Устройство для локального охлаждения и замораживания биологических тканей

Устройство для локального охлаждения и замораживания биологических тканей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

опислние з42з87

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Ссветсиит

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 20.VI1.1970 (№ 1452001/31-16) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано ОЗ.Х1.1972. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 18.1.1973

М. Кл, А 61Ь 19!00

А 61m 19, 00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

ССР

УДК, 615.473.9:615,832.9 (088.8) Авторы изобретения

О. А. Лапоногов, T П. Птуха, P И. Василенко, А. Б. Рикберг и Ф. Г. Рачковский

Киевский научно-исследовательский институт нейрохирургии и Институт физики АН Украинской ССР

Заявители

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛОКАЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

И ЗАМОРАЖИВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ

Изобретение относится к устройствам, применяемым в криохирургии.

Известны устройства для локального замораживания биологических тканей, содержащие криозонд с рабочей частью в виде термоизолированной иглы, внутри которой расположена система циркуляции хладагента, выпо",Hå:tíàÿ в виде концентрических трубок. Такие устройства имеют, однако, ряд недостатков. Они не позволяют без многократного травмирования тканей производить некоторые важные при операциях манипуляции, такие, как взятие пробы для гистобиологических исследований перед проведением криохирургических операций, проводить в случае необходимости повторное замораживание, вводить в область, подлежащую разрушению, лекарственные или рептгеноконтргстные вещества. Кроме того, известные устройства не позволяют контролировать режим охлаждения на границе области, подлежащей разрушению, что дало бы возможность точно устанавливать момент, когда зона замораживания охватывает всю область, которую необходимо подвергнуть разрушени.о.

Предлагаемое устройство отличается тем, что система циркуляции хладагента в рабочей части криозонда выполнена в виде двух параллельных теплоизолированных трубок. Это позволяет увеличить область замораживания без увеличения диаметра иглы.

Кроме того, криозопд снабжен направителем, говторяющим его конфигурацию. На конце направителя установлен датчик температуры. Такое выполне тие устройства позволяет проводить манипуляции в области, ".,oäëåæàщей замораживанию, при минимальном травмированпи окружающих тканей и регистрировать температуру на некотором рас"To:têèè от конца иглы.

10 На фиг. 1 изображе|о предлагаемое устройство в общем виде; на фиг. 2 — разрез по

А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — криозонд в разрезе; на фиг, 4 — игла криозонда в разрезе; на фиг. 5 — разрез по Б — Б на фиг. 4; на фиг. 6—

15 направитель в разрезе; и» фиг, 7 — разрез по

 — В на фиг. 6.

Устройство содержит три основные части: криозонд 1, направитель 2 и дьюар 3 из термостойкого материала, представляющий собой

20 ванну для жидкого хладагента.

Криозонд состоит из корпуса 4 и иглы 5.

Положение дьюара на корпусе криозонда фиксируется упорным кольцом б. Отвод 7 служит для подсоединения криозонда к отсасывающе25 му аппарату, который обеспечивает циркуляцию хладагента (жидкого азота) внутри криозонда. Игла криозонда представляет собой тонкостенную трубку из нержавеющей стали.

Нижний конец иглы закрыт тонкостенным се30 ребряным колпачком 8. Устройство подсоедп342387 няется к приборам, регистрирующим температуру, при помощи электрических колодок 9 «i

10. Через вентиль 11 (см. фиг.2) полость криозонда откачивают до высокого вакуума и запирают.

Внутри криозонда расположены параллельные и термоизолированные друг от друга трубки 12 и 18 системы циркуляции хладагента.

Трубка 12 внутри корпуса криозонда изогнута. Она образует демп фер 14, служащий для снятия термических напряжений, возникающих при охлаждении трубки жидким азотом.

В верхней части корпуса трубка 12 имеет расширенную часть 15, которая герметично соединяется с корпусом криозонда и сообщается с ванной для жидкого азота. Трубка 18 также имеет демпфер 16. Она герметично выведена через корпус и соединена с отводом 7.

На конце иглы криозонда трубки 12 и 13 герметично уплотнены металлической шайбой

17 (см. фиг. 4), которая отсекает полость ко;пачка 8 от вакуумной полости иглы криозонда. Трубки образуют систему циркуляции хладагента: по трубке 12 жидкий азот поступает внутрь колпачка 8, по трубке 13 отводится от него с помощью отсасывающего прибора.

Внутри вакуумной полости криозонда проходит еще одна трубка 18 (см. фиг. 3), представляющая собой автономную систему для размещения дифференциальной термопары. Один спай 19 термопары (см. фиг. 4) выведен на наружную поверхность колпачка 8, другой спай 20 (см. фиг. 3) выходит из корпуса через верхнее дно 21. При этом он фиксируется на этой детали и электроизолируется от нее при помощи эпоксидного клея.

Свободные концы термопары через трубку

22 выводятся на электрическую колодку 9для подсоединения к измерительному прибору, Трубки 12, 13 и 18 расположены внутри иглы криозонда так, как это показано на фиг. 5, и центрируются по всей длине иглы при помощи очень тонких тефлоновых шайб 28 (см. фиг. 4).

Шайбы препятствуют прямому контакту этих трубок с корпусом иглы криозонда.

Внутри вакуумной полости криозонда размещен адсорбционный насос 24 (см. фиг. 3).

Трубка 12, предназначенная для подачи жидкого азота к колпачку иглы, закрыта со стороны азотной ванны дьюара нейлоновым сетчатым фильтром 25, предотвращающим ее загрязнение.

На фиг. б показана конструкция направителя. Он состоит из корпуса 26 и тонкостенной трубки 27 из нержавеющей стали, соединенных фигурной крышкой 28. Форма деталей 26, 27, 28 повторяет конфигурацию криозонда. Направитель свободно насаживается на нижнюю часть корпуса и иглу криозонда и может свободно перемещаться вдоль оси криозонда. На направителе установлена термопара, ее датчик температуры 29 расположен на конце направителя. Провода термопары 80 закреплены клеем в продольном углублении 81 на внутренней,поверхности трубки 27 так, как это пока5

65 зано на фиг. 7, и выведены па электрическую колодку. 10 (см. фиг. 1, б).

Устройство работает следующим образом.

Колпачок 8 иглы 5 криозонда охлаждается с помощью жидкого азота, залитого в пенопластовый дьюар 3. Внешний отсос, вход которого подсоединен к отводу 7, создает в трубках 12 и 18 системы циркуляции разрежение, под действием которого жидкий азот, очищенный фильтром 25, из дьюара поступает в колпачок 8. Жидкий азот, налитый в дьюар 8, охлаждает адсорбент внутри адсорбционного насоса 24, благодаря чему интенсивно захватывается остаточный газ внутри вакуумной полости криозонда. При этом вакуум улучшается, что повышает надежность теплоизоляции окружающей криозонд среды от охлажденных до низкой тем пературы внутренних деталей прибора.

Чем интенсивней циркуляция хладагента, тем ниже температура колпачка и больше теплоотвод от окружающей колпачок ткани. Интенсивность циркуляции хладагента определяется степенью разрежения, создаваемого отсосом, и регулируется изменением этого разряжения. Тонкая регулировка прокачки хладагента позволяет изменять и поддерживатьтемпературу колпачка в широком интервале (от

+40 до — 180 С), что дает возможность производить временное функциональное выключение областей живой ткани при незначительном ее охлаждении или разрушать большие области глубоким охлаждением. Температура колпачка регистрируется с помощью спая 19 термопары.

Контроль за режимом охлаждения участков ткани, расположенных на различных расстояниях от колпачка иглы криозонда, осуществляется с помощью датчика температуры 29, расположенного на направителе. Направитель на криозонде устанавливается так, чтобы датчик находился на заданном расстоянии от колпачка. Показания датчика в течение всего процесса регистрируются с помощью измерительного прибора, который подсоединяется через колодку 10. Ввиду относительно малых размеров колпачка область охлаждения получается близкой к сферической. Центр сферы совпадает с колпачком. Чем длительнее процесс циркуляции хладагента, тем дальше распространяется зона охлаждения и соответственно понижается температура вблизи датчика. Таким образом, регистрация температуры с помощью датчика позволяет судить о температурных изменениях на границе сферической области, радиус которой равен расстоянию от колпачка до датчика.

При операциях колпачок криозонда помещается в центр исследуемой зоны, а датчик температуры вместе с направителем перемещается на ее границу. Если датчик регистрирует температуру, при которой происходит функциональное выключение ткани, то это говорит о том, что функционально выключена соответствующая сферическая область. Фиксирование

342387 температурного режима, при котором ткани должны быть разрушены, позволяет с высокой точностью производить зоны разрушения строго дозированных размеров.

Через направитель можно вводить в оперируемую зону не только криозонд, но и различные другие медицинские инструменты для забора проб тканей, введения лекарственных веществ и т. д.

Предмет изобретения

1. Устроиство для локального охлаждения замораживания биологических тканей, содержащее криозонд, рабочей частью которого является теплоизолированная игла с расположенной в ней системой циркуляции хладагента, отличающееся тем, что, с целью увеличения области замораживания без увеличения диаметра иглы, система циркуляции хладагента в рабочей части криозонда выполнена в виде двух параллельных теплоизолированных, например с помощью вакуума, трубок.

5 2.У стройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью проведения различных манипуляций в области, подлежащей охлаждению и замораживанию, при минимальном травмировании окружающих тканей, криозонд помещен в

10 направитель, выполненный в виде полого зонда, повторяющего конфигурацию криозонда, и установлен с возможностью перемещения вдоль оси криозонда.

3 . Устроиство по и, 3, отличающееся тем, 15 что, с целью наблюдения за кинетикой образования области охлаждения и замораживания путем регистрации температуры на любом расстоянии от конца иглы, на направителе установлен датчик температуры.

342387 иг.

Ри 6

Составитель Е. Ланцбург

Техред А. Евдонов Корректор Г, Запорожец

Редактор T. Каранова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 4336/6 Изд. № 1844 Тираж 406 Подписное

Ц11ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5