CS267476B1

CS267476B1 - Arrangement of Multi-Sensing Sensors to Me Fluorescence Temperature of Cryosons of Cryosurgical Instruments

Info

Publication number: CS267476B1
Application number: CS875934A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Prom Fyz Straus; Karel Csc Hrsel; Jan Ing Straus; Oldrich Ing Holub; Vaclav Rndr Krejzlik; Sylvie Smutna
Original assignee: Straus Jaroslav; Hrsel Karel; Straus Jan; Holub Oldrich; Vaclav Rndr Krejzlik; Sylvie Smutna
Priority date: 1987-08-11
Filing date: 1987-08-11
Publication date: 1990-02-12
Also published as: CS593487A1

Abstract

rte šení spočívá v tom, že jedno teplomČrnó čidlo je umístěno na plášti výměníku uvnitř tubusu nástroje a druhé teploměrné čidlo v proudu odcházejícího chladivá. Výsledné údaje se zprůmžrovávají, Technicky výhodné je proto použití dvou sériově zapojených teplomčrných vinutí, Uvedené řešení odstraňuje nevýhodu obvyklého měření teploty kryosondy, kdy Jedno teploměrné Čidlo Jo v takovém případě umístěno v aktivní části kryosondy a změnsuje tak efektivní průřez teplosměnného prostředí. Odstranění uvedené nevýhody je zvláště podstatné u dlouhých tenkých výměníku. Navržené řešení je tedy určeno především pro kryosondy kryochirurgických nástrojů určených pro použití v urologii, proktologii a kardiochirurgiiThe solution consists in the fact that one thermometer sensor is placed on the exchanger shell inside the instrument tube and the second thermometer sensor in the outgoing coolant stream. The resulting data are averaged. It is therefore technically advantageous to use two thermometer windings connected in series. The solution eliminates the disadvantage of the usual cryoprobe temperature measurement, where one thermometer sensor is in such a case placed in the active part of the cryoprobe and thus reduces the effective cross-section of the heat exchange medium. Eliminating the aforementioned disadvantage is particularly important for long thin exchangers. The proposed solution is therefore intended primarily for cryoprobes of cryosurgical instruments intended for use in urology, proctology and cardiac surgery.

Description

Vynález so tyká měření teploty kryosondy kryochirurgickóho nástroje.The invention relates to measuring the temperature of a cryoprobe of a cryosurgical instrument.

Správná funkce kryochirurgickýoh zafízoní je závis 1.4 kromě jiného i na měření teploty kryochirurgické sondy daného nástroje. Jednak je o tomto údaji informován operatér a dále, a to především, jo tento údaj nutný pro regulaci přívodu chladivá. Zvlášt důležitá Je regulace přívodu chladivá u tzv. autonomních systémů, u nichž jo zásobník chladívá pevně spojen s operačním nástrojem a má tedy omezenou kapacitu (toto uspořádání mA však podstatné výhody z hlediska funkce nástroje a proto se rovněž používá).The correct function of the cryosurgical equipment depends on, among other things, the measurement of the temperature of the cryosurgical probe of the given instrument. On the one hand, the operator is informed about this information, and on the other hand, and above all, this information is necessary for the regulation of the refrigerant supply. Of particular importance is the control of the coolant supply in so-called autonomous systems, in which the coolant reservoir is firmly connected to the operating tool and therefore has a limited capacity (however, this mA arrangement has significant advantages in terms of tool function and is therefore also used).

V klasickém uspořádání je teplotní čidlo např. odporový teploměr, termočlánek apod., obvykle umístěno v plášti kryosondy, viz např. čs . AO č. 199 443. V tomto uspořádání je sice dosaženo vyhovující přesnosti měření, avšak za cenu značné technologické náročnosti. U kryosond, výměníků, malých rozměrů nebo dlouhých tenkých válcových výměníků, v nástrojích určených např, pro urologii, proktologii apod., má klasické uspořádání dokonce negativní vliv také na chladící výkon výměníků, nebot značně snižuje efektivní průřez vlastního teplosměnného prostředí.In the classical arrangement, a temperature sensor, such as a resistance thermometer, thermocouple, etc., is usually located in the cryoprobe housing, see, e.g., MS. AO No. 199 443. In this arrangement, satisfactory measurement accuracy is achieved, but at the cost of considerable technological complexity. In cryoprobes, heat exchangers, small dimensions or long thin cylindrical heat exchangers, in tools intended, for example, for urology, proctology, etc., the classical arrangement even has a negative effect on the cooling capacity of heat exchangers, as it significantly reduces the effective cross section of the heat exchange medium.

Podstata uspořádání teploměrných čidel k měření teploty kryosondy a k regulaci přívodu chladivá do kryosondy spočívá v tom, že jedno teploměrné Čidlo je v tepelném kontaktu s pláštěm výměníku v tubusu nástroje a druhé teploměrné čidlo je v tepelném kontaktu s nosičem, který je umístěn v proudu odcházejícího chladivá z výměníku. Teploměrná Čidla tedy nejsou umístěna v aktivní části výměníku, tj. nejsou v oblasti kontaktu teplosměnného prostředí s pláštěm výměníku a nesnižuje se tak efektivní průřez tcplosměnného prostředí.The essence of the arrangement of thermometer sensors for measuring the temperature of the cryoprobe and regulating the supply of refrigerant to the cryoprobe is that one thermometer sensor is in thermal contact with the exchanger shell in the tool tube and the other thermometer sensor is in thermal contact with a carrier located in the outgoing refrigerant stream. from the exchanger. Thus, the thermometer sensors are not located in the active part of the exchanger, ie they are not in the area of contact of the heat exchange medium with the exchanger shell, and thus the effective cross-section of the heat exchange medium is not reduced.

Na přiloženém výkresu je znázorněn schematický řez konce kryochirurgického nástroje s výměníkem. *The attached drawing shows a schematic section of the end of a cryosurgical instrument with an exchanger. *

Výměník 1 je spojen v místě uzavírací části 4 tubusu s tubusem 2 nástroje, který má zpravidla vakuovou izolaci. Měření teploty jo prováděno pomocí dvou teploměrných čidel přičemž první teploměrné čidlo 7 je umístěno tak, Že je v tepelném kontaktu s pláštěm výměníku uvnitř tubusu nástroje a druhá teploměrné Čidlo 8 je umístěnu tak, že je v tepelném kontaktu s nosičem 3, kterým odchází chladivo z výměníku a který je vyroben z materiálu o nižší tepelné vodivosti než pláŠt výměníku, přičemž tepelná kapacita nosiče 3 je co nejnižší. Na plášti výměníku za teploměrným čidlem 7 je umístěno topné vinutí Jí, které zabezpečuje zpětný ohřev kryosondy.The exchanger 1 is connected at the location of the closing part 4 of the tube to the tube 2 of the tool, which generally has a vacuum insulation. The temperature measurement is performed by means of two thermometer sensors, the first thermometer sensor 7 being positioned so that it is in thermal contact with the exchanger shell inside the tool tube and the second thermometer sensor 8 being positioned so that it is in thermal contact with the carrier 3 through which the refrigerant leaves. exchanger and which is made of a material with a lower thermal conductivity than the exchanger shell, the thermal capacity of the carrier 3 being as low as possible. A heating winding J1 is located on the exchanger shell behind the thermometer sensor 7, which ensures the reheating of the cryoprobe.

Funkce takto řešeného teploměru v tepelném výměníku je následující:The function of the thermometer solved in this way in the heat exchanger is as follows:

Teploměrné Čidlo 3 registruje teplotu t_o odcházejícího chladivá, napr. zplyněného dusíku, z výměníku, nebot teplota nosiče ^v důsledku jeho nízké tepelné vodivosti o male tepelné kapacity odpovídá teplotě jím procházejícího chladivá. Teplota t₀ jc při reál'ém zatížení výměníku nižší než průměrná teplota pláště výměníku, která bude značeno symbolem t . L‘ výměníku s dobrou účinností činí tento rozdíl zhruba ΙΟ K. Naproti tomu teploměrné čidlo 7 měří teplotu která je v důsledku tepelného toku do výměníku v místě uzavírací části 4., kde výměník Je Již pasivní tj, bez teplosměnného prostředí v>šší než teplota t*. V obvyklém uspořádání se tento rozdíl t^-t* pohybuje rovněž kolem 10 K. 2 hlediska měření teploty v ustáleném stavu by tedy postačovalo korigovat pouze jednu z hodnot t^, t^, a to právě o rozdíl t^-t^, resp. t^-t^. hlediska správná regulace přívodu chladivá však údaj pouze teploměrného čidla 7 nebo pouze teploměrného čidla 8 nevyhovuje, nebot změna tepjoty Jo v režimu regulace tj, v režimu, kdy Je do výměníku přiváděno chladivo pouze v určitých Časových Intervalech z důvodu Již zmíněného tepelného toku v pasivní oblasti výměníku gulaci v důsledku nízké tepelné vodivosti příliš prudká a naopak teplota t₂ se při renosiče 3 mění směrem do vyšších teplot velmi pomalu. Z tohoto důvodu Je nutno pracovat která odpovídá Jednak oběma korekcím tj-t se zprůměrovanou hodnotou teplot t₁ a t_?, a t^-t^ v ustáleném stavu a dále patřičnému Časovému průběhu teploty t* při regulaci. Obvykle lze odečítat pouze aritmetický3, the temperature sensor registers a temperature t _on the outgoing coolant, e.g., The vaporized nitrogen from the heat exchanger, since the temperature of the carrier ^due to its low thermal conductivity, the heat capacity is the temperature of coolant passing through it. The temperature t ₀ jc at the actual load of the exchanger is lower than the average temperature of the exchanger shell, which will be marked with the symbol t. L 'of the exchanger with good efficiency is this difference about ΙΟ K. In contrast, the thermometer sensor 7 measures the temperature which is due to the heat flow to the exchanger at the closing part 4, where the exchanger is already passive, ie, without heat exchange environment higher than temperature t *. In the usual arrangement, this difference t ^ -t * is also around 10 K. From the point of view of measuring the temperature at steady state, it would be sufficient to correct only one of the values t ^, t ^, namely by the difference t ^ -t ^, resp. . t ^ -t ^. However, from the point of view of correct regulation of the refrigerant supply only the data of the thermometer sensor 7 or only the thermometer sensor 8 is unsatisfactory, because the temperature change Jo in the control mode, ie in the mode due to the low thermal conductivity, the heat exchanger is too sharp and, conversely, the temperature t ₂ changes very slowly towards higher temperatures in the case of the transmitter 3. For this reason, is it necessary to work which corresponds on the one hand to both corrections tj-t with the average value of temperatures t ₁ and _t? , at ^ -t ^ in the steady state and further to the appropriate time course of the temperature t * during the control. Usually only arithmetic can be read

2.2.

CS 267^76 Dl průměr 1/2 ^^{2 3}ko výhodně se pro tyto účely ukázalo odporově teploměrně vinutí, nebot libovolně zprůměrování hodnot t a t_o lze provést Jednoduše tak, že jedna část vinutí tvoří teploměrné Čidlo 7 a druhá část vinutí tvoří teploměrné Čidlo J3, příčeni?, obě části Jsou zapojeny sériově.267 E-76 1.2 diameter Dl ^ ^{2 3} co advantageously for this purpose showed resistively thermometric winding since any averaging the values _of the tat can be carried out simply by forming one part of the winding, the temperature sensor 7 and the second part of the windings form a thermometric sensor J3 , crossbar ?, both parts are connected in series.

Claims

Arrangement of thermometer sensors for measuring the temperature of a cryoprobe of a cryochlurgical instrument and for regulating the supply of coolant to the cryoprobe, characterized in that one thermometer sensor (7) is in thermal contact with the exchanger shell (1) in the tool tube (2) and the other thermometer sensor (3). ) It is in thermal contact with the carrier (j), which is located in the stream of refrigerant leaving the exchanger (1).

2. Arrangement of thermometer sensors according to point l, characterized in that the thermometer sensors (7.

3) They are formed by a resistance winding and are connected in series.