一种低温手术系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及医疗设备技术领域，特别涉及一种低温手术系统。
【背景技术】
[0002]低温手术系统是一种微创超低温冷冻消融肿瘤的医疗设备，由于其使用氩气和氦气作为冷媒，因此也被称为氩氦刀。该低温手术系统主要由手术系统控制器、冷冻器(冷冻探针)、高压气源(氩气和氦气)及相应的附属结构组成，兼具超低温冷冻、介入热疗、免疫增强等多重治疗效果。它强调微创、靶向和彻底摧毁肿瘤，可精确定位和准确摧毁癌组织而又最大限度保护正常组织，为迅速杀灭肿瘤和消除肿瘤负荷提供有效治疗方法。
[0003]在低温手术系统中，冷冻器是一根中空的不锈钢探针，探针内部可循环高压常温氩气(用于制冷)或高压常温氦气(用于制热)。高压氩气在探针尖内部急速膨胀可制冷(焦耳-汤姆逊效应)，在几十秒内冷冻病变组织至_100°C以下。高压氦气在探针尖内部急速膨胀可制热，快速加热处于结冰状态的病变组织，使其细胞破裂，达到迅速灭活的目的。每一种气体都有不同的压力和温度值，可使其在进行焦耳-汤姆逊膨胀时温度保持不变，此温度被称为反转温度。对于某种气体，经过焦耳-汤姆逊孔后其温度上升或下降取决于其原先的温度高于或低于其反转温度。一般而言，如果反转温度高于环境温度，气体温度将下降，例如氩气;反之亦然。
[0004]图1示出了现有低温手术系统的组成结构原理示意图，其工作原理为:氩气先从氩气瓶32(满瓶气体压力大约为5000psi)经过氩气调压阀31，将压力降到3000psi，通过氩气输气管35送至手术系统控制器的进气口；手术系统控制器实现各种控制功能后，通过电磁阀控制氩气到达出气口，经过冷冻器输气管39到达冷冻器37;冷冻器37通过节流的方式产生低温，然后气体通过冷冻器废气排气管38直接排放到大气，从而完成冷冻过程。同理，当工作在加热过程时，氦气由氦气瓶34(满瓶气体压力大约为2000psi)经过氦气调压阀33，将压力降到100psi，通过氦气输气管36送至手术系统控制器的进气口；手术系统控制器通过电磁阀控制氦气到达出气口，经过冷冻器输气管39到达冷冻器37;冷冻器37通过节流的方式产生升温，然后气体直接通过冷冻器废气排气管38排放到大气，从而完成加热过程。通常在手术开始前至少要准备两瓶氩气和一瓶氦气；当氩气气瓶压力低于3000psi或氦气气瓶压力低于100psi不能再继续使用，需要更换新的满瓶高压气体。
[0005]但是，现有低温手术系统在实际应用中存在以下缺点，具体表现为:
[0006]I)由于手术过程需要消耗大量的氩气及氦气，因此在手术前需要准备充足的高压氩气及氦气，这样势必会增加手术成本。高压氩气及氦气存在安全风险，这会对高压氩气及氦气的运输及医院存储带来很大的不便利性。氩气及氦气是资源类的稀有气体，在冷冻器节流做工后氩气及氦气一次性地被释放到大气中，不利于节约资源及环保。
[0007]2)在使用过程中，由于冷冻器内部的节流孔一端通过冷冻器废气排气管与大气连通，因此需要提高冷冻器输入氩气的工作压力以保证节流孔两端的压力差，使得冷冻器实现更低的温度。当氩气气瓶压力低于3000psi或氦气气瓶压力低于100psi时，制冷及制热效果已经不能满足手术需要，此时必须更换气源，即便如此其制冷效果也不十分理想，还会造成气瓶内剩余气体的浪费。
[0008]3)对于有些偏远或交通不便利的地区很难找到合适的高压氩气及氦气供应商，致使此类手术无法开展。
【实用新型内容】
[0009]为了解决现有低温手术系统使用过程存在的冷媒气体(氩气和氦气)消耗量大、制冷效果不理想，易造成浪费，以及存储运输有风险、高压气源缺乏等问题，本实用新型提供了一种低温手术系统，包括手术系统控制器、冷冻器和气体增压装置;所述冷冻器的废气排气管通过废气回收管与所述气体增压装置的进气口连接，所述气体增压装置的出气口与所述手术系统控制器的进气口连接，所述手术系统控制器的出气口与所述冷冻器的进气口连接。
[0010]所述气体增压装置包括增压控制器、第一增压单元、第二增压单元和排放单元;所述第一增压单元、第二增压单元和排放单元的入口端分别与所述废气回收管连接，所述第一增压单元和第二增压单元的出口端分别与所述手术系统控制器的进气口连接;所述排放单元的出口端连通大气;所述增压控制器与所述手术系统控制器电连接。
[0011]所述第一增压单元包括第一阀门、第一气体检测器、第一测量变送器、第一气瓶、第二阀门、第一增压栗、第一油气分离器、第三阀门、热交换器、第二气瓶、第二测量变送器、第一调压器和第四阀门；所述第一阀门的入口端与所述废气回收管连接，所述第一阀门的出口端与所述第一气瓶的进气口连接，所述第一气瓶的出气口与所述第二阀门的入口端连接，所述第二阀门的出口端与所述第一增压栗的入口连接，所述第一增压栗的出口与第一油气分离器的入口连接，所述第一油气分离器的出口与所述第三阀门的入口端连接，所述第三阀门的出口端通过所述热交换器与所述第二气瓶的进气口连接，所述第二气瓶的出气口与第一调压器的入口连接，所述第一调压器的出口与所述第四阀门的入口端连接，所述第四阀门的出口端与所述手术系统控制器的进气口连接，所述第一测量变送器与所述第一气瓶的进气口连接，所述第二测量变送器与所述第二气瓶的出气口连接，所述第一气体检测器与第一阀门的入口端连接。
[0012]所述第二增压单元包括第五阀门、第二气体检测器、第三测量变送器、第三气瓶、第六阀门、第二增压栗、第二油气分离器、第七阀门、第四气瓶、第四测量变送器、第二调压器和第八阀门；所述第五阀门的入口端与所述废气回收管连接，所述第五阀门的出口端与所述第三气瓶的进气口连接，所述第三气瓶的出气口与所述第六阀门的入口端连接，所述第六阀门的出口端与所述第二增压栗的入口连接，所述第二增压栗的出口与第二油气分离器的入口连接，所述第二油气分离器的出口与所述第七阀门的入口端连接，所述第七阀门的出口端与所述第四气瓶的进气口连接，所述第四气瓶的出气口与第二调压器的入口连接，所述第二调压器的出口与所述第八阀门的入口端连接，所述第八阀门的出口端与所述手术系统控制器的进气口连接，所述第三测量变送器与所述第三气瓶的进气口连接，所述第四测量变送器与所述第四气瓶的出气口连接，所述第二气体检测器与第五阀门的入口端连接。
[0013]所述排放单元包括第九阀门、第一放气消音器、第十阀门和第二放气消音器;所述第九阀门的入口端与所述废气回收管连接，所述第九阀门的出口端与所述第一放气消音器连接后连通大气;所述第十阀门的入口端与所述废气回收管连接，所述第十阀门的出口端与所述第二放气消音器连接后连通大气。