Криохирургическая установка Советский патент 1983 года по МПК A61B18/02 

17 а

15 LL

у Ду(уул Г //Нллллл/

2J

2. Установка по п. 1, отли чающаяся 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 б для подвода хладагента, расположенный в емкости 9 для хладагента, снабжен выходным наконечником 11.

1. КРИОХИРУРГИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, содержащая емкость для хладагента, криоинструмент, снабженный аппликатором -с nopHCTiiM терлокриообменинком, электрбнагревателем выходящего из аппликатора азота, и блоком регулировки, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что криоинструмент-А выполнен съемньм, механически и электрически соединен с рукоятковым резервуаром В, снабженным электрическю4 обогревом с -защитным датчиком 27, датчиками уровня 28, индикатором давления 20, предохранительньм клапаном 22, регулирующим электромагннтньм клапаном 24, герметично соединенным с выходным наконечником 16, управляемые с .помощыб переключателя функций 25 и электрически соединенным с блоком регулировки С, . (

Изобретение касается криохирур гической установки с закрытой охлаждающей цепью. В хирургии опухолевых заболева ний известны криогенные операционные системы (криокаутеры), которые Для охлаждения теплого инструмента вводимого к месту операции, исполь зуют расширение некоторых сжатых газов, например двуокиси углерода COj. или окиси азота ЧОч t или вну±реннюю циркуляцию 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 состоянии, или напорные, где жидкость подается через изолированную 1р убку под давлением около 0,5 МПа из наружного резервуара в операционный инструмент, превращается в газ и от ходит через систему соединительных трубок обратно к резервуару, где он выпускается в атмосферу. Однако самоточные системы характеризхтотся очень медленным охлаждением, регулировкой объема охлаждения только при помощи заранее определенного количества охлаждакхцей жидкости, наполненной в резервуар. Кроме того, необходимо вьщерживать определенное положение инструмента, чтобы криогенная жидкость не вылилась из резервуара во время операции. Напорные системы с внешним резервуаром для криогенной жидкости позволяют дозирование охлаждающего действия, а в некоторых случаях и регулировку температуры, но существует опасность, связанная с значительным избыточные давлением в тонкостенной системе инструмента, примерно 0)5 МПа. Кроме того, длинная трубка для подвода жидкого азота в начале операции довольно долго охлаждается и охлаждение ткани позтому происходит медленно (охлаждение инструмента в контакте с тканью до 150 С длится несколько минут), что приводит в случае операций опухолевых заболеваний к низкой эффективности некротизации клеток опухоли. Известна криохирургическая установка, содержащая емкость для хладагента, криоинструмент, снабженный аппликатором с пористым теплообменником по чехословацкому авторскому свилЕ тельству 199443 и электрона-гревателем выходящего из аппликатора азота, и блок регулировки, криоинструмент выполнен съемным, механически и электрически соединен с рукоятковым резервуаром, снабженным электрическим обогревом с защитным датчик ом, датчиками уровня, индикатором давления,, выключателем для регулировки давления в емкости, предохранительным клапаном, регулирующим электромагнитным клапаном, герметично соединенным с выходным наконечником и управляемым с помощью переключателя функций, и электрически соединенна с электрическим индикатором и блоком регулировки. На чертеже изображена криохирургическая установка, общий вид. Криохирургическая установка состоящая из криоинструмента А, рукояткового резервуара В для 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,диняющей аппликатор с вакуумным нетеплопроводшФ кожухом .5 съемного криоинструмента А, но может быть большего или меньшего размера. На аппликаторе I может, быть прикреплен сменный операционтяй наконечннк (не показан). Входная сторона пористого теплообменника 2 присоединена к трубке б

жидкого азота, выходная сторона к трубке 7 для отвода хладагента, через которую выводятся 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 для хладагентажидкого азота, соединенную с рукоятковым резервуаром В. Пространство между вертикальным ответвлением 8 вакуумного кожуха 5 и трубкой 6 в нижней части, попадающей в емкость 9 для хладагента, заполненоадсорбентом 10, напр.имер активированным углем. К нижнему концу вертикального ответвления 8 вакуумного кожуха 5 разъемно присоединен входной наконечник 11, позволяющий обеспечить ступенчатую настройку верхнего предела охлаждающей потребляемой мощности, например, за счет выполнения наконечников с различными диаметрами входного капилляра. Трубка 7 для отвода хладагента соединена с вакуумным кожухом 5 съемного криоинструмента А с помсяцью 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.

Рукоятковый резервуар в состоит из камеры 17, присоединенной через пpoклaдky 18 к емкости 9 для хладагента, в вакуумном кожухе которой находится адсорбент 19, индикатора давления 20 с выключателем 21 регулировки давления, предохраиительного клапана 22, пружины 23, регулировочного электромагнитного клапана 24, контрдетали электрического штепсельного разъема 14 и вручную управляемого переключателя функций 25 в держателе 26. К рукоятковому резервуару В относится : также электрический обогрев с защитным датчиком 27 и датчиком уровня 28, расположенными в емкот--. сти 9.Г

Съемный криоинструмент А приспособлен для соединения с рукояткбв,ым езервуаром В, на который он надевается, причем вертикальное отвётленце 8 кожуха 5 криоинструмента А огружается в жидкий аэот и простанство над уровнем жидкого азота емкости 9 герметично закрываетя при помощи прокладки 29. Втулка 13 криоинструмента А одновременно ерметично присоединяется выходым наконечником 16 через выходную рокладку 30 к регулировочному

электромагннтному клапану 24. Кроме того, обе части электрического штепсельного разъема 14 вставляются друг в друга,и таким образом съемный криоинструмент А соединяется 5 с рукоятковым 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 снимается с рукояткового резервуара

S В и стерилизуется термически. Не. задолго до окончания стерилизации емкость 9 для хладагента заполняется жидким азотом через отверстие в прокладке 29 для вертикалъQ но.го ответвления 8. Датчики уровня 28 определяют высоту жидкого азота. Стерилизованный криоинструмент А вставляется в рукоятковый резервуар В так, что обе части элек5 трического штепсельного разъема 14 соединяются, прокладка 29 и выходная проклайка 18 герметично закрывают вертикальное ответвление 8 с рукоятковым резервуаром В. При погружении вертикального

0 ответвления 8 в жидкий азот охлаждается сорбент 10, в результате чего улучшается вакуум в кожухе емкости 9 И теплоизоляция трубок . 6 и 7, Давление в пространстве

5 над уровнем повыв)ается за счет испарения жидкого азота из емкости 9. Включенный электрический индикаторный и регулировочный блок С питает электрический обогрев с защит0 ным датчиком 27, что ускоряет повышение давления. При повы1иении давления увеличивается длина индикатора давления 20 до положения, когда выключатель 21 регулировки

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

уровнем жидкого азота продолжает

повышаться само, но только, до величины, на которую йастроен пре- . дохраннтельнъй клапан 22. По ее достижении клапан 22 открывается и предотвращает дальнейшее повышение давления.

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

пружины 23, плот-ность присоединения которой нарушается при превышении определенного давления 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 давления обеспечивает регулировочный электромагнитный клапан 24, прижимная пружина которого самопроизвольно открывается при давлении на 10 кПа выше, чем давление, на которое настроен предохранительный клапан 22 и пружина 23.

С момента включения электри-, ческого индикаторного и регулировочного блока С температура аппликатора 1 автоматически регулируется при помощи электрического термометра 4 и регулировочных цепей на температуру человеческого тела () с помощью электронагревателя 3. Далее,электрический нагреватель 15 подогревается на величину температуры, измеряемой при помощи сопротивления, зависящего от температуры, находящегося в термическом контакте с электрическим нагревателем 15, для того чтобы повысилась начальная температура нагревателя 15 еще перед началом протекания холодного газа. Величина этой температуры повышается после включения регулировочного электрического клапана 24

При помощи нажатия переключателя функций 25. в держателе. 26 электромагнитный клапан 24 открывается за счет напряжения от электрического индикаторного и регулировочцого блока С, в результате чего начинается циркуляция .холодильного агента и йдновременно создается .напряжение, соответствующее температуре 31°С, переключается на величину, отвечающую заранее избранной низкой температуре и таким образом одновременно .выклю ается 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 для работы аппликатора 1 в области низких температур при гарантированной безопасности операции за счет на.блюдения за температурой в том месте ткани, где необходимо превысить определенную границу переохлаждения .

В процессе охлаждения аппликатора 1 индикатор давления 20 и выключатель регулировки давления 21 продолжают обеспечивать

двухпозиционную регулировку давления над уровнем жидкого азота при помсяци электрического подогрева с защитным датчиком 27, обеспечивающие возможную откачку жидкого азота, так что нагревательный элемент не повреждается даже в том Случае, если работник просмотрит данные датчиков уровня 28. Кроме того, когда холодильный .гент циркулирует при вклю1чениом переключателе функций 25, электронагреватель 15 отходящего азота регулируется на более высокою величину рабочей температуры, чем та, которая необходима для подогрева выходящего газа выше .

Закрытие регулировочного электромагнитного клапана 24 вызывает немедленный запуск электронагревателя 3 аппликатора 1. После достижения температуры 37 С на аппликаторе 1 криоинструмент А снимается или вытягивается из тк.аии и пока в емкости 9 имеется достаточный запас жидкого азота 10, что определяют датчики уровня 28, возможна замена криоинструмента А для стерилизации.

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

Лабораторная модель установки по изобретению была подвергнута испытаниям в яичном белке, термостатированном при и было проверено, что время охлаждения аппликатора 1 без насадочного фасонного наконечника до температуры ниже, чем от начальной температуры возможно изменять за счет изменения 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 надевается наконечник, то время охлаждения увеличится 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 нарастания диаметра ледяной формации в белке при этом колеблется от 0,1 до 0,3 мм/с. Испытание,проведенное на печени живого кролика,показало, что при сильном кровенаполнении ткани сохранена скорость нарастания диаметра ледяной формации порядка 0,1 мм/с.

71053822в

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

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