КРИОФЕН С ПУЛЬТОМ УПРАВЛЕНИЯ И ПОДОГРЕВАЕМОЙ РУЧКОЙ Российский патент 2024 года по МПК A61B18/02 

Изобретение относится к криогенной технике, применяемой в хирургии, косметологии и физиотерапии, а именно к хирургическим инструментам, применяемым для проведения процедур локальной криотерапии, посредством направленного воздействия низких температур газовой среды на биологические ткани.

Изобретение может быть использовано в хирургии, косметологии, дерматологии, гинекологии, проктологии.

Из уровня техники известны устройства для локального воздействия на биологические ткани, газообразными средами низких температур, основанные на различных принципах перехода рабочего газа из жидкого в газообразное агрегатное состояние и управления рабочим процессом.

Так, известно устройство: 167325 «Устройство для локальной криотерапии» Патентообладатель: Общество с ограниченной ответственностью инновационное предприятие «Биостандарт» (ООО ИП «Биостандарт») (RU). Опубликовано: 10.01.2017 Бюл. №1.

В его основе лежит локальное воздействие газовой смесью азота и атмосферного воздуха на биологические ткани. В устройстве имеется резервуар с жидким азотом, блок контроля и управления режимом работы аппарата для криотерапии, регулятор скорости потока азотно-воздушной смеси, сменные наконечники с разным размером отверстия для выхода газовой смеси на воздействуемую биологическую ткань.

Известно устройство: 104446 «Криораспылитель» Патентообладатель: «Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский Государственный политехнический университет» (RU) Опубликовано: 20.05.2011 Бюл. №14.

Однако, несмотря на эффективность, известные аналоги, не решают комплекс задач, на решение которых ориентировано заявляемое устройство.

Так/например, устройства, имеющие систему испарения криоагента и подачу криогаза к биологической ткани, основанную закачке компрессором в устройство, атмосферного воздуха, имеет, по мнению заявителя следующие недостатки:

- ввиду того, что в таком устройстве криогаз, имеющий очень низкую температуру, смешивается с атмосферным воздухом, существует реальная вероятность, образования конденсата, ввиду высокой разницы температур, смешиваемых тел и как следствие, появление преждевременных технических неполадок.

- к биологической ткани, во время рабочего процесса, поступает смесь газов (атмосферного воздуха и криогаза), что, по мнению заявителя, приведет к повышенному расходу последнего, ввиду более высокой температуры такой смеси, по сравнению с чистым криогазом.

Устройства, имеющие систему испарения криоагента и подачу криогаза к биологической ткани, основанную на выходе криогаза, при помощи избыточного давления в сосуде, создаваемого за счет естественных теплопритоков к хладагенту, имеют, по мнению заявителя, следующий недостаток:

- неравномерность интенсивности потока, ввиду постепенного падения давления, из-за расхода хладагента и сложность в управлении интенсивностью воздействия на криогаза на биологическую ткань.

Комбинирования вышеуказанной системой испарения, с системой, в которой задействованы термоэлементы, приведет к излившему усложнению конструкции и к усложнению работы оператора.

Устройства, в которых система подачи криогаза к биологической ткани, вмонтирована в резервуар с криоагентом, таким образом, что оператор, во время работы устройства, должен держать в руках резервуар, является опасной, как для оператора, так и пациента, т.к. нарушение целостности резервуара, приведет к хладоожогам у обоих.

Решаемая техническая задача заключается: в повышении комфорта и безопасности работы оператора и безопасности пациента, с одновременным с повышением технологичности системы, по сравнению с аналогами, повышения надежности ее работы.

- Техническим результатом использования заявленного изобретения является возможность настройки регулирования скорости выхода криогаза, в результате работы контролера (1), твердотельного реле (2), с удаленного Пульта управления (4), а также с помощью сменных насадок (16), выполнения соединения емкости с криоагентом и подогреваемой ручки с помощью длинного передающего шланга (криошланга/криорукава) (9), возможность работы подогреваемой ручкой (11) во всех плоскостях.

Технический результат достигается путем:

- интегрировании емкости с криоагентом и устройства, через которое происходит подача криогаза к биологической ткани (подогреваемой ручки (11) с насадкой (16)), таким образом, что оператор, во время работы, физически не взаимодействует с емкостью. Соединение и осуществлено с помощью гибкого криошланга (9);

- выполнения ручки (11) управления газовым потоком с подогревом;

- введение в систему контроля работы и управления устройством электронных систем (контролер (1), сенсорная панель оператора);

- снабжением Пульта управления (4) и системы «Сифон криофена (10) - сосуд Дьюара (8)» колесным шасси (6), для обеспечения маневренности системы, во время работы, а также для ее транспортировки на небольшие расстояния, как правило, в пределах помещения.

В частности, заявляемое устройство состоит (Фиг. 1):

- Пульт управления (4), задачей которого является контроль параметров активности и управление системой при помощи сенсорной панели на которой визуализируются параметры активности системы и данные на которую поступают с подключенного к ней программируемого контролера. (1)

Пульт управления (4) электрически соединен кабелем подключения (5) с Сифоном криофена (10), который механически герметично соединяется с сосудом Дьюара (8), с помощью кольца фиксации (17), находящегося на Сифоне и дополнительно соединение усиливается прижимными болтами (21). Герметичность соединения Сифона криофена (10) с сосудом Дьюара (8), необходима для обеспечения работы системы, в контексте отсутствия протекания криоагента в атмосферу и обеспечивается в т.ч. системой герметизирующих прокладок. Пульт управления (4) имеет колесное шасси (6), для обеспечения маневренности системы, во время работы, а также для ее транспортировки на небольшие расстояния, как правило, в пределах помещения.

В корпусе Пульта управления (4) находятся следующие элементы, обеспечивающие работу системы и решение технической задачи:

- блок питания (3) - для обеспечения правильного и длительного функционирование всей системы, путем ее снабжения напряжением с нужными для этого параметрами. При этом, питание электрическим током всей системы происходит от бытовой сети;

- сенсорная панель оператора - необходима для визуализации параметров активности системы, и управление системой оператором. Электрически соединена с контролером (1), в целях получения оператором информации о параметрах активности системы и временных параметров ее работы, а также управления системой.

На сенсорной панели отображаются следующие параметры активности системы: температура криоагента в сосуде Дьюара (8); температура выходящего потока криогаза, мощность работы ТЭНа (18), испаряющего криоагент, и, как следствие, интенсивность работы системы в процентах от максимума; временные параметры работы системы (длительность проводимой процедуры); текущие дата и время, псевдоним пользователя-оператора;

- твердотельное реле (2) - для регулировки мощности ТЭНа (18), испаряющего хладагент. Электрически соединено с контролером (1), ТЭНом (18);

- контролер (1), который представляет собой универсальное измерительное, сигнализирующее, управляющее и коммуникационное устройство - для приема данных от температурных датчиков (12; 19), находящихся в Сифоне криофена (10), а именно: датчика температуры хладагента в сосуде Дьюара (19) и датчика температуры выходящего потока криогаза (12), данных об уровне мощности работы ТЭНа (18) от твердотельного реле (2), и передачи этих данных на сенсорную панель управления. А также для отслеживания временных параметров работы системы и передачи их на сенсорную панель управления, а также обеспечения управления системой. Электрически соединен с сенсорной панелью оператора, датчиками температуры (12; 19), твердотельным реле (2).

Сифон криофена (10) состоит и имеет следующие конструктивные особенности:

- корпуса Сифона (14), с расположенным на нем гнездом подключения питания и управления (15). При этом, кабель питания (5) и управления подключается к Сифону (10) от Пульта управления (4);

- крышки Сифона (13), несущей эстетическую функцию, выполненной материала, состоящего из синтетических или полусинтетических полимеров;

- кольца фиксации Сифона (17), необходимого для его герметичного соединения с сосудом Дьюара (8), с прижимающими болтами, для усиления соединения;

- криошланга (криорукава) (9), состоящего из гибкой оплетки (7), необходимой для защиты шланга от пагубного внешнего воздействия, внутренней пружины, необходимой для придания шлангу жесткости и упругости, системы утепления, необходимой для предотвращения повышения температуры, передаваемого криогаза. Криошланг (9) осуществляет передачу криогаза от сосуда Дьюара (8), через ручку с подогревом (11) и сменяемую насадку (16), к охлаждаемой биологической ткани. Шланг износостойкий, обеспечивающий направленную обработку биологических тканей всех плоскостях;

- ручки с подогревом (11), осуществляемым с помощью нагревательного элемента из резисторов, с возможностью поддержания постоянной температуры 30 - 40 градусов по Цельсию, осуществляемой посредством термостата. Система «нагревательный элемент - термостат» электрически связана с системой электропитания устройства;

- датчика температуры выходящего потока криогаза (12), необходимого для повышения степени контроля за лечебной процедурой, расположенного в ручке с подогревом (11). Датчик электрически соединен с контролером (1) в Пульте управления (4), для последующей передачи информации о температуре потока на Пульт управления (4);

- насадки, которая является сменной (не менее трех штук в комплекте) (16). Необходимы для повышения давления криогаза внутри шланга, увеличения скорости выходящего потока криогаза и регулирования этих параметров, за счет замены насадок. Насадки выполнение в виде сопла Лаваля (16), с круглыми выходными отверстиями разных диаметров (Фиг. 4);

- трубчатым электронагревателем (ТЭНом) (18), расположенным внутри корпуса Сифона (14), изготовленного из материала, способного противостоять длительное время температуре хладагента. ТЭН (18) служит для регулируемого и контролируемого испарения хладагента, внутри сосуда Дьюара (8). Регулирование и контроль осуществляются с помощью Пульта управления (4), твердотельного реле (2) и контролера (1);

- датчика температуры хладагента (19), расположенного внутри корпуса Сифона (14), передающего данные на контроллер (1) (описано выше).

На корпусе Сифона (14) имеются отверстия (20), для обеспечения доступа хладагента к ТЭНу (18) и датчику температуры (19).

Сосуд Дьюара (8), используемый как резервуар (хранилище) для хладагента, устанавливается и закрепляется на устройстве, оснащенном колесным шасси (тележке) (6), с возможностью его извлечения для заправки хладагентом и технического обслуживания. Сосуд Дьюара (8) устанавливается и закрепляется на тележке таким образом, чтобы обеспечивалась ее фиксация с четырех боковых сторон и снизу, с минимальным боковым люфтом, делающим невозможным повреждение сосуда (8). Тележка (колесное шасси) (6), необходима для обеспечения маневренности системы, во время работы, а также для ее транспортировки на небольшие расстояния, как правило, в пределах помещения.

Основные характеристики сосуда Дьюара (8).

Осуществление заявленного изобретения:

1. сосуд Дьюара (8), с соблюдением техники безопасности заправляют хладагентом;

2. устанавливают сосуд Дьюара (8) в тележку с колесным шасси (бобм);

3. соединяют сосуд Дьюара (8) с Сифоном (10) путем ввода корпуса Сифона (14) в горловину сосуда и поворачивания Сифона (10) вокруг вертикальной оси, скрепляют агрегаты друг с другом, с помощью резьбы. Усиливают плотность соединение при помощи закручивания прижимающих болтов (21), расположенных на кольце фиксации (17);

4. прикручивают выбранную насадку (16) к криошлангу (9);

5. подключают устройство к сети электропитания;

6. нажимают кнопку «СТАРТ» на Пульте управления (4), в результате чего, через твердотельное реле (2) включается ТЭН (18). Его мощность пропорциональна установке по шкале от 0 до 100% и регулируется с помощью твердотельного реле (2) с Пульта управления (4) через контролера (1). Оператором выбирается необходимая для проведения процедуры мощность (производительность) ТЭНа (18);

7. с помощью нагревания ТЭНа (18) испаряется жидкий азот, и в газообразном агрегатном состоянии, азот идет по гибкому шлангу к сменной насадке (16) и выходит на обрабатываемую биологическую ткань пациента;

8. температурные датчики (12; 19) подают на Пульт управления (4) информацию о температуре выходящего потока криогаза и температуры криоагента, в сосуде Дьюара (8), через контроллер (1);

9. проводят криопроцедуру по обработке биологических тканей криогазом, заданной интенсивности, при этом температура ручки (11) поддерживается на уровне 30 - 40 градусов по Цельсию с помощью нагревательного элемента из резисторов и термостата, при необходимости, меняя насадку (16);

10. контролируют параметры работы и управляют параметрами работы с Пульта управления (4);

11. деактивируют ТЭН (18) с Пульта управления (4) по окончанию процедуры и отключают от сети;

12. неизрасходованный криоагент может храниться в сосуде Дьюара (8) продолжительное время.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется графическими материалами:

Фиг. 1 - общее устройство заявляемого изобретения, а именно: схематично изображены Пульт управления (4), Сифон криофена (10), криошланг (криорукав) (9), подогреваемая ручка (11) и пр.

Фиг. 2 - схематично изображен Пульт управления (4) (блок питания (3), контролер (1), твердотельное реле (2)).

Фиг. 3 - схематично изображен Сифон криофена (10).

Фиг. 4 - схематично изображены сменные насадки в виде сопла Лаваля (16).

Изобретение относится к медицинской технике. Криоаппликатор включает сосуд с криоагентом, заправляемую криогазом емкость, криошланг и сменную насадку для распыления криогаза. Согласно изобретению введены сильфон, подогреваемая ручка и пульт управления. Пульт управления содержит контроллер, панель оператора и твердотельное реле. Сильфон включает корпус с расположённым на нем гнездом подключения электропитания, расположенные внутри корпуса датчики температуры, подключенные с возможностью передавать данные о температуре криоагента и выходящего по криошлангу потока криогаза на контроллер, и трубчатый электронагреватель, электрически соединенный с пультом управления с возможностью регулировки и имеющий возможность испарения криоагента. Сильфон механически соединен с заправляемой криогазом емкостью. Криошланг снабжен подогреваемой ручкой со сменной насадкой. Технический результат состоит в регулировании скорости выхода криогаза. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Криоаппликатор, включающий сосуд с криоагентом, заправляемую криогазом емкость, криошланг и сменную насадку для распыления криогаза, отличающийся тем, что в него введены сильфон, подогреваемая ручка и пульт управления, при этом пульт управления содержит контроллер, панель оператора и твердотельное реле, сильфон включает корпус с расположённым на нем гнездом подключения электропитания, расположенные внутри корпуса датчики температуры, подключенные с возможностью передавать данные о температуре криоагента и выходящего по криошлангу потока криогаза на контроллер, и трубчатый электронагреватель, электрически соединенный с пультом управления с возможностью регулировки и имеющий возможность испарения криоагента, сильфон механически соединен с заправляемой криогазом емкостью, а криошланг снабжен подогреваемой ручкой со сменной насадкой.

2. Криоаппликатор по п. 1, отличающийся тем, что сосуд с криоагентом представляет собой сосуд Дьюара.

3. Криоаппликатор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве криоагента использован жидкий азот.

4. Криоаппликатор по п. 1, отличающийся тем, что сменная насадка выполнена в виде сопла Лаваля.