CN101229078A - 手持多功能组合式低温治疗器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手持多功能组合式低温治疗器。包括以小不锈钢真空贮液(氮)瓶为主体，在瓶盖上设有拉杆式常闭液氮喷射阀、调压安全阀、微型压力表；液氮喷射阀出口处，装有可拆接更换用于体表深部病灶冷冻带热电偶的不锈钢真空绝热冷探杆、通用冷探杆和冷喷针探杆。还包括可与绝热冷探杆热电偶插结的，外接小型双通道液晶低温数字检测仪、组织测温针和电子倒数计时器。本发明采用液氮常闭蓄压贮存技术，液氮蒸发量比常开贮存减少8倍以上，且液氮喷射力道大冷头降温快速，用液氮省；由于工作压力、冷冻温度、冷冻时间被数字量化并便于手动控温，提高了冷冻有效率和治愈率。本发明结构紧凑功能多，工作便捷安全可靠，适合于临床各科的冷冻治疗。

Description

手持多功能组合式低温治疗器

技术地域  本发明涉及一种物理疗法的低温外科器械，特别是一种以液氮作为冷冻介质，具备冷冻测温、倒数计时、压力显示可调；带热电偶不锈钢真空绝热冷探杆等的手持多功能组合式低温治疗器。适用于皮肤、美容、口腔、耳鼻喉、妇科、肛肠、肿瘤等科的冷冻治疗。

背景技术  自上世纪六十年代以来，采用低温技术治疗疾病，已在国内外临床方面得到广泛应用。随之研发出各种制冷门类的低温外科器械。其中采用以液氮为冷冻介质的冷冻治疗器械最为常见。它分大型软管式和手持式两种，前者技术性能齐全，应用范围较广，但设备体积大(落地式)、结构复杂、造价及使用成本高，从美国进口的此种低温外科器械，每台售价高达350万-400万人民币。在我国只有极少数医院能予承受。而后者称之为手持式液氮冷冻治疗器的器械，因价廉实用，被普及应用于我国各地医院。现有的手持式液氮冷冻治疗器，一般由置于金属外壳内的小玻璃保温杯(瓶)、杯盖(或橡皮塞)、闷压阀(或乳胶管)、输液管及铜质冷冻头等组成。这种手持式液氮冷冻治疗器因简单实用，自问世至今二十多年来。在开展冷冻医疗方面，一直在发挥作用。但存在输液压力低、液氮挥发浪费大且需人工频繁加注；冷冻头制冷量小降温慢、喷不出细束液氮；外壳易腐蚀、橡胶密封件易冷脆老化而漏气；玻璃杯胆易爆破、安全性差等缺限。近几年来市场上出现了几种，厂家用不锈钢保温杯制作的手持式液氮冷冻治疗器产品，都因仍沿用老的工作原理和结构，并未有改变原本的“先天不足”。中国专利：(ZL 99 2 28870.3)在设计上做了重大的改进。采用了以不锈钢真空保温瓶作主体，液氮封闭蓄压贮存及用喷射阀喷射液氮的结构，弥扑了上述产品存在的不少缺限，但由于不具备液氮喷射压力、冷冻头温度、受冻病灶皮下基底组织温度、冷冻时间等“冷冻剂量”显示的技术性能，因“无量化”术者只好依赖临床经验来进行操作，往往会出现盲目冷冻的案例。导致冷冻手术的有效率和治愈率大打折扣。此外结构中用于伸入冷冻治疗宫颈、直肠等体表深部病灶的冷探杆不足绝热的，手术中难免会造成对沿程健康组织的冻伤。

椐多年来跟综调研，当今国内外，所有厂商生产的手持式冷冻医疗器械产品，因上述的技术性能都不具备，使之仅限于皮肤等浅表部位疾病的冷冻治疗，临床应用范围较窄。一种输液压力高、制冷效力强、冷冻头温度可调控、液氮蒸发损耗小；具备测温、显压、计时、绝热冷探杆等功能，适用于临床各科的手持多功能组合式低温治疗器的技术方案，至今一直未有被提出。

发明内容  本发明的设计目的是：针对现有技术存在的不足，从能适用于各病科应用入手，采取新的技术手段，提供一种输液压力高、制冷效力强、液氮蒸发损耗小、具备数字测温、压力显示、冷冻倒数计时；使用安全可靠、操作便捷；所有器件能随意拆装组合、便于携带、应用范围广泛的手持多功能组合式低温治疗器。

实现本发明目的的技术方案是：一种手持多功能组合式低温治疗器，包括小不锈钢高真空贮液(氮)瓶1，瓶盖3、拉杆式常闭液氮喷射阀6、冷探杆12、冷冻头15；外接小型双通道液晶低温数字检测仪23、、组织测温针21、电子倒数计时器24等器件。其特征一是：在瓶盖3上设置了拉杆式常闭液氮喷射阀6、调压安全阀4、微型压力表5；瓶盖3与贮液(氮)瓶1，通过瓶颈上的螺纹连接件连接。瓶盖与螺纹连接件端面之间，填有硅胶O型密封圈；输液管2插接在液氮喷射阀6入口。特征二是：在液氮喷射阀6出口处，装有可拆接更换用于体表深部病灶冷冻，带热电偶的不锈钢真空绝热冷探杆12、通用冷探杆10和液氮冷喷针探杆9在贮液(氮)瓶1外壁磁条25上装有电子倒数计时器24。特征四是：通过热电偶感温导线22、插头座16与绝热冷探杆前端热电偶感温器结点14引线插结的，外接小型双通道液晶低温数字检测仪23及组织测温针21。小型双通道液晶低温数字检测仪23，由9V电池供电。通过其旁侧RS232输出端孔座和专用连接线，可将冻头15和剌入病灶皮下基底组织测温针21，各时间段的温度变化数值，传输给计算机26记录、分析和存挡。

与现有技术相比，本发明有以下创新：

1、体积小、重量轻，用作器械主体贮液瓶为特制的小不锈钢高真空绝热瓶，容量为350ma或500ml。贮液瓶下部采用盘式底托。使其安放平稳不易摔倒。其它金属构件(冷冻头除外)皆选用优质不锈钢材料制作，不会锈蚀。

2、输液压力大、冷冻头制冷效力强：因采用了液氮封闭蓄压贮存方式，瓶内蒸发的氮气被蓄存，时间愈长压力就愈大，喷射至冷冻头的液氮量也就愈多，因此冷冻头制冷效力强、降温快。中空薄壁的紫铜质(外表镀暗镍)冷冻头热容量大，一般在8秒钟时间内冷冻头就可降达-180℃以下。

3、贮液瓶不会爆破、安全可靠：因瓶体刚度好耐压高、外表不结霜不冻手，正常工作压力一般在10-80KPa之间，此压力比瓶体爆破的压力小数十倍；一当超压，调压安全阀会即刻自动泄气减压，恢复稳定在原调节的压力值上，因此贮液瓶绝对不会爆破。

4、冷冻头制冷速度可调控，治疗工作能连续进行：通过手动调节调压安全阀和观察微型压力表显示，可以任意调节液氮的喷射压力；此外通过推移喷射阀拉杆角度位置或通过控制喷射阀拉杆开启度、调节冷探杆尾部排气管上的排气阀，都可以控制液氮流量的大小。因此冷冻头制冷速度便可得以有效地调控。又因输液压力大、维持时间长、液氮能连续喷射且不易堵塞，保障治疗工作能连续进行。

5、冷冻头的工作温度可调控，提高了冻冷手术的有效率和治愈率：所设置伸入体表深部。带热电偶的真空绝热冷探杆，手术中不会造成对沿程健康组织的冻伤。与真空绝热冷探杆和组织测温针热电偶相插接的，外接双通道液晶低温数字检测仪大荧幕上，能同步显示冷冻头和病灶皮下基底组织的温度值，通过间隔拉动拉杆控制液氮喷射阀的启闭(即间隔输送液氮)的方式，可监控和维持冷冻头预设的治疗温度。此外设置的电子倒数计时器，能设定并报警冷冻的时间，由此告别了以往术者“无量化”冷冻操作的历史。保障了冷冻手术的安全，并提高了手术的有效率和治愈率。

6、可拆接更换三种冷探杆，扩大了应用范围：除置有伸入体表深部。用于冷冻宫颈、肛肠等病灶，带热电偶的真空绝热冷探杆外，还配置了用于皮肤、耳鼻喉、口腔等科冷冻治疗病灶的，通用冷探杆和专用于冷冻美容、肿瘤等病灶治疗的，液氮冷喷针探杆9。还包括数十种各科专用冷冻头及各号冷喷针。使其能适合和满足于临床各科的需求。

7、液氮喷射性能显著，能适合小、中和大冷量的手术治疗：由于输送液氮压力大且可调控，当液氮冷喷针探杆前端插接小孔径冷喷针时，能喷射出细束的射流、且力道大。可以满足冷冻美容等精细治疗的临床需求；当插接大孔径冷喷针时，能喷出更大的液氮射流，足以冻结杀死恶性肿瘤的细胞组织。

8、液氮蒸发损耗浪费少，节省治疗辅助时间：根据热力学原理，低温液体带压贮存，可大大减少其蒸发量，鉴于采用的是液氮封闭蓄压贮存方式、且气密性好，在瓶内压力作用下，液氮蒸发十分缓慢。实践表明，一瓶500ml液氮，在常温常压下经静置18小时后才蒸发完，每加满一瓶液氮能使用一天以上，可治疗数十位病人，其间术者无需加注液氮。因此，不仅节约了液氮，更节省了以往频繁加注液氮的劳力和时间。提高了工作效率。

9、结构紧凑、可随意拆装组合、操作便捷：设计的新型冷冻器结构紧凑、功能较齐全，所有器件可在现场，术者根椐各部位病灶冷冻治疗所需要的功能，像搭积木一样进行装配组合。使用前只需向贮液(氮)瓶中加注适量液氮，拧紧瓶盖，调节好合适的压力，就做好了术前准备工作。操作时术者可任意倾斜瓶体、改变治疗角度，操作十分便捷。因无电源要求，可携带至基层和农村进行巡回医疗。

10、首次提出的多功能组合的手持式低温治疗器，若加配绝热细长冷探针，可像进口的氩氦冷刀等大型低温外科器械一样，用于超声引导下的，微创介入体内恶性肿瘤的冷冻治疗手术。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图。

附图2为带热电偶的真空绝热冷探杆的结构示意图。

其中  后端头(1)  O形硅胶密封圈13  外管(2)附抽气嘴内管(3)  前端头(4)  液氮喷射管11  感温器结点14热电偶引线插头座16排气管17手控排气阀18

下面结合附图和具体实施例进一步描述本发明：

具体实施方案  由附图1可见，本发明提供的手持多功能组合式低温治疗器，包括：小不锈钢高真空贮液(氮)瓶1、瓶盖3、拉杆式(常闭)液氮喷射阀6、冷探杆12、冷冻头15；外接小型双通道液晶低温数字检测仪23、组织测温针21、电子倒数计时器24等器件。在瓶盖3上设置有拉杆式常闭液氮喷射阀6、调压安全阀4、微型压力表5；瓶盖3与贮液(氮)瓶1通过瓶颈上的螺纹连接件连接。瓶盖与螺纹连接件之间，填有硅胶O型密封圈；输液管2用Φ3×015mm的不锈钢管制作，焊接在液氮喷射阀6入口。在液氮喷射阀6出口处，装有架接柄8和与之由螺丝拧接的，可拆接更换用于体表深部病灶冷冻的、带热电偶的不锈钢真空绝热冷探杆12和通用冷探杆10、液氮冷喷针探杆9三种冷探杆。还包括通过热电偶感温导线22、插头座16，与绝热冷探杆12前端热电偶感温器结点14引线插接的，外接小型双通道液晶低温数字检测仪23及组织测温针21；小型双通道液晶低温数字检测仪23，由9V电池供电。在贮液(氮)瓶1瓶壳磁条25上，装有电子倒数计时器24。

用作器械主体贮液(氮)瓶1，为特制的优质不锈钢高真空保温瓶，容量为350m1或500ml。刚度好耐压高，下部采用盘式底托，安放平稳不易摔倒。瓶盖3上的调压安全阀4，由阀座、针形阀蕊、弹簧、阀盖等组成。微型压力表5，量程为0-200KPa，外径25mm。旋动调压安全阀4阀盖，可使压力在10-80KPa正常范围内任意调节。超压时，调压安全阀4会自动泄气减压，并恢复稳定在原节调的工作压力值上。调压安全阀4针形阀蕊顶端，装有球形塑料手柄。提拉手柄可紧急放空泄压。拉杆式(常闭)液氮喷射阀6为柱塞式结构，由阀座、锥顶阀杆、弹簧、支承座、杠杆圈、拉杆组成，全用不锈钢材料制作。液氮喷射阀6出口设有安装架接柄8的螺孔，架接柄8，外径7mm、长50mm、钻有Φ2的中心通孔。架接柄8尾部车有螺丝，与液氮喷射阀6阀座出口螺孔相拧接；前端攻有螺母用于拧接绝热冷探杆12。拧接时穿出冷探杆外的液氮喷射管11，刚好被插入到架接柄8的中心通孔中。当用手指拉动拉杆7开启液氮喷射阀6时，贮液(氮)瓶1中的液氮在压力作用下，通过输液管2瞬间会从液氮喷射阀6出口，沿着架接柄8和拧接的绝热冷探杆12中的喷射管11，喷向冷冻头15，使之快速降温。架接柄8前端还可更换拧接通用冷探杆10或液氮冷喷针探杆9。液氮喷射阀6、调压安全阀4和微型压力表5，按三角形布局，通过各自尾端螺丝，用螺母固定在瓶盖3上。

上述的拉杆式常闭喷射阀6，因被偏心设置瓶盖3上，当拉杆7向后移动时，拉杆与冷探杆之间形成夹角，拉下的拉杆受瓶盖3边缘壁的限制，影响喷射阀的开启度，夹角愈大开启度就愈小，从而达到调控液氮喷出量的目的。

上述的拉杆式常闭喷射阀6是结构中的技术核心部件，气密性要求十分严格。一当手指拉下拉杆，要求液氮瞬时间从喷射管喷出，而阀体周边不允许有丝毫液氮和氮蒸气渗出。松开拉杆，喷射阀即恢复到严密关闭状态，还要求喷射阀至少能有，反复正常工作数万次以上的使用寿命，为此该部件，需采用精密加工工艺制造。

从附图2可见，所述的带热电偶的不锈钢真空绝热冷探杆12，是设计方案中提升技术性能的重要组成部件。其起绝热作用的真空管器件，整体长度约为180mm。由后端头(1)、外管(2)(附抽气嘴)、内管(3)、液氮喷射管11、前端头(4)相互套叠组装铜银钎焊而成。外管(2)管径为Φ6×025mm，内管(3)管径为Φ4×015mm。外管(2)所附的抽气嘴，用细无氧铜管制作。组装钎焊后的真空管器件，外管和内管壁夹层需抽成真空。为了能长期维持夹层真空度，组装前需对所有的构件进行严格清洗处理，并采用防氧化保护焊接工艺进行钎焊。器件在抽真空前需进行氦质谱检漏仪检漏，合格后方可抽真空，真空度要求抽达2×10^-6托以上，漏率2×10^-9托·升/秒。后端头(1)尾部车有与架出柄8相拧接的螺丝，其间填有O形硅胶密封圈13，前端头(4)顶部同样车有与各种冷冻头15相拧接的螺丝，其间也填有O形硅胶密封圈13。液氮喷射管11，管径为Φ2×010mm，长度213mm，穿过真空管器件并焊接固定在后端头(1)尾端中心孔位置，穿出后端头25mm，用于拧接插入到架接柄8的中心孔中，与液氮喷射阀6液氮喷出口相通。液氮喷射管11的另一头，穿出前端头8mm，以便伸入到冷冻头15的内腔中。热电偶感温结点14焊在前端头顶部内侧，热电偶引线从真空管器件内壁与液氮喷射管间隙通道中穿过。自后端头(1)外缘向上部位的线孔中引出，焊接到插头座16的插座上，由感温导线22一端的插头16与外接的液晶低温数字检测仪23插接。引出线孔处需用低温胶贴堵，后端头(1)外缘线孔的相对位置(即朝下部位)，焊有排气管17和手动排气阀18。自液氮喷射管11喷向冷冻头15的液氮，与冷冻头进行热交使其快速降温的同时，被汽化成温度较低的冷氮蒸气，冷氮蒸气从喷射管和绝热真空管器件内壁间隙通道中回流，经排气管1 7和手动排气阀18排向大气。排气管管径为Φ3×015mm。手动排气阀采用超小型管状针形结构，通过手动微调排气量，来达到调控冷冻头的降温速率。当冷氮蒸气从此冷探杆内回流经过时，因其绝热作用，除冷冻头连接处周围结霜外，冷探杆外部仍呈常温状态，不会造成伸入体表深部病灶冷冻时对沿程健康组织的冻伤。

从附图1中可见，所述的通用冷探杆10，结构形状和杆径尺寸都与真空绝热冷探杆12相仿，但冷探杆不具有绝热功能，也不设置热电偶。由不锈钢实心棒车制而成，外径7mm长度60mm。液氮冷喷针探杆9更为简单，外形和尺寸都相同于通用冷探杆10，不设排气管17和手动排气阀18，此两种冷探杆及液氮喷射管，都由其尾部螺丝，更换拧接插入在架接柄8的中心孔中。通用冷探杆10前端头(4)螺丝上可更换拧接皮肤科、耳鼻喉科、口腔科等各种专用冷冻头19。液氮冷喷针探杆9前端头(4)螺丝上，通过拧接的冷喷针推拔套头，可套接更换各种孔径的冷喷针。冷冻头15、19，一般用紫铜材料制作，为中空薄壁形状，表面镀暗镍。有的冷冻头腔内填入适量的细镍网，以提高蓄冷能力；细杆状冷冻头用不锈钢管制作。冷喷针20，分直针和弯针两种，用7#至16#各号注射针头改制而成。

从附图1中可见，所述的电子倒數計時器24，选用了日本CAISO产品，为园形大荧幕显示；最长計時可設定至99分59秒，背面附有吸铁和支架，便于吸固在贮液(氮)瓶外壳加装的磁条上。也可拨开支架支撑在桌面上。电子倒數計時器24主要用于冷冻时间的预设定。一当时间到达，会连续发出嘀嘀嘀报警声，提醒术者结束冷冻手术。

所述的外接的液晶低温数字检测仪23，是在传统手持式液氮冷冻器结构中，第一次引入的，用于“量化”冷冻治疗温度数值的功能仪表。选用的是进口的，一种近年来才出现的温度仪表新产品，为大荧幕显示/时间显示，可轻易选择K、J、T热电偶测量和℃/转换，可连接电脑作分析资料；双组T1，T2输入，温度范围/准确度：T-200～390℃±(0.1％rdg+0.7℃)；尺寸：181mm(L)×71mm(W)×38mm(H)；供电电源：9V电池。

上述的带热电偶绝热冷探杆12的感温器结点14，焊接在冷探杆12前端内侧；热电偶选用的是铜、康铜T型热电偶。组织测温针21由不锈钢细针、塑料手柄和铜、康铜热电偶导线组成。其感温器结点也焊接在针尖处。以上两处热电偶感温器，分别通过引出导线插头座16感温导线22，与液晶低温数字检测仪23相插接。工作时大荧幕上会同时显示，冷冻头和剌入病灶皮下基底组织测温针的温度值及时间显示。通过低温检测仪23右侧的RS232输出端孔座和专用连接线，可将冷冻头15和组织测温针21各时间段的温度变化数值，传输给计算机26记录、分析和存挡。

综上所述，本发明所提供的手持多功能组合式低温治疗器设计方案，结构紧凑，功能设置合理且易于实现。采用的液氮封闭蓄压贮存方式和设置的液氮喷射阀、微型压力表；不锈钢绝热冷探杆、通用冷探杆、液氮喷射冷探杆；外接双通道液晶低温数字检测仪表、组织测温针、冷冻电子倒数计时器等功能，提升了手持式低温外科器械的技术含量。使其能适合和满足于临床各科的需求，拓展了应用范围特别是“量化”了多种技术参数，从此可告别术者以往仅靠临床经验进行冷冻治疗的历史，

Claims (10)

1.一种手持多功能组合式低温治疗器，包括小不锈钢高真空贮液(氮)瓶1，瓶盖3、拉杆式常闭液氮喷射阀6、冷探杆12、冷冻头15；外接小型双通道液晶低温数字检测仪23、组织测温针2、电子倒数计时器24等器件。在瓶盖3上设置了拉杆式常闭液氮喷射阀6、调压安全阀4、微型压力表5；瓶盖3与贮液(氮)瓶1，通过瓶颈上的螺纹连接件连接。瓶盖与螺纹连接件之间，填有硅胶O型密封圈；输液管2插接在液氮喷射阀6入口。在液氮喷射阀6出口处，装有可拆接更换用于体表深部病灶冷冻的，带热电偶的不锈钢真空绝热冷探杆12、通用冷探杆10和液氮喷射冷探杆9。还包括通过热电偶感温导线22插头座16与绝热冷探杆前端热电偶感温器结点14引线插结的，外接小型双通道液晶低温数字检测仪23及组织测温针21；在贮液(氮)瓶1外壁磁条25上，装有电了倒数计时器24。小型双通道液晶低温数字检测仪23，由9V电池供电。通过其旁侧RS232输出端孔座和专用连接线，可将冷冻头15和剌入病灶皮下基底组织测温针21，各时间段的温度变化数值，传输给计算机26记录、分析和存挡。

2.权利要求1所述的手持多功能组合式低温治疗器，其特征在于贮液(氮)瓶1，为具有盘式底托、特制的不锈钢高真空保温瓶。在瓶壳上设有用于冷冻计时的电子倒数计时器24。

3.按权利要求1所述的手持多功能组合式低温治疗器，其特征在于贮液(氮)瓶1中的液氮，采用了封闭蓄压方式贮存。

4.按权利要求1所述的手持多功能组合式低温治疗器，其特征在于瓶盖3上设有，拉杆式常闭液氮喷射阀6。由阀座、锥顶阀杆、支承座、弹簧、杠杆圈、拉杆组成。具有优异的气密性、工作可靠性和长使用寿命等特点。

5.按权利要求1所述的手持多功能组合式低温治疗器，其特征在于瓶盖3上设有，带球形手柄的可紧急泄压的调压安全阀4、外径为25mm的微型压力表5。

6.按权利要求1所述的手持多功能组合式低温治疗器，其特征在于瓶盖3上设置的，拉杆式常闭液氮喷射阀6、调压安全阀4和微型压力表5，按三角形均等布局安装。

7.按权利要求1所述的手持多功能组合式低温治疗器，其特征在于液氮喷射阀6出口，通过架接柄8，可拆接更换用于体表深部病灶冷冻的，带热电偶的不锈钢真空绝热冷探杆12、通用冷探杆10和液氮冷喷针探杆9三种冷探杆。可分别安装妇科、肛肠、耳鼻喉、口腔等各式专用冷冻头及各号冷喷针。

8.按权利要求1所述的手持多功能组合式低温治疗器，其特征在于设置的，带热电偶的不锈钢真空绝热冷探杆12，由三根细长薄壁不锈钢管套叠制成，具有良好的绝热特性和使用寿命。

9.按权利要求1所述的手持多功能组合式低温治疗器，具特征在于，与带热电偶的不锈钢真空绝热冷探杆12相插接的，外接小型双通道液晶低温数字检测仪23。

10.按权利要求1所述的手持多功能组合式低温治疗器，其特征在于，插接在外接小型双通道液晶低温数字检测仪23上的，用于测量剌入被冷冻肿瘤病灶基底内的组织测温针22。

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