Аппарат для лечения холодом

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для наружного охлаждения паталогических тканей человека при криохирургических операциях. Аппарат для лечения холодом включает компрессор, теплообменные аппараты, устройство для расширения газа и аппарат воздушного охлаждения и состоит из аппаратной и инструментальной частей. Аппаратная часть включает последовательно соединенные компрессор, трубопровод нагнетания которого соединен с входным патрубком аппарата воздушного охлаждения, трубчато-ребристый теплообменник, оснащенный вентилятором, который соединен с сепаратором, трубопровод паров хладагента которого соединен со входом теплообменного аппарата предварительного охлаждения, а жидкостной трубопровод соединен с дроссельным устройством, соединенным со входом низкого давления теплообменного аппарата предварительного охлаждения, выход высокого давления теплообменного аппарата предварительного охлаждения соединен со входом высокого давления основного теплообменного аппарата, выход высокого давления которого соединен с электронным расширительным вентилем, который через гибкий шланг соединен с испарителем с эффектом дросселирования. Инструментальная часть включает крионаконечник, на который намотан испаритель с эффектом дросселирования таким образом, что выход испарителя находится у острия крионаконечника, при этом выход испарителя с эффектом дросселирования через гибкий шланг соединен со входом низкого давления основного теплообменного аппарата, выход которого соединен со входом теплообменного аппарата предварительного охлаждения, выход которого, в свою очередь, соединен с всасывающим патрубком компрессора. Технический результат состоит в обеспечении автономности работы, а также увеличения диапазона и точности регулирования температуры охлаждения. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к медицинскому оборудованию, а именно к устройствам для наружного охлаждения паталогических тканей человека и может использоваться при криохирургических операциях.

Изобретение предназначено для низкотемпературной абляции биологических тканей на поверхности кожи человека. Терапевтический эффект достигается за счет локального воздействия охлажденным до низких температур наконечником на нежелательные образования на поверхности кожи. При таком воздействии ткани нежелательных образований разрушаются.

В настоящее время в клинической практике находят применение 2 типа аппаратов для осуществления данной процедуры: аппараты, использующие энергию фазового превращения, и аппараты, использующие эффект дросселирования газов.

Использование эффекта энергии фазового превращения основано на поглощении тепла, происходящее при изменении агрегатного состояния хладагента (переход из жидкого состояния в газообразное и переход из твердого состояния в жидкое). Минимальная температура рабочей части криоинструмента в этом случае поддерживается близкой к точке кипения хладагента или точке его плавления. Система, использующая указанные принципу описана в заявке WO 2010117945 А1 (Публикация: 14.10.2010) и патенте US 8814850 В2 (Публикация: 29.08.2014).

Второй тип аппаратов, в которых охлаждение происходит за счет дросселирования газа. Принцип работы подобных аппаратов состоит в том, что сжатый газ под высоким давлением поступает в рекуперативный теплообменный аппарат, где происходит его охлаждение за счет теплообмена с более холодным обратным потоком. После этого происходит дросселирование прямого потока - резкое снижение давления при прохождении газа через суженное отверстие. Система, использующая указанные принципу описана в заявке US 20070277550 А1 (Публикация: 06.12.2007).

Основными недостатками указанных выше аппаратов являются:

- необходимость постоянного наличия криоагента или баллонов с газом под давлением для проведения криохирургических операций;

- сложность обеспечения поставок жидкого криоагента и баллонов с газом под давлением в удаленные регионы;

- опасность работы с баллонами под высоким давлением и жидким криоагентом;

- необходимость постоянной дозаправки аппарата, что ограничивает время непрерывной криодеструкции биотканей.

Для ухода от указанных недостатков предлагается аппарат для лечения холодом, работающий по замкнутому однопоточному холодильному циклу на многокомпонентном смесевом хладагенте. Подобные циклы известны и применяются для получения низких температур в диапазоне от минус 40 до минус 170°С, но широкого применения в криохирургии еще не нашли.

Известна система, работающая на смесевом хладагенте, которая предназначена для охлаждения внешних объектов, в т.ч. биологических (US 6151901 А, публикация: 28.11.2000), которая включает в себя компрессор, пластинчатый теплообменник, устройство для расширения газа и металлический жесткий катетер. Система работает следующим образом. Смесь газов сжимается в компрессоре, затем попадает в пластинчатый миниатюрный теплообменник, где происходит охлаждение потока высокого давления поток низкого. Затем поток хладагента расширяется в дроссельном устройстве, и после этого охлаждает теплопередающий элемент жесткого катетера для дальнейшего охлаждения внешних объектов.

Вышеуказанная система не обеспечивает регулирование давления и расхода хладагента через испаритель, таким образом отсутствует возможность регулирования температуры охлаждения, которая достигается на теплопередающем элементе жесткого катетера. Так же к недостаткам можно отнести наличие высокого давления внутри жесткого катетера, который контактирует с пациентом.

Заявляемое изобретение позволяет устранить недостатки предшествующего уровня техники. Техническим результатом является повышение автономности работы аппарата, улучшение эксплуатационных характеристик в части увеличения диапазона и точности регулирования температуры охлаждения, простоты и безопасности эксплуатации. Также техническим результатом является сокращение времени достижения наконечником требуемой низкой температуры, за счет того, что в процессе выхода на режим возможно изменение давления смесевого хладагента в испарителе, и таким образом, обеспечение наиболее оптимального режима работы аппарата в период пока температура в испарителе не достигла заданного значения.

Для достижения заявленных технических результатов решается совокупность технических задач. Все элементы холодильной машины, работающей по циклу на смесевом хладагенте, расположены в отдельном агрегатном блоке. Электронный расширительный вентиль, позволяющий управлять давлением и расходом смесевого хладагента через испаритель, также расположен в агрегатном блоке. Испаритель холодильной машины представляет собой змеевик из тонкой трубки, в котором продолжается дросселирование хладагента и понижение температуры. Наконечник, через который холод передается к охлаждаемой ткани, представляет из себя стержень из теплопроводного металла, вокруг которого навит змеевик -испаритель холодильной машины. Испаритель с наконечником, валяющиеся инструментальной частью аппарата для лечения холодом соединены с его аппаратной частью гибкими шлангами. Давление хладагента в инструментальной части не превышает 3 бар, что позволяет обеспечить полную безопасность использования аппарата. Змеевик навит на наконечник таким образом, что выход из него хладагента находится ближе к передней части наконечника, через производится криовоздействие на ткани. Таким образом удается обеспечить более низкую температуру криовоздействия.

Таким образом, наличие электронного расширительного вентиля позволяет регулировать давление и расход хладагента через испаритель, что в свою очередь определяет температуру охлаждения. Разделение системы на агрегатную часть с высоким давлением и инструментальную часть с низким рабочим давлением позволяет снизить требования к инструменту и обеспечить безопасность при работе. Использование испарителя с эффектом дросселирования обеспечивает наименьшую температуру у острия крионаконечника. Соединительные шланги прямого и обратного потоков могут быть объединены в одном, размещая их один в другом.

На фигуре 1 показана принципиальная схема аппарата для лечения холодом, где:

1 - компрессор;

2 - концевой холодильник (аппарат воздушного охлаждения);

3 - сепаратор;

4 - теплообменный аппарат предварительного охлаждения;

5 - основной теплообменный аппарат;

6 - дроссельное устройство;

7 - электронный регулирующий вентиль;

8 - шланги гибкие;

9 - испаритель с эффектом дросселирования;

10 - крионаконечник;

Аппарат для лечения холодом устроен следующим образом. Компрессор 1, трубопровод нагнетания которого соединен с входным патрубком аппарата воздушного охлаждения 2. В качестве компрессора может быть использован типовой серийный поршневой герметичный компрессор или иной вид компрессора. Далее аппарат воздушного охлаждения 2, представляющий собой трубчато-ребристый теплообменник оснащенный вентилятором, соединен с сепаратором 3, у которого трубопровод паров хладагента соединен со входом теплообменника предварительного охлаждения 4, жидкостной трубопровод соединен с дроссельным устройством 6, который, в свою очередь, соединен со входом низкого давления теплообменного аппарата 4. Выход высокого давления теплообменника предварительного охлаждения 4 соединен со входом высокого давления основного теплообменного аппарата 5. Далее выход высокого давления основного теплообменного аппарата 5 соединен с электронным расширительным вентилем 7, который через гибкий шланг 8 соединен с испарителем с эффектом дросселирования 9. Испаритель с эффектом дросселирования 9 намотан на крионаконечник 10, выход испарителя находится у острия крионаконечника. Выход из испарителя 9 через гибкий шланг 8, представляющий металорукав с теплоизоляцией, соединяется со входом низкого давления основного теплообменного аппарата 5, выход теплообменного аппарата 5 соединен со входом теплообменного аппарата 4, выход теплообменного аппарата предварительного охлаждения 4, в свою очередь, соединяется со всасывающим патрубком компрессора 1. Аппарат управляется посредством микропроцессорного типового программируемого блока управления, в частности управление электронным регулирующим вентилем 7 происходит в зависимости от температуры крионаконечника 10. Теплоизоляция гибких шлангов 8 может быть накладная из синтетических материалов, а может быть экранно-вакуумная. Также возможно исполнение при котором шланги смонтированы один в другом в целях снижения пложади теплообмена и повышения эффективности изоляции.

Аппарат для лечения холодом работает следующим образом.

Пары смесевого хладагента сжимаются в компрессоре 1 и нагнетаются в аппарат воздушного охлаждения 2, где отводится теплота сжатия от хладагента. При охлаждении в аппарате воздушного охлаждения 2, хладагент частично конденсируется и затем попадает в сепаратор 3, где паровая фаза, выходящая из верхней части сепаратора, попадает на вход высокого давления теплообменного аппарата предварительного охлаждения 4. Жидкая фаза, выходящая из нижней части сепаратора 3, расширяется в дроссельном устройстве 6, и подается на вход низкого давления теплообменного аппарата предварительного охлаждения 4, где смешивается с обратным потоком низкого давления. Поток высокого давления выходит из теплообменника предварительного охлаждения 4 и попадает в основной теплообменник 5, где полностью конденсируется, затем поток расширяется в электронном расширительном вентиле 7, который регулирует расход хладагента через испаритель 9. Хладагент после вентиля 7, проходя через гибкий шланг 8, входит в испаритель с эффектом дросселирования 9, в котором дросселируется по длине испарителя и достигает низшей температуры на выходе из него. Хладагент, проходя через испаритель 9, охлаждает крионаконечник 10, и через гибкий шлаг 8 попадает на вход низкого давления основного теплообменника 5, а затем теплообменника предварительного охлаждения 4. После хладагент попадает на всасывание в компрессор 1 и цикл повторяется.

Таким образом, аппарат позволяет обеспечить заявленные технические результаты. Аппарат изготавливается промышленным способом из типовых устройств и аппаратов, легок в обслуживании и эксплуатации, обладает оптимальными массогабаритными характеристиками.

1. Аппарат для лечения холодом, включающий компрессор, теплообменные аппараты, устройство для расширения газа и аппарат воздушного охлаждения, отличающийся тем, что он состоит из аппаратной и инструментальной частей,

при этом аппаратная часть включает последовательно соединенные компрессор, трубопровод нагнетания которого соединен с входным патрубком аппарата воздушного охлаждения, трубчато-ребристый теплообменник, оснащенный вентилятором, который соединен с сепаратором, трубопровод паров хладагента которого соединен со входом теплообменного аппарата предварительного охлаждения, а жидкостной трубопровод соединен с дроссельным устройством, соединенным со входом низкого давления теплообменного аппарата предварительного охлаждения, выход высокого давления теплообменного аппарата предварительного охлаждения соединен со входом высокого давления основного теплообменного аппарата, выход высокого давления которого соединен с электронным расширительным вентилем, который через гибкий шланг соединен с испарителем с эффектом дросселирования;

инструментальная часть включает крионаконечник, на который намотан испаритель с эффектом дросселирования таким образом, что выход испарителя находится у острия крионаконечника, при этом выход испарителя с эффектом дросселирования через гибкий шланг соединен со входом низкого давления основного теплообменного аппарата, выход которого соединен со входом теплообменного аппарата предварительного охлаждения, выход которого, в свою очередь, соединен с всасывающим патрубком компрессора.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что в качестве компрессора использован герметичный поршневой компрессор.

3. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что гибкие шланги представляют собой металлорукава с теплоизоляцией, при этом для гибких шлангов использована накладная теплоизоляция из синтетических материалов или экранно-вакуумная теплоизоляция.

4. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что гибкие шланги смонтированы один в другом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицине, а именно к оториноларингологии, и может быть использовано при лечении одностороннего паралича мышц гортани. Иглой для спинальной анестезии осуществляют прокол щиточерпаловидной мембраны под контролем гибкого фиброскопа, который вводят через нос пациента до обнаружения голосовых складок и преддверия гортани.

Изобретение относится к области светотехники и медицины. Техническим результатом является обеспечение возможности регулирования степени освещенности в локальных местах в пределах проведения операции.

Изобретение относится к медицине, а именно к эндокринологии, и может быть использовано для проведения цитологического исследования при дифференциальной диагностике узловых образований щитовидной железы.

Группа изобретений относится к медицине. Способ закрепления ткани или соответствующего протеза в отверстии, выполненном в кости человека или животного, предусматривает этапы: обеспечение наличия крепежного средства (3) и по меньшей мере одного анкерного фиксатора (6), содержащего плавкий материал; выполнение отверстия (2) в кости человека или животного, причем отверстие (2) содержит по меньшей мере один вход на поверхности кости и внутреннюю стенку и имеет размеры, соответствующие устанавливаемому в отверстии крепежному средству (3); запрессовка ткани или протеза в отверстии (2) путем размещения указанной ткани или протеза в отверстии (2) и прижатия к первому участку внутренней стенки путем введения крепежного средства (3) с усилием в отверстие или путем расширения крепежного средства в отверстии; одновременная передача энергии в плавкий материал анкерного фиксатора (6) и продвижение анкерного фиксатора (6) относительно крепежного средства (3) для расплавления по меньшей мере части плавкого материала вблизи второго участка, отличного от первого участка внутренней стенки, и обеспечение его контакта с упомянутым вторым участком стенки; выдержка расплавленного материала для затвердевания в контакте со вторым участком стенки.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам визуализации при проведения пациенту терапии с применением сонотромболизиса. Медицинская визуализирующая система содержит не требующий использования рук ультразвуковой зонд, выполненный с возможностью получения сигнала и проведения маломощной ультразвуковой терапии, при этом не требующий использования рук ультразвуковой зонд содержит клейкое вещество, приспособленное для съемного соединения не требующего использования рук ультразвукового зонда с поверхностью, процессор для обработки изображений, выполненный с возможностью приема сигнала от не требующего использования рук ультразвукового зонда, процессор для распознавания сердца, выполненный с возможностью определения, имеет ли не требующий использования рук ультразвуковой зонд требуемый обзор сердца, по меньшей мере, частично на основе данных, полученных от процессора для обработки изображений, процессор детектора блокировки, выполненный с возможностью определения, блокирует ли объект поле обзора не требующего использования рук ультразвукового зонда по меньшей мере частично на основе данных, полученных от процессора для обработки изображений, и контроллер передачи, выполненный с возможностью управления лучом не требующего использования рук ультразвукового зонда и управления проведением маломощной ультразвуковой терапии, причем процессор для распознавания сердца дополнительно выполнен с возможностью выдачи инструкций в контроллер передачи для управления лучом по меньшей мере частично на основе определения того, что не требующий использования рук ультразвуковой зонд не имеет требуемого обзора сердца, и процессор детектора блокировки дополнительно выполнен с возможностью выдачи инструкций в контроллер передачи для управления лучом по меньшей мере частично на основе определения того, что объект блокирует поле обзора не требующего использования рук ультразвукового зонда.
Изобретение относится к медицине, а именно к детской хирургии, и может быть использовано для лечения лимфангиом мягких тканей у детей. Для этого используют видеоэндоскопическое оборудование.

Изобретение относится к механизму трансмиссии хирургического инструмента. Механизм трансмиссии содержит направляющие механизмы, первый, второй и третий ведущие валы и первый, второй, третий и четвертый тянущие элементы.

Изобретение относится к области медицины, а именно к модулю медицинского источника света, передающему свет к оптическому волокну эндоскопа, и медицинскому осветительному устройству с источником света, включающему такой модуль.

Изобретение относится к медицине. Устройство для исследований и обеспечения репаративной регенерации спинного мозга содержит стенки камеры, элемент крепления к коже с герметиком на внутренней поверхности и отверстия для подачи и извлечения вещества из его полости.

Изобретение относится к медицине, а именно к бариатрической хирургии, и может быть использовано для интраоперационной визуализации нарушения герметичности аппаратного шва при продольной резекции желудка.

Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии, и может быть использовано для лечения местно-распространенных злокачественных новообразований полости рта и ротоглотки.
Изобретение относится к медицине, а именно к дерматологии, и может быть использовано для криогенного лечения онихомикоза. Проводят воздействие локальной криотерапией на патологически измененные ногтевые пластины и кожу околоногтевых основного и боковых валиков.
Изобретение относится к медицине, а именно к сердечно-сосудистой хирургии. В полость перикарда вдоль диафрагмальной поверхности сердца кпереди от нижней полой вены вводят проводник-направитель.

Изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальной биологии, и может быть использовано для моделирования отморожения кожных покровов экспериментальных животных в гипоксических условиях.

Устройство относится к медицинской технике и предназначено для использования при проведении хирургических операций с применением глубокого замораживания патологических тканей с помощью жидкого азота.

Изобретение относится к медицине, а именно к способу профилактики и коррекции снижения минеральной плотности костной ткани при состояниях и заболеваниях, приводящих к остеопении и остеопорозу.
Изобретение относится к медицине, а именно к криохирургии и онкологии, и может быть использовано для чрескожной криодеструкции гинекомастии. Для этого осуществляют криовоздействие на опухоль жидким аргоном под контролем УЗИ.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к средствам проведения хирургических операций с применением глубокого замораживания патологических тканей с помощью жидкого азота.
Изобретение относится к медицине, в частности к терапии, а именно к педиатрии, общей врачебной практике, дерматологии и иммунологии, и может быть использовано для лечения псориаза.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для проведения криотерапевтических процедур посредством кратковременного экстремального охлаждения всей поверхности тела человека потоками сухого воздуха с температурой до -180°С.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к средствам для внутрисердечной и внутрисосудистой хирургической процедуры. Устройство содержит хирургический эндолюминальный ультразвуковой зонд, содержащий гибкую трубку, имеющую продольную полость, которая образует рабочий канал для приема и направления транскатетерных устройств или инструментов для хирургической процедуры, закрывающую дверцу, трехмерный ультразвуковой датчик и один или более встроенный движущий трос, вставленный в указанные отверстия для осевого ориентирования дистального конца гибкой трубки, причем гибкая трубка имеет выходное отверстие рабочего канала на дистальном конце гибкой трубки, закрывающая дверца присоединена к дистальному концу гибкой трубки посредством шарнира для открывания и закрывания выходного отверстия рабочего канала и ультразвуковой датчик расположен на указанной закрывающей дверце. Дистальная часть гибкой трубки содержит кольцеобразные элементы, расположенные последовательно вдоль гибкой трубки, причем элемент содержит шаровое соединение и соединен с примыкающим элементом или элементами с помощью указанного шарового соединения, и имеет одно или более отверстий для туннельного прохода встроенных движущих тросов или электрических кабелей. Встроенный движущий трос прикреплен на одном из концов троса к одному из указанных элементов, в частности к наиболее дистальному элементу, и один из движущих тросов представляет собой движущий трос тянуще-толкающего действия, имеющий отверстие для туннельного прохода и крепление, расположенное в кольцеобразном элементе напротив расположения шарового соединения, в частности, туннельный проход имеет форму ленты. Использование изобретения позволяет обеспечить минимально инвазивный подход в менее сложных условиях при сложном сердечном и сосудистом вмешательствах. 24 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для наружного охлаждения паталогических тканей человека при криохирургических операциях. Аппарат для лечения холодом включает компрессор, теплообменные аппараты, устройство для расширения газа и аппарат воздушного охлаждения и состоит из аппаратной и инструментальной частей. Аппаратная часть включает последовательно соединенные компрессор, трубопровод нагнетания которого соединен с входным патрубком аппарата воздушного охлаждения, трубчато-ребристый теплообменник, оснащенный вентилятором, который соединен с сепаратором, трубопровод паров хладагента которого соединен со входом теплообменного аппарата предварительного охлаждения, а жидкостной трубопровод соединен с дроссельным устройством, соединенным со входом низкого давления теплообменного аппарата предварительного охлаждения, выход высокого давления теплообменного аппарата предварительного охлаждения соединен со входом высокого давления основного теплообменного аппарата, выход высокого давления которого соединен с электронным расширительным вентилем, который через гибкий шланг соединен с испарителем с эффектом дросселирования. Инструментальная часть включает крионаконечник, на который намотан испаритель с эффектом дросселирования таким образом, что выход испарителя находится у острия крионаконечника, при этом выход испарителя с эффектом дросселирования через гибкий шланг соединен со входом низкого давления основного теплообменного аппарата, выход которого соединен со входом теплообменного аппарата предварительного охлаждения, выход которого, в свою очередь, соединен с всасывающим патрубком компрессора. Технический результат состоит в обеспечении автономности работы, а также увеличения диапазона и точности регулирования температуры охлаждения. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх