DE2834741A1

DE2834741A1 - Cryochirurgisches geraet und verfahren zum abtoeten von menschlichem gewebe o.dgl.

Info

Publication number: DE2834741A1
Application number: DE19782834741
Authority: DE
Inventors: Robert K Mitchiner
Original assignee: Valleylab Inc
Current assignee: Valleylab Inc
Priority date: 1977-08-12
Filing date: 1978-08-08
Publication date: 1979-03-08
Also published as: JPS5431986A; US4275734A; FR2399828A1

Description

Cryochirurgisches Gerät zum Abtöten von menschlichem Gewebe oder dergl.

Die Erfindung bezieht sich auf ein cryochirurgisches Gerät zum Abtöten von menschlichem Gewebe oder dergl., und zwar speziell auf einGerät, womit die Frier- und Auftauprozeduren, die in der Cryochirurgie verwendet werden, verbessert werden.

Cryochirurgie bedeutet die Anwendung extremer Kälte, um damit verschiedene chirurgische Prozeduren auszuführen, wobei die meisten das Abtöten von lebendem Gewebe erfordern. Eine frühe Verwendung einer Kühlung durch Gasexpansion, die von Amoils beschrieben wurde, betraf die Entfernung von Katarakten, d.h. Linsentrübungen, indem eine Sonde mit kleinem Durchmesser an die Katarakte angefroren und dann fortgezogen wurde.

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um die Katarakt aus dem Auge zu entfernen. Dr. I.S. Cooper verwendete die Cryochirurgie dazu, Hirngewebe zur Behandlung der Parkinson'sehen Krankheit zu zerstören. In den 60iger Jahren wurde ein Gerät zur Behandlung verschiedener gynäkologischer Beschwerden entworfen. Dies war ein Handgerät, das mit austauschbaren Spitzen ausgerüstet war und durch Drücken eines Triggerschalters in dem Handgriff in Tätigkeit gesetzt wurde, wodurch der Fluß des Kühlmittels eingeleitet wurde, um die Spitze, die in Kontakt mit dem zu behandelnden Gewebe stand, zu kühlen. Bei diesen Systemen wird normalerweise Kohlendioxid (CO^) oder Stickoxid (N~0) als Kühlmittel verwendet, da diese Stoffe leicht erhalten und für praktisch unbegrenzte Zeit gelagert werden können.

Die physikalischen Erscheinungen, die die Abkühlung erzeugen sind in der Reihenfolge ihrer Bedeutung die Verdampfung und der Joule-Thompson-Effekt. Da die Siedepunkte von Stickoxid und Kohlendioxid -88°C bzw. -78°C bei Atmosphärendruck sind, erzeugen diese Stoffe diesen Werten angenäherte Temperaturen, wenn sie in eine cryochirurgische Spitze bzw. Sonde durch eine Mündung bzw. ein Ausdehnungsrohr expandieren. Der Joule-Thompson-Effekt bezieht sich auf die Abkühlung, die erzeugt wird, wenn ein unter hohem Druck stehendes Gas durch eine Öffnung auf einen niedrigeren Druck expandiert wird. Der Joule-Thompson-Koeffizient betrifft die Änderung

dT der Temperatur zur Änderung des Druckes, d.h. U= —prp ·

Hierin ist U der Joule-Thompson-Effekt

dT die Änderung der Temperatur dP die Änderung des Druckes.

Der Joule-Thompson-Koeffizient für Stickoxid ist z.B. 0,7165. Wenn zur Bestimmung dT dieser Wert in die Gleichung einge-

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führt wird, wobei ein voller Zylinderdruck von 15 Atmosphären (etwa 750 psi) , der an die Atmosphäre ausströmt, verwendet wird, so ist das resultierende dTi

dT = U dP

dT = 0,7165 (-50)

= -35.83C (maximum dT).

Wenn dies auf Körpertemperatur angewendet wird, die nominell 37°C ist, wird die Körpertemperatur auf 1⁰C reduziert, was nicht niedrig genug ist, um Gewebszerstörung zu erzeugen. Eine AbtÖtung des Gewebes erfolgt im allgemeinen bei annähernd —21.2⁰C, das ist die eutektikale Temperatur des Gewebes. Der Joule-Thompson-Effekt trägt daher hauptsächlich dazu bei, anfangs das Ausdehnungsrohr zu kühlen, das mehr Gas auf die Expansionsseite liefert, wodurch in dem Ausdehnungsrohr eine Strömung in zwei Phasen, d.h. einer Flüssigkeit und eines Gases erfolgt. Diese Mischung wird auf die innere Oberfläche der Spitze gesprüht, verdunstet dort und kühlt die Spitze und wird dann ausgestoßen. Auf dem Wege zu der Ausströmöffnung läuft das kalte Gas von der Spitze um das Metallrohr, das das Kühlmittel an die Spitze liefert. Das einströmende Kühlmittel in dem Metallrohr wird dann überkühlt und verflüssigt sich dann, so daß schließlich an die Spitze lediglich 100 % Flüssiggas geliefert werden. Dieser Effekt wird Regenerierung genannt und tritt in den meisten cryochirurgischen Instrumenten auf , bei denen die Zufuhrleitung und die Ausströmöffnung koaxial sind.

Somit erzeugt der Joule-Thompson-Effekt genügend Kühlung, um den Gefrieranteil bzw. den cryoskopischen Anteil einer cryochirurgischen Prozedur einzuleiten, während die Verdunstung den Rest bringt. Dies wird auch durch die Tatsache angezeigt, daß in gut entworfenen Sonden die Spitzen-

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temperatüren oftmals die Siedepunkte der Kühlmittel erreichen, d.h. etwa -80⁰O; vergleiche 'Anesthesiology", Bd. 38, Nr. 3_r März 1973, S. 280-282, wo der Joule-Thompson-Effekt weiter diskuttiert ist.

Wenn der cryoskopische Teil der Prozedur vollendet ist,_ ist es notwendig , den gefrorenen Bereich aufzutauen, um die Sonde zu entfernen» Üblicherweise wird hierzu die Strömung des Kühlmittels stromabwärts der Spitze abgestellt. Wenn die Gasströmung aufhört, ist das gesamte System in Druckgleichgewicht (d.h. bei etwa 50 Atmosphären entsprechend 750 psi); da die Spitze sehr kalt ist, wird das gasförmige Kühlmittel in der unmittelbaren Nähe verflüssigt, so daß die Spitze wiederum knapp über den Gefrierpunkt von Wasser erwärmt wird.

Dieses Verfahren wird auch dahingehend variiert, daß der Kühlmittelfluß umgekehrt wird, wodurch der gleiche Effekt, d.h. eine vorübergehend exothermische Flüssigkeitserzeugung erzielt wird. Die durch derartige Mittel erzeugten Abtautemperaturen sind jedoch nur vorübergehend. Das bedeutet, daß bei einer Abtaumethode, bei der die Ausströmung von Flüssiggas abgeschaltet wird, die Temperatur bis etwa 2⁰C ansteigt und danach wieder unter den Gefrierpunkt sinkt. Dies wird problematisch, wenn der Gaszufuhrdruck höher als der Nominaldruck ist (750 psi bei 68⁰F entsprechend ca. 51 Atmosphären bei 20⁰C), wie dies weiter unten näher erläutert wird. Je mehr der Druck steigt, desto ineffektiver wird der Abtauprozeß, so daß schließlich die Lösung des Eisballes und dessen Entfernung aus dem Operationsbereich verhindert wird.

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Der Mechanismus der Gewebszerstörung in der Cyrochirurgie besteht nach allgemeiner Ansicht aus einem Aufreißen der Zellmembran, das im Zelltod resultiert. Es ist bekannt, daß eine Zelle sich an reduzierte Temperaturen durch Dehydrierung in das intrazellulare Bindegewebe anpassen kann, wo das Gefrieren der Zelle nicht schadet. Diese Dehydrierung kann von der Zelle nur mit Erfolg ausgeführt werden, wenn die Friergeschwindigkeit langsam genug ist, um eine adäquate Dehydrierung zu erlauben; höhere Friergeschwindigkeiten erzeugen interzellulares Eis, das sich beim Frieren ausdehnt und die Zellmembran zerbricht. Langsame Friergeschwindigkeiten von etwa 1/2°C pro Minute werden dazu verwendet, biologische Proben, wie z.B. Rindersperma etc. zu konservieren. Schnellere Friergeschwindigkeiten, die durch konventionelle cryochirurgische Systeme erzeugt werden, liegen in der Größenordnung von 5⁰C pro Sekunde, d.h. 300⁰C pro Minute und verursachen üblicherweise nicht vorhersagbare Abtötung. Dies führte dazu, daß die Cryochirurgie als ständige Behandlungsmethode nur begrenzt akzeptiert ist. Diese geringe Vorhersagbarkeit wild dann auch zu einem sehr bedeutenden Problem der konventionellen Cryochirurgie.

Dies wird noch dadurch verschlimmert, daß beim Ablauf einer konventionellen cryochirurgischen Prozedur der Druck in dem Vorratszylinder abfällt. Dies wird durch die Verdunstungskühlung des Metallzylinders und dessen Flüssigkeitsinhaltes verursacht, da die Flüssigkeit bei der Zufuhr von Kühlmittel zu der Sonde verdampft. Somit ist durch den Gasdruckabfall die Dauer der Prozedur und ebenso die Möglichkeit zu nacheinander wiederholten Prozeduren beschränkt, da der Gasvorrat ausgetauscht oder solange abgewartet werden muß, bis sich der Druck erholt. Obwohl das Problem des Gasdruckabfalls ver-

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ringert werden kann, indem größere Kühlmittelvorratszylinder verwendet werden, so sind diese jedoch im Vergleich zu den universell für alle Prozeduren erhältlichen "E"-Zylindern schwierig zu beschaffen, zu füllen und zu lagern.

Ein weiterer Nachteil beim Stand der Technik, ist folgender: üblicherweise wird die Tiefe der Nekrose bzw. Abtötung nach der Eisdicke beurteilt, die während der Prozedur um die Spitze erzeugt worden ist. Da die Eiserzeugung lediglich 0⁰C und den Abzug der latenten Wärme erfordert, ist dies eine schlechte Methode, da sie nicht adäquat die Tiefe der Nekrose voraussagt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Gerät anzugeben, um eine cryochirurgische Behandlung in einer vorhersagbaren und effektiven Art erfüllen zu können; insbesondere soll die Frier- und Abtauprozedur vereinfacht und wirksamer gestaltet werden und die cryochirurgische Prozedur soll schneller durchgeführt werden können urd zudem unabhängig von dem Gasdruckabfall im Vorratsgefäß sein; dabei soll die Nekrosetiefe eindeutig beurteilt werden können.

Mit der Erfindung wird ein cryochirurgisches Gerät der oben genannten Art geschaffen, mit dem die gewünschte Nekrosetiefe bereits vor Beginn der Prozedur eindeutig bestimmt werden kann.

Außerdem wird die Möglichkeit geschaffen, das Abtauen wirksam zu gestalten, wobei das cryochirurgische Gerät auch schnell von dem behandelten Bereich entfernt werden kann, wenn dieses

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notwendig

Ferner wird mit der- Erfinrhmcf ein Gerät ge schaff en, das mit hei^kömmlicnem "E"-Kühlmittelvorrats~ zylinder oder dergl. ohne Beschränkung durch den Gasdruckabfall arbeitet und das in wiederholten aufeinanderfolgenden Prozeduren angewandt werden kenn.

Ferner wird mit der Erfindung ein Gerät der oben genannten Art geschaffen, mit dem die für die Prozeduren erforderliche Zeit und Unbequemlichkeiten für den Patienten reduziert und mit dem wiederholbare Ergebnisse erzielt werden.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen in Verbindung mit der folgenden Beschreibung hervor, in der die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläitert ist. In der Zeichnung stellen dar:

Figur 1 ein schematisches Schaubild eines ersten Ausführungsbeispiels für ein cryochirurgisches Gerät gemäß der Erfindung, bei dem für den Gefrier- und Abtaubetrieb ein gemeinsamer Druck verwendet wird;

Figur 2 ein schematisches Schaubild eines zweiten Ausführungsbeispiels eines cryrochirurgischei Gerätes gemäß der Erfindung, bei dem zur Kontrolle der Friergeschwindigkeit während des Frierbetriebes der Druck variierbar ist, während der angewandte Druck während des Abtaubefcriebes fest eingestellt ist;

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Figur 3 ein Diagramm, in dem die Friergeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem mit der Erfindung erzielbaren Kühlmittelvorratsdruck dargestellt ist.

Bei den Figuren beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Teile bzw. Elemente.

In Figur 1 ist ein schematisches Schaubild eines cryochirurgischen Gerätes dargestellt, bei dem für den Frier- und Abtaubetrieb ein gemeinsamer Druck bzw. eine gemeinsame Druckleitung verwendet wird, wie dieses weiter unten näher beschrieben wird. Ein Vorratszylinder 10 für Kühlmittel, so z.B. ein sogenannter "E"-Zylinder, der das Kühlmittel enthält, wird durch eine Wärmequelle 12 aufgeheizt, die etwa einen um den Zylinder gelegten Mantel aufweist. Der Mantel enthält hier nicht gezeigte elektrische Widerstandsdrähte, durch die zur Heizung des Zylinders Strom fließen kann. Das Kühlmittel kann ein vielatomiges Gas wie z.B. Stickoxid sein, Kohlendioxid oder als Kühlmittel verwendbare Fluor- bzw. Chlorderivate von Kohlenwasserstoffen, wie sie etwa unter den Bezeichnungen Freon 13 und Freon 23 von der Firma DuPont vertrieben werden. Das Kühlmittel ist in dem Zylinder als Flüssigkeit bei Raumtemperatur unter seinem eigenen Dampfdruck gespeichert. Durch die Aufheizung des Zylinders kann der Gasdruck in dem Zylinder erhöht werden.

Der Zylinder 10 ist über ein Isolierventil 14 mit einer Leitung 16 verbunden. Mit der Leitung 16 ist ein Druckfühler oder Druckschalter 18 verbunden, der den Druck in der Leitung 16 in ein elektrisches Signal umwandelt, welches zur Regelung des Heizmantels 12 über Leitungen 20 verwendet wird und wodurch der Druck in dem Vorratszylinder 10 auf eine.ni vor-

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bestimmten Niveau in Übereinstimmung mit einem Ziel der Erfindung gehalten wird. Wenn das Kühlmittel z.B. Stickoxid ist, so würde der Druck, auf dem das Stickoxid gehalten wird, ungefähr 900 psi (ca. 6T Atmosphären)sein . Dies wird dadurch erreicht, daß die Temperatur des Zylinders 10 angehoben und dann auf etwa 83°F (ca. 28-,5°Cf. gehalten wird. Der Schalter könnte etwa die Aufgabe haben, immer dann, wenn der Druck auf 890 psi (ca. 60,6 Atmosphären) abfällt, die Wärmequelle 12 anzuschalten, bis der Druck 910 psi (ca. 61,9 Atmosphären) erreicht, wobei dann die Wärmequelle 12 ausgeschaltet würde, bis der Druck wiederum auf 890 psi (ca. 60,6 Atmosphären) abgefallen ist. Somit wird der Dampfdruck in dem Zylinder auf einen Wert angehoben und auf diesem gehalten, wobei dieser Wert wesentlich höher als der Wert bei Zimmertemperatur ist, der etwa bei 750 psi (ca. 51 Atmosphären) bei 68°F (ca. 20°C) liegt. Ein Überdruckventil 22 kann zusätzlich mit der Leitung 16 verbunden werden, wobei dieses Ventil dann, wenn der Druck in der Leitung 16 über 1000 psi (ca. 68,4 Atmosphären) steigt, öffnet, um die Ausbildung von derart hohen Drücken zu vermeiden. ,

Die Leitung 16 ist ferner mit einem Zweiwegventil 24 verbunden, das normalerweise geschlossen ist. Wenn das Ventil in der geschlossenen Position wie in Figur 1 steht, fließt kein Kühlmittel durdi die Leitung 16.. Wenn das Ventil angehoben und geöffnet wird, fließt Kühlmittel zu einem einstellbaren Druckregler 26, der etwa ein konventioneller Membranregler sein kann. Wenn z.B. Stickoxid bei etwa 900 psi (ca. 61 Atmosphären) in dem Vorratszylinder 10 gehalten ist, kann der Druckregler 26 so arbeiten, daß dessen Ausgangsdruck z.B. von 600 psi (ca. 40,8 Atmosphären) bis auf 850 psi

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(ca. 57,8 Atmosphären) eingestellt werden kann. Das aus dem Druckregler 26 ausströmende Kühlmittel wird dann einem cryochirurgischen Instrument zugeführt, was hier allgemein mit bezeichnet ist. Wie bereits oben erwähnt, weist ein typisches cryochirurgisches Instrument ein hohles hier mit 29 bezeichnetes Kontaktteil für das Gewebe auf, durch das sich ein hier nur thematisch angedeutetes inneres Rohr bzw. Kühlmittelzufuhrrohr 30 erstreckt. Dieses innere Rohr 30 weist an seinem entfernten Ende eine hier mit 32 bezeichnete und nur schematisch angedeutete Mündung bzw. ein Ausdehnungsrohr auf. Um das innere Rohr 30 wird üblicherweise konzentrisch ein Abflußweg für das Kühlmittel angelegt. Für die Darstellung ist der Abflußweg als Rohr 34 dargestellt und neben dem inneren Rohr 30 angeordnet. Da das cryochirurgische Instrument nicht zur Erfindung gehörig ist und da derartige Instrumente aus dem Stande der Technik bekannt sind, ist für die Sonde 28 die schematische Darstellung gewählt worden; zum Stande der Technik hierfür vergleiche die US-Patentschriften 3 696 813, 3 913 581, 3 924 628 und das Reissue-Patent 28 657. Es soll hier angemerkt werden, daß der Kontaktteil für das Gewebe des Instrumentes, d.h. die Sonde, z.B. eine Rohrspitze sein kann, wie dies mit dem Bezugszeichen 2A in der erwähnten Patentschrift 3 913 581 der Fall ist, oder ein aufblasbarer Balg sein kann, wie dieses mit dem Bezugszeichen 11 in der oben genannten Patentschrift 3 924 628 der Fall ist.

Das Kühlmittel in dem" Abflußweg 34 wird danach durch eine Leitung 36 ausgestoßen. Diese Leitung 36 ist mit einem normalerweise offenen Zweiwegeventil oder einem Schaltventil 38 verbunden. Wenn dieses Ventil in seiner ersten Position ist, wie dies in Figur 1 gezeigt ist, wird das Kühlmittel in der Leitung 36 durch das Ventil z.B. an Atmosphäre abgegeben. Somit ist das Ventil 38 bei dem Frierbetrieb des Instrumentes

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in der in Figur 1 gezeigten Position. Während des Abtaubetriebs wird das Ventil 38 in der Zeichnung gesehen nach rechts in seine zweite Position bewegb, wodurch das Ventil geschlossen und das Kühlmittel in der Leitung 36 aus einer Abtaudrosselleitung 40 ausströmt, deren Strömungswiderstand wesentlich größer als der des Ventiles 38 in der Offenstellung und wesentlich kleiner als der des Ventils in der Schließstellung ist. Die Abtaudrossel 40 kann z.B. eine Mündung oder ein einstellbares Ventil sein. Somit wird von dem Frierbetrieb auf den Abtaubetrieb einfach durch Schalten des Ventiles 38 umgeschaltet, wenn man annimmt, daß die Ventile 14 und 24 offen sind.

Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Druck zum Steuern und Regeln der Friergeschwindigkeit variabel, während der Druck für den Abtaubetrieb fest eingestellt ist, wie hier näher erklärt werden soll. Die Leitung 16 ist in zwei Zweigleitungen 42 und 44 aufgespalten. Der Druck in der Leitung 44 entspricht dem in dem Zylinder 10. Das Kühlmittel in der Leitung 42 wird einem einstellbaren Druckregler 26 zugeführt, so daß dessen Ausgargsdruck in Abhängigkeit der Voreinstellung des Druckreglers einstellbar ist. Wenn wie vorher erwähnt Stickoxid als Kühlmittel verwendet und der Druck in dem Vorratszylinder auf etwa 900 psi (ca. 61 Atmosphären) gehalten wird, so kann etwa der Ausgangsdruck des Kühlmittels aus dem Druckregler 26 von 600 psi (ca. 40,8 Atmosphären) bis auf 850 psi (ca. 57,8 Atmosphären) einreguliert werden, während der Druck in der Leitung 44 auf annähernd 900 psi (ca. 61 Atmosphären) gehalten wird. Der Ausgang des Druckreglers 26 und die Leitung 44 sind mit einem Betriebswahlventil bzw. einem Schaltventil 46 verbunden, das entweder ein Vierwegeventil mit einer zentralen Position mit Doppelanschluß

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oder ein Dreiwegeventil ohne mittlere Stellung sein kann. Wenn dieses Ventil herabgedrückt ist, so ist das System auf den Frierbetrieb eingestellt. Somit wird der Ausgang von dem Druckregler 26 mit der Sonde 28 verbunden, um einsprechend die Temperatur des mit dem Gewebe in Kontakt befindlichen Teiles zu erniedrigen. Das Schaltventil 38 steht hierbei normal in der offenen Position, die in Figur 2 gezeigt ist, wodurch das Kühlmittel durch das Ventil wie vorhin beschrieben z.B. an die Atmosphäre abgegeben wird. Die normale Mittenstellung ist wie in Figur 2 gezeigt und wird als Schließstellung und zum Entlüften des Kühlmittel von dem Instrument verwendet, wie in der Figur dargestellt. Das Kühlmittel sollte vor jedem Frierzyklus entlüftet werden.

Wenn das Betriebswahlventil 46 in der Zeichnung gesehen angehoben wird, so daß dessen D-Abschnitt in der Anschlußposition ist, wird die Leitung 44 mit der Sonde 28 verbunden, wodurch Kühlmittel mit einem Druck von 900 psi (ca. 61 Atmosphären) der Sonde zugeführt wird. Zu dieser Zeit ist das Ventil 38 geschlossen und somit wird das Kühlmittel in der Leitung 36 aus der Abtaudrossel 40 in der oben beschriebenen Art ausgeblasen. Die GasStrömungswege in dem Frier- und dem Abtaubetrieb sind so wie in Figur 2 angedeutet.

Selbstverständlich kann auch jeweils ein eigener Kühlmittelvorratszylinder für den Frier- bzw. den Abtaubetrieb verwendet werden, wobei dann jeder Vorratszylinder durch einen eigenen Druckregler 26 wie in Figur 1 auf einen bestimmten Ausgangsdruck einreguliert werden kann. Die Ausgänge der Druckregler würden dann einem Betriebswahlschalter entsprechend dem Schaltventil 46 zugeführt, wobei der Ausgang dieses Schalt-

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ventils mit der Sonde 28 wie in Figur 2 verbunden würde.

Wie bereits oben erwähnt, besteht der Mechanismus der Gewebszerstörung in der Gryochirurgie nach allgemeiner Ansicht aus einem Aufreißen der Zellmembran, das im Zelltod resultiert. Es ist bekannt, daß eine Zelle sich an eine reduzierte Temperatur durch Dehydrierung in das interzellulare Bindegewebe anpassen kann, wo das Gefrieren der Zelle nicht schadet. Diese Dehydrierung kann von der Zelle nur mit Erfolg ausgeführt werden, wenn dieFriergeschwindigkeit langsam genug ist, um eine adäquate Dehydrierung zu erlauben; höhere Friergeschwindigkeiten erzeugen interzellulares Eis , das sich beim Frieren ausdehnt und die Zellmembran zerbricht. Höhere Friergeschwindigkeiten, die durch konventionelle cryochirurgische Sysbene erzeugt werden, liegen in der Größenordnung von 5°C pro Sekunde und verursachen üblicherweise nicht vorhersagbare Gewebsabtötung. Gemäß der Erfindung wurde gefunden, daß Friergeschwindigkeiten von wenigstens 15°C pro Sekunde und vorzugsweise von 20⁰C pro Sekunde notwendig sind, um eine wirksame Gewebsabtötung zu verursachen. Friergeschwindigkeit in dieser Größenordnung verursachen ein schnelles Anwachsen des interzellularen Eises und des nachfolgenden Aufreißens der Zellmembran.

Es wurde gefunden, daß die Temperatur des am Gewebe anliegenden Kontaktteiles 29 bei der Erzeugung der Abtötung direkt im Zusammenhang steht mit dem Temperaturdifferential, das erzeugt wurde, um schnelle Gefrierung tiefer im Gewebe zu erreichen. Zum Beispiel wird bei einer Friergeschwindigkeit von 20⁰C pro Sekunde und einer Endtemperatur von -40⁰C eine wirksame Abtötung von zwei Millimetern Tiefe erreicht, während bei einer Friergeschwindigkeit von 2O⁰C pro Sekunde auf eine End-

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temperatur von -60⁰C das Gewebe drei Millimeter abgetötet wird. Es ist erwähnt worden, daß Vaskularisation in dem durch Cryochirurgie zu behandelnden Gebiet die Wirksamkeit der Prozedur reduziert. Wenn die Friergeschwindigkeiten in der Größenordnung von wenigstens 15°C pro Sekunde sind,wird jedoch angenommen, daß dieser Vaskularisationseffekt verschwindet oder zumindest unbedeutend wird.

Herkömmliche cryochirurgische Systeme arbeiten in dem in Figur 3 gezeigten Kurvenbereich und da hierbei keine Regelung des Zylindervorratsdruckes vorgenommen wird, ist eine Kontrolle der Friergeschwindigkeit unmöglich. Dies verursacht einen nicht vorhersagbaren Abtötungseffekt und führte dazu, daß die Cryochirurgie als ständige Behandlungsmethode nur begrenzt akzeptiert ist. Diese geringe Vorhersagbarkeit wird dann auch zu einem sehr bedeutenden Problem der konventionellen Cryochirurgie.

Dies wird noch dadurch verschlimmert, daß beim Ablauf einer konventionellen cryochirurgischen Prozedur derDruck in dem Vorratszylinder abfällt. Dies wird durch die Verdunstungskühlung des Metallzylinders und dessnn Flüssigkeitsinhaltes verursacht, da die Flüssigkeit bei der Zufuhr von Kühlmittel zu der Sonde verdampft.Auch wird die Nekrosetiefe nach der Eisdicke beurteilt, die während der Prozedur um die Spitze der Probe erzeugt worden ist. Da Eiserzeugung lediglich 0⁰C und den Abzug der latenten Wärme erfordert, ist dieses nur eine schlechte Methode, da sie nicht adäquat die Nekrosetiefe voraussagt.

Gemäß der Erfindung wird daher ein Gerät angegeben, mit dem eine volle Kontrolle der Friergeschwindigkeiten

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dadurch garantiert wird, daß der Kühlmitteldruck erhöht und dann tatsächlich konstant gehalten wird, wie dies vorher in bezug auf die Figur 1 beschrieben worden ist. Dies bedeutet, daß der Vorratszylinder 10 bei Verwendung von N₃O bis auf eine Temperatur von ungefähr 83⁰F (ca. 28,5°C> aufgeheizt und auf dieser Temperatur gehalten wird, was einem Dampfdruck van etwa 900 psi (ca. 61 Atmosphären) entspricht. Das unter diesem Druck von 900 psi (ca. 61 Atmosphären) stehende Stickoxid wird dann durch den Druckregler 26 auf den für die Verwendung als Kühlmittel in dem Instrument gewünschten Druck eingestellt; wobei in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 das unter diesem Druck stehende Kühlmittel auch für die Erwärmung der Sonde verwendet wird.

Die Betriebsart für das in Figur 2 gezeig be Ausführungsbeispiel wird durch die Stellung des Ventiles 46 ausgewählt um entweder Gefrier- ■ oder Wärme- bzw. Abtaugas dem Instrument zuzuführen. Für den Gefrierbetrieb strömt das Gas durdi die freie öffnung des Schaltventiles 38 aus, die parallel zu der Abtaudrossel geschaltet ist. Bei dem Aufwärm- bzw. Abtauzyklus wird das Schalt- bzw. Gefrierventil 38 geschlossen, so daß die gesamte Gasströmung durch die Abtaudrosselleitung 40 fließen muß. Für eine effekive Kühlung wird das Gas durch eine Drossel mit niedrigem Strömungswiderstand ausgestoßen, wohingegen beim Aufwärmen bzw. Abtauen der Strömungswiderstand des Ausströmwecjes erhöht, jedoch nicht vollständig blockiert wird.

Das Erwärmen bzw. Abtauen des an dem Gewebe anliegenden Kontaktteiles 29 wird durch kontinuierliche Flüssigkeitserzeugung in dem Breich des Teiles 29 erreicht. Hierzu wird die Kühlmittelmenge geregelt, die aus der Abtaudrosselleitung 40 ab-

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lüftet. Das Ablüften muß sorgfältig überwacht werden, da eine zu hohe Ausströmung eine erneute Kühlung einleiten und eine zu geringe Ausströmung den Aufwärm - bzw. Abtaueffekt reduzieren könnte. Wenn die Ausströmung zu stark reduziert oder gänzlich gestoppt würde, wird die Flussigkeitserzeugung eine Ubegangserscheinung, wie es in bezug zu dem Stand der Technik vorher schon diskutiert worden ist, und die Wirksamkeit der Aufwärmung bzw. Abtauung würde deutlich reduziert. Die Lage des Abtaugaseingangs sollte so sein, daß das Wärm- bzw. Abtaugas direkt den aktiven Bereich des Teiles 29 für eine möglichst schnelle Aufwärmung beaufschlagt.

Das System kann in zwei Aufwärm- bzw. Abtauarten betrieben werden. In dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 wird der Aufwärmzyklus bei dem gleichen Druck wie der Gefrierzyklus betrieben. Hierdurch werden an der Spitze in Abhängigkeit von dem gewählten Gefrierdruck Temperaturen zwischen TO⁰C und 2O⁰C erzeugt. Diese Temperaturen sind genügend hoch, daß nicht nur das Instrument von dem behandelten Gebiet abgezogen sondern daß auch das Gebiet, falls es in einem speziellen Verfahren gewünscht wird, aufgewärmt werden kann. Ebenso wird die Abtautemperatur solange aufrechterhalten, wie das Gerät in dem Abtaubetrieb ist; im Gegensatz zu Geräten gemäß dem Stande der Technik, bei denen der Abtaubetrieb nur einen Ubergangszustand einnimmt, wird bei Geräten gemäß der Erfindung die Abtautemperatur festgehalten. Aus diesem Grunde braucht das Instrument nicht unbedingt von dem behandelten Gebiet entfernt zu werden, während gerade die Abtautemperatur vorhanden ist, da diese Temperatur während des gesamten Abtaubetriebs vorliegt.

Die hier geschilderten Vorteile werden auch bei einem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 erreicht. Dieses Ausführungs-

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beispiei ist insbesondere auch dann hilfreich, wenn eine schnelle Eisballschmelze zur Reduzierung der Behandlungszeit oder aus irgendeinem anderen Grunde notwendig ist. Um dies zu erreichen, wird der Gefrierdruck unabhängig von dem Abtaudruck eingestellt , welcher auf einem vorgewählten Druck bleibt, durch den die erforderliche E!ndtemperatur der Spitze erzeugt wird, wie dies im Vorhergehenden erläutert wurde. Ebenso kann mit der Erfindung eine unabhängige Regelung der Aufwärm- bzw. Abtaukühlmittelströmung erzielt werden. Die Gefrieröffnung bzw. Ausdehnungsnadel gemäß der Erfindung wird so gewählt, um optimales Gefrieren und nicht optimales Abtauen zu erzielen.

Da die Gefriergeschwindigkeit als Kriterium wichtig und außerdem, eine direkte Funktion des Gasdruckes ist, soll angemerkt werden, daß die Verwendung eines Druckreglers allein, wie des Druckreglers 26, für die Druckregelung auf einen Wert unter· dem Zylinderdruck bei normaler Temperatur unwirksam ist, ausgenommen für sehr geringe Nekrosetiefen.

In einer Ausfuhrungsform entsprechend den Figureni oder 2 wurden die folgenden spezifischen Geräte und Werte verwendet, wobei die Testergebnisse in Figur 3 dargestellt sind. Der Druckschalter 18 war hierbei ein Zwillingsdruckreglerschaltventil mit einer Bourdon-Feder, über das ein elektrischer Strom von etwa 10 Ampere über die Leitung 20 an den Heizmantel gelegt wurde, wenn der Druck in dem Vorratszylinder mehr als 10 psi (ca. 0,68 Atmosphären) unter den gewünschten Druck abfiel. Dieser Ausgangsstrom wurde beibehalten, bis der Druck auf 10 psi (ca. 0,68 Atmosphären) oberhalb des gewünschten Druckes angestiegen war, wo dann der Strom abgeschaltet wurde, bis der Druck wiederum auf den unteren Grenz-

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wert abgefallen war. Ein derartiger Druckschalter ist z.B. von der Barksdale Controls Division, Los Angeles, Californfen, V.St.A., erhältlich. Die Leitungen 20 waren direkt mit dem Heizdraht im Inneren des Heizmantels 12 verbunden, wobei der Mangel 12 mit Fiberglas umgeben war und von einer 115 Volt-Wechselstromquelle betrieben wurde, die für einen sogenannten "G"-Zylinder 750 Watt und für einen "E"-Zylinder 500 Watt abgab . Ein derartiger Heizraantel ist z.B. von der Briscoe Manufacturing Company, Columbus, Ohio, V.St.A. erhältlich. Der Vorratszylinder 10 war bei dem Testgerät ein "G"-Zylinder. Der Druckregler 26 war ein selbstbelüfteter Membranregler; ein solcher Druckregler ist von der Tescom Corporation, Minneapolis, Minnesoat, V.St.A., erhältlich. Die Sonde 29 hatte einen Durchmesser von 5 mm und eine Länge von 8 mm. Das Ausdehnungsrohr 32 war 8 Zoll (ca. 20 cm) lang und hatte einen Außendurchmesser von 0,020 Zoll (ca. 0,51 mm) und einen Innendurchmesser von 0,016 Zoll (ca. 0,41 mm), wobei die Mündung 0,016 Zoll (ca. 0,41 mm) betrug. Die Ausgangsmündung des Gefrierschaltventi3.es 38 hatte einen Durchmesser von etwa 0,093 Zoll (ca. 2,36 mm) und die Mündung der Abtaudrossel 40 wies ein Rohr von 2,5 Zoll (ca. 6,35cm) Länge mit einem Außendurchmesser von 0,016 Zoll (ca. 0,41 mm) und einen Innendurchmesser von 0,008 Zoll (ca. 0,2 mm) auf, wobei die Mündung 40 etwa 0,008 Zoll (ca. 0,2 mm) betrug.

Die Abhängigkeit der Gefriergeschwindigkeit in bezug zu dem Zylinderdruck bzw. zu 'der Zylindertemperatur ist in Figur 3 für ein Gerät mit den oben erwähnten Parametern dargestellt, wobei Stickoxid als Kühlmittel verwendet wurde. Wie aus der Figur zu ersehen, beträgt die Friergeschwindigkeit nicht mehr als etwa 8°C pro Sekunde, wenn der Zylinderdruck niedriger ode: gleich der Raumtemperatur (etwa 68°F, ca. 20⁰C) ist. Wie

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vorher erwähnt ist dies für eine zuverlässig wirksame Abtötung nicht ausreichend. Indem gemäß der Erfindung der Zylinderdruck erhöht wird, kann die Gefriergeschwxndigkeit auf Werte deutlich oberhalb von 15°C pro Sekunde angehoben werden. Wie aus Figur 3 zu entnehmen, kann die Friergeschwindigkeit in dem oben erwähnten spezifischen Äusführungsbeispiel bis auf 30°e pro Sekunde erhöht werden, wenn der Zylinderdruck auf etwa 825 psi (ca. 56,1 Atmosphären) gehalten wird. Durch die Änderung der Paranö:er des oben benannten Systems kann die maximal erreichbare Friergeschwindigkeit variieren, d.h. daß die maximale Friergeschwindigkeit um 25°C pro Sekunde bei 825 psi (ca. 57,& Atmosphären)liegen wird. Auf jeden Fall können durch die Erhöhung des Zylinderdruckes entsprechend der Erfindung Friergeschwindigkeiten von mehr als 15⁰C pro Sekunde leicht erreicht werden. Bei einem Aüsführungsbeispiel gemäß der Figur 3 können Friergeschwindigkeiten oberhalb von 15°C pro Sekunde über einen weiten Zylinderdruckbereich erzielt werden, der etwa bei einem Druck von 780 psi (ca. 53,1 Atmosphären) beginnt und bis zu Drücken oberhalb von 900 psi (ca. 61,2 Atmosphären) reicht.

Damit macht ein nach der Erfindung ausgebildetes Gerät in Verbindung mit der Kenntnis, die die Wirksamkeit der Abtötung in bezug zu den zeitlichen Temperaturverlauf während des Gefrierzyklus betrifft, cryochirugische Arbeiten in der Ausführung vorhersagbar. Es ist gefunden worden, daß die Temperaturänderung der Sondenspitze eine Funktion des Kühlmittelvorratsdruckes ist, so daß die Möglichkeit besteht, die Anzahl der abgestorbenen Zellen und die Tiefe der Abtötung bzw. Nekrose vorherzusagen. Es ist ferner möglich, die gewünschte Nekrosetiefe in den Apparat einzuprogrammieren und

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die Wirksamkeit durch die Überwachung der Gefriergeschwindigkeit und der während der Prozedur erzeugten Endtemperatur abzuschätzen.

Ebenso verbessern auch einige Eigenschaften der Konstantdruckkühlmittelquelle gemäß der Erfindung die Verwendbarkeit von cryochirurgischen Systemen-Eine dieser Eigenschaftei liegt darin, daß die Dauer der Behandlungsprozeduren nicht durch den Gasdruckabfall beschränkt ist. Mit einer Konstantdruckkühlmittelquelle ist es ebenso möglich, wiederholt aufeinanderfolgende Prozeduren auszuführen, ohne daß der Kühlmittelvorrat ausgetauscht oder eine Erhohlung des Gasdruckes abgewartet werden muß. Ebenso ist es möglich, "E"-Zylinder zu verwenden, die allgemein für alle Prozeduren erhältlich sind. Hierdurch wird die Schwierigkeit der Beschaffung und des Füllens von größeren Zylindern vermieden und ebenso die notwendige Lagerfläche reduziert.

Ferner wird das Aufwärmen bzw. das Abtauen ein aktiver Teil derProzedur und kann die Wirksamkeit in verschiedenen Fällen verbessern; es wird sichergestellt, daß das cryochirurgische Instrument wirksam und schnell von dem behandelten Bereich abgezogen werden kann.

Ebenso wird durch die Friergeschwindigkeit im Hinblick auf den wirksamen Nekroseeffekt auch die für Behandlungen benötigte Zeit deutlich verringert; ebenso werden für den Patienten Unannehmlichkeiten verringert und wiederholbare Resultate sichergestellt. Durch diesen Effekt ist es auch nicht mehr wie bei dem Stande der Technik notwendig, die Nekrosetiefe nach der Eisballgröße bzw. dem Eisballwachstum um den Umfang der an dem Gewebe anliegenden Sondenspitze zu beurteilen.

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Mit der vorliegenden Erfindung ist eine vorhersagbare wirksame cryochirurgische Behandlung ebenso wie eine aktive Kontrolle der Sondenspitzentemperatur während des Abtaubetriebes möglich.

Mit der Erfindung ist ein cryochirurgisches Gerät zum Abtöten von menschlichem Gewebe oder dergl. geschaffen, das folgende Merkmale aufweist: einen Kühlmittelvorratsbehälter, in dem Kühlmittel als Flüssigkeit unter dem eigenen Dampfdruck enthalten ist; eine Druckerhöhungseinrichtung um den Dampfdruck des Kühlmittels auf einenWert oberhalb dem bei Raumtemperatur zu erhöhen und auf diesem i^ert im wesentlichen konstant zu halten; ein cryochirurgisches Instrument mit einem hohlen am Gewebe anliegenden Kontaktteil, einer Ausdehnung smündung am Ende einer Zufuhrleitung und einem Abflußweg außerhalb der Zufuhrleitung, wobei die Zufuhrleitung und der Abflußweg innerhalb des hohlen Kontaktteiles angeordnet sind; eine Einrichtung zum Zuführen von Kühlmittel in die Zufuhrleitung des cryochirurgischen Instrumentes, so daß das Kühlmittel, das durch das Ausdehnungsrohr expandiert ist, die Temperatur des an dem Gewebe anliegenden Kontaktteiles auf eine Nekrosetemperatur absenkt, die ausreichend ist um dieAbtötung des menschlichen Gewebes oder dergl. zu bewirken; einemit dem Abflußweg verbundene Einrichtung zum Ausströmen des Kühlmittels aus dem cryochirurgischen Gerät. Die Gefriergeschwindigkeit, mit der die Temperatur des an dem Gewebe anliegenden Kontaktteiles auf die Nekrosetemperatur abgesenkt wird, ist wesentlich schneller als die Gefriergeschwindigkeit, die erzielbar ist, wenn der Kühlmittelvorratsbehälter auf Raumtemperatur gehalten wird, um auf diese Weise eine reproduzierbare wirksame Abtötung des menschlichen Gewebes oder dergl. zu erzielen.

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Außerdem wird ein mit dem Abflußweg des cryochirurgischen Instruments verbundenes Schaltventil angegeben, das aus einer ersten Position, in der das Kühlmittel aus dem Gerät strömt, in eine zweite Position, in derdas Ventil gesdiossen ist, schaltbar ist; hierbei ist eine ebenfalls mit dem Abflußweg des cryochirurgischen Instruments verbundene Abtauleitung vorgesehen, deren Strömungswiderstand wesentlich größer als derjenige des Schaltventiles in dessen erster Position und wesentlich geringer als der des Schaltventils in der zweiten Position ist. Das Kühlmittel wird bei einer Ausführungsform der Zufuhrleitung des cryochirurgischen Instruments sowohl für den Gefrierbetrieb als auch den Abtaubetrieb des Gerätes zugeführt, wobei das Gerät im Gefrierbetrieb arbeitet, wenn das Schaltventil in der ersten Stellung ist, so daß das Kühlmittel durch das Schaltventil abfließt, und wobei das Gerät in dem Abtaubetrieb ist, wenn das Schaltventil in der zweiten Position steht, so daß das Kühlmittel durch die Abtaudrosselleitung abfließt, wobei die Temperatur des an dem Gewebe anliegenden Kontaktteiles des cryochirurgischen Instrumentes bei dem Abtaubetrieb ständig größer als 0⁰C ist.

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Claims

Patentansprüche

1. ■ Cryochirurgisches Gerät zum Abtöten von menschlichem Gewebe oder dergl. gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

einen Kühlmittelvorratsbehälter (10), in dem Kühlmittel als Flüssigkeit unter dem eigenen Dampfdruck enthalten ist;

eine Druckerhohungseinrichtung (12, 18, 20) um den Dampfdruck des Kühlmittels auf einen Wert oberhalb dem bei Raumtemperatur zu erhöhen und auf diesem Wert im wesentlichen konstant zu halten;"

ein cryochirurgisches Instrument (28) mit einem hohlen am Gewebe anliegenden Kontaktteil (29), einer Ausdehnungs-

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raündung (32) am Ende einer Zufuhrleitung (30) und einem Abflußweg (34) außerhalb der Zufuhrleitung, wobei die Zufuhrleitung (30) und der Abflußweg (34) innerhalb des hohlen Kontaktteiles (29) angeordnet sind;

eine Einrichtung (24) zum Zuführen von Kühlmittel in die Zufuhrleitung (30) des cryochirurgischen Instrumentes (28) so daß das Kühlmittel, das durch das Ausdehnungsrohr (3 2) expandiert ist, die Temperatur des an dem Gewebe anliegenden Kor-ttaktteiles (29) auf eine Nekrosetemperatur absenkt, die ausreichend ist um die Abtötung des menschlichen Gewebes oder dergl. zu bewirken;

eine mit dem Abflußweg (34) verbundene Einrichtung (38) zum Ausströmen des Kühlmittels aus dem cryodxrurgischen Gerät;

die Gefriergeschwindigkeit, mit der die

Temperatur des an dem Gewebe anliegenden Kontaktteiles auf die Nekrosetemperatur abgesenkt wird, ist wesentlich schneller als die Gefriergeschwindigkeit, die erzielbar ist, wenn der Kühlmittelvorratsbehälter (10) auf Raumtemperatur gehalten wird, um auf diese Weise eine reproduzierbare wirksame Abtötung des menschlichen Gewebes oder dergl. zu erzielen.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gefriergeschwindigkeit mindestens 15°C pro Sekunde beträgt, wenn das Kühlmittel auf dem erhöhten Druck gehalten ist.

3. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gefriergeschwiadigkeit mindestens 20⁰C pro Sekunde beträgt.

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4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel Stickoxid (N₂O), Kohlendioxid (CO-) oder ein als Kühlmittel geeignetes Fluor- bzw. Chlor-Derivat von Kohlenwasserstoffen (Freon 13 bzw. Freon 23) ist.

5. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmittelbehälter ein Zylinder (10) und die Wärmequelle (12) ein um den Zylinder gelegter Heizmantel (12) ist, wobei der Heizmantel elektrische Widerstandsdrähte zum Aufheizen des Zylinders aufweist.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Kühlmittelvorratszylinder (10) ein sogenannter "E"-Zylinder ist.

7. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckerhöhungseinrichtung (12, 20, 18) eine Wärmequelle (12) zum Aufheizen des Kühlmittelbehälters aufweist, so daß der Dampfdruck des Kühlmittels größer als der bei Raumtemperatur ist, und daß ferner ein Druckfühler (18) zum Fühlen des Ausgangsdruckes des Kühlmittelgases aus dem Kühlmittelbehälter (10) vorgesehen ist, um die Wärmequelle zu regeln und dadurch den erhöhten Dampfdruck konstant zu halten.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckfühler einen auf den Druck des Ausgangsgases von dem Druckmittelvorratszylinder ansprechenden Wandler (18) aufweist, um den Wert des Druckes in ein elektrisches Signal umzuwandeln, mit dem der elektrische Strom durch den elektrischen Widerstandsdraht im Heizmantel (12) und damit die von dem Heizmantel abgegebene Wärme regulierbar ist, um damit den er-

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höhten Dampfdruck des Kühlmittels auf einem im wesentlichen konstanten Niveau zu halten.

Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

ein mit dem Abflußweg (34) des cryodirurgischen Instruments (28) verbundenes Schaltventil (38), das aus einer ersten Position , in der das Kühlmittel aus dem Gerät strömt, in eine zweite Position , in der das Ventil geschlossen ist, schaltbar ist;

eine ebenfalls mit dem Abflußweg (34) des cryochirurgischen Instruments (28) verbundene Abtauleitung, deren Strömungswiderstand wesentlich größer als derjenige des Schaltventiles (28) in dessen erster Position und wesentlich geringer als der des Schaltventiles ist, wenn dieses in der zweiten Position steht;

das Kühlmittel wird der Zufuhrleitung (3 0) des cryochirurgischen Instrumentes scwohl für den Gefrierbetrieb als auch den Abtaubetrieb des Gerätes zugeführt, wobei das Gerät im Gefrierbetrieb arbeitet, wenn das Schaltventil (38) in der ersten Stellung ist, so daß das Kühlmittel durch das Schaltventil abfließt, und wobei das Gerät in dem Abtaubetrieb ist, wenn das Schaltventil in der zweiten Position steht, so daß das Kühlmittel durch die Abtaudrosselleitung (40) abfließt, wobei die Temperatur des an dem Gewebe anliegenden Kontaktteiles (2 9) des cryochirurgischen Instrumentes (28) bei den Abtaubetrieb ständig größer als 0°C ist.

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10. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät einen einstellbaren auf den Ausgangsgasdruck des Kühlmittelbehälters (12) ansprechenden Druckregler (26) aufweist, um den der Zufuhrleitung (30) des cryochirurgischen Instrumentes (28) zugeführten Druck des Kühlmittels einstellbar regeln zu können.

11. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der ein stellbare Druckregler (26) in einer ersten Zweigleitung (42) von dem Kühlmittelvorratsbehälter angeordnet ist und daß eine zweite Zweigleitung (44) von dem Kühlmittelbehälter (10) parallel zu der ersten Zweigleitung geschaltet ist, daß ferner das Gerät ein Betriebswahlventil (46) mit zwei mit der ersten bzw. der zweiten Zweigleitung verbundenen Eingängen und einem mit der Zufuhrleitung (30) des cryochirurgischen Instruments

(28) verbundenen Ausgang aufweist, und daß das Betriebswahlventil (46) während des Gefrierbetriebes in eine erste Position schaltbar ist, in der die erste Zweigleitung (42) mit der Zufuhrleitung (30) des cryochirurgischen Instrumentes (28) verbunden ist, und für den Abtaubetrieb in eine zweite Position schaltbar ist, in der die zweite Zweigleitung (44) mit der Zufuhrleitung verbunden ist, daß die Friergeschwindigkeit bei dem Gefrierbetrieb in Abhängigkeit der Voreinstellung des einstellbaren Druckreglers (26) einstellbar und die Temperatur des an dem Gewebe anliegenden Kontaktteiles (29) während des Abtaubetriebes durch den erhöhten Dampfdruck des Kühlmittels an dem Kühlmittelbehälter bestimmt ist.

12. Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß für den Gefrierbetrieb und den Abtaubetrieb separate Kühlmittelbehälter (10) vorgesehen sind.

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13. Cryochirurgisches Gerät zum Abtöten von menschlichem.Gewebe oder dergl, , gekennzeichnet durchfolgende Merkmale:

einen Kühlmittelvorratsbehälter, in dem Kühlmittel in einem Behälter als Flüssigkeit unter seinem eigenen Dampfdruck enthalten ist;

ein cryochirurgisches Instrument (28) , mit einem hohlen, am Gewebe anliegenden Kontaktteil (29), einem Kühlmittelausdehnungsrohr (32) am Ende einer Zufuhrleitung (30) und einem von der Zufuhrleitung getrennten Abflußweg (34), wobei die Zufuhrleitung (30) und der Abflußweg (34) inner halb des hohlen am Gewebe anliegenden Kontaktteiles (29) angeordnet sind;

eine Einrichtung (24', 46) zum Zuführen des Kühlmittels zu der Zufuhrleitung (30) des cryochirurgischen Instruments(28), so daß das Kühlmittel, das durch das Ausdehnungsrohr (32) sich ausdehnt, die Temperatur des Kontaktteiles (29) auf eine Nekrosetemperatur absenkt, die für eine Abtötung des menschlichen Gewebes oder dergl. ausreichend ist;

eine¹' mit dem Abflußweg verbundene Einrichtung (40) zum Ausströmen des Kühlmittels aus dem Gerät;

ein mit dem Abflußweg (34) des cryochirurgischen Instrumentes (28) verbundenes Schaltventil (38), das in eine erste Position, in der das Kühlmittel aus dem Gerät ausströmt, und in eine zweite Position, in der das Ventil geschlossen ist, schaltbar ist;

eine ebenfalls mit dem Abflußweg (34, 36) des cryochirurgischen Instrumentes verbundene Abtauabflußleitung(40\

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deren Strömungswiderstand wesentlich größer als der des Schaltventiles, wenn dieses in der ersten Position ist, und wesentlich geringer als der des Schaltventils ist,
wenn dieses sich in der zweiten Position befindet;

das Kühlmittel wird der Zufuhrleitung (30) des cryochirurgischen Instrumentes sowohl während des Gefrierais auch während dem Abtaubetrieb des Gerätes zugeführt, wobei das Gerät in dem Gefrierbetrieb ist, wenn das
Schaltventil (38) in seiner ersten Position steht, so daß das Kühlmittel durch das Schaltventil abfließt, und das Gerät im Abtaubetrieb ist, wenn das Schaltventil in der zweiten Position steht, so daß das Kühlmittel durch die Abtauabflußleitung (40) abfließt, wobei die Temperatur
des an dem Gewebe anliegenden Kontaktteiles (29) in dem Abtaubetrieb ständig größer als 0⁰C ist.

14. Gerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf
den Ausgangsdruck des Kühlmittels aus dem Kühlmittelvorratsbehälter (10) ansprechender Druckregler (26) vorgesehen ist, um dem an die. Zufuhrleitung (30) des cryochirurgischen
Instrumentes (28) abgegebenen Druck des Kühlmittels einstellbar zu regulieren.

15. Gerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der einstellbare Druckregler (26) in einer ersten Zweigleitung (42) von dem Kühlmittelvorratsbehälter (10) angeordnet und eine
zweite Zweigleitung (44) von dem Kühlmittelvorratsbehälter (10) parallel zu der ersten Zweigleitung (42) vorgesehen ist, daß ferner das Gerät ein Betriebswahlventil (46) mit zwei, mit

der ersten bzw. der zweiten Zweigleitung verbundenen Eingängen und einem mit der Zufuhrleitung (30) des cryochirurgischen

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Instrumentes verbundenen Ausgang aufweist, daß das Betriebswahlventil (46) in eine erste Position während de;s Gefrierbetriebs, in dem die erste Zweigleitung (42) mit der Zufuhrleitung (30) des cryochirurgischen Instrumentes (28) verbunden ist, und in eine zweite Position während des Abtaubetriebs schaltbar ist, in dem die zweite Zuführleitung (44) mit der Zuführleitung (30) verbunden ist, daß die Gefriergeschwindigkeit während des Gefrierbetriebes in Abhängigkeit von der Voreinstellung des einstellbaren Druckreglers (26) einstellbar und daß die Temperatur des an dem Gewebe anliegenden Kontaktteiles während des Abtaubetriebs durch den Druck des Kühlmittels in dem Kühlmittelvorratsbehälter (10) bestimmt ist.

Cryochirurgisches Verfahren zum Abtöten-von Gewebe oder dergl. , gekennzeichnet durch folgende Verfahpe'nsschritte:

es wird ein Kühlmittelvorratsbehälter vorgesehen, in dem das Kühlmittel in der Flüssig- und Gasphase angeordnet ist, wobei der Dampfdruck des Gases gleich dem Sättigungsdruck ist;

der Dampfdruck des Kühlmittels wird so erhöht, daß er größer als bei Raumtemperatur ist, und auf dem erhöhten Dampfdruck im wesentlichen konstant gehalten; es wird ein cryochirurgisches Instrument mit einem hohlen am Gewebe anliegenden Kontaktteil , einem Ausdehnungsrohr für das Kühlmittel am Ende einer Zufuhrleitung und einem von der Zufuhrleitung getrennten Abflußweg vorgesehen, wobei die Zufuhrleitung und der Abflußweg innerhalb des hohien-r—am-Gewebe- -anliegenden· Kontaktteiles-angeot—

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