Принципиальная схема криохирургического инструмента, основанная на использовании теплоты фазового перехода, показана на рис.1. криоинструмент состоит из трех коаксиально расположенных трубок 1-3. трубка потока криоагента вакуумно-плотно соединена с рабочей частью криоинструмента. Для тепловой изоляции наружной стенки криоинструмента пространство между магистралью обратного потока и корпусом 4 вакуумируется до остаточного давления, не превышающего 6,7·103 Па, что позволяет значительно снизить теплопритоки к прямому потоку и одновременно поддерживать температуру корпуса близкой к температуре окружающей среды.
Жидкий азот по магистрали прямого потока подается в наконечник 5, изготовленный из материала с высокой теплопроводностью. В наконечнике он кипит, отводя тепло от ткани 6. пары криоагента отводятся в атмосферу через линию обратного потока. Для контроля температуры рабочей поверхности наконечника в нее монтируется датчик температуры 7.
Наконечник поглощает тепло со скоростью, пропорциональной скрытой теплоте испаряющейся жидкости, количеству подаваемой к наконечнику жидкости и его площади. Зная скрытую теплоту испарившейся жидкости, размер и форму наконечника криоинструмента, можно определить поток жидкого криоагента с помощью основного уравнения переноса тепла.
Рис.1. Схема криохирургического инструмента, основанного на использовании принципа изменения фазы.
Рис.2. Схема малогабаритного криохирургического аппарата.
По конструктивному исполнению криохирургическую аппаратуру, основанную на использовании теплоты фазового перехода криоагента, можно разделить на два подкласса - универсальные криохирургические установки стационарного типа и малогабаритные ручные криохирургические аппараты. Контроль и управление процессом криовоздействия как в первом, так и во втором типе аппаратуры осуществляется посредством системы управления.
Из-за простоты конструкции, достаточно низкой температуры, получаемой на рабочем наконечнике, высокой надежности портативные криохирургические устройства широко применяются в различных областях медицины при криовоздействии на небольшие участки тканей.
На рис.2 представлена типичная схема криохирургического малогабаритного аппарата. Он содержит теплоизолированный сосуд 1, емкость для хладагента 2, регулировочный клапан 3, заливную горловину 4, криозонд 5, магистраль подвода хладагента 6 и отвода его паров 7, рабочий наконечник 8. некоторые конструкции криоаппаратов оснащены дополнительными элементами: теплообменниками, электронагревателями, сепараторами для отделения от пара в магистрали обратного потока, датчиками температуры, отсасывателями паров из магистрали обратного потока и др. Все эти элементы, несомненно, усовершенствуют традиционную схему таких аппаратов, расширяют сферу их применения. Аппарат работает следующим образом.
После заправки емкости 2 хладагентом через заправочную горловину 4 и закрытия регулировочного клапана3 под действием внешних теплопритоков часть хладагента вскипает и давление в контейнере повышается. Хладагент под действием избыточного давления в емкости 2 по каналу 6 для подвода хладагента поступает в наконечник 8, где кипит, отбирая от биологического объекта и по каналу 7 для отвода паров хладагента поступает во внутреннюю трубку 10 теплообменника 9 и выводится в атмосферу.
Обратный поток хладагента при прохождении по внутренней трубке теплообменника охлаждает или нагревает пар в межтрубном пространстве, соответственно понижая или повышая давление в контейнере, поскольку межтрубное пространство сообщено с полостью контейнера. При этом в наконечнике 8 уменьшается либо увеличиваются расход хладагента и холодопроизводительность. Конструкция теплообменника и расположение нагревателя 12, установленного на внешней поверхности теплообменника, позволяют повысить скорость регулирования холодопроиводительности аппарата.
Во Всесоюзном научно-исследовательском и испытательном институте медицинской техники МЗ СССР создан малогабаритный криогенный аппарат для применения в онкологии – криодеструктор азотный КА-02. его назначение – Криодеструкция, замораживание тканей перед экстирпацией. Способы криовоздействия – контактный, криораспыление.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.