Przedmiotem wynalazku jest kriogeniczny skalpel ultradzwiekowy, stosowany do wykonywania operacji chirurgicznych tkanek miekkich i organów parenchymatycznych, takich jak wetroba, woreczek zólciowy, nerki, pluca, sledziona oraz w neurochirurgii. Znane sa kriogeniczne instrumenty chirurgiczne zawierajece mechanizm leczecy czesc robocze ze zródlem drgan ultradzwiekowych, zapewniajacy oslone umozliwlajece przeplyw srodka chlodza¬ cego, która umieszczona jest pomiedzy podstawa instrumentu i zródlem drgan ultradzwiekowych oraz posiada dysze na wejsciu srodka chlodzacego do instrumentu. Tego rodzaju rozwiazanie konstrukcyjne instrumentu nie jest przydatne do wykonywania operacji chirurgicznych, gdyz nia zapewnia przecinania tkanek. Znany jest z opisu patentowego ZSRR nr SUtA, 825 056 kriogeniczny skalpel ultradzwiekowy zawierajecy korpus z umieszczonym w nim zródlem drgan ultradzwiekowych, który ma ostrze poleczone ze zródlem drgan ultradzwiekowych przez tran¬ sformator i rurkowy wymiennik ciepla do doprowadzania i odprowadzania czynnika chlodzecego do ostrza. Wymiennik ciepla jest wykonany w postaci rurki w ksztalcie litery "U" umocowanej w sposób zapawniajecy styk termiczny z boczne scianke ostrza i jest doleczony za pomoce sylfonów do krócców doprowadzania i odprowadzania srodka chlodzecego. Sylfony umieszczone ae w strefie fali stojecej powstajecej po doleczeniu ostrza do zródla drgan ultradzwiekowych, przy czym rurki wymiennika ciepla zwezaje sie w kierunku krawedzi tnecej skalpela.Niedogodnoscie tego kriogenicznego skalpela ultradzwiekowego jest niska predkosc przecinania organów miekkich i organów parenchymatycznych oraz maly efekt hemostatyczny.Niaka predkosc przecinania tkanek wynika sted, ze w znanych kriogenicznych skalpelach ultra¬ dzwiekowych przyrzad tnecy w stanie roboczym ma temperature ujemne. Prowadzi to do tego, ze przy przecinaniu tkanki tnece dzialania skalpela zwiezane jest wylecznie z oddzialywaniem ultradzwieków, poniewaz nie Jest realizowany zwykly efekt tnecy twardej warstwy tkanki zmro¬ zonej poprzednim cieciem. Niska predkosc przecinania tkanki uwarunkowana jest takze nie^ wyetarczajece wydajnoscie chlodzenia i niesymetrycznym chlodzeniem ostrza, do którego chlo¬ dzenie Jest doprowadzone z wymiennika ciepla o ksztalcie litery mVm§ przy czym najsilniej2 147 596 chlodzona Jest boczna powierzchnia ostrza od strony krócca doprowadzajacego, natoniast druga powierzchnia boczna wskutek zwiekszonej tenperatury czynnika chlodzecego w króccu doprowadzajacym, chlodzona jest z mniejsze efektywnoscie, co noze powodowac przyklejanie sie przecinanej tkanki do przyrzadu tnecego i wymiennika ciepla* Ponadto ostrze ma styk termiczny z transformatorem drgan ultradzwiekowych stanowiecym zródlo ciepla o duzej mocy, co zwieksza niesymetrie chlodzenia ostrza* Cieplo dostarczane do ostrza ze wspomnianego transformatora stanowi przyczyne podniesienia temperatury ostrza i w rezultacie doprowadza do deficytu Jego wydajnosci chlodzenia przy przecinaniu tkanek* W wyniku tego spada szyb¬ kosc przecinania tkanki i obniza sie efekt heoostatyczny, co znacznie zwieksza czas wykony¬ wania operacji za pomoce tego instrumentu.Ponadto wymiennik ciepla w ksztalcie litery "U" z odsunietymi od siebie króc¬ cami doprowadzajecymi 1 odprowadzajecymi czynnika chlodzecego powoduje zwiekszenie wymiarów przyrzedu i czyni go niewygodnym w pracy* Poza tym, w znanych kriogenicznych skalpelach ultradzwiekowych nie jest przewidziana mozliwosc kontroli poziomu oddzialywania ultradzwie¬ ków i niskiej temperatury na przecinane tkanke, co obniza efektywnosc ich stosowania* Brak kontroli poziomu oddzialywania niskiej temperatury moze doprowadzic do niewystarczajecego efektu heaostatycznego w czasie wykonywania operacji lub wywolac zwiekszone pooperacyjne nekroze tkanek operowanego organu* Brak kontroli oddzialywania ultradzwieków moze stanowic przyczyne uszkodzen operowanego organu, na przyklad wskutek zwiekszenia temperatury przeci¬ nanej tkanki, przy wysokim poziomie oddzialywania ultradzwieków* Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcyjne kriogenicznego skalpela ultra¬ dzwiekowego, w którym mozna byloby poddawac niezaleznie w przestrzeni i sekwencyjnie w cza¬ sie, odpowiednio oddzialywaniu ultradzwieków i niskiej temperatury na przecinane tkanke, równoczesnie ze zwiekszeniem temperatury przyrzadu tnecego do wartosci dodatnich w stopniach Celsjusza z zapewnieniem zwiekszenia efektu hemostatycznego* Celem wynalazku jest zapewnienie rozdzielenia w przestrzeni i podawania sekwencyjnie w czasie, oddzialywania na przecinane tkanke ultradzwiekami i niske tempera¬ ture* Celem wynalazku jest równiez skrócenie czasu wykonywania operacji i zwiekszsnie pred¬ kosci oddzialywania niskiej temperatury na przecinane tkanke oraz przecinania tkanki pod róznymi ketami nachylenia skalpela wzgledem powierzchni tkanki z równoczesnym zmniejszeniem strat energii oddzialywania ultradzwieków i zuzycia czynnika chlodzecego* Celem wynalazku jest opracowanie Instrumentu zapewniajacego przecinanie tkanki na glebokosc równe dlugosci przyrzedu tnecego, równomiernego oddzialywania niskiej temperatury na przecinane tkanke, ciecia odcinków tkanki o róznej gestosci 1 o róznym ukrwienlu, zas obudowie zapewnienie dla operatora normalnej temperatury oraz zapewnienia kontrolowania oddzialywania niskiej tempera¬ tury na przecinane tkanke* Celem wynalazku Jest opracowanie Instrumentu, który bylby przy¬ datny do automatycznego podtrzymywania zadanych warunków oddzialywania ultradzwieków i nis¬ kiej temperatury w czasie przecinania tkanki* Kriogeniczny skalpel ultradzwiekowy wedlug wynalazku zawiera w korpusie zródlo drgan ultradzwiekowych, przyrzed tnecy, do którego doprowadzone jest oddzialywanie ultra¬ dzwiekowe ze zródla drgan ultradzwiekowych przez transformator i rurkowy wymiennik ciepla z rurkami do doprowadzania i odprowadzania czynnika chlodzecego, zapewniajecego niske tempera¬ ture przecinanej tkanki, przy czym w rozwiazaniu wedlug wynalazku zastosowano izolacje cieplne pomiedzy przyrzedem tnacym i rurkowym wymiennikiem ciepla* Korzystnie przyrzed tnecy w postaci plytki lub kableka ma krawedz tnece umocowane jednym lub dwoma koncami do rurkowego wymiennika ciepla* Miedzy przyrzedem tnacym i powierzchnie wymiennika ciepla posiada szczeli¬ ne dla uzyskania wzajemnej izolacji cieplnej* Korzystnie przyrzed tnecy posiada krawedz tnece sztywno poleczone z transformatorem lub jest wykonany lecznie z transformatorem z jednakowego materialu w postaci Jednego detalu, przy czym przyrzed tnecy, transformator i zródlo drgan ultradzwiekowych tworze jeden blok, który dla uzyskania izolacji cieplnej, umieszczony jest w pewnej odleglosci od rurkowego wymiennika ciepla i jego przewodów doprowadzajacych.Rurkowy wymiennik ciepla aa umieszczone we wnece elementy zwiekszajece po¬ wierzchnie wymiany ciepla z czynnikiem chlodzacym, przy czym stosunek grubosci kazdego147 696 3 elementu do jsgo dlugosci jeet zawarty od 0,1 do 0,2, zas stosunek ogólnej wartosci powierzchni bocznej wszystkich elementów do wartosci wewnetrznej powierzchni rurkowego wymiennika ciepla, korzystnie Jest zawarty od 2 do 5* W transformatorze korzystnie jast zabudowany element grzejny dla podtrzymywania dodatniej temperatury przyrzadu tnacego w skali Celsjusza* Dla zapewnienia mozliwosci ciecia skalpelem odcinków o róznej wartosci i róznym ukrwieniu zaleca sie, aby szczelina miedzy przyrzedem tnacym i rurkowym wymienni¬ kiem ciepla miala mozliwosc regulacji, co moze zapewnic wyposazenie przyrzedu tnecego w wezel pozwalajacy przesuwac go wzgledem rurkowego wymiennika ciepla* Korpus kriogenicznego skalpela ultradzwiekowego ma element grzejny, zapewnia¬ jacy utrzymywanie korpusu w temperaturze niezbednej dla normalnej pracy operatora, równo¬ czesnie z oddzialywaniem na korpus niskiej temperatury z rurkowego wymiennika ciepla* Przyrzad tnecy posiada dlugosc równe lub wieksze od dlugosci rurkowego wymiennika ciepla, przy czym grubosc przyrzedu tnecego zmienia sie wzdluz jego dlugosci* W przekroju poprzecz¬ nym rurkowy wymiennik ciepla ma ksztalt trapezu, którego mniejsza podstawa skierowana jest w strone przyrzadu tnecego, a podstawa w kierunku wzdluznym powtarza ksztalt przyrzedu tne¬ cego* Powierzchnie boczne przyrzedu tnecego atanowie przedluzenie powierzchni bocznych rurkowego wymiennika cieple, a w punkcie przeciecia tworze tnece krawedz przyrzedu tnecego* Szczelina dla uzyskania wzajemnej izolacji cieplnej pomiedzy przyrzadem tnecyn i rurkowym wymiennikiem ciepla zawarta jest w zakresie od 0,5 do 4 mm* Korzystnie przyrzed tnecy jest zaostrzony ze strony przeciwleglej do krawedzi tnecej* Izolacja cieplna pomiedzy przyrzedem tnecym i rurkowym wymiennikiem ciepla posiada warstwe odpornego na dzialanie wody tworzywa sztucznego o wlasnosciach termoizolacyjnych* Dla zachowania stalej odleglosci pomiedzy rurkowym wymiennikiem ciepla i przyrzedem tnecym, skalpel moze zawierac element ustalajecy, wykonany z materialu termoizolacyjnego na prze¬ wodzie odprowadzajecym czynnik chlodzecy w odleglosci od zródla drgan ultradzwiekowych okreslonej wedlug nastepujecej zaleznoscit 1 . A^ln-i-l^- 4 gdzie 1 - odleglosc od zródla drgan ultradzwiekowych do elementu ustalajecego /l- dlugosc feli ultradzwiekowej w transformatorze i przyrzedzie tnecym n - liczba polówek fali drgan ultradzwiekowych wystepujecych na transformatorze i przyrzedzie tnecym do miejsca mocowania elementu ustalajecego Kriogeniczny skalpel ultradzwiekowy ma czujnik temperatury rurkowego wymiennika ciepla w strefie styku z przecinane tkanke, który wbudowany jast wewnetrz przewodu doprowa- dzajecego, umieszczonego hermetycznie we wnece rurkowego wymiennika ciepla, wzdluz calej jego dlugosci, na jago sciance przeciwleglej do przyrzedu tnecego* Korzystnie, kriogeniczny skalpel ultradzwiekowy ma czujnik glebokosci oddzialywania niskiej temperatury na przecina¬ ne tkanke, umieszczony wewnetrz drugiego przewodu o przekroju kolowym umieszczonego herme¬ tycznie we wnece rurkowego wymiennika ciepla na jego calej dlugosci, na sciance przeciw¬ leglej do przyrzedu tnecego* Czujnik glebokosci oddzialywania niskiej temperatury ma kabel koncentryczny umieszczony wewnetrz drugiego przewodu rurkowego, wspólosiowo z tym przewodem i umocowanego w nim na podpórkach dielektrycznych, przy czym odcinek przewodu wewnetrznego kabla koncentrycznego, wystajecy poza granice przewodu zewnetrznego, znajduje ele wewnetrz dielektrycznej tulei hermetyzujecej, zas drugi przewód rurkowy o przekroju cylindrycznym stanowi aonde czujnika, natomiast jego dlugosc zawarta jest w zakresie 1-2 srednio drugiego przewodu rurkowego* Tuleja dielektryczna korzystnie jest wykonana z szafiru* Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig*l przedstawia kriogeniczny skalpel ultradzwiekowy w widoku i w przekroju podluz¬ nym, fig* 2 - skalpel w widoku w kierunku strzalki "A- z flg*l, fig.3 - skalpel z fig*l z przyrzedem tnecym w postaci plytki ze zdjetym korpusem, fig* 4 - skalpel z fig.l z przy¬ rzedem tnecym w postaci kableka ze zdjetym korpusem, fig.5 - skalpel z fig.l, bez korpusu4 147 596 posiadajacy jednolity detal zawierajacy transformator i przyrzad tnecy, fig.6 - jedna z postaci wykonania skalpela z przyrzedem tnecym i transformatorem wykonany© z jednego materialu, fig.7 - wykres rozmieszczenia fali ultradzwiekowej w skalpelu, fig.8 - ekelpel z fig.l w przekroju wzdluz linii VIII~VIII z fig.l, fig.9 - skalpel z flg.B* którego przy¬ rzad tnacy Jest wykonany w innej postaci* fig.10 - skalpel z fig.8, w który* izolacja termiczna na postac warstwy tworzywa sztucznego* fig* 11 - skalpel w przekroju wzdluz linii XI-XI z fig.l, fig.12 - schemat Ideowy czujnika temperatury wedlug wynalazku, zamon¬ towanego w skalpelu z fig.l, fig.13 - schemet ideowy czujnika glebokosci oddzialywania niskiej temperatury wedlug wynalazku, zamontowany w skalpelu z fig.l.Kriogeniczny skalpel ultradzwiekowy /fig.l, 2/ ma wbudowane w korpusie 1 zródlo drgan ultradzwiekowych 2. Moze byc wykorzystane zródlo drgan ultradzwiekowych 2, dowolnego znanego typut piezoelektryczne, ferrytowe lub metaliczne, wykonane ze stopów posiadajecych efekt magnetostrykcyjny. Zródlo 2 zawiera transformator 3 przeznaczony do przekazywania drgan ultradzwiekowych na przyrzad tnacy 4. Skalpel aa równiez rurkowy wymiennik ciepla 5 wyposazony w przewody rurkowe do doprowadzania 6 1 odprowadzania 7 czynnika chlodzacego.Pomiedzy przyrzadem tnecym 4 1 rurkowym wymiennikiem ciepla 5 znajduje sie izolacja termicz¬ na, dla uzyskania której elementy te maje miedzy eobe szczeline 8 na calej dlugosci przy¬ rzadu tnacego 4.Izolacja termiczna wykonana jest w dowolny znany sposób. Najprostsze rozwiazanie polega na zapewnieniu powietrznej izolacji termicznej, to jest na wykonaniu szczeliny po¬ wietrznej 8 miedzy wymiennikiem ciepla 5 1 przyrzadem tnecym 4. Nizej rozpatrzone bede rótno postacie wykonania izolacji termicznej wskazanych wezlów skalpela. Istnienie izolacji ter¬ micznej pozwala uzyskac dodatnie temperature przyrzadu tnecego 4 i rozdzielic w przestrzeni i w czasie oddzialywanie ultradzwieków i niskiej temperatury na przecinane tkanke. Przyrzed tnacy 4 jest wykonany w postaci wygietej plytki 9 /fig.3/ umocowenej jednym koncem 10 do rurkowego wymiennika ciepla 5. Pomiedzy plytke 9 1 wymiennikiem ciepla 5 znajduje sie izola¬ cja cieplna w postaci szczeliny 8. Transformator 3 jest poleczony z rurkowym wymiennikiem ciepla.Na fig.l przedstawiono jeszcze jedne postac wykonania przyrzadu tnecego w posta¬ ci plytki 11, której koniec 12 jest umocowany do transformatora 3 1 która dla uzyskania izolacji termicznej, tworzy z wymiennikiem cieple 5 szczeline 8. Przyrzed tnacy 4 /plytka 9 lub 11/ ma krawedz tnece 13 /fig.2, 3/. Drugi koniec 14 plytki 9 lub 11 jeet wolny, dlugosc plytki 9, 11 jest wieksza od dlugosci wymiennika ciepla 5 /fig.2/ lub równa dlugos¬ ci wymiennika ciepla /fig.3/. W obu przypadkach plytka 9, 11 czesciowo lub calkowicie ota¬ cza wymiennik ciepla 5. Koniec 14 plytki w innym wykonaniu skalpela, w którym przyrzed tnecy 4 jest wykonany w postaci kableka 15 /fig#4/, jest mocowany do wymiennika ciepla 5. Kablek 15 równiez obejmuje wymiennik ciepla 5. Plytka 16 w wykonaniu z fig.5 otacza wymiennik cie¬ pla 5 czesciowo, gdyz jej dlugosc jest równa dlugosci wymiennika ciepla 5. We wszystkich przykladach wykonania przyrzedu tnecego 4 w postaci wygietej plytki 9, 11, 16 lub kableka 15, pomiedzy nimi 1 wymiennikiem ciepla 5 znajduje sie szczelina 8 /fig.1-5/* Na fig.l przedstawiono jeden z mozliwych przykladów wykonania wymiennika ciepla 5, który jest wykonany w postaci wspólosiowo rozmieezczonych rur 17, 18, a na wewnetrznej po¬ wierzchni rury umieszczone me elementy w postaci zeber 19 zwiekszajace jej powierzchnie wy¬ miany ciepla z czynnikiem chlodzacym. Dla najefektywniejszego rozdzielenia oddzialywania ultradzwieków i niskiej temperatury na przecinane tkanke, plytka 16 /fig.5/, jest sztywno poleczona z transformatorem 3, który z kolei jest sztywno poleczony ze zródlem 2 drgan ultra¬ dzwiekowych, co lecznie tworzy jednolity blok umieszczony w odleglosci "a" od wymiennika ciepla 5. W ten sposób szczelina 8 tworzeca izolacje termiczne pomiedzy plytke 16 1 wymien¬ nikiem ciepla 5 rozclega sie do konca przewodu rurkowego 6, 7 wymiennike ciepla 5 1 izoluje go termicznie od wezlów skalpela odbierajacych oddzialywanie ultradzwieków, to jest od jednolitego bloku skladajacego sie ze zródla 2, transformatora 3 1 plytki 16. Przyrzed tnecy, na przyklad plytka 16 /fig.5/ jest elementem zdejmowanym, który jest sztywno mocowany do transformatora 3 w dowolny ze znanych sposobów, na przyklad za pomoca polaczenia gwintowego 20.147 596 5 Najmniejsze straty oddzialywania ultradzwieków w miejscu Mocowania zdejmowa¬ nego przyrzedu tnecego, na przyklad plytki 16 /fig.5/ aaja miejsce wówczas, gdy jego dlugosc stanowi krotnosc nieparzystej liczby dlugosci cwierc fali oddzialywania ultradzwiekowego 1 wówczas* gdy niejsce Jego nocowania do transformatora 3 spelnia warunek} 4 gdzie L - odleglosc od zródla drgan ultradzwiekowych 2 do punktu mocowania plytki 16 A<- dlugosc fali ultradzwiekowej tv transformatorze 3 n - liczba polówek fali ultradzwiekowej nieszczeca sie w odleglosci od zródla drgan ultradzwiekowych 2 do punktu nocowania zdejmowanej plytki 16.Plytka 16 i transformator 3 se wykonana w postaci Jednolitego detalu 21 /fig.6/ z tego samego materialu* Pozwala to uniknac strat energii oddzialywania ultradzwieków przekazywanych na plytke 16 i w zwiazku z tym zwiekszenia efektywnosci ciecia.Grubosc przyrzedu tnecego we wszystkich przykladach wykonania zmienia sie "wzdluz jego dlugosci* Ola podtrzymania dodatniej temperatury przyrzedu tnecego w postaci plyt¬ ki 16 /fig#5, 6/ stosowane jest wykonanie zródla drgan ultradzwiekowych 2, transformatora 3 i plytki 16 w postaci jednolitego bloku9 przy czym na transformatorze 3 jest umieszczony element grzejny 22, na przyklad elektryczny w formie spirali* Szczelina 8 moze miec wartosc stale /fig*l, 3,4, 5/ lub regulowane /fig*6/ na przyklad za pomoce mechanizmu mimosrodowego 23 /fig*6/ umieszczonego miedzy zródlen 2 drgan ultradzwiekowych i przewodem rurkowym 7* Do tego celu moge byc zastosowane równiez inne ele¬ menty o podobnym przeznaczeniu* Wielkosc szczeliny 8 /fig.l, 3, 6/ miesci eie w zakresie 0,5 - 4 mm, a gdy szczelina 8 jest mnisjsza od 0,5 nm, na przyrzad tnecy 4 jeet przekazywane oddzialywanie niskiej temperatury z rurkowego wymiennika ciepla 5 i jego temperatura staje sie ujemna /w stopniach Celsjusza/, co obniza efektywnosc ciecia* W przypadku, gdy szczelina 8 na wartosc wieksze od 4 mm powstaje duze opóznienie czasows miedzy oddzialywanien ultra¬ dzwieków i niskiej temperatury na przecinane tkanke, co prowadzi do obnizenia efektu hemo- statycznego* W skalpelach przeznaczonych do operacji wetroby zaleca sie stosowanie szczeliny 8 o wartosci 2 mm* Dla zachowania zadanej wartosci szczeliny 8 miedzy rurkowym wymiennikiem ciepla i datalan etanowiecyn polaczenie transformatora 3 z przyrzeden 4 wykorzystano eleaant ustala- jecy 24 /flg*6/ wykonany z materialu termoizolacyjnego* Element 24 jest unieszczony w wezle ?b? /fig*7 / stojecej fali ultradzwiekowej 25 powstajecsj w transformatorze 3 i plytce 16 przy pobudzaniu zródla 2 drgan ultradzwiekowych* Na fig*7 nm osi rzednych odmierzana jest amplituda ultradzwiekowej fali stojacej 25, natomiast na osi odcietych - odleglosc od zródla 2 do poszczególnych czesci detalu 21 leczecego w sobie transformator 3 1 przyrzed tnecy 4* Przytoczony przyklad przedstawia rozwiezanie, w który" element ustelajecy 24 jest unieszczony w pierwszym liczec od zródla 2 drgan ultradzwiekowych wezle *b" fali stoje¬ cej 25* Elenent 24 noze byc umieszczony równiez w Innej odleglosci od zródla 2, która to odleglosc moze byc okreslona w zaleznoscit 1 -^2n "1/ /2/ gdzie 1 - odleglosc od zródla 2 drgan ultradzwiekowych do elementu ustalajecego 24, A - dlugosc fali ultradzwiekowej 25 w transformatorze 3 i plytce 16, n - liczba polówek fali ultradzwiekowej nieszczecych sie w odleglosci pomiedzy zródlen 2 i punktem umieezczenla elementu ustalajecego 24 Kazdy elenent 19 zwlekszajecy powierzchnie wymiany ciepla z czynnlkien chlodze- cyn,- a zaten zapewniajecy zmniejszenie Jego zuzycia przy zachowaniu tego samego pozlonu od¬ dzialywania niskiej temperatury, jest dobierany tak, aby stosunek -^- jego grubosci "c" do dlugosci "d" znajdowal sie w przedziale od 0,1 do 0,2^ przy czyn jezeli stoeunek -jj-- jest6 147 596 aniejazy od 0;1 prowadzi to do przyklejania ale przecinanej tkanki do rurkowego wynlennlka ciepla 5, gdyz jego wydajnosc cieplna wskutek nalej grubosci elenentów 19 okazuje ele nie¬ wystarczajaca do ochlodzenia przecinanej tkanki z duze. predkoscia* Oezell wartosc 4 jest wieksza od 0,2 prowadzi to równiez do przyklejania alf przecinanej tkanki do rurkowego wyaiennike ciepla 5 w wyniku tworzenia sie na elementach 19 warstwy gazu obnizajacej wydajnosc cieplne wymiennika cieple 5* Optymalna wartosc u ju wynosi 0,15* Ponadto dla zwiekszenia powierzchni wymiany cieplnej wybierany jest równiez stosunek _1_ wartosci powierzchni bocznej S^ wszystkich elenentów 19 do wartosci powierzchni wew- 2 netrznej S2 wynlennlka ciepla 5 z zakresu pomiedzy 2 i 5. W przypadku, gdy wartosc S^ jest nniejeza od 2fnastepuje obnizenie predkosci przecinania tkanki, poniewaz powstaje 2 deficyt wydajnosci chlodzenia rurkowego wynlennlka ciepla 5, natomiast gdy wartosc -1 jest wieksza od 5# przecinana tkanka przykleja eie do rurkowego ciepla 5, gdyz wskutek wyloklej gestosci rozmieszczenia elenentów 19 na bocznych sciankach wymiennika ciepla 5 powstaje duza opornosc hydrauliczna dla przeplywu czynnika chlodzacego, co obniza wydajnosc cieplne rurko¬ wego wynlennlka ciepla 5.Poprzeczny przekrój rurkowego wymiennika ciepla 5 na keztalt trapezu 26,Jak poka¬ zano na fig.8, 10. Mniejsza podstawa 27 trapezu 26 jest skierowana w atrone przyrzadu tnece- go 4* Mniejsza podstawa 27 trapezu 26 odtwarza wzdluz swojej dlugosci ksztalt przyrzadu tna¬ cego 4fjak pokazano na fig*2, to jest przyrzed tnacy zweza sie wzdluz swojej dlugosci* Po¬ wierzchnie boczne rurkowego wymiennika ciepla 5 se sprzezone z bocznymi powierzchniami przy- rzedu tnecego 4, 28, 29 /fig.8, 10/ w taki sposób, ze linie stanowiace przedluzenie boków trapezu 26 przecinaka sie w punktach lezacych na krawedzi tnecej 13 przyrzadu tnecego 4 /fig,8/ lub 28 /fig#9/ lub 29 /fig#10/* Boki trapezu 26 moge przebiegac prostoliniowo, jak pokazano na fig*8 i fig.10 lub wzdluz linii wkleslych,jak pokazano na fig*9* Przyrzed tnecy 4 ma zaokreglone krawedzie ze strony przeciwleglej do krawedzi tnecej 13 /fig.8/. Dla po¬ prawienia styku bocznych powierzchni wymiennika ciepla 5 z przecinane tkanke przyrzed tnecy 28 /fig.9/ jest zaostrzony ze strony 30 przeciwleglej do krawedzi tnecej 13* Pomiedzy przy- rzedem tnecym 29 /fig.10/ i rurkowym wymiennikiem ciepla 5 umieszczona jest warstwa 31 wodo¬ odpornego tworzywa sztucznego o niskiej przewodnosci termicznej, na przyklad otrzymywanego na bazie fluoru* Warstwa 31 tworzywa sztucznego zwieksza sztywnosc konstrukcji przy zachowa¬ niu izolacji cieplnej, pomiedzy wymiennikiem ciepla 5 i przyrzedem tnecym 29* Powierzchnie boczne 32 warstwy 31 sprzegaje boczne powierzchnie wymiennika ciepla 5 i przyrzedu tnecego 29* Do okreslenia optymalnej szybkosci ciecia przy zapewnieniu kontrolowanego oddzialywania nis¬ kiej temperatury na przecinane tkanke i utrzymywaniu zadanych warunków oddzialywania ultra¬ dzwieków i niskiej temperatury w procesie przecinania tkanki, skalpel na czujnik 33 /fig.11/, temperatury rurkowego wynlennlka ciepla 5 w strefie styku z przecinane tkanke 1 czujnik 34 glebokosci oddzialywania niskiej temperatury* Czujnik 33 umieszczony jest w przewodzie rurko¬ wym 35 wykonanym w rurkowym wymienniku ciepla 5 na jago calej dlugosci przy sciance stanowia¬ cej wieksze podstawe trapezu 26 /fig* 6, 10/, hermetycznie wzgledem wewnetrznej objetosci wymiennika ciepla 5 /fig*ll/* Przekrój poprzeczny przewodu rurkowego 35 jest wybierany w spo¬ sób dowolny* W rozpatrzonym przykladzie przewód rurkowy 35 ma przekrój kolowy* W przewodzie rurkowym 35 czujnik 33 temperatury jest umocowany za pomoce tulejki 36 z materialu termoizo¬ lacyjnego, na przyklad z zalewy epoksydowej z wypelniaczem. Przewodniki wyjsciowe 37 czujnika temperatury 33 biegne wewnetrz przewodu rurkowego 35* dako czujnik 33 temperatury stosowany jest dowolny z ponizszych znanych czujników: termistor, termopara, czujnik balometryczny i kazdego innego typu, który moze pracowac przy temperaturach 77 - 300°K. Czujnik 33 umiesz¬ czony jest w sposób pozwalajecy kontrolowac temperature w strefie,w której wymiennik ciepla 5 przestaje stykac sie z przecinana, tkanke# co pozwala otrzymac wiarygodne informacje o prze¬ cietnej temperaturze tkanki.Czujnik 34 jest umieszczony w innym przewodzie rurkowym 38 usytuowanym wewnetrz rurkowego wymiennika ciepla 5 na jego calej dlugosci na tej samej sciance, na której jest umocowany przewód rurkowy 35* Przewód rurkowy 38 ma przekrój kolowy 1 jest mocowany herme¬ tycznie wzgledem wneki wymiennika ciepla 5* Otwór wejsciowy przewodu rurkowego 38 okresla147 596 7 tulejka 39* Wewnetrz przewodu rurkowego 38 na podpórkach dielektrycznych 40 jest umieszczo¬ na linia koncentryczna, której kabel wewnetrzny 41 wychodzi poza granice kabla zewnetrznego 42 i etanowi sonde 43 czujnika 34 glebokosci oddzialywania niskiej temperatury skalpela na przecinane tkanke* Sonda 43 jest umieszczona wewnatrz tulejki dielektrycznej 39, wykonanej z szafiru, natomiast sonda 43 czujnika 34 ma dlugosc wybrane w przedziale 1 do 2 srednic przewodu rurkowego 33* Sonda 43 o dlugosci mniejszej od srednicy przewodu rurkowego 38 ma nlske czulosc, natomiast czujnik 34 nie zapewnia kontroli oddzialywania niskiej temperatury w niezbednym zakresie wartosci glebokosci, co obniza efektywnosc zastosowania skalpela* W przy¬ padku, gdy dlugosc sondy 43 jest wieksza od dwu srednic przewodu rurkowego 38 wzrasta bled kontroli glebokosci oddzialywania niskiej temperatury, równiez obniza sie efektywnosc stoso¬ wania skalpela* Zalecana dlugosc sondy 43 wynosi 1,4 srednicy przewodu rurkowego 38* Ola uzyskania normalnej dla operatora temperatury korpusu 1, na wewnetrznej powierzchni korpusu 1 umieszczony jest element grzejny 44 /fig.l/ zapewniajecy ogrzewanie korpusu 1* Stosowany jest element grzejny 44 dowolnego typu, jednak najbardziej efektywne jest zastosowania elektry¬ cznego elementu grzejnego typu tasmowego* Na figurze 12 przytoczony jest schemat kontroli temperatury wymiennika ciepla 5 z wykorzystaniem czujnika 33 typu oporowego* Czujnik 33 temperatury typu oporowego jest wleczony w mostkowym ukladzie 45 rejestracji, utworzonym z oporników 46, 47 i 46, na Jedno ramie którego podawane jest napiecie stale* Sygnal naruszenia balansu ukladu mostkowego 45 powetajecy przy zmianie opornosci czujnika 33 temperatury jest podawany na wzmacniacz 49 na¬ piecia, do wyjscia którego doleczone sas wzmacniacz mocy 50 i wzmacniacz 51 obciezony lampe wskaznikowe 52* Jako wzmacniacz 49 wykorzystywany jest uklad wzmacniacza operacyjnego z opornikami 53 i 54 w obwodzie sprzezenia zwrotnego i na wejsciu zanegowanym* Wzmacniacz 50 zbudowano z wykorzystaniem tranzystorów 55, 56 i oporników 57 i 58 oraz opornika obciezaje- cego 59* Wzmacniacz 51 zbudowano z wykorzystaniem tranzystorów 60, 61 1 oporników 62, 63* Podczas wykonywania operacji na tkankach miekkich i organach parenchymatycznych robocza tem¬ peratura wymiennika cieple 5 jest utrzymywana na zadanym poziomie za pomoce rozpatrzonego ukladu /fig*12/* Nie zapewnia to jednak takiego samego poziomu oddzialywania niskiej tempe¬ ratury na rózne tkanki wskutek ich anatomicznych cech szczególnych* Przykladowo w tkankach 0 duzym ukrwieniu, glebokosc oddzialywania niskiej temperatury bedzie mniejsza niz w tkan¬ kach o slabym ukrwieniu* W pierwszym przypadku oddzialywanie niskiej temperatury okazuje sie niewyetarczajecym dla uzyskania efektu hemostatycznego, natomiast w drugim - powstaje duzy obszar pooperacyjnej martwicy przecietnej tkanki, gdyz glebokosc oddzialywania niskiej tempe¬ ratury jest wieksza od niezbednej* Z tego wzgledu do operatywnej kontroli glebokosci oddzia¬ lywania niskiej temperatury na przecinane tkanke w proponowanym skalpelu przeznaczony jest czujnik 34 glebokosci oddzialywania niskiej temperatury* J Na figurze 13 przedstawiono schemat poleczen czujnika 34 do kontroli glebo¬ kosci oddzialywania niskiej teeperatury* Czujnik 34 utworzony przez oporniki 64 1 65 i kondensator 66 jest doleczony do zródla 67 napiecia przemiennego o wysokiej czestotliwosci 1 do diody 68* Wyjscie diody 63 jest obe iezone obwodem RC 69, 70 i doleczone do wejscia wzmac¬ niacza operacyjnego 71 posiadajacego oporniki 72, 73 1 74 oraz opornik kallbrujecy 75* Wejscie wzmacniacza 71 jest doleczone do wejscia generatora 76 czestotliwosci akustycznej wykonanego w znany aposób z zastosowaniem tranzystorów 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, diod 84 i 85, konden¬ satorach 86 i 87 i opornikach 88, 69, 90, 91, 92 i 93* Wyjscie generatora 76 jest doleczone do glosnika dynamicznego 94* Przygotowanie do pracy kriogenicznego skalpela ultradzwiekowego odbywa sie w naatepujecy sposobi przez przewód rurkowy 6 /fig.l/, w kierunku strzalki 95 do wymiennika ciepla 5, podawany jest czynnik chlodzecy, na przyklad ciekly azot* Czynnik chlo¬ dzecy wyplywajec z rurki 17 omywa wewnetrzne scianki wymiennika ciepla 5 i umieszczone na nich elementy 19 i w postaci mieszaniny pary z ciecze Jest wyprowadzany z wneki wymiennika ciepla 5 przez rurke 18 i przewód rurkowy 7 w kierunku strzalek 96 /flg*l/* W poczetkowym okresie podawania czynniks chlodgecego wymiennik ciepla 5 ma temperature dodatnie 1 uklad mostkowy 45 jest maksymalnie razbalansowany, poniewaz wartosc8 147 596 oporników czujnika 33 i 47 nie s« sobie równe* Opornik 47 jest regulowany, co pozwala ustalac robocza temperature wymiennika ciepla 5, w zakresie od 80°K do 150°K* Sygnal roz- balansowania ukladu nostkowego 45 jest podawany rf wzmacniacz 50 aocy i zapewnia nagrzewa¬ nie opornika obciazajacego 59f co prowadzi do zwiekszenie predkosci podewania czynnika chlodzacego do wymiennika ciepla 5, który zaczyna intensywnie ochladzac sie* Równoczesnie napiecie wyjsciowe z wzmacniacza 49 zatyka stopien wyjsciowy wzmacniacza 51. W miare ochladzania sie wymiennika ciepla 5, zmniejsza sie sygnal rozbalansowania, zmniejsza sie równiez moc ciepla wydzielanego ne oporniku obciazenia J59* Spada predkosc podawania czyn¬ nika chlodzacego do wymiennika ciepla* Wreszcie, po osiagnieciu roboczej temperatury wymien¬ nika ciepla 5, znika sygnal rozbalansowanla na wyjsciu ukladu mostkowego 45* W tej samej chwili ustaje nagrzewanie opornika 59 i równoczesnie zapala sie lampa 52 wskazujaca, ze ekalpel jest przygotoweny do pracy. Jesli chodzi o parametr oddzialywania niskiej tempera¬ tury* Czas osiagania temperatury roboczej kriogenicznego skalpela ultradzwiekowego w przypadku, gdy czynnikiem chlodzacym jest ciekly azot wynosi 1,5 - 3 min* przy cisnieniu wymuszajacym w pojemniku zasilajacym 0,2 • 10 - 0,5 • 10 Pa* Po osiagnieciu pr^ez wymiennik ciepla 5 temperatury roboczej wlaczane jest zasilanie zródla 2 drgan ultradzwiekowych i roz¬ poczynane sa dzialania chirurgiczne* Resekcja tkanek miekkich 1 tkanek parenchymatycznych wykonywana jest ze pomoce przygotowanego do pracy kriogenicznego skalpela ultradzwiekowego metode kolejnych ciec operowanego organu z wydzieleniem duzych neczyn krwionosnych, gdyz efekt hemostatyczny jest zapewniony tylko dla naczyn o srednicy do 2 mm* Wydzielone naczynia krwionosne o duzej srednicy przed przecieciem se opracowywane normalnymi chirurgicznymi sposo¬ bami, na przyklad podwiazywaniem w plaszczyznie ciepla* W poczatkowym okresie przecinania przyrzad tnacy jest wprowadzany do tkanki, na które wywierane jest oddzialywanie ultradzwieko¬ we wywolujace czesciowy efekt hemostatyczny* W czasie ruchu skalpela po linii ciecia w obsza¬ rach tkanek poddanych oddzialywaniu ultradzwiekowemu przykladane jest oddzialywanie niskiej temperatury z wymiennika ciepla, co zwieksza efekt hemostatyczny destrukcji przecietnej tkanki.Ket pomi^c^y podluzne osie skalpela i przecinane tkanke wybierany jest w taki sposób, aby uzyskac nakladanie stref ultradzwiekowego i niskotemperaturowego oddzialywania na tkanke przy jej przecinaniu. Równoczesnie zapewnione jest wstrzymanie krwawienia z naczyn krwionosnych o srednicy do 2 mm. Tkanka w okolicy ciecia zostaje zamrozona do glebokosci 2,5 mm. Kolejne wprowadzenie skalpela w zamrozona tkanke odbywa sie w nastepujacy sposób. Przyrzad tnacy o temperaturze dodatniej przy zetknieciu z tkanka podnosi jsj temperature, dzieki czemu jest ona latwo przecinana wskutek tnacych wlasnosci tnacej krawedzi skalpela* Oddzialywanie ultra¬ dzwiekowe przyspiesza proces przecinania zamrozonej tkanki, równoczesnie zapewniajac efekt hemostatyczny. Jak pokazano wyzej* Istnienie szczeliny 8 dla uzyskania izolacji termicznej po¬ miedzy przyrzadem tnacym 4 i rurkowym wymiennikiem cieple 5 pozwala uzyskac rozdzielone w przestrzeni i sekwencyjne w czesie oddzialywanie ultradzwieków i niskiej temperatury na prze¬ cinana tkanke, przy równoczesnym zapewnieniu zwiekszenia temperatury przyrzadu tnacego do poziomu odpowiadajacego dodatnim temperaturom przecinanej tkanki w miejscach jej styku z tnaca krawedzia tego przyrzadu, zapewnia etabilna hemostaze przy wysokiej predkosci przecinania* W zaleznosci od autonomicznych wlasnosci operowanego orgenu, stabilna hemostaze obserwowana jest przy róznej glebokosci zamrozenia tkanki* Poniewaz zastosowanie szczeliny 8 dla uzyska¬ nia izolacji cieplnej pomiedzy przyrzadem tnacym 4 i wymiennikiem cieple 5 zapewnia wysoka wydajnosc chlodzenia skalpela, dla uzyskania optymalnej dla kazdego organu glebokosci zamro¬ zenia tkanki wykorzystywane sa czujniki 33 i 34 temperatury glebokosci zamrozenia tkanki* W procesie przecinenia tkanki, czujnik 34 glebokosci zamrozenia podtrzymuje zadany poziom wystarczajacy dla stabilnej hemostazy i nie doprowadzajacy do powstania duzych obszarów po¬ operacyjnej nekrozy tkanki* Czujnik 34 pracuje w nastepujacy sposób* Do czujnika 34 /fig.13/ za pomoca wew¬ netrznego kabla koncentrycznego tworzonego przez przewodniki 41 1 42 zewnetrznego zródla 67 doprowadzane jest przemienne napiecie wysokiej czestotliwosci* W rezultacie oddzialywania tego napiecia w obezarz* sondy 43 czujnika 34 z przecinana tkanka, w zewnetrznym kablu kon-147 696 9 centrycznya utworzony* przez przewodnik 42 i przewód rurkowy 40 indukuje sie napiecie prze¬ mienne, którego wartosc jeet zalezna od glebokosci zaarozenia tkanki* Napiecie to poddawane Jeet detekcji w diodzie 68, nastepnie wzaacniane przez wzaacniacz 71 1 podawane na stero¬ wany generator 76 czestotliwosci akustycznej* Czestotliwosc generatora 76 jeet zalezna od wartosci sygnalu podawanej z czujnika 34 glebokosci oddzialywania niskiej temperatury i przy odchyleniu wartosci tego sygnalu od poziomu okreslonego przez opornik 75 czestotli¬ wosc generatora 76 zaniejsza sie w przypadku, gdy glebokosc oddzialywania niskiej tempera¬ tury na tkanke jest mniejsza od zadanej lub zwieksza sie, gdy glebokosc oddzialywania nis¬ kiej temperatury na tkanke, jest wieksza od zadanej* Niezbedne glebokosc oddzialywania niskiej temperatury na przecinane tkanke, okresla sie przez zmiane wartosci opornika 75* Dla podtrzymania zadanej glebokosci w czasie operacji, szybkosc przecinania tkanki jest wybierana tak, aby czestotliwosc sygnalu akustycznego emitowanego z glosnika 94 pozostawa¬ la stale* W zaleznosci od anatomicznych cech poszczególnych operowanego organu, zachodzi koniecznosc zaleny wielkosci szczeliny 6 Izolacji termicznej pomiedzy przyrzadem tnacym 4 i rurkowym wymiennikiem ciepla 5* Dla organów z wysokim ukrwieniem ustalana Jest mniejsza szczelina 8, natomiast dla organów z niskim ukrwieniem szczelina 8 jest zwiekszana* Regulacja szczeliny 8 pozwela uzyskac najkorzystniejszy stosunek oddzialywania ultradzwieko¬ wego 1 oddzialywania niskiej tsmperatury na tkanke przy uwzglednieniu anatomicznych cech szczególnych operowanego organu* Wielokrotnie eksperymenty kliniczne i operacje, w których atosowano kriogeniczne skalpele ultradzwiekowe pokazaly, ze ich zastoeowanle jest bardzo efektywne w chirurgicznych operacjach wetroby i innych organów parenchymatycznych. Krioge¬ niczny skalpel ultradzwiekowy byl eksperymentalnie zbadany podczas opsracjl osmiu psów, u których wykonano resekcje wetroby o róznych objetosciach* Górnosrodkowa laparatomia, przez rane wyjmowano lewe przysrodkowe czesc wetroby i wykonywano jej resekcje u podstawy tej czesci* W czasie wykonywania operacji zaleznie od glebokosci zamrazania tkanki, przy predkosci przecinania zblizonej do predkosci przecinania zwyklym skalpelem byl okresie.y optymalny poziom oddzialywania krioultradzwiekowego* W czasie przecinania tkanki nie obser¬ wowano krwawienia, glebokosc zamrazania tkanki wynosila 2 - 2,5 mm, temperatura tkanki na powierzchni przeciecia nie przekraczala - 140°C* Przy nagrzewaniu przecietnej tkanki obserwo¬ wano krwawienie z naczyn krwionosnych o srednicy wiekszej od 2 mm, co stwarzalo koniecznosc ich dodatkowego zamykania* Krwawienie z mniejszych naczyn krwionosnych nie wystepowalo* Przeprowadzone byly dynamiczne badania biochemiczne, teraometryczne i morfologiczne* Gojenie odbywalo sie przez rychlozrosti krwotoków, oddzielenia zólci, rozwoju zapalenia otrzewnej nie zaobserwowano* Stwierdzono, ze omawiany skalpel przy predkosci przecinania zwyklego skalpela daje mozliwosc przecinania odcinków tkanki o róznej glebokosci i o róznym ukrwieniu* Stwier¬ dzono równiez, ze mozliwe jest przsclnanie tkanki pod róznymi ketami nachylenia skalpela do powierzchni tkanki na glebokosc równe dlugosci przyrzadu tnecego* Nie wystepuje przy tym przyklejanie tkanki do przyrzedu tnecego, zachodzi pelny efekt hemostatyczny dla naczyn krwionosnych o srednicy do 2 mm* Stwierdzono równiez, ze takie cechy rozpatrywanego krio¬ genicznego skalpela ultradzwiekowego jak mozliwosc biezecej kontroli temperatury i glebokos¬ ci zamrazania tkanki oraz mozliwosc optymalnego dozowania powoduje skrócenie okresu powrotu do zdrowia po operacji* Za pomoce kriogenicznego skalpela ultradzwiekowego wykonano w klini¬ ce piec resekcji wetroby, wsród których przeprowadzono usuniecie czesci i polówek organu ze wzgledu na choroby pasozytnicze /alweococeus, echinococcus/ i opuchniecia, jak równiez procesy gnilne* Podczas tych wszystkich operacji potwierdzily sie dane eksperymentalne charakteryzujece prace skalpela. Operacje przebiegaly pomyslnie* U wszystkich chorych, a po¬ prawa nasteplla bez komplikacji* Zaobserwowano skrócenie czasów ich wykonywania, wyrazny efekt hemostatyczny /zatrzymanie krwawienia/, brak dodatkowych uszkodzen operowanego organu* Skróceniu ulegl czas przebywania chorych w oddzialach, srednio o 15 dni* Obecnosc izolacji cieplnej pomiedzy przyrzadem tnecym 4 i rurkowym wymiennikiem ciepla 5 pozwala rozdzielic w przestrzeni i uzyskac sekwencyjne w czasie oddzialywania ultradzwieków i niskiej10 147 596 temperatury na przecinane tkanke* Efekt hemostatyczny spowodowany oddzialywaniem ultra¬ dzwieków Jest wzmacniany dzialaniem niskich temperatur, co zwieksza szybkosc hemostatyki* Ponadto, przy wykonywaniu serii kolejnych przeciec tkanki, przyrzad tnecy 4 drgajec z czestotliwoscia ultradzwieków i posiadajecy temperature dodatnia latwo przecina tkanke zamrozone po poprzednim cieciu, przy równoczesnym zapewnieniu wysokiego efektu hemoste- tycznego. W rezultacie zwiekszenia szybkosci hemostatyki i przecinania tkanki skraca sie czas operacji przy wykonywaniu resekcji za pomoce proponowanego kriogenicznego skalpela ultradzwiekowego* Wyeliminowanie doplywu ciepla z przyrzedu tnecego 4 do wymiennika ciepla 5 uzyskane przez wprowadzenie izolacji cieplnej zwieksza szybkosc oddzialywania niskiej temperatury na tkanke, przy równoczesnym zwiekszeniu efektu hemostatycznego i zmniejszeniu obszaru pooperacyjnej nekrozy przecietej tkanki. Istnienie izolacji termicznej pomiedzy przyrzedem tnecym 4 i wymiennikiem ciepla 5 pozwala zwiekszyc poziom ultradzwiekowego hemo¬ statycznego oddzialywania na przecinane tkanke, gdyz nastepne oddzialywanie niskiej tempera¬ tury likwiduje szkodliwe wplywy cieplne drgan ultradzwiekowych duzej mocy* Zapewnia to okreslony wybór proporcji pomiedzy moce sygnalów ultradzwiekowych doprowadzanych do przyrzadu - tnecego 4 i wydajnosci chlodzenia wymiennika ciepla 5* Przyrzed tnecy wykonany w postaci plytki 9 lub kableka 11, 16, umocowanych jedne koncówke i/lub dwoma koncówkami 10 /12/ do rurkowego wymiennika ciepla 5 w ten sposób, ze tworzy z nim szczeline 8, pozwala przecinac zwarte na przyklad zwapnialo fragmenty chorej tkanki, przeciecie których wymaga sztywnego mocowania przyrzedu tnecego 4 na wymienniku ciepla 5 przy zachowaniu stalej wartosci szczeli¬ ny 8* Do tego samego celu jest przeznaczony element ustalajacy 24 umieszczony w wezle mbm ultradzwiekowej fali stojecej 25 wytwarzanej w transformatorze 3 i przyrzedzie tnecym 16 przy wzbudzeniu drgan ultradzwiekowych, jak równiez warstwa 31 tworzywa sztucznego umieszczona w szczelinie 8* Wodoodporne wlasciwosci tworzywa sztucznego pozwaleje unlknec przyklejania sie do niego przecinanej tkanki, z tego wzgledu, ze warstwa 31 ma temperature posrednie pomiedzy ujemne temperature wymiennika ciepla 5 i dodatnie temperature przyrzedu tnecego 4* Umieszczenie elementu ustalajecego 24 w wezle "b* fali stojecej 25 pozwala zmniej¬ szyc straty energii oddzialywania ultradzwiekowego* Podobny efekt jest uzyskiwany w przy¬ padku wykonania transformatora 3 1 przyrzedu tnecego w postaci jednolitego bloku lub w po¬ staci jednolitego detalu 21* W tych przypadkach elementy te se mocowane w sposób zapewnia- jecy uzyskanie szczeliny 8 wzgledem wymiennika ciepla 5 i jego przewodów rurkowych 6, 7, w zwiezku z czym nie wystepuje straty energii ultradzwiekowej zwiezana z przekazywaniem jej do wymiennika ciepla 5* To z kolei prowadzi do zmniejszenia doplywu ciepla do wymiennika ciepla 5 ze zródla 2 drgan ultradzwiekowych, a zatem obniza zuzycie czynnika chlodzecego do uzyskania niezbednej wydajnosci oddzialywania niskiej temperatury* Poniewaz dlugosc przyrzedu tnecego jest równa lub wieksza od dlugosci wymiennika ciepla 5, moze byc dokonywane przecinanie tkanki pod róznymi ketami nachylenia skalpela wzgledem powierzchni* Przykladowo skalpel, u którego przyrzed tnecy wykonany w formie plytki 9 ma dlugosc równe dlugosci wymiennika ciepla 5, moze przecinac tkanke przy ketach nachyle¬ nia lezecych w przedziale od 45 do 80° przy ruchu roboczym w kierunku do siebie* Skalpel, w którym przyrzed tnecy w postaci kableka 15 jest dluzszy od wymiennika ciepla 5, stosowany jest dla nachylen ujemnych lub do ciec w kierunku od siebie* We wszystkich przypadkach stosowania skalpela konieczne Jest zapewnienie pelnego nakladania sie sfer oddzialywania ultradzwieków i niskiej temperatury na przecinane tkanke* Zastosowanie w skalpelu ezczeliny 8 pomiedzy przyrzedem tnecym i wymiennikiem ciepla 5,we wnece którego dla zwiekszenia powierzchni wymiany ciepla se umieszczone elementy 19, a zatem skalpel ma wysoke wydajnosc chlodzenia, pozwala przeprowadzac glebokie ciecia tkanki przy zapewnieniu równomiernego oddzialywania niskiej temperatury na calej glebokosci ciecia* Wybrana proporcje wymiarów elementów 19 i plaszczyzn ich powierzchni bocznych zapo¬ biegaj e tworzeniu sie na sciankach wneki wymiennika ciepla 5 gazowej warstwy czynnika chlodzecego, obnizajecej wydajnosc chlodzenia wymiennika ciepla 5 1 prowedzecej do znacznego gradientu temperatury wzdluz dlugosci wymiennika ciepla 5*147 596 11 Przedstawiony skalpel wywiera równomierne oddzialywanie niska temperature na przecinana tkanke równiez przy pelnym wprowadzeniu w nie przyrzadu tnacego 4 i wymiennika ciepla 5, a tyn samym zapewnia zmniejszenie obszaru pooperacyjnej nekrozy tkanki. Wprowa¬ dzenia do instrumentu czujników 33, 34 temperatury 1 glebokosci oddzialywania niskiej teaperatury na przecinane tkanke, zapewnia mozliwosc kontroli procesu ciecia i wyboru naj¬ korzystniejszych dla kazdego konkretnego przypadku warunków pracy* Ponadto pojawia sie Mozliwosc automatycznego podtrzymania zadanych pozloaów oddzialywania ultradzwieków i nis¬ kiej temperatury na przecinane tkanke* Zastrzezenia patentowe 1. Kriogeniczny skalpel ultradzwiekowy zawierajecy w korpusie zródlo drgan ultra¬ dzwiekowych, przyrzed tnacy, do którego doprowadzone Jest oddzialywanie ultradzwiekowe ze zródla drgan ultradzwiekowych przez transformator 1 zawierajecy rurkowy wymiennik ciepla z rurkami do doprowadzania 1 odprowadzania czynnika chlodzecego, wytwarzajecego oddzialywania niskiej temperatury na przecinane tkanke, znamienny tym, ze miedzy przyrzedem tnecym /4/ i rurkowym wymiennikiem ciepla /5/ posiada umieszczone izolacje termiczne* 2* Kriogeniczny skalpel wedlug zastrzel, znamienny tym, ze przyrzed tnecy /4/ ma postac plytki /9/ z krawedzie tnece /13/, zas plytka /9/ jest umocowana na rurkowym wymienniku ciepla /5/ z zachowaniem szczeliny /&/ pomiedzy plytke /9/ i rurkowym wymiennikiem ciepla /5/ dla uzyskania wzajemnej izolacji termicznej. 3* Kriogeniczny skalpel wedlug zastrzel, znamienny t y s, ze przyrzed tnecy /4/ ma postac kableka /15/ z krawedzie tnece /13/, zas kablek /l5/ jest poleczony z rurkowym wymiennikiem ciepla /5/ jedne /12/ lub dwoma /12, 14/ koncówkami z zachowaniem szczeliny /6/ pomiedzy kablekieo /15/ i rurkowym wymiennikiem ciepla /5/ dla uzyskania wza¬ jemnej izolacji termicznej* 4* Kriogeniczny skalpel wedlug zeetrz*l, znamienny tym, ze przyrzed tnecy /A/ posiadajecy krawedz tnece /13/ jest sztywno poleczony z transformatorem /3/ i stanowi z nim oraz zródlem /2/ drgan ultradzwiekowych jednolity blok, który usytuowany jest w pewnej odleglosci od rurkowego wymiennika ciepla /5/ i jego przewodów rurkowych /6, 7/ dle uzyskania ich wzajemnej izolacji termicznej* 5* Kriogeniczny skalpel wedlug zastrz* 4, znamienny tym, ze przyrzed tnecy /4/, korzystnie jest zdejmowalny* 6* Kriogeniczny skalpel wedlug zastrz*5, znamienny tym, ze przyrzed tnecy /4/ i transformator /3/ wykonane se z jednakowego materialu w postaci jednolitego detalu /21/* 7* Kriogeniczny skalpel wedlug zastrz.5, znamienny tym, ze przyrzed tnecy /A/ ma dlugosc równe lub wieksze od dlugosci rurkowego wymiennika ciepla /5/* 8* Kriogeniczny skalpel wedlug zaetrz.7, znamienny tym, ze transforma¬ tor/3/ posiada element nagrzewajacy /22/ do podtrzymywania dodatniej w stopniach Celsjusza temperatury przyrzedu tnecego /4/* 9* Kriogeniczny skalpel wedlug za6trz,8, znamienny tym, ze wielkosc szczeliny /8/ pomiedzy przyrzedem tnecym /A/ i rurkowym wymiennikiem ciepla /5/ jest regulowana, zas przyrzed tnecy /A/ ma wezel /23/ sluzecy do jego przemieszczania wzgledem rurkowego wymiennika ciepla /5/. 10* Kriogeniczny skalpel wedlug zastrz.9, znamienny tym, ze we wnece rurkowego wymiennika ciepla /5/ umieszczone ma elementy /19/ sluzece do zwiekszania powierzch¬ ni wymiany ciepla z czynnikiem chlodzacym. 11* Kriogeniczny skalpel wedlug zestrz.10, znamienny tym, ze stosunek grubosci kazdego elementu /19/ sluzecego do zwiekszenia powierzchni wymiany ciepla do jego dlugosci zachowana jest w zakresie od 0,1 do 0,2* 12* Kriogeniczny skalpel wedlug zastrz.ll, znamienny tym, ze stosunek calkowitej powierzchni bocznej wszystkich elementów /19/ zwiekszajecych powierzchnie- 12 147 596 wymiany ciepla do wewnetrznej powierzchni rurkowego wymiennika ciepla /5/ zachowany jest w zakresie od 2 do 5. 13. Kriogeniczny skalpel wedlug zastrz.9, znamienny tym, ze przekrój poprzeczny rurkowego wymiennika ciepla /5/ ma ksztalt trapezu /26/, którego mniejsza pod6tawa /27/ jest skierowana w strone przyrzedu tnacego /4/. 14. Kriogeniczny skalpel wedlug zastrz.13, znamienny tym, ze powierzchnie boczne przyrzedu tnecego /A/ stanowie przedluzenie powierzchni bocznych rurko¬ wego wymiennika ciepla /5/, a w punktach ich przeciecia stanowie krawedz tnece /13/ przy¬ rzedu tnecego /4/» 15* Kriogeniczny skalpel wedlug zastrz.15, znamienny t y m, ze wiel¬ kosc szczeliny /8/ dla uzyskania wzajemnej izolacji cieplnej pomiedzy przyrzedem tnecym /4/ i rurkowym wymiennikiem ciepla /5/ zachowana jest w zakresie od 0,5 do 4 mm. 16* Kriogeniczny skalpel wedlug zastrz.17, znamienny t y n, ze przy- rzed tnecy /28/ jest zaostrzony od strony /30/ przeciwleglej do krawedzi tnecej /13/« 17* Kriogeniczny skalpel wedlug zastrz. 16, znamienny t y m, ze ksztalt powierzchni rurkowego wymiennika ciepla /5/ skierowany jest w strone przyrzedu tnecego /4/ i odzwierciedla jego konfiguracje* 18. Kriogeniczny skalpel wedlug zestrz.l, znamienny tym, ze dla zapewnienia izolacji cieplnej pomiedzy przyrzedem tnecym /29/ i rurkowym wymiennikiem ciepla /5/ umieszczona jest warstwa termoizolacyjnego wodonieprzepuszczalnego tworzywa sztucznego /31/. 19. kriogeniczny skalpel wedlug zestrz.19, znamienny tym, ze korpus /l/ ma element nagrzewajecy /44/ utrzymujecy go w temperaturze niezbednej do pracy opera¬ tora przy obecnosci oddzialywania niskiej temperatury rurkowego wymiennika ciepla /5/ na korpus /!/• 20* Kriogeniczny skalpel wedlug zastrz.19, znamienny tym, ze ma zachowane stale odleglosc miedzy rurkowym wymiennikiem ciepla /5/ i przyrzedem tnecym /A/ za posrednictwem elementu ustalajecego /24/ z materialu termoizolacyjnego umieszcrcr"go na przewodzie rurkowym /7/ do odprowadzania czynnika chlodzecego w odleglosci od zródla /2/ drgan ultradzwiekowych, okreslonej z nastepujacej zaleznosci : i « jZUItijiM. 4 gdzie 1 - odleglosc od zródla /2/ drgan ultradzwiekowych do elementu ustalajecego /24/, A- dlugosc fali ultradzwiekowej /25/ w transformatorze /3/ i przyrzedzie tnecym /21/# n - liczba polówek fali oddzialywania ultradzwiekowego mieszczecych sie w dlugosci transformatora /3/ i przyrzedu tnecego /A/ do punktu umieszczenia elementu ustalajecego /24/# 21. Kriogeniczny skalpel wedlug zastrz.20, znamienny tym, ze czujnik /33/ temperatury znajduje sie wewnetrz przewodu rurkowego /35/ umieszczonego hermetycznie we wnece rurkowego wymiennika ciepla /5/ wzdluz calej jego dlugosci, na sciance rurkowego wymiennika ciepla /5/, przeciwleglej do przyrzedu tnecego /4/. 22. Kriogeniczny skalpel wedlug zastrz.21, znamienny tym, ze czujnik /34/ glebokosci oddzialywania niskiej temperatury znajduje sie wewnetrz drugiego przewodu rurkowego /38/ o przekroju kolowym umieszczonym hermetycznie we wnece rurkowego wymiennika ciepla /5/ wzdluz calej Jego dlugosci, na sciance rurkowego wymiennika ciepla /5/# przeciw¬ leglej do przyrzedu tnecego /4/# 23. Kriogeniczny skalpel wedlug zaetrz.22, znamienny tym, ze czujnik /34/ glebokosci oddzialywania niskiej temperatury na przecinane tkanke ma kabel koncen¬ tryczny umieszczony wewnetrz drugiego przewodu rurkowego /38/ umocowany wspólosiowo z tym147 596 13 przewoden na podporach dielektrycznych /40/» przy czyn odcinak przewodnika wewnetrznego /41/ kabla koncentrycznego, wyetajecy poza granice przewodnika zewnetrznego /42/ jest unieszczony wewnatrz tulei z Materialu dielektrycznego /39/ heraetyzujecej drugi przewód rurkowy /38/t który Jest cylindryczny i etanowi aonde /43/ czujnika /34/« 24* Kriogeniczny skalpel wedlug zastrz. 23, znanienny tym, ze dlugosc sondy /43/ czujnika /34/ glebokosci oddzialywania niskiej tenperatury zawarte jest w zakresie od 1 do 2 srednic drugiego przewodu rurkowego /38/# 25* Kriogeniczny skalpel wedlug zastrz,24, znanienny t y oi, ze tulejke dielektryczne /39/ korzystnie na wykonane z szafiru*147 596 a l i 12 4 a FE2 X± ss==_k L^L fl F/S.3 i£ 12 S _S£ z a ?c z 5 «' FE4 §dk FE5 S /" . (_ V 24 FES FE7 r^\147 596 34 37^ 35 3834 37 34 37 r35 19- FE8 FIG.3 FE10 36 33 35 5 37 43 34 38 42 41 40 FO147 596 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 400 zl PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL