一種冷凍消融治療系統的制作方法

本發明涉及一種醫療設備，確切的說是涉及一種用來凍死和破壞生物組織的冷凍消融治療系統。

背景技術：

冷凍手術治療是利用極低溫度和所設計的復雜系統適當地冷凍待治療的目標生物組織。很多這類系統使用的工作流體是從外部高壓氣罐通過長的柔性的輸送管連接到系統。這些氣罐通常有較大的內部容積來存放足夠多的工作流體，以保證一個典型的冷凍手術過程。氣罐通常由壁厚很厚的鋼制成，這樣能達到耐高壓要求，但同時也使氣罐非常笨重。.由于較大的尺寸及較高壓力，加壓氣罐一般被放置在冷凍消融單元的外面，所以系統的安裝和操作較為復雜。本發明的目的在于去掉外部氣罐而開發一種帶單一杜瓦瓶的冷凍消融單元，該冷凍消融單元從低壓存儲罐里接收流體制冷劑并自動地把它轉化成所需的消融流體，再將所述消融流體輸送到導管的消融組件。導管接收消融流體并把使用過的流體回流到冷凍消融單元。

技術實現要素：

本發明目的是提供一種改進的用來凍死和破壞生物組織的冷凍消融治療系統。

為實現本發明的上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種冷凍消融治療系統，包括：

杜瓦瓶部件，所述杜瓦瓶部件接收來自于外部的液態制冷劑；

壓力容器部件，所述壓力容器部件被設置在所述杜瓦瓶部件的內部，接收來自于所述杜瓦瓶部件的液態制冷劑，在所述壓力容器中，所述的液態制冷劑通過液氣轉化膨脹原理被轉變為具有更高壓力和溫度的工作流體，并被輸送至工作流體管路；

熱交換部件，所述熱交換部件被設置在所述杜瓦瓶部件的內部，通過所述工作流體管路與所述壓力容器部件連接，所述熱交換部件接收來自所述壓力容器部件的工作流體并將其轉變為工作制冷劑，并將所述工作制冷劑輸送至工作制冷劑管路；

冷凍單元，所述冷凍單元通過所述工作制冷劑管路和所述熱交換部件連接，用于接收所述工作制冷劑，所述冷凍單元的遠端部分為工作制冷劑的冷源釋放區域。

在一個實施方式中，所述冷凍消融治療系統還包括一個加熱器部件和復溫通路，所述復溫通路和所述壓力容器部件連接，所述加熱器部件用于加熱所述復溫管路接收的所述工作流體并將其轉變為溫度高于室溫的復溫流體。

在一個實施方式中，所述冷凍消融治療系統還包括一個回氣控制部件，所述回氣控制部件用于防止非期望的冷凝和降低排氣噪音水平。

在一個實施方式中，所述冷凍消融治療系統還包括一個控制模塊，所述控制模塊使整個系統的操作自動化。

在一個實施方式中，從所述杜瓦瓶部件向所述壓力容器部件中充裝所述液態流體的過程是由所述控制模塊驅動和控制的自動化過程。

在一個實施方式中，所述壓力容器部件為單級壓力容器部件，所述單級壓力容器部件的充液過程是由時間控制的，每次充液所設定的充液時間少于五分鐘。

在一個實施方式中，所述的冷凍消融治療系統設置有高壓減壓閥，所述高壓減壓閥限定了能允許的最高操作壓力水平。

在一個實施方式中，所述高壓減壓閥設置了所述壓力容器的最高額定壓力，所述控制模塊限制用戶輸入的壓力超過最高額定壓力。

在一個實施方式中，所述壓力容器利用電加熱源使所述壓力容器中的流體產生正壓力，所述壓力的最高額定壓力為100bar，其最大公差范圍為±10bar。

在一個實施方式中，所述壓力容器是一個可變加壓系統，所述可變加壓系統能根據用戶的輸入而產生不同的所述工作流體的壓力水平。

在本發明的一個實施例中，所述冷凍消融治療系統被進一步改進為具有多級壓力容器。多級壓力容器系統可產生連續的工作流體，并且不中斷地將工作流體向冷凍單元輸送，直到存儲器中的液體制冷劑耗盡為止。

在一個實施方式中，所述壓力容器部件為多級壓力容器部件。

在一個更優選的實施方式中，所述多級壓力容器部件包括容積經過優化了的兩個壓力容器，使得其準備時間小于或等于注液時間。

在一個更優選的實施方式中，所述兩個壓力容器中的每個壓力容器的壓力循環和注液循環在時間上是同步的，以便連續地輸送工作流體。

在一個更優選的實施方式中，所述壓力容器的同步是通過在每個壓力循環的開始階段設置延遲，所述延遲是一個準備時間周期或者一個注液時間周期。

在一個更優選的實施方式中，所述多級壓力容器部件包括三個或更多的壓力容器。

在一個更優選的實施方式中，所述壓力容器的容積是經過優化了的，使其準備時間不必少于或等于注液時間。

在一個更優選的實施方式中，每個所述壓力容器的最短注液時間由準備時間除以所述壓力容器的數量所得的時間決定。

在一個更優選的實施方式中，每個所述壓力容器中的壓力循環和注液循環同步進行，來連續地輸送所述工作流體。

在一個更優選的實施方式中，多個所述壓力容器同步工作，一個所述壓力容器的注液循環的開始就是前一個所述壓力容器的注液循環的結束。

附圖說明

圖1示出了本發明所述的冷凍消融系統。

圖2是圖1所示具有單級壓力容器的冷凍消融系統中的消融單元的示意圖。

圖3是壓力容器的充液循環控制流程圖。

圖4是壓力容器的壓力循環控制流程圖。

圖5是圖1中所示的所述冷凍消融系統中的消融單元示意圖，此時所述冷凍消融系統的氣體回到杜瓦瓶。

圖6是圖1中所示所述冷凍消融系統中的消融單元示意圖，該冷凍消融系統具有兩級壓力容器。

圖7是在兩級壓力容器中的液體壓力循環同步對比圖。

圖8是在三級壓力容器中的液體壓力循環同步對比圖。

圖9是圖1所示的冷凍消融系統中的導管的示意圖。

具體實施方式

以下對目前本發明的最佳實施方式進行詳細描述。此描述僅對本發明實施例的基本原理進行闡述，但本發明不僅僅局限于此描述。本發明的保護范圍由后附的權利要求書進行最準確限定。

參見圖1，本發明提供了一種冷凍消融系統10，該冷凍消融系統10使用液態制冷劑如氮、氦、氬、氖等將冷的和熱的能量輸送到冷凍單元200的遠端。冷凍消融系統10包括一個冷凍消融單元100來提供工作制冷劑到冷凍單元200。所述冷凍消融單元100包括，杜瓦瓶部件、壓力容器部件和熱交換部件，所述杜瓦瓶部件接收來自于外部的液態制冷劑；所述壓力容器部件被設置在所述杜瓦瓶部件的內部，接收來自于所述杜瓦瓶部件的液態制冷劑，在所述壓力容器中，所述的液態制冷劑通過液氣轉化膨脹原理被轉變為具有更高壓力和溫度的工作流體，并被輸送至工作流體管路；所述熱交換部件被設置在所述杜瓦瓶部件的內部，通過所述工作流體管路與所述壓力容器部件連接，所述熱交換部件接收來自所述壓力容器部件的工作流體并將其轉變為工作制冷劑，并將所述工作制冷劑輸送至工作制冷劑管路。所述冷凍單元200通過所述工作制冷劑管路和所述熱交換部件連接，用于接收所述工作制冷劑，所述冷凍單元的遠端部分為工作制冷劑的冷源釋放區域。

參見圖2，冷凍消融單元100具有一個設置在絕熱存儲器或杜瓦瓶中的單級壓力容器部件。該冷凍消融單元100包括一個杜瓦瓶部件，一個單級壓力容器部件，一個熱交換部件，一個加熱器部件，一個回氣控制部件，一個抽真空部件，所有部件都由軟件控制模塊(未示出)進行控制，其中所述杜瓦瓶部件用來存儲來自外部的液態制冷劑，所述單級壓力容器部件接收來自于杜瓦瓶部件的液態制冷劑，并將其轉變為工作流體，所述熱交換部件再次冷卻工作流體使之成為工作制冷劑，所述加熱器部件將冷的工作流體轉變為復溫流體。

所述杜瓦瓶部件包括杜瓦瓶102，頂板104，密封件106，絕熱層108，充液閥112，充液管114，排氣閥116，排氣管124，初級泄壓閥118，次級泄壓閥120和杜瓦瓶壓力傳感器122。杜瓦瓶102通過充液閥112和充液管114接收從外部來的液態制冷劑。杜瓦瓶102中的氣體通過排氣閥116和排氣管124進行排氣。充液管114的出口設置在接近杜瓦瓶102的底部用來減少充液過程中液態制冷劑的蒸發。排氣管124的入口設置在接近杜瓦瓶102的頂部，來限制杜瓦瓶內制冷劑的最高液位110。杜瓦瓶102是一個絕熱存儲器，其被設計為在外部熱源影響下制冷劑的蒸發損失最少。杜瓦瓶流體壓力P_D的范圍通常為5psi到250psi之間。流體由冷凍狀態變為氣體時，較高壓力值的杜瓦瓶能防止更多的流體逃逸或耗盡。但是較高壓力值的元件比較昂貴，意味著更高的制造成本。低的杜瓦瓶壓力提供較多的優勢，例如設備操作起來更安全且成本更低。在本實施例中，優選的杜瓦瓶流體壓力P_D是10psi。杜瓦瓶部件中的密封件106和頂板104來對杜瓦瓶102進行密封使其內部保持正壓。絕緣層108熱隔絕頂板104以減慢制冷劑的蒸發。初級泄壓閥118維持杜瓦瓶中聚集的壓力低于或等于10psi，作為一級安全元件。次級泄壓閥120的泄壓壓力為15psi，作為二級安全元件，以防止杜瓦瓶過壓.。杜瓦瓶壓力傳感器122指示杜瓦瓶內部壓力并提供反饋。杜瓦瓶部件包括一個密封的絕熱存儲器或杜瓦瓶，它用來接收和存儲制冷劑并和外界熱隔絕來維持一個低的流體壓力。杜瓦瓶的流體壓力是使液態制冷劑從杜瓦瓶進入后級組件例如壓力容器134的驅動力。而且杜瓦瓶102中的液氮用作制冷劑來產生工作制冷劑。

壓力容器部件包括壓力容器134，壓力加熱器136，進氣管138，進氣控制閥126，進氣止回閥128，高壓減壓閥146，壓力傳感器148，排氣閥170，排氣消音器172和泄壓控制閥178。壓力容器134經進氣管138、進氣控制閥126和進氣止回閥128接收從杜瓦瓶102輸送過來的制冷劑。杜瓦瓶的流體壓力P_D提供能量推送液態制冷劑進入壓力容器。在充液循環中，蒸發的氣體從泄壓控制閥178逃逸。從杜瓦瓶102向壓力容器134充液的過程是一個由軟件控制模塊進行控制的自動化的過程。參見圖3，壓力容器134的充液循環控制流程圖。當杜瓦瓶壓力傳感器122檢測到杜瓦瓶流體壓力P_D后，充液循環開始。如果杜瓦瓶中流體壓力低于或等于0psi，系統就會顯示“制冷劑壓力過低-需要充液(Low Cryogen Pressure-Refill Dewar)”的警告來提示操作者。一旦杜瓦瓶壓力P_D和壓力容器中流體壓力P_C都大于0psi，排氣閥170就會打開來降低壓力容器中流體壓力P_C到0psig或者以下。一旦P_C壓力達到0psig或者以下，泄壓閥178和進氣控制閥128就會打開，同時排氣閥170就會關閉，重新開始制冷劑充液過程。充液循環周期由充液時間T_F決定，壓力容器部件設計需權衡充液時間和容積。較大的容積需要較長的充液時間。在相同的時間周期里，較小的容積需要更多的充液循環次數。本發明的目的在于使充液時間T_F最小化，每次充液時間T_F應少于五分鐘。一旦軟件時間計數器達到充液時間T_F，設備就會認為壓力容器已經充滿制冷劑，這時候進氣止回閥128和泄壓控制閥178就會關閉，然后等待下一次加壓循環。

壓力容器部件利用電加熱源使其內的流體產生正壓。壓力加熱器136內部設有熱電偶(未示出)來標測壓力容器134內部的壓力加熱器溫度T_H和流體溫度T_F。溫度讀數和來自于壓力傳感器148的壓力讀數被用來控制壓力加熱器136的開合，下面將進一步描述。壓力加熱器繞壓力容器134的外緣放置，輸送熱的蒸汽將液體制冷劑轉變為氣態使流體產生正壓力。壓力容器134的內部壓力上限被設計為100bar。壓力容器流體壓力P_C或后面提到的工作流體壓力P_W有一定的公差范圍，在壓力下限P_L和壓力上限P_H之間波動。其中，工作流體壓力P_W允許的最大公差范圍為±10bar，壓力上限P_H會達到100bar。本發明的目的在于設計一個工作流體壓力P_W可根據用戶輸入數據來變化的加壓系統。該系統允許用戶輸入期望的壓力水平，然后軟件控制系統將會自動的產生公差范圍在±10bar或更低的范圍內的工作流體壓力。在壓力循環中，軟件控制系統產生正壓并調節壓力容器部件中的該壓力。

參見圖4，壓力容器部件中的壓力循環控制流程圖。壓力傳感器檢測到壓力容器134中的工作流體壓力Pw后壓力循環就開始了。如果Pw高于壓力上限P_H，排氣閥170就會被打開，將部分工作流體排到大氣中進行減壓，并且壓力加熱器將會被關閉。當流體壓力Pw低于壓力上限P_H時，排氣閥就會被關閉。當工作流體壓力P_W下降到低于壓力下限P_L時，流體溫度T_F低于0℃，此時壓力加熱器的溫度T_H低于或等于壓力加熱器的最高額定溫度T_RH，壓力加熱器就會被打開加熱。如果系統檢測到壓力加熱器的溫度高于T_RH，壓力加熱器就會被關掉。當壓力容器134中的流體壓力在期望的工作流體壓力范圍內，該工作流體就會用作治療。當壓力容器134用完了內部的流體時，流體溫度T_F的值就高于或等于0℃，(這時往壓力容器中)充液循環就開始了。壓力容器中剩余的液體就會被排掉等待新的充液.

當壓力容器134中的壓力升高時，監控系統連接一級和二級安全元件實時監控避免壓力容器過壓。壓力傳感器148采集工作流體壓力信息并反饋到軟件控制系統。當壓力升高超過最高壓力上限P_H時，排氣閥170被觸發打開，而當壓力降至低于該最高壓力時排氣閥170被關閉。排氣閥170作為一級安全元件用來調節壓力上限，起防止過壓的安全作用。但是，排氣閥170需要電源來使其工作。當冷凍消融單元100脫離電源后，一個通過機械操作的高壓減壓閥146被用作二級安全元件。高壓減壓閥只有一個壓力設定值，這個值就是壓力容器134的額定內部壓力值。高壓減壓閥設定了可允許的最高操作壓力水平，軟件控制系統限制用戶在輸入期望的流體壓力時超過這個最高額定壓力，這能確保高壓減壓閥能夠保護該冷凍消融系統防止過壓，且可允許系統在任何期望的流體壓力輸入值都低于壓力容器的額定壓力值下操作。

當壓力容器134中的流體壓力在期望的范圍內時，冷凍/消融循環就開始了。在冷凍循環中，工作流體在流進冷凍單元200之前從壓力容器部件流進熱交換部件中。熱交換部件包括一個出氣控制閥130，一個可選擇的出氣止回閥132，熱交換進氣管140，熱交換器144，熱交換器出氣管142和輸送管162。在冷凍循環命令中，出氣控制閥130被激活打開，使壓力容器134中的工作流體通過出氣控制閥130，出氣止回閥132和進氣管140流進熱交換器144中。熱交換器利用杜瓦瓶102中的液態制冷劑作為冷凍劑再次冷卻工作流體。熱交換器部件接收工作流體并將其轉變為工作制冷劑，隨后將所述工作制冷劑輸送至工作制冷劑管路。在一個冷凍循環中，工作制冷劑從熱交換器出來進入出氣管142，通過輸送管162進入冷凍單元200的接頭A點，冷凍單元200在接頭A點接收工作制冷劑。所述冷凍單元200的遠端部分為工作制冷劑的冷源釋放區域。

復溫通路和所述壓力容器部件連接，加熱器部件用于加熱所述復溫管路接收的所述工作流體并將其轉變為溫度高于室溫的復溫流體。在一個實施方式中，所述復溫通路和所述工作流體管路之間設置有可切換的閥門。在復溫循環中，工作流體流進冷凍單元200之前從壓力容器部件流進加熱器部件。加熱器部件接收工作流體后將其轉變為復溫流體，復溫流體溫度高于室溫。(復溫)加熱器部件包括復溫控制閥150、復溫止回閥152、復溫加熱器154、復溫排氣閥156、復溫壓力傳感器158和止回閥160。在復溫循環命令中，復溫控制閥150被激活打開，壓力容器134中的工作流體流經復溫控制閥150和復溫止回閥152進入一個內置的復溫加熱器154。復溫加熱器154將工作流體加熱至高于室溫。流體從復溫加熱器154出來后變為復溫流體，復溫流體(的溫度)被控制至有一個高的溫度上限，這個上限大約等于壓力加熱器的最高額定溫度T_RH。但是，出于安全上的考慮，復溫流體的溫度不要超過對于人體來說不安全的溫度。復溫加熱器集成了熱電偶(未示出)來檢測復溫加熱器的溫度和復溫流體的溫度。加熱器溫度傳感器用來確保復溫加熱器的操作溫度要低于壓力加熱器的最高額定溫度T_RH，來防止過熱。軟件控制模塊使用復溫流體溫度傳感器來控制加熱器的開合，使復溫溫度維持在室溫到T_RH.之間。復溫排氣閥156用于在每個冷凍循環和復溫循環結束時排出系統內的流體。復溫排氣閥156也可作為復溫壓力傳感器158檢測過壓時的安全元件。

在冷凍消融治療循環中，工作流體從冷凍單元200(例如導管)回流到冷凍消融單元100中。回氣控制部件在A點接收從冷凍單元200流回的流體。回氣控制部件包括回氣通道164，一個復溫熱交換器166，一個回氣消音器168。回流的流體首先進入回氣通道164，然后進入復溫熱交換器166。在復溫熱交換器166內部，回氣溫度升高至接近室溫并通過回氣消音器168排放到大氣中。復溫加熱器的目的是消除低溫導致的冷凝水珠并且使回氣有一個緩慢的膨脹而降低壓力。回氣消音器有助于降低氣體排到大氣中的噪音。如前所述，還有一個設計方案也可以被整合到設備中代替上述的回氣控制部件。參見圖5，一條回氣通道164A接收從A點來的回氣，并將其排到杜瓦瓶102內的氣體空間中。這個氣體空間在杜瓦瓶102的頂部，這部分空間在排氣管124開口的上面，排氣管124的開口由所充制冷劑的最高額定液位110限定。這種替代設計方案不需復溫熱交換器和回氣消音器。但是，回氣壓力高，因此需要杜瓦瓶102和構成杜瓦瓶部件的組件具有更高的額定壓力。

虛線176所指的是通過一個可選的真空絕緣部件將冷凍消融流體和其外部環境進行熱絕緣，以避免病人的非冷凍消融部分受到損傷。真空絕熱系統的真空由超高真空系統174所產生。真空絕熱系統絕熱保護輸送管162、止回閥160、A點、冷凍單元200以及回氣管164。從杜瓦瓶102出來的經過二次冷卻的流體受到從頂板104到冷凍消融單元100上的A點范圍內的絕熱保護。工作制冷劑通過輸送管162在A點進入冷凍單元200，然后又從A點返回到回氣管164。

在一個實施例中，本發明提供了一種通過軟件控制的冷凍消融治療系統，該系統包括冷凍消融單元和導管，所述冷凍消融單元包括一個絕熱存儲器或杜瓦瓶、一個壓力腔體、一個熱交換器和加熱器、一個真空絕熱系統、一個回氣次級組件及一個軟件控制模塊。所述絕熱存儲器或杜瓦瓶從外界獲得流體制冷劑；所述壓力腔體從流體制冷劑中產生工作流體；所述熱交換器和加熱器把工作流體轉化成治療所需的工作制冷劑或復溫流體，所述真空絕熱系統隔絕工作制冷劑和外界的熱傳遞，保護患者的非冷凍消融區域；所述回氣次級組件阻止不需要的冷凝物和降低噪聲；所述軟件控制模塊(未示出)用于自動控制系統的運行。所述導管被連接到冷凍消融單元以接收從冷凍消融單元輸送的工作制冷劑，并引導返回的流體回到冷凍消融單元。該導管的遠端部分將工作制冷劑輸送到人體需要治療的部位。

所述冷凍消融治療系統將流體制冷劑從絕熱存儲器自動灌裝到單級壓力容器中，然后用熱能量使其蒸發轉變為具有更高壓力和溫度的工作流體。軟件控制模塊控制工作流體流動。在一個冷凍循環中，工作流體流過被浸沒在液態制冷劑中的熱交換器，被再次冷卻，成為工作制冷劑。而在復溫循環中，一個內置的加熱器用來將工作流體轉變為(熱的)復溫流體。所述軟件控制模塊自動調節流體壓力，監控操作狀態，引導流體，并在檢測到非安全操作狀態后觸發急停程序。該冷凍消融單元使用一種類型的制冷劑，優選是液氮。液氮不僅用作工作流體也用作制冷劑。

上述實施例描述了單級壓力容器的設計。壓力容器中的工作流體能夠提供連續的流量直到耗盡。如果在治療過程中需要不斷充液，就需要準備時間或充液時間或加壓時間非常短。但是減少準備時間到足夠短是很難的。那么，增大壓力容器的容積使其容納足夠用于一次冷凍治療的工作流體似乎是一個不錯的選擇，但是這將導致整個系統占很大的空間，這對于醫院環境來說是不實際的。還有一個選擇方案，在本發明的第二個實施例包括了一個多級壓力容器設計方案，該設計中有多個小一點的壓力容器來克服單級壓力容器的缺點。下面將進一步詳細描述，在治療循環中多級壓力容器能夠在不需要停止和重新充液的情況下連續輸送工作流體。

參見圖6，一種具有兩級壓力容器的冷凍消融單元。這個冷凍消融單元在結構上和圖2所示的單級壓力容器設計相同。區別之處在于它有兩個壓力容器和相關的零件，如圖上標注的后綴A和B。兩級壓力容器被設計成當一個壓力容器充液的時候另一個壓力容器正在輸送工作流體。兩級壓力容器的容積比單級壓力容器設計的更小一點。小一點的容積需要少的制冷劑填充時間，且在一定的空間可放置更多的壓力容器。壓力容器的容積是經過優化了的。準備時間為充液時間和加壓制冷劑使之變為工作流體的壓力水平時所耗費的時間，注液時間為排掉壓力容器內每次所充全部工作流體所需的時間。準備時間應該小于或等于注液時間。當注液時間大于或等于充液時間時，壓力容器才可同步連續工作來提供連續的工作流體。如圖7所示，兩級壓力容器的充液和壓力循環。圖7示出了壓力容器1和2同步工作，在每個壓力循環的開始階段都有一個延遲，這個延遲是一個準備時間周期或者一個注液時間周期。因為(兩個壓力容器的)準備時間和注液時間是相同的，所以連續的壓力循環，或者說流體的持續流動才成為可能。

同理，多級壓力容器系統也可被設計成有三個或更多個壓力容器(圖上未示出)。在本實例中，壓力容器的容積是經過優化的，其中每個容器的準備時間不必小于或等于它的注液時間。反而，每個壓力容器的準備時間被壓力容器的個數所除，被除數就是一個壓力容器的最小注液時間。每個壓力容器的注液循環是同步的，來輸送連續的流體，如圖8所示。對于三級壓力容器系統，當確定了每個壓力容器的最小注液時間，每個壓力容器注液循環的開始就是前一個壓力容器注液循環的結束。如果注液時間大于最小值，壓力循環同步工作就會相互重疊(注液)，這樣確保了所需的工作流體能夠連續流動。

以上實施例包括了一個或多個壓力容器，這些壓力容器都放置在杜瓦瓶102的氣體空間中。盡管在優選的實施例中，壓力容器也可以被放置在杜瓦瓶102的外面(未示出)或者浸沒在接近杜瓦瓶102底部的制冷劑中(未示出)。不管壓力容器被放置在哪里，本發明中壓力容器都能通過軟件控制模塊(未示出)或其他控制方式，例如微處理器、嵌入式系統、工控機等控制系統(模塊)自動控制和操作。壓力容器接收來自杜瓦瓶部件的制冷劑并將其轉變為工作流體。冷凍單元連接到冷凍消融單元上，在冷凍循環中所述冷凍單元接收通過熱交換器部件后的工作制冷劑或者在復溫循環中所述冷凍單元接收通過加熱器部件后的復溫流體。從冷凍單元排出的流體又回到冷凍消融單元中。整個冷凍消融系統10利用熱能從液態制冷劑中產生正壓，控制流體溫度，并將其輸送到冷凍單元200中做治療用。本發明的冷凍消融治療系統接收外部充裝的液態制冷劑，并將液態制冷劑自動地轉變成治療用的工作流體，而不需要外部氣罐提供連續的氣體。

冷凍單元

參見圖9，一種典型的冷凍單元200的示意圖。所述的冷凍單元200優選為導管，冷凍單元在A點連接到冷凍消融系統10上。冷凍單元具有熱絕緣段206、冷凍段208以及遠端頭部210。熱絕緣段206包括A點。冷凍單元的輸送管202和冷凍單元的回氣管204連接到A點。熱絕緣段206到與冷凍段208相交處之間的空間由真空系統174抽真空進行熱絕緣。

冷凍段208是非絕熱段。冷凍單元200通過A點與冷凍通路連接，用于接收工作制冷劑，冷凍能量由輸送管和回氣管提供，通過所述冷凍單元600的冷凍部分508將工作流體輸送到治療部位，冷凍單元600的遠端部分為工作制冷劑的冷源釋放區域。冷凍能量要么直接接觸需治療的人體組織，要么通過醫用球囊或者其他同等材料包裹著的熱傳遞介質進行接觸。熱傳遞介質可以是生理鹽水或者其他在室溫下不易揮發的生物相容性液體。冷凍單元200的輸送管202和回氣管204延長超過熱絕緣段206進入冷凍段208，并部分進入到頭部210。

頭部210從冷凍段208延長出去。頭端通常被設計的柔軟光滑使冷凍單元在不損傷周圍組織的情況下能夠通過迂回曲折的路徑。

以上所述是本發明較佳的具體實施例，我們必須承認在不偏離本發明精神的情況下還有很多替換改進方式，下面的權利要求是為了盡可能地包含落入本發明精神和原則范圍內的所有修改方式。