РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ПАЦИЕНТА ВО ВРЕМЯ ХИРУРГИЧЕСКОЙ ОПЕРАЦИИ Российский патент 2012 года по МПК A61F7/00 A61N5/06 G05D23/20 

Раскрытие направлено на нагревательную систему с инфракрасным излучением для повышения или поддержания равномерной температуры тела пациента во время хирургической операции, по существу, без влияния на температуру области, окружающей тело пациента.

В операционной палате во время хирургической операции (которая обычно может продолжаться в течение нескольких часов) температуру обычно устанавливают на уровне, который удобен для хирурга, как правило, около 20°C. Для пациента эта температура слишком низка и поэтому нежелательна по нескольким причинам. Во-первых, во время хирургической операции внутренняя часть участка тела пациента в месте проведения хирургической операции открыта и не защищена, что приводит к потере тепла тела в атмосферу, в результате понижается температура тела пациента. Во-вторых, пациенты не закрыты толстой одеждой, поскольку это помешало бы врачу успешно выполнить хирургическую процедуру, что снова приводит к охлаждению пациента во время хирургической операции.

Для поддержания тела пациента теплым во время хирургической операции раньше использовали различные способы. Например, подогрев матраца на операционном столе имеет недостаток, состоящий в том, что пациента нагревают только с одной стороны. Кроме того, пациент может лежать на матраце в течение длительного периода времени во время хирургической операции, в результате возникают точки давления, которые в комбинации с нагревом, могут нанести вред пациенту. Другой способ обогрева пациента предполагает использование нагревающего одеяла, которое снова нагревает только одну сторону тела и не очень удобно при выполнении хирургической операции. Еще один способ включает в себя обдувание теплым воздухом тела пациента. Недостаток этого состоит в том, что такой подход может нарушить атмосферу стерилизации в операционной палате во время хирургической операции. При проведении некоторых операций стерилизованный воздух подают сверху вниз, создавая более стерильное окружение пациента. Продувка теплого воздуха нарушает этот поток. Еще один способ подразумевает использование теплового экрана, который является громоздким и неудобным при использовании.

Кроме того, предлагали различные нагревательные устройства для нагрева пациента во время хирургической операции, некоторые из которых представляют собой конвекционные нагреватели. Однако такие устройства оказались недостаточными или неэффективными, поскольку они являются громоздкими и создают помеху для выполняющей хирургическую операцию команды или не позволяют равномерно нагревать все тело пациента.

Таким образом, задача настоящего изобретения состоит в предоставлении эффективной системы регулирования температуры тела инфракрасным излучением во время операции.

В соответствии с настоящим раскрытием описана нагревательная система с инфракрасным излучением для повышения или поддержания однородной внутренней температуры тела пациента во время хирургической операции, по существу, не влияя на температуру области, окружающей тело пациента.

В частности, цель изобретения состоит в том, чтобы обеспечить нагревательную систему с инфракрасным излучением для повышения или поддержания однородной внутренней температуры тела пациента во время хирургической операции, по существу, без влияния на температуру области, окружающей тело пациента, содержащую:

средство нагрева с инфракрасным излучением, которое при использовании помещают в не мешающем положении рядом с пациентом для обеспечения лучистой теплоты для всего тела или одной или более частей тела пациента;

и средство регулирования, соединенное со средством нагрева, для регулирования уровня интенсивности и распределения интенсивности лучистой теплоты по телу пациента таким образом, что при использовании внутренняя температура тела пациента повышается или поддерживается в пределах заранее заданного диапазона, в результате обеспечивается однородная внутренняя температура тела, по существу, без влияния на температуру области, окружающей тело пациента.

Другая цель состоит в том, чтобы обеспечить систему, в которой средство инфракрасного нагрева дополнительно содержит разделенный на пиксели массив устройств освещения инфракрасным светом, которые встроены в систему освещения операционной палаты, в которой предполагается проведение хирургической операции.

Другая цель состоит в том, чтобы обеспечить систему, в которой устройства освещения инфракрасным светом содержат светодиоды.

Другая цель состоит в том, чтобы обеспечить систему, в которой средство регулирования дополнительно содержит термочувствительное средство, выполненное с возможностью восприятия температуры кожи во множестве положений тела пациента, заставляя, таким образом, средство регулирования регулировать уровень интенсивности лучистой теплоты и распределение средств нагрева для повышения или поддержания температуры кожи тела пациента в пределах заранее заданного диапазона.

Другая цель состоит в том, чтобы обеспечить систему, в которой средства инфракрасного нагрева встроены по всей хирургической одежде, надеваемой на пациента во время хирургической операции; и средство регулирования дополнительно содержит термочувствительные средства, встроенные по всей одежде и выполненные с возможностью восприятия температуры кожи во множестве положений тела пациента, заставляя, таким образом, средство регулирования регулировать уровень интенсивности лучистой теплоты и распределение средств нагрева для повышения или поддержания температуры кожи тела пациента в пределах заранее заданного диапазона.

Другая цель состоит в том, чтобы обеспечить систему, в которой средства инфракрасного нагрева съемно закрепляют по всей хирургической одежде, надетой на тело пациента во время хирургической операции; и средство регулирования дополнительно содержит термочувствительные средства, съемно закрепленные по всей одежде и выполненные с возможностью восприятия температуры кожи во множестве положений тела пациента, заставляя, таким образом, средство регулирования регулировать уровень интенсивности лучистой теплоты и распределение средств нагрева для повышения или поддержания температуры кожи тела пациента в пределах заранее заданного диапазона.

Другая цель состоит в том, чтобы обеспечить систему, в которой заранее заданный диапазон температуры кожи составляет приблизительно от 37 до 41°C, и внутренняя температура составляет приблизительно 37,5°C.

Еще одна цель состоит в том, чтобы обеспечить способ повышения или поддержания однородной внутренней температуры тела пациента во время хирургической операции, по существу, без влияния на температуру в области, окружающей тело пациента, используя нагревательную систему с инфракрасным излучением, содержащий этапы, на которых:

предоставляют систему, содержащую:

средство нагрева с инфракрасным излучением, которое при использовании размещают в не мешающем положении рядом с пациентом для обеспечения лучистой теплоты для всего тела или одной или более частей тела пациента; и

средство регулирования, соединенное со средствами нагрева для регулирования уровня интенсивности и распределения интенсивности лучистой теплоты по всему телу пациента таким образом, что при использовании температура кожи тела пациента повышается или поддерживается в пределах заранее заданного диапазона, в результате обеспечивается однородная внутренняя температура тела, по существу, без влияния на температуру в области, окружающей тело пациента;

размещают средства нагрева не мешающим образом рядом с пациентом; и

регулируют средство нагрева таким образом, что температура кожи тела пациента повышается или поддерживается в пределах заранее заданного диапазона, по существу, без влияния на температуру области, окружающей тело пациента.

Другая цель состоит в том, чтобы обеспечить способ, в котором средство инфракрасного нагрева дополнительно содержит разделенный на пиксели массив устройств освещения инфракрасным светом, которые встроены в систему освещения операционной палаты, где предполагается выполнить хирургическую операцию.

Другая цель состоит в том, чтобы обеспечить способ, в котором устройства освещения инфракрасным светом содержат светодиоды.

Еще одна цель состоит в том, чтобы предоставить способ, в котором средство регулирования дополнительно содержит термочувствительное средство, выполненное с возможностью восприятия температуры кожи во множестве положений тела пациента, заставляя, таким образом, средство регулирования регулировать уровень интенсивности лучистой теплоты и распределение средств нагрева для повышения или поддержания температуры кожи всего тела пациента в пределах заранее заданного диапазона.

Другая цель состоит в том, чтобы предоставить способ, в котором средства инфракрасного нагрева встроены по всей хирургической одежде, надеваемой на пациента во время хирургической операции; и средство регулирования дополнительно содержит термочувствительные средства, встроенные по всей одежде и выполненные с возможностью восприятия температуры кожи во множестве положений тела пациента, заставляя, таким образом, средство регулирования регулировать уровень интенсивности лучистой теплоты и распределение средств нагрева для повышения или поддержания температуры кожи тела пациента в пределах заранее заданного диапазона.

Другая цель состоит в том, чтобы обеспечить способ, в котором средства инфракрасного нагрева съемно закреплены по всей хирургической одежде, надеваемой на пациента во время хирургической операции; и средство регулирования дополнительно содержит термочувствительные средства, съемно закрепленные по всей одежде, и выполненные с возможностью восприятия температуры кожи во множестве положений на теле пациента, заставляя, таким образом, средство регулирования регулировать уровень интенсивности лучистой теплоты и распределение средств нагрева для повышения или поддержания температуры кожи тела пациента в пределах заранее заданного диапазона.

Дополнительная цель состоит в том, чтобы обеспечить способ, в котором заранее заданный диапазон температуры кожи находится в пределах от приблизительно 37 до 41°C, и внутренняя температура составляет приблизительно 37,5°C.

Эти и другие аспекты изобретения более подробно поясняются со ссылкой на следующие варианты воплощения. Фиг. 1-3 воспроизведены из заявки 05104703.3 на европейской патент, поданной 31 мая 2005 г., которая приведена здесь полностью в качестве ссылочного материала.

На фиг. 1 иллюстрируется схематичный вид в разрезе вдоль уточной оси примерной односторонней матрицы для одноцветного светодиода с двойным слоем 1x3 саржевого переплетения.

На фиг. 2 схематично иллюстрируется вид в разрезе вдоль уточной оси примерной двусторонней матрицы для одноцветного светодиода с двойным слоем 3x3 саржевого переплетения.

На фиг. 3 иллюстрируется схематический вид в разрезе вдоль уточной оси примерной двусторонней матрицы для одноцветного светодиода с двойным слоем 3x5 саржевого переплетения, содержащего смещения в центральной плоскости.

На фиг. 4 показана иллюстрация варианта воплощения изобретения, представляющая собой массив с независимой адресацией источников инфракрасного света, расположенный над операционным столом.

В настоящем изобретении мы предложили использовать устройства освещения с инфракрасным (ИК) излучаемым светом, которые разработаны таким образом, что облучается/освещается только тело пациента. Освещение инфракрасным светом приводит к более однородному нагреву тела пациента. Кроме того, нагрев выполняется более эффективно, поскольку ИК-свет проникает глубже в кожу, в результате получают менее ступенчатый профиль температуры кожи, чем в случае нагрева с помощью конвекции, и, таким образом, обеспечивается однородная температура внутри тела (оптимально приблизительно 37,5°C). Поскольку ИК-излучение хорошо ограничено областью пациента и поглощается, область вокруг пациента остается практически незатронутой (следовательно, хирургическая бригада не страдает от этого).

Например, в одном варианте воплощения средство нагрева/источник ИК-излучения встроен в систему освещения операционной палаты. Используя несколько ИК-источников света, интенсивность которых можно настраивать, может быть задана хорошо определенная область освещения так же, как и распределение интенсивности в пределах этой области. Таким образом, тело пациента можно обогревать равномерно. Предпочтительно, средство ИК-нагрева выполнено в форме разделенного на пиксели массива, например разделенного на пиксели массива светодиодов, при этом каждый светодиод имеет выходную мощность нагрева вплоть до приблизительно 500 милливатт. Светодиоды более эффективны, чем лампочки накаливания, и позволяют сгенерировать правильный спектр света. Более конкретно, ИК-светодиоды в соответствии с настоящим изобретением формируют, по существу, только невидимый ИК-свет. Система освещения типично установлена в определенном месте на потолке над операционным столом, на котором находится тело пациента. В качестве альтернативы, для положения на потолке, можно использовать другие источники ИК-света, например массив галогенных ламп, которые можно регулировать отдельно, для получения разделенного на пиксели распределения света.

Уровень интенсивности и распределение интенсивности ИК-излучения можно изменять вручную или ими можно регулировать с помощью контура обратной связи. В последнем случае можно предусмотреть различные пути. Например, температуру тела пациента измеряют с помощью датчиков тепла или температуры, размещенных в различных местах на коже тела пациента. Эту информацию передают в и обрабатывают с помощью средства регулирования, которое, в свою очередь, регулирует средства нагрева излучаемого ИК-излучения для обеспечения правильного уровня интенсивности ИК-излучения и распределения уровня интенсивности по телу пациента для повышения или поддержания однородной температуры кожи тела пациента в пределах заранее заданного диапазона.

В качестве альтернативы, можно использовать ИК-камеру для измерения температуры пациента. И снова, средство регулирования может обрабатывать эту информацию при регулировании уровня интенсивности излучения и распределением излучаемого ИК-света, поступающего из средств нагрева с ИК-излучением.

Например, как показано на фиг. 4, массив источников 100 ИК-света, состоящий из источников 110-115 ИК-света, формирует распределения 210-215 света, соответственно. Путем включения/выключения источников ИК-света по отдельности и независимо, можно регулировать массив, освещаемый на операционном столе 200. Дополнительная система детектирования, например камера, детектирует положение пациента и положение хирурга. Распределение света регулируют таким образом, что освещают пациента, а не хирурга. Кроме того, используется дополнительный контур регулирования, например контроллер температуры типа PID, который измеряет температуру кожи и/или внутреннюю температуру пациента и регулирует интенсивность инфракрасного света, соответственно, таким образом, что внутренняя температура пациента остается, по существу, постоянной, например, приблизительно 37,5°C.

Например, в другом варианте воплощения, путем внедрения средств нагрева/источников света с ИК-излучением в материал одежды, которая надета на пациента во время операции, можно обеспечить равномерное ИК-освещение тела пациента. Одежда может быть оборудована датчиками температуры/нагрева, которые связаны со средством регулирования, для регулирования уровня интенсивности освещения и распределения излучения средств нагрева, излучающих инфракрасные лучи. Источник света может представлять собой ИК-светодиоды (LED). Пример тканого массива электродов для светодиодов более полно описан в недавно поданной заявке 05104703.3 на европейский патент (EP), поданной 31 мая 2005 г., под названием "A Fully Textile Electrode Lay-out Allowing Passive and Active Matrix Addressing", и в соответствующей заявке № PCT IB2006/051716 на международный патент, поданной 30 мая 2006 г., обе из которых приведены здесь полностью в качестве ссылочного материала.

В соответствии с EP 05104703.3, в одном варианте воплощения, такая одежда может быть изготовлена из тканого текстильного материала, имеющего многослойную структуру, и предпочтительно изготовленного, по меньшей мере, со структурой двойного слоя. Ткань может быть соткана из пряжи в первом направлении, которое можно назвать направлением основы переплетенной пряжи, выровненной во втором направлении, которое можно назвать уточным направлением. Пряжа в уточном направлении поперечно пересекает пряжу в направлении основы. Направления основы и утка поперечны друг другу и предпочтительно, по существу, ортогональны друг другу.

Следует понимать, что термины "основа" и "уток" используются просто в отношении направлений в длину и ширину текстильного листа, но не обязательно используются для какого-либо ограничения способа изготовления ткани на ткацком станке.

Термин "многослойная пряжа" используется для охвата ткани с множеством слоев пряжи основы, используемых для переплетения одной текстильной части, которая отличается от многослойных текстильных материалов, сформированных из отдельно переплетенных частей.

Оптоэлектронные устройства могут быть закреплены на текстильном материале с одной или с обеих сторон. Такие устройства могут иметь два, три, четыре или больше электродов, которые необходимо соединить с текстильным материалом. Примеры вариантов воплощения будут приведены для одно-, двух- и трехцветных светодиодов (LED), однако предполагается, что принципы, представленные здесь, пригодны для других типов устройств. Кроме светодиодов, можно закреплять электронные компоненты любого соответствующего типа, такие как датчики, исполнительные элементы, задающие интегральные схемы и т.п. В случае двух- и трехцветных LED, будут обозначены совместно используемые аноды.

Можно использовать различные типы пряжи и/или волокон: электропроводящую пряжу и электронепроводящую пряжу. Оба типа пряжи могут быть одно- или многоволоконного типа. При использовании многоволоконной пряжи определенная степень скручивания может быть необходимой для пряжи для того, чтобы предотвратить короткое замыкание между соседними многоволоконными пряжами из-за электрического соединения между случайно отклонившимися одиночными волокнами пряжи. Электропроводящая пряжа в соответствии с изобретением определена как пряжа, которая имеет электропроводящий материал, по меньшей мере, на внешней поверхности пряжи. Такая пряжа может иметь различные типы конструкции, и может, например, иметь внутренний сердечник из другого материала. Внутренний сердечник может включать в себя электронепроводящий материал. Непроводящая пряжа в соответствии с изобретением определена как имеющая, по меньшей мере, непроводящую внешнюю поверхность, и может быть полностью изготовлена из непроводящего материала или может иметь электропроводящий сердечник.

Любые соответствующие волокна или пряжу можно использовать для проводящей и непроводящей пряжи. Например, полиамидные волокна, покрытые медью, нержавеющей сталью или серебром, можно использовать в качестве проводящей пряжи. Нейлоновые, хлопковые или полиэфирные волокна можно использовать в качестве непроводящей пряжи.

Множество структур переплетения возможны на основе типа используемых LED, например, в зависимости от того, являются ли LED одноцветными или много- (двух-/трех-) цветными. Количество слоев в структуре переплетения может зависеть от типа и сорта используемой пряжи и шага переплетения. Предпочтительно количество слоев в направлении основы равно двум, но большее количество слоев можно использовать без выхода за пределы объема изобретения. В представленных вариантах воплощения показан только один слой в уточном направлении, но больше, чем один слой можно использовать без выхода за пределы объема изобретения.

На фиг. 1 представлен примерный вариант воплощения в форме схематичного вида в разрезе односторонней матрицы, на основе двухслойного саржевого переплетения. Выражение "односторонняя матрица" используется для обозначения того, что проводящая пряжа основы и уточная пряжа для соединения с электрическими компонентами появляется только на одной поверхности текстильного материала. Она пригодна для закрепления одноцветных LED на одной стороне тканой структуры в месте 16 соединения электрода-анода и в месте 17 соединения электрода-катода. Следует понимать, что, в соответствии с выбранной конструкцией обозначения соединения "анода" и "катода" могут быть взаимно заменены.

На фиг. 1 и на последующих фигурах пряжа основы обозначена в поперечном сечении кругами, в то время как заштрихованные круги обозначают проводящую пряжу 11, и пустые круги обозначают непроводящую пряжу 12. Сплошными линиями 13 обозначена проводящая уточная пряжа, которая продолжается поперечно относительно пряжи основы. На фиг. 1 только первый слой 14 пряжи основы содержит проводящую пряжу 11. Второй слой 15 пряжи основы содержит только непроводящую пряжу основы. Уточная пряжа может состоять из множества нитей проводящей уточной пряжи 13 и непроводящей уточной пряжи (не показаны). Количество n нитей проводящей уточной пряжи 13 обычно определяет количество отдельно адресуемых линий в направлении основы. Количество m нитей проводящей пряжи 11 основы обычно определяет количество отдельно адресуемых линий в уточном направлении. В данном примере, поэтому, вплоть до n×m, отдельно адресуемых одноцветных LED могут быть закреплены на текстильном материале в пределах области текстильного материала, образованной повторяющейся структурой переплетения, показанной на фиг. 1.

Переплетение, показанное на фиг. 1, представляет собой 1x3 саржевое переплетение на первой поверхности 18 и 3x1 саржевое переплетение на второй поверхности 19. Каждая проводящая нить 11 пряжи основы имеет, по меньшей мере, две соседние непроводящие нити 12 пряжи основы в одном слое. Электрический контакт между соседними проводящими нитями 11 пряжи основы и перемежающей их проводящей уточной пряжей 13 предотвращается благодаря размещению между ними непроводящей нити 12 пряжи основы. В данном примере расположенные рядом друг с другом проводящие нити 11 пряжи основы отделены, по меньшей мере, тремя непроводящими нитями 12 пряжи основы. Каждая проводящая нить 13 уточной пряжи имеет, по меньшей мере, две соседние параллельные непроводящие нити уточной пряжи таким образом, что отсутствует электрический контакт между соседними проводящими нитями уточной пряжи.

Следует понимать, что непроводящая уточная пряжа во всех вариантах воплощения и примерах, описанных здесь, не обязательно следует тому же пути, что и проводящие нити уточной пряжи, поскольку они переплетены вокруг и между проводящими и непроводящими нитями пряжи основы.

Проводящие нити 13 уточной пряжи на фиг. 1 пересекают основу между непроводящими нитями пряжи основы. Такое поперечное размещение подразумевает переход уточной пряжи 13 с одной стороны текстильного материала 19 через многослойную основу, с проходом через второй слой 15 основы и первый слой 14 основы, на противоположную сторону 18 текстильного материала.

Два последовательных пересечения проводящей уточной пряжи через текстильный материал, в котором проводящая уточная пряжа 13 продолжается вокруг, по меньшей мере, одной нити пряжи основы в, по меньшей мере, одном, и предпочтительно во всех слоях многослойной основы, формируют петлю 20. На фиг. 1 петля 20 окружает в сумме две непроводящие нити пряжи основы в первом и втором слоях 14, 15 пряжи основы. Петля 20 формирует электрическое соединение 16 анода на первой поверхности 18 текстильного материала, в то время как проксимальный участок 17 проводящей пряжи 11 основы формирует электрическое соединение катода.

На фиг. 2 и 3 иллюстрируются два примера структур переплетения для двусторонней матрицы, которая обеспечивает возможность подключения одноцветных LED. Выражение "двусторонняя матрица" используется для обозначения проводящей пряжи основы и уточной пряжи таким образом, что соединения электрических компонентов обеспечиваются на обеих поверхностях текстильного материала.

Эти примеры также выполнены в форме двухслойных переплетений, содержащих первый слой пряжи 24 основы и второй слой пряжи 25 основы, с переплетающимися проводящими нитями 23 уточной пряжи. При такой двусторонней компоновке матрицы, как первый слой 24, так и второй слой 25 пряжи основы содержат проводящую пряжу 21 основы. Такая проводящая пряжа 21 основы также располагается на чередующихся сторонах 26, 27 текстильного материала в первом слое 24 и во втором слое 25 соответственно многослойной основы, которая в данном примере имеет только два слоя. Структура переплетения на фиг. 3 также содержит смещения 31, сформированные проводящей уточной пряжей 33 в центральной плоскости, то есть в плоскости между первым слоем 24 и вторым слоем 25 пряжи основы. Эти смещения 31 сформированы в результате пропускания уточной пряжи 33 между двумя соседними нитями пряжи основы в разных плоскостях многослойной основы. Их функция, в данном случае, состоит в том, чтобы улучшить целостность тканой структуры, благодаря уменьшению количества нитей пряжи основы, которые пересекает проводящая уточная пряжа 33 от одного пересечения до последующего пересечения.

Для того чтобы обеспечить возможность подключения множества цветных LED к тканой волоконной матрице, требуются дополнительные проводящие нити пряжи основы, по одной для каждого катода. И снова, расположенные рядом друг с другом проводящие нити пряжи основы разделены, по меньшей мере, одной промежуточной непроводящей нитью пряжи основы таким образом, что отсутствует электрический контакт между соседними проводящими нитями пряжами, и между проводящими нитями пряжи основы, и переплетающими проводящими нитями уточной пряжи. Смежные проводящие уточные нити пряжи также отделены по меньшей мере одной непроводящей уточной нитью пряжи таким образом, что отсутствует электрический контакт между соседними проводящими нитями уточной пряжи.

Текстильный материал может, в дополнение к электронным компонентам, таким как LED, включать в себя высокочастотную антенну, содержащую проводящую пряжу, электрически соединенную с и предназначенную для дистанционной связи с электронными компонентами. Антенна может быть выполнена в форме катушки, содержащей электропроводящую пряжу основы и уточную пряжу. Связь на расстоянии может быть обеспечена через задающую схему. Антенну можно использовать для обеспечения канала обмена данными с удаленным оборудованием управления. Такое удаленное оборудование управления может предоставлять сигналы в антенну, причем эти сигналы могут быть затем преобразованы задающей схемой в другие сигналы, и эти другие передаваемые сигналы затем управляют электронными блоками, подключенными к ткани. В качестве альтернативы, или кроме того антенна может передавать сигналы из ткани в оборудование с дистанционным управлением. Такие передаваемые сигналы могут содержать информацию, принимаемую задающей схемой из одного или более электронных компонентов, закрепленных на текстильном материале, такую как температура, свет или другие датчики. Также следует понимать, что можно использовать методики, хорошо известные специалистам в данной области техники, отличающиеся от переплетения электронных схем в текстильном материале, как было описано выше. Такие методики могут включать в себя, например, использованием вышивки, печати и нанесение в виде гальванического покрытия определенного вещества с последующим вытравливанием в нем электрической цепи.

Полезный заранее заданный диапазон температуры кожи, например, составляет приблизительно 37-41°C, что обычно коррелирует с нормальной температурой внутри тела приблизительно 37,5°C. Температура на поверхности кожи изменяется в зависимости от анатомического объекта, но приблизительно находится между 32 и 35°C. Сделанное здесь предположение заключается в том, что температура тела повышается, благодаря проникновению в тело ИК-излучения. Это означает, что для того, чтобы получить постоянную температуру тела, заранее заданная температура должна быть на несколько градусов выше, но никогда не должна быть близкой к болевому пороговому уровню, который может обычно изменяться и в зависимости от человека может составлять 41-45°C. Тело будет излучать и проводить тепло в своей среде, что понижает температуру. ИК-источник излучения должен компенсировать эту потерю и поддерживать постоянной температуру тела в системе замкнутого контура. Это может быть выполнено с использованием контура обратной связи с датчиком температуры, который генерирует сигнал для регулирования устройства нагрева на основе разности между температурой датчика и фактической температурой, например, с использованием системы регулирования PID (пропорционально-интегрально-дифференциальное регулирование). Такие системы очень хорошо известны. Настоящее изобретение можно использовать в одном из двух режимов. Во-первых, его можно использовать для первоначального повышения внутренней температуры тела пациента. В этом случае температура кожи может быть установлена с использованием средства регулирования в диапазоне от приблизительно 37 до 41°C или в более узком диапазоне от 39 до 41°C. В этом режиме обеспечивается положительная суммарная передача энергии между окружающей средой и пациентом, в результате внутренняя температура тела пациента повышается. Как только внутренняя температура пациента достигает приемлемого уровня, настоящее изобретение можно использовать во втором режиме, в результате его используют для поддержания внутренней температуры тела пациента. В этом случае температура кожи может быть установлена с использованием средства регулирования, например, на уровень 37,5°C, что может привести к приблизительно нулевой суммарной передаче энергии между телом пациента и окружающей средой. В этом случае излучаемое тепло предназначено только для компенсации тепловых потерь в теле пациента.

Термочувствительные средства хорошо известны и включают в себя, например, ушные устройства-термометры, ИК чувствительные устройства, датчики температуры, работающие в контакте с кожей, и т.д.

В то время как настоящее изобретение было описано в отношении конкретных вариантов его воплощения, для специалистов в данной области техники будет понятно, что множество модификаций, улучшений и/или изменений может быть получено без выхода за пределы сущности и объема изобретения. Поэтому, очевидно, предполагается, что изобретение должно быть ограничено только объемом формулы изобретения и ее эквивалентами.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам и способам поддержания температуры тела пациента. Нагревательная система с инфракрасным излучением для повышения или поддержания однородной внутренней температуры тела пациента во время хирургической операции содержит средство нагрева с инфракрасным излучением, средство регулирования для регулирования уровня интенсивности и распределения интенсивности лучистой теплоты по телу пациента. Средство инфракрасного нагрева дополнительно содержит световой массив устройств освещения инфракрасным светом, которые встроены в осветительную систему операционной палаты, в которой должна быть проведена хирургическая операция. Средство регулирования дополнительно содержит термочувствительные средства, выполненные с возможностью восприятия температуры кожи во множестве положений тела пациента, и выполнено с возможностью регулирования уровня интенсивности и распределения интенсивности лучистой теплоты путем включения/выключения источников инфракрасного света светового массива по отдельности и независимо. Во втором варианте выполнения системы средство инфракрасного нагрева вплетено по всей хирургической одежде, надетой на пациента во время хирургической операции, и средство регулирования дополнительно содержит термочувствительные средства, встроенные по всей одежде и выполненные с возможностью восприятия температуры кожи во множестве положений тела пациента. Способы повышения или поддержания однородной внутренней температуры тела пациента во время хирургической операции заключаются в использовании первого и второго вариантов выполнения систем. Использование изобретения позволяет повысить эффективность систем регулирования температуры тела инфракрасным излучением во время операции. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Нагревательная система с инфракрасным излучением для повышения или поддержания однородной внутренней температуры тела пациента во время хирургической операции, по существу, без влияния на температуру области, окружающей тело пациента, содержащая:
средство нагрева с инфракрасным излучением, которое при использовании помещают в не мешающем положении рядом с пациентом, для обеспечения лучистой теплоты для всего тела или одной или больше частей тела пациента; и
средство регулирования, соединенное со средством нагрева, для регулирования уровня интенсивности и распределения интенсивности лучистой теплоты по телу пациента таким образом, что при использовании температура кожи тела пациента повышается или поддерживается в пределах заранее заданного диапазона, в результате чего обеспечивается однородная внутренняя температура тела, по существу, без влияния на температуру области, окружающей тело пациента,
при этом средство инфракрасного нагрева дополнительно содержит световой массив устройств освещения инфракрасным светом, которые встроены в осветительную систему операционной палаты, в которой должна быть проведена хирургическая операция,
при этом средство регулирования дополнительно содержит термочувствительные средства, выполненные с возможностью восприятия температуры кожи во множестве положений тела пациента, заставляя, таким образом, средство регулирования регулировать уровень интенсивности и распределение интенсивности лучистой теплоты для повышения или поддержания температуры кожи тела пациента в пределах заранее заданного диапазона, и
средство регулирования выполнено с возможностью регулирования уровня интенсивности и распределения интенсивности лучистой теплоты путем включения/выключения источников инфракрасного света светового массива по отдельности и независимо.

2. Система по п.1, в которой устройства освещения инфракрасным светом содержат светодиоды.

3. Система по п.1, в которой заранее заданный диапазон температуры кожи составляет приблизительно от 37°С до 41°С, и внутренняя температура составляет приблизительно 37,5°С.

4. Нагревательная система с инфракрасным излучением для повышения или поддержания однородной внутренней температуры тела пациента во время хирургической операции, по существу, без влияния на температуру области, окружающей тело пациента, содержащая:
средство нагрева с инфракрасным излучением, которое при использовании размещают в не мешающем положении рядом с пациентом, для обеспечения лучистой теплоты для всего тела или одной или более частей тела пациента; и средство регулирования, соединенное со средством нагрева, для регулирования уровня интенсивности и распределения интенсивности лучистой теплоты по телу пациента таким образом, что при использовании температура кожи тела пациента повышается или поддерживается в пределах заранее заданного диапазона, в результате чего обеспечивается однородная внутренняя температура тела, по существу, без влияния на температуру области, окружающей тело пациента,
при этом средство инфракрасного нагрева вплетено по всей хирургической одежде, надетой на пациента во время хирургической операции; и средство регулирования дополнительно содержит термочувствительные средства, встроенные по всей одежде и выполненные с возможностью восприятия температуры кожи во множестве положений тела пациента, заставляя, таким образом, средство регулирования регулировать уровень интенсивности лучистой теплоты и распределение средств нагрева для повышения или поддержания температуры кожи тела пациента в пределах заранее заданного диапазона,
при этом средство регулирования дополнительно содержит термочувствительные средства, выполненные с возможностью восприятия температуры кожи во множестве положений тела пациента, заставляя, таким образом, средство регулирования регулировать уровень интенсивности и распределение интенсивности лучистой теплоты для повышения или поддержания температуры кожи тела пациента в пределах заранее заданного диапазона, и
средство регулирования выполнено с возможностью регулирования уровня интенсивности и распределения интенсивности лучистой теплоты путем включения/выключения источников инфракрасного света светового массива по отдельности и независимо.

5. Способ повышения или поддержания однородной внутренней температуры тела пациента во время хирургической операции, по существу, без влияния на температуру области, окружающей тело пациента, с использованием нагревательной системы с инфракрасным излучением, содержащий этапы, на которых:
предоставляют систему, содержащую:
средство нагрева с инфракрасным излучением, которое при использовании располагают в не мешающем положении рядом с пациентом, для обеспечения лучистой теплоты для всего тела или одной или более частей тела пациента; и
средство регулирования, соединенное со средством нагрева, для регулирования уровня интенсивности и распределения интенсивности лучистой теплоты по всему телу пациента таким образом, чтобы при использовании повысить или поддерживать температуру кожи тела пациента в пределах заранее заданного диапазона, в результате чего обеспечивается однородная внутренняя температура тела, по существу, без влияния на температуру области, окружающей тело пациента;
располагают средство нагрева не мешающим образом рядом с пациентом; и
регулируют средство нагрева таким образом, что температура кожи тела пациента повышается или поддерживается в пределах заранее заданного диапазона, по существу, без влияния на температуру области, окружающей тело пациента,
при этом средство инфракрасного нагрева дополнительно содержит световой массив устройств освещения инфракрасным светом, которые встроены в систему освещения операционной палаты, где предполагается проведение хирургической операции,
при этом средство регулирования дополнительно содержит термочувствительные средства, выполненные с возможностью восприятия температуры кожи во множестве положений тела пациента, заставляя, таким образом, средство регулирования регулировать уровень интенсивности и распределение интенсивности лучистой теплоты для повышения или поддержания температуры кожи тела пациента в пределах заранее заданного диапазона, и
средство регулирования выполнено с возможностью регулирования уровня интенсивности и распределения интенсивности лучистой теплоты путем включения/выключения источников инфракрасного света светового массива по отдельности и независимо.

6. Способ по п.5, в котором устройства освещения инфракрасным светом содержат светодиоды.

7. Способ по п.5, в котором заранее заданный диапазон температуры кожи составляет от приблизительно 37°С до 41°С, и внутренняя температура составляет приблизительно 37,5°С.

8. Способ повышения или поддержания однородной внутренней температуры тела пациента во время хирургической операции, по существу, без влияния на температуру области, окружающей тело пациента, с использованием нагревательной системы с инфракрасным излучением, содержащий этапы, на которых:
предоставляют систему, содержащую:
средство нагрева с инфракрасным излучением, которое при использовании располагают в не мешающем положении рядом с пациентом для обеспечения лучистой теплоты для всего тела или одной или более частей тела пациента; и
средство регулирования, соединенное со средством нагрева, для регулирования уровня интенсивности и распределения интенсивности лучистой теплоты по всему телу пациента таким образом, что при использовании температуру кожи тела пациента повышают или поддерживают в пределах заранее заданного диапазона, в результате чего обеспечивается однородная внутренняя температура тела, по существу, без влияния на температуру области, окружающей тело пациента;
устанавливают средство нагрева не мешающим образом рядом с пациентом; и
регулируют средство нагрева таким образом, что температуру кожи тела пациента повышают или поддерживают в пределах заранее заданного диапазона, по существу, без влияния на температуру области, окружающей тело пациента,
при этом средство инфракрасного нагрева вплетено по всей хирургической одежде, надетой на пациента во время хирургической операции; и средство регулирования дополнительно содержит термочувствительные средства, встроенные по всей одежде и выполненные с возможностью восприятия температуры кожи во множестве положений тела пациента, заставляя, таким образом, средство регулирования регулировать уровень интенсивности лучистой теплоты и распределение средств нагрева для повышения или поддержания температуры кожи тела пациента в пределах заранее заданного диапазона,
при этом средство регулирования дополнительно содержит термочувствительные средства, выполненные с возможностью восприятия температуры кожи во множестве положений тела пациента, заставляя, таким образом, средство регулирования регулировать уровень интенсивности и распределение интенсивности лучистой теплоты для повышения или поддержания температуры кожи тела пациента в пределах заранее заданного диапазона, и
средство регулирования выполнено с возможностью регулирования уровня интенсивности и распределения интенсивности лучистой теплоты путем включения/выключения источников инфракрасного света светового массива по отдельности и независимо.