DE60020705T2 - Vorgekühltes tieftemeraturabtragungsverfahren - Google Patents

Vorgekühltes tieftemeraturabtragungsverfahren Download PDF

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    • A61B2018/0231—Characteristics of handpieces or probes
    • A61B2018/0262—Characteristics of handpieces or probes using a circulating cryogenic fluid

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung – Die Erfindung betrifft das Kühlen von biologischen Geweben auf sehr niedrige Temperaturen zur Behandlung von medizinischen Zuständen, z.B. in der Kryochirurgie.
  • Hintergrundinformation – Es ist erwünscht, bei der Durchführung von kryochirurgischen Eingriffen kleinste diskrete Abschnitte von biologischem Gewebe auf sehr niedrige Temperaturen selektiv zu kühlen, ohne daß benachbartes Gewebe des Organs wesentlich gekühlt wird. Die Kryochirurgie ist zu einem bedeutenden Behandlungsverfahren auf medizinischem, zahnmedizinischem und veterinärmedizinischem Gebiet geworden. Besondere Erfolge sind bisher in den Fachgebieten Gynäkologie und Dermatologie zu verzeichnen. Weitere Fachgebiete, z.B. Neurochirurgie und Urologie, konnten auch von der Implementation kryochirurgischer Techniken profitieren, dies jedoch nur im begrenzten Maße. Leider weisen die derzeit bekannten kryochirurgischen Instrumente einige Beschränkungen auf, die ihre Anwendung auf einigen dieser Gebiete schwierig oder unmöglich machen. Insbesondere können die bekannten Systeme die erforderliche Temperatur und Kühlleistung nicht erreichen, um eine optimale kryochirurgische Ablation, z.B. bei einer Kardioablation zur Korrektur einer Arrhythmie, durchzuführen.
  • Bei der Durchführung kryochirurgischer Operationen ist es typisch, ein kryochirurgisches Appliaktionssystem zu verwenden, das dazu bestimmt ist, das Zielgewebe entsprechend tiefzukühlen, so daß krankhafte oder entartete Zellen in dem Gewebe zerstört werden. Die abartigen Zellen, die zerstört werden sollen, sind häufig von gesundem Gewebe umgeben, das unverletzt bleiben muß. Die in einer gegebenen Anwendung ver wendete, bestimmte Sonde, der bestimmte Katheter oder sonstige Applikator ist daher in der für die Anwendung optimalen Form, Größe und Anpassungsfähigkeit oder Festigkeit ausgeführt, um diese selektive Tiefkühlung von Gewebe zu erreichen. Wenn eine Sonde oder ein Katheter verwendet wird, muß der Rest des Kühlsystems so ausgeführt sein, daß sich eine angemessene Kühlung erzielen läßt, was die Absenkung des betriebsfähigen Abschnitts der Sonde auf eine gewünschte Temperatur und die Aufwendung eienr ausreichenden Leistung oder Kapazität zur Beibehaltung der gewünschten Temperatur bei einer gegebene Wärmelast bedeutet. Das gesamte System muß so ausgeführt sein, daß sich der betriebsfähige Abschnitt der Sonde oder des Katheters an der Stelle des Gewebes plazieren läßt, die tiefgekühlt werden soll, ohne irgendeine unerwünschte Wirkung auf andere Organe oder Systeme zu haben.
  • US 5 758 505 betrifft ein Mischgas-Miniaturkühlsystem, in dem ein komprimiertes Gasgemisch durch einen Primär/Sekundär-Wärmeaustauscher strömt und als ein Gas austritt. Das Gas wird dann in einem primären Joule-Thomson-Expansionselement in einer wahlfreien Kühlstufe entspannt.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vorkühlen eines Hochdruck-Primärkreislaufkältemittels bis zu einem Punkt unterhalb seiner kritischen Temperatur bereitzustellen, um das primäre Kältemittel mittels eines sekundären Kühlkreislaufs zu verflüssigen. Dadurch kann ein flüssiges primäres Kältemittel mit einer kritischen Temperatur unterhalb der Temperatur des Operationsraums verwendet werden, um die niedrigere Temperatur, die mit einem solchen primären Kältemittel möglich ist, zu erreichen.
  • Kurze Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Erfindung umfaßt ein Miniatur-Kühlsystem, einschließlich eines Verfahrens zum Betreiben des Systems, mit dem Schritt: Vorkühlen des primären Hochdruck-Kältemittels bis unterhalb seiner kritischen Temperatur, um das primäre Kältemittel mit einem sekundären Kühlkreislauf unter Verwendung eines zweiten Kältemittels mit einer höheren kritischen Temperatur zu verflüssigen, um die verfügbare Kühlleistung des primä ren Kältemittels zu maximieren und um die niedrigst mögliche Temperatur zu erreichen.
  • Die Kühlleistung ist ein wichtiger Konstruktionssparameter eines kryochirurgischen Instruments. Mit größerer Kühlleistung erfolgen schnellere Temperaturabnahmen, und während des Tiefkühlens an der Sondenspitze können niedrigere Temperaturen gehalten werden. Dies führt schließlich zu größerer Gewebezerstörung. Die Leistung einer kryochirurgischen J-T-Vorrichtung ist eine Funktion der Enthalpiedifferenz des primären Kältemittels und der Durchflußmenge. Die Vorkühlung eines Kältemittels bis unter seine kritische Temperatur und die Verflüssigung des Kältemittels erhöht die Enthalpiedifferenz, die für die Kühlleistung zur Verfügung steht.
  • Ein Beispiel eines geeigneten primären Kältemittels ist SUVA-95, ein Gemisch aus den Kühlmitteln R-23 und R-116, die von der Firma DuPont Fluoroproducts in Wilmington, Delaware, hergestellt werden. SUVA-95 hat eine kritische Temperatur von 287 K mit Kühlkapazität bei Temperaturen von nur 185 K bei einer Atmosphäre. Ein Beispiel eines geeigneten sekundären Kältemittels ist AZ-20, ein R-410a-Kältemittel, hergestellt von der Firma Allied Signal in Morristown, New Jersey. AZ-20 hat eine kritische Temperatur von 345 K mit einer Kühlkapazität bei Temperaturen von nur 220 K bei einer Atmosphäre.
  • Das primäre Hochdruck-Kältemittel wird als Gas in einen Hochdruckdurchgang innerhalb eines Primär/Sekundär-Wärmeaustauschers eingespeist. Der Primär/Sekundär-Wärmeaustauscher kann ein Wendelrohr-Wärmeaustauscher oder ein Rippenrohr-Wärmeaustauscher sein. Das flüssige sekundäre Kältemittel verdampft und expandiert in einem Niederdruckdurchgang im Primär/Sekundär-Wärmeaustauscher. Der Wärmeaustausch zwischen dem sekundären Niederdruck-Kältemitteldampf und dem primären Hochdruck-Kältemittel kühlt und verflüssigt das Hochdruck-Kältemittel. Das flüssige primäre Hochdruck-Kältemittel verdampft und expandiert dann an der Kühlspitze eines kryochirurgischen Katheters, um die für eine effektive Ablation von Gewebe erforderliche Kühlleistung bereitzustellen. Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung können gleichermaßen in einer starren Hand-Kryosonde oder in einem Katheter verwendet werden.
  • Der Primär/Sekundär-Wärmeaustauscher ist Teil des sekundären Kühlsystems, das einen sekundären Kompressor und ein sekundäres Expansionselement zusätzlich zum Primär/Sekundär-Wärmeaustauscher haben kann. Das flüssige sekundäre Hochdruck-Kältemittel, das eine höhere kritische Temperatur hat als das primäre Kältemittel, kann eine Temperatur haben, die relativ höher ist als die kritische Temperatur des primären Kältemittels. Jedoch hat das verdampfte und expandierte sekundäre Niederdruck-Kältemittel eine Temperatur, die niedrig genug ist, um das primäre Kältemittel unter seine kritische Temperatur zu kühlen. Da das sekundäre Kältemittel eine kritische Temperatur über der normalen Operationsraumtemperatur hat, kann es ohne weiteres im flüssigen Zustand in einer Operationsraumumgebung bereitgestellt werden, wogegen das primäre Kältemittel, das eine kritische Temperatur hat, die deutlich unter der normalen Operationsraumtemperatur ist, dies nicht erlaubt.
  • Das flüssige primäre Hochdruck-Kältemittel wird vom Wärmeaustauscher zum Einlaß eines primären Joule-Thomson-Expansionselements geleitet, das sich in der Kältespitze der Sonde oder des Katheters befindet, wo das primäre Kältemittel auf einen niedrigeren Druck und eine niedrigere Temperatur verdampft und expandiert.
  • Das primäre Kältemittel, das das Joule-Thomson-Expansionselement verläßt, ist der Innenfläche eines Wärmeübertragungselements an der Kältespitze ausgesetzt. Das verdampfte und expandierte primäre Kältemittel kühlt das Wärmeübertragungselement auf eine niedrigere Temperatur und kehrt danach durch den Niederdruck-Rücklaufdurchgang des Katheters oder der Sonde zurück.
  • Die neuartigen Merkmale der Erfindung sowie die Erfindung selbst werden am besten aus den beigefügten Zeichnungen in Verbindung mit der nachfolgenden Beschreibung verständlich, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnen und die folgendes zeigen:
  • Kurzbeschreibung der verschiedenen Ansichten der Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische Ansicht der bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform der Vorrichtung; und
  • 2 ist eine schematische Schnittansicht des Primär/Sekundär-Wärmeaustauschers, der in der in 1 gezeigten Vorrichtung verwendet wird.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Die Erfindung beruht auf der zweckmäßigen Verwendung eines sekundären Verdampfungs-Kälteerzeugungssystems zum Vorkühlen und Verflüssigen des primären Hochdruck-Kältemittels vor dem Durchgang des primären Kältemittels durch ein primäres Joule-Thomson-Expansionselement. Dies soll die Erzeugung einer hinreichend niedrigen Temperatur an der Kältespitze einer kryochirurgischen Sonde oder eines Katheters ermöglichen und die dort verfügbare Kühlleistung maximieren.
  • Das Vorkühlen des primären Kältemittels bis zu einem zumindest teilweise flüssigen Zustand vor seiner Einspeisung in das primäre Expansionselement bildet den Kern der Erfindung. Dieses Vorkühlen kann vor der Einleitung des primären Kältemittels in den Katheter unter Verwendung eines Wärmeaustauschers in einer Kühlkonsole erfolgen. Als Alternative kann das Vorkühlen näher am Behandlungsbereich ausgeführt werden, z.B. im Handgriff einer Kryosonde oder am proximalen Ende eines Katheters.
  • Ein wichtiger Parameter bei der Konstruktion einer kryochirurgischen Vorrichtung ist die Kühlleistung, die das Kühlsystem erbringen kann. Die Kühlleistung bestimmt die Abkühlungsgeschwindigkeit in Grad pro Sekunde und die Temperatur, die an der Sondenspitze während des Tiefkühlens des Gewebes gehalten werden kann. Die Geschwindigkeit des Tiefkühlens ist wichtig für die Herbeiführung des Zelltods, da schnelleres Tiefkühlen eine bessere Bildung von intrazellulären Eiskristallen ergibt, was zur Zellauflösung führt. Die Geschwindigkeit des Tiefkühlens bestimmt auch die Zeitdauer, die zum Ausführen einer bestimmten Behandlung am Patienten erforderlich ist. Je schneller die Behandlung ist, um so weniger traumatisch ist sie für den Patienten.
  • Die Temperatur, die an der Kältespitze der Sonde gehalten werden kann, bestimmt die Größe der Eiskugel, die sich im umgebenden Gewebe ausbildet. Dies bestimmt natürlich das Gesamtgewebevolumen, das an jeder Stelle zerstört wird, und die Geschwindigkeit, mit der die Behandlung durchgeführt werden kann.
  • Bei kryochirurgischen Joule-Thomson-Vorrichtungen expandiert Flüssigkeit, die unter hohem Druck steht, an einer Verengung einer bestimmten Art, z.B. eine kleine Düse oder ein eingeengtes Rohr. Der plötzliche Druckabfall hat einen entsprechenden Temperaturabfall zur Folge. Die Kühlleistung der Vorrichtung ist das Produkt der Durchflußmenge des Kältemittels und der Enthalpiedifferenz bei den verschiedenen Drükken und Temperaturen. Die Durchflußmenge ist eine Funktion von Düsengröße und der Temperatur und dem Druck des Kältemittels. Bei einer bestimmten Düsengröße ist die Dichte des Kältemittels im nicht gedrosselten Zustand bei höheren Drücken und niedrigeren Temperaturen höher, was zu einer höheren Durchflußmenge führt. Die maximale Durchflußmenge tritt an dem Punkt auf, wo das Kältemittel flüssig ist. Die Enthalpiedifferenz ist ebenfalls eine Funktion des Drucks und der Temperatur. Für eine gegebene Temperatur und einen gegebenen Druck tritt die maximale Enthalpiedifferenz zwischen zwei Zuständen im Verflüssigungspunkt des Kältemittels auf. Die Einbeziehung eines vorkühlenden Wärmeaustauschers in das Kühlsystem zur Förderung der Verflüssigung des primären Hochdruckkältemittels erhöht die Leistung des Systems.
  • Wenn sich das primäre Kältemittel beim Start des Kühlsystems im gasförmigen Zustand befindet, ist die anfängliche Durchflußmenge sehr klein, und die Leistung ist sehr niedrig. Somit verläuft die anfängliche Abkühlung bis zur Überwindung der niedrigen Durchflußmenge sehr langsam. Außerdem ist die kalte Spitze vor Beginn der Abkühlung normalerweise im Patienten angeordnet und mit dem Zielgewebe in Kontakt, was der Spitze eine erhebliche Wärmelast auferlegt. Dies bedeutet, daß die Abkühlung unannehmbar langsam sein kann und in bestimmten Fällen gar nicht erfolgen kann.
  • Um die Leistung des vorhandenen kryochirurgischen Systems zu maximieren und die Probleme zu vermeiden, die normalerweise mit langsamen Abkühlungsraten und geringer Kühlleistung verbunden sind, wird ein unabhängiges sekundäres Verdampfungs-Kühlsystem einbezogen. Das primäre System verwendet ein Kältemittel, wie z.B. Freon oder SUVA-95, um die gewünschte Temperatur und das gewünschte Leistungsvermögen an der Kältespitze zu erreichen. Die kritische Temperatur eines solchen Kältemittels liegt jedoch unter der Temperatur, die normalerweise in der Operationsraumumgebung anzutreffen ist, so daß die Bereitstellung des primären Kältemittels im flüssigen Zustand eine Vorkühlung erforderlich macht. Das sekundäre System verwendet ein Kältemittel, z.B. AZ-20, um das primäre Kältemittel vorzukühlen und zu verflüssigen, bevor das primäre Kältemittel zur Kältespitze strömt. Das sekundäre System erreicht dieses Vorkühlen durch einen Primär/Sekundär-Wärmeaustauscher. Dieses Vorkühlen bewirkt, daß die anfängliche Durchflußmenge und die Kühlleistung des Systems höher sind, wodurch die anfängliche Abkühlrate viel schneller wird.
  • Wie in 1 dargestellt, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 auf: eine Quelle für das gasförmige primäre Hochdruck-Kältemittel 12, eine Quelle für das flüssige sekundäre Kältemittel 14, eine Primär/Sekundär-Wärmeaustauscheinheit 16 und eine Sonde oder einen Katheter 18 mit einer Kältespitze 20. Die Quelle für das gasförmige primäre Kältemittel 12 kann eine Druckflasche aufweisen, wie schematisch dargestellt, wobei der primäre Kreislauf ein offener Kreislauf ist, oder die Quelle 12 kann einen Kompressor aufweisen, wobei der primäre Kreislauf ein geschlossener Kreislauf ist, wie nachstehend erläutert wird. Das primäre Kältemittel ist ein Kältemittel, das notwendigerweise eine kritische Temperatur unterhalb der Temperatur des Operationsraumumfelds hat, um die gewünschte Temperatur und Kühlleistung an die Kältespitze 20 abzugeben. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, dieses gasförmige primäre Kältemittel bis unterhalb seiner kritischen Temperatur zu kühlen und es in ein flüssiges Kältemittel umzuwandeln, um die gewünschte Temperatur und Kühlleistung zu erreichen. Ein flexibler koaxialer Katheter 18 kann mit einem Außenrohr aus Pebax und einem Innenrohr aus Polyimid versehen sein.
  • Das gasförmige primäre Hochdruck-Kältemittel strömt von der primären Kühlmittelquelle 12 über eine Leitung 32 in die Wärmeaustauscheinheit 16. Nach dem Wärmeaustausch und der Verflüssigung strömt das flüssige primäre Kältemittel mit einer Temperatur unterhalb der Temperatur der Operationsraumumgebung von der Wärmeaustauscheinheit 16 in den Katheter oder die Sonde 18. Nahe der distalen Spitze des Katheters 18 verdampft und expandiert das flüssige primäre Kältemittel an einem Expansionselement, das in Form einer Düse 36 schematisch dargestellt ist. Dies senkt die Temperatur des primären Kältemittels auf die gewünschte Temperatur, damit das Kältemittel die Kältespitze 20 auf die gewählte Temperatur für die Gewebeablation kühlen kann. Das von der Kältespitze 20 zurückkehrende gasförmige primäre Kältemittel verläßt die Wärmeaustauscheinheit 16 über eine Leitung 34. Wenn die Quelle für das primäre Kältemittel 12 eine Druckflasche aufweist, kann der primäre Kreislauf als ein offener Kreislauf betrieben werden, und das gasförmige primäre Kältemittel der Leitung 34 kann durch einen Kompressor 22 gesammelt werden, um in die Atmosphäre oder in einen Sammelbehälter 24 abgelassen zu werden. Als Alternative kann der primäre Kreislauf als ein geschlossener Kreislauf betrieben werden, und das gasförmige primäre Kältemittel der Leitung 32 kann vom Auslaß des Kompressors 22 weitergeleitet werden (nicht dargestellt), wie dem Fachmann bekannt ist.
  • Die Quelle für das flüssige sekundäre Kältemittel 14 kann eine Kompressoreinheit, wie schematisch dargestellt, oder eine Druckflasche aufweisen. Um den erforderlichen Druck zur Verflüssigung des sekundären Kältemittels zu erzeugen, kann bei Bedarf ein Kompressor verwendet werden, der den Druck des aus einer Druckflasche kommenden Kältemittels erhöht. Die Quelle für das sekundäre Kältemittel 14 kann auch, wie dem Fachmann bekannt ist, einen Kondensator aufweisen, um das sekundäre Kältemittel bei Bedarf zu verflüssigen. Das sekundäre Kältemittel muß ein Kältemittel sein, das eine kritische Temperatur oberhalb der Temperatur des Operationsraumumfelds hat, so daß das sekundäre Kältemittel in flüssiger Form zur Pri mär/Sekundär-Wärmeaustauscheinheit 16 geleitet werden kann. Dadurch kann die Phasenumwandlungs-Enthalpiedifferenz im sekundären Kältemittel genutzt werden, um die erforderliche Kühlung zu ermöglichen, um das primäre Kältemittel in der Wärmeaustauscheinheit 16 unterhalb seiner kritischen Temperatur zu halten.
  • Das flüssige sekundäre Hochdruck-Kältemittel strömt bei einer Temperatur oberhalb der Temperatur der Operationsraumumgebung von der Quelle für das sekundäre Kältemittel 14 über eine Leitung 28 in die Wärmeaustauscheinheit 16. Nach der Verdampfung und dem Wärmeaustausch strömt gasförmiges sekundäres Kältemittel von der Wärmeaustauscheinheit 16 durch eine Leitung 30. Wenn die Quelle für das sekundäre Kältemittel 14 eine Druckflasche aufweist, kann der sekundäre Kreislauf als offener Kreislauf betrieben werden, und das gasförmige sekundäre Kältemittel der Leitung 30 kann, wie dem Fachmann bekannt, in die Atmosphäre oder in einen Sammelbehälter (nicht dargestellt) abgelassen werden. Als Alternative kann der sekundäre Kreislauf als geschlossener Kreislauf betrieben werden, und die Leitung für das gasförmige sekundäre Kältemittel 30 kann zum Einlaß eines Kompressors in der Quelle für das sekundären Kältemittel 14 geführt werden, wie dargestellt.
  • Wie in 2 schematisch dargestellt, tritt flüssiges sekundäres Hochdruck-Kältemittel in die Wärmeaustauscheinheit 16 über eine Versorgungsleitung 28 ein und wird über ein sekundäres Expansionselement, das als ein Kapillarrohr 29 dargestellt ist, verdampft und expandiert. Das verdampfte und expandierte sekundäre Kühlmittel mit einer Temperatur unterhalb der kritischen Temperatur des Kältemittels strömt dann durch einen Durchflußweg für das sekundäre Kältemittel in einem Primär/Sekundär-Wärmeaustauscher 26 und verläßt die Wärmeaustauscheinheit 16 über eine Rückführleitung 30.
  • Das gasförmige primäre Hochdruck-Kältemittel tritt über eine Versorgungsleitung 32 in die Wärmeaustauscheinheit 16 ein und strömt über einen Durchflußweg für das primäre Kältemittel im Wärmeaustauscher 26. Da die Temperatur des durch den Wärmeaustauscher 26 strömenden sekundären Kältemittels deutlich unterhalb der kritischen Temperatur des primären Kältemittels ist, wird das primäre Kältemittel im Wärmeaustauscher 26 verflüssigt. Das flüssige primäre Kältemittel verläßt dann den Wärmeaustauscher über eine Leitung 33 und strömt durch den Katheter 18 zu einem primären Expansionselement, das als Düse 36 schematisch dargestellt ist, nahe der Kältespitze 20. Das primäre Expansionselement 36 verdampft und expandiert das primäre Kältemittel auf die gewählte Temperatur zur Kühlung der Kältespitze 20 auf die gewünschte Temperatur zur Ablation von Gewebe. Das verdampfte und expandierte von der Kältespitze 20 zurückkehrende primäre Kältemittel strömt dann zurück durch den Katheter 18 über die Wärmeaustauscheinheit 16 und verläßt die Wärmeaustauscheinheit 16 über eine Rückführleitung 34.
  • Obwohl die besondere Erfindung, so wie sie hierin ausführlich dargestellt und offenbart ist, die Aufgaben lösen kann und die vorstehend genannten Vorteile aufweist, versteht es sich, daß diese Offenbarung lediglich der Darstellung der gegenwärtig bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsformen dient und daß keine anderen Beschränkungen als in den beigefügten Ansprüchen beschrieben vorgesehen sind.

Claims (12)

  1. Kryochirurgisches Instrument zu Ablation von Endokardgewebe, aufweisend: eine Quelle für ein gasförmiges, primäres Kältemittel(12), wobei die Quelle das primäre Kältemittel bei einer Temperatur oberhalb der kritischen Temperatur des primären Kältemittel bereitstellt; eine Quelle für ein flüssiges, sekundäres Kältemittel (14), wobei das sekundäre Kältemittel eine kritische Temperatur hat, die höher ist als die kritische Temperatur des primären Kältemittels; ein sekundäres Expansionselement (29), das zur Aufnahme des flüssigen sekundären Kältemittels angeschlossen ist, wobei das sekundäre Expansionselement so konstruiert ist, um das sekundäre Kältemittel zu verdampfen und zu expandieren bis zu einer Temperatur unterhalb der kritischen Temperatur des primären Kältemittels; einen Primär/Sekundär-Wärmetauscher (26) mit einem Durchflussweg (32) für das primäre Kältemittel, der zur Aufnahme des gasförmigen, primären Kältemittels angeschlossen ist; und mit einem Durchfluss für das sekundäre Kältemittel, der zur Aufnahme des verdampften und expandierten sekundären Kältemittels von dem sekundären Expansionselement angeschlossen ist, wobei der Wärmetauscher so konstruiert ist, dass er das primäre Kältemittel kühlt und verflüssigt; ein primäres Expansionselement (36), das zur Aufnahme des flüssigen, primären Kältemittels von dem Wärmetauscher angeschlossen ist, wobei das primäre Expansionselement so konstruiert ist, dass es das primäre Kältemittel verdampft und expandiert bis zu einer ausgewählten kryogenen Temperatur, und ein Wärmeübertragungselement (20) zur Kryoablation, das zur Aufnahme des verdampften und expandierten, primären Kältemittels angeschlossen ist.
  2. Kryochirurgisches Instrument nach Anspruch 1, ferner aufweisend einen flexiblen, koaxialen Katheter (18), der an einem proximalen Ende des Primär/Sekundär-Wärmetauschers (26) angeschlossen ist, wobei der koaxiale Katheter ein äußeres Rohr für geringen Druck und ein inneres Rohr für hohen Druck hat; wobei das primäre Expansionselement (36) und das Wärmeübertragungselement (20) in der Nähe eines distalen Endes des flexiblen Katheters angeordnet sind.
  3. Kryochirurgisches Instrument nach Anspruch 2, worin das äußere Rohr des koaxialen Katheters (18) aus Pebax®-Polymer konstruiert ist und das innere Rohr des koaxialen Katheters aus Polyimid-Polymer konstruiert ist.
  4. Kryochirurgisches Instrument nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine Kompressoreinheit (14), die zur Aufnahme des gasförmigen, sekundären Kältemittels von dem Wärmetauscher (26) und zum erneuten Unterdrucksetzen, Verflüssigen und Zurückführen des sekundären Kältemittels zu dem sekundären Expansionselement (29) angeschlossen ist.
  5. Kryochirurgisches Instrument nach Anspruch 1, ferner aufweisend einen Druckablaßweg (30), der zur Aufnahme des gasförmigen, sekundären Kältemittels aus dem Wärmeaustauscher (26) angeschlossen ist.
  6. Kryochirurgisches Instrument nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine Kompressoreinheit (22), die zur Aufnahme des gasförmigen primären Kältemittels angeschlossen ist, das von dem Wärmeübertragungselement (20) zurückgeführt wird.
  7. Kryochirurgisches Instrument nach Anspruch 1, ferner aufweisend einen Druckablassweg (34), der zur Aufnahme des gasförmigen, primären Kältemittels angeschlossen ist, das von dem Wärmeübertragungselement (20) zurückgeführt wird.
  8. Kryochirurgisches Instrument nach Anspruch 1, worin das primäre Kältemittel eine kritische Temperatur unterhalb von etwa 22°C hat und das sekundäre Kältemittel eine kritische Temperatur oberhalb von etwa 22°C hat.
  9. Kryochirurgisches Instrument nach Anspruch 1, worin das primäre Kältemittel SUVA-95 aufweist und das sekundäre Kältemittel AZ-20 aufweist.
  10. Kryochirurgisches Instrument nach Anspruch 1, worin die Quelle für sekundäres Kältemittel eine Kompressoreinheit (14) aufweist, ferner aufweisend: einen Rückführweg (30) für sekundäres Kältemittel, der zur Aufnahme des gasförmigen, sekundären Kältemittels angeschlossen ist, das aus dem Wärmetauscher (26) zurückgeführt wird, und um das gasförmige, sekundäre Kältemittel zu einem Einlass der Kompressoreinheit zu leiten; einen flexiblen, koaxialen Katheter (18), der an einem proximalen Ende des Primär/Sekundär-Wärmetauschers angeschlossen ist, wobei der koaxiale Katheter ein äußeres Rohr für geringen Druck und ein inneres Rohr für hohen Druck hat und wobei das primäre Expansionselement (36) und das Wärmeübertragungselement (20) in der Nähe eines distalen Endes des flexiblen Katheters angeordnet sind; und einen Druckablassweg, der zur Aufnahme des gasförmigen, primären Kältemittels angeschlossen ist, das von dem Wärmeübertragungselement zurückgeführt wird.
  11. Verfahren zum Kühlen einer Kältespitze einer Kryosonde (20), welches Verfahren umfasst: Bereitstellen eines gasförmigen, primären Kältemittels bei einer Temperatur oberhalb der kritischen Temperatur des primären Kältemittels; Bereitstellen eines flüssigen, sekundären Kältemittels, wobei das sekundäre Kältemittel eine kritische Temperatur hat, die höher ist als die kritische Temperatur des primären Kältemittels; Bereitstellen eines Primär/Sekundär-Wärmetauscher (26) mit einem Durchflussweg für primäres Kältemittel und einem Durchflussweg für sekundäres Kältemittel; das flüssige, primäre Kältemittel durch den Durchflussweg für das primäre Kältemittel des Wärmetauschers durchströmen lassen; das flüssige, sekundäre Kältemittel durch ein sekundäres Expansionselement (29) durchströmen lassen, um dadurch das sekundäre Kältemittel zu einer Temperatur unterhalb der kritischen Temperatur des primären Kältemittels zu verdampfen und zu expandieren; das verdampfte und expandierte, sekundäre Kältemittel von dem sekundären Expansionselement durch den Durchflussweg des sekundären Kältemittels des Wärmetauschers durchströmen lassen, um das primäre Kältemittel zu kühlen und zu verflüssigen; das flüssige, primäre Kältemittel durch ein primäres Expansionselement (36) durchströmen lassen, um dadurch das primäre Kältemittel bis zu einer ausgewählten kryogenen Temperatur zu verdampfen und zu expandieren; sowie Exponieren der Kältespitze an dem verdampften und expandierten, primären Kältemittel.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend: Komprimieren und Kondensieren des aus dem Wärmetauscher (26) austretenden gasförmigen, sekundären Kältemittels und Zurückführen des sekundären Kältemittels zu dem sekundären Expansionselement (29); und Ablassen des gasförmigen, primären Kältemittels, das aus der Kältespitze (20) austritt.
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