CN208910382U - 一种用于钻骨的低温生理盐水刀具内冷装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于钻骨的低温生理盐水刀具内冷装置，包括液体供给系统、气体供给系统、低温冷却系统和刀具内冷系统，所述低温冷却系统包括低温室、气体冷却管道和液体冷却管道，所述低温室内设有上冷却腔和下冷却腔，所述气体冷却管道设置在所述上冷却腔内，所述液体冷却管道设置在所述下冷却腔内；所述刀具内冷系统包括气液混合器、气液管道、高速电机和刀具内冷机构，所述气液混合器位于所述低温室的外侧。本实用新型提供了一种用于钻骨的低温生理盐水刀具内冷装置，目的就是要尽量降低产生热损伤的风险；采用内冷方式将低温生理盐水形式直接输送至磨削区域持续稳定地降温，减少手术所带来的二次风险。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种为外科手术骨磨削过程中高温钻头及骨组织提供有效低温冷却的装置，尤其是涉及一种用于钻骨的低温生理盐水刀具内冷装置。
背景技术
骨钻削手术经常被应用于整形外科和创伤科等手术治疗中。在骨钻削过程中由于钻削刀具和人体组织的剧烈摩擦,皮质骨的温度会不断上升、力逐渐增大,当温度高于50℃，骨组织会出现不同程度的热损伤，神经组织对温度更为敏感，其热损伤的临界温度值为43℃。目前，在临床医学中最常使用的生理盐水滴灌或外冷却方式对钻骨区域进行冷却，从而冷却高温区域。这种方式冷却效率较低，冷却液不能很好的进入钻削区域，冷却效果不明显。采用低温冷却液可以提高换热性能，但临床中担心采用低温生理盐水进行滴灌冷却会引起流血不止的问题。
发明内容
为了克服在外科手术钻骨过程中存在因钻削热量积聚易造成骨组织和神经组织的热损伤、低温生理盐水易引起流血不止的缺陷，本实用新型提供了一种用于钻骨的低温生理盐水刀具内冷装置，目的就是要尽量降低产生热损伤的风险；采用内冷方式将低温生理盐水形式直接输送至磨削区域持续稳定地降温，通过调节节流阀获得适当的冷却液流量和温度，使磨削区域温度控制在43℃以内，减少手术所带来的二次风险。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种用于钻骨的低温生理盐水刀具内冷装置，包括液体供给系统、气体供给系统、低温冷却系统和刀具内冷系统，所述液体供给系统包括高压氮气瓶、截止阀Ⅰ、生理盐水容器、截止阀Ⅱ和可调节流阀Ⅰ，所述高压氮气瓶的气体出口与所述生理盐水容器的上端进口连接，所述高压氮气瓶的气体出口还设置有压力表I，所述压力表I与生理盐水容器之间设有截止阀I；
所述气体供给系统包括高压清洁空气瓶、截止阀Ⅲ和可调节流阀Ⅱ，所述高压清洁空气瓶的气体出口处设有压力表II；
所述低温冷却系统包括低温室、气体冷却管道和液体冷却管道，所述低温室内设有上冷却腔和下冷却腔，所述气体冷却管道设置在所述上冷却腔内，所述液体冷却管道设置在所述下冷却腔内；
所述生理盐水容器的下端出口通过可调节流阀Ⅰ与所述液体冷却管道的进口连接，所述截止阀Ⅱ设置在所述生理盐水容器的下端出口与可调节流阀Ⅰ之间；液体供给系统利用高压氮气瓶的高压将生理盐水容器中的生理盐水输送至低温冷却系统的液体冷却管道内；所述高压清洁空气瓶的气体出口通过所述可调节流阀Ⅱ与所述气体冷却管道的进口连接，所述截止阀Ⅲ设置在所述高压清洁空气瓶的气体出口与所述可调节流阀Ⅱ之间；
所述刀具内冷系统包括气液混合器、气液管道、高速电机和刀具内冷机构，所述气液混合器位于所述低温室的外侧，所述液体冷却管道的出口与所述气液混合器的下端连接，所述气体冷却管道的出口与所述气液混合器的上端连接，在液体冷却管道的出口与气液混合器之间、气体冷却管道与气液混合器之间分别设有温度传感器，温度传感器也均位于所述低温室外；所述刀具内冷机构包括内冷腔，刀具的一端通过刀具夹头与高速电机的电机轴连接，所述刀具的另一端穿过内冷腔且可转动的安装在内冷腔上，所述内冷腔壁上设有进液孔，所述气液管道的一端与气液混合器连接，所述气液管道的另一端与所述内冷腔的进液孔连接，所述刀具上设有冷却液通道，所述冷却液通道的进口位于所述内冷腔内且与内冷腔连通，所述冷却液通道的出口设置在刀具的刀头处。
进一步，所述气体冷却管道内的气体冷却后的温度为-10℃～0℃，液体冷却管道内的生理盐水冷却后的温度为5℃。
再进一步，所述气体冷却管道、液体冷却管道上均设置有翅片，相邻翅片之间的间距为5-10mm。
更进一步，所述气液管道外有保温材料包裹。
本实用新型的有益效果是：所述装置包括四个部分：液体供给系统、气体供给系统、低温冷却系统以及刀具内冷系统。液体供给系统利用高压氮气瓶的高压将生理盐水容器的生理盐水输送至低温冷却系统的液体冷却管道内，其流量通过可调节流阀精确控制，高压氮气瓶安装有压力表，可实时监控高压氮气瓶的压力；气体供给系统将瓶内压缩的清洁空气输送至低温冷却系统的气体入口管道，其流量通过可调节流阀精确控制，高压空气瓶安装有压力表，可实时监控高压空气瓶的压力；其气、液供给系统不采用离心泵等电器元件，大大减少了液、气输送过程中产生的噪音，为手术过程创造了安静的环境；低温冷却系统包括液、气体冷却管道，液、气体冷却管道外表面均分布翅片以强化换热能力，液体冷却管道所处温度为5℃，有效避免生理盐水结冰，气冷却管道所处温度为-10℃～0℃；该系统采用不同的温度分别对液、气体进行冷却后再混合；刀具内冷系统主要包括气液混合器、气液管道、高速电机和刀具内冷机构，气体和液体在气液混合器混合后得到均匀喷雾，该雾气通过气液管道输送至刀具内冷机构的进液孔，进一步通过刀具的冷却液通道的进口直接输送至切削区域，从而有效的降低切削温度，避免手术带来的二次风险。
附图说明
图1为本实用新型的主视图。
图2为生理盐水容器的主视图。
图3为冷却管道的主视图。
图4为刀具内冷机构的装配图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
参照图1～图4，一种用于钻骨的低温生理盐水刀具内冷装置，包括液体供给系统、气体供给系统、低温冷却系统和刀具内冷系统，所述液体供给系统包括高压氮气瓶10、截止阀Ⅰ60、生理盐水容器30、截止阀Ⅱ90和可调节流阀Ⅰ100，所述高压氮气瓶10的气体出口与所述生理盐水容器30的上端进口连接，所述高压氮气瓶10的气体出口还设置有压力表I40，所述压力表I40与生理盐水容器30之间设有截止阀I60；
所述气体供给系统包括高压清洁空气瓶20、截止阀Ⅲ70和可调节流阀Ⅱ80，所述高压清洁空气瓶20的气体出口处设有压力表II50；
所述低温冷却系统包括低温室130、气体冷却管道110和液体冷却管道120，所述低温室130内设有上冷却腔和下冷却腔，所述气体冷却管道110设置在所述上冷却腔内，所述液体冷却管道120设置在所述下冷却腔内；
所述生理盐水容器30的下端出口通过可调节流阀Ⅰ100与所述液体冷却管道120的进口连接，所述截止阀Ⅱ90设置在所述生理盐水容器30的下端出口与可调节流阀Ⅰ100之间；液体供给系统利用高压氮气瓶10的高压将生理盐水容器30中的生理盐水输送至低温冷却系统的液体冷却管道120内；所述高压清洁空气瓶20的气体出口通过所述可调节流阀Ⅱ80与所述气体冷却管道110的进口连接，所述截止阀Ⅲ70设置在所述高压清洁空气瓶20的气体出口与所述可调节流阀Ⅱ80之间；
所述刀具内冷系统包括气液混合器150、气液管道170、高速电机180和刀具内冷机构190，所述气液混合器150位于所述低温室130的外侧，所述液体冷却管道120的出口与所述气液混合器150的下端连接，所述气体冷却管道110的出口与所述气液混合器150的上端连接，在液体冷却管道120的出口与气液混合器150之间、气体冷却管道110的出口与气液混合器150之间分别设有温度传感器140、160，温度传感器140、160也均位于所述低温室130外；所述刀具内冷机构包括内冷腔196，刀具191的一端通过刀具夹头194与高速电机180的电机轴连接，所述刀具191的另一端穿过内冷腔196且可转动的安装在内冷腔196上，所述内冷腔壁上设有进液孔192，所述气液管道170的一端与气液混合器150连接，所述气液管道170的另一端与所述内冷腔196的进液孔192连接，所述刀具191上设有冷却液通道，所述冷却液通道的进口位于所述内冷腔196内且与内冷腔196连通，所述冷却液通道的出口设置在刀具191的刀头处。
进一步，所述气体冷却管道110内的气体冷却后的温度为-10℃～0℃，液体冷却管道120内的生理盐水冷却后的温度为5℃。
再进一步，所述气体冷却管道110、液体冷却管道120上均设置有翅片121，相邻翅片121之间的间距为5-10mm。
更进一步，所述气液管道170外有保温材料包裹。
如图1所示，所述装置包括四个部分：液体供给系统、气体供给系统、低温冷却系统、刀具内冷系统。液体供给系统利用高压氮气瓶10的高压将生理盐水容器30的生理盐水输送至低温冷却系统的液体冷却管道120，60是截止阀Ⅰ，90是截止阀Ⅱ，截止阀Ⅰ可控制高压氮气瓶10的开关，截止阀Ⅱ、可调节流阀100精确控制流量，40是高压氮气瓶的压力表Ⅰ，可通过实时监控高压氮气瓶的压力达到及时更换氮气瓶的目的。气体供给系统利用高压空气瓶的压缩清洁空气输送至低温冷却系统的气体冷却管道110，70是截止阀Ⅲ，80是可调节流阀Ⅱ，50是压力表，可实时监控高压空气瓶的压力。中间低温冷却系统为一双层小型冰箱，其内部包括液体冷却管道120和气体冷却管道110，液、气体冷却管道均分布翅片121以强化换热，液体冷却管道120所处环境温度为5℃，气体冷却管道110所处环境温度为-10℃～0℃。温度传感器140是用于检测气体冷却管道110出来的液体的温度，温度传感器160是用于检测液体冷却管道120出来的气体的温度；所述机构主体196开有小孔192，所述钻头也开有小孔，所述刀具夹头194连接高速电机180和刀具191，气液混合器150中的喷雾由气液管道170输送至机构主体196的小孔192，进一步输送至刀具191小孔，由刀具191内小孔输送至钻削区域。
如图2所示，生理盐水容器30前后管道均为标准管道，可通过气动快接头连接，方便拆卸和更换生理盐水。
如图3所示，冷却管道122包括气体冷却管道110和液体冷却管道120，气体冷却管道110和液体冷却管道120均由液翅片121镶嵌冷却管道122上构成。为了简化，图3只画出少数翅片121，其真实结构为翅片均匀分布在冷却管道122上，且翅片间距5-10mm。翅片增大了换热面积，有效强化冷却管道的换热。
如图4所示，所述刀具内冷机构包括两个轴承193、两个轴承挡圈197、两个密封圈195和内冷腔196。所述刀具夹头194连接高速电机180和刀具191。
本实用新型适用于骨头磨削的低温喷雾冷却系统，采用微量低温生理盐水(3℃～5℃)以内冷的方式集中喷射在磨削区，形成局部区域的强制对流换热，从而有效加强冷却液带走磨削热的能力。此外，该装置只使用微量生理盐水进行冷却，大大减少因低温生理盐水所引发的手术二次风险。
如上所述,对本实用新型的实施例进行了详细地说明,但是只要实质上没有脱离本实用新型的发明点及效果可以有很多的变形,这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此,这样的变形例也全部包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种用于钻骨的低温生理盐水刀具内冷装置，其特征在于：包括液体供给系统、气体供给系统、低温冷却系统和刀具内冷系统，所述液体供给系统包括高压氮气瓶、截止阀Ⅰ、生理盐水容器、截止阀Ⅱ和可调节流阀Ⅰ，所述高压氮气瓶的气体出口与所述生理盐水容器的上端进口连接，所述高压氮气瓶的气体出口还设置有压力表I，所述压力表I与生理盐水容器之间设有截止阀I；
所述气体供给系统包括高压清洁空气瓶、截止阀Ⅲ和可调节流阀Ⅱ，所述高压清洁空气瓶的气体出口处设有压力表II；
所述低温冷却系统包括低温室、气体冷却管道和液体冷却管道，所述低温室内设有上冷却腔和下冷却腔，所述气体冷却管道设置在所述上冷却腔内，所述液体冷却管道设置在所述下冷却腔内；
所述生理盐水容器的下端出口通过可调节流阀Ⅰ与所述液体冷却管道的进口连接，所述截止阀Ⅱ设置在所述生理盐水容器的下端出口与可调节流阀Ⅰ之间；液体供给系统利用高压氮气瓶的高压将生理盐水容器中的生理盐水输送至低温冷却系统的液体冷却管道内；所述高压清洁空气瓶的气体出口通过所述可调节流阀Ⅱ与所述气体冷却管道的进口连接，所述截止阀Ⅲ设置在所述高压清洁空气瓶的气体出口与所述可调节流阀Ⅱ之间；
所述刀具内冷系统包括气液混合器、气液管道、高速电机和刀具内冷机构，所述气液混合器位于所述低温室的外侧，所述液体冷却管道的出口与所述气液混合器的下端连接，所述气体冷却管道的出口与所述气液混合器的上端连接，在液体冷却管道的出口与气液混合器之间、气体冷却管道的出口与气液混合器之间分别设有温度传感器，温度传感器也均位于所述低温室外；所述刀具内冷机构包括内冷腔，刀具的一端通过刀具夹头与高速电机的电机轴连接，所述刀具的另一端穿过内冷腔且可转动的安装在内冷腔上，所述内冷腔壁上设有进液孔，所述气液管道的一端与气液混合器连接，所述气液管道的另一端与所述内冷腔的进液孔连接，所述刀具上设有冷却液通道，所述冷却液通道的进口位于所述内冷腔内且与内冷腔连通，所述冷却液通道的出口设置在刀具的刀头处。
2.如权利要求1所述的一种用于钻骨的低温生理盐水刀具内冷装置，其特征在于：所述气体冷却管道内的气体冷却后的温度为-10℃～0℃，液体冷却管道内的生理盐水冷却后的温度为5℃。
3.如权利要求1或2所述的一种用于钻骨的低温生理盐水刀具内冷装置，其特征在于：所述气体冷却管道、液体冷却管道上均设置有翅片，相邻翅片之间的间距为5-10mm。
4.如权利要求1或2所述的一种用于钻骨的低温生理盐水刀具内冷装置，其特征在于：所述气液管道外有保温材料包裹。
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