緩解體溫過低的加熱系統的製作方法

2023-10-08 05:25:24 2

專利名稱：緩解體溫過低的加熱系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及加熱系統，該加熱系統用於尤其是在準備、停留及從較 遠位置運送到相關醫療設備期間維持或恢復體溫可能過低或實際上已經 過低的人的正常體溫。
背景技術：
公知的是，人受到嚴重外傷或暴露於低溫往往會引起體溫過低(體 核溫度降低到威脅健康的水平)，這會使醫療結果複雜化。因此，除了身 體正常產生的熱之外，希望提供附加的熱，例如，向傷者應用升溫罩。
優選的是所述罩設有電加熱器或其他有源加熱器，以增強罩的升溫 特性。但是，公知的升溫罩在用於傷者時會出現問題。例如，不應將皮 膚加熱到105°F以上的溫度以避免燒傷。另外，現有技術的升糹顯罩不加 區別地與其它區域一起溫暖肢體，但是對體溫嚴重過低的人的肢體進行 加熱會使匯集的冷血釋放到體核循環中，於是這在某些患者中會導致嚴 重的循環問題。最後，身體吸收外部施加的熱的能力因體表部^I不同而 顯著不同。這些重要因素贊同對不同的身體區域進行選擇性加熱，同時 避免或相對地減少例如使肢體升溫，這顯著背離了對外傷引起或直接性 (例如，暴露於低溫)體溫過低的受害者進行無源甚至有源升 顯的現有 技術
發明內容
申請人:對生理學和熱力學的研究表明，有效地再次溫暖體溫顯著過 低的人a)大大超過了無源升溫的能力；b)優選避免或減少使主要肢 體再次升溫；以及c)優選有選擇性地採用有源加熱，以適應體表吸熱能
力的大的視部位而定的差異。最有益於有效吸熱的區域是頭部、頸部、
胸部(包括肩膀和腋窩；以下，"胸部"將表示廣義區域)和腹部。還已 經將一個實施方式確定成這樣，即發熱罩可優選是緊貼的或具有良好的 接觸，以更有效地將熱傳遞至體表並最終傳遞到體核(通常是軀幹、頸 部和頭部的深層結構)。治療的目的通常是使體核溫度恢復到正常體溫。 為了實現這些目的中的一些，這裡提供了熱罩的示例性實施方式。 在一個實施方式中，公開了一種加熱系統，該加熱系統在治療體溫 過低方面可以被認為是相對較有利的。該系統可能類似於緊身連衣褲， 在一些實施方式中，除了臉部和肢體遠端的三分之二之外，緊身連衣褲 基本包住整個身體。這種設計可以看作是呈兩個基本部件形式的改進的 連衣褲，這兩個基本部件被構造成更像帶罩蓋的睡袋，該睡袋可以被完 全拉開以分成位於支承面上的下半部分和可以分開並拆下的上半部分。 例如，可以想到，平鋪該熱罩的下半部分，將對象縱向放置在所述下半 部分上，然後將上半部分放置在對象上並繞所述上半部分和下半部分的 整個共同周邊進行緊固。適度的張力可有助於緊密貼合，所述張力由稍 後所述的專用的罩設計特徵產生。
對於該有利的治療實施例來說，期望對現今的典型連衣褲的若干結 構和功能進行改進來提供結構和功能。首先，臂部元件和腿部元件可以 縮短，使得從軀幹僅延伸較短的長度。這便於放入患者以及更好地防止 對肢體進行顯著的雜散加熱。其次，如所述，可以在仰臥對象的側面周 圍，而不是例如在腰部四周進入並封閉連衣褲，以有助於放入患者並優 化偶爾沿著對象的長軸接近任意外傷部位的任何需求。第三，頭部和頸 部可以通過連接從連衣褲的上半部分或下半部分延伸的襟翼(flap)而 被覆蓋。第四，用於各臂部和腿部的連衣褲出口寬鬆地貼合，而不是緊 緊密封，以允許少量熱從有源加熱的連衣褲內洩漏(稍後詳細描述)。第 五，對於頭罩蓋來說，可以採用荷包線(purse-string)或其它裝置形
成適當的良好密封以防止熱繞臉部周邊洩漏。注意，在臂部和腿部出口 的某些洩漏是可以接受的(稍後說明)，而在臉部開口卻是不期望的。最 後，改進的連衣褲的特徵在於有源加熱，以解決為了使嚴重或中度體溫 過低的對象恢復正常體溫而需要的極大量的熱。加熱元件可以優選是可 通過可攜式能量裝置(例如，電池)進行電加熱的熱導線分布圖案、導 熱纖維或凝膠。然而，也可以採用其它形式的有源加熱能量(例如，基 於燃料或相變過程)和分布(例如，循環流體、陶瓷元件或者碳類材料)。 在另一實施方式中，所述設計可以是細長的單件式單元，該單元具 有第一部分，該第一部分從患者的頭部下方沿著背部延伸，即延伸到患 者的腳部，然後可以向上繞腳部巻起，並在患者的前部上方延伸到患者 的頸部。這兩個部分的邊緣設有可配合的緊固件，以基本上將患者的身 體包起來。也可能期望具有頭部罩。
在各種實施方式中，可以利用發熱罩施加兩種或更多種相關水平的 熱， 一個相對較高，其它的低得多。可以通過單個用戶控制器設定溫度， 使得這兩種溫度水平總是處於固定比率，比如四比一。可在稱為主加熱 區(頭部、頸部、胸部和腹部)的四個並列部位應用高溫水平。所有的 主區都集成到發熱罩的上半部分。反之，佔據對象的背部和臀部的大部 分的一個大的次區表示施加低溫強度的唯一區域。
為了識別本發明相對於典型連衣褲原型的諸多主要不同，將核心包 封體和加熱裝置稱為熱罩。注意，在所描述的結構中，所有用於升溫的 主區優選形成為熱罩的上半部分的部分。還定位了用於升溫的次區，其 優選設定成固定的相對強度，為主區強度的四分之一，使所述次區全部 位於熱罩的下半部分上。
第二個考慮是使熱罩能夠相對於不同尺寸的人進行調整。這可以通 過設置伸縮件，即策略性地定位在所述熱罩中的伸縮條帶來實現。 參照以下參照附圖的詳細描述將會更充分地理解本發明。


圖1示出了使用本發明的示例性有利實施方式的醫療熱罩的傷者。
圖2和圖3示出了圖1的醫療熱罩的部件，其包括圖3中的下部分 和圖2中的上部分。
圖4示出了可應用於可能期望次有利治療的另一實施方式。
具體實施例方式
圖1示出了包在示例性有利實施方式的醫療熱罩12中的傷者10。 熱罩12可包括上部分14 (如圖3中的頂視圖所示)和下部分16 (如圖2 中的頂視圖所示)。
可以確定人體的四個區域的主要部分(區)具有用於散熱的最佳外 周血流和深度血流(a)頭部18的大部分或全部(除了臉部)；(b)頸 部20的大部分或全部；(c)胸部22 (也包括肩部和腋窩)的大部分或全 部；以及(d)腹部24的大部分或全部。後四個區可位於上體部(對象 如圖l所示那樣仰臥)或前側體部(對象直立)。這樣，熱罩可以被分成 上部分14和下部分16，由此熱罩的上部分14包括構成用於有源加熱的 四個主區的相當大的子區域(區)，而下部分16與對象的下體部(穿戴 者的背部和臀部)接觸，其中將有源低水平加熱的一個或更多個較大的 子區域稱為次區。需要注意的是，主區和次區可以不佔據熱罩的相應半 部分的全部面積，這是因為在熱罩的上半部分和下半部分上都具有用於 其它目的(稍後描述)的非加熱區域。可將確切數量的區進行選擇性分 組，並且給定的實施方式可以使用全部身體的更少或更多的面積。
在一個實施方式中，腿部26和臂部28可以不被熱罩12覆蓋(除了 被從體核延伸的短梢覆蓋之外)，這對於節省電能、使冷血從肢體流入體 核循環最少來說是理想的，並且還易於給患者裝配熱罩。通過提供兩件 式熱罩可以進一步增強這種易裝配性。因此，下部分16可以鋪開在例如 運輸擔架或輪床的床面30上。在一個實施方式中，患者可以躺在所述下 部分上，並且可以在下半熱罩一體地裝配基於纏繞襟翼的部件，以環繞 左右大腿及腹股溝區域。(參見圖2和圖3)。需要注意的是，位於腿根的 這些部件被圖示成纏繞襟翼，但也可以是便於以允許合理裝配的方式包 住患者大腿和腹股溝區域並可設有有源加熱裝置的多種結構中的任意結
構。(同理也適用於以下將描述的肩部-腋窩、頸部和頭部的包裹方法)。
此時，可以將與上半熱罩成一體的頭罩蓋76和頸部纏繞襟翼74部件放
置在對象的頭部上方，然後通過適當地延伸伸縮條帶(頸部襟翼伸縮條 帶未示出)禾卩/或荷包線或其它裝置(未示出)進行裝配，以圍繞臉部開
口的周邊形成密封。可以將熱罩12的上半部分14放置在仰臥的患者上 方，接著利用上半部分和下半部分每一個上的緊固件(例如，按扣、Velcro (維可牢尼龍搭扣)條帶等)的展開線圍繞全部可用周邊將上半部分14 緊固到熱罩的下半部分16上。
在一些實施方式中，所述熱罩可以略微緊貼地裝配，以使從該熱罩 到身體的熱傳遞最佳。另外，由"x"或從後側為帶圈的"x"(在點34 處)表示的緊固件優選是獨立的緊固件(例如，所述緊固件可以彼此獨 立地鬆開以有選擇性地露出進行處理的身體部分，即受傷部位)。
為了適應不同體形的患者，熱罩的上半部分和下半部分都可以設有 適應腰圍差異的縱向伸縮件36和適應身高差異的橫向伸縮件38。也可以 包括與縱軸和橫軸成不同角度定向的伸縮件，以應付不同的身體結構。 伸縮件36和38優選是不產生熱的。根據各種優選方式，可能期望在上 部分14中且在側面、頭部或腳邊緣附近取代設在下部分中的伸縮件設置 或增設伸縮件36。如所指出的，優選為上部分和下部分(14和16)都設 置適應身高差異的橫向伸縮件。所述伸縮件可以是不同類型的，包括彈 性條帶或摺疊式條帶。伸縮件優選具有固有彈性，使得只需要使用者進 行使熱罩沿期望方向伸展的動作，相關的伸縮件就在它們的作用範圍內 逐漸伸展。所有的伸縮件在設計所提供的整個容許行程範圍內都表現出 真正但適度的恢復力。因此，不管熱罩伸展的最終構造如何，主動伸縮 件都共同施加適度但真正的張力以有助於緊貼對象。
如前所述，熱罩的半部分或部分可以設有纏繞條帶，以為上臂和大 腿根提供覆蓋，並進一步覆蓋腹股溝和頸部區域。在各種實施方式中， 可以以各種方式為這些區域提供期望的覆蓋，並且所示和描述的覆蓋物 僅僅是用於實現上述目的的實施例。
從圖2會觀察到，條帶90可以設置成熱罩12的下部分16的延伸部。緊固件92可以設有例如配合的按扣，從而允許圍繞患者的大腿纏繞條帶 90，並隨後將條帶一端的緊固件緊固到另一端的緊固件上以圍繞患者的 大腿固定條帶。
可以為熱罩的上部分14和下部分16設置條帶78，並且設置在這些 條帶上的緊固件88可以緊固在一起以將條帶78固定在腹股溝區域。
參照圖3，條帶70、 72和74可以從上罩部分14延伸，從而分別為 腋窩區域、肩部和頸部區域提供覆蓋。如將要清楚的，在緊固主緊固件 34以連接熱罩的上部分和下部分之後，可以圍繞患者的頸部纏繞頸部罩 74並通過緊固件86緊固在一起。腋窩罩70在臂部和胸部區域之間向下 插入，然後圍繞臂部的外側向上纏繞，並將條帶的緊固件82緊固到主體 部分16上的配合緊固件82上。可以將肩部罩72纏繞在患者的肩部上， 並將肩部條帶上的緊固件84緊固到腋窩纏繞件的配合緊固件84上。
回到圖1，應理解的是，熱罩的上部分14和下部分16均含有導熱 導電區域(主加熱區和次加熱區)，所述導熱導電區域可以包括嵌入的導 電體，在美國專利申請No. 10/635,845中公開了該導電體的一個實施例。 最近，已經開發了一種本身既導熱又導電的材料。通過分別連接到上部 分14和下部分16的分開的導體42、 44而由電池40提供所示的適當電 連接。控制器46控制傳給導體42、 44的能量。
如所說明的那樣，優選向用於身體區域18、 20、 22、 24的主區(都 位於熱罩的上部分上)提供比一個或更多個次區(都位於熱罩的下部分 上)的更大的加熱電能。實現這一目的的裝置在前面已經描述。控制器 46的調節允許使用者設定通過導體42到罩的上部分的能量水平。這樣， 通過設計，通過導體42的能量的四分之一通過導體44自動輸送到罩的 下部分16。前面已經描述了向不同區供應不同能量水平的裝置。
作為對熱罩(其可以覆蓋或不覆蓋手足)的補充，可能會期望這樣 (尤其在寒冷氣候下)，即，在安裝熱罩之後為患者蓋上太空毯或覆蓋物。 這樣的太空毯在圖1中由虛線48表示，其用於兩個目的a)通過防止 直接環境熱交換並且還通過阻止從熱罩的臂部及腿部開口洩漏熱而為暴 露的肢體提供無源保護並提供溫暖；以及b)增大熱罩的固有絕緣特性，
尤其是當太空毯巻在對象的側面和腳端周圍時。根據環境和醫療條件， 例如為了醫療處理而接近臉部的潛在需求(例如，需要進行氣道維護、 處理呼吸器、吸氧、量體溫和/或其它問題)以及為了服務人員方便，還 可以使所述額外覆蓋物包住或不包住頭部和/或頸部。
在一個實施方式中，用於向正遭受或可能會體溫過低的人供應熱的 熱罩包括覆蓋主體核區域的上部分(對象仰臥)，所述主體核區域包括 人的頭部、頸部、胸部和腹部並限定出上部分周側邊緣；以及覆蓋人的 背側的下部分，所述背側包括背部和臀部並限定出下部分周側邊緣，所 述上部分和所述下部分可分開從而允許獨立地將它們施加到人的前部和 後部；緊固件，所述緊固件用於在向該人獨立施加之後將所述側邊緣緊
固在一起，從而使所述上部分和所述下部分響應於電連接而在該罩的大
部分區域上生熱；以及可攜式電源，該電源可被控制並可獨立地連接至 所述上部分和所述下部分，並在連接時對所述上部分提供比所述下部分 大的選擇性加熱。
在另一實施方式中，所述上部分和所述下部分僅為該人的手足提供 局部覆蓋，並且所述胸部區域包括該人的肩部和腋窩。
在另一實施方式中，所述緊固件可以被單獨地鬆開，以露出該人身 體的選定部分。
在另一實施方式中，可以在所述上部分和/或所述下部分中設置伸縮 件，以適應體形差異。
在另一實施方式中，在位於所述熱罩中的人的身體，包括未被所述 熱罩覆蓋的手足上蓋上太空毯。
在另一實施方式中，所述伸縮件可以是長而窄的非加熱條帶，並且 其可沿著寬度伸展且策略性地放置成提供周向及延長伸展，以適應腰圍 和身高的差異，並且不會幹涉至所述主核區域的熱傳送。
在另一實施方式中，基於一體系統對體核溫度的測量對加熱治療進 行積極控制。
在另一實施方式中，有選擇地對體核(內部器官；主要血管；腦) 進行加熱。
在另一實施方式中，按照生理學限定不同的子區域，以允許優化體 表吸取系統的可攜式電源的每單位輸出施加的熱。
在另一實施方式中，包括單獨的基於燃料的預加熱器，以允許在將 對象放入之前溫暖所述熱罩。
在另一實施方式中，所述罩專門設計成一用即棄的。
在另一實施方式中， 一旦由服務人員將對象放入所述熱罩中並因而 啟動治療，則自主進行治療方案。
現在參照圖4，該圖示出了本發明的另一實施方式，其可能是次之
的有利方法。單個細長毯或罩100具有長度102，其可以是高大的人從肩 部到腳的長度的兩倍。類似的，罩100可以具有寬度104，其延伸超過這 樣的人的腰圍兩側。如在圖4中看到的上部分106可以設計成位於處於 仰臥/俯臥位置的患者下方，而下部分108可以設計成從患者的腳(例如， 在點110處)下方摺疊並在患者身上延伸，其中，肩部條帶112可以折 疊在患者的肩部上以與罩100的相對側接合。在這種關係下，可以使快 速釋放的各個緊固件114接合，以固定處於摺疊位置的端部。在該位置， 側緊固件116可以選擇性地與緊固件118接合。
如所述，患者的頭部以下的整個身體都可以包在睡袋狀的殼或罩中。 然而，緊固件116/118構成的緊固系統可以按照期望而有選擇地不緊固 或鬆開以露出例如損傷的身體部分進行處理，或者需要時甚至允許伸出 臂部和/或腿部。
有源加熱區120、 122可以策略性地定位在上半部分和下半部分中。 這些區可以設計成基本上位於患者的胸部以及從他/她的肩部/頸部向下 到腰部(如果需要可以向下至使用者的胯部區域或更靠下)的相應背部 區域的上方和下方。由於該區是固定的，與較大患者相比，對於較小患 者來說該區會延伸得稍多，在選擇區的結構時考慮到了這一點。
可能還期望提供還可包括一個或多個有源加熱區(圖4中沒有示出 有源加熱區)的頭部罩124。患者的頭部可以位於區域126、摺疊在患者 頭頂上的襟翼128、以及靠著患者頭部的側面摺疊的側襟翼130中，並且 次摺疊襟翼132摺疊在襟翼128上，例如通過配合VELCRO TM條帶而固
定在該處。另外需要注意，中心線110上方和下方的緊固件可以在需要 時進行緊固以在容納較小的患者時減少加熱面積。
應理解的是，圖4所示的這種罩可以具有一些與圖1至圖3的設計 不同的優點。可以保留許多特徵，例如包圍整個身體並且選擇性地接近 患者的受傷區域。可以認為這應用起來更容易更快速，因為可僅僅將敞
開的"袋"放置在表面上，使患者躺在例如該袋的上部分(使區120位 於患者背部的中心)上然後將下部分向上摺疊在患者上。加熱區122可 以定位在患者的胸部(和/或腹部等)上，並且可以連接緊固件114、 115 並連接緊固件116/118中的選定緊固件。另一可選方案是可以在側邊緣 處設置鉸接區域(類似於圖4中的鉸接線110)，並因而沿著底部設置緊 固件。
如果認為速度是最重要的，則圖4的設計可能是合適的選擇。在認 為期望和/或適當時，在各種實施方式中，關於圖1至圖3描述的各種設 計特徵都可以結合到圖4的設計中。
應理解的是，在不背離本發明範圍的情況下，可用為實現相同目的 而設想的各種替換和/或等價實施方式或實現方式代替所示和所述的實 施方式。本領域的技術人員容易理解，根據本發明的所述實施方式可以 以各種各樣的方式實現。本申請旨在覆蓋這裡所討論的實施方式的任何 修改或變型。
權利要求
1、一種用於治療體溫過低的人的加熱系統，該加熱系統包括具有下罩部分和上罩部分的罩，所述下罩部分和所述上罩部分具有多個可配合的緊固件，所述可配合的緊固件策略性地並相合作地布置成有助於至少局部包起人的軀幹，並使該人的頭部從所述罩伸出；沿著所述人的軀幹的一側或更多側延伸的所述可配合的緊固件，所述可配合的緊固件可單獨地釋放，以允許在可能期望處理損傷時有選擇地露出該人的軀幹；以及所述下罩部分和所述上罩部分，它們具有可控的加熱區，所述加熱區策略性地定位在所述人的選定區域，以向所述選定區域可控地施加熱。
2、 如權利要求1所述的加熱系統，其中，所述上罩部分和所述下罩 部分設有用於使所述人的臂部和腿部的主要部分伸出的臂部開口和腿部 開口。
3、 如權利要求1所述的加熱系統，其中，所述罩設有用於使所述人 的頭部伸出的開口以及從所述罩延伸的用於覆蓋該人的頭部的頭罩部 分。
4、 如權利要求1所述的加熱系統，其中，所述可控的加熱區被分成 具有特定溫差的主加熱區和次加熱區，並且一控制器在維持所述溫差的 同時對所述主加熱區和所述次加熱區的溫度進行控制。
5、 如權利要求1所述的加熱系統，其中，所述上罩部分和所述下罩 部分完全圍繞所述人的身體，從而限定出可配合的邊緣，並且所述多個 緊固件完全沿著所述可配合的邊緣延伸，以有選擇地將所述上罩部分和 所述下罩部分固定在一起。
6、 如權利要求5所述的加熱系統，該加熱系統包括用於對在所述加 熱區中產生的熱進行控制的控制器。
7、 一種用於體溫過低的人的加熱系統，該加熱系統包括 大致緊貼的罩，該罩包括相合作地覆蓋所述人的軀幹的上罩部分和下罩部分，所述部分包括分成主加熱區和次加熱區的區別加熱區，所述 罩部分具有交迭的側邊緣，所述邊緣設有多個獨立的可配合的緊固件， 所述緊固件用於將所述部分固定在一起以增強熱保持，同時還允^F有選擇地暴露以對該人受到的損傷進行處理；控制器，該控制器控制在所述主加熱區和所述次加熱區產生的熱， 並保持該主區與該次區之間的選定差異。
8、 如權利要求7所述的加熱系統，其中，在所述部分中的至少一個 部分中設有抗伸展區，以適應待治療的不同人的腰圍和/或身高的差異。
9、 如權利要求7所述的加熱系統，其中，所述人的臂部和腿部的主 要部分從罩中伸出，該罩緊貼至所述臂部和腿部以防止熱從該罩內逃逸。
全文摘要
本發明涉及一種緩解體溫過低的加熱系統。被供給電能的醫療熱罩主要貼合正在經受或可能經受外傷或暴露於低溫而體溫過低的人的軀幹和頭部。該熱罩將整個軀幹和頸部以及部分其它身體區域包起。可以進行有區別地不均勻加熱，僅在身體吸熱能力可能相對較高的特定區域向體表施加熱。總之，該系統可以監測深度體核溫度，將熱導向可能最需要熱的體核，並且隨著時間的流逝對治療進行控制以恢復正常體溫。
文檔編號A47G9/02GK101179969SQ200680017435
公開日2008年5月14日 申請日期2006年5月18日 優先權日2005年5月18日
發明者R·韋恩·菲爾德, 加裡·米爾, 哈比卜·胡馬雲, 拉裡·克勞肖, 傑克·羅賓遜, 傑拉爾德·雷克騰瓦爾德, 梅爾文·F·坎普夫, 皮特·錢伯斯 申請人:斯爾摩格爾公司