CN102892369B - 用于无创性解剖学冷却和全身冷却以及神经保护的方法和装置 - Google Patents

用于无创性解剖学冷却和全身冷却以及神经保护的方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102892369B
CN102892369B CN201180009724.7A CN201180009724A CN102892369B CN 102892369 B CN102892369 B CN 102892369B CN 201180009724 A CN201180009724 A CN 201180009724A CN 102892369 B CN102892369 B CN 102892369B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
tube chamber
devices according
fluid
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201180009724.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102892369A (zh
Inventor
坦德里·哈利克里希纳
梅奈克海姆·穆兹·兹维曼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Johns Hopkins University
Original Assignee
Johns Hopkins University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Johns Hopkins University filed Critical Johns Hopkins University
Publication of CN102892369A publication Critical patent/CN102892369A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102892369B publication Critical patent/CN102892369B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F7/00—Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F7/0085—Devices for generating hot or cold treatment fluids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F7/00—Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F7/12—Devices for heating or cooling internal body cavities
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M13/00—Insufflators for therapeutic or disinfectant purposes, i.e. devices for blowing a gas, powder or vapour into the body
    • A61M13/003—Blowing gases other than for carrying powders, e.g. for inflating, dilating or rinsing
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/01—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes specially adapted for anaesthetising
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/10—Preparation of respiratory gases or vapours
    • A61M16/1075—Preparation of respiratory gases or vapours by influencing the temperature
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M19/00—Local anaesthesia; Hypothermia
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M31/00—Devices for introducing or retaining media, e.g. remedies, in cavities of the body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F7/00—Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F2007/0059—Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body with an open fluid circuit
    • A61F2007/0063—Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body with an open fluid circuit for cooling
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F7/00—Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F2007/0059—Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body with an open fluid circuit
    • A61F2007/0063—Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body with an open fluid circuit for cooling
    • A61F2007/0064—Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body with an open fluid circuit for cooling of gas
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F7/00—Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F2007/0059—Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body with an open fluid circuit
    • A61F2007/0063—Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body with an open fluid circuit for cooling
    • A61F2007/0064—Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body with an open fluid circuit for cooling of gas
    • A61F2007/0065—Causing evaporation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F7/00—Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F2007/0059—Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body with an open fluid circuit
    • A61F2007/0063—Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body with an open fluid circuit for cooling
    • A61F2007/0068—Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body with an open fluid circuit for cooling evaporating on the spot to be cooled
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F7/00—Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F2007/0059—Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body with an open fluid circuit
    • A61F2007/0069—Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body with an open fluid circuit with return means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M25/00—Catheters; Hollow probes
    • A61M2025/0001—Catheters; Hollow probes for pressure measurement
    • A61M2025/0002—Catheters; Hollow probes for pressure measurement with a pressure sensor at the distal end
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M25/00—Catheters; Hollow probes
    • A61M25/0067—Catheters; Hollow probes characterised by the distal end, e.g. tips
    • A61M25/0068—Static characteristics of the catheter tip, e.g. shape, atraumatic tip, curved tip or tip structure
    • A61M2025/0073—Tip designed for influencing the flow or the flow velocity of the fluid, e.g. inserts for twisted or vortex flow
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M25/00—Catheters; Hollow probes
    • A61M25/10—Balloon catheters
    • A61M2025/1043—Balloon catheters with special features or adapted for special applications
    • A61M2025/1047—Balloon catheters with special features or adapted for special applications having centering means, e.g. balloons having an appropriate shape
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/33—Controlling, regulating or measuring
    • A61M2205/3368—Temperature
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/36—General characteristics of the apparatus related to heating or cooling
    • A61M2205/3606—General characteristics of the apparatus related to heating or cooling cooled
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M25/00—Catheters; Hollow probes
    • A61M25/0021—Catheters; Hollow probes characterised by the form of the tubing
    • A61M25/0023—Catheters; Hollow probes characterised by the form of the tubing by the form of the lumen, e.g. cross-section, variable diameter
    • A61M25/0026—Multi-lumen catheters with stationary elements
    • A61M25/0029—Multi-lumen catheters with stationary elements characterized by features relating to least one lumen located at the middle part of the catheter, e.g. slots, flaps, valves, cuffs, apertures, notches, grooves or rapid exchange ports
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M25/00—Catheters; Hollow probes
    • A61M25/0021—Catheters; Hollow probes characterised by the form of the tubing
    • A61M25/0023—Catheters; Hollow probes characterised by the form of the tubing by the form of the lumen, e.g. cross-section, variable diameter
    • A61M25/0026—Multi-lumen catheters with stationary elements
    • A61M25/003—Multi-lumen catheters with stationary elements characterized by features relating to least one lumen located at the distal part of the catheter, e.g. filters, plugs or valves
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M25/00—Catheters; Hollow probes
    • A61M25/0067—Catheters; Hollow probes characterised by the distal end, e.g. tips
    • A61M25/0068—Static characteristics of the catheter tip, e.g. shape, atraumatic tip, curved tip or tip structure
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M25/00—Catheters; Hollow probes
    • A61M25/0067—Catheters; Hollow probes characterised by the distal end, e.g. tips
    • A61M25/0068—Static characteristics of the catheter tip, e.g. shape, atraumatic tip, curved tip or tip structure
    • A61M25/007—Side holes, e.g. their profiles or arrangements; Provisions to keep side holes unblocked
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M25/00—Catheters; Hollow probes
    • A61M25/01—Introducing, guiding, advancing, emplacing or holding catheters
    • A61M25/02—Holding devices, e.g. on the body
    • A61M25/04—Holding devices, e.g. on the body in the body, e.g. expansible

Abstract

本发明提供用于无创性解剖学冷却和全身冷却的方法和装置。该方法和装置通过将不包含冷却剂的干燥流体递送至含有黏液的空间或表面之内或之上来提供各种含有体液的空间或表面，例如含有黏液的空间或表面，的冷却。这样的黏液暴露于干燥流体导致解剖学要素的蒸发和冷却和/或全身冷却，如意图的。以这种方式，治疗性体温过低可以被实现，以提供对在损伤性缺血之后的各种器官，例如在心脏骤停之后的脑，的神经保护。

Description

用于无创性解剖学冷却和全身冷却以及神经保护的方法和 装置
发明背景
发明领域
本发明大体上涉及大脑冷却和全身冷却以及神经保护，并且更具体地涉及用于通过向哺乳动物的鼻咽腔、肺或其他解剖学要素(anatomical feature)受控地递送气体的大脑冷却和全身冷却以及神经保护的方法和装置。
背景信息
在发达国家中，心脏骤停(CA)是发病和死亡的首要原因。在美国每年估计400,000位患者以及在欧洲每年每100,000人中66人尝试复苏术1，2。在伴有全脑缺血的心脏骤停之后，不出现神经损伤后遗症的复苏是罕见的。在由于医院电击幸存的少数人中，＞50％留下了永久性神经后遗症3，4。在伴有血液不流动的心脏骤停超过五分钟之后，在再灌注期间产生的自由基连同其他中介物产生了导致脑损伤的化学反应5。某些研究已经显示出，中度的全身体温过低(30℃)或略微的体温过低(34℃)显著地缓解在狗的心脏骤停之后的脑损伤6-8。两个被很好进行的随机临床试验表明观察到了具有心室纤维性颤动(VF)作为存在的心率的CA的冷却幸存者的益处2，9。基于这些数据，美国心脏协会和欧洲复苏委员会在治疗CA后失去知觉的患者方面推荐治疗性体温过低(TH)4，10。
尽管存在有力的实验证据和临床证据，但是TH的使用最多是零星的，且不到10％的符合条件的CA患者接受了体温过低5，11。动物研究表明，在ROSC之后初期的冷却与改进的神经结果相关联，并且开始体温过低的延迟与减少的益处相关联7，12。快速引起TH的重要因素之一是在该领域中没有不干扰复苏术尝试的可靠的、容易实施的方法。目前用于引起TH的医院外方法包括冰冷盐水IV、冰袋2、冷却毯13和冷却头盔，它们对于引起体温过低是无效的。据此，具有对用于在医院外器械中引起TH的无创性的、快速的、有效的并且没有主要的有害副作用的方法大的需要。
无创伤的并且以及时的方式引起体温过低的能力具有巨大的临床价值，不仅在心脏骤停方面，而且在所有威胁性的损伤性缺血方面，包括缺血性脑血管病、创伤性脑损伤、脊髓损伤、新生儿脑病和冠状动脉疾病14。单单就心脏骤停而言，TH将每年挽救增加的7,500条生命，其中相对于每个被拯救的生命有50位患者被治疗2。接受TH的CA后患者以由延长的医院停留导致31,254美元的增加成本获得平均为0.66的生活品质调整后寿命年11，其具有与许多经济学上可接受的护理介入相当的每生活品质调整后寿命年的成本效益。
研究者已经试图使用非压缩的低流速的空气/氧气通过鼻路冷却身体并且观察到体温过低效果，虽然效果背后的机理未被良好地理解21，22。例如，RhinoChillTM装置通过蒸发在气管中的冷却剂全氟化碳(PFC)或通过使用挥发性气体蒸发被引入空气中的水蒸气以降低鼻腔中的空气温度来实现冷却23，24。据报道，鼻中的冷却剂PFC的蒸发导致脑和核心体温(core body temperature)的对流冷却。
然而，依赖于使用冷灌注液(冷却剂)或表面冷却，通过蒸发挥发性物质的直接热交换的救护用体温过低方法可以产生被暴露的表面局部过度极端的冷却，具有对患者的某些风险。据此，这样的主动冷却治疗被受到专门训练的医疗技术人员施用。
因此，存在对于在不使用冷却剂或挥发性物质的情况下引起TH的最小创伤或无创性方法的需要，例如其优选地可以在非医疗器械中，在不被受到专门训练的人员监督的情况下被使用。
发明概述
本发明提供最小创伤的或无创性方法和装置以引起TH来通过利用其中由于身体的自然响应而被身体有意损失的热以增湿和调节吸入空气的鼻热损失机制提供被动的解剖学冷却和全身冷却。
据此，在一个方面，本发明提供被动地冷却哺乳动物中的解剖学要素的方法，所述冷却是通过从哺乳动物中的含有体液的空间或表面，例如含有黏液的空间或表面，受控地引起的体液的蒸发。方法包括将不包含冷却剂(即冷冻剂或被骤冷的流体)的干燥流体(被压缩的或不被压缩的)递送至含有体液的空间或表面之内或之上，以在体液与干燥流体接触时提供体液受控的蒸发。体液的这样的蒸发产生解剖学要素的冷却或全身冷却。在一个实施方案中，流体是气体。
在多种实施方案中，气体在递送至含有体液的空间或表面以进行目标解剖学要素的冷却之前被除湿。在多种实施方案中，流体在递送至哺乳动物之前具有小于或等于约90％、80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％或10％的相对湿度。在多种实施方案中，气体以大于约10L/min的流速，例如在约20至200L/min、40至130L/min或20至80L/min之间的流速被递送。在多种实施方案中，流体被递送至含有体液的表面或腔，例如鼻腔(鼻咽和鼻孔)、口腔、肺、气管、肠胃系统、胃和泌尿生殖腔和黏液表面。在一个实施方案中，解剖学要素是脑或脑干，并且流体被递送至鼻腔。在一个实施方案中，气体被递送使哺乳动物的核心体温降低约2℃至4℃之间的持续时间。在尤其优选的实施方案中，哺乳动物是人类。
便利地，用未压缩流体(例如环境空气)实施本发明的容易性使其与相对简单的空气递送装置例如呼吸面罩或雾化器共同使用。因此本发明特别适于使用在救护用体温过低治疗，包括救急器械中。在特别优选的实施方案中，气体通过本发明的装置被递送。
据此，本发明还提供用于通过从哺乳动物中的含有体液的空间或表面蒸发流体来冷却哺乳动物中的解剖学要素的装置。装置包括：a)导管，其包括：近端、远端、在近端和远端之间延伸的第一管腔以及在远端处与第一管腔流体连通的一个或多个流体递送口；以及b)流体源，其与第一管腔的近端流体连通，用于将不含有冷却剂的干燥流体供应至第一管腔；其中装置被配置为使得流体沿着第一管腔向远端流过流体递送口以在流体膨胀经过流体递送口时接触含有体液的空间或表面。如果干燥流体被压缩，那么压缩机可以被提供至流体源，或流体可以以预压缩的条件，例如在阀罐或其他的罐中，被提供。
在多种实施方案中，装置还包括：c)第二管腔，其朝向导管的远端延伸；d)在远端处与第二管腔流体连通的一个或多个返回口(return port)；以及e)排放口，其与第二管腔的近端流体连通；其中装置被配置为使得流体沿着第一管腔向远端流过流体递送口并且经过返回口再进入第二管腔。
在某些实施方案中，装置也还包括一个或多个温度传感器(用于流体和/或处理过的哺乳动物)、压力传感器和/或流体流量调节器。在某些实施方案中，装置包括朝向导管的远端延伸的第三管腔以及在远端处与第三管腔和/或排放口流体连通的一个或多个另外的流体递送口。
附图简述
参照附图，通过以下对其多个实施方案的详细描述，本公开内容的各种要素和优点将变得更明显，附图中：
图1图示了根据实施方案的本发明的冷却装置和方法的图；
图2图示了根据实施方案的本发明的冷却装置的一部分的图；
图3图示了根据实施方案的本发明的冷却装置的一部分的图；
图4图示了根据实施方案的本发明的冷却装置的一部分的图；
图5图示了根据一个实施方案的本发明的冷却装置的一部分的图；
图6图示了根据实施方案的本发明的冷却装置和方法的图；
图7图示了根据实施方案的冷却装置的一部分的图；
图8图示了根据实施方案的本发明的冷却装置和方法的图；
图9图示了根据实施方案的本发明的冷却装置和方法的图；
图10图示了根据实施方案的本发明的冷却装置和方法的一部分的图；
图11是示出了被插管的成年猪中的在100L/min流量的鼻干燥空气期间的核心体温(在右心房中测量的)(上)和脑温度(在侧脑室中测量的)(下)的图示；
图12是示出了空气流速对脑温度变化的影响的图形曲线，显示了从20L/min至300L/min；以及
图13是比较使用各种TH技术的脑冷却的速率的直方图。
发明的详细描述
本文引用的所有参考文献的内容被认为是通过本引用结合入本公开内容内。
哺乳动物的鼻具有带上皮下毛细管体系的大范围血管化的高度旋绕的鼻甲和可扩张的多孔血管网15。鼻甲极大地增加表面积并且是富有血管的并且能够响应于环境刺激尤其是冷和干燥空气刺激而充血16，17。环境空气单向流过鼻导致鼻的黏液血液流速增加65％，这种影响被吸入空气的增湿和暖化迅速地缓解17-19。此外，暖的干燥空气导致上气道血液流速比冷干燥空气换气过度显著增加，这然后通过增湿空气被缓解。呼吸水分损失也遵循相似的模式，对于高至20L/min的空气流速来说，对于冷干燥空气通风来说的0.66±0.17gH2O/min的水分损失和对于暖干燥空气换气过度来说的0.90±0.16gH2O/min的水分损失16。身体的这种水分损失实际上是由水的高蒸发潜热(2.27kJ/g)导致的热损失，其由鼻血液流速提供。鼻孔中的单向流动与显著的脱水相关联，其中水在吸入空气的增湿期间被损失17。实验测试显示出，该过程的水分损失速率与身体的热损失直接相关联，使增湿是提取热的优良方式。
相反地，被引入鼻中的冷却剂或挥发性气体的蒸发减少存在的体液的蒸发(并且减少相关的水分损失)。虽然冷却可以来源于这两种蒸发过程，但是前者的冷却路径比身体对所引起的水分损失的固有响应产生的冷却是较不可控的。
本发明部分地基于以下的观察，即治疗性体温过低可以使用被施加于含有体液的空间的高流速干燥空气通过从含有体液的空间或表面蒸发流体被实现。本发明基于对干燥流体例如气体流的生理蒸发响应。干燥空气引入含有体液的空间或表面，例如鼻腔或鼻咽腔中导致体液从膜的释放，其随后的蒸发产生血管舒张、蒸发性热损失和血液的冷却。关于鼻腔，在正常呼吸期间，能量(通过增湿过程)在吸入空气进入肺之前被转移入吸入空气中。在吸入空气循环经过肺之后，空气中的一些能量在呼气期间被转移回鼻的鼻甲中。然而，不被具体的理论束缚，本发明的方法和装置在呼气期间绕过(bypass)能量转移回鼻的鼻甲中。如与其他技术不同的，本发明不利用冷却剂例如冷冻剂或被骤冷的流体实现TH。
与其中被暴露的表面通过将冷冻剂或被骤冷的材料施用于表面来主动冷却的其他技术相比，本发明的方法依赖于直接地来自脉管系统的热损失，提供向含有体液的空间或表面的组织的循环，而没有表面温度的显著改变。例如，发明人已经确认，在由鼻孔限定的暴露于至鼻孔的高流速干燥气体的空间内的温度相似于吸入空气温度，表明气体不直接地冷却鼻咽的表面。这比其他技术有利，因为极冷表面温度的产生可以与血管收缩和血液流动转移离开组织相关联，损害表面冷却方法的效果。此外，不被任何具体的理论束缚，暖的高流速的暖的干燥空气与更大程度的冷却相关联，这种途径是反直觉的但是在生理上似乎可信的，因为暖的干燥空气已经显示出增加呼吸水分损失，呼吸水分损失然后转变为热损失。
在描述本发明的装置和方法之前，将理解，本发明不被限于所描述的具体的配置和方法。还将理解，本文所使用的术语仅是为了描述具体的实施方案的目的，并且不意图作为限制，因为本发明的范围将仅被限制在所附的权利要求中。
如在本说明书和所附的权利要求中使用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“所述”包括复数的指代，除非内容清楚地表示不是这样。因此，例如，对“所述方法”的指代包括在阅读本公开内容等等时将对于本领域的技术人员变得明显的本文所述类型的一个或多个方法和/或步骤。
除非另有定义，否则本文所使用的所有技术的和科学的术语具有与本发明所属领域的技术人员普遍理解的意思相同的意思。虽然与本文描述的那些方法和材料相似的或等效的任何方法和材料可以被在本发明的实践或测试中使用，但是现在描述优选的方法和材料。
在一个方面，本发明提供无创性方法以引起TH来提供解剖学冷却和/或全身冷却。据此，在一个方面，本发明提供通过从哺乳动物中的含有体液的空间或表面蒸发干燥流体来冷却哺乳动物中的解剖学要素的方法。
如本文所使用的，“绝对湿度”用于指代由质量表示的气体和水蒸气的气态混合物中的水蒸气的近似值。“相对湿度”用于指代在气体和水蒸气的气态混合物中存在的水蒸气随其当前状态例如温度的变化的量。实质上，相对湿度是空气中的湿气量与在给定温度下空气能够保持的量相比的量度。在多种实施方案中，气体在与体液接触之前的相对湿度是小于或等于约90％、80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％、10％、5％或0％。在多种实施方案中，气体在与体液接触之后的相对湿度是大于或等于约0％、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％或90％。
如本文所使用的，“干燥”流体或气体用于指代水蒸气或其他液体蒸气不饱和的流体或气体。在多种实施方案中，干燥气体具有小于或等于约90％、80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％、10％、5％或0％的相对湿度。
如本文所使用的，术语“流体”是指实现蒸发的干燥(除湿的)流体。如本领域的技术人员意识到的，所有的气体都是流体。据此，术语流体与术语气体可互换地使用。
在多种实施方案中，干燥气体被在本发明的方法和装置中使用以实现解剖学冷却和/或TH。某些类型的气体适合于用于本发明。这样的气体包括但不限于空气、NO2、CO2、O2和惰性气体，例如He、Ar和Xe，以及其组合。在相关的实施方案中，气体可以是麻醉剂，例如N2O或Xe，或另外地可以具有神经保护性质和促进全身冷却的全身作用例如血管舒张的气体。
根据本发明被递送的干燥流体不包括冷却剂(并且可以是，但是不需要是，温暖的)。如本文所使用的，术语“冷却剂”包括挥发性气体并且可以包括干冰、被液氮冷却的盐水、水、抗冷冻溶液、冷冻剂例如碳氟化合物、氯氟烃(CFC)、氢氯氟化碳(HCFC)、全氟化碳(PFC)、R-134a(1，1，1，2-四氟乙烷)、FreonTM和其他的冷却流体或冷冻剂，或其组合。冷却剂也可以被认为是被冷却至温度10℃或更低于正常体温的任何流体。对于人类来说，冷却剂将因此是被冷却至约27℃、26℃、25℃、24℃、23℃、22℃、21℃、20℃、19℃、18℃、17℃、16℃、15℃、14℃、13℃、12℃、11℃、10℃、9℃、8℃、7℃、6℃、5℃、4℃、3℃、2℃、1℃、0℃或更低的流体。
根据本发明，干燥流体被提供至含有体液的空间或表面。流动的干燥流体与这样的体液例如黏液的接触导致目标解剖学要素(即干燥流体被直接地递送至的解剖学要素或与干燥流体进入身体的含有体液的空间或表面中的递送部位循环连通的解剖学要素)的蒸发和冷却和/或全身冷却(更广泛的体温过低)。
方法可以利用本发明的冷却装置被进行。据此，本发明还提供用于通过从哺乳动物的含有体液的空间或表面蒸发流体来冷却哺乳动物中的解剖学要素的装置。如图1和2中描绘的，装置包括导管10和流体源20。导管10具有近端30和远端40，以及在近端30和远端40之间延伸的第一管腔50，以及在远端处与第一管腔50流体连通的一个或多个流体递送口60。流体源20与第一管腔30的近端40流体连通，用于将不含有冷却剂的干燥流体70供应至第一管腔30。据此，装置被配置为使得流体沿着第一管腔30向远端流过流体递送口60以接触含有体液的空间或表面。如果干燥流体是压缩气体，那么递送在流体膨胀经过流体递送口例如鼻腔时发生。
在多种实施方案中，装置可以还包括允许被引入的流体从含有体液的腔排放的另外的要素。为了帮助流体的除去，装置还包括朝向导管40的远端延伸的第二管腔80。第二管腔80包括在远端处与第二管腔80流体连通的一个或多个返回口90。据此，被经过流体递送口60引入和膨胀的流体可以通过流体的自然流动或通过将吸力或负压施加于第二管腔的近端而被允许流出含有体液的空间，经过返回口进入第二管腔中。装置还包括与第二管腔的近端流体连通以驱赶或消散吸力或真空可以被施加于其的流体的排放口(例如排放歧管)。据此，装置被配置为使得流体沿着第一管腔向远端流过流体递送口并且在接触和蒸发在空间或表面之内或之上的流体例如黏液之后经过返回口再进入第二管腔。
如本文参照任选的实施方案所使用的，术语“压缩”流体或气体用于指代在比大气压大的压力下的流体或气体。干燥流体的压缩可以任选地被采用以允许其以比对大气压力下的干燥流体引起相同的蒸发响应所需要的那些流速低的流速进行递送。
压缩的状态可以来源于气体被加压入静态的安全壳中，或可以通过将气体机械地推动，例如通过风扇或鼓风机，经过具有减少体积的导管或口得到。例如，参照图2和3，压缩气体可以是通过风扇100沿着第一管腔50被推动经过流体递送口的压缩气体。气体还可以被传递经过流速调节器110以在气体流过流体递送口60时进一步改变气体的压力。本领域的技术人员将理解，气体的压缩可以通过排放口的配置和尺寸被进一步调节。例如，减小流体递送口60的数量和尺寸减小第一管腔50中的气体的压力。
在多种实施方案中，压缩气体的压力，如果采用的话，被调节为高于大气压力，例如高于约10-15psia。例如，气体可以被调节至约10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150psia或更大。为了辅助调节压缩气体的压力，流体源20可以是压缩气体源。此外，装置可以还包括被布置为沿着导管10的一个或多个阀门以调节气体的压力和流速。
如图3中所示的，装置可以还包括除湿器120以辅助调节气体的湿度。
如本文讨论的，本发明部分地基于对干燥流体例如气体流的生理蒸发响应。暖的高流速的暖的干燥气体已经在本文中被示出为与更大程度的冷却相关联。据此，如图3中所示的，装置可以还包括热交换器130以调节气体的温度。如本文所使用的，术语“暖”是指室温或更大的温度。据此，暖空气可以是大于约20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃或更大的。
在一个实施方案中，较冷气体的递送被设想，其中较低的蒸发速率是期望的，例如当较长持续时间的治疗是期望的时。据此，气体或空气可以是大于约0℃、5℃、10℃、11℃、12℃、13℃、14℃、15℃、16℃、17℃、18℃、19℃、20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃或40℃。然而，在本发明的优选的实施方案中，干燥流体将在正常体温(例如对于人类来说37℃)或较暖至临床上可接受的温度，其中在外部的环境温度的干燥流体特别地适合于救护用器械，尤其是在紧急事件情况下。
不被具体的理论束缚，气体的温度可能是比其他的因素例如流速和相对湿度更不显著的，因为气体的比热容是低的。
流体递送口的任何配置，单独地或与返回口组合地，被设想以实现期望的气体流以引起TH。如图4、5和7中所示的，流体递送口可以被以多种方式配置，以实现期望的气体流，部分地依赖含有体液的空间或表面的形状。图4示出了其中第一管腔被在远端分叉以产生具有流体递送口60的平行的行的叉形末端的实施方案。设想，第一管腔50可以被分裂以提供流体递送口的任何数量的平行的(或不平行的)行，例如2、3、4、5、6、7、8或更多行。在可选择的实施方案中，设想，流体递送口的多个行也可以通过包括增加的管腔来产生，如本文进一步讨论的。
如图5和7中所示的，期望的气体流还可以通过流体递送口60的相对于返回口90的特定配置被实现。图5示出了具有3个远端管腔的实施方案。两个管腔200将气体递送经过流体递送口60，而一个管腔210包括单个返回口90。在本配置中，气体从流体递送口60膨胀出来到达含有体液的空间或表面之内或之上，并且通过被施加于管腔210的吸力被经过返回口90导向入管腔210中。图7示出了具有被布置在流体递送口60的远端的多个返回口90的实施方案。在本配置中，气体从流体递送口60膨胀出来到达含有体液的空间或表面之内或之上，并且通过被施加于管腔210的吸力被经过返回口90导向入管腔210中。
装置可以包括用于辅助调节气体流和压力以实现TH的多个增加的要素。如图2中所示的，装置可以还包括温度传感器95和/或压力传感器96。这样的要素允许装置包括动态反馈以控制温度、压力和经过装置的气体流并且因此在例如含有体液的空间内，以优化体液例如黏液的蒸发以实现冷却。例如，气体在其经过流体递送口60离开时的温度可以通过控制气体在其离开时的压力以及通过温度传感器95提供的反馈对气体流的调节来进行调节。还可以提供基于哺乳动物的被测量的温度(身体的或在目标解剖学要素的部位处)在反馈响应中调节干燥流体的递送的温度传感器。
压力传感器96被放置在远侧末端处以监测压力，并且包括诸如压力变送器的工具以通过反馈与温度传感器95共同调整气体流。在气体经过流体递送口60减压和膨胀之后，气体借助于管腔80离开含有体液的空间。经过管腔80的流出可以通过与管腔80的近端流体连接的吸入设备而经由来自压力传感器的反馈进行调节。
如本文讨论的，流体流动可以由多个要素调节，单独地或组合地，例如传感器、口尺寸和数量、气体压力和类似的。本发明可以利用高流速的气体，其包括在约20至200L/min、40至130L/min或20至80L/min之间的流速。例如，气体可以被以大于约10、15、20、25、30、35、40、45、50、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125和130L/min的流速递送。如本文讨论的，流速可以在递送的持续时间内被不断地变化以使含有体液的空间或表面之内或之上的蒸发最大。
在多种实施方案中，装置可以还包括另外的管腔以帮助膨胀口和返回口的另外的配置。如上文讨论的，多个管腔可以被提供以将气体递送经过多个流体递送口。相似地，多个管腔可以被提供以将气体从含有体液的腔驱赶经过多个返回口。各种组合被设想，取决于期望的气体流。
处理的持续时间将取决于解剖学冷却和/或全身冷却的期望的水平变化。已经确定核心温度的降低与气体的流速和干燥度相关，其中流速的增加和干燥度的减少增加核心冷却速率。据此，合适的用于确定提供处理的期望的持续时间的技术通过监测核心体温被确定。典型地，气体被递送使哺乳动物的核心体温降低约2至4℃之间的持续时间。然而，核心体温可以通过较长时间递送气体被降低。此外，将理解，一旦被达到，那么特定的核心体温可以通过调整气体的流速、压力、温度和湿度被保持。
在多种实施方案中，气体被递送至含有体液的空间或表面。这样的空间和表面可以包括但不限于肺、气管、口腔、鼻咽、鼻孔、肠胃系统、胃、皮肤和膀胱。在多种实施方案中，含有体液的空间或表面是含有黏液的空间或表面，例如分泌或包含黏液的任何空间或表面，例如黏液膜或细胞。例如，参照图1和6，含有体液的空间或表面是鼻腔或咽腔。在本实施方案中，装置被配置为被引入鼻腔中并且可以包括如图1-7中所示的任何要素。在本配置中，气体被膨胀经过流体递送口，并且冷却部分地由于对干燥气体空气流的生理蒸发响应实现。干燥空气向鼻腔中的引入导致体液的释放，例如黏液从黏液膜的释放，其随后的蒸发产生血管舒张、蒸发性热损失和颈动脉中的血液冷却以及脑干的传导冷却。
在多种实施方案中，一个是其中含有体液的空间或表面是鼻腔或咽腔，返回口被配置为使得空气流从膨胀口向返回口是单向的，以避免气体的热损失返回至身体。
据此，术语“体液”可以包括多种不同的流体类型。这样的流体可以包括但不限于黏液、唾液、胃液、尿、汗液和类似的。
蒸发冷却可以在含有体液的空间或表面之内或之上实现。在一个实施方案中，装置可以被配置为将气体递送至肺的肺床以实现冷却和神经保护。图8示出了用于将气体经过口腔递送至肺的装置的实施方案。然而，设想，肺还可以通过鼻腔被到达。此外，设想各种配置，例如允许在左肺和右肺中的每个中的气体独立地递送和排出的叉状导管。图9和10示出了其中装置被配置为将气体递送至胃的实施方案。如图9中所示的，在一个实施方案中，流体递送口被布置为紧邻于返回口，使得气体从鼻咽腔流动至胃。设想其他的口配置，例如提供在腹腔中的膨胀口和返回口二者。
在另一个实施方案中，装置被配置为将气体递送至嘴或口腔。在本实施方案中，装置可以被配置为具有或不具有返回口。当没有返回口是期望的时，被递送的气体被允许从可以被机械地保持打开的口离开排放。
在多种实施方案中，装置可以包括本领域中已知的另外的要素以辅助导管放置到期望的腔中。例如，装置可以还包括被布置为沿着导管的一个或多个充气气球，一个或多个充气气球可以被结合入导管中的一个或多个管腔提供的合适的膨胀流体充气。
在多种实施方案中，导管可以被结合入多种常规的医疗设备中。例如，导管可以被结合入呼吸面罩或雾化器中，以用于空气的向鼻腔的鼻咽区域和/或咽区域中的递送。这样的装置可以适应于提供环境空气或被在试剂盒中供应的另一个合适的干燥流体。可选择地，导管可以被结合入插管、导管、鼻药片或类似的中，取决于正在被到达的表面或腔的位置。
在多种实施方案中，本发明的方法和装置是对于快速的紧急使用(例如中风受害者)有用的，因为装置和方法是容易实施的、无创性的、无毒的、有效的并且不干扰目前的护理标准。例如，在用于治疗中风受害者的一个实施方案中，装置可以采用通过真空或其他吸入工具被抽吸经过具有膨胀口和返回口的装置的被引入鼻路中的环境空气。在相关的或可选择的实施方案中，如本文讨论的，来自压缩气体源的被压缩的干燥气体可以被引入装置中。
虽然已经参照上文的实施例描述了本发明，但是将理解，修改和变化形式被包括在本发明的精神和范围内。据此，本发明仅被下文的权利要求限制。
实施例1
在猪受试者中的鼻冷却
本实施例图示了高流速鼻干燥空气对被插管的成年猪的皮质温度和核心体温的影响，模仿人类响应。
在被插管的猪中的高流速干燥空气期间的核心体温和脑温度：
将四头成年雄性猪(70磅)麻醉并插管。将热电偶穿过临时的钻孔放置在右心房和侧脑室中。将压缩的干燥空气以100L/min递送穿过定制的鼻插管10分钟。图11示出了来自右心房的核心温度(上)的和来自侧脑室的脑温度(下)的同时的记录。脑温度在10分钟内从35.9±0.3降低至32.3±0.4。在同一时段期间，核心体温从35.8±0.7降低至35.2±0.4。脑温度在空气流停止的10±1.3分钟内迅速地返回至基线。对于给定的流速来说，温度变化的速率在同一动物内以及在所有四只动物之间是相似的。
空气流速对脑温度的影响：在两头成年猪中，评价空气流速对脑冷却速率的影响。图12示出了所记录的在各种测试空气流速时的平均温度。
在临床上使用的空气流速(20L/min)，没有观察到脑温度的可感知的改变。150L/min和300L/min的流速是不可区分的并且100L/min的流速显示出中间的结果。在以＞100L/min的流速的两只动物中，适度的脑体温过低(＜34℃)可以在约10分钟内被实现。
使用高流速干燥空气的核心体温过低：在较高的流速(150L/min和300L/min)，观察到核心体温的渐进的减少。预期，延长时间地暴露于高流速干燥空气将导致核心体温过低。脑温度下降，相似于之前的实验，并且实现30.1±0.4℃的高平台温度，然而，体温继续下降并且在30分钟内达到31.8±0.8℃的最小值。空气流的停止导致基线温度在之后30分钟内向脑的34.5±0.8℃(基线35.6±0.6℃)和身体的35.1±0.2℃(基线35.5±0.8℃)的逐渐的不完全的恢复。没有观察到所有四只动物的血压、心律或心率的显著变化。
本实施例表明本发明的使用经过鼻孔的高流速的气体(空气)可再现地引起被插管的猪中的脑和核心体温过低的可行性。使用本方法的体温过低的速率表现为优于公开的使用其他的救护用体温过低方法和装置的冷却速率3，如图13中所示的。图1 3表明，高流速干燥空气导致与使用RhinoChillTM装置的鼻冷却剂全氟化碳(PFC)或冰冷的盐水在鼻咽中的冲洗二者相比的极优的脑冷却速率。
参考文献
Zheng ZJ，Croft JB，Giles WH，Mensah GA.Sudden cardiac death in theUnited States，1989至1998.Circulation.2001；104(18)：2158-2163.
Mild therapeutic hypothermia to improve the neurologic outcome aftercardiac arrest.N Engl J Med.2002；346(8)：549-556.
Yu T，Barbut D，Ristagno G，Cho JH，Sun S，Li Y，Weil MH，Tang W.Survivaland neurological outcomes after nasopharyngeal cooling or peripheral veincold saline infusion initiated during cardiopulmonary resuscitation in aporcine model of prolonged cardiac arrest.Crit Care ed3 8(3)：916-921.
Neumar RW，Nolan JP，Adrie C，Aibiki M，Berg RA，Bottiger BW，Callaway C，Clark RS，Geocadin RG，Jauch EC，Kern KB，Laurent I，Longstreth WT，Jr.，MerchantRM，Morley P，Morrison LJ，Nadkarni V，Peberdy MA，Rivers EP，Rodriguez-Nunez A，Sellke FW，Spaulding C，Sunde K，Vanden Hoek T.Post-cardiac arrest syndrome：epidemiology，pathophysiology，treatment，and prognostication.来自国际复苏联合委员会(美国心脏协会、澳大利亚和新西兰复苏协会、欧洲复苏委员会、加拿大心脏和中风基金会、泛美心脏基金会、亚洲复苏协会、和南部非洲复苏协会)；美国心脏协会紧急心血管保健委员会；心血管手术和麻醉协会；心肺、手术期间和重症监护协会；临床心脏病协会；和中风协会的共识声明。Circulation.2008；118(23)：2452-2483.
Lyon RM，Robertson CE，Clegg GR.Therapeutic hypothermia in theemergency department following out-of-hospital cardiac arrest.Enter g MedJ.27(6)：418-423.
Safar P，Tisherman SA，Behringer W，Capone A，Prueckner S，Radovsky A，Stezoski WS，Woods RJ.Suspended animation for delayed resuscitation fromprolonged cardiac arrest that is unresuscitable by standard cardiopulmonary-cerebral resuscitation. Crit Care Med. 2000；28(11增刊)：N214-218.
Kuboyama K，Safar P，Radovsky A，Tisherman SA，Stezoski SW，Alexander H.Delay in cooling negates the beneficial effect of mild resuscitative cerebralhypothermia after cardiac arrest in dogs：a prospective，randomized study.CritCare Med.1993；21(9)：1348-1358.
Behringer W，Safar P，Wu X，Kentner R，Radovsky A，Kochanek PM，Dixon CE，Tisherman SA.Survival without brain damage after clinical death of 60-120mins in dogs using suspended animation by profound hypothermia.Crit CareMed.2003；31(5)：1523-1531.
Bernard SA，Gray TW，Buist MD，Jones BM，SilvesterW，Gutteridge G，SmithK.Treatment of comatose survivors of out-of-hospital cardiac arrest withinduced hypothermia.N Engl J Med.2002；346(8)：557-563.
Nolan JP，Neumar RW，Adrie C，Aibiki M，Berg RA，Bottiger BW，Callaway C，Clark RS，Geocadin RG，Jauch EC，Kern KB，Laurent I，Longstreth WT，Merchant RM，Morley P，Morrison LJ，Nadkami V，Peberdy MA，Rivers EP，Rodriguez-Nunez A，SellkeFW，Spaulding C，Sunde K，Hoek TV. Post-cardiac arrest syndrome：epidemiology，pathophysiology，treatment，and prognostication.来自国际复苏联合委员会；美国心脏协会紧急心血管保健委员会；心血管手术和麻醉协会；心肺、手术期间和重症监护协会；临床心脏病协会；中风协会的科学声明。Resuscitation.2008；79(3)：350-379.
Merchant RM，Soar J，Skrifvars MB，Silfvast T，Edelson DP，Ahmad F，HuangKN，Khan M，Vanden Hoek TL，Becker LB，Abella BS.Therapeutic hypothermiautilization among physicians after resuscitation from cardiac arrest.CritCare Med.2006；34(7)：1935-1940.
Abella BS，Zhao D，Alvarado J，Hamann K，Vanden Hoek TL，Becker LB.Intra-arrest cooling improves outcomes in a murine cardiac arrestmodel.Circulation.2004；109(22)：2786-2791.
Bernard S，Buist M，Monteiro O，Smith K.Induced hypothermia using largevolume，ice-cold intravenous fluid in comatose survivors of out-of-hospitalcardiac arrest：a preliminary report.Resuscitation.2003；56(1)：9-13.
Yannopoulos D，Zviman M，Castro V，Kolandaivelu A，Ranjan R，Wilson RF，Halperin HR.Intra-cardiopulmonary resuscitation hypothermia with and withoutvolume loading in an ischemic model of cardiac arrest.Circulation.2009；120(14)：1426-1435.
Cole P.Physiology of the nose and paranasal sinuses.Clin Rev AllergyImmunol.1998；16(1-2)：25-54.
Baile EM，Dahlby RW，Wiggs BR，Parsons GH，Pare PD.Effect of cold andwarm dry air hyperventilation on canine airway blood flow.J ApplPhysiol.1987；62(2)：526-532.
Hayes MJ，McGregor FB，Roberts DN，Schroter RC，Pride NB.Continuous nasalpositive airway pressure with a mouth leak：effect on nasal mucosal blood fluxand nasal geometry.Thorax.1995；50(11)：1179-1182.
Togias AG，Naclerio RM，Proud D，Fish JE，Adkinson NF，Jr.，Kagey-SobotkaA，Norman PS，Lichtenstein LM.Nasal challenge with cold，dry air results inrelease of inflammatory mediators.Possible mast cell involvement.J ClinInvest.1985；76(4)：1375-1381.
Togias AG，Proud D，Lichtenstein LM，Adams GK，3rd，Norman PS，Kagey-Sobotka A，Naclerio RM.The osmolality of nasal secretions increases wheninflammatory mediators are released in response to inhalation of cold，dryair.Am Rev Respir Dis.1988；137(3)：625-629.
Rouadi P，Baroody FM，Abbott D，Naureckas E，Solway J，Naclerio RM.Atechnique to measure the ability of the human nose to warm and humidify air.JAppl Physiol.1999；87(1)：400-406.
Einer-Jensen N，Khorooshi MH.Cooling of the brain through oxygenflushing of the nasal cavities in intubated rats：an alternative model fortreatment of brain injury.Exp Brain Res.2000；130(2)：244-247.
Einer-Jensen N，Khorooshi MH，Petersen MB，Svendsen P. Rapid braincooling in intubated pigs through nasal flushing with oxygen：prevention ofbrain hyperthermia.Acta Vet Scand.2001；42(4)：459-464.
Busch HJ，Eichwede F，Fodisch M，Taccone FS，Wobker G，Schwab T，Hopf HB，Tonner P，Hachimi-Idrissi S，Martens P，Fritz H，Bode C，Vincent JL，Inderbitzen B，Barbut D，Sterz F，Janata A.Safety and feasibility of nasopharyngealevaporative cooling in the emergency departtment setting in survivors ofcardiac arrest.Resuscitation.81(8)：943-949.
Boiler M，Lampe JW，Katz JM，Barbut D，Becker LB.Feasibility of intra-arrest hypothermia induction：A novel nasopharyngeal approach achievespreferential brain cooling.Resuscitation.81(8)：1025-1030.
Ishihara Y.Calderon A，Watanabe H，Okamoto K，Suzuki Y，Kuroda K.A andfast temperature mapping using water proton chemical shift.Magn ResonMed.1995；34(6)：814-823.
Berg RA，Otto CW，Kern KB，Sanders AB，Hilwig RW，Hansen KK，Ewy GA.High-dose epinephrine results in greater early mortality after resuscitation fromprolonged cardiac arrest in pigs：a prospective，randomized study.Crit CareMed.1994；22(2)：282-290.

Claims (27)

1.一种用于通过从哺乳动物中的含有体液的空间蒸发体液来冷却所述哺乳动物中的解剖学要素的装置，所述装置包括：
a)导管，其包括：近端、远端、在所述近端和所述远端之间延伸的第一管腔以及在所述远端处与所述第一管腔气体连通的一个或多个气体递送口；以及
b)气体源，其与所述第一管腔的所述近端气体连通，用于将不含有冷却剂的干燥气体供应至所述第一管腔；
其中所述装置被配置为使得气体沿着所述第一管腔远端地流过所述气体递送口以接触所述含有体液的空间。
2.根据权利要求1所述的装置，还包括：
c)第二管腔，其朝向所述导管的所述远端延伸；
d)一个或多个返回口，其在所述远端处，与所述第二管腔气体连通；以及
e)排放口，其与所述第二管腔的近端气体连通；
其中所述装置被配置为使得气体沿着所述第一管腔远端地流过所述气体递送口并且经过所述返回口再进入所述第二管腔。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述干燥气体是压缩气体，并且所述气体源适于将所述气体保持在压缩状态。
4.根据权利要求1所述的装置，还包括温度传感器。
5.根据权利要求4所述的装置，其中所述温度传感器被布置在所述导管的远侧末端处。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述温度传感器包括调整经过所述导管的气体流动的工具。
7.根据权利要求3所述的装置，还包括压力传感器。
8.根据权利要求7所述的装置，其中所述压力传感器被布置在所述导管的远侧末端处。
9.根据权利要求7所述的装置，其中所述压力传感器包括调整经过所述导管的气体流动的工具。
10.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置被配置为将所述干燥气体递送至肺、气管、口腔、鼻咽、鼻孔、肠胃系统、胃或膀胱。
11.根据权利要求2所述的装置，其中所述气体递送口被布置为紧邻于所述返回口。
12.根据权利要求3所述的装置，其中所述气体源在所述气体引入所述第一管腔中之前或期间压缩所述气体。
13.根据权利要求1所述的装置，还包括气体流量调节器。
14.根据权利要求2所述的装置，其中所述排放口包括用于产生吸力的工具以帮助所述干燥气体流过所述返回口进入所述第二管腔中。
15.根据权利要求2所述的装置，其中所述气体递送口和返回口被布置为在圆周方向围绕所述导管。
16.根据权利要求1所述的装置，还包括用于在气体作为干燥气体离开所述气体递送口之前干燥所述气体的工具。
17.根据权利要求14所述的装置，还包括用于在引入所述第一管腔中之前干燥所述气体的干燥室。
18.根据权利要求1所述的装置，还包括用于在离开所述气体递送口之前水合所述气体的工具，其中所述水合工具不包括冷却剂。
19.根据权利要求18所述的装置，还包括用于使所述气体在引入所述第一管腔中之前水合的水合室。
20.根据权利要求1所述的装置，其中所述气体源的气体是在被引入所述第一管腔中之前处于环境压力和温度的大气空气。
21.根据权利要求1或2所述的装置，还包括朝向所述导管的所述远端延伸的第三管腔以及在所述远端处与所述第三管腔气体连通的一个或多个另外的气体递送口。
22.根据权利要求2所述的装置，还包括朝向所述导管的所述远端延伸且与所述返回口气体连通的第三管腔。
23.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置被配置为以大于10L/min的流速递送所述干燥气体。
24.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置被配置为以在20L/min和200L/min之间的流速递送所述干燥气体。
25.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置被配置为以在40L/min和130L/min之间的流速递送所述干燥气体。
26.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置被配置为以在20L/min和80L/min之间的流速递送所述干燥气体。
27.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置被配置为将所述干燥气体递送至鼻的鼻甲。
CN201180009724.7A 2010-02-16 2011-02-16 用于无创性解剖学冷却和全身冷却以及神经保护的方法和装置 Active CN102892369B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US30503810P 2010-02-16 2010-02-16
US61/305,038 2010-02-16
US31521810P 2010-03-18 2010-03-18
US61/315,218 2010-03-18
PCT/US2011/025121 WO2011103208A2 (en) 2010-02-16 2011-02-16 Method and device for non-invasive anatomical and systemic cooling and neuroprotection

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102892369A CN102892369A (zh) 2013-01-23
CN102892369B true CN102892369B (zh) 2016-08-10

Family

ID=44483554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180009724.7A Active CN102892369B (zh) 2010-02-16 2011-02-16 用于无创性解剖学冷却和全身冷却以及神经保护的方法和装置

Country Status (6)

Country Link
US (2) US9629745B2 (zh)
EP (1) EP2536343B1 (zh)
CN (1) CN102892369B (zh)
AU (2) AU2011218179A1 (zh)
CA (1) CA2789466C (zh)
WO (1) WO2011103208A2 (zh)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8608696B1 (en) 2009-02-24 2013-12-17 North Carolina State University Rapid fluid cooling devices and methods for cooling fluids
US9744071B2 (en) * 2010-02-16 2017-08-29 The Johns Hopkins University Method and device for non-invasive anatomical and systemic cooling and neuroprotection
US11957617B2 (en) * 2010-02-16 2024-04-16 The Johns Hopkins University Method and device for non-invasive anatomical and systemic cooling and neuroprotection
US11103296B2 (en) * 2011-07-14 2021-08-31 Afreeze Gmbh Ablation applicator with a matrix filled with particles
US9320644B2 (en) 2011-07-25 2016-04-26 Neurosave, Inc. Non-invasive systems, devices, and methods for selective brain cooling
WO2015061653A1 (en) * 2013-10-25 2015-04-30 Advanced Cooling Therapy, Llc Temperature management systems
CA2937530A1 (en) * 2013-12-19 2015-06-25 Cooltech, Llc Improved devices, methods, and uses for removing heat, energy, and fluid from a living mammal
KR101905830B1 (ko) * 2016-11-15 2018-10-08 울산과학기술원 국부 냉각 마취 장치, 국부 냉각 마취 장치의 제어 방법 및 국부 냉각 마취 장치의 냉각 온도 조절기
CA3058085A1 (en) * 2017-03-28 2018-10-04 Fredrik Juto System for mechanical tissue stimulation
CA3059294A1 (en) * 2017-04-05 2018-10-11 Miraki Innovation Think Tank Llc Point of delivery cold slurry generation
US10632280B2 (en) * 2017-09-15 2020-04-28 Neosinus Health Inc. Devices and methods for delivering fluid to a nasal cavity
IL255152A0 (en) * 2017-10-19 2017-12-31 Joseph Hadash Managing the target internal temperature by providing cold air for breathing
CN111770740A (zh) 2018-01-08 2020-10-13 维沃尼克斯股份有限公司 用于冷却人体的大脑的系统和方法
WO2019183464A1 (en) 2018-03-22 2019-09-26 Cryolife, Inc. Central nervous system localized hypothermia apparatus and methods
US11109999B2 (en) * 2018-07-27 2021-09-07 Cooltech, Llc Device for removing heat, energy, and/or fluid from a living mammal
CN109395213A (zh) * 2018-12-27 2019-03-01 威海盛洁医疗科技有限公司 一种医用雾化器用可调的前空气处理系统装置
US11052205B2 (en) 2019-06-11 2021-07-06 Neosinus Health Inc Devices and methods for delivering fluid to a nasal cavity
CN112790726A (zh) * 2020-12-26 2021-05-14 杭州师范大学附属医院 一种耳道检查用固定装置
CN112741724A (zh) * 2021-01-07 2021-05-04 张晓平 一种便携式鼻腔内亚低温治疗装置

Family Cites Families (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3213919A1 (de) * 1982-04-15 1983-10-27 Nihon Sanso K.K., Tokyo Vorrichtung zum erzeugen von luft niedriger temperatur
DE8514989U1 (de) * 1985-05-22 1985-07-11 Messer Griesheim Gmbh, 6000 Frankfurt Gerät zur Erzeugung eines kalten Behandlungsgases
US5462521A (en) * 1993-12-21 1995-10-31 Angeion Corporation Fluid cooled and perfused tip for a catheter
US6126680A (en) * 1997-04-03 2000-10-03 Mayo Foundation For Medical Education And Research Selective convective brain cooling apparatus and method
US20020045924A1 (en) * 1997-08-12 2002-04-18 Fox James A. Therapeutic modulation of body temperature
US6736837B2 (en) * 1997-08-12 2004-05-18 James A. Fox Method for inducing hypothermia for treating neurological disorders
US6224624B1 (en) * 1998-03-24 2001-05-01 Innercool Therapies, Inc. Selective organ cooling apparatus and method
US6589271B1 (en) * 1998-04-21 2003-07-08 Alsius Corporations Indwelling heat exchange catheter
US6303156B1 (en) * 1998-06-24 2001-10-16 The Brigham And Women's Hospital Inc. Noninvasive method for increasing or decreasing the body temperature of a patient
US20050080374A1 (en) * 1998-09-01 2005-04-14 Brady Esch Method and apparatus for treating acute myocardial infarction with selective hypothermic perfusion
US6554797B1 (en) * 1999-02-19 2003-04-29 Alsius Corporation Method and system for patient temperature management and central venous access
US6546932B1 (en) * 1999-04-05 2003-04-15 Cryocath Technologies Inc. Cryogenic method and apparatus for promoting angiogenesis
US6648906B2 (en) 2000-04-06 2003-11-18 Innercool Therapies, Inc. Method and apparatus for regulating patient temperature by irrigating the bladder with a fluid
US6699269B2 (en) * 2001-04-30 2004-03-02 Rohit K. Khanna Selective brain and spinal cord hypothermia method and apparatus
WO2003047603A2 (en) * 2001-12-04 2003-06-12 Minnesota High-Tech Resources, Llc Breathable gas mixtures to change body temperature
US7201163B2 (en) * 2002-01-09 2007-04-10 The Brigham And Women's Hospital, Inc. Method for altering the body temperature of a patient using a nebulized mist
US7179279B2 (en) 2002-09-30 2007-02-20 Medtronic Physio Control Corp. Rapid induction of mild hypothermia
JP2007518451A (ja) * 2003-07-28 2007-07-12 サルター ラブス 鼻カニューレアセンブリを含む吸入療法システム
EP1718256B1 (en) * 2004-01-22 2011-12-28 Thermocure Respiratory system for inducing therapeutic hypothermia
US7318834B2 (en) * 2004-02-09 2008-01-15 Philip Chidi Njemanze Apparatus and method for hypothermia and rewarming by altering the temperature of the cerebrospinal fluid in the brain
US20070162097A9 (en) 2004-03-16 2007-07-12 Rojas Arturo R Patient cooling system and method
US7189253B2 (en) 2004-03-16 2007-03-13 Quickcool Ab Cerebral temperature control
US8602855B2 (en) * 2004-07-01 2013-12-10 Nike, Inc. Air delivery apparatus and method
US7527612B1 (en) * 2004-07-14 2009-05-05 Porticool, Inc. Cooling device
US8353942B2 (en) * 2004-09-16 2013-01-15 Thomas Lad Merrill Cooling guide catheter and associated method of use
US20060058859A1 (en) * 2004-09-16 2006-03-16 Merrill Thomas L Cooling catheter and method with adjunctive therapy capability
US7824436B2 (en) * 2005-05-13 2010-11-02 Benechill, Inc. Methods and devices for non-invasive cerebral and systemic cooling
US9358150B2 (en) * 2005-05-13 2016-06-07 Benechill, Inc. Methods and devices for non-invasive cerebral and systemic cooling alternating liquid mist/gas for induction and gas for maintenance
US8721699B2 (en) * 2005-05-13 2014-05-13 Benechill, Inc. Methods and devices for non-invasive cerebral and systemic cooling
US20080078385A1 (en) * 2006-09-29 2008-04-03 Yang Xiao System and method for delivery of medication via inhalation
EP2079505B1 (en) * 2006-11-08 2020-07-15 ResMed Pty Ltd Conduit for use in a respiratory apparatus
WO2008063179A1 (en) * 2006-11-22 2008-05-29 Benechill, Inc. Methods and devices for non-invasive cerebral and systemic cooling
WO2008094505A1 (en) * 2007-01-26 2008-08-07 William Cook Europe Aps Apparatus and method for cooling the brain using a gas
WO2009022004A2 (en) * 2007-08-14 2009-02-19 Plastiflex Belgium A respiratory system
US20090234325A1 (en) * 2008-03-17 2009-09-17 Allan Rozenberg Methods and devices for non-invasive cerebral and systemic cooling
US20100174278A1 (en) * 2008-11-07 2010-07-08 Denise Barbut Methods of nasopharyngeal cooling for augmenting coronary perfusion pressure
JP2012530554A (ja) * 2009-06-19 2012-12-06 ベネチル・インコーポレイテッド 鼻腔を冷却するための装置
EP2547389B1 (en) * 2010-03-15 2016-04-27 Muffin Incorporated Apparatuses for cerebral cooling
WO2011156409A1 (en) * 2010-06-07 2011-12-15 Cva Technologies, Llc Methods and systems for cerebral cooling
US20120158104A1 (en) * 2010-10-26 2012-06-21 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Neuromodulation cryotherapeutic devices and associated systems and methods
US9320644B2 (en) * 2011-07-25 2016-04-26 Neurosave, Inc. Non-invasive systems, devices, and methods for selective brain cooling
WO2014014955A1 (en) * 2012-07-17 2014-01-23 Prospex Medical III Devices to reduce myocardial reperfusion injury

Also Published As

Publication number Publication date
CA2789466C (en) 2022-03-29
AU2011218179A1 (en) 2012-09-06
EP2536343A2 (en) 2012-12-26
AU2016203347B2 (en) 2018-03-15
WO2011103208A2 (en) 2011-08-25
AU2016203347A1 (en) 2016-06-16
CN102892369A (zh) 2013-01-23
US9629745B2 (en) 2017-04-25
EP2536343B1 (en) 2022-11-23
CA2789466A1 (en) 2011-08-25
US8932339B2 (en) 2015-01-13
US20140053834A1 (en) 2014-02-27
US20130103126A1 (en) 2013-04-25
WO2011103208A3 (en) 2012-01-26
EP2536343A4 (en) 2014-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102892369B (zh) 用于无创性解剖学冷却和全身冷却以及神经保护的方法和装置
US11523937B2 (en) Method and device for non-invasive anatomical and systemic cooling and neuroprotection
US20210346191A1 (en) Respiratory system for inducing therapeutic hypothermia
US6983749B2 (en) Inducing hypothermia and rewarming using a helium-oxygen mixture
US11896521B2 (en) Devices, methods and uses for removing heat, energy and fluids from a mammal
WO2004082729A2 (en) Method and apparatus for changing the body temperature of a mammal
US20230181353A1 (en) Method and device for non-invasive anatomical and systemic cooling and neuroprotection
EP3082667B1 (en) Devices for removing heat, energy, and fluids from a mammal

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant