TWI652038B - First aid cooling device - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種急救降溫裝置，其包含一冷卻液供應單元、一流路控制單元、一體溫保持器、一感測模組、一灌注單元及一控制模組；該冷卻液供應單元與該流路控制單元相連接；該體溫保持器係透過該流路控制單元與冷卻液供應單元相連接，且該體溫保持器與一受體接觸的位置皆為水凝膠材質製成，該體溫保持器包含一頭冷袋、一固定座、一軀幹冷袋、一護頸、至少一肢體冷袋以及至少一真空套；該感測模組可供偵測由受體所產生之訊息，並轉換為一訊號；該控制模組可控制該灌注單元及流路控制單元。

Description

急救降溫裝置

本發明係涉及一種治療裝置，尤指一種急救降溫裝置。

當人體心跳停止時，心臟因無法將血液打出而造成血液流動停滯，氧氣無法供應至身體各器官而造成缺氧，其中，缺氧對於腦神經之影響最甚，當缺氧4分鐘至6分鐘時即會開始造成腦細胞損傷，即使患者經過急救恢復心跳，大多患者的腦部已造成永久性傷害，甚至成為植物人。

低溫治療(therapeutic hypothermia,TH)之原理是利用人體體溫每降低1℃，其腦部氧氣代謝率可降低約7%，低體溫亦可減少大腦的電氣活動、減少自由基產生、抑制細胞凋亡路徑、降低腦壓同時降低全身代謝速率及氧氣消耗量。近十年來已有許多研究證實低溫治療可提高心跳停止後急救復甦仍昏迷病患的存活率及神經學預後，且可提高腦中風、腦外傷或溺水後失去知覺患者的康復可能性，以及可保護脊椎受傷之患者神經。

低溫治療的執行分可三個階段：快速降溫期、低溫維持期、緩速回溫期；根據美國心臟學會於2010年提出低溫治療施行準則，急性心跳停止的患者經過急救恢復心跳與血液循環，若仍處於昏迷狀態而能維持通氣與血壓時，則須考慮進行低溫治療，將病患中樞體溫快速降溫至32℃至34℃之間維持至少24小時，其主要的目的在提升病患生存率與保護腦神經；經過低溫24小時後，則開始以每小時上升0.25℃的速度緩慢回溫，直到恢復到正常體溫為止；回溫速度應避免過快，否則容易引起患者發生電解質異常、癲癇、腦水腫或低血壓等情形發生。

因低溫治療有可能會影響人體生理學改變及其他併發症，因此在執行過程中應嚴密監測患者生命徵象；然而，由於人是恆溫動物，若以傳統冰袋及冰毯調控體溫，降溫速度過於緩慢，而且必須讓護理人員隨時監控患者體溫狀態及隨時更換冰袋，更無法得知患者詳細身體狀況；若以低溫艙型的低溫治療儀器則具有使用上不便以及成本過高無法為廣泛使用之缺點。因此，對於患者及醫療人員而言，急需一種可以快速降低體溫、可嚴密監控患者生命徵象，同時又具經濟效應且方便使用的低溫治療設備。

有鑑於上述現有技術之缺點，本發明之目的在於提供一種急救降溫裝置，讓患者可以在最快速時間內有效降低體溫以及維持低溫，亦方便治療人員操作使用並可精密監控患者腦氧濃度狀況及腦波等生命徵象。

為了達到上述之目的，本發明遂提供一種急救降溫裝置，其包含：一冷卻液供應單元，其係供容置並冷卻一液體；一流路控制單元，其係與該冷卻液供應單元相連接，並可汲取該冷卻液供應單元中之液體；一體溫保持器，其係透過該流路控制單元與冷卻液供應單元相連接，且該體溫保持器與一受體接觸的位置皆為水凝膠材質製成，該體溫保持器包括：一頭冷袋，其係可用於包覆於受體之頭部並且其內部可供容置一液體，該頭冷袋具有一入水口以及一出水口，其中該頭冷袋的入水口與該頭冷袋的出水口係與該流路控制單元相連通；一固定座，其具有一可供容置受體頭部之盒體，且該頭冷袋係置於該盒體內，其中盒體一側成形有一可供受體(如哺乳動物)頸部穿過之開口； 一軀幹冷袋，其係可用於包覆於受體之軀幹並且其內部可供容置一液體，該軀幹冷袋具有一入水口、一出水口以及複數固定元件，其中該軀幹冷袋的入水口與該軀幹冷袋的出水口係與該流路控制單元相連通，該等固定元件係設於該軀幹冷袋之相對兩側；以及，一護頸，其係置於該固定座及該軀幹冷袋之間，該護頸係供受體固定；至少一肢體冷袋，其具有一可容置受體肢體並且其內部可供容置一液體，該至少一肢體冷袋各具有一入水口以及一出水口，其中該肢體冷袋的入水口與該肢體冷袋的出水口係與該流路控制單元相連通；以及，至少一真空套，其係分別包覆該至少一肢體冷袋並可提供真空吸力；一感測模組，可供偵測由受體所產生之訊息，並轉換為一訊號；一控制模組，其可接受來自於感測模組之訊號，並判讀該訊號以驅動該流路控制單元；以及，一灌注單元，其與該控制模組相連接，該灌注單元包括：一冷卻器，其可容置並冷卻一食鹽水至4℃；一導管，其與該冷卻器相連接並可將該食鹽水注入受體之胃部，該導管包含：一頂端；一輸入管，其輸入管之一端位於導管之頂端，並另有一開口形成於輸入管之另一端；以及，一輸出管，其輸出管之一端位於導管之頂端，並於輸出管之距離該端一段距離處形成有一透孔；以及，一流量控制單元，係與導管及冷卻器相連接，其包含有至少一個泵浦，可汲取食鹽水至冷卻器；以及， 其中，該控制模組包含調控該冷卻器中的食鹽水以每小時0.5公升至每小時2公升的流速注入受體之胃部中。

依據本發明，用語「汲取」如此處所使用的係指流路控制系統抽送或回收液體。

較佳的，所述之該頭冷袋內具有至少一軟管，軟管係位於該頭冷袋內並與入水口相連通，且其軟管上分散形成有複數水孔。

較佳的，所述之該軀幹冷袋包括至少一軟管，該軟管係位於該軀幹冷袋之囊腔內，並與該軀幹冷袋之入水口相連通，且其軟管上分散成形有複數水孔。

較佳的，所述之該控制模組係設有一預設值，當來自於感測模組之訊號高於預設值，控制模組係驅動流路控制單元將冷卻液供應單元之液體汲取至頭冷袋內和/或軀幹冷袋，並驅動灌注單元內之流量控制單元將冷卻液之食鹽水汲取至受體之胃內。

較佳的，所述之該控制模組更具有一輸入單元，該輸入單元可供設定該控制模組之預設值。

較佳的，所述之該感測模組包含腦溫監測儀、腦波監測儀、體溫感測儀、脈博血氧測定儀、腦氧測定儀、鼻腔探針或其組合。

本發明之急救降溫裝置於具體施用狀態時，該頭冷袋包覆患者頭部，該軀幹冷袋包覆患者身軀，該至少一肢體冷袋包覆患者至少一肢體，如手臂和/或腿，並將導管***患者胃部並以每小時0.5公升至每小時2公升的流速注入4℃食鹽水，以降低病患體溫。

本發明之急救降溫裝置的優點在於提供快速降溫保護患者的腦及脊髓，本發明不僅可以同時冷卻患者臉部，同時可以冷卻其頭、頸、背、軀幹、四肢、胃部、食道、主動脈和心臟。本發明另具有以下特點：該體溫保持 器與患者接觸的位置皆為水凝膠材質所製成，因此與塑膠材質的冷袋具有更快速散熱的效果；至少一肢體冷袋可加幫助肢體末稍血管降溫，可加速患者的降溫速度；藉由灌注單元以將導管***患者胃部並以每小時0.5公升至每小時2公升的流速注入4℃食鹽水，可快速冷卻患者體內器官如胃、心臟等溫度，有效達到保護患者降低缺氧傷害；使用感測模組如人腦含氧濃度監測儀器密集監控患者腦氧量及腦波狀況，並可以控制模組控制該急救降溫裝置對應患者狀況做出適當調整。因此，本發明之急救降溫裝置，讓患者可以在最快速時間內有效降低體溫以及維持低溫，亦方便治療人員操作使用並可精密監控患者腦氧濃度狀況及腦波等生命徵象。

10‧‧‧冷卻液供應單元

20‧‧‧流路控制單元

30‧‧‧體溫保持器

31‧‧‧頭冷袋

311‧‧‧入水口

312‧‧‧出水口

313‧‧‧第一軟管

32‧‧‧固定座

33‧‧‧軀幹冷袋

331‧‧‧入水口

332‧‧‧出水口

333‧‧‧第二軟管

334‧‧‧固定元件

34‧‧‧護頸

35‧‧‧肢體冷袋

36‧‧‧真空套

40‧‧‧感測模組

50‧‧‧灌注單元

51‧‧‧冷卻器

52‧‧‧導管

521‧‧‧輸入管

522‧‧‧輸出管

5221‧‧‧透孔

53‧‧‧流量控制單元

60‧‧‧控制模組

61‧‧‧輸入單元

圖1係本發明之實施例之局部示意圖。

圖2係本發明之實施例之另一局部示意圖。

圖3係本發明之頭冷袋之平面展開俯視圖。

圖4A係本發明之固定座之立體外觀圖。

圖4B係本發明之頭冷袋及固定座的側視操作示意圖。

圖5係本發明之軀幹冷袋的頂視圖。

圖6係本發明之肢體冷袋以及真空套的側視操作示意圖。

圖7係本發明之導管的局部操作示意圖。

圖8係本發明之急救降溫系統之電路控制示意圖。

以下配合圖式及本發明之較佳實施例，進一步闡述本發明為達成目的所採取的技術手段。

請參閱圖1及圖2所示，本發明之急救降溫裝置包含一冷卻液供應單元10、一流路控制單元20、一體溫保持器30、一感測模組40、一灌注單元50及一控制模組60。

該冷卻液供應單元10係可供容置並冷卻一液體，且該冷卻液供應單元10具有一冷卻水槽可容置約15加侖的水，並將其冷卻至2℃。

該流路控制單元20係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中冷卻的液體。該流路控制單元20具有至少一泵浦可將液體打出及打入該冷卻液供應單元10。

該體溫保持器30係透過該流路控制單元20與冷卻液供應單元10相連接，以構成一流路，其流路的分配供給係由流路控制單元20所控制，且該體溫保持器30與一受體接觸的位置皆為水凝膠(hydrogel)材質製成，可達到加速降溫的效果，該體溫保持器30包括一頭冷袋31、一固定座32、一軀幹冷袋33、一護頸34、至少一肢體冷袋35及至少一真空套36。

請參閱圖1及圖3所示，該頭冷袋31與該流路控制單元20相連通，使得冷卻液供應單元10中冷卻的液體可流入該頭冷袋31中。該頭冷袋31具有一入水口311、一出水口312及至少一第一軟管313，於本實施例中，該頭冷袋31為透明材質所製成，且容積約為20公升，該頭冷袋31之該至少一軟管313、314的數量為兩條，該兩軟管313係為有彈性之材質，並位於該頭冷袋31內，第一軟管313之直徑為1英吋且具有一開放端、一封閉端及複數水孔。第一軟管313之開放端係與入水口311或出水口312的其中之一者相連通，且該頭冷袋31通過第一軟管313的該等水孔與入水口311或出水口312其中之一者相連通。

請參閱圖4A至圖4B所示，該固定座32係可供容置患者頭部之盒體，且該頭冷袋31係置於該盒體內，其中盒體一側成形有一可供受體頸部穿過 之開口；於本實施例中，該固定座32係由一透明塑膠材料(如壓克力)所製成，該固定座32之主要用意為維持該頭冷袋31的形狀，使該頭冷袋31可以緊貼覆患者的臉部及頭部。於其他具體實施例中，該固定座32為全罩式安全帽型。請參閱圖1及圖5所示，該軀幹冷袋33係與該流路控制單元20相連通，使得冷卻液供應單元10中冷卻的液體可流入該軀幹冷袋33中。該軀幹冷袋33具有一入水口331、一出水口332及至少一第二軟管333、固定元件334及複數水孔。於本實施例中，該軀幹冷袋33為塑膠材質所製成而貼近患者之一面為水凝膠材質，該軀幹冷袋33容積約為30公升，該軀幹冷袋33的入水口331與該出水口332係設於軀幹冷袋33的相對兩側，該軀幹冷袋33之該至少一第二軟管333的數量為兩條，該兩第二軟管333係為有彈性之材質，並位於軀幹冷袋33內，第二軟管333之直徑為1英吋且具有一開放端、一封閉端及複數水孔，並分別與該入水口331及該出水口332相連通，且該軀幹冷袋33的腔室通過該等第二軟管333的複數水孔與入水口331或出水口332相連通；該固定元件334為一魔鬼氈(velcro)，可成對固定於軀幹冷袋33上，並可藉此包覆患者。

請參閱圖1所示，該護頸34係置於該固定座32及該軀幹冷袋33之間，該護頸34係供患者頭頸固定。於其他實施例中，該護頸34可與該固定座32相連接，使得患者頭頸可以加強固定而不扭轉，避免造成患者脊隨傷害。

請參閱圖1及圖6所示，於本實施例中，該至少一肢體冷袋35的數量為兩個，分別套設於患者之兩手臂上；該兩肢體冷袋35分別係具有一入水口以及一出水口與該流路控制單元20各別相連通，使得冷卻液供應單元10中冷卻的液體可流入該兩肢體冷袋35中。於另一具體實施例中，該至少一肢體冷袋35的數量為四個，分別套設於患者之兩手臂及兩腿，且該等肢體冷袋35可覆蓋至患者的手肘及膝蓋的長度，使得降溫效果更為迅速。

於本實施例中，該至少一真空套36係包覆該至少一肢體冷袋35，且該至少一真空套36的數量為兩個，與至少一肢體冷袋35的數量相同，該至少一真空套36係可利用抽真空的方式將患者的肢體的末梢血循吸引至表皮，進一步加速散熱效率。

請參閱圖1及圖8所示，該感測模組40可供偵測由患者所產生之生理訊息，並轉換成一訊號並傳送該訊號。前述的訊號可為腦溫、體溫、血氧量、腦含氧量或腦波等。在本發明的較佳實施例中，該感測模組40包含以下儀器所測得之訊號：腦溫監測儀、體溫感測儀、脈博血氧測定儀(pulse oximeter)、腦波測量儀以及腦氧測定儀(cerebral oximeter)。在本發明的另一較佳實施例中，該感測模組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，該感測模組40具有一鼻腔探針，該鼻腔探針可測得之鼻咽(nasal pharyngeal)溫度。

請參閱圖1、圖2及圖8所示，該灌注單元50與該控制模組60相連接，該灌注單元50包含一冷卻器51、一導管52及一流量控制單元53；該冷卻器51與該控制模組60相連接並可提供冷卻至4℃的生理食鹽水；該導管52包含有一輸入管521及一輸出管522。該輸入管521之一端位於導管52之頂端，並另有一開口形成於輸入管521之另一端，且其輸入管之直徑為1公分。該輸出管522之一端也位於導管之頂端，並在距離輸出管之另一端15公分處，具有一透孔5221，且該輸出管直徑為1公分。該流量控制單元53係與冷卻器51及導管52相連接，並包含至少一泵浦，可將食鹽水汲取至冷卻器51以及將冷卻器51的食鹽水經導管52注入患者胃部。

該控制模組60可接受來自於感測模組40訊號，並判讀該訊號以驅動流路控制單元20及灌注單元50，藉以將冷卻液供應單元10之液體送入至頭冷袋31、軀幹冷袋33及肢體冷袋35，亦或反向抽回各冷袋的液體回冷卻液供應 單元10，以及將灌注單元50的冷卻器51的4℃的生理食鹽水注入患者胃部，或者反向抽回患者胃部的食鹽水回冷卻器51，使得該急救降溫裝置可以隨著患者的生命徵象變化做出最即時且最適當的調整。在一較佳的實施例中，該控制模組60與冷卻液供應單元10相連接，藉以讓該冷卻液供應單元10降低至所欲之液體溫度。於本實施例中，該控制模組60具有一輸入單元61，其可供設定該控制模組60對於患者中樞體溫之預設值。

於具體施用狀態時，請配合參考圖1及圖2所示，首先將頭冷袋31包覆於患者之頭部，並另其口鼻處露出，以供維持其呼吸道暢通並且供觀察其臉色變化，而後將固定座32套設於頭冷袋31外部，並使用護頸34固定患者頸部；將軀幹冷袋33環繞患者身軀，並以固定元件334固定；將肢體冷袋套35設於患者的四肢，並使用真空套36進行抽氣；將灌注單元50的導管52經由患者之嘴巴並深及胃部距離牙齒50公分處。以感測模組40監測患者腦含氧量、腦波、脈博、呼吸等生命徵象，並使用控制模組60設定預設體溫為32℃至34℃，則控制模組60會驅動流路控制單元20及灌注單元50進行降溫運作，其中灌注單元50會以每小時0.5公升至每小時2公升的流速灌注4℃的生理食鹽水於患者胃部中進行冷卻循環，將患者體溫快速下降以搶救患者生命及保護患者中樞神經系統。

根據本發明可作之不同修正及變化對於熟悉該項技術者而言均顯然不會偏離本發明的範圍與精神。雖然本發明已敘述特定的較佳具體事實，必須瞭解的是本發明不應被不當地限制於該等特定具體事實上。事實上，在實施本發明之已述模式方面，對於熟習該項技術者而言顯而易知之不同修正亦被涵蓋於下列申請專利範圍之內。

Claims (6)

1. 一種急救降溫裝置，其包含：一冷卻液供應單元，其係供容置並冷卻一液體；一流路控制單元，其係與該冷卻液供應單元相連接，並可汲取該冷卻液供應單元中之液體；一體溫保持器，其係透過該流路控制單元與冷卻液供應單元相連接，且該體溫保持器與一受體接觸的位置皆為水凝膠材質製成，該體溫保持器包括：一頭冷袋，其係可用於包覆於受體之頭部並且其內部可供容置一液體，該頭冷袋具有一入水口以及一出水口，其中該頭冷袋的入水口與該頭冷袋的出水口係與該流路控制單元相連通；一固定座，其具有一可供容置受體頭部之盒體，且該頭冷袋係置於該盒體內，其中盒體一側成形有一可供受體頸部穿過之開口；一軀幹冷袋，其係可用於包覆於受體之軀幹並且其內部可供容置一液體，該軀幹冷袋具有一入水口、一出水口以及複數固定元件，其中該軀幹冷袋的入水口與該軀幹冷袋的出水口係與該流路控制單元相連通，該等固定元件係設於該軀幹冷袋之相對兩側；以及，一護頸，其係置於該固定座及該軀幹冷袋之間，該護頸係供受體固定；至少一肢體冷袋，其具有一可容置受體肢體並且其內部可供容置一液體，該至少一肢體冷袋各具有一入水口以及一出水口，其中該肢體冷袋的入水口與該肢體冷袋的出水口係與該流路控制單元相連通；以及，至少一真空套，其係分別包覆該至少一肢體冷袋並可提供真空吸力；一感測模組，可供偵測由受體所產生之訊息，並轉換為一訊號； 一控制模組，其可接受來自於感測模組之訊號，並判讀該訊號以驅動該流路控制單元；以及，一灌注單元，其與該控制模組相連接，該灌注單元包括：一冷卻器，其可容置並冷卻一食鹽水至4℃；一導管，其與該冷卻器相連接並可將該食鹽水注入受體之胃部，該導管包含：一頂端；一輸入管，其輸入管之一端位於導管之頂端，並另有一開口形成於輸入管之另一端；以及，一輸出管，其輸出管之一端位於導管之頂端，並於輸出管之距離該端一段距離處形成有一透孔；以及，一流量控制單元，係與導管及冷卻器相連接，其包含有至少一個泵浦，可汲取食鹽水至冷卻器；其中，該控制模組包含調控該冷卻器中的食鹽水以每小時0.5公升至每小時2公升的流速注入受體之胃部中。
2. 如請求項1所述之急救降溫裝置，其中該頭冷袋內具有至少一軟管，該至少一軟管係位於該頭冷袋內並與入水口相連通，且該至少一軟管上分散形成有複數水孔。
3. 如請求項1所述之急救降溫裝置，其中該軀幹冷袋包括至少一軟管，該該至少一軟管係位於該軀幹冷袋內，並與該軀幹冷袋之入水口相連通，且其軟管上分散成形有複數水孔。
4. 如請求項1所述之急救降溫裝置，其中該控制模組係設有一預設值，當來自於感測模組之訊號高於預設值，控制模組係驅動流路控制單元將冷 卻液供應單元之液體汲取至頭冷袋內和/或軀幹冷袋，並驅動灌注單元內之流量控制單元將冷卻液之食鹽水汲取至受體之胃內。
5. 如請求項4所述之急救降溫裝置，其中該控制模組更具有一輸入單元，其係與該流路控制單元及該控制模組相連，該輸入單元可供設定該控制模組之預設值。
6. 如請求項4所述之急救降溫裝置，其中該感測模組包含腦溫監測儀、腦波監測儀、體溫感測儀、脈博血氧測定儀、腦氧測定儀、鼻腔探針或其組合。