專利名稱：在熱療過程中或誘導腦低溫的過程中相對于身體選擇性地冷卻大腦的體外血液處理設(shè)備 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到誘導高溫或低溫領(lǐng)域用于醫(yī)療治療和診斷目的。本發(fā)明尤其涉及到用于體外血液處理的生物醫(yī)學設(shè)備，系統(tǒng)和方法以及用建立和維持一個升高的體溫來熱療治療癌癥，艾滋病和其他疾病。
背景技術(shù)：
人體的正常體溫，也被稱為常溫或適溫，它取決于在哪個身體部位進行測量，和你在一天的什么時間進行測量以及一個人的活動水平。身體的不同部位有不同的溫度。采取體腔直接測量通常略高于口腔測量，而口腔測量則略高于皮膚溫度。普遍接受的平均核心體溫(體內(nèi)測量)為37. (TC (98.6° F)。一個典型的口腔(舌下)測量是36. 8±0. 7°C，或 98.2±1.3° F。有目的的冷卻來降低體溫從而建立一種低溫狀態(tài)的方法具有很多益處，例如，可以減緩新陳代謝過程和降低耗氧量，而降低耗氧量在心臟手術(shù)等醫(yī)療治療中是很有益的。用熱量來創(chuàng)建一個升高體溫的方法，即熱療作為一種治療癌癥和其他疾病的手段，自古以來一直被人們認可和研究。最近，熱療已被報告在一系列條件下的治療上有益，其中包括癌癥，艾滋病毒/艾滋病，丙型肝炎，慢性炎癥性疾病如潰瘍性結(jié)腸炎和克羅恩病，風濕病，支氣管哮喘，慢性和復發(fā)性病毒感染，以及需要解毒的病例，和單純皰疹病毒。1975年在華盛頓召開的第一次腫瘤熱療國際大會上熱療作為治療癌癥的手段引起了全球的注意。在過去的幾十年里熱療已被證明是治療癌癥的有效手段之一，無論是單獨治療或與放療或化療等其他治療方法同時使用。事實上，大家已經(jīng)認識到體內(nèi)腫瘤細胞較正常健康的細胞對熱更敏感[1，2]。實現(xiàn)對腫瘤細胞的殺傷作用是在40°C到44°C之間的溫度。在溫度高于42. 5°C到43°C時，隨溫度每增加1°C給予同等細胞殺死的曝光時間可減半[2]。在溫度高達44°C時，高溫治療I小時后，大多數(shù)正常細胞和組織仍然保持完好[3]。誘導熱療有多種不同的方式。局部熱療可通過外部或內(nèi)部的能量來源來誘導。區(qū)域熱療可以通過器官或肢體灌注或由體腔灌注來實現(xiàn)。全身熱療，也可用在癌細胞已經(jīng)擴散到幾個不同部位的患者身上。熱療的治療效果是和在治療過程中所達到的溫度和治療時間的長短以及細胞和組織的特性有關(guān)的。在熱療時，如果溫度保持在111° F或44°C之下，正常組織一般不會被損壞。因此，盡可能提高對腫瘤的溫度而控制對周圍健康組織的溫度為44°C或更低的溫度時是很有益的。局部熱療:用局部熱療，能量來源可使腫瘤的溫度被局部加熱和提高。局部熱療對腫瘤附近的組織也有一定的加溫。然而，很難保證在整個腫瘤被暴露在足夠高的溫度時不會過分加熱腫瘤周圍的組織。此外，如果腫瘤部位加熱不夠，某些癌癥細胞在治療后存活下來的話，它們會繼續(xù)繁衍。區(qū)域熱療:區(qū)域熱療是高溫加熱身體的某些部位如器官，肢體，或體腔。它一般要結(jié)合化療或放療來進行。有一種方法，稱為局部灌注，它通過隔離身體某部分的血液供應(yīng)，使用加熱裝置加熱這部分血液，再將加熱的這部分血液泵回到原來的部位。目前正在研究這種方法在治療手臂或腿上的某些癌癥。
類似的技術(shù)正在腹腔腫瘤手術(shù)上進行測試。手術(shù)過程中，加熱化療藥物通過腹腔進行傳遞。這就是所謂的連續(xù)腹腔熱療灌注，或叫CHPP。還有一個區(qū)域熱療的方法就是深部組織熱療。此方法使用射頻或是通過放在器官或體腔表面的微波輻射裝置將其所產(chǎn)生的高能量波定向在一個特定的區(qū)域進行治療。全身熱療:全身熱療作為對轉(zhuǎn)移性癌癥患者治療中使化療更有效的一種方法還正在被研究。體溫的提高是通過使用溫水毯，電感線圈(象在電熱毯上)，或熱室(很像一個大孵化器)來完成的。中度全身熱療可以刺激免疫系統(tǒng)。通過提高核心體溫至約39. 5°C (103. 1° F)引起了自然發(fā)燒，這反過來又增加了天然細胞，T輔助細胞和毒性T細胞的數(shù)量和活性。這種治療方法也可用于與免疫系統(tǒng)有特殊關(guān)聯(lián)的腎細胞癌，惡性黑色素瘤和特殊的淋巴瘤。這種方法也可以用于防止癌癥的復發(fā)。極限全身熱療通常與化療結(jié)合，治療晚期或轉(zhuǎn)移性癌癥。身體的核心溫度被提高到42°C (107.6° F)。這種方法對晚期癌癥治療很有用，尤其是對癌細胞已經(jīng)轉(zhuǎn)移到肝臟，骨骼或肺部等不同器官的患者。在與全身熱療結(jié)合后，化療已被證明更為有效?；熼_始的溫度在約41°C (105.8° F)。通常，當化療與熱療相結(jié)合，可以使用非常低劑量的化療，從而使其副作用減至最低。通過結(jié)合化療和全身熱療，我們可以成功地治療抗化療的腫瘤或轉(zhuǎn)移性腫瘤。熱療對艾滋病毒和艾滋病的治療研究發(fā)現(xiàn)熱療在治療艾滋病毒和艾滋病以及其他可能的其病毒或細菌對高溫敏感的傳染病有一些成效。一些已經(jīng)完成的研究在過去十年里表明，全身熱療是一種有希望的治療艾滋病的手段。例如，阿隆索報道了對有著散發(fā)性卡波西氏肉瘤和深度免疫損傷的29名男性和2名女性進行的一次性低流量(0. 3升/分鐘)體外循環(huán)灌注熱療的長期結(jié)果[4]?？鼓孓D(zhuǎn)病毒治療在熱療治療前72小時停止,并在后續(xù)期間停止使用。他們用將體外加熱血液到49°C的溫度控制方法，進行體外循環(huán)灌注，從而使核心體溫提高到42°C并保持一小時之久。在31例患者中，有2例因繼發(fā)并發(fā)癥的治療(心律失常；中樞神經(jīng)系統(tǒng)出血)而死亡。有兩例出現(xiàn)血管內(nèi)凝血的情況。在30天的治療后，29名患者中有20名出現(xiàn)腫瘤完全或部分變小現(xiàn)象，在120天后的治療后，29名患者中有14名出現(xiàn)腫瘤持續(xù)變小現(xiàn)象。在360天的治療后，29名患者中有4名出現(xiàn)腫瘤變小現(xiàn)象而I名出現(xiàn)腫瘤完全消失現(xiàn)象(在26個月后)。這名腫瘤完全消失的患者呈現(xiàn)艾滋病毒的培養(yǎng)(culture)陰性和聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)陰性，而且他的CD4細胞計數(shù)也從約250上升至約800。選定病灶愈合活檢表明腫瘤消失。如果患者在治療前腫瘤活檢測試顯示在體外熱暴露后有變小現(xiàn)象，患者將被選擇參加治療。對早期和中期的失敗案例分析表明如果患者的總CD4細胞計數(shù)低于50，并長時間保持在如此低的水平，那么他的CD4細胞計數(shù)很少能呈現(xiàn)持續(xù)上升。對熱療沒有反應(yīng)的少數(shù)腫瘤患者的分析表明，他們的IL_6(細胞介素6)水平相比那些對熱療有反應(yīng)的腫瘤患者而升高(12對比小于I皮克/毫升)。在熱療治療120天后，31名患者中有29名仍然活著(預(yù)計為20人)。在熱療治療360天后，31名患者中有21名仍然活著(預(yù)計為11人)。沒有病人在熱療后艾滋病變得更嚴重。阿隆索等人注意到對那些有著嚴重免疫缺陷和⑶4細胞計數(shù)很低的患者來說，熱療對提高CD4細胞計數(shù)和淋巴細胞的成效并不顯著，而對CD4細胞計數(shù)較高的患者(300或者更高)來說，治療后觀察，熱療對提高CD4細胞計數(shù)和淋巴細胞的成效很顯著。 在阿隆索和他的同事們進行的臨床試驗中，他們使用低流量(0. 3升/分鐘)體外循環(huán)灌注加熱方式進行熱療。一個灌注導管被插入股動脈而另一個灌注導管被插入相反肢體的股靜脈。血流被病人自身的動脈血壓推動到一個滾壓式血泵中，然后被加熱塊加熱至490C，再被重新插入到相反肢體的股靜脈中。使用血液溫度計，直腸溫度計和肌肉注射溫度計同時監(jiān)測病人的體溫。Steinhart后來將熱療變成美國FDA批準的治療艾滋病的一種手段。在第一個FDA批準的熱療試驗中，Steinhart登記了六名男子，他們的⑶4計數(shù)低于200，至少三人有KS病變。參加者進行了一個一小時的40°C或42°C的全身熱療。在觀察治療期間沒有發(fā)現(xiàn)任何不良副作用。在全身熱療后KS病變立即部分消退，但有五人一周后返回到治療前水平。而對這五人進行加熱至42°C后立即冷卻的治療，使他們的艾滋病毒RNA顯著減少。也有一些相當大的研究機構(gòu)，確立了艾滋病毒對溫度的敏感性。艾滋病毒，和其他的包膜病毒一樣對溫度敏感，在一段給定的時間長度內(nèi)，隨著逐步增加溫度至37°C以上，艾滋病毒將遭受到很大的失活[5]。Spire等人的研究表明當在溫水浴呆上30分鐘后，40%的艾滋病毒被滅活[6]。McDougal等人則展示了從37°C至56°C艾滋病毒被殺死的線性關(guān)系日志[7]。Marcial-Vega(馬歇爾-維加)等人的研究表明，如果一個艾滋病患者兩小時暴露在42°C的高溫下，那么他的所有病毒(其濃度可達到800毫微克/毫升)以及所有感染的細胞將會被有效地殺死[8]。Wong等人的研究發(fā)現(xiàn)艾滋病感染病毒的細胞較未受感染的細胞更敏感于熱損傷，而這種敏感性是由腫瘤壞死因子A所引起的。全身熱療的第二個好處是，隨著體溫的升高將刺激抗體的產(chǎn)生[9，10]。這就是為什么阿隆索的研究表明⑶4計數(shù)只有200的患者在全身熱療后⑶4有所增加的原因。基于上述的研究表明，加熱或熱療是一種很有前途的治療艾滋病的方法。雖然還沒有任何報道該病毒被完全消滅的情況，但全身熱療的前期工作進展情況已經(jīng)證明全身熱療有能力減緩艾滋病的進展，延長患者生命。此外，有目的研究艾滋病毒對溫度敏感性的大研究機構(gòu)已經(jīng)表明，42°C范圍內(nèi)的全身熱療可有效地殺死所有病毒以及感染的細胞[8]。近年來越來越多的研究機構(gòu)開始研究用全身熱療治療丙型肝炎。在2002年荷蘭肝壽基金(NLF)發(fā)起了一項臨床試驗，以評估全身熱療作為一種治療丙型肝炎的方法。該試驗是在烏得勒支肝病醫(yī)學中心進行的。使用全身熱療治療丙型肝炎和用全身熱療治療艾滋病毒類似。正如上面所討論的，在高溫條件下優(yōu)先殺死丙型肝炎病毒，并刺激其免疫系統(tǒng)，這就是熱療的第二個好處。其他疾病還應(yīng)該指出的是，熱療也可以用于治療其他疾病。任何傳染病的病原體在被加熱后發(fā)現(xiàn)有不良影響的都有可能用熱療來治療。此外，由于免疫系統(tǒng)可被升高的核心體溫所刺激，所以甚至是對溫度不敏感的傳染性疾病，熱療也是很有益處的。因此，總而言之，全身熱療可以被誘導高達約42°C的溫度。當核心體溫高達42°C或在一些情況下低至39°C時被發(fā)現(xiàn)對治療癌癥，艾滋病，丙型肝炎及其他傳染病或慢性疾病是很有效的。許多研究已經(jīng)開始使用熱療治療癌癥，而熱療對艾滋病毒治療的使用是一個相當新的領(lǐng)域，但已顯示出一些可喜的成果。熱療也被用于治療許多慢性炎癥性疾病如 潰瘍性結(jié)腸炎和克羅恩病，風濕性疾病，支氣管哮喘，慢性和復發(fā)性病毒感染，甚至一些需要解毒慢性炎癥的情況。然而，大家都知道，無論在低溫或高溫的治療過程中，大腦比身體的其他部位對溫度變化更為敏感。雖然在某些情況下，大腦已被發(fā)現(xiàn)能夠承受低達30°C的加長時間的低溫治療，即比正常體溫低7°C的低溫治療。但眾所周知，大腦很難抵御類似的高于正常體溫的溫差，甚至長時間42°C以上的高溫熱療，很難做到無重大損害或沒有危及生命的風險。有研究表明，當核心溫度達到41°C時，人的大腦開始出現(xiàn)損壞。大腦的損害，以及由下丘腦引起的生理反應(yīng)，是限制提高人體溫度至42°C以上的關(guān)鍵所在。因此，在使用熱療治療癌癥，艾滋病或其他病癥的過程中，保護病人的大腦免受熱療的不利影響就成為一種需要。作為例子，全身熱療系統(tǒng)已在下列專利中被披露，一是Sever的美國專利5817045號，題為“在一個連續(xù)的時間間隔內(nèi)對至少一半活著的患者的整個血液循環(huán)供應(yīng)進行體外治療的設(shè)備和方法”，一是Kroyer等人的美國專利5074838號，題為“使用滲透劑治療疾病的體外熱療設(shè)備和方法”。Lennox在他的美國專利7241307號，題為“管理病人體溫的方法和設(shè)備”中披露了只在低溫治療下局部冷卻頭部的方法，例如在治療腦損傷，中風，或在心臟驟停期間使用一個導管系統(tǒng)取出一部分血液，進行冷卻，再重新注入這部分血液回到系統(tǒng)中，這種反復過程提供了有限的溫度控制。如上所述，這種系統(tǒng)對熱療治療將會有問題，因為加熱的身體血流在泵回系統(tǒng)過程中會直接進入大腦，從而對大腦造成潛在的不利影響。例如，Yee在他的美國專利6669661號，題為“在全身熱療或低溫治療時對中央神經(jīng)系統(tǒng)的保護裝置和方法”中披露了一種試圖解決在熱療過程中如何保護大腦和神經(jīng)系統(tǒng)問題的系統(tǒng)和方法。但這種系統(tǒng)不僅復雜且價格昂貴，而且這個過程涉及到麻醉和中樞神經(jīng)系統(tǒng)循環(huán)與身體其余部分的徹底分離，這給病人帶來了許多相關(guān)的風險。對于加長的熱療治療，需要避免許多極端的干預(yù)，例如，對一個有意識的病人治療時應(yīng)盡量減少其正常血液循環(huán)的受阻情況，同時應(yīng)保護大腦免受溫度過高的影響。因此，我們需要一種改進的體外血液循環(huán)處理設(shè)備，系統(tǒng)和方法，以此建立和維持熱療的診斷和治療。
本發(fā)明的目的在于克服或至少是改善一種或多種已知設(shè)備，系統(tǒng)和方法的缺陷，或者至少提供一個新的選擇。發(fā)明內(nèi)容披露本發(fā)明一方面提供了一個高溫處理方法，特點是在熱療中將頸部以下的體溫提高到高于正常的核心體溫，同時保持大腦的溫度低于頸部以下的身體溫度。我們應(yīng)該優(yōu)先提到的是，該方法包括通過至少一個頸動脈來體外冷卻從身體到大腦的血流和通過至少一個頸靜脈來體外加熱從大腦到身體的血液回流,例如,通過適當?shù)膸в欣鋮s和加熱功能的體外血液循環(huán)旁路系統(tǒng)來進行熱療。該方法優(yōu)先地提供了如何保持頸內(nèi)動脈足夠的血管壓力，將冷卻的頸動脈血流通過威利斯循環(huán)傳遞到由脊椎和基底動脈提供的腦血管中去。本發(fā)明另一方面提供了一種低溫或高溫(熱療)的治療方法，特點是從頸部以下加熱或冷卻至少身體的一部分到高于或低于一個正常的核心體溫，同時保持一個相對正常 的大腦溫度。該方法的特點是通過頸動脈分流從心臟到大腦的血流，這需要通過一個體外血液循環(huán)旁路系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個熱交換器，它可以加熱或冷卻血流到你想要的溫度，然后將加熱或冷卻的血流送回到頸動脈里，從而提供了一個大腦與身體其它部位的溫度差。我們應(yīng)該優(yōu)先提到的是，該方法還包括通過頸靜脈分流從大腦回流到身體的血流，通過第二個體外血液循環(huán)旁路系統(tǒng)，加熱或冷卻這部分血流到所需溫度，以維持頸部以下所需的正常體溫。例如，從頸下加熱身體，同時冷卻頸動脈血流到大腦的血流。在最好的實施中，該方法包括在一個設(shè)定的溫度下保持頸下的熱療狀態(tài)，同時冷卻從大腦到頸動脈的血流，以維持一個正常的腦溫，這樣就可以使全身熱療的溫度提高到42°C以上。這種方法還運用于治療其他癌癥形式的疾病，艾滋病毒感染或與艾滋病相關(guān)的病毒感染，熱敏感病毒或細菌感染，并可能包括管理身體熱療狀態(tài)下的化療。如果需要，這種方法還可以提供局部冷卻一部分或多部分的肺部，脊髓，睪丸和其他身體的熱敏感部位和組織。本發(fā)明另一個方面還提供了一個熱療治療系統(tǒng)特點是它提供了通過至少一個頸動脈將從身體流向大腦的血液進行體外冷卻的方法；或選擇性地通過至少一個頸靜脈將從大腦流回身體的血液進行體外加熱的方法；同時控制從頸動脈到大腦的血流溫度，以保持在頸下全身熱療時維持一個正常的腦溫的方法。本發(fā)明的另一個方面進一步提供了一個體外血液循環(huán)治療系統(tǒng)特點為它是一個動脈血流旁路系統(tǒng)電路，這個電路具有輸入手段-用來接收從身體流出的動脈血流；也具有輸出手段-用來將冷卻的血流重新注入頸動脈然后流向大腦；它也具有熱交換手段-用來調(diào)節(jié)從旁路系統(tǒng)到頸動脈再流向大腦的血液的溫度；同時具有泵的手段-用來控制從旁路系統(tǒng)到頸動脈再流向大腦的血流流速和壓力；它也有傳感器的手段-用來監(jiān)測從旁路系統(tǒng)輸入和輸出血流的溫度，流速和壓力；和控制手段-用來控制從旁路系統(tǒng)輸出到頸動脈再流向大腦的血流溫度，流速和壓力。我們應(yīng)該優(yōu)先提到的是，該系統(tǒng)的進一步特點為它是一個靜脈血流旁路電路，這個電路具有輸入手段-用來接收從大腦流出的靜脈血流；也具有輸出手段-用來將加熱的血流重新注入到頸靜脈中，然后流向身體；它也具有熱交換手段-用來調(diào)節(jié)剛才提到的流向身體的頸靜脈血液的溫度；同時具有控制手段-進一步提供了控制輸出的靜脈血流到身體的血流溫度。控制手段具有可操作性，它是用來建立和維持頸部以下的體溫與腦溫的差距，例如在預(yù)定的治療時間內(nèi)進行頸部以下的熱療同時維持正常的腦溫。溫度差可以在一個治療期間內(nèi)用計算機軟件來調(diào)控。傳感器手段是用來提供接收標志著核心體溫和腦溫的數(shù)據(jù)，其中控制手段是用來保持輸入的動脈血流和輸出到頸靜脈的血流之間所需的溫差，從而提供核心體溫和腦溫之間的所需溫差。靜脈旁路電路包括了一個類似的泵和傳感器，用來監(jiān)測和控制溫度，壓力和從大腦經(jīng)頸內(nèi)靜脈回流到全身的血流。
本發(fā)明另一個方面也進一步提供了一個用于熱療的有著冷卻裝置的體外血液循環(huán)處理設(shè)備。它的特點為它有著一個動脈血流旁路電路，它可以接收來自身體的動 脈血流的輸入和輸出血流到頸動脈再傳到大腦；它有著一個通過旁路電路泵回血液系統(tǒng)的泵；一個制冷裝置和熱交換裝置，以冷卻經(jīng)過旁路電路的血流；一個溫度傳感器，用來監(jiān)測輸入和輸出的血流溫度；一個壓力傳感器，用來監(jiān)測輸入和輸出的血流壓力；一個控制裝置，用來監(jiān)測溫度，壓力和流量參數(shù)和調(diào)控溫度，壓力和流量，以確保輸出的血流傳遞到動脈再到大腦的溫度低于從身體輸入的動脈血流溫度。這種設(shè)備可進一步包括一個相應(yīng)的加熱裝置-加熱從大腦返回身體的血流，或這種設(shè)備可包括另一個冷卻裝置-以調(diào)節(jié)從大腦到心臟和肺部的血液溫度。另外，這種設(shè)備可包括一個動脈或靜脈血流旁路電路，它有一個包括加熱和冷卻元件的換熱器，以調(diào)節(jié)輸出的血流量溫度更高于或更低于輸入的血液溫度。在一個核心體溫高于44°C的熱療中，冷卻一部分回流到心臟的靜脈血流也許是很有利的，因為回流到心臟和肺部的靜脈血流溫度總是略低于頸部下面的核心體溫。這樣就有可能使頸部以下的大部分身體接觸到更多的高溫，同時保持心臟和流到肺部的血液有較低的溫度，從而延緩發(fā)病的不良反應(yīng)，如心臟驟停。因此，根據(jù)本發(fā)明的各個方面，此方法，系統(tǒng)和設(shè)備允許頸部以下的核心體溫被提高并維持在這個較高的溫度中，而大腦則處在較低的溫度下，或最好，處在接近正常的溫度下，從而使熱療治療中允許的最高溫度得以增加，或者，使治療的持續(xù)時間得以延長。通過保持大腦溫度與體溫的溫差，從而降低了腦損傷的風險，以及克服了由下丘腦引起的生理反應(yīng)，這是提高體溫超過42°C的一個主要限制。因此，舉例來說，位于頸部以下的各種形式的癌癥都可以用更積極的熱療來治療，而同時大腦則維持比較正常的核心體溫，或接近于正常的核心體溫。因此，根據(jù)本發(fā)明的各個實施方案，此方法，系統(tǒng)和設(shè)備可以提供明顯提高的最高治療溫度，或者顯著延長的治療時間，使病人能安全暴露在熱療下，同時減低造成嚴重副作用的風險。更有益的是，如果核心體溫高于42°C并且保持這個溫度在一個相當長的治療時間內(nèi)，而病人無不良影響，那么熱療就可以更有效地治療，并可能治愈如癌癥，艾滋病，丙型肝炎和潛在的其他疾病。另外，如果目前可以實現(xiàn)的核心體溫，例如低于42°C，能夠維持較長的時間，熱療也可能會更有效。更具體地說，該方法提供了對癌癥或病毒感染或以前所列的慢性病進行從頸部以下誘導熱療的治療。通過使用血液的體外加熱，水毛毯，射頻，紅外線輻射，孵化器或任何其他的加熱裝置，人體的核心體溫得以提高。最好的是，該方法包括了通過發(fā)送頸動脈血液到外部的熱交換器，即熱冷卻系統(tǒng)，使大腦溫度保持在一個較低的或正常的溫度。這個可以通過使用一個體外泵來實現(xiàn)，體外泵抽取頸動脈血液，然后把它發(fā)送到一個冷卻裝置中，在那里血液溫度被調(diào)節(jié)到接近正常的體溫，如37°C，并在第二個更接近于大腦的入口點重新插入它到頸動脈中。另外，動脈血液可以從手臂或腿部的動脈抽出，例如，通過使用體外冷卻系統(tǒng)冷卻其到一個正常的溫度，再重新注入它到頸內(nèi)動脈，從而使低于熱療治療溫度的血液流到大腦。由于流向大腦的血液溫度低于頸部以下熱療治療所需的溫度，所以在一些實施方案中，從大腦返回的血液在經(jīng)過頸內(nèi)靜脈進入心臟時，最好加熱到一個低于頸部以下體溫的目標溫度。加熱可以通過發(fā)送血液經(jīng)過第二個體外旁路系統(tǒng)來完成，使其加熱到一個目標溫度。旁路系統(tǒng)可能包括使用體外泵抽取頸內(nèi)靜脈血液，將血液送入加熱裝置，使其達到低于頸部以下核心溫度的目標，并將其重新插入到在第一個位置下方的第二個位置的頸內(nèi)靜脈內(nèi)。另外，也可將從頸內(nèi)靜脈抽出的血液重新加熱到所需溫度，再重新注入到手臂或腿部的靜脈中。雖然安裝在頸內(nèi)靜脈的體外加熱系統(tǒng)，可以充分加熱病人頸部以下的核心體溫，但我們也可以提供更多額外的加熱裝置，如用熱水毯子，感性毛毯或特別用于誘導全身熱療的孵化器，或其它的體外加熱裝置，它們能加熱血液并將其重新注入到靜脈中，從而導致其身體加熱到目標溫度，或采用如紅外線或無線電波等電磁波來加熱身體。由于大腦被維持在較低或正常的溫度下，所以通常在全身熱療時，頸部以下的體溫可提高到42°C以上，或者選擇使用延長全身熱療的治療時間。因此，這種改進的系統(tǒng)，設(shè)備和方法提供了在低溫或高溫熱療時體外血液處理所建立和維持的頸部以下的身體溫度差，同時保持一個相對正常溫度的大腦。特別是，在降低腦損傷和減少其他有害影響的風險的同時，熱療治療可使用更高的溫度，如42°C以上或更高和/或更長的時間，來治療癌癥，其他疾病和醫(yī)療狀況。通過下面的詳細說明并結(jié)合本發(fā)明首選實施方案的附圖，即只是舉例說明，本發(fā)明上述的和其他的對象，特點，方面和優(yōu)勢將變得更加明顯。


簡介圖一是頸部和腦部的主要動脈，以及它們?nèi)绾畏种У氖疽鈭D； 圖二是威利斯循環(huán)的圖示，它展示了冷卻的動脈血液如何從頸內(nèi)動脈流到通常由脊椎-基底動脈供應(yīng)的腦部的各個部位；圖三是本發(fā)明第一實施方案系統(tǒng)的高層次圖，展示了當所有的導管被插入病人的在頸部的動脈或靜脈時，如何將有著冷卻和加熱裝置的旁路電路連接到病人身上；圖四是本發(fā)明第二實施方案系統(tǒng)的高層次圖，展示了當一個導管被插入病人的頸動脈或頸靜脈時，在同一電路上的另一個導管被插入手臂的動脈或靜脈中時，如何將有著冷卻和加熱裝置的旁路電路連接到病人身上；圖五顯示了有著體外冷卻裝置的第一實施方案的設(shè)備關(guān)鍵部件的示意圖；圖六顯示了有著體外加熱裝置的第一實施方案的設(shè)備關(guān)鍵部件的示意圖；圖七顯示了在實施本發(fā)明第一優(yōu)選實施方案的方法時關(guān)鍵參數(shù)的溫度曲線。該圖顯示了大腦的溫度(腦溫)，通過體外加熱裝置頸靜脈的血流溫度和病人的核心體溫；
圖八顯示了在實施本發(fā)明第一優(yōu)選實施方案的方法時的傳熱參數(shù)(如圖七的實施)。該圖顯示了怎樣通過體外加熱裝置將流過頸內(nèi)靜脈的血流加熱，和怎樣通過體外冷卻裝置將流向頸動脈的動脈血液進行冷卻，以及如何對周圍環(huán)境進行熱量散失；圖九顯示了在實施本發(fā)明第二優(yōu)選實施方案的方法時關(guān)鍵參數(shù)的溫度曲線。該圖顯示了大腦的溫度(腦溫)，通過體外加熱裝置頸靜脈的血流溫度和病人的核心體溫，以及通過體外冷卻裝置流向頸動脈的動脈血液溫度。在這個實施方案中動脈血被冷卻至37°C以下，以確保腦溫有一個相對的恒溫；圖十顯示了在實施本發(fā)明第二優(yōu)選實施方案的方法時的傳熱參數(shù)。該圖顯示了怎樣通過體外加熱裝置將流過頸內(nèi)靜脈的血流加熱，怎樣通過體外冷卻裝置將流向頸動脈的動脈血液進行冷卻，以及如何對周圍環(huán)境進行熱量散失；圖十一顯示了在實施本發(fā)明第三優(yōu)選實施方案的方法時關(guān)鍵參數(shù)的溫度曲線。該圖顯示了大腦的溫度(腦溫)，通過體外加熱裝置頸靜脈的血流溫度和病人的核心體溫，以 及通過體外冷卻裝置流向頸動脈的動脈血液溫度。在這個實施方案中動脈血被冷卻至37°C以下，從而對大腦增強了冷卻效果。兩個階段的溫度曲線也可被用來利用突然降溫的敏感機制；圖十二顯示了在實施本發(fā)明第三優(yōu)選實施方案的方法時主要傳熱參數(shù)。該圖顯示了怎樣通過體外加熱裝置將流過頸內(nèi)靜脈的血流加熱，怎樣通過體外冷卻裝置將流向頸動脈的動脈血液進行冷卻，以及如何對周圍環(huán)境進行熱量散失，如何通過紅外線加熱燈管對病人進行加熱；圖十三顯示了在實施本發(fā)明第四優(yōu)選實施方案的方法時關(guān)鍵參數(shù)的溫度曲線。該圖顯示了大腦的溫度(腦溫)，通過體外加熱裝置頸靜脈的血流溫度和病人的核心體溫，以及通過體外冷卻裝置流向頸動脈的動脈血液溫度。在這個實施方案中動脈血被冷卻至37°C以下，從而對大腦增強了冷卻效果。此外，大腦也可被冷卻到低于其正常的溫度；圖十四顯示了在實施本發(fā)明第四優(yōu)選實施方案的方法時主要傳熱參數(shù)。該圖顯示了怎樣通過體外加熱裝置將流過頸內(nèi)靜脈的血流加熱，怎樣通過體外冷卻裝置將流向頸動脈的動脈血液進行冷卻，以及如何對周圍環(huán)境進行熱量散失，如何通過紅外線加熱燈管對病人進行加熱；圖十五顯示了在實施本發(fā)明第五優(yōu)選實施方案的方法時關(guān)鍵參數(shù)的溫度曲線。該圖顯示了大腦的溫度(腦溫)，病人的核心體溫，以及通過體外冷卻裝置流向頸動脈的動脈血液溫度。在這個實施方案中流過頸靜脈的血流不再通過體外加熱裝置，因此這個血流溫度總是以負0. 3°C的溫差跟隨著大腦的溫度；圖十六顯示了在實施本發(fā)明第五優(yōu)選實施方案的方法時主要熱傳導參數(shù)。該圖顯示了怎樣通過體外冷卻裝置將流向頸動脈的動脈血液進行冷卻，如何對周圍環(huán)境進行熱量散失，以及如何通過溫水浴對病人進行加熱；圖十七顯示了在實施本發(fā)明第六優(yōu)選實施方案的方法時關(guān)鍵參數(shù)的溫度曲線。該圖顯示了大腦的溫度(腦溫)，病人的核心體溫，以及通過體外冷卻裝置流向頸動脈的動脈血液溫度。在這個實施方案中流過頸靜脈的血流被冷卻到相對較低的30°C的溫度。對靜脈血液的降溫，優(yōu)先幫助了心臟和肺部的冷卻，使在保護這些重要器官的同時，可采取更高溫度的治療；
圖十八顯示了在實施本發(fā)明第六優(yōu)選實施方案的方法時主要熱傳導參數(shù)。該圖顯示了怎樣通過體外冷卻裝置將流向頸動脈的動脈血液進行冷卻，如何對周圍環(huán)境進行熱量散失，以及如何通過溫水浴對病人進行加熱。大量的熱量被附在頸內(nèi)靜脈的體外冷卻裝置刪除，因為這個血流要被冷卻到30°C ；圖十九顯示了頸內(nèi)動脈和兩個16規(guī)導管的橫截面示意圖，并顯示了這個導管被插入到這個動脈上以實施體外循環(huán)電路；圖二十顯示了通過兩個16規(guī)導管抽出的有一定流速的血液在進線和出線的壓力，假設(shè)動脈壓為100毫米汞柱；圖二十一顯示了出口導管上方的動脈壓力(腦壓)和固有的動脈壓力(動脈壓)對泵過體外旁路電路的血流體積的函數(shù)關(guān)系；圖二十二顯示了被頸內(nèi)動脈供應(yīng)到大腦的血流量與通過旁路電路的血流的函數(shù) 關(guān)系。它也顯示了由于兩個導管的動脈血液流動方向相反使通過進口導管進入冷卻裝置的動脈血溫有一個突然的拐點；和圖二十三顯示了傳熱塊的橫截面圖。優(yōu)選實施方案的詳細說明根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，本系統(tǒng)，儀器和方法提供了獨立調(diào)節(jié)頭部或腦部與身體的其他部分的溫度，這樣頸部以下的核心溫度可上升到足以有針對性地治療疾病，同時維持腦溫接近正常溫度約37°C，或者維持至少低于頸部以下熱療治療的溫度。正如將在下面詳細介紹的，參考圖三，四，五和六，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案本系統(tǒng)和設(shè)備提供了頸部以下的熱療，例如，以此來治療癌癥或其它感染性疾病。頸部以下的熱療是通過下面的方法來完成的。人體核心溫度可以通過使用體外血液加熱器，熱水毛毯，孵化器，射頻輻射，紅外線輻射或任何其他的加熱儀器來增加。由于大腦主要是由腦血流來冷卻，所以它可以將通過頸內(nèi)動脈的血液發(fā)送至外部熱冷卻系統(tǒng)從而保持大腦溫度比人體核心溫度低。它通過使用一個體外泵來抽取頸動脈血液，發(fā)送其至一個冷卻裝置，在那里可以將頸動脈血液調(diào)節(jié)到37°C或低于頸部以下的熱療治療溫度，并將冷卻的頸動脈血液在上面取出頸動脈血液的地方重新被插入到頸動脈中。血管鉗或任何其他裝置，可以用來完全或部分限制血液直接流入頸動脈中，但它并非是必不可少的。另外，血液可以通過使用體外泵在容易手術(shù)的腿或手臂的動脈處取出血液，發(fā)送其通過冷卻系統(tǒng)，然后再重新注入到頸內(nèi)動脈中。這將確保供應(yīng)到大腦的動脈血的溫度比頸部以下的核心體溫低。在具體描述本實施方案的方法，系統(tǒng)和設(shè)備前，解釋人體熱調(diào)節(jié)的關(guān)鍵概念，介紹頭部和頸部循環(huán)系統(tǒng)的有關(guān)術(shù)語將是很有用的，請參考圖一和圖二。人體熱調(diào)節(jié)如果人們在認真注意熱量的產(chǎn)生和傳熱的同時考慮人體的話，我們就可以理解為什么大腦是第一個被升高的核心體溫破壞的器官了。首先，清醒的成人大腦消耗大約人體總能量的百分之二十，而大腦只占身體整個重量的百分之二。在休息的狀況下，神經(jīng)元細胞需要比其他細胞多幾千倍的能量。一個單一的中央神經(jīng)元的功耗約為0. 5-4. 0nff(納瓦)，300-2500倍多于身體細胞的平均功耗(I. 6pff)。由于神經(jīng)代謝所使用的所有能源最終轉(zhuǎn)化為熱量，所以神經(jīng)活動應(yīng)同時伴隨著熱釋放。這種新陳代謝所釋放的熱量不斷從腦組織中消耗。如果我們進一步考慮，大腦被顱骨包裹，而它每單位重量所消耗的熱量比身體平均總消耗量多十倍以上，那么似乎很少有不是通過腦血流來冷卻大腦的其他機會。因此，腦循環(huán)似乎是從大腦到肺部和皮膚，然后到外部環(huán)境散熱的主要手段。E. Kiyathin提供了對腦熱療在生理和病理條件下[11]很好的概述，也提供了對體內(nèi)測量流入大腦的動脈血液溫度和流出大腦的靜脈血液溫度的很好的概述。如果我們假定大腦消耗的大部分熱量被腦循環(huán)所消耗，應(yīng)用能源關(guān)系的基本保存，我們會期望通過頸內(nèi)靜脈流出大腦的靜脈血流，將比通過頸動脈或脊椎動脈流入大腦的血液溫度高。這一原則可以用下列公式來表示
權(quán)利要求
1.一種用于熱療治療的方法，其特點是為治療或診斷的目的使頸部以下身體受到一個高于正常核心體溫的溫度，同時保持大腦溫度低于頸部以下熱療治療溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，通過至少一個頸內(nèi)動脈，體外冷卻從身體流向大腦的血液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其進一步特征在于，通過至少一個頸內(nèi)靜脈，體外加熱從大腦返回到身體的血液。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，提供體外動脈旁路系統(tǒng)來冷卻從心臟通過頸內(nèi)動脈流向大腦的血流。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其進一步特征在于，提供一個體外旁路系統(tǒng)，其中通過頸內(nèi)靜脈從大腦回流的血液被加熱回目標熱療溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項所述的方法，其進一步特征在于，保持頸內(nèi)動脈足夠的血管壓力，使傳遞到大腦的頸動脈的冷卻血流通過威利斯循環(huán)到達椎動脈和基底動脈提供的大腦區(qū)域。
7.一種用于低溫或高溫治療的方法，其特點是加熱或冷卻從頸部向下，至少身體的一部分到高于或低于正常體溫的核心體溫，同時保持大腦在一個相對正常的溫度下，包括通過體外血液循環(huán)旁路系統(tǒng)包括熱交換器來分流從心臟經(jīng)過頸內(nèi)動脈流向大腦的血液，力口熱或冷卻血流到目標溫度，然后以目標溫度返回血液到頸內(nèi)動脈以提供一個核心體溫和腦溫之間的溫度差。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其進一步特征在于，通過第二個體外旁路系統(tǒng)來分流從大腦返回經(jīng)過頸內(nèi)靜脈流向身體的血液，加熱或冷卻剛才提到的血流到需要的目標溫度，然后以剛才提到的目標溫度返回血液到靜脈，以維持剛才提到的頸部以下的核心體溫。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，頸部以下身體被加熱到熱療狀態(tài)而流向大腦的頸動脈血液被冷卻。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項所述的方法，其特征在于，保持頸部以下核心體溫為42°C以上的熱療狀態(tài)并冷卻流向大腦的頸動脈的血液以保持一個接近正常的腦溫。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至10中任一項所述的方法，其特征在于，其中正在接受治療的疾病包括癌癥的任何一種形式之一，艾滋病毒或與艾滋病有關(guān)的感染，熱敏感的病毒或細菌感染。
12.根據(jù)權(quán)利要求I至11中任一項所述的方法，其特征在于，進一步包括了人體在熱療狀態(tài)下的化療管理。
13.根據(jù)權(quán)利要求I至12中任一項所述的方法，其特征在于，進一步包括了對肺，脊髓，睪丸和其他熱敏感的一個或多個身體部位和組織進行局部冷卻。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，其中冷卻肺部包括用冷氣通風來進行。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，其中冷卻睪丸包括應(yīng)用陰涼包或浸泡在清涼的液體中來進行。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，其中冷卻脊髓包括沿脊柱的頸部和背部地區(qū)應(yīng)用冷卻方式來進行。
17.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，冷卻從大腦返回的剛才所說的血液，然后運送溫度調(diào)節(jié)好的血液到心臟和肺。
18.一種用于誘導腦低溫的方法，其特征為，冷卻從心臟經(jīng)過至少一個頸動脈流向大腦的血流，同時保持頸部以下核心體溫在一個相對正常的體溫下。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，提供體外旁路系統(tǒng)來冷卻從心臟經(jīng)過頸內(nèi)動脈流向大腦的血流。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19中任一項所述的方法，其進一步特征在于，保持頸內(nèi)動脈足夠的血管壓力，從而傳遞冷卻的頸動脈血流到大腦，通過威利斯循環(huán)，到達由椎和基底動脈供應(yīng)的大腦區(qū)域。
21.根據(jù)權(quán)利要求18至20中任一項所述的方法，其特征在于，冷卻大腦，以減少在心臟驟停，腦震蕩，或其他創(chuàng)傷導致的大腦缺氧或血時的腦損傷。
22.一個用于熱療治療的系統(tǒng)，其特點是它對經(jīng)過至少一個頸動脈從身體流向大腦的血流有體外冷卻手段(100，400，600)，對到大腦的動脈血流溫度有控制手段(300)，以保持頸部以下熱療的核心體溫，同時保持大腦在所需的溫度下。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其進一步特征在于，體外加熱(200，500，700)從大腦經(jīng)過至少一個頸內(nèi)靜脈回流到身體的血液。
24.根據(jù)權(quán)利要求22至23中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，體外冷卻(100，400，600)血液的手段包括冷卻裝置，而冷卻裝置包括體外血液循環(huán)旁路電路，體外血液循環(huán)旁路電路包括一臺泵(104)，一臺冰箱和熱交換器(108，106，103)以及溫度，壓力和流量傳感器(110，105，111，115，112，114)，和其中以前提到的控制手段(300)用來調(diào)節(jié)目標溫度，壓力和從頸動脈流向大腦的血流量。
25.根據(jù)權(quán)利要求22至24中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，體外加熱(200，500，700)血液的手段包括加熱裝置,而加熱裝置包括體外血液循環(huán)旁路電路，體外血液循環(huán)旁路電路包括一臺泵(104)，一個加熱器和熱交換器(208，106，103)，以及溫度，壓力和流量傳感器(110，105，111，115，112，114)，和其中以前提到的控制手段(300)用來調(diào)節(jié)目標溫度，壓力和從頸靜脈流向身體的血流量。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其進一步特征在于，它有體外冷卻(100)從大腦返回的經(jīng)過頸內(nèi)靜脈到達心臟和肺部的血流的手段。
27.一種用于體外血液治療的系統(tǒng)，其特點是動脈血流旁路電路有接收從身體流出的動脈血流的輸入手段(101)和連結(jié)頸動脈的血液流向大腦的輸出手段(102);熱交換手段(103)用來調(diào)節(jié)剛才提到的流到大腦的頸動脈旁路血流的溫度；泵手段(104)用來控制剛才提到的流到大腦的頸動脈血流量率；傳感器手段(110，105，111，115，112，114)用來監(jiān)測輸入和輸出血流的壓力，血流量率和溫度，以及控制手段(300)用來控制輸出到大腦的動脈血的壓力，血流量和溫度。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其特征在于，靜脈血流旁路電路有接收從大腦流出的頸內(nèi)靜脈血流的輸入手段(101)和連結(jié)靜脈血流到身體的輸出手段(102)，換熱器手段(103)用來調(diào)節(jié)剛才提到的靜脈血流到身體的溫度；泵手段(104)用來控制剛才提到的靜脈旁路血流的壓力和流量；傳感器手段(110，105，111，115，114)用來監(jiān)測輸入和輸出血流的壓力，血流量和溫度，其中剛才提到的控制手段(300)進一步提供了控制靜脈血液流向身體的輸出壓力，流量和溫度。
29.根據(jù)權(quán)利要求27或28所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中的控制手段建立和維持了頸部以下的體溫與大腦溫度的溫度差。
30.根據(jù)權(quán)利要求27至29中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中的控制手段建立和維持了在預(yù)定治療時間中的相對于正常腦溫的頸部以下的熱療。
31.根據(jù)權(quán)利要求27至29中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中的控制手段建立和維持了在預(yù)定治療時間中的相對于正常腦溫的頸部以下的低溫治療。
32.根據(jù)權(quán)利要求27至31中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中剛才提到的溫度差是可在治療期間中被編程調(diào)控的。
33.根據(jù)權(quán)利要求27至32中任一項所述的系統(tǒng)，其進一步特征在于，傳感器手段用來接收核心體溫和腦核心溫度的數(shù)據(jù)指示，而系統(tǒng)中的控制手段維持了剛才提到的輸入的動脈血流和輸出的頸動脈血流之間的所需的溫度差，從而提供了剛才提到的核心體溫和腦核心溫度之間的所需的溫度差。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其特征在于，控制手段維持了剛才提到的動脈旁路輸出和靜脈旁路輸出之間的溫度差，從而維持病人的大腦溫度與頸部以下核心體溫之間的預(yù)定的溫度差。
35.根據(jù)權(quán)利要求27至34中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中每個各自的旁路電路的輸入和輸出方式進一步包括了導管和血管鉗或球囊導管，它們安排分流至少一部分的通過各自旁路電路的頸動脈血流或頸內(nèi)靜脈血流。
36.一種用于熱療的體外血液治療設(shè)備，包括一個冷卻裝置(100)，其特點是，動脈血流旁路電路有輸入口 101，用來接收從身體流出的動脈血，和輸出口 102，用來輸送流向大腦的動脈血流；泵(104)用來從旁路電路中抽出血液；一個冷卻裝置和熱交換的手段(108/106/103)用來通過旁路電路來冷卻血流；溫度傳感器(113，115，114)用來監(jiān)測輸入和輸出血流的溫度；壓力傳感器(110，111，112)用來監(jiān)測輸入和輸出的血液流動的壓力；控制手段(300/117)用來監(jiān)測溫度，壓力和流量參數(shù)以及控制在設(shè)備輸出點的溫度，壓力和流量，以使傳送動脈血流到大腦的溫度比從身體流出的動脈血流輸入溫度要低。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的設(shè)備，其進一步特征包括，加熱裝置(200)的特點是動脈血流旁路電路有輸入口(101)，用來接收從大腦流出的靜脈血流，和有輸出口(102)，用來輸送靜脈血流到身體；泵(104)用來從旁路電路抽出血液；加熱器和熱交換手段(208/106/103)用來加熱經(jīng)過旁路電路的血流；溫度傳感器(113，115，114)用來監(jiān)測輸入和輸出血流的溫度；壓力傳感器(110，111，112)用來監(jiān)測輸入和輸出血流的壓力；剛才提到的控制手段(300/117)進一步提供了監(jiān)測溫度，壓力和血流參數(shù)以及調(diào)節(jié)在輸出點的溫度，壓力和血流，以使輸送靜脈血流到大腦的溫度高于從大腦返回的靜脈血流的輸入溫度。
38.根據(jù)權(quán)利要求36至37中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，其中的系統(tǒng)具有可操作性，同時保持頸部以下熱療在核心體溫42°C以上，以保持流到大腦的動脈血溫度和核心體溫之間的溫度差，以維持接近正常的腦溫。
39.根據(jù)權(quán)利要求36至38中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，其中冷卻裝置能夠接收42°C或更高溫度的輸入的血流，并冷卻流到大腦的動脈血至少5°C。
40.根據(jù)權(quán)利要求36至39中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，其中一個或多個前面提到的旁路電路中的換熱器的特點在于，加熱和冷卻元件(108/208)，使輸出血流的溫度相對于輸入血液的溫度能夠調(diào)節(jié)到所需的較高或較低的溫度。
41.根據(jù)權(quán)利要求36至40中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，能夠在每旁路電路中提供約400毫升/分鐘的流速。
42.根據(jù)權(quán)利要求36至41中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，其中每個旁路電路能夠提供范圍從50到1000毫升/分鐘的流速。
43.根據(jù)權(quán)利要求36至42中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，其中每個各自的加熱和/或冷卻裝置有一個至少300瓦的熱交換能力。
44.根據(jù)權(quán)利要求36至43中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，具有可操作性，以維持一個核心體溫和一個核心腦溫之間至少8°C的溫度差。
45.根據(jù)權(quán)利要求36至44中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，其中熱交換手段的特點是熱交換塊包括第一和第二的蛤殼部分，它在第一和第二蛤殼部分之間建立了輸送血液的渠道，其中在傳熱方向上的渠道截面寬度明顯大于渠道的厚度。
全文摘要
本發(fā)明提供了一個體外血液治療的系統(tǒng)，設(shè)備和方法，特別是建立和維持了頸部以下的溫度差，同時保持接近正常的腦組織溫度，以保護大腦免受加長時間的或極端低溫或熱療的影響。一種血液治療的設(shè)備和系統(tǒng)提供了大腦溫度和身體頸部以下溫度的控制差。例如，用于腦部血液循環(huán)的第一個有換熱器的旁路電路，保持了一個接近正常的血液溫度，而用于頸部以下血液循環(huán)的第二個旁路電路，則提供了熱處理以引導溫度差，例如，相對于腦循環(huán)的熱療或低溫治療。這些系統(tǒng)和設(shè)備的應(yīng)用在于，例如，用熱療診斷和治療，特別是對加長時間的或超過42℃的高溫下的治療，再例如，用熱療治療癌癥，傳染性細菌或病毒引起的疾病。
文檔編號A61B18/04GK102781378SQ201080023995
公開日2012年11月14日 申請日期2010年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月30日
發(fā)明者史蒂夫·安德烈·博丹 申請人:史蒂夫·安德烈·博丹