(57)【要約】血管内熱交換システムおよび方法であって、熱交換カテーテルは、患者の流れる血液と熱を交換するように、患者の血管系内に位置決め可能である、血管内熱交換システムおよび方法。熱が交換されるレートが求められ、定量的な血流の判断は、熱交換レートに基づいて行うことができる。システムは、ａ）有効な自発循環の再開または継続、ｂ）有効な自発循環の非存在の停止、ｃ）最小限に有効な血流速度未満である、自発的なまたは心臓マッサージによって生成された循環の発生、および、ｅ）最小限に有効な血流速度であるかまたはそれを上回る、自発的なまたは心臓マッサージによって生成された循環の発生等の、１つまたは複数の血流に関連する事象が生じると、人員に通知（複数の場合もあり）を提供する。
2017513546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムであって、
被験体の血管系に挿入可能である、熱交換表面を有する熱交換カテーテルと、
プログラム可能なコントローラと、
前記被験体の血管系に挿入されている間に前記熱交換カテーテルを通して熱交換流体を循環させる装置であって、当該熱は、前記熱交換表面に近接する熱交換において、前記熱交換表面を横切って、前記熱交換カテーテルを通して循環される熱交換流体と、前記被験体の血管系を通って流れる血液との間で交換される、装置と、
前記熱交換表面に近接する熱交換において、前記熱交換カテーテルを通して循環される熱交換流体と、前記被験体の血管系を通って流れる血液との間で熱が交換されるレートを測定する１つまたは複数のセンサと
を備え、
前記コントローラは、前記少なくとも１つのセンサから信号を受信し、受信した信号を用いて、ａ）有効な自発循環の再開または継続、ｂ）有効な自発循環の非存在の停止、ｃ）最小限に有効な血流速度未満である、自発的なまたは心臓マッサージによって生成された循環の発生、および、ｅ）最小限に有効な血流速度であるかまたはそれを上回る、自発的なまたは心臓マッサージによって生成された循環の発生から選択される少なくとも１つの事象の発生を判断するようにプログラミングされている、システム。
【請求項２】
ケア提供者または他の医療人員に、前記少なくとも１つの事象の発生を通知する通知装置をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記通知装置は、可視ディスプレイを含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記通知装置は、可聴アラームを含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記通知装置は、可視ディスプレイおよび可聴アラームを含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項６】
前記可視ディスプレイは、血流速度のリアルタイム変化を示す可変指示子を含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項７】
前記可視ディスプレイは、前記少なくとも１つの事象が生じているときの視覚的な指示子を含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項８】
前記視覚的な指示子は、１つまたは複数の発光体を含む、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記通知装置は、ａ）有効な自発循環の再開または継続を示す第１の通知、ｂ）有効な自発循環の非存在の停止を示す第２の通知、ｃ）自発的なまたは心臓マッサージによって生成された循環が生じているが、最小限に有効な血流を生成することができていないときを示す第３の通知、および、ｅ）自発的なまたは心臓マッサージによって生成された循環が生じており、少なくとも最小限に有効な血流を生成しているときを示す第４の通知を提供する、請求項２に記載のシステム。
【請求項１０】
前記第１の通知は第１の色の光を含み、前記第２の通知は第２の色の光を含み、前記第３の通知は第３の色の光を含み、前記第４の通知は第４の色の光を含む、システム。
【請求項１１】
少なくとも前記第２の通知および前記第３の通知には可聴アラームが伴う、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
既存の血管内温度管理システムを変更する変更パッケージであって、ａ）被験体の血管系に挿入される熱交換カテーテルを通して熱交換流体を再循環させる装置であって、当該熱は、熱交換表面に近接する熱交換において、前記カテーテルの前記熱交換表面を横切って、前記熱交換カテーテルを通して循環される熱交換流体と、前記被験体の血管系を通って流れる血液との間で交換される、装置、ｂ）前記システムの動作を制御して所望の被験体の体温を調節するかまたは維持するようにプログラミングされているプログラム可能なコントローラ、ならびに、ｂ）前記カテーテルに入る熱交換流体の温度、および、前記カテーテルを出る熱交換流体の温度を測定するとともに、それらの測定した温度に基づいて信号を生成するのに使用可能なセンサを備え、
前記変更パッケージは、記憶媒体に記憶されるとともに、ａ）有効な自発循環の再開または継続、ｂ）有効な自発循環の非存在の停止、ｃ）最小限に有効な血流速度未満である、自発的なまたは心臓マッサージによって生成された循環の発生、および、ｅ）最小限に有効な血流速度であるかまたはそれを上回る、自発的なまたは心臓マッサージによって生成された循環の発生から選択される少なくとも１つの事象の発生を判断するように、前記センサから受信した信号を用いるよう前記コントローラをプログラミングするように前記コントローラに送達可能である、実行可能なコードを含む、変更パッケージ。
【請求項１３】
前記コードは、人員に、前記少なくとも１つの事象の発生を通知する通知装置に通知信号を発するように前記コントローラをさらにプログラミングする、請求項１２に記載の変更パッケージ。
【請求項１４】
前記既存の血管内温度管理システムは、他の機能を行う既存の通知装置を含み、前記コードは、前記コントローラに、通知信号を前記既存の通知装置に送信させることにより、前記既存の通知装置は、その他の機能を果たすことに加えて、人員に、前記少なくとも１つの事象の発生を通知する、請求項１３に記載の変更パッケージ。
【請求項１５】
前記既存の通知装置は、液晶ディスプレイを含む、請求項１４に記載の変更パッケージ。
【請求項１６】
前記通知信号を受信するとともに、前記少なくとも１つの事象の発生時に表示または他の通知を提供するように前記既存の血管内温度管理システムに接続可能である通知装置モジュールとさらに組み合わせた請求項１３に記載の変更パッケージを備えるシステム。
【請求項１７】
アドオン通知装置ハードウェアモジュールは、可視ディスプレイを含む、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記通知装置モジュールは、可聴アラームを含む、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
前記通知装置モジュールは、可視ディスプレイおよび可聴アラームを含む、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２０】
前記可視ディスプレイは、血流速度のリアルタイム変化を示す可変指示子を含む、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２１】
前記可視ディスプレイは、前記少なくとも１つの事象が生じているときの視覚的な指示子を含む、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２２】
前記視覚的な指示子は、１つまたは複数の発光体を含む、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記通知装置モジュールは、ａ）有効な自発循環の再開または継続を示す第１の通知、ｂ）有効な自発循環の非存在の停止を示す第２の通知、ｃ）自発的なまたは心臓マッサージによって生成された循環が生じているが、最小限に有効な血流を生成することができていないときを示す第３の通知、および、ｅ）自発的なまたは心臓マッサージによって生成された循環が生じており、少なくとも最小限に有効な血流を生成しているときを示す第４の通知を提供する、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２４】
患者のケア提供者または他の人員に、ａ）有効な自発循環の再開または継続、ｂ）有効な自発循環の非存在の停止、ｃ）最小限に有効な血流速度未満である、自発的なまたは心臓マッサージによって生成された循環の発生、および、ｅ）最小限に有効な血流速度であるかまたはそれを上回る、自発的なまたは心臓マッサージによって生成された循環の発生から選択される少なくとも１つの患者に関連する事象の通知を提供する方法であって、
（ａ）ｉ）被験体の血管系に挿入可能である、熱交換表面を有する熱交換カテーテル、ｉｉ）プログラム可能なコントローラ、ｉｉｉ）前記被験体の血管系に挿入されている間に前記熱交換カテーテルを通して熱交換流体を循環させる装置であって、当該熱は、前記熱交換表面に近接する熱交換において、前記熱交換表面を横切って、前記熱交換カテーテルを通して循環される熱交換流体と、前記被験体の血管系を通って流れる血液との間で交換される、装置、および、ｉｖ）前記熱交換表面に近接する熱交換において、前記熱交換カテーテルを通して循環される熱交換流体と、前記被験体の血管系を通って流れる血液との間で熱が交換されるレートを測定する１つまたは複数のセンサを備えるシステムを得るかまたは提供するステップであって、前記コントローラは、前記少なくとも１つのセンサから信号を受信し、それらの受信した信号を用いて、ａ）有効な自発循環の再開または継続、ｂ）有効な自発循環の非存在の停止、ｃ）最小限に有効な血流速度未満である、自発的なまたは心臓マッサージによって生成された循環の発生、および、ｅ）最小限に有効な血流速度であるかまたはそれを上回る、自発的なまたは心臓マッサージによって生成された循環の発生から選択される少なくとも１つの事象の発生を判断するようにプログラミングされているシステムを得るかまたは提供するステップと、
（ｂ）前記熱交換カテーテルを前記被験体の血管系に挿入するステップと、
（ｃ）前記システムを用いて、前記被験体の血管系を通って流れる血液を温めるかまたは冷却するステップであって、それによって、結果として被験体の身体の全てまたは一部の温めまたは冷却が生じる、用いるステップと、
（ｄ）前記システムをさらに用いて、ａ）有効な自発循環の再開または継続、ｂ）有効な自発循環の非存在の停止、ｃ）最小限に有効な血流速度未満である、自発的なまたは心臓マッサージによって生成された循環の発生、および、ｅ）最小限に有効な血流速度であるかまたはそれを上回る、自発的なまたは心臓マッサージによって生成された循環の発生から選択される少なくとも１つの事象の通知を患者のケア提供者または他の人員に提供するステップと
を備える方法。
【請求項１７】
前記患者の心臓は自発的に拍動しており、ステップｄは、前記システムを用いて、患者のケア提供者または他の人員に、自発循環が進行中であるという通知を提供することを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記患者は、自発循環の結果として生じる停止によって心停止を患い、ステップｄは、前記システムを用いて、患者のケア提供者または他の人員に、自発循環が停止したという通知を提供することを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記患者が心停止している間に心臓マッサージを行い、ステップｄは、前記システムを用いて、患者のケア提供者または他の人員に、前記行った心臓マッサージが少なくとも最小限に有効な血流速度を生成しているか否かの通知を提供することを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記最小限に有効な血流速度は、予めプログラミングされるかまたは前記コントローラにユーザーが入力する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
ステップｄの間に、行われている前記心臓マッサージが少なくとも最小限に有効な血流速度を生成することができていないという通知を提供し、前記方法は、
前記心臓マッサージを変更するステップ、および
前記システムを用いて、患者のケア提供者または他の人員に、前記変更された心臓マッサージが、少なくとも最小限に有効な血流速度を生成しているか否かの通知を提供するステップ
をさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記心臓マッサージの力を変更する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記心臓マッサージの位置を変更する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記心臓マッサージのレートを変更する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記心臓マッサージを、心臓圧迫デバイスによって行い、前記心臓マッサージを変更するステップは、前記心臓圧迫デバイスの１つまたは複数の設定を変更することを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
前記心臓マッサージを、心臓圧迫デバイスによって行い、前記心臓マッサージを変更するステップは、前記心臓圧迫デバイスの少なくとも一部を位置決めし直すことを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
前記患者は、自発循環の結果として生じる停止によって心停止を患い、ステップｄは、前記システムを用いて、患者のケア提供者または他の人員に、自発循環が再開したときに通知を提供することを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２８】
自発循環が再開したという通知を前記システムが提供するときに、心臓マッサージが前記患者に行われており、前記方法は、
自発循環が再開したという前記通知の後で心臓マッサージを停止すること
をさらに含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
患者の心停止後に自発循環の回復が生じたときを判断する方法であって、患者には、前記患者の血管系内に熱交換デバイスが位置決めされており、前記方法は、
前記患者が心停止している間に、前記熱交換デバイスと前記患者の身体との間の基準値の熱交換レートを求めるステップと、
前記熱交換デバイスと前記患者の身体との間の前記熱交換レートが、自発循環の回復が生じたことを示す量だけ基準値から変化したときを判断するステップと
を備える方法。
【請求項３０】
熱交換デバイスが、熱交換流体が通って循環する血管内熱交換カテーテルを備え、前記熱交換レートは、ａ）前記熱交換カテーテルに入る熱交換流体の温度、ｂ）前記熱交換カテーテルから流れ出る熱交換流体の温度、および、ｃ）前記熱交換流体の流量を含むデータを用いて判断される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３１】
熱交換レートは、以下の式
ｑ＝ｍ・（ｔｉｎ−ｔｏｕｔ）Ｋ
によって求められ、式中、ｑ＝熱交換レート、ｍ＝熱交換流体の流量、ｔｎ＝前記熱交換カテーテルに入る熱交換流体の温度、ｔｏｕｔ＝前記熱交換カテーテルから出る熱交換流体の温度、および、Ｋ＝用いられる前記熱交換流体（例えば、０．９％の食塩水）の熱定数である、
請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記患者が心停止している間に、前記熱交換デバイスと前記患者の身体との間の基準値の熱交換レートを求めるステップは、前記患者が心停止している間に、進行中の胸部圧迫を伴うことなく行われる、請求項２９に記載の方法。
【請求項３３】
前記熱交換デバイスと前記患者の身体との間の前記熱交換レートが、自発循環の回復が生じたことを示す量だけ基準値から変化したときを判断するステップは、前記熱交換レートが、前記基準値の熱交換レートを超えておよそ４０％増大したときを判断することを含む、請求項２９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的には、生物学、医学および医用生体工学の分野に関し、より詳細には、ａ）心停止（ＣＡ：ｃａｒｄｉａｃ  ａｒｒｅｓｔ）が生じたとき、および／または、ｂ）停止後の心拍再開（ＲＯＳＣ：ｒｅｔｕｒｎ  ｏｆ  ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ  ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）が生じたとき、および／または、ｃ）進行中の心肺蘇生法（ＣＰＲ：ｃａｒｄｉｏｐｕｌｍｏｎａｒｙ  ｒｅｓｕｓｃｉｔａｔｉｏｎ）の労力が、被験体の血管系を通した少なくとも最小限に有効な血流（ＭＥＢＦ：ｍｉｎｉｍａｌｌｙ  ｅｆｅｃｔｉｖｅ  ｂｌｏｏｄ  ｆｌｏｗ）を生成しているか否かを判断するための、血管内熱交換デバイスおよびヒトまたは動物の被験体におけるそれらの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許法施行規則第１．７１条（ｅ）項に従って、本明細書は、著作権保護を受ける題材を含み、本明細書の所有者は、いかなるであれ全ての著作権を有する。
心停止（ＣＡ：Ｃａｒｄｉａｃ  Ａｒｒｅｓｔ）は、本質的に、有効な心臓活動の喪失である。ＣＡは通常、非灌流性心不整脈の結果として生じる。最も一般的な非灌流性心不整脈は、心室細動、無脈性心室頻拍、無脈性電気活動、心静止および無脈性の徐脈である。
【０００３】
通常、検証可能な蘇生処置拒否指示がない場合、意識不明になり、脈拍がないことが分かった被験体に対してＣＰＲを行うべきである。ＣＰＲは通常、心停止中に少なくともＭＥＢＦおよび酸素供給を維持するために、人工換気と組み合わせた心臓マッサージを行うことからなる。心臓マッサージは、手動およびＡｕｔｏＰｕｌｓｅ（登録商標）非侵襲的心臓サポートポンプ（カリフォルニア州、サニーベイル所在のゾール  サーキュレイション社）等の心臓圧迫デバイスのうちの一方、または両方によって行うことができる。
【０００４】
ＣＰＲの心臓マッサージは通常、被験体の脈拍がなくなった後可能な限り速やかに開始され、ＲＯＳＣが確立されるかまたは死亡が判定されるまで続けられる。ＲＯＳＣは、自発的なまたは完全に有効な呼吸が生じる前に生じる可能性がある場合がある。したがって、ＲＯＳＣが生じ、心臓マッサージが停止された後でさえも、被験体が挿管されたままで、換気補助器につながっていることは珍しくない。
【０００５】
ＲＯＳＣが成功裏に回復したＣＡ被験体によっては、その後、ＣＡを繰り返し被る可能性があり、それによって、ＲＯＳＣが再び生じるかまたは死亡が判定されるまで、心臓マッサージの再開およびＣＰＲのさらなる継続を必要とする。
【０００６】
ＣＡまたはＲＯＳＣが生じたときを正確に判断できることは、被験体を処置する救助者が、心臓マッサージの開始または停止をいつ行うかを知ることを可能にするために望ましい。さらに、ＣＰＲの進行中に、どの程度の血管内の血流が実際に心臓マッサージによって生成されているかに関する何らかのフィードバックを有することが望ましく、それによって、救助者は、心臓マッサージが、十分な力で、少なくともＭＥＢＦを生じるように行われているか否かを知ることができる。
【０００７】
ＣＡの被験体が挿管されており、換気補助器につながっている臨床状況では、定量波形カプノグラフィとして既知である呼吸モニタリング技法が、ＲＯＳＣの発生を判断するとともに、少なくともＭＥＢＦを達成するように心臓マッサージが行われているか否かを評価するために用いられている。通常、定量波形カプノグラフィは、呼気終末二酸化炭素すなわちＥＴＣＯ２（場合によっては代替的にＰｅｔＣＯ２と称される）として既知の換気パラメーターを連続的に測定するために、カプノグラフとして既知のデバイスの使用を伴う。ＥＴＣＯ２は、肺における換気の直接測定である。ＥＴＣＯ２は、血液循環の間接的な指示子としても使用可能である（すなわち、循環の灌流の低下が、二酸化炭素が肺を通して吐き出されるレートを低下させ、それによって、ＥＴＣＯ２を低下させる）。正常な自発循環を有する成人の患者におけるＥＴＣＯ２は、およそ３５ｍｍＨｇ〜４５ｍｍＨｇ（４６６６Ｐａ〜６０００Ｐａ）である。ＣＰＲを受けている挿管されたＣＡの被験体では、１０ｍｍＨｇ（１３３３Ｐａ）未満のＥＴＣＯ２が、ＭＥＢＦが達成されていないことの兆候であるものとすることができ、心臓マッサージが加えられる方法が、何らかの変更を必要とし得る。
【０００８】
ＣＡ中に効果的な心臓マッサージが与えられている場合、ＥＴＣＯ２値は、１０ｍｍＨｇ〜２０ｍｍＨｇ（１３３３Ｐａ〜２６６６Ｐａ）であることが予期される。ＲＯＳＣが生じると、ＥＴＣＯ２は次に３５ｍｍＨｇ〜４５ｍｍＨｇ（４６６６Ｐａ〜６０００Ｐａ）まで上昇する。したがって、挿管され、心停止した患者では、定量波形カプノグラフィが、ＣＰＲの心臓マッサージの有効性をモニタリングするとともにＲＯＳＣが生じるときを判断するツールとして示唆されている。しかし、定量波形カプノグラフィを行うために、患者は通常、挿管され、ＥＴＣＯ２をモニタリングするようにプログラミングされているカプノグラフィデバイスに接続されなければならない。
【０００９】
今日では、瀕死の状態にある多くの患者が血管内温度管理（ＥＴＭ：Ｅｎｄｏｖａｓｃｕｉａｒ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）によって処置されている。ＥＴＭでは、熱交換カテーテルが患者の血管系に挿入され、プログラム可能なコントローラ、ヒーター、クーラー、圧送装置およびユーザーインターフェースを概して含むコンソールに接続される。所望の目的温度を、ユーザーインターフェースを介して入力することができ、コントローラが次に、加熱または冷却された熱交換流体を、熱交換カテーテルを通して循環させる。循環される熱交換流体と、熱交換カテーテルを通過して流れる患者の血液との間の熱の交換によって、患者の深部体温を、目的温度まで上昇または低下させる。ＥＴＭシステムは次に、患者が正常体温に戻り、ＥＴＭ処置が中止されるまで、患者の体温を目的温度または目的温度付近に維持する。当該ＥＴＭシステムは現在、カリフォルニア州、サニーベイル所在のゾール  サーキュレイション社およびフィリップス社のＩｎｎｅｒｃｏｏｌ（カリフォルニア州、サンディエゴ所在）から入手可能である。
【００１０】
患者の体温の調節に使用可能であることに加えて、ＥＴＭシステムは、熱交換流体と患者の血液との間で熱が交換されるレートに基づいて患者の血流速度を計算するようにプログラミングすることもできる。本質的に、血流のレートがより速いほど、熱交換レートも高くなり、その逆もまた同様である。ＥＴＭシステムを用いて血流速度を求めることができる方法に関する詳細は、発明の名称「身体を加熱及び冷却するために血流又は心拍出量を測定するための装置及び方法（Ｄｅｖｉｃｅｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  Ｂｌｏｏｄ  Ｆｌｏｗ  Ｒａｔｅ  ｏｒ  Ｃａｒｄｉａｃ  Ｏｕｔｐｕｔ  ａｎｄ  ｆｏｒ  Ｈｅａｔｉｎｇ  ｏｒ  Ｃｏｏｌｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｂｏｄｙ）」と題する、特許文献１（カリスター（Ｃａｌｌｉｓｔｅｒ）外）に記載されており、この開示全体が参照により本明細書に明示的に援用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第７，０８７，０２６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ＥＴＭに用いられる熱交換カテーテルおよび関連する制御機器が、心停止もしくは循環停止の発生等の注目すべき血流事象、および／または、ＣＰＲ中に行われている心臓マッサージがＭＥＢＦを生じるために効果的であるか否か、および／または、ＲＯＳＣが生じたときのリアルタイム指示を提供するためにさらに変更されることができる場合に、有利である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、血管内熱交換システム、ならびに、ａ）有効な自発循環の再開もしくは継続、ｂ）有効な自発循環の停止もしくは非存在、ｃ）最小限に有効な血流速度未満である、自発的なもしくは心臓マッサージによって生成された循環の発生、および／または、ｅ）最小限に有効な血流速度であるかもしくはそれを上回る、自発的なもしくは心臓マッサージによって生成された循環の発生等の、血流速度の注目すべき変化の発生時にケア提供者または他の人員に情報または警告をさらに提供しながらも、患者の血管系内に位置決めされる熱交換カテーテルを用いて患者の体温を変更および維持、あるいは変更または維持するのに使用可能な方法を提供する。
【００１４】
本発明によると、留置熱交換カテーテルと患者の身体との間で生じる熱交換レートを、ＣＡの後にＲＯＳＣが生じるときの指示子として用いることができる。温度が制御される熱交換流体が熱交換カテーテルを通って循環する実施形態では、熱交換カテーテルに流れ込む熱交換流体の温度、熱交換カテーテルから流れ出る熱交換流体の温度、および、熱交換流体の流量を用いて、熱交換カテーテルと患者の身体との間で交換される熱のレートを計算することができる。熱交換流体の流入ラインおよび流出ラインにセンサを設け、これらのデータを感知するとともにコントローラに通信することができる。コントローラは、当該データを用いて、以下のような好適な式によって熱交換レートを計算するようにプログラミングされている。
【００１５】
ｑ＝ｍ・（ｔｉｎ−ｔｏｕｔ）Ｋ
式中、ｑ＝熱交換、ｍ＝熱交換流体の流量、ｔｎ＝熱交換カテーテルに入る熱交換流体の温度、ｔｏｕｔ＝熱交換カテーテルから出る熱交換流体の温度、および、Ｋ＝用いられる熱交換流体（例えば、０．９％の食塩水）の熱定数である。
【００１６】
本発明のいくつかの実施形態では、熱交換レートは、患者における定量的な血流速度を区別するとともに、ａ）ＲＯＳＣの回復（または継続）、ｂ）ＲＯＳＣの非存在の停止、ｃ）最小限に有効な血流（ＭＥＢＦ）速度未満である、自発的なまたは心臓マッサージによって生成された循環の発生、および、ｄ）ＭＥＢＦであるかまたはそれを上回る、自発的なまたは心臓マッサージによって生成された循環の発生等の、血流における注目すべき変化が生じたときに通知を提供する基礎として用いることができる。本発明のいくつかの実施形態では、方法は、自動化システムを用いて行うことができ、この場合、コントローラが、熱交換に基づいて熱交換レートおよび血流速度、あるいは熱交換レートまたは血流速度を計算するとともに、視覚的、聴覚的もしくは他の好適な装置によって、血流の注目すべき変化が生じたときの通知を発するようにプログラミングされている。
【００１７】
さらに、本発明によると、自動化された熱交換カテーテルシステムであって、ａ）被験体の血管系に挿入可能である、熱交換表面を有する熱交換カテーテル、ｂ）プログラム可能なコントローラ、ｃ）被験体の血管系に挿入されている間に熱交換カテーテルを通して熱交換流体を循環させる装置であって、当該熱は、熱交換表面に近接する熱交換において、熱交換表面を横切って、熱交換カテーテルを通して循環される熱交換流体と、被験体の血管系を通って流れる血液との間で交換される、装置、および、ｄ）熱交換表面に近接する熱交換において、熱交換カテーテルを通して循環される熱交換流体と、被験体の血管系を通って流れる血液との間で熱が交換されるレートを測定する１つまたは複数のセンサを備える、自動化された熱交換カテーテルシステムが提供される。このシステムでは、コントローラは、センサ（複数の場合もあり）から信号を受信し、それらの受信した信号を用いて、ａ）有効な自発循環の再開または継続、ｂ）有効な自発循環の非存在の停止、ｃ）最小限に有効な血流（ＭＥＢＦ）速度未満である、自発的なまたは心臓マッサージによって生成された循環の発生、および、ｄ）最小限に有効な血流速度であるかまたはそれを上回る、自発的なまたは心臓マッサージによって生成された循環の発生から選択される少なくとも１つの事象の発生を判断するようにプログラミングされている。このシステムでは、血液が患者の血管系を通って流れるレートは、以下の式を用いて、熱が交換されるレートに基づいて求めることができる。
【００１８】
血流速度＝（ｔｅｍｐ１−ｔｅｍｐ２）×Ａ／ｄｅｌｔａ＿ｔｉｍｅ
式中、ｔｅｍｐ１は、熱交換カテーテルから出る熱交換流体の平均温度であり、ｔｅｍｐ２は、熱交換カテーテル本体に進む熱交換流体の平均温度であり、Ａは、流体の特性に応じた定数であり、ｄｅｌｔａ＿ｔｉｍｅは、平均化する目的の短い期間である。適切な場合、代替的な式も用いることができる。
【００１９】
さらに、本発明によると、血流速度のモニタリングという機能をさらに行うために、上記で要約した特徴の既存の血管内温度管理システムを変更するとともに、ａ）有効な自発循環の再開もしくは継続、ｂ）有効な自発循環の停止もしくは非存在、ｃ）最小限に有効な血流速度未満である、自発的なもしくは心臓マッサージによって生成された循環の発生、および／または、ｅ）最小限に有効な血流速度であるかもしくはそれを上回る、自発的なもしくは心臓マッサージによって生成された循環の発生等の、血流速度の注目すべき変化の発生時にケア提供者または他の人員に情報または警告を提供する、変更パッケージが提供される。当該変更パッケージは、記憶媒体に記憶され、熱交換カテーテルと患者の血液との間で熱が交換されるレートに基づいて、血流速度を求めるとともに、それに基づいて、ａ）有効な自発循環の再開または継続、ｂ）有効な自発循環の非存在の停止、ｃ）最小限に有効な血流速度未満である、自発的なまたは心臓マッサージによって生成された循環の発生、および、ｅ）最小限に有効な血流速度であるかまたはそれを上回る、自発的なまたは心臓マッサージによって生成された循環の発生から選択される少なくとも１つの事象の発生を判断するように、血管内温度管理システムのコントローラに送達可能である、実行可能なコードを含むことができる。いくつかの実施形態では、変更パッケージは、コントローラをさらにプログラミングし、事象が発生したときに、システムの既存のディスプレイまたは他のユーザーインターフェース構成要素に、指示または通知（例えばアラーム）を表示するかまたは別様に提供させることができる。他の実施形態では、変更パッケージは、システムに接続可能であるとともに、事象が発生したときに所望の指示または通知（例えばアラーム）を提供するようにコントローラから信号を受信する、ディスプレイまたは可聴アラームハードウェア等のアドオン通知装置を含むことができる。
【００２０】
またさらに本発明によると、患者のケア提供者または他の人員に、ａ）有効な自発循環の再開または継続、ｂ）有効な自発循環の非存在の停止、ｃ）最小限に有効な血流速度未満である、自発的なまたは心臓マッサージによって生成された循環の発生、および、ｅ）最小限に有効な血流速度であるかまたはそれを上回る、自発的なまたは心臓マッサージによって生成された循環の発生から選択される少なくとも１つの患者に関連する事象の通知を提供する方法が提供される。
【００２１】
当該方法は概して、１）ｉ）被験体の血管系に挿入可能である、熱交換表面を有する熱交換カテーテル、ｉｉ）プログラム可能なコントローラ、ｉｉｉ）被験体の血管系に挿入されている間に熱交換カテーテルを通して熱交換流体を循環させる装置であって、当該熱は、熱交換表面に近接する熱交換において、熱交換表面を横切って、熱交換カテーテルを通して循環される熱交換流体と、被験体の血管系を通って流れる血液との間で交換される、装置、および、ｉｖ）熱交換表面に近接する熱交換において、熱交換カテーテルを通して循環される熱交換流体と、被験体の血管系を通って流れる血液との間で熱が交換されるレートを測定する１つまたは複数のセンサを備えるシステムを得るかまたは提供するステップであって、コントローラは、上記少なくとも１つのセンサから信号を受信し、それらの受信した信号を用いて、ａ）有効な自発循環の再開または継続、ｂ）有効な自発循環の非存在の停止、ｃ）最小限に有効な血流速度未満である、自発的なまたは心臓マッサージによって生成された循環の発生、および、ｅ）最小限に有効な血流速度であるかまたはそれを上回る、自発的なまたは心臓マッサージによって生成された循環の発生から選択される少なくとも１つの事象の発生を判断するようにプログラミングされているシステムを得るかまたは提供するステップ、２）熱交換カテーテルを被験体の血管系に挿入するステップ、３）システムを用いて、被験体の血管系を通って流れる血液を温めるかまたは冷却するステップであって、それによって、結果として被験体の身体の全てまたは一部の温めまたは冷却が生じるシステムを用いるステップ、ならびに、ｄ）システムをさらに用いて、ａ）有効な自発循環の再開または継続、ｂ）有効な自発循環の非存在の停止、ｃ）最小限に有効な血流速度未満である、自発的なまたは心臓マッサージによって生成された循環の発生、および、ｅ）最小限に有効な血流速度であるかまたはそれを上回る、自発的なまたは心臓マッサージによって生成された循環の発生から選択される少なくとも１つの事象の通知を患者のケア提供者または他の人員に提供するステップを含む。
【００２２】
本発明のまたさらなる態様および詳細は、詳細な説明および本明細書において以下で記載される例を読めば理解されるであろう。
以下の詳細な説明および例は、本発明の例または実施形態の必ずしも全てではなくいくつかを非網羅的に記載するために提供され、本発明の範囲を決して限定しないものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明によるＥＴＭシステムの１つの非限定的な例の概略図である。
【図２】留置熱交換カテーテルと患者の身体との間の熱交換レートの変化が、患者におけるＣＡ後のＲＯＳＣの兆候として用いられる、本発明の方法の１つの非限定的な例を示すフロー図である。
【図３】本発明がＣＡを受ける患者において使用され、次に、効果的ではない心臓マッサージを伴うＣＰＲ、次に、効果的な心臓マッサージを伴うＣＰＲに、成功裏のＲＯＳＣが続く、方法の別の非限定的な例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下の詳細な説明、および、以下の詳細な説明において言及される添付の図面は、本発明の例または実施形態の必ずしも全てではないがいくつかを記載することが意図される。記載される実施形態は、あらゆる点で、専ら例示的であるものとみなされ、限定的であるものとみなされるべきではない。この詳細な説明および添付の図面の内容は、本発明の範囲を決して限定するものではない。
【００２５】
図１は、本発明のＥＴＭシステム１０の例を示している。このＥＴＭシステム１０は、概して、熱交換カテーテル１２およびコンソール１６を備える。熱交換カテーテル１２は、患者の血管系内に位置決め可能である熱交換領域１４を有する。図示の特定の例では、熱交換カテーテル１２は、大腿静脈を介して挿入され、熱交換領域１４が下大静脈ＩＶＣ内にある位置まで前進される。
【００２６】
コンソール１６は、ディスプレイ／ユーザーインターフェース２０、プログラム可能なコントローラ１８、ならびに、熱が、熱交換領域１４を介して、熱交換領域を通して循環される制御される温度の熱交換流体と、患者のＩＶＣを通して熱交換領域１４を通って流れる血液との間で交換されるように、温度が制御される熱交換流体を、熱交換カテーテル１２を通して循環させる、種々の他の圧送および温度制御装置を含む。このＥＴＭシステムは閉ループシステムである。熱交換流体は、コンソール１６から、流入ラインＩＬを通して、カテーテルの流入ルーメンを通して、熱交換領域１４を通して、次にカテーテル１２の流出ルーメンを通して、流出ラインＯＬを通して循環され、コンソール１６に戻される。システムには、流入ラインＩＬに流れ込んで流出ラインＯＬから出る熱交換流体の温度をモニタリングするセンサが備え付けられる。これらのモニタリングされる、流入する熱交換流体および流出する熱交換流体の温度は、コントローラ１８に送信される。
【００２７】
このＥＴＭシステムは、患者の体温をモニタリングするとともに、モニタリングされた体温をコントローラ１８に送信するように、患者の身体上または患者の身体内の所望の位置に配置することができる少なくとも１つの体温センサＴＳも含む。患者のケア提供者または他の人員は、ディスプレイ／ユーザーインターフェース２０を介して所望の目的の体温を入力することができ、コントローラ１８は次に、システム１０の圧送および温度制御構成要素、あるいは圧送または温度制御構成要素の動作を制御し、カテーテル１２を通して循環される熱交換流体の温度および流量、あるいは温度または流量を変更して、モニタリングされる体温を、入力された目的の体温と実質的に同じになるように上昇または低下させるとともに、その後、その目的の体温を所望の期間にわたって維持する。この一般的なタイプのＥＴＭシステムの特定の例は、米国特許第５，４８６，２０８号明細書（ギンスバーグ（Ｇｉｎｓｂｕｒｇ））、米国特許第６，６１０，０８３号明細書（ケラー（Ｋｅｌｌｅｒ）外）、米国特許第６，６２０，１８８号明細書（ギンスバーグ（Ｇｉｎｓｂｕｒｇ）外）、米国特許第６，６７３，０９８号明細書（マコルド（Ｍａｃｈｏｌｄ）外）、米国特許第６，７０２，８４０号明細書（Ｋｅｌｌｅｒ  ｅｔ  ａｌ）、米国特許第６，７５２，７８６号明細書（カリスター（Ｃａｌｌｉｓｔｅｒ））、米国特許第７，８０６，９１５号明細書（スコット（Ｓｃｏｔｔ）外）、ならびに、米国特許出願公開第２００７／００４３４０９号明細書（ブライアン（Ｂｒｉａｎ））、米国特許出願公開第２０１２／０３２５４２６号明細書（ノダ（Ｎｏｄａ）外）、米国特許出願公開第２０１３／０１７８９２３号明細書（ダブロウィアク（Ｄａｂｒｏｗｉａｋ））、米国特許出願公開第２０１３／００９０７８０号明細書（ダブロウィアク（Ｄａｂｒｏｗｉａｋ）外）および米国特許出願公開第２０１３／００９０５９３号明細書（ダブロウィアク（Ｄａｂｒｏｗｉａｋ）外）に記載されており、その全体的な開示は、参照により本明細書に明示的に援用される。さらに、この一般的なタイプのＥＴＭシステムは、Ｔｈｅｒｍｏｇａｒｄ  ＸＰ（登録商標）温度管理システム（カリフォルニア州、サニーベイル所在のゾール  サーキュレイション社）、および、フィリップスＩｎｎｅｒＣｏｏｌ  ＲＴｘ（商標）血管内システム（マサチューセッツ州、アンドバー所在のフィリップスヘルスケア社）として市販されている。
【００２８】
本発明によると、このＥＴＭシステム１０のコントローラ１８は、上記で記載したような、モニタリングされた、流出する熱交換流体および流入する熱交換流体の温度ならびに計算された熱交換レート（ｑ）、あるいは温度または、計算された熱交換レート（ｑ）を用い、ａ）有効な自発循環の再開または継続、ｂ）有効な自発循環の非存在の停止、ｃ）最小限に有効な血流速度未満である、自発的なまたは心臓マッサージによって生成された循環の発生、および、ｅ）最小限に有効な血流速度であるかまたはそれを上回る、自発的なまたは心臓マッサージによって生成された循環の発生から選択される少なくとも１つの事象の発生を判断するようにさらにプログラミングされている。コントローラによって求められた血流速度の指示および事象（複数の場合もあり）、あるいは血流速度の指示または事象（複数の場合もあり）の発生を示す通知（例えば視覚的もしくは聴覚的なアラーム）は、いくつかの実施形態では、既存のディスプレイ／ユーザーインターフェース２０を通じて提供することができる。代替的には、アドオン通知装置２４を、図１の例に示されているようにシステムに接続することができる。いずれの場合も、システム１０は、その時点の血流速度の指示および事象（複数の場合もあり）、あるいは血流速度の指示または事象（複数の場合もあり）のうちの１つまたは複数が生じたときの指示を提供する。図１に示されている特定の非限定的な例では、システム１０は、コントローラによって求められたその時点の血流速度を示す血流指示子２４、ならびに、ａ）有効な自発循環の再開または継続、ｂ）有効な自発循環の非存在の停止、ｃ）最小限に有効な血流速度未満である、自発的なまたは心臓マッサージによって生成された循環の発生、および、ｅ）最小限に有効な血流速度であるかまたはそれを上回る、自発的なまたは心臓マッサージによって生成された循環の発生等の、１つまたは複数の特定の血流に関連する事象（複数の場合もあり）が生じたときに視覚的および可聴、あるいは視覚的または可聴のアラームを発するアラーム２６の双方を含む。
【００２９】
血流指示子２４およびアラーム２６は、任意の好適なタイプの装置を含むことができる。１つの非限定的な例では、血流指示子は、ＭＥＢＦおよび自発循環に関連する範囲（例えば１分あたり４リットル〜７リットル）を示すように、目盛りでマーキングされた動く列または棒グラフ等のグラフィックディスプレイであるものとすることができる。また、１つの非限定的な例では、アラーム２６は、異なるアラームの状態を示すように異なる光の色を発する、発光ダイオード（複数の場合もあり）等の１つまたは複数の光源であるものとすることができる。
【００３０】
例えば、緑色光は、心臓が拍動しており自発循環を有する患者において予期されるような正常な血流を示すことができ、赤色光は、ＣＰＲの心臓マッサージを行うことなく、心停止または循環停止中に生じるような血流の停止を示すことができ、黄色の光は、（ＭＥＢＦを提供するのに不十分である心臓マッサージを受けている心停止した患者において生じるような）いくらかの血流であるがＭＥＢＦ未満の存在を示すことができ、青色光は、（ＭＥＢＦを提供するのに十分であるがＲＯＳＣがまだ生じていない、心臓マッサージを受けている心停止した患者において生じるような）ＭＥＢＦのまたはＭＥＢＦを上回るが自発循環範囲未満のいくらかの血流の存在を示すことができる。任意選択的に、それぞれの視覚的なアラームの状態とともに、異なる可聴アラーム音を発することができる。いくつかの実施形態では、システム１０は、ベッドサイドモニターＢＭに接続することができ、それによって、モニタリングされる血流速度およびアラーム、あるいは血流速度またはアラームを、ベッドサイドモニターＢＭ、および、ベッドサイドモニターと通信する任意の中央またはユニットモニタリングステーション（複数の場合もあり）から表示するかまたは発することができる。
【００３１】
図１は、血管内温度管理システム１０によって処置されている患者において、本発明の基本的な方法の仮定上の非限定的な例を示している。患者がＣＡを患った後で、熱交換レート（ｑ）の基準値を求めることが、好ましくは進行中のＣＰＲの胸部圧迫を伴うことなく行われる。これを達成するために、ユーザーは、コントローラ１８をトリガーし、ボタンを押すことまたはディスプレイ／ユーザーインターフェース２０にコードを入力すること等によって、ＣＡ中の所望の時点における基準値の熱交換レートを記憶するかまたは記録することができる。基準値のＣＡ熱交換レートがコントローラ１８によって記憶されるかまたは記録された後で、コントローラ１８は、熱交換レート（ｑ）を連続的または周期的に求める。熱交換レート（ｑ）がＲＯＳＣを示すとみなされる量（例えば、ＣＡ基準値を超えるおよそ４０％の増大）だけ変化する場合、コントローラ１８は次に、視覚的および聴覚的、あるいは視覚的または聴覚的なアラーム等の通知を患者のケア提供者に発する。ケア提供者は、当該ＲＯＳＣアラームを受け取ると、ＣＰＲの胸部圧迫の中止等の、ＲＯＳＣの発生によって示される臨床的な措置をとることができる。
【００３２】
図２は、本発明の方法の別の仮定上の非限定的な例を示すフロー図である。この方法では、本発明の血管内温度管理システム１０によって処置されている瀕死の状態にある患者における異なる血流の状態間を識別するとともに、異なる血流の状態間の通知を提供するために、より複雑な定量的な判断がなされる。図２において分かるように、患者の心臓が正常に拍動しており、正常な自発循環が行われている間に、コントローラ１８は、熱交換レートに基づいて、患者の血管内の血流速度が正常な範囲内にあることを判断し、アラーム２６が、緑色光または正常な血流速度を示す他の指示子を発する。その後、患者がＣＡを患うと、血流モニター２４は、血管内の血流が実質的に停止したことを示し、アラーム２６は、赤色光またはＣＡの他の指示を発する。その後、ＣＰＲが開始されるが心臓マッサージが効果的に行われていない場合、血流モニター２４は、ＭＥＢＦ未満の血流レベルを示し、アラーム２６は、黄色の光またはＭＥＢＦを下回る血流の他の指示子を発する。ケア提供者は、黄色の光またはＭＥＢＦを下回る血流の他の黄色の光もしくは他の指示子に気が付くと、心臓マッサージが行われる方法を変更することができ、それによって、心臓マッサージがより効果的になり、これによって次に、血流モニター２４が、ＭＥＢＦであるかまたはＭＥＢＦを上回るが、自発循環に関連付けられる血流未満である、ＣＰＲによって誘発された血流を示す。その後、ＲＯＳＣが生じると、血流モニター２４は、患者の血管内の血流が正常な範囲にあることを再び示し、アラーム２６は、緑色光またはＲＯＳＣが生じたという他の指示子を再び発する。ケア提供者は、当該緑色光またはＲＯＳＣが生じたという他の指示子に気付くと、次に、ＣＰＲの心臓マッサージの停止等の適切な臨床上の措置をとることができる。
【００３３】
本発明は、上記では本発明の特定の例または実施形態に関して記載されているが、本発明の意図される主旨および範囲から逸脱しない範囲で、それらの記載される例および実施形態に対して種々の付加、削除、代替および変更を行うことができることを理解されたい。例えば、１つの実施形態または例の任意の要素、ステップ、部材、構成要素、組成物、反応物、パーツまたは部分は、別途明記されない限り、または、そうすることによってその実施形態もしくは例をその意図される使用に不適切なものにしない限り、別の実施形態もしくは例に組み込まれるか、または、別の実施形態もしくは例とともに用いられることができる。また、方法またはプロセスのステップが特定の順序で記載されているかまたは列挙されている場合、当該ステップの順序は、別途明記されない限り、または、そうすることによってその方法もしくはプロセスをその意図される目的に不適切なものにしない限り、変更することができる。さらに、別途記されない限り、本明細書において記載されるいずれかの発明または例の要素、ステップ、部材、構成要素、組成物、反応物、パーツまたは部分が、任意選択的に存在するか、または、他の要素、ステップ、部材、構成要素、組成物、反応物、パーツまたは部分の実質的な非存在下で使用されることができる。全ての合理的な付加、削除、変更および代替は、記載される例および実施形態の均等物とみなされるべきであり、以下の特許請求の範囲の範囲内に含まれるべきである。
【図１】
2017513546.tif 000003
【図２】
2017513546.tif 000004
【図３】
2017513546.tif 000005
【国際調査報告】
2017513546.tif 000006