КРИОХИРУРГИЧЕСКИЙ АППАРАТ Российский патент 2007 года по МПК A61B18/02 F25D3/10 F25D3/14 

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к криохирургическому инструменту, который может быть использован в гинекологии, онкологии, урологии, нейрохирургии, дерматологии, косметологии, а также в общей хирургии.

Криохирургические аппараты служат для разрушения патологически измененных тканей за счет их локального замораживания до сверхнизких температур, например до - 170°С.

Известны криохирургические аппараты, содержащие емкость с жидким криоагентом, в которых установлена Г-образная капиллярная трубка подачи криоагента, вертикальный участок которой сообщен с криоагентом, а на конце горизонтального участка установлен рабочий наконечник, кроме того, имеется отводной канал для выхода газа, образовавшегося в результате кипения криоагента из-за теплопритоков, при этом отводной канал коаксиален капиллярной трубке (патенты US №5098428, ЕР №0395307, РФ №2168957, DE № 4007473, US №2004210212, заявки WO №2004012612, РФ №98119377).

Недостатками данных технических решений является отсутствие регулировки давления испаряющегося криоагента из емкости как в рабочем, так и в нерабочем режимах.

Известны криохирургические аппараты, которые наряду с вышеперечисленными признаками имеют также регуляторы давления криоагента (патенты РФ №№2053719, 2034517).

Наиболее близким по сущности и конструкции к предложенному аппарату является криохирургический аппарат по патенту РФ №2034517, М кл. 7: А61В, 17/36, который содержит емкость для криоагента с теплоизоляцией, в горловине этой емкости с помощью байонетного соединения герметично установлен патрон, с которым сообщен осушитель, через который проходит вертикальная часть Г-образной капиллярной трубки для подачи жидкого криоагента, при этом открытый конец этой трубки введен в емкость с криоагентом; горизонтальная часть этой трубки проходит в цилиндрическом горизонтальном корпусе, установленном на патроне; конец горизонтальной части трубки разъемно соединен с наконечником-зондом; в съемном наконечнике-зонде выполнена расширительная камера. Отводной канал расположен в цилиндрическом горизонтальном корпусе коаксиально капиллярной трубке и сообщен с винтовыми канавками расширительной камеры, полостью сброса отработавшего газа и с термокомпенсатором. На патроне установлен регулятор давления, включающий в себя сообщенный с емкостью входной штуцер, в корпусе которого с возможностью) горизонтального перемещения установлен клапан со сквозным осевым каналом, конусным уплотнением на конце, которое контактирует с седлом входного штуцера, при этом конусное уплотнение взаимодействует своим противоположным концом через кольцевую канавку с мембраной, которая при повышении давления и закрытом клапане прогибается в сторону, противоположную давлению, и образует кольцевой зазор с корпусом, через который стравливается газ и уменьшается избыточное давление.

Недостатком предложенного технического решения является сложность управления давлением газов, т.к. надо держать аппарат одной рукой, а ввинчивать и вывинчивать клапан при этом другой рукой, что неудобно, кроме того, регулятор по данному патенту весьма сложен в исполнении, а также обладает недостаточным рабочим ресурсом, т.к. при прорыве мембраны возникает необходимость ее замены при условии демонтажа всего устройства.

Задачей изобретения является увеличение ресурса аппарата за счет отсутствия каких либо подверженных быстрому выходу из строя элементов регулятора, повышение эргонономичности при эксплуатации прибора, а также увеличение технологичности его изготовления.

Данная задача решается тем, что в криохирургическом аппарате, содержащем вакуумно-изолированную емкость для криоагента, разъемно соединенный с ней патрон, Г-образную капиллярную трубку, вертикальная часть которой проходит через патрон и сообщена с криоагентом емкости, а горизонтальная - с наконечником-зондом, магистраль отвода газов, регулятор давления установлен на патроне и по входу сообщен через него с упомянутой емкостью, а также с отверстием сброса газа, выполненным в корпусе регулятора давления, в корпусе которого размещен также подпружиненный предохранительный клапан, имеющий сквозной осевой канал и конусообразный конец, взаимодействующий с седлом, установленным на входе регулятора давления, кроме того, регулятор давления снабжен регулировочной гайкой, регулирующей давление срабатывания предохранительного клапана за счет регулирования силы поджатия пружины, при этом положение этой гайки фиксировано контргайкой, в осевом отверстии этих гаек на резьбе попущен винт, взаимодействующий с рукояткой управления подачей криоагента в наконечнике-зонде.

На фиг.1 изображен общий вид криохирургического аппарата;

на фиг.2 показана конструкция регулятора давления.

1 - емкость для криоагента;

2 - криоагент;

3 - вакуумная теплоизоляция;

4 - байонетное соединение;

5 - патрон;

6 - штыри;

7 - конусообразный уплотнительный элемент;

8 - осушитель;

9 - Г-образная капиллярная трубка;

10 - открытый конец Г-образной капиллярной трубки;

11 - герметизированный цилиндрический корпус;

12 - расширительная камера;

13 - осевой подводящий канал;

14 - винтовые отводящие канавки;

15 - наконечник-зонд;

16 - отводной канал;

17 - полость сброса;

18 - термокомпенсатор;

19 - регулятор давления;

20 - корпус регулятора давления;

21 - предохранительный клапан;

22 - осевой канал предохранительного клапана;

23 - седло предохранительного клапана;

24 - отверстие сброса газа регулятора давления;

25 - пружина;

26 - регулировочная гайка;

27 - контргайка;

28 - регулировочная пружина;

29 - винт;

30 - гайка;

31 - рукоятка управления подачей криоагента.

Предложенный криохирургический аппарат включает в себя емкость 1 для криоагента 2 с вакуумной теплоизоляцией 3. В горловине емкости 1 с помощью байонетного соединения 4 герметично установлен патрон 5 с, например, фторпластовым конусообразным уплотнительным элементом 7. Через элемент 7 проходит вертикальная часть Г-образной капиллярной трубки 9, нижний конец которой охватывает осушитель 8, а открытый ее конец 10 введен в емкость 1 и погружен в криоагент 2.

На патроне 5 установлен герметизированный цилиндрический корпус 11, в котором размещена горизонтальная часть Г-образной капиллярной трубки 9, конец которой сообщен с расширительной камерой 12, снабженной винтовыми отводящими канавками 14.

Расширительная камера 12 расположена в съемном наконечнике-зонде 15, закрепленном на торце цилиндрического корпуса 11. Отводной канал 16 сообщен с винтовыми канавками 14, полостью сброса 17 и термокомпенсатором 18.

На патроне 5 установлен регулятор давления 19. Регулятор давления 19 имеет предохранительный клапан 21, встроенный в его корпус. В предохранительном клапане 21 выполнен осевой канал 22, который имеет возможность сообщаться с выходным отверстием газового канала патрона 5 и с отверстием сброса газа 23 в корпусе регулятора давления 20.

В регуляторе давления 19 на входе установлено седло 23, выполненное в виде прокладки, с которой взаимодействует конусообразный конец предохранительного клапана 21 в закрытом состоянии, а противоположный конец предохранительного клапана 21 подпружинен пружиной 28, с которой взаимодействует регулировочная гайка 26, регулирующая силу поджатия пружины, настраивая предохранительный клапан на заданное давление срабатывания. Гайка регулировочная фиксируется контргайкой 27 и гайкой 30. Через центральные отверстия регулировочной гайки 26, контргайки 27 и гайки 30 на резьбе пропущен винт 29, со свободным концом которого жестко связана рукоятка управления подачей криоагента 31.

Предложенный криохирургический аппарат функционирует следующим образом.

Данный аппарат является системой расходного типа с разомкнутым контуром циркуляции жидкого криоагента, например жидкого азота, построенной на принципе использования теплоты кипения низкотемпературных жидкостей.

Емкость для криоагента 1 через горловину заполняют криоагентом, например жидким азотом.

Первоначально регулятор давления 19 находится в нерабочем состоянии (например, положение "а"), т.е. через него криоагент, например испаряющийся жидкий азот, сбрасывается в окружающую среду. Для начала работы рукоятка управления подачей криоагента 31 прижимается к корпусу аппарата пальцами той же руки, которая держит аппарат, при этом пружина 25 дает возможность предохранительному клапану 21 под давлением газов, образовавшихся в процессе испарения жидкого азота, из емкости для криоагента 1 перемещаться до образования канала сброса газов через отверстие сброса газов 23 в корпусе 20 регулятора давления 19 (осевой канал предохранительного клапана 22 сообщается с полостью патрона 5).

В рабочем режиме рукоятка управления подачей криоагента 31, перемещаясь в противоположном направлении (положение "б"), поджимает пружину 25 и конусообразный конец предохранительного клапана 21 прижимается к седлу 23, перекрывая выход газов из емкости 1. В результате этого над криоагентом, например жидким азотом, в емкости 1 повышается давление, которое заставляет криоагент поступать в открытый конец 10 вертикальной части Г-образной капиллярной трубки 9. Затем криоагент поступает в горизонтальную часть трубки 9, в расширительную камеру 12, в которой жидкий азот кипит из-за теплопритоков, происходит интенсивный отбор тепла, в результате чего наконечник-зонд 15 охлаждается до требуемой температуры.

Наличие вакуумной теплоизоляции 3 значительно уменьшает теплопритоки к емкости 1 и испарение криоагента 2.

Наконечник-зонд 15 выполняется съемным и может заменяться в зависимости от задачи и его назначения.

После прохождения криоагентом винтовых канавок 14 он переходит вследствие влияния теплопритоков в газообразное состояние и попадает в магистраль отвода газов, выполненную, например, в виде отводного канала 16, полости сброса 17, термокомпенсатора 18, и выводится наружу.

Для настройки регулятора давления 19 имеется регулировочная гайка 26, регулирующая силу поджатия пружины 25 и, тем самым, давление срабатывания регулятора давления, при этом гайка 26 в заданном положении фиксируется контргайкой 27.

После подачи в наконечник-зонд 15 криоагента и окончания операции рукоятка управления подачей криоагента 31 переводится снова в нерабочее состояние (положение "а"), открывая канал сброса газов через отверстие 23.

Конструкция аппарата позволяет увеличить его ресурс за счет отсутствия в нем элементов типа мембраны, как в прототипе, которые часто выходят из строя и требуют замены в условиях демонтажа всего аппарата.

Аппарат прост в эксплуатации за счет описанной конструкции регулятора давления, который позволяет держать аппарат одной рукой, а другой - регулировать подачу криоагента.

Аппарат может эксплуатироваться как в стационарных условиях, так и в амбулаторных, а также полевых условиях.

Экспериментальный образец предложенного аппарата прошел клинические испытания, получил положительные заключения и рекомендован для серийного производства и использования в клинической практике.

Экспериментальный образец работает на жидком азоте, температура наконечника-зонда в зависимости от типа его может изменяться от 90°С до 170°С, глубина промораживания в модельной среде за первые 300 с = 8 мм, время выхода на режим рабочей температуры не более 1 мин, время непрерывной работы при однократной заправке не менее 5 мин., давление срабатывания предохранительного клапана 0,3×10³ Па, масса аппарата 0,95 кг (без жидкого азота).

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к криохирургическому инструменту, который может быть использован в гинекологии, онкологии, урологии, нейрохирургии, дерматологии, косметологии, а также в общей хирургии. Криохирургический аппарат содержит вакуумно-изолированную емкость для криоагента, разъемно соединенный с ней патрон, Г-образную капиллярную трубку, вертикальная часть которой проходит через патрон и сообщена с криоагентом емкости, а горизонтальная - с наконечником-зондом, магистраль отвода газов, регулятор давления, при этом регулятор давления установлен на патроне и по входу сообщен через него с упомянутой емкостью, а также с отверстием сброса газа, выполненным в корпусе регулятора давления, в корпусе которого размещен также подпружиненный предохранительный клапан, имеющий сквозной осевой канал и конусообразный конец, взаимодействующий с седлом, установленным на входе регулятора давления. Кроме того, предохранительный клапан регулятора давления снабжен регулировочной гайкой, регулирующей давление срабатывания предохранительного клапана за счет регулирования силы поджатия регулировочной пружины, при этом положение регулировочной гайки фиксировано контргайкой. В осевом отверстии этих гаек на резьбе пропущен винт, взаимодействующий с рукояткой управления подачей криогента в наконечник-зонд. Техническим результатом изобретения является увеличение ресурса аппарата за счет отсутствия каких-либо подверженных быстрому выходу из строя элементов регулятора, повышение эргономичности при эксплуатации прибора, а также увеличение технологичности его изготовления. 2 ил.

Криохирургический аппарат, содержащий вакуумно-изолированную емкость для криоагента, разъемно соединенный с ней патрон, Г-образную капиллярную трубку, вертикальная часть которой проходит через патрон и сообщена с криоагентом емкости, а горизонтальная - с наконечником-зондом, магистраль отвода газов, регулятор давления, отличающийся тем, что регулятор давления установлен на патроне и по входу сообщен через него с упомянутой емкостью, а также с отверстием сброса газа, выполненным в корпусе регулятора давления, в корпусе которого размещен также подпружиненный предохранительный клапан, имеющий сквозной осевой канал и конусообразный конец, взаимодействующий с седлом, установленным на входе регулятора давления, кроме того, предохранительный клапан регулятора давления снабжен регулировочной гайкой, регулирующей давление срабатывания предохранительного клапана за счет регулирования силы поджатия регулировочной пружины, при этом положение регулировочной гайки фиксированно контргайкой, в осевом отверстии этих гаек на резьбе пропущен винт, взаимодействующий с рукояткой управления подачей криогента в наконечник-зонд.