(57)【要約】  Ａｂｒｅｕ脳熱トンネル（ＡＢＴＴ）終端との治療的相互作用のためのデバイス。そのようなデバイスは、ＡＢＴＴ終端に熱を供給するか又はそこから熱を除去し、かつＡＢＴＴに接続した静脈に同じく熱を供給するか又はそこから熱を除去することができる。ＡＢＴＴ終端と係合するための治療デバイスは、ＡＢＴＴ終端で又は身体上の他の場所から得られる診断から利益を受ける。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脳の温度を制御するように構成されたデバイスであって、
Ａｂｒｅｕ脳熱トンネル（ＡＢＴＴ）終端に直接に適用されるように構成された加熱装置及び冷却装置のうちの少なくとも一方と、
前記加熱装置及び前記冷却装置のうちの前記少なくとも一方を起動するように構成されたコントローラと、
前記脳の温度を測定するように構成された温度測定装置と、
を含み、
前記コントローラは、前記温度測定装置が前記脳の予め決められた温度を測定するまで前記ＡＢＴＴ終端に熱を供給するか又はそこから熱を除去するように前記加熱装置及び前記冷却装置のうちの前記少なくとも一方を作動させるように構成される、
ことを特徴とするデバイス。
【請求項２】
前記温度測定装置は、第１のＡＢＴＴ終端の温度を測定し、前記加熱及び前記冷却装置のうちの前記少なくとも一方は、第２のＡＢＴＴ終端に適用されることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前頭静脈、上眼瞼静脈、眼窩上静脈、及び眼角静脈から構成される静脈の群のうちの１つに適用されるように構成された少なくとも１つの加熱又は冷却デバイスを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
前記加熱装置及び前記冷却装置のうちの前記少なくとも一方は、支持構造体内に位置決めされることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記支持構造体は、ヒトの頭上に位置決めされるように構成されたフレームの形態にあることを特徴とする請求項４に記載のデバイス。
【請求項６】
前記フレームは、眼鏡フレームであることを特徴とする請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
前記支持構造体は、マスクであることを特徴とする請求項４に記載のデバイス。
【請求項８】
前記支持構造体は、ヘッドカバーであることを特徴とする請求項４に記載のデバイス。
【請求項９】
個別の電子デバイスと通信するために送信機及び受信機のうちの少なくとも一方を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項１０】
Ａｂｒｅｕ脳熱トンネル（ＡＢＴＴ）終端に高温又は低温を印加するように構成されたデバイスであって、
支持構造体と、
前記支持構造体上に位置決めされ、かつ該支持構造体がユーザによって着用された時に前記ＡＢＴＴ終端との熱交換を提供するように構成された熱電デバイスと、
を含むことを特徴とするデバイス。
【請求項１１】
前記支持構造体は、眼鏡フレームとして構成されることを特徴とする請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記眼鏡フレームは、ノーズピ−スを含み、前記熱電デバイスは、該ノーズピ−ス内に位置決めされ、該ノーズピ−スは、該眼鏡フレームから取外し可能であることを特徴とする請求項１１に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記眼鏡フレームは、左部分及び右部分を含み、該左部分及び該右部分は、前記ノーズピ−スを通して互いに接続されることを特徴とする請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記眼鏡フレームは、コネクタを含み、デバイスへの電力が、外部電源によって与えられることを特徴とする請求項１１に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記眼鏡フレームは、デバイスがユーザによって着用された時に上眼瞼静脈に沿って延びる該眼鏡フレームの一部分を加熱するように位置決めされた抵抗加熱器を含むことを特徴とする請求項１１に記載のデバイス。
【請求項１６】
個別の電子デバイスと通信するように構成された送信機及び受信機のうちの少なくとも一方を更に含み、
前記送信機及び前記受信機のうちの前記少なくとも一方は、前記支持構造体上に位置決めされる、
ことを特徴とする請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記支持構造体上に位置決めされ、かつ上眼瞼静脈の上の皮膚に延びて接触するように構成された電動デバイスを更に含み、
前記電動デバイスは、前記上眼瞼静脈の上の前記皮膚に冷却及び加熱のうちの少なくとも一方を提供するように構成される、
ことを特徴とする請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１８】
Ａｂｒｅｕ脳熱トンネル（ＡＢＴＴ）終端に高温又は低温を印加するように構成されたデバイスであって、
眼鏡フレームが個人の顔面上に位置決めされた時にＡＢＴＴ終端上に、それにわたって、又はそれに隣接して位置決めされる少なくとも１つの熱保持物質を含む眼鏡フレーム、
を含み、
前記熱保持物質は、前記眼鏡フレームを前記個人の顔面上に位置決めする前に加熱又は冷却される、
ことを特徴とするデバイス。
【請求項１９】
前頭静脈、上眼瞼静脈、眼窩上静脈、及び眼角静脈のうちの少なくとも１つの上の皮膚に接触するように前記眼鏡フレーム上に位置決めされた熱保持物質を更に含むことを特徴とする請求項１８に記載のデバイス。
【請求項２０】
Ａｂｒｅｕ脳熱トンネル（ＡＢＴＴ）終端に高温又は低温を印加するように構成されたデバイスであって、
熱保持材料を含むように構成されたヘッドバンドであって、少なくとも１つのノードが、該１つのノードが前記ＡＢＴＴ終端上に、それにわたって、又はそれに隣接して位置決めされ、かつ該ヘッドバンドが個人の頭上に位置決めされた時に、該ＡＢＴＴ終端に接触するように位置決めされる前記ヘッドバンド、
を含み、
前記熱保持材料は、前記ヘッドバンドを前記個人の頭上に位置決めする前に加熱又は冷却され、熱が、前記少なくとも１つのノードを通して該ヘッドバンドと前記ＡＢＴＴ終端の間で伝達される、
ことを特徴とするデバイス。
【請求項２１】
前記ヘッドバンドの少なくとも外面が、断熱されることを特徴とする請求項２０に記載のデバイス。
【請求項２２】
前記少なくとも１つのノードは、前記ＡＢＴＴ終端に接触するように構成された面を含み、該面は、凸であることを特徴とする請求項２０に記載のデバイス。
【請求項２３】
デバイスの温度を測定するように位置決めされた温度センサを更に含むことを特徴とする請求項２０に記載のデバイス。
【請求項２４】
前記少なくとも１つのノードから延びる延長部を更に含み、
前記延長部は、眼角静脈の上の皮膚に接触するように位置決めされる、
ことを特徴とする請求項２０に記載のデバイス。
【請求項２５】
Ａｂｒｅｕ脳熱トンネル（ＡＢＴＴ）終端に高温又は低温を印加するように構成されたデバイスであって、
個人の額に固定されるように構成された第１の部分と、
個人の顔面に固定されるように構成された第２の部分と、
前記ＡＢＴＴ終端の上を延びる少なくとも１つの曲線部分であって、前記第１の部分及び前記第２の部分が前記個人の頭に固定された時に該少なくとも１つの曲線部分が該ＡＢＴＴ終端上に、それにわたって、又はそれに隣接して位置決めされると該ＡＢＴＴ終端に接触するように構成される前記少なくとも１つの曲線部分と、
を含み、
熱が、デバイスが前記個人の頭に固定された時に前記少なくとも１つの曲線部分を通して該曲線部分と前記ＡＢＴＴ終端の間で伝達される、
ことを特徴とするデバイス。
【請求項２６】
熱が、前記曲線部分から前記ＡＢＴＴ終端まで伝達されることを特徴とする請求項２４に記載のデバイス。
【請求項２７】
前記熱は、熱電デバイスによって発生されることを特徴とする請求項２５に記載のデバイス。
【請求項２８】
前記熱は、熱保持材料によって与えられることを特徴とする請求項２５に記載のデバイス。
【請求項２９】
熱が、前記ＡＢＴＴ終端から前記曲線部分まで伝達されることを特徴とする請求項２４に記載のデバイス。
【請求項３０】
前記曲線部分は、熱電デバイスによって冷却されることを特徴とする請求項２８に記載のデバイス。
【請求項３１】
前記曲線部分は、デバイスをユーザに固定する前に冷却される熱保持物質を含むことを特徴とする請求項２８に記載のデバイス。
【請求項３２】
デバイスの少なくとも１つの面が、断熱されることを特徴とする請求項２４に記載のデバイス。
【請求項３３】
Ａｂｒｅｕ脳熱トンネル（ＡＢＴＴ）終端に高温又は低温を印加するように構成されたデバイスであって、
ハンドルと、
加熱又は冷却されるように構成され、かつ前記ＡＢＴＴ終端上に位置決めされるように構成された前記ハンドルに取り付けられた熱伝達部分と、
を含み、
熱が、前記熱伝達部分が前記ＡＢＴＴ終端上に位置決めされた時に該熱伝達部分と該ＡＢＴＴ終端の間で伝達される、
ことを特徴とするデバイス。
【請求項３４】
前記熱伝達部分は、熱電デバイスによって加熱又は冷却されることを特徴とする請求項３３に記載のデバイス。
【請求項３５】
前記熱伝達部分は、該熱伝達部分が前記ＡＢＴＴ終端上に位置決めされる前に加熱又は冷却される熱保持材料を含むことを特徴とする請求項３３に記載のデバイス。
【請求項３６】
熱交換デバイスであって、
動物の頭に固定されるように構成された支持装置と、
前記支持装置が前記動物の前記頭に固定された時に頭蓋内熱経路（ＩＴＰ）終端に高温又は低温を印加する場所で該支持装置上に位置決めされるように構成された被加熱又は被冷却部分と、
を含み、
熱が、デバイスが動物の頭に固定された時に前記被加熱又は被冷却部分と前記ＩＴＰ終端の間で伝達される、
ことを特徴とするデバイス。
【請求項３７】
前記被加熱又は被冷却部分は、熱電デバイスを含むことを特徴とする請求項３６に記載の熱交換デバイス。
【請求項３８】
鼻背静脈、眼角静脈、舌顔面静脈、及び顔面静脈のうちの少なくとも１つを冷却するように位置決めされた少なくとも１つ熱電冷却器を更に含むことを特徴とする請求項３６に記載の熱交換デバイス。
【請求項３９】
前記支持装置は、防護具を含むように構成されることを特徴とする請求項３６に記載の熱交換デバイス。
【請求項４０】
Ａｂｒｅｕ脳熱トンネル（ＡＢＴＴ）終端に高温又は低温を印加するように構成されたデバイスであって、
前記ＡＢＴＴ終端上に位置決めされるように構成された少なくとも１つの熱伝達ノードと、
前記少なくとも１つの熱伝達ノードに接続され、該少なくとも１つの熱伝達ノードとの熱交換を提供するように構成された少なくとも１つの流体通路と、
を含み、
熱エネルギが、前記少なくとも１つの熱伝達ノードと前記ＡＢＴＴ終端の間で、該熱伝達ノードが個人の頭に固定された時にかつ流体が前記少なくとも一方の流体通路を通って流れている時に伝達される、
ことを特徴とするデバイス。
【請求項４１】
Ａｂｒｅｕ脳熱トンネル（ＡＢＴＴ）終端に高温又は低温を印加するように構成されたデバイスであって、
個人の額に固定されるように構成された第１の部分と、
前記第１の部分と前記ＡＢＴＴ終端の間で延びるように構成された第２の部分と、
を含み、
熱エネルギが、前記第２の部分が前記ＡＢＴＴ終端に接触している時に該第２の部分と該ＡＢＴＴ終端の間で伝達される、
ことを特徴とするデバイス。
【請求項４２】
前記第１の部分は、熱電デバイスを含むことを特徴とする請求項４１に記載のデバイス。
【請求項４３】
前記第１の部分は、熱保持材料を含むことを特徴とする請求項４１に記載のデバイス。
【請求項４４】
前記第２の部分は、前記ＡＢＴＴ終端に接触するための凸面を含むように構成されることを特徴とする請求項４１に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の開示は、Ａｂｒｅｕ脳熱トンネル（ＡＢＴＴ）終端上で、それにわたって、又はそれに隣接して生体パラメータを非侵襲的にモニタし、かつそこの皮膚に高温及び低温の治療的印加を提供するように構成された医療デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
熱撹乱によってもたらされる病状である低体温症及び高体温症は、代謝機能を行うことができないような極端な温度まで身体の深部温度が低下する場合、又は身体が発散させることができる熱よりも多い熱が身体によって吸収されるか又は発生する場合に引き起こされる。これらの両方の熱撹乱は、一般的であり、適正かつ迅速に診断されて治療されない場合は生命を脅かす可能性がある。熱疲労及び熱中症を招く可能性がある高体温症の危険性は、競技運動のような激しい身体活動に参加する集団、及び建設作業員のような気温が危険な程高い可能性がある屋外で作業する者の間で高い。寒冷気候の中で大量の時間を費やす屋外愛好者又は水中スポーツに参加する者は低体温症を発症し易い。高温及び低温に関する病状は、砂漠及び極寒地のような極端な気候の地域で働く軍人の間でも一般的である。
【０００３】
脳は、温度誘発性の損傷を最も受け易い臓器であるが、従来この損傷は、脳を取り囲む断熱層が、頭を通して脳から熱を除去するか又は脳に熱を印加するのを無効又は緩慢にすると理解されているので、頭ではなく全身の温度に影響を及ぼすことで体温を増大又は低下させることによって従来治療されている。従来の治療は、衣服を脱がす又は着せること、全身又はその一部分を冷水浴又は温水浴に入れること、冷たい液体又は暖かい液体を飲むこと、及び身体活動を増加又は低減するために身体を休ませるか又は動かすことを含む。多くの場合に、個々の身体部分は、氷、電気加熱パッドを使用して、又は高温印加と低温印加の両方に向けて加熱、冷却、又は冷凍することができるポリプロピレングリコールゲルのような熱保持物質で満たされた再使用可能パックを使用して冷却又は加熱される。熱中症に罹患した人々はまた、冷却エリア又は冷蔵エリア内に入れられる。同様に、低体温症を受けた人々は、暖かいか又は熱い部屋の中に入れられる。
【０００４】
多くの有意な欠点は、熱関連病状を治療する従来の方法に関連付けられる。従来の方法及びデバイスは、全て、人体の生態に対抗して作用することで厳しい制限を有する。一部の場合に、加熱又は冷却の機構に起因して欠点が生じる。例えば、ゲルパックを考えられたい。ゲルパック内のゲル物質は、一般的にプラスチック又は他の類似の材料の極めて薄い層内に入れられる。この構成は、皮膚へ又は皮膚からのいずれにおいても十分な熱伝達又は熱交換を可能にするが、環境との過度の熱伝達又は熱交換も許す可能性があり、それによってゲルパックの加熱機能又は冷却機能の一部は、熱が印加されている身体部分に伝達される代わりに環境に消失する。
【０００５】
身体の深部温度が危険な程低い、すなわち、低温状態にある場合に、従来の治療的処置手法は、深部温度が安全レベルまで上昇することになることを信じて全身を加熱することである。しかし、本出願人による検証は、全身を加熱することは、深部温度ではなく体肢の温度を上昇させる結果しかもたらさない場合があり、深部温度を上昇させることが低体温症を治療する唯一の有効な手法であることを示している。体面を加熱することにより、これらの体肢に位置付けられた末梢熱受容体は、身体が熱過ぎるという信号を脳に送り、この場合に、脳は、深部温度を更に冷却することによって応答することになる。このように脳は、全身熱治療の効果を打ち消す場合があり、更に、低体温症を受けた人の四肢が温かくなってきているように見えるのにも関わらず、深部温度を更に低減する可能性さえもある。
【０００６】
一方、例えば、運動選手が過度に激しい活動の結果として高体温症を受け、この運動選手の全身又は身体の皮膚が冷却された場合に、運動選手の身体は、冷却を検出する熱受容体を活性化する結果として致死的に過熱する危険性に陥る。脳は、皮膚面の冷温を身体が過度に低温であるという信号として読み取り、それによって脳は、深部温度を有害に高める機構を活性化する。
【０００７】
身体の深部温度を変更する従来の方法の主な欠点は、皮膚上の熱末梢受容体の刺激である。この刺激は、脳に信号を送る。低温が印加された場合に、この信号は脳に熱を生成させることになり、この熱生成が、人々が低温、例えば、冷風、冷たい周囲温度、冷水等に露出された時に身震いする理由である。身震いは、筋肉の収縮が熱を発生させることに起因して、筋肉が収縮するための刺激を脳が送る結果として発生する。熱生成に加えて、脳は、体面上の血管に収縮する信号、すなわち、血管収縮信号を送る。血管収縮は、熱損失を低減し、身体の内部温度又は深部温度を高める。筋肉、心臓、及び血管系は全て、末梢皮膚受容体が活性化された時に熱を発生するように全力で機能し、これが、例えば、兵士又は運動選手が、氷水中への自分の身体の浸漬にも関わらず熱中症から死亡する理由である。空気調節装置付きで低温の部屋に一旦連れて行かれた後に死亡した過熱状態の運動選手の事例がある。これらの運動選手の脳は、身体により多くの熱を生成させることによって低温刺激に応答し、それによって空気調節が効いている部屋の中に来る前に脳が高温であったことで既に非常に高温であった人の死が、空気調節が効いている部屋に入った後に脳が皮膚感覚器入力を読み間違えて脳温を更に高め、代謝停止及び死をもたらすことで引き起こされる。
【０００８】
従って、体温を増大させるための従来の手法は、多くの場合に熱中症を致死的状態にしてしまう場合があり、過熱状態を解消する従来の試みが身体の内部温度の更なる上昇をもたらすと仮定すると、この状態は、ヒトが体験する最も致死的な状態のうちの１つである。低体温症では、身体の加温中に既に低温である脳が、熱が印加される効果を身体が相殺するための信号を送ることになることで類似の状況が発生する。この関連において、脳は、代謝機能を低減又は停止させ、筋肉活動を低減して熱の生成を低減するために、末梢血管拡張を促進して熱を放出するように身体に命令する。従って、低温症の個人を加温する従来の手法は、脳温を更に低下させる可能性があり、多くの事例において人の死去をもたらす。
【０００９】
従来法で治療を受ける患者の死の不注意な誘発は、他のファクタによって悪化する。１つのそのようなファクタは、最も低い熱伝導率を有し、ｋ＝０．００００４Ｋｃａｌ／（ｓ・Ｎ・Ｃ）であるオーク材に近い熱伝導率を有する組織である脂肪によって身体が覆われていることである。従って、高温又は低温が皮膚を通して身体内に貫流される限り、脂肪の熱絶縁に起因して皮膚を冷却又は加温することが非効率的であるばかりではなく、上述したように末梢熱受容体の冷却又は加温によって脳は反対の熱応答を発生させる。
【００１０】
脳は、熱撹乱、すなわち、熱中症又は高体温症又は低体温症中に最も影響を受ける臓器であり、その極端な影響は死亡であり、従って、脳を冷却又は加温する多くの試みは、頭を冷却又は加温する段階を含む。脳を加温する従来の技術の課題は、体面が脂肪によって覆われていることによって悪化する。従って、頭を冷却又は加温する試みも同じく非効率的であり、上述のように全身、手足、又は体面を冷却及び加温するのと同程度に危険であり、脳の損傷及び死亡を全く同じく急速にもたらす可能性がある。脳を冷却又は加温する試みは、本明細書に説明するように、脂肪の存在に起因する影響を受け、頭の皮膚受容体の刺激により、脳は、四肢を加熱又は冷却しようと試みる時に発生する状況と同じく反対の反応を発生させる。更に、全身を冷却又は加熱するのと同様に、顔面及び頭にある末梢受容体の温度変化は、反対の脳反応をもたらす。実際に脳は末梢受容体の温度変化を過補償し、それによって脳への損傷効果が引き起こされる可能性がある。
【００１１】
熱撹乱によって引き起こされる脳への損傷は、医療手術室環境内でも発生する可能性がある。手順中に手術室が十分に温かく保たれない場合に、手術を受けている患者は低体温症を受ける危険性に陥る。手術室内で高い環境温度を維持することにより、患者が全身麻酔下にある間に患者の身体が暖かい状態に留まることが可能になり、患者の臓器が暖かい状態に留まることが、露出中であっても可能になる。しかし、そのような高温作業環境内では、中温において病原体が成長することによる感染の危険性に加えて、多くの場合に、手術室内の医師及びスタッフは、そのような環境内で一般的に着用される衣服に起因して不快に暖かく、高体温症を受ける可能性がある。
【００１２】
この課題に対するいくつかの救済策が以前に提示されている。例えば、提案された１つのそのような手法は、手術室を施術者及びスタッフに対して快適に涼しい温度に保つことができるように患者の身体を加温するための加熱デバイスを使用することである。そのような手法は、患者の身体を覆うための使い捨て電気加熱毛布を使用して実施されている。しかし、この毛布は、患者の身体の熱が環境内に逃げることを完全には阻止せず、患者の温度は依然として低下する。同様に、加温流体を熱源と身体の間で一連の蛇行チューブを通して循環させる衣類の中に患者の身体を完全に包むことが提案されている。しかし、患者の身体を加熱するように設計された毛布又は衣類は、手術を首尾良く完了するために施術者がアクセスしなければならない領域を阻害する可能性がある。毛布又は衣類が、施術者に容易なアクセスを与える前面開口部を含む場合に、患者の身体は、この開口部を通して真に必要な熱エネルギを失う可能性がある。代わりの手法は、暖かい室温を維持することができるように、施術者及びスタッフの身体を個々に冷却することである。そのような手法は、各施術者又はスタッフが着用することができる従来の冷却ベストによって達成することができるが、上述のように、暖かい環境における感染の危険性に加えて、皮膚面を冷却するのと同じ問題が発生する。
【００１３】
脳を直接的に加熱又は冷却する段階を含む従来の治療は、体液の注射を有する侵襲的方法を拠り所としている。例えば、現在、医療専門家は、心停止をもたらした患者の脳を冷却する技術を使用して脳及び心臓が機能し続けるのに必要とする酸素量を低減する。この関連において脳を冷却するための従来の手法は、身体を冷却するように構成された熱伝達ベスト又は熱伝達毛布を使用して患者の身体を覆うこと又は低温体液を患者の身体内に注射することによるものである。しかし、患者は、手順中に強く身震いする傾向を有し、この身震いは高熱生成と同等であるので、そのような手法は非効率的であることが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】米国特許第７，１８７，９６０号明細書
【特許文献２】米国特許第８，１７２，４５９号明細書
【特許文献３】米国特許第８，３２８，４２０号明細書
【特許文献４】米国特許第８，７２１，５６２号明細書
【特許文献５】米国特許第８，８４９，３７９号明細書
【特許文献６】米国特許出願第１４／５１２，４２１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
心停止患者を治療するためのかつ手術室環境内で熱エネルギを使用して施術者又は患者を加温又は冷却するための方法に関連付けられた課題は、熱撹乱治療に関して上記で記述したものと同様である。患者の全身を加温又は冷却する段階は、末梢又は内部の受容体をして脳が脳温の反対の変化によって過補償しなければならないという信号を脳に伝達させ、その結果、高体温症又は低体温症がもたらされる。更に、心停止患者の場合に、極めて冷たい体液の温度を調整することができず、従って、冷たい体液が身体の過度の冷却をもたらす可能性があるという危険性がある。従って、脳を冷却するための従来の手法は、不測の過補償をもたらす場合があり、これらの手法は、修正するように提案されたものとは反対に熱撹乱をもたらす場合があり、従って、修正されているまさにその状況が悪化する。
【００１６】
深部脳温を制御することは、外傷性脳傷害を受けている患者においても重要である。しかし、本明細書で説明する深部脳温を制御するための従来の手法と同じ制限及び欠点は、予想可能で上首尾の成果を阻止し、脳傷害は、一般的な合併症を残す。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の開示は、加熱装置及び冷却装置のうちの少なくとも一方と、コントローラと、温度測定装置とを含む脳温を非侵襲的に制御するように構成されたデバイスを提供する。少なくとも一方の加熱装置及び冷却装置は、Ａｂｒｅｕ脳熱トンネル（ＡＢＴＴ）終端に直接に適用されるように構成される。コントローラは、少なくとも一方の加熱装置及び冷却装置を起動するように構成される。温度測定装置は、脳温を測定するように構成される。コントローラは、温度測定装置が予め決められた脳温を測定するまで、ＡＢＴＴ終端に熱を供給するか又はそこから熱を除去するように少なくとも一方の加熱装置及び冷却装置を作動させるように構成される。
【００１８】
本発明の開示はまた、Ａｂｒｅｕ脳熱トンネル（ＡＢＴＴ）に高温又は低温を非侵襲的に印加するように構成され、支持構造体と熱電デバイスとを含むデバイスを提供する。熱電デバイスは、支持構造体上に位置決めされ、かつ支持構造体がユーザによって着用された時にＡＢＴＴ終端上に、それにわたって、又はそれに隣接して位置付けられたＡＢＴＴ終端に熱を供給するように構成される。
【００１９】
本発明の開示はまた、Ａｂｒｅｕ脳熱トンネル（ＡＢＴＴ）に高温又は低温を非侵襲的に印加するように構成されて眼鏡フレームを含むデバイスを提供する。眼鏡フレームは、眼鏡フレームが個人の顔面上に位置決めされた時にＡＢＴＴ上の、それにわたる、又はそれに隣接するＡＢＴＴ終端に接触するように位置決めされた少なくとも１つの熱保持物質を含む。熱保持物質は、個人の顔面上に眼鏡フレームを置く前に加熱又は冷却される。
【００２０】
本発明の開示の実施形態の利点及び特徴は、以下に続く例示的実施形態の詳細説明を添付図面に関連付けて捉えることでより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の開示の例示的実施形態によるマスクの図である。
【図２】本発明の開示の例示的実施形態による図１のマスク内に含めることができる可撓性熱パックの一部分の断面図である。
【図３】本発明の開示の代替実施形態による可撓性熱パックの断面図である。
【図４】本発明の開示の例示的実施形態による熱パックキット又はバッグの斜視図である。
【図５】図４の熱パックキットの側面図である。
【図６】図４及び図５の熱パックキットが開いている時の熱パックキットの上面図である。
【図７】本発明の開示の例示的実施形態によるＡＢＴＴ終端を冷却及び加熱するためのヘッドバンドの図である。
【図８】本発明の開示の例示的実施形態によるＡＢＴＴ終端を冷却及び加熱するための熱パックの図である。
【図９】本発明の開示の例示的実施形態による鼻梁の上の調節機構を含む眼鏡フレームと類似のフレームの図である。
【図１０】本発明の開示の例示的実施形態による眼鏡の下に位置決めされるように構成された加熱又は冷却機構の図である。
【図１１】本発明の開示の例示的実施形態によるレンズを含む眼鏡フレームと一体であるように構成された加熱又は冷却機構の図である。
【図１２】本発明の開示の例示的実施形態によるレンズを含む眼鏡フレームと一体であるように構成された別の加熱又は冷却機構の図である。
【図１３】本発明の開示の例示的実施形態によるレンズを含む眼鏡フレームと一体であるように構成された更に別の加熱又は冷却機構の図である。
【図１４】本発明の開示の例示的実施形態によるレンズを含む眼鏡フレームと一体であるように構成された更に別の加熱又は冷却機構の図である。
【図１５】本発明の開示の例示的実施形態によるフレームの空洞に位置決めされた熱伝達デバイスを有する「ＡＢＴＴ及び静脈熱パック（ＡＢＶＴＰ）」マスクの一部分の図である。
【図１６】本発明の開示の例示的実施形態による図１５のフレームの線１６−１６に沿った断面図である。
【図１７】本発明の開示の例示的実施形態による熱伝達材料を含み、消防士によって着用されるもののような顔面マスク、ガスマスク、又は他のタイプのマスクに適合する眼鏡フレームの図である。
【図１８】図１７の眼鏡フレームの線１８−１８に沿う一部分の図である。
【図１９】ＡＢＴＴとＡＢＴＴに関連付けられた顔面静脈との概略図である。
【図２０】Ａｂｒｅｕ脳熱トンネルと他の特定の顔面特徴部とを示すヒトの頭蓋骨を垂直方向に通る略部分断面図である。
【図２１】本発明の開示の例示的実施形態による熱センサとアラームとを含む別の熱パックの図である。
【図２２】図２１のエネルギモジュールの図である。
【図２３】本発明の開示の例示的実施形態による断熱ヘッドバンドを有する図２１の熱パックと類似の別の熱パックの図である。
【図２４】図２３の線２４−２４に沿った熱パックの様式的断面図である。
【図２５】本発明の開示の例示的実施形態による棒装着式熱パックの図である。
【図２６】本発明の開示の例示的実施形態による手持ち式熱伝達デバイスの概略図である。
【図２７】本発明の開示の例示的実施形態による破壊可能又は調節可能なシールが破壊された状態の図２６の手持ち式熱伝達デバイスの概略図である。
【図２８】本発明の開示の例示的実施形態による代替手持ち式熱伝達デバイスの概略図である。
【図２９】本発明の開示の例示的実施形態による第２の位置にある図２８の代替手持ち式熱伝達デバイスの別の図である。
【図３０】本発明の開示の例示的実施形態による更に別の代替手持ち式熱伝達デバイスの図である。
【図３１】本発明の開示の例示的実施形態による断熱体がデバイスの本体部分を覆う図３０の手持ち式熱伝達デバイスの図である。
【図３２】本発明の開示の例示的実施形態による別の代替実施形態の手持ち式熱伝達デバイスの概略図である。
【図３３】図３２の手持ち式熱伝達デバイスの断熱自己冷却装置の図である。
【図３４】本発明の開示の例示的実施形態による手持ち式熱伝達デバイスの更に別の実施形態の概略図である。
【図３５】本発明の開示の例示的実施形態による被験者又は患者の皮膚との接触のための手持ち式熱伝達デバイスの端部の図である。
【図３６】本発明の開示の例示的実施形態による能動熱交換デバイスの図である。
【図３７】本発明の開示の例示的実施形態による閉じた位置にある能動熱伝導デバイスの回路の様式的表現である。
【図３８】本発明の開示の例示的実施形態による開いた位置にある図３７の能動熱伝導デバイスの図である。
【図３９】本発明の開示の例示的実施形態による手動温度制御を使用する能動熱伝導デバイスの電子機器部分の略回路図である。
【図４０】本発明の開示の例示的実施形態によるＡＢＴＴ熱伝達システムのブロック図である。
【図４１】本発明の開示の例示的実施形態による能動加熱又は冷却デバイスの概略図である。
【図４２】本発明の開示の例示的実施形態による被験者又は患者上に位置決めされたＡＢＴＴ終端の温度を自動的に調整するためのデバイスの図である。
【図４３】図４２のデバイスの一部分の図４２の線４３−４３に沿った断面図である。
【図４４】図４３に示す部分の図４３の線４４−４４に沿った端面図である。
【図４５】本発明の開示の例示的実施形態による図４４に示す部分の図である。
【図４６】本発明の開示の例示的実施形態による図４２に示すデバイスの代替実施形態を有する図４２と類似の図である。
【図４７】図４２のデバイスの側面図である。
【図４８】図４３の特徴部の更なる詳細を示す図４３と類似の図である。
【図４９】本発明の開示の例示的実施形態によるＡＢＴＴ終端を冷却及び加熱するための別の装置の図である。
【図４９Ａ】能動加熱又は冷却の代わりに熱保持材料を使用する図４９の装置と類似のＡＢＴＴ終端を冷却及び加熱するための装置の図である。
【図４９Ｂ】本発明の開示の例示的実施形態によるＡＢＴＴ終端を冷却及び加熱するための能動装置の図である。
【図５０】図４９の装置の側面図である。
【図５１】本発明の開示の例示的実施形態による図３８の装置の代替実施形態の図である。
【図５２】本発明の開示の例示的実施形態によるＡＢＴＴ終端に高温又は低温を送出するための能動加熱及び冷却装置の図である。
【図５３】本発明の開示の例示的実施形態によるヘルメットの裏面に装着された熱交換デバイスの概略図である。
【図５４】脳深部の内外への熱エネルギの流れの様式的表現である。
【図５５】本発明の開示の例示的実施形態によるＡＢＴＴ終端上への手動配置のための熱交換デバイスの図である。
【図５６】本発明の開示の例示的実施形態による受動熱交換デバイスの図である。
【図５６Ａ】本発明の開示の例示的実施形態による能動熱交換デバイスの図である。
【図５７】本発明の開示の例示的実施形態による脳温修正デバイスを着用中の動物の図である。
【図５８Ａ】図５７の動物の眼の図である。
【図５８Ｂ】動物の様々な特徴部を示す動物の図である。
【図５８Ｃ】本発明の開示の例示的実施形態による熱交換デバイスを着用中の動物の図である。
【図５８Ｄ】本発明の開示の例示的実施形態による別の熱交換デバイスを着用中の動物の図である。
【図５８Ｅ】本発明の開示の例示的実施形態による更に別の熱交換デバイスを着用中の動物の図である。
【図５８Ｆ】本発明の開示の例示的実施形態による更に別の熱交換デバイスを着用中の動物の図である。
【図５８Ｇ】本発明の開示の例示的実施形態による更に別の熱交換デバイスを着用中の動物の図である。
【図５８Ｈ】本発明の開示の例示的実施形態による脳温修正デバイスの図である。
【図５８Ｉ】図５８Ｈの脳温修正デバイスの線５８Ｉ−５８Ｉに沿った断面図である。
【図５８Ｊ】図５８Ｇの脳温修正デバイスの線５８Ｊ−５８Ｊに沿った断面図である。
【図５８Ｋ】図５８Ｇの脳温修正デバイスの一部分の図である。
【図５９】本発明の開示の例示的実施形態による両方のＡＢＴＴ終端に接触するように構成された能動熱交換のデバイス又は装置の図である。
【図６０】本発明の開示の例示的実施形態によるＡＢＴＴ終端に接触するための能動熱交換パッドの図である。
【図６１】本発明の開示の例示的実施形態による別の能動熱交換デバイスの図である。
【図６２】本発明の開示の例示的実施形態による更に別の能動熱交換デバイスの図である。
【図６３】図６２の能動熱交換デバイスの図である。
【図６４】本発明の開示の例示的実施形態による手持ち式能動熱交換デバイスの図である。
【図６５】本発明の開示の例示的実施形態による能動熱交換デバイスの図である。
【図６６】本発明の開示の例示的実施形態による能動熱交換デバイスの図である。
【図６７】本発明の開示の例示的実施形態による能動熱交換パッド又は能動熱交換パッチの図である。
【図６８】本発明の開示の例示的実施形態による組合せ能動及び受動熱交換デバイスの図である。
【図６９】図６８の能動及び受動熱交換デバイスの一部分の図である。
【図７０】本発明の開示の例示的実施形態による能動熱交換デバイスを着用中の患者の図である。
【図７１】図７０の能動熱交換デバイスの側面図又は縁視図である。
【図７１Ａ】本発明の開示の別の能動熱交換デバイスの側面図又は縁視図である。
【図７２】本発明の開示の例示的実施形態による能動熱交換デバイスを着用中の患者の図である。
【図７３】ＡＢＴＴ終端と接触して位置決めされたパッドのＡＢＴＴ終端への予め決められた温度の印加に応答する公称の又は統計的に正常な温度上昇のグラフである。
【図７４】ＡＢＴＴ終端と接触して位置決めされたパッドのＡＢＴＴ終端への予め決められた温度の印加に応答する測定被験者の病態を示す温度上昇のグラフである。
【図７５】本発明の開示の例示的実施形態による能動熱交換デバイスの図である。
【図７６】図７５の能動熱交換デバイスによって与えられる温度測定値のグラフである。
【図７７】本発明の開示の例示的実施形態による能動熱交換デバイスの図である。
【図７８】図７７の能動熱交換デバイスの一部分の図である。
【図７８Ａ】本発明の開示の例示的実施形態による別の能動熱交換デバイスの図である。
【図７９】本発明の開示の例示的実施形態による能動熱交換デバイスの図である。
【図７９Ａ】図７９の能動熱交換デバイスの線７９Ａ−７９Ａに沿った図である。
【図８０】図７９の能動熱交換デバイスから上眼瞼静脈及びＡＢＴＴ終端への熱伝達の様式図である。
【図８０Ａ】本発明の開示の例示的実施形態による図８０の能動熱交換デバイスの代替実施形態の図である。
【図８０Ｂ】図８０Ａの能動熱交換デバイスの上方向又は下方向からのこの能動熱交換デバイスの前面部分の様式断面図である。
【図８１】本発明の開示の例示的実施形態による能動熱交換デバイスの図である。
【図８２】本発明の開示の例示的実施形態による能動熱交換デバイスの図である。
【図８３】本発明の開示の例示的実施形態による能動熱交換デバイスの図である。
【図８４】本発明の開示の例示的実施形態による能動熱交換デバイスの図である。
【図８５】本発明の開示の例示的実施形態による能動熱交換デバイスの図である。
【図８６】本発明の開示の例示的実施形態による熱電デバイスのための外皮の図である。
【図８７】本発明の開示の例示的実施形態によるフレーム又は支持体内に埋め込まれた熱電デバイスの断面図である。
【図８８】本発明の開示の例示的実施形態によるフレーム又は支持体内に埋め込まれた熱電デバイスの別の断面図である。
【図８９】本発明の開示の例示的実施形態によるフレーム又は支持体内に埋め込まれた熱電デバイスの更に別の断面図である。
【図９０】本発明の開示の例示的実施形態によるフレーム又は支持体内に埋め込まれた熱電デバイスの更に別の断面図である。
【図９１】本発明の開示の例示的実施形態による別の能動熱交換デバイスの図である。
【図９１Ａ】図９１の能動熱交換デバイスの一部分の図である。
【図９２】本発明の開示の例示的実施形態によるヘッドバンドの形態にある支持構造体の図である。
【図９３】本発明の開示の例示的実施形態による図９２の支持構造体上に位置決めされるように構成された熱交換システムの図である。
【図９４】本発明の開示の例示的実施形態による一体的なヘッドバンド支持構造体及び熱交換システムの図である。
【図９５】本発明の開示の例示的実施形態による図９４の熱交換システムの第１の皮膚側の図である。
【図９５Ａ】本発明の開示の例示的実施形態による能動熱交換システムの図である。
【図９６】本発明の開示の例示的実施形態による図９４の熱交換システムの第２の側の図である。
【図９７】本発明の開示の例示的実施形態による図９３の支持構造体上に位置決めされるように構成された受動熱伝達システムの図である。
【図９８】図９２の支持構造体に接続した図９７の熱伝達システムの一部分の図である。
【図９９】本発明の開示の例示的実施形態による熱伝達システムの図である。
【図１００】本発明の開示の例示的実施形態によるＡＢＶＴＰを着用中のユーザの図である。
【図１０１】本発明の開示の例示的実施形態によるＡＢＶＴＰを着用中のユーザの図である。
【図１０２】図１０１のＡＢＶＴＰを着用中のユーザの図である。
【図１０３】図１０１及び図１０２に示すＡＢＶＴＰの図である。
【図１０４】本発明の開示の例示的実施形態による熱保持ヘッドバンドカバーの正面図である。
【図１０５】本発明の開示の例示的実施形態による図１０４のヘッドバンドカバーに取り付けられるように構成された熱パックデバイスの正面図である。
【図１０６】図１０４及び図１０５のヘッドバンドカバー及び熱パックデバイスを着用中の個人の図である。
【図１０７】図１０４のノードの図である。
【図１０８】図１０４のノードの別の図である。
【図１０９】本発明の開示の例示的実施形態によるサングラス又は眼鏡のレンズに対するスロットを有するヘッドバンドカバーの別の実施形態の図である。
【図１１０】本発明の開示の例示的実施形態による別の実施形態の熱パックヘッドバンド及び顔面マスクの正面図である。
【図１１１】図１０の熱パックヘッドバンド及び顔面マスクを着用中の個人の図である。
【図１１２】本発明の開示の例示的実施形態によるノードを有する熱電冷却／加熱ヘッドバンドを着用中の個人の図である。
【図１１３】本発明の開示の例示的実施形態による熱パックを有する熱電冷却／加熱ヘッドバンドを着用中の個人の図である。
【図１１４】本発明の開示の例示的実施形態による取外し可能ノードを有する野球帽を着用中の個人の図である。
【図１１５】本発明の開示の例示的実施形態による図１１４の取外し可能ノードの図である。
【図１１６】本発明の開示の例示的実施形態による取外し可能ノードを有するフィット式冷却キャップを着用中の個人の図である。
【図１１７】本発明の開示の例示的実施形態による電源を有するポンピング機構によって供給される加熱／冷却流体を搬送する蛇行チューブを着用中の個人の図である。
【図１１８】図１０６の個人の別の図である。
【図１１８Ａ】本発明の開示の例示的実施形態による別の能動熱交換デバイスの図である。
【図１１９】本発明の開示の例示的実施形態による熱パックデバイスの本体と熱パック本体のためのメッシュポーチを有する熱保持軟質布の裏面との分解組立図である。
【図１２０】図１１９の熱保持軟質布のメッシュポーチ内に固定された熱パックデバイスの別の図である。
【図１２１】図１２０の熱保持軟質布の正面図である。
【図１２２】ユーザの眼が熱保持軟質布によって覆われた図１１９〜図１２１の熱パック及び熱保持軟質布を着用中の個人の図である。
【図１２３】本発明の開示の例示的実施形態によるヘッドバンドの図である。
【図１２４】図１２２の熱パックデバイス及び図１２１のヘッドバンドを着用中の個人の図である。
【図１２５】図１２２のクリップノードの正面図である。
【図１２５Ａ】本発明の開示の例示的実施形態によるノードの図である。
【図１２６】図１２２及び図１２５の折り畳んだクリップノードの側面図である。
【図１２７】図１２５及び図１２６のノードをそれらを人の鼻梁にクリップ留めすることによって着用している個人の横顔の図である。
【図１２８】本発明の開示の例示的実施形態による手持ち棒に取り付けられた図１２５及び図１２６のノードの正面図である。
【図１２９】本発明の開示の例示的実施形態による手持ち棒に取り付けられた図１２６の折り畳んだノードの側面図である。
【図１３０】本発明の開示の例示的実施形態により図１２８及び図１２９の実施形態を使用する個人の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
従来の技術を使用して身体を加熱及び冷却することに関する危険性を踏まえて、本出願人は、上述のように身体の末梢受容体の温度を変更することが、他の公知の治療の有効性を打ち消す可能性があるので、脳の温度を正確に測定し、モニタし、それに影響を及ぼす機能が、多くの状態の診断及び治療に対して有利になることに気付いた。更に、本出願人は、脳の温度が、感情の状態によって作為的に変更することができず、又は環境温度によって影響を及ぼすことができない唯一の生命兆候であることに気付いた。
【００２３】
脳の温度を正確かつ迅速に検出するための装置及び方法は、本明細書に全体が組み込まれている米国特許第７，１８７，９６０号明細書、第８，１７２，４５９号明細書、第８，３２８，４２０号明細書、第８，７２１，５６２号明細書、及び第８，８４９，３７９号明細書に記載されており、これらの文献は、これまでＡｂｒｅｕ脳温度トンネル又は脳温度トンネルと呼ばれていたＡｂｒｅｕ脳熱トンネル（ＡＢＴＴ）を通して脳の温度を測定することを記載している。このトンネルは、脳内の機能又は信号の送信源と皮膚上に位置付けられたトンネルの端部との間の直接的な不撹乱接続部を含む。研究及び分析を通して、本出願人は、ＡＢＴＴが脳から不撹乱の生理学的信号を伝達する解剖学的経路であり、脳の視床下部領域から人体内で絶縁する脂肪が不在の唯一の場所にある皮膚の間で延びることに気付いた。皮膚上でＡＢＴＴ上の、それにわたる、又はそれに隣接する点をＡＢＴＴ終端として説明することができる。本明細書に全体が引用によって組み込まれている２０１４年１０月１１日出願の係属中の米国特許出願第１４／５１２，４２１号明細書において本出願人が明らかにし、論証したように、ＡＢＴＴ終端にある表皮は脂肪が不在であり、又は脂肪を伴わず、この不撹乱の熱信号又は熱痕跡は、ＡＢＴＴによって脳からＡＢＴＴ終端に高速かつ正確に伝達される。ＡＢＴＴは、身体の生理学に関する連続的かつ一体的なデータを伝達する生理学的トンネルである。脳組織の大部分は水であるので、脳を冷却又は加熱するのに必要な熱の除去又は印加を正確に計算することができる。本出願人は、脳内部からの不撹乱信号が、トンネルの端部にある体外点に送出され、ＡＢＴＴ終端に印加された熱信号を脳に送出することができることを突き止めた。
【００２４】
本出願人は、ＡＢＴＴの特性が、身体の末梢受容体の温度を感知することができる程まで変更することなく、皮膚の小区域を通して直接的に冷却又は加熱する独特の機会を与えることに気付いた。
【００２５】
本出願人が進めている研究は、本出願人による手法及び装置が、上記で記述した理由から従来技術を使用しては可能ではなかった多発性硬化症、発熱、昏睡、脳卒中、癌、パーキンソン病、偏頭痛、アルツハイマー病、ハンチングトン病、筋萎縮性側索硬化症、癲癇、生殖障害、甲状腺障害、睡眠障害、鬱病、季節性情動障害、気分障害、脱水症、及びホルモンの失調を含むがこれらに限定されない状態の治療を実質的に行うことができることを示している。
【００２６】
本発明の開示の実施形態を説明するのに、明瞭化の目的で特定の術語を使用する。しかし、本発明の開示は、選択した特定の用語に限定されるように考えられているものではなく、各特定の用語は、類似の目的に対して類似の方式で作動する全ての技術的均等物を含むことを理解しなければならない。
【００２７】
本明細書を通じて、ＡＢＴＴ終端に加熱及び冷却を提供する様々な装置、機構、及びデバイスを説明する。これらの装置、機構、及びデバイスの各々は、様々な用語で説明することができる。各実施形態の各構成要素の組合せ及び実施形態の組合せは、本発明の範囲にある。限定ではなく例示として、一実施形態の電気加熱器のような構成要素を別の実施形態の受動冷却デバイス内に統合することができる。別の組合せは、ヒトに関する実施形態に対して使用することができる動物に関して図示する実施形態のうちのいずれかを含み、その逆も同様である。
【００２８】
解剖学的かつ生理学的には、ＡＢＴＴは、脳内の熱エネルギ源と、トンネルの端部、すなわち、ＡＢＴＴ終端にある体外点の間に連続的、直接的な不撹乱接続部を含む。トンネルの一方の端部における身体的及び生理学的な事象は、反対の端部において再現される。ＡＢＴＴは、吸熱要素、すなわち、脳内の血液によって熱として貫流される赤外線放射線を吸収することができる要素による干渉のないトンネルを通じた一体的かつ直接的な熱エネルギ伝達を可能にする。皮膚上にある本明細書で「ターゲット区域」又は終端と呼ぶＡＢＴＴの顔面端部は、内眼角靭帝及び涙点（涙の排液点）の場所の眼の内側コーナから計った直径で約１１ｍｍの大きさがあり、約６ｍｍにわたって上部に延び、次いで、更に２２ｍｍにわたって上瞼内に角状突起状に延びる。
【００２９】
ＡＢＴＴは、密集した解剖学的区域に位置し、従って、ＡＢＴＴとの直接接触状態にあるあらゆる装置の配置は、トンネルの端部又は終端の上に重なる表皮への最適な熱伝達のための特殊な幾何学形状を必要とする。トンネルの臨床的な有用性は、解剖学的目印に対する治療装置又は測定装置の精密な位置決めによってのみ達成することができる。トンネルは、その端部又は終端の体外の幾何学形状及び場所を定めるのに役立つ特徴的な解剖学的目印を有する独特の位置にある。
【００３０】
ＡＢＴＴの独特の特性を理解する段階の一部として解剖のための死体の解剖が行われた。解剖のための死体の解剖は、ＡＢＴＴターゲット区域又は終端２０における４つの静脈、すなわち、前頭静脈１２、上眼瞼静脈１４、眼窩上静脈１６、眼角静脈１８の合流部と、眼角静脈１８の延長部である顔面静脈１９とを示す図１９に見ることができる解剖学的構造を明確にした。この区域は独特のものであり、本出願人が気付いたように、ＡＢＴＴ２２内の静脈である眼窩上静脈が脳の中枢に横向きに流れ込み、反対の端部が、脂肪のない皮膚上で終端するような唯一の頭内区域である。要約すると、顔面１０の面下の静脈からの血液がＡＢＴＴ２２内に流れ込み、同じく本出願人が気付き、検証したように、ＡＢＴＴ２２内には血液の双方向流が存在する。ＡＢＴＴ終端２０において合流すると、これら４つの静脈からの血液は、主としてＡＢＴＴ終端２０から脳内へ、ＡＢＴＴ２２内へ、更に本出願人が熱貯蔵区域として識別し、脳の温度調節中枢に近い海綿静脈洞（図示せず）において脳の中枢に流れ込む。熱貯蔵区域から高温又は低温の血液の形態にある熱エネルギが脳の組織を通して分散され、本出願人は、ＡＢＴＴ２２を通して暖かいか又は冷たい血液をこの領域から、及びこの領域に貫流させることによってＡＢＴＴ２２を通して脳温を調整することで、高体温症及び低体温症のような熱撹乱を治療又は予防することができ、又は様々な疾患を治療することができることに気付いた。
【００３１】
更に、ＡＢＴＴターゲット区域２０は極度に血管新生化され、大脳血管系の直接分岐管が位置し、脂肪層のない薄い皮膚によって覆われた唯一の皮膚区域である。内側眼瞼動脈及び内側眼窩静脈が分布する内眼角靭帝のすぐ上のＡＢＴＴターゲット区域２０に、眼静脈の終端分岐管の本幹が正確に位置付けられる。脂肪がなく、温度調節性動静脈シャントが欠如している特定の区域内で端部を構成する終端表在血管が分布する表皮上のＡＢＴＴのターゲット区域又は終端２０は、脳温、代謝機能、肉体的信号、及びグルコースレベルのような身体化学特性、並びに類似を含む不撹乱生体信号の表在送信源を与える。
【００３２】
実験を通して、本出願人は、顔面１０のＡＢＴＴ終端２０から脳の熱貯蔵区域への熱の流れが双方向のものであり、前頭静脈１２、上眼瞼静脈１４、眼窩上静脈１６、及び眼角静脈１８内の血液の加熱又は冷却が、脳内の熱貯蔵区域の冷却又は加熱をもたらし、その結果、全体の脳及び身体が冷却又は加熱されることを突き止めた。このようにＡＢＴＴ２２は、顔面内の近面血管の冷却及び加熱により、脳からの反対の反応を招く末梢熱受容体を刺激することのない身体の深部温度の操作を非侵襲的かつ局所的に可能にする。更に、ＡＢＴＴ終端２０の組織構造において見られるように、ＡＢＴＴ終端２０にある表皮には脂肪が欠如しており、それによってＡＢＴＴ終端２０にある表皮を通じたＡＢＴＴ終端２０の真皮の直下の血管内への熱エネルギ貫流が可能になる。従って、本発明の開示の装置及び方法を使用すると、末梢受容体の望ましくない刺激と絶縁的な脂肪の存在とが排除される。
【００３３】
図１９には、他の顔面特徴部に対する静脈１２、１４、１６、及び１８の近似的な場所を示している。眼角静脈１８は鼻２４と並んで上方に走り、上眼瞼静脈１４は眉２６に沿って走り、前頭静脈１２及び眼窩上静脈１６は額２８内で延びている。本出願人は、本発明の開示によるＡＢＴＴ２２を通して熱を除去又は追加することによって身体の深部温度又は脳温を操作する段階が、末梢熱受容体の刺激を回避するためにこれらの静脈に非常に近い区域及びＡＢＴＴ２２を覆う区域における高温又は低温の集中印加によって最も的確に達成されることを突き止めた。いくつかの区域内では動脈血も並行して延びるが、この動脈血は、静脈血のように脳の中枢に向けて進むことはないことも理解しなければならない。従って、静脈１２、１４、１６、及び１８に非常に近い区域に高温又は低温を印加することが好ましい。
【００３４】
開示目的で、本明細書における関連の顔面区域又は静脈を示す術語を上記で言及した静脈１２、１４、１６、及び１８、並びにＡＢＴＴターゲット区域２０のうちの１又は２以上として以下に説明する。本発明の開示は、これらの区域の外側に位置付けられる可能性がある目下区域、耳介後部、上額、首、胴、四肢などを含むがこれらに限定されない他の区域からの熱エネルギの印加又は除去も含むことを理解しなければならない。これらの区域は、それ程好ましくない熱印加又は除去区域であるが、深部体温に追加の熱的利点を与えることができ、従って、本発明の開示の範囲に含まれる。これらの区域内の末梢受容体の刺激の低減は、本明細書において更に説明するように、関連する血管の正確なパターンを追従するデバイス又は装置の構造によって達成される。従って、極めて小さい皮膚区域しか刺激されず、それに対して血管を覆う区域が刺激され、この刺激は、影響を受ける静脈の血液の温度変化をもたらし、この温度変化は、脳内の対応する温度変化によって反映される。
【００３５】
上記に既に解説したように、身体を加熱又は冷却する従来の方法は、熱撹乱関連及び他の病状を治療するために末梢熱受容体を刺激する。例えば、体肢の加熱又は冷却は、末梢感覚器を活性化し、この活性化は、脳に反対の方式で作用するように合図を送り、それによって深部温度は、更に増大又は降下し、危険で多くの場合に不可逆な結果、又は致命的な結果に終わる。
【００３６】
本発明の開示は、ＡＢＴＴターゲット区域２０、並びにそこに合流する静脈１２、１４、１６、及び１８のうちの少なくとも１つと接触状態にあるｋ＝０．００００４Ｋｃａｌ／（ｓ・Ｎ・Ｃ）を有する高熱伝導性の皮膚によって直接発生する熱伝達を使用することによって身体に熱を印加するか又は身体から熱を除去する方法及び装置を開示することにより、従来の加熱及び冷却の装置及び方法の望ましくない効果を回避する。ＡＢＴＴ終端２０、並びに静脈１２、１４、１６、及び１８において発生する温度変化は、ＡＢＴＴ２２を通して脳の熱貯蔵区域にも伝えられ、次いで、脳の残りの部分に伝えられる。図５４は、ＡＢＴＴターゲット区域２０の薄い表皮がトンネル２２と外側環境の間の唯一の障壁として機能するＡＢＴＴ終端２０から脳深部３０への及び脳深部３０からの熱流の概略図を提供している。静脈１２、１４、１６、及び１８のみが冷却又は加熱の効果を受け入れ、末梢受容体は活性化されないので、身体の深部温度及び脳温は、印加又は除去される熱に比例して直接変更することができる。
【００３７】
ＡＢＴＴ終端２０、並びに関連の静脈１２、１４、１６、及び１８の冷却だけに向けて構成されたデバイスを使用して実施された実験では、脳温を低減する間に身震いか又は血圧変化は誘発されなかった。それとは対照的に、本体、手足、又は頭に印加された同じ低温の刺激は身震い及び血圧変化を誘発し、即時の脳温変化はなかったが、ある時間遅延の後に脳温は、望ましい減少とは反対に増加した。
【００３８】
本発明の開示は、前頭静脈１２、上眼瞼静脈１４、眼窩上静脈１６、及び眼角静脈１８、並びにＡＢＴＴ終端２０に対応する上内側眼窩静脈２０のうちの少なくとも１つと直接接触状態にある皮膚の温度、又は上眼瞼静脈１４に対応する上瞼領域の温度に影響を及ぼすことによって身体の深部温度を変更する段階を含む方法を説明する。更に、本発明の開示は、前頭静脈１２、上眼瞼静脈１４、眼窩上静脈１６、及び眼角静脈１８、並びに上内側眼窩静脈２０のうちの少なくとも１つと直接接触状態にある皮膚又は上瞼１４との最適な熱伝達を可能にするように構成された熱保持材料を含む装置を説明する。
【００３９】
本発明の例示的な脳冷却及び加熱デバイスは、受動熱伝達デバイスと能動熱伝達デバイスの両方を含む。本発明の開示において両方のタイプを詳細に説明する。受動熱伝達装置に使用される従来の熱伝達物質は、例えば、水とプロピレングリコールとの混合物のような熱保持ゲル状物質である。ゲル物質に加えて、他の受動熱伝達法は、構造が水を吸収するようになっており、従って、水が蒸発するときに冷却効果を与える蒸発冷却と、潜伏性熱貯蔵特性を示す相変化材料とを含む。
【００４０】
本発明の開示は、ヒトのＡＢＴＴに主眼を置くが、動物も、脳と面の間に頭蓋内熱経路（ＩＴＰ）として記載されるそれ程有効ではないが類似の通路を有する。例えば、図５７は犬９７６のような動物を示している。犬９７６は、図５８Ａに示すように、その脳からその眼９８０の近くに位置決めされたＩＴＰ終端９７８まで延びるＩＴＰ（図示せず）を含む。本明細書に提供する開示実施形態がヒトに利益をもたらすのと同様に、本明細書に提供するデバイスの修正を動物に対する利益に向けてＩＴＰ終端９７８と相互連通するように修正することができる。例えば、図５７は、全体的に９８２で示す本発明の開示の例示的実施形態による熱交換デバイスを示している。
【００４１】
動物は、熱伝導率を低減する毛皮を有することができ、それによって動物におけるＡＢＴＴ終端２０の均等物の位置は、多くの場合に涙管及び涙丘又は結膜面に近く、本明細書では移行区域と呼ぶ眼のコーナに位置付けられた皮膚−粘膜移行区域によって表されるＩＴＰ終端９７８にずれる。イヌ、ネコ、及び他の捕食動物のようないくつかの種では、移行区域又はＩＴＰ終端９７８は、眼のコーナの前側又は内側の部分に位置し、ブタでは、ＩＴＰ終端９７８は、眼の後側又は外側のコーナに位置付けられる傾向を有し、ヒツジ、ウシ、及びウマでは、ＩＴＰ終端９７８は、眼の前側コーナに位置付けられる傾向を有し、チンパンジーのような霊長類では、ＩＴＰ終端９７８は、眼の内側コーナと外側コーナの両方に位置付けられる傾向を有する。
【００４２】
図５７の例示的実施形態において、熱交換デバイス９８２は、例えば、動物９７６上に位置決めする前に加熱又は冷却することができる熱保持物質とすることができる熱交換装置９８４、熱電冷却デバイス、吸熱反応又は発熱反応をもたらすことができる化学物質などを含む。一般的に、動物は、多くの場合に、眼の近くの物体の存在を嫌うので、熱交換デバイス９８２は、動物９７６の頭９８８へのその取り付けのためのハーネス９８６を含む。ハーネス９８６は、ＩＴＰ終端９７８の上に熱交換装置９８４を配置するように構成される。例示的実施形態において熱交換装置９８４が熱電デバイスである場合に、１又は２以上のバッテリ９９２のための場所を与えるために動物９７６上に位置決めされ、取り付け、固定、又は装着されるように構成されたパック９９０が熱交換デバイス９８２内に含まれる。この場合に、バッテリ９９２は、例えば、バッテリ９９２と熱交換装置９８４の間を延びるワイヤ又はケーブル９９４によって熱交換装置９８４に接続される。
【００４３】
図５８Ｂは、動物１０８４の頭１０８６の図である。本出願人が示すように、様々な血管が、ＩＴＰ９７８を通して動物１０８４の脳に冷却血流又は加温血流を供給する。そのような血管は、例えば、動物１０８４の皮膚面に沿って延びる鼻背静脈１０８８、眼角静脈１０９０、舌顔面静脈１０９２、及び顔面静脈１０９４を含むことができる。脳の自動機能は、少なくとも静脈１０８８、１０９０、１０９２、及び１０９４からＩＴＰ９７８への血流を制御することによって動物１０８４の脳を暖かく又は冷たく保つように作動させることができる。熱交換デバイス９８２のような本明細書に開示する熱交換デバイスの例示的実施形態は、後に動物１０８４の脳に流れる静脈１０８８、１０９０、１０９２、及び１０９４のうちの少なくとも１つ、及び／又は移行区域９７８に冷たい区域又は暖かい区域を設けることによって動物を涼しく又は暖かく保つのを助ける。
【００４４】
図５８Ｃは、全体的に１０９６で示す動物１０８４上に位置決めされてそれに固定されるように構成された別の熱交換デバイスを示している。デバイス１０９６は、例示的実施形態ではなめし革、布、プラスチック、又は予想される環境に適する他の材料とすることができる支持装置１０９８を含む。支持装置１０９８は、動物１０８４の眼１１０２の周りに延びる環状接眼部分１１００と、動物１０８４の鼻口部１１０６に沿い、鼻背静脈１０８８の少なくとも一部分の上に延びる縦延び鼻口部分１１０４とを含む。デバイス１０９６は、眼角静脈１０９０の少なくとも一部分、及び図５８Ｃの例示的実施形態では鼻背静脈１０８８に冷却及び／又は加熱を提供するように位置決めされた熱電デバイス１１０８及び１１１０のような複数の加熱又は冷却装置を含む。デバイス１０９６は、例えば、動物１０８４が担持することができる図５７に示すようなパック９９０によって給電することができる。デバイス１０９６は、図５７に示すデバイス９８２よりも強い冷却又は加熱を施し、デバイス９８２が可能にするように構成されるものよりも大きい周囲温度範囲で動物１０８４が活動又は生存することを可能にするように構成される。
【００４５】
図５８Ｄは、全体的に１１１２で示す動物１０８４上に位置決めされてそれに固定されるように構成された別の熱交換デバイスを示している。デバイス１１１２は、例示的実施形態ではなめし革、布、プラスチック、又は予想される環境に適する他の材料とすることができる支持装置１１１４を含む。支持装置１１１４は、動物１０８４の眼１１０２の周りに延びる環状接眼部分１１００と、動物１０８４の鼻口部１１０６に沿い、鼻背静脈１０８８の少なくとも一部分の上に延びる縦延び鼻口部分１１０４と、顔面静脈１０９４に沿って延びる上側顔面部分１１１６とを含む。デバイス１１１２は、眼角静脈１０９０の少なくとも一部分、鼻背静脈１０８８の少なくとも一部分、及び顔面静脈１０９４の少なくとも一部分に冷却及び／又は加熱を提供するように位置決めされた熱電デバイス１１０８及び１１１０のような複数の加熱又は冷却装置を含む。デバイス１１１２は、例えば、動物１０８４が担持することができる図５７に示すようなパック９９０によって給電することができる。デバイス１１１２は、図５７に示すデバイス９８２及び図５８Ｃに示すデバイス１０９６よりも強い冷却又は加熱を施し、デバイス９８２又はデバイス１０９６が可能にするように構成されるものよりも大きい周囲温度範囲で動物１０８４が活動又は生存することを可能にするように構成される。デバイス１１１２は、ＩＴＰ９７８の温度を測定するように構成された温度センサ１１３０を更に含む。ＩＴＰ９７８の直接的又は間接的な冷却又は加熱を提供する実施形態のあらゆるものが温度センサを含むことができると理解しなければならない。デバイス１１１２は、電力消費を低減し、動物１０８４の体内温度を最適化するようにデバイス１１０８及び１１１０のような加熱／冷却デバイスの出力の精密な制御を提供するために、温度センサ１１３０の出力を使用することができる。ユーザが動物１０８４の温度をモニタすることができるように、センサ１１３０からの温度情報をセル電話、腕時計、ラップトップ、タブレットのような個別の電子デバイスに供給することができる。
【００４６】
図５８Ｅは、全体的に１１１８で示す動物１０８４上に位置決めされてそれに固定されるように構成された別の熱交換デバイスを示している。デバイス１１１８は、例示的実施形態ではなめし革、布、プラスチック、又は予想される環境に適する他の材料とすることができる支持装置１１２０を含む。支持装置１１２０は、動物１０８４の眼１１０２の周りに延びる環状接眼部分１１００と、動物１０８４の鼻口部１１０６に沿い、鼻背静脈１０８８の少なくとも一部分の上に延びる縦延び鼻口部分１１０４と、顔面静脈１０９４に沿って延びる上側顔面部分１１１６と、そこから更に顔面静脈１０９４に沿って延びる下側顔面部分１１２２とを含む。デバイス１１１８は、眼角静脈１０９０の少なくとも一部分、鼻背静脈１０８８の少なくとも一部分、及び顔面静脈１０９４のうちでデバイス１１１２よりも大きい部分に冷却及び／又は加熱を提供するように位置決めされた熱電デバイス１１０８及び１１１０のような複数の加熱又は冷却装置を含む。デバイス１１１８は、例えば、動物１０８４が担持することができる図５７に示すようなパック９９０によって給電することができる。デバイス１１１８は、図５７に示すデバイス９８２、図５８Ｃに示すデバイス１０９６、及び図５８Ｄに示すデバイス１１１２よりも強い冷却又は加熱を施し、デバイス９８２、デバイス１０９６、及びデバイス１１１２が可能にするように構成されるものよりも大きい周囲温度範囲で動物１０８４が活動又は生存することを可能にするように構成される。
【００４７】
図５８Ｆは、全体的に１１２４で示す動物１０８４上に位置決めされてそれに固定されるように構成された別の熱交換デバイスを示している。デバイス１１２４は、例示的実施形態ではなめし革、布、プラスチック、又は予想される環境に適する他の材料とすることができる支持装置１１２６を含む。支持装置１１２６は、動物１０８４の眼１１０２の周りに延びる環状接眼部分１１００と、動物１０８４の鼻口部１１０６に沿い、鼻背静脈１０８８の少なくとも一部分の上に延びる縦延び鼻口部分１１０４と、顔面静脈１０９４に沿って延びる上側顔面部分１１１６と、そこから更に顔面静脈１０９４に沿って延びる下側顔面部分１１２２と、舌顔面静脈１０９２に沿って延びる下鼻口部分１１２８とを含む。デバイス１１２４は、眼角静脈１０９０の少なくとも一部分、鼻背静脈１０８８の少なくとも一部分、顔面静脈１０９４の少なくとも一部分、及び舌顔面静脈１０９２の少なくとも一部分に冷却及び／又は加熱を提供するように位置決めされた熱電デバイス１１０８及び１１１０のような複数の加熱又は冷却装置を含む。デバイス１１２４は、例えば、動物１０８４が担持することができる図５７に示すようなパック９９０によって給電することができる。デバイス１１２４は、図５７に示すデバイス９８２、図５８Ｃに示すデバイス１０９６、図５８Ｄに示すデバイス１１１２、及び図５８Ｅに示すデバイス１１１８よりも強い冷却又は加熱を施し、デバイス９８２、デバイス１０９６、デバイス１１１２、及びデバイス１１１８が可能にするように構成されるものよりも大きい周囲温度範囲で動物１０８４が活動又は生存することを可能にするように構成される。
【００４８】
図５８Ｇは、全体的に１１３８で示す動物１０８４上に位置決めされてそれに固定されるように構成された別の熱交換デバイスを示している。デバイス１１３８は、例示的実施形態ではなめし革、布、プラスチック、又は予想される環境に適する他の材料とすることができる外側カバー１１４２を含むことができる支持装置又は支持構造体１１４０を含む。支持装置１１４０は、動物１０８４の頭１０８６の大部分を覆うが、図５８Ｇの例示的実施形態において、耳１１５０、眼１１０２、鼻１１３６、及び口１１３４に対する開口部１１４４、１１４６、１１４８、及び１１５２を含む。頭１０８６の大部分を覆うことにより、静脈１０８８、１０９０、１０９２、及び１０９４のかなりの部分が覆われる。デバイス１１２４は、眼角静脈１０９０の少なくとも一部分、鼻背静脈１０８８の少なくとも一部分、顔面静脈１０９４の少なくとも一部分、及び舌顔面静脈１０９２の少なくとも一部分に冷却及び／又は加熱を提供するように位置決めされた熱電デバイス１１０８、１１１０、及び１１３２のような複数の加熱又は冷却装置を含む。デバイス１１３８は、例えば、動物１０８４が担持することができる図５７に示すようなパック９９０によって給電することができる。例示的実施形態において、デバイス１１３８は、頭１０８６の上の様々な場所に温度を供給するために、個々の熱電デバイス１１０８、１１１０、及び１１３２の出力を制御するために使用することができ、更に、いずれか１つの温度センサ１１３０の故障のイベントにある程度の冗長性を与える複数の温度センサ１１３０を含む。
【００４９】
動物１０８４に加熱又は冷却を提供することに加えて、デバイス１１３８は、動物１０８４の頭１０８６を榴散弾、枝などを含む環境障害から保護するように構成される。従って、デバイス１１３８は、図５８Ｊに示すように１又は２以上の構造要素１１５４及び１１５６を含み、例示的実施形態ではこれらの構造要素はパラアラミド合成繊維であり、そのうちの１つの銘柄名はＫＥＶＬＡＲである。構造要素１１５４及び１１５６は、熱電デバイスが熱を排除する機能を低減するので、デバイス１１３８は、例えば、熱電デバイス１１３２からデバイス１１３８の動物１０８４に対面する側とは反対の側に延びる熱伝導性熱拡散器１１５８を含むように構成される。従って、熱電デバイス１１３２は、冷却モードでは熱拡散器１１５８を通して熱を排除し、加熱モードでは熱を吸収するか又は熱拡散器１１５８を冷却する。外側カバー１１４２は、熱電デバイス１１３２を覆うことができ、動物１０８４のより大きい区域にわたって高温又は低温を拡散させるのに役立ち、更に、熱電デバイス１１３２上のあらゆる鋭いエッジ又はコーナが覆われてそのようなエッジ又はコーナが動物１０８４を刺激しないように保たれることを確実にするのに役立つことを理解しなければならない。
【００５０】
図５８Ｊに示すように、熱電デバイス１１３２は、デバイス１１３８の下面１１６０からある離間距離だけ突出する。更に、図５８Ｊ及び図５８Ｋの例示的実施形態において、支持装置１１４０は、同じく下面１１６０からある離間距離だけ突出するエッジ又は境界１１６２を含む。この構成の利点は、デバイス１１３８と動物１０８４の間に断熱ポケット、空間、又はチャネル１１６４が形成及び位置決めされ、それによって動物１０８４を加熱及び冷却する機能が改善され、同時にデバイス１１３８内の防護具の存在によって動物１０８４の保護が施される点である。図５８Ｋは、ユーザ（動物又はヒト）の身体と共形になるようにプラスチック、なめし革、織物などを含む可撓性材料からなり、皮膚１０８４と下面１１６０とによって限界が定められた空気ポケット１１６４を生成するように分離された複数の熱電デバイス１１３２を含む例示的な支持装置１１４０を示している。支持装置１１４０によって表される例示的実施形態において、好ましくは、少なくとも２つの熱電デバイスが含まれる。支持装置１１４０内の各熱電デバイス１１３２の間の好ましい距離は、１５ｍｍに等しく又はそれよりも短く、好ましくは、１０ｍｍに等しく又はそれよりも短く、より好ましくは、５ｍｍに等しく又はそれよりも短く、最も好ましくは、２．５ｍｍに等しく又はそれよりも短く、更に最も好ましくは、１５ｍｍに等しく又はそれよりも短い。熱電デバイス１１３２の間の距離に対する好ましい範囲は、１．５ｍｍから１５ｍｍに及ぶ。
【００５１】
温度センサ１１３０を含む熱交換デバイスの様々な実施形態は、図５８Ｉに示すように、支持構造体１１４０のような関連の支持構造体から突出するようにセンサ１１３０を構成することができる。この構成の利点は、温度センサ１１３０が、それを含む突出部１１６６が不在の場合に可能であろう状態よりも近い眼角静脈１０９０のような静脈との接触状態で位置決めされるように構成される点である。突出部１１６６は、温度センサ１１３０が支持デバイスと動物１０８４の間に取り込まれる空気を測定するための開口部１１６８を更に含むことができる。別の例示的実施形態において、温度センサ１１３０は、動物１０８４の皮膚とのできる限り近い接触を可能にするために、支持構造体１１４０の底面と同一面にある。
【００５２】
デバイス１１３８は、コントローラ又はプロセッサ１１７２、セル電話、ラップトップ、タブレットなどを含むことができる個別の電子デバイス１１７４及び他の電子デバイスとの通信のための送受信機、送信機、又は受信機１１７０のような複数の電子要素又は電子デバイスを含むように構成することができることも理解しなければならない。
【００５３】
図５８Ｈは、熱交換デバイス１２５１の例示的リング１２５３を示している。例示的実施形態において、リング１２５３は、前側１２５５及び後側１２５７という２つのセクションから構成される２つの等しい半域に分割される。前側セクション１２５７は、移行区域９７８及び眼角静脈１０９０の上に重なる複数の熱電デバイス１２５９と、センサ１２６１とを含む。後側セクション１２５７は、脳への熱効果を拡張するために、眼動脈神経叢（図示せず）の区域の上に重なる熱電デバイス１２６５を含む延長部１２６３を下側半域内に含む。
【００５４】
図５８Ｇ及び図５８Ｋの構成は、構造要素１１５４及び１１５６の存在又は不在のいかなる場合にも、ヒトの患者又は被験者における使用にも適合可能であることは明らかである。更に、受動要素又は能動要素のいずれかを示すマスク、ヘッドバンド、支持体のような構成のうちのいずれかを図９５Ａの支持構造体１１７８上に示す熱電デバイス１１７６のような熱電デバイスを含むように構成することができることも理解しなければならない。
【００５５】
図５７〜図５８Ｊに示す動物に使用されるものと同じ構成は、眼鏡、フレーム、顔面バンド、額バンド、ゴーグル、粘着テープ、パッチ、クリップなどを含むがこれらに限定されないヒト用途のための本発明の開示の実施形態のあらゆるものに対して使用することができ、この場合に、ＡＢＴＴ終端２０、並びに静脈１２，１４，１６，１８、及び１９がのうちの少なくとも１つが、空気ポケットを生成して熱効果を高めるために皮膚から離間した熱電デバイスによって覆われることを理解しなければならない。
【００５６】
熱交換装置９８４は、多くの作業犬が猛烈な暑さの中で苦しむ砂漠環境、及び作業犬が猛烈な寒さの中で苦しむ極寒地環境のような作業動物が直面する極限環境に対して有利である。同じく種付けのための雄牛、競走馬のような高価値動物も、ＩＴＰ終端９７８を通じたＩＴＰの加熱又は冷却から利益を受けることができる。
【００５７】
ＡＢＴＴ終端２０、並びに１２、１４、１６、及び１８に冷却を提供する構成又は構造はＡＢＶＴＰである。本発明の開示のＡＢＶＴＰ内の熱伝達材料は、例えば、電源に接続した電気加熱要素又は電気冷却要素、加熱流体又は冷却流体が関連区域に熱エネルギを送出するか又はこの区域から熱エネルギを除去するように構成された一連の管を通って流れるポンピング機構又は吸い出し機構を有する蛇行デバイス、又はあらゆる他の能動熱伝達法を含む能動型とすることができる。そのような能動熱伝達法は、温度を自動的に調整するために温度制御ユニットとコントローラ又はプロセッサとを含むことができる。
【００５８】
例示的な受動型の脳冷却デバイス又は脳加熱デバイスは、高温及び低温の熱伝達パッド又は熱伝達パックを含む。ＡＢＶＴＰは、ＡＢＴＴターゲット区域２０、並びにそこで合流する顔面の関連静脈１２、１４、１６、及び１８の特殊幾何学形状に適合するようになっている。ＡＢＶＴＰは、図５５に示すように、好ましくは、可撓性密封ポーチ３４と、その中にある熱保持物質３６とを含む。熱保持物質３６は、水、又は水と、プロピレングリコール、グリセリン等であるがこれらに限定されない凝固点降下剤との混合物、ポリアクリル酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、水酸化安息香酸塩のような他の化合物に関する水の混合物、及び水と増粘剤との混合物を含む。硝酸アンモニウムと水との組合せ、又は鉄粉末、水、活性炭、バーミキュライト、塩、及びパージ天然鉱粉末を含む印加区域に熱エネルギを追加するか又はそこから熱エネルギを除去することができるいずれかの他の化合物及びゲルを使用することができる。
【００５９】
熱物質を含むＡＢＶＴＰは、電子レンジ内又は高温水中への浸漬等において手動で加熱するか又は氷水中への浸漬又は冷蔵庫又は冷凍庫における貯蔵によって冷却することができ、従って、治療されている状態に依存して身体を加熱することと冷却することの両方の目的に使用することができる。図５５のポーチ３４のような例示的実施形態において、好ましくは、ＡＢＶＴＰは、従来の方式で密封されたプラスチックのような柔軟性材料の強靱な可撓性外皮３８を含む。
【００６０】
ＡＢＶＴＰ内の熱保持材料３６は、広い温度範囲にわたってゲル状の稠度を維持するゲルとすることができ、熱保持物質３６は、ポーチ３４の大部分が、ＡＢＴＴ終端２０との接触が意図される区域内に熱保持物質３６を含むようにポーチ３４を満たすことになる。しかし、好ましくは、ポーチ３４の内部をそれが可撓性を失うことになる点まで熱保持物質３６で満たすべきではない。熱保持物質３６は、例示的実施形態ではポーチ３４内で遊離的に含むことができ、又は別の例示的実施形態において、ＡＢＴＴ終端２０の解剖学的特徴部の形状とより容易に共形になるように、ポーチ３４に含まれる小球体としての微粒子形態にあるもの又はＡＢＴＴ終端２０に対する並置に向けて少なくとも１つの凸面を有する製造物品とすることができる。熱保持物質３６は、製造中にポーチ３４内に密封することができ、又は弁４０を通して充填針（図示せず）を使用して追加することができる。
【００６１】
熱保持物質３６を含むための例示的実施形態として可撓性プラスチックを記述したが、例えば、図５１に示すように、眼と鼻の間の凹部４２の特殊な解剖学的構造に適合するように、更にＡＢＴＴの入口、並びに関連の静脈１２、１４、１６、及び１８の特殊幾何学形状に整合するように適応させることができるビニル、木綿、レーヨン、ゴム、熱可塑性、合成ポリマー、材料混合物などを含むいずれかの材料又は織物を使用することができることを理解しなければならない。例示的実施形態において、ポーチ３４は、セ氏−１０度からセ氏＋５０度の範囲の温度に対して成形可能、変形可能、又は他に柔軟又は可撓性である材料から生成される。
【００６２】
図２１〜図２４に、別の例示的実施形態のヘッドバンド及び熱パックデバイスの構成を示しており、４９０で示している。デバイス４９０は、図１０４及び図１０５の構成との類似点を含む。デバイス４９０は、断熱ヘッドバンド４９２と、熱パック４９４と、好ましくは、取外し可能なモジュール５００にワイヤ４９８によって接続した温度センサ４９６とを含む。しかし、モジュール５００は、熱パック４９４に恒久的に貼着することができる。熱パック４９４は、ヘッドバンド４９２によって前面から断熱される。ヘッドバンド４９２に対しては、微小孔を含むポリテトラフルオロエチレン（ＧＯＲＥ−ＴＥＸ）、ＭＹＬＡＲ、シリコーン、ネオプレン、ＳＣＡＰＡ、木綿、及び低い熱伝導率を有する他の材料を含むがこれらに限定されないあらゆる適切な断熱材料を単独又は組合せに使用することができる。この実施形態における断熱ヘッドバンド４９２は、熱パック４９４の一部として含まれる対応するノード５０４を覆うために断熱ヘッドバンド４９２の下心から下がる１又は２以上の延長部又は突出部５０２を含む。例示的実施形態において、ノード５０４は、金属カバー５０６又はプラスチック又は他の断熱材料のようなあらゆる他の材料を含む。金属カバー５０６に接続されるのは、熱パック４９４内に上方に延びる調節可能アーム５０８とすることができる。調節可能アーム５０８は、ワイヤのようないずれかの可撓性材料を含むことができ、このワイヤは、カバー５０６内で終端する。調節可能アーム５０８は、金属カバー５０６との組合せでＡＢＴＴ終端２０とのより良好な接触のためのノード５０４の調節を可能にする。図２１及び図２３の例示的実施形態において、ヘッドバンド４９２と熱パック４９４とは互いに恒久的に取り付けられる。
【００６３】
更に、この実施形態は、関連入力情報及びデータ出力情報をディスプレイ上に視覚的に表示する段階、又は入力情報及びデータ出力情報を口述的に報告する段階であるがこれらに限定されない段階を含むことができる。この実施形態は、熱パック４９４の正確な温度読み取りに向けてヘッドバンド４９２と熱パック４９４の間に位置決めされた温度センサ４９６を含む。温度センサ４９６は、デバイス４９０が使用に向けて準備が整った時をユーザが把握することを可能にする。例示的実施形態において、ヘッドバンドノード５０４上又はその近接箇所に発光ダイオード（ＬＥＤ）５１０が位置決めされる。例示的実施形態において、ＬＥＤ５１０は、ノード５０４が最適温度にあることを示すために緑色光を放出し、依然として最適温度に達していない時又はそれを超えた時を示すために赤色光を放出することができる。他のディスプレイ又は報告デバイスは、アラーム、インジケータライト、及び温度が閾値温度を上回った又は下回った時にユーザに警告するように構成された他の電子機器を含むことができる。警告又は警報は、視覚、聴覚、又は振動によるとすることができることを理解しなければならない。
【００６４】
例示的実施形態において、取外し可能モジュール５００は、温度センサ４９６及びＬＥＤ１３２に対するエネルギ源として機能する。例示的実施形態において、取外し可能モジュール５００は、使用に向けた準備を含むデバイス４９０の様々な状態を示すためのスピーカ５１２を含む。更に、取外し可能モジュール５００は、処理ターゲットデータを分析するために分析むけてデータを収集し、処理された熱エネルギデータを格納するように構成することができる。ＬＥＤ５１０が、最適温度を超えたことを示すと、ユーザは、デバイス４９０の一部として含まれるコネクタ５１４から取外し可能モジュール５００を取り外し、それをコンピュータに繋ぐことができる。
【００６５】
本発明の開示の取外し可能モジュール５００は、モジュール５００によって取り込まれたデータをタブレット、セル電話、腕時計などを含むコンピュータシステム５０３に送信するようになった通信インタフェース５０１を含むことができる。例示的実施形態において、この通信インタフェース５０２は、コンピュータ、セル電話、タブレット、腕時計などのような遠隔デバイスに信号を送信し、そこから信号を受信するように構成された無線送信機及び無線受信機を含む。この実施形態において、選択される通信インタフェースは、シリアルケーブル、パラレルケーブル、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ケーブル、ファイアワイヤケーブル、イーサネットケーブル、光ファイバケーブル、同軸ケーブル、及びツイストペアケーブルを含むがこれらに限定されないあらゆる適切なインタフェースとすることができる。取外し可能モジュール５００からコンピュータプロセッサが受信するデータは、非一時的メモリ内にデータベースとして格納し、予め決められたフィールド内に選別することができ、データベースは、ダウンロードデータのグラフィック表現の機能を有することができる。
【００６６】
図１０９に示す別の例示的実施形態において、全体的に５１６に示し、図１０４に示すヘッドバンド４４６と類似とすることができるヘッドバンドは、ユーザが、サングラス又は眼鏡レンズ５２０をヘッドバンド５１６に容易に摺動又は取り付けるのを可能にするスロット、溝５１８、又は他の支持機構を含む。
【００６７】
図１１０は、全体的に５２２で示す本発明の開示の例示的実施形態による別のヘッドバンド及び熱パックデバイスを示している。デバイス５２２は、ヘッドバンド支持体５２４と、１又は２以上の顔面延長部５２６とを含む。ヘッドバンド支持体５２４は、額に取り付けられた場合に、前頭静脈１２及び眼窩上静脈１６、並びにヘッドバンド支持体５２４のサイズ及び構成に基づいて、時に上眼瞼静脈１４の一部分と接触状態にある熱保持物質を額区域５２８に沿って含むように構成される。ヘッドバンド支持体５２４は、頭を取り囲み、従って、ヘッドバンド支持体５２４を頭に固定するように構成されたストラップ５３０を含む。顔面延長部５２６は、鼻のわきを下方に頬区域上に延び、従って、図１１１に示すように眼角静脈１８の一部分を覆い、顔面静脈１９の領域内に延びる帯域、領域、又は部分５３２内に熱保持物質又は熱保持要素を含むように構成される。好ましくは、顔面延長部５２６は、ノード５３４がＡＢＴＴターゲット区域２０及び関連の静脈の特殊トポグラフィと密に共形になることを可能にすることになるノード５３４を有する凸面、コンマ形、ブーメラン形、又はバナナ形の構成を含む。顔面延長部５２６は熱保持材料を含み、ＡＢＴＴターゲット区域２０、並びに４つの静脈１２、１４、１６、及び１８の合流部が位置付けられた上内側眼窩内にある眼の内側コーナに近い内側眼角区域内に正確に嵌合するように構成される。例示的実施形態において、各顔面延長部５２６は、耳の下で頭の周りに巻き付いて各顔面延長部５２６を顔面に堅固に装着するように顔面／眼角静脈熱伝達部分を超えて延びるストラップ５３６を含むことができる。デバイス５２２のヘッドバンド支持体５２４と顔面延長部５２６の両方に関し、確実なフィットを形成するために、それぞれのストラップ５３０及び５３６の両端が互いに締結されるように構成される。例示的実施形態において、ストラップ５３０及び５３６は、面ファスナ配置を使用して締結することができるが、スナップ係止具、ボタン、縛結具、フック、粘着剤、又は他の締結機構、締結デバイス、又は締結装置を使用することができる。ヘッドバンド支持体５２４は、例示的実施形態ではヘッドバンド支持体５２４の中心にある領域に位置付けられた面ファスナ配置である帯状の締結配置５３８を含む。ユーザによって着用された場合に、締結配置５３８は、額上で眉と眉との真ん中に位置付けられることになる。顔面延長部５２６は、ユーザの顔面上に位置決めされた場合に鼻梁の上方に位置付けられた上側端部５４２上に位置付けられた嵌合する締結配置５４０を含む。顔面延長部５２６の締結配置５４０は、ヘッドバンド支持体５２４の締結配置５３８に嵌合して取り付けるように構成される。顔面延長部５２６がヘッドバンド支持体５２４に取り付けられた状態で、このアセンブリは、ＡＢＴＴ２２に関する重要な区域を覆う１つのマスク状の構造体であるヘッドバンド及び熱パックデバイス５２２を形成する。顔面延長部５２６の締結配置５４０は、ヘッドバンド支持体５２４の締結配置５３８よりも小さい。このサイズ差は、顔面延長部５２６を顔面の上下左右に動かすことによって各顔面延長部５２６を調節することを可能にする。この調節可能構成は、デバイス又はマスク５２２が、多くの異なる顔面のタイプ及び形状に適合するようになっていることを可能にする。例えば、ある人々は長めの顔面又は広めの鼻を有する。面ファスナのような調節可能締結配置と、２つの個別の部分、すなわち、ヘッドバンド支持体５２４及び顔面延長部５２６とを使用することで、マスク又はデバイス５２２は、無数の解剖学的相違点を有する多くの着用者に適することが可能である。デバイス５２２は、熱保持材料の代わりに又はそれに加えて、熱電デバイスを含むことができることを理解しなければならない。
【００６８】
図１１４は、全体的に５４４で示す本発明の開示の例示的実施形態による更に別の支持デバイスを示している。支持デバイス５４４は、図１１５により詳細に示す１組の取外し可能ノード５４８を支持するように構成されたひさし付き冷却キャップ、冷却ハット、又は冷却野球帽５４６を含む。例示的実施形態において、ノード５４８は、その一部として含まれる締結配置５５０を使用してキャップ５４６に取り付けられる。キャップ５４６は、その前面内張り上に位置決めされ、取外し可能ノード５４８の裏面上に位置付けられるノード締結配置５５０と嵌合して固定するように構成された嵌合締結配置５５２を含む。取外し可能ノード５４８は、ＡＢＴＴターゲット区域２０とのより良好な接触に向けて取外し可能ノード５４８の位置を変更するための位置メモリを有する可撓性金属片５５６を更に含む。ノード５４８は、使用前に手動で加熱又は冷却される熱保持ゲル又は他の熱保持材料で満たされる。ノード５４８は、本明細書で他の実施形態において開示する熱電デバイスを含むことができることを理解しなければならない。
【００６９】
図１１６は、全体的に５５８で示す本発明の開示の例示的実施形態による更に別の支持デバイスを示している。支持デバイス５５８は、水泳キャップのようにユーザの頭皮５６０の上に適合するように設計された冷却キャップ又は加熱キャップとして構成される。この実施形態において、支持デバイス５５８は、ＡＢＴＴターゲット区域２０との常時接触を有するように構成された２つのノード５６２を含む。１組のノード５６２は、ノード締結配置５５０と、支持デバイス５５８の前面内張り５６４内に位置付けられるキャップ締結配置５５２との使用によって取外し可能である。ノード５６２は鼻梁を覆い、ＡＢＴＴターゲット区域２０とのより良好な接触に向けてノード５６２の位置を変更するための位置メモリを有する調節可能プレート５６６を含む。ノード５６２は、使用前に手動で加熱又は冷却される熱保持ゲル又は他の熱保持材料を含む。ノード５４８は、熱電デバイスを含むことができることを理解しなければならない。
【００７０】
図１２５〜図１２７は、本明細書で開示する様々な実施形態に使用される調節可能プレート及び関連のノードの詳細を示しており、調節可能プレートを全体的に９４０で示し、ノードを９４２で示している。調節可能プレート９４０上には１又は２以上の可撓性の金属のストリップ、プレート、又はバネ９４４が位置決めされ、これらは、少なくとも１つＡＢＴＴ終端２０及びユーザの鼻と接合するように調節可能プレート９４０を形成又は成形するように構成される。調節可能プレート９４０は、ユーザの鼻に留めるためのバネ状の機構、又はユーザの鼻上での保持のための粘着剤を含むことができ、又はエッジに沿ってハット、ヘッドバンドのような支持構造体に取り付けることができる。可撓性プレート９４４は、調節可能プレート９４０が、図１２７に示すように鼻クリップ方式で摩擦力又は調節可能プレート９０４の把持力によってユーザの鼻に固定されるほど十分な把持力を有する材料で形成することができる。例示的実施形態において、図１２５Ａに示すように、各ノード５３８（又は本明細書に開示するヒト用途のためのあらゆる実施形態のあらゆるノード）は、本明細書では破線９４７で表す眼の内側コーナ９４３から眉９４５に向けて垂直に１ｍｍから３６ｍｍの範囲で延び、本明細書では破線９５５で表す眼の内側コーナ９４３から鼻に向けて横向きに１ｍｍから３１ｍｍの範囲で延びる顔面領域に存在するように構成される。ノード領域は、上限としての眉９４５（起立中のヒトを考えた場合）と、鼻９５３による内側限界と、外側限界９４７と、下限９５５とによって定めることができる。本明細書に開示する範囲は、被験者の鼻、頭、眼の異なるサイズ、及び異なる身長に関する寸法を網羅する。
【００７１】
図１２５〜図１２７の調節可能プレート９４０は、図１２８〜図１３０に示すハンドル９４８を使用して構成することができる。ハンドル９４８は、被験者又は患者によって保持されるように構成されるか、又は別の人が保持することができる。例示的実施形態において、ハンドル９４８は、少なくとも１つのＡＢＴＴ終端２０に対して調節可能プレート９４０を固定するほど十分な剛性の材料のものである。
【００７２】
図１１９は、全体的に５６８で示す本発明の開示の例示的実施形態による更に別の例示的ヘッドバンド支持体を示している。ヘッドバンド支持体は、熱パック本体５７４から額の皮膚への熱伝達速度を低減する内張りメッシュ５７２を裏面５８０上に有するように構成されたヘッドバンド５７０を含む。この実施形態における熱パック本体５７４は、本明細書の他の箇所で開示するもののようないかなるゲルディスク又は水ディスクも含まない。そのようなディスクは、熱パック本体５７４の温度を増加又は低減する。この実施形態は、ゲルディスク又は水ディスクを用いずに、熱パック本体５７４が過度に冷たくなるか又は過度に暖かくなることなくその温度を調整することができる。内張りメッシュ５７２は、図１１９〜図１２１に示すように、熱パック本体５７４に対するポーチ及び皮膚との直接接触に対する障壁としての機能をもたらす。ヘッドバンド５７０は断熱体を含み、環境に対面する外張りとして機能する。例示的実施形態において、面ファスナとして構成された複数の締結配置５７６が、内張りメッシュ５７２の上部開口部５７８上に位置決めされる。締結配置５７６は、内張りメッシュ５７２によって形成されたポーチ内に熱パック本体５７４が位置決めされた時にそれを固定するのに使用される。熱保持軟質布５８２が、図１２１に示すヘッドバンド５７０の前面５８４上でヘッドバンド５７０を覆い、それに対して内張りメッシュ５７２が、裏面５８０の少なくとも一部分を覆う。例示的実施形態において、軟質布５８２の両端５８６は、面ファスナ構成とすることができる締結配置５８８を使用して互いに締結され、頭の周りに着用された場合に確実なフィットを形成するように構成される。
【００７３】
ユーザの眼は、熱保持軟質布５８２によって覆うことができ、これは、この実施形態が睡眠障害を受ける人に対して有利であることによる。本明細書で説明するように、睡眠は、メラトニンの放出を必要とする。多くの人々に対する睡眠障害の原因はメラトニンの欠乏である。低温をＡＢＴＴ終端２０に印加することにより、松果腺内のメラトニン生成の増加を促進することができる。しかし、低温によって過度な刺激を受けた松果腺はメラトニンを放出しない。従って、ＡＢＴＴ終端２０に印加される低温の速度を調整しなければならない。この実施形態における内張りメッシュ５７２は、熱エネルギ伝達の速度を低下させる。ＡＢＴＴ終端２０への低温伝達を調整することにより、改善された睡眠を生成することができるメラトニンの生成が増加することになる。
【００７４】
図１１７及び図１１８は、全体的に５９０で示す本発明の開示の例示的実施形態による熱伝達デバイスを示している。能動伝達デバイス５９０は、ＡＢＴＴ終端２０に熱エネルギを印加するか又はそこから熱エネルギを除去するために加熱流体又は冷却流体を搬送する複数の蛇行チューブ５９２を含むことができるが、これに限定されない。能動熱伝達デバイス５９０は、単一デバイスベースユニット５９４内に組み合わせることができる電源と、ポンピング機構と、加熱液体又は冷却液体を貯蔵するためのリザーバとを更に含む。図１１７及び図１１８の例示的実施形態において、蛇行チューブ５９２は、額を横断してＡＢＴＴターゲット区域２０に下がるように着用され、次いで、頬骨の下を横切って首に向う。更に、蛇行チューブ５９２は下に首に沿って進み続け、デバイスベースユニット５９４の入口５９６に至る。好ましくは、チューブ５９２は、その中の熱エネルギを保存するために、断熱材料で覆われることを理解しなければならない。
【００７５】
本明細書で説明するように、デバイスベースユニット５９４は、蛇行チューブ５９２を通して流体をＡＢＴＴ終端２０に加勢するポンプを含み、液体は、１又は２以上の静脈１２、１４、１６、及び１８に沿う経路を辿ることができる。デバイスベースユニット５９４は、蛇行チューブ５９２を通って流れる流体の温度を修正するための加熱及び冷却ユニットを更に含む。デバイスベースユニット５９４は、それに統合されたポンプの適正なプライミングを確実にするために、ある一定量の流体を保持又は貯蔵するためのリザーバを更に含む。流体は、熱を伝導するのに適し、蛇行チューブ５９２を通じたポンピングに適する水性流体、ゲルなどを含む様々な形態にあるとすることができる。流体が右から左に移動し、デバイス５９４に戻る１つの蛇行チューブを使用することができるが、好ましくは、独立した右の流れと左の流れとに向けて２つの蛇行チューブ５９１及び５９３が使用される。片側の熱交換ノード６００を熱センサで置換することができる。この別の実施形態において、図１１８Ａに示すように、チューブ６１１は熱交換ノード６０９を有し、反対のチューブ６０３は、断熱面６０７によって覆われたセンサ６０５を有し、断熱面６０７は、センサ６０５をチューブ６０３に存在する流体に対して断熱する。この実施形態は、蛇行チューブ６１１及び６０３を通して熱を追加又は除去するのと同時にＡＢＴＴ終端２０における温度をモニタすることを可能にする。
【００７６】
流体が加熱又は冷却された状態で、デバイスベースユニット５９４内のポンプが、流体又はゲルを放出口５９８から蛇行チューブ５９２内にポンピングする。蛇行チューブ５９２は、首に沿って上がって耳に向かい、耳の周りの周りの経路を辿り、次いで、額を横断して進む。能動熱伝達デバイス５９０は、蛇行チューブ５９２がＡＢＴＴターゲット区域２０を横切る区域内で蛇行チューブ５９２に取り付けられる１又は２以上の熱伝達ノード６００を含む。例示的実施形態において、熱伝達ノード６００は、ＡＢＴＴターゲット区域２０とのより良好な接触に向けて熱伝達ノード６００の位置を変更するための位置メモリを有する調節可能プレート又は調節可能バネ６０２に接続される。更に、この調節可能バネ又は調節可能プレート６０２は、蛇行チューブ５９２がＡＢＴＴターゲット区域２０のそばを通過するときの蛇行チューブ５９２の位置を維持する。この実施形態の構成は、患者又は被験者が横たわっている時に最適に使用することができるが、患者が直立している時にも使用することもできる。一部の状況では、蛇行チューブ５９２は、粘着剤、マスク、又は他のデバイス、装置、又は機構によって固定する必要がある場合がある。流れの方向は、デバイス５９４から顔面上で鼻に沿うチューブ５９２に向けて進み、次いで、ノード６００に達し、額に向かい、更に耳の背後を移動し、首を下ってデバイス５９４に向うとすることができることを理解しなければならない。好ましくは、チューブ５９２は、耳の後部における熱交換に向けて耳介後ノード５９９を含む。
【００７７】
デバイスベースユニット５９４は、１又は２以上の制御器を含むことができる。例えば、デバイスベースユニット５９４は、温度制御器６０４を含むことができる。デバイスベースユニット５９４は、ＡＢＴＴ終端２０における温度又はデバイスベースユニット５９４内に流れ込む又はそこから流れ出す流体又はゲルの温度を示すためのディスプレイ、作動のための適合性及びエラー条件のような様々な条件に対して警告するためのスピーカ、又は他のディスプレイのような他の特徴部を含むことができる。
【００７８】
図１１２は、全体的に６０６に示す本発明の開示の例示的実施形態による能動熱伝達デバイスを示している。能動熱伝達デバイス６０６は、一体的熱電冷却及び加熱装置を組み込んだヘッドバンド６０８を含む。能動熱伝達デバイス６０６は、ヘッドバンド６０８に取り付けられた１又は２以上の熱交換ノード６１０を更に含む。熱交換ノード６１０は、ＡＢＴＴターゲット区域２０と常時接触を有するように構成される。能動熱伝達デバイス６０６は、熱交換ノード６１０の位置を変更し、熱保持ノード６１０をＡＢＴＴターゲット区域２０との接触状態に保つのを助けるための位置メモリを有する調節可能バネ又は調節可能プレート６１２を更に含む。熱交換ノード６１０は、ヘッドバンド６０８の熱電特徴部によって冷却又は加熱される。
【００７９】
図１１３は、全体的に６１４で示す本発明の開示の例示的実施形態による更に別の能動熱デバイスを示している。能動熱デバイス６１４は、熱電冷却／加熱ヘッドバンド６１６と、顔面延長部６１８と、熱伝達ノード６２０とを含む。顔面延長部６１８は、他の例示的実施形態に説明する締結配置を使用して取り付けることができ、又はヘッドバンド６１６と一体的なものとすることができる。熱伝達ノード６２０は、顔面延長部６１８上に位置決めされ、ＡＢＴＴ終端２０と接触状態にあるように位置付けられ、ヘッドバンド６１６から熱エネルギを受け入れるか又はそこに熱エネルギを伝達する。
【００８０】
図９２及び図９３は、全体的に４４で示す本発明の開示の例示的実施形態によるツーピース支持構造体を示している。支持構造体４４は、第１のヘッドバンド構造体４６と第２の顔面構造体４８とを含む。支持構造体４４は、前頭静脈１２、上眼瞼静脈１４、眼窩上静脈１６、及び眼角静脈１８、並びに全ての静脈１２、１４、１６、及び１８が合流するＡＢＴＴ終端２０のうちの少なくとも１つと接触状態にある皮膚を直接覆って位置付けられるように設計される。従って、支持構造体４４は、静脈１２、１４、１６、及び１８が位置付けられた領域である眉、瞼、及び額の領域の一部分、並びに鼻のわきに沿った一部分を覆う。静脈１２、１４、１６、及び１８のうちの可能な限り多くとの熱接触は、ＡＢＴＴ２２を通じた脳の最も有効な熱治療を可能にする。しかし、本発明の開示の実施形態は、静脈１２、１４、１６、及び１８、並びにＡＢＴＴ終端２０のうちの１つのみ又はあらゆる組合せとの接触状態に使用することができることを理解しなければならない。例えば、本明細書でより詳細に解説する図５８及び図５９の装置は、静脈１２、１４、１６、及び１８ではなく主としてＡＢＴＴターゲット区域２０に接触するように構成される。図１９、図５８、及び図５９からは、ＡＢＴＴ終端２０に接触するように構成された装置が、１又は２以上の静脈１２、１４、１６、及び１８の小部分に接触することができることは明らかである。
【００８１】
ヘッドバンド部分４６は、前頭静脈１２及び眼窩上静脈１６の一部分、並びに時に上眼瞼静脈１４の一部分との接触状態で額区域に沿って延びるポケット又はポーチ５０内に熱保持物質を含むように構成される。この例示的実施形態において、ヘッドバンド部分４６は、頭を取り囲むように構成されたストラップ５２を更に含む。ストラップ５２は、面ファスナ配置であり、例示的実施形態ではそれ自体にストラップ５２の各部分を固定することを可能にし、ヘッドバンド部分４６を患者又は被験者の頭、従って、顔面に更に固定する面ファスナ配置である固定機構５４を更に含む。
【００８２】
顔面構造体４８は、鼻のわきを下に頬区域上に延び、従って、角度１８を覆い、更に顔面静脈領域内に延びる曲線部分５６内に熱保持物質又は熱保持要素を含むように構成される。この例示的実施形態において、顔面構造体４８は、ＡＢＴＴターゲット区域２０、並びに静脈１２、１４、１６、及び１８の合流部が位置付けられた眼の内側コーナに近い内側眼角区域内に正確に適合するように構成された熱保持物質を含む２つの小さいポーチ５８を含む。例示的実施形態において、曲線部分５６上に位置付けられた小さいポーチ５８は、図５５に示すものように、凸面であり、好ましくは、球状の断面構成に伴ってほぼ凸、カンマ、ブーメラン、又はバナナの形状とすることができる。
【００８３】
図６６は、全体的に１０４０で示す本発明の開示の例示的実施形態による別の能動熱交換デバイスを示している。デバイス１０４０は、ＡＢＴＴ終端２０との接触に向けて凸面１０４４を有するハウジング１０４２を含む。ハウジング１０４２は、流体チューブ、ホース、ライン等１０４６に接続されるように構成され、これらのライン１０４６は、そこを通ってハウジング１０４２に流れる流体を冷却又は加熱するための遠隔熱交換器に至る。更に、ハウジング１０４２は、その中に１又は２以上の流体通路１０４８を含み、ハウジング１０４２を加熱又は冷却し、その結果としてＡＢＴＴ終端２０を加熱又は冷却するために、加熱流体又は冷却流体がハウジング１０４２を通って流れることを可能にする。ハウジング１０４２は、加熱又は冷却に向けて熱をより大きい区域にわたって拡散させることを可能にするか又はＡＢＴＴ２０からの熱をハウジング１０４２のより大きいエリア内に伝導させることを可能にする熱伝導性材料で製作することができる。ハウジング１０４２は、より大きい区域に熱効果を拡散させることに加えて、チューブ１０４２との熱交換をより一層高めるためのゲルのような熱保持材料１０４３と、流体通路１０４８とを含む。この実施形態において、熱交換デバイスは、熱保持材料１０４３と、流体を含む少なくとも１つのチューブ１０４２との組合せを含む。
【００８４】
図６７は、全体的に１０５０で示す本発明の開示の例示的実施形態による更に別の能動熱交換デバイスを示している。デバイス１０５０は、本質的に凸である面を有する電気作動式熱交換装置１０５２と、ＡＢＴＴ終端２０の加熱又は冷却を拡散させるためのゲルのような熱伝導性材料１０５４とを含む。デバイス１０５０は、着用可能品目のような複数の場所に別個に配置することができる電源１０５６に接続される。
【００８５】
顔面構造体４８は、聞の下で頭に巻き付くように曲線部分５６を超えて延びるストラップ６６を含むことができる。図９３の例示的実施形態において、顔面構造体４８は、例えば、それを患者又は被験者の頭に固定し、それによって顔面構造体４８を患者又は被験者の顔面に固定するための面ファスナ構成とすることができる固定装置又は固定配置６８を含む。他の実施形態において、固定装置又は固定配置５６及び５８は、スナップ係止具、ボタン、縛結具、フック、粘着剤、又は他の締結デバイス、締結機構、締結構成、締結装置、又は締結配置を含むことができる。
【００８６】
図９２の例示的実施形態において、ヘッドバンド構造体４６は、ヘッドバンド構造体４６の中心の近くに固定機構７０を含む。ユーザ、被験者、又は患者によって着用されると、固定機構７０は、額上で眉と眉との真ん中に位置付けられることになる。図９３の例示的実施形態において、顔面構造体４８は、上側端部７４上に位置付けられ、鼻梁の上方で延びるように構成された相補固定機構７２を含む。固定機構７２は、ヘッドバンド構造体４６上に位置決めされた固定機構７０に取り付け、固定、又は係合するように構成される。この場合に、顔面構造体４８は、眉と眉の間の額に対応する場所内でヘッドバンド構造体４６に接続され、それによってＡＢＴＴの冷却又は加熱に関する区域を覆う組合せマスク状構造体が形成される。図９３の例示的実施形態において、固定機構７２は、固定機構７０よりも小さく、それによって顔面構造体４８の上側端部７４をヘッドバンド構造体４６、並びにＡＢＴＴ終端２０に対して上下左右に動かすことによって顔面構造体４８を調節することが可能になる。この調節可能な構成は、支持構造体４４が多くの異なる顔面のタイプ及び形状に適合するようになっていることを可能にする。例えば、ある人々は長めの顔面又は広めの鼻を有する。面ファスナのような調節可能ファスナを用い、支持構造体４４をヘッドバンド構造体４６と顔面構造体４８として構成することで、マスク４４として説明する場合もある支持構造体４４を無数の解剖学的相違点を有する多くの着用者に適することができる。
【００８７】
図９７に示す別の例示的実施形態において、顔面構造体７６は、好ましくは、各々が自らの固定機構８２及び８４をそれぞれ有する２つの個別の部材７８と８０とに分割することができる。顔面構造体７６の構成は、着用者の解剖学的構造に快適に適合するように顔面構造体７６を狭め又は広めの位置に動かすことができるので、更に別の調節性を可能にする。顔面構造体７６は、ＡＢＴＴターゲット区域２０に対応するポーチ５８を含む。本明細書で説明する他の実施形態の場合と同様に、ＡＢＴＴのターゲット区域又は終端２０は、凹面によって特徴付けられるので、ポーチ５８の形状は、例示的実施形態ではＡＢＴＴターゲット区域２０に接触する側に凸断面を有するように構成される。
【００８８】
図９８は、図９２の支持構造体に接続した図９７の熱伝達システムの端面図又は側面図である。図９２、図９７、及び図９８の例示的実施形態において、ヘッドバンド構造体４６上の固定機構７０は、顔面構造体７６上に位置決めされた固定機構８２及び８４の断面積よりも断面積が大きい。この構成は、顔面構造体７６を異なる顔面の形状及びサイズを有する着用者に快適に適合するように調節可能にすることを可能にする。固定機構７０及び固定機構８２及び８４の構成に起因して、ヘッドバンド構造体４６への顔面構造体７６の取り付け場所を調節することができる。図９８に示すように、顔面構造体７６の左部分は第１の場所８６内にある。図９８に示す顔面構造体７６の各部分は、図９８に示す第２の場所８８のような複数の場所に配置することができ、これは、ＡＢＴＴ終端２０、並びに静脈１２、１４、１６、及び１８のうちのいずれかに近いポーチ５８内の熱保持物質の並置を近接とすることができることを確実にしながら異なるサイズの鼻に対応するのに役立つ。
【００８９】
図９３の例示的実施形態において、左の固定ストラップ６６上の固定機構６８は、右の固定ストラップ６８上の固定機構６８よりも短い。この場合に、小さめの固定機構６８は、より大きい固定機構６８上の複数の場所に容易に配置することができ、締結されたストラップ６６が着用者の解剖学的要求を満たすように大きめ又は小さめの直径を有することが可能になる。確実に装着する支持構造体４４は、ＡＢＴＴ２０、及び／又はそこに又はそこから血流を供給する静脈１２、１４、１６、及び１８への最適な熱の送出又はそこからの最適な熱の除去を可能にする。装置４４を被験者又は患者の頭に堅固に締結することにより、着用者が、肉体的活動中にポーチ５８の冷却効果又は加熱効果を体験することも可能になる。
【００９０】
図１０４及び図１０５は、取外し可能にするか又は恒久的に取り付けることができる２つの部分を含む本発明の開示の例示的実施形態によるヘッドバンドとして構成された別の支持装置及び熱パックを示している。図１０４及び図１０５の支持装置は、ヘッドバンド４４６と熱パックデバイス４４８とを含む。ヘッドバンド４４６は、熱パックデバイス４４８がヘッドバンド４４６に取り付けられて患者又は被験者の頭の上に位置決めされた時にデバイス４４８を断熱するように構成された材料から構成される。環境との過度の熱伝達、すなわち、周囲に熱を失うこと又は周囲から熱を取得することを防止するために、ヘッドバンド４４６は、断熱層４５０を含む。図１０４の例示的実施形態において、断熱層４５０は、熱パックデバイス４４８のうちで周囲に露出する部分のみの上に構成され、それによって図１０６、図１２２、及び図１２４に示すように、環境への熱損失が防止されるが、最大熱伝達が可能になる。ヘッドバンド４４６は、ノード又は熱パックデバイス４４８の熱パック延長部４５４の上に構成されたヘッドバンド突出部又はヘッドバンド延長部４５２を含む。ヘッドバンド突出部４５２は、例示的実施形態における約５８ｍｍから別の例示的実施形態における約５０ｍｍまで下がり、更に別の例示的実施形態では鼻梁を覆う。ヘッドバンド４４６の両端は、頭の周りに着用された場合に確実なフィットを形成するために、例示的実施形態では面ファスナ構成とすることができる締結装置、締結デバイス、又は締結機構４５８を使用して互いに締結されるように構成されたストラップ４５６を含む。
【００９１】
ユーザは、締結装置４５８を使用して固定されたヘッドバンド４４６及び熱パックデバイス４４８を着用することになり、ノード４５４は、ＡＢＴＴ終端２０に接触するように位置決めされる。熱パックデバイス４４８は、熱保持物質又は熱保持材料４６０を含むように構成される。熱保持物質又は熱保持材料４６０を含むのに、可撓性プラスチック、布、なめし革、金属化織物、ビニル、木綿、レーヨン、ゴム、熱可塑性合成ポリマー、及び多くの可能な別の材料の中からの材料の混合物を含む複数の材料を使用することができることを理解しなければならない。また、図１２３及び図１２４に示すバンダナ４８０のような別の熱保持カバーがヘッドバンド４４６に対する可能な代用物であることも理解しなければならない。
【００９２】
例示的実施形態において、熱パックデバイス４４８は、ヘッドバンド４４６よりも小さい。熱パックデバイス４４８は、本体４６２と、上述のノード４５４と、熱パックストラップ４６４とを含む。熱パック本体４６２の長さは、例示的実施形態では約５６ｃｍであり、別の例示的実施形態では約５４ｃｍであり、別の例示的実施形態では約５２ｃｍであり、好ましくは、約５２ｃｍから約５７ｃｍの範囲に及ぶ。例示的実施形態における熱パック本体４６２の幅は、約５．６ｃｍ、約５．５ｃｍ、又は約５３．８ｍｍであり、好ましくは、３．０ｃｍから６．０ｃｍの範囲に及ぶ。例示的実施形態において、熱パックデバイス４４８の両端は、頭の周りに着用された時に確実なフィットを形成するために、例示的実施形態では面ファスナ配置である締結配置４６６を使用して互いに取り付けられるように構成されたストラップ４６４を含む。熱パックデバイス４４８を断熱ヘッドバンド４４６で覆う前にユーザが着用することを可能にするために、熱パックデバイス４４８は独自の締結配置を有することができる。次いで、ユーザは、ノード４５４をＡＢＴＴターゲット区域２０上に位置決めされるように調節することができる。この調節の後に、ユーザは、熱保持ヘッドバンドカバー４４６を着用することができる。熱パックデバイス４４８は、ユーザの額に接するように位置決めする前に予め決められた温度まで冷却又は加温しなければならない。
【００９３】
例示的実施形態において、熱パック本体４６２は、壁４７４によって３つのセクション４６８と４７０と４７２とに分割され、これらのセクションは、第１のセクション４６８と第２のセクション４７０の間に位置決めされた第１の開口部４７６、及び第２のセクション４７０と第３のセクション４７２の間に位置決めされた第２の開口部４７８を通して互いに連通する。例示的実施形態における熱パック本体４６２と熱パック４４８の外側部分とは、強靱な可撓性プラスチック材料で形成される。熱パックデバイス４４８内の熱保持材料又は熱保持物質４６０は、成形可能、柔軟性、又は可撓性である。熱保持物質４６０は、−１０℃から５０℃までの温度範囲に手動で加熱又は冷却することができる。熱パック本体４６２内の熱保持物質４６０は、印加区域に熱エネルギを追加するか又はそこから熱エネルギを除去するあらゆる化合物又はゲルで構成することができるが、これらに限定されない。熱パック本体４６２にはゲルディスク４８２及び水ディスク４８４を追加することができる。ゲルディスクと水ディスクとの比率は、熱パック４４８の望ましい効果に依存して変更することができる。低温では、高い水ディスク比率が好ましい。
【００９４】
図１０５の例示的実施形態において、熱パックデバイス４４８は、熱パック本体４６２の下心に沿って位置決めされ、ノード４５４の調節を助けるように変形可能な可撓性金属ストリップ４８６を含む。本体の下心からは、少なくとも１つのノード４５４が鼻梁に向けて下向きに、熱パック本体４６２の縦寸法又は長手寸法に対してほぼ垂直なＶ字形構成で延びている。ノード４５４は、熱パック本体４６２に取り付けられる。図１０５の例示的実施形態におけるノード４５４は、腎臓形又は涙滴形のノードであり、ＡＢＴＴターゲット区域２０の内側眼角区域と常時接触を有するように構成される。各ノード４５４は、図１０７及び図１０８に示すように、可撓性金属ストリップ４８６との組合せでノード４５４を調節可能であるように構成するノード可撓性金属４８８を含むことができる。この調節可能構成は、ノード４５４が多くの異なる顔面のタイプ及び形状に適合するようになっていることを可能にする。例えば、ある人々は長めの顔面及び広めの鼻を有し、他の人々は丸めの顔面及び狭い鼻を有する。熱パック本体４６２と全く同様に、ノード４５４内の熱保持物質４６０も、印加区域又は熱電デバイスに熱エネルギを追加するか又はこれらから熱エネルギを除去するあらゆる化合物及びゲルで構成することができるが、これらに限定されない。
【００９５】
ヘッドバンド４４６及び熱パックデバイス４４８に関して上記に提供した寸法は、ヒトの成人に対するものであり、若年の子供又は他の動物には異なる寸法を必要とすることを理解しなければならない。
【００９６】
図９４は、本発明の開示の別の例示的実施形態を示している。この実施形態において、ＡＢＶＴＰマスク９０は、個別のヘッドバンドと顔面部分とではなく、１つの部材で製造される。この実施形態において、マスクは、サイズに関してはそれ程容易に調節することができないが、マスクは重要な静脈区域のうちの少なくとも１つを依然として覆うので、着用者は冷却効果及び加熱効果を達成することができる。この実施形態において、異なる頭サイズの全範囲を覆う上で、３つから４つの異なるサイズが使用される。図９４にはＡＢＶＴＰマスク９０に関する例示的な寸法セットを示しており、この寸法セットは、ＡＢＶＴＰマスク９０が、熱伝達装置をＡＢＴＴ終端２０、並びに静脈１２、１４、１６、及び１８と適合するように適正に配置されるようなものである。
【００９７】
静脈を覆うバンドの幅のような寸法は重要であり、又はそうでなければ本明細書の他の箇所で説明するように、静脈区域の外側の熱効果に影響を及ぼす可能性がある末梢熱受容体を活性化することができる。矢印５９に示す顔面部分５８の特化された好ましい寸法は、４．５ｃｍ又はそれ未満、好ましくは、３．５ｃｍ又はそれ未満、最も好ましくは、２．５ｃｍ又はそれ未満、更に最も好ましくは、１．５ｃｍ又はそれ未満、更に最も好ましくは、１ｃｍ又はそれ未満である。矢印６１に示すノーズピ−ス５６の特化された好ましい寸法は、３．７ｃｍ又はそれ未満、好ましくは、２．７ｃｍ又はそれ未満、最も好ましくは、１．７ｃｍ又はそれ未満、更に最も好ましくは、１．２ｃｍ又はそれ未満、更に最も好ましくは、１ｃｍ又はそれ未満である。矢印６３に示す額部分５０の特化された好ましい寸法は、５．５ｃｍ又はそれ未満、好ましくは、４．５ｃｍ又はそれ未満、最も好ましくは、３．５ｃｍ又はそれ未満、更に最も好ましくは、２．５ｃｍ又はそれ未満、更に最も好ましくは、２．０ｃｍ又はそれ未満である。矢印６９に示す額部分５０の下側エッジ６５と顔面部分５８の上側エッジ６７の間の特化された好ましい寸法は、１０．５ｃｍ又はそれ未満、好ましくは、９．５ｃｍ又はそれ未満、最も好ましくは、８．５ｃｍ又はそれ未満、更に最も好ましくは、７．５ｃｍ又はそれ未満、更に最も好ましくは、６．０ｃｍ又はそれ未満である。矢印７３に示す額部分５０の特化された好ましい長さは、１７ｃｍ又はそれ未満、好ましくは、１４ｃｍ又はそれ未満、最も好ましくは、１２ｃｍ又はそれ未満、更に最も好ましくは、１０．５ｃｍ又はそれ未満、更に最も好ましくは、９．５ｃｍ又はそれ未満である。
【００９８】
図９５及び図９６は、例示的な寸法を含む図９４のマスクと類似のＡＢＶＴＰマスク９６の詳細を示している。図９５は、ＡＢＶＴＰマスク９６の本体と接触状態にある側を示している。ポーチ又はブリスター９２は、加熱又は冷却することができる熱保持物質を含む。ブリスター９２は、被験者又は患者の皮膚に対向する凸面９４を含む。図９６は、皮膚に誘導される熱エネルギを保つための又は冷却機能の損失を防止するための断熱裏張り９６を含むＡＢＶＴＰマスク９６の着用者と対向する側を示している。
【００９９】
図９９は、更に別の例示的実施形態のＡＢＶＴＰマスク９８を示している。ＡＢＶＴＰマスク９８は、ヘッドバンド構造体１００と顔面構造体１０２とを含む。この実施形態において、顔面構造体１０２は、粘着面１０６と、ＡＢＴＴ終端２０に接触するように構成された加熱又は冷却ノード又は加熱又は冷却ポーチ１０８と、固定装置１１０とを含む延長部又はアーム１０４を含む。ヘッドバンド構造体１００は、固定装置１１０によって顔面構造体１０２と嵌合し、それを固定するように構成された嵌合固定装置１１２を含む。顔面構造体１０２は、それ自体をユーザの頭に固定するためのストラップを含まず、これは、伏臥位で横たわっている間に装置を使用する可能性がある着用者に対して好ましいとすることができる。この実施形態において、粘着面１０６は、延長部又はアーム１０４をユーザ又は着用者の皮膚に固定するために使用することができる。更に、ヘッドバンド１００は、図９２の固定配置５６と類似とすることができる固定装置（図示せず）を使用して調節可能であり、顔面構造体１０２は、固定装置１１２上で固定装置１１０の複数の取り付け場所を達成する機能によってヘッドバンド構造体１００に対して配置可能であるので、ＡＢＶＴＰマスク９８を使用して最適な冷却又は加熱を依然として達成することができる。
【０１００】
図１００は、ユーザが着用中のＡＢＶＴＰマスク９８を示している。
【０１０１】
図１０１〜図１０３は、全体的に９２８で示す本発明の開示の例示的実施形態による別のＡＢＶＴＰマスクを示している。ＡＢＶＴＰマスク９２８は、ＡＢＴＴ終端２０と相互作用する熱ポーチ９３０と、ＡＢＶＴＰマスク９２８を被験者又は患者の顔面に固定するための粘着パッチ９３２と、図１０２及び図１０３に示すヘッドバンド９３６、又はハット、キャップのような支持装置にＡＢＶＴＰマスクを取り付けるための面ファスナ９３４とを含む。ヘッドバンド９３６は、面ファスナ９３４への接続又は取り付けのための嵌合する面ファスナ９３８を含む。
【０１０２】
図１には別の例示的ＡＢＶＴＰマスクを示し、全体的に１１４で示している。この実施形態において、熱保持物質は、ＡＢＶＴＰマスク１１４を通して位置付けられる。熱保持物質は、脳深部の冷却又は加熱のいずれかに向けて、ＡＢＴＴ終端２０の表皮又は静脈１２、１４、１６、１８、及び２０を覆う場所と熱保持物質との間で熱エネルギを伝達するための本明細書で説明する材料又は構成要素のうちのいずれか１つとすることができる。図１のＡＢＶＴＰマスク１１４は、眼を取り囲む開口部１１８を有する接眼構造体１１６を含む。従って、接眼構造体１１６は、眉線上の上眼瞼静脈１４と、眼窩上静脈１６及び前頭静脈１２の小部分とを覆う。ＡＢＶＴＰマスク１１４は、顔面静脈１８と、眼角静脈１９の少なくとも一部分とを覆うために、鼻のわきに沿った配置のための延長部１２０を更に含む。装置は、眉と鼻梁の間の眼窩部分を覆い、従って、ＡＢＴＴターゲット区域２０と、ＡＢＴＴ２２の近くの脳内に血液を搬送する静脈１２、１４、１６、及び１８の合流部とを実質的に覆うように構成された図１に隠線に示す１又は２以上のポーチ１２２を更に含む。
【０１０３】
図１に示す装置は、各眼の外側コーナの近くの場所で接眼構造体１１６に両側で締結されるストラップ１２４を使用して頭に締結されるように設計され、それによってユーザがＡＢＶＴＰマスク１１４をユーザの頭に堅固に締結することが可能になる。例示的実施形態において、ストラップ１２４は、自由端のない閉構成にある弾性材料で製造することができる。ストラップ１２４は、マスクを頭に固定するために、面ファスナ構成、スナップ係止具、ボタン、縛結具、粘着剤などのようなファスナを使用する開放端部を有する非弾性材料ものとすることができる。代替実施形態において、人が伏臥位で横たわっている時の使用に向けてマスクが構成される場合に、ストラップ１２４を省くことができ、又は粘着剤を使用してマスクを顔面に締結することができる。更に別の実施形態において、装置は、スポーツ環境、消火環境、軍事環境、又は病院環境のような多くの異なる用途における使用に向けて、ゴーグル、マスク、ヘルメット、硬質ハット、ヘッドバンドを含むがこれらに限定されない多くの頭着用構造体によって支持されるように構成することができる。延長部１２０及びポーチ１２２は、粘着剤を使用して固定することができる熱パックを手で構成することができ、又は頭又は顔面に留めるいかなるタイプの構造体も用いずに使用することができる。
【０１０４】
図１の開示実施形態の一態様は、鼻のわきに沿って延びる各延長部１２０の端部１２８が重り１２６を含めることを可能にする。各延長部１２０の端部の近くに重り１２６又は他の重い材料を含めることにより、装置と皮膚の間のより堅固かつ常時接触が可能になり、それによって血管１２、１４、１６、及び１８、並びにＡＢＴＴ終端２０のより有効な冷却又は加熱が可能になる。代替実施形態において、各顔面／眼角延長部１２０の端部は、着用者が各延長部１２０の各端部１２８を自身の皮膚に粘着させることを可能にし、それによって同じく皮膚とのより良好な接触を可能にするために粘着物質を含むことができる。例示的実施形態において、延長部１２０は、顔面から顎骨に延び下がり、耳の直下で頭の周りにループを形成することができる。例示的実施形態において、熱保持物質、例えば、冷却ゲルが、顔面の周り及び首の裏面に間断なく巻き付き、それによって顔面静脈１９及び眼角静脈１８に最大の熱的利点がもたらされ、更に、本明細書の他の箇所で説明する耳の下及び首の裏面の区域とのある程度の追加の熱接触が与えられる。この例では、耳は、耳介後ノードを含むＡＢＶＴＰ構造体のための支持体として機能することができる。この実施形態及びいずれかの他の例示的実施形態は、末梢熱受容体の刺激を回避するように構成され、構造は、血管１２、１４、１６、及び１８、並びにＡＢＴＴ終端２０に対する並置に向けて構成され、それによって脳刺激が回避される。
【０１０５】
更に別の代替例示的実施形態において、図１の装置を顔面延長部１２０及びＡＢＴＴ終端ポーチ１２２を使用して接眼構造体１１６の眉／額部分のみを含み、一方、接眼構造体１１６の眼下部分を省くように設計することができ、それによって眼マスクの代わりによりヘッドバンドに近い構造体がもたらされる。接眼構造体１１６の眼下部分を取り除くことにより、脳への熱伝達の効果が減少しない。
【０１０６】
本発明の開示による別の例示的ＡＢＶＴＰマスクを図７に示し、全体的に１３０で示している。ＡＢＶＴＰマスク１３０は、ヘッドバンド構造体１３２及び１又は２以上のＡＢＴＴノード又はＡＢＴＴポーチ１３４のみを含むことができ、一方、図１の眼下部分と顔面延長部の両方が省かれる。本発明の開示の実施形態のこの態様によるＡＢＶＴＰマスク１３０の装置は、依然としてＡＢＴＴターゲット区域２０及び眉／額区域の皮膚との常時の直接接触状態で静置することができるので、熱状態を治療するのに有効な状態に留まる。ＡＢＶＴＰマスク１３０は、スポーツイベント、競技、屋外活動、及び運動のような活動に対して理想的でもある。
【０１０７】
更に別の例示的実施形態のＡＢＶＴＰマスク又は熱パック１３６を図８に示し、全体的に１３６で示している。この実施形態において、ＡＢＶＴＰマスク１３６は、ヘッドバンド支持構造体１３８を含み、その両端には、弾性のストラップ又はバンド１４２をＡＢＶＴＰマスク１３６のヘッドバンド支持構造体に締結するためのフック１４０が取り付けられる。弾性体は必要に応じて伸張するので、弾性ストラップ１４２は、異なる頭及び顔面のサイズを有する着用者がＡＢＶＴＰマスク又は熱パック１３６を使用することを可能にする。フック１４０又は他の締結デバイスは、着用者が、ＡＢＶＴＰマスク１３６の装置全体を自分の頭の上に摺動させる代わりに、弾性バンド１４２を掛止することによって熱パック１３６を自分の顔面に固定することを可能にすることになる。この構成は、例えば、顔面が頭冠部の周りで顔面の眼の高さの周りよりも大きい西洋ナシ形の顔面を有する可能性がある着用者に対して理想的である。この実施形態の別の態様は、ヘッドバンド部分のいずれかの側に固定方式又はフック１４０と同様又は等しいとすることができるフック１４６を使用することのいずれかで固定することができる同様に構成された弾性鼻ブリッジ１４４である。弾性の鼻ブリッジ１４４は、鼻梁を横断するか又は調節可能クリップ（図示せず）が様々な顔面幅及び鼻サイズに関して更に別の調節性を与え、１又は２以上のフックファスナ１４６は、着用者がパックを容易に着用し、取り外すことを可能にすることになる。
【０１０８】
図８の例示的実施形態において、頭ストラップ１４２と鼻ブリッジストラップ１４４の両方は、ファスナ、例えば、フック１４０を有することができる。代替実施形態において、ストラップ１４２及び１４４の一方だけにファスナを使用することができ、又は両方のストラップを熱パック１３６に固定することができる。このフック構成は非弾性ストラップと併用することができることも理解しなければならない。代替実施形態において、非弾性ストラップが使用される場合に、弾性体が不在であってもある程度の個人調節性を与えるために、ファスナを調節可能にすることができ、又はサイズを変更することができる。
【０１０９】
更に別の例示的実施形態のＡＢＶＴＰマスク又は熱パックを図９に示し、全体的に１５０で示している。ＡＢＶＴＰマスク１５０は、レンズのための部分のない眼鏡フレームを含む剛性ヘッドバンド構造体１５２を含む。この実施形態の態様により、剛性ヘッドバンド構造体１５２は、熱保持物質を含むことができ、更にＡＢＶＴＰマスク１５０の装置と皮膚との間で十分な熱伝達を可能にする剛性材料で形成することができる。眼鏡フレームとして構成することができる剛性材料のヘッドバンド構造体１５２には、熱伝達ゲル又は熱伝達液の形態にある熱保持物質を充填することができる。熱保持物質は、相変化材料の形態にあるとすることができる。これに代えて、剛性ヘッドバンド構造体１５２は、電気冷却又は電気加熱の要素又は他の能動熱伝達装置を含むことができる。剛性ヘッドバンド構造体１５２は、内側に熱保持物質を含むための非剛性材料を有すると共に外側部分に剛性材料を含むことができ、それによって皮膚との十分な熱伝達が与えられ、同時にＡＢＶＴＰマスク１５０に対する剛性支持も達成される。ＡＢＶＴＰマスク１５０は、ＡＢＴＴターゲット区域２０を覆うためのポーチ又はノード１５４を含むことができ、かつ顔面延長部１５６を含むことができるが、剛性ヘッドバンド構造体１５２は、顔面延長部１５６の部分がなくても眉／額区域にある程度の冷却利点をもたらすことになるので、顔面延長部１５６は必要ではない。ＡＢＴＴポーチ又はＡＢＴＴノード１５４は、剛性外側材料で構成することができ、それによって固定頭ストラップが使用されるか否かに関わらず、ＡＢＴＴポーチ又はＡＢＴＴノード１５４が、剛性ヘッドバンド構造体１５２を支持するためのノーズピ−スの機能を提供することが可能になる。
【０１１０】
図９の装置は、着用者が、剛性ヘッドバンド構造体１５２の幅を異なる顔面及び鼻のサイズに快適に適合するように調節することを可能にするために、鼻梁の上に位置付けられる調節可能部材１５８を更に含む。調節可能部材１５８は、剛性ヘッドバンド構造体１５２の内側に挿入し、そこから取り外すことを可能にすることができ、又はそれ自体伸縮方式で収縮するように構成することができる。これに代えて、調節可能部材１５８は、本明細書の他の箇所で説明するように、剛性ヘッドバンド構造体１５２が、広めの顔面又は鼻を有する着用者に自動的に適応するように、弾性材料で構成することができる。
【０１１１】
図１０に提供している別の例示的実施形態において、ＡＢＶＴＰマスク又は熱パック１６０は、それ自体を形成するものと同じ剛性材料の側頭フレーム１６２を含むことができる。側頭フレーム１６２は、顔面上の側頭のそばを通って延び、耳の背後で掛止することによってＡＢＶＴＰマスク１６０を顔面に固定するために自由端において湾曲する。そのような構成は、剛性熱保持パック１６０を眼鏡と同じく使用することを可能にする。実際に、ＡＢＶＴＰマスク１６０の設計は、それを眼鏡の上に着用するか又は眼鏡との併用で着用することを可能にする。従って、ＡＢＶＴＰマスク１６０の構成は、処方眼鏡も着用しなければならない着用者に対して、又は着用者がサングラスも着用することを好ましい可能性がある屋外使用に対して有利である。この配置は、スポーツイベント又はユーザが動き回る可能性がある他の活動における使用に対して最も理想的である。この配置は、着用者がヘルメット、キャップ、硬質ハット、又は頭を完全に取り囲むストラップの配置と干渉する可能性がある他のヘッドカバーも必要とする活動中の使用に対しても有利である。
【０１１２】
同じく図１０に代替実施形態として提供しているように、ＡＢＶＴＰマスク又は熱パック１６０は、ＡＢＴＴノード又はＡＢＴＴポーチ１６４と延長部分１６６とを含む。ＡＢＶＴＰマスク又は熱パック１６０のＡＢＴＴノード又はＡＢＴＴポーチ１６４及び延長部分１６６は、解剖学的変形に快適に適合するように成形又は湾曲することができるような形状記憶を有する材料を含むことができる。ＡＢＴＴノード又はＡＢＴＴポーチ１６４及び延長部分１６６の可撓性構造は、ＡＢＶＴＰマスク又は熱パック１６０と、その下にある皮膚の間に顔面の静脈への熱伝達に対して重要な十分な圧力が提供されることを確実にすることに対しても理想的である。代替実施形態において、ＡＢＶＴＰマスク又は熱パック１６０は、前面フレーム構造体１６８を含むことができ、可撓性材料を含む代わりに、皮膚上での位置及び圧力を変更することを可能にするためにヒンジ機構を使用して、又はバネ負荷印加することで、ＡＢＴＴノード又はＡＢＴＴポーチ１６４及び延長部分１６６を前面フレーム部分１６８に接続することができる。
【０１１３】
別の例示的実施形態のＡＢＶＴＰマスク又は熱パックを図１１に示し、全体的に１７０で示している。ＡＢＶＴＰマスク又は熱パック１７０は、熱保持物質又は熱要素を充填することができる側頭フレーム１７２と前面フレーム構造体１７４とを含む。この構成は、頭の側頭部を冷却又は加熱することを可能にし、前面フレーム構造体１７４及び側頭フレーム１７２を同じ材料で構成することができるので、これらを分離する必要性を排除する。更に別の実施形態において、熱保持物質を含む側頭フレーム１６２は、耳の後部に位置付けられた静脈に加熱又は冷却の利点を適用することができるように、自由端に膨らみ又はポーチ１７６を含むことができる。冷却又は加熱装置が、ＡＢＴＴターゲット区域２０、並びに前頭静脈１２、上眼瞼静脈１４、眼窩上静脈１６、顔面静脈２０、及び眼角静脈１９を覆うことが好ましいが、等しい利益が生成されない可能性はあるものの、冷却効果を他の血管系に適用する場合があることを理解しなければならない。最適な脳冷却効果のためには、ＡＢＶＴＰマスク又は熱パックは、ＡＢＴＴターゲット区域２０、及び／又は静脈１２、１４、１６、及び１８を治療しなければならない。しかし、ＡＢＶＴＰマスク又は熱パックは、脳からの望ましくない温度反応をもたらすことになる末梢受容体が刺激されない限り、他の血管区域の上に適応させることができる。
【０１１４】
本発明の開示の更に別の例示的実施形態において、ＡＢＶＴＰマスク又は熱パック１７０は、レンズ１７８のための支持体として使用することができる。この構成では、ＡＢＶＴＰマスク又は熱パック１７０は、処方レンズ、有色レンズ、及びサングラスに向けて色付けた薄色ＵＶ防護レンズを支持することができる。従って、ＡＢＶＴＰマスク又は熱パック１７０は、眼鏡及びサングラスに対する従来のプラスチック又は金属のフレームに入れ替わることになる。更に別の代替例示的実施形態において、側頭フレーム１７２及び前面フレーム構造体１７４を職業用途、スポーツ用途、及び個人使用途に向けてマスク及びゴーグルのための支持体として同じく使用することができる。
【０１１５】
更に別の例示的実施形態のＡＢＶＴＰマスク又は熱パックを図１３に示し、全体的に１８０で示している。ＡＢＶＴＰマスク又は熱パック１８０は、前面フレーム構造体１８２を含む。前面フレーム構造体１８２は、レンズ１７８を交換可能にすることができるように、レンズ１７８を取り付けるためのアンカー又はフック１８４、並びに摺動区域又は溝を含むことができる。
【０１１６】
更に別の実施形態のＡＢＶＴＰマスク又は熱パックを図１２に示し、全体的に１８６で示している。ＡＢＶＴＰマスク又は熱パック１８６は、前面フレーム１８８と、前面フレーム１８８に取り付けられて、そこから延びる側頭フレーム１９０と、レンズ１９２と、鼻パッド１９４と、延長部１９６とを含む。鼻パッド１９４は、ＡＢＴＴターゲット区域２０に熱を送出するか又はそこから熱を除去するための熱伝達デバイス又は熱保持物質を含むことができる。従って、鼻パッド１９４は、ＡＢＴＴノード熱伝達部分を更に含み、組み合わされたＡＢＴＴノード熱伝達部分及び鼻パッド部分は、ＡＢＶＴＰマスク又は熱パック１８６のための支持体として機能する。例示的実施形態において、鼻パッド１９４は調節可能にすることができ、位置メモリを有する材料、ヒンジ、又はバネを含む。
【０１１７】
図１２には、本発明の開示の原理により、熱眼鏡フレームを開示している。熱眼鏡フレームは、他の実施形態と同様に、全てが熱貫流機能を有する前面フレーム構造体１８８と、鼻パッド１９４と、鼻パッド１９４の延長部１９６とを含む。例示的実施形態において、この熱貫流機能は熱保持の材料又は物質を含むが、眼鏡のフレーム、例えば、前面フレーム構造体１８８、鼻パッド１９４、及び鼻パッド１９４の延長部１９６内に位置決めされた熱面を有するペルチェ冷却素子などのようなあらゆる材料、要素、システム、熱電デバイスを含むことができる。これらの面は冷却又は加温することができ、皮膚上に直接静置されるように構成された金属を含むことができる。そのような面は、起動された状態で、皮膚の下に位置付けられた血管１２、１４、１６、及び１８を加温又は冷却する。
【０１１８】
前面フレーム構造体１８８は、熱保持材料、電気冷却／加温システム、加温及び冷却化学システムなどを含むことができる熱伝達機能を有する。この例示的実施形態において、前面フレーム構造体１８８は、その熱貫流エリア内に溝１９８を含む。溝１９８は、レンズ１９２を受け入れるように構成される。例示的実施形態において、溝１９８は、レンズ１９２と嵌合し、レンズ１９２は、粘着剤によって保持することができる。更に別の例示的実施形態において、溝１９８とレンズ１９２は、レンズ１９２が溝１９８内に摺動することを可能にする相補摺動手段を含むことができ、粘着剤又は機械機構によって保持が施される。この実施形態における側頭フレーム１９０は、従来の眼鏡側頭フレームを含む。
【０１１９】
これに代えて、それ程好ましくはないが、ＡＢＶＴＰマスク又は熱パック１８６は、図１４に提供しているように熱伝達特性を持たない従来の鼻パッド２００を含むことができる。図１４は、全体的に２０２で示す本発明の開示の例示的実施形態による例示的なＡＢＶＴＰマスク又は熱パックを示している。ＡＢＶＴＰマスク２０２は、鼻パッド２００に加えて側頭フレーム２０４を含む。図１２及び図１４の例示的実施形態において、ＡＢＶＴＰマスク１８６及び２０２それぞれの側頭フレーム１９０及び２０４の熱伝達面は、耳の背後を含む耳介血管を辿る。側頭フレーム１９０及び２０４は、耳介血管に対する並置及び熱貫流のための膨らみ１７６を更に含む。
【０１２０】
図１５及び図１６は、全体的に２０６で示す本発明の開示の例示的実施形態によるＡＢＶＴＰマスク又は熱パックの一部分を示している。ＡＢＶＴＰマスク２０６は、前面フレーム構造体２０８と側頭フレーム２１０とを含む。側頭フレーム２１０は、その内壁又は内面２１４が中空空洞２１２を形成するように成形される。中空空洞２１２は、ゲルパック又は蛇行デバイスのような熱伝達デバイスを受け入れるように構成されるが、熱伝達デバイスが位置決めされた状態又は位置決めされていない状態で着用することができる。中空空洞２１２の構造は、ユーザが特定の関連での使用にＡＢＶＴＰマスク２０６を適応させることを可能にすることにより、処方レンズ、サングラス、ゴーグルなどのための複数のフレームに対する必要性を軽減する。従って、ユーザは、ＡＢＶＴＰマスク２０６をそのままの状態で着用することができ、又は時には屋外活動の場合に熱伝達デバイスを中空空洞２１２内に挿入することができる。図１６は、熱伝達デバイスを受け入れるように構成された例示的な中空空洞２１２を示す側頭フレーム２１０の断面図を提供している。中空空洞２１２は、単純な切欠き部とすることができ、又は熱ゲルパック又は熱伝達デバイスを固定するためのスナップ係止具、溝、又は他の機構の使用を採用することができる。図１５では、側頭フレーム２１０は、その中に位置決めされた熱伝達デバイスを含む。
【０１２１】
一部の場合に、レンズを有する場合又は持たない場合のいかなる眼鏡フレームも、ヘルメット、マスクのような他のヘッドギアと併用することができる。図１７及び図１８は、全体的に８２８で示す本発明の開示の例示的実施形態による眼鏡フレームを示している。眼鏡フレーム８２８は、ＡＢＴＴ終端２０から熱を除去するか又はそこに熱を供給するために、予め決められた熱容量を与えるように全体を通して位置付けられた熱保持物質又は熱保持材料を含むことができる。本明細書で提供する教示から、眼鏡フレーム８２８内には、温度センサ８３０、１又は２以上のコントローラ又はプロセッサ、送信機、受信機、又は送受信機、画面、カメラ、スピーカ、ヘッドフォンのような様々な電子構成要素を設けることができることは明らかであろう。眼鏡フレーム８２８は、電子機器の少なくとも一部分が内部に位置付けられたフレームハウジング８３２を含むことができるが、これらの電子機器は、眼鏡フレーム８２８を通して分散させることができ、ワイヤにより、又は他の装置を通して接続することができる。
【０１２２】
図１８に示すように、眼鏡フレーム８２８は、全体的に８３４で示すＡＢＴＴ終端２０と接合するための突出部又は延長部を含む。突出部８３４は、ＡＢＴＴ終端２０の独特の幾何学形状をほぼ模倣又は反映する幾何学形状を有するように構成された曲線形面８３６を含み、それによってＡＢＴＴ２２へ又はそこからの熱伝達に向けてこの曲線形面８３６の間の接触がＡＢＴＴ終端２０との可能な限り大きい接触を与える。突出部８３４は、眼鏡フレーム８２８とＡＢＴＴ２２の間で熱エネルギを伝達するために銅又は高熱伝導率のプラスチックのような伝導性材料を含むことができる。突出部８３４は、高温又は低温の貯蔵、並びにＡＢＴＴ終端２０へ及びそこから熱を伝達するための熱伝導率を与えるのに役立つ熱保持材料を含むことができる。
【０１２３】
熱伝達パックに対する支持構造体は、ロッド又は棒のような縦延び支持体を含むことができる。本発明の開示の例示的実施形態による熱伝達パックを図２５に示し、全体的に２１６で示している。熱伝達パック２１６は、熱保持物質を含むポーチ２１８と、縦延び支持体２２０とを含む。縦延び支持体２２０は、手で保持し、ＡＢＴＴ終端２０上に手動で配置することができる。一実施形態において、ハンドルとしての機能をもたらす縦延び支持体２２０は、例えば、プラスチックのような剛性材料で形成することができ、単純な棒構成とすることができ、又は指把持部又は他の快適性特徴部を有するように設計することができる。例えば、スポーツイベントの休憩中に、競技者は、脳内温度を低減するために、又は低温気象下での活動に参加している時に脳の温度を増加させるために、熱伝達パック２１６を自分のＡＢＴＴ終端２０上に配置することができる。ポーチ２１８は、図２５に提供しているようにほぼ円形又は球形の形状を含むことができ、又は代替実施形態において、ＡＢＴＴ終端２０との密な接触状態で静置されるように、凸面の腎臓、カンマ、又はバナナの形状を含むことができる。本明細書で説明するあらゆる受動熱伝達型のデバイスは、ストラップ又は他の装置によって支持されるのではなく手持ち式とすることができることは明らかであろう。ハンドルのための断熱部分を有する伝導性金属ロッドが本発明の範囲にあり、そのような伝導性材料は、金、銀、銅、及びアルミニウムを含むが、これらに限定されず、これらのロッドは、冷蔵等によって冷却し、本明細書で開示するキット内に貯蔵することができることを理解しなければならない。
【０１２４】
熱伝達パック２１６のような手持ち式熱パックは、本明細書で説明するように手動で加熱又は深冷することができ、又は熱伝達パックは、その中のゲル又は液体を自己加熱又は自己冷却するためのデバイスを含むことができる。そのようなデバイスは、電源及び／又は電気加熱装置を含むことができる。例示的実施形態において、手持ち式熱伝達パックは、シールが破壊されると混合し、それによって凍結して熱伝達デバイスを凍結させる水と窒素とを含むための２つの区画を含む。熱伝達パックを加熱するために、発熱反応を発生させるための適切な物質を使用して類似の構成を使用することができる。
【０１２５】
図２６及び図２７は、全体的に２２４で示す本発明の開示による例示的な手持ち式自己冷却デバイスを示している。手持ち式自己冷却デバイス２２４は、例示的実施形態では水を含む第１の区画２２６と、例示的実施形態では窒素を含む第２の区画２２８とを含む。図２６及び図２７の例示的実施形態において、第１の区画２２６と第２の区画２２８は並列であり、又は互いの近くに位置決めされ、各区画２２６及び２２８は縦に延びている。手持ち式自己冷却デバイス２２４の向きが垂直に定められた場合に、第１の区画２２６及び第２の区画２２８は垂直位置合わせ状態にあり、すなわち、これらの区画は互いに重なり、更に、手持ち式自己冷却デバイス２２４の他の要素と垂直位置合わせ状態にある。
【０１２６】
手持ち式自己冷却デバイス２２４は、凸面２３２を有するハウジング２３０を更に含む。凸面２３２は、ＡＢＴＴ終端２０の幾何学形状と嵌合するように構成される。ハウジング２３０は、第１の区画２２６及び第２の区画２２８のうちの少なくとも一方から縦に離れるように延びている。第１の区画２２６及び第２の区画２２８はハンドル２３８を形成する。ハウジング２３０は、熱保持物質２３６が内部に設置又は位置決めされる内側部分２３４を含む。
【０１２７】
図２６及び図２７の例示的実施形態において、第１の区画２２６と第２の区画２２８は、水と窒素が混合することを許すように損傷することができる破壊可能又は調節可能なシール２４０によって分離される。この損傷は、シール２４０を破壊する段階又はシール２４０を開封する段階を含むことができ、これらの段階は、ハンドル２３８を湾曲させることによって達成することができる。シール２４０が損傷された後に、第１の区画２２６及び第２の区画２２８内に低温反応が発生し、それによってハウジング２３０から熱が引き込まれ、従って、ハウジング２３０が冷却される。凸面２３２は、ＡＢＴＴ終端２０又はＡＢＴＴ２２内に流れ出る静脈１２、１４、１６、及び／又は１８との接触状態で配置することができ、上述の静脈及びＡＢＴＴ２２の血液が冷却される。
【０１２８】
例示的実施形態において、ハンドル２３８には、ユーザが水と窒素との低温混合物を保持しなくてよいように第１の区画２２６及び第２の区画２２８から断熱されたハンドル延長部２４２が接続又は取り付けられる。それによってユーザは、手持ち式自己冷却デバイス２２４をより快適に適用することができる。図２８及び図２９に示す別の例示的実施形態において、手持ち式自己冷却デバイスを示し、全体的に２４６で示している。この実施形態において、ハンドル２３８は断熱スリーブ２４４を含むことができ、断熱スリーブ２４４は、ユーザが、図２９に示すようにシール２４０を損傷又は破壊する間に断熱スリーブ２４４を取り外すことができるように取外し可能かつ調節可能なものとすることができる。混合液が冷却されると、図２８に示すように、断熱スリーブ２４４を取り替えることができる。
【０１２９】
図３０及び図３１は、全体的に２４８で示す本発明の開示の例示的実施形態による別の手持ち式自己冷却デバイスを示している。手持ち式自己冷却デバイス２４８は、手持ち式自己冷却デバイス２４６と類似の特徴部を含むが、断熱スリーブ２４４の代わりに、ハウジング２３０を除くデバイス２４６の全体を覆う断熱体２５０を含む。図３１に閉じた状態に示す断熱体２５０は、ハンドル２３８を露出させるように開くことができ、シール２４０の損傷を可能にする。シール２４０が損傷されると、図３１に示すように断熱体２５０が閉められ、ハウジング２３０をＡＢＴＴ終端２０上に配置することができるようにハウジング２３０のみが露出される。
【０１３０】
更に別の例示的な手持ち式自己冷却デバイスを図３２に示し、全体的に２５２で示している。この実施形態において、手持ち式自己冷却デバイス２５２は、ハンドル２５４と、その一方の端部に位置付けられたハウジング２６０とを含む。ハンドル２５４は、その長さのうちのかなりの部分内に封入された熱保持材料２５６を含む。手持ち式自己冷却デバイス２５２は、ハンドル２５４に近く、それに縦に沿って位置決めされた図３３に示す断熱自己冷却装置２５８を更に含み、自己冷却装置２５８は、ハンドル２５４を取り囲むように構成される。自己冷却装置２５８は、自己冷却過程が完了すると、自己冷却装置２５８を滅菌して再充填又は廃棄することができるような個別の要素又は構成要素であり、一方、ハンドル２５４及びハウジング２６０は再使用可能にすることができる。
【０１３１】
自己冷却装置２５８は、第１の部分１１８０と、第２の部分１１８２と、各部分の内容を分離状態に保つために第１の部分１１８０と第２の部分１１８２の間に位置決めされたシール２６２とを含む。例示的実施形態において、第１の部分１１８０は水を含むように構成され、第２の部分１１８２は硝酸アンモニウムを含むように構成される。例えば、自己冷却装置２５８を湾曲させることによって達成することができるシール２６２の破壊が行われると、水と硝酸アンモニウムが混合し、吸熱反応が提供され、ハンドル２５４が冷却される。シール２６２は、発熱反応又は吸熱反応を発生させるために使用される化学物質がどのように位置決めされるかに基づいて、複数の場所に配置することができることを理解しなければならない。自己冷却（又は加熱）装置２５８の冷却（又は加熱）化合物は、ハンドル２５４の周りに位置決めされ、自己冷却装置２５８の温度がＡＢＴＴ２２を加熱又は冷却するのに不十分になると、この自己冷却装置２５８を新しい自己冷却装置２５８と取り替えることを可能にするために取外し可能である。
【０１３２】
上述の手持ち式実施形態に加えて、身体支持式熱システムが本発明の開示の範囲にあることも理解しなければならない。例示的に、冷却化合物及び破壊可能シールを有する周囲ハウジングを有するクリップを使用することができる。この実施形態において、クリップは、眼と眉の間、より具体的には上内側眼窩領域に静置される球形鼻パッドを有する。鼻パッドのブリッジには、破壊可能シールを有する区画が備え付けられる。シールが破壊された状態で、低温の熱エネルギが、熱保持材料を含む鼻パッドに伝達される。
【０１３３】
上述の手持ち式実施形態に加えて、身体支持式熱システムが本発明の開示の範囲にあることも理解しなければならない。例示的に、冷却化合物及び破壊可能シールを有する周囲ハウジングを有するクリップを使用することができる。この実施形態において、クリップは、眼と眉の間、より具体的には上内側眼窩領域に静置される球体鼻パッドを有する。鼻パッドのブリッジには、破壊可能シールを有する区画が備え付けられる。シール２６２が破壊された状態で、低温の熱エネルギが、熱保持材料を含む鼻パッドに伝達される。
【０１３４】
図３４は、全体的に２６８で示す本発明の開示の例示的実施形態による別の手持ち式自己冷却デバイスを示している。手持ち式自己冷却デバイス２６８は、第１のＡＢＴＴ接触ハウジング２７０がそこから延びる第１の枝部２７４と、第２のＡＢＴＴ接触ハウジング２７２がそこから延びる第２の枝部２７６とを含む。第１のＡＢＴＴ接触ハウジング２７０及び第２のＡＢＴＴ接触ハウジング２７２の各々は、熱伝導性かつ熱保持の材料２７４を含む。第１のＡＢＴＴ接触ハウジング２７０及び第２のＡＢＴＴ接触ハウジング２７２は、鼻の両わきにあるＡＢＴＴ終端２０に熱を印加するか又はそこから熱を除去するように構成される。第１の枝部２７４及び第２の枝部２７６は、再配置可能又は湾曲可能なものとすることができ、従って、被験者又は患者の鼻の各側に位置決めされたＡＢＴＴ終端２０上に第１のＡＢＴＴ接触ハウジング２７０及び第２のＡＢＴＴ接触ハウジング２７２がより正確に位置決めされるように角度２７８を調節することができ、それによって手持ち式自己冷却デバイス２６８を個々の解剖学的構造に適合するようにカスタム化することが可能になる。手持ち式自己冷却デバイス２６８は、ＡＢＴＴ終端２０のＢＩＴ区域の表皮に接して位置決めされる場所にある第１のＡＢＴＴ接触ハウジング２７０及び第２のＡＢＴＴ接触ハウジング２７２の先端を除外して、環境との余分な熱伝達を回避するためにデバイスのあらゆる部分の上に断熱体２７８を含むことができ、それによって手持ち式自己冷却デバイス２６８と皮膚の間の最大の熱伝達が可能になる。
【０１３５】
図３４は、第１のＡＢＴＴ接触ハウジング２７０及び第２のＡＢＴＴ接触ハウジング２７２を楕円形状を有するものとして示すが、ハウジング２７０及び２７２は、ＡＢＴＴ終端２０と共形になる他の形状を有することができる。例えば、図３５は、豆形、腎臓形、又はバナナ形として説明することができるハウジング２７０及び２７２の例示的な形状を示している。ハウジング２７０及び２７２の形状は、ＡＢＴＴ終端２０に接触し、そこへ又はそこからのいずれかで熱を伝達する最良の可能性を与えるように構成される。
【０１３６】
別の手持ち式自己冷却デバイスを図３７及び図３８に示し、全体的に２８０で示している。手持ち式自己冷却デバイス２８０は、デバイス全体を覆い、皮膚との接触状態で配置するために熱伝達先端２８４を露出させるように割って開くことができる断熱ケース２８２を含むことができる。手持ち式自己冷却デバイス２８０は自己冷却装置２５８と同様であり、デバイス２８０内に吸熱反応をもたらすために破壊されるシール１１８４を含む。反応が始まると、デバイス２８０の一部として含まれる幅狭縮小直径部分又は狭窄部分１１８６が、ケース２８２内の嵌合特徴部に位置決めされ、それによって先端２８４が、ＡＢＴＴ終端２０との接触を可能にするようにケース２８２の外側に位置決めされる。
【０１３７】
環境との余分な熱交換又は熱伝達、すなわち、周囲に熱を失うこと又は周囲から熱を取得することを防止するために、熱伝達パックは、好ましくは、断熱層を含む。図２に示すように、断熱層２８６が、本明細書で説明する様々な熱伝達パック実施形態のうちで周囲に露出する部分を覆い、それによって環境への熱損失が防止される一方、被験者又は患者の皮膚２８８への最大の熱伝達が可能になる。本明細書に開示するように、あらゆる適切な従来の断熱材料を使用することができる。断熱層２８６に加えて、本明細書で説明する熱パックは、皮膚２９０、並びに血管１２、１４、１６、及び１８のうちの１又は２以上の上に静置されるか、又はこれらと接触するように構成された高熱伝導率の内張り２９０と、断熱特性を有する反対の低熱伝導率外張り２９２とを含むことができる。内張り２９０と外張り２９２の間には、熱保持材料又は熱保持物質２９４を含む空間領域が位置決めされる。
【０１３８】
図３に示すように、ゲルパック又は熱伝達デバイスの構造は、隆起部分２９６を含むことができ、それによって熱パックの皮膚と接触状態にない側で断熱材料３００と裏張り材料３０２の間に空気ポケットを提供する。空気ポケット２９８は、熱を保持するか又は締め出す断熱利点を与える。環境温度が極度に高く又は低く、ＡＢＴＴ２２の加熱又は冷却の利点が、ユーザに適正な利点をもたらすには過度に急速に失われる可能性があるという危険性が存在する用途では、十分な断熱が特に必要である。
【０１３９】
別の例では、外側断熱に加えて、熱パックのうちで皮膚と接触状態にある部分が、皮膚との緩やかな熱伝達しか可能にしないことになる材料の裏張りを含むことができる。そのような裏張りは、メッシュ又は有窓組織又は材料とすることができる。そのような材料は、皮膚及び関連の血管との十分な熱伝達を変わらずに可能にするが、熱伝達を緩慢にし、それによって熱パックを使用することができる時間の長さが延長される。メッシュ裏張りも、疼痛又は局所血管収縮をもたらす可能性がある皮膚との余分な熱伝達を防止する。
【０１４０】
図４は、全体的に３０４で示す本発明の開示の例示的実施形態によるキットを示している。キット３０４は、熱保持材料の存在と、ハウジングの中にあるデバイスを例えばペルチェデバイスを使用して加熱及び冷却するための電源を有するハウジングの存在とによって特徴付けられるＡＢＶＴＰを含む。図５は、冷却パックを含むキットを示している。
【０１４１】
別の例示的な脳加熱／冷却デバイスは、関連の静脈及びＡＢＴＴ区域に熱エネルギを印加するか又はそこから熱エネルギを除去するために加熱流体又は冷却流体を搬送するための一連のチューブ又はホースを含む蛇行体を含むことができるがこれに限定されない能動熱伝達デバイスである。蛇行構造体は、電源と、ポンピング機構と、加熱液又は冷却液を貯蔵するためのデバイスとを更に含み、内部で液体を加熱又は冷却するためのデバイスを含むことができる。使用すべき液体は、貯蔵容器又は貯蔵デバイス内に入れる前にユーザが手動で加熱又は冷却することができる。デバイスは、ホース又はチューブの代わりに、本発明の開示の原理に従って体の解剖学的構造への緊密な共形状態、特にＡＢＴＴ及び静脈に対する緊密な並置状態に留まりながら内部に温度制御流体を通すように設計された１又は２以上の可撓性流体移送空間を含むことができる。そのような流体移送空間は、内張り壁と外張り壁が互いに対して潰れ合うのを防ぐように構成されたスペーサを含むことができる。例えば、ＢＩＴの解剖学的構造と適合するようになっており、逆Ｖ字形状として位置決めされたポーチ及びチューブを含むマスクをＡＢＴＴ区域及び顔面静脈から熱を運び去るために供給源からポンピングされる冷却流体が内壁と外壁によって達成されるポーチ全体を満たすことを可能にするように構成することができる。
【０１４２】
これに代えて、能動熱伝達デバイスは、電気エネルギを使用してデバイスの一方の側から他方に温度勾配を横切って熱を伝達するペルチェ熱電熱ポンプデバイスのような内部高温又は低温生成機能を含むことができる。ペルチェデバイスは、ＡＢＴＴ区域及び／又は脳内に流れ出る静脈に熱エネルギを追加するか又はそこらか熱エネルギを除去するために液体又は空気のいずれかを加熱又は冷却するために使用することができる。電源、抵抗、サーミスタ、及び他の電子機器を利用して熱効果を発生させ（例えば、抵抗は熱を発生させる）、温度を制御する他のデバイスを使用することができる。
【０１４３】
本発明の開示の実施形態の一態様において、能動熱伝達デバイスは、例えば抵抗性加熱要素を同じく含む流体充満パック内で本明細書に説明するゲルパックデバイスと併用することができる。能動熱伝達デバイスは、必ずしもゲル状物質で取り囲まなくてもよいが、その代わりに皮膚との十分な熱交換を可能にすることになる材料から製造された可撓性パック状支持構造体内に単純に封入することができる。能動熱デバイスは、熱パックがＡＢＴＴ終端２０、並びに１又は２以上の顔面静脈１２、１４、１６、及び１８の上に重なる皮膚と密な接触状態に入ることを可能にする特徴部を有する図１及び図６から図８にあるものと類似の可撓性熱パックと似たように見えるように成形することができる。能動熱伝導デバイスは、図１０から図１７にあるものと類似の眼鏡型支持構造体内に使用することができる。更に、これらの能動熱伝導デバイスは、本明細書で説明する支持構造体のいずれかの中に、又はマスク、眼鏡、ゴーグル、ヘルメット、パッチ、ヘッドバンド、クリップ、キャップを含むがこれらに限定されず、頭及び顔面上に着用することができる従来の支持構造体の中に組み込むことができ、又はユーザによって保持されてＡＢＴＴ終端２０及び／又は静脈１２、１４、１６、及び１８との直接接触状態に手動で入れられるように構成することができ、又は粘着性のパッチ又はストリップを使用してＡＢＴＴ終端２０及び／又は静脈１２、１４、１６、及び１８、又は他の顔面区域に取り付けることができる。熱パックデバイスのうちで顔面の皮膚と接触状態に入る部分は、フォーム、ゴム、ＭＹＬＡＲである材料、又は更に別の快適性を与える他の材料で構成することができる。能動熱伝導デバイスは、本明細書で説明する支持構造体のうちの１つと併用される場合に、ゲルパック型デバイスに関して上記で詳細に記載されているように断熱層を外壁上に含むことができる。能動熱伝導デバイスは、必要に応じて熱伝達を緩慢するために、デバイスの内壁上でのメッシュ裏張りの使用を採用することができる。しかし、能動デバイス又は熱電デバイスは、ユーザが裏張りを用いずに熱伝達を十分に制御することを可能にすることができるので、裏張りは不要である場合がある。
【０１４４】
能動熱伝達法は、熱伝達パックに更に別の利点を与える。消費者又は家庭使用に対しては流体パックの方が適することができるが、使用時間は、パック内に含まれる特定の物質の熱保持時間に限られる可能性がある。また、使用前にデバイスを加熱又は冷却する好ましい手法が必ず存在することにはならない。バッテリ又はソーラーパネルのような携帯電源によって給電することができる能動熱伝導デバイスは、軍事行動のような遠隔環境又は登山、アイスクライミング、ハイキング、ボートこぎなどのようないずれかの屋外活動において脳を冷却又は加熱するための多くの用途を有することができる。電源に接続した能動熱伝導デバイスは、パックを加熱又は冷却し直すための中断なく長時間にわたってパックを用いなければならない手術のような病院使用に対してより実用的なものとすることができる。能動熱伝達法は、特定の決定された温度を印加することができるように温度をより正確にかつ一貫して制御することも可能にする。
【０１４５】
本発明の開示の実施形態の態様は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、及び電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）を含むがこれらに限定されない英数字ディスプレイのようなディスプレイを含むことができる。代替実施形態において、装置は、ユーザ設定及び現在の脳温を聴覚的に報告するために、記録されたオーディオクリップを含む音源、音声合成装置、及び音声エミュレーションアルゴリズムを設けることができるオーディオ出力部を含む。他のディスプレイ又は報告装置、デバイス又は機構は、アラーム、インジケータライト、及び温度が予め決められた閾値温度を上回った又は下回った時にユーザに警告するように構成された他の電子機器を含むことができる。警告又は警報は、視覚、聴覚、又は振動とすることができることを理解しなければならない。
【０１４６】
本発明の開示の装置は、それによって取り込まれたデータをコンピュータシステムに送信するようになった通信インタフェースを含むことができる。そのような実施形態において、選択される通信インタフェースは、シリアルケーブル、パラレルケーブル、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ケーブル、ファイアワイヤケーブル、イーサネットケーブル、光ファイバケーブル、同軸ケーブル、及びツイストペアケーブルを含むがこれらに限定されないあらゆる適切なインタフェースとすることができる。更に別の実施形態において、デバイスは、温度測定データを遠隔コンピュータプロセッサ又はユーザに送信するようになった送信機を含むことができる。遠隔コンピュータプロセッサは、セルラー又は無線の手持ち式デバイス、パーソナルコンピュータ、インターネットデータベースなどとすることができる。そのような実施形態において、遠隔ユーザは、医師、研究機関、専門家、看護師、ホスピスサービス提供者、保険業者、及び医療提供者とすることができる。
【０１４７】
支持構造体は、温度を調節することができないが一貫した熱エネルギを供給する単純なシステムを含むことができるが、より好ましくは、構造体は、温度閾値及び警報設定をカスタム化するために、例えば、ハードキー又はソフトキー、ダイヤル、ノブ、又はタッチ画面とすることができる入力デバイスを有する制御ユニットを含むことになる。ユーザ入力ではなく現在の測定値から得られる情報に基づいて設定を調節するように設計された閾値センサ及び調整器によって調整電子機器を自動的に制御することができる。例えば、眼鏡フレーム型構造体では、眼鏡の右鼻パッドが温度センサを有することができ、一方、左側は、反対側で得られた温度測定値に従ってＡＢＴＴ終端２０、並びに静脈１２、１４、１６、及び１８に熱を印加するか又はそこから熱を除去するための冷却／加熱デバイスに適応化される。
【０１４８】
これらの構造体及びデバイスの個別の部材又は構成要素のいずれか及び全ては、図４〜図６に示しており、全体的に９５０で示す熱パックバッグのようなキット又は保存区画内に互いに保存することができる。熱パックバッグ９５０は、例えば、ジッパー９５２によって閉めるか又は閉鎖することができる。熱パックバッグ９５０は、それ自体をベルト、バックパック、機材ラック等に固定するための締結機構、締結装置、又は締結配置を含むことができる。そのような保存区画は、ゲルパック内の熱伝達物質を加熱又は冷却するために電源と、電気又はソーラーの加熱要素又は冷却要素又は抵抗とを含むことができ、それによってデバイスを加熱水、電子レンジ、又は冷凍庫のような従来の方法を使用して容易に加熱又は冷却することができない遠隔地域に容易に搬送し、そこに使用することが可能になる。
【０１４９】
そのような保存区画は、熱パックの温度を維持し、環境への熱伝達を防止するための熱保持材料、例えば、断熱体９５６を含むことができる。熱パックバッグ９５０の内部は、メッシュ９５８及び９６０、並びにストラップ９６２のような保持特徴部を含むことができる。調節可能プレート及びノード９６６を有するか又は持たないかのいずれかのヘッドバンド９６４、個別の調節可能プレート及びノード９６６、並びにハンドル９６８を有するように構成された調節可能プレート及びノード９６６のような様々な構成要素を熱パックバッグ９５０に置くことができる。熱パックバッグ９５０のいくつかの要素は、それぞれ保存される要素に向けてサイズ及び寸法が決定された凹部９７０及び９７２内に含めることができる。例示的実施形態において、キットは、熱パックが使用される前にその温度を測定するための温度計９７４を含む。過度に低温の熱パックは、神経損傷をもたらす可能性がある。理想的には、使用前に、熱パックはセ氏５度である。キットは、デバイスを加熱水、電子レンジ、又は冷凍庫のような従来の方法を使用して容易に加熱又は冷却することができない遠隔地域に容易に搬送し、そこに使用することを可能にする。携帯キットの別の目的は、熱パック９５０に向けて熱保持を有する内部を与えることである。
【０１５０】
図３９及び図４０は、脳を加熱するための手動温度制御機能を有する能動熱伝達デバイスのための電子機器部分の非限定的な例に関する概略図及びブロック図をそれぞれ示している。図３９に示すように、制御回路３１８は、例示的実施形態では５Ｖ  ＤＣを発生させることができる電源３２０と、例示的実施形態では１００オーム抵抗とすることができる並列接続した２つの抵抗３２２と、例示的実施形態では１０Ｋオームとすることができるサーミスタ３２４と、読取器３２５と、温度を制御するための電位差計３２８とを含むことができる。これらの構成要素は、シリンダ３２６に配置又は設置することができる。
【０１５１】
この特定の例では、電位差計３２８が０オームに設定された状態で、熱交換デバイスのプローブ又は接触部分の温度はセ氏４５度よりも高く、電位差計が５０オームに調節されると、プローブの温度は、ＡＢＴＴターゲット区域２０との接触状態にある間に３９度から４０度程度に一貫して維持される。この実施形態において、ユーザが望ましい温度設定を変更すること、又は能動熱伝導デバイスを停止することのいずれかを行うまで、ユーザによって選択される設定は、これらの設定に従って継続的な熱エネルギを供給することになる。代替実施形態において、能動熱伝導デバイスは、持続時間に対する予め決められた閾値を超えた後、又は温度が予め決められた閾値に達した後に能動熱伝導デバイスを自動的に停止するためのタイマーを含むことができる。
【０１５２】
能動熱伝導デバイスの以上の説明は特定の例であり、１又は２以上の抵抗、サーミスタ、及び電位差計のいずれの組合せも、ＡＢＴＴ終端２０、並びに１又は２以上の血管１２、１４、１６、及び１８に印加される温度を制御するのに十分である場合があることを理解しなければならない。上述の電子機器部分は、ユーザが望ましい温度レベルを設定するのに必要とされる画面、インジケータライト、並びにハードキー及びソフトキーのような表示ユニット及び制御ユニットを含むことができることも理解しなければならない。上述の例示的実施形態において、加熱要素及びサーミスタは、アルミニウムシリンダ内に位置付けられ、シリンダ部分が触るには熱くなり過ぎるのを防止し、更に周辺環境への熱損失を防止するために断熱体によって覆われる。加熱要素は、流体で満たされたサック又はポーチに含むことができ、又は熱要素が皮膚との直接接触状態に入らない限り、低熱伝導率を有する材料で覆うことができることを理解しなければならない。シリンダは、ＡＢＴＴ区域及び／又は脳に流れ出る静脈に適合する寸法を有するように構成される。
【０１５３】
本発明の開示の例示的実施形態による能動加熱又は冷却デバイスの代替実施形態を図４１に提供し、全体的に３３０で示している。能動デバイス３３０は、関連の顔面区域及びＡＢＴＴ終端２０への又はそこからの熱伝達を自己調整するように設計された自動能動熱伝導デバイスとして構成される。能動デバイス３３０は、本明細書で詳細に説明するように、図４１に提供しているものよりも少ないか又は多い構成要素を含むことができることを理解しなければならない。図４１の能動デバイス３３０は、本明細書で開示する手動デバイスの構成と類似のＡＢＴＴ終端２０、及び／又は静脈１２、１４、１６、及び１８の皮膚との密な接触状態で位置付けられるように構成されたシリンダ又はプローブ３３４内に入れられた加熱又は冷却要素３３２を含む。ＡＢＴＴ２０の表皮との直接接触を防止するためのインタフェース３３５を能動デバイス３３０と共に使用することができる。
【０１５４】
加熱デバイスの本発明の開示の例示的実施形態において、要素３３２は、抵抗３３６を含むことができる。加熱／冷却要素に加えて、例示的な能動デバイス３３０は、サーミスタ３３８と、ディスプレイ又は入力部３４０と、ＣＰＵ又はプロセッサ３４２と、コントローラ３４４とを含む。望ましい温度設定がユーザによって入力される場合に、ＡＢＴＴ終端２０、及び／又は静脈１２、１４、１６、及び１８との適正な熱伝達を達成するために、コントローラ３４４は、加熱／冷却要素３３２が発生させ熱エネルギの量を調整する。サーミスタ３３８は、ＡＢＴＴ終端２０から常時の熱データを取得し、これらのデータは、能動デバイス３３０の読み出し部又はディスプレイ３４０上に表示することができる。ＣＰＵ又はプロセッサ３４２は、ディスプレイ／入力部３４０を通して、又は他の従来の装置を使用して行うことができるＣＰＵ３４２内への入力が行われた温度設定値と比較しながら、サーミスタ３３８が取り込んだデータを分析するように構成される。サーミスタ３３８の出力を既存の設定値と比較し、必要に応じてコントローラ３４４を調節することにより、加熱又は冷却要素３３２の温度をより一貫して正確に調整することができる。
【０１５５】
図４１の構成は、例えば、脳が長い期間にわたって一定温度に留まることが望ましい治療のような状況に対して好ましい。例えば、医師又は看護師は、望ましい脳温、すなわち、到達される設定値を入力することができる。時間経過に伴って、能動デバイス３３０によって印加される熱エネルギと脳温の間に平衡が確立されることになる。手動制御デバイスを使用する場合にそうなるように、能動デバイス３３０の温度設定を手動で制御しなければならないのではなく、ＣＰＵ又はプロセッサ３４２が、サーミスタ３３８及びコントローラ３４４との組合せで、望ましい脳温が得られるように熱交換を増加させること又は低減することのいずれかを行うことになる。そのようなデバイスは、粘着剤、ヘッドバンド、眼鏡、又は図４２と類似の構造体を使用して顔面に留められ、最大熱伝達に向けて皮膚との密で継続的な接触を可能にする支持構造体との併用のための好ましい実施形態である。この実施形態の自動熱伝達デバイスは、手持ち式デバイスに対して使用するか、又はマスク、ヘルメット、クリップ、キャップ、又は本明細書で言及する他の支持構造体のうちのいずれかと併用することができることを理解しなければならない。
【０１５６】
図４２〜図４８は、全体的に３４６で示す本発明の開示の例示的実施形態による別の能動加熱デバイス又は冷却デバイスを示している。能動デバイス３４６は、ＡＢＴＴ終端２０の表皮との伝達に向けて熱エネルギを発生させるために使用される熱電加熱器／冷却器、例えば、ペルチェ効果モジュールである。このペルチェモジュールは、上述の開示において言及した支持構造体のあらゆるものと交換可能に使用することができ、パッチ支持構造体は好ましい例に過ぎず、限定的であるように意図したものではないことを理解しなければならない。ペルチェ接合部の使用は、デバイスが、ＡＢＴＴ終端２０に熱と低温の両方を供給すること、又は脳に熱エネルギを印加することと、脳から熱エネルギを除去することの両方を可能にする。先の例における抵抗性加熱要素は加熱に限定され、同じく冷却要素は冷却に限定されることになる。ペルチェモジュールの使用を採用するデバイスは、単一デバイスを使用して脳に加熱及び冷却の利点をもたらすことができる。
【０１５７】
図４２及び図４６のデバイスは、能動デバイス３４６の少なくとも一部分を額３５０に固定するためのパッチ３４８と、眉骨を横断して眼区域内に延びる可撓性アーム３５２と、ＡＢＴＴ終端２０との直接接触状態で位置決めされるように構成された熱電対列／ペルチェ接合部３５４とを含む。能動デバイス３４６を額３５０に固定するために、パッチ３４８は粘着ストリップ３５６を含み、能動デバイス３４６から発散される可能性があるいずれかの余分な熱から額３５０を防護するために、粘着剤３５６と能動デバイス３４６の間に断熱材料３５８を含むことができる。例示的実施形態において、可撓性アーム３５２は可撓性金属で形成され、パッチ３４８が額３５０に粘着するときに熱電デバイス３５４がＡＢＴＴ終端２０に接触するように湾曲するか又はアーチ形になる。例示的実施形態において、可撓性アーム３５２は、同じ特定の形状を提供するように構成することができる例えば、可撓性プラスチックのようないずれかの材料で製造することができる。熱電デバイス３５４は、更にペルチェ接合部を含み、更に能動デバイス３４６がＡＢＴＴ終端２０の表皮との接触状態に入る時の快適性に向けて、流体で満たされたサック、ポーチ、又はフォーム又はゴム材料の丸形部材３６０を含むことができる。ペルチェ接合部は、固定したままに留めることができるか、又はユーザが調節することができるかのいずれかである望ましい温度設定に基づいてＡＢＴＴ終端２０、及び／又は静脈１２、１４、１６、及び１８に熱エネルギを供給するか、又はそこから熱エネルギを除去するかのいずれかを行うように構成される。
【０１５８】
ペルチェモジュールを使用して脳から除去された熱は発散させなければならないので、この実施形態は、吸熱器を含む。図４６の能動デバイス３４６は、単純にパッチ３４８を吸熱器として利用する。従って、ペルチェ接合部から除去された熱は、パッチ３４８の金属によって伝導され、熱は、周辺環境内に放射される。頭は、能動デバイス３４６のパッチ３４８の部分の上の断熱材料３５８によって余分な熱から防護される。この実施形態は、それ程好ましくは、ないが、能動デバイス３４６の外面は非常に温かくなり、時に触るには熱くなり過ぎることになる。
【０１５９】
図４２、図４７、及び図４８に示す能動デバイス３４６の構成はより好ましい実施形態であり、この実施形態において、一連のチューブ又はホース３６２は、ポンプ３６４から能動デバイス３４６のパッチ３４８及び可撓性アーム３５２を通ってペルチェ接合部３５４まで延び、熱が環境内に逃げることができるように空気に露出されたリザーバ３６６に循環して戻る。この例では、熱は、チューブ３６２を通してリザーバ３６６へ及びそこからポンピングされる水又は他の熱保持流体によって運び去られる。その結果、熱が能動デバイス３４６のパッチ３４８から直接放射されることはもはやなく、従って、放射部分を額３５０の近くに置くという不快さが排除される。能動デバイス３４６は、温度の読み取りに向けてコントローラ（図示せず）へのワイヤ３４７を更に含むことができる。
【０１６０】
この例では、図４３〜図４５により詳細に示すように、パッチ３４８は、チューブ３６２を保持するように構成された溝３７０を含む互いに溶接された打ち抜き金属３６８の２枚のシートで構成することができる。チューブ３６２は、プラスチック又は流れる液体を搬送するのに適する別の材料で構成することができる。能動デバイス３４６は、ポンプ３６４を駆動するための電源を更に含む。ペルチェ接合部３５４は、それとＡＢＴＴ終端２０の間に最小限の熱損失しか発生しないように、ＡＢＴＴターゲット区域２０の近くにある。ホース又はチューブ３６２は、熱エネルギ送出のための経路ではなく、単純に吸熱器としての機能をもたらす。しかし、それ程好ましくない実施形態において、ペルチェ接合部は、デバイス上のあらゆる点に配置することができるが、本方法を使用するとより多くのエネルギが浪費されることが理解される。
【０１６１】
図５１は、全体的に３７０で示す本発明の開示の例示的実施形態による頭装着熱電冷却及び加熱システムを示している。この例示的実施形態において、システム３７０は、銅プレート３７４に取り付けられたペルチェ接合部３７２を含む。システム３７０は、銅プレート３７４に直接取り付けられて、その上に装着された例示的実施形態では直径が約０．１５インチの銅ワイヤ３７６を更に含む。ワイヤ３７６は、被験者の顔面及びＡＢＴＴターゲット区域２０の解剖学的構造に適合するように構成されたＡＢＴＴ接触部３７８において終端し、それによってＡＢＴＴターゲット区域２０との熱伝達が実質的に発生することが可能になる。ペルチェ接合部３７２の銅プレート３７４と反対の側には吸熱器３８０が装着される。システム３７０は、ヘッドバンド上に、又は図５２に示すように眼鏡フレーム上にクリップ留めすることによって支持されるように構成される。ペルチェ接合部３７２は、ＡＢＴＴ接触部３７８と共に装着されたサーミスタ３８２から信号を受信する遠隔パルス幅変調（ＰＷＭ）制御器からエネルギを受け入れるように構成される。
【０１６２】
支持に向けて眼鏡を使用する代替ペルチェ加熱／冷却システムを図３６に提供し、全体的に３８４で示している。システム３８４は、空気流を使用して加熱又は冷却され、ＡＢＴＴターゲット区域２０から離間した距離を置いて位置決めされたペルチェ接合部３８６を含む。支持構造体３９０から分離されたシステム３８４の加熱／冷却ユニット３８８は、ペルチェ接合部３８６と、その第１の側に位置決めされた第１の吸熱器３９２と、ペルチェ接合部３８６の第２の反対側に位置決めされた第２の吸熱器３９４とを含む。各吸熱器は、好ましくは、ペルチェ接合部３８６と直接接触状態にある。システム３８４は、第１の吸熱器３９２上に空気を誘導するように位置決めされた第１の送風機３９６と、第２の吸熱器３９４上に空気を誘導するように位置決めされた第２の送風機３９８とを更に含むことができる。システム３８４は、断熱カバー（図示せず）を更に含むことができる。
【０１６３】
加熱／冷却ユニット３８８は、ＡＢＴＴ終端２０との熱伝達点として機能するノーズピ−ス４０２内に加熱風又は冷却空気を搬送するように構成されたチューブ又はホース４００を使用して、図５２の例示的実施形態では眼鏡フレームである支持構造体３９０に接続される。システム３８４は、電源４０４と制御ユニット４０６とを更に含むことができる。制御ユニット４０６は、ＰＷＭ（パルス幅変調制御器）４０８と、ＣＰＵ又はマイクロプロセッサ４１０と、入力ユニット４１２と、表示ユニット４１４と、配電ユニット４１６と、要素の間に通信を与えるために制御ユニット４０６の要素の各々に接続したバス４１８とを含むことができる。システム３８４は、加熱／冷却ユニット３８８内に流れ込む空気の温度を測定するための温度センサ、並びにユニット３８８からチューブ又はホース４００を通って流れ出る加熱風又は冷却空気を測定して調整するための温度センサ４２０及び／又はコントローラ及びプロセッサを更に含むことができる。この例では、熱伝達点を有する１つのノーズピ−スだけしか描示していないが、加熱風又は冷却空気ホースは、支持構造体３９０のあらゆる部分及びノーズピ−スの両方に加熱風又は冷却空気を送出するように構成することができることも理解しなければならない。代替実施形態において、システム３８４は、空気の代わりに流水を使用して熱エネルギを送出又は除去するように構成することができる。この代替実施形態において、システム３８４は、水ポンプ（図示せず）を更に含むことになる。
【０１６４】
本発明の開示の例示的実施形態による能動熱伝導デバイスを図４９及び図５０に示し、全体的に４２２で示している。能動熱伝導デバイス４２２は粘着層４２４を含み、本明細書で説明する他のデバイスと同様に、粘着層４２４を使用して額又は眉区域に固定されるように構成される。例示的な能動熱伝導デバイス４２２は、単一ペルチェ接合部よりも高い温度差動を可能にする多層ペルチェ積層体４２６を含む。この例では、ペルチェ積層体４２６は、能動熱伝導デバイス４２２の先端に配置又は位置付けられ、能動熱伝導デバイス４２２は、接触面４２８をＡＢＴＴターゲット区域２０の表皮上に配置するように構成される。能動熱伝導デバイス４２２は、冷却に向けてペルチェ積層体が使用される場合にペルチェ積層体４２６から熱を誘導し去るのに好ましくは金属からなる可撓性アーム４３０を更に含む。そのような配置は、能動熱伝導デバイス４２２と接触状態にある表皮の小部分上にペルチェ装置の加熱又は冷却を集中することを可能にする。図４９には、ペルチェ積層体４２８に電力を供給するのに使用されるワイヤ４３２も略示している。この実施形態において、印加又は除去される温度をペルチェ接合部と被験者の皮膚の間に装着されたサーミスタを使用して制御することができる。サーミスタ４３１の温度読取値は、ペルチェ接合積層体に印加されるエネルギを制御するのに使用される。サーミスタ４３１は、最初に皮膚の温度を測定し、次いで、熱交換デバイスが作動され、サーミスタ４３１は、熱電デバイス４２２の温度を測定する。熱効果が得られ、熱電デバイスが停止された後に、サーミスタ４３１は、更に作動後温度を測定する。
【０１６５】
図４９Ａは、全体的に４２３で示す本発明の開示の例示的実施形態による受動熱伝達デバイスを示している。受動熱伝達デバイス４２３は粘着層４２５を含み、本明細書で説明する他のデバイスと同様に、粘着層４２５を使用して額又は眉区域に固定されるように構成される。例示的な受動熱伝達デバイス４２３は、熱保持材料と、例示的実施形態では熱保持材料を含むように構成されるアーム４２９とを含むように構成されたノード４２７を含む。
【０１６６】
図４９Ｂは、全体的に４５１で示す本発明の開示の例示的実施形態による能動熱伝導デバイスの図である。能動熱伝導デバイス４５１は、細長本体４５３を含み、本明細書で説明する他のデバイスと同様に、ファスナ４６５などを使用して額に固定されるように構成される。能動熱伝導デバイス４５１は、細長本体４５３内に複数の熱電デバイス４５５を含み、デバイス４５１が個人の頭の上に位置決めされた時にＡＢＴＴ終端２０に接触するように構成された少なくとも１つのノード４５７を含む。図４９Ｂの例示的実施形態において、各ノード４５７は、ＡＢＴＴ終端２０との熱交換を与えるように構成された熱電デバイス４６１を含む。
【０１６７】
更に別の例示的な能動熱伝導デバイスを図５３に示し、全体的に４３４で示している。能動熱伝導デバイス４３４は、ヘルメット４３８の裏面に装着されたペルチェ熱交換器及びポンプアセンブリ４３６を含む。能動熱伝導デバイス４３４は、熱交換流体の流れを誘導するためにデバイスに位置決めされた配管４４０を有する可撓性膜を含む。熱交換流体は、頭の冷却又は加熱を助けることができる。熱流は、ペルチェ熱交換器及びポンプアセンブリ４３６からチューブ４４４を通って、被験者又は患者の少なくとも一方のＡＢＴＴ終端２０に取り付けられたノード４４３及び４４５で表すノーズピ−ス４４２に直接進むことになる。帰還流体は、患者の頭を覆う一連の蛇行配チューブ又はホース４４０を通って進み、ペルチェ熱交換器及びポンプアセンブリ４３６内の温度が制御された流体源に戻る。
【０１６８】
本発明の開示の態様は、ＡＢＴＴターゲット区域２０に熱エネルギを印加するか又はそこから熱エネルギを除去し、その結果として脳に熱エネルギを印加するか又はそこから熱エネルギを除去する方法を提供する。本発明の開示の方法は、脳温を検出する段階、収集したデータを表示する段階、及び出力温度を調節又は制御する段階を更に開示している。更に、本発明の開示は、ＡＢＴＴ終端２０、並びに静脈１２、１４、１６、及び１８のうちの１又は２以上に適用される熱治療の使用を通じた様々な疾患及び状態の治療に関する。治療することができる特定の病状及び疾患の例、及び非限定的であり、説明目的のみで設計した治療法を各々本明細書に提供する。
【０１６９】
概日リズムは、人体の生化学的かつ生理学的機能における２４時間サイクルである。概日熱サイクルを理解することは、人体の生化学的かつ生理学的挙動のうちの多くを理解するのに極めて重要であり、人口群にわたる比較のためのベースラインとして機能することができる。現在、深部温度の継続的な測定は、血液、膀胱、直腸、及び食道の温度測定のような侵襲的方法を拠り所とする。従来の方法により、温度は、測定中の中断なく長い期間にわたって測定することはできないので（患者が長時間にわたって集中治療室にいない限り）、熱曲線内にはこの種の検査からもたらされるギャップが存在する。
【０１７０】
本発明の開示は、脳の温度の正確な表現を与える脳深部への窓としてＡｂｒｅｕ脳熱トンネル（ＡＢＴＴ）を使用することにより、体温の非侵襲的測定をもたらし、その結果、熱概日プロファイル（熱概日痕跡）の有効な非侵襲的生成をもたらす。更に、本発明の開示は、これらの熱概日プロファイルと予め決められたプロファイルのデータベース又はベースラインプロファイルのライブラリとの比較に基づいて、様々な疾患及び状態を診断する方法及びデバイスをもたらす。
【０１７１】
ＡＢＴＴは、初めて身体の深部の脳温の継続的温度測定を可能にするので、例えば、口腔温度計又は肛門温度計による従来の測定のような他の測定手段に多くの場合に関連付けられた測定値のギャップなしに、人体内の熱パターンの継続的な長期の測定及び記録を可能にする。更に、本発明の開示の教示を適用することにより、より緊密な研究及び熱曲線及び痕跡のより精密な比較に向けて温度パターンを拡大することができる。その結果、概日リズムの研究及び異常サイクル結果との比較における使用に向けて正確で詳細な熱概日プロファイルを達成することができる。
【０１７２】
熱概日プロファイルの比較を使用して研究される例示的な疾患は、アルツハイマー病である。本出願人による研究において示すように、ヒトの概日熱パターンは、日中の期間に脳温におけるピークを示し、午前５時前後に最低体温を示している。このパターンは、アルツハイマー病に関連付けられた問題を識別し、潜在的な手法を研究するのに役立つように使用することができる脳温と睡眠サイクルの間の重要関係を明らかにする。
【０１７３】
アルツハイマー病は、神経細胞の不可逆的損失及び痴呆をもたらす脳の進行性神経疾患である。アルツハイマー病の病変は、脳の温度制御中枢及びＡＢＴＴ２２の内部（頭蓋内）終端に近い海馬において始まる。ＡＢＴＴを通してアルツハイマーを受ける個人の熱概日パターンを研究することにより、睡眠機能障害と脳及び身体の温度制御中枢への損傷の間の関連を識別することが可能になった。
【０１７４】
本発明の開示に従って熱概日プロファイルを生成するために、ＡＢＴＴターゲット区域２０に位置決めされたセンサを使用して、アルツハイマー患者の体温を継続的にモニタするという本出願人の研究が行われた。アルツハイマー患者の熱概日プロファイルは、最低温度が午前９時前後、及び正常低点よりも約５〜６時間遅い午前１０から午後１時の範囲に見られるような正常リズムからの大きいパターンシフトを明らかにした。同じく最高温度も夜間の期間にシフトし、それによってアルツハイマー患者が真夜中に覚醒する傾向が説明される。更に、本出願人は、与えられたアルツハイマー患者の脳熱概日プロファイルにおけるシフトの程度が、病変の程度及び疾患の進行にほぼ比例することに気付いた。
【０１７５】
例えば、アルツハイマーのような疾患に関する熱概日プロファイルの生成により、そのような疾患の襲撃を実質的に診断するために、ＡＢＴＴ２２を通じた患者の熱概日リズムの継続的なモニタリングを使用することができる。例えば、アルツハイマー病の遺伝病歴を有する人は、自分の熱概日リズムを若年時にモニタし始めることができ、プロファイルにおいて類似のシフトが発生した場合に、疾患の早期の診断を行うことができる。特に若者におけるシフトの早期検出は、この疾患に対する素因を識別するのに役立たせることができ、この場合に、進行を遅くし、疾患の効果を制御することができる早期治療を可能にする。更に、アルツハイマー病に関する熱プロファイルは、医師が、アルツハイマー病と通常又は非アルツハイマー性の痴呆との間でより的確に区別を付けること、並びに疾患及び脳内病変の進行の程度をより的確に決定することを可能にすることができる。各人の熱痕跡は若干異なる可能性があるので、それは、研究者及び医師が患者に各人の要求に基づいて個人特定の看護及び治療を提供することも可能にすることになる。本発明の開示の実施形態は、本明細書で開示するように、ＡＢＴＴターゲット区域２０及び関連の血管を通して脳に熱エネルギを印加する（脳を加熱するために）新しい非侵襲的装置を使用することにより、アルツハイマーを受ける患者を助けることができる。
【０１７６】
本発明の開示の装置は、アルツハイマー病に関する熱概日プロファイルの生成に限定されず、多くの異なる疾患及び状態に関する熱痕跡を生成するのに適用可能であり、使用することができることを理解しなければならない。本明細書で開示する簡単な非侵襲的温度測定デバイス及び熱交換デバイスを使用して同じく診断、並びに治療することができる他の疾患及び状態の非限定的な例は、高体温症、低体温症、多発性硬化症、乳癌及び他の形態の癌、睡眠覚醒障害、脱水、偏頭痛、疼痛、パーキンソン病、ハンチングトン舞踏病、脳卒中、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、癲癇、生殖問題、甲状腺機能障害、鬱病、季節性情動障害、発熱、及びホルモン機能障害である。
【０１７７】
癲癇に対する従来の治療は、主として発作防止薬物治療から構成される。薬品が有効ではない場合に、脳手術が代替手段である。本発明の開示は、ＡＢＴＴターゲット区域２０を通して脳を冷却するように熱エネルギを印加する新しい非侵襲的装置を使用することにより、癲癇を受ける患者を助けることができる。
【０１７８】
本発明の開示の実施形態は、不眠症又は睡眠問題を受ける人々に役立たせることができる。ＡＢＴＴ終端２０に低温を印加することにより、松果腺におけるメラトニン生成が高まった。しかし、低温によって過度に刺激された松果腺はメラトニンを放出しない。従って、ＡＢＴＴ終端２０に印加される低温の速度を調整しなければならない。睡眠中のような体温の要求に一致する周囲温度の十分な制御は代謝に対して重要な効果を有し、改善された精神的機能及び改善された免疫反応をもたらす改善された触媒反応効率をもたらす。
【０１７９】
上述の疾患は、本発明の開示の使用に対する制限としてではなく例として言及したものである。熱パックは、運動選手又は深部温度を冷却又は加温する必要があるあらゆる個人によって使用することができる。
【０１８０】
本発明の開示の方法は、熱感知デバイスを起動し、熱エネルギを感知するように構成された感知要素をＡＢＴＴターゲット区域２０の表皮上に位置決めされ、感知デバイスによって収集された熱データを分析に有利なフォーマットに処理し、処理されたデータを分析し、処理された熱エネルギデータを格納することによって実施される。本発明の開示の更に別の実施形態は、関連の入力情報又はデータ出力情報をディスプレイ上に表示する段階と、収集されたデータを遠隔デバイス、サーバ、又は他の出力デバイス又はストレージデバイスに送信する段階と、閾値温度を超えた場合にユーザに警告する段階と、インターネット又はいずれかのコンピュータネットワークを使用する段階を含む上述のデータをセル電話、コンピュータなどを含む遠隔地に無線手段又は有線手段によって通信する段階とを含むことができるが、これらに限定されない。プロセッサは、少なくとも２４時間期間にわたってＡＢＴＴセンサから受信する信号（例えば、温度）を記録及び処理するように構成される。
【０１８１】
本発明の開示のあらゆるデバイスは、好ましくは、ＡＢＴＴターゲット区域２０の解剖学的構造に適合するように構成された感知部分と、コントローラ又はプロセッサと、抵抗と、コネクタと、コントローラ又はプロセッサと作動的にリンクされた非一時的メモリと、コントローラ又はプロセッサ内にデータを受信し、内部のデータを送信するようになった通信インタフェースと、非一時的メモリに格納されたコントローラ又はプロセッサ内で実行されるコンピュータプログラムとを含むことができる。この実施形態の構成要素は、データベースを更に含むことができ、コントローラ又はプロセッサによって受信されたデータを非一時的メモリ内にデータベースとして格納し、予め決められたフィールド内に選別することができ、データベースは、ダウンロードデータのグラフィック表現の機能を有することができる。この実施形態のグラフィック表現は、縦列、線、棒、円、ＸＹ散乱、面積、レーダー、及び表面グラフ又はチャートを含むことができるが、これらに限定されない。
【０１８２】
本発明の開示のデバイスのプロセッサは、好ましくは、感知部分によって収集された温度データを継続的に記録するように構成される。より好ましくは、プロセッサは、感知部分からの２ミリ秒測定値を１秒から２秒毎に記録するように構成される。コンピュータプロセッサのデータベースは、データの分析及び格納に向けて、好ましくは、データ点が曲線を表すようにＸＹグラフィック表現内にデータ点を配置するように構成される。アルツハイマー病を使用して示す例では、測定温度（熱プロファイル及び／又は熱曲線によって表される）は、診断ターゲットの疾患を特徴付ける格納された熱プロファイル及び／又は熱曲線と比較される。アルツハイマー病（ＡＤ）を診断する試みの場合に、プロセッサは、アルツハイマーの熱プロファイル（格納された）を測定プロファイル（検査ターゲットの個人の）と比較する。予め決められた特性に基づいて一致があった場合に、受信情報に基づいて様々な報告が始動され、これらの報告は、アルツハイマー病（ＡＤ）パターン、ＡＤに対する低リスク、ＡＤに対する高リスク、及びＡＤを含むことができる。同じことをいずれかの他の障害に適用することができる。
【０１８３】
デジタルライブラリ内の様々な概日熱プロファイルのパターンにより、正常な熱概日パターンにおけるシフトを識別する疾患の診断に加えて、本発明の開示は、ＡＢＴＴターゲット区域２０にエネルギを印加することによる疾患の治療のための方法も開示している。本発明の開示の例では、疾患の治療に向けて、ＡＢＴＴ終端２０には多くの場合に熱エネルギが印加されるが、ＡＢＴＴ終端２０には、例えば、電磁スペクトルの範囲のあらゆるタイプの光（例えば、赤外線、紫外線、蛍光を含む可視光、電波、ガンマ線など）、音波、振動、電気（電気パルスを含む）、磁気、圧力などのような他の形態のエネルギを治療に向けて実質的に印加することができることを理解しなければならない。そのようなエネルギ形態をＡＢＴＴ終端２０に送出するデバイスは、送出を最適化するために、好ましくは、ＡＢＴＴ終端２０の寸法に準ずる。本発明の開示で開示するこの着目した方法及び装置は、療法の利点を最大にすることを可能にする。この手法は、そのようなエネルギ療法を受けるようには構成されない他の身体区域を保護することができ、それによって副作用が低減される。
【０１８４】
本発明の開示は、ＡＤにおける脳内の損傷によって引き起こされる睡眠パターンにおける撹乱を夜間の睡眠と日中の覚醒とを確実にするような予め決められた時点でＡＢＴＴターゲット区域２０を通して脳に熱エネルギを印加することによって相殺するためのデバイス及び方法を提供する。他の睡眠障害に対して、ユーザが夜中に寝て日中に覚醒していることを確実にするために同じことを適用することができる。
【０１８５】
アルツハイマー病に関する睡眠撹乱の治療を可能にする本発明の開示の方法は、患者が夜間の期間に睡眠状態に留まり、日中の期間に覚醒状態に留まるような正常な睡眠／覚醒サイクルを維持するようにＡＢＴＴターゲット区域２０への熱エネルギの予約印加を説明する。アルツハイマーの熱概日プロファイルは、午前９時から午後１２時の範囲に及ぶ間隔内に最低温度点を有するので、本発明の開示は、この時間中のこの温度降下を阻止するようなＡＢＴＴ区域への熱エネルギ又は熱の印加を可能にし、それによって日中の期間に患者を覚醒状態に保つ。同様に、夜中に温度が上昇して覚醒周期を示すと、患者を正常な夜間の期間の睡眠状態に保つために、ＡＢＴＴから熱エネルギが除去される（身体を冷却する）。
【０１８６】
本発明の開示の方法は、ＡＢＴＴターゲット区域２０への熱エネルギの送出に適合された熱交換デバイス（熱電デバイス等）を位置決めする段階と、ＡＢＴＴターゲット区域２０の表皮の面上に熱エネルギを印加して脳温トンネル内に熱変化を発生させる段階と、その結果として脳温及び深部体温を変化させる段階とを含み、この熱エネルギ送出は、日中にＡＢＴＴに熱を印加して脳温を増加させる段階と、夜中にＡＢＴＴから熱を除去する（冷却する）段階とを含む。本方法は、日周期に従って熱を印加又は除去するためにコントローラと作動的に結合したクロックのようなタイミングデバイスを含む。熱エネルギの印加／除去に電子デバイスが使用される場合に、本方法は、熱エネルギの印加の前のデバイスの起動段階と、熱エネルギが印加される区域の温度を感知する段階と、感知部分によって収集されたデータを処理する段階と、ＡＢＴＴターゲット区域２０に印加される熱エネルギの量を制御する段階と、データをメモリに格納する段階とを更に含む。本方法は、睡眠／覚醒サイクルを正常化するためにＡＢＴＴへの熱エネルギの送出を起動するようになったプロセッサを含む。この同じ方法及びデバイスは、時差ぼけ、鬱病、及び睡眠障害を治療するために使用することができる。
【０１８７】
本発明の開示の方法を実施するために、受動と能動の両方の型の熱伝達デバイスを使用することができる。熱伝達デバイスの例は、熱エネルギを保持するように構成された例えばポリプロピレングリコール、氷、又は他のゲル又は液体材料のような物質を内部に含む互いに溶融された２つの材料層を含む低温／高温パック、相変化による冷却材料又は加熱材料、蒸発による冷却材料又は加熱材料などを含むことができるが、これらに限定されない。能動デバイスは、皮膚への直接印加に向けて電気エネルギを熱エネルギに直接変換するもの又はＡＢＴＴターゲット区域２０に熱エネルギを送出し、そこから熱エネルギを除去するホースを通って流れるように構成された空気又は液体を加熱又は冷却するように構成されたものを含むことができるが、これらに限定されない。本方法及び本明細書で開示する他の疾患のうちのいずれかを治療する方法に対して条件を満たすあらゆる熱伝達デバイスを使用することができることを理解しなければならない。更に、最適な熱伝達を達成するために、能動デバイスと受動デバイスの組合せを使用することができることを理解しなければならない。更に、ＡＢＴＴターゲット区域２０に加えて、ＡＢＴＴターゲット区域内に合流する静脈１２、１４、１６、１８、及び１９のあらゆるもののうちの少なくとも１つの上に位置付けられた表皮との熱伝達を実施することができることも理解しなければならない。アルツハイマー病の睡眠撹乱効果を治療するのに使用されるデバイスは、本発明の開示に記載して本発明の開示の範囲に含まれる他の方法を実施するために使用することができることを理解しなければならない。
【０１８８】
本発明の開示の例示的実施形態において、コントローラ又はプロセッサは、クロック又はセンサに結合される。デバイスのコントローラ又はプロセッサがクロックに結合される場合に、デバイスは、事前設定又は予め決められたクロック設定値又はタイマーに基づいてＡＢＴＴターゲット区域２０に熱エネルギを印加する／そこから熱エネルギを除去するように構成される。例えば、夜間の期間に患者を睡眠状態に保つように設計されたデバイスは、クロックに結合されたコントローラ又はプロセッサを含むことになる。そのようなデバイスは、例えば、午前３時と午前７時の期間の間で、患者が日常的に体温の増大及び覚醒を受けることになる時に患者を睡眠状態に保つために脳から熱エネルギを除去するように構成することができる。この例では、予め決められた時間は、治療が患者の個人的な熱プロファイル又は熱曲線に対してカスタム化されるように、患者が日常的に睡眠撹乱を受ける夜の期間を示す概日熱プロファイルに基づくとすることができる。従って、本発明の開示の方法及びデバイスは、アルツハイマー病患者の睡眠撹乱パターンの個人特定の治療を可能にする。コントローラ又はプロセッサが温度センサに結合される本発明の開示のデバイスは、閾値よりも大きい時に熱エネルギを印加又は除去するように構成される。この例示的実施形態において、使用中に、例えば、日中の期間に患者を覚醒状態に保つために、コントローラ又はプロセッサを低温閾値を超えたという情報をセンサが供給した時に加熱要素に通信してＡＢＴＴ終端２０に熱エネルギを印加するように構成することができる。例示的実施形態において、デバイスは、睡眠撹乱が検出された状態で、適切な量の熱エネルギを印加するように設計される。本明細書で開示する方法及び装置は、本発明の開示の原理に従って身体への高温の送出と低温の送出とを組み合わせることにより、いずれかの他の加熱システム又は冷却システム、並びに体温を測定する他の手段と共に使用することができることを理解しなければならない。
【０１８９】
アルツハイマーの患者は、全身麻酔を受けた後に、認識機能障害、意識障害、譫妄、及び急激な悪化を受け、症状は時として何ヶ月又は何年にもわたって続く。アルツハイマー病をもたらす病理変化に対する素因は、タウ蛋白質の過剰リン酸化である。脱リン酸化酵素Ａ２は、タウ蛋白質の過剰リン酸化を抑制する。麻酔の使用は、タウ蛋白質の急激な過剰リン酸化、急性及び長期の低体温症、並びに脱リン酸化酵素Ａ２の抑制を誘発する。本出願人による研究では、麻酔中に、本明細書で開示する熱電デバイスによるＡＢＴＴ終端２０への熱送出によって正常な体温を回復することにより、タウリン酸化が正常レベルに完全に復帰した。タウリン酸化の変化は、麻酔自体の結果ではなく、脱リン酸化酵素活性の抑制及びそれに続くタウ蛋白質の過剰リン酸化をもたらす麻酔誘発性低体温症の影響であった。また、アルツハイマー患者の脳が限界レベルまで低下するのを放置することにより、急激な悪化が引き起こされるので、全身麻酔下以外の状況であっても、温度をモニタして調整しなければならない。
【０１９０】
本発明の開示の例示的な方法は、脳温及び深部体温をモニタして制御するための手段を与え、それによってアルツハイマー病患者の低体温症及び更なる悪化のリスクが有意に低減され、時に排除される。本発明の開示の例示的な方法は、本明細書で説明するように熱をＡＢＴＴターゲット区域２０及び／又は関連の静脈に送出するようになった加熱要素を位置決めする段階と、ＡＢＴＴターゲット区域２０の表皮の面だけに熱を印加する段階と、ＡＢＴＴ２２内に熱効果を発生させる段階と、その結果、脳温（及び体温）に影響を及ぼすか又はそれを制御する段階とを含む。更に別の段階は、加熱デバイスを静脈１２，１４，１６，１８、及び１９のうちの少なくとも１つの上又はそれにわたって位置決めする段階を含むことができる。例示的な方法は、加熱要素を作動させる段階と、入力設定を与える段階と、熱が印加される区域の温度を感知する段階と、センサによって格納されたデータを処理する段階と、制御センターと通信する段階と、加熱要素を調整する段階と、メモリに情報を格納する段階と、情報を送信する段階とを更に含むことができる。
【０１９１】
ＡＢＴＴ２２は、癲癇を診断して治療するために使用することができる。工業先進世界の人口の約１パーセントが癲癇を有する。癲癇に悩まされる人々の多くは、既存の治療に反応せず、絶え間ない発作の脅威に苦しまねばならない。癲癇を治療する新しい治療手段は、確かに有益であると考えられる。
【０１９２】
本発明の開示は、ＡＢＴＴ２２を通して脳を冷却することによる癲癇の治療のためのデバイス及び方法を提供する。本発明の開示では、ＡＢＴＴ終端２０又はＡＢＴＴ２２を通して脳内に流れ込む血管系の静脈１２、１４、１６、及び１８に冷却効果を印加するか又はそこから熱エネルギを除去するために、本明細書で説明する能動又は受動なデバイスのあらゆるものを使用することができる。アルツハイマー病の治療と同様に、指定された温度の冷却を指定された期間にわたってＡＢＴＴ終端２０に適用するという手動方式で冷却を適用することができる。これに加えて、治療をある一定の日周期で提供するか又はＡＢＴＴターゲット区域２０から収集されたセンサ情報に基づいて提供することができるプロセッサ、コントローラ、及び調整器を使用して治療を自動化することができる。
【０１９３】
多発性硬化症（ＭＳ）は、ＡＢＴＴターゲット区域２０を使用して治療及び診断することができる別の疾患である。ＭＳ患者の体温が増大すると、悪化及び高い炎症が発生する。現在、患者の全身を冷却するために冷却ベストが使用されている。しかし、そのような従来のデバイスは、身体に過度の冷却を提供する場合があり、皮膚を過度に低温にすることによって疼痛をもたらし、又は身体の末梢部を過度に低温にする可能性があり、その結果として脳を過熱させる。ＡＢＴＴを冷却することによって進行が遅くなり、症状が治療され、癲癇に起因する合併症が予防される。
【０１９４】
本発明の開示は、ＡＢＴＴターゲット区域２０の表皮の冷却を通して脳を冷却する方法を含む。ＡＢＴＴ２２を冷却することにより、全身ではなく単純に局所的な区域を冷却することで、脳温及び深部温度が減少する。ＡＢＴＴ終端２０への高温又は低温の印加は、嵩張るベスト及び他の衣服の必要性を排除し、印加温度及び治療の長さのより高い制御も可能にする。本発明の開示の方法及び装置は、脳に冷却効果を印加するか又はそこから熱エネルギを除去するように設計された本明細書で説明する実施形態のあらゆるものを使用することができる。
【０１９５】
ＭＳの治療のための本発明の開示のデバイスは、変調冷却治療を送出するように設計されたコントローラ又はプロセッサを含む。コントローラ又はプロセッサは、センサに結合し、温度上昇を検出してこの増大の効果を相殺するように適応させることができる。更に、コントローラ又はプロセッサは、温度の急上昇が発生する時である患者が朝目覚める時に冷却治療を始めるために、タイマーに基づく場合がある。
【０１９６】
疾患の進行をモニタし、医師が、個人に特化した詳細な治療計画を生成することを可能にするために、ＡＢＴＴターゲット区域２０を感知デバイスを使用してモニタすることができる。
【０１９７】
ＡＢＴＴ２２を通じた治療は、脳の冷却を通して松果腺によるメラトニン生成を高めることによって乳癌を治療又は予防するために使用することができる。ＡＢＴＴ２２は、睡眠―覚醒サイクルに作用することによってメラトニン生成を変調することで、乳癌の予防及び治療のための新しい治療ツールをもたらすことができる。
【０１９８】
ＡＢＴＴ終端２０への様々なデバイスの適用は、ＡＢＴＴ２２を通じた光透過を低減すること又は温度を低減することによってメラトニン生成を高める（乳癌及び他の癌の予防及び治療に向けて）。
【０１９９】
ＡＢＴＴ終端２０上への熱エネルギの印加のための例示的な装置を本明細書で解説する。これらの実施形態は、例示であり、本発明の開示の範囲を限定することは決してない。
【０２００】
図５６は、全体的に８３８で示す本発明の開示の例示的実施形態によるパッチの形態にある例示的な受動粘着性熱交換デバイスを示している。熱交換デバイス８３８は、ＡＢＴＴ終端２０に熱を送出するか又はそこから熱を除去するように位置決めされた物質３６のような熱保持物質を含む。図５６の例示的実施形態において、熱交換デバイス又はパッチ８３８は、上眼瞼静脈１４の場所の上をある一定の距離にわたって延びる領域又は部分８４０内に熱保持材料を含み、これは、ＡＢＴＴ終端２０に熱を供給すること、又はＡＢＴＴ終端２０から熱を除去することにおいて特に有利である。領域８４０は、図５６の例示的実施形態に示すようにＡＢＴＴ終端２０よりも大きいが、ＡＢＴＴ終端２０が位置付けられた眉８４２と鼻８４４と眼８４６とによって境界が定められた領域８４８内に少なくとも部分的に存在しなければならない。領域又は部分８４０は、図５６には仮想線で細長腎臓形状として示すが、ＡＢＴＴ終端２０、及び図５６の実施形態では上眼瞼静脈１４に十分に重なる限り、楕円形、多角形のような他の形状とすることができる。本発明の開示の状況では、領域８４０とＡＢＴＴ終端２０の例示的な重ね合わせは、少なくとも８０％であるが、一部の状況では、５０％程度の低い重ね合わせも治療的熱伝達を与えることができる。全ての場合の目標は、ＡＢＴＴ終端２０の１００％の重ね合わせとしなければならない。図５６Ａは、図５６のデバイス８３８と類似の形状及び構成を示すが、熱保持材料は、複数の熱電デバイス８３９によって置換されている。
【０２０１】
図６０は、全体的に８５０で示す本発明の開示の例示的実施形態による別の能動熱交換デバイスを示している。能動熱交換デバイス８５０は、ＡＢＴＴ終端２０と嵌合するように構成され、従って、熱交換に向けてＡＢＴＴ終端２０との好ましい接触を与える凸面８５２を含む。能動熱交換デバイス８５０は、図６０には抵抗加熱器として示す電気加熱器又は電子加熱器８５１を更に含む。抵抗加熱器８５１は、着用可能品目のような複数の場所に配置することができる電源８５３、又は独立型デバイスとしてデバイス８５０に接続した電源８５３に接続される。
【０２０２】
図６１は、全体的に６２４で示す本発明の開示の例示的実施形態による更に別の能動熱交換デバイスを示している。熱交換デバイス６２４は、図５９に示す熱交換デバイス６２２と類似の左部分６２８と、右部分６３２と、左部分６２８及び右部分６３２に接続した材料ストリップ６３６とを含む特徴部を含む。熱交換デバイス６２４内に位置付けられた加熱又は冷却装置は、ハット６３９、いずれかのヘッドギア、又はネックギアのような着用可能品目を含む複数の場所に設置することができる例えばバッテリとすることができる電源６３７によって給電される。
【０２０３】
図６２及び図６３は、全体的に９９６で示す本発明の開示の例示的実施形態による別の能動熱交換デバイスを示している。熱交換デバイス９９６は、ＡＢＴＴ終端２０の表皮の幾何学形状に従うように構成され、ＡＢＴＴ終端２０との熱交換に向けて最も有効な接触を与える凸面１０００を含むハウジング９９８を含み、かつ本明細書の他の箇所で説明する熱電デバイスを含むノードのうちのいずれかを含むことができる。熱交換デバイス９９６は、両方のＡＢＴＴ終端２０との接触に向けて２つのハウジング９９８を更に含む。熱交換デバイス９９６は、曲線形フレーム１００６とハウジング９９８とを支持するフレーム１００２の曲線形フレーム１００６内に位置付けられた送受信機１００９を更に含む。フレーム１００２は、単一耳１００８と鼻１０１２とによって頭１０１０上に支持されるように構成される。この実施形態において、熱交換デバイス９９６は、耳及び鼻という二重支持体を有する。別の実施形態において、フレーム１００２は第２の耳まで延び、フレーム１００２は頭１０１０の両側で支持される。能動熱交換デバイス９９６は、曲線形フレーム部分１００６に位置決めされた又は能動熱交換デバイス９９６とは別個である電源１００７によって作動される電気作動式加熱装置（図示せず）を含む。能動熱交換デバイス９９６は、耳の後部にある血管との熱交換に向けて耳に巻き付く部分の端部に熱電デバイス１００４を更に含むことができる。
【０２０４】
図６８及び図６９は、全体的に８６８で示す本発明の開示の例示的実施形態による別の能動熱交換デバイスの詳細を示している。デバイス８６８は、ＡＢＴＴ終端２０を加熱及び／又は冷却するように位置決めされた能動冷却及び／又は加熱装置８６９を含む。デバイス８６８は、装置８６９及びデバイス８６８の別の要素を支持するためのフレーム８７１を含む。フレーム８７１は、被験者８７５の耳８７３によって部分的に支持される。フレーム８７１の端部７８８は、ＡＢＴＴ終端２０の周りの区域の独特の幾何学形状にほぼ一致するＣ字形幾何学形状を有するように形成される。Ｃ字形の幾何学形状又は配置は、眼８７２のコーナ８７０の近くに適合するように構成される。Ｃ字形状は、デバイス８６８を適正に設置する際の容易さ、眼８７２のコーナ８７０とのクリアランス、及びＡＢＴＴ終端２０との最適な接触を与える幾何学形状を含むいくつかの利点をもたらす。送出デバイス８６８は、全体的にＣ字形状に形成することができるが、眼８７２から遠い方の側又はエッジ８７６ではなく眼８７２に近い方の側又はエッジ８７４のような送出デバイス８６８の一方の側又はエッジのみをＣ字形状として形成することができることに注意しなければならない。
【０２０５】
デバイス８６８は、フレーム８７１の端部８７７と反対の端部８８５に位置決めされた球状部７９を含む。フレーム８７１の端部８８５から容易に取外し可能である球状部８７９は、耳８７３の後部に位置し、脂肪によって断熱されるが、頭８８３にある程度の熱伝達を与える耳介後血管の加熱又は冷却に向けて冷却又は加熱される熱保持物質又は熱保持材料８８１を含むように構成される。
【０２０６】
図５９の実施形態において、熱交換デバイス６２２は、熱電デバイスである抵抗加熱器６２７を含み、抵抗加熱器６２７は、別の実施形態では電源６２９と周囲温度センサ６４１とによって制御される。熱交換デバイス６２２は、デバイス６２２の温度を測定するためのセンサ６３１と、コントローラ６４３と、セル電話、タブレット、ラップトップ、コンピュータデバイスのような別個又は遠隔の電子デバイス６３５と通信するための送信機６３３とを更に含む。周囲温度センサ６４１は、熱電デバイスと作動的に結合したコントローラ６４３に温度データを送信し、周囲温度に基づいて加熱又は冷却が強化又は弱化される。
【０２０７】
図６４は、全体的に６５４で示す本発明の開示の例示的実施形態による能動熱交換デバイスを示している。デバイス６５４は、ＡＢＴＴ終端２０との接触に向けてハンドル６５６と熱交換パッド６５８とを含む。デバイス６５４は、全てがハンドル６５６内に位置付けられた熱交換デバイス６５４を作動させるためのコントローラ６５５と、セル電話のような遠隔電子デバイス６５９と通信するための送信機６５７と、電源６６１とを更に含む。
【０２０８】
図６５は、全体的に１０１４で示す本発明の開示の例示的実施形態による更に別の能動熱交換デバイスを示している。能動熱交換デバイス１０１４は、眼鏡１０１８を支持するためのフレーム１０１６として構成される。デバイス１０１４は、熱電デバイス又は抵抗加熱器のような電気作動式熱交換デバイス１０２０と、熱交換デバイス１０２０の温度を測定するように構成されたセンサ１０２２と、デバイス１０１４に関する情報を表示するためのディスプレイ１０２４と、デバイス１０１４の特徴部を作動させるためのバッテリ１０２６と、ディスプレイ１０２４又はデバイス１０１４の他の部分に関する音声コンテンツに対するイヤフォン１０２８と、プロセッサ又はコントローラ１０３０と、セル電話、ラップトップ、タブレットのような個別の電子デバイス１０３４と通信するように構成された送信機１０３２とを含む。デバイス１０１４は、それ自体を外部電源１０３８に接続するためのコネクタ１０３６を含むことができる。熱交換デバイス１０２０は、眼鏡のフレーム内及び眼鏡の鼻パッドに含まれた熱電デバイスを含むことができる。
【０２０９】
図３６は、全体的に１１８８で示す本発明の開示の例示的実施形態による更に別の能動熱交換デバイスの図である。デバイス１１８８は、複数の上側レンズ周縁１０５３を更に含むフレーム１１９０と、ユーザの鼻に接触してデバイス１１３８をユーザの顔面の上で支持するように構成された複数の鼻パッド１０５５と、上側レンズ周縁１０５３の上方に位置決めされ、位置付けられ、又は持ち上げられた鼻ブリッジ１０５１とを含む。鼻パッド１０５５は、各々が延長部１０５７を含むように構成される。鼻ブリッジ部分１０５１は、眼窩上静脈１６及び前頭静脈１２の少なくとも一部分と並置される熱電デバイス１０５９を含む。各延長部１０５７は、眼角静脈１８の少なくとも一部分と並置され、顔面静脈１９の少なくとも一部分と並置することができる熱電デバイス１０６１を含む。延長部１０５７は、それとユーザ又は被験者の皮膚との接触を与えるか又は維持するための装置、機構、又はデバイスを含むように構成することができる。例えば、延長部１０５７は、ユーザの皮膚に対して力を与えるように構成された格納を有する材料を含むことができる。
【０２１０】
本明細書に提供する本発明の開示の実施形態及び実施例の態様の全ては、センサと、抵抗と、コネクタと、サーミスタと、コントローラ又はプロセッサと、コントローラ又はプロセッサと作動的にリンクされた非一時的メモリと、少なくともコントローラ又はプロセッサとデータを送受信するように構成された通信インタフェースと、コントローラ又はプロセッサ内で実行される非一時的メモリに格納されたコンピュータプログラムとを含むことができることを理解しなければならない。この実施形態のコントローラ又はプロセッサは、データベースを更に含むことができ、コントローラ又はプロセッサによって受信されたデータを非一時的メモリにデータベースとして格納し、予め決められたフィールド内に選別することができ、データベースは、ダウンロードデータのグラフィック表現の機能を有することができる。この実施形態のグラフィック表現は、縦列、線、棒、円、ＸＹ散乱、面積、レーダー、及び表面を含むことができるが、これらに限定されない。
【０２１１】
本発明の開示の実施形態の態様は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、及び電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）を含むがこれらに限定されない英数字ディスプレイのようなディスプレイを含むことができる。代替実施形態において、装置は、例えば、ユーザ設定及び現在の脳温を聴覚的に報告するために、記録されたオーディオクリップを含む音源、音声合成装置、及び音声エミュレーションアルゴリズムを設けることができるオーディオディスプレイを含む。他のディスプレイ又は報告装置、報告デバイス、及び報告機構は、アラーム、インジケータライト、及び温度が閾値温度を上回った又は下回った時にユーザに警告するように構成された他の電子機器を含むことができる。警告又は警報は、視覚、聴覚、又は振動による場合があることを理解しなければならない。
【０２１２】
本発明の開示の装置は、それによって取り込まれたデータを別個又は遠隔のコンピュータシステムに送信するようになった通信インタフェースを含むことができる。そのような実施形態において、選択される通信インタフェースは、シリアルケーブル、パラレルケーブル、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ケーブル、ファイアワイヤケーブル、イーサネットケーブル、光ファイバケーブル、同軸ケーブル、及びツイストペアケーブルを含むがこれらに限定されないあらゆる適切なインタフェースとすることができる。更に別の実施形態において、装置、デバイス、又は機構は、温度測定データを遠隔コンピュータプロセッサ又はユーザに送信するようになった送信機を含むことができる。遠隔コンピュータプロセッサは、セルラー又は無線の手持ち式デバイス、パーソナルコンピュータ、インターネットデータベースなどとすることができる。
【０２１３】
図７０は、全体的に７０８で示す本発明の開示の例示的実施形態による別の能動熱交換デバイスを示している。デバイス７０８は、１つのＡＢＴＴ終端２０の温度を測定し、一方、同じ被験者又は患者における第２のＡＢＴＴ終端２０に熱を印加するか又はそこから熱を除去するように構成される。デバイス７０８は、支持層７１６と、支持層７１６上に位置決めされ、関連のＡＢＴＴ終端２０の温度を測定するためにＡＢＴＴ終端２０に接触して位置決めされるように構成されたセンサ７１０と、デバイス７０８をＡＢＴＴ終端２０の近くの顔面領域に固定するために支持層７１６の下に位置付けられた粘着層７１２と、例示的実施形態では可逆熱電冷却器／加熱器である電気冷却及び／又は加熱デバイス７１４と、回路７２０とを含む。回路７２０は、例えば、コントローラ又はプロセッサ７２１と、送信機７２３と、電源７２５とを含むことができる。デバイス７０８は、ケーブル又はワイヤ７２９によって個別の外部電源７２７に接続することができる。図７１は、図７０の粘着剤利用デバイス７０８と比較してクリップとして機能し、バネ状手段７３１と２つのアーム７３３及び７３５とを含むデバイス７０８ａを示しており、アーム７３３は、センサ７３９を含むハウジング７３７を含み、アーム７３５は、熱電デバイス７５３を含むハウジング７４１を含む。アーム７３３は、コンピュータ又はセル電話のような遠隔デバイス７５５と作動的に結合した送信機及びプロセッサを含むモジュール７４３を更に含む。アーム７３５は、電源７４５とＬＥＤ７４７とを含む。アーム７３３及び７３５の端部には、デバイス７０８ａを鼻（図示せず）に留めるためのパッド７４９及び７５１がある。
【０２１４】
図７１Ａは、全体的に７０８ｂで示す本発明の開示の例示的実施形態による別の熱交換デバイスを示している。クリップベースのデバイス７０８ｂは、デバイス７０８ａと同様であり、バネ機構７６７を含むが、デバイス７０８ｂのブリッジ部分７６１に接続した２つの調節可能アーム７５７及び７５９と、電源７７１に接続したワイヤ７６９とを更に含む。調節可能アーム７５７は、センサモジュール７６３をＡＢＴＴターゲット区域２０に配置することを可能にし、調節可能アーム７５９は、熱電デバイス７６５を反対のＡＢＴＴターゲット区域２０に配置することを可能にする。
【０２１５】
図７２は、全体的に１０５６で示す本発明の開示の例示的実施形態による熱交換デバイスを示している。熱交換デバイス１０５６は、このデバイスの他の要素がその上に位置決めされた支持構造体１０６０を含む。支持構造体１０６０は、粘着剤、又は例えばハット、ヘッドバンド、支持デバイス、ファスナ、面ファスナ等とすることができる装置、デバイス、又は機構１０６６によって被験者１０６４の頭１０６２上に位置決めされ、かつ頭１０６２上に保持することができる。デバイス１０５６は、一方又は両方のＡＢＴＴ終端２０に接触するように位置決めされた加熱パッド又は冷却パッド１０５８を含む。パッド１０５８は、デバイス１０５６上への設置の前に加熱又は冷却される。パッド１０５８は、眼角静脈１８に接しての並置に向けて、図９７に示すような延長部を含み、更に、前頭静脈１２及び眼窩上静脈１６に接しての並置に向けて、熱保持材料を支持構造体１０６０内に含むことができることを理解しなければならない。デバイス１０５６は、ＬＥＤ１０８１と、パッド１０５８の温度を測定するように位置決めされた温度センサ１０６８とを更に含む。支持構造体１０６０は、ＡＢＴＴ終端２０にある表皮の温度を測定するための温度センサを含むことができる。図７２の例示的実施形態において、デバイス１０５６は、例えば、セル電話とすることができる第１の個別の電子デバイス及び適切に構成された腕時計とすることができる第２の個別の電子デバイスのようなデバイスと有線又は無線のいずれかで通信するように構成された複数の電子機器、例えば、コントローラ又はプロセッサ１０８３及び送信機１０７０を含む。
【０２１６】
熱交換デバイス１０５６は、例示的実施形態ではＡＢＴＴ終端２０の公称「正常」温度であるＡＢＴＴ終端２０の平衡温度よりも正（高温）又は負（低温）のいずれかとすることができる特定の予め決められた温度を各ＡＢＴＴ終端２０に印加するように構成される。温度は、予め決められた間隔にわたって印加され、次いで、パッド１０５８が冷却又は加温することが可能になる。温度の上昇率又は増加率、又は温度の下降率又は減少率を測定することにより、被験者１０６４の病態を決定することができる。上昇率又は下降率を測定する時間の長さは、診断されている１つ又は複数の病状に依存する。一部の病状に対して、測定時間は、数秒程度の短いもの、例えば、低体温症又は高体温症を決定するには１５秒〜２０秒であり、他の病状では何十分にもなる可能性がある。図７３及び図７４は、被験者の病状を示す例示的な温度上昇率曲線である。図７３は、健康な患者の公称正常状態又は統計的に正常な状態を示している。図７４は、非正常高体温大脳状態を示す非正常病態を有する被験者又は患者の温度上昇率曲線である。図７４の患者は、温度上昇率曲線に基づいて医学的治療の必要があると決定されることになる。
【０２１７】
デバイス１０５６の電力は、温度の上昇率及び減衰率が時間と共に測定される時に高く、初期ベースラインが確立され、その後の測定値がこのベースラインと比較される。そのような比較測定は、臨床検査において又は従来の診断の技術及び装置に基づいて、顕在化するのに数年を要するか又は数十年さえも要する可能性がある特定の病態の早期検出を可能にする。
【０２１８】
図７５は、全体的に１０７６で示す本発明の開示の例示的実施形態による能動熱交換デバイスを示している。デバイス１０７６は、パッドが能動的に加熱又は冷却されることを除いてデバイス１０５６と同様である。デバイス１０７６は、支持構造体１０７８と、能動的に加熱又は冷却されるパッド１０８０とを含む。能動的に加熱又は冷却されるパッド１０８０は、眼角静脈１８に接しての並置のための熱電デバイスを含む図９７に示すような延長部を含むことができ、更に、前頭静脈１２及び眼窩上静脈１６に接しての並置のための熱電デバイスを支持構造体１０７８内に含むことができることを理解しなければならない。デバイス１０７６は、ピーク温度を時間と共に変化させて異なる温度「刺激」を発生させる機能が、正又は負の熱刺激に対するＡＢＴＴ２２の反応を測定し、最終的には脳の反応を測定するのに有意な機能を与えることを除いて、多くの点でデバイス１０５６と類似の機能を与える。そのような反応は、被験者又は患者の病態の指示を与える。一例として、図７６は、公称又は統計的に正常な曲線（ａ）と、一般的に医学的治療を必要とすると決定することになる潜在的に深刻な病態を示す曲線（ｂ）とを示している。
【０２１９】
すなわち、ＡＢＴＴ終端２０への高温及び低温の一般的な印加は、様々な病態の治療の観点から利点をもたらすが、一方、ＡＢＴＴ終端２０に熱刺激を印加するか又は低温物を当て、高温又は低温を印加するデバイスの得られる温度曲線を測定することにより、病態の進行及び深刻度に関する強力で迅速な非侵襲的診断のツール及び装置を提供する。これに加えて、この装置を使用することによって薬品の効果が測定可能である。
【０２２０】
図７７は、全体的に７６８で示す本発明の開示の例示的実施形態による能動熱交換デバイスを示している。デバイス７６８は、眼鏡フレームと同様に構成されたフレーム７７０を含む。フレーム７７０は、例示的実施形態では断熱材料７７６によって囲まれた抵抗加熱器７７４である能動熱デバイス、熱機構、熱装置７７２を支持する。能動熱装置７７２は、ＡＢＴＴ終端２０に位置合わせするように抵抗加熱器７７４の位置を調節することを可能にする可撓性支持体７７８によってフレーム７７０上に位置決めされる。デバイス７６８は、抵抗加熱器７７４を作動させるための電力を供給する電源７８０のような１又は２以上の電子構成要素と、デバイス７６８の制御を与えるためにセル電話、腕時計、ラップトップ、タブレットなどのような個別の電子デバイス７８４と無線通信するための送信機７８２とを更に含む。能動熱装置７７３は、調節可能アーム７７８に接続した本体７９７を有し、この本体７９７は、図７８Ａに示すように好ましくは円筒形構成を有し、ＡＢＴＴ２０に熱を印加するか又はそこから熱を除去するために抵抗加熱器の代わりに熱電デバイス７７５を含むことができる。能動熱デバイス７７３の本体７９７の好ましい長さ７７７は、４０ｍｍに等しく又はそれよりも短く、好ましくは、２５ｍｍに等しく又はそれよりも短く、より好ましくは、１５ｍｍに等しく又はそれよりも短く、最も好ましくは、１０ｍｍに等しく又はそれよりも短く、更に最も好ましくは、７ｍｍに等しく又はそれよりも短く、７ｍｍから４０ｍｍの範囲を含む。能動熱デバイス７７３の本体７９７の好ましい直径７７０は、２０ｍｍに等しく又はそれよりも短く、好ましくは、１５ｍｍに等しく又はそれよりも短く、より好ましくは、１０ｍｍに等しく又はそれよりも短く、最も好ましくは、５ｍｍに等しく又はそれよりも短く、更に最も好ましくは、２．５ｍｍに等しく又はそれよりも短く、２．５ｍｍから２０ｍｍの範囲を含む。調節可能アーム７７８の好ましい長さ７９５は、５０ｍｍに等しく又はそれよりも短く、好ましくは、４０ｍｍに等しく又はそれよりも短く、より好ましくは、３０ｍｍに等しく又はそれよりも短く、最も好ましくは、２０ｍｍに等しく又はそれよりも短く、更に最も好ましくは、１０ｍｍに等しく又はそれよりも短く、１０ｍｍから５０ｍｍの範囲を含む。本明細書で開示する好ましい寸法は、本発明の開示の実施形態のあらゆるものに適用されることを理解しなければならない。
【０２２１】
図７９は、全体的に７８６で示す本発明の開示の例示的実施形態による能動熱交換デバイスを示している。デバイス７８６は、１又は２以上の熱電デバイス７９０が位置付けられたフレーム７８８を含む。熱電デバイスの代わりに、抵抗加熱器又はあらゆる他の能動（又は受動）熱交換デバイスを使用することができることを理解しなければならない。フレーム７８８は、電源７９２、コントローラ又はプロセッサ７９４、及びセル電話又はコンピュータデバイスのような個別の電子デバイス７９８との通信のための送信機７９６のような複数の電子構成要素を含むように構成される。フレーム７８８は、外部の電源、コントローラ、又は他の電子デバイス８０２への接続のためのコネクタ８００を更に含む。デバイス７８６は、図８０の様式図に示す上眼瞼静脈１４の上の皮膚に熱を放射するか又はそこから熱を除去するように構成される。別の実施形態において、上眼瞼静脈１４の上の皮膚に近い空気を冷却するために、熱電デバイスをフレーム７８８に沿って配置することができることを理解しなければならない。そのような実施形態は、ランニングをしている時に空気がランナーの顔面上に流れる時のような空気の存在下でこの実施形態を使用する場合に特に有利である。この場合に、フレーム７８８からの冷たい空気は、上眼瞼静脈１４及びＡＢＴＴ終端２０を含むランナーの顔面に向けて流れる。フレーム７８８は、熱電デバイス７９０を含むエリアに沿って低温又は高温の空気を上眼瞼静脈１４の領域内に保つためのレンズ周縁１００３の内縁に沿うフード１００１を更に含むことができる。図７９Ａは、空気ポケット１００３を生成するフード１００１の概略図であり、熱電デバイス７９０が静脈１４に熱を印加するか又はそこから熱を除去し、フード１００１によって境界が定められた熱環境が形成され、それによってデバイス７９０の熱効果が増強されることを示している。
【０２２２】
図８０Ａ及び図８０Ｂは、全体的に８０４で示す本発明の開示の別の例示的実施形態による熱交換デバイスを示している。デバイス８０４は、１又は２以上の熱電デバイス８０８がその上に位置決めされたフレーム８０６を含む。熱電デバイス８０８は、フレーム８０６と被験者８１２の顔面８１０との間を延びて上眼瞼静脈１４の上の皮膚８１４に接触し、静脈１４に冷却を提供する。それによって被験者８１２の脳が暖かい時に、熱電デバイス８０８によってＡＢＴＴ終端２０に施されるいずれかの追加の冷却と共に、冷却された血液が静脈１４からＡＢＴＴ２２内に、かつ被験者８１２の脳内に流れ込むことになる。フレーム８０６は、脳への熱効果を増加させるために、熱電デバイス８０８を眼窩上静脈１６及び前頭静脈１２を覆う額の皮膚に接触するように、被験者８１２の眉の上方に配置する延長部（図示せず）、及び／又は熱電デバイス８０８を眼角静脈１８及び顔面静脈１９の上の皮膚に接触するように、被験者８１２の鼻のわきに沿って配置する延長部（図示せず）を含むことができることを理解しなければならない。図８０Ｂは、この図では静脈１４として例示する下にある血管を冷却するために、伝導による最適な熱効果に向けて皮膚８１４との直接接触状態にあるデバイス８０４を示している。
【０２２３】
図８１は、８８６で示す本発明の開示の例示的実施形態による更に別の能動熱交換デバイスの図である。デバイス８８６は、フレーム８８８と、無色又は薄色のレンズとして構成することができる少なくとも部分的に透明なプラスチック、眼鏡など８９０を含むゴーグルとして構成される。デバイス８８６は、ＡＢＴＴ終端２０に接触するためのノード又はパッド８９４と共に、眼角静脈１８の経路をほぼ辿るように位置決めされた延長部８９２を更に含む。デバイス８８６は、上眼瞼静脈１４、眼角静脈１８、及びＡＢＴＴ終端２０の冷却又は加熱に向けて、延長部８９２及びノード９８４を含むことができるフレーム８８に沿った１又は２以上の場所に位置決めされた複数の熱電加熱器／冷却器８９６を更に含む。更に、デバイス８８６は、そのサイズに依存して眼窩上静脈１６を冷却することができ、前頭静脈１２の一部分を冷却することができる。デバイス８８６は、遠隔デバイス（コンピュータデバイス、セル電話などを含む）と通信するための無線送受信機を含む第２のモジュール１０１３と接続するためにバンド１０１９に沿って延びるワイヤ１０１７によって接続したメモリ、プロセッサ、及び回路を含む電子モジュール１０１１を更に含むことができる。モジュール１０１３内の送受信機は、遠隔デバイス１０１５から信号を受信し、遠隔デバイス１０１５に信号を送信するようになっている。遠隔デバイス１０１５は、熱電デバイスに印加されるか又はそれによって除去される熱の量を調節するための命令を含むセル電話、腕時計、又はいずれかのコンピュータデバイスを含むことができる。デバイス８８６は、ＡＢＴＴ終端２０における温度、熱電デバイスの温度、又はインターネット又は遠隔デバイス１０１５から受信するデータを含むいずれかの他の情報又はデータを示すためのディスプレイを更に含むことができる。デバイス８８６は、このデバイスを使用して冷却し、遠隔基地に周囲の状態を視覚的に報告する必要がある軍隊又は消防隊に特に有利なカメラ１０２１と、デバイス８８６の口頭命令、又はレコーダ（図示せず）内への記録のためのマイクロフォン１０２３とを含むことができる。デバイス８８６は、作動適合性及びエラー条件のような様々な条件に関して警告するためのイヤフォン、又は他のディスプレイ又は手段を含むことができるスピーカ１０２３を更に含む。デバイス８８６に関して説明する構成要素のあらゆるものを本発明の開示の実施形態のいずれか及び全てにおいて統合することができることを理解しなければならない。デバイス８８６は、１又は２以上の電源を含むことができるが、デバイス８８６は長期にわたって使用される可能性が高いので、デバイス８８６の様々な電子要素を外部電源（図示せず）に接続するためのコネクタ８９８を含む。
【０２２４】
図８２は、全体的に６８０で示す本発明の開示の例示的実施形態による更に別の能動熱交換デバイスの図である。デバイス６８０は、１又は２以上のセンサ６８４が内部又は上部に位置付けられたフレーム６８２を含む。センサ６８４は、ＡＢＴＴ２２の温度の測定に向けてＡＢＴＴ終端２０に接触するように位置決めされる。デバイス６８０は、フレーム６８２の内部又は上部に位置決めされ、更に耳の後部に位置付けられた耳介後静脈に冷却を提供するように設置又は位置決めされた熱電冷却器／加熱器６８６を更に含む。更に、上眼瞼静脈１４と、眼窩上静脈１６及び前頭静脈１２のいくつかの部分とに冷却／加熱を提供するために、熱電冷却器／加熱器６８８をフレーム６８２に沿って配置することができる。他の実施形態の場合と同様に、デバイス６８０は、コントローラ又はプロセッサ６９０、個別の電子デバイス６９６との通信のための送信機６９２、及び１又は２以上の電源６９４のようなフレーム６８２上に位置決めされた複数の電子デバイスを含む。他の実施形態の場合と同様に、デバイス６８０は、外部電源及び他の電子デバイスによって電力及び／又は制御を与えるためのコネクタ（図示せず）を含むことができる。
【０２２５】
図８３は、全体的に６６７で示す本発明の開示の例示的実施形態による更に別の能動熱交換デバイスを示している。送出デバイス６６７は、取外し可能かつ交換可能なノーズピ−ス６７４を通して互いに接続されるように構成された第１又は左の側部フレーム６７０と第２又は右の側部フレーム６７２とを有する１対の眼鏡６６８を含む。取外し可能ノーズピ−ス６７４は、右側及び左側それぞれに２つの角状突出部６６９及び６７１を有し、能動加熱及び冷却デバイス６７６を前頭静脈１２及び眼窩上静脈１６の領域の上に重なるように眉と眉の上縁の最大約５ｍｍ上方との間の皮膚との接触状態で配置する場所に構成された能動加熱及び冷却デバイス６７６を含む。取外し可能ノーズピ−ス６７４は、能動加熱及び冷却デバイス６７３をＡＢＴＴ終端２０との接触状態で配置する場所に構成された能動加熱及び冷却デバイス６７３を含む。取外し可能ノーズピ−ス６７４の下側延長部６７５は、能動加熱及び冷却デバイス６７７を少なくとも一部分の眼角静脈１８の上に重なるように鼻のわきに沿う皮膚との接触状態で配置する場所に構成された能動加熱及び冷却デバイス６７７を含む。デバイス６６７は、耳の背後の耳介後静脈の冷却に向けてフレーム６７０及び６７２の端部に能動加熱及び冷却デバイス６７８を更に含む。取外し可能ノーズピ−ス６７４は、左フレーム６７２が右フレーム６７０に接続され、左フレーム６７２と右フレーム６７０をアセンブリ対の眼鏡６６８として支持するように構成される。取外し可能ノーズピ−ス６７４は、左フレーム６７２及び右フレーム６７０内に位置付けられた嵌合コネクタ７００との接続のための電気コネクタ６９８を更に含む。デバイス６６７は、個別の電子デバイス７０４と通信するように構成された送信機、送受信機、又は受信機７０２、及び電源７０６のような左フレーム６７２及び右フレーム６７０内に位置付けられた複数の電子機器を更に含むが、電力は、外部デバイスにより、有線又は無線の接続部（図示せず）を通して供給することができる。別の例示的実施形態において、ノーズピ−ス６７４は、デバイス６６７内への設置の前に冷却又は加熱することができ、従って、デバイス６６７は、受動加熱又は冷却デバイスとして構成することができる。更に別の例示的実施形態において、ノーズピ−ス６７４は、いかなる加熱又は冷却特徴部も持たないように構成することができ、従って、眼鏡６６８は、加熱機能を有する構成及びそれを持たない構成を含むことができる。
【０２２６】
図８４は、全体的に６４２で示す本発明の開示の例示的実施形態による別の能動熱交換デバイスを示している。デバイス６４２は、１又は２以上の熱電冷却器／加熱器又は抵抗加熱器６４４を組み込んでいる。デバイス６４２は、前頭静脈１２及び眼窩上静脈１６の少なくとも一部分に冷却又は加熱を提供するように構成された複数の第１の縦延長部６４６と、ＡＢＴＴ終端２０に冷却又は加熱を提供するように構成された第２の横延長部又は水平延長部６４８と、眼角静脈１８に加熱又は冷却を提供するように構成された第３の縦延長部６４９とを更に含む。
【０２２７】
図８５は、全体的に７３０で示す本発明の開示の例示的実施形態による別の能動熱交換デバイスを示している。デバイス７３０は、フレーム７３２と、それに取外し可能に接続可能な個別のノーズピ−ス７３４とを含む。個別のノーズピ−ス７３４は、ＡＢＴＴ終端２０に冷却を提供するように位置決めされた１又は２以上の熱電加熱／冷却デバイス７３６をフレーム７３２上に位置決めされた嵌合コネクタ７４０との相互接続のためのコネクタ７３８と共に含む。ノーズピ−ス７３４は、抵抗加熱するか又は設置の前に加熱又は冷却することができ、ＡＢＴＴ２０の解剖学的構造に適合するようにポーチ内のゲルのような熱保持材料を用いた受動加熱又は冷却を含むことができることを理解しなければならない。更に、ノーズピ−ス７３４は、加熱又は冷却を施さないノーズピ−スで置換することができる。他の実施形態の場合と同様に、デバイス７３０は、個別の電子デバイス７４６との通信のための送信機７４４を含むことができる複数の電子機器７４２を含む。
【０２２８】
本明細書で説明する様々なデバイスのうちの一部は、ＡＢＴＴ終端２０を加熱又は冷却するように構成された熱電デバイスを含む。そのようなデバイスは、ＡＢＴＴ終端２０よりも大きいか又は小さいようにサイズを決定することができる。そのようなデバイスを大きくすることにより、一般的に位置過敏性が減少するが、冷却器を駆動するのに必要とされる電力を増加させる。従って、熱電デバイスのサイズと電力の間でトレードオフがある。図８６は、例示的な熱電デバイスのための外皮７４２の図である。例示的実施形態において、Ｘ寸法及びＹ寸法は、１０ｍｍ×１０ｍｍよりも小さいか又はそれに等しく、又は直径で１０ｍｍよりも小さいか又はそれに等しいとすることができる。別の例示的実施形態において、Ｘ寸法及びＹ寸法は、７ｍｍ×７ｍｍよりも小さいか又はそれに等しく、又は直径で７ｍｍよりも小さいか又はそれに等しいとすることができる。別の例示的実施形態において、Ｘ寸法及びＹ寸法は、５ｍｍ×５ｍｍよりも小さいか又はそれに等しく、又は直径で５ｍｍよりも小さいか又はそれに等しいとすることができる。別の例示的実施形態において、Ｘ寸法及びＹ寸法は、３ｍｍ×３ｍｍよりも小さいか又はそれに等しく、又は直径で３ｍｍよりも小さいか又はそれに等しいとすることができる。別の例示的実施形態において、Ｘ寸法及びＹ寸法は、２ｍｍ×２ｍｍよりも小さいか又はそれに等しく、又は直径で２ｍｍよりも小さいか又はそれに等しいとすることができる。Ｚ寸法は、一般的に熱電デバイスの製作要件によって確立される。本明細書で説明する実施形態のうちの多くのものでは、Ｚ寸法は、比較的重要ではなく、熱電デバイスから見込まれることになる事実上あらゆる寸法とすることができる。しかし、一部の実施形態、例えば、眼鏡のフレーム又はノーズピ−スに位置決めされるものでは、熱電デバイスの厚み又はＺ寸法は、ある程度重要である。熱電デバイスの例示的なＺ寸法又は厚みは、１７ｍｍよりも小さいか又はそれに等しい。熱電デバイスの別の例示的なＺ寸法又は厚みは、１０ｍｍよりも小さいか又はそれに等しい。熱電冷却器の更に別の例示的なＺ寸法又は厚みは、６ｍｍよりも小さいか又はそれに等しい。別の例示的実施形態において、Ｚ寸法又は厚みは、４．５ｍｍよりも小さいか又はそれに等しい。更に別の例示的実施形態において、Ｚ寸法又は厚みは、３ｍｍよりも小さいか又はそれに等しく、この寸法は、熱電デバイスがいずれかのタイプのフレーム内に埋め込まれる殆どの実施形態に対して一般的に望ましい。
【０２２９】
本明細書で説明する熱電冷却器は、用途に依存して様々な構成に位置決めすることができる。例えば、図８７は、フレーム、支持体、ノーズピ−ス、プラスチックバンド、可撓性ストラップ等７４６に位置決めされた熱電デバイス７４４の断面図を示している。図８８は、別のフレーム、支持体、ノーズピ−ス等７４８に位置決めされた熱電デバイス７４４を示している。図８７から図８８を比較することによって分るように、熱電デバイス７４４の底面７５２からフレーム７４６の外面７５４までの距離７５０は、熱電デバイス７４４の底面７５２からフレーム７４８の外面７５８までの距離よりも有意に大きい場合がある。これら２つの構成間の相違点は、底面７５２から支持体又はフレームの外面までの距離が大きい程、熱電デバイス７４４からより多くの熱が拡散し、加熱が発生するのにより長い時間を消費するということである。しかし、一部の状況では、熱の拡散は、ＡＢＴＴ終端２０とのある程度のミスアラインメントを受け入れることができ、熱累積速度を低減し、この低減は、ＡＢＴＴ終端２０への高温及び低温の一部の治療的印加に対して有利であるとすることができる。熱電デバイスを含む構造体は、多くの実施形態において変形可能なもの、可撓性のもの、湾曲可能なもの等であるように構成され、皮膚へのより優れた快適性及び並置に向けてスポンジ又はフォームを含むように構成することができる。
【０２３０】
図８９に示すように、熱電デバイス７４４は、底面７５２が支持体、フレーム、又はノーズピ−ス７６２の曲線形面７６０と継ぎ目なく連続するように位置決めすることができ、それによって図８７及び図８８の構成と比較して相対的に局所化された加熱又は冷却が施される。図９０は、熱電デバイス７４４が支持体、フレーム、又はノーズピ−ス７６４に完全に埋め込まれ、又はそれによって囲まれ、従って、熱電デバイス７４４が発生させる全ての熱が取り込まれ、図８７及び図８８の構成の利点が与えられる更に別の構成の図である。
【０２３１】
図９１は、全体的に８１６で示す本発明の開示の例示的実施形態による更に別の能動熱交換デバイスの図である。デバイス８１６は、図９１の例示的実施形態ではヘッドバンドである支持構造体８１８を含む。デバイス８１６は、ＡＢＴＴ終端２０上に位置決めされるように構成された熱電装置８２０を更に含む。熱電装置８２０は、ワイヤ又はケーブル８２２によって支持構造体８１８に取り付けられるように構成される。支持構造体８１８は、個別の電子デバイス８５４との通信に向けて送受信機、送信機、又は受信機８２６を含む複数の電子機器８２４を含むように構成される。他の電子機器は、コントローラ又はプロセッサと、電源と、デバイス８１６によるユーザへのオーディオ通信を可能にする１又は２以上のイヤフォン８６０に信号を供給するためのオーディオ増幅器８５８とを含むことができる。図９１Ａに示すように、熱電装置８２０は、熱電デバイス８６２を取り囲むように構成された熱保持物質又は熱保持材料８５６を含むことができる。
【０２３２】
本発明の開示の様々な実施形態を図示して説明したが、これらの実施形態は、それ自体に限定されないことが理解される。これらの実施形態は、当業者によって変更、修正、かつ更に応用することができる。従って、これらの実施形態は、これまでに図示して説明した詳細に限定されず、全てのそのような変形及び修正を同じく含むものである。
【符号の説明】
【０２３３】
１１４  ＡＢＶＴＰマスク
１１６  接眼構造体
１２０  延長部
１２２  ポーチ
１２４  ストラップ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図４９Ａ】
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【図４９Ｂ】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５６Ａ】
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【図５７】
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【図５８Ａ】
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【図５８Ｂ】
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【図５８Ｃ】
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【図５８Ｄ】
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【図５８Ｅ】
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【図５８Ｆ】
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【図５８Ｇ】
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【図５８Ｈ】
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【図５８Ｉ】
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【図５８Ｊ】
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【図５８Ｋ】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７１Ａ】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６】
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【図７７】
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【図７８】
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【図７８Ａ】
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【図７９】
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【図７９Ａ】
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【図８０】
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【図８０Ａ】
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【図８０Ｂ】
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【図８１】
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【図８２】
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【図８３】
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【図８４】
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【図８５】
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【図８６】
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【図８７】
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【図８８】
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【図８９】
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【図９０】
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【図９１】
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【図９１Ａ】
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【図９２】
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【図９３】
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【図９４】
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【図９５】
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【図９５Ａ】
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【図９６】
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【図９７】
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【図９８】
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【図９９】
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【図１００】
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【図１０１】
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【図１０２】
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【図１０３】
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【図１０４】
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【図１０５】
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【図１０６】
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【図１０７】
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【図１０８】
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【図１０９】
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【図１１０】
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【図１１１】
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【図１１２】
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【図１１３】
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【図１１４】
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【図１１５】
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【図１１６】
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【図１１７】
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【図１１８】
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【図１１８Ａ】
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【図１１９】
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【図１２０】
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【図１２１】
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【図１２２】
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【図１２３】
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【図１２４】
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【図１２５】
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【図１２５Ａ】
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【図１２６】
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【図１２７】
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【図１２８】
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【図１２９】
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【図１３０】
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【国際調査報告】
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