Криохирургический инструмент Советский патент 1981 года по МПК A61B18/02 

(54) КРИОХИРУРГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ

имеющий длину, равную 4-30 диаметрам инструмента. Дисперсная набивка 5 теплообменника имеет тепловой контакт с подводящим 4 и отводящим 3 каналами, а также наконечняйом. В свою очередь наконечник 6 выполнен в виде пустотелой камеры 7, через которую проходит подводящий канал 4, причем камера 7 выполнена концентрлчно -по отношнеию к подводящему каналу 4, а поло-сть между камерой 7 и каналом 4 образует отводящий канал 8 наконечника, который соеди.нен с отводящим каналом 3 корпуса I/ посредством диффузора 9. Наконе-шик 6 снабжен нагревательным элементом 10. «В отводящем хлада-гент канале 8 наконечника размещен дополнительный теплообменник , выполненный в виде дисперсной набИВки, расположенной между наружной поверхностью подводящего канала 4 ,и внутренней поверхностью камеры 7. Подводящий 4 и отводящий 8 каналы сообщены между собой отверстиями 12, выполненнымн на рабочем конце подводящего канала 4. Наконечник имеет рабочую часть )/, выполненную из теплоизолирующего-материала. Дисперсная забивка 5 основного теплообменника и дисперсная набивка // дополн-ительного теплообменника выполнены .из тонкой проволочной сетки, а тепловой контзЕ т дисперсной набивки с подводящим хладагент каналом 4 и внутренними стенками, соответственно, корпуса / и камеры 7 обеспечивается благодаря сварке сетки с позерхностя; г; контакта. На фиг. 2 условно (Езображены точки 14 теплового контакта одной ветви проволочки сетки. В этих точках происходит приваривание сетки к поверхностям контакта.

Работает устройство следующим образом.

РТнструмент вводится по мочеиспускательному каналу в зону операции таким образом, чтобы его наконечник 6 находился в простатическом отделе уретры на уровне опухол.и 1предстатель1ной железы (аденомы или рака). (После этого включают систему подачи хладагента (не показанную), в результате чего хладагент (предпочтительно жидкий азот) поступает по подводящему каналу 4 в зону теплообменника, состояидего из набИвки 5. Уже на этой стадии, т. е. еще до того как хладагент поступает в наконечник, начинается теплообмен между основным и дополнительным теплообменниками благодаря механической, а следовате-льно, и тбгтловой связи между дисперсными набивками 5 и 11 (см. фиг. 2). Нити дисперсной набивки, контактирующие с поверхностью подводящего хладагент канала 4, в зоне основного теплообменника о.хлаждаются и через диффузор 9, а также через оболочку ка.меры 7 .передают холод нитям дксперсной набивки Л, которые, в свою очередь, переносят ххолод далее к дистальному -концуНаконеЧНика и по всей наружной оболочке камеры 7. Далее жидкий азот поступает -по подводящему хладагент каналу, .в наконечник. Еще до того, как хладагент через отверстия .12 поступит непосредственно в зону отводящего канала 8 наконечника, меладу каналом 4 и наружной оболочкой 7 наконечника начинает происходить активный хладообмсн благодаря дисперсной набивке //, находящейся в механическом, а следовательно, и теплово.м контакте с каналом 4 и внутренней поверхностью камеры 7. Через отверстия -12 жидкий азот .поступает в отводящий канал 8. При этом хладагент обильно смачивает дис.персную набивку и ло мере движения в обратном направлении отдает свой холод дисперсной набивхе 11, а через нее оболочке камеры 7, которая воздействует непосредственно на замораживаемую ткань опухоли. Нагрезаясь, жидшш азот частичио испаряется, в результате чего у стенок камеры 7 образуется газова ч прослойка (сфероидальное состояние жидкого азота). Однако наличие газовой прослойки практически ие влияет на гжтенсивность хладоо,бмена, поскольку хладообмен осуществляется не столько путем контакта хладагента со стенками камеры 7 наконечника 6, сколько иутем омывания дисперсной набивКИ, хладооб.м.енная, .поверхность которой чрезвычайно .развита. .Хладообменная поверхность в активной рабочей части предлагаемого инструмента яригу-ерно в вООО раз болыие, чем у теплообменника без дисперсной набивки, в -lifjpou хладообмен происходит только через жидкий :азот. Повыщению интенсивч ностк хладооб.мена во многом способствует приварка дисперсной набивки (например, проволочной сетки) к хладообменным поверхностям. Благодаря этому возрастает площадь теплового контакта с этими иоверхностями. Так, хладопроизводительность пpeдлaгae 5oгo инструмента по сравнению с про-извсОдиТельностью инструмента, в котором дисперсная набивка не Приварена к поверхностям хладообмена, выще на 35-40%. Образовавшаяся в наконечнике ларо ид костная смесь азота поступает в диффузор Я где а результате адиабатического расщиренля смеси происходит понижение ее температуры. Охлажденная таким образом газо-жидкостная смесь, попадая в зону основного теплооб.менника, т. е. в отводящий хладагент канал 3, омывает дисперсную набивку ,5. Поскольку в этой зоне теплового контакта с Внещней средой не происходит (благодаря,.вакуумной изоляции 2), охлал денная после прохождения по диффузору 9 паро-жид шстная смесь служит своеобразной тегслоиЗОл.ирующей рубащкой, препятствующей преждевременной отдаче холода из по.дводящего канала 4 в зоне корпуса /. Наличие единой, взаимосвязанной механически хладопроводящей системы, образованной днсперсным-к .набивками 5 и ,//, а также

оболочкой камеры 7 и корпуса / способствует образованию указанной изоляционной рубашки в той части инструмента, которая изолирована от внешней среды вакуумной изоляцией 2. Б то же время .наконечник 6 инструмента сообщается с внешней средой через теплопроводяшую оболочку камеры 7. Эта единая хладопроводящая система способствует весьма интенсивному хладообме.ну и резкому повышению хладопроизводительностн инструмента.

В результате опи санных выше процессов теплообмена происходит резкое Пон-ижение температуры и замораживание тканей, окружающих активную рабочую часть и«струмента.

Для извлечения инструмента после замораживания опухоли включается нагревательный элемент ,10, при этом происходит теплообмен, противоположный указанному выше. Наконечник 6 нагревается, и инструмент беспрепятственно извлекается из зоны замораживания.

Такое устройство обеспечивает при, заданных габаритах наконечника повышение хладоцроизводительности по сравнению с известными в среднем на 38-35%.

На .повышение хладопроизводительности существенное влияние оказывает длина дисперсной набивки ооновного теплообменника, размещенного на протяжении 4-30 диаметров корпуса инструмента.

(Повышенная х.тадопроизводительность криохирургического инструмента, а также быстрый его отогрев заметно сокращают время операцЕИ криовоздействия, обеспечивают более выраженное очаговое повреждение патологических образований, а также обеспечивают профилактику тяжелых карушенИЙ реологических свойств потоков крови в зоне образования и окружающих тканях.

Форм а изобретения

1.Криохирургический инструмент, содержащий теплоизолированный корпус с.наконечником, подводящий и отводящий хладагент каналы и теплообменник, выполненный Б виде дисперсной набивки, расположенной в полости между стенками подводящего ,и отводящего хладагент каналов, отличающийся тем, что, с целью повыщения хладопроизводительности инструмента, наконечник выполнен полым и снабжен дополнительным теплообменником из дисперсной набивки, .располол енным между наружной поверхностью подводящего хладагент канала и внутренней поверхностью наконечника, при этом на рабочем конце подводящего хладагент канала выполнены отверстия, а между теплообменниками установлен диффузор, на Наружной поверхности которого размещен нагревательный элемент,

2.Криохирургический инструмент по п. 1, отличающийся тем, что теплообменник, расположенный в теплоизолированном корпусе инструмента, .имеет длину, равную 4-30 диаметрам инструмента.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Патент Великобритании К° 1244276, кл. А 5 R, 1971 (прототип).

Фиг. 2

/4 /