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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201680008487.5 (22)申请日 2016.02.12 (30)优先权数据 14/627,568 2015.02.20 US (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2017.08.02 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/US2016/017828 2016.02.12 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2016/133826 EN 2016.08.25 (71)申请人 加利尔医药有限公司 地址 美国明尼苏达州 (72)发明人 S拉马迪亚尼 AK扎克曼 M布。
2、莱韦斯 MT约翰逊 (74)专利代理机构 北京市铸成律师事务所 11313 代理人 张臻贤 武晨燕 (51)Int.Cl. A61B 18/02(2006.01) (54)发明名称 低温针 (57)摘要 本发明提供了一种低温针， 所述低温针包括 具有远端段的外管， 其中大致中央的气体供应线 路放置在所述外管内。 所述气体供应线路供应用 于在所述外管的外表面上在所述远端段上方形 成冰球的低温气体。 所述气体供应线路终止于放 置在所述远端段内的膨胀室中。 所述低温针包括 热交换螺旋状物， 所述热交换螺旋状物接触所述 外管的内表面。 所述热交换螺旋状物具有按每单 位距离的所述远端段逐渐增大的表面区域。
3、， 使得 所述冰球具有大致对称的形状。 权利要求书3页 说明书6页 附图7页 CN 107205767 A 2017.09.26 CN 107205767 A 1.一种低温针， 所述低温针包括： 外管， 所述外管具有放置在患者的解剖结构的目标区域之处或附近的远端段和纵向轴 线； 气体供应线路， 所述气体供应线路定位在所述外管内， 所述气体供应线路被配置为供 应用于在所述外管的外表面上在所述远端段上方形成冰球的低温气体； 膨胀室， 所述膨胀室定位在所述远端段内， 使得所述气体供应线路终止于所述膨胀室 中； 热交换螺旋状物， 所述热交换螺旋状物接触所述外管的内表面； 以及 返回气流管腔， 所述返回。
4、气流管腔环状地限定在所述热交换螺旋状物与所述气体供应 线路之间， 并且适于沿着返回流径运载来自所述膨胀室的低温气体， 所述热交换螺旋状物适于在所述远端段中提供大致均匀的热传递速率， 使得形成于所 述外管的所述外表面上的所述冰球的形状沿着所述外管的所述纵向轴线是大致对称的。 2.如权利要求1所述的低温针， 还包括与所述低温气体供应线路同轴地且相接触地定 位。 3.如权利要求2所述的低温针， 其中所述热交换螺旋状物与所述外管的轴线同轴地定 位。 4.如权利要求1所述的低温针， 其中所述返回气流管腔的形状是螺旋形的。 5.如权利要求1所述的低温针， 其中所述外管具有约2.1毫米的外径。 6.如权利要。
5、求1所述的低温针， 其中所述膨胀室适于使所述低温气体膨胀， 并且在所述 返流管腔中流动的所述膨胀的低温气体适于冷却流过气体供应线路的引入低温气体。 7.如权利要求1所述的低温针， 其中所述热交换螺旋状物具有轴向地限定在所述热交 换螺旋状物的相邻线圈之间的螺距， 所述螺距可沿着所述热交换螺旋状物配置， 以生成具 有椭圆形或球形形状的冰球。 8.如权利要求7所述的低温针， 其中沿循所述热交换螺旋状物的所述螺距在所述远端 段上基本上是恒定的。 9.如权利要求7所述的低温针， 其中所述热交换螺旋状物沿着所述热交换螺旋状物在 所述远端段的第一部分上具有第一螺距并且在所述远端段的第二部分上具有第二螺距。 。
6、10.如权利要求9所述的低温针， 其中所述第一螺距大于所述第二螺距， 使得所述低温 气体增强了所述远端段的所述第二部分上的热传递， 以致所述冰球具有对称形状。 11.如权利要求1所述的低温针， 其中所述热交换螺旋状物为螺旋弹簧。 12.如权利要求11所述的低温针， 其中所述热交换螺旋状物是由包含具有锡涂层的铜 的金属合金制成。 13.如权利要求1所述的低温针， 其中所述热交换螺旋状物在所述远端段处具有热交换 表面区域， 所述热交换表面区域在所述低温气体温度分别为约摄氏-155度和约摄氏-150度 时， 在所述低温气体与所述外管之间提供充分的热传递， 使得所述外管被冷却到约摄氏- 150度与约摄。
7、氏-145度之间的温度。 14.如权利要求1所述的低温针， 还包括绝缘护套， 所述绝缘护套基本上包围所述气体 供应线路且从而在所述返回气流管腔与所述外管之间在所述外管的长度的一部分上形成 屏障， 所述绝缘护套的内径足以在所述气体供应线路与所述绝缘护套的内壁之间形成环形 权 利 要 求 书 1/3 页 2 CN 107205767 A 2 间隙， 所述环形间隙与所述返回气流管腔流体连通以接纳由其流过的低温气体。 15.如权利要求14所述的低温针， 其中所述绝缘护套的所述内径为约1.32mm。 16.如权利要求14所述的低温针， 其中所述绝缘护套在所述外管的所述长度的一部分 上包围所述气体供应线路。
8、， 使得膨胀的低温气体在暴露区上直接接触所述外管， 所述暴露 区具有暴露区长度， 所述暴露区长度适于生成具有预定纵横比的冰球。 17.如权利要求14所述的低温针， 其中在所述绝缘护套的外壁与所述气体供应线路之 间所限定的所述环形间隙的直径足以使作用于从所述返回气流管腔流过所述环形间隙的 所述膨胀低温气体上的背压最小化。 18.如权利要求1所述的低温针， 其中所述气体供应线路与所述外管的所述纵向轴线是 同轴的。 19.如权利要求1所述的低温针， 其中所述热交换螺旋状物在所述远端段处接触所述外 管的所述内表面。 20.一种低温针， 所述低温针包括： 外管， 所述外管具有放置在患者的解剖结构的目标区。
9、域之处或附近的远端段； 气体供应线路， 所述气体供应线路放置在所述外管内， 所述气体供应线路被配置为供 应用于在所述外管的邻近于所述远端段的外表面上形成冰球的低温气体； 膨胀室， 所述膨胀室放置在所述远端段内， 使得所述气体供应线路终止于所述膨胀室 中； 热交换螺旋状物， 所述热交换螺旋状物接触所述外管的内表面， 所述热交换螺旋状物 具有按每单位距离的所述远端段逐渐增大的表面区域， 使得所述冰球具有大致对称的形 状； 以及 返回气流管腔， 所述返回气流管腔环状地限定在所述热交换螺旋状物与所述气体供应 线路之间， 并且适于朝向近端段运载来自所述膨胀室的低温气体， 所述返回气体管腔提供 使所述低温。
10、气体从所述膨胀室流向所述近端段的螺旋形返回路径。 21.如权利要求20所述的低温针， 其中所述热交换螺旋状物被配置为增强从所述低温 气体到所述外管在所述远端段的第二部分上的热传递， 使得所述低温气体在所述远端段的 整个长度上均匀地冷却所述外管。 22.一种在低温手术期间形成具有对称形状的冰球的方法， 所述方法包括： 提供包含低温针的低温手术系统， 所述低温针包括： 外管， 所述外管具有放置在患者的解剖结构的目标区域之处或附近的远端段， 气体供应线路， 所述气体供应线路放置在所述外管内， 膨胀室， 所述膨胀室放置在所述远端段内， 使得所述气体供应线路终止于所述膨胀室 中； 热交换螺旋状物， 所述。
11、热交换螺旋状物接触所述外管的内表面， 所述热交换螺旋状物 具有按每单位距离的所述远端段逐渐增大的表面区域， 以及 返回气流管腔， 所述返回气流管腔沿着返回流径环状地限定在所述热交换螺旋状物与 所述气体供应线路之间； 通过所述气体供应线路供应低温气体； 使所述低温气体在所述膨胀室处膨胀； 权 利 要 求 书 2/3 页 3 CN 107205767 A 3 在所述远端段中为低温气体提供螺旋形返回路径， 所述低温气体在所述返回气流管腔 中沿着从所述膨胀室朝向近端段的方向流动； 以及 在所述外管的邻近于所述远端段的外表面上形成冰球， 使得所述冰球具有大致对称的 形状。 权 利 要 求 书 3/3 页。
12、 4 CN 107205767 A 4 低温针 0001 相关申请的交叉引用 0002 本申请要求2015年2月20日提交的美国专利申请No.14/627,568的优先权， 所述专 利申请的全部内容以引用的方式并入本文。 0003 领域 0004 本公开大体上涉及用于形成具有对称形状的冰球的低温针。 0005 背景 0006 低温手术系统包括连接到一个或多个低温气体源的一个或多个低温针。 此类系统 在共同转让的专利(美国专利No .8 ,066 ,697)和已公布的申请(美国公布No .2010/ 0256620A1)中进行了描述， 所述文献的公开内容据此以全文引用的方式并入。 在此类低温 手。
13、术系统中， 低温气体可以从低温气体源递送到一个或多个低温针。 低温针可由于低温气 体的膨胀而被冷却或加热， 从而冷冻或解冻低温针附近的组织。 0007 概述 0008 某些实施方案包括低温针， 该低温针包括具有远端段的外管。 该低温针具有同轴 地定位在外管内的气体供应线路。 该气体供应线路可被配置为供应用于在外管的外表面上 在远端段上方形成冰球的低温气体。 该低温针可具有膨胀室， 该膨胀室放置在远端段内， 使 得中央气体供应线路终止于膨胀室中。 该低温针可具有热交换螺旋状物， 该热交换螺旋状 物接触外管的内表面。 该低温针可具有返回气流管腔， 该返回气流管腔环状地限定在热交 换螺旋状物与中央气。
14、体供应线路之间， 并且适于朝向近端段运载来自膨胀室的低温气体。 热交换螺旋状物可在远端段中提供大致均匀的冷却， 使得冰球的形状是大致对称的。 0009 在某些实施方案中， 热交换螺旋状物具有按每单位距离的远端段逐渐增大的表面 区域， 使得冰球具有大致对称的形状。 在某些情况下， 返回气体管腔提供使低温气体从膨胀 室流向近端段的螺旋形返回路径。 0010 某些实施方案包括在低温手术期间形成对称冰球的方法。 该方法可包括提供包含 低温针， 诸如本文所述的那些的低温手术系统。 该方法涉及： 通过气体供应线路供应低温气 体； 使低温气体在膨胀室处膨胀； 在远端段中为低温气体提供螺旋形返回路径， 其中低。
15、温气 体在返回气流管腔中沿着从膨胀室朝向近端段的方向流动； 以及在外管的外表面上在远端 段上方形成冰球， 使得冰球具有大致对称的形状。 0011 附图简述 0012 下面的附图说明本发明的特定实施方案， 并且因此并不限制本发明的范围。 附图 不一定按比例绘制(除非这样说明)， 并且有意将附图与下面的详细描述中的解释结合来使 用。 下面将结合附图描述本发明的实施方案， 附图中相同的数字表示相同的元件。 0013 图1A为根据一个实施方案的低温针的透视图； 0014 图1B为图1A所示低温针的部分1B的放大透视图； 0015 图2为沿着平面2-2截取的图1A所示低温针的部分3的放大前视截面图； 0。
16、016 图3为图1A所示低温针的部分3的放大透视图， 其中外管被从视图中移除以示出容 纳于其中的内部部件； 说 明 书 1/6 页 5 CN 107205767 A 5 0017 图4为沿着平面4-4截取的图3所示低温针的截面图； 0018 图5为图1A所示低温针的部分5的放大透视图， 其中外管被从视图中移除以示出容 纳于其中的内部部件； 0019 图6为图2所示低温针的部分6的放大透视图； 0020 图7A为根据所示出的某些实施方案的低温针的前视图， 其中在低温针的远端尖端 处形成椭圆形冰球； 以及 0021 图7B为根据所示出的某些实施方案的低温针的前视图， 其中在低温针的远端尖端 处形成。
17、球形冰球。 0022 详细描述 0023 下面的详细描述本质上是示例性的， 且并不意在以任何方式限制本发明的范围、 适用性或配置。 相反， 下面的描述提供了用于实施本发明的示例性实施方案的一些实际说 明。 对所选择的元件提供了构造、 材料、 尺寸和制造工艺的实例， 且所有其他元件都采用本 发明领域技术人员已知的那些。 本领域技术人员应当认识到， 所提及的许多实例具有多种 合适的替代方案。 0024 低温手术系统可用于低温消融目标组织(例如， 肿瘤)。 通常， 此类系统包括一个或 多个低温针、 一个或多个低温气体源和一个控制器。 低温气体源可供应诸如氩气、 氮气、 空 气、 氪气、 CO2、 C。
18、F4、 氙气的气体和各种其他气体。 低温手术系统还可包括控制器， 该控制器 具有一个或多个传感器、 流量计、 计时器、 模拟/数字转换器、 有线或无线通信模块等。 此外， 控制器还可调节供应给低温针的低温气体的流速、 温度和压力。 0025 例如， 在低温手术期间， 外科医生可通过将低温针10放置在患者解剖结构的目标 区域之处或附近来部署一个或多个低温针， 诸如图1所示的那些， 以低温消融患者解剖结构 的目标区域。 在一个实例中， 低温针10利用焦耳-汤姆逊效应来产生冷却或加热。 在此类情 况下， 低温气体在低温针10中从较高的压力膨胀到较低的压力。 低温气体的膨胀导致温度 处于或低于低温消融。
19、位于低温针10的尖端附近的组织所需的温度。 膨胀的低温气体与低温 针10的外壁之间的热传递可用于形成冰球， 且因此低温消融组织。 0026 如图1A至图1B和图2所示， 低温针10的部件被定位在外管12(例如， 套管针)内。 外 管12可具有远端操作头16， 该远端操作头设置在低温针10的远端段20处， 用于在部署期间 穿透患者的组织。 外管12可具有基本上薄的截面， 以便能够部署在患者的组织中。 在一个实 例中， 外管12具有约2.1毫米的外径。 也可考虑其他尺寸的外管12。 例如， 外管12可具有介于 约1.5毫米与约2.4毫米之间的外径。 如以上所提及的， 外管12可具有放置在患者的解剖。
20、结 构的目标区域之处或附近的远端段20。 外管12还可具有定位在低温针10的远端段20与近端 段30之间的中间段24。 此外， 外管12还具有纵向轴线34。 0027 如图2中所见， 低温针10包括气体供应线路38， 该气体供应线路基本上沿着它的长 度延伸， 以用于向远端操作头16提供高压气体。 气体供应线路38可同轴地/同中心地定位在 外管12内。 气体供应线路38可被配置为供应用于在外管12的外表面40上在远端段20上方形 成冰球的低温气体。 在某些情况下， 气体供应线路38可为毛细管。 参考图1B， 气体供应线路 38包括近端热交换器50， 该近端热交换器定位在低温针10的近端段30中，。
21、 且可操作地连接 到第一端52处的低温气体源(未示出)和第二端54处的毛细管。 近端热交换器50可将来自低 温气体源的低温气体在递送到中间段和/或远端段之前预先冷却。 说 明 书 2/6 页 6 CN 107205767 A 6 0028 继续参考图1B， 近端热交换器50可为绕着中央核58卷绕的中空螺旋管56。 与未盘 绕的热交换器相比， 近端热交换器50的螺旋管56提供按每单位长度的螺旋管56逐渐增大的 热交换表面区域。 螺旋管56可由黄铜制成。 也可考虑其他金属诸如不锈钢。 在图1A所示的实 施方案中， 近端热交换器50是远离远端操作头16定位的。 例如， 近端热交换器50可被定位在 柄。
22、部(未示出)。 在此类情况下， 绝缘外盖(未示出)可被定位在近端热交换器50上方以便于 由操作员(例如， 外科医生)手动部署(例如， 通过抓握柄部)。 绝缘外盖可由热收缩塑胶膜制 成。 在某些情况下， 中央核58与远端操作头16相比可以是基本上刚性的。 此类实施方案可有 利于提供具有基本上柔性的远端操作头16和基本上刚性的柄部的低温针10， 该远端操作头 用于穿透软组织， 并且该柄部具有用于预先冷却低温气体的近端热交换器50。 0029 参考图2， 远端段20可具有第一部分60和第二部分70。 低温针10可在远端段20的第 一部分60内包括膨胀室72， 使得气体供应线路38终止于膨胀室72中。。
23、 在某些情况下， 气体供 应线路38(毛细管)可终止于焦耳-汤姆逊孔口74中。 焦耳-汤姆逊孔口74可被定位在膨胀室 72附近。 经由气体供应线路38供应的高压低温气体经由焦耳-汤姆逊孔口74离开气体供应 线路38并且在膨胀室72中膨胀。 随着低温气体在膨胀室72中的膨胀， 膨胀室迅速冷却且在 外管12的外表面40上方形成具有不同形状和/或不同大小的冰球。 低温气体的膨胀可使得 当膨胀时， 该低温气体比引入的低温气体更冷。 0030 继续参考图2， 低温针10包括环状地限定在热交换螺旋状物100与中央气体供应线 路38之间的返回气流管腔78。 返回气流管腔78可沿着图2所示的返回流径79朝向低。
24、温针10 的近端段30运载来自膨胀室72的低温气体。 返回气流管腔78是沿着低温气体的返回路径限 定在气体供应线路38与低温针10的外管12的内壁102之间的。 在如下所述的某些实施方案 中， 返回气流管腔78的形状是螺旋形的。 现在参考图4和图5， 并且在操作中， 低温气体在膨 胀室72中膨胀， 并且膨胀的低温气体在返流管腔中流动， 从而冷却流过气体供应线路38的 引入低温气体。 膨胀的气体可随后在外管12的端部附近被排出到大气中。 0031 返回参考图2， 在某些情况下， 加热器80可任选地设置在外管12内在远端段20附 近， 以便于低温针10在低温消融组织后脱离， 用于在低温针10的远端。
25、段20之处或附近融化 组织， 用于烧灼组织， 或用于其他目的。 如这个示例性实施方案中所示， 电加热器80是与气 体供应线路38和外管12同轴地设置的， 以便于加热低温针10的远端段20。 另选地， 电加热器 80可被定位在低温针10中的其他位置以加热低温针10的远端段20。 电加热器80可为电阻加 热器， 其中电加热器80生成与由其流过的电流和电加热器80的电阻成比例的热量。 在此类 情况下， 如先前提到的， 控制器(未示出)可供应和/或调节(例如， 利用惠斯通电桥、 安培计 或伏特计)针对低温针10内的电加热器80的电流流动。 在图2所示的实施方案中， 电加热器 80包括金属线(例如， 铜。
26、)， 这些金属线以螺旋线圈(例如， 介于约50个线圈与约200个线圈之 间)绕着气体供应线路卷绕。 例如， 金属线是以在线的相邻线圈之间的可以忽略不计的螺距 卷绕的。 此外， 金属线还可基本上接触气体供应线路的外表面40。 虽然本文示出了电加热器 80， 但也可以考虑加热低温针10的远端段20的替代方法。 例如， 远端段20可相反是使用加热 气体(例如， 转化温度低于通过液化冷却气体获得的温度的低温气体)诸如由低温气体源供 应的高压氦气来加热的。 另选地， 低温针10的远端段20可以不加热和/或周围可以不是已融 化的组织。 0032 如先前所提及的， 低温气体的温度可在远端段20的第一部分60。
27、中比在第二部分70 说 明 书 3/6 页 7 CN 107205767 A 7 中更冷(由于焦耳-汤姆逊效应)， 并且低温气体与外管12之间的热传递可在第一部分60上 方比在第二部分70中更高。 这可产生具有非对称形状的冰球(例如， 梨子形， 其中冰球大致 朝向第二部分70逐渐变尖)。 为了防止形成非对称冰球， 如图2和图3中所见， 在一个实例中， 低温针10包括热交换螺旋状物100， 该热交换螺旋状物包括被配置用于增强低温气体与外 管12之间的热交换的线圈。 热交换螺旋状物100接触外管12的内壁102且与外管12同轴地定 位。 或许如图2最佳地所见， 热交换螺旋状物100的线圈与外管12。
28、的内壁102接触， 而不接触 加热器80或气体供应线路38(例如， 毛细管)。 这些线圈在外管12的内壁102上有效地起到散 热片的作用， 并且提高了到外管12的热传递以形成具有对称形状的冰球， 其中对称性是关 于外管12的纵向轴线34的。 0033 继续参考图2和图3， 在外管12的内壁102上存在热交换螺旋状物100增加了返回气 体流过膨胀室72且流向低温针10的近端段30的表面区域。 此外， 低温气体沿着螺旋路径从 膨胀室72流向低温针10的近端段30， 从而导致热交换增强。 此类实施方案导致膨胀的低温 气体与外管12之间的热传递更高， 因此提供如下文所述的期望的冰球形状和大小(例如， 。
29、对 称的形状诸如球形或椭圆形)。 热交换螺旋状物100通过增大从低温气体到低温针10的外管 12发生热传递的表面区域而增强远端段20上方的热传递。 例如， 热交换螺旋状物100可在远 端段20处提供热交换表面区域并实现低温气体与外管12之间的热传递， 使得当低温气体温 度为约摄氏-155度时， 外管12均匀地冷却到约摄氏-150度的温度。 也可考虑其他温度。 例 如， 当低温气体温度介于约摄氏-155度与约摄氏-150度之间时， 外管12可以冷却到范围介 于约摄氏-145度与约摄氏-150度之间的任何温度。 0034 热交换螺旋状物100可在远端段20的整个长度104上方提供大致均匀的冷却， 。
30、使得 冰球(在图7A和图7B中最佳地示出)的形状是大致对称的。 例如， 热交换螺旋状物100可便于 在远端段20的整个长度104上方均匀地冷却外管12， 使得低温气体与外管12之间的热传递 速率在远端段20的整个长度104上方是近似恒定的。 如先前所提及的， 在返流管腔中在第一 部分60上方流动的低温气体可由于在焦耳汤姆逊孔口附近的低温气体的快速膨胀以及在 第一部分60处发生的相关联的快速冷却而比在返流管腔中在第二部分70上方流动的低温 气体的温度更低。 在此类情况下， 热交换螺旋状物100可增加低温气体与外管12之间在第二 部分70上方的热传递， 使得在低温气体与外管12之间在第一部分60上。
31、方的热传递速率约等 于在低温气体与外管12之间在第二部分70上方的热传递速率。 此类实施方案可便于生成具 有对称形状的冰球， 并且防止生成具有非对称形状(例如， 梨形)的冰球。 0035 如图3中所见， 热交换螺旋状物100具有螺距。 该螺距可被配置为生成具有对称形 状(例如， 椭圆形或球形)的冰球150。 例如， 如图所示， 线圈可具有可变的螺距。 在图3中， 示 出了两个螺距： 远端段20的第一部分60上方的第一螺距108； 以及远端段20的第二部分70上 方的第二螺距110。 第一螺距108可大于第二螺距110， 使得热交换螺旋状物100的相邻线圈 在第一部分60中比在第二部分70中隔开。
32、更远。 例如， 热交换螺旋状物100可在第一部分60中 比在第二部分70中具有按每单位长度逐渐减少的线圈。 在所示实施方案中， 热交换螺旋状 物100与在远端段20的第一部分60中具有的每单位长度的表面区域相比， 在远端段20的第 二部分70中具有按每单位长度逐渐更高的表面区域。 由于低温气体在第二部分70比在第一 部分60中具有更高的温度， 因此第二部分70中的增大的表面区域便于使低温气体与外管12 之间的热传递速率粗略地相等， 使得冰球150(在图7A和图7B中最佳地示出)具有大致对称 说 明 书 4/6 页 8 CN 107205767 A 8 的形状。 另选地， 螺距在远端段20的整个。
33、长度104上方可以是恒定的。 0036 在本文所示的实施方案中， 热交换螺旋状物100为线圈弹簧。 热交换螺旋状物100 可由镀锡铜制成。 也可考虑具有足够的弹性和/或可锻性的其他金属和合金(例如， 不锈钢) 以形成具有期望螺距的螺旋形状。 0037 返回参考图2并且现在参考图4， 低温针10包括可定位除远端段20之外的位置处的 绝缘护套120。 绝缘护套120邻接外管12以防止从膨胀室72返回的膨胀的低温气体与外管12 形成接触。 例如， 冷的返回气体避免与患者身体的除预期目标区域之外的区域接触， 使得冰 球150因此形成于外管12的暴露区中(例如， 外管12的不具有定位在外管12与返回气流。
34、管腔 78之间的绝缘护套120的区)。 在图2所示的实施方案中， 远端段20的整个长度104是暴露的。 在该暴露区长度140上方， 膨胀的低温气体接触低温针10的外管12且形成冰球150。 在该实 施方案中， 绝缘护套被定位在低温针10的中间段24的整个长度上方。 在中间段24的整个长 度上方， 低温气体受阻而不能接触外管12， 由此防止包围中间段24的组织冷却和/或在中间 段24上形成冰球。 0038 在某些情况下， 外管12的暴露区长度140(如图2中最佳地所见)可确定冰球的形 状。 例如， 图7A和图7B示出了分别形成在低温针10的远端段20上方的椭圆形和球形冰球 150。 在一个实例中。
35、， 当外管12的暴露区长度140为约34毫米时， 冰球150可具有诸如图7A所 示的基本上椭圆形形状。 在另一实例中， 当外管12的暴露区长度140为约18毫米时， 冰球150 可具有诸如图7B所示的基本上球形形状。 当在图7A和图7B两幅图中时， 所形成的冰球150具 有对称的形状， 外管12的暴露区长度140(例如， 不被绝缘护套120覆盖)影响了冰球150形状 的纵横比160。 例如， 暴露区长度较短会产生球形冰球150， 而暴露区长度较长会产生椭圆形 冰球。 通过缩短或延长绝缘护套120的长度， 可以获得各种对称的形状。 因此， 暴露区长度 140可以变化以改变冰球150的纵横比160。
36、。 如图7A和图7B所示， 冰球150的纵横比160可以被 定义为沿着低温针10的长度方向测量的冰球150的长度162与沿着垂直于低温针10的长度 方向的方向测量的冰球150的宽度164之间的比。 如图所示， 纵横比160为约1意味着球形冰 球150。 0039 在某些示例性情况下， 本文所公开的热交换螺旋状物100可以对膨胀的低温气体 在返回气流管腔78中的流动形成额外的阻力。 在此类情况下， 低温针10的尺寸可被配置为 防止在低温针10中生成过度的流动阻力和/或背压。 现在参考图5和图6， 绝缘护套120可具 有适于允许膨胀的低温气体从远端段20返回流向近端段30的尺寸。 例如， 绝缘护套。
37、120可具 有足以在气体供应线路38与绝缘护套120的外壁之间形成环形间隙的内径170， 如在图5和 图6中最佳地所见。 环形间隙与返回气流管腔78流体连通以接纳由其流过的低温气体。 在一 个实例中， 绝缘护套120的内径170为约1.32mm。 在其他实例中， 绝缘护套120可具有介于约 0.5毫米与约2毫米之间的内径170。 在一个实例中， 当外管12的外径为约2.1毫米时， 绝缘护 套120可具有介于约1.0毫米与约1.4毫米之间的内径170。 在另一实例子中， 当外管12的外 径为约1.5毫米时， 绝缘护套120可具有约0.72毫米的内径170。 在另一实例中， 当外管12的 外径为约。
38、2.4毫米时， 绝缘护套120可具有介于约1.25毫米与约1.7毫米之间的内径170。 因 此， 绝缘护套120的内径170可以是充分大的以使作用于从返回气流管腔78流过环形间隙的 膨胀的低温气体上的背压最小化。 在此类情况下， 背压最小化以使膨胀低温气体的压力尽 可能地降低(例如， 表压为零)， 这导致气体温度降低且冰球变大。 使绝缘护套120的内径170 说 明 书 5/6 页 9 CN 107205767 A 9 最大化有助于使低温针10的总体背压最小化。 0040 某些实施方案包括在低温手术期间形成具有对称形状的冰球的方法。 该方法可包 括以下步骤： 提供低温手术系统诸如本文所公开的那。
39、些； 通过气体供应线路38供应低温气 体； 使低温气体在膨胀室72中膨胀； 在远端段20中为低温气体提供螺旋形返回路径， 低温气 体在返回气流管腔78中沿着从膨胀室72朝向近端段30的方向流动； 以及在外管12的外表面 40上在远端段20上方形成冰球150， 使得冰球150具有大致对称的形状。 0041 本文所公开的低温针10的实施方案可以提供几个优点。 低温针10可被配置为使得 基本上对称的冰球具有所需形状。 低温针10可增强其远端段20的各部分上方的热传递， 使 得可通过针外管12的较小直径获得所需的冰球特征(例如， 对称性、 大小和形状)。 此外， 由 于针外管12的较小直径， 针柄上的。
40、重量和扭矩也得以最小化， 使得低温针10可在低温手术 期间轻松地部署。 0042 因此， 公开了具有均匀分布的冷却的低温针10的实施方案。 虽然已参考所公开的 某些实施方案相当详细地描述了本发明的实施方案， 但所公开的实施方案是出于说明而非 限制的目的而呈现。 本领域技术人员应当理解， 可作出各种变化、 调整和修改， 而不脱离本 发明的精神。 说 明 书 6/6 页 10 CN 107205767 A 10 图1A 说 明 书 附 图 1/7 页 11 CN 107205767 A 11 图1B 说 明 书 附 图 2/7 页 12 CN 107205767 A 12 说 明 书 附 图 3/7 页 13 CN 107205767 A 13 图4 说 明 书 附 图 4/7 页 14 CN 107205767 A 14 图5 说 明 书 附 图 5/7 页 15 CN 107205767 A 15 图6 说 明 书 附 图 6/7 页 16 CN 107205767 A 16 说 明 书 附 图 7/7 页 17 CN 107205767 A 17 。