CN116172687B - 一种负压调控式冷冻治疗系统以及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种负压调控式冷冻治疗系统及控制方法，属于生物医学工程领域，所述系统包括了换热制冷探头，小型常压液氮瓶，氮气传输通道，负压调控单元，采集控制单元。所述的系统通过采集控制单元设置治疗条件，控制负压调控单元调节常压液氮流通管路中的负压强度，促使常压液氮瓶内部的液氮沿着负压管路流入到换热制冷探头，在换热制冷探头内部进行换热制冷，从而将冷量传输到需要治疗的组织或细胞，实现组织或细胞的冷冻治疗或冷冻实验研究。本发明创造性的提出了利用管路负压的方式形成压力差，让常压液氮主动流向治疗探头内部进行换热制冷，提高液氮的利用率，节约成本，同时采用常压液氮提高了冷冻治疗或实验研究的安全性。

Description

一种负压调控式冷冻治疗系统以及控制方法

技术领域

本发明属于生物医学工程领域，尤其涉及一种负压调控式冷冻治疗系统以及控制方法。

背景技术

低温冷冻会使得组织细胞出现胞外冰晶，随着温度降低会产生胞内冰晶，破坏细胞膜和细胞器的完整性。同时胞外冰晶的产生还会导致胞内渗透压上升，细胞逐渐失水皱缩，而在复温阶段，胞外冰晶先融合，会使得胞内变成高渗状态，细胞吸水，进而破裂，破裂的细胞碎片也可以作为抗原诱发免疫响应；可以直接损伤组织血管结构，增加血管通透性，导致血小板聚集，形成微血栓，同时冷冻后，细胞释放出来的抗原也会诱发免疫细胞的浸润，激活机体免疫响应；可以降低生物组织的新陈代谢，维持细胞组织的结构和功能，长期保持组织器官的功能。因此热物理能量被广泛应用各种疾病治疗、组织和细胞保存。

然而低温冷冻作用的方式不同，对疾病治疗与组织类型的不同都会产生极大影响，其中热剂量与降温速率的不同将直接影响疗效与术后的生存时间。在冷冻消融中，较慢的冷冻速率诱导肿瘤细胞以细胞凋亡为主，不能有效释放危险信号和肿瘤抗原，非但不能激活机体免疫响应，甚至还会分泌一些免疫抑制性因子，诱导T细胞无能。非极端温度的快速冷冻后快速升温的多模态肿瘤射频治疗方法，在结直肠癌肝转移患者的研究发现可以诱导更强的CD4+T细胞介导的抗肿瘤免疫记忆，中位无疾病进展生存时间延长3倍以上，将促进结直肠癌肝转移患者长期无瘤生存。因此，精准的低温冷冻控制将直接影响治疗效果。

现有的低温冷冻技术主要是采用高压气体的节流制冷或高压液氮相变换热制冷，使用过程中都要采用大型气体或者液氮存储装备，且耗费较高，同时在治疗过程中难以实现气体或液体的实时压力可调，无法实现治疗过程中温度的实时控制与冷冻过程控制，也很难应用相关治疗方法在细胞或微小组织层面的实验研究，严重制约着冷冻治疗技术的应用与发展。因此，为了解决上述冷冻技术的问题，本发明创造性的提出了一种负压调控式冷冻治疗系统设计方案，通过调控管路负压使得常压液氮主动流向换热制冷探头，并且可以通过调节管路负压度，实现液氮流速与管理液氮压力的实时调控，提高了低温冷冻过程的实时可控与液氮的使用率，即使用小型常压液氮装置液氮即可实现长时间的冷冻治疗；并且采用了常压液氮制冷，提高低温冷冻过程中的安全性。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有冷冻技术的缺点与不足，提供了一种小型化便携式的负压调控冷冻治疗系统，通过调节液氮管路中的负压度，调节常压液氮在管路中的流速，再利用相变换热原理将流入到冷冻治疗探针内部的液氮进行相变换热，达到冷冻治疗的作用。可以大大提高液氮的使用率的同时采用常压液氮制冷，提高了冷冻治疗过程的安全性，同时由于过程的可控性，相比于传统的制冷系统，本发明提出的负压调控冷冻治疗系统，通过实时调节管路中的负压，实现冷冻过程中的温度实时可控性，将提高冷冻治疗效率，或科学实验研究的可控性。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种负压调试冷冻治疗系统，所诉的系统包括小型常压液氮瓶，换热制冷探头、氮气传输通道、负压条控制单元、采集控制单元。

所述的小型常压液氮瓶，采用小体积的常压液氮存储罐设计，用于存储制冷所需液氮，为系统提供冷源。

所述换热制冷探头，主要启到冷冻治疗或低温冷冻实验的作用，将流入探头的液氮在探头内部进行相变换热后，使其探头外表面吸收组织的热量，从而对组织进行低温冷冻治疗，同时将流入的液氮转换成氮气排出。

所述的氮气传输通道，用于监测液氮流通中的相关参数与氮气流通过程中的相关参数，将相变换热后的低温氮气转化成常温气体排出。

所述的负压调控单元，用于调控氮气传输通道中管路的负压量，从而调控液氮的流入速率与制冷量，实现冷冻治疗过程中温度的调控。

所述采集控制单元，用于实时采集与监控系统的参数，并且将采集的参数反馈到控制单元，实时控制负压调控单元的工作，从而控制液氮的治疗量，实现冷冻治疗过程中冷冻温度的实时可控。

优选地，所述的小型常压液氮瓶采用3L的体积设计，液氮瓶的罐体上设计有进出液氮复用的一体化连接头，并且对罐体上进行抽真空设计，以启到绝热保温作用，在罐体的上部设计有自动泄压阀，当液氮瓶内部液氮压力高时，将自动泄压，保证液氮瓶内部的压力稳定。

优选地，所述换热制冷探头的液氮进入管外表面上雕刻有螺纹设计以增强换热，并且在针柄上采用了绝热设计，启到低温冷冻过程中保护正常组织的作用，所述换热制冷探头的头部可以采用多种形状和尺寸的设计，以适合不同组织或细胞的低温冷冻要求

另一优选地，换热制冷探头的液氮进入管和排气管可以采用柔性导管设计，通过柔性导管将液氮传输到制冷组织或实验平台中进行低温冷冻。

优选地，所述的氮气传输通道中液氮流出部分布置有第一压力传感器，用于检测流入的液氮压力情况，在换热制冷探头的排气管后布置有第二压力传感器，用于监测转化氮气的压力情况，同时氮气管理中布置有多个温度传感器用于检测管路中实时温度。

优选地，所述氮气传输通道的排气出口设置有U型管的散热器，用于将换热后的低温氮气转化成常温氮气排出。

优选地，所述的负压调控单元，主要采用了多个低噪声的小型抽气式真空调控泵，工作过程中，通过依次控制真空调控泵的工作，实现对氮气通道的管路内部负压度的精确控制，从而实现低温冷冻过程的实时控制。

优选地，所述的负压控制单元的控制方法包括了以下步骤

S1，利用定时器进行固定周期定时，开启负压调控单元的第一真空调控泵，控制PWM信号的占空比控制真空调控泵的工作。

S2，采集控制单元实时采集管路与治疗参数，反馈到自整定PID控制算法的输入，系统根据控制算法实时输出PWM的调控信号，调节真空调控泵每个周期的开关时间，从而控制管路的负压度。

S3，判断是否达到设置的目标冷冻量，达到系统只自动调控第一真空调控泵的工作，若不能达到预期制冷要求，开启第二真空调控泵。

S4，同时采用自整定PID控制算法控制第二真空调控泵，如果第二真空调控泵在最大占空比输出时，仍未达到冷冻要求，开启第三真空调控泵

S5，采用自整定PID控制算法控制第三真空调控泵的工作，直到冷冻达到目标控制温度

优选地，所述采集控制单元，用于实时精准的采集低温冷冻组织的相关参数以及氮气管路的相关参数信息，同时将相关信息传输到控制模块，进行算法处理后，对系统工作过程的监控，或者反馈到负压调控单元的控制部分，控制负压调控单元的工作，从而实时控制低温冷冻组织的工作。

优选地，所述的采集控制单元可以采用高性能的嵌入式控制单片机也可以采用复合要求的工控进行控制。

有益效果：本发明提供了一种便携式小型负压调控式低温冷冻治疗系统，其操作简便，使用方便，能够实现常压液氮的低温冷冻治疗或实现低温冷冻实验，特别是采用了负压调控常压液氮同时使其充分换热制冷，提高了冷冻治疗与低温冷冻实验的安全性与冷冻过程中的温度可控性。本发明的实现将有助于为各种疾病提供低温冷冻治疗的方法，以及为低温冷冻相关实验研究提供相关的科学实验仪器与实验方法，将有助于促进低温冷冻治疗技术的发展与疾病的治疗。

通过参照以下附图及对本发明的具体实施方式的详细描述，本发明的特征及优点将会变得清楚。

附图说明

图1 是本发明的负压调控式低温冷冻治疗系统的结构示意图；

图2 是本发明的小型常压液氮瓶的结构示意图；

图3 是本发明的换热制冷探头结构示意图；

图4 是本发明的控制采集单元的结构示意图；

图5 本发明某一具体实施中负压调控单元的控制方法。

其中，1-小型常压液氮瓶，2-换热制冷探头，3-氮气传输通道，4-负压调控单元，5-采集控制单元，11-液氮瓶瓶体，111-真空绝热层，112-液氮存储瓶内心，113-KF40法兰瓶盖，114-液氮瓶提手，115-真空抽气口，12-自动泄压阀，13-一体化接头，131-堵头，132-外丝接头，133-液氮进出管，21-换热头，22-制冷腔体，23-液氮进入管，24-微型温度传感器，25-排气管，31-第一压力传感器，32-第二压力传感器，33-散热器，34-温度传感器，51-微控制器电路，52-数据采集处理电路，53-显示设置模块，54-负压调控电路。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

参考图1、图2、图3、图4和图5，本发明提供了一种负压调控式冷冻治疗系统，所述的系统包括了小型常压液氮瓶1、换热制冷探头2、氮气传输通道3、负压调控单元4和采集控制单元5；

所述的小型常压液氮瓶1，用于存储制冷液氮，为系统制冷过程中提供冷源。

所述的换 热制冷探头2，用于将流入探头的液氮，在探头内部进行充分的相变换热后，吸收治疗组织或实验组织或科学实验细胞的热量，从而实现对组织或细胞的冷冻，再将流入探头内部的液氮充分换热后转化成氮气排出，同时在探针的适当位置安装有热电偶，在冷冻过程中实时进行温度的监控，实现精准的冷冻治疗与冷冻实验研究。

所述的氮气传输通道3，用于传输制冷液氮与将相变换热后的低温氮气进行充分换热后转化成常温氮气排出，同时实时监测氮气通路中的温度和压力等相关参数，传输到采集控制单元5，用于实时监控系统的制冷过程与对系统治疗过程中的故障保护。

所述的负压调控单元4，用于调控氮气传输通道管路中的负压量，使其在管路中形成一定的负压，促使常压液氮瓶中的常压液氮在负压的驱动下主动沿着管路流入到换热制冷探头2进行相变换热。

所述的采集控制单元5，用于实时采集与监控系统的参数，并且将采集的参数反馈到控制单元，实时控制负压调控单元4的工作，从而调控氮气传输通道3中的负压量，调节主动流入管路中的液氮流速，实现冷冻过程的实时可控。

优选地，所述的小型常压液氮瓶1包括了液氮瓶体11、自动泄压阀12、液氮进出的一体化接头13，所述的自动泄压阀12用于自动检测液氮瓶内部的气压，当液氮瓶内部液氮由于液氮蒸发导致气压升高时，自动泄压阀12开启工作，自动泄压，保持液氮瓶内部压力的恒定；所述的液氮瓶的瓶体采用了真空绝热的设计，起到液氮保温的作用，同时瓶口上面设计有KF40的法兰瓶盖113，液氮也可从瓶盖上面装入或倒出；液氮的进出一体化接头13，主要是用于冷冻时液氮通过接头流出，同时通过一体化接头13中将液氮通过液氮进出管133装入液氮瓶中。

优选地，所述的换热制冷探头2包括了换热头21，制冷腔体22，液氮进入管23，微型温度传感器24；冷冻时液氮从所述的液氮进入管23流入到换热头21，在作用于治疗组织或实验样本的换热头21内部进行相变换热，吸收组织的热量，达到组织冷冻的目的，同时换热后的氮气通过排气管25排出，所述液氮进入管23的表面设计有真空保温层，用于保护探针的外表面不制冷；所述的微型温度传感器24用于实时监测冷冻过程中的温度数据。

优选地，所述的氮气传输通道3包括了第一压力传感器31、第二压力传感器32、散热器33、温度传感器34，所述的第一压力传感器31用于监控流入的液氮压力，所述第二压力传感器32用于监控氮气回路的压力，所述的散热器33采用了U型结构的散热方式，将低温氮气完全转化成常温的氮气，所述的温度传感器34用于监控排出的氮气温度，确保流入负压调控单元的氮气温度为常压氮气，起到对系统的保护以及操作过程中的安全性。

优选地，所述的负压调控单元4，主要由多低噪声的小型抽气式负压调控泵泵组成，工作过程中系统通过控制负压调控单元4中的负压调控泵的工作，实现对管路中负压度的调控，达到液氮流速的控制，从而事项冷冻过程于冷冻温度的控制。同时包括了以下优选的控制方法。

所述的负压调控单元4的控制方法包括了以下步骤：

S1，利用定时器进行固定周期定时，开启负压调控单元的第一真空调控泵，控制PWM信号的占空比控制真空调控泵的工作。

S2，采集控制单元实时采集管路与治疗参数，反馈到自整定PID控制算法的输入，系统根据控制算法实时输出PWM的调控信号，调节真空调控泵每个周期的开关时间，从而控制管路的负压度。

S3，判断是否达到设置的目标冷冻量，达到系统只自动调控第一真空调控泵的工作，若不能达到预期制冷要求，开启第二真空调控泵。

S4，同时采用自整定PID控制算法控制第二真空调控泵，如果第二真空调控泵在最大占空比输出时，仍未达到冷冻要求，开启第三真空调控泵

S5，采用自整定PID控制算法控制第三真空调控泵的工作，直到冷冻达到目标控制温度。

优选地，所述的采集控制单元5包括数据采集处理电路52，微控制器电路51，负压调控控制电路54，显示设置模块53；所述的显示设置模块53设置冷冻参数并选择冷冻模式与换热制冷探头，将设置命令发送到微控制器电路51，通过控制负压调控控制电路54，控制氮气传输通道3中的负压度，从而控制冷冻过程，同时数据采集处理电路52实时采集冷冻过程中相关参数，反馈到微控制器电路51作为控制算法的反馈，以及传输到显示设置模块53进行显示。

本发明提供的负压调控式冷冻治疗系统，打破了常规的高压液氮制冷与高压气体节流制冷方式，大大提高了液氮的转化效率、治疗的安全性，过程的可控性，并且操作简单，使用方便，能实现在3L左右常压液氮的长时间冷冻治疗。不仅降低了医疗成本还可以方便的应用于科学实验进行治疗方法的研究，将有利于促进冷冻医学的发展

实施例2

本实施例中的一种负压调控式冷冻治疗系统的结构示意图参照图1，采集控制单元5控制负压调控单元4的工作，使得氮气传输通路3的管路中形成相应的负压；小型常压液氮瓶1中的液氮在负压管路的作用下，主动流出到液氮进入管23，通过液氮进入管23，流入到换热制冷探头2的内部，由于换热探头内部的换热头21空间突然变大，并且内部设计有换热扰动装置，使得液氮的流阻发生改变，在换热制冷探头2的内部进行相变换热，吸收组织热量达到组织冷冻的目的，最后再将换热后的低温氮气沿着探头的出气口排出到氮气传输通路3，经过U型散热器33，将其转化成常温的氮气，流入到负压调控单元4排除到空气中。

如图1所示，氮气传输通道3还包括了第一压力传感器31，第二压力传感器32，散热器33，温度传感器34，第一压力传感器31用于监测液氮通路的压力，保证液氮通路中压力的稳定性，从而保证整个过程的可控性，第二压力传感器32用于监测换热后的氮气压力，确保相变换热后的氮气能够及时排除，确保整个过程的稳定，散热器33用于将相变换热后低温氮气进行充分换热后，转化成常温氮气排除，温度传感器34确保排出后的氮气温度为常温氮气，起到对系统的保护作用。

如图2所示，小型常压液氮瓶1的结构示意图，小型常压液氮瓶的结构主要包括了液氮瓶瓶体11、自动泄压阀12以及一体化接头13，其中液氮瓶瓶体11由用于对液氮进行绝热保温的真空绝热层111、存放液氮的液氮存储瓶内心112、可以方便进出液氮的KF40法兰瓶盖113、用于方便提取液氮瓶的液氮瓶提手114、用于对真空层进行抽真空的真空抽气口115组成；液氮进出的一体化接头13包括了用于保护液氮出口的堵头131，可方便更换进出液氮接头的外丝接头132，液氮进出管133；所述的常压液氮瓶其特点在于，液氮可以通过导管连接到液氮进出的一体化接头13的外丝接头上，将液氮通过液氮进出管133装入液氮瓶体内，也可以打开KF40法兰瓶盖113，将液氮通过瓶口灌入，将适用跟多的场合。当液氮瓶内部压力过高时，自动泄压阀12自动泄压保持瓶体内压力的稳定性，提高系统的安全性，系统工作时，液氮通过液氮进出管133流出。

如图3所示，所述的换热制冷探头2主要包括了如图3所述的a、b、c、d四种结构形式的探头，但又不限于如图3所示四种探头形式，其中探头a主要用于经皮穿刺的实体组织的冷冻治疗，探头b主要用于腔内组织的冷冻治疗或者相关的科学实验研究，探头c主要用于表皮组织的冷冻治疗与相关科学实验研究，探头d主要用于细胞或组织的低温冷冻科学实验研究。

如图3所示，换热制冷探头2主要包括了探头微型温度传感器21、制冷腔体22、液氮进入管23、微型温度传感器24、排气管25，工作过程中液氮从液氮进入管23 流入到制冷腔体22内部，再制冷腔体22中进行相变换热后转化成氮气通过排气管25排除，其中在液氮进入管 23的外表面上雕刻有增强换热装置，用于增加流阻，加强换热。微型温度传感器24用于实时监测冷冻温度，反馈到采集控制系统，进行精确的温度控制。

如图4所示，采集控制单元5包括了微控制器电路51、数据采集处理电路52，显示设置模块53，负压调控电路54，工作过程中，显示设置模块53设置冷冻参数于冷冻模式，将参数信号发送到微控制器电路51，微控制电路51根据设置参数控制负压调控电路54从而控制负压调控单元4的工作，使其在液氮传输通道3中形成负压，同时数据采集处理电路52实时采集冷冻过程中的温度、压力等相关数据反馈到微控制器电路51中，实时调整控制算法的输出，起到冷冻过程的精准控制，并且微控制器电路51将相关处理后数据传输到显示设置模块53中进行实时显示。

如图5所示，为本发明提供的一种优选负压调控单元的控制方法。其中控制方法主要包括了以下控制过程，首先通过微处理器程序设置用于PWM调节的定时器参数，开启第一调控泵，采用自整定PID控制算法，输出PWM控制参数，控制调控泵的开关时间；当第一调控泵处于最大PWM调控输出时仍未达到设置的冷冻目标，将第一调控泵全靠，将自整定PID控制算法调节第二调控泵的开关时间；当第二调控泵达到最大PWM参数输出时，仍未达到制冷要求，第一、二调控泵全开，将自整定PID控制算法调控第三调控泵的开关时间；依次进行调控。

本实施例中的一种负压调控式冷冻治疗系统的工作原理如下：

负压调控式冷冻治疗系统主要原理是将系统从管路的输出端开始进行抽取负压，在系统的管路中形成负压环境，从而促使处于常压液氮瓶中的液氮由于出气口处于负压状态，形成的压力差，并且随着管路中的负压度越高，压力差越大，在压力差的作用下使得液氮沿着液氮出口主动流入到传输管路中，其中液氮的流速于压力差成正比，因此可以通过负压的调控来调节液氮的流速，从而调节制冷量。液氮流入到换热制冷探头2的制冷腔体22内，由于冷冻腔体中的体积比液氮流入管23的体积大很多，导致液氮压力发生巨大改变，使得液氮在探针内部进行相变换热，吸收组织能量，达到对组织的冷冻目的，同时氮气的流出口，即液氮流入管23上雕刻有纹路，增加出气的流阻，从而使得液氮在探头内部充分换热，增强制冷作用。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (2)

1.一种负压调控式冷冻治疗系统，其特征在于，所述系统包括小型常压液氮瓶(1)、换热制冷探头(2)、氮气传输通道(3)、负压调控单元(4)以及采集控制单元(5)；所述小型常压液氮瓶(1)，用于存储制冷液氮，为系统提供冷源；小型常压液氮瓶的结构包括液氮瓶瓶体(11)、自动泄压阀(12)以及一体化接头(13)，其中液氮瓶瓶体(11)由用于对液氮进行绝热保温的真空绝热层(111)、存放液氮的液氮存储瓶内心(112)、方便进出液氮的KF40法兰瓶盖(113)、用于方便提取液氮瓶的液氮瓶提手(114)、用于对真空层进行抽真空的真空抽气口(115)组成；液氮进出的一体化接头(13)包括了用于保护液氮出口的堵头(131)，方便更换进出液氮接头的外丝接头(132)，液氮进出管(133)；液氮通过导管连接到液氮进出的一体化接头(13)的外丝接头上，将液氮通过液氮进出管(133)装入液氮瓶体内，缺液氮时，可通过管路充液氮，工作时通过管路排出液氮；或打开KF40法兰瓶盖(113)，将液氮通过瓶口灌入；所述换热制冷探头(2)，将流入探头的液氮进行相变换热后吸收组织的热量，从而对组织进行冷冻治疗，同时将流入的液氮转换成氮气排出；所述换热制冷探头(2)包括了制冷腔体(22)、微型温度传感器(24)、液氮进入管(23)；所述液氮进入管(23)中流入的液氮进入到制冷腔体(22)内部后进行相变换热，将液氮转化成氮气，所述的微型温度传感器(24)安装在探头底部用于实时监测探头换热后的温度，所述液氮进入管(23)的外表面设计有增强换热扰动的螺纹；所述氮气传输通道(3)，用于传输氮气，同时将低温氮气转化成常温气体排出；所述氮气传输通道(3)上配置有第一压力传感器(31)、第二压力传感器(32)、散热器(33)、温度传感器(34)；其中所述第一压力传感器(31)用于监测流入的液氮压力，维持流入液氮的稳定；所述第二压力传感器(32)用于监测换热后的氮气压力；所述散热器(33)用于将低温氮气转化成常温氮气；所述温度传感器(34)用于监测管路的实际温度，起到控制保护作用；所述散热器(33)采用板式散热器，内部为U型结构循环管路，管路外面为散热片，同时在散热器的出气口连接有所述温度传感器(34)，用于监测出气口氮气的温度；所述的负压调控单元(4)，用于调控氮气传输通道(3)中管路的负压量，从而调控液氮的流入速率与制冷量，实现冷冻治疗过程中温度的调控；所述负压调控单元(4)在出气口管路上并联了多个真空调控泵，根据治疗需求选择真空调控泵的工作方式，调节管路的负压量；

负压调控单元，包括以下操作步骤：利用定时器进行固定周期定时，开启负压调控单元的第一真空调控泵，控制PWM信号的占空比控制真空调控泵的工作；采集控制单元实时采集管路与治疗参数，反馈到自整定PID控制算法的输入，系统根据控制算法实时输出PWM的调控信号，调节真空调控泵每个周期的开关时间，从而控制管路的负压度；判断是否达到设置的目标冷冻量，达到系统只自动调控第一真空调控泵的工作，若不能达到预期制冷要求，开启第二真空调控泵；同时采用自整定PID控制算法控制第二真空调控泵，如果第二真空调控泵在最大占空比输出时，仍未达到冷冻要求，开启第三真空调控泵；采用自整定PID控制算法控制第三真空调控泵的工作，直到冷冻达到目标控制温度；所述采集控制单元(5)，用于实时采集与监控系统的参数，并且将采集的参数反馈到控制单元，实时控制负压调控单元的工作，从而控制液氮的治疗量，实现冷冻治疗过程中冷冻温度的实时可控；所述采集控制单元(5)包括负压调控控制电路(54)，数据采集处理电路(52)、微控制器控制电路(51)；采集控制单元(5)用于实时采集系统工作参数，并且根据采集的参数实时控制负压调控单元的工作，从而控制系统的冷冻治疗过程与治疗温度；

负压调控式冷冻治疗系统工作原理是：

系统从管路的输出端开始进行抽取负压，在系统的管路中形成负压环境，从而促使处于常压液氮瓶中的液氮由于出气口处于负压状态，形成的压力差，并且随着管路中的负压度越高，压力差越大，在压力差的作用下使得液氮沿着液氮出口主动流入到传输管路中；液氮流入到换热制冷探头的制冷腔体内，由于冷冻腔体中的体积比液氮流入管的体积大，导致液氮压力发生巨大改变，使得液氮在探针内部进行相变换热；同时氮流入管上雕刻有纹路，增加出气的流阻，从而使得液氮在探头内部充分换热。

2.根据权利要求1所述的负压调控式冷冻治疗系统，其特征在于，所述换热制冷探头(2)包括针状、球形、平头，圆形不同形状的制冷探头，适用于不同治疗组织的治疗要求。