一种冷热消融复合设备的制作方法

本实用新型涉及医疗设备技术领域，特别涉及一种冷热消融复合设备。

背景技术：

冷冻手术治疗和热消融手术在医疗手术中占据着重要的地位，尤其被广泛应用于各类非空腔脏器的癌症治疗中。

其中，冷冻手术治疗是利用超低温度介质实现冷冻治疗目标组织从而达到杀伤及治疗的目的。冷冻消融设备则是冷冻手术治疗过程中必不可少的仪器，是提供及实现各个功能模块的根本。目前常用的冷冻消融设备为氩氦低温系统。

手术系统进行升温时，氩氦低温系统中冷冻介质所能到达的最高温度为20℃至40℃，在消融针拔针的过程中不能防止肿瘤细胞的种植及手术后出血的现象，严重时危及患者的人身安全。

另外，氩氦低温系统工作的气源压力比较高，与消融针和其他连接部件在高压下工作容易出现断裂，危及患者的人身安全。并且氩氦手术的消融温度为-140℃至-150℃，消融范围比较小。

因此，在实现基础消融的前提下，保障患者的人身安全及提高治疗效果，不仅是本领域内技术人员，同时也是医疗界一直追求的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型提供一种冷热消融复合设备，包括机架，所述机架上设置有冷罐装置、热罐装置和控制阀组；

所述冷罐装置，用于提供冷冻消融所需流体工质；

所述热罐装置，用于提供热消融所需流体工质；

所述冷罐装置的出口和消融针的进口之间的连接管路、所述热罐装置的出口与消融针进口之间的连接管路，均通过所述控制阀组连通或断开；

所述冷罐装置包括冷罐体和增压部件，所述冷罐体用于存储液氮；所述冷罐体设置有出口，用于连接与消融针连通的管路；所述增压部件用于增大所述冷罐体内的压力，以提供所述冷罐体中液氮流出动力。

本实用新型所提供的冷热消融复合设备不仅能够满足单一冷冻消融和单一热消融手术需求，而且该热消融复合设备通过设置控制阀组的结构可以同时控制冷罐装置和热罐装置对外输出工质，以满足两个或者多个消融针同时工作，提高了手术使用的灵活性，并且通过控制冷工质和热工质的输出能够实现消融针处于不同的温度，满足手术不同阶段的需求，提高手术治疗效果。

可选的，还包括冷罐压力检测部件，用于检测所述冷罐体内部的压力；所述冷罐体还设置有放气口，所述放气口设置有冷罐放气阀，所述冷罐放气阀以所述冷罐压力检测部件的检测值超出预定值为条件执行开启动作。

或者/和，所述冷罐装置还设置有安全检测管，所述安全检测管的内端部连通所述冷罐体内部，所述安全检测管位于所述冷罐体外部的管段上安装有安全阀、冷罐压力检测部件。

可选的，所述热罐装置包括热罐体和加热部件，所述热罐体用于存储无水乙醇；所述热罐体设置有出口，用于连接与消融针连通的管路；所述加热部件用于加热所述热罐体内部的无水乙醇，以使部分无水乙醇形成高温蒸汽。

可选的，所述热罐体内部还设置有热罐压力检测部件，用于检测所述热罐体内部压力；所述热罐体还设置有放气口，所述热罐体的放气口设置有热罐放气阀，所述热罐放气阀以所述热罐压力检测部件的检测值超出预设值为条件执行开启动作；

或者/和，所述热罐还设置有安全检测管，所述安全检测管的内端部连通所述热罐内部，所述安全检测管位于所述热罐外部的管段上安装有安全阀、热罐压力检测部件和手动阀。

可选的，所述加热部件为加热棒，所述加热棒位于所述热罐体的内部。

可选的，所述机架上还设有回热器，所述回热器的表面设置有进口和出口，所述回热器的进口用于连接消融针的介质回流出口，所述回热器用于将自所述消融针流出的介质冷凝成乙醇液体或气化成氮气。

可选的，还包括阀箱，所述控制阀组设于所述阀箱内部，所述阀箱的表面设置有冷罐接口、热罐接口和至少一个消融针接口，所述冷罐接口用于与所述冷罐装置的介质出口连接；所述热罐接口用于与所述热罐装置的介质出口连接；所述消融针接口用于与消融针的进气口连接；

所述控制阀组包括至少一个冷开关阀和至少一个热开关阀，每一个所述消融针接口和所述冷罐接口通过管道连通，且二者的连通管道上设有一个所述冷开关阀；

每一个所述消融针接口和所述热罐接口通过管道连通，并且二者的连通管道设有一个所述热开关阀。

可选的，所述阀箱的外表面还设置有至少一组回流接口，每一组回流接口包括回流进口和回流出口，所述回流进口和所述回流出口通过所述阀箱内部管路连通；所述回流进口用于与所述消融针的回流管出口连通，所述回流出口用于与所述回热器的进口连通。

可选的，所述阀箱还具有气体出口，所述气体出口通过管路连通所述回热器的进口，所述阀箱内部还设置有相分离器，位于所述冷罐接口的下游且位于各所述冷开关阀的上游，所述相分离器的气体出口通过管道连通所述阀箱的气体接口，所述相分离器的液体出口连通各所述冷开关阀。

可选的，还包括控制器和输入模块，所述控制器存储有所述冷罐装置工作参数和所述热罐装置工作参数，所述控制器根据所述输入模块的输入指令控制所述控制阀组的工作状态，并根据预先存储的工作参数控制所述冷罐装置和所述热罐装置进行工作。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例中冷热消融复合设备的结构示意图；

图2为图1所示冷热消融复合设备的原理图。

其中，图1至图2中：

10-冷罐装置；11-冷罐体；12-增压部件；13-冷罐压力检测部件；14-冷罐放气阀；15-手动阀；16-液位传感器；20-热罐装置；21-热罐体；22-加热部件；23-热罐压力检测部件；24-热罐放气阀；25-安全阀；26-手动阀；27-温度传感器；28-液位传感器；30-阀箱；31-冷罐接口；32-热罐接口；331-第一消融针接口；332-第二消融针接口；333-第三消融针接口；334-第四消融针接口；341-回流进口；342-回流出口；40-回热器；41-第一消融针；42-第二消融针；43-第三消融针；44-第四消融针；50-储液杯；61-第一冷开关阀；62-第二冷开关阀；63-第三冷开关阀；64-第四冷开关阀；71-第一热开关阀；62-第二热开关阀；63-第三热开关阀；64-第四热开关阀；81-单向阀；90-相分离器；

100-显示屏；200-控制器；300-电源箱。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本实用新型一种实施例中冷热消融复合设备的结构示意图；图2为图1所示冷热消融复合设备的原理图。

本实用新型提供了一种冷热消融复合设备，包括机架，机架的具体形状并非本文的重点改进内容，可参考现有技术。本文优选机架为可移动式，也就是说，机架可以具有行走机构，例如机架底部设置有移动轮组件或者滑移轨道等。

机架上设置有冷罐装置10、热罐装置20和控制阀组。

其中，冷罐装置10用于提供冷冻消融所需流体工质，流体工质可以为气体，也可以为液体，本文优选流体工质为液氮，当然也可以为氦氢、液态二氧化碳等工质。

热罐装置20用于提供热消融所需流体工质，热消融流体工质优选为无水乙醇，当然也可以为满足热消融需求的其他介质。

冷罐装置10的出口和消融针的进口之间的连接管路、热罐装置20的出口与消融针进口之间的连接管路，二者均通过控制阀组连通或者断开。

也就是说，控制阀组处于不同工作状态可以实现冷罐装置10与消融针的连通和断开，同样也可以实现热罐装置20与消融针的连通和断开。

当冷罐装置10的出口与消融针连通时，冷罐装置10中的冷冻流体工质进入消融针内部，可以满足冷冻消融手术需求。当热罐的出口与消融针连通时，热罐装置20中的热流体工质进入消融针内部，可以满足热消融手术需求。

当然，消融针的数量可以不局限于一个，可以为两个或者多个，对于特殊手术工况，通过设定控制阀组的状态，也可以实现冷罐装置10和热罐装置20同时为不同的消融针供给冷工质和热工质，以满足手术的需求。

本实用新型所提供的冷热消融复合设备不仅能够满足单一冷冻消融和单一热消融手术需求，而且该冷热消融复合设备通过设置控制阀组的结构可以同时控制冷罐装置10和热罐装置20对外输出工质，以满足两个或者多个消融针同时工作，提高了手术使用的灵活性，并且通过控制冷工质和热工质的输出能够实现消融针处于不同的温度，满足手术不同阶段的需求，提高手术治疗效果。

在一种具体实施方式中，冷罐装置10包括冷罐体11和增压部件12，冷罐体11用于存储液氮；冷罐体11设置有出口，出口连接与消融针连通的管路；增压部件12用于增大冷罐体11内的压力，以提供冷罐体11中液氮流出动力。增压部件12可以为增压阀。通过增压阀增大冷罐体11内部的压力，以驱动冷罐体11内的液氮自冷罐体11的出口流出。

上述实施方式中，使用液氮作为冷工质一方面可以降低使用成本，另一方面液体作为工质有利于降低冷罐体11的体积，实现设备的小型化，再者，在常压下，液氮温度为－196℃，可充分利用其低温达到手术效果。

另外，本文通过增压部件12提供液氮流动动力，结构简单，有利于进一步实现结构紧凑性。

进一步地，冷罐体11还可以安装有冷罐压力检测部件13，冷罐压力检测部件13用于检测冷罐体11内部的压力，以避免冷罐体11内部压力过大，增加系统使用的安全性。冷罐体11还可以设置有放气口，该放气口设置有冷罐放气阀14，冷罐放气阀14以冷罐压力检测部件13的检测值超出预定值为条件执行开启动作。

当冷罐压力检测部件13所检测的压力值大于预设值时，冷罐放气阀14就会打开，使冷罐体11内部的部分气体流至外部，以降低冷罐体11内部的压力。冷罐体11内部流出的气体可以直接排放至空气中，也可以通入中间装置进行处理，然后再排入空气中。本文后续提供了一种优选的实施方式，冷罐放气阀14流出的氮气因温度比较低，可以进一步经过回热器40进行热量交换，然后再排入空气中。

上述各实施例中，冷罐放气阀14的打开或者关闭均可以直接通过冷罐压力检测部件13控制，当然，也可以设置控制器，控制器接收冷罐压力检测部件13的检测信号，根据检测信号计算当前工况的压力值，比较当前压力值与预存压力值的大小，进而发送控制指令于冷罐放气阀14，以控制冷罐放气阀14的打开或者关闭。

再者，冷罐装置还可以设置有安全检测管，安全检测管的内端部连通冷罐体11内部，安全检测管位于冷罐体11外部的管段上安装有冷罐安全阀、冷罐压力检测部件13。安全检测管上还可以安装手动阀15，用于手动控制安全检测管的连通或断开。

因液态氮的温度较低，安全检测管的外端部还可以连通回热器40，经回热器40与外界环境换热升温汽化形成氮气。汽化后的氮气排放至空气中。

此外，冷罐体11内部还可以设置液位传感器16，用于检测液氮的液位。

热罐装置20包括热罐体21和加热部件22，热罐体21用于存储无水乙醇；热罐体21设置有出口，出口连接与消融针连通的管路；加热部件22用于加热热罐体21内部的无水乙醇，以使部分无水乙醇形成高温酒精蒸汽。无水乙醇蒸汽(酒精蒸汽)的温度可达100摄氏度左右。加热部件22可以为加热棒，加热棒置于热罐体21的内部，这样加热效率比较高。当然，加热部件22也可以置于热罐体21的外部。

上述实施例中，通过加热形成的高温蒸汽提供热消融手术所需的热工质，该实施方式不仅利于实现，并且热工质可以循环利用，降低设备成本。另外，液体无水乙醇存储空间小，进一步利于设备小型化。

上述各实施例中，热罐体21内部还可以设置有热罐压力检测部件23，用于检测热罐体内部压力；热罐体21还设置有放气口，热罐体21的放气口设置有热罐放气阀24，热罐放气阀24以热罐压力检测部件23的检测值超出预设值为条件执行开启动作。热罐放气阀24的控制方式可以参考冷罐放气阀14的控制，此处不做详述。

再者，热罐装置还可以设置有安全检测管，安全检测管的内端部连通热罐体21内部，安全检测管位于热罐体21外部的管段上安装有安全阀25、热罐压力检测部件23和手动阀26。

因无水乙醇蒸汽的温度比较高，安全检测管的外端部还可以连通回热器，经回热器与外界环境换热降温冷凝形成液体。冷凝后的液体回收至储液杯50。为了便于控制器控制，热罐体21内部还可以进一步设置温度传感器27和液位传感器28。

上述各实施例中，机架上还可以设有回热器40，回热器40的表面设置有进口和出口，回热器40的进口用于连接消融针的介质回流出口，回热器40用于将自消融针流出的介质冷凝成乙醇液体或气化成氮气。

也就是说，自消融针的介质回流出口流出的液氮或者乙醇蒸汽，将再次进入回热器中与外界环境进行换热，将高温的乙醇蒸汽冷凝成乙醇液体，或将低温的液氮或氮气加热形成氮气。

上述各实施例中，设备还可以包括阀箱30，控制阀组设于阀箱30内部，阀箱30的表面设置有冷罐接口31、热罐接口32和至少一个消融针接口，图中示出了具有四个消融针接口的实施方式，具体为：第一消融针接口331、第二消融针接口332、第三消融针接口333和第四消融针接口334，分别用于连通第一消融针41、第二消融针42、第三消融针43和第四消融针44。冷罐接口31与冷罐装置10的介质出口连接；热罐接口32用于与热罐装置20的介质出口连接；消融针接口用于与消融针的进气口连接。

这样，仅通过阀箱30外部的接口即可实现与冷罐体11、热罐体21以及消融针的连接，模块化设计便于实现快速连接。

控制阀组包括至少一个冷开关阀和至少一个热开关阀，每一个消融针接口和冷罐接口通过管道连通，且二者的连通管道上对应设有一个冷开关阀。以设置四个消融针为例，控制阀组内部包括四个冷开关阀，分别为：第一冷开关阀61、第二冷开关阀62、第三冷开关阀63和第四冷开关阀64，分别设置于第一消融针接口331与冷罐接口31的连通管道、第二消融针接口332与冷罐接口31的连通管道、第三消融针接口333与冷罐接口31的连通管道，以及第四消融针接口334与冷罐接口31的连通管道。

同理，控制阀组内部包括四个冷开关阀，分别为：第一热开关阀71、第二热开关阀72、第三冷热开关阀73和第四热开关阀74，分别设置于第一消融针接口331与热罐接口32的连通管道、第二消融针接口332与热罐接口32的连通管道、第三消融针接口333与热罐接口32的连通管道，以及第四消融针接口334与热罐接口32的连通管道。

也就是说，每一个消融针都可以通过控制阀组内部通道连通冷罐体11的出口，该连通通道通过其上设置的冷开关阀连通或断开。

每一个消融针接口和热罐接口通过管道连通，并且二者的连通管道设有一个热开关阀。

同理，每一个消融针都可以通过控制阀组内部通道连通热罐体的出口，该连通通道通过其上设置的热开关阀连通或断开。

当然，为了避免气体回流，热罐接口和各消融针接口的连通管道上还可以设置有单向阀81。

进一步地，阀箱30的外表面还设置有至少一组回流接口，每一组回流接口包括回流进口341和回流出口342，图2中仅标注出了一组回流接口。回流进口341和回流出口342通过阀箱30内部管路连通；回流进口341与消融针的回流管出口连通，回流出口342与回热器40的进口连通。

这样，在使用时，将消融针的回流管与阀箱30的回流进口对接，将阀箱30的回流出口与回热器的进口通过管路连接，就可以实现消融针回流管内工质流入回热器内部。

进一步地，上述阀箱30还可以具有气体出口，气体出口通过管路连通回热器40的进口，阀箱30内部还设置有相分离器90，位于冷罐接口的下游且位于各冷开关阀的上游，相分离器90的气体出口通过管道连通阀箱30的气体接口，相分离器90的液体出口连通各冷开关阀。

冷工质在进入消融针之前先将其气化的部分气体通过相分离器90分离，尽量保证流入消融针内部的均为液氮，提高冷冻消融效果，另外，气化的氮气由阀箱30流出后可以进入回热器40进行热交换，然后再排至外界环境。

上述各实施例中，设备还可以包括控制器和输入模块，控制器存储有冷罐装置10工作参数和热罐装置20工作参数，控制器根据输入模块的输入指令控制控制阀组的工作状态，并根据预先存储的工作参数控制冷罐装置10和热罐装置20进行工作。

对于冷罐装置10和热罐装置20而言，可以先将冷罐体、热罐体内部极限压力、最大温度等参数预存至控制器，工作时，根据预存的压力和温度参数控制各阀门的打开和关闭。

关于工作参数这部分及控制方法，本文不做重点描述，根据本文的上述描述，本领域内技术人员显然可以直接地、毫无意义地知晓。

进一步地，上述各实施例中的冷热消融复合设备还可以包括显示屏100，用于与控制器200相互通讯，输入模块设置于显示屏100的界面，显示屏100的界面还设置有显示模块，显示模块根据控制器200的显示指令显示设备的工作参数。

操作人员从显示屏上可以直观观察到各部件的工作参数，以便操作人员根据显示的工作参数对设备进行相关操作。

当然，机架上还可以设置电源箱300，用于安装电源部件。

回热器40的液体出口还可以连接有储液杯50。

以上对本实用新型所提供的一种冷热消融复合设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。