КРИОГЕННЫЙ АППАРАТ

КРИОГЕННЫЙ АППАРАТ


RU (11) 2293538 (13) C2

(51) МПК
A61B 18/02 (2006.01)
F25D 3/10 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 27.09.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2007.02.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 2005101371/14 
(22) Дата подачи заявки: 2005.01.24 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.01.24 
(43) Дата публикации заявки: 2006.07.10 
(45) Опубликовано: 2007.02.20 
(56) Аналоги изобретения: RU 37312 U1, 20.04.2004. Практическая криомедицина./ Под ред. В.И.ГРИЩЕНКО и др. - Киев: Здоров'я, 1987, с.46-49, 60-74. RU 2157133 С2, 10.10.2000. SU 1584919 A1, 15.08.1990. EP 1357847 A, 05.11.2003. WO 0054684 A1, 21.09.2000. WO 03039338 A1, 15.05.2003. 
(72) Имя изобретателя: Королев Юрий Владимирович (RU); Иушин Сергей Михайлович (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Королев Юрий Владимирович (RU); Иушин Сергей Михайлович (RU) 
(98) Адрес для переписки: 603005, г.Нижний Новгород, ул. Алексеевская, 1, НГМА, патентно-лицензионный отдел, зав. отделом Е.К. Павловой 

(54) КРИОГЕННЫЙ АППАРАТ
Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к устройствам для криодеструкции, и может быть использовано в хирургии для криодестркуции поверхностных и внутриполостных патологических новообразований и в терапии для криотерапии воспалительных очагов. Криогенный аппарат содержит емкость для хладагента с герметизирующей полой крышкой, которая несет на себе с одной стороны канюлю с соосно расположенными в ней каналами подвода и отвода хладоагента и аппликатор на конце, а с противоположной стороны через узел соединения соединена с источником подъема давления, при этом узел соединения содержит конусообразную пробку с соосно вставленной в нее эластичной трубкой, в верхней части герметизирующей крышки имеется отверстие для воздухоотводящей трубки, при этом аппарат дополнительно содержит теплообменный блок, размещенный во внутренней полости герметизирующей крышки, состоящий из продленной внутрь полой крышки канюли и соосно расположенной в ней теплообменной камеры, выполненной в виде тонкостенной гильзы из теплопроводного материала, дно гильзы жестко соединено с каналом отвода хладоагента и расположено выше открытой части гильзы, которая расширена и выполнена из нетеплопроводного материала с возможностью герметичного соединения с конусообразной пробкой, внутри гильзы, к одной из ее стенок, жестко закреплен шнек, имеющий пропил в своей нижней части, на дистальном конце канала подачи хладоагента посредством накатки выполнена с уменьшающимся к аппликатору шагом спираль в виде внутренних ребер канала, на дистальном конце канала отвода хладоагента внутри канюли выполнена с увеличивающимся к проксимальной части канюли шагом спираль, конец эластичной трубки, выведенный в гильзу, спиралеобразно изогнут, воздухоотводящая трубка закреплена на гильзе ближе к ее дну, между герметизирующей крышкой и наружной стенкой емкости для хладоагента имеется уплотнительной кольцо, а крышка крепится к емкости для хладоагента посредством замков-защелок. Использование изобретения позволяет повысить эффективность работы устройства за счет ускорения циркуляции хладоагента и улучшения теплопередачи, а также повысить удобство использования и безопасность при эксплуатации аппарата. 4 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Предлагаемое изобретение относится к области медицины, а именно к устройствам для криодеструкции, и может быть использовано в хирургии для криодеструкции поверхностных и внутриполостных патологических новообразований и в терапии для криотерапии воспалительных очагов.

Известно криохирургическое устройство, содержащее емкость для хладоагента с герметизирующей крышкой, на которой размещен клапан аварийного сброса давления, каналы подвода и отвода хладоагента коаксиально расположены внутри канюли (РФ, №2034517, МПК А 61 В 18/02 «Криохирургический аппарат», публ. БИ №13 от 1985 г.).

Известное устройство содержит специально изготовленную теплоизолированную емкость для хладоагента, в горловине которой герметично укреплен патрон с вертикальным участком канала подачи хладоагента. На патроне установлен цилиндрический корпус с горизонтальным участком канала подачи и канала отвода хладоагента. Устройство снабжено полостью сброса хладоагента и содержит клапан аварийного сброса давления.

Известное устройство работает следующим образом. Емкость на 2/3 заполняют жидким азотом, закрывают герметично патроном. Ожидают пассивного повышения давления. Нажимают на рукоятку клапана подвода хладоагента и дожидаются выхода жидкого азота из канюли.

Однако известное устройство обладает следующими недостатками.

Устройство слишком медленно выходит на рабочий режим работы. Отсутствует возможность регулировать подачу воздуха в емкость и управлять давлением в ней. При прекращении аппликационного воздействия подача воздуха и жидкого азота продолжается, так как в устройстве не предусмотрен механизм остановки этого процесса. Наружная поверхность канюли полностью термоизолирована, что не позволяет контролировать температуру хладоагента. Отработанный жидкий азот вытекает во время работы из клапана аварийного сброса давления струей на врача и пациента. Устройство не удобно в работе, так как имеет достаточно большой вес (900 г). Во время работы давление внутри емкости постоянно повышено, что снижает безопасность процедуры, так как клапан аварийного сброса давления может оледенеть изнутри и это может привести к взрыву устройства.

Известен криохирургический аппарат (РФ, патент №2157133, МПК А 61 В 18/02, публ. в Бюл. №28 от 10.10.2000 г.). Криохирургический аппарат содержит криоинструмент, включающий теплообменник, датчик температуры, электронагреватель и источник хладоагента. Криоинструмент посредством криотрубопровода соединен с устройством дозированной подачи хладоагента от источника хладоагента. Аппарат содержит также задатчик типа криоинструмента и блок управления режимами криовоздействия, состоящий из усилителя, связанного с устройством формирования сигнала рассогласования, которое в свою очередь связано с устройством задания температурного режима и пропорционально-интегральным регулятором. Имеются также синхронизатор и генератор импульсов косвенного нагрева, подключенные к пропорционально-интегральному регулятору. По мнению авторов, изобретение позволяет повысить оперативность криохирургического вмешательства за счет сокращения межоперационных потерь времени при замене криоинструментов и снизить материальные затраты на приобретение криоаппаратуры для работы с криоинструментоми различных типов.

Однако неточность аналогового измерения температуры, большие размеры и масса известного устройства, его инерционность делают устройство недостаточно эффективным и неудобным в работе, КПД использования хладоагента достаточно низкое. Необходимость подключения устройства к источникам электроэнергии значительно сужает область его применения, так как может быть использовано только в стационарах. Область применения сужает и назначение известного аппарата - криохирургия.

Известен еще один криохирургический инструмент этой же фирмы (РФ, патент №2168957, МПК А 61 В 18/02, публ. в Бюл. №17 от 20.06.01 г.). Криохирургический инструмент содержит коаксиально расположенные магистрали подвода и отвода хладоагента в наружной оболочке и рабочую головку на дистальном конце. Новизну устройства авторы усматривают в том, что магистраль отвода размещена между проволочными спиралями магистрали отвода и магистрали подвода хладоагента, заключенными в слои теплоизоляции. При этом между наружной оболочкой из упругого эластичного полимера и проволочной спиралью магистрали отвода, закрепленными на установочных втулках и снабженными отверстиями для отвода хладоагента, размещен электрический нагреватель. Спираль подвода хладоагента закреплена в патрубках установочных втулок. Проволочная спираль магистрали подвода хладоагента соединена с выходами источника электропитания. Наружная оболочка известного устройства может быть выполнена из фторопласта 4МБ, из полиамида 6 или из медицинского поливинилхлоридного гранулированного пластика. Известное устройство позволяет повысить свободу маневрирования криоинструментом в операционной зоне сложного профиля и снизить травматизацию окружающих тканей при криогенных операциях.

Однако устройство обладает такими же недостатками, как и предыдущее: большая масса устройства и за счет этого большая инерционность, зависимость от источника электроэнергии, затраты на электроэнергию.

Известен криохирургический инструмент (РФ, патент №2189795, МПК А 61 В 18/02, публ. в Бюл. №27 от 27.09.2002 г.). Известный инструмент содержит теплоизолированный корпус-рукоятку с расположенным в нем каналом подачи хладоагента и рабочую часть, в полости которой установлена рассекающая мембрана. При этом рабочая часть выполнена из металла с высокой теплопроводностью в виде полусферы. Разделяющая мембрана установлена под углом 45° к оси инструмента выше дистального конца канала подачи хладоагента. Мембрана снабжена 5-8 симметрично расположенными на ней отверстиями отвода хладоагента диаметром 1,5-1,7 мм. Отношение площади отверстий канала подачи хладоагента к площади отверстий отвода хладоагента составляет 1:1,5.

Однако выбранные параметры соотношения не совсем удачны, так как на практике испарение хладоагента происходит с увеличением объема в несколько сот раз. Дополнительное сопротивление потоку хладоагента повышает давление в рабочей части и снижает КПД устройства. Поток хладоагента в виде парожидкостной смеси хладоагента (большое количество газообразной составляющей) недостаточно охлаждает внутреннюю поверхность рабочей части аппликатора, что также снижает КПД устройства.

Известен также криохирургический инструмент (РФ, патент №2238694, МПК А 61 В 18/02, публ. в Бюл. №30 от 27.10.2004 г.), содержащий удлиненный полый корпус с сужающимся рабочим концом, рукоятку и установленную внутри корпуса трубку, торцевая и боковая поверхности которой установлены с зазорами. Новизну устройства авторы усматривают в том, что корпус имеет уплощенное поперечное сечение, максимальный и минимальный размеры которого составляют соответственно не менее 1/3 от максимального и минимального среднего размера остистого отростка позвоночника во фронтальной плоскости. На наружных поверхностях корпуса выполнены ребра с общей площадью поверхностей, составляющей не менее 1/10 от общей площади наружных поверхностей корпуса. Рукоятка установлена на корпусе с возможностью осевого перемещения и фиксации и имеет торец, выполненный для прилегания к остистому отростку. На внутренних поверхностях корпуса выполнены дополнительные ребра с общей площадью не менее 1/10 от общей площади внутренних поверхностей корпуса. Ребра и дополнительные ребра ориентированы вдоль продольной оси корпуса или под углом к продольной оси корпуса. Трубка взаимосвязана с корпусом посредством разъемного соединения. При использовании устройства обеспечивается улучшенное взаимодействие рабочих элементов устройства с окружающими тканями и органами оперируемого больного, снижается травматичность и, как следствие, получение лучших результатов оперативного вмешательства.

Однако известный криохирургический инструмент может быть использован только при выполнении криохирургических операциях на позвоночнике, то есть в нейрохирургии для проведения гипотермии спинного мозга, так как все параметры устройства заданы от максимального и минимального размера остистого отростка. Это значительно сужает область его применения.

За прототип предлагаемого изобретения выбран известный криогенный аппарат, содержащий емкость для хладоагента с герметизирующей крышкой, несущей на себе с одной стороны узел соединения с источником подъема давления, воздухозаборную трубку, направленную внутрь емкости для хладоагента, и конусообразную пробку, соединенную посредством соосно вставленной в нее эластичной трубки с источником подъема давления, с противоположной стороны герметизирующая крышка несет на себе каналы подачи и отвода хладоагента, коаксиально расположенные в канюле, на конце которой имеется аппликатор, герметизирующая крышка имеет внутреннюю полость, в верхней части герметизирующей крышки имеется отверстие с воздухоотводящей трубкой (см. РФ, патент №37312, МПК А 61 В 18/02, публ. в Бюл. №11 от 20.04.2004 г.).

Известный криогенный аппарат содержит емкость для хладоагента и герметизирующую крышку. В середине герметизирующей крышки расположена внутренняя полость, в которую выведен канал отвода хладоагента. В середине крышки выполнено отверстие с воздухоотводящей трубкой, направленной вверх и в сторону от канюли. На одной из боковых сторон герметизирующей крышки закреплен узел соединения с источником подъема давления, выполненный в виде раструба, к которому прикреплена воздухозаборная трубка. В раструб герметично вставляется конусообразная пробка с соосно размещенной в ней эластичной трубкой. Эластичная трубка соединена с источником подъема давления воздуха. Пробка размещена в раструбе с возможностью скольжения вдоль оси канала. На противоположной стороне поверхности герметизирующей крышки жестко закреплены сверху крышки канюля, а снизу крышки - канал подачи хладоагента. Канал подачи хладоагента состоит из внутренней и внешней частей. При полном закреплении крышки на емкости внутренняя часть канала почти достает до дна емкости. Канюля длиннее внутренней части канала подачи хладоагента, дистальный участок канюли протяженностью 5-10 диаметров канюли выполнен нетеплоизолированным. Проксимальный и средний участки канюли могут быть снабжены изолирующей трубкой из мало- или нетеплопроводного материала с возможностью смещения вдоль канюли. Каналы подачи и отвода хладоагента могут быть выполнены телескопическими. При этом дистальная часть канала подачи фиксирована перемычками внутри канала отвода.

Известное устройство работает следующим образом.

В нерабочем состоянии канал подъема давления открыт в атмосферу и давление воздуха в емкости отсутствует. Емкость наполняют на 2/3 жидким азотом. Закрывают и завинчивают емкость герметизирующей крышкой. В этот момент давление в емкости повышается и жидкий азот вскипает и испаряется. Для обеспечения безопасности работы, а также предотвращения несвоевременной разгерметизации емкости канал подъема давления не закрывают в течение 1-1,5 минут для сброса паров хладоагента и избыточного давления. Затем в раструб канала подъема давления плотно вставляют конусообразную пробку для обеспечения герметизации. Для обеспечения подъема давления в емкости и подачи жидкого азота к аппликатору подсоединяют эластичную трубку к источнику подъема давления. Конусообразная герметизирующая пробка работает как клапан аварийного сброса давления: при его чрезмерном повышении в емкости пробка скользит в раструбе вдоль оси канала подъема давления, выдвигается из раструба и разгерметизирует емкость, в результате чего давление падает и подача хладоагента к аппликатору прекращается. Подача воздуха в емкость осуществляется порционно повышением давления от блока подъема давления. По мере повышения давления происходит вытеснение жидкого хладоагента в канал подачи хладоагента канюли к аппликатору. Хладоагент останавливается в дистальной части канюли у аппликатора. В момент этой остановки начинается теплообмен между жидким азотом и аппликатором, жидкий азот испаряется и аппликатор охлаждается. Появление через 2-5 сек на поверхности нетеплоизолированной дистальной части канюли и аппликаторе пленки пассивно сжижающегося из окружающего воздуха кислорода говорит о том, что устройство к работе готово. Принудительную подачу воздуха прекращают. Далее производят криовоздействие аппликатором. Для более точного подведения аппликатора к патологическому очагу используют телескопический вариант выполнения каналов подачи и отвода хладоагента и скользящую вдоль канюли изолирующую трубку. Работа аппликатора поддерживается порционными подачами воздуха при визуальном контроле за степенью охлаждения аппликатора по наличию пленки на поверхности дистальной части канюли и аппликаторе. Во время работы хладоагент самопроизвольно отводится по каналу отвода в выполненную в середине герметизирующей крышки внутреннюю полость, частично испаряется внутри полости и через отводящую трубку выходит в атмосферу вверх и в сторону от канюли в виде смеси жидкого хладоагента и пара.

Известное устройство позволяет осуществлять порционную подачу хладоагента, возможность визуального контроля за температурой аппликатора по наличию пленки пассивно сжижающегося кислорода на канюле аппликатора, применять аппарат как при терапевтических манипуляциях, так и при хирургическом лечении, применять аппарат амбулаторно. Аппарат независим от источника электропитания. Устройство просто и удобно в работе. Аппарат может быть использован как в криохирургии, так и при криотерапии. Благодаря телескопическому выполнению каналов подвода и отвода хладоагента его можно применять для криодеструкции как наружных, так и внутриполостных патологических образований.

Однако известный криогенный аппарат обладает следующими недостатками. Подача хладоагента хотя и идет под давлением, но количество его недостаточно для эффективного охлаждения аппликатора, так как при повышении количества подачи хладоагента значительная часть его не успевает испариться и неиспарившийся хладоагент выливается наружу на врача и пациента. При малой скорости или порционной подаче хладоагента происходит его бурное кипение во внутренней рабочей части канюли. Медленно удаляющаяся газообразная часть хладоагента (пузыри испарившегося хладоагента) препятствует эффективной теплопередаче и резко снижает КПД устройства. От источника подъема давления идет подача атмосферного воздуха, не очищенного от паров воды, поэтому влага в виде кристаллов льда забивает воздухозаборную трубку, в результате давление в емкости с хладоагентом перестает повышаться и соответственно хладоагент не поступает в канал подачи. В результате через несколько минут аппарат перестает работать. В саму емкость с хладоагентом пары воды также попадают, охлаждаются и выпадают в виде кристаллов льда. Кристаллы льда частично оседают на дне емкости, а частично находятся в виде взвеси. Смесь жидкого хладоагента, а вместе с ним и кристалы льда (ледяная смесь) попадают в каналы подачи и отвода хладоагента, оседают на стенках каналов и внутренней поверхности аппликатора. Эффективность теплопередачи еще более ухудшается, а в дальнейшем перекрывают и каналы, что также является причиной быстрого прекращения работы криоинструмента. Под действием низкой температуры конусообразная пробка узла соединения с источником подъема давления становится жесткой, покрывается льдом, примерзает к стенкам раструба и не выходит из раструба в случае избыточного повышения давления, то есть перестает выполнять функцию аварийного клапана. Поскольку воздухозаборная трубка и канал подачи хладоагента, то есть два канала, по которым может производиться сброс давления, забиты ледяной смесью, давление в емкости с хладоагентом в результате его пассивного кипения повышается, что может привести к взрыву аппарата. Герметизирующая прокладка между емкостью для хладоагента и герметизирующей крышкой расположена в зоне низкой температуры и при недостаточно сильном завинчивании крышки, охлаждаясь в процессе работы, перестает выполнять свою функцию. В результате чего атмосферный воздух, подаваемый в емкость с хладоагентом, выходит через резьбовое соединение, соединяющее герметизирующую крышку и емкость для хладоагента. Герметизирующая крышка крепится к емкости для хладоагента посредством резьбового соединения, расположенного непосредственно в зоне низкой температуры, обе части примерзают друг к другу и аппарат невозможно разобрать, пока они не оттаят или из емкости не выйдет весь хладоагент.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы устройства за счет более быстрой циркуляции, то есть подачи и отвода хладоагента, улучшения теплопередачи в результате более плотного контакта хладоагента и внутренней поверхности аппликатора, обеспечение возможности постоянного подвода хладоагента к аппликатору, а также повышение удобства, безотказности и безопасности при использовании криогенного аппарата.

Поставленная задача в известном криогенном аппарате, содержащем емкость для хладоагента с герметизирующей крышкой, несущей на себе с одной стороны узел соединения с источником подъема давления, воздухозаборную трубку, направленную внутрь емкости для хладоагента и конусообразную пробку, соединенную посредством соосно вставленной в нее эластичной трубки с источником подъема давления, с противоположной стороны герметизирующая крышка несет на себе каналы подачи и отвода хладоагента, коаксиально расположенные в канюле, на конце которой имеется аппликатор, герметизирующая крышка имеет внутреннюю полость, в верхней части герметизирующей крышки имеется отверстие для воздухоотводящей трубки, решается тем, что криогенный аппарат дополнительно снабжен теплообменным блоком, расположенным во внутренней полости герметизирующей крышки, состоящим из теплообменной камеры, выполненной в виде тонкостенной гильзы из теплопроводного материала и продленной во внутреннюю полость герметизирующей крышки канюли, при этом гильза соосно размещена внутри продленной части канюли, с открытой стороны гильза выполнена из нетеплопроводного материала, расширена с возможностью герметичного соединения с конусообразной пробкой, внутри гильзы расположен шнек, жестко закрепленный к одной из стенок гильзы, в нижней части шнека выполнен осевой пропил, гильза несет воздухозаборную трубку, размещенную ближе к ее дну, дно гильзы размещено выше ее расширенной части под углом не менее 3° относительно продольной оси аппарата и жестко соединено с каналом отвода хладоагента, на дистальном конце канала подачи хладоагента методом накатки выполнена спираль, образующая внутреннее ребро канала подачи хладоагента, спираль выполнена с переменным шагом, уменьшающимся к аппликатору, дистальный конец канала отвода хладоагента выполнен в виде спирального канала с переменным шагом увеличивающимся к проксимальной части канюли, конец эластичной трубки, размещенной в конусообразной пробке, спиралеобразно изогнут, снаружи между герметизирующей крышкой и наружной стенкой емкости для хладоагента имеется уплотнительное кольцо, герметизирующая крышка крепится к емкости для хладоагента посредством замков-защелок.

Предлагаемое изобретение отвечает критериям «новизна» и «изобретательский уровень», так как проведенные патентно-информационные исследования не выявили наличие источников информации, порочащих новизну предлагаемого устройства, равно как и наличие технических решений с существенными признаками предлагаемого устройства.

Причинно-следственная связь перечисленных существенных признаков с положительным эффектом, т.е. техническим результатом изобретения, заключается в том, что наличие теплообменного блока, выполнение дистального конца канала отвода винтообразным позволяют значительно увеличить эффективность теплопередачи и сделать отвод хладоагента максимально организованным, а не самопроизвольным, как в прототипе. Во-вторых, выполнение конца эластичной трубки спиралеобразным и наличие шнека в теплообменной камере позволяют:

- охладить и очистить подаваемый от источника подъема давления атмосферный воздух от паров воды, предотвращая, тем самым образование льда и сужение или полное закрытие кристаллами льда просвета воздухозаборной трубки, каналов подвода и отвода жидкого хладоагента, что предотвращает взрыв аппарата.

- придать сначала подаваемому атмосферному воздуху, а затем и жидкому хладоагенту спиралеобразную форму. Наличие спиралеобразного внутреннего ребра на дистальной части канала подачи с переменным шагом, уменьшающегося к аппликатору, еще больше увеличивает скорость вихревого потока хладоагента к криоаппликатору.

Предложенная конструкция криогенного аппарата позволяет повысить эффективность криовоздействия за счет более быстрой циркуляции хладоагента по каналам подачи и отвода. За счет более полного и более быстрого испарения отработанного хладоагента исключается его выливание на врача и пациента. Принудительная очистка атмосферного воздуха от паров воды и его предварительное охлаждение в теплообменной камере уменьшают пассивное кипение хладоагента, что повышает экономичность аппарата. Наличие герметизирующей прокладки между наружной стенкой емкости для хладоагента и герметизирующей крышкой в зоне с температурой окружающей среды, а также использование замков-защелок позволяют, сохраняя герметичность аппарата в работе, быстро отсоединить герметизирующую крышку от емкости с хладоагентом после окончания криовоздействия. Выполнение дистальной части гильзы в виде раструба из теплоизолирующего материала предотвращает замерзание и обледенение конусообразной пробки, обеспечивая тем самым надежную работу клапана аварийного сброса давления.

Предлагаемое изобретение поясняется следующими чертежами:

На фиг.1 изображен общий вид предлагаемого криогенного аппарата.

На фиг.2 изображена гильза теплообменной камеры.

На фиг 3 изображены дистальные части канала подачи и канала отвода хладоагента.

На фиг 4 изображена конусообразная пробка с эластичной трубкой.

Криогенный аппарат (фиг.1) содержит емкость для хладоагента 1 с герметизирующей крышкой 2. Герметизирующая крышка 2 несет на себе с одной стороны узел соединения с источником подъема давления, воздухозаборную трубку 3 и конусообразную пробку 4. Конусообразная пробка 4 соединена через соосно вставленную в нее эластичную трубку 5 с источником подъема давления 6. С противоположной стороны герметизирующей крышки 2 размещены: канал подачи хладоагента 7, канал отвода хладоагента 8, коаксиально расположенные в канюле 9. На конце канюли 9 расположен аппликатор 10. Герметизирующая крышка 2 имеет внутреннюю полость 11. В верхней части герметизирующей крышки выполнено отверстие 12 с отводной трубкой (на фиг.1 не показано). Во внутренней полости 11 герметизирующей крышки 2 размещен теплообменный блок, состоящий из теплообменной камеры, в виде тонкостенной гильзы 13, выполненной из теплопроводного материала и продленной во внутреннюю полость герметизирующей крышки части 14 канюли 9 для отвода хладоагента. Гильза 13 соосно размещена внутри продленной части 14 канюли 9. С открытой стороны 15 гильза 13 выполнена из нетеплопроводного материала 16 (фиг.1, 2), расширена для герметичного соединения с конусообразной пробкой 4. Внутри гильзы расположен шнек 17 (фиг.1), жестко закрепленный к одной из стенок гильзы. В нижней части шнека 17 выполнен осевой пропил (на фиг.1 не показан). Шнек 17 и стенки гильзы 13 выполняют функцию радиатора и конденсатора паров воды. Осевой пропил выполнен для стока растаявшего конденсата за пределы аппарата при разъединенном узле соединения с источником подъема давления. Гильза несет воздухозаборную трубку 3 (фиг.1, 2), расположенную ближе к дну 18 гильзы 13. Дно 18 гильзы (фиг.1) находится выше ее расширенной части 15 под углом не менее 3° относительно продольной оси аппарата. Дно 18 гильзы 13 жестко соединено с продленной частью 14 канюли 9. На дистальной части канала подачи хладоагента 7 (фиг.3) путем накатки выполнена спираль 19, образующая внутреннее ребро канала подачи хладоагента 7. Спираль выполнена с переменным шагом, уменьшающимся к аппликатору 10. Дистальная внутренняя часть 20 канала отвода хладоагента 8 (фиг.3) также выполнена в виде спирали 21 с переменным шагом, увеличивающимся к проксимальному концу канала отвода хладоагента 8. Конец эластичной трубки 5 спиралеобразно изогнут 22 (фиг.4). Снаружи между герметизирующей крышкой и наружной стенкой емкости для хладоагента имеется уплотнительное кольцо (на фиг. не показано). Герметизирующая крышка 2 крепится к емкости хладоагента 1 посредством замков-защелок 23, 24.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В нерабочем состоянии канал подъема давления открыт в атмосферу и давление воздуха в емкости отсутствует. Емкость наполняют на 2/3 жидким азотом. Закрывают герметизирующей крышкой 2 и защелкивают замки-защелки 23, 24. В этот момент из-за охлаждения трубки канала подачи хладоагента 7 жидкий азот частично вскипает и испаряется, давление в емкости повышается. Для предотвращения преждевременного начала работы аппарата и охлаждения аппликатора канал источника подъема давления не закрывают в течение 1-1,5 минут для сброса паров хладоагента и избыточного давления. Затем соединяют части узла подъема давления. Для этого в расширенную часть гильзы 16 плотно вставляют конусообразную пробку 4 с соосно размещенной внутри нее эластичной трубкой 5 для обеспечения герметизации. Для обеспечения подъема давления в емкости и подачи жидкого азота к аппликатору подсоединяют эластичную трубку 5 к источнику подъема давления 6. Конусообразная герметизирующая пробка 4 работает как клапан аварийного сброса давления: при его чрезмерном повышении в емкости для хладоагента. При превышении давления пробка скользит в расширенной части гильзы вдоль оси канала подъема давления, выдавливается из расширенной части гильзы, разгерметизирует емкость и подача хладоагента к аппликатору прекращается. От источника подъема давления 6 атмосферный воздух по эластичной трубке 5 и через конусообразную пробку поступает в гильзу теплообменной камеры 13. За счет того, что концу эластичной трубки 5 придана спиралеобразная форма 22, поток воздуха направлен на охлаждающуюся отработанным хладоагентом стенку гильзы теплообменной камеры. Свою форму спиралеобразный поток сохраняет и внутри гильзы 13, так как идет по шнеку 17, который направляет его далее к воздухозаборной трубке 3. Таким образом, спиралеобразный поток воздуха проходит в емкость для хладоагента 1, охлаждаясь и очищаясь от паров воды, конденсирующихся на стенках гильзы и шнека. Подача воздуха в емкость в зависимости от условий работы может осуществляться как порционно, так и постоянно. В емкости происходит повышение давления и за счет избыточного давления жидкий азот подается по каналу подачи хладоагента 7, идет к аппликатору 10, охлаждая его дно изнутри. Спиральная часть 19 канала подачи хладоагента 7 позволяет еще больше закрутить поток азота и увеличить теплопередачу стенок аппликатора 10. Спиральная часть канала отвода 21 также быстро позволяет направить спиралеобразный поток отработанного хладоагента на теплообменную камеру. Скорость циркуляции хладоагента увеличивается, сокращается время подготовки аппарата к работе. Появление через 1-2 сек на поверхности нетеплоизолированной дистальной части канюли пленки пассивно сжижающегося из окружающего воздуха кислорода говорит о том, что аппликатор к работе готов. Принудительную подачу воздуха прекращают. Проверка работы аппарата и охлаждение гильзы теплообменника заканчиваются. Далее производят необходимое криовоздействие (терапевтическое или хирургическое). Для более точного подведения аппликатора к патологическому очагу используют телескопический вариант выполнения каналов подачи и отвода хладоагента и скользящую вдоль канюли теплоизолирующую насадку. Поток отработанного хладоагента устремляется в продленную часть 14 канюли 9 и затем на теплообменную гильзу 13. Далее хладоагент испаряется на гильзе 13 теплообменной камеры и через отверстие 12 через воздухоотводящую трубку в середине герметизирующей крышки 2 и выходит в атмосферу вверх и в сторону от канюли в виде газа. По окончании сеанса криовоздействия герметизирующая крышка легко отсоединяется от емкости с хладоагентом посредством замков-защелок.

Пример конкретного исполнения дан в виде выписки из истории болезни.

Пример: Больная З. - 43 года обратилась с жалобами на изменение, кровоточивость передней поверхности кожи подбородка, длящееся около года. У больной имелись результаты гистологического исследования. Заключение: базально-клеточный рак кожи подбородка.

Опухоль под кровянистой корочкой с гиперемироваными, несколько приподнятыми над окружающей кожей краями. Под кровянистой корочкой дефект ткани, изъязвленная кровоточащая поверхность. Диаметр опухоли достигает 1,5 см.

В ходе осмотра больной предложена немедленная криодеструкция опухоли. Согласие на операцию получено. Ввиду того, что опухоль прикрыта сухой коркой, имеет значительные размеры неправильной звездчатой формы и бугристую поверхность, решено проводить криодеструкцию опухоли.

Операция

Во избежание кровотечения корку не снимали. Поверхность корочки увлажнена физраствором. Аппликатор предлагаемого криогенного аппарата приведен в соприкосновение с увлажненной корочкой опухоли. При начале охлаждения аппликатора за счет циркуляции жидкого азота отмечено очень быстрое возникновение адгезии (моментальное). Охлаждение проводилось дальше. Зона замораживания достигала заданных пределов в течение 50 сек. По достижении зоны замораживания заданных пределов проводилось естественное ее оттаивание. Всего проведено три цикла замораживание - оттаивание. Пауза между циклами проводилась около пяти минут. Во время паузы инструмент и ткань разобщались. После проведения второго и третьего цикла замораживание-оттаивание отмечался отек подкожной клетчатки в зоне замораживания. Корочка удалена. Кровотечения нет. При отсутствии корочки проведено еще два цикла замораживание-оттаивание. Время замораживания при втором и третьем цикле сокращалось (при втором цикле - 45 сек, при третьем 38 сек, четвертом 30 сек, пятом 25 сек). Период оттаивания соответственно увеличивался: 3,5 мин при первом, 4,5 мин при втором, 5,0 мин при третьем, 6 и 7 мин при четвертом и пятом. Охлаждение аппликатора проводилось при температуре на его поверхности ниже -182°С, о чем свидетельствовала конденсация жидкого кислорода из атмосферного воздуха на поверхности аппликатора. Выход зоны замораживания из предполагаемых границ опухоли до 5 мм. Кровотечения нет. Больная с рекомендациями отпущена на амбулаторное долечивание.

Послеоперационный период продолжался 23 дня до полного отторжения крионекроза. Согласно данным рекомендациям больная ежедневно, утром и вечером, смачивала крионекротизированную опухоль спиртом во избежание инфицирования крионекроза.

На двадцать третьи сутки произошло полное отторжение крионекроза. На месте опухоли ровная поверхность кожи, слегка розового цвета. Констатировано полное выздоровление.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Криогенный аппарат, содержащий емкость для хладоагента с герметизирующей полой крышкой, которая несет на себе с одной стороны канюлю с соосно расположенными в ней каналами подвода и отвода хладоагента и аппликатор на конце, а с противоположной стороны через узел соединения соединена с источником подъема давления, при этом узел соединения содержит конусообразную пробку с соосно вставленной в нее эластичной трубкой, в верхней части герметизирующей крышки имеется отверстие для воздухоотводящей трубки, отличающийся тем, что аппарат дополнительно содержит теплообменный блок, размещенный во внутренней полости герметизирующей крышки, состоящий из продленной внутрь полой крышки канюли и соосно расположенной в ней теплообменной камеры, выполненной в виде тонкостенной гильзы из теплопроводного материала, дно гильзы жестко соединено с каналом отвода хладоагента и расположено выше открытой части гильзы, которая расширена и выполнена из нетеплопроводного материала с возможностью герметичного соединения с конусообразной пробкой, внутри гильзы, к одной из ее стенок жестко закреплен шнек, имеющий пропил в своей нижней части, на дистальном конце канала подачи хладоагента посредством накатки выполнена с уменьшающимся к аппликатору шагом спираль в виде внутренних ребер канала, на дистальном конце канала отвода хладоагента, внутри канюли, выполнена с увеличивающимся к проксимальной части канюли шагом спираль, конец эластичной трубки выведенный в гильзу спиралеобразно изогнут, воздухоотводящая трубка закреплена на гильзе ближе к ее дну, между герметизирующей крышкой и наружной стенкой емкости для хладоагента имеется уплотнительное кольцо, а крышка крепится к емкости для хладоагента посредством замков-защелок.