Криохирургический зонд

ОЛ ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскинСоциалистическиеРеспубликОпубликовано 23. 06. 81. Бюллетень М 23 до делан изобретений и открытийДата опубликования описания 23.06. 8 1(54) КРИОХИРУРГЦЧЕ 0 Изобретение относит кой технике, а именнодля криовоздействия на я к медицинк устройства ткани, и мори криоопеыть использовано рациях о та л авоекоИзвестно устроиство для локальн го охлаждения тканей, содержащее корпус, подводящий и отводящий хладагент каналы и рабочую част внутрення поверхность которойпокры слоем малотеплопроводного материала, например фторопласта, что позв ет несколько увеличить диаметр эон замораживания ткани 11.Однако известное устройство не обеспечивает необходимой зоны замо живания ткани иэ-за недостаточной интенсивности процесса теплоотдачи в рабочей части устройства вследствие высокого термического сопроти ления стенки рабочей части и неорг низованного потока хладагента.Известно также криохирургическ устройство, содержащее корпус, на нечник и каналы для подвода и отводахладагента.Канал для подвода хладагента выполнен в виде осевой трубки.Для повышения интенсивностИ процессатеплоотдачи между осевой трубкой икорпусом устройства расположена пористая прокладка, через которую продавливается паро-жидкостная смесьхладагента из рабочей зоны наконечни 0ка в отводящий канал 21.Недостатком указанного устройства является низкая замораживающаяспособность,Известен криохирургнческий зонд,содержащий корттус, наконечник, подводящую и отводящую хладагент магистрали. Корпус состоит из наружной ивнутренней трубок, которые образуют между собой полость, в которойподдерживается высокий вакуум, обеспечивающий надежную теплоизоляциюхладагента, циркулирующего по коаксиально расположенным каналам для подвода к наконечнику и отвода516 а 30 35 3 839него хладагента. На внутренней поверхности наконечника имеются ребра,выполненные либо вдоль подводящеймагистрали, либо по одно- или многозаходной спирали и вершинами плотноприлегающие к стенке подводящеймагистрали и образующие изолированныедруг от друга каналы, соединяющиесячерез отверстия подводящей и отводящей магистралей 13,Недостатками известного устройства являются недостаточно высокаязамораживающая способность, маленькая эона замораживания и большойрасход хладагента, что обусловленоневозможностью избежать пленочногокипения на внутренней поверхностинаконечника из-за больших тепловыхпото:;ов, поступающих из ткани, Присохранении пленочного кипения начасти внутренней поверхности наконечника образуется смешанныйрежим кипения, средняя интенсивность теплоотдачи при котором намного ниже, чем при пузырьковом 5 10 15 20 25 кипении.Цель изобретения - повышение замораживающей способности устройства, увеличения зоны замораживания и уменьшение расхода хладагента.Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем подводящую и отводящую хладагент магистрали, помещеннь.й в теплоизолированный корпус охлаждаемый наконечник с размещенными на его внутренней поверхности ребрами, соприкасающими - ся своими вершинами со стенкой подводящей магистрали с образованием каналов в теле наконечника для выхода парожидкостной смеси хладагента в отводящую магистраль, поверхность стенок каналов и верхняя торцовая поверхность ребер покрыта слоем капиллярно-пористого материала, состоящего из спеченных металлических волокон. 40 45 5055 На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид, в разрезе; на .фиг.2 - сечение А-А на )риг.1.Криохирургический зонд содержит наружную трубку 1 и внутреннюю труб ку 2, образующие корпус, подводящую магистраль 3, отводящую магистраль 4 и рабочий наконечник 5, Наружная и внутренняя трубки закреплены в наконечнике 5, В образовавшейся между трубками 1 и 2 полости 6 поддерживается высокий вакуум, обеспечивающий надежную теплоизоляциюхладагента, циркулирующеГо по магистралям 3 и 4 внутри устройства. Вкачестве хладагента может использоваться жидкий азот. Подводящая магистраль 3 выполнена в виде трубки 7,расположенной вдоль оси корпуса,Отводящая магистраль 4 образована внешней поверхностью трубки 7 и внутренней поверхностью внутренней трубки 2 корпуса. На внутренней поверхности рабочего наконечника 5 имеютсяребра 8, выполненные вдоль подводящеймагистрали 3, Ребра 8 своими вершинами 9 плотно прилетают к стенке подводящей магистрали 3 и образуютизолированные друг от друга каналы10;,соединяющиеся между собой толькочерез отверстия 1 и 12 магистралей3 и 4. Стенки каналов )О и торцоваяповерхность 13 ребер 8 покрыты слоем)4 материала, имеющего капиллярнопористую структуру, спеченного измедных монодисперсных дискретных волокон диаметром 20 - 130 мкм и длиной 3 - 6 мм. Пористость такого слоя14 может достигать 96 Х. Слой )4 капиллярно-пористого материала спечен с материалом наконечника. 5, что обеспечивает минимальное термическое сопротивление контакта.Устройство работает следующим образом. В каналы 10 рабочего наконечника 5 из подводящей магистрали 3 поступает жидкий хладагент, например жидкий азот, который насыщает поры капиллярно-пористого слоя 14. При соприкосновении рабочего наконечника 5 с охлаждаемой тканью 15 из-за разности температур между тканью и хладагентом в наконечнике тепловой поток из ткани передается к рабочему наконечнику, а от него - к хладагенту, Вследствие высокой теплопроводности материала наконечника 5 и достаточного поперечного сечения ребер 8 тепловой поток одинаково быстро передается к капиллярно-пористому слою 14,расположенному как на поверхности стенок каналов О, так и на торцевой поверхности 13 ребер 8. Под воздействием выделяемого охлаждаемой тканью 15 тепла происходит кипение хлад- агента на пористой поверхности стенок каналов 10 и торцов ребер 8, Этот83951 40 процесс протекает очень интенсивно, поскольку образование и рост пузырей цара происходит как на внутренней поверхности стенки наконечника,так и внутри капиллярно пористои струк туры, где пузыри окружены высокою, теплопроводным скелетом слоя 14, имеющим температуру, близкую к температуре внутренней стенки наконечника 5. Образовавшаяся паро-жидкостная смесь по разделенным каналам10 отводится в отводящую магистраль4. Такое разделение движения хладагента по .отдельным каналам способствует гидродинамическому. воздей Бствию на пузыри пара, обеспечиваябыстрый их укос, что препятствуетобразованию паровой пленки на пористой поверхности каналов. Поступающийв каналы хладагент впитывается за зосчет капиллярных сил в пористую структуру слоя 14 по всей внутреннейповерхности рабочего наконечника 5,независимо от его диаметра, контактируя непосредственно с поверхностью 25теплоотдачи, что обеспечивает рациональный расход хладагента. Вследствиеконтакта с холодной стенкой подводящей магистрали 3 вершины 9 ребра 8имеют более низкую температуру,чем 30 контактная зона наконечника 5.Таким образом, при определенных температурах вблизи вершины ребра происходит быстрый переход от пленочного режима кипения к пузырьково- Зму, который по мере охлаждения ребра распространяется на остальную поверхность теплоотдачи, что увеличивает замораживающую способность наконечника устройства.При вертикальном расположении устройства капли жидкого хладагента из его паро-жидкостной смеси, поступающей вверх по отводящей магистрали 4, под действием сил гравитации 45 стекают вниз, йа пористую торцовую поверхность 13 ребер 8, где также происходит ее интенсивное кипение, повышая тем самым замораживающую способность устройства и обеспечивая более эффективное использование хлад- агента.Изобретение позволяет повысить замораживающую способность устройстваи скорость замораживания, увеличитьдиаметр зоны замораживания благода 6 бря интенсификации процесса теплоотдачи с внутренней оребренной поверхности наконечника, вследствие равномерного распределения хлад- агента по теплоотдающей поверхности независимо от диаметра наконечника и существенного увеличения числа активных центров преобразования.Все это достигается путем покрытия тепло- отдающей поверхности наконечника слоем материала с капиллярно-пористой структурой, обладающим высокой эффективной теплопроводностью.Кроме того, покрытие торцов ребер пористым слоем позволяет получить более полное использование жидкого хладагента, включая поступающий из паро-жидкостной смеси, движущейся по отводящей магистрали, и уменьшить тем самым необходимый его расход еФормула изобретенияКриохирургический зонд, содержащий подводящую и отводящую хладагент магистрали, помещенный в теплоизолированный корпус охлаждаемый наконечник с размещенными на его внутренней поверхности ребрами, соприкасающимися своими вершинами со стенкой подводящей магистрали с образованием каналов в теле наконечника для выхода парожидкостной смеси хладагента в отводящую магистраль, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения замораживающей способности, увеличения зоны замораживания и уменьшения расхода хлад- агента, поверхность стенок каналов1и верхняя торцовая поверхность ребер покрыта слоем капиллярно-пористого материала, состоящего из спеченных металлических волокон.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9 449716, кл. Ь 61 В 17/36, 1975. 2. Патент США У 3537458,кл, А 61 В 17/36, 1976. 3. Авторское свидетельство СССРУ 556797, кл, А 61 В 17/36, 1977839516 Н. Апекс кович К а оставител ехред М.Т Синицкая т сно каз 4583 Патент", г, Ужгород, ул. Проектная филиа Редактор О, Черничен 4 Тираж 68 НИИПИ Государственного ко по делам изобретений 35, Москва, %-35, РаушПодл ета СССР открытий я наб., д