Кріоаплікатор для заморожування біологічних об’єктів

1. Кріоаплікатор, який складається з корпусу, всередині якого розташовано магістралі прямого і зворотного потоків кріоагента, і який закінчується наконечником з поруватою структурою, яка складається зі зварених між собою дезорієнтованих відрізків мідного дроту, причому відсоток поруватості й розміри пор поруватої структури є змінними і зменшуються при наближенні до внутрішньої поверхні наконечника, який відрізняється тим, що внутрішня поверхня наконечника є плоскою, порувата структура складається з верхнього і нижнього більш щільного шарів, нижня частина поруватої структури сформована у вигляді стовпчиків, гребені яких приварено дифузійним зварюванням до внутрішньої поверхні наконечника, причому шири C2 2 75310 1 3 75310 4 гістралі зворотного потоку через канали між ребважливий технічний параметр кріохірурігчного рами. апарату, який дозволяє лікарю прогнозувати форАле вищевказаний пристрій має ряд недоліків, му замороженої зони. Особливо це стосується які спричиняють невиконання вищевказаних умов. невидимої частини біологічної тканини, яка знахо1. Зріджений кріоагент (азот) витікає з магістдиться під робочою поверхнею аплікатора. ралі прямого потоку безпосередньо на поверхню Метою даного винаходу є усунення зазначепоруватої структури. Верхні шари поруватої струкних вище недоліків попереднього рівня техніки і тури мають розміри пор більше, ніж нижні, однак створення пристрою, який дає можливість досягрізниця в значенні температур зрідженого кріоагенення мінімальної температури робочої частини нта (-196°С) і поруватої структури (близько 20°С) у кріоаплікатора при мінімальний витраті зрідженого початковий момент становить близько 200°С. Цей кріоагента, та в якому підвищується рівномірність факт призводить до того, що порувата структура охолодження великих поверхонь кріоаплікатора. для падаючого зрідженого кріоагента є практично Пристрій за даним винаходом складається з монолітною поверхнею. Проникнення зрідженого корпусу, в середині якого розташовано магістралі кріоагента вглиб поруватої структури (навіть у попрямого і зворотного потоків кріоагента, і який зарівняно великі пори) відбувається в момент досягкінчується наконечником з поруватою структурою, нення різниці температур не більше 35-40°С. Тапорувата структура складається зі зварених між ким чином, період охолодження поруватої собою розорієнтованих відрізків мідного дроту, структури до необхідної граничної температури причому відсоток поруватості й розміри пор верх(близько -150°С) і до мінімальної температури крінього й нижнього шарів поруватої структури є одії (-180°С) відбувається досить тривалий період змінними і зменшуються при наближенні до нако- не менше 5 хвилин, що, по-перше, не дозволяє нечника, який відрізняється тим, що внутрішня реалізувати високу швидкість заморожування заповерхня наконечника е плоскою, нижня частина даного об'єму біологічної тканини, яка залежить поруватої структури сформована у вигляді стовпвід реальної температури робочої поверхні аплікачиків, гребені яких приварено дифузійним зварютора, по-друге, призводить до значної необгрунтованням до внутрішньої поверхні наконечника, приваної витрати зрідженого кріоагента. чому ширина основи поруватого стовпчика є 2. У конструкції зазначеного вище пристрою меншою ніж загальна товщина нижнього більш тепловідведення від біологічної тканини відбуващільного шару поруватої структури, а магістраль ється за рахунок кипіння зрідженого кріоагента на прямого потоку входить безпосередньо усередину площині ребер, до яких приварено нижній шар об'єму верхнього шару поруватої структури. поруватої структури, що має мінімальні розміри Далі суть винаходу буде пояснена більш детапор, і в якому повинна виконуватись умова - тиск льно з посиланням на наступні фігури креслень: пари менше капілярної сили, яка утримує у поруФіг. 1. Кріоаплікатор в осьовому перерізі. ватій структурі зріджений кріоагент. При цьому Фіг. 2 Поперечний переріз нижньої частини повисота ребер забезпечує реалізацію режиму пухируватої структури одного з варіантів винаходу. ркового кипіння на площині ребер. Однак вищеФіг. 3 Поперечний переріз нижньої частини повказана умова може бути виконана лише в початруватої структури іншого варіанту винаходу. ковий момент процесу пухиркового кипіння. В міру В запропонованому винаході (Фіг. 1) Кріоапліросту об'єму газової фази у вигляді пухирців, роскатор складається з корпусу 1, в середині якого те в них і надлишковий тиск, тому що капілярні розташовані магістралі прямого 2 і зворотного 3 сили в поруватому шарі не дозволяють походити потоків. Робочу частину 4 кріоаплікатора виконано газовій фазі крізь порувату структуру до магістралі з міді, до внутрішньої поверхні якої методом дифузворотного потоку, в тому числі й у паровідвідні зійного зварювання приварено шар поруватої канали. В міру росту кількості кріоагента, який виструктури. Товщина робочої частини 4 забезпечує парувався, тиск у пухирцях починає перевищувати таку величину теплового потоку від об'єкта, який величину капілярних сил і відбувається прорив заморожується, що дозволяє реалізувати режим газових пухирців крізь порувату структуру, який перехідного кипіння. Порувату структуру виготовсупроводжується виносом у магістраль зворотного лено з виконанням наступних умов. Верхній шар потоку частини зрідженої фази кріоагента. При поруватої структури, в кращому варіанті 1/3 від цьому в паровідвідні канали потрапляє тільки незагальної товщини, виконано із використанням значна кількість газової фази, так як її основний розорієнтованих відрізків мідного дроту довжиною об'єм проходить крізь шар поруватої структури. 1-2 мм, діаметром 100-200 мкм, що забезпечує Крім того у відомій конструкції кріоаплікатора розмір пор 100-200 мкм, нижній шар - із відрізків температура робочої поверхні вирівнюється по мідного дроту довжиною 1-2 мм, діаметром 30всій площі за рахунок виготовлення робочої пове50мкм, що забезпечує розмір пор 30-60мкм. Нижрхні із матеріалу, який має високу теплопровідню частину поруватої структури сформовано у ність (наприклад - безкиснева мідь). Проте в аплівигляді стовпчиків (Фіг. 2, 3), гребені яких привакаторах з діаметром робочої поверхні 30 мм і рено дифузійним зварюванням до внутрішньої більше вирівнювання не відбувається зовсім, або поверхні робочої частини кріоаплікатра. Стовпчики відбувається на протязі часу, який дорівнює часу можуть мати будь-яку форму. На фіг. 2 зображено кріодеструкції. Крім того, подача зрідженого кріоаваріант стовпчиків прямокутної форми. На фіг.3 генту на поверхню поруватої структури також збізображено варіант стовпчиків круглої форми. Магільшує час вирівнювання температури до рівня страль прямого потоку 2 входить у верхній шар часу кріодеструкції. В той час як рівномірність охопоруватої структури, в кращому варіанті на 2/3 лодження робочої поверхні кріоаплікатора - дуже його глибини. 5 75310 6 Кріоаплікатор працює у такий спосіб. Зріджетого стовпця. Це призводить до того, що зріджена ний кріоагент по магістралі прямого потоку 2 надфаза кріоагента майже не виривається в магістходить усередину об'єму верхнього шару порувараль зворотного потоку й практично весь об'єм тої структури, проходить крізь нього, охолоджуючи зрідженого кріоагента бере участь у процесі тепйого з високою швидкістю до температури кипіння лообміну. кріоагента. Елементи поруватої структури являють Переваги пристрою, який описується, особлисобою відрізки мідного дроту з мінімальною маво відчутні при кріодеструкції порівняно великих сою, а значить практично миттєво приймають темоб'ємів біологічної тканини (печінка, підшлункова пературу кріоаганта, який проходить крізь них. Так залоза, молочна залоза, легені тощо). Відомі вітяк елементи верхнього шару поруватої структури чизняні та закордонні кріохірургічні апарати комдифузійним зварюванням зварено з нижнім шаплектуються кріоаплікаторами з діаметром робочої ром, то за короткий час тепло від нижнього шару поверхні не вище 20 мм. При кріодеструкції патовідведеться до температурного рівня, при якому логічних масивів біологічної тканини діаметром почнуть працювати капілярні сили, які втягнуть 30мм та вище такі кріоаплікатори доводиться зазріджений кріоагент і будуть утримувати його у стосовувати в декілька прийомів, що викликає ряд своєму об'ємі. незручностей (в першу чергу збільшення часу на Процес кипіння зрідженого кріоагента відбувавиконання кріодеструкції, під час якої хворий знається на поверхні поруватих стовпчиків у місці стиходиться під наркозом) та може привести до появи кування стовпчиків із внутрішньою поверхнею ропропущених зон, в яких пухлинні клітини не зруйбочої частини кріоаплікатора. Ширина основи новані, що приводить до появи рецидивів пухлин. поруватого стовпчика менше загальної товщини В запропонованому кріоаплікаторі магістраль нижнього більш щільного шару поруватої структупрямого потоку кріоагенту підводиться безпосерери, у кращому варіанті принаймні у два рази. Кріодньо у верхній шар поруватої структури і практичагент, який випаровується буде переборювати но рівномірно розтікається по всьому її об'єму, що капілярні сили і виходити у вільний простір між у сукупності з рівномірним розташуванням торців поруватими стовпцями, як це зображено стрілками стовпчиків на внутрішній поверхні робочої частини на Фіг. 2 та 3, а потім виводитись в магістраль звокріоаплікатора значно підвищує рівномірність охоротного потоку. Вихід крізь весь шар поруватої лодження робочої поверхні кріоаплікатора і дозвоструктури буде ускладнений, тому що товщина ляє збільшити діаметр робочої поверхні до 30 мм і поруватого шару більша за лінійні розміри порувабільше. 7 Комп’ютерна верстка M. Клюкін 75310 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601