Криохирургический зонд

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 7061 19) (1 И ВСЕСГд ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВИДЕТЕЛЬСТВ К АВТОРСКО ститут иалис льство СССР7/36, 1981.ЕСКИЙ ЗОНД азначено для криоения - повышениеснижение расходаит наружную 1 и гистрали подвода 3 ж а ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Киевский политехническийим. 50-летия Великой Октябрьской стической революции(57) Изобретение преднхирургии. Цель изобретскорости охлаждения ихладагента. Зонд содервнутреннюю 2 трубки, м хладагента. Полость 6 отваи служит надежной теплоизоагента. Трубка 7 магистрали 3 пус наконечника 5. Каналы 8 вую ступень охлаждения и свястралью 4 через перепускные Пористость вапатронов 11 из - 60% у основания до 80 - инах. Боковая поверхность 12 5 и поверхность О, не заняами, покрыты пористым слоем, сте с вапатронами 11 образует нь охлаждения, Вапатроны 11 и й 13 спечены с материалом накоимеют надежный термический инимальное термическое сопрои отвода 4 куумирована ляцией хлад входит в кор образуют пер заны с маги отверстия 9.меняется от 85% на верш наконечника тая вапатрон который вме вторую ступе пористый сло нечника 5 и контакт и м тивление. 21Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для криовоздействия на ткани, и может быть использовано при криооперациях.Цель изобретения - повышение скорости охлаждения и снижение расхода хладагента.На фиг. 1 изображен криохирургический зонд, разрез; на фиг. 2 - сечение А - А на фиг. 1.Криохирургический зонд содержит наружную 1 и внутреннюю 2 трубки, образующие корпус, и магистрали подвода 3 и отвода 4 хладагента. Наружная и внутренняя трубки закреплены в рабочем наконечнике 5, Полость 6 между трубками 1 и 2 отвакуумирована и служит надежной теплоизоляцией хладагента циркулирующего по магистралям 3 и 4 внутри устройства.В качестве хладагента может использоваться жидкий азот. Магистраль 3 выполнена в виде трубки 7, расположенной вдоль оси корпуса. Магистраль 4 образована внешней поверхностью трубки 7 и внутренней поверхностью трубки 2 корпуса. Трубка 7 магистрали 3 подвода хладагента входит в корпус наконечника 5, где магистраль 3 переходит в радиально расположенные каналы 8, образующие первую ступень охлаждения и связанные с отводящей магистралью 4 через перепускные отверстия 9, На горизонтальной внутренней поверхности 1 О рабочего наконечника 5 равномерно расположены пористые вапатроны 11, представляющие собой пористые штыри произвольного сечения с переменной по высоте пористостью. Пористость вапатронов 11 изменяется от 30 - 60 Я у основания до 80 - 85 на вершинах. Боковая поверхность 12 наконечника 5, а также горизонтальная поверхность 10, не занятая вапатронами, покрыта пористым слоем, который в сочетании с пористыми вапатронами 11 образует вторую ступень охлаждения, Пористые покрытия 11 и 13 изготовлены из медных моно- дисперсных дискретных спеченных волокон , диаметром 20 - 130 мкм. Вапатроны 11 и пористый слой 13 спечены с материалом наконечника 5 и имеют надежный термический контакт и минимальное термическое сопротивление.Устройство работает следующим образом.Хладагент по магистрали 3 подвода поступает в первую ступень охлаждения, где за счет вынужденного движения по радиально расположенным каналам 8 отбирает определенную часть теплового потока, поступающего от охлаждаемой ткани 14 к рабочему наконечнику 5, который обладает высокой теплопроводностью. Однако при криовоздействии на ткани, имеющие развитую систему кровообращения, а следовательно, и повышенное тепловыделение, тепловой поток после первой ступени охлаждения остается еще значительным и в удельном отношении в 2 - 3 раза превосходит крити Верхняя высокопористая часть вапатроЗ 0 нов вследствие высоких капиллярно-транспортных характеристик служит транспортной артерией для подачи хладагента, оттесняемого от поверхности 10 нагрева, в пристенные слои капиллярно-пористых структур 13 и 11, а также создает необходимые З 5 условия для выхода пара и благодарявысокой каркасной теплопроводности вносит свой вклад в общий теплообмен, осуществляемый как внутри развитой металловолокнистой структуры, так и на поверхности 40 пористых вапатронов 11. Пар, образовавшийся в результате кипения хладагента в пористом слое 13, поступает в межвапатронное пространство 15, куда поступает пар от боковой поверхности пористых вапатронов 11. Таким образом, межвапатронное 45 пространство 15, соизмеримое с диаметромпузырей, служит для улучшения условий выхода пара в магистраль 4 отвода хлад- агента, в которую также поступает пар, выходящий из торцовой поверхности вала- тронов 11. В результате явления капель ного уноса часть хладагента может в виде капель вместе с паром уноситься в отводящую магистраль 4, Но при вертикальном расположении криозонда под действием гравитационных сил происходит его возврат по стенкам отводящей магистрали и затем быстрое впитывание в капиллярнопористые структуры 11 и 13 благодаря высокой степени смачиваемости металловолокнистого материала жидким азотом. 5 10 15 20 25 гческую плотность теплового потока при кипении азота на гладкой поверхности. Поэтому с целью создания условий по организации высокоэффективных процессов теплообмена хладагент из первой ступени охлаждения через перепускные отверстия 9 поступает во вторую ступень охлаждения и впитывается в капиллярно-пористую структуру. В результате этого оставшийся тепловой поток отбирается во второй ступени охлаждения от наконечника 5 за счет реализации высокоэффективного процесса преобразования теплоносителя в капиллярно-пористом покрытии внутренней поверхности наконечника 5, состоящего из пористого слоя 13 и пористых вапатронов 11, обладающих переменной пористостью.Низкопористая пристенная область вапатронов 11 и пористого слоя 13 благодаря своим структурным характеристикам (эффективному размеру пор и высокой каркасной теплопроводностью) способствует образованию дополнительных центров парообразования и переносу процесса кипения в пористый объем металловолокнистой структуры, что приводит к затягиванию кризиса теплообмена при кипении и поддержанию самого теплообмена при закритических плотностях теплового потока в высокоинтенсивной области пузырькового режима питания.1377061 ГохштейнКор Под Соста ехред ираж витель ЛИ. Вере655СС ректор Н. Корольписноетений и открытий4/5ул. Проектная, 4 делам изобр кая наб., д.е, г. Ужгород СР поРаушсрияти итета Ж - 35 кое пр 3Применение криохирургического зонда с двуступенчгтой системой охлаждения и пористыми вапатронами позволяет значительно сократить начальный малоэффективный режим работы криозонда (до 2 - 5% от времени криовоздействия), в результате чего в зависимости от условий работы зонда его замораживающая способность может быть увеличена, что, в свою очередь, способствует увеличению зоны замораживания, повышению скорости охлаждения замораживающей ткани и снижению расхода хладагента.формула изобретенияКриохирургический зонд, содержащий теплоизолированный корпус с магистралями Редактор Л. ПчолинскаяЗаказ 512/6НИИПИ Государственного ко13035, Москва,Производственно-полиграфиче 4поДвода и отвода хладагента, охлаждаемый наконечник с каналами, соединенными с вы, ходом магистрали подвода хладагента и припеченной к его внутренней поверхности капиллярно-пористой металловолокнистой структурой, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости охлаждения и снижения расхода хладагента; каналы выполнены закрытыми, на периферийных концах каналов имеются отверстия для выхода парожид костной смеси на внутреннюю поверхностьнаконечника, а капиллярно-пористая структура имеет переменную толщину, причем ее пористость на утолщенных участках возрастает от основания к вершине.