[發明專利]冷凍外科儀器

有效

• 申請號: 200980105840.1
• 申請日: 2009-02-11
• 公開（公告）號: CN101969872A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: F·蓋澤爾哈特
• 申請（專利權）人: 愛爾伯電子醫療設備公司
• 主分類號: A61B18/02
• 分類號: A61B18/02
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 周建秋;王鳳桐

技術領域

本發明涉及一種冷凍外科儀器，該冷凍外科儀器包括具有管道的冷凍探針，用來冷卻冷凍探針的至少一部分的特別地為冷卻氣體的壓縮的冷卻流體流過該管道。

背景技術

零下溫度的有目標的受控制的使用用于冷凍外科以殺死生物組織。此外，特別地使用柔性探針，通過在冷凍探針或探針頭上將外來物體凍結成固體而從體腔取出外來物體，例如，必須從呼吸道移除的吞下的同時意外吸入的外來物體。然而，冷凍外科也適合于獲得組織樣本(活檢)。在這種情況下，組織的特定區域(組織樣本)凍結到探針頭上，并且在從周圍組織分離之后可以使其能被檢查。

在外科中存在深度凍結的各種可能性。一種可能性基于焦-湯(Joule-Thomson)效應：低于轉化溫度的膨脹流體(特別是氣體)的原子或分子妨礙相互吸引，結果是氣體損失內部能量。它冷卻下來。通常，CO₂或N₂O用作膨脹流體或氣體(在下面稱為冷卻流體或冷卻氣體)。

剛才描述的那種類型的冷凍外科儀器通常具有可被輸送到要被處理的組織的探針和氣體管線裝置，該氣體管線裝置穿透探針并且將工作氣體釋放到探針的內體積中，工作氣體在該內體積中膨脹并且導致探針冷卻下來。由于這些探針優選地由熱傳導材料制成，這保證通過探針消除組織熱并且因此保證冷卻效果。

在如描述的通過解壓縮壓縮氣體產生冷卻效果的冷凍探針中，經常需要均勻地或根據特定溫度輪廓冷卻較大表面。例如，具有2mm直徑的冷凍探針假定在50mm的長度上被均勻冷卻。

在這些情況下，根據現有技術，多個噴嘴分布在冷凍探針內以便實現合理均勻的冷卻。所用的冷卻噴嘴的數量越大，在選定長度上達到的作為結果的溫度越均勻。通過這個程序，所需氣體的量在多個噴嘴之間被劃分。因此，單個噴嘴的直徑很小。然而，同時，生產不成比例地費時。通過小的噴嘴，將緊公差設置在幾何形狀上，以便實現恒定的流動特性。較小的噴嘴橫截面理論上也更容易堵塞。

也已經證明，通過根據現有技術的冷凍外科儀器，僅可以困難地實現基本上恒定的溫度曲線或預定溫度曲線。此外，從現有技術得知的冷凍探針的構造是非常費時的且高成本的。

發明內容

因此，本發明的目的是開發一種開始提及的那種類型的冷凍外科儀器，使得可以實現在技術上較容易實施且改善的(特別地更均勻的)冷凍探針的冷卻。

這個目的通過根據權利要求1的冷凍外科儀器實現。

特別地，這個目的通過一種冷凍外科儀器實現，該冷凍外科儀器包括具有管道的冷凍探針，用來冷卻所述冷凍探針的至少一部分的特別為冷卻氣體的壓縮的冷卻流體流過該管道，其中該管道具有膨脹通道(expansion?channel)，該膨脹通道的通道橫截面沿流動方向在預定長度上漸進變大，使得壓縮的冷卻氣體在通過所述膨脹通道的流動路徑上經過預定長度而至少部分地逐漸解壓縮，同時冷卻下來。

本發明的關鍵是設計一種預定長度的通道，使得其這個長度上的橫截面增加，使得氣體的膨脹分布在這個長度的通道上。結果，在通道的開始，僅存在部分膨脹并且因此不存在全溫度差，然而，由于在整個長度上的漸進膨脹，冷卻發生在大的區域上，其中在探針的外部實現的溫度或其分布在任何情況下都取決于橫截面的變寬且取決于膨脹通道和冷凍探針外部之間的熱傳遞阻尼。

優選地，在這種情況下，所述膨脹通道通過熱導體而與冷凍探針的外部具有熱傳導關系。具有減小的熱傳遞阻尼的獨立部件或適當的輔助裝置，諸如熱化合物等，可用作熱導體。當然，除此之外，也可以適當地將冷凍探針的外殼部件設計為熱導體并且用保證最佳熱傳遞的材料構造它。膨脹通道優選地布置成盡可能靠近冷凍探針的外部或靠近假定要被冷卻的區域。

所述膨脹通道優選地具有設計為取決于熱導體的熱傳遞阻尼的通道橫截面，使得在冷凍探針的外部上，預定的溫度分布，特別地恒定的溫度至少在上面提及的預定長度限定的部分上調節自身。這意味著，例如，在所述膨脹通道和外部之間的很厚的壁部或要被冷卻的區域中，所述膨脹通道對應地設計成顯著變寬以便在這個點實現特別有效的膨脹并且因此特別有效地冷卻。當然，也可以對需要急劇冷卻的冷凍探針的外部的區域中的膨脹通道作出適當的改變。通過膨脹通道的橫截面的特定改變，因此可以考慮例如到外部的已存在的壁厚、流動速度等，從而在冷凍探針的外部實現均勻的或任何其它合意的溫度分布。