CN108210161A - 手持便携式冷冻器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种手持便携式冷冻器，包括：壳体，所述壳体上设置有冷冻头插口；插设在冷冻头插口内的冷冻头；设置于所述壳体内、与所述冷冻头相接触的半导体制冷系统；设置于所述壳体内、对所述半导体制冷系统进行冷却的冷却系统；设置于所述壳体内的供电系统。本发明提供的手持便携式冷冻器能够实现不同型号、形状冷冻头的更换，从而适于不同部位的手术治疗；本发明提供的手持便携式冷冻器以半导体制冷片作为制冷系统，不仅能够快速降温至工作所需温度，而且极大减小了冷冻器的体积，使得冷冻器便于携带和使用，无需多人操作。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种手持便携式冷冻器。
背景技术
冷冻疗法是利用低温冷冻法对组织细胞的破坏作用治疗疾病的方法，低温冷冻疗法通常分为接触法、喷射法、侵入法等。接触法是临床中最常用的方法。冷冻探头接触法是根据病变部位大小，选择不同形态的冷冻头，稍加压力，直接接触病变部位，停留数秒至数分钟，然后将探头移开，待其自然复温，这个过程称为一个冷冻周期。根据病情，可如此反复多次。在眼科临床中对视网膜剥离、青光眼、眼部肿瘤等眼部疾病进行手术时，经常需要利用冷冻治疗仪。
目前市面上比较常见的冷冻治疗仪主要有：液氮低温治疗仪；干冰低温治疗仪；二氧化碳眼科冷冻治疗仪。目前眼科应用较为广泛的冷冻治疗仪主要为二氧化碳眼科冷冻治疗仪。二氧化碳眼科冷冻治疗仪主要应用于视网膜脱离复位，抗青光眼的睫状体粘连，眼部肿瘤手术以及眼外伤手术等眼科手术应用。该冷冻治疗仪利用液压二氧化碳快速气化，使得冷冻头能够在较短的时间内温度减低到-20℃左右，利用局部较低的温度接触病变组织，使得局部发生瘢痕化、粘连等反应，从而达到治疗的目的。目前应用的二氧化碳眼科冷冻治疗仪主要由二氧化碳保存钢瓶、主机、脚踏开关及不锈钢冷冻笔头组成，应用时需要两人配合，一人控制二氧化碳钢瓶与脚踏开关，另一人手持冷冻笔进行手术操作。但是由于二氧化碳眼科冷冻治疗仪体积较大，应用、运输较为不便，而且需要多人操作，操作比较繁琐。
发明内容
本发明的目的在于提供一种手持便携式冷冻器，本发明提供的手持便携式冷冻器携带方便、操作方便，便于眼科手术使用。
本发明提供一种手持便携式冷冻器，包括：
壳体，所述壳体上设置有冷冻头插口；
插设在冷冻头插口内的冷冻头；
设置于所述壳体内、与所述冷冻头相接触的半导体制冷系统；
设置于所述壳体内、对所述半导体制冷系统进行冷却的冷却系统；
设置于所述壳体内的供电系统。
本发明提供的手持便携式冷冻器包括壳体，壳体用于放置其他组成部件，例如半导体制冷系统、冷却系统、供电系统以及部分冷冻头。壳体可以设计为便于手持的各种形状，本发明对其并无特殊限制。
壳体上设置有冷冻头插口，用于将冷冻头固定于壳体上，实现不同冷冻头的更换。冷冻头插口上设置有与冷冻头相配合的固定结构，例如，冷冻头插口和冷冻头上设置有相互配合的螺纹，通过螺纹拧紧固定；或者，冷冻头插口和冷冻头上分别设置有通孔，通过螺丝和螺母固定。
本发明提供的手持便携式冷冻器包括冷冻头，冷冻头将低温传递给相关组织，实现相关组织的冷冻。在本发明中，冷冻头和壳体通过冷冻头插口可拆卸连接，便于根据不同待冷冻治疗组织的形态更换相应的冷冻头。具体而言，冷冻头可以为圆柱形结构，头部为圆头，适合于眼表等部位操作；冷冻头还可以为与眼球弧度相似的圆弧形结构，适合于眼内操作。在本发明中，冷冻头的材质为银，便于低温的传递。在本发明中，冷冻头为圆柱形结构时，其长度为1～1.5cm，直径为3～4mm；冷冻头为圆弧形结构时，其长度为1～1.5cm，直径为0.3～0.4mm。
本发明提供的手持便携式冷冻器包括半导体制冷系统，所述半导体制冷系统设置在壳体内，与冷冻头相接触。在一个实施例中，所述半导体制冷系统包括依次相连的六级半导体制冷片和金属冷冻块，所述金属冷冻块与所述冷冻头相接触。
半导体制冷片，也叫热电制冷片，是一种热泵，优点是没有滑动部件，应用在一些空间受到限制、可靠性要求高、无制冷剂污染的场合。利用半导体材料的Peltier效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的。
本发明采用多级半导体制冷片，通过调节电流能够在较短的时间内将制冷端的温度由10℃降低至-4℃～-20℃范围内的任意温度，获得不同的手术温度。本发明可以采用六级半导体制冷片，所述六级半导体制冷片的尺寸自与金属冷冻块接触的制冷片起逐级变大，例如，与金属冷冻块接触的制冷片尺寸为5×5mm～8×8mm，末端制冷片的尺寸为40×40mm。所述六级半导体制冷片的电压为10～16V，电流为6～10A，通过调节电流可控制制冷片温度于-4℃～-20℃内变化。
金属冷冻块设置在冷冻头和六级半导体制冷片之间，将六级半导体制冷片产生的冷量传递给冷冻头。在一个方案中，金属冷冻块与冷冻头相连的部分设置有结合位点，实现与冷冻头的紧密接触。金属冷冻块的材质为纯银，便于冷量的传递。
本发明提供的手持便携式冷冻器包括冷却系统，所述冷却系统设置于所述壳体内，用于对半导体制冷系统吸收热量的一端进行散热冷却。在一个实施例中，所述冷却系统包括多孔金属散热块和对所述多孔金属散热块进行散热的风扇；所述多孔金属散热块与远离金属冷冻块的制冷片相接触。在半导体制冷系统中，与金属冷冻块相接触的部分为制冷端，其放出热量；而远离金属冷冻块的制冷片为吸热端，吸收热量。多孔金属散热块与远离金属冷冻块的制冷片相接触，吸收并传递其中的热量，降低制冷片的温度，保证制冷端持续进行。所述多孔金属散热块的材质可以为铝合金。
所述冷却系统还包括对多孔金属散热块进行降温的风扇，为了更有利于降温，壳体上还设置有冷空气入口和排风口，冷空气入口设置在多孔金属散热块与制冷片相接触的一端，排风口设置在多孔金属散热块的另一端。在风扇的作用下，冷空气从多孔金属散热块接触制冷片的一端至另一端，将多孔金属散热块的热量带走，从而持续对制冷片进行冷却散热。
本发明提供的手持便携式冷冻器还包括供电系统，供电系统为整个冷冻器提供电源。所述供电系统可以是小型交流转直流监控安防稳压电源。
本发明提供的手持便携式冷冻器可以按照以下方法使用：
将适合于使用的冷冻头插设于冷冻头插口内，开启电源，使半导体制冷系统工作，与冷冻头相连的一端散热，并将低温传递给冷冻头；远离冷冻头的一端吸热，在冷却系统的作用下散热，从而连续获得低温；获得适于手术操作要求的低温后，使冷冻头与待治疗组织接触进行治疗。
进一步的，本发明提供的手持便携式冷冻器还包括与所述冷冻头相配合的可回缩冷冻头套，所述可回缩冷冻头套的一端设有开口，回缩后可露出冷冻头。可回缩冷冻头套的作用在于在冷冻头降温过程中保持冷冻头的低温，并在冷冻头到达待治疗组织前防止冷冻头冻伤其他组织。可回缩冷冻头套具有与冷冻头相适应的形状，一端设有开口，另一端可以为弹簧或者其他可收缩的结构，在到达待治疗组织后，可回缩冷冻头套回缩，冷冻头从其开口处暴露出来，接触待治疗组织后达到治疗目的。所述可回缩冷冻头套的材质为保温材料，例如PET纤维、PET保温棉等。
本发明提供的手持便携式冷冻器，包括设置有冷冻头插口的壳体，能够实现不同型号、不同形状、不同材质的冷冻头的更换，从而适于不同部位的手术治疗；本发明提供的手持便携式冷冻器以半导体制冷片作为制冷系统，不仅能够快速降温至工作所需温度(-4～-20℃)，而且极大减小了冷冻器的体积，使得冷冻器便于携带和使用，无需多人操作。进一步的，本发明提供的手持便携式冷冻器还包括保温材料制成的可回缩冷冻头套，维持冷冻头低温的同时保护冷冻头在接触病变组织的过程中不伤害其他组织，提高了冷冻器的安全性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的手持便携式冷冻器的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的手持便携式冷冻器中冷冻头和冷冻头套的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的手持便携式冷冻器中半导体制冷片的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的手持便携式冷冻器中多孔散热金属块的结构示意图。
具体实施方式
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的手持便携式冷冻器进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
参见图1、图2、图3和图4，图1为本发明实施例提供的手持便携式冷冻器的结构示意图，其中，1为壳体，11为壳体上的冷冻头插口，2为冷冻头，3为可回缩冷冻头套，4为金属冷冻块，5为六级半导体制冷片，6为多孔金属散热块，7为冷空气入口，8为排风口；图2为本发明实施例提供的手持便携式冷冻器中冷冻头和冷冻头套的结构示意图，图3为本发明实施例提供的手持便携式冷冻器中半导体制冷片的结构示意图，图4为本发明实施例提供的手持便携式冷冻器中多孔散热金属块的结构示意图。
本实施例提供的手持便携式冷冻器包括壳体1，壳体1一端设置有冷冻头插口11，另一端设置有排风口8；
冷冻头插口11内插设有银冷冻头2，银冷冻头2为圆弧形结构，长度为1～1.5cm，直径为0.3～0.4mm，适于眼内操作。
冷冻头2外套设有与其相配合的可回缩冷冻头套3，可回缩冷冻头套为PET保温棉材质，可保持冷冻头2的温度；可回缩冷冻头套的一端设有开口，回缩后能够将冷冻头2露出。
壳体1内设置有六级半导体制冷片5，从靠近冷冻头的一端至另一端，制冷片的尺寸逐级变大，由5×5mm变大为40×40mm。
冷冻头2和六级半导体制冷片5之间设置有金属冷冻块4，分别与六级半导体制冷片5和冷冻头2紧密相连，将六级半导体制冷片5产生的冷量传递给冷冻头2，使冷冻头2快速降温至工作温度。
铝合金多孔散热金属块6与六级半导体制冷片5的另一端相连，将六级半导体制冷片5产生的热量带走，从而实现持续制冷。
铝合金多孔散热块6与半导体制冷片5相连部分的壳体1上设置有冷空气入口7，铝合金多孔散热块6的另一端的壳体上设置有排风口8，风扇(未在图中示出)吹动冷空气从入口至排风口，将铝合金多孔散热块6中的热量带走，从而实现不断降温冷却。
所述手持便携式冷冻器还包括小型交流转直流监控安防稳压电源(未在图中示出)，为整个系统提供电源。
上述手持便携式冷冻器按照以下方法使用：
调节电流使六级半导体制冷片5将冷冻头2温度降至工作温度(-4～-20℃)，将冷冻头2送至待治疗组织，使可回缩冷冻头套3回缩露出冷冻头2，实现待治疗组织的治疗。
实施例2
与实施例1的差别在于，冷冻头为圆柱形结构，可用于眼表治疗；相应的，可回缩冷冻头套为圆柱形。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种手持便携式冷冻器，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体上设置有冷冻头插口；
插设在冷冻头插口内的冷冻头；
设置于所述壳体内、与所述冷冻头相接触的半导体制冷系统；
设置于所述壳体内、对所述半导体制冷系统进行冷却的冷却系统；
设置于所述壳体内的供电系统。
2.根据权利要求1所述的手持便携式冷冻器，其特征在于，还包括与所述冷冻头相配合的可回缩冷冻头套，所述可回缩冷冻头套的一端设有开口，回缩后可露出冷冻头。
3.根据权利要求1所述的手持便携式冷冻器，其特征在于，所述可回缩冷冻头套的材质为保温材料。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的手持便携式冷冻器，其特征在于，所述半导体制冷系统包括依次相连的六级半导体制冷片和金属冷冻块，所述金属冷冻块与所述冷冻头相接触。
5.根据权利要求4所述的手持便携式冷冻器，其特征在于，所述六级半导体制冷片的尺寸自与金属冷冻块接触的制冷片起逐级变大。
6.根据权利要求5所述的手持便携式冷冻器，其特征在于，所述金属冷冻块的材质为银。
7.根据权利要求6所述的手持便携式冷冻器，其特征在于，所述冷却系统包括多孔金属散热块和对所述多孔金属散热块进行散热的风扇；所述多孔金属散热块与远离金属冷冻块的制冷片相接触。
8.根据权利要求7所述的手持便携式冷冻器，其特征在于，所述壳体上设置有冷空气入口和排风口，冷空气入口设置在多孔金属散热块与制冷片相接触的一端，排风口设置在多孔金属散热块的另一端。
9.根据权利要求1所述的手持便携式冷冻器，其特征在于，所述多孔金属散热块的材质为铝合金。
10.根据权利要求1所述的手持便携式冷冻器，其特征在于，所述冷冻头的材质为银。
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