液體二氧化碳冷凍刀的研制與初步實(shí)驗(yàn).pdf

1、冷凍外科的熱質(zhì)傳輸理論研究已成為前沿?zé)衢T(mén)課題，研究生物組織凍融過(guò)程的傳熱傳質(zhì)規(guī)律具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。 本文首先進(jìn)行了負(fù)壓減小血流灌注的機(jī)理分析及初步實(shí)驗(yàn)，分析表明血流灌注對(duì)生物傳熱的影響很大；初步實(shí)驗(yàn)表明局部負(fù)壓作用時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)組織的充血和淤血影響較小，局部負(fù)壓的大小是影響組織充血甚至淤血的主要因素；采用真空泵的抽吸使組織處于負(fù)壓狀態(tài)，既可減少組織的血流灌注，又有助于減小癌細(xì)胞的擴(kuò)散幾率，提高手術(shù)成功率，為此本文首次提

2、出采用自吸式結(jié)構(gòu)的液體CO2冷凍刀的概念。 研制出負(fù)壓式、導(dǎo)熱式和直噴式等三種結(jié)構(gòu)，并搭建了冷凍刀系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中提出增加中間加熱容器的方法，使液體CO2在節(jié)流過(guò)程中避免進(jìn)入固體、蒸氣兩相區(qū)，創(chuàng)新性的解決了干冰堵塞問(wèn)題，為冷凍刀提供連續(xù)可靠的冷源。 文中首次對(duì)生物組織進(jìn)行了二維溫度場(chǎng)分布實(shí)驗(yàn)研究，得出： （1）當(dāng)?shù)额^大小一定，對(duì)同一組織冷凍時(shí)，流量越大，降溫速度越快，降溫影響區(qū)域越大； （2）隨

3、著冷刀直徑的增加，降溫速度隨著增加；溫度影響區(qū)域明顯增大；冰球直徑也隨著增大，熱量平衡后溫度幾乎不隨時(shí)間變化； （3）對(duì)于結(jié)構(gòu)疏松組織比如豬肺臟，單次凍融對(duì)組織已造成較大的機(jī)械破損；對(duì)于結(jié)構(gòu)較致密組織，多次反復(fù)凍融可以使降溫和復(fù)溫速率增加，單次凍融的熱應(yīng)力造成的機(jī)械破損較小，多次凍融后造成的機(jī)械破損比單次凍融所造成的機(jī)械破損大； （4）直噴式刀頭比導(dǎo)熱式節(jié)能約15％。 本文研究表明：冷凍刀效果較明顯，本文得出了不