[發明專利]基于防止噴嘴結霜的液態CO2

有效

• 申請號: 201810346061.1
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN108836470B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 周致富;姜雨瀅;楊笑宇;陳斌
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: A61B18/00
• 分類號: A61B18/00;A61F7/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 田洲

本發明公開一種基于防止噴嘴結霜的液態CO₂閃蒸噴霧的快速冷卻裝置，包括高壓氮氣瓶、高壓二氧化碳儲罐、冷卻循環系統、電磁閥和噴嘴；高壓氮氣瓶的出口通過與二氧化碳儲罐的入口相連接；二氧化碳儲液罐出口與高壓軟管的一端相連；高壓軟管管程中段換接套管式換熱器的管側入口，套管式換熱器的管側出口接回高壓軟管；高壓軟管的另一端與電磁閥相連接，電磁閥的輸出端裝有帶有絕熱真空層的不銹鋼直管型雙流體噴嘴。本發明能夠與任意一款激光器的激光探頭配合使用，實現了在血管性與色素性皮膚病激光手術中對患者正常表皮組織進行高效與選擇性冷卻的目的。防止表皮的熱損傷，提高了治療效果。

技術領域

本發明屬于冷卻裝置技術領域，特別涉及一種激光皮膚熱療手術中的表皮快速冷卻裝置。

背景技術

葡萄酒色斑是一種先天性、低血流量的真皮內血管畸形，新生兒發病率約為0.3%，位于皮下深度約為200~550μm(Schneider BV , Mistuhashi Y, Schnyder UW .Ultrastructural observations in port wine stains. Ach Dermatol Res , 1998 ,280(6):338-345)。且隨著年齡的增長，色斑顏色會逐漸加深，呈現粉紅色-紅色-紫色的變化趨勢，甚至出現結痂、發展為血管瘤。由于葡萄酒色斑常位于人體面部或頸部等暴露部位，且極少能夠自發性消退，故給患者容貌帶來巨大的損毀，嚴重影響患者的生活質量。

目前，激光已經成為治療葡萄酒色斑的首選方法，通過選擇特定波長的激光（臨床上主要采用波長為585nm和595nm的脈沖染料激光）作用于患者目標皮膚處，激光穿透表皮到達真皮內被病變血管吸收，血管加熱至熱至消融，從而達到治療的效果（Kelly KM,Nelson JS. Update on the clinical management of port wine stains. Laser MedSci, 2000, 15(4):220-226）。然而，表皮內存在黑色素對可見光波段范圍（400nm-700nm）的光都有較強的吸收，使得在穿透表皮的過程中有相當一部分治療激光被黑色素吸收，從而產生兩個問題：一方面使得到達真皮內病變血管的激光能量減少，直接降低治療效果；另一方面，黑色素對激光較大的吸收會導致表皮溫度快速上升從而灼傷表皮等正常組織，給治療帶來極大地副作用（Ashinoff R, Geronemus RG. Treatment of a port-wine stainin a black patient with the pulsed dye laser. J Dermatol Surg Oncol, 1992,18(2):147-148）。

由于在激光治療PWS的過程中，存在激光損傷表皮等皮膚正常組織的風險，各種冷卻方式被廣泛用于激光治療皮膚病手術中。傳統的冷卻方式包括冰敷、冷寶石接觸式冷卻與冷空氣射流冷卻。這些冷卻方式主要利用冷媒與皮膚接觸導熱、或者單相空氣對流的方式從皮膚表面帶走熱量。換熱強度較低，對表皮的冷卻保護遠遠不夠；且由于冷卻用時較長（以分鐘計），在冷卻表皮的同時，也會降低表皮下層的病變血管溫度，不利于激光的熱療。

而現在通用的以制冷劑R134a為工質的動態噴霧表皮冷卻方式（Cryogen spraycooling, CSC），通過在激光作用皮膚之前，在皮膚表面噴射一定時間的制冷劑（通常為數十毫秒）。高揮發性的低溫制冷劑液滴沖擊皮膚表面，并快速蒸發，通過相變帶走皮膚表面大量的熱，可快速將表皮溫度降到零下三十攝氏度，且制冷時間非常短，不會對深層的病變血管溫度造成較大影響。制冷劑噴霧有冷卻效率高、空間選擇性高等優點，可有效減少皮膚手術中激光對表皮正常組織的熱損傷。

但R134a等傳統制冷劑還存在著許多問題：

1.以R134a為例，其在大氣壓下的沸點溫度較高（約為-26.07℃），仍然存在著對病灶較深的患者（尤其是對表皮黑色素含量較高的黃色人種）正常表皮組織冷卻效果不佳的問題。

2.R134a等傳統制冷劑的GWP值都很高，已經不符合當今時代的環保要求。