[发明专利]一种低温氮气冷冻消融系统

说明书

本发明提供一种低温氮气冷冻消融系统，包括顺次连接的液氮罐、气体输送管路、连接组件和工作探针，所述气体输送管路上设有相应的气泵和阀门，其特征在于：所述液氮罐内设有液氮蒸发器，液氮罐上设有安全泄压阀、压力传感器和温度传感器，所述气体输送管路上设有加热控温装置。由于采用上述技术方案，本系统将液氮转换成低温氮气或低温气液混合物输送至冷冻区域，解决了液氮冷冻设备输出过程中的气堵问题，并利用回气加热实现复温，节能环保实用性强。

技术领域

本发明属于医疗器械领域，尤其是涉及一种低温氮气冷冻消融系统。

背景技术

冷冻外科治疗是利用超低温毁损和消融病变组织的方法，也是人类历史上最早使用的病变组织消融技术。自1960年美国神经外科医生Irving Cooper和工程师Arnold Lee发明了探针状液氮冷冻器并用于冷冻脑组织后，使用液氮作为低温工质(冷媒)的液氮冷冻外科设备被应用于治疗各种肿瘤。

液氮具有约-196℃的非常理想的低温和容易获得的方便性。当其被输送至冷冻探针的探头冷冻区(靶区)时，可迅速地从探头周围组织吸收热量而发生气化，在探头产生强大致冷效果。但是液氮在毛细输送管路中在到达探头前因受热气化堵塞管路时，会导致“气堵”效应。气堵效应将造成液氮输送中断、液氮无法到达探头冷冻区、冷冻手术无法进行。

因此，如何克服液氮在毛细管输送过程中的“气堵”现象，制造一种稳定可靠、致冷效果好的设备是低温冷冻消融器械研究的重点。

发明内容

传统液氮冷冻设备一般是输送液氮到冷冻探针的冷冻区域，但是对于直径很细的冷冻探针来说，液氮输送的毛细管路经常产生气堵问题，造成手术中断甚至失败。本系统为了解决液氮设备输出过程中的气堵问题，将液氮直接转换成流动性好的低温氮气或气液混合物输送至冷冻区域；并利用回气加热复温。为了达到上述目的，本系统采用以下技术方案：

一种低温氮气冷冻消融系统，包括顺次连接的液氮罐、气体输送管路和工作探针，所述气体输送管路包括冷冻气体输送管路和复温气体输送管路，所述液氮罐内设有液氮蒸发器，液氮罐上设有压力传感器、安全泄压阀和温度传感器，所述复温气体输送管路上设有加热控温装置。

进一步的，作为优选方案，所述液氮罐内还设有集气罩和入口与所述集气罩连通的冷却盘管，所述冷却盘管的出口与所述冷冻气体输送管路连通；所述集气罩还与所述复温气体输送管路连通。

进一步的，还包括一回气管路以及与所述回气管路相连通的氮气回收瓶，所述氮气回收瓶上设有一回气出气管，所述回气出气管的另一端与所述加热控温装置的入口处的复温气体输送管路连通，氮气回收瓶上设有安全泄压阀和压力传感器。

进一步的，所述气体输送管路上设有若干开关阀门；所述液氮罐内设有液位传感器。

进一步的，所述冷冻气体输送管路和复温气体输送管路分别连接1～8组冷冻和复温气体支路，每个冷冻气体支路和一个复温气体支路合成一个气体通道连接一支工作探针。

进一步的，所述冷却盘管出口处设有温度传感器。

进一步的，还包括控制器，所述控制器分别与所述加热控温装置、温度传感器、液位传感器和压力传感器连接。

进一步的，所述控制器为计算机，控制冷却盘管入口处进入压力范围为0.1MPa～40MPa的低温氮气，冷却盘管出口处输出温度范围为-40～-196℃的低温氮气。

进一步的，所述工作探针包括冷冻刀体，所述冷冻刀体包括内部为空腔的刀壳和设置于刀壳空腔内的进气管，所述刀壳内部靠近刀尖处设有一隔板，所述隔板将所述冷冻刀体分成非靶区和靶区两部分，所述进气管穿过所述隔板延伸至冷冻刀体靶区，所述隔板上设有若干出气孔。

进一步的，所述进气管为远端开设有焦耳-汤姆逊槽口的进气管或普通的进气管；所述隔板为可移动隔板。