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Die vorliegende Erfindung betrifft ein kryogenes Instrument, insbesondere für kryochirurgische Eingriffe im medizinischen Bereich mit einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse, in dem sich Leitungen zur Zufuhr bzw. Abfuhr eines kryogenen Mediums befinden, sowie mit einem geschlossenen Endstück und einem Im wesentlichen zylindrisch ausgebildeten porigen Körper, durch den das kryogene Medium geführt wird, wobei im Inneren des porösen Körpers eine Leitung mit einer Vielzahl von Ausströmöffnungen angeordnet ist, wodurch eine Durchströmung des porösen Körpers im wesentlichen in Radialrichtung bewirkt wird.
Kryogene Sonden werden vorwiegend in kryochirurgischen Geräten für die Krebsbehandlung eingesetzt Weitere medizinische Anwendungsbereiche sind folgende : Allgemeinchirurgie, Urologie, Gynäkologie, HNO- und Augenkrankheiten, Plastische Chirurgie, Kieferchirurgie, Orthopädie, Veterinärmedizin, Phytopathologie und dergleichen.
Durch bekannte Instrumente dieser Gattung kann die Konstanthaltung der Minimaltemperatur nur im Kontakt mit oberflächlich liegendem pathologischem Gewebe, insbesondere Krebsgewebe, erreicht werden, so dass die exakte Kryodestruktion nur des oberflächlich liegenden pathologischen Gewebes, insbesondere des bösartigen Gewebes, gesichert ist. Der Nachteil ist jedoch, dass das Gefrieren mit Erreichen und Konstanthalten der Minimaltemperatur, z. B. von - 1700C bis - 196 C, des tief liegenden pathologischen Gewebes, insbesondere des bösartigen Gewebes nicht erzielt und gesichert ist, was zu einem Rezidiv (Nachwachsen) des Tumors führen kann.
Insbesondere haben bekannte Instrumente dieser Art den Nachteil, dass bei zylindrischer Ausbildung des Geräts mit einer Länge von etwa 150 mm und einem Durchmesser von 3 bis 15 mm ein konstante Temperatur über den gesamten Längenbereich nicht gewährleistet werden kann, was zu den oben beschriebenen Nachteilen führt.
In der WO 96/17554 ist ein kryogenes Instrument beschrieben, das ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse aufweist. Innerhalb dieses Gehäuses ist ein poröser Körper angeordnet, der von dem verdampften Medium in Axialrichtung durchströmt wird. Auf diese Weise kann nur eine unzureichende und ungleichmässige Kühlwirkung entlang des Instruments erreicht werden
Weiters ist aus der GB 2 080 117 A eine kryochirurgische Vorrichtung bekannt, bei dem ein kryogenes Medium durch einen porösen Körper durchströmen gelassen wird. Im Inneren des porösen Körpers ist eine Leitung mit einer Vielzahl von Ausströmöffnungen vorgesehen, wodurch eine Durchströmung in Radialrichtung bewirkt wird. Aufgrund des geometrischen Aufbaus der vorbekannten Vorrichtung kann eine effiziente Wärmeabfuhr nicht erreicht werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung Ist es, diese Nachteile zu vermeiden und die oben beschriebenen Vorrichtungen so weiterzubilden, dass das erreichen und Konstanthalten der Minimaltemperatur an der Arbeitsaussenseite des zylindrischen Kryoinstruments erzielt und gesichert wird, so dass die exakte Kryodestruktion des pathologischen Gewebes sich gestellt werden kann.
Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass die Porosität des Körpers von innen nach aussen hin zunimmt und dass die Leitung im Inneren des Körpers mit Spiel angeordnet ist.
Wesentlich an der vorliegenden Erfindung ist, dass der Hauptteil des kryogenen Mediums In Radialrichtung durch den porösen Körper hindurchströmt, wodurch eine effiziente und gleichmassi- ge Wärmeabfuhr erreicht werden kann. Die vollständige Trennung der Strömungswege des flüssigen und des verdampften kryogenen Mediums wird insbesondere dadurch unterstützt, dass die Porosität des porösen Körpers von innen nach aussen hin zunimmt.
Durch die erfindungsgemässe Lösung kann über die gesamte Länge des Kryoinstruments eine gleichmässige und ausreichend tiefe Temperatur gewährleistet werden.
Insbesondere ist es günstig, wenn das Gehäuse auf seiner Innenseite Rippen aufweist, die sich im wesentlichen in Axialrichtung erstrecken und zwischen denen Kanäle zur Rückführung des verdampften kryogenen Mediums ausgebildet sind. Auf diese Weise wird ein besonders guter Wärmeübergang erreicht.
Besonders günstig ist es in diesem Zusammenhang, wenn im Endstück ein Temperatursensor angeordnet ist.
In der Folge wird die Erfindung anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen die Flg. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsvariante der Erfindung und die Fig. 2 einen Querschnitt durch die Ausführungsvariante von Fig. 1
Das kryogene Instrument besteht aus einem Im Wesentlichen zylindrischen Gehäuse 1, In dem
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sich Leitungen 2,3 zur Zufuhr beziehungsweise zur Abfuhr eines kryogenen Mediums befinden. Weiters Ist ein geschlossenes Endstück 4 vorgesehen, in dem ein Temperatursensor 5 angeordnet ist.
An der Innenseite 6 des zylindrischen Gehäuses 1 sind Längsrippen 7 parallel zur Achse des Kryoinstruments ausgebildet, so dass Kanäle 8 zum Austreten des verdampften kryogenen Mediums gebildet werden. Das Grössenverhältnis zwischen den Rippen 7 und den Kanälen 8 an der Innenseite 6 des zylindrischen Gehäuses 1 variiert in der Abhängigkeit vom Durchmesser und von der Länge der Arbeitsfläche des Kryoinstruments, wobei eine Optimierung der Warmeübertragung ermöglicht wird.
An den Längsrippen ist eine runde Schicht aus einem porösen Körper 9, beispielsweise aus Kupfer, vorgesehen, wobei der Porositätsgrad und die Porengrösse von Innen nach aussen zunehmen. Die Wände der Leitung 2 für den Hinstrom des kryogenen Mediums sind in der Länge, die der Gefrierlänge des Kryoinstruments entspncht, mit radialen gegenüberliegenden Löchern versehen, durch die das kryogene Medium über einen Zwischenraum 11 zwischen der Leitung 2 und dem porösen Körper 9 fliesst, so dass die Kapillarkräfte des porosen Körpers 9 grösser als der Dampfdruck des an den Langsrippen verdampften kryogenen Mediums sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1 Kryogenes Instrument, insbesondere für kryochirurgische Eingriffe im medizinischen Be- reich mit einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse (1), in dem sich Leitungen (2,3) zur Zufuhr bzw. Abfuhr eines kryogenen Mediums befinden, sowie mit einem geschlosse- nen Endstück (4) und einem im wesentlichen zylindrisch ausgebildeten porigen Körper (9), durch den das kryogene Medium geführt wird, wobei Im Inneren des porosen Körpers (9) eine Leitung (2) mit einer Vielzahl von Ausströmöffnungen (10) angeordnet ist, wodurch eine Durchströmung des porösen Körpers im wesentlichen in Radialrichtung bewirkt wird dadurch gekennzeichnet, dass die Porosität des Körpers (9) von innen nach aussen hin zunimmt und dass die Leitung (2) im Inneren des Körpers (9) mit Spiel angeordnet ist.
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The present invention relates to a cryogenic instrument, in particular for cryosurgical interventions in the medical field, with an essentially cylindrical housing in which there are lines for supplying and discharging a cryogenic medium, as well as with a closed end piece and an essentially cylindrical porous body, through which the cryogenic medium is passed, a line having a multiplicity of outflow openings being arranged in the interior of the porous body, as a result of which a flow through the porous body is effected essentially in the radial direction.
Cryogenic probes are mainly used in cryosurgical devices for cancer treatment. Further medical fields of application are the following: general surgery, urology, gynecology, ENT and eye diseases, plastic surgery, maxillofacial surgery, orthopedics, veterinary medicine, phytopathology and the like.
Known instruments of this type can only maintain the minimum temperature constant in contact with superficial pathological tissue, in particular cancer tissue, so that the exact cryodestruction of only the superficial pathological tissue, in particular the malignant tissue, is ensured. The disadvantage, however, is that freezing when the minimum temperature is reached and kept constant, e.g. B. from - 1700C to - 196 C, the deep-lying pathological tissue, especially the malignant tissue is not achieved and secured, which can lead to a recurrence (regrowth) of the tumor.
In particular, known instruments of this type have the disadvantage that with a cylindrical design of the device with a length of approximately 150 mm and a diameter of 3 to 15 mm, a constant temperature cannot be guaranteed over the entire length range, which leads to the disadvantages described above.
WO 96/17554 describes a cryogenic instrument which has an essentially cylindrical housing. A porous body, through which the evaporated medium flows in the axial direction, is arranged within this housing. In this way, an inadequate and uneven cooling effect can be achieved along the instrument
A cryosurgical device is also known from GB 2 080 117 A, in which a cryogenic medium is allowed to flow through a porous body. A line with a plurality of outflow openings is provided in the interior of the porous body, as a result of which flow in the radial direction is brought about. Due to the geometric structure of the known device, efficient heat dissipation cannot be achieved.
The object of the present invention is to avoid these disadvantages and to further develop the devices described above in such a way that the minimum temperature on the outside of the cylindrical cryogenic instrument is achieved and kept constant, so that the exact cryogenic destruction of the pathological tissue can be achieved.
It is provided according to the invention that the porosity of the body increases from the inside to the outside and that the line is arranged with play inside the body.
It is essential to the present invention that the main part of the cryogenic medium flows through the porous body in the radial direction, as a result of which efficient and uniform heat dissipation can be achieved. The complete separation of the flow paths of the liquid and the vaporized cryogenic medium is supported in particular by the fact that the porosity of the porous body increases from the inside to the outside.
The solution according to the invention can ensure a uniform and sufficiently low temperature over the entire length of the cryoinstruments.
In particular, it is favorable if the inside of the housing has ribs which extend essentially in the axial direction and between which channels are formed for returning the evaporated cryogenic medium. A particularly good heat transfer is achieved in this way.
In this context, it is particularly favorable if a temperature sensor is arranged in the end piece.
The invention is explained in more detail below on the basis of the exemplary embodiment illustrated in the figures.
The Flg. 1 shows a longitudinal section through an embodiment variant of the invention and FIG. 2 shows a cross section through the embodiment variant of FIG. 1
The cryogenic instrument consists of an essentially cylindrical housing 1, in which
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there are lines 2, 3 for supplying or discharging a cryogenic medium. Furthermore, a closed end piece 4 is provided, in which a temperature sensor 5 is arranged.
On the inside 6 of the cylindrical housing 1, longitudinal ribs 7 are formed parallel to the axis of the cryogenic instrument, so that channels 8 for the exit of the vaporized cryogenic medium are formed. The size ratio between the ribs 7 and the channels 8 on the inside 6 of the cylindrical housing 1 varies depending on the diameter and on the length of the working surface of the cryogenic instrument, whereby an optimization of the heat transfer is made possible.
A round layer made of a porous body 9, for example made of copper, is provided on the longitudinal ribs, the degree of porosity and the pore size increasing from the inside to the outside. The walls of the line 2 for the flow of the cryogenic medium are provided with radially opposite holes in the length which corresponds to the freezing length of the cryogenic instrument, through which the cryogenic medium flows via a gap 11 between the line 2 and the porous body 9, so that the capillary forces of the porous body 9 are greater than the vapor pressure of the cryogenic medium evaporated at the longitudinal ribs.
PATENT CLAIMS:
1 cryogenic instrument, in particular for cryosurgical interventions in the medical field, with an essentially cylindrical housing (1) in which there are lines (2, 3) for supplying or removing a cryogenic medium, and with a closed end piece ( 4) and a substantially cylindrical porous body (9) through which the cryogenic medium is guided, wherein a pipe (2) with a plurality of outflow openings (10) is arranged in the interior of the porous body (9), thereby causing a throughflow The effect of the porous body essentially in the radial direction is characterized in that the porosity of the body (9) increases from the inside to the outside and that the line (2) is arranged with play in the interior of the body (9).