一種調(diào)節(jié)氣壓實(shí)現(xiàn)冷凍和復(fù)溫的冷凍外科裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種調(diào)節(jié)氣壓實(shí)現(xiàn)冷凍和復(fù)溫的冷凍外科裝置，包括高壓氣源、高壓限壓閥、冷凍氣體總管和冷凍器，用于節(jié)流冷凍；從高壓氣管分流的高壓氣體經(jīng)分流電磁閥和低壓限壓閥限壓后，經(jīng)致熱氣體總管輸往冷凍器用于分流復(fù)溫；從低壓氣源經(jīng)低壓電磁閥和低壓限壓閥限壓后，經(jīng)加熱氣體總管輸往冷凍器用于低壓復(fù)溫；加熱氣體總管上設(shè)置有氣體加熱器，可預(yù)熱低壓復(fù)溫氣體，實(shí)現(xiàn)可控加熱功能。本發(fā)明糾正節(jié)流致冷型氣體只能用于冷凍這一技術(shù)偏見(jiàn)，利用高壓冷凍氣體的余氣和低壓氣體升溫，解決了氣體節(jié)流型冷凍外科設(shè)備的復(fù)溫難題和低溫工質(zhì)浪費(fèi)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)冷凍、復(fù)溫和加熱三種功能。
【專利說(shuō)明】
一種調(diào)節(jié)氣壓實(shí)現(xiàn)冷凍和復(fù)溫的冷凍外科裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及冷凍外科治療的醫(yī)療器械，其特征是通過(guò)調(diào)節(jié)氣體壓力而實(shí)現(xiàn)冷凍、復(fù)溫及加熱功能的氣體節(jié)流致冷型冷凍外科設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]冷凍外科治療是利用超低溫毀損和消融病變組織的方法，也是人類歷史上最早使用的病變組織消融技術(shù)。自I960年美國(guó)神經(jīng)外科醫(yī)生Irving Cooper和工程師Arnold Lee發(fā)明了探針狀液氮冷凍器并用于冷凍腦組織后，使用液氮作為低溫工質(zhì)(冷媒)、回收并加熱氮?dú)庾鳛楦邷毓べ|(zhì)(熱媒)的液氮冷凍外科設(shè)備被應(yīng)用于治療各種腫瘤。但液氮冷凍設(shè)備復(fù)雜笨重、操作困難和療效欠佳曾使冷凍外科治療陷于長(zhǎng)期停頓和衰落。自1990年代起，基于焦耳-湯姆遜原理的氣體節(jié)流型低溫冷凍外科系統(tǒng)的發(fā)明和廣泛應(yīng)用，使冷凍外科重新獲得醫(yī)學(xué)界的認(rèn)可，復(fù)活了低溫冷凍外科治療技術(shù)。比如使用高壓氬氣冷凍和普壓氦氣復(fù)溫的氬氦刀已被腫瘤科、介入科、泌尿外科、胸外科、肝膽外科、呼吸科、消化科等臨床科室采用，用于肝癌、肺癌、胰腺癌、前列腺癌、腎腫瘤、骨腫瘤、軟組織腫瘤等各種良惡性實(shí)體腫瘤冷凍消融治療。
[0003]本發(fā)明將低溫工質(zhì)輸送到靶組織對(duì)其進(jìn)行冷凍的裝置命名為冷凍器。在冷凍外科研究與實(shí)踐中，冷凍器也稱為冷凍探針、冷凍探桿、冷凍探頭、冷刀、冷凍球囊、冷凍電極、超冷手術(shù)器、cryoprobe、cryot ip 或 cryoneedle等。
[0004]冷凍外科治療技術(shù)需要快速冷凍和復(fù)溫解凍這兩個(gè)方面。按照其工作原理和使用的低溫工質(zhì)(冷媒)，主要的冷凍方式有:
[0005](I)液體氣化型:使用低溫液體(如液氮等)作為低溫工質(zhì)氣化吸熱的冷凍方式，如液氮冷凍設(shè)備。此種冷凍方式的優(yōu)點(diǎn)是常見(jiàn)的低溫液體很方便取得，且成本低廉。缺點(diǎn)是運(yùn)輸和貯存不方便，設(shè)備體積龐大和笨重;低溫液體由設(shè)備連接管輸出至冷凍器過(guò)程中，均須絕熱層保護(hù)，管路和冷凍器粗大僵硬;并因冷凍器常有“氣堵”需要術(shù)中停止和重置設(shè)備的問(wèn)題。同時(shí)，其冷凍起始緩慢和冷凍速率低，造成細(xì)胞脫水而影響冷凍效果及局部復(fù)發(fā)率高的問(wèn)題。
[0006](2)氣體節(jié)流型:利用高壓氣體的焦耳-湯姆遜節(jié)流效應(yīng)產(chǎn)生低溫的冷凍方式，如氬氦刀和其他使用壓縮氣體作為低溫工質(zhì)的設(shè)備。其優(yōu)點(diǎn)是使用常溫氣體，氣體輸送管和冷凍器桿不需絕熱保護(hù)，避免低溫冷凍液的噴濺、泄漏和凍傷;可控性佳、操作方便、冷凍速度快、冷凍器直徑細(xì)。其缺點(diǎn)是冷凍氣體工作壓力高，并因壓力下降導(dǎo)致低溫工質(zhì)浪費(fèi)很大。如氬氦刀通常使用滿瓶壓力35MPa的40升氬氣瓶，冷凍時(shí)氬氣最低工作壓力為20MPa，每瓶只能使用I?1.5小時(shí)，而低于20MPa的氬氣節(jié)流效果急劇降低，幾無(wú)冷凍效果?？紤]設(shè)備本身分壓，氣瓶輸出壓力低于21MPa時(shí)，設(shè)備輸出至冷凍器的壓力將低于20MPa，只能廢棄；也即整瓶氣體中只有約40%可以利用，60%必須廢棄。這帶來(lái)極大的生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用浪費(fèi)。
[0007]冷凍設(shè)備的復(fù)溫或加熱功能是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代冷凍外科公認(rèn)的“冷凍-復(fù)溫-再冷凍-再?gòu)?fù)溫雙循環(huán)”治療方式和從冷凍的組織中退出冷凍器所必需的功能。按照高溫工質(zhì)(熱媒)的種類和方法，主要的復(fù)溫方式有:
[0008](I)加熱的低壓氣體通入冷凍器，利用熱傳導(dǎo)，直接加熱冷凍器內(nèi)部，如液氮冷凍設(shè)備的復(fù)溫。此種復(fù)溫方式的優(yōu)點(diǎn)是成本低廉、技術(shù)成熟。缺點(diǎn)是液氮設(shè)備需要配備額外的氣體回收、壓縮、貯存和加熱裝置，體積較大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜且復(fù)溫速度較慢。
[0009](2)利用置于冷凍器內(nèi)的電熱、射頻、微波、激光等產(chǎn)熱裝置加熱復(fù)溫。其優(yōu)點(diǎn)是不需使用或較少使用氣體。其缺點(diǎn)是復(fù)溫速度較慢，且需要將電流等輸入直接接觸人體組織、溫度極低的冷凍器內(nèi)部，產(chǎn)生特殊電擊和電磁干擾等風(fēng)險(xiǎn)。
[0010](3)利用常溫下節(jié)流效應(yīng)產(chǎn)熱的氣體在冷凍器內(nèi)直接產(chǎn)熱，如氬氦刀使用氦氣復(fù)溫(氦氣反轉(zhuǎn)溫度為40K，常溫下節(jié)流膨脹放熱)。此種復(fù)溫方式帶來(lái)極快的復(fù)溫和響應(yīng)速度，可控性好，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要額外裝置。但缺點(diǎn)是復(fù)溫用的氦氣屬昂貴的稀有氣體，依賴進(jìn)口，價(jià)格約為同量同級(jí)氬氣的8?10倍，成本很高；同時(shí)氦氣升溫能力有限，最高只能達(dá)到320K左右。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供一種調(diào)節(jié)氣壓實(shí)現(xiàn)冷凍和復(fù)溫的冷凍外科裝置，利用調(diào)控節(jié)流致冷型氣體壓力實(shí)現(xiàn)高壓氣體冷凍、高壓余氣及低壓氣體復(fù)溫和加熱功能，可解決氣體節(jié)流型冷凍外科設(shè)備的低溫工質(zhì)巨大浪費(fèi)及復(fù)溫難題。
[0012]本發(fā)明提出的一種調(diào)節(jié)氣壓實(shí)現(xiàn)冷凍和復(fù)溫的冷凍外科裝置，包括高壓冷凍氣路、低壓加熱氣路、分流氣路和組件A，所述高壓冷凍氣路包括與高壓氣源出氣口依次相連的高壓氣體輸入管和冷凍氣體總管，所述高壓氣體輸入管上設(shè)有第一氣壓表和第一調(diào)壓閥，所述高壓氣體輸入管與所述冷凍氣體總管的連接處設(shè)有高壓限壓閥；所述低壓加熱氣路包括與低壓氣源出氣口依次相連的低壓氣體輸入管、匯流氣管和加熱氣體總管，所述低壓氣體輸入管上、自所述低壓氣源的出氣口至所述低壓氣體輸入管的末端依次設(shè)有第二氣壓表、第二調(diào)壓閥和低壓電磁閥，所述匯流氣管與所述加熱氣體總管的連接處設(shè)有低壓限壓閥;所述高壓氣體輸入管上位于所述第一調(diào)壓閥和所述高壓限壓閥之間的管段上設(shè)有第一三通，所述低壓氣體輸入管的末端與匯流氣管之間連接處設(shè)有第二三通;所述第一三通與所述第二三通之間連接有一分流氣管，所述分流氣管上設(shè)有分流電磁閥;所述組件A連接在所述高壓冷凍氣路中的所述冷凍氣體總管的末端和所述低壓加熱氣路中的所述加熱氣體總管的末端之間；所述組件A包括與所述冷凍氣體總管的末端和所述加熱氣體總管的末端相連的冷凍器輸氣管，所述冷凍器輸氣管通過(guò)一第三三通連接有冷凍器進(jìn)氣管，所述冷凍器進(jìn)氣管的末端連接有冷凍器;所述冷凍器輸氣管上且位于所述冷凍氣體總管末端與所述第三三通之間的管段上設(shè)有冷凍器冷凍電磁閥，所述冷凍器輸氣管上且位于所述加熱氣體總管的末端與所述第三三通之間的管段上設(shè)有冷凍器加熱電磁閥。
[0013]進(jìn)一步講，所述低壓加熱氣路上、位于所述低壓限壓閥與冷凍器加熱電磁閥之間的管段上設(shè)有氣體加熱器。
[0014]所述冷凍氣體總管的末端和所述加熱氣體總管的末端之間并聯(lián)有多個(gè)組件A。
[0015]所述冷凍器為利用氣體的焦耳-湯姆遜節(jié)流效應(yīng)產(chǎn)生低溫的氣體節(jié)流致冷型冷凍器。
[0016]所述高壓氣源中的氣體是節(jié)流致冷型氣體，如氬氣、氮?dú)?、氧氣、空氣、二氧化碳和一氧化二氮?dú)庵械囊环N或是其中相互不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的幾種氣體的混合氣體;所述高壓氣源的壓力為0.1MPa?10Mpa;所述低壓氣源的壓力為0.1MPa?50MPa，所述低壓氣源的氣體是單一氣體或是相互不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的幾種氣體的混合氣體;所述高壓氣源和低壓氣源均來(lái)自于氣瓶、氣罐、氣栗、杜瓦罐和壓縮機(jī)中的任一裝置中。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0018]1、分流復(fù)溫:本發(fā)明糾正了節(jié)流冷凍型設(shè)備的高壓致冷氣體僅能用于冷凍的技術(shù)偏見(jiàn)，通過(guò)對(duì)高壓冷凍氣體分流和適度限壓，使其直接用于復(fù)溫。我們的研究和試驗(yàn)表明當(dāng)通入冷凍器的氬氣壓力低于其20MPa的節(jié)流工作壓力時(shí)，節(jié)流降溫效果迅速減弱和消失，此時(shí)常溫氬氣(300K)將與外部冷凍的組織(100-273K)熱交換而實(shí)現(xiàn)復(fù)溫;且余壓越大，氣體流量必然越大，熱交換和復(fù)溫效果越好。
[0019]2、余氣復(fù)溫:本發(fā)明充分利用低于冷凍工作壓力、不能用于冷凍的剩余次高壓氣體作為低壓氣源用于復(fù)溫，提高氣體利用率，避免浪費(fèi)，節(jié)能環(huán)保。氬氦刀使用過(guò)程中低于21MPa的氬氣不能使用，只能全瓶退回氣體生產(chǎn)商放掉余氣、重新灌裝以保持99.999%的高純要求。同時(shí)，余氣仍具有較高壓力，不需要單獨(dú)氣體壓縮和推動(dòng)裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
[0020]3、氣體預(yù)熱:本發(fā)明也引入氣體加熱器預(yù)熱復(fù)溫氣體，使其用于可控加熱病變組織。通過(guò)對(duì)低壓氣體的預(yù)熱，使其達(dá)到熱療溫度并輸入冷凍器，突破了現(xiàn)有設(shè)備的升溫限值，提高升溫性能和增加腫瘤熱療的效果。
[0021 ] 4、省去節(jié)流致熱氣體:因氬氣等節(jié)流冷凍型氣體成本遠(yuǎn)低于稀有的節(jié)流致熱型氣體，如高純氦氣(相差8倍以上)，使用節(jié)流冷凍型氣體實(shí)現(xiàn)冷凍和復(fù)溫將極大降低成本;也避免因氦氣短缺或耗盡而造成無(wú)法手術(shù)的情形;并簡(jiǎn)化了用前準(zhǔn)備及使用過(guò)程中的步驟；接入同一氣體，不但簡(jiǎn)化了儀器的結(jié)構(gòu)，也不會(huì)發(fā)生氬氦氣體鋼瓶和接口混淆的問(wèn)題。本發(fā)明利用此種余氣復(fù)溫，達(dá)到與昂貴的氦氣復(fù)溫相似的效果。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明冷凍外科裝置實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明冷凍外科裝置實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明冷凍外科裝置實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4為本發(fā)明冷凍外科裝置實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5為本發(fā)明中所用的冷凍器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖6為實(shí)施例1余氣復(fù)溫的試驗(yàn)結(jié)果；
[0028]圖中:
[0029]1-高壓氣源2-第一氣壓表3-第一調(diào)壓閥
[0030]4-高壓氣體輸入管 5-高壓限壓閥6-冷凍氣體總管
[0031]7-冷凍器冷凍電磁閥8-冷凍器輸氣管9-冷凍器
[0032]9a_冷凍器進(jìn)氣管 9b_換熱翅片9c_J_T 口
[0033]9d-膨脹腔9e_冷凍器外壁9f-回流腔
[0034]9h_冷凍器出氣管 9i_測(cè)溫電偶10-分流氣管
[0035]11-分流電磁閥12-匯流氣管13-低壓限壓閥
[0036]14-低壓氣源15-第二氣壓表16-第二調(diào)壓閥
[0037]17-低壓氣體輸入管18-低壓電磁閥19-氣體加熱器
[0038]20-加熱氣體總管21-冷凍器加熱電磁閥22-第一三通
[0039]23-第二三通24-第三三通
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)描述，所描述的具體實(shí)施方案僅對(duì)本發(fā)明進(jìn)行解釋說(shuō)明，并不用以限制本發(fā)明。所有實(shí)施例使用的冷凍器為美國(guó)HealthTronics公司制造的冷凍器(Φ 1.7mm、Φ 2.4mm、Φ 3.8mm等)。
[0041]本發(fā)明所述冷凍器9為利用氣體的焦耳-湯姆遜節(jié)流效應(yīng)產(chǎn)生低溫的氣體節(jié)流致冷型冷凍器。所述冷凍器9應(yīng)用部分的幾何形狀可以是餅形、球形、橢球形、球囊形、針狀、柱狀、桿狀和管狀中的任何一種;所述冷凍器9為冷凍探針、冷凍探桿、冷凍探頭、冷刀、冷凍球囊、冷凍電極、超冷手術(shù)器、cryoprobe、cryot ip和cryoneedle中的一種。
[0042]實(shí)施例1，如圖1所示，本發(fā)明提出的一種調(diào)節(jié)氣壓實(shí)現(xiàn)冷凍和復(fù)溫的冷凍外科裝置，包括高壓冷凍氣路、低壓加熱氣路、分流氣路和組件A。
[0043]所述高壓冷凍氣路包括與高壓氣源I出氣口依次相連的高壓氣體輸入管4和冷凍氣體總管6，所述高壓氣體輸入管4上設(shè)有第一氣壓表2和第一調(diào)壓閥3，所述高壓氣體輸入管4與所述冷凍氣體總管6的連接處設(shè)有高壓限壓閥5。所述低壓加熱氣路包括與低壓氣源14出氣口依次相連的低壓氣體輸入管17、匯流氣管12和加熱氣體總管20，所述低壓氣體輸入管17上、自所述低壓氣源14的出氣口至所述低壓氣體輸入管17的末端依次設(shè)有第二氣壓表15、第二調(diào)壓閥16和低壓電磁閥18，所述匯流氣管12與所述加熱氣體總管20的連接處設(shè)有低壓限壓閥13。
[0044]所述高壓氣體輸入管4上位于所述第一調(diào)壓閥3和所述高壓限壓閥5之間的管段上設(shè)有第一三通22，所述低壓氣體輸入管17的末端與匯流氣管12之間連接處設(shè)有第二三通23;所述第一三通22與所述第二三通23之間連接有一分流氣管10，所述分流氣管10上設(shè)有分流電磁閥11。
[0045]所述組件A連接在所述高壓冷凍氣路中的所述冷凍氣體總管6的末端和所述低壓加熱氣路中的所述加熱氣體總管20的末端之間。所述組件A包括與所述冷凍氣體總管6的末端和所述加熱氣體總管20的末端相連的冷凍器輸氣管8，所述冷凍器輸氣管8上通過(guò)所述第三三通24連接有冷凍器進(jìn)氣管9a，所述冷凍器進(jìn)氣管9a的末端與所述冷凍器9相連;所述冷凍器輸氣管8上且位于所述冷凍氣體總管末端與所述第三三通24之間的管段上設(shè)有冷凍器冷凍電磁閥7，所述冷凍器輸氣管8上且位于所述加熱氣體總管的末端與所述第三三通24之間的管段上設(shè)有冷凍器加熱電磁閥21。
[0046]本發(fā)明中的所述冷凍器9為利用氣體的焦耳-湯姆遜節(jié)流效應(yīng)產(chǎn)生低溫的氣體節(jié)流致冷型冷凍器。其一種典型的結(jié)構(gòu)如圖5所示，所述冷凍器9包括冷凍器進(jìn)氣管9a、換熱翅片9b、J-T 口 9c、膨脹腔9d、冷凍器外壁9e、回流腔9f和冷凍器出氣管9h，所述膨脹腔9d的尖端設(shè)有測(cè)溫電偶9i，所述冷凍器的溫度由所述測(cè)溫電偶9i實(shí)時(shí)測(cè)量。
[0047]采用上述實(shí)施例1的調(diào)節(jié)氣壓實(shí)現(xiàn)冷凍和復(fù)溫的冷凍外科裝置，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)需預(yù)熱氣體的冷凍器節(jié)流冷凍和復(fù)溫過(guò)程。
[0048]實(shí)現(xiàn)節(jié)流冷凍的過(guò)程是，高壓常溫氣體由高壓氣源I提供，其壓力由第一氣壓表2和第一調(diào)壓閥3調(diào)控，經(jīng)高壓氣體輸入管4，接入高壓限壓閥5，高壓氣體經(jīng)限壓至冷凍工作壓力后，接入冷凍氣體總管6，當(dāng)啟動(dòng)冷凍器冷凍電磁閥7，冷凍氣體接入冷凍器輸氣管8再接入冷凍器進(jìn)氣管9a;如圖5所示，輸入的冷凍氣體在冷凍器進(jìn)氣管9a末端J-T口 9c處節(jié)流膨脹至膨脹腔9d，通過(guò)相鄰的冷凍器外壁9e與周圍組織熱交換、吸熱制冷；回流腔9f回流的低溫氣體經(jīng)換熱翅片9b與冷凍器進(jìn)氣管9a內(nèi)進(jìn)氣發(fā)生熱交換，冷卻進(jìn)氣以提高節(jié)流效應(yīng)后，經(jīng)冷凍器出氣管9h流出并釋放至空氣中，冷凍器的溫度由置于冷凍器前端內(nèi)壁的測(cè)溫電偶9i實(shí)時(shí)測(cè)量。
[0049]復(fù)溫過(guò)程包括分流復(fù)溫和余氣復(fù)溫。如圖1所示，分流復(fù)溫是指利用連接于高壓氣體輸入管4上第一三通22處的分流氣管10的高壓氣體，限壓后復(fù)溫。余氣復(fù)溫是指利用低壓氣源14提供的無(wú)冷凍效能的高壓余氣(<20MPa)復(fù)溫。在現(xiàn)有技術(shù)中，通常是將分流氣體必須降至很低壓力(如500psi或3.45MPa以下)并經(jīng)加熱后才能用于復(fù)溫，另外，通常是認(rèn)為高壓氣體(指高于普通15MPa壓力的氣體)不能用于復(fù)溫。而使用本發(fā)明提供的裝置可以實(shí)現(xiàn)利用分流高壓氣體或是利用無(wú)冷凍效能的高壓余氣直接復(fù)溫，克服了現(xiàn)有技術(shù)中因致冷型高壓氣體時(shí)被認(rèn)為只能致冷的技術(shù)偏見(jiàn)。
[0050]分流復(fù)溫過(guò)程:復(fù)溫氣體來(lái)自于高壓氣源I，其壓力由第一氣壓表2和第一調(diào)壓閥3調(diào)控后，經(jīng)高壓氣體輸入管4后分流至分流氣管10，并由分流電磁閥11控制，分流的氣體流經(jīng)第二三通23處后進(jìn)入?yún)R流氣管12;再經(jīng)低壓限壓閥13限壓至復(fù)溫氣體工作壓力。此氣體經(jīng)加熱氣體總管20、冷凍器加熱電磁閥21和冷凍器輸氣管8，接入冷凍器進(jìn)氣管9a，如圖5所示，輸入的致熱氣體經(jīng)冷凍器進(jìn)氣管9a，在膨脹腔9d經(jīng)相鄰的冷凍器外壁9e與周圍冷凍組織熱交換而致熱；回流的氣體經(jīng)回流腔9f和冷凍器出氣管9h釋放至空氣中。
[0051]余氣復(fù)溫過(guò)程:復(fù)溫氣體來(lái)自于低壓氣源14，其壓力由管路上的第二氣壓表15和第二調(diào)壓閥16調(diào)控，調(diào)控后的氣體經(jīng)低壓氣體輸入管17和低壓電磁閥18控制，在第二三通23處接入?yún)R流氣管12，后續(xù)過(guò)程與前述的分流復(fù)溫中相應(yīng)的部分過(guò)程相同。
[0052]實(shí)施例2，雖然，在實(shí)施例1中沒(méi)有設(shè)有氣體加熱器19，但也可以實(shí)現(xiàn)節(jié)流冷凍和復(fù)溫，但其復(fù)溫的溫度不會(huì)很高，基本上是在0°C或稍高一些，例如10-20°c;為了達(dá)到較好的復(fù)溫效果，乃至實(shí)現(xiàn)腫瘤熱療功能(達(dá)到40°C以上)，因此，在上述實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，如圖2所示，在所述低壓加熱氣路上、位于所述低壓限壓閥13與冷凍器加熱電磁閥21之間的管段上設(shè)有氣體加熱器19。采用實(shí)施例2設(shè)有氣體加熱器19的技術(shù)方案，不但可復(fù)溫，而且可實(shí)現(xiàn)加熱復(fù)溫至40-60°C。實(shí)施例2實(shí)現(xiàn)加熱復(fù)溫過(guò)程與實(shí)施例1中的復(fù)溫過(guò)程的不同僅在于:經(jīng)低壓限壓閥13限壓至復(fù)溫氣體工作壓力，此氣體先經(jīng)過(guò)氣體加熱器19加熱后再依次經(jīng)加熱氣體總管20、冷凍器加熱電磁閥21和冷凍器輸氣管8，最終通過(guò)冷凍器進(jìn)氣管9a進(jìn)入冷凍器。
[0053]實(shí)施例3，如圖3所示，在上述實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，所述冷凍氣體總管6的末端和所述加熱氣體總管20的末端之間并聯(lián)有多個(gè)組件A，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)冷凍器同時(shí)工作，并可以獨(dú)立的控制每個(gè)冷凍器的工作模式，實(shí)現(xiàn)冷凍和復(fù)溫功能。
[0054]實(shí)施例4，如圖4所示，在上述實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，所述冷凍氣體總管6的末端和所述加熱氣體總管20的末端之間并聯(lián)有多個(gè)組件A，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)冷凍器同時(shí)工作，并可以獨(dú)立的控制每個(gè)冷凍器的工作模式，實(shí)現(xiàn)冷凍、復(fù)溫和加熱功能。
[0055]試驗(yàn)驗(yàn)證:
[0056]針對(duì)上述實(shí)施例1(不需氣體預(yù)熱)的技術(shù)方案進(jìn)行了低壓氣體復(fù)溫試驗(yàn)驗(yàn)證:首先將美國(guó)HealthTroni Cs公司制造的2.4mm直徑冷凍器連接至該裝置的工作端，將該冷凍器前端冷凍部分完全浸沒(méi)于接近體溫的36?37°C恒溫水中，室溫21°C;溫度探針?lè)謩e置于水中和固定于冷凍器探頭前端。高壓氣源I使用高于氬氣致冷工作壓力的25Mpa(3500psi)氬氣并設(shè)置高壓限壓閥5為氬氣節(jié)流致冷工作壓力20Mpa(2800psi);低壓氣源14使用低于氬氣致冷工作壓力的17.5Mpa(2500psi)剩余氬氣并設(shè)置低壓限壓閥13為12.5Mpa(1800psi)。先使用“冷凍模式”，開(kāi)啟第一調(diào)壓閥3和冷凍器冷凍電磁閥7，高壓氬氣將冷凍器冷凍至-100°C左右并形成正常冰球5分鐘后關(guān)閉冷凍器冷凍電磁閥7停止冷凍。隨即啟動(dòng)“低壓復(fù)溫”工作模式，開(kāi)啟低壓電磁閥18和冷凍器加熱電磁閥21，限壓至12.5Mpa(1800psi)壓力的低壓氬氣將輸入冷凍器9，在200秒內(nèi)將冷凍器9復(fù)溫至(TC以上。試驗(yàn)結(jié)果如圖6所示。本實(shí)驗(yàn)證明了低壓余氣的復(fù)溫效果。
[0057]盡管上面結(jié)合圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨的情況下，還可以作出很多變形，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種調(diào)節(jié)氣壓實(shí)現(xiàn)冷凍和復(fù)溫的冷凍外科裝置，包括高壓冷凍氣路、低壓加熱氣路、分流氣路和組件A，其特征在于: 所述高壓冷凍氣路包括與高壓氣源(I)出氣口依次相連的高壓氣體輸入管(4)和冷凍氣體總管(6)，所述高壓氣體輸入管(4)上設(shè)有第一氣壓表(2)和第一調(diào)壓閥(3)，所述高壓氣體輸入管(4)與所述冷凍氣體總管(6)的連接處設(shè)有高壓限壓閥(5); 所述低壓加熱氣路包括與低壓氣源(14)出氣口依次相連的低壓氣體輸入管(17)、匯流氣管(12)和加熱氣體總管(20)，所述低壓氣體輸入管(17)上、自所述低壓氣源(14)的出氣口至所述低壓氣體輸入管(17)的末端依次設(shè)有第二氣壓表(15)、第二調(diào)壓閥(16)和低壓電磁閥(18)，所述匯流氣管(12)與所述加熱氣體總管(20)的連接處設(shè)有低壓限壓閥(13); 所述高壓氣體輸入管(4)上位于所述第一調(diào)壓閥(3)和所述高壓限壓閥(5)之間的管段上設(shè)有第一三通(22)，所述低壓氣體輸入管(17)的末端與匯流氣管(12)之間連接處設(shè)有第二三通(23);所述第一三通(22)與所述第二三通(23)之間連接有一分流氣管(10)，所述分流氣管(10)上設(shè)有分流電磁閥(11); 所述組件A連接在所述高壓冷凍氣路中的所述冷凍氣體總管(6)的末端和所述低壓加熱氣路中的所述加熱氣體總管(20)的末端之間； 所述組件A包括與所述冷凍氣體總管(6)的末端和所述加熱氣體總管(20)的末端相連的冷凍器輸氣管(8)，所述冷凍器輸氣管(8)通過(guò)一第三三通(24)連接有冷凍器進(jìn)氣管(9a)，所述冷凍器進(jìn)氣管(9a)的末端連接有冷凍器(9);所述冷凍器輸氣管(8)上且位于所述冷凍氣體總管(6)末端與所述第三三通(24)之間的管段上設(shè)有冷凍器冷凍電磁閥(7)，所述冷凍器輸氣管(8)上且位于所述加熱氣體總管(20)的末端與所述第三三通(24)之間的管段上設(shè)有冷凍器加熱電磁閥(21)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述調(diào)節(jié)氣壓實(shí)現(xiàn)冷凍和復(fù)溫的冷凍外科裝置，其特征在于，所述低壓加熱氣路上、位于所述低壓限壓閥(13)與加熱氣體總管(20)的末端之間的管段上設(shè)有氣體加熱器(19)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述調(diào)節(jié)氣壓實(shí)現(xiàn)冷凍和復(fù)溫的冷凍外科裝置，其特征在于，所述冷凍氣體總管(6)的末端和所述加熱氣體總管(20)的末端之間并聯(lián)有多個(gè)組件A。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述調(diào)節(jié)氣壓實(shí)現(xiàn)冷凍和復(fù)溫的冷凍外科裝置，其特征在于，所述冷凍器(9)為利用氣體的焦耳-湯姆遜節(jié)流效應(yīng)產(chǎn)生低溫的氣體節(jié)流致冷型冷凍器。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述調(diào)節(jié)氣壓實(shí)現(xiàn)冷凍和復(fù)溫的冷凍外科裝置，其特征在于，所述高壓氣源(I)中的氣體是節(jié)流致冷型氣體;所述高壓氣源(I)的壓力為0.1MPa?10MPa。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述調(diào)節(jié)氣壓實(shí)現(xiàn)冷凍和復(fù)溫的冷凍外科裝置，其特征在于，所述低壓氣源(14)的壓力為0.1MPa?50MPa，所述低壓氣源(14)的氣體是單一氣體或是相互不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的幾種氣體的混合氣體。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述調(diào)節(jié)氣壓實(shí)現(xiàn)冷凍和復(fù)溫的冷凍外科裝置，其特征在于，所述高壓氣源(I)和低壓氣源(14)均來(lái)自于氣瓶、氣罐、氣栗、杜瓦罐和壓縮機(jī)中的任一裝置中。
【文檔編號(hào)】A61B18/02GK105902310SQ201610221193
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月11日
【發(fā)明人】趙國(guó)江, 李萍, 王德民
【申請(qǐng)人】趙國(guó)江