Способ определения холодопроизводительности криохирургического инструмента

 

ОП ИСАНИЕ (ii)938979

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.07.80 (21) 2966844/28-13 (51) N Кл з

А 61 В 17/36

F 25 D 13/00 с присоединением заявки №вЂ”

Гефдарстненнмй кемнтет (23) Приоритет— (53) УДК 536.24:

:617 (088.8) Опубликовано 30.06.82. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 05.07.82 вв делам нзобретеннй н OTNpbtTHM (72) Автор изобретения

Н. Ф. Ивченко

Всесоюзный научно-исследовательский экспериментальноконструкторский институт электробытовых машин и приборов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХОЛОДОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ

КРИОХИРУРГИЧЕСКОГО ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к работе с криохирургическими приборами для прижигания а именно к способам определения холодопроизводительности криохирургического инструмента.

Известен способ определения холодопроизводительности криохирургического инструмента, предусматривающий погружения наконечника в емкость с жидкостью, обеспечение принудительной циркуляции хладагента по наконечнику и измерения объема льда, замороженного на рабочую поверхность наконечника за заданный промежуток времени (1) .

Для измерения объема льда наконечник с намороженным льдом фотографируют без извлечения из воды, объем льда определяют по увеличенным фотоизображениям.

Недостаток способа — низкая точность определения холодопроизводительности, поскольку холодопроизводительности криохирургического инструмента расходуется на намораживание льда на рабочую поверхность наконечника, на переохлаждение льда ниже температуры замерзания и на охлаждение самой жидкости, поскольку перед началом измерений последнюю не термостати2 руют. Однако учитывают только холодопроизводительность расходуемую на фазовый переход, т. е. на намораживание льда.

Цель изобретения — повышение точности определения холодопроизводительности.

Указанная цель достигается тем, что, согласно способу определения хладопроизводительности криохирургического инструмента, предусматривающему погружение наконечника в емкость с жидкостью, обеспечение принудительной циркуляции хладагента по наконечнику и измерения объема льда, намороженного на рабочую поверхность наконечника за заданный промежуток времени, перед включением принудительной циркуляции хладагента жидкость термостатиру15 ют при температуре замерзания, одновременно с измерением объема намороженного льда измеряют температуру рабочей поверхности наконечника, а холодопроизводительность определяем по формуле

@ л Рл (cv (кд д+2 сР)

2 Т где Q — холодопроизводительность криохирургического инструмента, Вт;

- объем намороженного на рабочую поверхность наконечника льда, смз;

938979

Я„ - удельная плотность льда, г/см ; сч - удельная теплоемкость льда, Дж/г С;

t< — температура образования льда, С

t температура рабочей поверхности замораживающего наконечника, С; тч,- удельная теплота фазового пере. хода жидкости в лед, Дж/г; . =время работы криохирургического инструмента, с. о

При этом объем намороженного на рабочую поверхность наконечника льда измеряют путем измерения объема вытесненной из емкости жидкости.

На чертеже изображена установка для осуществления способа. 15

Установка содержит теплоизоляционный кожух 1, емкость 2 с двухфазной средой жидкость-лед, измерительную емкость 3, электрический нагреватель 4 для уменьшения времени таяния образовавшегося льда, рабочую жидкость 5 (например дистиллированную воду), датчик 6 температуры, герметизирующий фланец 7, заправочную горловину 8, теплоизолирующую крышку 9 с отверстием для холодопровода 10 криохирургического инструмента, мерный капил- 25 ляр 11, штатив 12 для крепления корпуса 13 криоинструмента, измерительный прибор

14, подключенный к датчику 6 температуры секундомер 15.

Способ осуществляют следующим обра30 зом. Замораживающий наконечник криохирургического инструмента через отверстие в теплоизолирующей крышке 9 вводят в измерительную емкость 3 и приводят его в контакт с датчиком 6 температуры, после чего с помощью герметизирующего фланца 7 гер- з метизируют место ввода холодопровода 10 криохирургического инструмента в измерительную емкость 3. Затем через заправочную горловину 8 измерйтельную емкость 3 заполняют рабочей жидкостью 5, например, дистиллированной водой, предварительно охла- 4в див ее до температуры, близкой к температуре замерзания. Заправочную горловину после этого закрывают.

С помощью датчика 6 температуры и измерительного прибора 14 контролируют тер- 4 мостатирование рабочей жидкости при температуре замерзания. т. е. наступление постоянства температуры жидкости в измерительной емкости 3. Отмечают уровень жидкости в мерном капилляре 11, После этого включают принудительную циркуляцию хладагента. При понижении температуры замораживающего наконечника ниже температуры замерзания рабочей жидкости на его рабочую поверхность намораживается лед.

По мере намораживания льда происходит вытеснение жидкости в мерный капилляр

11. Через заданный промежуток времени, определяемый по секундомеру 15, измеряют с помощью мерного капилляра 11 объем вытесненной жидкости Чв,ж,,а с помощью измерительного прибора 14, подключенного к датчику 6 температуры, измеряют температуру рабочей поверхности замораживающего наконечника f H,, т. е. температуру поверхности льда, примыкающей к наконечниКу.

Объем намороженного на рабочую поверхность наконечника льда V (cwэ) опре-. деляют по измеренному объему вытесненной из емкости жидкости.

1 .ж.(1„Рл/Р )

Ж где V — объем вытесненной жидкости, см р — удельная плотность льда, г/см ; р — удельная плотность жидкости, г /

Измеренные величины Ч, t„,ь подставляют в формулу (1), при этом параметры Рл, C„, 1„,7+, характеризующие соответственно удельную плотность льда, г/см ; удельную теплоемкость льда, Дж/г С; температуру образования льда, С, удельную теплоту фазового перехода жидкости в лед, Дж/г; для данного вида используемой жидкости берут из справочных таблиц.

Произведя вычисления по формуле (1), определяют холодопроизводительность криохирургического инструмента Q Вт.

Пример определения холодопроизводительности криохирургического инструмента.

В качестве рабочей жидкости использовалась дистиллированная вода. Ее параметры характеризуются следующими показателями: удельная плотность льда Р,= — огас г/см

3. удельная плотность жидкой фаз4 = г/см удельная плотность льда Сл — — 1,884 Дж/г С; удельная теплоемкость воды С =4,186Дж/г. С удельная теплота фазового перехода

= 332,4 Дж/г; температура образования льда, CK — — 0 С.

Согласно известному способу взя1 со суд с объемом 100 ем с дистиллированной водой при +20 С, За 5 мин на рабочей поверхности наконечники криохирургического инструмента образовалось V„= — 11,6 смэ льда. При этом температура жидкости понизилась до + 9 С. Количество тепла, выделившееся за счет фазового перехода в процессе намораживания льда

К,=V Р ) "ср=116 3324=

= 3535,03 Дж.

Величина холодопроизводительности криоинструмента согласно известному способу щ 353503 11 78 В

Для определения холодопроизводительности по описываемому способу изготовлен

938979 та, предусматривающий погружение наконечника в емкость с жидкостью, обеспечение принудительной циркуляции хладагента по наконечнику и измерение объема льда намороженного на рабочую поверхность наконечника за заданный промежуток времени, отличающийся тем, что, с целью по.. вышения точности определения холвдопроиз водительности, перед включением принудительной циркуляции хладагента жидкость термостатируют при температуре замерзания, одновременно с измерением объема намороженного льда измеряют температуру рабочей поверхности наконечника, а холодопроизводительность определяют по формуле

Vn л (Cy (tg tq)+27,Ô1

2Т. где и — холодопроизводительность криохирургического инструмента, Вт;

v объем намороженного на рабочую поверхность наконечника льда, M 3

Р— удельная плотность льда, г/м, Формула изобретения

1. Способ определения холодопроизво40 дительности криохирургического инструменсогласно приведенному чертежу ледяной калориметр, в котором емкость 2 заполнялась двухфазной средой вода †л, а измерительная емкость 3 заполнялась только водой близкой 0 С. 3а время 5 мин на наконечнике криоинструмента наморозилось

18,17 смз льда. Температура рабочей поверхности замораживающего наконечника в конце указанного промежутка времени была

190 С.

Холодопроизводительность криоинструмента определяют по формуле (1), она составляет

5 J 1cv (ск-Вв)+2 «оОр

Т, 2 18 17 1,0907 1,884 190 2.332,4

2.300

= 28,3 Вт.

Ошибка в определении холодопроизводительности известным способом составляет д г Й 100 28,3-11т8 — 58о/о

Gg 283

Таким образом, основным преимущест- 2 вом предлагаемого способа определения холодопроизводительности криохирургического инструмента по сравнению с известным является повышение точности, что достигается за счет учета всех затрат холодопроизводительности при измерении.

Повышение точности определения холодопроизводительности криохирургических инструментов позволяет определить оптималь-ные размеры и геометрию наконечников при их разработке, а также оптимизировать режимы их работы при проведении хирургических операций.

С„ — удельная теплоемкость льда, Дж/г С;

tz -температура образования льда, ОС. н — температура рабочей поверхности замораживающего наконечника, С;

Tü+-удельная теплота фазового перехода жидкости в лед, Дж/г; — время работы криохирургического инструмента, с.

2. Способ по и. 1,.отличающийся тем, что с1бъем намороженного на рабочую поверхность наконечника льда .измеряют путем измерения объема вытесненной жидкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Киневский О. Ф., Трушина В. А., Швецов Ю. А. и Островский Ю. Н. Интенсификация теплообмена в криохирургических инструментах. «Холодильная техника», 1978, № 3, с. 31 — 32.

938979

Редактор А. Мотыль

Заказ 4525/11

Составитель М. Климов

Техред А. Бойкас Корректор М. Шароши

Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4