[发明专利]间接冷却的冷冻装置和方法

说明书

一种冷冻治疗装置，包括热交换器；冷冻治疗室；进出热交换器的低温氮气供应和排出管道；用于将暖空气从冷冻治疗室流到热交换器的空气回流管道；用于将冷空气从热交换器流到冷冻治疗室的空气供应管道；使空气流过包括空气供应和返回管道的回路；热交换器；冷冻疗法室的变速风扇；被编程为根据治疗方案通过调节变速风扇的速度来控制空气的流速的控制器；一种根据定制的治疗方案递送冷冻疗法的方法，其中考虑了下列一种或多种：患者的治疗目标、定制因素、个性化因素和适应因素。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年4月4日提交的美国临时申请No.62/317,953和2017年2月2日提交的美国临时申请No.62/453,670的优先权其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

本文描述了一种装置和方法，用于使用间接冷却的单人冷冻治疗装置或多人冷冻治疗室提供定制的冷冻疗法治疗。

全身冷冻刺激/冷冻疗法(WBC)是一种非侵入性技术，其特征在于相对较短的冷(-90℃至-140℃)爆发，持续约2-4分钟至身体周围(即暴露的皮肤表面区域)引发并利用对寒冷的反应，引起各种生理反应，促进愈合和恢复。

现有的单人冷冻治疗装置或冷冻组织包括一个腔室，患者站在其中，患者的头部突出于冷冻神经的顶部上方。在先前存在的装置中，冷却通常直接由液氮(LIN)(或者有时通过液态空气，如果可用的话)提供，其中蒸发的LIN(现在是非常冷的氮气(GAN))与患者直接接触。首先，LIN流入安装在腔室后面或下面的LIN储液器，在那里立即蒸发，然后非常冷的GAN流入腔室。

通常，GAN流动由蒸发引起的气体膨胀驱动。但是，在某些情况下，鼓风机或风扇用于循环GAN。非常冷的GAN因此为患者提供冷却。控制温度以防止蒸发的氮气对患者来说过冷，并且还提供保护以防止LIN进入腔室，尽管存在夹带LIN液滴的可能性。

每个患者通常可以调节他或她在腔室内的位置，以确保头部位于冷氮气氛之上。这通常通过高度可调节的侧壁、可移动的站立平台或类似盒子的东西来实现。

这些现有的cryosaunas在所有供应商中非常相似，并且都遭受类似的性能困难。主要的困难是腔室内的温度通常与腔室的顶部到底部有很大差异，当控制到-135℃的设定点时(例如，底部为-150℃，顶部为-80℃)，有时高达70℃。这种温度梯度不能提供一致和良好控制的冷冻疗法；更均匀的暴露温度(冷的均匀性)是优选的。次要困难是患者暴露于高浓度氮气的可能的安全性(即，窒息)危险，以及由夹带的LIN液滴与患者接触引起的潜在的冷灼伤。

另外，实施冷冻疗法刺激优选地需要适当的协议设置，特别是与安全性相关的协议设置，这是由于个体暴露于极端寒冷的条件，而且还产生有益的治疗结果。众所周知，对于WBC的皮肤冷却反应存在相当大的受试者之间的差异，并且由于患者和运动员具有多种人体测量学和形态学的身体特征，因此对于治疗的安全性和有效性，一刀切的策略似乎是不充分的。参见Hammond,L.E.,Cuttell,S.,Nunley,P.,Meyler,J.,Anthropometriccharacteristics and sex influence magnitude of skin cooling followingexposure to whole body cryotherapy,Biomed.Res.Int.2014,628724，该文献以引用的方式整体并入本文。与较薄的个体相比，具有较高肥胖的个体的皮肤温度响应更快且更明显，从而影响其安全性和治疗功效。