KR20230097164A - 다채널 냉동 절제 시스템 및 제어 방법 - Google Patents

다채널 냉동 절제 시스템 및 제어 방법 Download PDF

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웨이츄 위
빈카이 쉬
자오화 창
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에이시시유 타겟 메디파르마 (상하이) 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 발명은 고압 질소를 가스원으로 사용하는 다채널 냉동 절제 시스템을 공개하였고, 상기 시스템은 가스 메인 파이프라인, 재가온 파이프라인, 냉동 고압 파이프라인, 냉동 저압 파이프라인을 포함하고, 상기 가스 메인 파이프라인에는 가스원 입력 포트가 설치되어 있고, 상기 재가온 파이프라인은 상기 가스 메인 파이프라인에 연통되고, 상기 재가온 파이프라인은 N개의 재가온 분기 채널로 분할되고, 상기 냉동 고압 파이프라인은 상기 가스 메인 파이프라인에 연통되고, 상기 냉동 저압 파이프라인은 상기 가스 메인 파이프라인에 연통되고, 또한, 상기 냉동 저압 파이프라인과 상기 냉동 고압 파이프라인 뒷부분은 한 섹션의 공기 공급통로를 공유하고, 상기 공기 공급통로는 N개의 냉동 분기 채널에 연통되고, N개의 채널 파이프라인은, 각 채널 파이프라인의 일단을 절제 니들에 연결하는데 사용되고, 타단은 냉동 분기 채널 및/또는 재가온 분기 채널에 연결하는데 사용되고, N은 2이상의 양의 정수이다.

Description

다채널 냉동 절제 시스템 및 제어 방법
본 발명은 고압 질소를 가스원으로 사용하는 다채널 냉동 절제 시스템 및 상기 시스템에서 실시되는 다채널 냉동 절제 제어 방법에 관한 것이다.
냉동 절제술은 최소 침습적 표적 수술로서, 외상이 적고, 독성과 부작용이 적고, 치료 효과가 확실하다는 특징이 있으며, 또한 절제 아이스볼의 경계가 명확하여, 종양 면역 기능 활성화에 참여할 수 있고, 큰 혈관에 대한 손상이 없고, 명확한 통증이 없다는 장점을 가지며, 이는 종양의 초저온 표적 냉동 및 온열 요법을 실현한다. 최근, 냉동 수술은 전이성 간암, 전립선암, 신장암 등의 치료에 이미 광범위하게 응용되고 있다.
다채널 냉동 절제 시스템은 복수의 절제 니들을 결합하여 사용하는 기능을 가진다. 인체 종양 조직에서 단일 절제 니들에 의해 형성된 냉동 영역은 제한적이므로, 종양 조직 부피가 크면, 복수의 절제 니들을 결합하여 사용함으로써 냉동 영역을 확대할 수 있고, 비교적 큰 종양 조직을 효과적으로 커버할 수 있다. 냉동 절제 시스템은 복수의 절제 니들을 연결할 수 있는 복수의 채널을 갖도록 설계되어, 절제 니들 수량의 조합을 통해, 서로 다른 부피의 종양 조직을 절제할 수 있어, 장치의 적용성이 더 강해진다.
현재 시장에서 주류인 다채널 냉동 절제 시스템은 아래 2종류가 있다.
아르곤 헬륨 저온 시스템, 예를 들면 관련 특허 문서(예:CN208756146U)에서 3000psi의 아르곤을 냉동 가스원으로 사용하는 저온 수술 시스템을 공개하였다.
액체 질소 냉동 절제 시스템, 예를 들면 관련 특허 문서(예:CN210582629U)에서 저온 액체 질소를 냉동소스로 사용하는 냉동 절제 시스템을 공개하였다.
현재, 고압 질소를 가스원으로 사용하는 다채널 냉동 절제 장치 또는 시스템은 출시되지 않았다.
본 발명은 고압 질소를 가스원으로 사용하기에 적합한, 다채널 냉동 절제 시스템 및 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 기술방안은 아래와 같다:
가스 메인 파이프라인, 재가온(rewarm) 파이프라인, 냉동 고압 파이프라인 및 냉동 저압 파이프라인, N개의 채널 파이프라인을 포함하는 고압 질소를 가스원으로 사용하는 다채널 냉동 절제 시스템은,
상기 가스 메인 파이프라인에는, 가스원 입력포트, 제1 압력 측정 장치, 가스 메인 밸브가 설치되어 있고, 상기 가스원 입력 포트는 고압 질소 가스원을 연결하는데 사용되고, 상기 제1 압력 측정 장치는 상기 고압 질소 실린더의 가스 압력을 획득하는데 사용되고, 상기 가스 메인 밸브는 상기 메인 파이프라인 내의 고압 질소의 온오프(ON/OFF)를 실현하고;
상기 재가온 파이프라인은 상기 가스 메인 파이프라인에 연통되고, 상기 재가온 파이프라인에 제1 가스 출력 압력 조절 장치, 제2 압력 측정 장치, 재가온 파이프라인 메인 밸브가 설치되어 있고, 상기 제1 가스 출력 압력 조절 장치는 상기 재가온 파이프라인의 가스 출력 압력을 조절할 수 있고, 상기 제2 압력 측정 장치는 상기 제1 가스 출력 압력 조절 장치의 출력 압력을 획득하는데 사용되고, 상기 재가온 파이프라인 메인 밸브는 상기 재가온 파이프라인 내의 고압 질소의 온오프를 실현할 수 있고, 상기 재가온 파이프라인은 상기 재가온 파이프라인 메인 밸브 다음에 N개의 재가온 분기 채널로 분할되고, 각 재가온 분기 채널에 가스 경로의 온오프를 실현하는 분기 채널 밸브가 설치되어 있고;
상기 냉동 고압 파이프라인 및 상기 냉동 저압 파이프라인은, 상기 가스 메인 파이프라인에 각각 연통되고, 상기 냉동 고압 파이프라인에 제2 가스 출력 압력 조절 장치, 제3 압력 측정 장치, 냉동 고압 파이프라인 메인 밸브가 설치되어 있고, 상기 제2 가스 출력 압력 조절 장치는 상기 냉동 고압 파이프라인의 가스 출력 압력을 조절할 수 있고, 상기 제3 압력 측정 장치는 상기 제2 가스 출력 압력 조절 장치의 출력 압력을 획득하는데 사용되고, 상기 냉동 고압 파이프라인 메인 밸브는 상기 냉동 고압 파이프라인 내의 고압 질소의 온오프를 실현할 수 있고, 상기 냉동 저압 파이프라인에 제3 가스 출력 압력 조절 장치, 제4 압력 측정 장치, 냉동 저압 파이프라인 메인 밸브가 설치되어 있고, 상기 제3 가스 출력 압력 조절 장치는 상기 냉동 저압 파이프라인의 가스 출력 압력을 조절할 수 있고, 상기 제4 압력 측정 장치는 상기 제3 가스 출력 압력 조절 장치의 출력 압력을 획득하는데 사용되고, 상기 냉동 저압 파이프라인 메인 밸브는 상기 냉동 저압 파이프라인 내의 고압 질소의 온오프를 실현할 수 있고, 또한, 상기 냉동 저압 파이프라인의 상기 냉동 저압 파이프라인 메인 밸브 다음 부분과 상기 냉동 고압 파이프라인의 상기 냉동 고압 파이프라인 메인 밸브 다음 부분은 한 세션의 가스 통로를 공유하고, 상기 가스 통로는 N개의 냉동 분기 채널에 연통되고, 각 냉동 분기 채널에 가스 온오프를 실현하는 분기 채널 밸브가 설치되어 있고;
상기 N개의 채널 파이프라인에서, 각 채널 파이프라인의 일단은 절제 니들에 연결하는데 사용되고, 타단은 냉동 분기 채널 및/또는 재가온 분기 채널에 연결하는데 사용되고, 각 상기 채널 파이프라인에는 제5 압력 측정 장치, 파이프 배기홀 및 상기 파이프 배기홀의 개폐를 제어하는 밸브가 추가로 설치되고, 각 상기 절제 니들에는 공기 배출홀이 연결되거나 또는 공기 배출홀이 구비된다.
N은 2이상의 양의 정수이다. N이 2와 같은 양의 정수일 경우, 상기 다채널 냉동 절제 시스템은 2채널 냉동 절제 시스템이다. 이에 따라 유추한다.
바람직한 일 실시방안에서, N은 3이상의 양의 정수이다. N이 3과 같은 양의 정수일 경우, 상기 다채널 냉동 절제 시스템은 3채널 냉동 절제 시스템이다. 이에 따라 유추한다.
바람직한 일 실시방안에서, 상기 가스 메인 밸브, 재가온 파이프라인 메인 밸브, 냉동 고압 파이프라인 메인 밸브, 냉동 저압 파이프라인 메인 밸브는 전자기 밸브이고, 상기 분기 채널 밸브는 전자기 밸브이고, 상기 파이프 배기홀의 개폐를 제어하는 상기 밸브는 전자기 밸브이다. 전자기 밸브를 선택함으로써 편리하게 제어 모듈을 통해 자동 제어를 진행한다.
바람직한 일 실시방안에서, 상기 제1, 제2, 제3 가스 출력 압력 조절 장치는 감압 밸브이다. 상기 감압 밸브는 수동으로 조절되는 감압 밸브 또는 제어 모듈을 통해 자동으로 제어되는 감압 밸브일 수 있다.
바람직한 일 실시방안에서,상기 절제 니들에 전기 인터페이스가 추가로 설치되어 있고, 상기 전기 인터페이스는 온도 측정 장치 와이어, 재가온 열 저항 와이어, 식별 인터페이스 와이어를 포함하고, 상기 다채널 냉동 절제 시스템은 제어 모듈을 더 포함하고, 상기 제어 모듈은 압력 측정 모듈, 온도 측정 모듈, 스위치 모듈, 절제 니들 잠금 모듈, 절제 니들 식별 모듈을 포함하고, 상기 제어 모듈은 상기 압력 측정 모듈을 통해 모든 압력 측정 장치의 데이터를 획득하고, 상기 온도 측정 모듈을 통해 모든 절제 니들 온도를 획득하고, 상기 스위치 모듈을 통해 전자기 밸브 및 절제 니들의 재가온 전원의 스위치를 제어하고, 상기 절제 니들 잠금 모듈을 통해 상기 절제 니들과 상기 채널 파이프라인의 가스 인터페이스를 잠그고, 상기 절제 니들 식별 모듈을 통해 절제 니들을 식별한다. 이러한 설정은 다채널 냉동 절제 시스템의 자동화 수준을 높인다.
동일한 발명 사상을 기초로, 본 발명은 이상의 임의의 상기 다채널 냉동 절제 시스템 내에서 실시 가능한, 다채널 냉동 절제 제어 방법을 추가로 제공하며, 상기 방법은,
절제 니들 준비단계 - 제어 모듈에서 각 절제 니들을 준비됨 또는 준비되지 않음으로 표시하고, 절제 니들이 준비됨이라는 표시는 절제 니들 잠금 인터페이스가 이미 잠겨 있고, 절제 니들 온도를 수집할 수 있고, 재가온 전원을 사용할 수 있고, 및 절제 니들 식별 인터페이스를 사용할 수 있음을 만족시켜야 하며, 이상의 임의의 하나의 조건을 만족시키지 못하면, 상응하는 절제 니들이 준비되지 않음으로 표시되는 단계;
냉동 고압 파이프라인과 냉동 저압 파이프라인의 선택단계 - 제어 모듈에서, 절제 니들 준비단계에서 준비된 절제 니들 수량에 따라 냉동 고압 파이프라인 또는 냉동 저압 파이프라인을 선택 결정하고, 3개 이상의 절제 니들을 사용할 경우, 냉동 고압 파이프라인을 선택하고, 3개 미만의 절제 니들을 사용할 경우, 냉동 저압 파이프라인을 선택하는 단계;
절제 니들의 사용단계 - 선택된 하나 이상의 절제 니들을 냉동, 절제, 재가온하고, 각 절제 니들의 냉동, 절제, 재가온 과정의 어느 단계에서 가스 경로의 온오프를 제어할 때, 동일한 파이프라인의 나머지 절제 니들을 사용하는 치료 단계의 가스 경로에 대한 요구에 따라, 가스 메인 밸브, 재가온 파이프라인 메인 밸브, 냉동 고압 파이프라인 메인 밸브 및 냉동 저압 파이프라인 메인 밸브를 개폐해야 하는 단계를 포함한다.
바람직한 일 실시방안에서, 상기 제어 방법은, 절제 니들 가스 인터페이스의 잠금 해제 작업 전에 배기를 진행하는 배기 방법 단계를 더 포함한다.
바람직한 일 실시방안에서, 상기 제어 방법은, 절제 니들의 냉동 기능 또는 재가온 기능이 완료된 후, 배기 작업을 수행하는, 배기 방법 단계를 더 포함한다.
바람직한 일 실시방안에서, 상기 제어 방법은, 실린더 압력 값이 소정의 하한 압력 값보다 작다고 제1 압력 측정 장치에서 검출되면, 알림 신호를 발송하는 단계를 더 포함한다.
바람직한 일 실시방안에서, 제1/제2/제3 가스 출력 압력 조절 장치의 출력 압력을 수동으로 조절하고, 제1/제2/제3 가스 출력 압력 조절 장치의 조절이 완료되면, 제어 모듈은 상기 압력 값에 따라 상기 제1/제2/제3 가스 출력 압력 조절 장치의 출력 압력이 소정 범위에 있는지 여부를 판단하고, 상기 제1/제2/제3 가스 출력 압력 조절 장치의 고장 상황을 판단한다.
바람직한 일 실시방안에서, 상기 제어 방법은, 제어 모듈이 각 상기 채널 파이프라인에서의 제5 압력 측정 장치에 의해 측정된 압력 값에 따라 가스가 상기 위치에 도달했는지 여부를 판단하는 단계를 더 포함한다.
바람직한 일 실시방안에서, 상기 제어 방법은, 절제 니들의 배기 기능을 수행할 때, 제어 모듈이 상기 채널 파이프라인상의 제5 압력 측정 장치에 의해 측정된 압력 값이 0에 가깝다는 정보를 수신하면, 상기 채널 파이프라인상의 배기관 내 가스는 이미 다 배기 된 것으로 판단하는 단계를 더 포함한다.
동일한 발명 사상을 기초로, 본 발명은 고압 질소를 가스원으로 사용하는 다채널 냉동 절제 시스템을 추가로 제공하고, 가스 메인 파이프라인, N개의 채널 파이프라인을 포함하는 상기 시스템은,
상기 가스 메인 파이프라인에는 가스원 입력 포트가 설치되어 있고, 상기 가스원 입력 포트는 고압 질소 가스원을 연결하는데 사용되고, 상기 가스 메인 파이프라인은 적어도 하나의 재가온 파이프라인 및 적어도 하나의 냉동 파이프라인에 각각 연결 및 연통되고,
각 상기 재가온 파이프라인에는 제1 가스 출력 압력 조절 장치가 설치되어 있고, 상기 제1 가스 출력 압력 조절 장치는 상응하는 상기 재가온 파이프라인의 가스 출력 압력을 조절할 수 있고, 각 상기 재가온 파이프라인은 상기 제1 가스 출력 압력 조절 장치 다음에 N개의 재가온 분기 채널로 분할되고, 각 상기 재가온 분기 채널에 상기 재가온 분기 채널 내 고압 질소의 온오프를 실현할 수 있는 분기 채널 밸브가 설치되어 있고,
각 상기 냉동 파이프라인에 제2 가스 출력 압력 조절 장치가 설치되어 있고, 상기 제2 가스 출력 압력 조절 장치는 상기 냉동 파이프라인의 가스 출력 압력을 조절할 수 있고, 각 상기 냉동 파이프라인은 상기 제2 가스 출력 압력 조절 장치 다음에 N개의 냉동 분기 채널로 분할되고, 각 상기 냉동 분기 채널에는 상기 냉동 분기 채널 내의 고압 질소의 온오프를 실현할 수 있는 분기 채널 밸브가 설치되어 있고,
상기 N개의 채널 파이프라인은, 각 채널 파이프라인의 일단을 절제 니들에 연결하는데 사용되고, 타단은 냉동 분기 채널 및/또는 재가온 분기 채널에 연결하는데 사용되고, N은 2이상의 양의 정수이다.
본 발명의 상기 다채널 냉동 절제 시스템의 경우, 냉동 파이프라인의 수는 1개, 2개, 3개 또는 그 이상일 수 있다. 1개 채널인지 아니면 복수의 채널 냉동 파이프라인인지는 시스템의 설계된 채널 수 및 실제 사용 채널 수에 의해 결정되며, 예를 들면 다채널 냉동 절제 시스템에 3개의 채널이 설치되면, 고압/저압 파이프라인을 구분해야 하며, 다채널 냉동 절제 시스템이 2개의 채널로만 설계되면, 파이프라인은 저압 파이프라인만 있으며, 고압 파이프라인은 없다. 만약 3개의 채널로 설계되면, 실제 사용 시 그중의 2개의 채널만 사용하고, 저압 파이프라인만 사용하면 되고; 실제 3개의 채널을 사용하면, 고압 파이프라인을 사용하여야 한다. 3개 이상의 채널과 같이 채널이 충분히 많은 경우, 냉동 고압/중압/저압 파이프라인을 설치해야 할 수도 있다.
바람직한 일 실시방안에서, 상기 다채널 냉동 절제 시스템은 2개 이상의 냉동 파이프라인을 포함하고, 각 냉동 파이프라인 내의 압력은 상이하다. 2개의 파이프라인 구조에서, 각 냉동 파이프라인 내의 가스 압력 값이 상이하며, 냉동 고압 파이프라인 및 냉동 저압 파이프라인이라 할 수 있다. 3개의 냉동 파이프라인 구조에서, 각 냉동 파이프라인 내의 가스 압력 값은 상이하며, 냉동 고압 파이프라인, 냉동 중압 파이프라인 및 냉동 저압 파이프라인이라 할 수 있다.
2개 이상의 냉동 파이프라인을 갖는 다채널 냉동 절제 시스템의 경우, 각 냉동 파이프라인에는 냉동 분기 채널이 각각 설치될 수 있으나, 가장 바람직하게는, 2개 이상의 냉동 파이프라인은 다중화 구조로 설계될 수 있고, 적어도 2개의 냉동 파이프라인은 각자의 제2 가스 출력 압력 조절 장치 다음에서 한 세션의 파이프라인을 공유하고, 상기 세션의 공유된 파이프라인은 각 냉동 분기 채널에 연통될 수 있다. 이상 냉동 파이프라인을 다중화 구조로 설계하여, 냉동 분기 채널의 수를 크게 절약하고, 원가 및 장비 설치의 복잡성을 줄일 수 있다.
바람직한 일 실시방안에서, 각 상기 재가온 파이프라인에 재가온 파이프라인 메인 밸브가 설치되어 있고, 상기 재가온 파이프라인 메인 밸브는 상기 재가온 파이프 라인 내의 고압 질소의 온오프를 실현할 수 있다. 각 상기 냉동 파이프라인에 냉동 파이프라인 메인 밸브가 설치되어 있고, 상기 냉동 파이프라인 메인 밸브는 상기 냉동 파이프라인 내의 고압 질소의 온오프를 실현할 수 있다. 상기 각 파이프라인상의 메인 밸브의 설치는 각 파이프라인 상의 가스 경로를 보다 안정적으로 제어할 수 있다.
바람직한 일 실시방안에서, 상기 가스 메인 파이프라인 상에는 가스 메인 밸브가 설치되어 있고, 상기 가스 메인 밸브는 상기 메인 파이프라인 내의 고압 질소의 온오프를 실현할 수 있다. 가스 메인 밸브의 설치는 가스 메인 파이프라인 상의 가스 경로를 보다 안정적으로 제어할 수 있다.
바람직한 일 실시방안에서, 상기 메인 파이프라인에 설치된 상기 제1 압력 측정 장치를 더 포함하고, 상기 제1 압력 측정 장치는 상기 고압 질소 실린더의 가스 압력을 측정하는데 사용된다. 제1 압력 측정 장치를 설치하고, 그 압력 측정 결과와 미리 설정된 하한 값에 따라 가스원의 사용 가능 여부를 판단할 수 있다.
바람직한 일 실시방안에서, 각 상기 재가온 파이프라인에 제2 압력 측정 장치가 설치되어 있고, 상기 제2 압력 측정 장치는 상기 제1 가스 출력 압력 조절 장치의 출력 압력을 획득하는데 사용되고, 각 상기 냉동 파이프라인에 제3 압력 측정 장치가 설치되어 있고, 상기 제3 압력 측정 장치는 상기 제2 가스 출력 압력 조절 장치의 출력 압력을 획득하는데 사용된다. 상기 각 압력 측정 장치를 설치하고, 각자 측정된 압력 값에 따라 상응하는 감압 밸브의 출력 압력이 소정의 범위 내에 있는지 여부를 판단하고, 감압 밸브의 고장 여부를 판단한다.
바람직한 일 실시방안에서, 각 상기 채널 파이프라인에 압력 측정 장치가 추가로 설치되어 있다. 이와 같이 실현된다: 절제 니들의 냉동, 재가온 기능이 수행될 때, 압력 측정 장치에 의해 측정된 압력 값에 따라 상응하는 채널 파이프라인 상의 가스가 여기에 도달하는지 여부를 판단할 수 있고, 채널 파이프라인과 가스원 사이의 배관이 막히면, 가스는 여기에 도달하지 못한다. 또한, 배기 기능을 수행할 때, 상기 압력 측정 장치에 의해 측정된 압력 값이 0에 가까우면, 배기관 내의 가스가 이미 다 배기 되었음을 알 수 있다.
상기 압력 측정 장치는 압력 센서일 수 있다.
바람직한 일 실시방안에서, 각 상기 채널 파이프라인에 파이프 배기홀 및 상기 파이프 배기홀의 개폐를 제어하는 밸브가 추가로 설치되어 있다. 각 상기 절제 니들에는 공기 배출홀이 연결되어 있거나 또는 공기 배출홀이 구비된다. 이러한 설치는 채널 파이프라인 및 절제 니들의 배기를 실현한다.
바람직한 일 실시방안에서, 온오프 기능을 수행하기 위해 파이프라인에서 사용되는 모든 밸브는 전자기 밸브이다. 전자기 밸브를 선택함으로써 편리하게 제어 모듈을 통해 자동 제어를 진행한다.
바람직한 일 실시방안에서, 상기 제1/제2 가스 출력 압력 조절 장치는 감압 밸브이다. 상기 감압 밸브는 수동으로 조절되는 감압 밸브 또는 제어 모듈을 통해 자동으로 제어되는 감압 밸브일 수 있다.
바람직한 일 실시방안에서, 상기 절제 니들에는 전기 인터페이스가 설치되어 있고, 상기 전기 인터페이스는 온도 측정 장치 와이어, 재가온 열 저항 와이어, 식별 인터페이스 와이어를 포함하고, 상기 다채널 냉동 절제 시스템은 제어 모듈을 더 포함하고, 상기 제어 모듈은 압력 측정 모듈, 온도 측정 모듈, 스위치 모듈, 절제 니들 잠금 모듈, 절제 니들 식별 모듈을 포함하고, 상기 제어 모듈은 상기 압력 측정 모듈을 통해 모든 압력 측정 장치의 데이터를 획득하고, 상기 온도 측정 모듈을 통해 모든 절제 니들 온도를 획득하고, 상기 스위치 모듈을 통해 전자기 밸브 및 절제 니들의 재가온 전원의 스위치를 제어하고, 상기 절제 니들 잠금 모듈을 통해 상기 절제 니들과 상기 채널 파이프라인의 가스 인터페이스를 잠그고, 상기 절제 니들 식별 모듈을 통해 절제 니들을 식별한다.
이상, 부호”/”는 “및/또는”, “및”, 또는 “또는”을 의미한다.
종래 기술과 비교하면, 본 발명의 유익한 효과는 다음과 같다:
본 발명은 처음으로 고압 질소를 가스원으로 사용하는 다채널 냉동 절제 시스템 및 제어 방법을 제공하여, 다채널 시스템에서 고압 질소의 사용이 가능하도록 하여, 고압 질소의 높은 냉각 용량, 저렴하고 접근이 용이한 가스원 등의 장점을 이용할 수 있다.
물론, 본 발명을 실시하기 위한 임의의 제품은 위에서 언급한 모든 장점을 동시에 달성할 필요는 없다.
도 1은 본 발명의 실시예의 다채널 냉동 절제 시스템의 가스 경로 파이프라인의 개략도이다.
도 2은 본 발명의 실시예의 다채널 냉동 절제 시스템의 채널 파이프라인 및 절제 니들의 전기 인터페이스의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예의 다채널 냉동 절제 시스템의 제어 모듈의 하드웨어 구조도이다.
도 4는 본 발명의 실시예의 다채널 냉동 절제 제어 방법에서, 절제 니들의 준비 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예의 다채널 냉동 절제 제어 방법에서, 절제 니들(41)의 사용에 대한 참고도이다.
도 6은 본 발명의 실시예의 다채널 냉동 절제 제어 방법에서, 전자기 밸브의 제어 흐름도이다.
종래 기술에는 아르곤 또는 저온 액체 질소를 냉원으로 사용하는 다채널 냉동 절제 시스템이 있지만, 냉원의 변경은 모든 장치 또는 시스템 설계의 고려 사항에 변화를 가져올 수 있으므로, 고압 질소를 가스원으로 사용하는 다채널 냉동 절제 장치 또는 시스템을 설계할 때, 아르곤 또는 저온 액체 질소를 냉각원으로 사용하는 냉동 절제 시스템을 간단하고, 직접적으로 차용하는 것은 아니 되고, 기술적 방안의 설계 및 개발을 위해서는 고압 질소의 사용 특징에 따라 전체적인 설계 이론을 구축해야 한다.
본 발명에서 제공하는 다채널 냉동 절제 시스템은 고압 질소를 가스원으로 사용하고, 호스트를 미리 냉각시킨 다음 커터 헤드로 흐름을 조절하는 저온 냉동 치료요법 시스템으로서, 냉각 용량이 높고, 가스원은 저렴하고 구하기 쉽다. 본 발명의 다채널 냉동 절제 시스템에서, 고압 질소를 가스원으로 사용하면 더 많은 채널과 더 적은 채널을 사용하여 작업을 완료하고, 필요한 가스원의 사용 가능한 압력 범위가 다를 경우, 질소 가스원의 사용 문제를 해결한다. 또한, 복수의 절제 니들 채널이 존재하며, 각각 냉동, 재가온, 배기 등 기능을 가질 때, 각 채널은 전용 장치, 공용 구조를 가지므로, 채널간 격리 및 단일 리소스에 대한 상호 배타적 문제를 해결한다. 또한 복수의 채널이 존재하여, 각 채널에 모두 절제 니들을 삽입할 수 있고, 각 채널의 절제 니들의 식별 및 상태 판단의 문제를 해결한다.
이하, 도면을 결합하여 본 발명의 기술방안을 명확하고 완전하게 설명할 것이며, 분명한 것은, 설명되는 실시예는 본 발명의 일부 실시예일뿐, 모든 실시예는 아니다. 본 발명의 실시예를 바탕으로 당업자가 창조적인 노동이 없이 얻은 모든 기타 실시예는 모두 본 발명의 보호 범위에 속한다.
본 발명의 설명에서, “중심”, “상”, “하”, “좌”, “우”, “수직”, “수평”, “내”, “외”등 용어가 나타내는 방위 또는 위치 관계는 도면에 도시된 방위 또는 위치 관계에 기반한 것으로, 단지 본 발명을 용이하게 설명하고 설명을 단순화하기 위한 것일 뿐, 장치 또는 소자가 반드시 특정한 방위를 가지고, 특정한 방위로 구성되거나 조작되어야 함을 지시 또는 암시하는 것이 아니므로, 본 발명을 한정하는 것으로 해석해서는 안 된다. 또한, “제 1” 및 “제 2”, “제3” 등 용어는 설명을 위한 것일 뿐, 상대적 중요성을 지시 또는 암시하거나 또는 기술 특징의 수를 암묵적으로 나타내는 것으로 이해해서는 안 된다.
본 발명에서, 별도의 명백한 규정 및 한정이 없는 한, “장착”, “서로 연결”, “연결”등의 용어는 넓은 의미로 이해해야 하며, 예를 들면 고정 연결일 수도 있고, 분리 가능한 연결 또는 일체를 이룰 수도 있으며; 기계적 연결일 수도 있고, 전기적 연결일 수도 있으며; 직접 서로 연결될 수도 있고, 중간 매체를 통해 간접적으로 연결될 수도 있으며, 2개 소자 내부의 연통일 수 있다. 본 기술 분야에서 통상 지식을 가진 자는 본 발명에서의 상기 용어의 구체적인 의미를 구체적인 상황에 따라 이해할 수 있다.
실시예
본 발명의 다채널 냉동 절제 시스템의 가스 파이프라인은 질소 실린더를 연결하기 위한 가스원 입력 포트, 복수의 압력 센서, 복수의 전자기 밸브, 복수의 감압 밸브, 복수의 파이프 배기홀, 복수의 절제 니들 공기 배출홀, 절제 니들과 연결된 복수의 채널 파이프라인을 포함한다. 이하 도 1을 결합하여, 3채널의 냉동 절제 시스템을 예로 들어, 가스 파이프라인에 대해 설명하며, 본 발명이 3채널 냉동 절제 시스템을 공개한 것을 전제로, 당업자는 2채널, 4채널등 다른 채널 수의 냉동 절제 시스템의 구체적인 구조를 쉽게 얻을 수 있으며, 이러한 변형된 실시예는 모두 본 발명의 보호 범위 내에 있다.
도 1을 참고하면, 도 1은 본 실시예의 다채널 냉동 절제 시스템의 가스 파이프라인이 도시되어 있고, 질소 실린더(20)는 가스원 입력 포트를 통해 가스 메인 파이프라인에 연통되고, 압력 센서(11)는 질소 실린더(20)의 가스 압력을 획득하는데 사용되고, 전자기 밸브(21)는 가스 메인 밸브로서, 가스 메인 파이프라인에서 고압 질소의 온오프를 실현하도록 제어할 수 있다.
가스 메인 파이프라인은 이어서 재가온 파이프라인, 냉동 고압 파이프라인, 냉동 저압 파이프라인에 연통되며, 여기서, 재가온 파이프라인에서, 감압 밸브(31)는 재가온 파이프라인에서 가스 출력 압력을 제어하고, 압력 센서(12)는 감압 밸브(31)의 출력 압력을 획득하는데 사용되고, 전자기 밸브(22)는 재가온 파이프라인 메인 밸브로서, 재가온 파이프라인에서 고압 질소의 온오프의 실현을 제어할 수 있으며, 재가온 파이프라인의 전자기 밸브(22) 다음에 3개의 재가온 분기 채널로 분할되고, 전자기 밸브(25, 26, 27)는 각각 재가온 파이프라인의 3개의 재가온 분기 채널 상의 분기 채널 밸브이다. 다른 실시예에서, 여러 개의 채널은 즉 여러 개의 분기 채널 밸브에 대응 설치된다.
냉동 고압 파이프라인에서, 감압 밸브(32)는 냉동 고압 파이프라인의 출력 압력을 제어하는데 사용되고, 압력 센서(13)는 감압 밸브(32)의 출력 압력을 획득하는데 사용되고, 전자기 밸브(23)는 냉동 고압 파이프라인 메인 밸브로서, 냉동 고압 파이프라인에서 고압 질소의 온오프를 실현하도록 제어할 수 있다.
냉동 저압 파이프라인에서, 감압 밸브(33)는 냉동 저압 파이프라인의 출력 압력을 제어하는데 사용되고, 압력 센서(14)는 감압 밸브(33)의 출력 압력을 획득하는데 사용되고, 전자기 밸브(24)는 냉동 저압 파이프라인 메인 밸브로서， 냉동 저압 파이프라인에서 고압 질소의 온오프를 실현하도록 제어할 수 있다.
도 1에서, 냉동 고압 파이프라인 및 냉동 저압 파이프라인은 다중화 되어, 즉 냉동 고압 파이프라인 및 냉동 저압 파이프라인은 전자기 밸브(23, 24) 다음에서 한 세션의 파이프 라인을 공유하고, 상기 파이프라인은 3개의 냉동 분기 채널에 연통될 수 있고, 전자기 밸브(28, 29, 210)는 각각 3개의 냉동 분기 채널 상의 분기 채널 밸브로 사용된다.
도 1에 도시된 다채널 냉동 절제 시스템의 가스 파이프라인은 또한 3개의 채널 파이프라인을 더 포함하고, 3개의 채널 파이프라인은 즉 절제 니들과 연결된 3개의 파이프라인이고, 3개의 채널 파이프라인의 구조 배치는 동일하며, 각 채널 파이프라인의 일단은 2개의 분기로 분할되고, 재가온 파이프라인의 재가온 분기 채널의 채널 밸브 및 냉동 파이프라인(냉동 고압 파이프라인과 냉동 저압 파이프라인의 다중화됨)의 냉동 분기 채널의 채널 밸브에 각각 연결되고, 각 채널 파이프라인은 또한 분기 파이프 배기 전자기 밸브 및 파이프 배기홀에 추가로 연결되고, 각 채널 파이프라인에는 압력 센서가 추가로 연결되어 있고, 각각 채널 파이프라인의 타단은 절제 니들에 연결되고, 절제 니들에는 공기 배출홀이 연결되어 있거나 또는 공기 배출홀을 구비한다. 구체적으로, 제1 채널 파이프라인의 좌측은 전자기 밸브(27, 28)에 연결되고, 우측은 절제 니들(41)에 연결되고, 절제 니들(41)은 공기 배출홀(51)에 연결되거나 또는 공기 배출홀(51)을 구비하고, 또한, 제1 채널 파이프라인에는 분기가 추가로 연결되어 있고, 상기 분기에는 파이프의 배기를 위한 전자기 밸브(211) 및 파이프 배기홀(61)이 설치되어 있고, 제1 채널 파이프라인에는 압력 센서(15)가 더 연결되어 있다. 제2 채널 파이프라인의 좌측은 전자기 밸브(26,29)에 연결되고, 우측은 절제 니들(42)과 연결되고, 절제 니들(42)은 공기 배출홀(52)에 연결되거나 또는 공기 배출홀(52)을 구비하고, 또한, 제2 채널 파이프라인에는 분기가 추가로 연결되어 있고, 상기 분기에는 파이프의 배기를 위한 전자기 밸브(215) 및 파이프 배기홀(62)이 설치되어 있고, 제2 채널 파이프라인에는 압력 센서(16)가 추가로 연결되어 있다. 제3 채널 파이프라인의 좌측은 전자기 밸브(25, 210)에 연결되고, 우측은 절제 니들(43)에 연결되고, 절제 니들(43)은 공기 배출홀(53)에 연결되거나 또는 공기 배출홀(53)을 구비하고, 또한, 제3 채널 파이프라인에는 분기가 추가로 연결되어 있고, 상기 분기에는 파이프의 배기를 위한 전자기 밸브(213) 및 파이프 배기홀(63)이 설치되어 있고, 제3 채널 파이프라인에는 압력 센서(17)가 추가로 연결되어 있다.
제1 채널 파이프라인(절제 니들(41)을 연결시킴)의 고압 냉동을 진행하면, 질소는 질소 실린더(20)로부터 전자기 밸브(21), 감압 밸브(32), 전자기 밸브(23), 전자기 밸브(28)를 통과하여 절제 니들(41)에 이르고, 다시 절제 니들 배기관을 통해 공기 배출홀(51)로 배출된다.
제1 채널 파이프라인(절제 니들(41)을 연결시킴)의 재가온을 진행하면, 질소는 질소 실린더(20)로부터 전자기 밸브(21), 감압 밸브(31), 전자기 밸브(22), 전자기 밸브(27)를 통과하여 절제 니들(41)에 이르고, 다시 절제 니들 배기관을 통해 공기 배출홀(51)로 배출된다.
제2/제3 채널 파이프라인의 고압/저압 냉동, 재가온을 진행하면, 도 1을 참조하여 상기 유사한 질소 흐름 경로를 얻을 수 있다.
상기 모든 압력 센서는 압력 센서(1)로 총칭하고, 모든 전자기 밸브는 전자기 밸브(2)로 총칭한다.
도 2는 채널 파이프라인과 절제 니들이 연결된 세부도를 도시하였고, 상기 채널 파이프라인은 잠금 메커니즘을 통해 절제 니들 내의 파이프라인(배기관 및 흡기관)과 연결된다. 절제 니들은 또한 전기 인터페이스를 더 포함하고, 상기 전기 인터페이스는 구체적으로 온도 센서 와이어, 재가온 열 저항 와이어, 식별 인터페이스 와이어 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 다채널 냉동 절제 시스템은 제어 회로 기판을 더 포함하고, 도 3을 결합하여 참고하면, 도1에 도시된 3채널 냉동 절제를 예로 들면, 제어 회로 기판(7)은 압력 측정 모듈(71)을 통해 전체 압력 센서(1)에 의해 측정된 전체의 압력 데이터를 획득하고, 온도 측정 모듈(72)을 통해 전체의 온도 센서(8)에 의해 측정된 전체 압력 데이터를 획득하고, 스위치 모듈(73)을 통해 전자기 밸브(2)와 절제 니들 재가온 전원(9)의 스위치를 제어하고, 절제 니들 잠금 모듈(74)을 통해 절제 니들과 대응되는 채널 파이프라인의 가스 인터페이스를 잠그고, 절제 니들 식별 모듈(75)을 통해 각 절제 니들을 식별한다. 본 실시예에서, 도1에서의 모든 감압 밸브는 수동으로 조절하고, 또한, 모든 파이프 배기홀 및 공기 배출홀은 모두 제어 모듈을 사용하여 제어할 필요가 없다.
다음 예는 상기 다채널 냉동 절제 시스템을 이용한 냉동 절제 치료의 제어 방법을 설명하며, 주로 몇개 단계로 나뉜다:
1, 절제 니들 준비단계
정식으로 냉동 절제를 진행하기 전, 절제 니들을 준비하고, 준비된 절제 니들이란 절제 니들이 제어 회로 기판에서 사용가능한 것으로 인식된 것을 의미한다. 절제 니들 준비 전, 먼저 종양 조직의 부피에 따라 사용해야 할 절제 니들의 수를 결정한다.
상기 단계에서, 각 절제 니들의 준비는 각자 독립적이며, 복수 채널의 절제 니들은 준비단계에서 서로 간섭되지 않는다.
상기 단계는 다음과 같은 대응되는 하드웨어가 필요하다: 3개의 절제 니들의 경우, 3개의 각자 독립된 절제 니들 식별 인터페이스, 3개의 각자 독립된 절제 니들 잠금 인터페이스, 3개의 각자 독립된 절제 니들 재가온 전원 인터페이스, 3개의 각자 독립된 온도 측정 인터페이스를 준비해야 한다. 절제 니들 식별 인터페이스는, 상기 인터페이스 장치를 통해 절제 니들의 ID등 정보를 판독할 수 있고, 제어 회로 기판중의 소프트웨어는 ID정보를 이용하여 대응되는 절제 니들을 인식할 수 있다. 절제 니들 잠금 인터페이스는, 절제 니들과 다채널 냉동 절제 시스템에서 대응되는 장비의 가스 인터페이스이며, 절제 니들을 흐르는 가스 압력이 높기 때문에, 잠금 구조를 사용하여 인터페이스를 잠그고, 통기 시 절제 니들이 튀어나오는 것을 방지한다. 재가온 전원 인터페이스는 절제 니들내의 재가온 열 저항 와이어와 설비내의 재가온 전원 출력 와이어의 인터페이스이다. 온도 측정 인터페이스는 절제 니들 내의 온도 센서와 장비 내의 온도 측정 모듈의 인터페이스이다.
도 4와 같이, 절제 니들 준비단계를 수행한 후, 각 절제 니들은 소프트웨어 내에서 준비됨 또는 준비되지 않음으로 표시된다. 전제 니들 준비 과정은 가스 인터페이스의 잠금 여부, 절제 니들 온도의 수집 가능 여부, 재가온 온도 전원의 ON 가능 여부, ID인식 사용 가능 여부를 판단하는 것을 포함하고, 제어 회로 기판은 상기 판단을 통해 절제 니들이 준비되었는지 또는 준비되지 않았는지를 표시한다. 절제 니들이 준비됨으로 표시하기 위해서는 가스 인터페이스가 잠기고, 절제 니들 온도의 온도를 수집할 수 있고, 재가온 전원이 ON되어 있고, ID인식을 사용할 수 있다는 것을 만족해야 하며, 상기 어느 하나의 조건을 만족하지 못하면, 절제 니들은 준비되지 않음으로 표시한다. 도 4에서, 이상의 각 조건의 판단 순서는 단지 예시적 설명일 뿐, 본 발명을 실현하는 것은 반드시 도 4의 판단 과정에 도시된 순서를 따를 필요는 없으며, 상기 4개의 조건의 판단이 완료되기만 하면, 절제 니들의 표시 결과를 얻을 수 있고, 4가지 조건의 판단 선후 순서는 본 발명에서 제한되지 않는다.
수술 단계에서, 절제 니들 온도에 따라 냉동 재가온 제어를 완성해야 하므로, 절제 니들이 준비되면, 그 온도는 수집되어야 한다. 절제 니들 내의 온도센서가 고장이면, 제어 회로 기판의 온도 측정 모듈은 온도 측정 인터페이스를 통해 절제 니들의 온도를 수집할 수 없거나 또는 수집된 온도 값이 이상하므로, 이때 절제 니들을 준비되지 않음으로 표시하여, 후속의 작동 위험을 효과적으로 방지할 수 있다.
재가온 단계에서, 제어 회로 기판내의 소프트웨어는 절제 니들의 재가온 전원을 켜고, 절제 니들을 재가온한다. 절제 니들은 재가온 열저항 와이어를 사용하여 가열 및 재가온하고, 이 기능을 완성하는 전제는 상기 열저항 와이어가 단선되지 않는다는 것이다. 절제 니들을 준비할 때, 제어 회로 기판의 스위치 모듈은 절제 니들의 열저항 와이어의 온오프를 검출할 수 있으므로, 사전에 위험 가능성을 제거한다.
각 절제 니들의 준비는 모두 상기 방법 단계를 참고하여 진행할 수 있으나, 매번 모든 절제 니들을 준비하여야 할 필요가 있는 것은 아니며, 준비해야 할 절제 니들의 수는 종양 조직의 부피에 따라 결정할 수 있다.
2.냉동 고압 파이프라인과 냉동 저압 파이프라인의 선택단계
가스원 기압은 다채널 냉동 절제 시스템에 있어 매우 중요하다. 이상적으로는, 질소 가스원의 압력은 클수록 좋으나, 파이프라인의 용량에 의해 제한되고, 일반적으로 구입하라 수 있는 공업 질소 압력에 의해 제한되며, 실제 사용되는 가스원 압력은 일정 범위 내에 있어야 한다.
15MPa(약 2200psi)의 공업 질소를 예로 들면, 질소 실린더(20)가 다채널 냉동 절제 시스템의 흡기구(가스원 입력 포트라고도 함)와 연결된 후, 압력 센서(11)는 실린더 압력을 검출할 수 있다. 수술에 질소를 사용할 수록, 실린더 압력은 점차 감소하고, 하한 압력 값보다 낮으면, 절제 니들은 수술 온도에 도달하지 못하고, 수술을 계속할 수 없어, 실린더 압력이 낮아 수술을 할 수 없다고 알려야 한다.
본 발명의 다채널 냉동 절제 시스템의 경우, 서로 다른 수량의 절제 니들을 동시에 사용할 경우, 하한 압력 값이 다르다. 동시에 사용되는 절제 니들의 수량이 많을 수록, 하한 압력 값이 높다.
냉동 고압 파이프라인은 감압 밸브(32)를 사용하여 그 파이프라인 내의 가스 압력을 제어하고, 감압 밸브(32)를 조절하여 그 출력 가스 압력이 하한 압력 값이 1이 되도록 한다.
냉동 저압 파이프라인은 감압 밸브(33)를 사용하여 그 파이프라인 내의 가스 압력을 제어하고, 감압 밸브(33)를 조절하여 그 출력 가스 압력이 하한 압력 값이 2가 되도록 한다.
상술한 바를 통해, 냉동 저압 파이프라인의 하한 압력 값2는 냉동 고압 파이프라인의 하한 압력 값1보다 작고, 냉동 고압 파이프라인의 하한 압력 값1은 실린더 압력 값보다 작은 것을 알 수 있다.
따라서, 본 실시예에서, 3개의 절제 니들을 동시에 사용하면, 냉동 고압 파이프라인을 사용해야 한다. 3개 미만의 절제 니들을 동시에 사용할 경우, 냉동 저압 파이프라인을 사용해야 한다.
따라서, 이전 단계에서 절제 니들 준비 완료 후, 종양 조직의 부피에 따라 사용될 절제 니들의 수가 결정되면, 제어 회로 기판의 소프트웨어는 절제 니들 준비 단계에서 준비된 절제 니들의 수를 판단하고, 냉동 고압 파이프라인 또는 냉동 저압 파이프라인을 선택할 수 있다.
재가온 파이프라인의 경우, 감압 밸브(31)를 사용하여 파이프라인 내의 가스 압력을 제어하고, 감압 밸브(31)를 조절하여 출력 가스 압력이 하한 압력 값3이 되도록 하고, 상기 하한 압력 값3은 하한 압력 값2 보다 훨씬 낮다. 일반적으로 수술 단계에서 재가온 가스 압력이 부족한 경우는 없으며, 실린더 압력이 냉동 요구를 만족하면 재가온 요구를 만족하는 것으로도 볼 수 있으므로, 재가온 압력을 선택하지 않을 수 있다.
3.절제 니들의 사용단계
3개의 절제 니들을 동시에 사용하는 경우, 그 제어의 복잡성은 하나의 절제 니들을 단독으로 사용하는 상황을 커버한다. 이하 3개의 절제 니들을 동시에 사용하는 것을 예로 들어 설명한다.
3개의 절제 니들을 동시에 사용하는 경우, 각 절제 니들이 대응하는 채널의 기능은 독립적이며, 각 채널은 모두 냉동, 재가온, 배기 단계가 있다. 이전 단계에서 서술한 바와 같이, 3개의 절제 니들이 동시에 사용되면, 냉동 시 냉동 고압 파이프라인을 사용해야 한다.
이하 절제 니들(41)을 예로 들며, 도1 및 도 5을 결합하여, 냉동, 재가온, 배기 과정을 설명한다.
절제 니들(41)의 냉각단계: 전자기 밸브(21, 23, 28)를 열고, 질소는 질소 실린더(20)로부터 전자기 밸브(21)를 통해 감압 밸브(32)(고압 파이프라인)로 흐르고, 다음 전자기 밸브(23)에 도달하여, 전자기 밸브(28)를 통해 절제 니들(41)에 도달하고, 다음 절제 니들 배기관을 경과하여 공기 배출홀(51)에 도달하고 배출된다.
절제 니들(41)의 재가온단계: 전자기 밸브(21, 22, 27)를 열고, 질소는 질소 실린더(20)로부터 전자기 밸브(21)를 통해 감압 밸브(31)로 흐르고, 다음 전자기 밸브(22)에 도달하여, 전자기 밸브(27)를 통해 절제 니들(41)에 도달하고, 다음 절제 니들 배기관을 경과하여 공기 배출홀(51)을 통해 배출된다.
절제 니들(41)의 배기단계: 배기란, 채널 파이프라인 내의 잔여 고압 가스를 배출하는 것으로, 냉동 및 재가온 시 가스는 절제 니들 배기관을 통해 배출되나, 채널 파이프라인 내의 가스는 다 배출되지 못하고, 여기서 채널 파이프라인은 전자기 밸브(27, 28) 및 절제 니들(41) 내 흡기관에 의해 차단되는 파이프라인을 말하며, 이 부분의 파이프라인에는 파이프 배기홀(61), 전자기 밸브(211), 압력 센서(15)가 장착되어 있고, 도 5에 도시한 바와 같다. 채널 파이프라인이 배기할 때, 전자기 밸브(27, 28)를 닫고, 전자기 밸브(211)를 열고, 채널 파이프라인 내 가스는 파이프 배기홀(61)을 통해 배출된다. 배기는 각 단계에서 모두 사용 가능한 보조 기능이다. 예를 들면, 절제 니들 가스 인터페이스의 잠금 해제 작업 전, 배기를 진행해야 한다. 또한, 냉동 기능 또는 재가온 기능을 완성한 후, 배기 작업을 즉시 수행해야 한다.
따라서, 3개의 절제 니들을 사용하는 경우, 3개의 절제 니들 가스 채널의 서로 다른 기능에 대해, 실린더(20), 전자기 밸브(21), 전자기 밸브(22), 전자기 밸브(23)는 공용이고, 동시에, 동일한 절제 니들 가스 채널에 대해, 냉동, 재가온, 배기 기능은 동시에 사용될 수 없다. 위의 제한 사항은, 시스템 중 각 전자기 밸브의 제어 복잡도를 증가시키고, 각 전자기 밸브의 제어 방법은 장치가 예기한 기능을 완성하고 편리하고 신속하게 수행할 수 있도록 보장해야 한다.
도 6은 전자기 밸브의 제어 과정을 도시하였고, 도 6에서, 채널(1)은 절제 니들(41)의 채널을 의미하고, 채널(2)은 절제 니들(42)의 채널을 의미하고, 채널(3)은 절제 니들(43)의 채널을 의미하고, 도 6에서 “/”는 “및”을 의미한다.
도 6에 도시한 바와 같이, 채널(1)의 냉동을 정지해야 할 경우, 전자기 밸브(21, 23, 28)을 직접 닫으면 아니 되고, 먼저, 채널(2, 3)이 냉동 중인지 여부를 확인하고, 채널(2, 3)이 냉동 중이면, 전자기 밸브(21, 23)도 열렸음을 의미하며, 이때 채널(1)의 냉동을 정지하려면 전자기 밸브(28)를 닫아야 한다. 채널(2, 3)이 냉동되지 않으면, 또한 채널(2, 3)이 재가온 중인지 여부를 추가로 확인해야 하고, 채널(2, 3)이 재가온 중이면, 이는 전자기 밸브(21)도 열렸음을 의미하고, 채널(1)의 냉동을 정지하려면 전자기 밸브(23, 28)를 닫아야 한다. 채널(2, 3)이 냉동도 아니고 재가온도 아닌 경우, 채널(1)의 냉동을 정지하려면 전자기 밸브(21, 23, 28)를 닫을 수 있다.
도 5를 결합하여 참고하면, 채널(1)의 재가온을 정지해야 할 경우, 전자기 밸브(21, 22, 27)을 직접 닫으면 아니 되고, 먼저, 채널(2, 3)이 재가온 중인지 여부를 확인하고, 채널(2, 3)이 재가온 중이면, 전자기 밸브(21, 22)도 열렸음을 의미하며, 이때 채널(1)의 재가온을 정지하려면 전자기 밸브(27)를 닫아야 한다. 채널(2, 3)이 재가온 되지 않으면, 또한 채널(2, 3)이 냉동 중인지 여부를 추가로 확인해야 하고, 채널(2, 3)이 냉동 중이면, 이는 전자기 밸브(21)도 열렸음을 의미하고, 채널(1)의 재가온을 정지하려면 전자기 밸브(22, 27)를 닫아야 한다. 채널(2, 3)이 냉동도 아니고 재가온도 아닌 경우, 채널(1)의 재가온을 정지하려면 전자기 밸브(21, 22, 27)를 닫을 수 있다.
이하, 절제 니들의 배기 기능의 사용에 대해 자세히 설명한다.
냉동, 재가온 기능은 저온 냉동 절제 수술의 기본 기능이며, 상기 절제 니들의 사용 단계에서 배기 기능을 추가로 설명하였다. 배기는 각 단계에서 모두 사용가능한 보조 기능이다.
도 5을 참고하면, 배기 기능이 가스를 다 배출해야 하는 채널 파이프라인은 3-way이고, 이는 동시에 채널(1)의 냉동 파이프라인, 재가온 파이프라인 및 절제 니들(41)의 흡기 파이프라인을 연결한다. 채널 파이프라인 내에 잔여 고압 가스가 존재하면, 절제 니들과 장치의 가스 인터페이스의 잠금을 해제할 수 없고, 잠금 해제 후 절제 니들은 튀어나올 수 있다. 따라서, 절제 니들 가스 인터페이스의 잠금 해제 작업 전, 배기해야 한다.
또한, 냉동 기능 및 재가온 기능은, 대응되는 감압 밸브의 하한 압력 값이 상이하고, 이는 채널 파이프라인 내의 잔여 가스 압력이 상이함을 의미하고, 냉동 기능이 종료된 후의 잔여 가스 압력은 재가온 종료 후의 잔여 가스 압력보다 높다. 냉동 기능 종료 후 즉시 재가온 기능을 ON하면, 하나의 고장이 발생할 수 있는 바, 즉 감압 밸브(31) 출력 포트의 압력은 짧은 시간 동안 실제 출력 압력보다 높으며, 이는 채널 파이프라인 내의 잔여 가스에 의해 형성된 것이다. 상기 내용을 기초로, 냉동 기능 또는 재가온 기능이 완료된 후, 즉시 배기 작업을 수행한다.
본 실시예의 제어 방법은 압력 센서의 사용을 더 포함한다.
구체적으로, 압력 센서(11)는 질소 실린더의 압력을 검출하는데 사용되고, 질소 실린더 압력 값이 하한 압력 값1 또는 하한 압력 값2보다 작은 경우, 본 발명의 제어 방법은 제어 회로 기판을 통해 수술을 계속할 수 없음을 알려야 한다.
압력 센서(12, 13, 14)는 상응하는 감압 밸브의 출력 압력을 검출하는데 사용되고, 감압 밸브의 출력 압력을 수동으로 조절할 경우, 상기 출력 압력 값은 레귤레이터로 피드백 되어, 감압 밸브의 출력 압력을 쉽게 조절할 수 있다. 동시에, 감압 밸브 조절이 완료된 후, 제어 회로 기판은 압력 센서에 의해 검출한 감압 밸브의 출력 압력 값이 소정의 범위에 있는지 여부를 판단할 수 있고, 나아가 상응하는 감압 밸브의 고장을 판단할 수 있다.
압력 센서(15, 16, 17)는 상응하는 채널 파이프라인의 압력 값을 검출하는데 사용된다. 냉동, 재가온 기능을 수행할 때, 검출된 상기 압력 값에 따라 가스가 여기에 도달했는지 여부를 판단할 수 있다. 파이프라인이 막히면, 가스는 여기에 도달하지 못한다. 또한, 압력 센서(15, 16, 17)에 의해 검출한 압력 값이 0에 가까우면, 배기관 내의 가스가 이미 다 배기 되었음을 알 수 있다.
이상의 상기 제어 방법은, 제어 회로 기판에 내장된 소프트웨어에 의해 실현될 수 있다.
마지막으로 설명해야 할 것은, 이상 각 실시예는 본 발명의 기술 방안을 설명하기 위한 것일 뿐, 이를 제한하기 위한 것은 아니며, 비록 상술한 각 실시예를 참조하여 본 발명에 대해 상세하게 설명하였으나, 당업자는 여전히 상술한 각 실시예에 기재된 기술방안을 수정을 하거나, 그 중 일부 또는 모든 기술 특징에 대해 동등한 대체를 할 수 있고, 이러한 수정이나 대체로 인해, 해당 기술방안의 본질이 본 발명의 각 실시예의 기술방안의 범위를 벗어나지 않음을 이해해야 한다. 본 발명은 청구범위 및 그 전체 범위 및 균등물에 의해서만 제한된다.

Claims (24)

  1. 가스 메인 파이프라인, 재가온 파이프라인, 냉동 고압 파이프라인 및 냉동 저압 파이프라인, N개의 채널 파이프라인을 포함하는, 고압 질소를 가스원으로 사용하는 다채널 냉동 절제 시스템에 있어서,
    상기 가스 메인 파이프라인에는, 가스원 입력포트, 제1 압력 측정 장치, 가스 메인 밸브가 설치되어 있고, 상기 가스원 입력 포트는 고압 질소 가스원을 연결하는데 사용되고, 상기 제1 압력 측정 장치는 상기 고압 질소 실린더의 가스 압력을 획득하는데 사용되고, 상기 가스 메인 밸브는 상기 메인 파이프라인 내의 고압 질소의 온오프를 실현하고;
    상기 재가온 파이프라인은 상기 가스 메인 파이프라인에 연통되고, 상기 재가온 파이프라인에 제1 가스 출력 압력 조절 장치, 제2 압력 측정 장치, 재가온 파이프라인 메인 밸브가 설치되어 있고, 상기 제1 가스 출력 압력 조절 장치는 상기 재가온 파이프라인의 가스 출력 압력을 조절할 수 있고, 상기 제2 압력 측정 장치는 상기 제1 가스 출력 압력 조절 장치의 출력 압력을 획득하는데 사용되고, 상기 재가온 파이프라인 메인 밸브는 상기 재가온 파이프라인 내의 고압 질소의 온오프를 실현할 수 있고, 상기 재가온 파이프라인은 상기 재가온 파이프라인 메인 밸브 다음에 N개의 재가온 분기 채널로 분할되고, 각 재가온 분기 채널에 가스 경로의 온오프를 실현하는 분기 채널 밸브가 설치되어 있고;
    상기 냉동 고압 파이프라인 및 상기 냉동 저압 파이프라인은, 상기 가스 메인 파이프라인에 각각 연통되고, 상기 냉동 고압 파이프라인에 제2 가스 출력 압력 조절 장치, 제3 압력 측정 장치, 냉동 고압 파이프라인 메인 밸브가 설치되어 있고, 상기 제2 가스 출력 압력 조절 장치는 상기 냉동 고압 파이프라인의 가스 출력 압력을 조절할 수 있고, 상기 제3 압력 측정 장치는 상기 제2 가스 출력 압력 조절 장치의 출력 압력을 획득하는데 사용되고, 상기 냉동 고압 파이프라인 메인 밸브는 상기 냉동 고압 파이프라인 내의 고압 질소의 온오프를 실현할 수 있고, 상기 냉동 저압 파이프라인에 제3 가스 출력 압력 조절 장치, 제4 압력 측정 장치, 냉동 저압 파이프라인 메인 밸브가 설치되어 있고, 상기 제3 가스 출력 압력 조절 장치는 상기 냉동 저압 파이프라인의 가스 출력 압력을 조절할 수 있고, 상기 제4 압력 측정 장치는 상기 제3 가스 출력 압력 조절 장치의 출력 압력을 획득하는데 사용되고, 상기 냉동 저압 파이프라인 메인 밸브는 상기 냉동 저압 파이프라인 내의 고압 질소의 온오프를 실현할 수 있고, 또한, 상기 냉동 저압 파이프라인의 상기 냉동 저압 파이프라인 메인 밸브 다음의 부분과 상기 냉동 고압 파이프라인의 상기 냉동 고압 파이프라인 메인 밸브 다음의 부분은 한 세션의 가스 통로를 공유하고, 상기 가스 통로는 N개의 냉동 분기 채널에 연통되고, 각 냉동 분기 채널에 가스 온오프를 실현하는 분기 채널 밸브가 설치되어 있고;
    상기 N개의 채널 파이프라인에서, 각 채널 파이프라인의 일단은 절제 니들에 연결하는데 사용되고, 타단은 냉동 분기 채널 및/또는 재가온 분기 채널에 연결하는데 사용되고, 각 상기 채널 파이프라인에는 제5 압력 측정 장치, 파이프 배기홀 및 상기 파이프 배기홀의 개폐를 제어하는 밸브가 더 설치되고, 각 상기 절제 니들에는 공기 배출홀이 연결되거나 또는 공기 배출홀이 구비되고,
    N은 2이상의 양의 정수인, 다채널 냉동 절제 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    N은 3이상의 양의 정수인, 다채널 냉동 절제 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가스 메인 밸브, 재가온 파이프라인 메인 밸브, 냉동 고압 파이프라인 메인 밸브, 냉동 저압 파이프라인 메인 밸브는 전자기 밸브이고, 상기 분기 채널 밸브는 전자기 밸브이고, 상기 파이프 배기홀의 개폐를 제어하는 상기 밸브는 전자기 밸브인, 다채널 냉동 절제 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1, 제2, 제3 가스 출력 압력 조절 장치는 감압 밸브인, 다채널 냉동 절제 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 절제 니들에 전기 인터페이스가 더 설치되어 있고, 상기 전기 인터페이스는 온도 측정 장치 와이어, 재가온 열 저항 와이어, 식별 인터페이스 와이어를 포함하고;
    상기 다채널 냉동 절제 시스템은 제어 모듈을 더 포함하고, 상기 제어 모듈은 압력 측정 모듈, 온도 측정 모듈, 스위치 모듈, 절제 니들 잠금 모듈, 절제 니들 식별 모듈을 포함하고, 상기 제어 모듈은 상기 압력 측정 모듈을 통해 모든 압력 측정 장치의 데이터를 획득하고, 상기 온도 측정 모듈을 통해 모든 절제 니들 온도를 획득하고, 상기 스위치 모듈을 통해 전자기 밸브 및 절제 니들의 재가온 전원의 스위치를 제어하고, 상기 절제 니들 잠금 모듈을 통해 상기 절제 니들과 상기 채널 파이프라인의 가스 인터페이스를 잠그고, 상기 절제 니들 식별 모듈을 통해 절제 니들을 식별하는, 냉동 절제 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 다채널 냉동 절제 시스템 내에서 실시될 수 있는, 다채널 냉동 절제 제어 방법에 있어서,
    절제 니들 준비단계 - 제어 모듈에서 각 절제 니들을 준비됨 또는 준비되지 않음으로 표시하고, 절제 니들이 준비됨이라는 표시는 절제 니들 잠금 인터페이스가 이미 잠겨 있고, 절제 니들 온도를 수집할 수 있고, 재가온 전원을 사용할 수 있고, 및 절제 니들 식별 인터페이스를 사용할 수 있음을 만족시켜야 하며, 이상의 임의의 하나의 조건을 만족시키지 못하면, 상응하는 절제 니들이 준비되지 않음으로 표시되는 단계;
    냉동 고압 파이프라인과 냉동 저압 파이프라인의 선택단계 - 제어 모듈에서, 절제 니들 준비단계에서 준비된 절제 니들 수량에 따라 냉동 고압 파이프라인 또는 냉동 저압 파이프라인을 선택 결정하고, 3개 이상의 절제 니들을 사용할 경우, 냉동 고압 파이프라인을 선택하고, 3개 미만의 절제 니들을 사용할 경우, 냉동 저압 파이프라인을 선택하는 단계;
    절제 니들의 사용단계 - 선택된 하나 이상의 절제 니들을 냉동, 절제, 재가온하고, 각 절제 니들의 냉동, 절제, 재가온 과정의 어느 단계에서 가스 경로의 온오프를 제어할 때, 동일한 파이프라인의 나머지 절제 니들을 사용하는 치료 단계의 가스 경로에 대한 요구에 따라 가스 메인 밸브, 재가온 파이프라인 메인 밸브, 냉동 고압 파이프라인 메인 밸브 및 냉동 저압 파이프라인 메인 밸브를 개폐해야 하는 단계;
    를 포함하는, 다채널 냉동 절제 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어 방법은, 절제 니들 가스 인터페이스의 잠금 해제 작업 전에 배기를 진행하는 배기 방법 단계를 더 포함하는, 다채널 냉동 절제 제어 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어 방법은, 절제 니들의 냉동 기능 또는 재가온 기능이 완료된 후, 배기 작업을 수행하는, 배기 방법 단계를 더 포함하는, 다채널 냉동 절제 제어 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제어 방법은, 실린더 압력 값이 소정의 하한 압력 값보다 작다고 제1 압력 측정 장치에서 검출되면, 알림 신호를 발송하는 단계를 더 포함하는, 다채널 냉동 절제 제어 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    제1/제2/제3 가스 출력 압력 조절 장치의 출력 압력을 수동으로 조절하고, 제1/제2/제3 가스 출력 압력 조절 장치의 조절이 완료되면, 제어 모듈은 상기 압력 값에 따라 상기 제1/제2/제3 가스 출력 압력 조절 장치의 출력 압력이 소정 범위에 있는지 여부를 판단하고, 상기 제1/제2/제3 가스 출력 압력 조절 장치의 고장 상황을 판단하는, 다채널 냉동 절제 제어 방법.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 제어 방법은, 제어 모듈이 각 상기 채널 파이프라인에서의 제5 압력 측정 장치에 의해 측정된 압력 값에 따라 가스가 상기 위치에 도달했는지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는, 다채널 냉동 절제 제어 방법.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 제어 방법은, 절제 니들의 배기 기능을 수행할 때, 제어 모듈이 상기 채널 파이프라인상의 제5 압력 측정 장치에 의해 측정된 압력 값이 0에 가깝다는 정보를 수신하면, 상기 채널 파이프라인 상의 배기관 내 가스는 이미 다 배기 된 것으로 판단하는 단계를 더 포함하는, 다채널 냉동 절제 제어 방법.
  13. 가스 메인 파이프라인, N개의 채널 파이프라인을 포함하는, 고압 질소를 가스원으로 사용하는 다채널 냉동 절제 시스템에 있어서,
    상기 가스 메인 파이프라인에는 가스원 입력 포트가 설치되어 있고, 가스원 입력 포트는 고압 질소 가스원에 연결하는데 사용되고, 상기 가스 메인 파이프라인은 적어도 하나의 재가온 파이프라인 및 적어도 하나의 냉동 파이프라인에 각각 연결 및 연통되고,
    각 상기 재가온 파이프라인에는 제1 가스 출력 압력 조절 장치가 설치되어 있고, 상기 제1 가스 출력 압력 조절 장치는 상응하는 상기 재가온 파이프라인의 가스 출력 압력을 조절할 수 있고, 각 상기 재가온 파이프라인은 상기 제1 가스 출력 압력 조절 장치 다음에 N개의 재가온 분기 채널로 분할되고, 각 상기 재가온 분기 채널에 상기 재가온 분기 채널 내 고압 질소의 온오프를 실현할 수 있는 분기 채널 밸브가 설치되어 있고,
    각 상기 냉동 파이프라인에 제2 가스 출력 압력 조절 장치가 설치되어 있고, 상기 제2 가스 출력 압력 조절 장치는 상기 냉동 파이프라인의 가스 출력 압력을 조절할 수 있고, 각 상기 냉동 파이프라인은 상기 제2 가스 출력 압력 조절 장치 다음에 N개의 냉동 분기 채널로 분할되고, 각 상기 냉동 분기 채널에는 상기 냉동 분기 채널 내의 고압 질소의 온오프를 실현할 수 있는 분기 채널 밸브가 설치되어 있고,
    상기 N개의 채널 파이프라인은, 각 채널 파이프라인의 일단은 절제 니들에 연결하는데 사용되고, 타단은 냉동 분기 채널 및/또는 재가온 분기 채널에 연결하는데 사용되고, N은 2이상의 양의 정수인, 다채널 냉동 절제 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    2개 이상의 냉동 파이프라인을 포함하고, 각 냉동 파이프라인 내의 압력은 상이한, 다채널 냉동 절제 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    2개 이상의 냉동 파이프라인은 다중화 구조로 설계되고, 적어도 2개의 냉동 파이프라인은 각자의 제2 가스 출력 압력 조절 장치 다음에 한 세션의 파이프라인을 공유하고, 상기 공유된 세션의 파이프라인은 각 냉동 분기 채널에 연통될 수 있는, 다채널 냉동 절제 시스템.
  16. 제13항에 있어서,
    각 상기 재가온 파이프라인에 재가온 파이프라인 메인 밸브가 설치되어 있고, 상기 재가온 파이프라인 메인 밸브는 상기 재가온 파이프 라인 내의 고압 질소의 온오프를 실현할 수 있고,
    각 상기 냉동 파이프라인에 냉동 파이프라인 메인 밸브가 설치되어 있고, 상기 냉동 파이프라인 메인 밸브는 상기 냉동 파이프라인 내의 고압 질소의 온오프를 실현할 수 있는, 다채널 냉동 절제 시스템.
  17. 제13항 또는 제16항에 있어서,
    상기 가스 메인 파이프라인에 가스 메인 밸브가 설치되어 있고, 상기 가스 메인 밸브는 상기 메인 파이프라인 내의 고압 질소의 온오프를 실현하는, 채널 냉동 절제 시스템.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 메인 파이프라인에 설치된 상기 제1 압력 측정 장치를 더 포함하고, 상기 제1 압력 측정 장치는 상기 고압 질소 실린더의 가스 압력을 측정하는, 다채널 냉동 절제 시스템.
  19. 제13항 또는 제18항에 있어서,
    각 상기 재가온 파이프라인에 제2 압력 측정 장치가 설치되어 있고, 상기 제2 압력 측정 장치는 상기 제1 가스 출력 압력 조절 장치의 출력 압력을 획득하고, 각 상기 냉동 파이프라인에 제3 압력 측정 장치가 설치되어 있고, 상기 제3 압력 측정 장치는 상기 제2 가스 출력 압력 조절 장치의 출력 압력을 획득하는데 사용되는, 다채널 냉동 절제 시스템.
  20. 제13항에 있어서,
    각 상기 채널 파이프라인에 압력 측정 장치가 더 설치되어 있는, 다채널 냉동 절제 시스템.
  21. 제13항에 있어서,
    각 상기 채널 파이프라인에 파이프 배기홀 및 상기 파이프 배기홀의 개폐를 제어하는 밸브가 더 설치되어 있고, 각 상기 절제 니들에는 공기 배출홀이 연결되어 있거나 또는 공기 배출홀을 구비하는, 다채널 냉동 절제 시스템.
  22. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    온오프 기능을 수행하기 위해 파이프라인에서 사용되는 모든 밸브는 전자기 밸브인, 다채널 냉동 절제 시스템.
  23. 제13항에 있어서,
    상기 제1/제2 가스 출력 압력 조절 장치는 감압 밸브인, 다채널 냉동 절제 시스템.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 절제 니들에는 전기 인터페이스가 설치되어 있고, 상기 전기 인터페이스는 온도 측정 장치 와이어, 재가온 열 저항 와이어, 식별 인터페이스 와이어를 포함하고, 상기 다채널 냉동 절제 시스템은 제어 모듈을 더 포함하고, 상기 제어 모듈은 압력 측정 모듈, 온도 측정 모듈, 스위치 모듈, 절제 니들 잠금 모듈, 절제 니들 식별 모듈을 포함하고, 상기 제어 모듈은 상기 압력 측정 모듈을 통해 모든 압력 측정 장치의 데이터를 획득하고, 상기 온도 측정 모듈을 통해 모든 절제 니들 온도를 획득하고, 상기 스위치 모듈을 통해 전자기 밸브 및 절제 니들의 재가온 전원의 스위치를 제어하고, 상기 절제 니들 잠금 모듈을 통해 상기 절제 니들과 상기 채널 파이프라인의 가스 인터페이스를 잠그고, 상기 절제 니들 식별 모듈을 통해 절제 니들을 식별하는, 다채널 냉동 절제 시스템.
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