Криохирургическая установка

 

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, . (

5 822 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COllHAËÈÑÒÈ×ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (l9I (ll) SU

3(Я) А 61 В 17/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР .

OO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ.

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . Н ABT0PCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф (21) 7771526/28-13 (22) 09.12.80 (31). РЧ 3438-78 (32) 26.05.78 . (33) ЧССР (46) 15.11 83. Бюл. В 42 (72) Зобач Ладислав, Малек Зденек, Соукуп Франтишек, Рыска Антонин, Иелинек Ян и Бушта Йиржи (ЧССР) (71) Выэкумны устав силнопроидове электротехники (ЧССР) (53) 615..472(088.8) (54)(57} 1. КРИОХИРУРРИЧЕСКАЯ УСТАHOBKA содержащая емкость для хлад агента, криоинструмеит, снабженный аппликатором:с пористыа теплокриообменником, электронагревателем выходящего нэ аппликатора аэота, и блоком регулировки, о т л и ч аю щ а я с я тем, что криоинструмент. А .выполнен съемным, механи чески и электрически соединен с рукоятковым резервуаром В, снабженным электрическим обогревом с защитным датчиком 27, датчиками уровня 28, индикатором давления 20, пре.дохранительньви клапаном 22, регулирующим электромагнитньик клапаном 24, герметично соединенным с выходным наконечником 16, управляемью с помощью переключателя функций 25 и электрически соединенным с блоком регулировки С. е. 1053822

2. Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что электронагреватель 15 образован теплообменником, снабженным температурным датчиком для регулирования нагревательной мощности.

Изобретение касается криохкрургической установки с закрытой ох лаждающей цепью.

В хирургии опухолевых заболеваний известны криогенные операционные окстемы (криокаутеры), которые для охлаждения теплого инструмента, вводимого к месту операции, используют расширение некоторых сжатых газов, например двуокиси углерода

СО или окиси азота N O илк внутреннюю циркуляцию сжиженных газов, чаще всего азота.

Системы с таким охлаждением работают с избыточным давлением около 5 МПа, которое должно быть и в самом операционном инструменте, что опасно. Системы с охлаждением при помощи криожкдкости бывают самоточные, где жидкий аздт стекает из запасного сосуда кркокаутера, куда он был налит в заранее определенном количестве через изолированную трубку в операционный инструмент, который он охлаждает, и уходит через другую трубку в газообразном состоянии, кли напорные, где жидкость подается через изолированную трубку под давлением около 0,5 МПа из наружного резервуара в операционный инструмент, превращается в гаэ и отходит через систему соединительных трубок обратно к резервуару, где он выпускается в атмосферу.

Однако самоточные системы характеризуются очень медленным охлаждением,регулировкой объема охлаждения только при помощи заранее определенного количества охлаждающей жкдкости, наполненной в резервуар. Кроме того, необходимо выдерживать определенное положение инструмента, чтобы криогенная жидкость не вылилась кз 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 иэбыточньм давлением в тонкостенной .системе инструмента, примерно 0,5 МПа. Кроме того, длинная трубка для подвода жидкого азо3. Установка по пп. 1 н 2, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что конец трубки б для подвода хладагента, расположенный в емкости 9 для хладагента, снабжен выходным наконечником 11.

2 г та в начале операции довольно долго охлаждается к охлаждение ткани поэтому происходит медленно (ох.лаждение инструмента в контакте с тканью до 150 С длится несколько минут), что приводит s случае операций опухолевых заболеваний к низкой эффективности некроткзации клеток опухоли.

Известна криохирургическая о установка, содержащая емкость для хладагента, криоинструмент, снабженный аппликатором с пористым теплообменником по чехословацкому авторскому свидетельству

1э В 199443 и электронагревателем выходящего иэ аппликатора азота, и блок регулировки, Криоинструмент выполнен съемнмч, механическк к электрически соединен с рукоят2О ковым резервуаром, снабженным электрическим обогревом с защктным датчиком, датчиками уровня, индикатором давления,, выключателем для регулировкк давления в емкости, 25 предохранительным клапаном, регулирующим электромагнитным клапаном, герметично соединенным с выходным наконечником и управляемык с помощью переключателя функций, и элекз() трически соединенным с электрическим индикатором и блоком регулировки.

На чертеже изображена криохирургическая Установка, общий вкд.

35 Криохирургическая Установка состоящая из криоинструмента А, рукояткового резервуара В для электрического индикаторного и регулкровочного блока С

Криоинструйект А состоит из аппликатора 1, содержащего пористый

4О теплообмеккик 2, электронагреватель 3 к термометр 4 по.чехословацкому авторскому свидетельству

1 199443. Наружный диаметр аппликатора 1 обычно совпадает с наруж45 ным диаметром трубки, соедкнякщей аппликатор с вакуумным нетеплопроводным кожухом .5 съемного криоинструмента А, но может быть большего илк меньшего размера. На аппликатоэО ре 1 может быть прикреплен сменный операционный наконечник (не показан) .

Входная сторона пористого теплообменника 2 присоединена к трубке б

1053822

Съемный криоинструмент A приспособлен для соединения с рукояткоаым резервуаром В, на который он наде". вается,. причем вертикальное ответ,вление 8 кожуха 5 криоинструмента A погружается в жидкий азот и пространство над уровнем жидкого азота . в емкости 9 герметично закрывает" ся при помощи прокладки 29. Втулка

13 криоинструмента A одновременно герметично присоединяется выходным наконечником 1б через выходную прокладку 30 к регулировочному

65 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

:открчено на значение ниже чем

10 Па. Трубка б согнута и проходит через вертикальное ответвле-! ние 8 вакуумного кожуха 5 в емкость

9 для хладагента жидкого азота, соединенную с рукоятковьь«резервуаром В. Пространство между вертикальным ответвлением 8 вакуумного кожуха 5 и трубкой б в нижней части, попадающей в емкость 9 для хладагента, заполнено адсорбентом 10, 15 например активированным углем.

К нижнему концу вертикального от- ветвления 8 вакуумного кожуха 5 разъемно присоединен входной наконечник 11, позволяющий обеспе- 20 чить 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 ко-жухом 5 съемного криоинструмента А с помощью герметизирующего элас-. тичного элемента,12, например мембраны. С вакуумным кожухом 5 криоинструмента А герметично соединена втулка 13 с электрическим нагревателем 15 и выходным наконечником 1б. рукоятковый резервуар В состо 35 ит из камеры 17, присоединенной через прокладку 18 к емкости 9 для хладагента, в вакуумном кожухе которой находится адсорбент 19, индикатора давления 20 с выключателем 40

21 регулировки давления, предохранительного клапана 22, пружины 23, регулировочного электромагнитного клапана 24, контрдетали электрического штепсельного разъема 14 и вруч- 45 ную управляемого переключателя функций 25 в держателе 2б. К рукоятковому резервуару В относится также электрический обогрев с защитным датчиком 27 и датчиком 50 уровня 28, расположенными в емко-..:. сти 9 °

I электромагнитному клапану 24. Кроме того, обе части электрического штепсельного разъема 14 вставляются друг в друга,и таким образом съемный крноинструмент А соединяется с рукоятковым резервуаром В. Система проводов 31 обеспечивает соединение с электрическим индикаторным и регулировочным блоком С, оснащенньм датчиком температуры ткани 32.

Установка .работает следующим образом.

Съемный криоинструмент А снимается с рукояткояого резервуара

В и стерилиэуется термически. Не.задолго до окончания стерилизации емкость 9 для хладагента заполняется жидким азотом. через отверстие в прокладке 29 для вертикального ответвления 8. Датчики уровня

28 определяют высоту жидкого азота.

Стерилизованный криоинструмент A вставляется в рукоятковый резервуар В так, что обе части электрического штепсельного разъема 14 соединяются, прокладка 29 и выходная прокладка 18 гермети .но закрывают вертикальное ответвление

8 с рукоятковым резервуаром В:

При погружении вертикального ответвления 8 в жидкий азот охлаждается сорбент 10, в результате чего улучшается вакуум в кожухе емкости 9 и теплоизоляцня трубок б и 7. Давление в пространстве над уровнем повышается за счет испарения жидкОго азота иэ емкости 9.

Включенный электрический индикаторный и регулировочный блок С питает электрический обогрев с защитным датчиком 27, что ускоряет повышение давления. При повышении давления увеличивается длина индикатора давления 20 до положения, когда выключатель 21 регулировки 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 настроен пре- . дохранительный 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, плотность присоединения которой нарушается при превышении определенного давления в емкости 9.

Пока закрыт регулнровочный электромагнитный клапан 24, вместе

1053822

10 15

60 с давлением газа в емкости 9 растет и давление газа на выходной стороне, и жидкий азот не может быть вытеснен из емкости 9. Дальнейшую защитg от нежелательного избыточного давления обеспечивает регулироночный электромагнитный клапан 24, прижимная пружина которого самопроизвольно открывается при давлении на 10 кПа выше, чем давление, на которое настроены предохранительный клапан. 22 и пружина 23.

С момента включения электрического индикаторного и регулироночного блока С температура анпликатора 1 автоматически регулируется при помощи электрического термометра 4 и регулировочных це- . пей на температуру человеческого тела (37 C) с помощью электронагревателя 3. Далее, электрический нагренатель 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 понышается 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 регулировочного блока С, н результате э чего ьачинается циркуляция холодильного агента . и одновременно создается напряжение, соответствующее температуре 37ОС, переключается на величину, отвечающую заранее избранной низкой температуре и таким образом одновременно выключается обогрев в электронагревателе 3 до тех пор, пока электрический термометр 4 или датчик температуры ткани 32 не обеспечивает достижение 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 переохлажде" ния.

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

40 !

55 днухпозиционную регулировку давления над уровнем жидкого азота при помощи 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 .агент циркулирует при включенном переключателе функций 25, электронагреватель 15 отходящего азота регулируется на более высокую величину рабочей температуры, чем та, которая необходима для подогрева выходящего газа выше 0 С.

Закрытие регулировочного электромагнитного клапана 24 вызывает немедленный запуск электронагревателя 3 аппликатора 1. После достижения температуры 37 С на аппли о каторе 1 криоинструмент A снимается или вытягивается иэ ткани и пока в емкости 9 имеется достаточный запас жидкого азота 10, что определяют датчики уровня 28, возможна замена криоинструмента Л для стерилизации.

Форму криоинструмента А и рукояткового резервуара В возможно изменять так, что основное направление подхода к оперированной могло быть горизонтальным, наклонным или вертикальным.

Лабораторная модель установки по изобретению была подвергнута испытаниям в яичном белке, термостатированном при 37 С и было проверено, что время бхлаждения аппликатора 1 без насадочного фасонного наконечника до температу-. ры ниже, чем -190 С от начальной температуры 37 С возможно изменять за счет изменения размеров сьемного входного наконечника 11 по мере надобности от 10 с .и выше при применении пористого теплообменника 2 по чехословацкому авторскому свидетельству Р 199443. Если на торец аппликатора 1 надевается наконечник, то время ох« лаждения 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.

1053822

Составитель Я.Алексеева

Редактор В.Ковтун Техред A.Âàáèíåö . Корректор A.Äçÿòêo

° Л

Заказ 8961/4 Тираж .713 . Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, МОСКВа, Ж-35, РауШСКая Наб., д. 4/5

В ЮЫ ВЭЮ ° W Ф - »«

Ъ июле ° ееее мавее вел

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Преимуществом редлагаемой ус. тановки является безопасность, потому что установка работает с очень малым избыточным давлением (порядка 10 кПа) с независимыми предохранительными средствамй, врач не ограничивается в движении соединитель- .ными трубками н он может настроить все требуемые параметры на рукоятковом резервуаре В и на индикаторном и регулировочном блоке С.

Прйэнано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной ведомством по изобретательству Чехословацкой Советской Социалистической Республики.