられる熱伝導性の悪い材質のベルトの上に固定できるものとする。その際ペルチエ素子の放熱部はベルトに対してほぼ一定位置の大気側にあるので、上記の調節はベルトの長さを適切な長さに設定することで行う。さらにペルチエ素子をベルトに平行に回転する事で、放熱部はおおよそそのままで、ペルチエ素子を垂直位置から適宜傾けられる構造とする。また頸部の太さや頸部生体構造の個人差に応じて適切な圧力でペルチエ素子を頸部に圧着する必要があるため、圧力センサーをペルチエ素子近傍に有する構造とする。ペルチエ素子の設定温度は、ペルチエ素子による冷却範囲外にある頸静脈温度を熱電対等の高精度温度計で計測した結果をパソコン入力し、その時間変化をもとに、パソコンに事前に入力されたプログラムに従って最適に制御する。
【実施例】
【０００７】  以下添付図面に従って一実施例を説明する。図１は頸部に巻きつける熱伝導性の悪い材質で出来たベルトを頸部の側から見た正面図であり、このベルト上に複数のペルチエ素子と複数の高精度温度計と複数の圧力センサーを取り付けたものである。図２はこのベルトの上面図であり、ベルト長は調節が可能である。図３は頸部断面図の模式図。図４は頸部の内頸動脈位置に対する、ペルチエ素子位置と熱電対位置の相対関係を模式的に重ね合わせた例である。図５はパソコン制御系の概略図である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】脳定温冷却用のベルトの全体正面図。頸部から見たもの。
【図２】脳定温冷却用のベルトのＡ−Ａ断面図。
【図３】人体頸部断面図模式図。
【図４】頸部にペルチエ素子を押し当てたときの、内頸動脈や熱電対温度計との相対関係の模式図。
【図５】パソコン制御系の概略図
【符号の説明】
【０００９】  １  頸部巻きつけベルト
２  ペルチエ素子
３  圧力センサー
４  ペルチエ素子止め具
５  ペルチエ素子制御読み出しケーブル
６  熱電対
７  熱電対
８  熱電対
９  熱電対
１０  ベルト長調節部
１１  ベルト締め付け機構ならびに圧力調節機構
１２  内頸動脈
１３  総頸動脈
１４  食道
１５  気道
１６  頸部
１７  制御用パソコン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年9月11日(2007.9.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
頸部に巻き付ける事で脳温度を高い精度で定温度に冷却できる脳定温冷却装置。
【請求項２】
冷却部はペルチエ素子と熱電対を用いる事で、容易かつすみやかかつ高い精度で温度制御が出来ることを特徴とする請求項１に記載の脳定温冷却装置。
【請求項３】
圧力センサーでモニターした高い精度の一定圧力で、ペリチエ素子を内頸動脈および総頸動脈部に最も近い頸部に押しつける事の出来ることを特徴とする請求項１に記載の脳定温冷却装置。
【請求項４】
ペルチエ素子の放熱部は常時大気中にあるため容易に放熱できることを特徴とする請求項１に記載の脳定温冷却装置。
【請求項５】
ペルチエ素子以外の部分は熱伝導性の悪い材料で作られたベルトであって頸部に必要な圧力で巻き付けることの出来ることを特徴とする請求項１に記載の脳定温冷却装置。
【請求項６】
頸部の太さや、内頸動脈や総頸動脈あるいは内頸静脈等の位置の個人差に合わせて、ペルチエ素子を最適位置に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の脳定温冷却装置。
【請求項７】
冷却効果を常時監視するため複数の熱電対を上記ベルトの頸部側で頸部静脈に出来るだけ近い位置に有し、その位置を、個人差に応じて最適位置に変えられることを特徴とする請求項１に記載の脳定温冷却装置。
【請求項８】
熱電対の出力に応じてペルチエ素子の温度をフィードバック制御出来る機構であって、脳温度の経時変化を常時計測する事で、事前に入力してある最適なプログラムに従ってペルチエ素子温度制御モードや時間変化モードを精密に制御できることを特徴とする請求項１に記載の脳定温冷却装置。
【手続補正書】
【提出日】平成19年12月10日(2007.12.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
頸部に巻き付けられる可変長のベルトに圧力センサーと位置可変の複数の熱電対とペルチエ素子を取り付け、脳温度を高い精度で定温度に冷却できることを特徴とする脳定温冷却装置。
【請求項２】
冷却部はペルチエ素子と熱電対を用いる事で、容易かつすみやかかつ高い精度で温度制御が出来ることを特徴とする請求項１に記載の脳定温冷却装置。
【請求項３】
圧力センサーでモニターした高い精度の一定圧力で、ペリチエ素子を内頸動脈および総頸動脈部に近い頸部に押しつける事の出来ることを特徴とする請求項１に記載の脳定温冷却装置。
【請求項４】
ペルチエ素子の放熱部は常時大気中にあるため容易に放熱できることを特徴とする請求項１に記載の脳定温冷却装置。
【請求項５】
ペルチエ素子以外の部分は熱伝導性の悪い材料で作られたベルトであって頸部に必要な圧力で巻き付けることの出来ることを特徴とする請求項１に記載の脳定温冷却装置。
【請求項６】
頸部の太さや、内頸動脈や総頸動脈あるいは内頸静脈等の位置の個人差に合わせて、ペルチエ素子を最適位置に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の脳定温冷却装置。
【請求項７】
冷却効果を監視するため複数の熱電対を上記ベルトの頸部側で頸部静脈に近い位置に有し、その位置を、個人差に応じて最適位置に変えられることを特徴とする請求項１に記載の脳定温冷却装置。
【請求項８】
熱電対の出力に応じてペルチエ素子の温度をフィードバック制御出来ることを特徴とする請求項１に記載の脳定温冷却装置。