Термоэлектрическое полупроводниковое устройство для локального замораживания тканей гортани

Термоэлектрическое полупроводниковое устройство для локального замораживания тканей гортани

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано в оториноларингологии.

Впервые использование сверхнизких температур в оториноларингологии можно было наблюдать в 60-70 годах, и связано оно было со стремлением полностью разрушить небные миндалины при хроническом тонзиллите, а также произвести деструкцию тканей при ряде заболеваний уха, горла, носа.

Все новые сведения об огромной физиологической роли небных миндалин и других скоплений лимфоидной ткани для обеспечения самых разнообразных важных функций организма ведут по пути сокращения экспозиции охлаждения до 1-3 секунд, причем прикосновения к небной миндалине криоаппликатором без адгезии осуществляют 2-5 кратно, в зависимости от индивидуального размера ее открытой поверхности между лакунами в области верхнего, среднего и нижнего полюса. Такая методика наиболее щадящего, практически не повреждающего, чисто терапевтического использования низкой температуры при хроническом тонзиллите и хроническом фарингите предполагает нормализацию трофики лимфоидной ткани и улучшение репаративной регенерации, снижение активности инфекционных процессов с дальнейшей их ликвидацией, восстановление защитной функции лимфоидной ткани по формированию местной и общей иммунных реакций. Все это позволяет рекомендовать ее для массового применения в качестве универсального иммуностимулирующего средства [3].

Известные устройства для криовоздействия на ткани гортани содержат Дьюар для хранения жидкого хладагента, систему принудительной подачи хладагента [1, 2]. К недостаткам таких устройств относятся кратковременность хранения и необходимость транспортировки хладагента в специальных сосудах, невозможность использования в клиниках, удаленных от центров производства криогенных жидкостей, большая инерционность таких аппаратов, приводящая к сложностям при регулировании режима охлаждения, малая точность регулировки температуры и невозможность быстрой смены отрицательных температур насадок на положительные.

Целью данного изобретения является разработка простого и надежного устройства, исключающего применение жидкого хладагента, с высокой точностью регулировки температуры и обеспечением воздействия различных температурных режимов.

Для достижения этой цели предлагается устройство, содержащее аппликатор из материала с высокой теплопроводностью, который имеет форму конуса с отполированной поверхностью вершины диаметром 3,5-4 мм, систему изменения температуры аппликатора в виде воздействующего и опорного двухкаскадных термоэлектрических модулей и теплового мостика между ними в виде медного стержня, двухканального блока питания, выход которого связан с двухкаскадными термоэлектрическими модулями, а вход которого связан с любой стандартной электрической схемой, позволяющей контролировать температуру, получаемую от датчика температуры, вмонтированного в подставку под криоинструмент, и сигнальной лампочки, на вход которой подаются сигналы, идущие от стандартной электрической схемы регулировки температуры.

Структурная схема предлагаемого устройства приведена на фиг.1

Устройство содержит аппликатор 1, выполненный из материала с высокой теплопроводностью, который с помощью навинчивающегося теплоизолирующего чехла 2 прижимается к холодному спаю воздействующего двухкаскадного термоэлектрического модуля 3. Горячий спай воздействующего двухкаскадного термоэлектрического модуля 3 находится в хорошем тепловом контакте с одним из оснований медного стержня 4, играющего роль теплового мостика, причем медный стержень имеет длину, позволяющую свободно проникать на необходимую глубину гортани пациента. Противоположное основание медного стержня 4 находится в хорошем тепловом контакте с холодным спаем опорного двухкаскадного термоэлектрического модуля 5. Отвод тепла от горячего спая опорного двухкаскадного термоэлектрического модуля 5 осуществляется с помощью игольчатого радиатора 6, омываемого проточной водой, циркулирующей в канале 7 ручки 8 устройства. Медный стержень 4 и двухкаскадные термоэлектрические модули 3 и 5 с боковых сторон защищены теплоизоляцией 9. Питание двухкаскадных термоэлектрических модулей 3 и 5 осуществляется двухканальным блоком питания, вход которого связан с любой стандартной электрической схемой (на фиг. не указан), позволяющей контролировать температуру, которая должна быть достигнута на поверхности аппликатора к началу воздействия с помощью датчика температуры 10, вмонтированного в подставку под криоинструмент 11, и сигнализировать о достижении необходимого значения температуры при помощи сигнальной лампочки 12 (фиг.2).

Принцип работы предлагаемого устройства следующий.

Предварительно перед процедурой проводят легкую местную анестезию обрызгиванием или смазыванием слизистой оболочки глотки пациента 10% лидокаином. Выставляют необходимое положение аппликатора 1 и фиксируют его при помощи навинчивающегося теплоизолирующего чехла 2, прижимающего его к холодному спаю воздействующего двухкаскадного термоэлектрического модуля 3. Далее криоинструмент помещают в подставку 11, где на него подается необходимое расчетное напряжение от двухканального блока питания (не показан), причем величина этого напряжения не фиксирована, она задается врачом-оператором и обуславливает температуру на поверхности аппликатора, а реверс тока питания позволит поменять местами холодный и горячий спаи опорного и воздействующего термоэлектрических модулей. Таким образом, посредством изменения величины напряжения и реверсом тока питания можно формировать определенный температурный режим воздействия. Контроль за температурой на поверхности аппликатора 1 осуществляется при помощи стандартной электрической схемы контроля температуры, на которую поступают сигналы от датчика температуры 10, с выхода которой сигналы поступают на блок питания и на сигнальную лампочку, которая информирует о достижении необходимой температуры воздействия. Наличие двух двухкаскадных термоэлектрических модулей 3 и 5 позволяет добиться разности температур между аппликатором 1 и проточной жидкостью, циркулирующей в канале 7 ручки 8, порядка 110-120°С. При этом холодный спай опорного двухкаскадного термоэлектрического модуля 5 при помощи теплового мостика в виде медного стержня 4 задает опорную температуру горячего спая воздействующего двухкаскадного термоэлектрического модуля 3 и, таким образом, позволяет достичь необходимой низкой температуры на аппликаторе 1. После достижения необходимой для воздействия температуры врач извлекает криоинструмент из подставки и приводит в контакт с тканями слизистой оболочки глотки пациента по необходимой методике. При завершении процедуры устройство выключается и протирается дезинфицирующим раствором.

Устройство просто в изготовлении и эксплуатации и может использоваться в любой стационарной клинике в кабинете ЛОР-врача.

Литература

1. Авторское свидетельство СССР №1142115, кл. А 61 В 17/36, 1982. Устройство для криовоздействия на небные миндалины. / И.Ф.Матюшин, В.Ю.Шахов, А.И.Рылкин, В.И.Коченов и др.

2. Авторское свидетельство СССР №1011121, кл. А 61 В 17/36, 1981. Устройство для локального замораживания тканей гортани. / B.C.Погосов, П.Г.Рудня, Л.С.Тарлычева, В.А.Насыров.

3. Медицинская криология./ Под ред. В.И.Коченова. - Н.Новгород, - НЦМИ, “ОнКолор”.

Термоэлектрическое полупроводниковое устройство для локального замораживания тканей гортани, выполненное в виде пистолета с аппликатором на конце стержня и системой изменения температуры аппликатора, отличающееся тем, что система изменения температуры аппликатора выполнена в виде воздействующего и опорного двукаскадных термоэлектрических модулей, подключенных к двухканальному блоку питания, между которыми установлен тепловой мостик в виде медного стержня, при этом аппликатор выполнен в виде конуса с отполированной поверхностью вершины диаметром 3,5-4 мм и с возможностью прижатия к холодному спаю воздействующего двухкаскадного термоэлектрического модуля посредством навинчивания на него теплоизолирующего чехла, а в ручке выполнен канал для циркуляции воды относительно игольчатого радиатора, выполненного с возможностью контакта с горячим спаем опорного двухкаскадного термоэлектрического модуля, подставка устройства снабжена полостью для введения стержня и датчиком температуры, соединенным с блоком питания.