用以誘發潛水反射的冷卻系統的制作方法
【專利摘要】本發明為一種誘發潛水反射及保護中樞神經系統的冷卻系統，其包含一冷卻液供應單元、一流路控制單元、一體溫保持器、一控制器以及一注入單元，其中流路控制單元與冷卻液供應單元相連接；該體溫保持器通過該流路控制單元與冷卻液供應單元相連接，并且具有一頭部冷卻袋；該控制器可依據傳入的生理信號包括腦氧濃度及鼻咽溫度去調節流路控制單元及注入單元。該注入單元與控制器及導管相連接。當使用時，冷卻液體汲取至覆蓋于病患臉部的頭部冷卻袋，以誘發潛水反射，同時冷卻液體也會通過注入單元經食道注入至胃部，并降低其胃部的溫度。由此，本發明能夠有效并確實地誘發潛水反射及維持低溫以保護中樞神經系統。
【專利說明】用以誘發潛水反射的冷卻系統
【技術領域】
[0001]本發明有關于一種冷卻系統，尤其是一種可誘發并維持潛水反射以保護缺氧性腦部損傷、脊髓損傷或中樞神經系統損傷的病患。
【背景技術】
[0002]潛水反射(diving reflex)是一種哺乳動物的生理反應,包括人類亦有此生理反應，主要是臉部接觸到低溫的冷水，使得個體會有心跳變慢、新陳代謝率下降以及含氧血流向腦部和心臟等主要維持存活器官的現象，以減緩動物的生理活動，進而保護動物免于因環境驟變所產生的破壞。此現象已被重復地證明于溺斃于冰水的溺斃者，相較于溺斃于溫水的溺斃者，溺斃于冰水的溺斃者具有較佳的復蘇機率。
[0003]對于缺氧的腦部損傷、脊髓損傷或中樞神經系統損傷的病患來說，現有技術并無法同時提供誘發及維持潛水反射的設備，特別是無法冷卻病患的內部臟器，因此，對病患來說，急需一種有效、具經濟效應且方便誘發潛水反射的設備。

【發明內容】

[0004]本發明主要目的是提供一冷卻系統以誘發潛水反射且有效冷卻中樞神經系統。通過體溫保持器提供冷卻液體并以泵汲取循環冷卻的液體，使病患的頭部、臉部、頸部及軀干包埋于其中，并將冷卻的食鹽水通過注入單元送入病患的胃部，以提供有效的熱交換速率并有效降低病患體溫以保護中樞神經系統。
[0005]本發明的用以誘發潛水反射的冷卻系統包括一冷卻液供應單元、一流路控制單元、一體溫保持器、一控制器及一注入單元。
[0006]該冷卻液供應單元可供冷卻并提供液體。
[0007]該流路控制單元與冷卻液供應單元相連接，以汲取液體。
[0008]該體溫保持器通過該流路控制單元與冷卻液供應單元相連接，并具有一頭部冷卻袋，其中頭部冷卻袋包含有一袋體、一入水口及一出水口，其中袋體的材質為熱傳導材料，并具有一腔室可供容置一液體，其腔室可通過入水口與流路控制單元相連接；入水口及出水口也與流路控制單元相連接。
[0009]該控制器與流路控制單元相連接，并可偵測病患的鼻咽溫度(nasal pharygealtemperature)和腦氧濃度(cerebral oximetry)。
[0010]該注入單元與控制器相連接，并且包含有一冷卻器、一導管及一流量控制單元。該冷卻器與控制器的控制模塊相連接并可提供冷卻的食鹽水。該導管包含有一頂端、一輸入腔及一輸出腔。該輸入腔的一端位于導管的頂端，并另有一開口形成于輸入腔的另一端。該輸出腔的一端也位于導管的頂端，其輸出腔直徑為I公分，并在距離輸出腔的另一端處形成有一透孔。該流量控制單元與冷卻器及導管相連接，并可將冷卻的食鹽水汲取至冷卻器。
[0011]依據本發明， 用語「汲取」如此處所使用的是指流路控制系統抽送或回收液體。
[0012]于使用時，該頭部冷卻袋的外表面包覆于病患頭部，且將導管插入胃部并提供冷卻的食鹽水，以降低病患的體溫。該控制器可根據前額的鼻腔溫度探針(nasal pharyngealprobe)及腦氧探針(cerebral oximetry probe)所回傳的信號以調節流路控制單元及注入單元。此冷卻系統在不傷害病患情況下，即可通過鼻腔溫度探針及腦氧探針偵測腦溫病有效誘發潛水反射。
[0013]本發明的優點在于提供低溫以保護病患的腦和脊髓，不僅可冷卻病患的臉部，并可同時冷卻腦部、頸部、背部、軀干、胃部、食道、主動脈和心臟。且本發明具有以下三特點:(I)通過冷卻水由外部冷卻頭部、頸部及軀干，(2)通過冷卻水冷卻臉部以誘發潛水反射，
(3)通過冷卻由內部通過食道-胃管循環以有效冷卻其相鄰的心臟、主動脈、大靜脈及肝臟等內部臟器，且現有技術無法同時監控腦溫(通過鼻腔溫度探針)、腦氧濃度(及時、非侵入性且連續監控腦氧含量) ，因此相較于現有技術，本發明更可準確控制其冷卻過程并適當且有效誘發潛水反射，以保護中樞神經系統。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的實施例的示意圖；
[0015]圖2A為本發明的較佳實施例的示意圖；
[0016]圖2B為本發明的局部放大圖；
[0017]圖3為本發明的頭部冷卻袋的俯視圖；
[0018]圖4為本發明的袋體固定座的立體外觀圖；
[0019]圖5為本發明的頭部冷卻袋以及袋體固定座的側視操作示意圖；
[0020]圖6為本發明的軀干冷卻袋的俯視圖；
[0021]圖7為本發明的低溫保持系統的電路控制示意圖。
[0022]附圖標記說明:10_冷卻液供應單元；20_流路控制單元；21、22_泵；30_體溫保持器；31_袋體；311-入水口 ；312-出水口 ；32_袋體固定座；321_盒體；3211_開口 ；3212_滑槽；3213_溝槽；322-第一蓋體；323_第二蓋體；33_囊袋；331_入水口 ；332_出水口 ；333-缺口 ；34、35、36、37_軟管;38_固定元件;40_感測模塊;50_控制模塊;50A_控制器；5IA-信號輸入端；60_輸入單元；70_注入單元；71_冷卻器；72_導管；73_流量控制單元；74-泵；75_輸入腔；751-開口；76-輸出腔；761_透孔。
【具體實施方式】
[0023]本發明的用于誘發潛水反射的冷卻系統，請參閱圖1及圖2A所示，其包括一冷卻液供應單元10、一流路控制單元20、一體溫保持器30、一控制器50A、以及一注入單元70。
[0024]該冷卻液供應單元10可供用于冷卻液體，且該冷卻液供應單元10具有一冷卻水槽，其可容置15加侖的水，并將其冷卻至2° C。
[0025]該流路控制單元20與該冷卻液供應單元10相連接，用以汲取該冷卻液供應單元10中的液體。該流路控制單元20具有至少一泵21、22。
[0026]該體溫保持器30通過該流路控制單元20與冷卻液供應單元10相連接，以構成一流路，其流路的分配供止由流路控制單元20所控制，且該體溫保持器30包括一頭部冷卻袋、一袋體固定座32以及一軀干冷卻袋。
[0027]如圖3所示，頭部冷卻袋與流路控制單元20連接，并且具有一袋體31及至少一軟管34、35。該袋體31可為塑膠材質所制成，較佳地，為一透明材質所制成，可供容置液體，而其容積為大約20公升，大小為大約100公分見方。該袋體31具有一入水口 311及一出水口 312，其中該入水口 311與出水口 312與該流路控制單元20的至少一泵21、22相連通。所述的軟管34、35為有彈性的材質，并位于袋體31內，軟管34、35的直徑為I英寸且具有一開放端、一封閉端及多個水孔。軟管34、35的開放端與入水口 311或出水口 312的其中之一相連通，且袋體31的腔室通過軟管34、35的該多個水孔與入水口 311或出水口 312其中之一相連通。
[0028]該袋體固定座32，請參閱圖4及圖5所示，為一透明塑膠材料(諸如壓克力)所制成，用以維持袋體31的形狀以令袋體31包覆一病患的臉部、頭部以及頸部，其具有一可供容置一哺乳動物頭部的盒體321、一第一蓋體322以及一第二蓋體323，其中盒體321具有一頂面、一前面、一背面、一開口 3211、一容槽、一頂面滑槽3212及一側溝槽3213。該開口3211成型于盒體321的前面，并可和容槽相連通。盒體321的頂面的側處形成有兩平行的滑槽3212，該第一蓋體322可分離地插設于滑槽3212內；盒體321的前面的側處形成有兩平行的側溝槽3213，其第二蓋體323可分離地插設于側溝槽3213內。
[0029]如圖6所示，該軀干冷卻袋與流路控制單元20相連接，且具有一囊袋33、至少一軟管36、37以及多個水孔。該囊袋33為塑膠材質所制成，并且為一透明材質所制成，可供容置一液體，其容積為大約30公升，大小大約為120公分見方，并具有一入水口 331、一出水口 332以及兩缺口 333。其中該入水口 331與出水口 332和流路控制單元20的至少一泵21，22相連通。兩缺口 333則位于囊袋33的一側。軟管36、37為彈性材料，并位于囊袋33內的另一側,各軟管36、37的直徑為I英寸，一端為封閉而另一開放端系與入水口 331及出水口 332的至少一者相連通，且其軟管上分散成形有多個水孔，囊袋33的腔室通過軟管36、37的水孔與入水口 331或出水口 332其中之一相連通。該固定元件38為一魔鬼氈(velcro),可成對固定于囊袋33上,并可由此包覆標的物。
[0030]依據本發明，頭部冷卻袋的袋體31以及軀干冷卻袋的囊袋33選自于由下列所構成的群組的塑膠材料制作而得:聚乙烯(PE)、氯化聚乙烯(CPE)、尼龍、聚酰胺(PA)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或其等的組合。
[0031]如圖7所示，控制器50A與冷卻液供應單元10、流路控制單元20及注入單元70相連接，并且具有一感測模塊40、一控制模塊50、一輸入單兀60。
[0032]該感測模塊40可供偵測由一哺乳動物所產生的生理信息，并轉換成一信號并傳送該信號。前述的信息可為腦溫、體溫、血氧量、腦含氧量等。在本發明的較佳實施例中，該感測模塊40選自于由下列所構成的群組之一所測得的信號:腦溫監測儀、體溫感測儀、脈博血氧測定儀(pulse oximeter)以及腦氧測定儀(cerebral oximeter)。在本發明的另一較佳實施例中，該感測模塊40包含紅外線體溫檢測儀(infrared body thermometer)。在本發明的另一更佳的實施例中，該感測模塊40具有一鼻腔探針，該鼻腔探針可測得鼻咽(nasal pharyngeal)溫度。
[0033]該控制模塊50可接受來自于感測模塊40的信號，并判讀該信號以驅動流路控制單元20，以將冷卻液供應單元10的液體送入至頭部冷卻袋的袋體31和/或軀干冷卻袋的囊袋33內或將頭部冷卻袋的袋體31和/或軀干冷卻袋的囊袋33內的液體抽回至冷卻液供應單元10。在一較 佳的實施例中，該控制模塊50與冷卻液供應單元10相連接，以令該冷卻液供應單元10降低至所欲的液體溫度。在一較佳的實施例中，該控制模塊50系設有一溫度的預設值。
[0034]該輸入單元60與該控制模塊50相連接，用以設定該控制模塊50的預設值。
[0035]參閱圖2A及圖2B所示，該注入單元70與控制器50A的控制模塊50相連接，并且包含有一冷卻器71、一導管72及一流量控制單兀73。該冷卻器71與控制器50A的控制模塊50相連接并可提供冷卻的食鹽水。該導管72包含有一頂端、一輸入腔75及一輸出腔76。該輸入腔75的一端位于導管72的頂端，并另有一開口 751形成于輸入腔75的另一端，且其輸入腔75的直徑為I公分。該輸出腔76的一端也位于導管72的頂端,并在距離輸出腔76的另一端15公分處，具有一透孔761，且該輸出腔76直徑為I公分。該流量控制單元73與冷卻器71及導管72相連接， 并包含至少一泵74，可將食鹽水汲取至冷卻器71。
[0036]于使用時，請配合參考圖1、圖2A以及圖5所示，首先將頭部冷卻袋的袋體31包覆于病患的頭部，并令其口鼻處露出，以供維持其呼吸道暢通并且供觀察其臉色變化，的后將袋體固定座32的盒體321套設于頭部冷卻袋的袋體31外，并使病患的頸部可通過盒體321的開口 3211穿出，之后再將第一蓋體322以及第二蓋體323分別裝設于盒體321的頂端3212以及開口 3213處；并且將軀干冷卻袋的囊袋33套設于病患的軀干處，且該缺口 333可供一病患的雙臂通過，并通過固定元件38予以固定。
[0037]請參閱圖3及圖6所示，流路控制單元20將經由冷卻液供應單元10冷卻至2至4° C的液體分別經由入水口 311、331抽送入頭部冷卻袋的袋體31的軟管34、35及軀干冷卻袋的囊袋33的軟管36、37內，由于軟管34、35和軟管36、37其一端呈封閉，因此液體會沿著軟管34、35和軟管36、37并由通過其上的水孔而均勻散布至袋體31或囊袋33內。再者，由于袋體31或囊袋33本身具有適度的可撓性，因此可以配合病患的體表形狀緊密貼合，進而增加熱交換的面積，由此可以達到有效誘發病患的潛水反射。如圖2A所示，注入單元70的導管72可經由插入病患的嘴巴并深及胃部距離牙齒50公分處，泵74可通過輸入腔75及其開口 751將冷卻的食鹽水以每分鐘2公升的速度汲取至胃部，并通過輸出腔76的透孔761以相同速度將食鹽水回收。
[0038]在本發明較佳的實施例中，當來自于感測模塊40的信號高于預設值，控制模塊50會驅動流路控制單元20將冷卻液供應單元10的液體抽送至頭部冷卻袋的袋體31和/或軀干冷卻袋的囊袋33內，同時也會驅動注入單元70的泵74，將冷卻的食鹽水抽送至哺乳動物的胃部。當來自于感測模塊40的信號低于預設值時，則驅動流路控制單元20將頭部冷卻袋的袋體31和/或軀干冷卻袋的囊袋33內的液體回收至冷卻液供應單元10，同時也會驅動注入單元70的泵74，將哺乳動物胃部的食鹽水回收送回冷卻器71。
[0039]在本發明另一較佳的實施例中，該控制模塊50的溫度預設值為33° C，當傳入的信號(例如:腦溫)低于預設值時，控制模塊50可驅動流路控制單元20，并降低流路控制單元20將冷卻液體流入頭部冷卻袋的袋體31和/或軀干冷卻袋的囊袋33的流量，或較佳地，將頭部冷卻袋的袋體31和/或軀干冷卻袋的囊袋33內的經冷卻的液體回收至冷卻液供應單元10內。同時控制模塊50也會驅動注入單元70的至少一泵74，以回收哺乳類動物胃部內的食鹽水。由此反復動作可準確地誘發哺乳動物產生潛水反射并穩定維持低溫。
[0040]通過以上冷卻系統的特點，使用者可經由控制器50A的感測模塊40的偵測結果調節冷卻液供應單元10、流路控制單元20及注入單元70，并由此誘發潛水反射及維持低溫以保護中樞神經系統，以有效達到拯救病患生命及保護中樞神經系統的預期臨床結果。
[0041]本發明通過以上實施例作為進一步的說明，熟知本發明的技術，可以做些許的改良與修飾， 但不脫離本發明的范疇。
【權利要求】
1.一種用于誘發潛水反射的冷卻系統，其特征在于，包括: 一冷卻液供應單元，其供容置并冷卻液體； 一流路控制單元，其與該冷卻液供應單元相連接，并用以汲取該冷卻液供應單元中的液體； 一體溫保持器，其通過該流路控制單元與冷卻液通應單元相連接，并且包括: 一頭部冷卻袋，其包含有: 一袋體，包括有: 一袋腔，供容置液體；以及 一入水口以及一出水口，其中該入水口與出水口與該流路控制單元相連通； 一袋體固定座，具有一供容置一哺乳動物頭部的盒體，其中盒體一側形成有一供患者頸部穿過的開口； 一控制器，其與流路控制單元相連接，用于接受來自哺乳動物的生理信號； 一注入單元，與控制器相連接，其包括: 一冷卻器，與控制器相連接并用于冷卻食鹽水； 一導管，包含有 一頂端； 一輸入腔，其輸入腔的一端位于導管的頂端，并另有一開口形成于輸入腔的另一端；以及 一輸出腔，其輸出腔的一端位于導管的頂端，并于輸出腔的距離該端一段距離處形成有一透孔； 一流量控制單元，與導管及冷卻器相連接，其包含有至少一個泵，用于汲取食鹽水至冷卻器。
2.如權利要求1所述的用于誘發潛水反射的冷卻系統，其特征在于，該頭部冷卻袋的袋體內具有至少一軟管，軟管位于冷卻袋體的袋腔內并與入水口相連通，且該軟管上分散形成有多個水孔。
3.如權利要求1所述的用于誘發潛水反射的冷卻系統，其特征在于，更包括一軀干冷卻袋，與流路控制單元相連接，其包含有: 一囊袋，其中包含: 一囊腔，供容置液體；以及 一入水口及一出水口，其中該入水口與出水口與該流路控制單元相連通；以及 多個固定元件，用于固定該囊袋。
4.如權利要求3所述的用于誘發潛水反射的冷卻系統，其特征在于，包括至少一軟管，該軟管位于該冷卻袋的囊腔內，并與囊袋的入水口相連通，且該軟管上分散成形有多個水孔。
5.如權利要求1所述的用于誘發潛水反射的冷卻系統，其特征在于，控制器包含有: 一感測模塊，用于偵測由一哺乳動物所產生的信息，并轉換為一信號；以及 一控制模塊，用于接受來自于感測模塊的信號，并判讀該信號以驅動流路控制單元。
6.如權利要求5所述的用于誘發潛水反射的冷卻系統，其特征在于，該控制模塊設有一預設值，當來自于感測模塊的信號高于預設值，控制模塊驅動流路控制單元將冷卻液供應單元的液體汲取至頭部冷卻袋內和/或軀干冷卻袋，并驅動注入單元內的流路控制單元將冷卻液的食鹽水汲取至哺乳動物的胃內。
7.如權利要求5所述的用于誘發潛水反射的冷卻系統，其特征在于，控制模塊更具有一輸入單元，該輸入單元供設定該控制模塊的預設值。
8.如權利要求5所述的用于誘發潛水反射的冷卻系統，其特征在于，該感測模塊選自于由下列所構成的群組:腦溫監測儀、體溫感測儀、脈博血氧測定儀以及腦氧測定儀。
9.如權利要求5所述的用于誘發潛水反射的冷卻系統，其特征在于，該感測模塊包含一鼻腔探針，該鼻腔探針用于測得鼻咽溫度。
10.如權利要求3所述的用于誘發潛水反射的冷卻系統，其特征在于，控制器包含有: 一感測模塊，用于偵測由一哺乳動物所產生的信息，并轉換為一信號，其中該感測模塊選自于由下列所構成的群組:腦溫監測儀、體溫感測儀、脈博血氧測定儀以及腦氧測定儀；該感測模塊并包含一鼻腔探針，該鼻腔探針用于測得鼻咽溫度；以及 一控制模塊，用于接受來自于感測模塊的信號，并判讀該信號以驅動流路控制單元；其中該控制模塊設有一預設值，當來自于感測模塊的信號高于預設值，控制模塊驅動流路控制單元將冷卻液供應單元的液體汲取至頭部冷卻袋內和/或軀干冷卻袋，并驅動注入單元內的流路控制單元將冷卻液的食鹽水汲取至哺乳動物的胃內；該控制模塊更具有一輸入單元，該輸入單元供設定該控制模塊`的預設值。
【文檔編號】A61F7/10GK103720535SQ201210390261
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年10月15日 優先權日:2012年10月15日
【發明者】易志翰 申請人:易志翰