КРИОГЕННЫЙ ХИРУРГИЧЕСКИЙ АППАРАТ Российский патент 1996 года по МПК A61B17/36 

Изобретение относится к криогенной технике и медицине и может быть использовано для быстрого захолаживания биологической ткани.

Известен криоороситель марки КАС-01, состоящий из двух разъемных узлов: резервуара, вместимостью 80 см³ в пенопластовой изоляции, и сильфонного устройства с наконечником, вставляемым одним концом в резервуар.

Недостатком данной конструкции является малое время непрерывной работы (около 8 минут) и необходимость частой заправки резервуара жидким криоагентом, так как время полного испарения жидкости в сосуде составляет 40 мин.

Известен также криоороситель марки АСК-6 вместимостью 400 см³, заполняемый через переливное устройство.

Недостатками этого криооросителя также является малое время непрерывной работы и необходимость частой заправки вследствие недостаточной теплоизоляции резервуара, а также необходимость оттаивания оросителя в течение 20 мин.

В криогенном хирургическом аппарате распылительного типа, принятом нами за прототип, состоящем из теплоизолированного сосуда с криоагентом, теплообменника-испарителя и наконечника, соединенных между собой посредством трубопровода для подачи криоагента, имеется нагнетательная груша, соединенная одним концом с внутренней полостью резервуара, а другим с атмосферой.

Недостатками указанного аппарата являются: возможность попадания в сосуд и трубопровод подачи криоагента, а, соответственно, и в наконечник конденсируемых водяных паров и газов из атмосферы через нагнетательную грушу, в которой предусмотрены отверстия, соединяющие ее внутреннюю полость в атмосферой, а также отсутствие возможности регулирования потока, подаваемого на охлаждаемую биоткань.

Целью изобретения является увеличение ресурса работы между заправками жидким криоагентом, снижение времени выхода на режим, повышение надежности и маневренности аппарата при его эксплуатации и, соответственно, повышение экономической эффективности устройства.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что в криогенном хирургическом аппарате, содержащем теплоизолированную емкость с жидким криоагентом, связанную со съемным наконечником трубопроводом подачи жидкого криоагента, заключенным в корпус, теплообменник-испаритель и нагнетательную грушу, связанную трубопроводом с емкостью, теплообменник-испаритель выполнен в виде спирали, навитой на корпус, и размещен на трубопроводе, один конец которого опущен в жидкий криоагент емкости, а второй соединен с нагнетательной грушей.

В случае использования аппарата для дистанционного орошения наконечник может быть выполнен в виде гибкого шланга.

Благодаря такому исполнению криогенного хирургического аппарата удалось достигнуть быстрого выхода на режим, возможности регулирования подачи криоагента, увеличения ресурса работы аппарата и его мобильности.

На фиг. 1 представлен криогенный хирургический аппарат; на фиг. 2 криогенный хирургический аппарат с гибким шлангом.

Криогенный хирургический аппарат (см. фиг. 1) состоит из теплоизолированного сосуда 1, например сосуда Дьюара, со штуцером 2 для залива криоагента, трубопровода 3 подачи криоагента к наконечнику 4 и трубопровода 5, один конец которого опущен на дно сосуда 1, а другой соединен через теплообменник-испаритель 6 с нагнетательной грушей 7. Трубопроводы 3 и 5 заключены в герметичный корпус 8, снаружи которого навит теплообменник-испаритель 6. На корпусе 8 установлены штуцер сброса газа 9 и предохранительный клапан 10.

Конструкция наконечника 4 предусматривает возможность установки сменных насадков 11 (на фиг. не показаны) в зависимости от режимов работы (орошение, криоаппликация и пр.).

Криогенный хирургический аппарат может быть выполнен с гибким шлангом для дистанционного орошения. Гибкий шланг (см. фиг. 2) состоит из внутренней трубы 12 подачи криоагента и наружного шланга 13, закрепленных на насадке 11 наконечника 4, между которыми имеется кольцевое замкнутое пространство 14, которое, например, может быть заполнено конденсируемым газом.

Криогенный хирургический аппарат (см. фиг. 1) работает следующим образом.

После заполнения сосуда 1 жидким криоагентом (ведется при снятых заглушках на штуцерах сброса газа 9 и залива 2) устанавливаются заглушки на штуцеры газосброса 9 и залива 2.

Подача жидкого криоагента на обрабатываемую поверхность осуществляется в следующей последовательности.

Сдавливают вручную нагнетательную грушу 7, при этом газ, находящийся в полости нагнетательной груши 7 и теплообменника-испарителя 6, при температуре окружающей среды передавливается по трубопроводу 5 в жидкий криоагент, находящийся в сосуде 1, и, барботируя через жидкость, создает избыточное давление над ее поверхностью.

Когда нагнетательная груша 7 освобождается от усилия сдавливания, жидкость из сосуда 1 по трубопроводу 5 поступает в теплообменник-испаритель 6, где испаряется за счет теплопритока извне; образовавшийся при испарении пар нагревается и поступает в нагнетательную грушу 7, заполняя ее объем.

При следующем натяжении груши 7 теплый пар вновь поступает в сосуд 1 и так далее с последующим циклическим повышением давления до рабочего, при котором жидкий криоагент передавливается в трубопровод 3.

Струя жидкого криоагента из трубопровода 3 поступает в полость наконечника 4, а далее через сменный насадок 11 на обрабатываемую поверхность.

При необходимости подачи криоагента к малодоступным участкам охлаждаемой ткани используют гибкий шланг.

При работе с гибким шлангом при прохождении жидкого криоагента по внутренней трубке 12 происходит захолаживание кольцевого пространства 14, в результате чего идет вымерзание находящегося там газа с образованием вакуума, что значительно снижает теплоприток к криоагенту по всей дине шланга.

В зависимости от требуемых режимов обработки биоткани регулирование потока криоагента можно производить, используя сменные насадки.

Предлагаемый криогенный хирургический аппарат имеет ряд преимуществ, которые заключаются в следующем:
наличие в схеме аппарата нагнетательной груши, соединенной через теплообменник-испаритель с жидким криоагентом, позволяет практически мгновенно поднять давление в сосуде, что обеспечивает минимальное время выхода на рабочий режим;
отсутствие связи внутренней полости нагнетательной груши с атмосферным воздухом позволяет полностью избежать попадания влаги и конденсируемых газов из атмосферы в полость сосуда и возможной при этом забивке трубопровода подачи жидкости твердыми частицами, что значительно повышает надежность функционирования аппарата и снижает возможность инфекционного заражения обрабатываемой ткани;
использование барботируемых через жидкость насыщенных паров для подъема давления обеспечивает более стабильное поддержание давления в сосуде, а также способствует более экономному расходу жидкого криоагента за счет исключения подачи теплого атмосферного воздуха в сосуд при надавливании с помощью груши;
использование легко сменяемых насадков и гибкого шланга позволяет получать на выходе из аппарата криоагент в широком диапазоне температур и состояний (жидкость, парожидкостный поток, пар) и исключает необходимость наклона сосуда с криоагентом;
обеспечение возможности хранения криоагента в сосуде при атмосферном давлении повышает безопасность работы аппарата.

Использование: в медицине, для быстрого захолаживания биологической ткани. Сущность: криогенный хирургический аппарат содержит теплоизолированную емкость 1 с жидким криоагентом, связанную со съемным наконечником 11 трубопроводом подачи жидкого криоагента 3, заключенным в корпус 8, теплообменник - испаритель 6, выполненный в виде спирали, навитой на корпус 8, и размещенный на трубопроводе 5, один конец которого опущен в жидкий криоагент, а второй соединен с нагнетательной грушей 7. Технический результат: увеличение ресурса работы при снижении времени выхода на режим. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. КРИОГЕННЫЙ ХИРУРГИЧЕСКИЙ АППАРАТ, содержащий теплоизолированную емкость с жидким криогентом, связанную со съемным наконечником трубопроводом подачи жидкого криоагента, заключенным в корпус, теплообменник-испаритель и нагнетательную грушу, связанную трубопроводом с емкостью, отличающийся тем, что теплообменник-испаритель выполнен в виде спирали, навитой на корпус, и размещен на трубопроводе, один конец которого опущен в жидкий криоагент, а другой соединен с нагнетательной грушей. 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что наконечник выполнен в виде гибкого шланга.