[实用新型]一种超低温冷冻治疗系统用预冷装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冷冻治疗装置，特别涉及一种超低温冷冻治疗系统用预冷装置。

背景技术

低温外科(Cryosurgery)，又称冷冻治疗，指利用低温机械，有控制的使病灶组织经历降温、冻结及复温从而造成不可逆损伤以致坏死的一门临床医学。它可用于切除病灶或修复身体上的缺陷，以恢复和改善身体的功能。因此，低温外科手术是治疗肿瘤相当有效的一种方法。它微创伤小，具有麻醉镇痛、减少止血、反应轻以及防止肿瘤扩散等优点。肿瘤的冷冻治疗是将能单独控制的安装有温差电偶的数支冷冻探针插入肿瘤部位，在冷冻探针头部施以低温将肿瘤杀死。冷冻治疗肿瘤的基本原理是：使细胞内外冰晶形成，细胞脱水，电解质浓度增高，酸碱度紊乱，致使细胞遭受不可逆转的损害；冷冻后，血流速度减慢，血流淤滞，造成微循环完全阻断，细胞缺氧而死亡。

目前应用于冷冻治疗的主要有两种系统：液氮系统和氩氦系统。液氮制冷系统是利用物质由液体变成气体时需吸收大量气化潜热的原理来使组织温度迅速降低以达到杀死组织细胞。但对于液氮系统来说，其存在缺点是：由于液氮温度(-196℃)较低，需要对冷冻探针后段进行真空热绝缘，以避免正常组织的冻伤，导致冷冻探针的直径较大；储存液氮的杜瓦瓶容器运输不方便，且运输中易出现喷漏现象，液氮的低温易对工作人员造成伤害；液氮输送管路由于要设计热绝缘层，直径大，在手术过程中由于低温会有一定程度的僵硬，不利于医生使用。

氩氦系统是利用气体的绝热节流效应完成降温和复温的治疗过程。当冷刀内循环氩气时，氩气在刀尖急速膨胀，在短时间内达到-140℃冷冻病变组织，复温时，氦气在刀尖急速膨胀，急速加热处于超低温状态的病变组织，冷热交替使肿瘤细胞破裂死亡。氩氦系统具有优异的快速冷冻性能，但其存在不足是：降温和升温只取决于气体压差，随着气体的消耗，制冷性能降低；高压氩气不便于运输且其对整个系统的安全性要求高；氩气为稀有气体，不便于获得，提高了系统的使用成本。

发明内容

本实用新型是针对现在现有液氮系统和氩氦系统存在的问题，提出了一种超低温冷冻治疗系统用预冷装置，应用低温冷冻治疗仪可以使用5～10Mpa的常温高压氮气作为手术工作气体，避免了氩氦系统中高压氩气的高成本、难获得、运输困难等问题，也克服了低温液氮的输送所造成的刀径大、输送管路粗等不足。

本实用新型的技术方案为：一种超低温冷冻治疗系统用预冷装置，包括氮气供给装置、蓄冷装置、制冷装置、定时控制器、换热器、蓄冷介质容器，蓄冷介质容器和换热器置于蓄冷装置中，制冷装置冷源接蓄冷介质容器，换热器由氮气工作气体供给管路与回气管路组成，氮气供给装置通过氮气工作气体供给管路进入蓄冷装置中的换热器与回气管路进行热交换，蓄冷介质容器由氮气供给管路、蓄冷介质组成，换热器输出通过氮气供给管路进入蓄冷介质容器，通过输出管路到冷冻探针，定时控制器控制制冷装置的开启。

所述蓄冷装置四周有保温材料保温。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型一种超低温冷冻治疗系统用预冷装置，具有冷冻探针温度低温恒定，蓄冷量大，制冷效率高、临床应用及时性特点，可配合冷冻治疗仪其他元件进行肿瘤的微创治疗。

附图说明

图1为本实用新型超低温冷冻治疗系统用预冷装置结构示意图。

具体实施方式

如图1所示超低温冷冻治疗系统用预冷装置结构示意图，主要由氮气供给装置1、蓄冷装置2、制冷装置5、定时控制器4、换热器9、蓄冷介质容器3构成。制冷装置5产生的冷源引用到蓄冷介质容器3中冷却蓄冷介质31；氮气供给装置1引出的氮气供给管路7在蓄冷装置2中进行热交换，换热器9由氮气工作气体供给管路71与回气管路8组成；蓄冷介质容器3由氮气供给管路72、蓄冷介质31组成，换热器9输出通过氮气供给管路72进入蓄冷介质容器3；蓄冷介质容器3通过氮气输出管路7将氮气输送至冷冻探针6进一步节流降温达到肿瘤治疗要求；肿瘤治疗作业完成后的氮气经回气管路8回到换热器9；蓄冷介质容器3和换热器9置于蓄冷装置2中，本实用新型通过定时控制器4控制制冷装置5的开启。蓄冷装置2由四周保温材料对其内部的蓄冷介质31进行保温。

采用混合工质单机压缩制冷装置循环作为冷冻治疗系统蓄冷装置的冷源，即将制冷循环系统冷量引用到蓄冷介质容器中，冷却蓄冷介质，待蓄冷装置中的蓄冷介质温度至所需低温时，如用于冷冻治疗氮气工作介质预冷温度-140℃，浸没在蓄冷介质中的氮气管路与蓄冷介质热交换，将流经氮气管路的高压氮气冷却，从而达到氮气预冷的目的。预冷后的氮气经管路输送到冷冻探针进一步节流降温，以达到冷冻治疗的目的。因为制冷装置提供的冷源首先将蓄冷介质冷却到凝固点以下温度，高压氮气冷却的冷量主要由蓄冷介质固液转化时吸收的潜热提供，由于蓄冷介质融解时，融解温度稳定且潜热较大，可以给高压氮气提供持续稳定的低温环境，保证了冷冻治疗系统冷冻探针的恒定低温。本实用新型提出将冷冻治疗后的氮气工作介质经管路与预冷前的常温高压氮气进行回气换热，随后排放至大气，提高了原有装置冷量的充分利用，节约能源。因为在冷却蓄冷装置中的蓄冷介质时，存在介质冷却及相变等过程，即需制冷系统开启一段时间至蒸发器冷却蓄冷介质至所需温度时，冷冻治疗系统的氮气工作气体循环才能开启。结合临床应用，本实用新型提出在制冷装置端设置定时控制器，医务人员依手术安排时间预先设定制冷系统开启时间，待手术时直接打开氮气供给装置进行临床，提高了使用效率及临床实用性。