具有由插座和冷冻探针的插头形成的探针耦合的冷冻治疗设备

摘要

本发明涉及一种冷冻治疗设备，其具有控制器，所述控制器用于通过返回流或供给流向/从冷冻探针提供和/或去除至少一种冷冻剂气体；并且具有至少一个插座，用于连接刚性冷冻探针和柔性冷冻探针，所述柔性探针与刚性探针相比在其返回流导管中需要不同的流体压力，其中插座和冷冻探针的插头形成探针耦合。本发明的目的是开发这样一种冷冻治疗设备，无论操作人员的知识水平如何，刚性和柔性冷冻探针在插入时自动与适于相应冷冻探针的返回流导管(带或不带阀)连接，从而避免对冷冻探针、特别是对柔性冷冻探针可能的损坏，并且避免排放到手术室环境空气中的冷却剂气体超过最大工作场所浓度而造成的有害情况。

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据独立权利要求的前序部分的具有由插座和冷 冻探针的插头形成的探针耦合的冷冻治疗设备。这种设备用于它们具有 特别的优势的任何治疗场合，或者高频治疗或其它方法不能使用的场 合。例如，由于肿瘤的扩散是不利的，将肿瘤从肝脏中切除实际上是不 可行的，取而代之的是在这种情况下将病变组织通过深度冷冻而杀死， 然后将其留在体内。特别是，通过柔性探针，目前还能够将外来物体通 过用冷冻探针冻成固体而从体腔中取出，例如被吞咽并不幸吸入、必须 从呼吸道中取出的花生仁。在这种情况下，不可能使用机械抓握方法， 因为将花生仁弄碎的危险性太高。

背景技术

存在多种在手术过程中进行深度冷冻的方法。其中的一种方法基于 焦耳-汤姆逊效应：在转化温度下膨胀的气体的原子或分子克服相互吸 引力做功，从而使气体损失内能。该气体冷却。该效应用于一系列冷冻 治疗方法。膨胀气体——下面称为工作气体——通常为CO₂或N₂O，后 者在麻醉学中也称为笑气，因为这些气体广泛用于各种用途的药物中。 它们既不可燃也无毒，具有高的焦耳-汤姆逊系数(μ)，并且在常温下 可液化，使得可以在压力缸中在液相之上的恒定压力下恒定地保持气 相。

上述类型的冷冻治疗设备具有一个盛放足量工作气体的贮存器，施 加于待处理的身体区域上的探针，以及导管，所述导管穿过探针并在探 针内将工作气体释放到探针的内腔中，在此工作气体膨胀并因此将探针 的尖端冷却。由于探针优选由导热材料制成，所以保证了组织的热量通 过探针耗散，并因此保证了冷却效果。

当待深度冷冻的组织或可能的外来物体已冷却到足够低的温度时，应 当在特定的时间开始解冻，但是在这种情况下在该设备上不需要主要实现 解冻的装置。现在有利的是简单地将焦耳-汤姆逊效应反转，使气体在转化 温度以下压缩。为此，探针必须与具有阀的除气器连接。在阀失效但是探 针继续被充气的情况下，形成压力，探针必须能够承受该压力。为此，它 必须具有耐压设计。因此，如果存在意外事故的危险性，为技术原因，目 前对于该方法仅能考虑刚性探针。为了确保安全，优选将气体通道临时用 在外部绕过回流阀的软管进行分流，并由此将工作气体提供到气体处理装 置。如果为此过程的外部连接没有闭合，设备可能发生故障。在这一点上， 如果将工作气体简单地排放到手术室的环境空气中，特别是在工作气体为 笑气的情况下，很容易超过最大允许工作场所浓度(MAC)100ppm。

发明内容

本发明基于开发一种上述类型的冷冻治疗设备的目的，该设备不再 具有所述的缺点，并且无论在什么样的操作人员知识水平下均能安全运 行。

该目的通过权利要求1所述的设备达到。具体地说，该目的通过一 种冷冻治疗设备达到，该设备具有控制器，该控制器用于通过返回流或 供给流向/从冷冻探针提供和/或去除一种冷冻剂气体；并且具有至少一 个插座，用于连接至少一个第一冷冻探针和第二冷冻探针，所述第二探 针与第一探针相比在其返回流导管中需要不同的回流压力，其中插座和 冷冻探针上的插头形成探针耦合，其中插座包括至少两个返回流导管和 /或供给流导管，并且第一冷冻探针具有插头，该插头与第二冷冻探针 的插头的不同之处在于，与插入该插座中时从/向第一冷冻探针去除或 提供冷却剂气体相比，在插入插座中时从/向第二冷冻探针去除/提供冷 却剂气体经过不同的返回流导管和/或供给流导管进行。

本发明的一个要点在于，不同的冷冻探针，无论是刚性的还是柔性 的，均可以简单、可靠地连接到冷冻治疗设备上，并且与操作人员的知 识水平无关。在这一点上，探针耦合本身的几何结构保证了针对刚性冷 冻探针的相应返回流(通过带有阀的导管)以及针对柔性冷冻探针的相 应返回流(通过没有阀的导管)，所述返回流进入气体处理设备中。

在本发明的第一个实施方式中，属于探针耦合的供给流导管和返回 流导管通过插座与冷冻治疗设备的气体处理设备直接相连。这意味着， 当使用柔性探针时，操作人员不再需要临时用软管将返回流分流到冷冻 治疗设备的气体处理装置，该软管通常是不希望用于此目的的，它在外 部绕过返回流阀；因此避免了由于连接没有闭合而可能产生的故障，并 且避免可能超过冷冻剂气体的工作场所浓度。

此外，冷冻探针插头的可插入的插入区具有圆形截面，并且具有各 自在供给流导管和返回流导管的孔处围绕着插入区的沟槽。为此，沟槽 不必分开地制造。密封件之间的距离导致形成环形腔，它适合充当气体 通道。这使得操作人员可以简单的方式将插头插入插座中，其中保证了 在插入的插入区的任何可能位置中冷冻剂气体向相应的冷冻探针的供 给流和返回流，并且避免了由于错误的插入而引起差错的可能性。

此外，各个插入区的返回流导管和供给流导管的沟槽和插座的相应 的插座区通过密封件、特别是O型环以气密方式彼此分隔开，以便保证 插座和插入区之间的返回流和供给流之间的相应连接，其中第一冷冻探 针和第二冷冻探针的供给流导管设置在插头和插座上相同的位置，以保 证，对于刚性和柔性探针，来自冷冻治疗设备的贮存器并穿过供给流导 管的冷冻剂气体供给流通过插座区进入相应的插入区的供给流中。此 外，第一刚性冷冻探针的返回流导管通过带有阀的导管通向冷冻治疗设 备的气体处理设备，第二柔性冷冻探针的返回流导管通过不带阀的导管 通向冷冻治疗设备的气体处理设备。这意味着刚性冷冻探针可以用反向 焦耳-汤姆逊效应加热，其中气体通过位于导管中的阀在转化温度以下 压缩，并且柔性探针中的冷冻剂气体可以不经阀的压缩而排放到冷冻治 疗设备的气体处理设备中，因此消除了由于不可预见的压力累积而引起 事故的危险性。

处于冷冻治疗设备的插座中的插入区还可以具有可固定设计。这保 证了插头不被来自冷却剂气体的供给流和返回流的任何可能的压力从 插座中推出，或者保证供给流和/或返回流中的冷却剂气体不进入非预 定的供给流和/或返回流中。由此，密封例如通过插座上的外螺纹以及 相应地结合在插入区上螺母实现，或者通过可拆卸的棘爪密封件(click seal)或与可拆卸密封相应的棘爪组成，或通过结合于插入区下端的磁 体和/或结合于插座区下部的金属板或磁体构成。插座后部的除气孔使 插入更容易，因为插入过程不会形成气垫。此外，这保证不会有来自压 力的轴向力再次将插头推出。在这种情况下，不再需要将插头固定。

在本发明的另一种实施方式中，第一和第二冷冻探针的插入区可以 由独立的转接器形成，其中第一和第二插入区转接于第一或第二常规冷 冻探针上。这保证了老式的各种冷冻探针也可以用于本发明的冷冻治疗 设备。此外，插座区也可以由独立的转接器形成，其中独立的转接器通 过导管连接到冷冻治疗设备的控制器和/或冷冻剂气体贮存器和/或阀和 /或用于冷冻剂气体返回流的气体处理设备上。这意味着老式的冷冻治 疗设备也可以用于插入本发明的冷冻探针和/或用相应的转接器插入老 式的冷冻探针。

在本发明的另一实施方式中，探针耦合包含于具有控制冰球 (ice-ball)形成的设备的冷冻治疗设备中其中冰球的形成由围绕着冰球 的电磁场控制。这使得带有用于产生电磁场的电区域(electrical region) 的刚性或柔性探针可以简单、可靠地插入相应的冷冻治疗设备中。

本发明的其它实施方式可见于从属权利要求中。

附图说明

下面将通过参照示例性实施方式对本发明进行更详细的说明，所述 实施方式将通过参照附图进行更详细的解释，图中：

图1示出具有刚性探针和柔性探针的冷冻治疗设备的立体图；

图2a示出刚性冷冻探针的插入区的立体图；

图2b示出插入插座中的插入区沿图1中的A-B线的剖面图；

图3a示出柔性冷冻探针的插入区的立体图；

图3b示出插入插座中的柔性冷冻探针的插入区沿图1中的A-B线 的剖面图；

图4a示出用于常规刚性探针的插入区的转接器的立体图；

图4b示出用于常规刚性探针的插入区的、插有插头的转接器的剖 面图；

图5a示出用于常规柔性探针的插入区的转接器的立体图；

图5b示出用于常规柔性探针的插入区的、插有插头的转接器的剖 面图；

图6a示出用于常规冷冻治疗设备的插座区的转接器的立体图，其 中具有用于返回流导管的耦合装置，该返回流导管围绕阀并用于气体处 理；

图6b示出用于常规冷冻治疗设备的插座区的、插有刚性探针的转 接器的剖面图；以及

图6c示出用于常规冷冻治疗设备的插座区的、插有柔性探针的转接 器的剖面图。

具体实施方式

在以下说明中，相同的附图标记用于相同的部件和具有相同功能的 部件。

在图1中的示例性实施方式示出了一种冷冻治疗设备，它具有控制 器30、贮存器40、用于气体处理的容器41、刚性第一探针10以及柔性 第二探针20。该冷冻治疗设备的控制器30包括插座300，该插座用于 附连刚性第一探针10或附连柔性第二探针20，其中刚性第一冷冻探针 10的插头100或柔性第二冷冻探针20的插头200与冷冻治疗设备的插 座300形成探针耦合。冷冻治疗设备的贮存器40充满用于冷却相应的 冷冻探针10、20的冷冻剂气体，并通过导管与控制器30以及插座300 的供给流导管304(见图2b)连接。气体处理装置41通过插座300的 返回流导管302和303与冷冻探针10、20的相应的返回流导管102、202 (见图2b、3b)连接，其中一个带有阀305，另一个没有阀。

图2a示出了柔性第二冷冻探针20的插头200的立体图。插入区201 具有两个圆形孔202、203，其中孔202位于插入区201的上端，孔203 位于插入区201的下端。在孔202、203的相应高度处，具有围绕着插 入区201的沟槽209、210，所述沟槽的宽度至少为相应的孔202、203 的宽度。在各个孔202、203以及沟槽209、210的两侧布置有与插入区 201相对应的环形密封件204、205、206、207，其布置方式使得它们在 插头200处于插入状态时保证供给流导管304、203和返回流导管302、 202之间的气密性隔离。在图2a所示的插头200中，在插入区201的下 端有固定件208，它可以通过棘爪进行拆卸，并且在插入时咬合到相应 地设置在插座区201中的凹槽306中。

下面将参照图2b中所示的插入区201插入到插座区301时的截面 图，对本发明的探针耦合的结构以及冷冻治疗设备的插头200和插座 300之间的动作进行详细说明。

在冷冻治疗设备的控制器30中，供给流导管304和两个返回流导 管302、303通向插座300的插座区301，其中在图2b的示例性实施方 式中，插座300的不带阀的返回流导管302与柔性第二冷冻探针20的 返回流导管202连接，供给流导管304与柔性第二冷冻探针20的供给 流导管203连接。这样保证了冷冻剂气体通过阀从柔性第二冷冻探针20 转移到气体处理设备41中，而不会积累任何相应的压力，因此避免了 任何可能对柔性第二冷冻探针20造成的损害。当柔性第二冷冻探针20 的插头200插入冷冻治疗设备的插座300中时，固定件208锁入插座300 的相应凹槽306中，因此保证插头200可靠地保持在插座300中。通过 插入插头200，控制器30的供给流导管304通过插座304自动与柔性第 二冷冻探针20的供给流导管203连接。此外，控制器30的通向气体处 理设备41的返回流导管302与柔性第二冷冻探针20的返回流导管202 连接，其中控制器30的返回流导管302不经过阀305，因此直接进入气 体处理设备41中。围绕孔202、203的沟槽209、210保证，在插入的 插头200的各个可能位置中确保冷冻剂气体的供给流和返回流。

图3a是刚性第一冷冻探针10的插头100的立体图。插入区101具 有两个圆形孔102、103，其中插入区101的中部的孔102位于密封件 105和106之间，插入区101的下端的孔103位于密封件106和107之 间。在孔102、103的相应高度处，具有围绕着插入区101的沟槽109、 110，所述沟槽的宽度至少为相应的孔102、103的宽度。密封件104、 105、106、107设置成使得它们在插头100处于插入状态时保证供给流 导管304、103和返回流导管302、102之间的气密性隔离。在图3a所 示的插头100中，在插入区101的下端有固定件108，它可以通过棘爪 (detent)拆卸，并且在插入时咬合到相应地设置在插座区301中的凹 槽306中。

下面将参照图3b中所示的插入区101插入到插座区301时的截面 图，对本发明的探针耦合的结构以及冷冻治疗设备的插头100和插座 300之间的相互作用进行详细说明。

在冷冻治疗设备的控制器30中，供给流导管304和两个返回流导 管302、303通向插座300的插座区301，其中在图3b的示例性实施方 式中，插座300的带有阀305的返回流导管303与刚性第一冷冻探针10 的返回流导管102连接，供给流导管304与刚性第一冷冻探针10的供 给流导管103连接。因此，当通过阀305向气体处理设备41中排放冷 冻剂气体时，冷冻剂气体在转化温度以下被压缩，并且刚性第一冷冻探 针因为焦耳-汤姆逊效应的反效应而更快地解冻。当刚性第一冷冻探针 10的插头100插入冷冻治疗设备的插座300中时，固定件108锁入插座 300的相应凹槽306中，因此保证插头100可靠地保持在插座300中。 插入插头100后，控制器30的供给流导管304通过插座304自动与刚 性第一冷冻探针10的供给流导管103连接，并且控制器30的通向气体 处理设备41的返回流导管303自动与刚性第一冷冻探针10的返回流导 管102连接，其中控制器30的返回流导管303通过阀305进入气体处 理设备41中。围绕孔102、103的沟槽109、110保证，在插入的插头 100的各个可能位置中确保冷冻剂气体的供给流和返回流。

插头100、200在插座300中的固定也可以通过适合于冷冻探针10、 20的插头100、200的其它固定装置实现。例如，插头100、200也可以 通过结合在插座300外侧的外螺纹，以及可移动地结合在上部插入区上 并与插座300中的外螺纹对应的螺母来进行连接。此外，插头100、200 在插座300中的固定也可以通过棘爪密封件实现，或通过结合于插入区 101下端的磁体和/或结合于插座区101下部的金属板实现。此外，还应 当包括对本领域技术人员而言已知的或明显的将插头100固定于插座 300中的可能固定方式。

探针耦合的另一种示例性实施方式示于图4a、4b、5a和5b中。这 包括两个用于老式的刚性和柔性冷冻探针的插头的转接器50、60，所述 老式的刚性和柔性冷冻探针的插头不适合用于该冷冻治疗设备。转接器 包括适合用于冷冻治疗设备中的插入区501、601，以及与相应的常规型 式的插头适配的插座520、620。转接器50、60的每个插入区501、601 包括用于供给流和返回流导管的两个孔502、503、602、603，并且在孔 502、503、602、603的相应高度处具有围绕着插入区的沟槽509、510、 609、610。此外，在插入状态时，孔502、503、602、603和沟槽509、 510、609、610之间通过密封件504至506和604至607、特别是O型 环彼此以气密方式分隔开。在转接器50、60的插入区501、601的下端， 具有例如适合将转接器50、60固定到冷冻治疗设备的插座区301中的 棘爪508、608。转接器50、60的供给流导管和返回流导管的孔502、 503、602和603的设置成使得在插入本发明的冷冻治疗设备的插座300 中时，它们分别与适用于相应的柔性或刚性冷冻探针10、20的供给流 导管304和返回流导管302、303相连接。在这一点，常规刚性冷冻探 针的供给流导管通过转接器50与冷冻治疗装置的控制器的供给流导管 304连接，常规刚性冷冻探针的返回流导管通过转接器50与冷冻治疗装 置的控制器的带有阀305的返回流导管303连接。当插入本发明的冷冻 治疗设备的插座300中时，常规柔性冷冻探针的供给流导管通过转接器 60与供给流导管304连接，常规柔性冷冻探针的返回流导管通过转接器 60与不经过阀305的返回流导管302连接。

在探针耦合的另一示例性实施方式中，图6a、6b和6c示出了一种 用于老式冷冻治疗设备的适于连接柔性和刚性冷冻探针10、20的转接 器70。该转接器包括插座701，连接于插座上并用于连接常规冷冻治疗 设备的插头703，以及从插座的外下部突出的连接管702。内部插座区 708包括三个导管孔709、710和711，它们的布置方式使得在本发明的 冷冻治疗设备的柔性冷冻探针20插入时，柔性冷冻探针20的供给流导 管203通过转接器70的供给流导管710与常规冷冻治疗设备的供给流 导管连接，柔性冷冻探针20的返回流导管通过转接器70的返回流导管 711并通过不带阀的外部导管(未示于图6a、6b、6c中)与常规冷冻治 疗设备的气体处理设备连接，并且，在本发明的冷冻治疗设备的刚性冷 冻探针10插入时，刚性冷冻探针10的供给流导管103通过转接器70 的供给流导管710与常规冷冻治疗设备的供给流导管连接，刚性冷冻探 针10的返回流导管102通过转接器70的返回流导管709与冷冻治疗设 备的带有阀的返回流导管连接。此外，在插入状态时，导管孔709、710、 711通过密封件704至707、特别是O型环彼此以气密方式分隔开。

在另一示例性实施方式中，也可以将转接器50、60、70用于常规 冷冻治疗设备和常规刚性或柔性冷冻探针之间的连接。为此，将转接器 70插入常规冷冻治疗设备的插座中，并将转接器50、60置于常规柔性 和/或刚性冷冻探针各自的插头中，这意味着在各个情况中保证柔性和/ 或刚性冷冻探针的供给流导管和返回流导管之间的合适的连接。

探针耦合也可以安装于包括通过相应地形成的电磁场来控制冰球 形成的设备的冷冻治疗设备内部，或者通过用于冷冻治疗设备上或用于 冷冻探针的插头上的相应转接器来实现。还可能是具有用于温度传感器 或电解冻辅助装置的插头的组合。

在这一点上，上述所有部件自身和任意组合均是本发明要求保护的， 特别是附图中所示的细节。本领域技术人员熟悉各种修改。

附图标记列表

10第一刚性冷冻探针

20第二柔性冷冻探针

30冷冻治疗设备的控制器

40冷冻剂气体的贮存器

41气体处理设备

50用于刚性冷冻探针的插头的转接器

60用于柔性冷冻探针的插头的转接器

70用于冷冻治疗设备的插座的转接器

100第一冷冻探针插头

101第一冷冻探针的插入区

102第一冷冻探针的返回流导管

103第一冷冻探针的供给流导管

104第一冷冻探针的密封件

105第一冷冻探针的密封件

106第一冷冻探针的密封件

107第一冷冻探针的密封件

108第一冷冻探针的固定件

109返回流导管上的沟槽

110供给流导管上的沟槽

200第二冷冻探针插头

201第二冷冻探针的插入区

202第二冷冻探针的返回流导管

203第二冷冻探针的供给流导管

204第二冷冻探针的密封件

205第二冷冻探针的密封件

206第二冷冻探针的密封件

207第二冷冻探针的密封件

208第二冷冻探针的固定件

209返回流导管上的沟槽

210供给流导管上的沟槽

300插座

301插座区

302用于第二冷冻探针的返回流导管

303用于第一冷冻探针的返回流导管

304用于冷冻探针的供给流导管

305阀

306用于固定108、208的凹槽

501用于刚性探针的插入区转接器

502用于刚性探针的返回流导管转接器

503用于刚性探针的供给流导管转接器

504用于转接器50的密封件

505用于转接器50的密封件

506用于转接器50的密封件

508固定件(棘爪)

509返回流导管上的沟槽

510供给流导管上的沟槽

601用于柔性探针的插入区转接器

602用于柔性探针的返回流导管转接器

603用于柔性探针的供给流导管转接器

604用于转接器60的密封件

605用于转接器60的密封件

606用于转接器60的密封件

607用于转接器60的密封件

609返回流导管上的沟槽

610供给流导管上的沟槽

701转接器70的插座

702用于柔性探针的返回流导管的连接管

703常规插头

704用于转接器70的密封件

705用于转接器70的密封件

706用于转接器70的密封件

707用于转接器70的密封件

708转接器70的内部插座区

709用于刚性探针的返回流导管

710供给流导管

711用于柔性探针的返回流导管