Устройство для глубокого локального охлаждения ткани

 

Использование: в медицине, а именно в криохирургии, может быть использовано для глубокого локального охлаждения мягких биологических тканей. Цель изобретения: ускорение охлаждения и увеличение его глубины. Сущность изобретения: устройство содержит цилиндрический корпус с каналами подвода и отвода хладагента и камеру расширения с поверхностью аппликации, выполненной в виде концентрических волн с более крутыми скатами, обращенными к центру, и насечками на гребнях, параллельными им, при этом вся поверхность аппликации зеркально отполирована. 1 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к криохирургии, и может быть использовано для криодеструкции биологических тканей.

Известно устройство для криогенного воздействия на биологические ткани, имеющее каналы подвода и отвода хладагента, камеру расширения хладагента и плоский криоаппликатор с плавной выпуклостью в центре.

Однако такая поверхность аппликации не обеспечивает адекватного теплового и механического контакта между ней и поверхностью тканей. При температурах ниже от -100 до -120^оС, при которых и производится глубокое локальное охлаждение тканей вследствие расширения замерзающих мягких биологических тканей, богатых водой, в плоскости контакта инструмента и тканей возникают складки поверхности тканей, аппликатор же остается в основном плоским. При этих температурах исчезает так называемый адгезионный эффект и инструмент оказывается не захваченным охлаждаемыми тканями, при малейших смещениях его может быть свободно разобщен с поверхностью тканей, что означает прекращение теплового контакта и возникновение складок в плоскости контакта на поверхности ткани.

Целью изобретения является ускорение охлаждения и увеличение его глубины.

Поставленная цель в устройстве для глубокого локального охлаждения тканей, содержащем линии подвода и отвода хладагента, камеру расширения и поверхность аппликации на торце, достигается тем, что поверхность аппликации выполнена в виде концентрических волн с более крутыми скатами, обращенными к центру, вся поверхность аппликации зеркально отполирована, а на гребнях волн параллельно им нанесены насечки.

На чертеже представлено сечение рабочей части предлагаемого устройства.

Устройство работает следующим образом.

Аппликатор 2 приводят в механический контакт с поверхностью ткани, подлежащей охлаждению. Это мягкие биологические ткани - слизистые оболочки, мышечная, жировая ткань, опухоль с более или менее ровной поверхностью и т. д. После начала циркуляции хладагента в полости 1 по достижении отрицательной температуры возникает адгезионный эффект между гребнями волн с насечками 5 и поверхностью тканей. Впадины волнообразной поверхности аппликатора не контактирует с поверхностью ткани. За счет адгезионного эффекта возникает плотный механический и тепловой контакт по гребням волн на первых этапах криовоздействия. По мере понижения температуры ткани расширяются и занимают свободные пространства во впадинах волн, при этом расширение имеет тенденцию к расхождению ткани от центра к периферии замораживаемой зоны, что приводит к более плотному механическому, а следовательно, и тепловому контакту по более крутым скатам 3 волн. За счет наличия насечек 5 ткань, расширяясь, не может скользить вдоль поверхности криоаппликатора и неизбежно заполняет впадину, постепенно прижимаясь не только к крутому, но и к пологому скату 4 волн. По мере понижения температуры до -100- -120^оС адгезионный эффект исчезает, однако механический и тепловой контакт сохраняются. Зеркальная поверхность аппликации становится направляющей для деформации поверхности замораживаемой ткани, и поверхность расширяющейся ткани при температуре ниже -120^оС свободно скользит по гребням волн, все плотнее к ним прижимаясь. Обеспечивают замораживание на необходимую глубину к криовоздействие прекращают.

Устройство прошло испытания на базе клиники болезней уха, горла и носа Нижегородского мединститута им. С.М.Кирова, в эксперименте у трех беспородных собак при замораживании тканей языка с измерением температуры в глубине тканей, термопарами Х-К и регистрацией на самопишущем потенциометре, проградуированном в ^оС в отрицательном диапазоне, а также применено более чем у 50 больных с различными опухолевыми образованиями полости рта, гортани. В качестве сравнения взяты результаты замораживания тех же тканей собаки с использованием аппликатора с теми же характеристиками, рабочим давлением и т.д., но с ровной зеркально отполированной поверхностью аппликации. При использовании традиционного инструмента с гладким плоским аппликатором температура на глубине в 1 см в тканях языка собаки опускалась до -100^оС в среднем за 1,5 мин, применение же предлагаемого устройства позволило достигнуть этой отметки температуры на той же глубине в среднем за 1 мин. Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет ускорить процесс охлаждения, увеличить его глубину, причем скорость увеличивается до 1,5 раз. Отмечено также, что предлагаемый инструмент позволяет увеличить динамику падения температуры при низких значениях температуры на инструменте и в глубине тканей при длительных криовоздействиях, когда устанавливается постепенно тепловое равновесие, что увеличивает глубину замораживания. И если тепловое равновесие при использовании традиционного аппликатора устанавливалось на значениях температуры от -120 до -130^оС, то предлагаемое устройство давало тепловое равновесие на той же глубине при от -130 до -150^оС.

Предлагаемое устройство позволяет получить следующий положительный эффект: ускорить охлаждение биологической ткани; увеличить глубину охлаждения биологической ткани; обеспечивает более плотный механический и тепловой контакт поверхности аппликатора и ткани при всех значениях, особенно ниже -100^оС, температуры поверхности аппликации; обеспечивает более интенсивный теплообмен при отсутствии адгезионного эффекта.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЛУБОКОГО ЛОКАЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ТКАНИ, содержащее цилиндрический корпус с каналами подвода и отвода хладагента и камеру расширения, поверхность аппликации на торце которой имеет плавную выпуклость в центре, отличающееся тем, что, с целью ускорения охлаждения и увеличения его глубины, поверхность аппликации выполнена в виде концентрической волнообразной поверхности, скаты которой, обращенные к центру, выполнены более крутыми, чем противоположные, на гребнях поверхности выполнены параллельные им насечки, а вся поверхность аппликации зеркально отполирована.

РИСУНКИ

Рисунок 1