CS217448B1 - Cryosurgical tool - Google Patents

Description

Vynález se . týká kryochirurgického nástroje s vysokým chladicím účinkem v čelní plode s vyměnitelnou operační koncovkou a s tubuaem pro přívod a odvod chladivá, elekrickými přívody, uspořádanými.uvnitř tohoto tubusu, výměníkem tepla s porézní kovovou výplní, například ze stříbra nebo mědi, teploměrem, topnými elementy a soustavou kanálů.·

Z posledních kryobiologických výzkumů vyplynulo, že nejúčinnějšl kryodestrukce při kryochirurgických výkonech nastává tehdy, když se použije co nejnižší.teploty operační koncovky, přičemž požadavkem je, aby se tato teplota ustavila v co možná nejkratSí době od okamžiku uvedení přístroje do provozu.

Z tohoto důvodu pracují moderní kryochirurgické systémy nejčastěji s kapalným dusíkem a snaží se dosáhnout v operační koncovce maxima chladicího výkonu.

Jsou známy přístroje u kterých se požadovaného účinku dosahuje pomocí jednoduchých výměníků, tvářených hladkou nebo žebrovanou vnitřní dutinou aplikátoru. Nevýhodou těchto jednoduchých výměníků je poměrně vysoká spotřeba dúsíku, řádově litrů kapalného dusíku na jednu operaci, při nízké účinnosti chlazení.

V dalSích známých kryochirurgických přístrojích se . · požadovaného účinku dosahuje zvýšením teplosměnné plochy uvnitř výměníku tepla za využití porézního prostředí z materiálu s vysokou tepelnou vodivostí. Tak tomu je například u kryochirurgického aplikátoru podle čs. AO 199 443, u něhož je výměník vyplněn sloupcem rovinných sítěk například z mědi nebo stříbra, Orientovaných kolmo k ose aplikátoru.

Tato druhá varianta je účinná zejména tehdy, jestliže se pro kryodestrukci využívá válcové plochy koncového dílu kryochirurgického nástroje, ale její účinnost se výrazně zhoršuje, jestliže má být chlazena pouze čelní plocha nástroje, jak je tomu například při gynekologické nebo dermatologické aplikaci. Rozvoj kryochirurgie klade stále větší požadavky na variabilnost operačních koncovek, z nichž mnohé nejsou osově symetrické a vyžadují přikládání k operované tkáni pod předem zvoleným optimálním úhlem. Tepelný kontakt mezi výměnnou koncovkou a vlastním nástrojem bývá zpravidla zprostředkován pevným například Šroubovým spojem, který tak každou koncovku jednoznačně definuje z hlediska jejího úhlového natočení.

Shora uvedené nedostatky známých kryogenních nástrojů jsou odstraněny za současného dosažení vysokého chladicího výkonu v čelní ploše nástroje tím, že se u kryogenního nástroje ^po^dle vyn^álezu v^yu^žív^á an^ot.ro^e ma^ri^lu, z nětož je v^yrobena vý^plň výnténíku.

Anizotropie je závislost fyzikálních vlastností na směru v prostoru. V daném případě se využívá anizotropie tepelné vodivosti. Vhodnou konstrukcí výplně výměníku se umožní odvádět teplo ' preferehčně ve směru kolmém k čelní ploše nástroje. Předložený vynález , dále řeší možnost úhlového natočení operační koncovky při zachování dobrého tepelného kontaktu této koncovky s chlazenou čelní plochou nástroje.

Podstata . kryochiřurgického nástroje s vysokým chladicím účinkem v čelní ploše, s vymě nitelnou operační koncovkou a s tubusem pro přívod a odvod chladivá elektrickými přívody, uspořádanými uvnitř tohoto tubusu, výměníkem tepla s porézní kovovou výplní, například ze stříbra nebo mědi, teploměrem, topnými elementy a soustavou kanálů spěčívá v tom, že vý^pln výměníku je tvořena ^kovovou s^kou ne^bo per^forovanou ^fóli^í ve tvaru pásku navinutou okolo střední části kostry výměníku a spojenou nerozebíratelně svým okrajem se sty kovou destičkou v jejíž ose je umístěn spojovací šroub přičemž na kostře výměníku . nebo stykové destičce je uspořádáno elektrické teplotní čidlo, například odporový teploměr anebo topný element například topné vinutí a mezi přívodní trubicí, trubkou pro odvod chladivá a vakuovým pláštěm nástroje je upravena oddělovací přepážka.

^{V a}lt^ernativním provedení kryoc^hirur^gick^ého nástroje po^dle vyn^álezu je výplň vým^ěníku tvořena systémem koncových sítěk nebo perforovaných folií, vy tváře jíc^h koaxiální nebo koncentrické plochy, které jsou v tepelném styku se stykovou destičkou.

Podle vynálezu se dosahuje vyššího chladicího účinku oproti známým kryochirurgicJýfm nástrojům uspořádáním výplně výměníku tak, že je v přímém tepelném kontaktu se stykovou destičkou a nikoliv prostřednictvím kostry výměníku a výplň výměníku má výrazně větší vodivost ve směru ke stykové destičce a nízkou vodivost ve směru proudění chladicího mědia. Nást^r°^j uveden^é konce^pce, jetož výpl^ň výměnku je vyWořena z porézn^ího mattriálu s výrazně anizotropními vlastnostmi s vyšší hodnotou tepelné vo^i\^(^st^:i v axiálním směru, má podstatně vyšší tepelnou účinnost než nástroje s výplní výměníku z tepelně izotropního maatriálu při zachování stejné hodnoty poměru povrchu výplně výměníku k jejímu bbjemu.

Příklad provedení kryochirurgického nástroje podle vynálezu je schematicky znázorněn na přiložených výkresech,·kde na obr. 1 je znázorněn podélný řez kryochirurgcelým nástrojem podle jedné varianty provedení, na obr. 2 je znázorněn podélný řez kryochirurgiclým nástrojem podle druhé varianty provedení, na obr. 3 je znázorněn podélný řez kryochirurgidým nástrojem podle třetí varianty provedení a na obr. 4 je znázorněn příčný řez kryochirurgického nástroje podle třetí varianty provedení.

Základní částí operačního nástroje v provedení podle první varianty, znázorněné na obr. 1 je tepelný výměník, tvořený kostrou J, výměníku, stykovou destičkou 2 a výplní 2 výměníku, která je ·složena z porézního maatriálu, jehož tepelná vodivost v axiálním směru je výrazně větší než ve směru radiálním. Výplň £ výměníku je například vytvořena ze stříbrné nebo měděné sítky ve tvaru pásku, který je navinut kolem střední části kostry 1 výměníku a nerozebírateluě spojen svým okrajem se stykovou destičkou 2, například pájením. Výplň J výměníku může být také tvořena systěmem koaxiálních válej, které jsou vytvořény buč ze sítěk nebo tkaniny z drátkj s vysokou tepelnou vodivostí například ze stříbra nebo mědi nebo perforované fólie popřípadě z děrovaných tenkých plechj.

V ose stykové destičky 2 je umístěn spojovací šroub £, na který je našroubována výměnná koncovka 10 požadovaného tvaru, která svou rovinnou plochou dosedá na stykovou destičku 2. Na kostře 1 výměníku je upevněno teplotní čidlo tvořené například vinutím z drátu. Teplotní čidlo 2 je popřípadě v tepelném kontaktu se stykovou destičkou 2, což je zejména výhodné, jestliže se jako teplotního čidla 2 použije termočlánku.

V kostře 1 výměníku je vytvořen kanál 1 a hlavní kanálky 8, popřípadě pomocné kanálky 2· Kanál 2 je tvořen například cirku^mí štěrbinou, hlavní kanálky 8 například soustavou otvorů nebo zářezj, pomocné kanálky 2 například soustavou otvorj. Přívodní trubice I1 a trubka 12 pro odvod chladivá, do které jsou zpravidla zavedeny přívody k teplotnímu čidlu 2 a topnému elementu 6, například topnému vinutí, jsou uloženylve vakuovém plášti 13.Prostor výměníku je oddělen od vakuového prostoru oddělovací přepážkou .15·

V alternativním provedení CryoehirurgicCého nástroje, znázorněné na obr. 2 tvoří styková destička 2 jediný celek s kostrou topného élementu 6, například topného vinutí.

Tepp.otní čidlo 2 je uloženo buá uvnitř stykové destičky 2 nebo navinuto vedle topného elementu 6 na stykové destičce 2. Výplň 2 výměníku je v tomto případě tvořena sysémrnem koncentrických poIoCouuí nebo podobných křivkových ploch, vzniklých například vylisováním z kovových sítěk nebo perforovaných fólií do požadovaného tvaru, které jsou v tepelném kontaktu se stykovou destičkou 2. Přívod a Odvod kapalného chladivá zabezpečuj přívodní trubka 11 a trubka 12 pro odvod chladivá. Prostor obsahujcí výplň 2 výměníku je oddělen od vakuového izolačního prostoru ohraničeného izolaíním pláštěm 13 od(^í^lo^i^c^:í přepážkou

Další moSifiCace operačního nástroje je patrna z obr. 3. Je určena i pro operační nástroje ^e^a^lých průměrů a řeší problém uchycení osově nesymetrických operačních koncovek řři libovolném úhlu natočení kolem osy nástroje. Kostra 2 výměníku je tvořena trubičkou se vstupními otvory 16 a-je na ní navinut pýsek kovové sížky, popřípadě perforované f^ólie, ^který tvo^ří vý^plň 2 výměníku. V okraj^h Uhoto ^páaku je u^pevněⁿo t^eplotní čidlo g nebo topný element 6 například provlečením do okrajových. ok sítky nebo vložením ^do záhy^bů J8 s^ítky na jej^ím okraji. Výp^lň J vým^íku je v te^pelném kontaktu se ^styko^vou destičkou.2 a ze strany druhého čela uzavřena krycí destičkou 12· Prostor, obsahující výp^lň 2 vým^ění^ku je o^d va^kuov^ého ^prostoru, omezen^ého vakuovým pláštěm 13 .oddělen oddělovací přepážkou jg. ·

Upevnění -výměnných koncovek 10 které jsou opatřeny vnějším závitem, v libolné ezimutální poloze zabezpečuje převlečná matice 21. Doraz převlečné matice 21 v axiálním smě^ru zajiětuje o^pěrka 20. ^která je ^pevn^ě s^pojena s ^pro^dlou^žen^ím vakuového ^pláště ¹3 a ^po^případě saestykovou destičkou 2.

Vstupní kanál 1 uspořádaný ve výplni 2 výměníku je opatřen vstupními otvory 16 pro průchod kapalného chladivá do výplně 2 výměníku. Fixace výplně 2 výměníku je vytvořena distančními vložkami 17.

Funkce kryochirurgického nástroje s vysokým chladicím účinkem v čelní ploše je následující:

Kapalné chladivo například kapalný dusík se přivádí ke kanálu X přívodní trubicí 11 a po průchodu výplní 2 výměníku odcházejí páry chladivá hlavními kanálky - 8, popřípadě pomocnými kanálky g do trubky 12 pro odvod chladivá, do které jsou zpravidla zavedeny přívody k teplotními čidlu 2 a - topnému elementu 6. Chlazení nástroje se zajišíuje buů shora popsaným způsobem nebo v opačném směru tj. kapalné chladivo se přivádí trubkou 12 pro odvod chladivé, vstupuje do výplně 2 výměníku hlavními kanálky 8 a odchází kanálem X do přívodní trubice £[. Ve druhém případě je výhodné vyvést přívody k teplotnímu čidlu 2 a topnému elementu 6 - otvorem vyvrtaným v prodloužení jednoho z hlavních kanálků 8 do kanálu X. který se po protažení přívodů zatmělí; přívody jsou z nástroje pak vyvedeny přívoaní trubicí Ц

Přívod a odvod kapalného chladivá u druhé varianty zabezpečuje přívodní trubice 11 a trubka 12 pro odvod chladivá. 0 možnostech záměny jejich funkce, včetně záměny umístění přívodů, platí totéž co bylo uvedeno u popisu funkce prvního provedení.

U třetí varianty je kapalné chladivo přiváděno přívodní trubicí Ц. vstupními otvory 16 prochází do výplně 2 výměníku, kde se odpařuje a mezi distančními vložkami 17 pak procházejí páry chladivá do trubky 12 pro odvod chladivá.

Claims (6)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Kryochirurgický nástroj s vysokým chladicím účinkem v čelní ploše, s vyměnitelnou operační koncovkou, s tubusem pro přívod a odvod chladivé, elektrickými přívody, uspořádanými uvnitř tohoto tubusu, výměníkem tepla s porézní kovovou výplní, teploměrem, topnými elem^ent^y a soustavou kanálů, v^yzna^čený tím, že . vý^plň (3) v^ým^ěníku je tvo^řena ^kovovou s^ítkou nebo pe^rforo^vanou ^folií ve tvaru pásku navinutou otolo st^ředn^{í č}ás^ti kostry ⁽1) výměnku a^.s^pojenou nerozeb^íratelně svým otoajem se stykovou ^desti^čkou ⁽²⁾, v jej^íž ose je um^ís^těn ' spojovací šroub (4), přičemž na kostře (1) výměníku nebo stykové destičce (2) je uspořádáno teplotní čidlo (5) a/nebo topný element (6) a mezi přívodní trubicí (11) a trubkou Í12) pro odvod - chladivá a vakuovým pláštěm (13) nástroje je upravena oddělovací přepážka (15).
2. 2. Kryochirurgický nástroj ^podle bodu 1, vyzna^čený tím, že výp^{lň (3)} výměnku je t,v° řena systémem kovových s^ítěk ne^bo per^forovaných foHÍ, vy^tvářejícíc^{h k}o^axi^ální neto ^koⁿce^n- trické plochy, které jsou v tepelném styku se Stykovou destičkou (2).
3. 3. Kryochirurgický nástroj podle bodů 1 a 2, vyznačený tím, že topný element (6) a teplotní Čidlo (5) jsou uspořádány v okrajích kovových sítěk nebo perforovaných fólií, tvořících výplň (3) výměníku nebo mezi jejich vrstvami.
4. 4. Kryochirurgický nástroj podle bodů 1 a 2, vyznačený tím, že oddělovací přepážka (15) a vakuový plášl (13) zasahují až ke stykové destičce (2).
5. 5. Kryochirurgický nástroj podle bodů 1 a 2, vyznačený tím, že spojovací šroub (4) je se stykovou destičkou (2) spojen rozebíratelným průchozím spojem.
6. 6. Kryochirurgický nástroj podle bodu 1, vyznačený tím, že styková destička (2) nástroje a výměnná koncovka (10) jsou vzájemně mechanicky a tepelně spojeny převlečnou maticí (21), která je spolu s opěrkou (20) umístěna na stykové destičce (2) nebo výměnné koncovce (10), přičemž protilehlá styčná destička (2) nebo výměnná koncovka (10) je opatřena závitem.