一種超低溫冷凍治療系統用預冷裝置的製作方法

2023-05-31 19:30:31

專利名稱：一種超低溫冷凍治療系統用預冷裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種冷凍治療裝置，特別涉及一種超低溫冷凍治療系統用預冷裝 置。
背景技術：
低溫外科(Cryosurgery)，又稱冷凍治療，指利用低溫機械，有控制的使病灶組織 經歷降溫、凍結及復溫從而造成不可逆損傷以致壞死的一門臨床醫學。它可用於切除病灶 或修復身體上的缺陷，以恢復和改善身體的功能。因此，低溫外科手術是治療腫瘤相當有效 的一種方法。它微創傷小，具有麻醉鎮痛、減少止血、反應輕以及防止腫瘤擴散等優點。腫瘤 的冷凍治療是將能單獨控制的安裝有溫差電偶的數支冷凍探針插入腫瘤部位，在冷凍探針 頭部施以低溫將腫瘤殺死。冷凍治療腫瘤的基本原理是使細胞內外冰晶形成，細胞脫水， 電解質濃度增高，酸鹼度紊亂，致使細胞遭受不可逆轉的損害；冷凍後，血流速度減慢，血流 淤滯，造成微循環完全阻斷，細胞缺氧而死亡。目前應用於冷凍治療的主要有兩種系統液氮系統和氬氦系統。液氮製冷系統是 利用物質由液體變成氣體時需吸收大量氣化潛熱的原理來使組織溫度迅速降低以達到殺 死組織細胞。但對於液氮系統來說，其存在缺點是由於液氮溫度(_196°C)較低，需要對冷 凍探針後段進行真空熱絕緣，以避免正常組織的凍傷，導致冷凍探針的直徑較大；儲存液氮 的杜瓦瓶容器運輸不方便，且運輸中易出現噴漏現象，液氮的低溫易對工作人員造成傷害； 液氮輸送管路由於要設計熱絕緣層，直徑大，在手術過程中由於低溫會有一定程度的僵硬， 不利於醫生使用。氬氦系統是利用氣體的絕熱節流效應完成降溫和復溫的治療過程。當冷刀內循環 氬氣時，氬氣在刀尖急速膨脹，在短時間內達到-140°C冷凍病變組織，復溫時，氦氣在刀尖 急速膨脹，急速加熱處於超低溫狀態的病變組織，冷熱交替使腫瘤細胞破裂死亡。氬氦系統 具有優異的快速冷凍性能，但其存在不足是降溫和升溫只取決於氣體壓差，隨著氣體的消 耗，製冷性能降低；高壓氬氣不便於運輸且其對整個系統的安全性要求高；氬氣為稀有氣 體，不便於獲得，提高了系統的使用成本。
發明內容本實用新型是針對現在現有液氮系統和氬氦系統存在的問題，提出了一種超低溫 冷凍治療系統用預冷裝置，應用低溫冷凍治療儀可以使用5 IOMpa的常溫高壓氮氣作為 手術工作氣體，避免了氬氦系統中高壓氬氣的高成本、難獲得、運輸困難等問題，也克服了 低溫液氮的輸送所造成的刀徑大、輸送管路粗等不足。本實用新型的技術方案為一種超低溫冷凍治療系統用預冷裝置，包括氮氣供給 裝置、蓄冷裝置、製冷裝置、定時控制器、換熱器、蓄冷介質容器，蓄冷介質容器和換熱器置 於蓄冷裝置中，製冷裝置冷源接蓄冷介質容器，換熱器由氮氣工作氣體供給管路與回氣管 路組成，氮氣供給裝置通過氮氣工作氣體供給管路進入蓄冷裝置中的換熱器與回氣管路進行熱交換，蓄冷介質容器由氮氣供給管路、蓄冷介質組成，換熱器輸出通過氮氣供給管路進 入蓄冷介質容器，通過輸出管路到冷凍探針，定時控制器控制製冷裝置的開啟。所述蓄冷裝置四周有保溫材料保溫。本實用新型的有益效果在於本實用新型一種超低溫冷凍治療系統用預冷裝置， 具有冷 凍探針溫度低溫恆定，蓄冷量大，製冷效率高、臨床應用及時性特點，可配合冷凍治 療儀其他元件進行腫瘤的微創治療。

圖1為本實用新型超低溫冷凍治療系統用預冷裝置結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示超低溫冷凍治療系統用預冷裝置結構示意圖，主要由氮氣供給裝置1、 蓄冷裝置2、製冷裝置5、定時控制器4、換熱器9、蓄冷介質容器3構成。製冷裝置5產生的 冷源引用到蓄冷介質容器3中冷卻蓄冷介質31 ；氮氣供給裝置1引出的氮氣供給管路7在 蓄冷裝置2中進行熱交換，換熱器9由氮氣工作氣體供給管路71與回氣管路8組成；蓄冷 介質容器3由氮氣供給管路72、蓄冷介質31組成，換熱器9輸出通過氮氣供給管路72進入 蓄冷介質容器3 ；蓄冷介質容器3通過氮氣輸出管路7將氮氣輸送至冷凍探針6進一步節 流降溫達到腫瘤治療要求；腫瘤治療作業完成後的氮氣經回氣管路8回到換熱器9 ；蓄冷介 質容器3和換熱器9置於蓄冷裝置2中，本實用新型通過定時控制器4控制製冷裝置5的 開啟。蓄冷裝置2由四周保溫材料對其內部的蓄冷介質31進行保溫。採用混合工質單機壓縮製冷裝置循環作為冷凍治療系統蓄冷裝置的冷源，即將制 冷循環系統冷量引用到蓄冷介質容器中，冷卻蓄冷介質，待蓄冷裝置中的蓄冷介質溫度至 所需低溫時，如用於冷凍治療氮氣工作介質預冷溫度-140°C，浸沒在蓄冷介質中的氮氣管 路與蓄冷介質熱交換，將流經氮氣管路的高壓氮氣冷卻，從而達到氮氣預冷的目的。預冷後 的氮氣經管路輸送到冷凍探針進一步節流降溫，以達到冷凍治療的目的。因為製冷裝置提 供的冷源首先將蓄冷介質冷卻到凝固點以下溫度，高壓氮氣冷卻的冷量主要由蓄冷介質固 液轉化時吸收的潛熱提供，由於蓄冷介質融解時，融解溫度穩定且潛熱較大，可以給高壓氮 氣提供持續穩定的低溫環境，保證了冷凍治療系統冷凍探針的恆定低溫。本實用新型提出 將冷凍治療後的氮氣工作介質經管路與預冷前的常溫高壓氮氣進行回氣換熱，隨後排放至 大氣，提高了原有裝置冷量的充分利用，節約能源。因為在冷卻蓄冷裝置中的蓄冷介質時， 存在介質冷卻及相變等過程，即需製冷系統開啟一段時間至蒸發器冷卻蓄冷介質至所需溫 度時，冷凍治療系統的氮氣工作氣體循環才能開啟。結合臨床應用，本實用新型提出在製冷 裝置端設置定時控制器，醫務人員依手術安排時間預先設定製冷系統開啟時間，待手術時 直接打開氮氣供給裝置進行臨床，提高了使用效率及臨床實用性。
權利要求一種超低溫冷凍治療系統用預冷裝置，其特徵在於，包括氮氣供給裝置(1)、蓄冷裝置(2)、製冷裝置(5)、定時控制器(4)、換熱器(9)、蓄冷介質容器(3)，蓄冷介質容器(3)和換熱器(9)置於蓄冷裝置(2)中，製冷裝置(5)冷源接蓄冷介質容器(3)，換熱器(9)由氮氣工作氣體供給管路(71)與回氣管路(8)組成，氮氣供給裝置(1)通過氮氣工作氣體供給管路(71)進入蓄冷裝置(2)中的換熱器(9)與回氣管路(8)進行熱交換，蓄冷介質容器(3)由氮氣供給管路(72)、蓄冷介質(31)組成，換熱器(9)輸出通過氮氣供給管路(72)進入蓄冷介質容器(3)，通過輸出管路(7)到冷凍探針(6)，定時控制器(4)控制製冷裝置(5)的開啟。
2.根據權利要求1所述超低溫冷凍治療系統用預冷裝置，其特徵在於，所述蓄冷裝置 (2)四周有保溫材料保溫。
專利摘要本實用新型涉及一種超低溫冷凍治療系統用預冷裝置，蓄冷介質容器和換熱器置於蓄冷裝置中，製冷裝置冷源接蓄冷介質容器，定時控制器控制製冷裝置的開啟，換熱器由氮氣工作氣體供給管路與回氣管路組成，氮氣供給裝置通過氮氣工作氣體供給管路進入蓄冷裝置中的換熱器與回氣管路進行熱交換，蓄冷介質容器由氮氣供給管路、蓄冷介質組成，換熱器輸出通過氮氣供給管路進入蓄冷介質容器，通過輸出管路到冷凍探針。具有冷凍探針溫度低溫恆定，蓄冷量大，製冷效率高、臨床應用及時性特點，可配合冷凍治療儀其他元件進行腫瘤的微創治療。
文檔編號A61B18/02GK201631375SQ20102010217
公開日2010年11月17日 申請日期2010年1月27日 優先權日2010年1月27日
發明者劉美靜, 葉萍, 常兆華, 徐彬凱, 戴海雄, 王春慧 申請人:上海導向醫療系統有限公司