[发明专利]一种射流冲击式脑冷却装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种可对脑内深部组织实现快速降温的装置，特别涉及一种借助于液体射流冲击头皮以增强换热并辅以口腔内射流灌注，从而迅速实现对脑组织有选择性快速降温的射流冲击式脑冷却装置。

背景技术

众所周知，脑是维持生命机能和意识活动的最重要的器官。脑组织耗氧量大，血流量高，代谢旺盛。在安静状态下，脑血流量每百克脑组织为50～60ml/min，虽然成人脑大约仅占体重的2％，但血流量却占心排输出量的15％左右，耗氧量则约占全身耗氧量的20％。为此，需要持续的血氧和能量供应，脑血流是保证大脑进行正常生理活动的必要条件。当出现严重缺氧和二氧化碳积聚，会造成机体代谢障碍，发生酸碱度和电解质改变，最终引起细胞内线粒体和溶酶体破裂，直接导致细胞死亡和自溶，机体进入生物学死亡阶段(江基尧.亚低温脑保护基础与临床.上海：第二军医大学出版社，1998)。此时，缺氧时间过长或肺复苏时供氧不足，给大脑造成永久性伤害的危险也就响应增高。

大量的临床实验已经证明，在心肺复苏过程中给予脑低温治疗，能显著减轻脑组织神经元病理形态的损害程度，明显改善和促进脑功能恢复。低温脑复苏的确切疗效及安全性已经逐渐被各国神经外科医生所认识，并在许多医院推广使用。近年来，各国学者针对降温程度、方法、持续时间以及药物配合避免并发症等做了积极的探索，并在低温复苏深度这一问题上，已基本达成统一的共识，即以体表30℃左右的亚低温为宜。而且，降温开始越早越好，尤其是在最初的15分钟内是否能及时实施低温相当关键。当然，单纯依靠控制物理条件远远不能有效的使患者完全恢复身体机能。因此，在不同低温复苏阶段配以适当药物或其他物理手段对各生命脏器功能予以支持并维持内环境稳定十分重要。所以，低温综合疗法便成为了近年来兴起的一个热点。

迄今，各类典型的脑冷却方法大致包括如下几类：1、体外循环法：将颈动脉血液引出到外部再予以降温；该方法创伤性较大；2、血管内冷却法：将微细制冷探针插入血管实施直接冷却，但该法存在操作困难，仪器制造工艺复杂；3、接触冷却：基于一定的低温介质如半导体制冷后的冰毯对脑部头皮实施冷却，该方法的冷却效率有限；4、体表对流冷却：借助于流过头部的冷却水对大脑实施降温，该方法的冷却效率也有限；5、鼻腔冷空气降温：是将降温后的气体或气-液-固共存体(如含冰晶冷气)驱动到鼻腔内实施冷却，但降温效果有限；6、空间冷却：将低温液体通过输液的方式或直接注射到目标组织实施降温，该法的应用有一定限制。总体上，大量前期研究表明，各类冷却方法存在这样那样的优点或不足，表面冷却仅在冷却体表组织上有优势，而对深部组织的冷却效果不佳，但由于实施方便、安全，目前在脑保护中仍是用得最多的方法。若能在此基础上提升其效率，则可发展出使用方便的高效脑组织降温装置。

综合分析当前表面冷却的脑保护措施，可以看出，制约这类方法冷却效率的两个关键问题在于：一方面，表面对流换热系数过小，导致脑内组织的降温速率不够迅速；另一方面，目前采取的冷却主要限于体表，受冷面积有限，因而未能最大限度地实现对脑内组织的快速降温。为此，本发明提供一种射流冲击式脑冷却方法及装置，借助于射流冲击头皮以显著提升体表对流换热系数，同时辅以口腔灌注对脑内组织直接实施降温，从而迅速实现对脑内目标组织有选择性地快速冷却。本发明提供的射流冲击式脑冷却方法及装置，具有操作简便，可实现选择性降温，对病人侵入性小等特点。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种射流冲击式脑冷却方法及装置，即借助于射流冲击头皮以显著提升体表对流换热系数，同时辅以口腔内灌注对脑内组织实施降温，从而迅速实现对脑目标组织有选择性快速冷却。该方法操作十分简便，降温效率高，且使用成本低，对人体无不利影响。在临床应用上较为有利。

本发明的技术方案如下：

本发明提供的射流冲击式脑冷却装置，包括：

冷帽9、制冷装置41和计算机控制装置11；其特征在于，所述冷帽9的壳帽92和内帽91之间限定的空气腔93内设有至少一个其入口设在壳帽92上，出口设在内帽91上的射流冲击通道19；所述射流冲击通道19的入口处安装有与制冷装置41的输出端相连通的冷介质入口管；所述壳帽92上设有与所述空气腔93相连通的介质回流通道39；所述冷帽9的前上端部和前下部的壳帽92和内帽91之间分别填装有密封填充介质49；

所述制冷装置41的输出端通过流量调节阀6与射流冲击通道19上的冷介质入口管入口相连通；

计算机控制装置11的控制装置7输出端与流量调节阀6相连通，以控制通过流量调节阀6输出的冷量；