CN113749753A - 一种压力调节方法、装置及冷冻手术系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种压力调节方法、装置及冷冻手术系统。所述方法用于冷冻手术系统，所述冷冻手术系统包括用于盛装工质的冷罐，所述方法包括：向所述冷罐发送增压的控制命令，控制所述冷罐以第一增压方式进行增压；当所述冷罐中的压力达到第一预设压力时，控制所述冷罐以第二增压方式进行增压；当所述冷罐中的压力达到第二预设压力或消融针的温度达到第一预设温度时，控制所述冷罐以第三增压方式进行增压；当所述冷罐中的压力达到第三预设压力时，控制所述冷罐以第四增压方式进行增压，使所述冷罐中的压力维持在预设范围内。应用本发明的方法，冷罐在不同的压力下采用不同的增压方式，可以提高冷罐的增压速率，提高工质使用率，减小工质损耗。

Description

一种压力调节方法、装置及冷冻手术系统
技术领域
本发明属于冷冻消融技术领域，具体涉及一种冷冻手术系统的压力调节方法、装置及冷冻手术系统。
背景技术
经过多年的发展，越来越多的组织消融技术在临床上使用。其中，冷冻消融是其中一种具有代表意义的技术，其通过低温器械，有控制地使病灶组织经历降温、冻结、复温过程，从而造成细胞的不可逆损伤甚至坏死。
冷冻消融在肿瘤治疗上已经广泛的应用，利用冷冻杀死肿瘤细胞，达到消融治疗组织的目的。冷冻消融对细胞的杀伤机制是：细胞脱水和皱缩；细胞内冰晶形成的机械损伤；细胞电解质毒性浓缩和pH值改变；血流淤积和微血栓形成；以及免疫效应等。冷冻消融不仅手术创伤小，而且具有定位精确、止血镇痛、术后并发症少、安全性高等优点。
冷冻外科手术系统中，低温工质在压力下被供应到冷冻探针，并且在解冻过程期间解冻组织的较低压力下进行供应，在冷冻消融过程期间可能存在一个或多个冷冻和解冻循环。传统技术冷冻外科手术中，调节工质压力时，采用增压阀控制冷罐内气态工质的方法，这种方法在液氮液位较低的情况下增压速率较慢。而且液态的低温工质在冷冻探针的靶区经过热交换后，转变气体并释放到空气，这样使工质耗损较大。
发明内容
针对上述至少一个技术问题，根据本发明的一方面，提供了一种压力调节方法，用于冷冻手术系统，所述冷冻手术系统包括用于盛装工质的冷罐，所述方法包括：
向所述冷罐发送增压的控制命令，控制所述冷罐以第一增压方式进行增压；
当所述冷罐中的压力达到第一预设压力时，控制所述冷罐以第二增压方式进行增压；
当所述冷罐中的压力达到第二预设压力或消融针的温度达到第一预设温度时，控制所述冷罐以第三增压方式进行增压；
当所述冷罐中的压力达到第三预设压力时，控制所述冷罐以第四增压方式进行增压，使所述冷罐中的压力维持在预设范围内。
根据本发明实施例，优选地，控制所述冷罐以第一增压方式进行增压，包括：
将所述冷罐内的液态工质通过第一管道输送至消融针，其中，所述第一管道用于连通所述冷罐与所述消融针；
将在所述消融针的换热区换热后产生的气态工质输送至所述冷罐，以使所述冷罐中的压力增大。
根据本发明实施例，优选地，当所述冷罐中的压力达到第一预设压力时，控制所述冷罐以第二增压方式进行增压，包括：
当所述冷罐中的压力达到第一预设压力时，关闭第一管道，同时打开与调节器连接管路的阀门；
使所述冷罐中的液态工质输送至调节器，使所述液态工质转化成气态工质，然后将气态工质通过加热器进行加热，再将加热后的气态工质通过第二管道输送至消融针，其中，所述第二管道用于连通所述加热器与消融针。
根据本发明实施例，优选地，当所述冷罐中的压力达到第二预设压力或消融针的温度达到第一预设温度时，控制所述冷罐以第三增压方式进行增压，包括：
当所述冷罐中的压力达到第二预设压力时，关闭第二管道，同时打开与调节器连接管路的阀门；
使所述冷罐中的液态工质输送至调节器，使所述液态工质转化成气态工质，然后通过第三管道将所述气态工质输送至消融针，其中，所述第三管道用于连通所述调节器与消融针。
根据本发明实施例，优选地，控制所述冷罐以第四增压方式进行增压，包括：
当所述冷罐中的压力达到第三预设压力时，且所述冷罐中的压力在第一预设压力范围内时，打开第一管道，使所述冷罐内的液态工质输送至消融针，同时，将所述消融针的换热区经过换热后产生的气态工质输送至回收装置；
当所述冷罐中的压力达到第三预设压力时，且所述冷罐中的压力在第二预设压力范围内时，打开第一管道，使所述冷罐内的液态工质输送至消融针，并打开所述冷罐的调控阀，同时，将所述消融针的换热区经过换热后产生的所述气态工质输送至所述冷罐；
当所述冷罐中的压力达到第三预设压力时，且所述冷罐中的压力在第三预设压力范围内时，打开第一管道，使所述冷罐内的液态工质输送至消融针，并打开所述冷罐的调控阀和放气阀，同时停止向所述冷罐输送所述消融针的换热区经过换热后产生的所述气态工质。
根据本发明实施例，优选地，向所述冷罐发送增压的控制命令之后，所述方法还包括：
检测所述冷罐中的液位是否达到预设液位；
如果是，则控制所述冷罐关闭调控阀和放气阀；
否则，向用户发送添加液态工质的提示。
根据本发明实施例，优选地，向所述冷罐发送增压的控制命令之前，所述方法还包括：
向所述消融针发送低温控制命令，以开始对所述冷冻手术系统的环境温度进行预冷，其中所述环境温度包括所述冷冻手术系统中的管道温度。
根据本发明实施例，优选地，所述冷冻手术系统还包括用于对工质进行增压的调节器；
对所述冷冻手术系统的环境温度进行预冷，包括：
控制所述冷罐向所述调节器输送液态工质，以使所述调节器将所述液态工质转变成气态工质，增大所述调节器内的压力；
当所述调节器的压力达到第四预设压力时，打开第一阀门，将所述调节器内的所述气态工质输送至第三管道；其中，所述第三管道用于连通所述调节器与消融针；
当所述第三管道中的温度达到第二预设温度时，打开所述第三管道上的第二阀门，使所述第三管道中的气态工质输送至所述消融针，同时使所述消融针的换热区经过换热后产生的气态工质输送至回收装置；
当第二管道中的温度达到第三预设温度且所述消融针温度达到第四预设温度时，关闭所述第三管道，打开所述第一管道，使所述冷罐中的液态工质输送至所述消融针。
根据本发明实施例，优选地，将所述调节器内的气态工质输送至第一管道之后，所述方法还包括：
当所述第三管道的温度未达到所述第二预设温度时，打开所述第二管道，使所述冷罐中的液态工质输送至所述消融针。
根据本发明实施例，优选地，所述工质为液氮。
根据本发明实施例，优选地，向所述冷罐发送增压的控制命令之后，所述方法还包括：
向所述消融针发送复温控制命令，以开始对所述消融针进行复温。
根据本发明实施例，优选地，向所述消融针发送复温控制命令，以开始对所述消融针进行复温，包括：
当第二管道中的温度大于等于第三预设温度且所述冷罐中的压力大于等于第五预设压力时，将所述冷罐中的所述液氮输送至调节器，使所述液氮转化成氮气，然后将氮气通过加热器进行加热，再将加热后的氮气通过第二管道输送至所述消融针；
当所述消融针的温度大于第四预设温度时，控制关闭所述第二管道。
根据本发明实施例，优选地，将所述冷罐中的所述液氮输送至调节器，使所述液氮转化成氮气，然后通过第二管道输送至所述消融针之前，所述方法还包括：
加热所述第二管道中的所述氮气，以使所述第二管道中的所述氮气大于等于所述第三预设温度；
对所述冷罐中的所述液氮进行增压，以使所述冷罐中的压力大于等于第五预设压力。
根据本发明实施例，优选地，其中，所述冷罐包括罐壁，所述罐壁包括内壁与外壁，在所述内壁与外壁之间设置有充满氮气的盘管，所述盘管的一端连接所述内壁的下表面，使所述氮气注入所述冷罐内。
第二方面，本发明提供了一种压力调节装置，用于冷冻手术系统，所述冷冻手术控制系统包括用于盛装工质的冷罐，所述装置包括：
第一增压模块，用于向所述冷罐发送增压的控制命令，控制所述冷罐以第一增压方式进行增压；
第二增压模块，用于当所述冷罐中的压力达到第一预设压力时，控制所述冷罐以第二增压方式进行增压；
第三增压模块，用于当所述冷罐中的压力达到第二预设压力或消融针的温度达到第一预设温度时，控制所述冷罐以第三增压方式进行增压；
第四增压模块，用于当所述冷罐中的压力达到第三预设压力时，控制所述冷罐以第四增压方式进行增压，使所述冷罐中的压力维持在预设范围内。
根据本发明实施例，优选地，所述装置包括：
预冷模块，用于向所述冷罐发送增压的控制命令之前，向所述消融针发送低温控制命令，以开始对所述冷冻手术系统的环境温度进行预冷，其中所述环境温度包括所述冷冻手术系统中的管道温度。
根据本发明实施例，优选地，所述装置还包括：
复温模块，用于向所述消融针发送复温控制命令，以开始对所述消融针进行复温。
根据本发明实施例，优选地，所述系统包括如上所述的装置，用于实现如上所述的方法；所述冷冻手术系统还包括用于盛装工质的冷罐。
第三方面，本发明提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。
与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：在为冷罐进行增压时，首先控制冷罐以第一增压方式进行增压；当所述冷罐中的压力达到第一预设压力时，控制所述冷罐以第二增压方式进行增压；当所述冷罐中的压力达到第二预设压力或消融针的温度达到第一预设温度时，控制所述冷罐以第三增压方式进行增压；当所述冷罐中的压力达到第三预设压力时，控制所述冷罐以第四增压方式进行增压，使所述冷罐中的压力维持在预设范围内。应用本发明的方法，冷罐在不同的压力下采用不同的增压方式，可以提高冷罐的增压速率，提高工质使用率，减小工质损耗。
另外，仅使用被加热的氮气对消融针进行复温，省去与酒精相关的设备，可以进一步减小冷冻手述系统的设备体积。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1示出了本发明实施例的压力调节方法流程示意图；
图2示出了本发明的一个具体实施例的压力调节方法的流程示意图；
图3示出了本发明实施例二的对环境温度进行预冷的方法的流程示意图；
图4示出了本发明的一个具体实施例的对环境温度进行预冷的方法的流程示意图；
图5示出了本发明实施例三的复温控制方法的流程示意图；
图6示出了本发明的一个具体实施例的复温控制方法的流程示意图；
图7示出了本发明实施例四的冷罐结构示意图；
图8示出了本发明实施例五的压力调节装置的示意性框图；
图9示出了本发明实施例六的冷冻手术系统的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
实施例一
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例提供了一种压力调节方法。图1示出了压力调节方法的流程图，参照图1，本实施例的压力调节方法，包括以下步骤：
S101，向所述冷罐发送增压的控制命令，控制所述冷罐以第一增压方式进行增压。
具体地对冷罐进行增压操作时，可以首先关闭冷罐的调控阀和放气阀，对冷罐以第一增压方式增压，直至冷罐达到第一预设压力。
在冷冻手术中，常用的工质包括液氮和酒精，本发明实施例以工质为液氮进行描述。
在本发明的一个示例中，步骤S101包括：A1，将所述冷罐内的液态工质通过第一管道输送至消融针，其中，所述第一管道用于连通所述冷罐与所述消融针；A2，将在所述消融针的换热区换热后产生的气态工质输送至所述冷罐，以使所述冷罐中的压力增大。
首先可以将冷罐中的液氮通过第一管道输送至消融针，将在所述消融针的换热区换热后产生的氮气输送至所述冷罐，以使所述冷罐中的压力增大，这样可以实现在消融针的针尖部位换热后的氮气，或液氮与氮气的混合物，返回至冷罐内，提高增压速率，提高液氮使用率，减小液氮损耗，同时也减少了未充分换热的液氮回收处理过程。
S102，当所述冷罐中的压力达到第一预设压力时，控制所述冷罐以第二增压方式进行增压。
在本发明的一个示例中，步骤S102包括：B1，当所述冷罐中的压力达到第一预设压力时，关闭第一管道，同时打开与调节器连接管路的阀门；B2，使所述冷罐中的液态工质输送至调节器，使所述液态工质转化成气态工质，然后将气态工质通过加热器进行加热，再将加热后的气态工质通过第二管道输送至消融针，其中，所述第二管道用于连通所述加热器与消融针，同时加热所述第二管道中的气态工质。
这里调节器可将液氮转化为氮气。
当冷罐中的压力达至第一预设压力时，例如，达到50kPa时，这时可以采用第二增压方式进行增压。由于在采用第二增压方式之前，消融针及其对应管道已经输送了一定的冷量，这时可以将加热后的气态工质通过消融针及其对应管道，以使消融针及对应管道恢复至常温。
而且经过加热后的氮气回流至冷罐时，可以使冷罐增压更快。
这里值得注意的是，由于冷罐内本身具有一定的压力，因此可以在控制增压之前检测冷罐的压力，如果在开始增压时，冷罐内的压力已经达到第一预设压力，那么可以省略第一增压方式，直接采用第二增压方式。
S103，当所述冷罐中的压力达到第二预设压力或消融针的温度达到第一预设温度时，控制所述冷罐以第三增压方式进行增压。
在本发明的一个示例中，步骤S103包括：C1，当所述冷罐中的压力达到第二预设压力时，关闭第二管道；C2，使所述冷罐中的液态工质输送至调节器，使所述液态工质转化成气态工质，然后通过第三管道将所述气态工质输送至消融针，其中，所述第三管道用于连通所述调节器与消融针。
S104，当所述冷罐中的压力达到第三预设压力时，控制所述冷罐以第四增压方式进行增压，使所述冷罐中的压力维持在预设范围内。
在本发明的一个示例中，步骤S104包括：D1，当所述冷罐中的压力达到第三预设压力时，且所述冷罐中的压力在第一预设压力范围内时，打开第一管道，使所述冷罐内的液态工质输送至消融针，同时，将所述消融针的换热区经过换热后产生的气态工质输送至回收装置；D2，当所述冷罐中的压力达到第三预设压力时，且所述冷罐中的压力在第二预设压力范围内时，打开第一管道，使所述冷罐内的液态工质输送至消融针，并打开所述冷罐的调控阀，同时，将所述消融针的换热区经过换热后产生的所述气态工质输送至所述冷罐；D3，当所述冷罐中的压力达到第三预设压力时，且所述冷罐中的压力在第三预设压力范围内时，打开第一管道，使所述冷罐内的液态工质输送至消融针，并打开所述冷罐的调控阀和放气阀，同时停止向所述冷罐输送所述消融针的换热区经过换热后产生的所述气态工质。
具体地，当冷罐的压力达到正常工作时的压力，这里无需对冷罐再大幅度的增压，而是使冷罐中的压力维持在正常工作时的压力即可。由于冷罐在向外不断地输送液氮，因此冷罐内的压力也是在不断变化，此时可以对冷罐的压力进行小幅度地调节。
例如，冷罐正常工作时的压力即第三预设压力为1000kPa。可以使冷罐内的压力保持在1000kPa至1100kPa之间。
具体地，当冷罐中的压力在第一预设压力范围内时，例如，第一预设压力范围为1000kPa和1020kPa之间，打开第一管道，使所述冷罐内的液态工质输送至消融针，同时，将所述消融针的换热区经过换热后产生的氮气输送至回收装置，而不再输送回冷罐，避免使冷罐中的压力过高。
当冷罐中的压力在第二预设压力范围内时，例如，第二预设压力为1020kPa和1050kPa之间，打开第一管道，使所述冷罐内的液氮输送至消融针，并打开所述冷罐的调控阀。
一般地，调控阀用于微调冷罐内的压力，调控阀可以使冷罐内的少量氮气释放到空气中，使冷罐内的压力减小十几千帕左右。但为了避免压力减小过多，还可以将所述消融针的换热区经过换热后产生的氮气输送至所述冷罐，从而达到微调压力的目的。
当冷罐中的压力在第三预设压力范围内时，例如，第三预设压力范围为1050kPa和1100kPa之间，打开第一管道，使所述冷罐内的液氮输送至消融针，由于此时冷罐内的压力已经很高了应当快速地降低冷罐内的压力，这时可以打开冷罐的调控阀和放气阀，放气阀用于大量地释放冷罐中的氮气，可以快速降低冷罐中的压力。同时停止向所述冷罐输送所述消融针的换热区经过换热后产生的所述气态工质，避免再继续给冷罐增压。本实施例可以避免给冷罐持续增压导致冷罐超过工作压力。
在本发明的另一实施例中，向所述冷罐发送增压的控制命令之后，所述方法还包括：E1，检测所述冷罐中的液位是否达到预设液位；E2，如果是，则控制所述冷罐关闭调控阀和放气阀；E3，否则，向用户发送添加液态工质的提示。
在冷冻外科手术之前，应当首先检测冷罐中的液氮，如果液氮不够可能导致手术中冷罐压力不够或消融针的温度达不到需要等意外发生。例如，预设液位为5%，如果未达到该液位，可以提示用户添加液氮。
一般地放气阀可以释放较多的氮气，使冷罐内的压力在较短的时间内波动较大。在为冷罐增压前可以先关闭冷罐的调控阀和放气阀，避免氮气释放到空气中，从而使冷罐迅速增压。
另外，在采用第二、三、四增压方式进行增压时，仍然使在所述消融针的换热区换热后产生的氮气输送至所述冷罐，以使所述冷罐中的压力增大，这样可以实现在消融针的针尖部位换热后的氮气，或液氮与氮气的混合物，返回至冷罐内，以缩减冷罐内液氮体积，提高增压速率，提高液氮使用率，减小液氮损耗，同时也减少了未充分换热的液氮回收处理过程。
在一个具体的实施例中，如图2所示，例如，第一预设压力为50kPa，第二预设压力为400kPa，第三预设压力为1000kPa，第一预设温度为30℃，对冷罐进行增压，具体步骤如下：
S201，向所述冷罐发送增压的控制命令。
S202，检测冷罐内的液位是否大于5%，如果是，则执行步骤S204；否则执行步骤S203。
S203，向用户发送添加液氮的提示。
S204，控制关闭冷罐的调控阀和放气阀。
S205，检测冷罐内的压力是否大于等于50kPa，如果是，则执行步骤S207；否则，执行步骤S206。
S206，打开第一管道，将冷罐中的液氮输送至消融针，同时使消融针换热区经过换热生成的氮气输送至冷罐。
S207，关闭第一管道，同时打开与调节器连接管路的阀门，使所述冷罐中的液态工质输送至调节器，使所述液态工质转化成气态工质，然后将气态工质通过加热器进行加热，再将加热后的气态工质通过第二管道输送至消融针。
其中，所述第二管道用于连通所述加热器与消融针。
S208，检测所述消融针的温度是否大于等于30℃或冷罐内的压力是否大于400kPa，如果是，则执行步骤S209；否则，返回执行步骤S207。
S209，关闭第二管道，使所述冷罐中的液态工质输送至调节器，使所述液态工质转化成气态工质，然后通过第三管道将所述气态工质输送至消融针。
其中，所述第三管道用于连通所述调节器与消融针。
S210，检测冷罐内的压力是否大于等于1000kPa且小于1020kPa，如果是，则执行步骤S211；否则，执行步骤S212。
S211，打开第一管道，使所述冷罐内的液态工质输送至消融针，同时，将所述消融针的换热区经过换热后产生的气态工质输送至回收装置。
S212，检测冷罐内的压力是否大于等于1020kPa且小于1050kPa，如果是，则执行步骤S213；否则，执行步骤S214。
S213，打开第一管道，使所述冷罐内的液态工质输送至消融针，并打开所述冷罐的调控阀，同时，将所述消融针的换热区经过换热后产生的所述气态工质输送至所述冷罐。
S214，检测冷罐内的压力是否大于等于1050kPa且小于1100kPa，如果是，则执行步骤S215；否则，执行步骤S212。
S215，打开第一管道，使所述冷罐内的液态工质输送至消融针，并打开所述冷罐的调控阀和放气阀，同时停止向所述冷罐输送所述消融针的换热区经过换热后产生的所述气态工质；返回执行S210。
以上步骤S206为采用第一增压方式对冷罐内进行增压，步骤S207为采用第二增压方式对冷罐内进行增压，步骤S208至S209为采用第三增压方式对冷罐内进行增压，步骤S210至S215为采用第四增压方式对冷罐内进行增压。
应用本发明的方法，冷罐在不同的压力下采用不同的增压方式，可以提高冷罐的增压速率，同时，提高工质使用率，减小工质损耗。
实施例二
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例在实施例一的基础上，介绍了一种对所述冷冻手术系统的环境温度进行预冷的方法。图3示出了压力调节方法的对所述冷冻手术系统的环境温度进行预冷的流程图。
在手术过程中，可以根据手术需要，向所述消融针发送低温控制命令，以开始对所述冷冻手术系统的环境温度进行预冷，其中所述环境温度包括所述冷冻手术系统中的管道温度。
如图3所示，对所述冷冻手术系统的环境温度进行预冷，包括：
S301，控制所述冷罐向所述调节器输送液态工质，以使所述调节器将所述液态工质转变成气态工质，增大所述调节器内的压力。
S302，当所述调节器的压力达到第四预设压力时，打开第一阀门，将所述调节器内的所述气态工质输送至第三管道；其中，所述第三管道用于连通所述调节器与消融针。
其中，第一阀门位于第三管道的一端，第三管道另一端的第二阀门仍处于关闭状态，此时氮气滞留在第三管道中，并未将第三管道中的氮气输送至消融针。
S303，当所述第三管道中的温度达到第二预设温度时，打开所述第三管道上的第二阀门，使所述第三管道中的气态工质输送至所述消融针，同时使所述消融针的换热区经过换热后产生的气态工质输送至回收装置。
在本发明另外一个实施例中，当所述第三管道的温度未达到所述第二预设温度时，打开所述第一管道，使所述冷罐中的液态工质输送至所述消融针。如果第三管道的温度未达到第二预设温度，例如，第二预设温度为20℃，则说明第二阀门可能出现故障，气态工质未输送至第三管道中，这时可以直接将冷罐中的液氮输送至消融针。
S304，当第二管道中的温度达到第三预设温度且所述消融针温度达到第四预设温度时，关闭所述第三管道，打开所述第一管道，使所述冷罐中的液态工质输送至所述消融针。
本发明实施例是对环境进行低温预冷，例如，第三预设温度为-60℃，第四预设温度为-40℃，当第二管道中的温度低于-60℃且消融针的温度低于-40℃时，这时温度已达到要求，可以关闭第三管道，打开第一管道，使冷罐中的液氮输送至所述消融针。
在本发明的一个具体的实施例中，如图4所示，为对所述冷冻手术系统的环境温度进行预冷的流程图，包括以下步骤：
S401，向所述冷罐发送低温的控制命令。
S402，检测冷罐内的液位是否大于5%，如果是，则执行步骤S404；否则，执行步骤S403。
S403，向用户发送添加液氮的提示。
S404，检测冷罐内的压力是否大于等于50kPa，如果是，则执行步骤S405；否则，执行步骤S406。
S405，将冷罐内的液氮输送至调节器，使液氮转变为氮气。
S406，打开第一管道，使液氮输送至消融针，同时，将消融针的换热区经过换热后产生的氮气输送至冷罐。
S407，检测冷罐中的压力是否大于等于1000kPa，如果是，则执行步骤S408；否则，执行步骤S405。
S408，打开第三管道上的第一阀门，使调节器内的氮气输送至第三管道内；其中，所述第三管道用于连通所述调节器与消融针。
其中，第一阀门位于第三管道的一端，第三管道另一端的第二阀门仍处于关闭状态，此时并未将第三管道中的氮气输送至消融针。
S409，检测第三管道中的温度是否小于等于6℃，如果是，则执行步骤S410；否则，执行步骤S411。
S410，打开第三管道的第二阀门，使第三管道中的氮气输送至消融针，同时将消融针的换热区经过换热后产生的氮气输送至回收装置。
S411，打开第一管道，关闭第三管道。
S412，检测第二管道中的温度是否小于-60℃，且消融针温度是否达到-40℃，如果是，则执行步骤S413；否则，执行步骤S411。
S413，打开所述第一管道，使所述冷罐中的液氮输送至所述消融针，同时，将消融针的换热区经过换热后产生的氮气输送至冷罐。
在对冷冻手术系统的环境温度进行预冷后，结合图1的步骤S104以及结合图2的步骤S210至S215，采用第四增压方式将冷罐的压力维持在工作压力。
现有技术中，直接采用液氮进行手术操作，在液氮首次流经消融针及沿途管路时液氮与管壁进行热交换，使液氮迅速汽化，不能很好地进行热交换，但是一定压力的低温氮气可以使管壁迅速降温，因而可以利用液氮及氮气对管壁的换热速率不同，切换冷工质输出以达到快速降温并节省液氮的目的。
实施例三
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例在实施例一的基础上，更详细地介绍了一种复温控制方法。图5示出了压力调节方法的复温控制方法流程图。
在冷冻手术过程中，可以根据需要向所述消融针发送复温控制命令，以开始对所述消融针进行复温。具体地，向所述消融针发送复温控制命令，以开始对所述消融针进行复温，具体步骤包括：
S501，当第二管道中的温度大于等于第三预设温度且所述冷罐中的压力大于等于第五预设压力时，将所述冷罐中的所述液氮输送至调节器，使所述液氮转化成氮气，然后通过第二管道输送至所述消融针。
具体地，步骤S501包括：F1，加热所述第二管道中的所述氮气，以使所述第二管道中的所述氮气大于等于所述第三预设温度；F2，对所述冷罐中的所述液氮进行增压，以使所述冷罐中的压力大于等于第五预设压力。
S502，当所述消融针的温度大于第四预设温度时，控制关闭所述第二管道。
在一个具体的示例中，例如，第三预设温度为150℃，第四预设温度为85℃，第五预设压力为900kPa，如图6所示，
S601，向消融针发送复温控制命令。
S602，检测冷罐内的液位是否大于5%，如果是，则执行步骤S604；否则，执行步骤S603。
S603，向用户发送添加液氮的提示。
S604，检测第二管道中的温度大于等于150℃，如果是，则执行步骤S605；否则，执行步骤S606。
S605，检测冷罐内的压力是否大于等于900kPa，如果是，则执行步骤S607；否则，执行步骤S608。
S606，加热第二管道中的氮气，直至第二管道中的氮气的温度大于等于150℃。
S607，将所述冷罐中的所述液氮输送至调节器，以使液氮转化成氮气，打开第二管道，同时，将消融针的换热区经过换热后产生的氮气输送至回收装置。
S608，采用预设的增压策略对冷罐进行增压。
这里预设的增压策略包括以下至少一种：第一增压方式、第二增压方式、第三增压方式、第四增压方式和打开增压阀。具体地可以根据当前冷罐内的压力，来确定采用哪种增压方法。
S609，检测消融针的温度是否大于等于85℃，如果是，则执行步骤S610；否则，执行步骤S611。
S610，关闭第二管道。
S611，保持打开第二管道，同时，将消融针的换热区经过换热后产生的氮气输送至回收装置。
本发明实施例的方法仅采用液氮作为工质，取消现有技术中的为使用酒精进行复温而设置的酒精装置，因此可以进一步减小设备体积。
实施例四
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例在实施例一的基础上，还提供一种冷罐。图7示出了本实施例的冷罐700的结构示意图，包括：罐壁701和盘管702。
其中，所述冷罐700包括罐壁701。罐壁701可以为双层结构，包括位于内层的内壁7011和位于外层的外壁7012。在所述内壁7011与外壁7012之间设置有充满氮气的盘管702，所述盘管702的一端连接所述内壁7011的下表面。所述盘管702的另一端设置增压阀（图中未示出），当打开增压阀时，可以使氮气输入所述冷罐700内部，以增加冷罐700内的压力。或者可以将增压阀设置于盘管702的管路上，通过控制增压阀的开度，来调节冷罐700内的压力。
本发明实施例，可以实现冷冻外科手术中使冷罐内的压力迅速增大。
实施例五
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例还提供了一种压力调节装置，用于冷冻手术系统，所述冷冻手术控制系统包括用于盛装工质的冷罐。图8示出了压力调节装置800的结构框图，参见图8，本实施例的压力调节装置800包括：
第一增压模块801，用于向所述冷罐发送增压的控制命令，控制所述冷罐以第一增压方式进行增压；
第二增压模块802，用于当所述冷罐中的压力达到第一预设压力时，控制所述冷罐以第二增压方式进行增压；
第三增压模块803，用于当所述冷罐中的压力达到第二预设压力或消融针的温度达到第一预设温度时，控制所述冷罐以第三增压方式进行增压；
第四增压模块804，用于当所述冷罐中的压力达到第三预设压力时，控制所述冷罐以第四增压方式进行增压，使所述冷罐中的压力维持在预设范围内。
进一步地，所述装置包括：
预冷模块805，用于向所述冷罐发送增压的控制命令之前，向所述消融针发送低温控制命令，以开始对所述冷冻手术系统的环境温度进行预冷，其中所述环境温度包括所述冷冻手术系统中的管道温度。
进一步地，所述装置还包括：
复温模块806，用于向所述消融针发送复温控制命令，以开始对所述消融针进行复温。
本实施例的压力调节装置与实施例一至四的压力调节方法相对应，采用相应的模块实现对冷罐内压力的调节，以实现实施例一至四的技术效果，在此不再赘述。
实施例六
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例提供了一种冷冻手术系统。如图9所示，为所述冷冻手术系统的结构示意图。所述冷冻手术系统900包括用于盛装工质的冷罐700、消融针901、调节器902及回收装置903。
其中，冷罐700与消融针901之间由第一冷阀904限定的管道为第一管道，当第一冷阀904打开时，可以将冷罐700中的液氮输送至消融针901。
调节器902可用于将液氮转化为氮气。
由第二冷阀905、第二切换阀908的第一端和第二端限定的管道为第二管道。在第二管道中设置有加热器912，可以将第二管道中的氮气加热。第二管道中还设置有第一温度传感器909可以测量第二管道中的氮气温度。
由第二冷阀905、第二切换阀908的第一端和第三端、第三冷阀906限定的管道为第三管道。在第三管道中设置有第二温度传感器910，可用于测量第三管道中的氮气温度。
在冷冻手术过程中，在消融针换热区换热后产生的氮气可由第一切换阀907的第二端和第三端限定的通道输送至冷罐700，以达到为冷罐700内增压的目的。本发明实施例可以提高冷罐700的增压速率，同时，提高工质使用率，减小工质损耗。
冷罐700上还设置有用于检测其压力的压力传感器911（如图9所示）。当冷罐700内的压力已达到工作压力时，可以关闭第一切换阀907的第三端，打开第一切换阀907的第一端和第二端，使在消融针901换热区换热后产生的氮气输送至回收装置903，进行回收。
在本发明的一个实施例中，还可以对环境温度进行快速预冷。环境温度包括第二管道、第三管道的温度，以及消融针901的温度。当需要对环境温度进行快速预冷时，打开第二冷阀905，使液氮输入调节器902中，调节器902使液氮转变成氮气；关闭第二切换阀908的第一端和第三冷阀906，当调节器902中的压力达到一定压力之后，打开第二切换阀908的第一端和第三端，使氮气输入第三管道，然后根据第二温度传感器910表征的气体温度，当第三管道中的氮气的温度达到预设值时，可以打开第三冷阀906，使第三管道中的氮气输送至消融针。当第一温度传感器909表征的气体温度，以及消融针测温点采集的温度，均达到预设值时，说明此时完成预冷。这时可以关闭第二冷阀905和第三冷阀906。可以继续执行其他动作，例如对冷罐进行增压。
实施例七
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例提供了一种存储介质。本发明实施例提供的存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例一至实施例四所述方法的步骤。
虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (19)

1.一种压力调节方法，用于冷冻手术系统，所述冷冻手术系统包括用于盛装工质的冷罐，其特征在于，所述方法包括：
向所述冷罐发送增压的控制命令，控制所述冷罐以第一增压方式进行增压；
当所述冷罐中的压力达到第一预设压力时，控制所述冷罐以第二增压方式进行增压；
当所述冷罐中的压力达到第二预设压力或消融针的温度达到第一预设温度时，控制所述冷罐以第三增压方式进行增压；
当所述冷罐中的压力达到第三预设压力时，控制所述冷罐以第四增压方式进行增压，使所述冷罐中的压力维持在预设范围内。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述冷罐以第一增压方式进行增压，包括：
将所述冷罐内的液态工质通过第一管道输送至消融针，其中，所述第一管道用于连通所述冷罐与所述消融针；
将在所述消融针的换热区换热后产生的气态工质输送至所述冷罐，以使所述冷罐中的压力增大。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述冷罐中的压力达到第一预设压力时，控制所述冷罐以第二增压方式进行增压，包括：
当所述冷罐中的压力达到第一预设压力时，关闭第一管道，同时打开与调节器连接管路的阀门；
使所述冷罐中的液态工质输送至调节器，使所述液态工质转化成气态工质，然后将气态工质通过加热器进行加热，再将加热后的气态工质通过第二管道输送至消融针，其中，所述第二管道用于连通所述加热器与消融针，同时加热所述第二管道中的气态工质。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述冷罐中的压力达到第二预设压力或消融针的温度达到第一预设温度时，控制所述冷罐以第三增压方式进行增压，包括：
当所述冷罐中的压力达到第二预设压力时，关闭第二管道，同时打开与调节器连接管路的阀门；
使所述冷罐中的液态工质输送至调节器，使所述液态工质转化成气态工质，然后通过第三管道将所述气态工质输送至消融针，其中，所述第三管道用于连通所述调节器与消融针。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述冷罐以第四增压方式进行增压，包括：
当所述冷罐中的压力达到第三预设压力时，且所述冷罐中的压力在第一预设压力范围内时，打开第一管道，使所述冷罐内的液态工质输送至消融针，同时，将所述消融针的换热区经过换热后产生的气态工质输送至回收装置；
当所述冷罐中的压力达到第三预设压力时，且所述冷罐中的压力在第二预设压力范围内时，打开第一管道，使所述冷罐内的液态工质输送至消融针，并打开所述冷罐的调控阀，同时，将所述消融针的换热区经过换热后产生的所述气态工质输送至所述冷罐；
当所述冷罐中的压力达到第三预设压力时，且所述冷罐中的压力在第三预设压力范围内时，打开第一管道，使所述冷罐内的液态工质输送至消融针，并打开所述冷罐的调控阀和放气阀，同时停止向所述冷罐输送所述消融针的换热区经过换热后产生的所述气态工质。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，向所述冷罐发送增压的控制命令之后，所述方法还包括：
检测所述冷罐中的液位是否达到预设液位；
如果是，则控制所述冷罐关闭调控阀和放气阀；
否则，向用户发送添加液态工质的提示。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，向所述冷罐发送增压的控制命令之前，所述方法还包括：
向所述消融针发送低温控制命令，以开始对所述冷冻手术系统的环境温度进行预冷，其中所述环境温度包括所述冷冻手术系统中的管道温度。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述冷冻手术系统还包括用于对工质进行增压的调节器；
对所述冷冻手术系统的环境温度进行预冷，包括：
控制所述冷罐向所述调节器输送液态工质，以使所述调节器将所述液态工质转变成气态工质，增大所述调节器内的压力；
当所述调节器的压力达到第四预设压力时，打开第一阀门，将所述调节器内的所述气态工质输送至第三管道；其中，所述第三管道用于连通所述调节器与消融针；
当所述第三管道中的温度达到第二预设温度时，打开所述第三管道上的第二阀门，使所述第三管道中的气态工质输送至所述消融针，同时使所述消融针的换热区经过换热后产生的气态工质输送至回收装置；
当第二管道中的温度达到第三预设温度且所述消融针温度达到第四预设温度时，关闭所述第三管道，打开第一管道，使所述冷罐中的液态工质输送至所述消融针。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述调节器内的气态工质输送至第一管道之后，所述方法还包括：
当所述第三管道的温度未达到所述第二预设温度时，打开所述第一管道，使所述冷罐中的液态工质输送至所述消融针。
10.根据权利要求1至9任一项所述的方法，其特征在于，所述工质为液氮。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，向所述冷罐发送增压的控制命令之后，所述方法还包括：
向所述消融针发送复温控制命令，以开始对所述消融针进行复温。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，向所述消融针发送复温控制命令，以开始对所述消融针进行复温，包括：
当第二管道中的温度大于等于第三预设温度且所述冷罐中的压力大于等于第五预设压力时，将所述冷罐中的所述液氮输送至调节器，使所述液氮转化成氮气，然后通过第二管道输送至所述消融针；
当所述消融针的温度大于第四预设温度时，控制关闭所述第二管道。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，将所述冷罐中的所述液氮输送至调节器，使所述液氮转化成氮气，然后通过第二管道输送至所述消融针之前，所述方法还包括：
加热所述第二管道中的所述氮气，以使所述第二管道中的所述氮气大于等于所述第三预设温度；
对所述冷罐中的所述液氮进行增压，以使所述冷罐中的压力大于等于第五预设压力。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述冷罐包括罐壁，所述罐壁包括内壁与外壁，在所述内壁与外壁之间设置有充满氮气的盘管，所述盘管的一端连接所述内壁的下表面，使所述氮气注入所述冷罐内。
15.一种压力调节装置，用于冷冻手术系统，所述冷冻手术控制系统包括用于盛装工质的冷罐，其特征在于，所述装置包括：
第一增压模块，用于向所述冷罐发送增压的控制命令，控制所述冷罐以第一增压方式进行增压；
第二增压模块，用于当所述冷罐中的压力达到第一预设压力时，控制所述冷罐以第二增压方式进行增压；
第三增压模块，用于当所述冷罐中的压力达到第二预设压力或消融针的温度达到第一预设温度时，控制所述冷罐以第三增压方式进行增压；
第四增压模块，用于当所述冷罐中的压力达到第三预设压力时，控制所述冷罐以第四增压方式进行增压，使所述冷罐中的压力维持在预设范围内。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述装置包括：
预冷模块，用于向所述冷罐发送增压的控制命令之前，向所述消融针发送低温控制命令，以开始对所述冷冻手术系统的环境温度进行预冷，其中所述环境温度包括所述冷冻手术系统中的管道温度。
17.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
复温模块，用于向所述消融针发送复温控制命令，以开始对所述消融针进行复温。
18.一种冷冻手术系统，其特征在于，所述系统包括如权利要求15至17任一项所述的装置，用于实现如权利要求1至14任一项所述的方法；所述冷冻手术系统还包括用于盛装工质的冷罐。
19.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至14中任一项所述方法的步骤。
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