DE102018133708A1 - Kryochirurgie-System - Google Patents

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Jiaxing Cui
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Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart ein Kryochirurgie-System und fällt in das technische Gebiet medizinischer Geräte. Eine Anzeigevorrichtung, eine Eingabevorrichtung und eine Steuerplatine sind elektrisch jeweils elektrisch mit einem Hostcomputer in dem System verbunden, ein Eingangsende der Steuerplatine ist elektrisch jeweils mit einem ersten dynamischen Druckeinstellungsmodul, einer Druckentlastungsventil-Kombination, einem zweiten dynamischen Druckeinstellungsmodul, einer Verstärkungspumpe zusammen mit ihrer Ventilkombination und einer Ablationsnadel verbunden, ein Ausgangsende der Steuerplatine ist elektrisch mit einem Eingangsende einer Relaisplatine verbunden, das Eingangsende der Relaisplatine ist elektrisch jeweils mit dem ersten dynamischen Druckeinstellungsmodul, der Druckentlastungsventil-Kombination, dem zweiten dynamischen Druckeinstellungsmodul, den Magnetventilen in der Verstärkungspumpe zusammen mit ihrer Ventilkombination und der Ablationsnadel verbunden, die Argonquelle ist jeweils mit dem ersten dynamischen Druckeinstellungsmodul und dem Gaseinlass der Druckentlastungsventil-Kombination verbunden, die Heliumquelle ist mit dem Gaseinlass des zweiten dynamischen Druckeinstellungsmoduls verbunden, und die Gasauslässe des ersten dynamischen Druckeinstellungsmoduls, der Druckentlastungsventil-Kombination, des zweiten dynamischen Druckeinstellungsmoduls und der Verstärkungspumpe zusammen mit ihrer Ventilkombination sind jeweils mit der Ablationsnadel verbunden. Die vorliegende Erfindung ist in der Lage, die kryogene Temperatur präzise zu steuern oder die kryogene Effizienz zu verbessern, und dadurch die Gasquelle zu schonen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet medizinischer Geräte und insbesondere ein Kryochirurgie-System.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Krebs kann derzeit mit vielen Verfahren behandelt werden, etwa durch Exhärese, Interventionstherapie, medikamentöse Therapie oder lokale Ablationstherapie usw. Die lokale Ablationstherapie wurde nach der Entwicklung medizinischer Ablationsgeräte in den letzten zehn Jahren massiv weiterentwickelt. Die kryonische Ablation für die lokale Ablationstherapie hat viele Vorteile, die einen größeren Ablationsumfang, eine Kombination aus mehreren Messern, ein weiteres indiziertes Anwendungsgebiet und eine immunologische Wirkung etc. umfasst, und ist unter Experten weithin akzeptiert.
  • Das grundlegende Prinzip der kryonischen Ablation besteht darin, dass die Tumorzellen gefroren werden, um Eiskristalle in den Zellen zu bilden, und die Zellen zerstört werden, um damit den Zweck einer Zerstörung der Krebszellen zu erreichen. Derzeit werden hauptsächlich zwei Kryochirurgie-Systeme auf dem Markt angeboten. Ein Kryochirurgie-System ist so implementiert, dass der flüssige Stickstoff vergast wird, um eine große Menge an Wärme zu absorbieren und so die kryogene Temperatur erreicht wird. Flüssiger Stickstoff hat jedoch mehrere Nachteile, wie zum Beispiel:
    • - der flüssige Stickstoff ist schwierig zu lagern und zu transportieren, und tritt leicht aus,
    • - die Temperatur und die Leistung in dem Flüssigstickstoff-System können nicht gesteuert und eingestellt werden, so dass das normale Gewebe in der Umgebung des Tumors leicht auf unnötige Weise beschädigt wird,
    • - das Flüssigstickstoff-System ist für Schnell-Kryotherapie aufgrund der langsameren Geschwindigkeit der Temperaturabsenkung nicht anwendbar. Das andere Kryochirurgie-System ist auf Grundlage des Joule-Thomson-Prinzips implementiert. Die Temperatur wird durch den Drosselungseffekt von Argon abgesenkt, und die Temperatur wird durch die Heizwirkung aus dem Drosselungseffekt von Helium erhöht. Die Temperatur und die Leistung können im kryogenen System mit Argon und Helium rasch abgesenkt und eingestellt werden, wobei American Endocare ein typischer Anwender ist (FDA-Genehmigung 1997). Nach dem Erscheinen dieser Technologie wurde das Flüssigstickstoff-System auf dem Markt aufgebeben.
  • Das bekannte kryogene System mit Argon und Helium hat jedoch mehrere Nachteile, wie zum Beispiel:
    • - der normale Betriebsdruck von Argon ist in dem kryogenen System mit Argon und Helium etwa 3.000 psi, und das Argon ist somit eine Hochdruck-Gasquelle, jedoch ist keine Funktion zur Überwachung des Drucks in dem kryogenen System mit Argon und Helium ausgestaltet, und das potenzielle Sicherheitsrisiko von chirurgischen Arbeiten wird stark erhöht,
    • - die kryogene Temperatur kann in dem kryogenen System mit Argon und Helium nicht präzise gesteuert werden, und die Funktion der Voreinstellung der kryogenen Temperatur ist in dem kryogenen System mit Argon und Helium nicht weiter ausgestaltet,
    • - wenn die kryogene Temperatur gesteuert werden muss, um die Zellaktivitäten (wie etwa einer Nervenzelle, die unter einer bestimmten Temperatur zerstört werden könnte, während die Zellen andernfalls überleben können) aufrechtzuerhalten, kann die Leistung vom Arzt nur in Echtzeit auf Grundlage der Temperatur der Ablationsnadel in dem kryogenen System mit Argon und Helium eingestellt werden,
    • - das Einstellungsverfahren ist nur sehr mühsam auszuführen, und die Temperatur der Ablationsnadel kann nicht präzise gesteuert werden, was eine stärkere Schwankung der kryogenen Temperatur und leicht zusätzliche Verletzungen verursachen kann,
    • - wenn die Temperatur in dem kryogenen System mit Argon und Helium erhöht wird, kann die höchste Temperatur nur mit etwa 40 °C erreicht werden, während die Koagulationstemperatur von Proteinen größer oder gleich 57 °C ist,
    • - das kryogene System mit Argon und Helium bewirkt keine Verstärkung der Proteinkoagulation und Blutstillung, und das Risiko für postoperative Blutungen ist stark erhöht,
    • - der Druck kann in dem auf dem Markt befindlichen kryogenen System mit Argon und Helium nicht dynamisch eingestellt werden,
    • - der Druck liegt während des kryogenen Verfahrens in dem kryogenen System mit Argon und Helium im Hochdruckbereich, so dass das Gas verschwendet wird,
    • - in dem kryogenen System mit Argon und Helium sind zwei Gasquellen unerlässlich und müssen ausreichend vorbereitet werden, jedoch ist Helium selten und sein Preis daher höher, und auch seine Verwendung ist sehr unpraktisch,
    • - da in China die Reinheit der Gasquelle nicht hoch ist, sind dem Gas Verunreinigungen beigemischt, etwa Partikel, Öldunst, Feuchtigkeit usw.,
    • - die dem Gas beigemischten Verunreinigungen können nicht vollständig ausgefiltert werden und gelangen in die Ablationsnadel,
    • - der Durchmesser der Drosselöffnung in der Ablationsnadel ist kleiner als 1 mm, etwa nur 0,4 mm, und somit wird die Drosselöffnung durch die Verunreinigungen leicht blockiert, so dass der chirurgische Vorgang unterbrochen werden muss,
    • - die Ablationsfähigkeit der unterschiedlichen Ablationsnadeln ist von deren Eigentemperatur abhängig,
    • - die Temperatur der Ablationsnadel kann in dem auf dem Markt befindlichen kryogenen System mit Argon und Helium nicht voreingestellt werden, und das Operationsverfahren kann vom Arzt nicht auf Grundlage der Tumorsituation beim Patienten voreingestellt werden, der von der Eissphäre abgedeckte Bereich kann nur in Echtzeit mittels CT (Computertomographie) oder durch Farb-Doppler-Ultraschall überwacht werden, was nicht nur Zeit verschwendet, sondern auch die vom Patienten aufgenommene Strahlungsmenge erhöht,
    • - das Hochdruckgas wird weiter im herkömmlichen kryogenen Steuerungsverfahren zugeführt,
    • - relevante Studien haben gezeigt, dass die Gasübertragungs-Rohrleitung sowie die äußere Oberfläche des Haltegriffs der Ablationsnadel in dem herkömmlichen kryogenen Steuerungsverfahren stark vereisen, was darauf hindeutet, dass eine große Menge an kryogener Kapazität mit dem Zufuhrgas verschwendet wird, und die maximale Menge der Zufuhrgases kann die niedrige Temperatur der Ablationsnadel nicht erreichen, was somit kein optimales kryogenes Steuerungsverfahren darstellt.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Um die Probleme, wie die fehlende Voreinstellbarkeit der kryogenen Temperatur und die fehlende präzise Steuerbarkeit, unpraktische Verwendbarkeit, leichtes Verstopfen der Drosselöffnung der Ablationsnadel und höheren Gasverbrauch, etc., zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein sicheres und effizientes Kryochirurgie-System bereit, das eine Anzeigevorrichtung, eine Eingabevorrichtung, einen Hostcomputer, eine Stromversorgung, eine Steuerplatine, eine Relaisplatine, eine Steuergasroute, eine Ablationsnadel, eine Argonquelle und eine Heliumquelle umfasst, die Steuergasroute umfasst ein erstes dynamisches Druckeinstellungsmodul, eine Druckentlastungsventil-Kombination, ein zweites dynamisches Druckeinstellungsmodul und eine Verstärkungspumpe zusammen mit ihrer Ventilkombination, die Anzeigevorrichtung und die Eingabevorrichtung sind elektrisch jeweils mit dem Hostcomputer verbunden, die Steuerplatine ist elektrisch mit dem Hostcomputer verbunden, ein Eingangsende der Steuerplatine ist elektrisch jeweils mit dem ersten dynamischen Druckeinstellungsmodul, der Druckentlastungsventil-Kombination, dem zweiten dynamischen Druckeinstellungsmodul, der Verstärkungspumpe zusammen mit ihrer Ventilkombination und der Ablationsnadel verbunden.
  • Ein Ausgangsende der Steuerplatine ist elektrisch mit einem Eingangsende der Relaisplatine verbunden, ein Ausgangsende der Relaisplatine ist elektrisch mit dem ersten dynamischen Druckeinstellungsmodul, der Druckentlastungsventil-Kombination, dem zweiten dynamischen Druckeinstellungsmodul, Magnetventilen in der Verstärkungspumpe zusammen mit ihrer Ventilkombination und der Ablationsnadel verbunden, die Stromversorgung ist elektrisch jeweils mit dem Hostcomputer, der Steuerplatine und der Relaisplatine verbunden, die Argonquelle ist jeweils mit Gaseinlässen des ersten dynamischen Druckeinstellungsmoduls und der Druckentlastungsventil-Kombination verbunden, die Heliumquelle ist mit einem Gaseinlass des zweiten dynamischen Druckeinstellungsmoduls verbunden, Gasauslässe des ersten dynamischen Druckeinstellungsmoduls, der Druckentlastungsventil-Kombination, des zweiten dynamischen Druckeinstellungsmoduls und der Verstärkungspumpe zusammen mit ihrer Ventilkombination sind jeweils mit einem Gaseinlass der Ablationsnadel verbunden.
  • Das erste dynamische Druckeinstellungsmodul umfasst einen Partikelfilter, einen Öldunstfilter, ein Sicherheitsventil, einen primären Drucktransmitter, ein primäres Magnetventil, einen Gaszylinder, einen sekundären Drucktransmitter, ein Abblas-Magnetventil, ein sekundäres Magnetventil und eine erste Gasverteilungs-Zweigleitung, die Argonquelle ist mit einem Einlass des Partikelfilters verbunden, ein Auslass des Partikelfilters ist mit einem Einlass des Öldunstfilters verbunden, ein Auslass des Öldunstfilters ist mit einem Einlass des Sicherheitsventils verbunden, ein Auslass des Sicherheitsventils ist jeweils mit dem primären Drucktransmitter und einem Einlass des primären Magnetventils verbunden, ein Auslass des primären Magnetventils ist mit einem Einlass des Gaszylinders verbunden, ein Auslass des Gaszylinders ist jeweils mit dem sekundären Drucktransmitter und einem Einlass des sekundären Magnetventils verbunden, ein Auslass des sekundären Magnetventils ist mit einem Einlass der ersten Gasverteilungs-Zweigleitung verbunden, und ein Auslass der ersten Gasverteilungs-Zweigleitung ist mit einem Gaseinlass der Ablationsnadel verbunden, Auslässe des primären Drucktransmitters und des sekundären Drucktransmitters sind elektrisch jeweils mit dem Eingangsende der Steuerplatine verbunden, ein Auslass des Sicherheitsventils ist mit einem Einlass des Abblas-Magnetventils verbunden, und ein Auslass des Abblas-Magnetventils ist mit einem Gasauslass verbunden, das Ausgangsende der Relaisplatine ist elektrisch jeweils mit dem primären Magnetventil, dem Abblas-Magnetventil, dem sekundären Magnetventil und Magnetventilen in der ersten Gasverteilungs-Zweigleitung verbunden, der Gas-Durchflussmesser in der ersten Gasverteilungs-Zweigleitung ist elektrisch mit der Steuerplatine verbunden.
  • Die erste Gasverteilungs-Zweigleitung besteht aus mehreren Gasverteilungseinheiten, die parallel zueinander und miteinander verbunden sind, Jede Gasverteilungseinheit umfasst ein Gasverteilungs-Magnetventil, einen Wasserdampffilter und einen Gas-Durchflussmesser, ein Einlass des Gasverteilungs-Magnetventils ist mit dem Auslass des sekundären Magnetventils verbunden, ein Auslass des Gasverteilungs-Magnetventils ist mit einem Einlass des Wasserdampffilters verbunden, ein Auslass des Wasserdampffilters ist mit einem Einlass des Gas-Durchflussmessers verbunden, ein Auslass des Gas-Durchflussmessers ist mit einem Gaseinlass der Ablationsnadel verbunden, und der Gas-Durchflussmesser ist elektrisch mit dem Eingangsende der Steuerplatine verbunden, das Gasverteilungs-Magnetventil ist elektrisch mit dem Ausgangsende der Relaisplatine verbunden.
  • Die Druckentlastungsventil-Kombination umfasst ein primäres Magnetventil, ein Rückschlagventil, ein Druckentlastungsventil, einen Drucktransmitter, ein sekundäres Magnetventil und eine zweite Gasverteilungs-Zweigleitung, die Argonquelle ist mit einem Einlass des primären Magnetventils verbunden, ein Auslass des primären Magnetventils ist mit einem Einlass des Rückschlagventils verbunden, ein Auslass des Rückschlagventils ist mit einem Einlass des Druckentlastungsventils verbunden, ein Auslass des Druckentlastungsventils ist jeweils mit dem Drucktransmitter und einem Einlass des sekundären Magnetventils verbunden, ein Auslass des sekundären Magnetventils ist mit einem Einlass der zweiten Gasverteilungs-Zweigleitung verbunden, und ein Auslass der zweiten Gasverteilungs-Zweigleitung ist mit einem Gaseinlass der Ablationsnadel verbunden, ein Auslass des Drucktransmitters ist elektrisch mit dem Eingangsende der Steuerplatine verbunden, das Ausgangsende der Relaisplatine ist elektrisch jeweils mit dem primären Magnetventil, dem sekundären Magnetventil und Magnetventilen in der zweiten Gasverteilungs-Zweigleitung verbunden.
  • Das zweite dynamische Druckeinstellungsmodul umfasst einen Partikelfilter, einen Öldunstfilter, ein Sicherheitsventil, einen Drucktransmitter, ein primäres Magnetventil, ein Abblas-Magnetventil und eine dritte Gasverteilungs-Zweigleitung, die Heliumquelle ist mit einem Einlass des Partikelfilters verbunden, ein Auslass des Partikelfilters ist mit einem Einlass des Öldunstfilters verbunden, ein Auslass des Öldunstfilters ist mit einem Einlass des Sicherheitsventils verbunden, ein Auslass des Sicherheitsventils ist jeweils mit dem Drucktransmitter und einem Einlass des primären Magnetventils verbunden, ein Auslass des primären Magnetventils ist mit einem Einlass der dritten Gasverteilungs-Zweigleitung verbunden, und ein Auslass der dritten Gasverteilungs-Zweigleitung ist mit einem Gaseinlass der Ablationsnadel verbunden, ein Auslass des Drucktransmitters ist elektrisch mit dem Eingangsende der Steuerplatine verbunden, ein Auslass des Sicherheitsventils ist mit einem Einlass des Abblas-Magnetventils verbunden, und ein Auslass des Abblas-Magnetventils ist mit einem Gasauslass verbunden, das Ausgangsende der Relaisplatine ist elektrisch jeweils mit dem primären Magnetventil, dem Abblas-Magnetventil und Magnetventilen in der dritten Gasverteilungs-Zweigleitung verbunden.
  • Die Verstärkungspumpe zusammen mit ihrer Ventilkombination umfasst einen Partikelfilter, eine Verstärkungspumpe, einen Öldunstfilter, ein Sicherheitsventil, einen Drucktransmitter, ein primäres Magnetventil, ein Abblas-Magnetventil und eine vierte Gasverteilungs-Zweigleitung, ein Einlass des Partikelfilters ist mit einer Luftquelle verbunden, ein Auslass des Partikelfilters ist mit einem Einlass der Verstärkungspumpe verbunden, ein Auslass der Verstärkungspumpe ist mit einem Einlass des Öldunstfilters verbunden, ein Auslass des Öldunstfilters ist mit einem Einlass des Sicherheitsventils verbunden, ein Auslass des Sicherheitsventils ist jeweils mit dem Drucktransmitter und einem Einlass des primären Magnetventils verbunden, ein Auslass des primären Magnetventils ist mit einem Einlass der vierten Gasverteilungs-Zweigleitung verbunden, und ein Auslass der vierten Gasverteilungs-Zweigleitung ist mit einem Gaseinlass der Ablationsnadel verbunden, ein Auslass des Drucktransmitters ist elektrisch mit dem Eingangsende der Steuerplatine verbunden, ein Auslass des Sicherheitsventils ist mit einem Einlass des Abblas-Magnetventils verbunden, und ein Auslass des Abblas-Magnetventils ist mit einem Gasauslass verbunden, das Ausgangsende der Relaisplatine ist elektrisch jeweils mit der Verstärkungspumpe, dem primären Magnetventil, dem Abblas-Magnetventil und Magnetventilen in der vierten Gasverteilungs-Zweigleitung verbunden.
  • Die zweite Gasverteilungs-Zweigleitung besteht aus mehreren Gasverteilungseinheiten, die parallel zueinander und miteinander verbunden sind, jede Gasverteilungseinheit umfasst ein Gasverteilungs-Magnetventil und ein Rückschlagventil, ein Einlass des Gasverteilungs-Magnetventils ist mit einer Gasübertragungs-Rohrleitung verbunden, ein Auslass des Gasverteilungs-Magnetventils ist mit einem Einlass des Rückschlagventils verbunden, und ein Auslass des Rückschlagventils ist mit einem Gaseinlass der Ablationsnadel verbunden, das Gasverteilungs-Magnetventil ist elektrisch mit dem Ausgangsende der Relaisplatine verbunden.
  • Die dritte Gasverteilungs-Zweigleitung besteht aus mehreren Gasverteilungseinheiten, die parallel zueinander und miteinander verbunden sind, jede Gasverteilungseinheit umfasst ein Gasverteilungs-Magnetventil und ein Rückschlagventil, ein Einlass des Gasverteilungs-Magnetventils ist mit einer Gasübertragungs-Rohrleitung verbunden, ein Auslass des Gasverteilungs-Magnetventils ist mit einem Einlass des Rückschlagventils verbunden, und ein Auslass des Rückschlagventils ist mit einem Gaseinlass der Ablationsnadel verbunden, das Gasverteilungs-Magnetventil ist elektrisch mit dem Ausgangsende der Relaisplatine verbunden.
  • Die vierte Gasverteilungs-Zweigleitung besteht aus mehreren Gasverteilungseinheiten, die parallel zueinander und miteinander verbunden sind, jede Gasverteilungseinheit umfasst ein Gasverteilungs-Magnetventil und ein Rückschlagventil, ein Einlass des Gasverteilungs-Magnetventils ist mit einer Gasübertragungs-Rohrleitung verbunden, ein Auslass des Gasverteilungs-Magnetventils ist mit einem Einlass des Rückschlagventils verbunden, und ein Auslass des Rückschlagventils ist mit einem Gaseinlass der Ablationsnadel verbunden, das Gasverteilungs-Magnetventil ist elektrisch mit dem Ausgangsende der Relaisplatine verbunden.
  • Die Ablationsnadel umfasst eine Ablationsnadelspitze, ein Temperatur-Thermoelement, eine Gasübertragungs-Rohrleitung, eine Vakuum-Isolierschicht, einen Wärmetauscher, eine elektrische Heizkomponente, einen Temperatursensor und einen Ablationsnadel-Haltegriff, die Ablationsnadelspitze ist mit dem Ablationsnadel-Haltegriff verbunden, eine Drosselöffnung ist in dem vorderen Ende der Gasübertragungs-Rohrleitung fixiert, die Vakuum-Isolierschicht ist an der Innenwand des Ablationsnadel-Haltegriffs fixiert, die Gasübertragungs-Rohrleitung ist mit dem Wärmetauscher verbunden, das Temperatur-Thermoelement ist in dem Ablationsnadel-Haltegriff fixiert, die elektrische Heizkomponente ist an dem Wärmetauscher montiert und elektrisch mit der Relaisplatine durch eine Heizschnittstelle verbunden, der Temperatursensor ist an der elektrischen Heizkomponente fixiert, das Temperatur-Thermoelement und der Temperatursensor sind jeweils elektrisch mit dem Eingangsende der Steuerplatine verbunden.
  • Die elektrische Heizkomponente ist eine Silika-Gel-Heizbahn oder eine Folienheizbahn, der Temperatursensor ist ein Thermoelement oder ein Thermowiderstand.
  • Die Eingabevorrichtung umfasst eine Tastatur oder eine Maus, die Anzeigevorrichtung umfasst einen LCD-Bildschirm oder einen berührungsgesteuerten LCD-Bildschirm, die Steuerplatine umfasst ein PID-Steuergerät, eine parallele Kommunikationsschnittstelle, eine serielle Kommunikationsschnittstelle, eine CPU, eine Speichervorrichtung, eine DC-DC-Wandlungsmodul und einen Optokoppler, die CPU ist elektrisch jeweils mit der parallelen Kommunikationsschnittstelle, der seriellen Kommunikationsschnittstelle, der Speichervorrichtung und dem Optokoppler verbunden, das PID-Steuergerät ist elektrisch mit dem Optokoppler verbunden, das DC-DC-Wandlungsmodul ist elektrisch jeweils mit dem PID-Steuergerät, der parallelen Kommunikationsschnittstelle, der seriellen Kommunikationsschnittstelle, der CPU, der Speichervorrichtung und dem Optokoppler verbunden.
  • Das Kryochirurgie-System der vorliegenden Erfindung ist in der Lage, die kryogene Temperatur der Ablationsnadel präzise zu steuern und voreinzustellen, den Gasverbrauch in dem Gasübertragungskanal auf Echtzeitbasis durch das erste dynamische Druckeinstellungsmodul zu überwachen, und den Gaszufuhrdruck dynamisch zu einzustellen, um den optimalen Gaszufuhrdruck zu erreichen. Das Kryochirurgie-System der vorliegenden Erfindung ist in der Lage, die kryogene Wirkung sicherzustellen und den Gasrückflusswiderstand zu senken, damit die Ablationsnadel auf der tiefen kryogenen Temperatur betrieben wird, um den kryogenen Bereich und die kryogene Effizienz zu steigern und die Gasverbrauchsmenge zu verringern. Wenn die Helium-Temperatur durch das zweite dynamische Druckeinstellungsmodul erhöht wird, kann die Temperatur der Ablationsnadel auf über 100 °C erhöht werden, und dadurch wird Protein koaguliert und Blutungen im Nadelweg werden gestillt. Der mehrstufige Hochdruckschutz ist in der Lage, die Sicherheit der Patienten und Bediener effektiv sicherzustellen. Die mehrstufigen Filtereinrichtungen sind in der Lage, Partikel, Öldunst, Feuchtigkeit und weitere Verunreinigungen in dem Gas vollständig auszufiltern, um das Problem des Verstopfens der Ablationsnadel effektiv zu lösen.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein schematisches Diagramm des Schaltschemas des Kryochirurgie-Systems in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 2 ist eine schematische Strukturansicht der Steuergasroute in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 3 ist eine schematische Strukturansicht des ersten dynamischen Druckeinstellungsmoduls in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 4 ist eine schematische Strukturansicht der Druckentlastungsventil-Kombination in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 5 ist eine schematische Strukturansicht des zweiten dynamischen Druckeinstellungsmoduls in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 6 ist eine schematische Strukturansicht der Verstärkungspumpe zusammen mit ihrer Ventilkombination in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 7 ist ein schematisches Diagramm des Aufbaus der präzisen Steuerung der kryogenen Temperatur der Ablationsnadel in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 8 ist eine schematische Ansicht des inneren Aufbaus der Ablationsnadel in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 9 ist eine schematische Ansicht des kryogenen Prozesses der Ablationsnadel in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 10 ist eine Kurvendarstellung der Temperaturschwankung des Betriebsdrucks und der Ablationsnadel während des kryogenen Prozesses nach dem Stand der Technik.
    • 11 ist eine Kurvendarstellung der Temperaturschwankung des Betriebsdrucks und der Ablationsnadel während des kryogenen Prozesses in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 12 ist eine mehrstufige Hochdruckschutzkonstruktion in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 13 ist ein schematisches Diagramm des Schaltschemas der Steuerplatine in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Das technische Schema der vorliegenden Erfindung wird nachstehend weiter durch die beigefügten Zeichnungen und die bevorzugte Ausführungsform beschrieben.
  • Unter Bezugnahme auf 1 und 2 stellt die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Kryochirurgie-System bereit, das eine Anzeigevorrichtung 1, eine Eingabevorrichtung 2, einen Hostcomputer 3, eine Stromversorgung 4, eine Steuerplatine 5, eine Relaisplatine 6, eine Steuergasroute 7, eine Ablationsnadel 8, eine Argonquelle 9 und eine Heliumquelle 10 umfasst, wobei die Steuergasroute 7 ein erstes dynamisches Druckeinstellungsmodul 71, eine Druckentlastungsventil-Kombination 72, ein zweites dynamisches Druckeinstellungsmodul 73 und eine Verstärkungspumpe 74 zusammen mit ihrer entsprechenden Ventilkombination umfasst.
  • Die Anzeigevorrichtung 1 und die Eingabevorrichtung 2 sind elektrisch jeweils mit dem Hostcomputer 3 verbunden, die Steuerplatine 5 ist elektrisch mit dem Hostcomputer 3 verbunden, ein Eingangsende der Steuerplatine 5 ist elektrisch jeweils mit dem ersten dynamischen Druckeinstellungsmodul 71, der Druckentlastungsventil-Kombination 72, dem zweiten dynamischen Druckeinstellungsmodul 73, der Verstärkungspumpe zusammen mit ihrer Ventilkombination 74 und der Ablationsnadel 8 verbunden.
  • Ein Ausgangsende der Steuerplatine 5 ist elektrisch mit einem Eingangsende der Relaisplatine 6 verbunden. Ein Ausgangsende der Relaisplatine 6 ist jeweils elektrisch mit dem ersten dynamischen Druckeinstellungsmodul 71, der Druckentlastungsventil-Kombination 72, dem zweiten dynamischen Druckeinstellungsmodul 73, Magnetventilen in der Verstärkungspumpe zusammen mit ihrer Ventilkombination 74 und der Ablationsnadel 8 verbunden.
  • Die Stromversorgung 4 ist jeweils mit dem Hostcomputer 3, der Steuerplatine 5 und der Relaisplatine 6 verbunden, die Argonquelle 9 ist jeweils mit Einlässen des ersten dynamischen Druckeinstellungsmoduls 71 und des Druckentlastungsventils 72 verbunden, die Heliumquelle 10 ist mit einem Gaseinlass des zweiten dynamischen Druckeinstellungsmoduls 73 verbunden, und Gasauslässe des ersten dynamischen Druckeinstellungsmoduls 71, des Druckentlastungsventils 72, des zweiten dynamischen Druckeinstellungsmoduls 73 und der Verstärkungspumpe zusammen mit ihrer Ventilkombination 74 sind jeweils mit einem Gaseinlass der Ablationsnadel 8 verbunden sind. Die Verstärkungspumpe wird mit Luft von einer Luftquelle 75 versorgt.
  • Unter Bezugnahme auf 1, 2 und 3 umfasst das erste dynamische Druckeinstellungsmodul 71 einen Partikelfilter 7101, einen Öldunstfilter 7102, ein Sicherheitsventil 7103, einen primären Drucktransmitter 7104, ein primäres Magnetventil 7105, einen Gaszylinder (einen Gaspuffer-Pool) 7106, einen sekundären Drucktransmitter 7107, ein Abblas-Magnetventil 7108, ein sekundäres Magnetventil 7109 und eine erste Gasverteilungs-Zweigleitung 21, die schematisch durch die unterbrochene Linie angedeutet ist, wobei die Heliumquelle 9 mit einem Einlass des Partikelfilters 7101 verbunden ist, ein Auslass des Partikelfilters 7101 mit einem Einlass des Öldunstfilters 7102 verbunden ist, ein Auslass des Öldunstfilters 7102 mit einem Einlass des Sicherheitsventils 7103 verbunden ist, ein Auslass des Sicherheitsventils 7102 jeweils mit dem primären Drucktransmitter 7104 und einem Einlass des primären Magnetventils 7105 verbunden ist, ein Auslass des primären Magnetventils 7105 mit einem Einlass des Gaszylinders 7106 verbunden ist, ein Auslass des Gaszylinders 7106 jeweils mit dem sekundären Drucktransmitter 7107 und einem Einlass des sekundären Magnetventils 7109 verbunden ist, ein Auslass des sekundären Magnetventils 7109 mit einem Einlass der ersten Gasverteilungs-Zweigleitung 21 verbunden ist, und ein Auslass der ersten Gasverteilungs-Zweigleitung 21 mit einem Einlass der Ablationsnadel 8 verbunden ist. Wie durch die Punkte angedeutet, umfasst die in 3 dargestellte Ausführungsform mehrere Ablationsnadeln 8, wovon nur drei dargestellt sind, und jede mit einem jeweiligen Auslass der ersten Gasverteilungs-Zweigleitung 21 verbunden ist.
  • Ein Ausgang des primären Drucktransmitters 7104 und des sekundären Drucktransmitters 7017 sind elektrisch jeweils mit dem Eingangsende der Steuerplatine 5 verbunden, ein Auslass des Sicherheitsventils 7103 ist mit einem Einlass des Abblas-Magnetventils 7108 verbunden, und ein Auslass des Abblas-Magnetventils 7108 ist mit einem Gasauslass 76 verbunden, das Ausgangsende der Relaisplatine 6 ist elektrisch jeweils mit dem primären Magnetventil 7105, dem Abblas-Magnetventil 7108, dem sekundären Magnetventil 7109 und Magnetventilen in der ersten Gasverteilungs-Zweigleitung verbunden, der Gas-Durchflussmesser in der ersten Gasverteilungs-Zweigleitung ist jeweils mit der Steuerplatine 5 verbunden.
  • In der praktischen Anwendung besteht die erste Gasverteilungs-Zweigleitung - wie schematisch durch die Punkte in 3 angedeutet - aus mehreren Gasverteilungseinheiten, die parallel zueinander und miteinander verbunden sind, wovon in 3 dargestellt sind. Jede Gasverteilungseinheit umfasst ein Gasverteilungs-Magnetventil 7110, 7111, 7112, einen Wasserdampffilter 7113, 7114, 7115 und einen Gas-Durchflussmesser 7116, 7117, 7118. Ein Einlass eines jeden Gasverteilungs-Magnetventils 7110, 7111, 7112 ist mit einem Auslass des sekundären Magnetventils 7109 verbunden.
  • In der in 3 gezeigten Ausführungsform ist ein Auslass eines jeden Gasverteilungs-Magnetventils 7110, 7111, 7112 mit einem Einlass des jeweiligen Wasserdampffilters 7113, 7114, 7115 verbunden, ein Auslass eines jeden Wasserdampffilters ist mit einem Einlass des jeweiligen Gas-Durchflussmessers 7116, 7117, 7118 verbunden, ein Auslass eines jeden Gas-Durchflussmessers ist mit einem Gaseinlass der jeweiligen Ablationsnadel 8 verbunden, und jeder Gas-Durchflussmesser ist elektrisch mit dem Eingangsende der Steuerplatine 5 verbunden.
  • Jedes Gasverteilungs-Magnetventil 7110, 7111, 7112 ist elektrisch mit dem Ausgangsende der Relaisplatine 6 verbunden. In der in 3 dargestellten bevorzugten Ausführungsform bilden ein dreistufiges Magnetventil 7110, ein Wasserdampffilter 7113 und ein Gas-Durchflussmesser 7116 eine Gasverteilungseinheit in der ersten Gasverteilungs-Zweigleitung 21, ein dreistufiges Magnetventil 7111, ein Wasserdampffilter 7114 und ein Gas-Durchflussmesser 7117 bilden eine weitere Gasverteilungseinheit in der ersten Gasverteilungs-Zweigleitung 21, ein dreistufiges Magnetventil 7112, ein Wasserdampffilter 7115 und ein Gas-Durchflussmesser 7118 bilden eine weitere Gasverteilungseinheit in der ersten Gasverteilungs-Zweigleitung 21. Um die kryogenen Anforderungen eines Klinikarztes für Tumore unterschiedlicher Größe zu erfüllen, kann die erste Gasverteilungs-Zweigleitung ein Mehrkanal-Gasübertragungskanal mit 8, 10 oder 12 Kanälen etc. sein, die Magnetventile in den Mehrkanal-Gasübertragungskanälen können abwechselnd durch die Steuerplatine 5 gesteuert werden, um die kryogene Leistung einzustellen und die Temperatur der Ablationsnadel 8 präzise zu steuern.
  • Unter Bezugnahme auf 1, 2 und 3 sind in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die mehrstufigen Filtervorrichtungen in dem ersten dynamischen Druckeinstellungsmodul 71 vorgesehen, das den Partikelfilter 7101, den Öldunstfilter 7102 und die Wasserdampffilter 7113, 7114 und 7115 etc. zur vollständigen Ausfilterung der Partikel, des Öldunsts, der Feuchtigkeit und anderer Verunreinigungen in dem Gas, um das Problem des Verstopfens der Ablationsnadel effektiv zu lösen.
  • Die mehrstufigen Drucksicherheitsvorrichtungen sind in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in dem ersten dynamischen Druckeinstellungsmodul 71 vorgesehen, wobei der primäre Drucktransmitter 7104 verwendet wird, um den Druck in der Steuergasroute in Echtzeit zu überwachen, und das Sicherheitsventil wird automatisch entlastet, wenn der Druck zu hoch ist, wenn der Druck langsam entlastet wird, kann das Abblas-Magnetventil 7108 durch die Steuergasroute geöffnet werden, um den Druck zu entlasten.
  • Das erste dynamische Druckeinstellungsmodul 71, das in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, wird verwendet, um den Druck dynamisch einzustellen, die Argonmenge, die in den Gaszylinder 7106 eintritt, kann durch das primäre Magnetventil 7105 gesteuert werden, und der Gaszylinder 7106 wird verwendet, um den Druck zu stabilisieren und eine Temperaturschwankung der Ablationsnadel zu verhindern, die durch die zu hohe Druckschwankung verursacht wird. Der sekundäre Drucktransmitter 7107 wird verwendet, um den Druck des Gaszylinders 7106 zu überwachen. Der Druck des Gaszylinders 7106 wird durch die Steuerplatine 5 genommen, und der Öffnungs-/Schließungs-Lastzyklus des Magnetventils 7105 wird durch die Steuerplatine 5 gemäß dem Druckwert zur Steuerung des Gasdrucks gesteuert.
  • Die mehreren Magnetventile mit unterschiedlichen Stufen sind in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in dem ersten dynamischen Druckeinstellungsmodul 71 vorgesehen, die Menge des Gaseingangs wird durch das primäre Magnetventil 7105 gesteuert, um den Gasdruck zu steuern, wenn der Gasdruck geeignet ist, wird das sekundäre Magnetventil 7109 geöffnet, um den Gasausgang zu steuern, das dreistufige Magnetventil ist in jedem Gasübertragungskanal in der ersten Gasverteilungs-Zweigleitung vorgesehen, etwa die dreistufigen Magnetventile 7110, 7111 und 7112, und wird verwendet, um die Gasströmung an die unterschiedlichen Gasübertragungskanäle zu steuern, der Gasausgang eines jeden Gasübertragungskanals ist mit dem Gas-Durchflussmesser verbunden, etwa den Gas-Durchflussmessern 7116, 7117 und 7118, der verwendet wird, um den Gasverbrauch in dem Gasübertragungskanal in Echtzeit zu messen, und der Ausgangswert des Gas-Durchflussmessers wird von der Steuerplatine 5 genommen, um die verfügbare Zeit des Restgases in dem Gaszylinder (dem Argonzylinder) zu berechnen und zu überwachen, ob die Ablationsnadel verstopft ist oder nicht.
  • Unter Bezugnahme auf 1, 2 und 4 umfasst das Druckentlastungsventil-Kombination 72 ein primäres Magnetventil 7201, ein Rückschlagventil 7202, ein Druckentlastungsventil 7203, einen Drucktransmitter 7204, ein sekundäres Magnetventil 7205 und eine zweite Gasverteilungs-Zweigleitung 22, die schematisch durch die unterbrochene Linie angedeutet ist, wobei die Argonquelle 9 mit einem Einlass des primären Magnetventils 7201 verbunden ist, ein Auslass des primären Magnetventils 7201 mit einem Einlass des Rückschlagventils 7202 verbunden ist, ein Auslass des Rückschlagventils 7202 ist mit einem Einlass des Druckentlastungsventils 7203 verbunden, ein Auslass des Druckentlastungsventils 7203 ist jeweils mit dem Drucktransmitter 7204 und einem Einlass des sekundären Magnetventils 7205 verbunden, wobei ein Auslass des sekundären Magnetventils 7205 mit einem Einlass der zweiten Gasverteilungs-Zweigleitung 22 verbunden ist, und ein Auslass der zweiten Gasverteilungs-Zweigleitung mit einem Gaseinlass der Ablationsnadel 8 verbunden ist, ein Auslass des Drucktransmitters 7204 ist elektrisch mit dem Eingangsende der Steuerplatine 5 verbunden.
  • Das Ausgangsende der Relaisplatine 6 ist elektrisch jeweils mit dem primären Magnetventil 7201, dem sekundären Magnetventil 7205 und Magnetventilen in der zweiten Gasverteilungs-Zweigleitung 22 verbunden. In der praktischen Anwendung besteht die zweite Gasverteilungs-Zweigleitung 22 aus mehreren Gasverteilungseinheiten, die parallel zueinander und miteinander verbunden sind, wie schematisch durch die Punkte in 4 angedeutet. Jede Gasverteilungseinheit umfasst ein Gasverteilungs-Magnetventil und ein Rückschlagventil. Ein Einlass des Gasverteilungs-Magnetventils ist mit einem Auslass des Gasverteilungs-Magnetventils 7205 verbunden, ein Auslass des Gasverteilungs-Magnetventils ist mit einem Einlass des Rückschlagventils verbunden, und ein Auslass des Rückschlagventils ist mit einem Gaseinlass der Ablationsnadel 8 verbunden, das Gasverteilungs-Magnetventil ist elektrisch mit dem Ausgangsende der Relaisplatine 6 verbunden. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in 4 dargestellt ist, bilden das dreistufige Magnetventil 7206 und das Rückschlagventil 7214 eine Gasverteilungseinheit in der zweiten Gasverteilungs-Zweigleitung 22, das dreistufige Magnetventil 7207 und das Rückschlagventil 7215 bilden eine weitere Gasverteilungseinheit in der zweiten Gasverteilungs-Zweigleitung 22, und das dreistufige Magnetventil 7208 und das Rückschlagventil 7216 bilden noch eine weitere Gasverteilungseinheit in der zweiten Gasverteilungs-Zweigleitung 22.
  • Unter Bezugnahme auf 1, 2 und 4 ist das Druckentlastungsventil-Kombination in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so implementiert, dass die Argonquelle 9 das Druckentlastungsventil 7203 unter der Steuerung des primären Magnetventils 7201 passiert, so dass der Argondruck auf einen niedrigeren Druck verringert wird, ein Rückschlagventil 7202 ist zwischen dem primären Magnetventil 7201 und dem Druckentlastungsventil 7203 montiert und wird verwendet, um einen Gasrückfluss zu verhindern, der Drucktransmitter 7204 wird verwendet, um den Ausgangsdruck des Druckentlastungsventils 7203 zu erfassen, das dekomprimierte Gas passiert das sekundäre Magnetventil 7205, um den Gasausgang zu steuern, passiert das dreistufige Magnetventil (etwa die dreistufigen Magnetventile 7206, 7207 oder 7208 etc.) und wird an die unterschiedlichen Gasübertragungskanäle zur Verwendung als das Gas zu Temperaturerhöhung übertragen Jeder Gasübertragungskanal ist mit einem Rückschlagventil (etwa den Rückschlagventilen 7214, 7215 oder 7216 etc.) versehen, um einen Gasrückfluss zu verhindern.
  • Der Betriebszustand einer elektrischen Heizkomponente 811 in der Ablationsnadel 8 wird von der Steuerplatine 5 durch die Relaisplatine 6 gesteuert, um das Niederdruck-Argon zu erhitzen, und das Niederdruck-Argon tritt mit geringer Drosselung und kryogener Wirkung in die Ablationsnadelspitze ein.
  • Die Ablationsnadel wird durch das Argon mit hoher Temperatur und niedrigem Druck aufgeheizt, und die Ablationsnadel überträgt die Wärme auf die umliegenden Gewebe, um die Temperatur zur Erzielung eines Temperaturanstiegs zu erhöhen. Die elektrische Heizkomponente 811 ist an einem Wärmetauscher 810 in der Ablationsnadel 8 montiert, um sicherzustellen, dass das Niederdruck-Argon vollständig aufgeheizt werden kann. Sie liegt sehr nahe an der Spitze eines Ablationsnadel-Haltegriffs 814, die aufgeheizt werden muss, und es kommt zu fast keinem Temperaturverlust in der Rohrleitung. Der Temperatursensor 813 ist an der elektrischen Heizkomponente 811 montiert und wird verwendet, um die Heiztemperatur der elektrischen Heizkomponente 811 zu nehmen, die Temperatur des Temperatursensors 813 wird durch die Steuerplatine 5 genommen, und wenn die Heiztemperatur gleich dem voreingestellten Wert ist, wird die elektrische Heizkomponente 811 von der Steuerplatine 5 durch die Relaisplatine 6 nicht weiter erhitzt. Die elektrische Heizkomponente 811 ist eine Quarz-Heizbahn oder eine Folienheizbahn. Der Temperatursensor 813 ist ein Thermoelement oder ein Thermowiderstand.
  • Unter Bezugnahme auf 1, 2 und 5 umfasst das zweite dynamische Druckeinstellungsmodul 73 einen Partikelfilter 7301, einen Öldunstfilter 7302, ein Sicherheitsventil 7303, einen Drucktransmitter 7304, ein primäres Magnetventil 7305, ein Abblas-Magnetventil 7310 und eine dritte Gasverteilungs-Zweigleitung, wobei die Heliumquelle 10 mit einem Einlass des Partikelfilters 7301 verbunden ist, ein Auslass des Partikelfilters 7301 mit einem Einlass des Öldunstfilters 7302 verbunden ist, ein Auslass des Öldunstfilters 7302 mit einem Einlass des Sicherheitsventils 7303 verbunden ist, ein Auslass des Sicherheitsventils 7303 ist jeweils mit dem Drucktransmitter 7304 und einem Einlass des primären Magnetventils 7305 verbunden, ein Auslass des primären Magnetventils 7305 ist mit einem Einlass der dritten Gasverteilungs-Zweigleitung verbunden, und ein Auslass der dritten Gasverteilungs-Zweigleitung ist mit einem Gaseinlass der Ablationsnadel 8 verbunden, ein Auslass des Drucktransmitters 7304 ist elektrisch mit dem Eingangsende der Steuerplatine 5 verbunden, ein Auslass des Sicherheitsventils 7303 ist mit einem Einlass des Abblas-Magnetventils 7310 verbunden, und ein Auslass des Abblas-Magnetventils 7310 ist mit einem Gasauslass 76 verbunden, das Ausgangsende der Relaisplatine 6 ist elektrisch mit dem primären Magnetventil 7305 verbunden.
  • Das Abblas-Magnetventil 7310 und Magnetventile sind jeweils Teil einer dritten Gasverteilungs-Zweigleitung. In der praktischen Anwendung besteht die dritte Gasverteilungs-Zweigleitung aus mehreren Gasverteilungseinheiten, die parallel zueinander und miteinander verbunden sind, jede Gasverteilungseinheit umfasst ein Gasverteilungs-Magnetventil und ein Rückschlagventil, ein Einlass des Gasverteilungs-Magnetventils ist mit einem Auslass des Gasverteilungs-Magnetventils 7305 verbunden, ein Auslass des Gasverteilungs-Magnetventils ist mit einem Einlass des Rückschlagventils verbunden, und ein Auslass des Rückschlagventils ist mit einem Gaseinlass der Ablationsnadel 8 verbunden, das Gasverteilungs-Magnetventil ist elektrisch mit dem Ausgangsende der Relaisplatine 6 verbunden. In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bilden das sekundäre Magnetventil 7306 und das Rückschlagventil 7308 eine Gasverteilungseinheit in der dritten Gasverteilungs-Zweigleitung, und das sekundäre Magnetventil 7307 und das Rückschlagventil 7309 bilden eine weitere Gasverteilungseinheit in der dritten Gasverteilungs-Zweigleitung.
  • Unter Bezugnahme auf 1, 2 und 5 kann, wenn die Temperatur des Heliums durch das zweite dynamische Druckeinstellungsmodul 73 in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erhöht wird, die Temperatur der Ablationsnadel 8 um mehr als 100 °C erhöht werden, um Protein zu koagulieren und die Blutung im Nadelweg zu stillen, dieses Verfahren kann jedoch auch für die thermische Ablation angewendet werden. Das Verfahren wird implementiert, indem die elektrische Heizkomponente 811 an dem Wärmetauscher 810 in der Ablationsnadel montiert wird, und die elektrische Heizkomponente 811 ist eine Quarz-Heizbahn oder eine Folienheizbahn. etc., wenn die elektrische Heizkomponente auf eine höhere Temperatur aufgeheizt werden kann, kann auch die Ablationsnadel 8 auf eine höhere Temperatur aufgeheizt werden. Da das Helium eine drosselnde Aufheizwirkung auf die Spitze der Ablationsnadel 8 hat, kann die Temperatur weiter erhöht werden.
  • Der Temperatursensor 813 ist an der elektrischen Heizkomponente 811 montiert und wird verwendet, um die Heiztemperatur der elektrischen Heizkomponente 811 zu nehmen, die Steuerplatine 5 nimmt die Temperatur des Temperatursensors 813, und wenn die Heiztemperatur gleich dem voreingestellten Wert ist, stoppt die Steuerplatine 5 das Aufheizen der elektrischen Heizkomponente 811 durch die Relaisplatine 6. Der Temperatursensor 813 ist ein Thermoelement oder ein Thermowiderstand.
  • Unter Bezugnahme auf 1, 2 und 6 umfasst die Verstärkungspumpe zusammen mit ihrer Ventilkombination 74 einen Partikelfilter 7401, eine Verstärkungspumpe 7402, einen Öldunstfilter 7403, ein Sicherheitsventil 7404, einen Drucktransmitter 7405, ein primäres Magnetventil 7406, ein Abblas-Magnetventil 7411 und die vierte Gasverteilungs-Zweigleitung 24, wobei ein Einlass des Partikelfilters 7401 mit der Luftquelle 75 verbunden ist, ein Auslass des Partikelfilters 7401 mit einem Einlass der Verstärkungspumpe 7402 verbunden ist, ein Auslass der Verstärkungspumpe 7402 mit einem Einlass des Öldunstfilters 7403 verbunden ist, ein Auslass des Öldunstfilters 7403 mit einem Einlass des Sicherheitsventils 7404 verbunden ist, ein Auslass des Sicherheitsventils 7404 jeweils mit dem Drucktransmitter 7405 und einem Einlass des primären Magnetventils 7406 verbunden ist.
  • Ein Auslass des primären Magnetventils 7406 ist mit einem Einlass der vierten Gasverteilungs-Zweigleitung verbunden, und ein Auslass der vierten Gasverteilungs-Zweigleitung ist mit einem Gaseinlass der Ablationsnadel 8 verbunden, ein Auslass des Drucktransmitters 7405 ist elektrisch mit dem Eingangsende der Steuerplatine 5 verbunden, ein Auslass des Sicherheitsventils 7404 ist mit einem Einlass des Abblas-Magnetventils 7411 verbunden, und ein Auslass des Abblas-Magnetventils 7411 ist mit einem Gasauslass 76 verbunden, das Ausgangsende der Relaisplatine 6 ist elektrisch jeweils mit der Verstärkungspumpe 7403, dem primären Magnetventil 7406, dem Abblasventil 7411 und Magnetventilen in der vierten Gasverteilungs-Zweigleitung 24 verbunden.
  • In der praktischen Anwendung besteht die vierte Gasverteilungs-Zweigleitung aus mehreren Gasverteilungseinheiten, die parallel zueinander und miteinander verbunden sind, jede Gasverteilungseinheit umfasst ein Gasverteilungs-Magnetventil und ein Rückschlagventil, ein Einlass des Gasverteilungs-Magnetventils ist mit einem Auslass des Gasverteilungs-Magnetventils 7406 verbunden, ein Auslass des Gasverteilungs-Magnetventils ist mit einem Einlass des Rückschlagventils verbunden, und ein Auslass des Rückschlagventils ist mit einem Gaseinlass der Ablationsnadel 8 verbunden, das Gasverteilungs-Magnetventil ist elektrisch mit dem Ausgangsende der Relaisplatine 6 verbunden. In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bilden das sekundäre Magnetventil 7407 und das Rückschlagventil 7409 eine Gasverteilungseinheit in der vierten Gasverteilungs-Zweigleitung, und das sekundäre Magnetventil 7408 und das Rückschlagventil 7410 bilden eine weitere Gasverteilungseinheit in der vierten Gasverteilungs-Zweigleitung.
  • Unter Bezugnahme auf 1, 2 und 6 ist die Verstärkungspumpe 7402 in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine pneumatische Pumpe oder eine elektrische Pumpe. Wenn die Verstärkungspumpe arbeitet, wird durch den Unterdruck, der zwischen der Verstärkungspumpe 7402 und dem Partikelfilter 7401 gebildet wird, Luft durch den Partikelfilter 7401 in den Pumpenkopf gesaugt, ein Auslass der Verstärkungspumpe 7402 ist mit dem Sicherheitsventil 7404 verbunden, das Sicherheitsventil 7404 ist mit dem Abblas-Magnetventil 7411 verbunden, und die Druckentlastung und das Abblasen sind im Fall eines zu hohen Drucks automatisch implementiert, der Drucktransmitter 7405 wird verwendet, um den Ausgangsdruck der Verstärkungspumpe 7402 zu überwachen. Inzwischen wird die Relaisplatine durch die Steuerplatine gesteuert, und damit wird die Betriebszeit und -leistung der elektrischen Heizkomponente durch die Heizschnittstelle 30 der Ablationsnadel 8 gesteuert. Der Temperatursensor 813 ist an der elektrischen Heizkomponente 811 montiert und wird verwendet, um die Heiztemperatur der elektrischen Heizkomponente 811 zu nehmen, die Temperatur des Temperatursensors 813 wird durch die Steuerplatine 5 genommen, und wenn die Heiztemperatur gleich der voreingestellten Temperatur ist, stoppt die Steuerplatine 5 das Aufheizen der elektrischen Heizkomponente 811 durch die Relaisplatine 6. Der Temperatursensor 813 ist ein Thermoelement oder ein Thermowiderstand.
  • Unter Bezugnahme auf 1 bis 6 und 8 umfasst die Ablationsnadel 8 eine Ablationsnadelspitze 801, ein Temperatur-Thermoelement 802, eine Gasübertragungs-Rohrleitung 803, eine Vakuum-Isolierschicht 804, einen Wärmetauscher 810, eine elektrische Heizkomponente 811, einen Temperatursensor 813 und einen Ablationsnadel-Haltegriff 814, wobei die Ablationsnadelspitze 801 mit dem Ablationsnadel-Haltegriff 814 verbunden ist, eine Drosselöffnung ist in dem vorderen Ende der Gasübertragungs-Rohrleitung 803 fixiert, die Vakuum-Isolierschicht 804 ist an der Innenwand des Ablationsnadel-Haltegriffs 814 fixiert, die Gasübertragungs-Rohrleitung 803 ist mit dem Wärmetauscher 810 verbunden, das Temperatur-Thermoelement 802 ist in dem Ablationsnadel-Haltegriff 814 fixiert, die elektrische Heizkomponente 811 ist an dem Wärmetauscher 810 montiert und elektrisch mit der Relaisplatine 6 durch eine Heizschnittstelle 30 verbunden, um zur Heizungssteuerung durch die Relaisplatine 6 fortzuschreiten, der Temperatursensor 813 ist an der elektrischen Heizkomponente 811 fixiert, das Temperatur-Thermoelement 802 und der Temperatursensor 813 sind jeweils elektrisch mit dem Eingangsende der Steuerplatine 5 verbunden. Die Temperatur der elektrischen Heizkomponente 811 wird von der Steuerplatine 5 durch den Temperatursensor 813 genommen, um die elektrische Heiztemperatur präzise zu steuern und eine zu hohe Heiztemperatur zu verhindern, die Temperatur der Ablationsnadel 8 wird von der Steuerplatine 5 durch das Temperatur-Thermoelement 802 genommen. In der praktischen Anwendung ist die elektrische Heizkomponente 811 eine Quarz-Heizbahn oder eine Folienheizbahn, der Temperatursensor 813 ist ein Thermoelement oder ein Thermowiderstand.
  • Unter Bezugnahme auf 8 tritt das Argon unter hohem Druck in den Wärmetauscher 810 für den Wärmetausch während der kryogenen Operation der Ablationsnadel ein, und tritt dann durch die Gasübertragungs-Rohrleitung 803 in die Ablationsnadelspitze 801 ein. Die Drosselungswirkung des Hochdruckgases entsteht an dem vorderen Ende der Gasübertragungs-Rohrleitung 803, um die Temperatur zu verringern, und das Gas tritt mit niedriger Temperatur in die äußeren Rippen des Wärmetauschers 810 für den Wärmetausch ein, um das neu eingetretene Gas vorzukühlen, und wird schließlich an die Umgebungsluft abgegeben. Das Temperatur-Thermoelement 802 wird verwendet, um die Temperatur der Ablationsnadelspitze zu erfassen, die Vakuum-Isolierschicht 804 wird verwendet, um zu verhindern, dass die kryogene Temperatur des Ablationsnadel-Haltegriffs Frostschäden an normalem Gewebe verursacht. Da das gedrosselte Gas den Wärmetauscher 810 passieren muss und einen bestimmten Widerstand erfährt, ist der Gasdruck in der Ablationsnadelspitze 801 höher als der normale Atmosphärendruck (höher als 0,1 MPa). Auf der Grundlage der physikalischen Eigenschaften von Argon (wie in der folgenden Tabelle 1 dargestellt) steigt der Siedepunkt von Argon in Folge der Erhöhung des Drucks. Die niedrigste Temperatur der Ablationsnadel ist gleich dem Siedepunkt von Argon, und die niedrigere kryogene Temperatur der Ablationsnadel kann erreicht werden, indem der Gasrückflusswiderstand gesenkt wird. Der Gasrückflusswiderstand kann effektiv verringert werden, indem der Gaszufuhrdruck und die Gasströmungsrate verringert werden, und dadurch kann der Druck in der Ablationsnadelspitze 801 verringert werden. Der Gaszufuhrdruck kann auf geeignete Weise verringert werden, und wenn der Gasdruck zu stark verringert wird, werden die Drosselungswirkung und die kryogene Effizienz verringert, so dass die Temperatur erhöht wird. Die Temperatur der Ablationsnadel wird in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als das Rückkopplungssignal genommen, der Gaszufuhrdruck wird dynamisch eingestellt, um den optimalen Gaszufuhrdruck zu erzielen, damit die Drosselungswirkung sichergestellt und der Gasrückflusswiderstand verringert werden kann. Auf diese Weise kann die Temperatur der Ablationsnadel auf der niedrigeren kryogenen Temperatur gehalten werden, um den kryogenen Bereich zu erweitern und die kryogene Effizienz zu erhöhen. Tabelle 1
    Argondruck (MPa) Siedepunkt Argon (°C)
    0,1 -185,981
    0,4 -170,42
    0,8 -160,27
    1 -156,56
    2 -143,43
    4 -127,47
  • Unter Bezugnahme auf 1 und 13 umfasst die Steuerplatine 5 ein PID-Steuergerät 1301, eine parallele Kommunikationsschnittstelle 1302, eine serielle Kommunikationsschnittstelle 1303, eine CPU 1304, eine Speichervorrichtung 1305, ein DC-DC-Wandlungsmodul 1306 und einen Optokoppler 1307. Die CPU 1304 ist elektrisch jeweils mit der parallelen Kommunikationsschnittstelle 1302, der seriellen Kommunikationsschnittstelle 1303, der Speichervorrichtung 1305 und dem Optokoppler 1307 verbunden, das PID-Steuergerät 1301 ist elektrisch mit dem Optokoppler 1307 verbunden, das DC-DC-Wandlungsmodul 1306 ist elektrisch jeweils mit dem PID-Steuergerät 1301, der parallelen Kommunikationsschnittstelle 1302, der seriellen Kommunikationsschnittstelle 1303, der CPU 1304, der Speichervorrichtung 1305 und dem Optokoppler 1307 verbunden. In der praktischen Anwendung ist die Steuerplatine 5 mit dem Hostcomputer 3 durch die parallele Kommunikationsschnittstelle 1302 oder/und die serielle Kommunikationsschnittstelle 1303 elektrisch verbunden. Das DC-DC-Wandlungsmodul 1306 wird als die Stromversorgung verwendet, um 24 VDC in 5 VDC umzuwandeln. Die Speichervorrichtung 1305 wird verwendet, um Daten zu speichern, der Optokoppler 1307 wird verwendet, um eine elektrische Isolierung zwischen dem PID-Steuergerät 1301 und der CPU 1304 vorzunehmen, die CPU 1304 wird verwendet, um Daten zu berechnen und zu manipulieren.
  • Unter Bezugnahme auf 3 bis 6 wird die Steuerplatine 5 nicht nur verwendet, um den Betrieb der Relaisplatine 6 zu steuern, sondern auch, um die Temperatursignale der Ablationsnadel 8 und der elektrischen Heizkomponente 811, die Drucksignale und die Strömungssignale des ersten dynamischen Druckeinstellungsmoduls 71, und die Drucksignale des Druckentlastungsventils 72, des zweiten dynamischen Druckeinstellungsmoduls 73 und der Verstärkungspumpe zusammen mit ihrer Ventilkombination 74 zu nehmen, die Relaisplatine 6 wird verwendet, um den Betrieb der Magnetventile in dem ersten dynamischen Druckeinstellungsmodul 71, des Druckentlastungsventils 72, des zweiten dynamischen Druckeinstellungsmoduls 73, der Verstärkungspumpe zusammen mit ihrer Ventilkombination 74 und das Aufheizen der elektrischen Heizkomponente 811 zu steuern.
  • Die kryogene Temperatur und die Zeit können in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in dem System ebenfalls mit der Heiztemperatur und Zeit voreingestellt werden, und die Temperatur kann in dem System in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung präzise gesteuert werden. Der interne Zeitgeber in dem System wird verwendet, um die Zeitdauer zu steuern. Das schematische Prinzipdiagramm der Temperatursteuerung ist in 7 dargestellt: das in die Steuerplatine des Systems integrierte PID-Steuergerät 94 wird verwendet, um die Temperatur innerhalb der kürzesten Zeitperiode auf die voreingestellte Temperatur zu stabilisieren. Nachdem das Gas über den Gaseinlass 99 in das System eintritt, wird die Eingangsmenge des Gases durch das primäre Magnetventil 91 gesteuert, und ein großvolumiger Gaszylinder 97 hinter dem primären Magnetventil 91 wird verwendet, um den Gasdruck zu stabilisieren. Der Temperatursensor 93 wird verwendet, um die Temperatur der Ablationsnadel 8 in Echtzeit zu erfassen, der A/D-Wandler 96 in dem PID-Steuergerät wird verwendet, um die Temperatur zu nehmen, der Pulsbreitenmodulator 95 in dem PID-Steuergerät wird verwendet, um die Pulsbreite voreinzustellen, das Relais 98 wird verwendet, um den Öffnungs-/Schließungs-Lastzyklus des primären Magnetventils 91 zur Einstellung des Gasdrucks (überwacht durch den Drucktransmitter) einzustellen, und dadurch kann die voreingestellte Temperatur innerhalb der optimalen Zeit und mit einem möglichst kurzen Überschießen der Temperatur eingestellt und bis zum Ende der chirurgischen Operation auf der voreingestellten Temperatur gehalten werden.
  • Die Ablationsnadel wird auf Grundlage des Joule-Thomson-Prinzips betrieben, daher muss der Gaszufuhrdruck der Ablationsnadel präzise gesteuert werden, um die präzise Temperatursteuerung der Ablationsnadel zu erreichen. Das Verfahren zur Steuerung des Gasdrucks kann durch einen elektrischen Druckregler erreicht werden, doch führt die eingestellte Anwendung des elektrischen Druckreglers aufgrund der größeren Druckträgheit und der langsameren Ansprache zu einer stärkeren Schwankung des Druckgases, was zu einer stärkeren Temperaturschwankung führt. In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das PID-Steuergerät verwendet, um den Öffnungs-/Schließungs-Lastzyklus des Gaszufuhr-Magnetventils zu steuern, und der großvolumige Gaszylinder ist nach dem PID-Steuergerät montiert, um den Gasdruck zu stabilisieren. Das PID-Steuergerät besteht aus einem proportionalen Element P, einem Integrations-Element I und einem Differenz-Element D. Das proportionale Element P wird verwendet, um die Ansprechgeschwindigkeit zu beschleunigen und die eingestellte Präzision des Systems zu verbessern, das Integrations-Element I wird verwendet, um den stationären Fehler des Systems einzustellen, und das Differenz-Element D wird verwendet, um die dynamischen Eigenschaften des Systems zu verbessern. Die drei Parameter ergänzen einander, um im Ergebnis die optimale Steuerungswirkung zur präzisen und raschen Steuerung der Temperatur zu erreichen.
  • Die Parameter des PID-Steuergeräts werden auf Grundlage einer großen Anzahl vorausgehender Experimente voreingestellt. Zum Beispiel wird die Temperatur der Ablationsnadel vom Arzt vor Beginn der chirurgischen Operation auf T voreingestellt, und die Temperatur der Ablationsnadel wird nach Beginn der chirurgischen Operation in dem System einmal pro Sekunde auf Grundlage der voreingestellten Steuerungsperiode (wenn die Steuerungsperiode zu lange voreingestellt wird, werden stärkere Druck- und Temperaturschwankungen verursacht, und wenn die Steuerungsperiode zu kurz voreingestellt wird, wird eine langsamere Ansprechgeschwindigkeit des Magnetventils verursacht) genommen, die voreingestellte Steuerungsperiode wird von dem in die Steuerplatine integrierten PID-Steuergerät voreingestellt, zum Beispiel ist die Steuerungsperiode 5 Sekunden, ein Temperaturdurchschnitt in einer Steuerungsperiode wird an das PID-Steuergerät zurückgeführt, der Öffnungs-/Schließungs-Lastzyklus des Magnetventils wird von dem PID-Steuergerät gemäß der Veränderung der Temperatur eingestellt, und dadurch wird der Gaszufuhrdruck eingestellt, um schließlich die Zieltemperatur T zu erreichen.
  • Wenn das Kryochirurgie-System in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für chirurgische Operationen implementiert wird, werden die Temperatur und die Betriebszeit der Ablationsnadel vom Arzt auf Grundlage der Größe und der Lage des Tumors voreingestellt. Die Vorgänge der Kryotherapie und der Temperaturanstieg können in dem System automatisch auf Grundlage der voreingestellten Temperatur und Betriebszeit implementiert werden. Zum Beispiel werden die kryogene Zeit und Temperatur auf 15 Minuten und -120 °C eingestellt, oder die Aufheizzeit und Temperatur werden vom Arzt über die Eingabevorrichtung auf 2 Minuten und 10 °C voreingestellt, die voreingestellten Betriebskurven entsprechend den voreingestellten Werte werden nach Bestätigung durch den Arzt an der Anzeigevorrichtung in dem System angezeigt, und das Operationsprozess beginnt sich automatisch in dem System zu implementieren. Die Echtzeit-Betriebskurven werden in dem Operationsprozess ebenfalls an der Anzeigevorrichtung angezeigt und stehen offensichtlich in Kontrast zu den voreingestellten Betriebskurven, und der Betriebszustand des Systems kann ebenfalls intuitiv vom Arzt beobachtet werden.
  • Die präzisen Temperatursteuerungsfunktionen des Kryochirurgie-Systems werden im Folgenden in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben: nach Beginn der kryogenen Operation tritt das Argon durch den Gaseinlass des Systems in den Partikelfilter ein, und die partikulären Verunreinigungen in dem Argon werden ausgefiltert, um Schäden an den nachfolgenden Magnetventilen zu verhindern, das Argon tritt durch den Partikelfilter in den Öldunstfilter ein, und die Öldunstverunreinigungen in dem Gas werden ebenfalls ausgefiltert, und anschließend tritt das Gas in das Sicherheitsventil ein, das für den Hochdruckschutz verwendet wird. Der Gaseinlassdruck des Systems wird von der Steuerplatine durch den primären Drucktransmitter genommen, und wenn der Gaseinlassdruck innerhalb des sicheren Druckbereichs liegt, wird das primäre Magnetventil geöffnet, und das Gas tritt dann in den Gaszylinder ein, der Druck des Gaszylinders wird von der Steuerplatine durch den sekundären Drucktransmitter genommen, und wenn der Druck des Gaszylinders gleich dem Betriebsdruck ist, wird das sekundäre Magnetventil geöffnet, und das jeweilige dreistufige Magnetventil wird auf Grundlage des eingesetzten Kanals der Ablationsnadel geöffnet. Nachdem die Feuchtigkeit in dem Argon durch den Wasserdampffilter ausgefiltert wurde, strömt das Argon durch den Gas-Durchflussmesser und tritt in die Ablationsnadel ein. Die Drosselungswirkung wird durch das Hochdruck-Argon an der Nadelspitze der Ablationsnadel erzeugt, und die kryogene Temperatur wird erzeugt, um die Kryotherapie zu ermöglichen.
  • Die Temperatur der Ablationsnadel wird durch die Steuerplatine in Echtzeit genommen, nachdem die Temperatur der Ablationsnadel gleich dem voreingestellten Temperaturwert von -120 °C ist, wobei die Betriebsfrequenz des primären Magnetventils durch die Steuerplatine eingestellt wird, um die Gaseingangsmenge in dem Gaszylinder zu steuern und den Gasdruck zu verringern. Der Gaszylinder weist ein bestimmtes Gasvolumen auf, das verwendet wird, um das Gas zu puffern und den Gasdruck zu glätten. Die Temperatur der Systemrohrleitung und der Gasübertragungs-Rohrleitung der Ablationsnadel werden in Folge der Erhöhung der kryogenen Zeitdauer verringert. Unterdessen wird die Last der Ablationsnadel ebenfalls verringert, und der Betriebsdruck zur Aufrechterhaltung der kryogenen Temperatur von -120 °C ist viel geringer. Die Betriebsfrequenz des primären Magnetventils wird auf der Grundlage der kryogenen Zeitdauer des Systems weiter verringert, und der Gasverbrauch des Systems wird verringert.
  • Während der Temperaturanstiege sind die folgenden drei unterschiedlichen Verfahren zur Temperaturerhöhung in dem Kryochirurgie-System in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen:
    1. 1) Temperaturerhöhung durch Helium. Das Helium strömt durch den Partikelfilter und den Öldunstfilter, und die Verunreinigungen in dem Helium werden ausgefiltert, der Zufuhrdruck des Heliums wird von der Steuerplatine durch den Drucktransmitter genommen, nachdem der Druck des Systems als normal erfasst worden ist, die Relaisplatine wird durch die Steuerplatine gesteuert, um den Betrieb der elektrischen Heizkomponente in der Ablationsnadel durch die Heizschnittstelle zu steuern, und der Wärmetauscher in der Ablationsnadel wird aufgeheizt. Unterdessen wird das primäre Magnetventil von der Steuerplatine durch die Relaisplatine gesteuert, so dass es zusammen mit dem sekundären Magnetventil des entsprechenden Kanals geöffnet wird. Nachdem das Helium durch das Rückschlagventil geströmt ist, tritt das Helium in die Ablationsnadel ein, um als Temperaturerhöhungsgas verwendet zu werden. Das Helium strömt durch die Gasübertragungsleitung und tritt in den Wärmetauscher ein, und nachdem das Helium durch die elektrische Heizkomponente aufgeheizt wurde, tritt das aufgeheizte Helium in die Ablationsnadelspitze ein, um die Drosselungswirkung zu erzeugen. Die Temperatur des Heliums wird weiter auf bis zu 100 °C oder dgl. erhöht, und Protein wird bei dieser Temperatur koaguliert, um Blutungen zu stoppen.
    2. 2) Temperaturerhöhung durch Argon (die Gasroute, die aus den Druckentlastungsventilen besteht). Wenn die Heliumquelle nicht verwendet werden kann, weil Helium fehlt, oder aus anderen Gründen, die zu Schäden und dem Entweichen von Helium während der chirurgischen Operation führen, wird die Temperaturerhöhung durch das Argon erreicht. Das primäre Magnetventil wird von der Steuerplatine durch die Relaisplatine geöffnet, und das Argon tritt in das Rückschlagventil ein, um das Rückströmen des Argons zu verhindern. Der Argondruck wird verringert, nachdem das Argon durch das Druckentlastungsventil geströmt ist, und der Ausgangsdruck des Druckentlastungsventils wird von dem Drucktransmitter erfasst. Nachdem durch die Steuerplatine erfasst wurde, dass der Ausgangsdruck des Druckentlastungsventils der geeignete Gasdruck ist, werden das sekundäre Magnetventil und das dreistufige Magnetventil unter der Steuerung der Relaisplatine geöffnet, und das Niederdruck-Argon tritt in den Temperaturerhöhungs-Gaseinlass des Kanals ein, der mit der Ablationsnadel verbunden ist. Unterdessen wird die elektrische Heizkomponente in der Ablationsnadel durch die mit der Ablationsnadel verbundene Heizschnittstelle von der Relaisplatine aufgeheizt. Das Niederdruck-Argon wird aufgeheizt und tritt in die Nadelspitze der Ablationsnadel ein, und die Drosselungs- oder Kühlungswirkung wird offensichtlich nicht durch den niederen Argondruck erzeugt. Die Wärme wird zwischen dem Argon mit hoher Temperatur und niedrigem Druck und dem Ablationsbereich der Ablationsnadelspitze ausgetauscht, und die Temperatur in der Umgebung wird erhöht, um die Temperaturerhöhung zu erzielen.
    3. 3) Temperaturerhöhung durch die Luft (die Gasroute, die aus der Verstärkungspumpe zusammen mit ihrer Ventilkombination besteht). Die Periode der Temperaturerhöhung und die Nadelextraktion erfolgen während der chirurgischen Operation, und wenn sowohl das Argon als auch das Helium in dem System aufgebraucht sind, oder die Gasquelle aus anderen Gründen nicht verwendet werden kann, kann die Ablationsnadel nicht aus dem Körper des Patienten extrahiert werden. Es dauert lange Zeit, bis die Temperatur durch die Wärme des menschlichen Körpers selbst langsam erhöht, und somit werden die Operationszeit und die Risiken erhöht. Das Verfahren zur Temperaturerhöhung wird in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durch die Luft erreicht, und nachdem das Verfahren zur Temperaturerhöhung durch den Arzt implementiert wurde, beginnt die Verstärkungspumpe, unter der Steuerung der Relaisplatine zu arbeiten. Der Unterdruck wird an dem Gaseinlass der Verstärkungspumpe gebildet, und die Luft wird angesaugt. Die angesaugte Luft strömt durch den Partikelfilter und den Öldunstfilter, und nachdem die Verunreinigungen in der Luft ausgefiltert wurden, wird die Luft an das Sicherheitsventil übertragen. Nachdem die Steuerplatine durch den Drucktransmitter erfasst hat, dass der Luftdruck dem Betriebsdruck entspricht, werden das sekundäre Magnetventil und das dreistufige Magnetventil geöffnet. Die Luft strömt durch das Rückschlagventil nach dem dreistufigen Magnetventil, um ein Zurückströmen der Luft zu verhindern, und tritt dann durch den Temperaturerhöhungseinlass in die Ablationsnadel ein. Unterdessen wird die elektrische Heizkomponente in der Ablationsnadel durch die mit der Ablationsnadel verbundene Heizschnittstelle von der Relaisplatine aufgeheizt. Die Luft wird durch die elektrische Heizkomponente aufgeheizt und tritt in die Nadelspitze der Ablationsnadel ein. Die Wärme wird zwischen der Luft mit hoher Temperatur und dem umliegenden Bereich der Ablationsnadelspitze ausgetauscht, und die Temperatur in der Umgebung wird erhöht, um die Temperaturerhöhung zu erzielen.
  • Das herkömmliche kryogene Steuerungsverfahren besteht darin, dass das Gas während des gesamten kryogenen Prozesses für die kryogene Operation durch den konstanten Druck gesteuert wird, die Temperatur der Rohrleitung des Systems und die Temperatur der Gasübertragungs-Rohrleitung der Ablationsnadel sind während der anfänglichen kryogenen Periode höher, die Temperatur des Tumors ist gleich der Temperatur des menschlichen Körpers, was zu einer höheren Last an der Ablationsnadel in der anfänglichen kryogenen Periode führt, und daher wird die chirurgische Operation während der anfänglichen kryogenen Periode mit einem Hochleistungs-Betriebsmodus ausgeführt, die Temperatur der Rohrleitung des Systems und die Temperatur der Gasübertragungs-Rohrleitung der Ablationsnadel werden jedoch in Folge der Erhöhung der kryogenen Zeitdauer verringert, während auch die Last an der Ablationsnadel verringert wird, und der Hochleistungs-Betriebsmodus wird nicht länger ausgeführt. In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Gas dann nicht weiter während des gesamten kryogenen Prozesses mit dem konstanten Druck zugeführt, und die Gaszufuhrdruck wird auf geeignete Weise auf Grundlage der Lastsituationen verringert, um den Zweck einer Einsparung der Gasmenge zu erfüllen, was ein hocheffizientes und energiesparendes kryogenes Steuerungsverfahren ergibt.
  • Der durchgeführte Prozess der kryogenen Ablationschirurgie ist in 9 unter Verwendung des Kryochirurgie-Systems der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Nachdem die kryogene Operation bei Schritt 100 begonnen hat, wird die kryogene Operation zuerst durch das konstante Hochdruckgas (das Argon) in dem System (Schritt 101) durchgeführt, und die Temperatur der Ablationsnadel wird von dem Temperatursensor an dem vorderen Ende der Ablationsnadel genommen, um zu erfassen (Schritt 102), ob die Temperatur der Ablationsnadel die niedrigste Temperatur erreicht hat (z. B. keine weitere Verringerung innerhalb von 30 Sekunden), wenn nicht, wird die kryogene Operation weiter mit der konstanten Hochdruck-Gasquelle durchgeführt, wenn ja wird die Öffnungszeit des primären Magnetventils durch das erste dynamische Druckeinstellungsmodul gesteuert (Schritt 103), um die Argonmenge, die in den Gaszylinder eintritt, zu steuern und den Druck zu verringern (Schritt 104). Zum Beispiel wird jede dynamische Einstellungszeit auf 30 Sekunden eingestellt, zusammen mit einer Herabsetzung des Gasdrucks in dem System von 100 psi, und jedesmal, nachdem der Gasdruck verringert wurde, werden die Veränderungen der Innentemperatur der Ablationsnadel in dem System genommen. Wenn die Temperatur der Ablationsnadel verringert wurde, wird der Gasdruck weiter um 100 psi verringert, und die Veränderungen der Innentemperatur der Ablationsnadel in dem System genommen. Wenn die Temperatur der Ablationsnadel erhöht wird (Schritt 105), wird der Gasdruck um 200 psi erhöht (Schritt 106), wobei der Zweck der Erhöhung des relativ hohen Drucks darin besteht, die Temperatur rasch abzusenken. Die Temperaturerhöhung zeigt an, dass die Last höher als die aktuelle Leistung der Ablationsnadel ist, und die Temperatur muss rasch mit der höheren Leistung verringert werden, und anschließend wird der Gasdruck um 100 psi verringert.
  • Wenn die Temperatur aktuell konstant bleibt, entspricht der Druck dem optimalen Gaszufuhrdruck. Wenn das Volumen der Eissphäre infolge der Erhöhung der kryogenen Zeitdauer zunimmt, und die Last weiter zunimmt, so dass die Temperatur nicht mehr konstant gehalten werden kann, wird der Gasdruck erneut wie in dem oben erwähnten Verfahren um 200 psi erhöht. Nach einem weiteren dynamischen Einstellungszyklus wird der Gasdruck um 100 psi verringert, bis die Temperatur konstant gehalten werden kann. Der dynamische Einstellungsprozess in dem oben erwähnten Steuerungsverfahren wird während eines kryogenen Zyklus wiederholt durchgeführt, bis die Temperatur der Ablationsnadel stabil auf dem Zustand der niedrigsten kryogenen Temperatur gehalten werden kann (Schritt 107), bis zum Ende der kryochirurgischen Operation (Schritt 108). Das oben erwähnte kryogene Steuerungsverfahren wird nicht nur angewendet, um den Verbrauch der Gaszufuhr stark zu verringern, sondern auch, um eine niedrigere Temperatur der Ablationsnadel aufrecht zu erhalten und den kryogenen Bereich zu erweitern. 10 und 11 sind schematische Diagramme des Vergleichs zwischen dem kryogenen Prozess nach dem Stand der Technik und dem kryogenen Prozess in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Die Hochdruck-Argonquelle ist in China derzeit ein Stahl-Gaszylinder mit 40 I Inhalt und einem Maximaldruck von 35 MPa (etwa 5.000 psi). Der Gasdruckregler wird in der Regel zum Anschluss an die Schnittstelle des verwendeten Gaszylinders und zur Verringerung des Drucks auf 3.000 psi zur Versorgung des Systems verwendet. Daher muss der Hochdruckschutz so ausgestaltet werden, dass die Sicherheit der Patienten und Bediener sichergestellt wird. In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist wie in 12 dargestellt ein mehrstufiger Hochdruckschutz ausgestaltet. Wenn der Druck des Systems zu hoch ist (Schritt 120), zum Beispiel, weil der mit dem Gaszylinder verbundene Gasdruckregler beschädigt wird, was zu einem Ausfall der Druckverringerung führt, so dass das Hochdruckgas in dem Gaszylinder direkt an das System zugeführt wird, wird an der Schnittstelle in dem System eine Meldung des zu hohen Drucks angezeigt (Schritt 121), und die erste Schutzstufe in dem System (Schritt 122) wird durchgeführt, um die Öffnungszeit des primären Magnetventils durch das erste dynamische Druckeinstellungsmodul (Schritt 123) zu steuern, so dass die Argonmenge, die in den Gaszylinder eintritt, gesteuert wird, um den Druck zu verringern und einen erfolgreichen Abschluss der chirurgischen Operation sicherzustellen.
  • Wenn die chirurgische Operation abgeschlossen ist, kann der Gasdruckregler repariert werden. Wenn der Druck des Systems nach der Einstellung immer noch zu hoch ist, wird die zweite Schutzstufe (Schritte 124) in dem System durchgeführt, um das primäre Magnetventil zu schließen (Schritt 125) und das Einströmen von Gas zu verhindern, unterdessen wird das Abblas-Magnetventil geöffnet (Schritt 126), um den Druck durch Abblasen zu verringern, und die chirurgische Operation wird gestoppt. Wenn der gesamte Steuerungsteil in dem System völlig irregulär wird, ist die dritte Schutzstufe (Schritt 127), die von der Systemsteuerung unabhängig ist, als mechanisches proportionales Entlastungsventil (also als Sicherheitsventil) in dem System ausgestaltet. Wenn der Druck höher als ein bestimmter Wert ist, wird das Sicherheitsventil automatisch geöffnet (Schritt 128), um den Druck ohne elektrische Steuerung zu entlasten, und die chirurgische Operation wird gestoppt.
  • Das Kryochirurgie-System in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in der Lage, die kryogene Temperatur der Ablationsnadel präzise zu steuern und voreinzustellen, den Gasverbrauch in dem Gasübertragungskanal auf Echtzeitbasis durch das erste dynamische Druckeinstellungsmodul zu überwachen, und den Gaszufuhrdruck dynamisch zu einzustellen, um den optimalen Gaszufuhrdruck zu erreichen. Das Kryochirurgie-System in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in der Lage, die kryogene Wirkung sicherzustellen und den Gasrückflusswiderstand zu senken, damit die Ablationsnadel auf der tiefen kryogenen Temperatur betrieben wird, um den kryogenen Bereich und die kryogene Effizienz zu steigern und die Gasverbrauchsmenge zu verringern. Wenn die Helium-Temperatur durch das zweite dynamische Druckeinstellungsmodul erhöht wird, kann die Temperatur der Ablationsnadel auf über 100 °C erhöht werden, und dadurch wird Protein koaguliert und Blutungen im Nadelweg werden gestillt. Der mehrstufige Hochdruckschutz ist in der Lage, die Sicherheit der Patienten und Bediener effektiv sicherzustellen. Die mehrstufigen Filtereinrichtungen sind in der Lage, Partikel, Öldunst, Feuchtigkeit und weitere Verunreinigungen in dem Gas vollständig auszufiltern, um das Problem des Verstopfens der Ablationsnadel effektiv zu lösen.
  • Die bevorzugte Ausführungsform beschreibt ferner die Ziele, das technische Schema und vorteilhafte Wirkungen der vorliegenden Erfindung im Detail. Es sollte klar sein, dass die vorstehende Beschreibung nur zur Veranschaulichung einer spezifischen Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist und nicht, um die Erfindung einzuschränken. Alle Abwandlungen, gleichwertige Ersetzungen oder Verbesserungen an der Ausführungsform, die nicht vom Geist und den Prinzipien der Erfindung abweichen, sollen innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung fallen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Anzeigevorrichtung
    2
    Eingabevorrichtung
    3
    Hostcomputer
    4
    Stromversorgung
    5
    Steuerplatine
    6
    Relaisplatine
    7
    Steuergasroute
    8
    Ablationsnadel
    9
    Argonquelle
    10
    Heliumquelle
    21
    Erste Gasverteilungs-Zweigleitung
    22
    Zweite Gasverteilungs-Zweigleitung
    23
    Dritte Gasverteilungs-Zweigleitung
    24
    Vierte Gasverteilungs-Zweigleitung
    30
    Heizungsschnittstelle
    71
    Erstes dynamisches Druckeinstellungsmodul
    72
    Druckentlastungs-Ventilkombination
    73
    Zweites dynamisches Druckeinstellungsmodul
    74
    Verstärkungspumpe mit Ventilkombination
    75
    Luftquelle
    76
    Gasauslass
    91
    Primäres Magnetventil
    93
    Temperatursensor
    95
    Pulsbreitenmodulator
    96
    A/D-Wandler
    97
    Gaszylinder
    98
    Relais
    99
    Gaseinlass
    100
    Starten der kryogenen Operation
    101
    Durchführung mit dem konstanten Druck
    102
    Niedrigste Temperatur erreicht?
    103
    Dynamische Einstellung
    104
    Verringern des Drucks
    105
    Steigt Temperatur an?
    106
    Erhöhen des Drucks
    107
    Niedrige Temperatur und stabilen Zustand beibehalten
    108
    Ende der kryogenen Operation
    120
    Gasdruck zu hoch
    121
    Meldung an der Schnittstelle
    122
    Erste Schutzstufe
    123
    Dynamische Druckeinstellung
    124
    Zweite Schutzstufe
    125
    Gaszufuhr schließen
    126
    Abblas-Magnetventil öffnen
    127
    Dritte Schutzstufe
    128
    Sicherheitsventil wird automatisch geöffnet
    801
    Spitze der Ablationsnadel
    802
    Temperatur Thermoelement
    803
    Gasübertragungs-Rohrleitung
    804
    Vakuum-Isolierschicht
    810
    Wärmetauscher
    811
    Elektrische Heizkomponente
    813
    Temperatursensor
    814
    Ablationsnadel-Haltegriff
    1301
    PI D-Steuergerät
    1302
    Parallele Kommunikationsschnittstelle
    1303
    Serielle Kommunikationsschnittstelle
    1304
    CPU
    1305
    Speichervorrichtung
    1306
    DC-DC-Wandlungsmodul
    1307
    Optokoppler
    7100
    Erste Gasverteilungs-Zweigleitung
    7101
    Partikelfilter
    7102
    Öldunstfilter
    7103
    Sicherheitsventil
    7104
    Primärer Drucktransmitter
    7105
    Primäres Magnetventil
    7106
    Gaszylinder (Gaspuffer-Pool)
    7107
    Sekundärer Drucktransmitter
    7108
    Abblas-Magnetventil
    7109
    Sekundäres Magnetventil
    7110
    Dreistufiges Magnetventil
    7111
    Dreistufiges Magnetventil
    7112
    Dreistufiges Magnetventil
    7113
    Wasserdampffilter
    7114
    Wasserdampffilter
    7115
    Wasserdampffilter
    7116
    Gas-Durchflussmesser
    7117
    Gas-Durchflussmesser
    7118
    Gas-Durchflussmesser
    7201
    Primäres Magnetventil
    7202
    Rückschlagventil
    7203
    Druckentlastungsventil
    7204
    Drucktransmitter
    7205
    Sekundäres Magnetventil
    7206
    Dreistufiges Magnetventil
    7207
    Dreistufiges Magnetventil
    7208
    Dreistufiges Magnetventil
    7214
    Rückschlagventil
    7215
    Rückschlagventil
    7216
    Rückschlagventil
    7301
    Partikelfilter
    7302
    Öldunstfilter
    7303
    Sicherheitsventil
    7304
    Drucktransmitter
    7305
    Primäres Magnetventil
    7306
    Sekundäres Magnetventil
    7307
    Magnetventil
    7308
    Rückschlagventil
    7309
    Rückschlagventil
    7310
    Abblas-Magnetventil
    7401
    Partikelfilter
    7402
    Verstärkungspumpe
    7403
    Öldunstfilter
    7404
    Sicherheitsventil
    7405
    Drucktransmitter
    7406
    Primäres Magnetventil
    7407
    Sekundäres Magnetventil
    7408
    Sekundäres Magnetventil
    7409
    Rückschlagventil
    7410
    Rückschlagventil
    7411
    Abblas-Magnetventil

Claims (12)

  1. Kryochirurgie-System, umfassend eine Anzeigevorrichtung, eine Eingabevorrichtung, einen Hostcomputer, eine Stromversorgung, eine Steuerplatine, eine Relaisplatine, eine Steuergasroute, eine Ablationsnadel, eine Argonquelle und eine Heliumquelle, wobei die Steuergasroute ein erstes dynamisches Druckeinstellungsmodul, eine Druckentlastungsventil-Kombination, ein zweites dynamisches Druckeinstellungsmodul und eine Verstärkungspumpe zusammen mit ihrer Ventilkombination umfasst, wobei die Anzeigevorrichtung und die Eingabevorrichtung elektrisch jeweils mit dem Hostcomputer verbunden sind, wobei die Steuerplatine elektrisch mit dem Hostcomputer verbunden ist, wobei ein Eingangsende der Steuerplatine elektrisch jeweils mit dem ersten dynamischen Druckeinstellungsmodul, der Druckentlastungsventil-Kombination, dem zweiten dynamischen Druckeinstellungsmodul, der Verstärkungspumpe zusammen mit ihrer Ventilkombination und der Ablationsnadel verbunden ist, wobei ein Ausgangsende der Steuerplatine elektrisch mit einem Eingangsende der Relaisplatine verbunden ist, wobei ein Ausgangsende der Relaisplatine elektrisch mit dem ersten dynamischen Druckeinstellungsmodul, der Druckentlastungsventil-Kombination, dem zweiten dynamischen Druckeinstellungsmodul, Magnetventilen in der Verstärkungspumpe zusammen mit ihrer Ventilkombination und der Ablationsnadel verbunden ist, wobei die Stromversorgung elektrisch jeweils mit dem Hostcomputer, der Steuerplatine und der Relaisplatine verbunden ist, die Argonquelle jeweils mit Gaseinlässen des ersten dynamischen Druckeinstellungsmoduls und der Druckentlastungsventil-Kombination verbunden ist, wobei die Heliumquelle mit einem Gaseinlass des zweiten dynamischen Druckeinstellungsmoduls verbunden ist, und wobei Gasauslässe des ersten dynamischen Druckeinstellungsmoduls, der Druckentlastungsventil-Kombination, des zweiten dynamischen Druckeinstellungsmoduls und der Verstärkungspumpe zusammen mit ihrer Ventilkombination jeweils mit einem Gaseinlass der Ablationsnadel verbunden sind.
  2. Kryochirurgie-System nach Anspruch 1, wobei das erste dynamische Druckeinstellungsmodul einen Partikelfilter, einen Öldunstfilter, ein Sicherheitsventil, einen primären Drucktransmitter, ein primäres Magnetventil, einen Gaszylinder, einen sekundären Drucktransmitter, ein Abblas-Magnetventil, ein sekundäres Magnetventil und eine erste Gasverteilungs-Zweigleitung umfasst, wobei die Argonquelle mit einem Einlass des Partikelfilters verbunden ist, ein Auslass des Partikelfilters mit einem Einlass des Öldunstfilters verbunden ist, ein Auslass des Öldunstfilters mit einem Einlass des Sicherheitsventils verbunden ist, ein Auslass des Sicherheitsventils jeweils mit dem primären Drucktransmitter und einem Einlass des primären Magnetventils verbunden ist, ein Auslass des primären Magnetventils mit einem Einlass des Gaszylinders verbunden ist, ein Auslass des Gaszylinders jeweils mit dem sekundären Drucktransmitter und einem Einlass des sekundären Magnetventils verbunden ist, ein Auslass des sekundären Magnetventils mit einem Einlass der ersten Gasverteilungs-Zweigleitung verbunden ist, und ein Auslass der ersten Gasverteilungs-Zweigleitung mit einem Gaseinlass der Ablationsnadel verbunden ist, wobei Auslässe des primären Drucktransmitters und des sekundären Drucktransmitters elektrisch jeweils mit dem Eingangsende der Steuerplatine verbunden sind, ein Auslass des Sicherheitsventils mit einem Einlass des Abblas-Magnetventils verbunden ist, und ein Auslass des Abblas-Magnetventils mit einem Gasauslass verbunden ist, wobei das Ausgangsende der Relaisplatine elektrisch jeweils mit dem primären Magnetventil, dem Abblas-Magnetventil, dem sekundären Magnetventil und Magnetventilen in der ersten Gasverteilungs-Zweigleitung verbunden ist, und wobei der Gas-Durchflussmesser in der ersten Gasverteilungs-Zweigleitung elektrisch mit der Steuerplatine verbunden ist.
  3. Kryochirurgie-System nach Anspruch 2, wobei die erste Gasverteilungs-Zweigleitung aus mehreren Gasverteilungseinheiten besteht, die parallel zueinander und miteinander verbunden sind, wobei jede Gasverteilungseinheit ein Gasverteilungs-Magnetventil, einen Wasserdampffilter und einen Gas-Durchflussmesser umfasst, wobei ein Einlass des Gasverteilungs-Magnetventils mit dem Auslass des sekundären Magnetventils verbunden ist, ein Auslass des Gasverteilungs-Magnetventils mit einem Einlass des Wasserdampffilters verbunden ist, ein Auslass des Wasserdampffilters mit einem Einlass des Gas-Durchflussmessers verbunden ist, ein Auslass des Gas-Durchflussmessers mit einem Gaseinlass der Ablationsnadel verbunden ist, und der Gas-Durchflussmesser elektrisch mit dem Eingangsende der Steuerplatine verbunden ist, wobei das Gasverteilungs-Magnetventil elektrisch mit dem Ausgangsende der Relaisplatine verbunden ist.
  4. Kryochirurgie-System nach Anspruch 1, wobei die Druckentlastungsventil-Kombination ein primäres Magnetventil, ein Rückschlagventil, ein Druckentlastungsventil, einen Drucktransmitter, ein sekundäres Magnetventil und eine zweite Gasverteilungs-Zweigleitung umfasst, wobei die Argonquelle mit einem Einlass des primären Magnetventils verbunden ist, ein Auslass des primären Magnetventils mit einem Einlass des Rückschlagventils verbunden ist, ein Auslass des Rückschlagventils mit einem Einlass des Druckentlastungsventils verbunden ist, ein Auslass des Druckentlastungsventils jeweils mit dem Drucktransmitter und einem Einlass des sekundären Magnetventils verbunden ist, ein Auslass des sekundären Magnetventils mit einem Einlass der zweiten Gasverteilungs-Zweigleitung verbunden ist, und ein Auslass der zweiten Gasverteilungs-Zweigleitung mit einem Gaseinlass der Ablationsnadel verbunden ist, wobei ein Auslass des Drucktransmitters elektrisch mit dem Eingangsende der Steuerplatine verbunden ist, wobei das Ausgangsende der Relaisplatine elektrisch jeweils mit dem primären Magnetventil, dem sekundären Magnetventil und Magnetventilen in der zweiten Gasverteilungs-Zweigleitung verbunden ist.
  5. Kryochirurgie-System nach Anspruch 1, wobei das zweite dynamische Druckeinstellungsmodul einen Partikelfilter, einen Öldunstfilter, ein Sicherheitsventil, einen Drucktransmitter, ein primäres Magnetventil, ein Abblas-Magnetventil und eine dritte Gasverteilungs-Zweigleitung umfasst, wobei die Heliumquelle mit einem Einlass des Partikelfilters verbunden ist, ein Auslass des Partikelfilters mit einem Einlass des Öldunstfilters verbunden ist, ein Auslass des Öldunstfilters mit einem Einlass des Sicherheitsventils verbunden ist, ein Auslass des Sicherheitsventils jeweils mit dem Drucktransmitter und einem Einlass des primären Magnetventils verbunden ist, ein Auslass des primären Magnetventils mit einem Einlass der dritten Gasverteilungs-Zweigleitung verbunden ist, und ein Auslass der dritten Gasverteilungs-Zweigleitung mit einem Gaseinlass der Ablationsnadel verbunden ist, wobei ein Auslass des Drucktransmitters elektrisch mit dem Eingangsende der Steuerplatine verbunden ist, wobei ein Auslass des Sicherheitsventils mit einem Einlass des Abblas-Magnetventils verbunden ist, und ein Auslass des Abblas-Magnetventils mit einem Gasauslass verbunden ist, wobei das Ausgangsende der Relaisplatine elektrisch jeweils mit dem primären Magnetventil, dem Abblas-Magnetventil und Magnetventilen in der dritten Gasverteilungs-Zweigleitung verbunden ist.
  6. Kryochirurgie-System nach Anspruch 1, wobei die Verstärkungspumpe zusammen mit ihrer Ventilkombination einen Partikelfilter, eine Verstärkungspumpe, einen Öldunstfilter, ein Sicherheitsventil, einen Drucktransmitter, ein primäres Magnetventil, ein Abblas-Magnetventil und eine vierte Gasverteilungs-Zweigleitung umfasst, wobei ein Einlass des Partikelfilters mit einer Luftquelle verbunden ist, ein Auslass des Partikelfilters mit einem Einlass der Verstärkungspumpe verbunden ist, ein Auslass der Verstärkungspumpe mit einem Einlass des Öldunstfilters verbunden ist, ein Auslass des Öldunstfilters mit einem Einlass des Sicherheitsventils verbunden ist, ein Auslass des Sicherheitsventils jeweils mit dem Drucktransmitter und einem Einlass des primären Magnetventils verbunden ist, ein Auslass des primären Magnetventils mit einem Einlass der vierten Gasverteilungs-Zweigleitung verbunden ist, und ein Auslass der vierten Gasverteilungs-Zweigleitung mit einem Gaseinlass der Ablationsnadel verbunden ist, wobei ein Auslass des Drucktransmitters elektrisch mit dem Eingangsende der Steuerplatine verbunden ist, wobei ein Auslass des Sicherheitsventils mit einem Einlass des Abblas-Magnetventils verbunden ist, und ein Auslass des Abblas-Magnetventils mit einem Gasauslass verbunden ist, wobei das Ausgangsende der Relaisplatine elektrisch jeweils mit der Verstärkungspumpe, dem primären Magnetventil, dem Abblas-Magnetventil und Magnetventilen in der vierten Gasverteilungs-Zweigleitung verbunden ist.
  7. Kryochirurgie-System nach Anspruch 4, wobei die zweite Gasverteilungs-Zweigleitung aus mehreren Gasverteilungseinheiten besteht, die parallel zueinander und miteinander verbunden sind, wobei jede Gasverteilungseinheit ein Gasverteilungs-Magnetventil und ein Rückschlagventil umfasst, wobei ein Einlass des Gasverteilungs-Magnetventils mit einer Gasübertragungs-Rohrleitung verbunden ist, ein Auslass des Gasverteilungs-Magnetventils mit einem Einlass des Rückschlagventils verbunden ist, und ein Auslass des Rückschlagventils mit einem Gaseinlass der Ablationsnadel verbunden ist, wobei das Gasverteilungs-Magnetventil elektrisch mit dem Ausgangsende der Relaisplatine verbunden ist.
  8. Kryochirurgie-System nach Anspruch 5, wobei die dritte Gasverteilungs-Zweigleitung aus mehreren Gasverteilungseinheiten besteht, die parallel zueinander und miteinander verbunden sind, wobei jede Gasverteilungseinheit ein Gasverteilungs-Magnetventil und ein Rückschlagventil umfasst, wobei ein Einlass des Gasverteilungs-Magnetventils mit einer Gasübertragungs-Rohrleitung verbunden ist, ein Auslass des Gasverteilungs-Magnetventils mit einem Einlass des Rückschlagventils verbunden ist, und ein Auslass des Rückschlagventils mit einem Gaseinlass der Ablationsnadel verbunden ist, wobei das Gasverteilungs-Magnetventil elektrisch mit dem Ausgangsende der Relaisplatine verbunden ist.
  9. Kryochirurgie-System nach Anspruch 6, wobei die vierte Gasverteilungs-Zweigleitung aus mehreren Gasverteilungseinheiten besteht, die parallel zueinander und miteinander verbunden sind, wobei jede Gasverteilungseinheit ein Gasverteilungs-Magnetventil und ein Rückschlagventil umfasst, wobei ein Einlass des Gasverteilungs-Magnetventils mit einer Gasübertragungs-Rohrleitung verbunden ist, ein Auslass des Gasverteilungs-Magnetventils mit einem Einlass des Rückschlagventils verbunden ist, und ein Auslass des Rückschlagventils mit einem Gaseinlass der Ablationsnadel verbunden ist, wobei das Gasverteilungs-Magnetventil elektrisch mit dem Ausgangsende der Relaisplatine verbunden ist.
  10. Kryochirurgie-System nach Anspruch 1, wobei die Ablationsnadel eine Ablationsnadelspitze, ein Temperatur-Thermoelement, eine Gasübertragungs-Rohrleitung, eine Vakuum-Isolierschicht, einen Wärmetauscher, eine elektrische Heizkomponente, einen Temperatursensor und einen Ablationsnadel-Haltegriff umfasst, wobei die Ablationsnadelspitze mit dem Ablationsnadel-Haltegriff verbunden ist, wobei eine Drosselöffnung in dem vorderen Ende der Gasübertragungs-Rohrleitung fixiert ist, wobei die Vakuum-Isolierschicht an der Innenwand des Ablationsnadel-Haltegriffs fixiert ist, wobei die Gasübertragungs-Rohrleitung mit dem Wärmetauscher verbunden ist, wobei das Temperatur-Thermoelement in dem Ablationsnadel-Haltegriff fixiert ist, wobei die elektrische Heizkomponente an dem Wärmetauscher montiert und elektrisch mit der Relaisplatine durch eine Heizschnittstelle verbunden ist, wobei der Temperatursensor an der elektrischen Heizkomponente fixiert ist, wobei das Temperatur-Thermoelement und der Temperatursensor jeweils elektrisch mit dem Eingangsende der Steuerplatine verbunden sind.
  11. Kryochirurgie-System nach Anspruch 10, wobei die elektrische Heizkomponente eine Quarz-Heizbahn oder eine Folienheizbahn ist, wobei der Temperatursensor ein Thermoelement oder ein Thermowiderstand ist.
  12. Kryochirurgie-System nach Anspruch 1, wobei die Eingabevorrichtung eine Tastatur oder eine Maus umfasst, wobei die Anzeigevorrichtung einen LCD-Bildschirm oder einen berührungsgesteuerten LCD-Bildschirm umfasst, wobei die Steuerplatine ein PID-Steuergerät, eine parallele Kommunikationsschnittstelle, eine serielle Kommunikationsschnittstelle, eine CPU, eine Speichervorrichtung, ein DC-DC-Wandlungsmodul und einen Optokoppler umfasst, wobei die CPU elektrisch jeweils mit der parallelen Kommunikationsschnittstelle, der seriellen Kommunikationsschnittstelle, der Speichervorrichtung und dem Optokoppler verbunden ist, wobei das PID-Steuergerät elektrisch mit dem Optokoppler verbunden ist, wobei das DC-DC-Wandlungsmodul elektrisch jeweils mit dem PID-Steuergerät, der parallelen Kommunikationsschnittstelle, der seriellen Kommunikationsschnittstelle, der CPU, der Speichervorrichtung und dem Optokoppler verbunden ist.
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