(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
仰向けになった人を冷却するための装置であって、
冷却空気を内部に受け入れることができ、人を載せる膨張性の区画室を有する空気膨張性マットレスと、冷却空気を内部に受け入れることができると共に該空気を逃がすための開口を有する人に掛ける空気膨張性ジャケット又はブランケットと、水又は水性液媒体で空気を冷却し、該冷却された空気を前記マットレス及びジャケット又はブランケットに供給する熱交換機と、前記冷却空気の温度を約１〜３℃に制御する温度制御手段とを備えたものに於いて、
前記熱交換機が、約１〜３℃に温度調節された冷却空気を前記マットレス及び前記ジャケット又はブランケットに供給できるよう構成されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記マットレスが低空気損失型である請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記ジャケット又はブランケットが冷却空気を逃がし、人体を上から冷却できる多数の細孔を有する請求項１又は２記載の装置。
【請求項４】
前記熱交換機が冷却回路に接続されており、該冷却回路がマットレス内、またはマットレスの表面に設けられれた温度検出手段に応じて熱交換機への冷却流体の流れを制御するようになっている調節バルブを含む請求項１〜３の何れかに記載の装置。
【請求項５】
前記マットレスの区画室に接続するための出口及び前記ジャケット又はブランケットに接続するための出口を有し、冷却用の空気を供給するポンプユニットを備えた請求項１〜４の何れかに記載の装置。
【請求項６】
前記装置が、圧縮機、凝縮器及び蒸発コイルを備えた冷却回路、空気ポンプ、熱交換機、冷却空気温度制御装置及び前記熱交換機に接続し、循環される水又は水性液冷媒を貯留させるリザーバーを有する請求項１〜５の何れかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明はあお向けになった患者の背部位を冷却するための冷却システムに関する。臨床的治療の一部として患者を積極的に冷却することが好ましい状況が存在する。例えば最近の調査によれば、心拍停止になった患者に緩やかな低体温治療を施すと、例えば心拍停止後、約１時間より長い時間の間、３２〜３４℃の範囲温度にすると、利点が得られることが判った。このような臨床的処置については１９９６年発行された神経麻酔学ジャーナルの第８巻第１号８８〜９６ページの、フリッツ・シュテルツ氏外による論文に記載されている。
【０００２】
従って、本発明の課題はかかる臨床的処置を実行することだけでなく、患者を他の目的のために冷却するための装置であって、マットレス、ジャケット又はブランケット、空気冷却用熱交換機、空気温度制御手段を備えたものを提供することにある。
本発明の装置で用いるマットレスは、冷却空気を内部に受け入れることができ、あお向けになった人を載せる膨張性の区画室を有する空気膨張性マットレスであり、冷却に用いる空気流を水又は水性液媒体で冷却する熱交換機に接続可能に形成されたものである。
ジャケット又はブランケットも、前記熱交換機に接続可能に形成されたものであって、冷却空気流を内部に受け入れることができると共に該空気を逃がすための開口を有し、内部を通る冷却空気流の調節により冷却温度の調節を達成するよう構成された人に掛ける可撓性のものである。
【０００３】
このジャケットまたはブランケットは人に掛け、少なくとも人の胴体をカバーするようになっていることが好ましい。
特に好ましい形態では、ジャケットまたはブランケットはほぼ人の頭部から足までカバーする。
従って、本発明によれば、前記マットレス等に供給するための空気供給手段と、この空気供給手段に関連した熱交換機を有し、加圧空気を冷却するように加圧された空気を熱交換機に通過させることができ、前記熱交換機が、必要な場合に冷却流体のソースに接続自在であり、よって前記加圧空気を必要に応じて冷却でき、この空気を前記マットレスから患者に当て、また、患者に接触しているジャケットまたはブランケットに送ることができる。
【０００４】
好ましくは、かかる装置では、空気ソースは、マットレスの区画室に接続するための出口および膨張自在な前記冷却ジャケットまたはブランケットに接続するための出口を有するポンプユニットを含む。
熱交換機はマットレスまたはマットレスを支持しているベッドに物理的に取り付けられたハウジング内に設けることができる。
これとは異なり、熱交換機を別個のユニット内に収容し、通常フレキシブルである導管によりマットレスおよび冷却ジャケットまたはブランケットに接続してもよい。
【０００５】
冷却システムの膨張側に設けられている冷却回路内の例えば蒸発コイルのような熱交換機に接触して冷却された冷却流体（水又はブラインのような水性液）を本装置の熱交換機に送ることにより前記加圧された空気を冷却する。
このような構造は、冷却流体回路、例えば水がシステム内の急激な温度変動を除く熱リザーバとなるという利点を有する。
冷却回路に調節バルブを導入し、マットレスの支持表面に於いて所望する温度を維持するのに必要な冷却流体の流量をこのバルブで制御することが好ましい。
このような制御は、例えば熱交換機の出口端部に設けられた１つ以上の温度センサーに接続されたデジタル式ＰＩＤコントローラーにより制御される冷却回路内で、ソレノイド式調節高温ガスバイパスバルブを使用することにより達成できる。
【０００６】
熱交換機に空気を吹き付け、加圧された低温空気をマットレス、更に冷却ジャケットまたはブランケットへ送ることにより、空気流から熱を抽出することが好ましい。通常、マットレスに供給される空気は患者を支持するだけでなく、所望する冷却効果を生じるように充分な大きさとなっている。マットレスおよびジャケット／ブランケットの双方に空気を供給するのに同じブロアを使用する場合、空気のほとんどはマットレスに向けられることとなる。
【０００７】
マットレスへ供給される空気の一部は、マットレスの膨張した区画室、すなわちサック内の空気圧力を制御するための、マットレス内に設けられた排出バルブを介して大気中へ送られる。その他の空気はマットレスの表面に設けられたステッチ孔を通って逃げ、患者の皮膚上を通過することにより患者を冷却する空気流となる。マットレスの表面を通る熱伝達および冷却ジャケットまたはブランケット内の開口部から放出される冷却空気によっても、患者から熱が除去される。
【０００８】
寒さによる震えを防止するために、患者を閉じ込めるための手段を設けることが必要となることもある。
本発明の患者冷却システムが作動する間、目標は適当な低体温治療から緩やかな低温治療、例えば約３２〜３４℃の体温を得ることにある。このような目標は、約１〜３℃、好ましくは約２℃の装置に対する空気入力温度を使用する本発明のマットレスおよびジャケット，／ブランケットを用いることにより達成できることが判った。マットレスの表面温度は、１０℃未満、好ましくは、約５〜１０℃であるとよい。研究によれば、心拍停止した患者の温度を突発性循環回復（ＲＯＳＣ）の数時間の間、好ましくは２〜４時間の間、３２〜３４℃の範囲の温度に低下すると、脳の損傷を低減するという点で臨床的な利点が得られることが判った。低体温治療はＲＯＳＣの後すぐに、例えば約１５分以内に開始する必要がある。
【０００９】
添付図面から本発明の種々の実施例が明らかとなろう。
図１は、本発明に係わる患者冷却システムの略図である。
図２は、図１のシステムを冷却ジャケットに応用した例の略図である。
図３は、冷却およびブロアポンプユニットを示す側面図である。
図４は、図２に示されたタイプの冷却ジャケットの平面図である。
図５は、図４に於ける矢印Ｘの方向４に示されたジャケットの図である。
図６は、本発明に係わる変形冷却システムを示す。
添付図面、特に図１を参照すると、冷却システムは一形態では基本的には冷却ユニット１を備え、この冷却ユニット１は圧縮機２と、凝縮機３と、蒸発コイル４とを備え、これらを冷却液が通って循環するようになっている。蒸発コイルには水が通過して循環するようになっており、冷却された水はパイプ５および６を通って熱交換機７まで循環される。矢印８によって略図で示されるように、ポンプ（図示せず）から熱交換機７を空気が通過し、冷却された空気は次に矢印９に示されるようにマットレスへ送られる。
【００１０】
図２には空気システムが示されている。図２は、ポンプユニット１０または９８と熱交換機７または１００、次に冷却ジャケット１１との接続を示している。ポンプユニットはチューブを通して熱交換機まで加圧空気を送るための手段を内蔵する空気ポンプ、すなわち圧縮機を含む。空気ポンプ１０はパルス化された圧力流を熱交換機に循環させるための手段を含む圧力調節制御装置を含むことができる。熱交換機および空気冷却ユニットはサーモスタット１３と、低温警告ライト１４と、リザーバ内の水量を表示する水インジケータレベル１５とを含むことができる。水リザーバを使用することにより冷却空気流の温度の変動を除くことができる。
【００１１】
空気流は熱交換機を通過した後にライン１６を介し冷却ジャケット１１内に流入する。冷却ジャケットは流入パイプ３２と戻りパイプ３３（図４および５）を含み、および／または冷却ジャケット内に開口部（図示せず）を含み、このジャケットは対流および伝導による冷却を行うために患者の皮膚に向いていることが好ましい。
図６は膨張可能な低空気損失マットレス１７および膨張自在なオーバーブランケット２００に接続された冷却ユニットを含む変形されたシステムを示す。
【００１２】
冷却ユニットからの冷却された空気をマットレスおよびオーバーブランケットにそれぞれ供給するための別個のフレキシブル導管１６および１８が設けられている。図６に示されるように、オーバーブランケット２００の足の端部には冷却された空気が供給される。マットレスへの空気供給部１６はマットレス内の空気サックの異なるグループへの別個の導管から構成でき、各導管は患者の体のそれぞれの部分に適した圧力で空気を供給するようになっていることが理解できよう。
【００１３】
図２および６に示されるように、冷却ジャケット１１およびオーバーブランケット２００は、膨張自在なタイプとすることができるマットレス１７の上部に置くことが好ましい。好ましいマットレスとは、患者から生じた水分がサック内に流入し、空気流によって運び去られるよう、空気がマットレスを通って循環し、ここのサック、すなわち区画室の表面に水分透過性材料が設けられた、いわゆる低空気損失タイプのものである。このタイプの膨張自在なマットレス支持体は米国特許第4,525,885号、欧州特許第0034954号および欧州特許第0260087号に記載されている。上記とは異なり、マットレスは例えば米国特許第5,396,671号に記載されているように、マットレスへの空気を周期的に変えることにより、患者にバイブレーション治療を施すようにもできる。
【００１４】
患者からの熱の伝導レートを増加するために、熱交換機７または１００からの冷却された空気もマットレスのクッション内へ送り、患者を上下で冷却することができる。ポンプユニット１０または９８には下からの冷却が不要である場合、冷却ユニットをバイパスさせる別の空気出口を設けてもよい。またポンプユニットはマットレス内の個々のクッションまたはクッショングループを所望する圧力まで加圧し、患者の最大の皮膚面積にわたって患者に対する支持体となるようにすることができる。
【００１５】
図４および5は、冷却ジャケットの構造をより詳細に示す。図２および４から判るように、ジャケットはマットレスの幅を横断するように延び、患者の胴体、上腕部および頭部をカバーするようになっている領域を有する。患者の鼻および口には開口部２０を通してアクセスすることができ、これら開口部を通し、患者に対して人工呼吸用チューブおよびそのた集中治療装置を取り付けることができる。
ジャケットの端にはバックルおよびストラップ２１、２２および２３が設けられ、これらをマットレスおよび患者のまわりに巻き、ジャケットが患者に密に接触するようにジャケットを保持することができる。
【００１６】
ジャケットが空気非透過性の材料から構成された上部層と底部層とを備え、ジャケットが膨張可能なパッドを形成するように、これら層のエッジは溶着されている。上部層と下部層とはキルト効果を生じるように、番号３０で示された間隔で共に溶着することが好ましい。
図面には示されていないが、下部層３１には多数の小さい、例えばピンホール状の開口部を設け、これら開口部を通して膨張用空気が逃げ、患者の体の上を流れる冷却空気流となるようにすることができる。
【００１７】
本発明の課題のために使用できるあるタイプの冷却ジャケットは、使い捨てペーパージャケットを含む。この使い捨てペーパージャケットはペーパータオルまた手術室用ガウンおよび帽子を製造するのに使用されるタイプの紙から製造できる。ジャケットには内外の層が形成され、冷却空気が逃げられるようにパンチングされた孔を含む。このようなペーパージャケットは軽量であるので、低膨張圧力でも大きな空気流が得られる。
別の実施例では、マットレスは、例えばマットレスの下に接続、またはポンプユニット１０または９８に接続された熱交換機と連動できる。通常の使用時にはこの熱交換機は機能せず、マットレスへの空気供給システムに接続できる。更にポンプユニットは別個の空気流を、例えば冷却ジャケットに供給するように開放できるポートを含むことができる。冷却が必要になると熱交換機への接続部を有する別個の冷却ユニットに供給できる。この冷却ユニットは圧縮機、凝縮機および蒸発コイルだけでなく、熱交換機に接続可能な水用リザーバを含むことができる。
【００１８】
一般に冷却材のソースは圧縮機および蒸発可能な冷却液を使用して作動される冷却システムとなる。しかしながら他の冷却システム、例えばペルチエ効果によって機能するような熱電気冷却器も使用できる。これら装置は直流電源によって容易に作動できるという利点がある。
【図１】
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【図３】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図６】
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【図４】
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【図５】
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