[发明专利]用于无创性解剖学冷却和全身冷却以及神经保护的方法和装置

说明书

发明背景

发明领域

本发明大体上涉及大脑冷却和全身冷却以及神经保护，并且更具体地涉及用于通过向哺乳动物的鼻咽腔、肺或其他解剖学要素(anatomical feature)受控地递送气体的大脑冷却和全身冷却以及神经保护的方法和装置。

背景信息

在发达国家中，心脏骤停(CA)是发病和死亡的首要原因。在美国每年估计400,000位患者以及在欧洲每年每100,000人中66人尝试复苏术^1，2。在伴有全脑缺血的心脏骤停之后，不出现神经损伤后遗症的复苏是罕见的。在由于医院电击幸存的少数人中，＞50％留下了永久性神经后遗症^3，4。在伴有血液不流动的心脏骤停超过五分钟之后，在再灌注期间产生的自由基连同其他中介物产生了导致脑损伤的化学反应⁵。某些研究已经显示出，中度的全身体温过低(30℃)或略微的体温过低(34℃)显著地缓解在狗的心脏骤停之后的脑损伤^6-8。两个被很好进行的随机临床试验表明观察到了具有心室纤维性颤动(VF)作为存在的心率的CA的冷却幸存者的益处^2，9。基于这些数据，美国心脏协会和欧洲复苏委员会在治疗CA后失去知觉的患者方面推荐治疗性体温过低(TH)^4，10。

尽管存在有力的实验证据和临床证据，但是TH的使用最多是零星的，且不到10％的符合条件的CA患者接受了体温过低^5，11。动物研究表明，在ROSC之后初期的冷却与改进的神经结果相关联，并且开始体温过低的延迟与减少的益处相关联^7，12。快速引起TH的重要因素之一是在该领域中没有不干扰复苏术尝试的可靠的、容易实施的方法。目前用于引起TH的医院外方法包括冰冷盐水IV、冰袋²、冷却毯¹³和冷却头盔，它们对于引起体温过低是无效的。据此，具有对用于在医院外器械中引起TH的无创性的、快速的、有效的并且没有主要的有害副作用的方法大的需要。

无创伤的并且以及时的方式引起体温过低的能力具有巨大的临床价值，不仅在心脏骤停方面，而且在所有威胁性的损伤性缺血方面，包括缺血性脑血管病、创伤性脑损伤、脊髓损伤、新生儿脑病和冠状动脉疾病¹⁴。单单就心脏骤停而言，TH将每年挽救增加的7,500条生命，其中相对于每个被拯救的生命有50位患者被治疗²。接受TH的CA后患者以由延长的医院停留导致31,254美元的增加成本获得平均为0.66的生活品质调整后寿命年¹¹，其具有与许多经济学上可接受的护理介入相当的每生活品质调整后寿命年的成本效益。

研究者已经试图使用非压缩的低流速的空气/氧气通过鼻路冷却身体并且观察到体温过低效果，虽然效果背后的机理未被良好地理解^21，22。例如，RhinoChill^TM装置通过蒸发在气管中的冷却剂全氟化碳(PFC)或通过使用挥发性气体蒸发被引入空气中的水蒸气以降低鼻腔中的空气温度来实现冷却^23，24。据报道，鼻中的冷却剂PFC的蒸发导致脑和核心体温(core body temperature)的对流冷却。

然而，依赖于使用冷灌注液(冷却剂)或表面冷却，通过蒸发挥发性物质的直接热交换的救护用体温过低方法可以产生被暴露的表面局部过度极端的冷却，具有对患者的某些风险。据此，这样的主动冷却治疗被受到专门训练的医疗技术人员施用。

因此，存在对于在不使用冷却剂或挥发性物质的情况下引起TH的最小创伤或无创性方法的需要，例如其优选地可以在非医疗器械中，在不被受到专门训练的人员监督的情况下被使用。

发明概述

本发明提供最小创伤的或无创性方法和装置以引起TH来通过利用其中由于身体的自然响应而被身体有意损失的热以增湿和调节吸入空气的鼻热损失机制提供被动的解剖学冷却和全身冷却。

据此，在一个方面，本发明提供被动地冷却哺乳动物中的解剖学要素的方法，所述冷却是通过从哺乳动物中的含有体液的空间或表面，例如含有黏液的空间或表面，受控地引起的体液的蒸发。方法包括将不包含冷却剂(即冷冻剂或被骤冷的流体)的干燥流体(被压缩的或不被压缩的)递送至含有体液的空间或表面之内或之上，以在体液与干燥流体接触时提供体液受控的蒸发。体液的这样的蒸发产生解剖学要素的冷却或全身冷却。在一个实施方案中，流体是气体。