本发明涉及一种用于从冷冻治疗系统回收膨胀的制冷剂以供存储和处理的方法和系统。
背景技术：
冷冻治疗包括用于对组织进行治疗和/或绘图的多种技术，并且通常用于涉及心脏组织的手术。诸如冷冻消融之类的某些类型的冷冻治疗涉及对加压制冷剂的使用，该加压制冷剂被允许在治疗装置的远侧部分之中膨胀并由此冷却与该远侧部分相邻的组织。加压制冷剂通常存储在系统的操作台中的加压槽或加压缸中。虽然该加压槽可在制冷剂源用罄之后被容易地移除和替换，但用新的制冷剂源来对该加压槽进行重新填充会更加经济。此外，加压槽被认为是危险的产品，并且由此期望能减少对用于冷冻治疗手术的制冷剂槽的运输、搬运和存储的量。
许多医疗设施、尤其是医院包括有当地的或在该机构中的一体式一氧化二氮(n2o)源，n2o通常被用作麻醉剂。一氧化二氮在冷冻治疗系统中还被用作制冷剂。必须将膨胀的或被使用过的一氧化二氮从系统中清除掉，但许多医疗设施并不具有足够的清除系统来用于重新捕获、存储和处理一氧化二氮蒸汽。
因此，所期望的是提供一种用于重新捕获或清除已经使用过的制冷剂蒸汽以供存储和处理的系统和方法进一步期望的是将该系统容纳在冷冻治疗操作台之中，以节省空间，并易于运输。
技术实现要素：
本发明有利地提供了一种用于从冷冻治疗系统回收膨胀的制冷剂以供存储和处理的方法和系统。一种医疗系统可包括：制冷剂回收回路，该制冷剂回收回路包括：第一流体流动路径，其具有：第一压缩机；和流体回收储槽；该第一流体流动路径包括有主制冷剂；以及闭环的第二流体流动路径，该闭环的第二流体流动路径包括：热交换装置，该热交换装置与该流体回收储槽热连通；第二压缩机；和冷凝器，该闭环的第二流体流动路径包括二次制冷剂(例如az20)。该系统可构造成与医疗设施流体连通。该制冷剂回收回路可进一步包括在第一流体流动路径中的绝缘容器，并且该流体回收储槽和热交换装置都可位于该绝缘容器中。热交换装置可围绕着流体回收储槽的至少一部分盘绕。二次制冷剂在闭环的第二流体流动路径中的流动可降低主制冷剂的温度。进一步地，第一压缩机可将主制冷剂压缩到大约100psi(磅力/平方英寸)的压力。该系统可进一步包括与制冷剂回收回路流体连通的冷冻治疗系统，该冷冻治疗系统包括：主制冷剂源；第三流体流动路径，该第三流体流动路径在主制冷剂源下游，并被构造成与冷冻治疗装置流体连通并位于该冷冻治疗装置上游；以及第四流体流动路径，该第四流体流动路径在第三流体流动路径下游，与制冷剂回收回路流体连通并位于制冷剂回收回路的上游，该第四流体流动路径被构造成与冷冻治疗装置流体连通并位于冷冻治疗装置的下游。制冷剂回收回路和冷冻治疗系统可位于冷冻治疗操作台之中。流体回收储槽可构造成从冷冻治疗操作台移除。冷冻治疗系统还可包括三通电磁阀，该三通电磁阀位于第四流体流动路径之中。
用于回收冷冻治疗用制冷剂的系统可总体包括：制冷剂回收回路，该制冷剂回收回路包括：第一流体流动路径，其具有：第一压缩机；和流体回收储槽；该第一流体流动路径包括有主制冷剂；以及闭环的第二流体流动路径，该闭环的第二流体流动路径包括：热交换装置，该热交换装置与流体回收储槽热连通；第二压缩机；和冷凝器；该闭环的第二流体流动路径包括二次制冷剂；以及冷冻治疗系统，该冷冻治疗系统与制冷剂回收回路流体连通，且包括：主制冷剂源；第三流体流动路径，该第三流体流动路径在主制冷剂源下游，并被构造成与冷冻治疗装置流体连通并位于该冷冻治疗装置上游；以及第四流体流动路径，该第四流体流动路径在第三流体流动路径下游，与制冷剂回收回路流体连通并位于制冷剂回收回路的上游，该第四流体流动路径被构造成与冷冻治疗装置流体连通并位于冷冻治疗装置的下游。该系统可构造成与医疗设施流体连通。流体回收储槽和热交换装置可都位于绝缘容器中。热交换装置可围绕着流体回收储槽的至少一部分盘绕。二次制冷剂在闭环的第二流体流动路径中的流动可降低主制冷剂的温度。第一压缩机可将主制冷剂压缩到大约100psi的压力。该系统可定位在冷冻治疗操作台中，并且流体回收储槽可构造成从冷冻治疗操作台移除。
用于回收膨胀的冷冻治疗用制冷剂的系统可总体包括：制冷剂回收管路，该制冷剂回收管路包括：第一流体流动路径，其具有：第一压缩机；和流体回收储槽；该第一流体流动路径包括有冷冻治疗用制冷剂；以及闭环的第二流体流动路径，该闭环的第二流体流动路径包括：热交换装置，该热交换装置与流体回收储槽热连通；第二压缩机；冷凝器；和绝缘容器，该闭环的第二流体流动路径包括二次制冷剂；冷冻治疗装置；以及冷冻治疗系统，该冷冻治疗系统与制冷剂回收回路和冷冻治疗装置流体连通，该冷冻治疗系统包括：冷冻治疗用制冷剂源；第三流体流动路径，该第三流体流动路径在冷冻治疗用制冷剂源和冷冻治疗装置之间，该冷冻治疗用制冷剂在该冷冻治疗装置中膨胀；以及第四流体流动路径，该第四流体流动路径在冷冻治疗装置和制冷剂回收回路之间，来自冷冻治疗装置的膨胀的冷冻治疗用制冷剂通过第四流体流动路径并进入制冷剂回收回路。膨胀的冷冻治疗用制冷剂可由第一压缩机压缩到大约100psi的压力，并且被压缩的冷冻治疗用制冷剂的温度可在流体回收储槽中由热交换装置中二次制冷剂所降低，流体回收储槽和热交换装置位于绝缘容器之中。进一步地，制冷剂回收回路和冷冻治疗系统可定位在冷冻治疗操作台之中，而冷冻治疗操作台可与冷冻治疗装置流体连通。
附图说明
通过参照结合附图考虑的以下详细的说明书，将更完整地理解本发明，并且将更容易地理解本发明的附带优点及其特征，附图中：
图1示出了与医疗设施相连通的一种示例性冷冻消融系统的示意图，该冷冻消融系统包括制冷剂回收回路；
图2示出了该示例性冷冻消融系统的详细示意图，该冷冻消融系统包括制冷剂回收回路，膨胀的制冷剂蒸汽通入该制冷剂回收回路；
图3示出了该示例性冷冻消融系统的详细示意图，该冷冻消融系统包括制冷剂回收回路，膨胀的制冷剂蒸汽通入医疗设施清洗管线；
图4示出了该示例性冷冻消融系统的详细示意图，该冷冻消融系统包括制冷剂回收回路，膨胀的制冷剂蒸汽被排入大气中。
具体实施方式
本发明有利地提供了一种用于回收被用过的制冷剂以供重复使用或处理掉的方法和系统。现在参照附图，其中相同的附图标记表示相同的元件，在图1中示出了根据本发明的原理的冷冻治疗系统的示例性示意图，该冷冻治疗系统包括制冷剂回收回路。总的被标为“10”的冷冻治疗系统可包括制冷剂回收回路12，并可与冷冻治疗装置14流体地、电气地和机械地连通。冷冻治疗系统10可完全地位于冷冻治疗操作台16中。冷冻治疗操作台16可与医疗设施18的清除或回收系统流体连通。
现在参照图2和3，冷冻治疗系统10可包括一个或多个流体供应储槽26，比如加压槽，该流体供应储槽中包括冷却机、冷冻制冷剂等，与流体递送管路30和冷冻治疗装置14流体连通。作为非限制性的示例，制冷剂可以是一氧化二氮(n2o)，比如是在医疗设施18中的现场的或设施内的一体式一氧化二氮源32，在此情形中，流体供应储槽26可定位在冷冻治疗操作台16的外部。附加地或替代地，流体供应储槽可定位在操作台16之内，而可以不使用来自医疗设施18的现场制冷剂。冷冻治疗系统10可包括流体回收管路34，其与冷冻治疗装置14和制冷剂回收回路12的回收储槽36流体连通，这在以下作更详细地描述。
冷冻治疗系统10还可包括真空泵38，该真空泵用于产生压力梯度，以将膨胀的(已用过的)制冷剂从冷冻治疗装置14抽到流体回收管路34中，并接着抽到制冷剂回收回路12中。该系统的流体流动路径可至少包括流体递送管路30和流体回收管路34，除此之外还有各种其它的管路和次级流动路径。冷冻治疗系统10还可包括泵、阀、控制器等，以回收被递送到冷冻治疗装置14的柄部、细长本体和/或流体路径的流体和/或使该流体再循环，如以下详细地描述的。
冷冻治疗系统10可包括一个或多个控制器、处理器和/或软件模块，这些控制器、处理器和/或软件模块包含指令或算法，来为本文所描述的特征、顺序或程序提供自动操作和性能。例如，冷冻治疗系统10可包括一个或多个计算机，该计算机包括一个或多个处理器，用于接收来自系统10上的一个或多个传感器的信号，或者用于系统10的自动、半自动和/或人工操作。该一个或多个计算机可包括一个或多个用户输入装置，通过该用户输入装置，用户可对系统参数进行编程，比如冷冻治疗装置14的一个或多个球囊的膨胀和缩瘪，经过流体递送管路30和流体回收管路34的制冷剂循环，和/或一个或多个电机或其它热力递送元件的操作。用户输入装置可包括键盘、旋钮、按钮、拨盘、脚踏板、鼠标、触摸屏、音频输入单元和/或电键。此外，用户可使用用户输入装置来取代由冷冻治疗系统10所编程的或预定的对系统10的自动操作。进一步地，由一个或多个处理器接收的信号可用于自动地或半自动地控制冷冻治疗装置14和/或在其中的制冷剂循环。该一个或多个计算机可进一步包括一个或多个显示器，比如计算机屏幕或其它视频元件，其与一个或多个处理器和/或用户输入装置相连通。最后，冷冻治疗系统10可包括一个或多个扬声器或其它音频报警发生器，其与一个或多个处理器和/或用户输入装置相连通。
冷冻治疗系统10和/或冷冻治疗装置14可进一步包括一个或多个传感器，以监测整个系统10的操作参数，该参数例如包括冷冻治疗操作台16和/或冷冻治疗装置14中的压力、温度、流率、容积等，除此之外还有监测、记录或者是传送冷冻治疗装置14内的或装置14的远侧部分处的外部环境的测量值或状态。该传感器可与冷冻治疗操作台16连通，用以在装置14的操作过程中，启动或触发一个或多个警报或治疗输送变化。一个或多个阀、控制器等可与传感器连通，以提供经由冷冻治疗装置14和系统10的腔体/流体路径的受控制的流体分散或循环。这些阀、控制器之类可位于冷冻治疗装置14的一部分中和/或冷冻治疗操作台16中。
尽管冷冻治疗装置14可与流体源流体连通，以冷冻治疗所选择的组织，也可设想在冷冻治疗装置14上可选择地包括一个或多个导电部分或电极，这些导电部分或电极联接于射频发生器或电源，以作为治疗或诊断机构。
如上所讨论的，该系统的流体流动路径可包括一个或多个阀、管道、次级流动路径、一个或多个流体供应储槽26、一个或多个流体回收储槽36、真空泵38和其它系统部件。冷冻治疗系统10还可包括一个或多个过冷器42，其带有各种制冷部件，比如压缩机44、冷凝器46、毛细管、热电元件和/或热交换装置48。诸如图2所示的那样的过冷器42可用于在制冷剂在流体递送管路30之中从流体供应储槽26到冷冻治疗装置14通过时进一步冷却制冷剂。流体供应储槽26和装置14之间的流体递送管道和其它流体流动路径可进一步包括pid电路50和一个或多个阀和/或其它部件(例如电磁阀s1、s6和s8、压力传感器pt1、减压阀pr、压力切换器ps1，如图2中所示)。
来自冷冻治疗装置14的膨胀的(用过的)制冷剂蒸汽可流到制冷剂回收管道12(如图2中所示)、由医疗设施清除系统来清除掉(如图3所示)，和/或排到大气中(如图4所示)。参照图2，通过由真空泵38产生的压力梯度，膨胀的制冷剂可从冷冻治疗装置14通过流体回收管路34，经止回阀cv6、压力传感器pt5，穿过三通电磁阀s9，穿过三通电磁阀s4，并进入制冷剂回收回路12。作为非限制性的示例，当系统启动且在开始冷冻消融手术之前去除系统中的空气时，三通电磁阀s9可将空气排到大气中。一旦冷冻消融手术开始，s9就可允许制冷剂通到制冷剂回收回路12。当它经第一流动路径56进入制冷剂回收回路12时，膨胀的制冷剂蒸汽可为大约10psig。然而，在通过制冷剂回收管道12的第一压缩机58之后，制冷剂蒸汽可被压缩到具有大约100psi(±10psi)的压力。在通过第一压缩机58之后，被压缩的制冷剂可通入流体回收储槽62，用于暂时的存储和随后的处理。作为非限制性的示例，流体回收储槽62，或者是绝缘容器和流体回收储槽62可从回收系统12移除，并被丢弃。流体回收储槽62可以是在将回收的制冷剂被处理掉之后重复使用的，或者根据需要，流体回收储槽62可被丢弃，并且使用新的储槽。
制冷剂回收回路12还可包括第二流体流动路径66，该第二流体流动路径可包括二次制冷剂，比如az20。该二次制冷剂可流过热交换装置70，该热交换装置与流体回收储槽62呈热交换的关系(即，处于热连通)。作为非限制性的示例，热交换装置70可为蒸发器，该蒸发器具有盘管式结构，并且可绕流体回收储槽62的周边盘绕一重或多重。此外，流体回收储槽62和热交换装置70可一同位于绝缘容器72中。绝缘容器72可至少部分地由防止或减少热传送的材料或材料层构成。此外，绝缘容器72可填充有不冻液74，且热交换装置70和流体回收储槽62可为该不冻液74所包围，该不冻液诸如是甲醇、丙二醇、或者其它具有类似特性的液体。不冻液74可提高热交换装置70和流体回收储槽62之间的热传递。这样，二次制冷剂在热交换装置70中的流动可冷却流体回收储槽62中的制冷剂，且绝缘容器72可提高冷却效率。绝缘容器72可具有类似于流体回收储槽62的形状和构造，并且尺寸被设为正好足够大到将流体回收储槽62、热交换装置70和不冻液74容纳于其中。此外，流体回收储槽62可选地一体形成在绝缘容器72中。二次制冷剂可以自热交换装置70通过第二压缩机78，然后通过冷凝器80，并接着回到热交换装置70中。在通入热交换装置70之前，二次制冷剂还可通过干燥器以及毛细管或膨胀装置。这样，二次制冷剂可再循环通过第二流体流动路径66，以继续对流体回收储槽62中的所回收的制冷剂进行冷却。
附加地或替代地，至少一部分膨胀的制冷剂可由医疗设施18内的现场清除系统84清除(如图3所示)。在这一情形中，通过由真空泵38产生的压力梯度，膨胀的制冷剂蒸汽可从装置14通过流体回收管路34，经止回阀cv6、压力传感器pt5，穿过三通电磁阀s9，穿过三通电磁阀s4，并进入制冷剂回收回路54。如图4所示，膨胀的制冷剂蒸汽还可通过一个或多个附加的阀、传感器和系统部件。如果例如制冷剂回收回路12发生故障或者如果流体回收储槽62充满，则可采用该流体流动路径。
附加地或替代地，至少一部分膨胀的制冷剂蒸汽可排放到大气中(如图4所示)。在这一情形中，通过由真空泵38产生的压力梯度，膨胀的制冷剂可从装置14通过流体回收管路34，经止回阀cv6、压力传感器pt5，穿过三通电磁阀s9，并穿过三通电磁阀s4，蒸汽从该处排放到大气中。当该系统(例如压力切换器ps4)检测到制冷剂回收回路12和/或医疗设施清除系统84中的高压力时，可采用该流体流动路径。
本发明的其它特征在以下编号的实施例中公开。
实施例1：
一种医疗系统，包括：制冷剂回收回路，该制冷剂回收回路包括：第一流体流动路径，其具有：第一压缩机；和流体回收储槽；该第一流体流动路径包括有主制冷剂；以及闭环的第二流体流动路径，该闭环的第二流体流动路径包括：热交换装置，该热交换装置与该流体回收储槽热连通；第二压缩机；和冷凝器，该闭环的第二流体流动路径包括二次制冷剂。
实施例2：
实施例1的系统，其中该系统构造成与医疗设施流体连通。
实施例3：
实施例1的系统，其中该制冷剂回收回路进一步包括在第一流体流动路径中的绝缘容器，流体回收储槽和热交换器都定位在绝缘容器中。
实施例4：
实施例1的系统，其中该热交换装置围绕热交换装置的至少一部分盘绕。
实施例5：
实施例1的系统，其中二次制冷剂在闭环的第二流体流动路径中的流动可降低主制冷剂的温度。
实施例6：
实施例5的系统，其中第一压缩机将主制冷剂压缩到大约100psi的压力。
实施例7：
实施例1的系统，进一步包括与制冷剂回收回路流体连通的冷冻治疗系统，该冷冻治疗系统包括：主制冷剂源；第三流体流动路径，该第三流体流动路径位于主制冷剂下游，并被构造成与冷冻治疗装置流体连通，并位于该冷冻治疗装置上游；以及第四流体流动路径，该第四流体流动路径在第三流体流动路径下游，与制冷剂回收回路流体连通并位于制冷剂回收回路的上游，该第四流体流动路径被构造成与冷冻治疗装置流体连通并位于冷冻治疗装置的下游。
实施例8：
实施例7的系统，其中制冷剂回收回路和冷冻治疗系统定位在冷冻治疗操作台之中。
实施例9：
实施例8的系统，其中流体回收储槽构造成从冷冻治疗操作台去除。
实施例10：
实施例7的系统，其中冷冻治疗系统还包括三通电磁阀，该三通电磁阀位于第四流体流动路径之中。
实施例11：
实施例1的系统，其中二次制冷剂为az20。
实施例12：
一种用于回收冷冻治疗用制冷剂的系统，该系统包括：制冷剂回收回路，该制冷剂回收回路包括：第一流体流动路径，其具有：第一压缩机；和流体回收储槽；该第一流体流动路径包括有主制冷剂；以及闭环的第二流体流动路径，该闭环的第二流体流动路径包括：热交换装置，该热交换装置与流体回收储槽热连通；第二压缩机；和冷凝器；该闭环的第二流体流动路径包括二次制冷剂；以及冷冻治疗系统，该冷冻治疗系统与制冷剂回收回路流体连通，且包括：主制冷剂源；第三流体流动路径，该第三流体流动路径在主制冷剂源下游，并被构造成与冷冻治疗装置流体连通并位于该冷冻治疗装置上游；以及第四流体流动路径，该第四流体流动路径在第三流体流动路径下游，与制冷剂回收回路流体连通并位于制冷剂回收回路上游，该第四流体流动路径被构造成与冷冻治疗装置流体连通并位于冷冻治疗装置下游。
实施例13：
实施例12的系统，其中该系统构造成与医疗设施流体连通。
实施例14：
实施例12的系统，其中流体回收储槽和热交换装置都位于绝缘容器中。
实施例15：
实施例14的系统，其中该热交换装置围绕热交换装置的至少一部分盘绕。
实施例16：
实施例12的系统，其中二次制冷剂在闭环的第二流体流动路径中的流动可降低主制冷剂的温度。
实施例17：
实施例16的系统，其中第一压缩机将主制冷剂压缩到大约100psi的压力。
实施例18：
实施例12的系统，其中该系统定位在冷冻治疗操作台中。
实施例19：
实施例18的系统，其中流体回收储槽构造成从冷冻治疗操作台去除。
实施例20：
一种用于回收膨胀的冷冻治疗用制冷剂的系统，该系统包括：制冷剂回收管路，该制冷剂回收管路包括：第一流体流动路径，其具有：第一压缩机；和流体回收储槽；该第一流体流动路径包括有冷冻治疗用制冷剂；以及闭环的第二流体流动路径，该闭环的第二流体流动路径包括：热交换装置，该热交换装置与流体回收储槽热连通；第二压缩机；冷凝器；和绝缘容器，该闭环的第二流体流动路径包括二次制冷剂；冷冻治疗装置；以及冷冻治疗系统，该冷冻治疗系统与制冷剂回收回路和冷冻治疗装置流体连通，该冷冻治疗系统包括：冷冻治疗用制冷剂源；第三流体流动路径，该第三流体流动路径在冷冻治疗用制冷剂源和冷冻治疗装置之间的，冷冻治疗用制冷剂在冷冻治疗装置中膨胀；以及第四流体流动路径，该第四流体流动路径在冷冻治疗装置和制冷剂回收回路之间，来自冷冻治疗装置的膨胀的冷冻治疗用制冷剂通过该第四流体流动路径并进入制冷剂回收回路，膨胀的冷冻治疗用制冷剂由第一压缩机压缩到大约100psi的压力，且压缩的冷冻治疗用制冷剂的温度在流体回收储槽中由二次制冷剂在热交换装置中的流动所降低，流体回收储槽和热交换装置定位在绝缘容器中，制冷剂回收回路和冷冻治疗系统定位在冷冻治疗操作台之中，冷冻治疗操作台与冷冻治疗装置流体连通。
本领域的技术人员将理解本发明不限于上文中已具体示出和描述的内容。而且，除非与上文提到的相反，应注意的是，所有的附图都不是按比例的。根据以上教导，在不脱离仅由以下权利要求书所限定的本发明的范围和精神的情况下，各种改型和变型是可能的。