Кріохірургічна установка

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к криохирургическим устройствам, работающим на основе Джоуль-Томсоновского эффекта, и предназначено для использования, например, в нейрохирургии. Известен криохирургический инструмент [1], содержащий корпус, в который вставлен наконечник с трубками подачи и отвода хладагента, между которыми имеется дроссельное- отверстие, причем трубка подвода соединена с источником подачи высокого давления, а трубка отвода хладагента, расположенная внутри трубки подвода хладагента коаксиальна и соединена с системой вакуумной откачки. Заявляемое устройство, как и описанный выше аналог, содержит источник хладагента и соединенный с ним корпус инструмента, в котором размещен наконечник с трубками подвода и отвода хладагента, сообщенными дроссельным отверстием. Причиной, препятствующей получению технического результата является связь трубки отвода хладагента с системой вакуумной откачки, что лишая устройство автономности, снижает надежность его работы. Известно устройство для локального охлаждения и замораживания биологических тканей [2], содержащее криозонд, в рабочей части которого система циркуляции выполнена в виде двух параллельных вакуумно теплоизолированных трубок. Заявляемое устройство, как и указанный выше аналог содержит криозонд, в рабочей части которого система циркуляции выполнена в виде двух параллельных трубок. Причиной, препятствующей получению технического результата, является наличие вакуумной изоляции трубок, которая увеличивает размер наконечника, что приводит к ухудшению эксплуатационных параметров. В качестве прототипа выбрана криохирургическая установка [3], которая содержит источник газообразного хладагента под давлением и инструмент, включающий рукоятку и втулку, в которой закреплен наконечник, с коаксиально размещенной внутри его трубкой, имеющей на конце дроссельное отверстие. Наконечник и трубка соединены с трубопроводами впускного и выпускного клапанов. Заявляемое изобретение, как и прототип, содержит источник газообразного хладагента под давлением и инструмент, включающий рукоятку и втулку, в которой закреплен наконечник с размещенной внутри его трубкой, снабженной на конце дроссельным отверстием. Причиной, препятствующей получению технического результата, является коаксиальное расположение трубки внутри наконечника, в результате чего имеет место встречный теплообмен между потоками подачи и отвода хладагента, т.е. дополнительное охлаждение отходящего потока хладагента. В результате имеем одинаковое замораживание биологической ткани на всей длине наконечника, что недопустимо при криохирургических операциях тканей внутренних органов. Увеличение зазора между внутренней полостью наконечника и трубкой или установка вакуумной теплоизоляции (как во втором аналоге) приводит к увеличению наружного диаметра наконечника, т.е. к повышению травматизации при введении наконечника во внутренний орган. В основу изобретения поставлена задача создать такую криохирургическую установку, в которой новое расположение трубки подачи хладагента позволила локализовать замораживующую поверхность наконечника и за счет этого уменьшить травматизм криохирургической операции. Технический результат достигается за счет того, что в криохирургической установке, содержащей источник хладагента под давлением и соединенный с ним инструмент, включающий рукоядку и втулку, в которой "закреплен наконечник с размещенной внутри его трубкой, подачи хладагента, снабженной дроссельным отверстием, трубка размещена внутри наконечника эксцентрично его геометрической оси и на участке замораживания соединена на тепловой контакт со стержнем, введенным внутрь наконечника и имеющим длину, равную длине участка замораживания. Заявляемое изобретение отличается от прототипа тем, что трубка подачи хладагента размещена внутри наконечника эксцентрично его геометрической оси и на участке замораживания соединено на тепловой контакт со стержнем, введенным внутрь наконечника и имеющим длину, равную длине участка замораживания. Между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь. Наличие стержня в зазоре между эксцентрично расположенной в наконечнике трубкой подачи хладагента с дроссельным отверстием на участке замораживания биологической ткани уменьшает поперечное сечение между трубками подачи и отвода хладагента, что приводит к увеличению скорости газа, а следовательно и к повышению теплообмена между холодным после дросселирования газом и замораживаемой-биологической тканью, а стержень, соединенный на тепловой контакт с трубкой подачи увеличивает поверхность теплообмена трубки подачи, обеспечивая интенсивный отбор тепла у встречного потока газа, идущего к дроссельному отверстию. Поэтому эффективно используемый газ на участке расположения стержня в подогретом состоянии, выходя в зазор, в котором стержень отсутствует, не приводит к замораживанию ткани в связи с тем, что он имеет более высокую температуру и малую скорость по причине увеличения поперечного сечения канала между трубкой подвода и отвода хладагента. Такое конструктивное решение не требует дополнительной теплоизоляции трубки обратного потока, следовательно позволяет охлаждающий наконечник выполнять с меньшим диаметром, т.е. уменьшать травматизацию больного. На фиг. 1 изображена конструктивная схема устройства; на фиг. 2 - поперечное сечение охлаждающего наконечника на участке замораживания биологической ткани; на фиг. 3 - то же, на участке возврата хладагента из зоны замораживания. Установка, изображенная на фиг. 1, содержит баллон 1, который является источником газообразного хладагента под давлением, имеет отсечной вентиль 2 и соединен с помощью гибкого трубопровода 3 с инструментом 4. Инструмент 4 имеет рукоятку 5 с втулкой 6, в которой закреплен наконечник 7. Внутри наконечника 7 эксцентрично по отношению к его геометрической оси установлена трубка подачи хладагента 8, имеющая на конце дроссельное отверстие 9. Наконечник 7 и трубка подачи хладагента 8 соединены соответственно с трубопроводами 3 и 10 через переходники 11 и 12. Полость, образованная наконечником 7 и трубкой подачи хладагента 8, а также внутренние полости переходников 11 и 12 образуют выпускной канал инструмента 4. На трубопроводе 3 установлены вентиль регулирования давления 14 и манометр 13. В зазоре между внутренней поверхностью наконечника 7 и трубкой подачи хладагента 8 на участке замораживания биологической ткани "А" установлен стержень 15 (фиг. 2). Поперечное сечение наконечника выше участка "А" показано на фиг. 3. Работа устройства осуществляется следующим образом. После открытия отсечного вентиля 2 пары хладагента, поступая из баллона 1 по трубопроводу 3 и трубке подачи хладагента 8 пары хладагента проходят через дроссельное отверстие 9 и быстро расширяются, что вызывает понижение их температуры (эффект Джоуля-Томсона). Поток холодных паров, проходя полость, образованную между внутренней поверхностью наконечника 9 и трубкой подачи 8 с соединенным с ней на тепловой контакт стержнем 12 интенсивно охлаждают как наружную поверхность наконечника на участке "А", так и встречный поток хладагента высокого давления, поступающего к дроссельному отверстию. Пары хладагента, выходя из межтрубного пространства на участке "А" в межтрубное пространство, расположенное выше участка "А" (фиг. 3) из-за большого поперечного сечения и более высокой температуры, не замораживая наконечник, по трубке уходят в окружающую среду. Опытные образцы установки УМ-34 изготовлены в соответствии с описанием и формулой изобретения и успешно прошли клинические испытания на кафедре нейрохирургии Харьковского медицинского института.