一种节流冷冻型冷冻外科装置的控制方法_2

文档序号:9926173阅读:来源:国知局
性能,直接排气复温。我们的研究和试验表明当通入冷冻器的氩气压力低于其20MPa的节流工作压力时,节流降温效果迅速减弱和消失;此时常温氩气(300K)将与外部冷冻的组织(100-273K)热交换而实现复温O
[0017]2、可重复的排气复温:当装置内余气不足以复温完全时,可重新开启高压气源充满装置后,关闭高压气源后再次排气复温。利用排空气体的过程复温,充分利用冗余过程和冗余气体,提高效率和节省巨大成本,也提高了气体利用率,避免浪费,节能环保;
[0018]3、加热气体:本发明也引入气体加热器以加热排出的余气,提高复温的效率和增强复温的效果。通过引入气体加热器,可直接预热低压气体至热疗温度并输入冷冻器,突破了现有设备的升温限值,提高升温性能和增加了热疗的功能。
[0019]4、省去节流致热气体:因氩气等节流冷冻型气体成本远低于稀有的节流致热型气体,如高纯氦气(相差8倍以上),更由于使用系统原有的节流冷冻型气体复温将极大降低成本和避免因氦气短缺或耗尽而造成无法手术的情形;简化了用前准备及使用过程中的步骤;接入同一气体,不但简化了仪器的结构,也不会发生氩氦气体钢瓶和接口混淆的问题。本发明利用排气复温,达到与昂贵的氦气复温相似的效果。
【附图说明】
[0020]图1为本发明中所用节流冷冻型冷冻外科装置实施例1的结构示意图;
[0021]图2为本发明中所用节流冷冻型冷冻外科装置实施例2的结构示意图;
[0022]图3为本发明中所用节流冷冻型冷冻外科装置实施例1连接多只冷冻器示意图;
[0023]图4为本发明中所用节流冷冻型冷冻外科装置实施例2连接多只冷冻器示意图;
[0024]图5为本发明中所用的冷冻器结构示意图;
[0025]图6为本发明实施例1的排气复温效果的试验结果。
[0026]图中:
[0027]1-高压气源 2-气压表3-气源调压阀
[0028]4_气体输入管 5_限压阀6-7令冻气体总管
[0029]7-冷冻电磁阀 9-冷冻器9a_冷冻器进气管
[0030]9b_换热翅片 9c-J-T 口9d-膨胀腔
[0031]9e_冷冻器外壁9f_回流腔 9h_冷冻器出气管
[0032]9i_测温电偶 10-第一三通 11-加热气路
[0033]12-加热电磁阀13-气体加热器14-第二三通
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步详细描述,所描述的具体实施例仅对本发明进行解释说明,并不用以限制本发明。
[0035]本发明所述冷冻器9为气体节流致冷型冷冻器;所述冷冻器9应用部分的几何形状是饼形、球形、椭球形、球囊形、针状、柱状、杆状和管状中的任何一种;所述冷冻器9也称为冷冻探针、冷冻探杆、冷冻探头、冷刀、冷冻球囊、冷冻电极、超冷手术器、cryoprobe、cryotip和cryoneedleο
[0036]本发明所述高压气源I是节流膨胀致冷型气体中的一种气体或是其中几种相互不产生化学反应的混合气体;所述高压气源来自于气瓶、气罐、气栗、杜瓦罐和压缩机中的任何一处;所述高压气源的压力为0.1MPa?10MPa ;所述限压阀的限压值为0.1MPa?50MPa。
[0037]实施例1:如图1所示,所用节流冷冻型冷冻外科装置的结构是:包括冷冻气路和冷冻器9,所述冷冻气路包括与高压气源I出气口依次相连的气体输入管4和所述冷冻气体总管6,所述气体输入管4上设有气压表2和气源调压阀3,本发明所述气源调压阀3由手动或电动开启和关闭。所述气体输入管4与所述冷冻气体总管6的连接处设有限压阀5,所述冷冻气体总管6上设有冷冻电磁阀7。如图3所示,还可以在所述冷冻气体总管6末端、通过串联的第二三通14连接有多条冷冻器进气管9a,每条冷冻器进气管9a的末端均连接有一只冷冻器。
[0038]利用如图1所示节流冷冻型冷冻外科装置实现节流冷冻的过程是:开启所述气源调压阀3,同时开启所述冷冻电磁阀7,常温高压气体由高压气源I输出,由气压表2和气源调压阀3调控,经气体输入管4,通过限压阀5限压至其节流致冷工作压力后,接入冷冻气体总管6,再经冷冻电磁阀7控制,接入冷冻器进气管9a,通过冷冻器进气管9a持续通入所述冷冻器9内,产生节流冷冻效应;如图5所示,在冷冻器进气管9a末端J-T 口 9c处节流膨胀至膨胀腔9d,通过相邻的冷冻器外壁9e与周围组织热交换、吸热制冷;回流腔9f回流的低温气体经换热翅片9b与冷冻器进气管9a进气发生热交换,冷却常温进气以提高节流效能后,经冷冻器出气管9h流出并释放至空气中,冷冻器的温度由置于冷冻器前端内壁的测温电偶9i实时测量;当冷冻器达到预设温度和预设冷冻时间时,关闭冷冻电磁阀7,切断通入冷冻器9的高压气体,结束节流冷冻过程。
[0039]实现排气复温的过程是:节流冷冻过程结束后,当关闭气源调压阀3并保持冷冻电磁阀7开启时,管路中积存气体将持续通入冷冻器9直至气压降至I个大气压。由于此时通入冷冻器9的气体压力降至其冷冻工作压力下,其节流冷冻效应将消失,该气体将只具有热交换复温作用。其实现排气复温的过程是:关闭所述气源调压阀3,同时开启所述冷冻电磁阀7,相互连通的所述气体输入管4和所述冷冻气体总管6中积存的气体通过冷冻器进气管9a持续通入所述冷冻器9内,管路中积存气体作为复温气体在冷冻器膨胀腔9d经相邻的冷冻器外壁9e与周围冷冻组织热交换而致热;回流的气体经回流腔9f和冷冻器出气管9h释放至空气中,冷冻器的温度由置于冷冻器前端内壁的测温电偶9i实时测量,当冷冻器温度达到O°C至正常体温时或所述气压表2显示气压降至I个大气压时,结束排气复温,复温过程结束关闭冷冻电磁阀7,切断通入冷冻器9的积存气体。
[0040]实施例2:如图2所示,一种可预热气体的实施方案,所用节流冷冻型冷冻外科装置的结构是:包括冷冻气路、加热气路11和冷冻器9,所述冷冻气路包括与高压气源I出气口依次相连的气体输入管4和所述冷冻气体总管6,所述气体输入管4上设有气压表2和气源调压阀3,所述气体输入管4与所述冷冻气体总管6的连接处设有限压阀5,所述冷冻气体总管6上设有冷冻电磁阀7;所述冷冻气体总管6上位于所述限压阀5与所述冷冻电磁阀7之间设有第一三通10,所述冷冻气体总管6与所述冷冻器进气管9a的连接处设有第二三通14,并连接至所述冷冻器;所述加热气路11连接在所述第一三通10和所述第二三通14之间,所述加热气路与所述冷冻气体总管6并联,所述加热气路11上设有加热电磁阀12和气体加热器13,所述加热气路11的末端通过所述进气管9a连接至所述冷冻器9。如图4所示,还可以在所述冷冻气体总管6和加热气路11末端串联多个第二三通14,每个第二三通14均连接有一条冷冻器进气管9a及其末端的冷冻器。
[0041]利用如图2所示节流冷冻型冷冻外科装置可以实现对节流冷冻、排气复温和排气加热过程的控制。常温高压气体由高压气源I输出,由气压表2和气源调压阀3调控,经气体输入管4,通过限压阀5限压至其节流致冷工作压力压力后,接入冷冻气体总管6,再经冷冻电磁阀7接入冷冻器进气管9a。
[0042]实现节流冷冻的过程是:开启所述气源调压阀3,同时开启所述冷冻电磁阀7,并关闭加热电磁阀12,相互连通的所述气体输入管4和所述冷冻气体总管6中限压后的高压冷冻气体通过冷冻器进气管9a持续通入所述冷冻器9内,产生节流冷冻效应,即在冷冻器进气管9a末端J-T 口 9c处节流膨胀至膨胀腔9d,通过相邻的冷冻器外壁9e与周围组织热交换、吸热制冷;回流腔9f回流的低温气体经换热翅片9b与冷冻器进气管9a进气发生热交换,冷却常温进气以提高节流效能后,经冷冻器出气管9h流出并释放至空气中。冷冻器的温度由置于冷冻器前端内壁的测温电偶9i实时测量,当冷冻器达到预设温度和预设冷冻时间时,结束节流冷冻;该节流冷冻过程结束可关闭冷冻电磁阀7,切断通入冷冻器9的高压气体。
[0043]实现排气复温的过程是:节流冷冻过程结束后,关闭气源调压阀3并保持冷冻电磁阀7开启时,管路中积存气体将持续通入冷冻器9;由于此时通入冷冻器9的气体压力降至其冷冻工作压力下,其节流致冷效应将消失,该气体将只具有复温作
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