SU1053822A1 - Криохирургическа установка - Google Patents

Abstract

1. КРИОХИРУРГИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА , содержаща  емкость дл  хладагента , криоинструмент, снабженный аппликатором -с nopHCTiiM терлокриообменинком , электрбнагревателем выход щего из аппликатора азота, и блоком регулировки, о т л и ч а ю щ а   с   тем, что криоинструмент-А выполнен съемньм, механически и электрически соединен с руко тковым резервуаром В, снабженным электрическю4 обогревом с -защитным датчиком 27, датчиками уровн  28, индикатором давлени  20, предохранительньм клапаном 22, регулирующим электромагннтньм клапаном 24, герметично соединенным с выходным наконечником 16, управл емые с .помощыб переключател  функций 25 и электрически соединенным с блоком регулировки С, . (

Description

17 а

15 LL

у Ду(уул Г //Нллллл/

2J

2. Установка по п. 1, отли чающа с  тем, что электронагреватель 15 образован теплообменником , снабженным температурным датчиком дл  регулировани  нагревательной мощности.

3. Установка по пп. 1 и 2, о тличающа с  тем, что конец трубки б дл  подвода хладагента , расположенный в емкости 9 дл  хладагента, снабжен выходным наконечником 11.

Изобретение касаетс  криохирур гической установки с закрытой охлаждающей цепью. В хирургии опухолевых заболева ний известны криогенные операционные системы (криокаутеры), которые Дл  охлаждени  теплого инструмента вводимого к месту операции, исполь зуют расширение некоторых сжатых газов, например двуокиси углерода COj. или окиси азота ЧОч t или вну±реннюю циркул цию сжиженных газов, чаще всего азота. Системы с охлаждением ра ботают с избыточным давлением около 5 МПа, которое должно быть и в самом операционном инструменте, чт опасно. Системы с охлаждением при помощи криожидкости бывают самоточ ные, где жидкий азбт стекает из за пасного сосуда криокаутера, Куда он был налит в заранее определенно количестве через изолированную тру ку в операционный инструмент, кото рый он охлаждает, и уходит через другую трубку в газообразном состо нии , или напорные, где жидкость подаетс  через изолированную 1р убку под давлением около 0,5 МПа из наружного резервуара в операционный инструмент, превращаетс  в газ и от ходит через систему соединительных трубок обратно к резервуару, где он выпускаетс  в атмосферу. Однако самоточные системы характеризхтотс  очень медленным охлаждением , регулировкой объема охлаждени  только при помощи заранее определенного количества охлаждакхцей жидкости, наполненной в резервуар. Кроме того, необходимо вьщерживать определенное положение инструмента, чтобы криогенна  жидкость не вылилась из резервуара во врем  операции. Напорные системы с внешним резервуаром дл  криогенной жидкости позвол ют дозирование охлаждающего действи , а в некоторых случа х и регулировку температуры, но существует опасность, св занна  с значительным избыточные давлением в тонкостенной системе инструмента, примерно 0)5 МПа. Кроме того, длинна  трубка дл  подвода жидкого азота в начале операции довольно долго охлаждаетс  и охлаждение ткани позтому происходит медленно (охлаждение инструмента в контакте с тканью до 150 С длитс  несколько минут), что приводит в случае операций опухолевых заболеваний к низкой эффективности некротизации клеток опухоли. Известна криохирургическа  установка, содержаща  емкость дл  хладагента, криоинструмент, снабженный аппликатором с пористым теплообменником по чехословацкому авторскому свилЕ тельству 199443 и электрона-гревателем выход щего из аппликатора азота, и блок регулировки, криоинструмент выполнен съемным, механически и электрически соединен с руко тковым резервуаром, снабженным электрическим обогревом с защитным датчик ом, датчиками уровн , индикатором давлени ,, выключателем дл  регулировки давлени  в емкости, предохранительным клапаном, регулирующим электромагнитным клапаном, герметично соединенным с выходным наконечником и управл емым с помощью переключател  функций, и электрически соединенна с электрическим индикатором и блоком регулировки . На чертеже изображена криохирургическа  установка, общий вид. Криохирургическа  установка состо ща  из криоинструмента А, руко ткового резервуара В дл  электрнческого индикаторного и регулировочного блока С Криоинструмент А состоит из ari пликатора 1, содержащего пористый теплообменник 2,электронагреватель 3 и термометр 4 по,чехословацкому авторскому свидетельству W 199443. Наружный диаметр аппликатора 1 обычно совпадает с наружным диаметром трубки, сое,дин ющей аппликатор с вакуумным нетеплопроводшФ кожухом .5 съемного криоинструмента А, но может быть большего или меньшего размера. На аппликаторе I может, быть прикреплен сменный операционт й наконечннк (не показан). Входна  сторона пористого теплообменника 2 присоединена к трубке б

жидкого азота, выходна  сторона к трубке 7 дл  отвода хладагента, через которую вывод тс  подводы к нагревательным элементам 3 и к термометру 4; Давление кожуха 5 :откачено на значение ниже чем . Трубка 6 согнута и проходит через вертикальное от етвле- , ние 8 вакуумного кожуха 5 в емкость 9 дл  хладагентажидкого азота, соединенную с руко тковым резервуаром В. Пространство между вертикальным ответвлением 8 вакуумного кожуха 5 и трубкой 6 в нижней части , попадающей в емкость 9 дл  хладагента , заполненоадсорбентом 10, напр.имер активированным углем. К нижнему концу вертикального ответвлени  8 вакуумного кожуха 5 разъемно присоединен входной наконечник 11, позвол ющий обеспечить ступенчатую настройку верхнего предела охлаждающей потребл емой мощности, например, за счет выполнени  наконечников с различными диаметрами входного капилл ра . Трубка 7 дл  отвода хладагента соединена с вакуумным кожухом 5 съемного криоинструмента А с помс цью герметизирующего элас-. тичкого злемента 12, например мембраны. С вакуумным кожухом 5 криоинструмента А герметично соединена втулка 13 с электрическим нагревателем 15 и выходным наконечником 16.

Руко тковый резервуар в состоит из камеры 17, присоединенной через пpoклaдky 18 к емкости 9 дл  хладагента, в вакуумном кожухе которой находитс  адсорбент 19, индикатора давлени  20 с выключателем 21 регулировки давлени , предохраиительного клапана 22, пружины 23, регулировочного электромагнитного клапана 24, контрдетали электрического штепсельного разъема 14 и вручную управл емого переключател  функций 25 в держателе 26. К руко тковому резервуару В относитс  : также электрический обогрев с защитным датчиком 27 и датчиком уровн  28, расположенными в емкот--. сти 9.Г

Съемный криоинструмент А приспособлен дл  соединени  с руко ткбв,ым езервуаром В, на который он надеваетс , причем вертикальное отвётленце 8 кожуха 5 криоинструмента А огружаетс  в жидкий аэот и простанство над уровнем жидкого азота емкости 9 герметично закрывает  при помощи прокладки 29. Втулка 13 криоинструмента А одновременно ерметично присоедин етс  выходым наконечником 16 через выходную рокладку 30 к регулировочному

электромагннтному клапану 24. Кроме того, обе части электрического штепсельного разъема 14 вставл ютс  друг в друга,и таким образом съемный криоинструмент А соедин етс  5 с руко тковым резервуаром В. Система проводов 31 обеспечивает соединение с электрическим индикаторным и регулировочным блоком С, оснащенным датчиком температуры

0 ткани 32.

Установка работает следующим образом.

Съемный криоинструмент А снимаетс  с руко ткового резервуара

S В и стерилизуетс  термически. Не . задолго до окончани  стерилизации емкость 9 дл  хладагента заполн етс  жидким азотом через отверстие в прокладке 29 дл  вертикалъQ но.го ответвлени  8. Датчики уровн  28 определ ют высоту жидкого азота. Стерилизованный криоинструмент А вставл етс  в руко тковый резервуар В так, что обе части элек5 трического штепсельного разъема 14 соедин ютс , прокладка 29 и выходна  проклайка 18 герметично закрывают вертикальное ответвление 8 с руко тковым резервуаром В. При погружении вертикального

0 ответвлени  8 в жидкий азот охлаждаетс  сорбент 10, в результате чего улучшаетс  вакуум в кожухе емкости 9 И теплоизол ци  трубок . 6 и 7, Давление в пространстве

5 над уровнем повыв)аетс  за счет испарени  жидкого азота из емкости 9. Включенный электрический индикаторный и регулировочный блок С питает электрический обогрев с защит0 ным датчиком 27, что ускор ет повышение давлени . При повы1иении давлени  увеличиваетс  длина индикатора давлени  20 до положени , когда выключатель 21 регулировки

5 давлени  прерывает подачу тока от источника электрического индикаторного и регулировочного блока С. Пока не введетс  в действие охлаждение инструмента, давление над

уровнем жидкого азота продолжает

повышатьс  само, но только, до величины , на которую йастроен пре- . дохраннтельнъй клапан 22. По ее достижении клапан 22 открываетс  и предотвращает дальнейшее повышение давлени .

В случае отказа предохранительного клапана 22 служит безопасное присоединение емкости 9 дл  хладагента , обеспечиваемое при помощи ;

пружины 23, плот-ность присоединени  которой нарушаетс  при превышении определенного давлени  в емкости 9. , . Пока закрыт регулировочный

электромагнитный клапан 24, вместе

с давлением газа в емкости 9 растет и давление газа на выходной стороне, и жидкий азот не может быть вытеснен из емкости 9. Дальнейшую защиту от нежелательного избыточного давлени  обеспечивает регулировочный электромагнитный клапан 24, прижимна  пружина которого самопроизвольно открываетс  при давлении на 10 кПа выше, чем давление, на которое настроен предохранительный клапан 22 и пружина 23.

С момента включени  электри-, ческого индикаторного и регулировочного блока С температура аппликатора 1 автоматически регулируетс  при помощи электрического термометра 4 и регулировочных цепей на температуру человеческого тела () с помощью электронагревател  3. Далее,электрический нагреватель 15 подогреваетс  на величину температуры, измер емой при помощи сопротивлени , завис щего от температуры, наход щегос  в термическом контакте с электрическим нагревателем 15, дл  того чтобы повысилась начальна  температура нагревател  15 еще перед началом протекани  холодного газа . Величина этой температуры повышаетс  после включени  регулировочного электрического клапана 24

При помощи нажати  переключател  функций 25. в держателе. 26 электромагнитный клапан 24 открываетс  за счет напр жени  от электрического индикаторного и регулировочцого блока С, в результате чего начинаетс  циркул ци  .холодильного агента и йдновременно создаетс  .напр жение, соответствующее температуре 31°С, переключаетс  на величину, отвечающую заранее избранной низкой температуре и таким образом одновременно .выклю аетс  обогрев в электронагревателе 3 до тех пор, пока элек-грический термометр 4 или датчик температуры ткани 32 не обеспечивает до.стижение заранее избранной температуры, причем величины пре дельных температур у обоих индикаторов могут быть различны. Это целесообразно использовать дл  работы аппликатора 1 в области низких температур при гарантированной безопасности операции за счет на .блюдени  за температурой в том месте ткани, где необходимо превысить определенную границу переохлаждени  .

В процессе охлаждени  аппликатора 1 индикатор давлени  20 и выключатель регулировки давлени  21 продолжают обеспечивать

двухпозиционную регулировку давлени  над уровнем жидкого азота при помс ци электрического подогрева с защитным датчиком 27, обеспечивающие возможную откачку жидкого азота, так что нагревательный элемент не повреждаетс  даже в том Случае, если работник просмотрит данные датчиков уровн  28. Кроме того, когда холодильный .гент циркулирует при вклю1чениом переключателе функций 25, электронагреватель 15 отход щего азота регулируетс  на более высокою величину рабочей температуры, чем та, котора  необходима дл  подогрева выход щего газа выше .

Закрытие регулировочного электромагнитного клапана 24 вызывает немедленный запуск электронагревател  3 аппликатора 1. После достижени  температуры 37 С на аппликаторе 1 криоинструмент А снимаетс  или выт гиваетс  из тк.аии и пока в емкости 9 имеетс  достаточный запас жидкого азота 10, что определ ют датчики уровн  28, возможна замена криоинструмента А дл  стерилизации.

Форму криоинструмента А и руко ткового pe3ej)Byapa В возможно измен ть так, что основное HanpffBление подхода к оперированной могло быть горизонтальным, наклонным или вертикальным.

Лабораторна  модель установки по изобретению была подвергнута испытани м в  ичном белке, термостатированном при и было проверено, что врем  охлаждени  аппликатора 1 без насадочного фасонного наконечника до температуры ниже, чем от начальной температуры возможно измен ть за счет изменени  размеров съемного входирго наконечника 11 по мере надобности от 10 с и выше при применении пористого теплообменника 2 по чехословацкому авторскому свидетельству 19Э443. Если на торец аппликатора 1 надеваетс  наконечник, то врем  охлаждени  увеличитс  на 10 - 20 с в зависимости от теплоемкости наконечника . Эти результаты были достигнуты при рабочем избыточном давлении в емкости 9 в пределах 10-25 кПа. Скорость нарастани  диаметра лед ной формации в белке при этом колеблетс  от 0,1 до 0,3 мм/с. Испытание,проведенное на печени живого кролика,показало, что при сильном кровенаполнении ткани сохранена скорость нарастани  диаметра лед ной формации пор дка 0,1 мм/с.

71053822в

Преимуществом предлагаемой ус-ить все требуемые параметры на рутанрвки ,  вл етс  безопасность, по-ко тковом резервуаре В и на индикатому что установка работает с оченьторном ирегулировочном блоке С. малым избыточным давлением (пор д- Признано изобретением по резулька 10 кПа) с независимыми предохра- ,татам экспертизы, осуществленной

нительными средствами, врач не ог- ведомством по изобретательству Черавнчиваетс  в движении соединитель-хос овацкой Советской Социалисти .ными трубками и он может настро-ческой Республики.

Claims (3)

1. КРИОХИРУРГИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, содержащая емкость для хладагента, криоинструмент, снабженный. аппликатором ^:с пористьм теплокрио обменником, электронагревателем выходящего из аппликатора азота, и блоком регулировки, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что криоинстру- ¹ мент-А выполнен съемным, механически и электрически соединен с рукоятке вым резервуаром В, снабженным электрическим обогревом с «защитным датчиком 27, датчиками уровня 28, индикатором давления 20, предохранительны* клапаном 22, регулирующим электромагнитные клапаном 24, герметично соединенным с выходным наконечником 16, управляемым с помощью переключателя функций 25 и электрически соединенным с блоком регулировки С.

и 1053822 >

2. Установка по π. 1, о т л и ч а ю щ а яся тем, что электронагреватель 15 образован теплообменником, снабженным температурным датчиком для регулирования нагревательной мощности.

3. Установка по пп. 1 и 2, о тличающаяся тем, что конец трубки 6 для подвода хладагента, расположенный в емкости 9 для хладагента, снабжен выходным наконечником 11.