[发明专利]用于医疗应用的热交换模块和系统

说明书

单独的热交换模块或包括控制台的系统的一部分。该模块包括通道组件和附接到通道组件的热交换堆，并且可以用于直接冷却和/或加热组织或皮肤。通道组件包括流体通道。堆可以包括一对具有热电冷却交换器的间隔开的板、热反射层和保持各板间隔开的核心复合材料。为了提供模块的柔韧性以更好地适合圆形身体部件，堆可以包括各板之间的热传导板构造，该构造具有在板部分之间的X和/或Y方向上的旋转柔韧性轴。可选地，通道可以包括板部分密封到的窗口。热交换堆可以分开地或与通道组件一起地利用机械固定来固定在厚度方向上以提供更大的柔韧性，该机械固定例如是缝合或铆接。

相关申请的交叉引用

本申请要求(1)2015年3月28日提交的美国临时专利申请序列号62/139,676('676)的优先权和权益，该美国临时专利申请通过引用在整体上合并于此，以及(2)在此提交的PCT国际申请，该PCT国际申请要求'676临时专利申请的优先权和权益，并且其全部内容通过引用合并于此。

本申请与2014年9月24日提交的PCT国际申请号PCT/US14/57276有关，该PCT国际申请通过引用在整体上合并于此(连同其2015年4月2日公开的WO 2015/045170)，其要求2013年9月30日提交的美国临时专利申请序列号61/884,932的优先权和权益，该美国临时专利申请的全部内容也通过引用合并于此。

关于联邦政府资助的研究或开发的声明

不适用

有关受版权保护的材料的通知

本专利文件中的部分材料受美国和其它国家的版权法保护。因为专利文件或专利公开内容出现在美国专利商标局的公开可获得的文件或记录中，所以版权的所有者不反对由任何人对其进行传真复制，但是在其它方面保留所有版权。版权所有者在此不放弃任何使本专利文件保密的权利，包括但不限于其根据37C.F.R.§1.14的权利。

【背景技术】

本公开的技术一般地涉及包含热电冷却器(TEC)并且可用于加热或冷却的柔性热交换模块(HEM)。患者的低体温治疗用于多种应用，其包括但不限于脑损伤、脊髓损伤，肌肉损伤和关节损伤的治疗。这种治疗典型地是通过使用提供不完全和短暂冷却的冰袋或化学冷却包而提供的。对于更高级的治疗而言，诸如心脏骤停和缺氧缺血性脑病的治疗，目前可用的产品使用通过循环冷水来进行冷却的垫或冷帽。

【发明内容】

HEM可以使用一对柔性基板来使用射频(RF)焊接或类似方法形成开放通道。所得到的通道可用于使液体通过以将热量散发出HEM。

通过封闭通道的液体充当用于装置内包含的TEC的散热器。由控制器向TEC供电以引起冷却或加热。

一个或多个温度传感器检测冷却或加热表面的温度，并且可以用作对控制单元的反馈。HEM可用于加热和冷却之间的加热，冷却或循环，以用于各种医疗用途。

HEM可以包括附接到水通道组件的热交换堆，下面根据本公开的实施例对这两者进行讨论。

本文中的热交换堆可以是允许直接冷却和/或加热组织或皮肤的组件。它们包括所有热交换模块的部件，除了水通道组件和与患者组织或皮肤交界的生物相容层。在该组件中存在覆盖物，该覆盖物分配与生物相容层交界的热电冷却器的冷却或加热，用于间隙绝缘和结构稳定性的核心复合材料，用以防止辐射的多达两片反射材料，用于温度反馈的至少一个热敏电阻，用于冷却和加热的热电冷却器阵列，以及将与水通道交界的用于散热的附加的覆盖物或板。最后的板阵列或覆盖物被制作使得热交换堆中的柔性增加。除了生物相容层之外，除非为设计而指定，部件的该组件于是可以利用包括缝合或铆接的方法来机械地固定以制作热交换堆。再次取决于设计，水通道可以或可以不被已经连接用于紧固处理。

本文中的水通道可以是如下的组件，其产生用于流体在热交换堆叠附近或抵靠热交换堆而通过的路径，以便消散由热交换堆产生的热量。它们可以根据各种方法构造，包括射频焊接塑料薄膜。