冷却装置和冷却方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2018年12月07日提交的韩国专利申请no.10
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2018
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015478、于2019年3月08日提交的韩国专利申请no.10
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2019
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0027184、pct申请no.pct/kr2019/005105、和于2019年5月13日提交的美国临时专利申请no.62/847,167的优先权和利益,这些申请的全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本公开涉及一种使用冷却剂的冷却装置和冷却方法,特别是涉及一种能够喷射冷却剂以选择性地冷却目标区域的冷却装置和冷却方法。
背景技术:
4.使用冷却的医疗冷却技术用于消除疼痛、麻醉、祛除病变、治疗痤疮、控制色素沉着、治疗脱发、局部脂肪减少、整形外科手术、止痒、减轻炎症、抑制自身免疫反应等目的。
5.特别地,在医疗领域中,制冷剂、冰、热电元件、冷却空气或水是使用在冷却技术中的典型材料。
6.考虑到身体组织的热容高,基于制冷剂的冷却医疗技术是用于冷却身体组织的最有效手段,并且在皮肤病学领域中被积极探讨,以去除各种类型的病变。
7.然而,由于难以控制制冷剂的温度并且除制冷剂以外的冷却手段不能够有效地冷却身体组织,尽管临床预期是,医疗冷却技术可以用于许多医学症状,然而迄今为止它还没有有效地应用于超出诸如组织切除的外科治疗。
8.在目前医疗冷却治疗中最常用的利用制冷剂冷却身体组织的手段中,冷却温度的控制通过简单地控制冷却剂的速度、将冷却剂与另一流体混合等来执行,因此难以在宽的温度范围上实现精确控制。
9.例如,即使至今,温度控制的精度不足以将医疗冷却技术应用于例如麻醉、缓解疼痛、痤疮治疗、皮肤色素沉着控制、脱发治疗的医疗领域中,因此还没有取得满意的结果。
10.本公开旨在提供更精确和有效的冷却技术,并且本公开的手段有望在上述的病变治疗中带来进一步的效果。
11.具体地,本公开将介绍一种冷却装置,冷却装置在向身体施加制冷剂(称为“冷却剂”)时控制冷却剂的热力学状态,并且通常能够通过焦耳
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汤姆逊效应精确地控制温度。特别地,为了应用医疗冷却技术,本公开可以精确且迅速地控制身体的目标区域的温度、目标区域的深度、目标区域的面积等。
技术实现要素:
12.技术问题
13.本公开旨在提供一种能够稳定地实施各种临床效果所需的冷却条件的冷却方法和冷却装置,临床效果例如有效破坏病变中的细胞,最小化围绕病变中细胞的正常细胞的
损伤,冷却麻醉,以及通过冷却激活免疫。
14.技术解决方案
15.本技术实施例提供一种冷却装置,冷却装置将从冷却剂储存器接收的冷却剂朝向目标区域喷射以冷却目标区域。冷却装置包括:喷射单元,冷却剂被从喷射单元喷射;阀,构造为调节冷却剂的流量;和控制单元,构造为控制阀的打开和关闭。当冷却开始时,控制单元控制第一冷却模式和第二冷却模式被依次执行。在第一冷却模式中,目标区域的温度减小。在第二冷却模式中,目标区域的温度保持在预定温度范围中。当执行第一冷却模式时目标区域的随时间的温度梯度的绝对值大于当执行第二冷却模式时目标区域的随时间的温度梯度的绝对值。
16.本技术实施例提供一种冷却装置,冷却装置使用从冷却剂储存器接收的冷却剂冷却目标区域。冷却装置包括:喷射单元,构造为朝向目标区域喷射冷却剂;阀,构造为调节冷却剂的流量;控制单元,构造为控制阀的打开和关闭;和温度传感器,构造为将从检测区域发射的红外线的强度转换成热量,并且检测转换的热量以检查检测区域的平均温度。当冷却剂通过喷射单元被喷射时,控制单元通过温度传感器检查检测区域的平均温度(检测区域被包括在冷却剂被喷射到的区域中并且包括目标区域中的具有最低温度的位置),并且,当检测区域的温度为预定温度或更低时,阀的每单位时间的打开时间被降低。
17.有利效果
18.根据本公开的冷却装置和冷却方法的有利效果如下。
19.通过在靠近冷却剂喷射单元的部位持续地保持冷却剂的压强,冷却剂能够以快速的动态响应达到预定的热力学状态。此外,通过刚好在冷却剂被喷射到治疗位置之前控制冷却剂的热力学相,冷却剂可以在冷却剂的温度被控制在所期望的温度的同时被喷射到治疗位置。此外,通过控制除待冷却的目标位置以外的治疗位置处的热量,可以防止在目标区域外发生过度冷却。
20.通过在如上所述快速控制冷却剂的温度的同时调节冷却位置,可以稳定地实施用于各种临床效果的各种治疗方案的冷却方案,临床效果例如冷却麻醉、使用免疫激活对病变中的细胞进行治疗,以及以最小的正常细胞损伤杀死病变中细胞的治疗,或组合各种临床效果的治疗,例如通过首先应用与冷却麻醉相对应的冷却条件以使疼痛最小化的同时分解病变中细胞的治疗。
21.此外,通过从喷射单元喷射的冷却剂或冷却介质,冷却与患者身体接触的冷却尖端,可以提高冷却效率,并且通过准确地瞄准应该冷却的受影响区域,可以增强对受影响区域的疼痛缓解和麻醉效果。
附图说明
22.图1是用于描述根据本技术实施例的冷却装置10000的构造的图。
23.图2和图3是用于描述根据本技术实施例的冷却装置10000的结构的图。
24.图4是用于描述根据本技术第一实施例的冷却装置10000的图。
25.图5是用于描述根据本技术第一实施例的冷却装置10000的截面的图。
26.图6是用于描述根据本技术另一实施例的穿孔结构7100的图。
27.图7是用于描述根据本技术另一实施例的穿孔结构7100和容量有限的冷却剂储存
器7210的图。
28.图8是用于描述包括根据本技术第二实施例的冷却装置10000的冷却系统1的图。
29.图9示出根据本技术实施例的冷却系统1。
30.图10是用于描述根据本技术第二实施例的冷却装置10000的截面的图。
31.图11是用于描述根据本技术另一实施例的冷却剂冷却单元3200的图。
32.图12是示出根据本技术3
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1实施例的喷射单元7000的立体图。
33.图13是示出根据本技术3
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1实施例的喷射单元7000的半透明图。
34.图14是示出根据本技术3
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1实施例的喷射单元7000的拆卸图。
35.图15是用于描述根据本技术3
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1实施例的喷射单元7000的联接过程的图。
36.图16是示出根据本技术3
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1实施例的喷射单元7000的截面的图。
37.图17是示出根据本技术3
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1实施例的冷却尖端7200的立体图。
38.图18是示出根据本技术3
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1实施例的冷却介质7300的立体图。
39.图19是示出根据本技术3
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2实施例的喷射单元7000的半透明图。
40.图20是示出根据本技术3
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2实施例的喷射单元7000的拆卸图。
41.图21是用于描述根据本技术3
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2实施例的喷射单元7000的联接过程的图。
42.图22是示出根据本技术3
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2实施例的喷射单元7000的截面的图。
43.图23是示出根据本技术3
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2实施例的冷却尖端7200的立体图。
44.图24是示出根据本技术3
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2实施例的冷却介质7300的立体图。
45.图25是示出根据本技术3
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2实施例的喷嘴引导单元7150的拆卸图。
46.图26是示出根据本公开3
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2实施例的孔口7900的立体图。
47.图27是用于描述根据本技术实施例的冷却装置10000的冷却操作的图。
48.图28是用于描述根据本技术实施例的喷嘴单元4100的形状的图。
49.图29是用于描述根据本技术另一实施例的喷嘴单元4100的形状的图。
50.图30是用于描述根据本技术又一实施例的喷嘴单元4100的形状的图。
51.图31和图32是用于描述根据本技术实施例的在冷却剂喷射区域中的根据空气动力翅片4150在喷嘴单元4100中的移动的变化的图。
52.图33是用于描述根据本技术实施例的冷却装置10000的引导单元4210的图。
53.图34和图35是用于描述根据本技术实施例的冷却限制单元4500的操作的图。
54.图36是用于描述根据本技术实施例的冷却缓解单元4600的图。
55.图37是用于描述在根据本技术实施例的冷却装置10000在执行一次冷却操作期间以两种不同的冷却模式工作的情况下,目标区域tr中的温度变化的图。
56.图38是用于描述在根据本技术实施例的冷却装置10000在执行一次冷却操作期间以两种不同的冷却模式工作的情况下,控制阀2100的方法的图。
57.图39是用于描述根据本技术实施例的基于目标区域tr的温度执行反馈冷却控制的冷却装置10000的图。
58.图40示出在根据本技术实施例的冷却装置10000通过比较检测区域dr的温度和预存储的临界值来执行针对目标区域tr的反馈冷却控制时,目标区域tr的温度图。
59.图41是用于描述在根据本技术实施例的冷却装置10000冷却目标区域tr时,包含目标区域tr的待治疗对象的表面的温度分布的图。
60.图42是用于描述根据本技术实施例的根据储存器1100的冷却剂的温度执行控制的冷却装置10000的图。
61.图43是用于描述根据本技术实施例的冷却装置10000的构造的图。
62.图44是用于描述根据本技术实施例的辐射能提供单元4230的图。
63.图45至图47是用于描述用于确认当根据本技术实施例的冷却装置10000发射辐射能时,冷却目标区域tr并且防止目标区域tr的外围的过度冷却的实验和实验的结果的图。
具体实施方式
64.在本公开中,在介绍使用冷却剂的医疗冷却技术时,将主要描述用于麻醉或治疗眼睛以及眼睛以外的身体组织的产品和技术。
65.为了执行玻璃体内注射或视力矫正外科手术,例如lasik或lasek,首先需要麻醉患者的眼睛。就麻醉剂而言,由于麻醉剂到达痛觉神经需要时间以及化学药品可能没有很好地扩散的可能性的局限,麻醉效果可能不足够。为了有效地补偿这一点,本公开提出了一种能够在执行玻璃体内注射、视力矫正外科手术等之前向眼睛喷射冷却剂以麻醉眼睛的装置和方法。
66.在眼部麻醉的情况下,特别要求精确,以便仅有效地麻醉插入注射针的部分,并且要求迅速,以便减少患者被麻醉后的主要医疗治疗的等待时间。为了精确控制眼部麻醉,医生对医疗装置有高的要求,即容易使用并且携带方便。因此,用于麻醉的冷却剂需要被少量地安装在医疗装置中,以便不妨碍医生对医疗装置的可操纵性。
67.由本公开提出的冷却装置使用盛装少量冷却剂的容器式或筒式冷却剂产品,具有高的便携性,并且设计为便于在冷却剂用完时更换冷却剂产品。
68.另一方面,当医疗冷却技术应用于身体的除眼睛以外的部位时,例如皮肤,由于每个患者需要执行多次治疗,消耗的冷却剂量非常大。在这种情况下,由于冷却剂的快速消耗,附接至医疗装置或与医疗装置分离并且被更换的冷却剂产品会降低医生对医疗装置的可用性。因此,本公开还公开了一种冷却装置,该冷却装置接收来自冷却装置外的高容量冷却剂储存器等的冷却剂,使得即使在进行多次治疗之后也不需要更换。
69.这两种冷却装置的优势是,它们可以根据病变和医生的喜好而选择性地应用,并且不相互排斥。
70.本技术的上述目的、特征和优势将从以下与附图相关的详细描述中变得更加明显。然而,本技术可以以各种方式被修改并且具有各种实施例。下文中,将详细描述在附图中示出的具体实施例。
71.在附图中,为了清楚起见,层和区域的厚度被放大了。此外,当元件或层被描述为在另一元件或层“上”或“上方”时,这包括元件或层直接位于另一元件或层上的情况和又有另一元件或层插入其间的情况两种。原则上,相同的附图标记自始至终指相同的元件。此外,将使用相同的附图标记来描述在每个实施例的附图中所示的在相同思想的范围内具有相同功能的元件,并且将省略其冗余描述。
72.当与本技术有关的已知功能或构造的详细描述被认为有可能不必要地模糊本技术的要点时,将省略其详细描述。此外,在本说明书的描述过程中使用的序号(例如,第一、第二、第十一、第十二、第二十一、第二十二等)仅是用于区分一个元件与另一元件的识别符
号。
73.此外,以下实施例中用于表示元件的术语“模块”和“单元”仅考虑到撰写说明书的方便性而给出或与其它术语互换使用,因此不具有相互区别的含义或作用。
74.在以下实施例中,除非上下文另有明确指示,否则单数表达包括复数表达。
75.在以下实施例中,诸如“包括”或“具有”的术语表示这里描述的特征或元件存在,并且不排除预先添加一个或更多个其它特征或元件的可能性。
76.在以下实施例中,当诸如膜、区域或元件的部件被描述为位于另一部件上或上方时,这不仅包括该部件直接位于另一部件上的情况,而且还包括又有另一膜、区域、元件等被插入其间的情况。
77.在附图中,为了便于描述,元件的尺寸可以被放大或缩小。例如,为了便于描述而任意地示出附图中所示的每个元件的尺寸和厚度,并且本公开不必须限于此。
78.当某个实施例可以被不同地实施时,特定过程可以以不同于所描述的顺序的顺序来执行。例如,连续描述的两个过程可以基本上同时执行或以相反顺序执行。
79.在以下实施例中,当膜、区域或元件被描述为连接时,这不仅包括膜、区域或元件直接连接的情况,还包括膜、区域或元件与被插入在其间的其它膜、区域或元件间接连接的情况。例如,在本说明书中,当膜、区域或元件被描述为电连接时,这不仅包括膜、区域或元件被直接电连接的情况,而且还包括膜、区域或元件与被插入在其间的其它膜、区域或元件间接电连接的情况。
80.本技术实施例可以提供一种冷却装置,冷却装置将从冷却剂储存器接收的冷却剂朝向目标区域喷射以冷却目标区域。冷却装置包括:喷射单元,冷却剂从喷射单元被喷射;阀,构造为调节冷却剂的流量;和控制单元,构造为控制阀的打开和关闭。当冷却开始时,控制单元控制第一冷却模式和第二冷却模式被依次执行。在第一冷却模式中,目标区域的温度减小。在第二冷却模式中,目标区域的温度保持在预定温度范围中。当执行第一冷却模式时目标区域的随时间的温度梯度的绝对值大于当执行第二冷却模式时目标区域的随时间的温度梯度的绝对值。
81.为了防止目标区域的过度冷却,在执行第一冷却模式和第二冷却模式期间,控制单元控制阀重复打开和关闭。
82.控制单元可以控制阀在第一冷却模式中重复在第一时间期间打开并且在第二时间期间关闭的操作,并且可以控制阀在第二冷却模式中重复在第三时间期间打开并且在第四时间期间关闭的操作,其中第一时间与第三时间相同并且第二时间比第四时间短,以控制第一冷却模式中的冷却速度高于第二冷却模式中的冷却速度。
83.控制单元可以控制阀在第一冷却模式中在第五时间期间重复在第一时间期间打开并且在第二时间期间关闭的操作,并且在第二冷却模式中在第六时间期间重复在第三时间期间打开并且在第四时间期间关闭的操作,其中,为了最小化接受使用冷却装置的冷却治疗的对象感到的疼痛,控制单元控制阀使得第五时间比第六时间短。
84.喷射单元可以包括:喷嘴单元,构造为喷射冷却剂;和引导单元,构造为限制通过喷嘴单元喷射的冷却剂的喷射区域。
85.在执行第一冷却模式和第二冷却模式之后,控制单元可以在结束冷却之前控制阀执行第三冷却模式,并且在第三冷却模式中,控制单元可以控制阀使得目标区域达到比预
定温度范围高的温度,以便在引导单元和目标区域之间分离。
86.引导单元可以包括具有弹力的至少一个区域。
87.引导单元的与目标区域接触的一侧可以具有倾斜的形状,并且引导单元的与冷却装置接触的一侧可以包括构造为排出冷却剂的至少一个外围孔。
88.根据本技术实施例,冷却装置还可以包括构造为接收控制单元的电信号并且加热冷却剂的喷射温度调节单元,控制单元可以控制阀在第一冷却模式和第二冷却模式中打开,并且可以控制喷射温度调节单元在第二冷却模式中加热喷射的冷却剂。
89.喷射温度调节单元可以是热电元件。
90.根据本技术实施例,冷却装置还可以包括构造为检测目标区域的温度的温度传感器,控制单元可以控制第二冷却模式的执行以基于目标区域的温度而开始。
91.控制单元可以基于在目标区域的温度达到目标冷却温度之后是否已经经过预定的时间量来来结束第二冷却模式。
92.本技术实施例提供一种冷却装置,冷却装置使用从冷却剂储存器接收的冷却剂冷却目标区域。冷却装置包括:喷射单元,构造为朝向目标区域喷射冷却剂;阀,构造为调节冷却剂的流量;控制单元,构造为控制阀的打开和关闭;和温度传感器,构造为将从检测区域发射的红外线的强度转换成热量,并且检测转换的热量以检查检测区域的平均温度。当冷却剂通过喷射单元被喷射时,控制单元通过温度传感器检查检测区域的平均温度(检测区域被包括在冷却剂被喷射到的区域中并且包括目标区域的最低温度位置),并且,当检测区域的温度为预定温度或更低时,控制单元降低阀的每单位时间的打开时间。
93.喷射单元可以喷射冷却剂以包括自由喷射和扩散喷射。在自由喷射中,冷却剂在朝向目标区域的方向上被喷射。在扩散喷射中,冷却剂与包含目标区域的待治疗对象碰撞,并且在与自由喷射不同的方向上被发射,使得,在待治疗对象的表面上,基于虚拟等温线至少形成包括具有最低温度的区域的中心冷却区域、包括具有最高温度的区域的非冷却区域、以及包括具有在中心冷却区域的最高温度和非冷却区域的最低温度之间的温度的区域的边界区域,并且控制单元可以基于被包括在边界区域中的检测区域的温度控制阀。
94.中心冷却区域可以包括相对于最低温度的差值在中心临界温度内的区域,边界区域可以包括相对于中心冷却区域的最高温度的差值在界线临界温度内的区域,并且非冷却区域可以包括相对于最高温度的差值在非冷却临界温度内的区域。
95.中心临界温度、界线临界温度和非冷却临界温度可以是相同的温度,并且中心临界温度、界线临界温度和非冷却临界温度可以是通过将待治疗对象的最高温度和待治疗对象的最低温度之间的差值除以3得到的值。
96.检测区域的外形可以比中心冷却区域的外形具有更高的偏心率。
97.控制单元可以基于被包括在中心冷却区域中的检测区域的温度控制阀,其中检测区域不包括非冷却区域。
98.控制单元可以在检测区域的温度为第一临界温度或更低的情况下降低阀的每单位时间的打开时间,并且可以在检测区域的温度为第二临界温度或更高的情况下增加阀的每单位时间的打开时间,其中第一临界温度低于第二临界温度。
99.在阀被控制以在第一时间期间打开、在第二时间期间关闭并且在第三时间期间重复打开和关闭的情况下,控制单元可以以增加第二时间的形式降低阀的每单位时间的打开
时间。
100.本技术实施例提供一种冷却装置,冷却装置将从冷却剂储存器接收的冷却剂朝向目标区域喷射以冷却目标区域。冷却装置包括:喷嘴单元,冷却剂从喷嘴单元被喷射;阀,构造为调节冷却剂的流量;和控制单元,构造为控制阀的打开和关闭。控制单元控制第一冷却模式和第二冷却模式被执行,并且基于在冷却剂储存器中存储的冷却剂的信息控制第一冷却模式和第二冷却模式中的一个被选择性地执行。在第二冷却模式中,阀的每单位时间的打开时间比第一冷却模式短。
101.在在冷却剂储存器中存储的冷却剂的剩余量为预定数值或更小的情况下,控制单元可以控制阀在第一冷却模式中工作。
102.在执行第一冷却模式或第二冷却模式后,控制单元可以计数已经执行的冷却模式的次数,并且可以基于已经执行的冷却模式的次数,检查在冷却剂储存器中存储的冷却剂的剩余量是否为预定数值或更少。
103.根据本技术实施例,冷却装置还可以包括容纳冷却剂储存器的冷却剂储存器接收单元,并且当冷却剂储存器被容纳在冷却剂储存器接收单元中时,控制单元可以重置已经执行的冷却模式的次数。
104.控制单元可以包括第一控制模块和第二控制模块,第一控制模块构造为控制第一冷却模式和第二冷却模式被执行,第二控制模块构造为控制在冷却剂储存器中存储的冷却剂的信息被检查,冷却装置还可以包括构造为向第一控制模块供应电能的第一电源和构造为向第二控制模块供应电能的第二电源。
105.为了防止目标区域的过度冷却,在执行第一冷却模式和第二冷却模式期间,控制单元可以控制阀重复打开和关闭。
106.控制单元可以控制阀在第一冷却模式中重复在第一时间期间打开和在第二时间期间关闭的操作,并且可以控制阀在第二冷却模式中重复在第三时间期间打开和在第四时间期间关闭的操作,其中第一时间与第三时间相同,并且第二时间比第四时间短,以控制第一冷却模式中的阀的每单位时间的打开时间比第二冷却模式中的阀的每单位时间的打开时间长。
107.控制单元可以控制阀在第一冷却模式中在第五时间期间重复在第一时间期间打开和在第二时间期间关闭的操作,并且在第二冷却模式中在第六时间期间重复在第三时间期间打开和在第四时间期间关闭的操作,其中第一时间与第三时间相同,第二时间比第四时间短,并且第五时间期间比第六时间期间长,以控制第一冷却模式中的阀的每单位时间的打开时间和阀的总打开时间比第二冷却模式中的阀的每单位时间的打开时间和阀的总打开时间长。
108.在冷却剂储存器中存储的冷却剂的温度为预定数值或更高的情况下,控制单元可以控制阀在第一冷却模式中工作。
109.根据本技术实施例,冷却装置还可以包括第一温度传感器和第二温度传感器,第一温度传感器构造为检测与喷射的冷却剂有关的温度,第二温度传感器构造为检测与在其中使用冷却装置的外部环境有关的温度,其中基于第一温度传感器的检测值和第二温度传感器的检测值,控制单元检查在冷却剂储存器中存储的冷却剂的温度是否为预定数值或更高。
110.第一温度传感器可以与喷嘴单元接触以测量喷嘴单元的温度,并且第二温度传感器可以与喷嘴单元和冷却剂的流路隔开以测量使用冷却装置的外部的温度。
111.本技术实施例提供一种冷却装置,冷却装置将从冷却剂储存器接收的冷却剂朝向目标区域喷射以冷却目标区域。冷却装置包括:喷射单元,冷却剂从喷射单元被喷射;阀,构造为调节冷却剂的流量;辐射能提供单元,构造为将辐射能提供到与目标区域相关的区域;和控制单元,构造为控制阀的打开和关闭以控制目标区域被冷却到目标温度,其中,为了与在辐射能提供单元不提供辐射能时相比降低与目标温度相对应的区域的尺寸,控制单元控制通过辐射能提供单元发射的辐射能加热目标区域外的至少部分区域,同时将已经流经阀的冷却剂喷射到目标区域,并且通过由辐射能提供单元发射的辐射能的加热不发生在包含目标区域的待治疗对象的表面上的最低温度位置上。
112.喷射单元可以喷射冷却剂,使得冷却剂喷射区域的温度低于待治疗对象的先前温度,并且辐射能提供单元提供辐射能,使得通过辐射能提供单元的辐射能提供区域的平均温度高于目标区域的平均温度,其中冷却剂喷射区域的最低温度位置不与辐射能提供区域重叠。
113.喷射单元可以喷射冷却剂以包括自由喷射和扩散喷射。在自由喷射中,冷却剂朝向目标区域喷射。在扩散喷射中,冷却剂与包含目标区域的待治疗对象碰撞,并且在与自由喷射不同的方向上被发射,使得,在待治疗对象的表面上,基于虚拟等温线至少形成包括具有最低温度的区域的中心冷却区域、包括具有最高温度的区域的非冷却区域、以及包括具有在中心冷却区域的最高温度和非冷却区域的最低温度之间的温度的区域的边界区域,并且辐射能提供单元提供辐射能以围绕中心冷却区域。
114.控制单元可以允许将通过辐射能提供单元发射的辐射能提供到目标区域和目标区域外的区域,同时将已经流经阀的冷却剂喷射到目标区域,并且由于目标区域的冷却现象和辐射能提供单元的加热现象的组合,通过辐射能提供单元发射的辐射能的加热可以不发生在待治疗对象的表面上的最低温度位置上。
115.可以将通过辐射能提供单元发射的辐射能提供到目标区域和目标区域外的区域,使得与目标温度相对应的区域的形状对应于圆形。
116.辐射能提供单元可以包括构造为发射辐射能的光源和构造为沿预定光路引导从光源发射的辐射能的导光单元。
117.光源可以是通过辐射(激光)发射装置的受激发射的光放大器。
118.为了防止目标区域的过度冷却,在执行冷却期间,控制单元可以控制阀重复打开和关闭,并且在执行冷却期间,不管阀是否打开或关闭,可以控制辐射能提供单元提供辐射能。
119.喷射单元可以在相对于待治疗对象的表面的垂直方向上喷射冷却剂,并且辐射能提供单元可以相对于待治疗对象的表面在与喷射单元不同的方向上提供辐射能。
120.控制单元可以控制阀执行预定的时间量的冷却,使得待治疗对象的表皮和真皮被冷却,并且在执行冷却期间,控制单元可以控制辐射能提供单元提供辐射能,使得待治疗对象的表皮被加热。
121.根据本技术实施例的冷却装置可以包括喷嘴单元、冷却介质和冷却尖端。喷嘴单元包括冷却剂流经的第一通道,冷却介质提供第二通道,流经喷嘴单元的冷却剂移动通过
第二通道,使得从喷嘴单元排出的冷却剂在经过第二通道期间被冷却,冷却尖端联接到冷却介质并且通过与冷却介质和经过冷却介质的冷却剂直接接触而被冷却。
122.冷却尖端可以包括冷却介质联接部和冷却剂接触部,冷却介质联接部联接到冷却介质,冷却剂接触部设置在冷却介质联接部的前端并且包括宽度或直径小于冷却介质联接部的宽度或直径的外表面。
123.冷却剂接触部的前端可以包括封闭表面,冷却剂接触部和冷却介质联接部的内部可定义为空置空间。
124.冷却尖端可以通过接收通过冷却介质联接部从冷却介质通过传导而传递的热流,以及通过接收通过冷却剂接触部从经过冷却介质的冷却剂通过传导或对流中的任何一种而传递的热流来冷却。
125.冷却尖端和冷却介质可以由金属制成。
126.可以更换和使用冷却尖端。
127.冷却尖端还可以包括标记器,标记器构造为在患者的眼睛与冷却剂接触部的前端接触的情况下,在眼睛上形成标记,标记器的直径可以是3mm或更小。
128.第一通道的前端的直径可以小于第一通道的不包括其前端的区域的直径。
129.第二通道的直径可以大于第一通道的直径,并且基本上与喷嘴单元的外径相同。
130.冷却装置还可以包括喷嘴单元绝缘件和弹性联接部,喷嘴单元绝缘件设置为环绕喷嘴单元以定位喷嘴单元,弹性联接部连接到喷嘴单元绝缘件的后端,并且包括构造为向喷嘴单元绝缘件提供弹性的弹簧。
131.冷却尖端和冷却介质可以接收从弹性联接部、从喷嘴单元绝缘件提供的弹力,并且被彼此压靠。
132.冷却装置还可以包括设置为环绕喷嘴单元绝缘件的绝缘件罩、设置为环绕绝缘件罩的前端罩和设置在前端罩的后端处并且联接到前端罩的后端和喷嘴单元绝缘件的后端的后端罩。
133.冷却剂接触部可以通过前端罩的开口暴露到外部。
134.冷却装置还可以包括喷嘴引导单元和孔口,喷嘴引导单元设置在冷却介质和喷嘴之间,以引起冷却介质和喷嘴的联接和对准,孔口设置在喷嘴引导单元和喷嘴单元之间,以将冷却剂输送到冷却介质。
135.根据本技术实施例的冷却装置包括喷嘴单元,喷嘴单元包括冷却剂流经的第一通道、连接到喷嘴单元以控制输送到喷嘴单元的冷却剂的量的阀、通过从喷嘴单元接收的冷却剂冷却的冷却介质,以及由于从冷却介质接收的热流而被冷却的冷却尖端,其中冷却介质被插入并且联接到冷却尖端的内部空间。
136.冷却尖端可以包括第一前端部和第一后端部,第一后端部的宽度或直径大于第一前端部的宽度或直径,冷却介质可以包括第二前端部和第二后端部,第二后端部的宽度或直径大于第一前端部的宽度或直径,其中第二前端部被插入并且联接到第一前端部,并且第二后端部被插入并且联接到第一后端部。
137.第一前端部和第二前端部可以各自包括封闭的前端表面,并且第二前端部的前端表面可以与第一前端部的前端表面接触以冷却冷却尖端。
138.第一前端部、第一后端部、第二前端部和第二后端部可以具有圆柱形外圆周形状。
139.冷却尖端还可以包括标记器,标记器构造为在患者的眼睛与第一前端部接触的情况下,在眼睛上形成标记,并且标记器的直径可以是3mm或更小。
140.冷却装置还可以包括喷嘴引导单元和孔口,喷嘴引导单元设置在冷却介质和喷嘴之间,以引起冷却介质和喷嘴的联接和对准,孔口设置在喷嘴引导单元和喷嘴单元之间,以将冷却剂输送到冷却介质。
141.在喷嘴引导单元、喷嘴单元和孔口联接的情况下,孔口的前端可以设置为通过喷嘴引导单元的前端。
142.冷却剂在孔口中流经的路径的直径可以小于第一通道的直径。
143.从喷嘴单元或孔口排出的冷却剂可以使用传导或对流中的至少任意一种方法冷却冷却介质。
144.冷却装置还可以包括喷嘴单元绝缘件和弹性联接部,喷嘴单元绝缘件设置为环绕喷嘴单元以定位喷嘴单元,弹性联接部联接到喷嘴单元绝缘件的后端,并且包括构造为向喷嘴单元绝缘件提供弹性的弹簧。
145.冷却尖端和冷却介质可以接收从弹性联接部、从喷嘴单元绝缘件提供的弹力,并且被彼此压靠。
146.冷却介质还可以包括凹槽,并且温度传感器可以设置在凹槽中。
147.冷却尖端的热容可以是冷却介质的热容的0.1到5倍。
148.冷却装置还可以包括设置在喷嘴单元和冷却介质之间的喷射温度调节单元,以控制输送到冷却介质的冷却剂的温度。
149.<冷却装置10000>
150.根据本技术实施例的冷却装置10000可以是用于在发生辐射、传导和/或对流中的至少一种现象的环境中降低目标区域tr的温度的装置。
151.根据本技术实施例的冷却装置10000可以是喷射气相、液相和/或固相材料(例如冷却剂)以降低目标区域tr的温度的装置。
152.例如,冷却装置10000可以喷射冷却剂,并且冷却剂可以与目标区域tr接触。通过目标区域tr与冷却剂之间的接触,可以发生由传导引起的热传递。冷却装置10000可以通过上述过程冷却目标区域tr的至少一部分。
153.作为另一示例,冷却装置10000可以喷射冷却剂,并且冷却剂可以在目标区域tr的一个区域中流动。在目标区域tr中,通过冷却剂的流动可以发生由对流引起的热传递。冷却装置10000可以通过上述过程冷却目标区域tr的至少一部分。
154.作为又一示例,冷却装置10000可以喷射冷却剂,并且冷却剂可以滞留在目标区域tr中。在目标区域tr中,由于在目标区域tr中滞留的冷却剂的一部分的相变可以发生热传递。作为更具体示例,当处于液相的冷却剂滞留在目标区域tr中并且随后冷却剂的相转变为气相时,冷却剂可以接收来自目标区域tr的与蒸发热量或升华热量相对应的热量并且冷却目标区域tr。
155.上述过程可以同时发生或依次发生,或仅可以发生上述现象中的至少一个。此外,本技术不限于此,冷却装置10000可以使用本领域普通技术人员可以容易实施的各种其它方法来冷却目标区域tr。
156.根据本技术实施例的冷却装置10000可以执行目标区域tr的冷却。例如,目标区域
tr可以是与人体相关的一个区域。作为具体示例,目标区域tr可以是位于表皮中的角质层、颗粒层、棘细胞层和/或基底层。作为另一具体实例,目标区域tr可以是位于真皮中的汗腺、毛囊、皮脂腺和/或脂肪层。作为另一具体实例,目标区域tr可为口腔粘膜、结膜等。作为又一具体实例,目标区域tr可以是包括表皮组织、上皮组织、结缔组织、软骨组织、骨组织、血液、淋巴、肌肉组织和/或神经组织的组织。
157.根据本技术实施例的冷却装置10000可以用于各种领域。例如,冷却装置10000可以用于执行目标区域tr的冷却并且引起目标区域tr中的麻醉效果或用于有效破坏病变中的细胞。可替换地,根据本技术实施例的冷却装置10000可以执行目标区域tr的冷却以引起诸如局部位置的脂肪减少、皮肤老化的减少、瘙痒的缓解、炎症的缓解和自身免疫反应的抑制等效果。可替换地,根据本技术实施例的冷却装置10000可以执行目标区域tr的冷却以导致色素减退效果,从而消除或减少诸如雀斑等的色素沉着。
158.本技术不限于此,冷却装置10000可以用于稳定地实施冷却条件以产生各种临床效果。
159.本技术的一个目的是提供能够执行精确冷却控制的冷却装置10000。
160.下文中,将描述根据本技术实施例的冷却装置10000。
161.1.冷却装置的元件
162.图1是用于描述根据本技术实施例的冷却装置10000的构造的图。
163.根据本技术实施例的冷却装置10000可以包括冷却剂供应单元1000、流量调节单元2000、冷却剂状态调节单元3000、喷射单元4000、控制单元5000和传感器单元6000。
164.然而,上述描述仅清楚地公开根据本技术实施例的冷却装置10000可以包括上述元件,并且根据本技术实施例的冷却装置10000也可以是省略了冷却装置10000的上述元件中的至少一个的装置、还包括除冷却装置10000的上述元件以外的元件的装置、或以复数形式提供冷却装置10000的上述元件中的一些元件的装置。
165.下文中,为了更好地理解,将描述冷却剂供应单元1000、流量调节单元2000、冷却剂状态调节单元3000、喷射单元4000、控制单元5000和传感器单元6000的功能、结构和具体实施例。
166.1.1冷却剂供应单元1000
167.根据本技术实施例的冷却剂供应单元1000可以执行提供冷却剂的功能。冷却剂供应单元1000可以执行提供在冷却装置10000中流动的冷却剂的功能。冷却剂供应单元1000可以执行提供在流量调节单元2000、冷却剂状态调节单元3000和/或喷射单元4000中流动的冷却剂的功能。
168.冷却剂可以是气相、液相和/或固相。换句话说,冷却剂可以是气相、液相或固相,或者可以是处于至少两种或更多种相态的冷却剂被分布在一起的混合物。
169.冷却剂可以是在常压下喷射冷却剂时能够通过焦耳
‑
汤姆逊效应执行冷却的材料。例如,冷却剂可以是氮(n2)、一氧化二氮(n2o)、二氧化碳(co2)等。然而,冷却剂不限于本技术中所公开的材料,并且还可以对应于被本领域普通技术人员用作冷却剂的一般材料。
170.根据本技术实施例的冷却剂供应单元1000可以执行供应冷却剂的功能。冷却剂供应单元1000可以执行向冷却装置10000供应冷却剂的功能。冷却剂供应单元1000可以执行向流量调节单元2000、冷却剂状态调节单元3000和/或喷射单元4000供应冷却剂的功能。
171.根据本技术实施例的冷却剂供应单元1000可以执行供应冷却剂的功能,使得冷却剂流动到冷却装置10000的元件的至少部分区域。例如,冷却剂可以受到重力的影响并且从冷却剂供应单元1000移动到冷却装置10000的元件的至少部分区域。作为另一示例,冷却剂可以受到压差的影响并且从冷却剂供应单元1000移动到冷却装置10000的元件的至少部分区域。
172.根据本技术实施例的冷却剂供应单元1000可以设置在形成在冷却装置10000中的流路的一端。
173.根据本技术实施例的冷却剂供应单元1000可以设置于在形成在冷却装置10000中的流路中与喷射单元4000隔开的位置。冷却剂供应单元1000可以设置于在形成在冷却装置10000中的流路中与喷射单元4000相隔最远的位置。
174.根据本技术实施例,冷却剂供应单元1000可以包括储存器1100。
175.根据本技术实施例的储存器1100可以执行将冷却剂保存任意时间的功能。储存器1100可以执行将冷却剂保持任意时间的功能。储存器1100可以执行将冷却剂容纳任意时间的功能。储存器1100可以执行将冷却剂储存任意时间的功能。
176.在储存器1100中可以形成相对高压环境。在储存器1100中可以形成压强高于大气压的高压环境。在储存器1100中可以形成压强高于流量调节单元2000、冷却剂状态调节单元3000和/或喷射单元4000中压强的高压环境。
177.根据本公开实施例,储存器1100可以将co2保存在其中。在此,在储存器1100中可以形成压强在1bar至150bar范围内的环境。更优选地,在储存器1100中可以形成压强在3bar至100bar范围内的环境。更优选地,在储存器1100中可以形成压强在5bar至80bar范围内的环境。更优选地,在储存器1100中可以形成压强在20bar至70bar范围内的环境。
178.储存器1100可以具有抗压特性。储存器1100可以实施为承受存储在其中的冷却剂的压强。储存器1100可以通过适当选择储存器1100的材料、厚度和/或焊接方法而形成为具有抗压特性。例如,储存器1100可以由金属制成。作为具体示例,储存器1100可以由钢或不锈钢制成。作为另一示例,储存器1100可以由复合材料制成。作为具体示例,储存器1100可以由包括碳纤维的复合材料制成。
179.储存器1100可以是容纳冷却剂的储箱。储存器1100可以是容纳冷却剂的筒。储存器1100可以是容纳冷却剂的普通圆筒。例如,储存器1100可以是其中容纳有低温、高压液化氮(n2)或二氧化碳(co2)的储箱。
180.根据本技术实施例的冷却装置10000可以被提供在防止冷却剂从储存器1100流出的结构中。
181.例如,在储存器1100中可以形成防止冷却剂流出的结构。在储存器1100中可以形成结构,该结构关闭以便防止在储存器1100中储存的冷却剂流出。在储存器1100中可以形成结构,该结构执行打开操作和关闭操作使得在储存器1100中储存的冷却剂在冷却剂应该流出的时间点流出。
182.作为具体示例,在储存器1100中可以提供阀2100,允许在储存器1100中储存的冷却剂选择性地流出。阀2100可以通过用户手动操作而打开或关闭。可替换地,阀2100可以响应特定信号而打开或关闭。在这种情况下,阀2100可以响应电信号而打开或关闭。可替换地,阀2100可以响应由于流体引起的压强变化而打开或关闭。
183.作为另一示例,冷却装置10000可以以冷却剂从储存器1100持续地流出的形式被提供。在连接到储存器1100的冷却剂元件中可以形成阻塞冷却剂流出的结构,使得流体是可移动的。
184.作为具体示例,可以连接冷却装置10000的储存器1100和流量调节单元2000,使得流体是可移动的,并且储存器1100中存储的冷却剂的持续流出可以通过流量调节单元2000的冷却剂流出阻塞结构防止。可替换地,冷却装置10000可以具有形成在储存器1100和流量调节单元2000之间的管,并且该管和储存器1100可以通过防止冷却剂损失的o型环连接,从而防止冷却剂流出。
185.根据本技术实施例,冷却装置10000可以包括储存器接收单元1300。储存器接收单元1300可以是形成为防止当储存器1100安装在冷却装置10000中时储存器1100分离的壳体。
186.从以下所述的实施例中应该更清楚地理解储存器接收单元1300。
187.根据本技术实施例,冷却剂供应单元1000可以包括输送单元1200。
188.根据本技术实施例的输送单元1200可以执行从外部接收冷却剂并向冷却装置10000供应冷却剂的功能。例如,输送单元1200可以执行从设置在冷却装置10000外的储箱接收冷却剂并向冷却装置10000供应冷却剂的功能。
189.根据本技术实施例的输送单元1200可以执行提供通路的功能,冷却装置10000可以通过该通路接收来自外部的流体。输送单元1200可以执行接收来自冷却装置10000外的冷却剂并且将冷却剂输送至冷却装置10000的至少一个元件的功能。
190.作为具体示例,输送单元1200可以提供通路,该通路允许从与冷却装置10000物理地隔开的储箱排出的冷却剂流入冷却装置10000。从储箱排出的冷却剂可以经过输送单元1200并移动到流量调节单元2000、冷却剂状态调节单元3000和/或喷射单元4000中的至少一个空间。
191.输送单元1200可以具有抗压特性。输送单元1200可以实施为承受经过的冷却剂的压强,使得经过输送单元1200的冷却剂不会流出。输送单元1200可以通过适当地选择输送单元1200的材料、厚度和/或焊接方法而形成为具有抗压特性。
192.根据本技术实施例,输送单元1200可以具有耐候性和/或耐热性。输送单元1200可以使用耐热材料来实施,以便防止经过输送单元1200的冷却剂的温度的快速变化。输送单元1200可以使用耐候材料来实施,以防止输送单元1200由于与外部湿气等接触而引起腐蚀。
193.作为具体示例,输送单元1200可以由铝合金、不锈钢、钢和/或铜合金制成。
194.根据本技术实施例,输送单元1200可以实施为使得冷却剂可以在其中移动的管连接到输送单元1200。例如,输送单元1200可以通过管连接到保存冷却剂的储箱,从储箱排出的冷却剂可以流入输送单元1200。连接储箱和输送单元1200的管可以具有柔韧性。作为具体示例,管可以是软管。
195.连接储箱和输送单元1200的管可以具有耐候性和/或耐热性。例如,连接储箱和输送单元1200的管可以由橡胶制成。
196.1.2流量调节单元2000
197.根据本技术实施例的流量调节单元2000可以执行调节沿着冷却装置10000中的流
路移动的冷却剂的流量的功能。流量调节单元2000可以执行调节移动到流量调节单元2000、冷却剂状态调节单元3000和/或喷射单元4000的冷却剂的流量的功能。
198.根据本技术实施例的流量调节单元2000可以执行以下功能,即,使设置在流量调节单元2000的第一侧的流路中的移动流的压强和设置在流量调节单元2000的第二侧的流路中的移动流的压强之间存在差值。
199.例如,流量调节单元2000可以执行在经过流量调节单元2000的冷却剂中形成湍流或阻塞流的功能,使得减少冷却剂的流量。在此,由于绝热膨胀,冷却剂的温度会在冷却剂被供应到喷射单元之前预先降低。换句话说,流量调节单元2000可以执行致使流量调节单元2000上游侧的流体温度高于流量调节单元2000下游侧的流体温度的功能。
200.作为另一示例,流量调节单元2000可以调节经过流量调节单元2000的冷却剂的流出,以及冷却剂流出的阻塞。当流量调节单元2000处于关闭状态时,流量调节单元2000可以执行致使大量冷却剂分布在流量调节单元2000的上游侧,而相对较少量的冷却剂分布在流量调节单元2000的下游侧的功能。当流量调节单元2000处于打开状态时,流量调节单元2000可以执行致使流量调节单元2000的上游侧的每单位面积的流量类似于流量调节单元2000的下游侧的每单位面积的流量的功能。
201.根据本技术实施例,流量调节单元2000可以包括阀2100。
202.阀2100可以执行调节冷却剂的流量的功能。阀2100可以执行致使经过阀2100的冷却剂流出或阻塞冷却剂流出的功能。可替换地,阀2100可以执行控制经过阀2100的冷却剂的流出程度的功能。阀2100可以执行控制经过阀2100的冷却剂的量的功能。
203.根据本技术实施例,阀2100可以调节流出到喷射单元4000的冷却剂的流量,并且影响从喷射单元4000流出的冷却剂到达的目标区域tr的温度变化。下面将详细描述与之相关的具体实施例。
204.根据本技术实施例的阀2100可以根据特定信号进行控制。阀2100可以响应由控制单元5000生成的电子信号执行打开操作和关闭操作。作为具体示例,阀2100可以为电子阀2100(例如,电磁阀2100),但不限于此。
205.根据本技术实施例的阀2100可以根据机械结构和流体移动进行控制。阀2100可以根据由沿着冷却装置10000中的流路移动的流体形成的压强来执行打开操作和关闭操作。作为具体示例,阀2100可以是液压阀2100(例如,压强控制阀2100),但不限于此。
206.根据本技术实施例的阀2100可以根据用户的输入进行控制。用户可以将阀2100置于打开状态或关闭状态。作为具体示例,阀2100可以是手动阀2100(例如,截止阀2100),但不限于此。
207.根据本技术实施例的流量调节单元2000可以包括流量限制单元。
208.流量限制单元可以执行减少经过流量限制单元的冷却剂的量的功能。可替换地,流量限制单元可以执行将经过流量限制单元的冷却剂的量保持为小于或等于预定流量的流量的功能。
209.根据本技术实施例,流量限制单元可以执行设置流出到喷射单元4000的冷却剂的流量的最大量的功能,以防止通过经过流量限制单元排出的冷却剂的量超过冷却装置10000的安全限制。
210.1.3冷却剂状态调节单元3000
211.根据本技术实施例的冷却剂状态调节单元3000可以执行调节冷却剂的物理状态的功能。冷却剂状态调节单元3000可以执行调节经过冷却剂状态调节单元3000的冷却剂的物理状态的功能。
212.根据本技术实施例的冷却剂状态调节单元3000可以执行调节冷却装置10000中冷却剂的物理状态的功能。冷却剂状态调节单元3000可以执行调节移动通过流量调节单元2000和/或喷射单元4000的冷却剂的物理状态的功能。
213.例如,冷却剂状态调节单元3000可以控制冷却剂的温度。冷却剂状态调节单元3000可以加热冷却剂。可替换地,冷却剂状态调节单元3000可以冷却冷却剂。可替换地,冷却剂状态调节单元3000可以根据冷却剂的状态执行加热和/或冷却,以保持冷却剂的温度。可替换地,冷却剂状态调节单元3000可以根据冷却剂的状态执行加热和/或冷却,以保持冷却剂的压强。
214.根据本技术实施例,冷却剂状态调节单元3000可以包括冷却剂温度控制器。
215.冷却剂温度控制器可以执行加热冷却剂的功能。作为具体示例,冷却剂温度控制器可以执行加热冷却剂的功能以控制冷却剂的温度和/或压强。
216.冷却剂温度控制器可以执行冷却冷却剂的功能。作为具体示例,冷却剂温度控制器可以执行冷却冷却剂的功能以控制冷却剂的温度和/或压强。
217.冷却剂温度控制器可以执行加热和冷却冷却剂的功能。作为具体示例,冷却剂温度控制器可以执行加热或冷却冷却剂的功能以控制冷却剂的温度和/或压强。
218.根据本技术实施例的冷却剂温度控制器可以包括能够供应热能的元件。冷却剂温度控制器可以包括能够产生热能的一个或更多个加热元件。
219.加热元件可以使用化学能产生热能或使用电能产生热能。此外,加热元件可以使用焦耳
‑
汤姆逊方法产生热能,该方法使用可冷凝气体。
220.可替换地,加热元件也可以使用诸如珀耳帖元件的热电元件供应热能。在加热元件是热电元件的情况下,当向热电元件施加电流时,由于珀耳帖效应,在热电元件的第一侧会发生吸热反应,并且在热电元件的第二侧会发生放热反应。
221.根据本技术实施例,可以提供冷却装置10000,其中,与热电元件的第二侧相对应的一侧设置为与冷却剂移动经过的流路热接触。在此,热电元件可以用作冷却剂温度控制器。
222.根据本技术另一实施例,控制单元5000可以反转施加到热电元件的电流方向,以控制吸热反应在热电元件的第二侧发生。在此,流经冷却剂温度控制器的冷却剂可以通过热电元件利用吸热反应来冷却。
223.因此,当热电元件应用于冷却剂温度控制器时,控制单元5000可以控制施加到热电元件的电流方向,以加热或冷却经过冷却剂温度控制器的冷却剂。
224.根据本技术实施例,作为冷却剂温度控制器,冷却装置10000可以包括设置在流量调节单元2000和喷射单元4000之间的喷射温度调节单元3100。喷射温度调节单元3100可以执行控制从流量调节单元2000排出的冷却剂的温度并且在被控制的温度下通过喷射单元4000排出冷却剂的功能。下面将更详细地描述与之相关的具体操作。
225.根据本技术实施例的冷却剂冷却单元3200可以包括能够供应冷却能量的元件。冷却剂冷却单元3200可以包括能够产生冷却能量的一个或更多个冷却元件。
226.冷却元件可以通过将斯特林(stirling)冷却器用作冷却装置10000、使用诸如蒸汽压缩制冷循环的热力学循环、使用液体蒸发或使用用到膨胀气体的焦耳
‑
汤姆逊方法来产生冷却能量。冷却元件可以通过使用液氮或液态二氧化碳产生冷却能量。
227.可替换地,冷却元件可以使用诸如珀耳帖元件的热电元件产生冷却能量。热电元件是利用珀耳帖效应执行冷却的元件。在此,珀耳帖效应是指以下现象:当n型和p型热电材料配对并且致使电流在其中流动时,在一侧发生放热反应而在另一侧发生吸热反应(冷却)。换句话说,珀耳帖效应可以被称为能够进行电反馈控制的热泵。
228.在冷却元件是热电元件的情况下,当电流施加到热电元件时,由于珀耳帖效应,在热电元件的第一侧可以发生吸热反应,并且在热电元件的第二侧可以发生放热反应。
229.根据本技术实施例,可以提供冷却装置10000,其中,与热电元件的第一侧相对应的一侧设置为与冷却剂移动通过的流路热接触。在此,热电元件可以用作冷却剂温度控制器。
230.根据本技术实施例的冷却剂温度控制器还可以包括散热元件。根据本技术实施例的冷却剂温度控制器还可以包括用于耗散当冷却元件引起吸热反应时自然产生的热能的元件。
231.根据本技术实施例,作为冷却剂温度控制器,冷却装置10000可以包括设置在冷却剂供应单元1000和流量调节单元2000之间的冷却剂冷却单元3200。冷却剂冷却单元3200可以执行冷却从冷却剂供应单元1000接收的冷却剂的功能,以控制冷却剂的压强,以及允许具有被控制的压强的冷却剂经过流量调节单元2000。下面将更详细地描述与之相关的具体操作。
232.1.4喷射单元4000
233.根据本技术实施例的喷射单元4000可以执行将冷却装置10000中的流体排出到外部的功能。根据本技术实施例的喷射单元4000可以执行将冷却装置10000中的流体喷射到外部的功能。喷射单元4000可以执行将经过冷却剂供应单元1000、流量调节单元2000和/或冷却剂状态调节单元3000的冷却剂排出到外部的功能。
234.根据本技术实施例的喷射单元4000可以包括喷嘴单元4100。喷嘴单元4100可以执行将在冷却装置10000中的至少一个区域中流动的冷却剂喷射到自由空间的功能。
235.被喷射冷却剂可以处于气相、液相和/或固相。换句话说,冷却剂可以处于气相、液相或固相,或者可以是处于至少两种或更多种相态的冷却剂被分布在一起的混合物。在示例中,当冷却剂为co2时,处于气相和固相的冷却剂可以被一起混合并且分布在被喷射的冷却剂中。在另一示例中,当冷却剂为n2时,处于气相和液相的冷却剂可以被一起混合并且分布在被喷射的冷却剂中。
236.根据本技术实施例的喷嘴单元4100可以执行提供通路的功能,通过该通路可以排出冷却装置10000中的冷却剂。例如,喷嘴单元4100可以是形成为允许在冷却装置10000中的至少一个区域中流动的冷却剂被喷射到自由空间的管。
237.根据本技术实施例的喷嘴单元4100可以是设置于在冷却装置10000中形成的流路的一端处的管。
238.喷嘴单元4100可以包括具有相对小的截面面积的管。喷嘴单元4100可以包括管,与冷却剂供应单元1000、流量调节单元2000、冷却剂状态调节单元3000和/或冷却装置
10000的元件之间的管中的至少任意一个相比,该管具有相对较小的截面面积。
239.喷嘴单元4100可以具有各种形状。例如,喷嘴单元4100可以是直喷嘴。在此,喷嘴单元4100的截面可以具有在其中形成中空部的圆形。作为另一示例,喷嘴单元4100可以是环形喷嘴。在此,喷嘴单元4100的截面可以具有圆形并且可以以小于先前圆形的圆形被穿孔。环形喷嘴可以具有环形中空部并且具有以下形式:冷却剂在环形喷嘴的中央部分被阻塞并且从中央部分的边缘喷射。作为又一个示例,喷嘴单元4100可以是钟形喷嘴。作为又一个示例,喷嘴单元4100可以是塞式喷嘴。然而,喷嘴单元4100的上述列举的形式仅是有助于理解的具体示例,并且喷嘴单元4100的形状不限于上述列举的示例。
240.喷嘴单元4100可以具有耐磨特性。换句话说,喷嘴单元4100可以由不会由于摩擦而受到太大损坏的材料制成。例如,喷嘴单元4100可以由铝合金、钢合金、不锈钢或铜合金制成,但是喷嘴单元4100的材料不限于此。
241.根据本技术实施例,冷却装置10000还可以包括冷却限制单元4500。
242.冷却限制单元4500可以执行限制从喷嘴单元4100喷射的冷却剂的功能。冷却限制单元4500可以执行基于预定条件限制从喷嘴单元4100喷射的冷却剂的功能。例如,在从喷嘴单元4100喷射的冷却剂的温度低于预定临界温度的情况下,冷却限制单元4500可以执行限制从喷嘴单元4100喷射的冷却剂的功能。
243.限制从喷嘴单元4100喷射的冷却剂可以指通过改变从喷嘴单元4100喷射的冷却剂的方向来限制冷却剂朝向目标区域tr的喷射,或者可以指通过阻塞从喷嘴单元4100喷射的冷却剂的喷射来限制冷却剂的喷射。然而,这些仅是冷却限制单元4500的一些实施例,并且冷却限制单元4500的实施例不限制于上述实施例。
244.下面将更详细地描述冷却限制单元4500。
245.根据本技术实施例,冷却装置10000还可以包括冷却缓解单元4600。
246.冷却缓解单元4600可以执行缓解从喷嘴单元4100喷射的冷却剂的温度的功能。冷却缓解单元4600可以执行在从喷嘴单元4100喷射的冷却剂到达目标区域tr之前缓解冷却剂的温度的功能。
247.缓解冷却剂的温度可以指执行与冷却剂的热量交换,使得从喷嘴单元4100喷射的冷却剂到达目标区域tr时的温度高于冷却剂刚刚从喷嘴单元4100喷射之后的冷却剂的温度。然而,这仅是冷却缓解单元4600的一个实施例,并且冷却缓解单元4600的实施例不限于上述实施例。
248.下面将更详细地描述冷却缓解单元4600。
249.根据本技术实施例,喷射单元4000还可以包括喷射位置限制单元,用于限制从喷射单元4000排出的冷却剂到达的区域。
250.根据本技术实施例,喷射位置限制单元可以包括引导单元4210,引导单元4210用作防止冷却剂到达目标区域tr以外的区域的屏障。
251.引导单元4210可以执行限制冷却剂所喷射到的区域的功能,使得该区域对应于目标区域tr。引导单元4210可以执行限制冷却剂所喷射到的区域的功能,使得该区域对应于目标区域tr的表面积。
252.在此,目标区域tr可以设置为具有适于治疗目的的表面积。例如,当冷却的目的是执行冷却麻醉功能以用于注射时,目标区域tr可以设置为具有适当尺寸的表面积,该表面
积足够大以便在冷却后找到用于注射治疗的位置,但不会由于由冷却极大区域引起的过度冷感而对患者造成不适。
253.例如,当使用冷却装置10000执行冷却麻醉剂功能以用于注射时,引导单元4210可将目标区域tr的表面积保持在1mm2到50mm2的范围内。作为具体示例,引导单元4210可以将目标区域tr的表面积保持在5mm2到20mm2的范围内。作为更具体示例,引导单元4210可以将目标区域tr的表面积保持在5mm2到10mm2的范围内。
254.引导单元4210可以具有各种形状。例如,引导单元4210的形状可以具有四边形截面。换句话说,引导单元4210可以形成为以下形状:相对邻近目标区域tr设置的一端的截面面积等于设置为与目标区域tr隔开的另一端的截面面积。作为另一示例,引导单元4210的形状可以具有锥形截面。换句话说,引导单元4210可以形成为以下形状:相对邻近目标区域tr设置的一端的截面面积大于设置为与目标区域tr隔开的另一端的截面面积。作为又一示例,引导单元4210可以具有以下形状:相对邻近目标区域tr设置的一端具有倾斜的形状。然而,引导单元4210的上述列举的形式仅是有助于理解的具体示例,引导单元4210的形状不限于上述列举的示例。
255.引导单元4210可以由具有相对较低的热导率的材料制成。例如,与冷却剂供应单元1000、流量调节单元2000、冷却剂状态调节单元3000和/或喷嘴单元4100相比,引导单元4210可以由具有相对较低的热导率的材料制成。作为具体示例,引导单元4210可以由热导率低于或等于20w/m
‑
k的材料制成。例如,引导单元4210可以由塑料制成,但是引导单元4210的材料不限于此。作为另一具体实例,引导单元4210可以由热导系数低于或等于1w/m
‑
k的材料制成。例如,引导单元4210可以由天然橡胶、硅橡胶等制成,但是引导单元4210的材料不限于此。引导单元4210还可以包括至少一个外围孔4211。通过在引导单元4210中形成的外围孔4211,外部气体可以流入引导单元4210的内部空间。通过在引导单元4210中形成的外围孔4211,从喷嘴单元4100排出的冷却剂可以被排出到喷射位置限制单元的外部。通过在引导单元4210中形成的外围孔4211,从喷嘴单元4100排出的冷却剂可以被排出到引导单元4210的外部。
256.在引导单元4210中形成的外围孔4211的数量以及外围孔4211的尺寸和位置可以影响外部气体的流入程度。在引导单元4210中形成的外围孔4211的数量以及外围孔4211的尺寸和位置可以影响从喷嘴单元4100排出的冷却剂停留在喷射位置限制单元的内部空间中的时间。结果,在引导单元4210中形成的外围孔4211的数量以及外围孔4211的尺寸和位置可以影响目标区域tr被冷却到的程度。
257.根据本技术实施例,当从冷却装置10000的喷射单元4000喷射相同量的冷却剂时,相比于在使用包括引导单元4210的冷却装置10000执行冷却的情况下,其中在引导单元4210中形成的外围孔4211的尺寸相对较大,在使用冷却装置10000执行冷却的情况下,其中在引导单元4210中形成的外围孔4211的尺寸相对较小,目标区域tr的温度可以更低。换句话说,在引导单元4210中形成的外围孔4211的尺寸越小,将目标区域tr的温度降低到某一温度所需的冷却剂的量越小。
258.根据本技术实施例,在引导单元4210中形成多个外围孔4211的情况下,当从冷却装置10000的喷射单元4000喷射相同量的冷却剂时,相比于在使用冷却装置10000执行冷却的情况下,其中形成的多个外围孔4211的截面面积的总和相对较大,在使用冷却装置10000
执行冷却的情况下,其中形成的多个外围孔4211的截面面积的总和相对较小,目标区域tr的温度可以更低。换句话说,在引导单元4210中形成的多个外围孔4211的截面面积的总和越小,将目标区域tr的温度降低到某一温度所需的冷却剂的量越小。
259.根据本技术实施例,引导单元4210中的外围孔4211的数量以及其尺寸和位置可以确定为冷却装置10000的效率没有显著降低的程度。作为具体示例,冷却装置10000的引导单元4210可以形成为使得外围孔4211的截面面积的总和小于100mm2。
260.此外,在引导单元4210中形成的外围孔4211的数量以及其尺寸和位置可以影响目标区域tr被冷却到的程度,并且可以影响经由在引导单元4210中形成的外围孔4211排出到外部的冷却剂的相态。在优选实施例中,在引导单元4210中形成的外围孔4211的尺寸和位置可以允许经过在引导单元4210中形成的外围孔4211排出到外部的冷却剂的按体积的90%或更多处于气相。因此,可以获得方便通过孔排出冷却剂的效果。作为具体示例,冷却装置10000的引导单元4210可以形成为使得外围孔4211的截面面积的总和大于10mm2。
261.根据本公开实施例,引导单元4210可以执行向与目标区域tr相关的区域施加压力的功能。引导单元4210可以执行向目标区域tr的至少部分区域施加压力的功能。引导单元4210可以执行向目标区域tr的边界区域施加压力的功能。
262.根据本技术实施例,喷射单元4000可以包括按压部4300。
263.按压部4300可以执行以下功能:当与目标区域tr的表面接触时,将由于接触而引起的压力施加到与目标区域tr相关的一个区域。例如,按压部4300可以构造为具有相对突出的形状,并且可以使用这种形状以将压力施加到与目标区域tr相关的一个区域。
264.通过将压力施加到与目标区域tr相关的一个区域,按压部4300可以执行在一个区域上留下标记的功能,即使在将按压部4300从目标区域tr分离并且移除之后,使得在通过冷却装置10000冷却后执行后续注射时,被冷却的区域能够易于识别。
265.按压部4300可以是被包含在喷嘴单元4100或喷射位置限制单元中的构造。按压部4300可以是不同于喷嘴单元4100和喷射位置限制单元的单独的构造。
266.例如,按压部4300可以是引导单元4210的一个区域。按压部4300可以是引导单元4210的与目标区域tr接触的接触部的一个区域。按压部4300可以是引导单元4210的与目标区域tr接触的接触部的一个相对突出的区域。
267.作为另一示例,按压部4300可以是冷却尖端的一个区域。按压部4300可以是冷却装置10000的冷却尖端的一个区域。在冷却尖端安装在冷却装置10000上并且然后通过冷却装置10000执行冷却的情况下,按压部4300可以是冷却尖端的与目标区域tr接触的接触部的一个区域。在冷却尖端安装在冷却装置10000上并且然后通过冷却装置10000执行冷却的情况下,按压部4300可以是冷却尖端的与目标区域tr接触的接触部的一个相对突出的区域。
268.作为另一示例,按压部4300可以是冷却装置10000的壳体的一个区域。在通过冷却装置10000执行冷却的情况下,按压部4300可以是壳体的与目标区域tr接触的接触部的一个区域。在通过冷却装置10000执行冷却的情况下,按压部4300可以是壳体的与目标区域tr接触的接触部的一个相对突出的区域。
269.根据本技术实施例,喷射位置限制单元还可以包括边界热量提供单元,边界热量提供单元构造为向目标区域tr以外的区域提供热量,以便限制从喷嘴单元4100排出的冷却
剂到达的区域。
270.根据本技术实施例的边界热量提供单元可以使用对流以向目标区域tr的边界供应热量,并且执行向目标区域tr以外的区域排出加热流体的功能。加热流体可以与目标区域tr以外的区域接触以向目标区域tr以外的区域提供热量。
271.根据本技术实施例的边界热量提供单元可以使用传导以向目标区域tr的边界供应热量,并且执行致使加热元件与目标区域tr以外的区域接触的功能。加热元件可以与目标区域tr以外的区域接触以向目标区域tr以外的区域提供热量。
272.根据本技术实施例的边界热量提供单元可以使用辐射以向目标区域tr的边界供应热量,并且执行向目标区域tr以外的区域提供辐射能的功能。可以向目标区域tr以外的区域提供辐射能以向目标区域以外的区域提供热量。
273.1.5控制单元5000
274.根据本技术实施例的控制单元5000可以执行控制冷却装置10000的元件的操作的功能。控制单元5000可以执行控制冷却剂供应单元1000、流量调节单元2000、冷却剂状态调节单元3000和/或喷射单元4000的功能。
275.根据本技术实施例的控制单元5000可以根据硬件、软件或其组合使用计算机或与其类似的设备来实施。在硬件方面,控制单元5000可以以诸如中央处理单元(cpu)芯片的电子电路的形式提供,电子电路处理电信号以执行控制功能。在软件方面,控制单元5000可以以程序的形式提供,用于驱动控制单元5000的硬件。
276.根据本技术实施例的控制单元5000可以控制流量调节单元2000的驱动。作为更具体示例,控制单元5000可以控制阀2100的打开和关闭,并且控制阀2100的打开和关闭以在必要时进行重复循环。下面将更详细地描述与之相关的具体实施例。
277.根据本技术实施例的控制单元5000可以控制冷却剂状态调节单元3000的驱动。作为更具体示例,控制单元5000可以控制加热元件是否被驱动,并且在必要时考虑到与阀2100的打开和关闭的相关联性,控制加热元件的开/关。下面将更详细地描述与之相关的具体实施例。
278.根据本技术实施例的控制单元5000可以执行基于将在下面描述的传感器单元6000的检测信号而控制冷却剂供应单元1000、流量调节单元2000、冷却剂状态调节单元3000和/或的喷射单元4000中的至少一个的功能。
279.作为更具体示例,控制单元5000可以基于从温度传感器6100、压强传感器、输入传感器6300、识别传感器和/或气体传感器中的至少一个获取的检测信号,控制阀2100的打开和关闭。下面将更详细地描述与之相关的具体实施例。
280.根据本技术实施例的控制单元5000可以实施为单个控制单元。根据本技术另一实施例的控制单元5000可以实施为多个控制单元。
281.在此,包括含有多个控制单元的控制单元5000的冷却装置10000可以被解释为具有独立地工作的第一控制单元和第二控制单元的冷却装置10000。第一控制单元可以执行与至少第一功能相关的控制,并且第二控制单元可以执行与至少第二功能相关的控制。
282.作为具体示例,第一控制单元通常可以执行以下功能:当通过冷却装置10000执行冷却操作时,控制阀2100的打开/关闭。当通过冷却装置10000执行冷却操作时,当冷却剂流经的流路的至少一个区域中的温度下降到预定的温度或更低时,第二控制单元可以控制用
于阻塞冷却剂的流动的操作被执行。在此,第二控制单元也可以通过执行关闭阀2100的操作来阻塞冷却剂的流动。由于独立于第一控制单元工作的第二控制单元提供能够防止过度冷却的手段,所以即使在冷却装置10000的第一控制单元发生故障时,也可以提供确保接受治疗的对象的安全的冷却装置10000。
283.1.6传感器单元
284.根据本技术实施例的传感器单元6000可以执行检测与冷却装置10000相关联的环境的功能。
285.传感器单元6000可以包括温度传感器6100、压强传感器、输入传感器6300、识别传感器和/或气体传感器。
286.温度传感器6100可以执行测量温度的功能。例如,温度传感器6100可以执行测量通过喷嘴单元4100喷射的冷却剂的温度的功能。作为另一示例,温度传感器6100可以执行测量冷却尖端的温度的功能。作为又一示例,温度传感器6100可以执行测量喷嘴单元4100的温度的功能。作为又一示例,温度传感器6100可以执行测量外部空气的温度的功能。作为又一示例,温度传感器6100可以执行测量储存器1100的温度的功能。作为又一示例,温度传感器6100可以执行测量目标区域tr的温度的功能。
287.根据本技术实施例的冷却装置10000可以包括一个或更多个温度传感器6100。
288.例如,冷却装置10000可以包括单个温度传感器6100。作为具体示例,冷却装置10000可以包括构造为测量目标区域tr的温度的第一温度传感器6100。
289.作为另一示例,冷却装置10000可以包括两个或更多个温度传感器6100。作为具体示例,冷却装置10000可以包括构造为测量喷嘴单元4100或冷却尖端的温度的第一温度传感器6100和构造为测量外部空气的温度的第二温度传感器6100。
290.根据本技术实施例的冷却装置10000可以包括接触式或非接触式温度传感器6100。例如,温度传感器6100可以是红外(ir)温度计。
291.然而,温度传感器6100的上述一些实施例仅是旨在帮助理解的具体示例,并且根据本技术实施例的温度传感器6100可以以各种其它形式提供以用于各种目的。
292.压强传感器可以执行测量压强的功能。例如,压强传感器可以执行测量由储存器1100施加的压强的功能。作为另一示例,压强传感器可以执行测量储存器1100中存储的冷却剂的压强的功能。作为另一示例,压强传感器可以执行测量施加到目标区域tr的压强的功能。作为又一示例,压强传感器可以执行测量设置在冷却装置10000中的至少一个管内的压强的功能。
293.根据本技术实施例的冷却装置10000可以包括一个或更多个压强传感器。
294.根据本技术实施例的冷却装置10000可以包括在储存器1100和储存器接收单元1300之间的压强传感器,并且压强传感器可以测量由储存器1100施加的压强。基于从压强传感器检测到的信号,控制单元5000可以计算储存器1100中存储的冷却剂的压强。在此,压强传感器可以是压电传感器。
295.然而,压强传感器的上述实施例仅是旨在帮助理解的具体示例,根据本技术实施例的压强传感器可以以各种其它形式提供以用于各种目的。
296.输入传感器6300可以执行检测用户输入的功能。例如,输入传感器6300可以执行检测用于开始冷却剂喷射的输入的功能。作为另一示例,输入传感器6300可以执行检测用
于结束冷却剂喷射的输入的功能。作为又一示例,输入传感器6300可以执行检测用于检查冷却装置10000的状态的输入的功能。
297.根据本技术实施例的冷却装置10000可以包括一个或更多个输入传感器6300。例如,冷却装置10000可以包括单个输入传感器6300。作为具体示例,输入传感器6300可以检测用于开始冷却剂喷射的输入和用于结束冷却剂喷射的输入。基于由输入传感器6300检测到的用户输入的持续时间可以区分用于开始的输入和用于结束的输入。可替换地,基于由输入传感器6300检测到的用户输入的时间点可以区分用于开始的输入和用于结束的输入。作为另一示例,冷却装置10000可以包括两个或更多个输入传感器6300。作为具体示例,第一输入传感器6300可以检测用于开始冷却剂喷射的输入,第二输入传感器6300可以检测用于结束冷却剂喷射的输入。在此,第二输入传感器6300可以是在与第一输入传感器6300不同的位置形成的按钮,以便在迫切需要结束基于通过第一输入传感器6300检测到的信号而开始的冷却操作时使用。
298.输入传感器6300可以是物理按钮,或者可以以姿势传感器、触摸传感器、语音识别传感器等形式而实施,但不限于此。
299.此外,输入传感器6300的上述一些实施例仅是旨在帮助理解的具体示例,根据本技术实施例的输入传感器6300可以以各种其它形式提供以用于各种目的。
300.识别传感器可以执行检测用户输入的功能。例如,识别传感器可以执行识别安装在冷却装置10000上的冷却尖端的功能。作为另一示例,识别传感器可以执行识别使用冷却装置10000的用户的功能。作为又一个示例,识别传感器可以执行识别容纳在储存器接收单元1300中的储存器1100的功能。
301.识别传感器可以执行检查待识别对象是否存在的功能。例如,识别传感器可以执行检查冷却尖端是否安装在冷却装置10000上的功能。识别传感器可以执行区分待识别对象的类型的功能。例如,识别传感器可以执行区分冷却尖端的类型(例如,冷却尖端的尺寸)的功能。作为另一示例,识别传感器可以执行区分引导单元4210的类型(例如,由引导单元4210限制的喷射区域的尺寸)的功能。作为又一示例,识别传感器可以执行区分储存器1100的类型(例如,co2储箱的尺寸)的功能。识别传感器可以执行认证待识别对象的功能。例如,识别传感器可以执行检查使用冷却装置10000的用户是否是被认证的用户的功能。
302.根据本技术实施例的冷却装置10000可以包括一个或更多个识别传感器。
303.识别传感器可以是能够识别快速响应(qr)码的扫描器,或者可以以能够读取nfc标签的近场通信(nfc)读取器的形式而实施,但不限于此。
304.此外,识别传感器的上述一些实施例仅是旨在帮助理解的具体示例,根据本技术实施例的识别传感器可以以各种其它形式提供以用于各种目的。
305.气体传感器可以执行检测气体浓度的功能。例如,气体传感器可以执行检测冷却装置10000被使用的环境中的气体浓度的功能。作为另一示例,气体传感器可以执行检测冷却装置10000内的气体浓度的功能。
306.气体传感器可以执行检查由于使用冷却装置10000而流出的气体的浓度的功能。例如,在冷却装置10000使用co2作为冷却剂的情况下,气体传感器可以执行气体检测功能以测量co2浓度。在此,气体传感器可以是co2传感器。可替换地,气体传感器可以执行检测多种有害气体浓度的功能。例如,气体传感器可以执行检测n2和/或氮氧化物(no
x
)、co2、氢气
(h2)和/或氢氧化物(ho
x
)浓度的功能。在此,气体传感器可以是有害气体传感器。
307.根据本技术实施例的冷却装置10000可以包括一个或更多个气体传感器。
308.然而,气体传感器的上述一些实施例仅是旨在帮助理解的具体示例,根据本技术实施例的气体传感器可以以各种其它形式提供以用于各种目的。
309.上文已经描述了根据本技术实施例的冷却装置10000的元件。然而,根据本技术的冷却装置10000不必仅包括上述元件,并且可以还包括构造为向用户输出特定信息的输出单元、构造为过滤流经冷却装置10000的冷却剂的杂质的过滤器等。
310.下文中,将详细描述根据本技术实施例的冷却装置10000的元件之间的连接关系和这些元件的设置。
311.2.冷却装置10000的结构
312.根据本技术实施例的冷却装置10000可以以与储存器1100是一体的形式而实施,以便作为便携式装置被提供。可替换地,根据本技术实施例的冷却装置10000可以以具有连接到外部储箱的部件的手持件的形式而实施,以便通过连接到外部储箱来使用。
313.根据本技术实施例的冷却装置10000可以包括上述冷却剂供应单元1000、流量调节单元2000、冷却剂状态调节单元3000、喷射单元4000和控制单元5000中的至少一个元件。
314.例如,冷却装置10000可以包括冷却剂供应单元1000、流量调节单元2000、喷射单元4000和控制单元5000。根据本技术实施例的冷却装置10000可以通过将冷却剂供应单元1000、流量调节单元2000和喷射单元4000按该顺序连接而形成流路,控制单元5000可以实施为至少控制流量调节单元2000。
315.作为另一示例,冷却装置10000可以包括冷却剂供应单元1000、流量调节单元2000、冷却剂状态调节单元3000、喷射单元4000和控制单元5000。根据本技术实施例的冷却装置10000可以通过将冷却剂供应单元1000、流量调节单元2000、冷却剂状态调节单元3000和喷射单元4000按该顺序连接而形成流路,并且控制单元5000可以实施为至少控制流量调节单元2000和冷却剂状态调节单元3000。
316.根据本技术实施例的冷却装置10000可以以复数形式包括上述冷却剂供应单元1000、流量调节单元2000、冷却剂状态调节单元3000、喷射单元4000和控制单元5000中的至少一个元件。例如,冷却装置10000可以包括作为流量调节单元2000的至少两个阀2100。作为另一示例,冷却装置10000可以包括至少两个冷却剂冷却单元3200。
317.根据本技术实施例的冷却装置10000可以以复数形式包括上述冷却剂供应单元1000、流量调节单元2000、冷却剂状态调节单元3000、喷射单元4000和控制单元5000中的至少一个元件。在此,多个某一元件可以各自执行不同的功能。
318.例如,冷却装置10000可以至少包括作为冷却剂状态调节单元3000的冷却剂冷却单元3200和喷射温度调节单元3100。根据本技术实施例的冷却装置10000可以通过将冷却剂供应单元1000、冷却剂冷却单元3200、阀2100、喷射温度调节单元3100和喷嘴单元4100按该顺序连接而形成流路,并且控制单元5000可以实施为至少控制阀2100、冷却剂冷却单元3200和喷射温度调节单元3100。
319.根据本技术实施例的冷却装置10000可以实施为各种形式的壳体。
320.例如,冷却装置10000可以具有细长主体(未示出)。在根据本技术实施例的冷却装置10000具有细长主体的情况下,冷却装置10000的所有元件可以设置在沿第一方向延伸的
细长主体中。根据本技术实施例,设置在细长主体中的冷却装置10000的元件可以按照与流体的运动方向一致的顺序而设置。
321.作为另一示例,冷却装置10000可以具有c形主体(参见图2)。在根据本技术实施例的冷却装置10000具有c形主体的情况下,冷却装置10000的所有元件可以设置在c形主体中。根据本技术实施例,设置在c形主体中的冷却装置10000的元件可以按照与流体的运动方向一致的顺序而设置。
322.作为又一示例,冷却装置10000可以具有t形主体(参见图3)。在根据本技术实施例的冷却装置10000具有t形主体的情况下,冷却装置10000的所有元件可以设置在t形主体的在第一方向上延伸的区域中。可替换地,在根据本技术实施例的冷却装置10000具有t形主体的情况下,冷却装置10000的一些元件可以设置在t形主体的在第一方向上延伸的区域中,其余的元件可以设置在t形主体的在第二方向上延伸的区域中。
323.此外,冷却装置10000可以形成为笔形、手枪形、多边形或其它形状,以便于在使用期间操作。此外,冷却装置10000可以提供可以由用户握持的握持部。此外,冷却装置10000可以形成为非细长结构。非细长结构可以包括开放结构、闭合结构、多边形结构和弯曲结构。
324.上面已经详细描述根据本技术一些实施例的冷却装置10000。然而,上述实施例仅公开旨在帮助理解本说明书的具体实施例,因此本技术的范围应当基于以下权利要求来确定。
325.3.根据第一实施例的冷却装置10000的基本构造
326.图4是用于描述根据本技术第一实施例的冷却装置10000的图。
327.根据本技术第一实施例的冷却装置10000可以包括冷却剂供应单元1000、流量调节单元2000、喷射单元4000和控制单元5000。
328.作为更具体示例,根据本技术第一实施例的冷却装置10000可以包括作为冷却剂供应单元1000的储存器接收单元1300。根据本技术第一实施例的冷却装置10000可以包括作为流量调节单元2000的电磁阀2100。根据本技术第一实施例的冷却装置10000可以包括作为喷射单元4000的喷嘴单元4100。根据本技术第一实施例的冷却装置10000可以包括作为控制单元5000的微控制器单元(mcu)。
329.图5是用于描述根据本技术第一实施例的冷却装置10000的截面的图。
330.冷却装置10000可以包括储存器接收单元1300。冷却装置10000可以包括储存器1100。作为具体示例,冷却装置10000可以按以下形式包括储存器接收单元1300和储存器1100:储存器接收单元1300被形成并且储存器1100安装在储存器接收单元1300上。
331.储存器接收单元1300可以包括接收壳体1310和保护部1320。接收壳体1310可以是冷却装置10000的壳体的一个元件。接收壳体1310可以是暴露于冷却装置10000的外部的区域。保护部1320可以设置在接收壳体1310的内侧。保护部1320可以设置在接收壳体1310和储存器1100之间。当储存器1100被容纳在储存器接收单元1300中时,保护部1320可以设置在接收壳体1310和储存器1100之间。
332.根据本技术实施例的接收壳体1310可以由具有相对较低导电性的材料或不具有导电性的材料(例如,绝缘体)制成。为了冷却装置10000的用户和/或患者的安全,接收壳体1310可以由具有相对较低导电性的材料或不具有导电性的材料(例如,绝缘体)制成。接收
壳体1310可以由具有相对较低导电性的材料或不具有导电性的材料(例如,绝缘体)制成,以防止当冷却装置10000的至少一部分与患者接触时可能发生的电击。接收壳体1310可以由具有相对较低导电性的材料或不具有导电性的材料(例如,绝缘体)制成,以满足为冷却装置10000的商业用途而执行的耐压试验的条件。
333.根据本技术实施例的保护部1320可以由具有高耐热性的材料制成。根据本技术实施例的保护部1320可以由具有高耐磨性的材料制成。根据本技术实施例的保护部1320可以由具有高耐压性的材料制成。保护部1320可以具有以下特性,即与冷却装置10000的一个元件相比,耐热性、耐久性和耐压性中的至少一个性能相对更高。作为具体示例,保护部1320可以由具有高耐热性和/或耐压性的材料制成,以便即使储存器1100中的流体或从储存器1100流出的流体在高温下形成也防止向冷却装置10000的外部爆炸。作为另一个具体示例,保护部1320可以由具有高耐磨性的材料制成,以防止在将储存器1100安装在冷却装置10000上或将储存器1100从冷却装置10000移除的过程中储存器接收单元1300的磨损等。
334.根据本技术实施例的冷却装置10000可以包括由塑料材料制成的接收壳体1310和由金属材料制成的保护部1320。保护部1320可以设置在接收壳体1310内,以防止由于在储存器1100被接收的位置处可能发生的现象而引起的对接收壳体1310的损坏。接收壳体1310可以设置在保护部1320外,以防止用户或患者被接收壳体1310电击,即使当接收壳体1310用作保护部1320的带电体时,也是如此。
335.储存器1100可以是容纳有冷却剂的筒。作为具体示例,储存器1100可以是容纳有co2的筒。
336.根据本技术实施例的储存器1100可以包括在储存器1100被安装在储存器接收单元1300上时与保护部1320接触的区域。根据本技术另一实施例的储存器1100可以与保护部1320隔开,使得在储存器1100安装在储存器接收单元1300上时,储存器1100不具有与保护部1320接触的区域。
337.冷却装置10000可以包括电磁阀2100。电磁阀2100可以响应于电信号而执行流体的排出和流体排出的阻塞。作为更具体示例,电磁阀2100可以包括流体流入的入口、流体流出的出口、构造为往复运动以阻塞流体的流动的活塞,以及构造为产生感应磁力的电枢。
338.冷却装置10000可以包括喷嘴单元4100。喷嘴单元4100可以以第一端的截面面积不同于第二端的截面面积的形式而提供。喷嘴单元4100可以按以下形式提供:与筒相隔相对更远的第一端的截面面积比第二端的截面面积更小。在此,因为施加到流体流的阻力由于第一端的截面面积的减小而增大,所以喷嘴单元4100可以执行允许恒定量的冷却剂被喷射到冷却装置10000的外部的功能。
339.冷却装置10000可以包括控制单元5000(例如,mcu)。控制单元5000可以生成用于控制电磁阀2100的开/关和/或打开量/关闭量的控制信号,并且将生成的控制信号传递到电磁阀2100。
340.冷却装置10000可以包括至少一个管。该管可以用于形成流路,以通过喷嘴单元4100将从冷却装置10000中的储存器1100排出的冷却剂喷射到外部。
341.根据本技术实施例,冷却装置10000可以包括管,该管参与储存器1100的冷却剂排出口和电磁阀2100的入口之间的流路的形成。至少一个管可以设置在储存器1100的冷却剂排处口和电磁阀2100的入口之间。
342.在多个管设置在根据本技术实施例的储存器1100的冷却剂排出口和电磁阀2100的入口之间的情况下,第一管和第二管可以以不引起冷却剂大量流出的形式连接并且形成流路。作为具体示例,第一管和第二管可以以配合和联接的形式连接。
343.根据本技术实施例,冷却装置10000可以包括管,该管参与电磁阀2100的出口和喷嘴单元4100的冷却剂排出口之间的流路的形成。
344.在多个管设置在根据本技术实施例的电磁阀2100的出口和喷嘴单元4100的冷却剂排出口之间的情况下,第三管和第四管可以以不引起冷却剂大量流出的形式连接并且形成流路。作为具体示例,第三管和第四管可以以配合和联接的形式连接。
345.用于对储存器1100进行穿孔的穿孔结构7100可以在冷却装置10000中形成。在冷却装置10000包括储存器1100的情况下,储存器1100在某些情况下以可替换形式提供。在这种情况下,当储存器1100安装在冷却装置10000上时,冷却装置10000必须执行穿孔操作以允许储存器1100中存储的流体流出。因此,用于对储存器1100进行穿孔的穿孔结构7100可以在冷却装置10000中形成。
346.根据本技术实施例,冷却装置10000可以包括作为穿孔结构7100的区域,在该区域中,流路一端的外径逐渐减小。流路的一端的外径最小的区域可以形成在相比于流路的一端的外径最大的区域更邻近储存器1100的位置。
347.作为具体示例,穿孔结构7100可以具有外径逐渐减小的结构。外径逐渐减小的结构可以在穿孔结构7100的外表面处形成倾斜表面。穿孔结构7100的倾斜外表面可以直接与储存器1100的穿孔部紧密接触。由于穿孔结构7100的倾斜外表面与储存器1100的穿孔部紧密接触,即使没有单独的o型环,也可以防止储存器1100中存储的冷却剂向外部流出。在穿孔结构7100直接与储存器1100形成密封的情况下,即使储存器1100与穿孔结构7100分离,也可以得到允许储存器1100中剩余的冷却剂平稳地流出的效果。
348.穿孔结构7100可以由具有相对高刚度的材料制成。穿孔结构7100可以由具有相对高耐磨性的材料制成。穿孔结构7100的外侧可以由具有比储存器1100相对更高的刚度或耐磨性的材料制成。
349.穿孔结构7100的形式可以是穿孔结构7100涂覆有具有相对高刚度或耐磨性的材料。穿孔结构7100的形式可以是穿孔结构7100的内侧由与冷却装置10000的管相同的材料制成,并且穿孔结构7100的外侧涂覆有具有高刚度的材料。
350.根据本技术实施例,冷却剂可流经的通路可以在穿孔结构7100的一个区域中形成。穿孔结构7100可以在管的一个区域中具有的特定形状,以形成在储存器1100被容纳在储存器接收单元1300中时可使冷却剂在储存器1100中流出的区域。以这种方式,冷却装置10000可以包括穿孔结构7100,穿孔结构7100允许冷却剂从可使冷却剂在储存器1100中流出的区域经由在穿孔结构7100内形成的通路朝向阀2100的入口流动。
351.图6是用于描述根据本技术另一实施例的穿孔结构7100的视图。
352.参考图6,冷却装置10000可以包括构造为提供用于流体在阀2100和储存器1100之间流动的通路的管7410,和用于在储存器1100的至少一个区域穿孔的翅片7110。
353.翅片7110可以设置在管7410内。翅片7110可以设置在管7410的冷却剂流动的空间中。翅片7110可以设置为在储存器1100被容纳在储存器接收单元1300中时与储存器1100的一个区域接触。
354.翅片7110可以包括作为穿孔结构7100的外径逐渐减小的区域7111。翅片7110可以设置在管7410内,使得具有最小外径的区域最邻近储存器1100。
355.翅片7110可以由具有相对高刚度的材料制成。翅片7110可以由耐磨性相对高的材料制成。与储存器1100相比,翅片7110的外侧可以由刚度或耐磨性相对较高的材料制成。翅片7110的形式可以是翅片涂覆有刚度或耐磨性相对高的材料。作为具体示例,翅片7110的形式可以是翅片7110的内侧由与冷却装置10000的管相同的材料制成,并且翅片7110的外侧涂覆有高刚度的材料。
356.根据本技术实施例,储存器1100的至少一部分可以进入管7410。管7410可以设置为使得储存器1100的至少一部分进入管7410。管7410可以设置为使得在安装储存器1100时储存器1100的至少一部分进入管7410。储存器1100的至少一部分可以进入管7410的冷却剂流动的空间。
357.根据本技术实施例,当储存器1100已经进入管7410时,密封构件7510可以设置在储存器1100和管7410之间。作为具体示例,o型密封圈形密封构件7510可以设置在管7410内,在将储存器1100插入管7410并且储存器1100被穿孔的情况下,从储存器1100流出的冷却剂可以流入管7410。在此,密封构件7510可以使冷却剂向管7410外部的流出最小化。
358.本技术实施例可以提供使用冷却剂冷却目标区域的冷却装置10000,冷却装置10000包括构造为供应冷却剂的冷却剂供应单元1000、构造为喷射冷却剂的喷射单元4000、以及设置在冷却剂供应单元1000和喷射单元4000之间的阀2100。冷却剂的移动速度受控制的第一区域a1可以被包括在阀2100和冷却剂供应单元1000之间。第一区域a1可以是在阀2100和冷却剂供应单元1000之间形成的、在管7410内设置翅片7110的区域。管7410的未设置翅片7110的外径和管7410的设置翅片7110的外径可以相同,并且流体在未设置翅片7110的管7410中可移动的区域的截面面积可以大于流体在设置翅片7110的管7410中可流动的区域的截面面积。
359.由于流体在未设置翅片7110的管7410中可流动的区域的截面面积不同于流体在设置翅片7110的管7410中可流动的区域的截面面积,所以第一区域a1可以用作改变流体移动速度的区段。
360.返回参考图5,从储存器1100流出的冷却剂可以流入阀2100的入口。
361.根据本技术实施例,冷却装置10000还可以包括能够以特定体积容纳冷却剂的容量有限的冷却剂储存器7210。容量有限的冷却剂储存器7210可以容纳预定量的冷却剂。
362.容量有限的冷却剂储存器7210可以设置在电磁阀2100和储存器1100之间。容量有限的冷却剂储存器7210的流入口可以连接到储存器1100以允许流体流动。容量有限的冷却剂储存器7210的流出口可以连接到电磁阀2100以允许流体移动。
363.根据本技术实施例,与连接到容量有限的冷却剂储存器7210的流出口的第二管相比,连接到容量有限的冷却剂储存器7210的流入口的第一管可以具有相对更小的截面面积。加载到第一管中冷却剂的流动的阻力可以高于加载到第二管中冷却剂的流动的阻力。也就是说,第一管中冷却剂的压降可以大于第二管中冷却剂的压降。在此,第一管中冷却剂的温降可以大于第二管中冷却剂的温降。
364.根据本技术另一实施例,连接到容量有限的冷却剂储存器7210的流入口的第一管可以具有与连接到容量有限的冷却剂储存器7210的流出口的第二管基本相同的截面面积。
第一管中冷却剂的流动可以与第二管中冷却剂的流动基本相同。第一管中冷却剂的压强可以与第二管中冷却剂的压强基本相同。
365.图7是用于描述根据本技术另一实施例的穿孔结构7100和容量有限的冷却剂储存器7210的视图。
366.参考图7,冷却装置10000可以包括构造为提供用于流体在阀2100和储存器1100之间流动的通路的管7410,和用于在储存器1100的至少一个区域穿孔的翅片7110。
367.如上文参考图6所述,翅片7110可以设置在管7410内。翅片7110可以包括作为穿孔结构7100的外径逐渐减小的区域7111。翅片7110可以由具有相对高刚度的材料制成。管7410可以设置为使得储存器1100进入管7410。当储存器1100已经进入管7410时,密封构件7510可以设置在储存器1100和管7410之间。
368.由于以上在根据图6描述冷却装置10000时已经详细描述这些,因此将省略其描述以避免重复描述。
369.根据本技术实施例的翅片7110可以包括具有相对大的外径的区域7113。翅片7110可以包括作为穿孔结构7100的、外径逐渐减小的区域7111,并且可以包括作为流量限制单元的、具有相对大的外径的区域7113。
370.根据本技术实施例,使用冷却剂冷却目标区域的冷却装置10000可以包括构造为供应冷却剂的冷却剂供应单元1000、构造为喷射冷却剂的喷射单元4000、以及设置在冷却剂供应单元1000和喷射单元4000之间的阀2100。冷却剂的移动速度受控制的第二区域a2可以被包括在阀2100和冷却剂供应单元1000之间。第二区域a2可以是设置在阀2100和冷却剂供应单元1000之间的第一区域a1中、设置具有相对大的外径的翅片的区域。冷却装置1000可以被提供为使得第一区域a1中管7410的外径和第二区域a2中管7410的外径相同,并且流体在第一区域a1的管7410中可流动的区域的截面面积大于流体在第二区域a2的管7410中可流动的区域的截面面积。
371.第二区域a2可以用作改变流体的移动速度的区段。
372.根据本技术实施例的冷却装置10000还可以包括构造为过滤在冷却装置10000中流动的冷却剂的杂质的过滤器。过滤器可以安装在冷却剂在冷却装置10000中流经的流路的至少一个区域中。过滤器可以具有与管的截面形状相对应的形状。过滤器可以由多孔材料制成。过滤器可以由金属网制成。过滤器可以由纸或纤维制成的材料制成。过滤器可以由疏水材料制成。
373.作为具体示例,过滤器可以设置在容量有限的冷却剂储存器7210中。冷却装置10000还可以包括输入传感器6300。输入传感器6300可以获取与用户输入相对应的信号。输入传感器6300可以使用键盘、小键盘、按钮、微动部/往复部、滚轮等来实现。输入传感器6300可以是用作开关的小键盘。
374.冷却装置10000可以包括构造为响应于用户接触而生成电信号的开关。开关可以执行响应于根据用户接触而产生的电信号或静电信号而生成电信号的功能。可替换地,开关可以执行响应于根据用户接触而产生的预定数值或更高的压强而生成电信号的功能。
375.冷却装置10000还可以包括温度传感器6100(未示出)。作为具体示例,温度传感器6100可以是构造为测量设置在喷嘴单元4100和阀2100之间的管外部的温度的接触式温度传感器。
376.冷却装置10000可以包括引导单元4210。作为具体示例,引导单元4210可以安装在冷却装置10000上以便限制通过喷嘴单元4100喷射的冷却剂的喷射范围。引导单元4210可以设置在从喷嘴单元4100喷射的冷却剂的移动路径上。
377.冷却装置10000还可以包括电源单元。冷却装置10000还可以包括构造为供应电能以用于驱动冷却装置10000的电源单元。电源单元可以包括用于供应直流电的直流电源和用于供应交流电的交流电源中的至少一个。例如,电源单元可以是次级电池。
378.电源单元可以向控制单元5000供应电能。电源单元可以向电磁阀2100供应电能。电源单元可以供应电能以用于控制电磁阀2100的打开和关闭。
379.以上已经公开根据本技术第一实施例的冷却装置10000。然而,以上描述仅公开旨在帮助理解的一个具体实施例,因此本技术公开的冷却装置10000的形式不限于根据以上已经描述的第一实施例的冷却装置10000,本技术的范围应当基于以下权利要求确定。
380.4.根据第二实施例的冷却装置10000的基本构造
381.图8是用于描述包括根据本技术第二实施例的冷却装置10000的冷却系统1的视图。
382.根据本技术第二实施例的冷却装置10000可以包括冷却剂供应单元1000、流量调节单元2000、冷却剂状态调节单元3000、喷射单元4000和控制单元5000。
383.根据本技术第二实施例的冷却装置10000可以包括输送单元1200、电磁阀2100、冷却剂冷却单元3200、喷射温度调节单元3100、喷嘴单元4100和控制单元5000。
384.图9示出根据本技术实施例的冷却系统1。
385.根据本技术实施例的冷却系统1可以包括冷却装置10000、连接到冷却装置10000的软管和冷却剂存储箱。
386.根据本技术实施例,冷却剂存储箱的形式可以为被保存在主体20000内。根据本技术实施例,主体20000可以连接到轮子以用于方便移动。根据本技术实施例,主体20000可以包括用于通知用户冷却系统1的状态的显示面板。根据本技术实施例,主体20000可以包括安装区域,冷却装置10000可以安装在安装区域上。然而,这些仅是关于根据本技术实施例的主体20000的示例,当然,主体20000可以以省略、添加或重叠一些元件的形式来实施。
387.图10是根据本技术第二实施例的冷却装置10000的截面图。
388.冷却装置10000可以包括输送单元1200。输送单元1200可以是构造为接收来自储箱的冷却剂的流入口。作为具体示例,输送单元1200可以接收来自容纳co2的冷却剂存储箱的co2,并且将接收到的co2输送到冷却装置10000的一个元件。
389.冷却装置10000可以包括冷却剂冷却单元3200。冷却剂冷却单元3200可以改变经过输送单元1200的冷却剂的状态。冷却剂冷却单元3200可以执行冷却经过输送单元1200的冷却剂的功能。
390.冷却装置10000可以包括电磁阀2100。电磁阀2100可以响应于电信号执行流体的排出和流体排出的阻塞。作为更具体示例,电磁阀2100可以包括流体流入的入口、流体流出的出口、构造为往复运动以阻塞流体流动的活塞以及构造为产生感应磁力的电枢。
391.响应于施加到电磁阀的电信号,电磁阀2100可以在电枢处产生电磁力,并且将活塞改变为打开状态。电磁阀2100可以消除在电枢处产生的电磁力,并且将活塞改变为关闭状态。
392.根据本技术实施例,冷却剂冷却单元3200可以执行冷却经过输送单元1200的冷却剂的功能。
393.冷却剂冷却单元3200可以包括构造为容纳冷却剂的储存器3210、构造为冷却储存器3210的冷却元件3220和构造为消散冷却元件中产生的热量的散热件3230。
394.流入输送单元1200的冷却剂可以经过输送单元1200并且流入储存器3210。储存器3210中容纳的冷却剂可以使用设置为允许与储存器3210交换热量的冷却元件3220来冷却。
395.根据本技术实施例,根据冷却元件3220的冷却操作,储存器3210中容纳的冷却剂中的液体比重可以增加。换句话说,与冷却剂流入储存器3210时冷却剂中的液体/气体比重相比,当冷却剂被容纳在储存器3210中并且由冷却元件3220冷却时冷却剂中的液体/气体比重可以更大。
396.在冷却元件3220是热电元件的情况下,当在冷却元件3220的一侧,即在储存器3210侧,执行吸热反应时,在冷却元件3220的另一侧,即与储存器3210侧相对,可以执行放热反应。因此,构造为根据放热反应散热的散热件3230可以设置在与储存器3210侧相对的一侧。
397.散热件3230可以执行将冷却元件3220的部分区域中产生的热量消散到外部的功能。散热件3230可以包括用于散发热量的结构。作为具体示例,散热件3230可以包括径向结构。散热件3230可以包括用于循环空气的结构。作为具体示例,散热件3230可以包括通风机。
398.根据本技术实施例的散热件3230可以包括径向结构和允许外部空气在径向结构中循环的通风机。
399.图11是用于描述根据本技术另一实施例的冷却剂冷却单元3200的图。
400.根据本技术另一实施例的冷却剂冷却单元3200具有使用在储存器1100中储存的冷却剂冷却经过输送单元1200的冷却剂的结构。在根据本技术另一实例的冷却剂冷却单元3200应用到冷却装置10000的情况下,由于用于执行冷却操作的必要电能总量的减少,可以获得节能效果,并且因为可以省略用于实施散热件3230等的空间,可以引起减小冷却装置10000的尺寸的效果。
401.根据本技术另一实施例的冷却剂冷却单元3200可以包括冷却剂移动通路3240和冷却剂冷却通路3250。
402.冷却剂移动通路3240可以执行接收来自输送单元1200的冷却剂并且提供中间路径以允许冷却剂被排出到目标区域tr的功能。经过冷却剂移动通路3240的冷却剂可以被输送到目标区域tr。
403.根据本技术实施例,冷却剂移动通路3240可以至少包括用于接收来自输送单元1200的冷却剂的输送单元连接入口3241、用于允许流入输送单元连接入口3241的冷却剂流出到阀2100的阀连接出口3242、以及设置在输送单元连接入口3241和阀连接出口3242之间以连接二者的连接管3243,使得流体可以流动。
404.根据本技术实施例,可以在冷却剂冷却单元3200中形成流出槽3244,用于允许流入冷却剂移动通路3240的一部分冷却剂流入冷却剂冷却通路3250。例如,流出槽3244可以形成在冷却剂移动通路3240的至少一个位置中。根据本技术实施例,流出槽3244可以设置为比阀2100更邻近输送单元连接入口3241。
405.在又一实施例中,供应到冷却剂冷却通路3250的冷却剂可以从第二冷却剂供应单元1000供应,而不是在流入输送单元连接入口3241之后通过流出槽3244流入,第二冷却剂供应单元1000独立于存储待被供应到冷却剂移动通路3240的冷却剂的冷却剂供应单元1000。
406.冷却剂可以通过流出槽3244流入冷却剂冷却通路3250。
407.根据本技术实施例的冷却剂冷却通路3250可以至少包括排出管3252和控制阀3254,从流出槽3244流入的冷却剂在排出管3252中膨胀,控制阀3254构造为控制冷却剂流使得排出管3252内的冷却剂在预定条件下流出排出管3252。控制阀3254可以存在于流出槽3244和冷却剂冷却通路3250的喷射冷却剂的一端之间。
408.在排出管3252中,冷却剂可以通过膨胀执行冷却。换句话说,冷却剂经过流出槽3244之前的冷却剂的压强和冷却剂经过流出槽3244之后的冷却剂的压强可以不同。冷却剂经过流出槽3244之前的冷却剂的压强可以高于冷却剂经过流出槽3244之后的冷却剂的压强。因此,冷却剂在经过流出槽3244之后可以通过在排出管3252中的膨胀来执行冷却。
409.根据本技术实施例,排出管3252的截面面积可以大于连接管3243的截面面积,使得冷却剂膨胀。
410.控制阀3254可以控制冷却剂流,使得排出管3252内的冷却剂在预定条件下流出排出管3252。例如,控制阀3254可以包括构造为控制冷却剂流的控制阀3254,使得当排出管3252中的压强增加到预定数值或更大时,排出管3252内的冷却剂流出排出管3252。作为另一示例,控制阀3254可以包括构造为控制冷却剂流的控制阀3254,使得当排出管3252中的温度升高到预定数值或更高时,排出管3252内的冷却剂流出排出管3252。
411.控制阀3254可以连接到构造为测量排出管3252内的压强的单独的压强传感器。可替换地,控制阀3254可以具有与构造为测量排出管3252内的压强的压强传感器结合的形式。同样,控制阀3254可以连接到构造为测量排出管3252内的温度的单独的温度传感器。可替换地,控制阀3254可以具有与构造为测量排出管3252内的温度的温度传感器结合的形式。
412.控制阀3254可以与控制单元5000电连接,控制单元5000构造为基于排出管3252中的确认的压强或温度控制冷却剂的流出或冷却剂流出的阻塞。作为具体示例,冷却装置10000可以包括控制单元5000,并且控制单元5000可以控制阀2100和控制阀3254。作为另一具体示例,冷却装置10000可以包括多个控制单元5000,并且一个控制单元5000可以控制阀2100,而另一个控制单元5000控制控制阀3254。
413.冷却剂移动通路3240可以设置为允许与冷却剂冷却通路3250的热量交换。包括排出管3252的冷却剂冷却通路3250可以设置为允许与包括连接管3243的冷却剂移动通路3240的热量交换。
414.根据本技术实施例,冷却装置10000还可以包括绝热通路3260,以防止冷却剂移动通路3240和冷却剂冷却通路3250之间发生热量交换的区域被外部空气加热。作为具体示例,由于绝热通路3260,冷却剂移动通路3240和冷却剂冷却通路3250可以在单个密封空间中彼此相邻地设置,并且可以防止冷却剂移动通路3240和/或冷却剂冷却通路3250被外部空气加热。
415.在绝热通路3260中,与设置为邻近设置在冷却剂移动通路3240的端部处的输送单
元连接入口3241相比,排出管3252可以设置为更邻近阀连接出口3242。具体地,排出管3252中向外部喷射冷却剂的位置可以在距控制在冷却剂移动通路3240中移动的冷却剂的喷射的阀2100的入口部300mm内。
416.例如,冷却剂冷却通路3250可以执行降低在冷却剂移动通路3240中流动的冷却剂的温度的功能。在此,冷却剂冷却通路3250可以执行增加在冷却剂移动通路3240中流动的冷却剂中液体相对于气体的比重的功能。作为具体示例,在排出管3252中膨胀的冷却剂可以具有至少比经过连接管3243的冷却剂更低的温度,并且可以通过冷却剂冷却通路3250和冷却剂移动通路3240之间的热量交换,执行增加在冷却剂移动通路3240中流动的冷却剂中液体相对于气体的比重的功能。
417.根据本技术实施例,从同一储存器1100流出的冷却剂可流入冷却剂冷却通路3250和冷却剂移动通路3240。流入冷却剂移动通路3240的冷却剂可以被喷射到目标区域tr,并且流入冷却剂冷却通路3250的冷却剂可以不被喷射到目标区域tr。根据本技术实施例,流入冷却剂移动通路3240和冷却剂冷却通路3250的冷却剂可以是从同一储存器1100流出的冷却剂,并且经过冷却剂移动通路3240的冷却剂可以通过喷嘴单元4100被喷射到目标区域tr,然而经过冷却剂冷却通路3250的冷却剂经由控制阀3254被排出到外部。
418.上文已经详细描述根据本技术另一实施例的冷却剂冷却单元3200。然而,尽管上面已经基于其中冷却剂移动通路3240和冷却剂冷却通路3250各自形成单个流路的图描述冷却剂冷却单元3200,但是冷却剂移动通路3240可以形成为具有多个流路,并且冷却剂冷却通路3250也可以形成为具有多个流路。
419.例如,冷却剂冷却通路3250可以形成单个流路,冷却剂移动通路3240可以形成为环绕冷却剂冷却通路3250的形式,冷却剂移动通路3240可以包括多个连接管3243,流入一个输送单元连接入口3241的冷却剂可以流入多个连接管3243,并且流出多个连接管3243的冷却剂可以被排出到一个阀连接出口3242以被输送到阀2100。
420.冷却装置10000可以包括喷嘴单元4100。喷嘴单元4100可以以第一端的截面面积不同于第二端的截面面积的形式提供。喷嘴单元4100可以按以下形式提供:与输送单元1200相隔相对更远的第一端的截面面积小于第二端的截面面积。在此,因为以下现象:由于第一端处的截面面积减小,压强增加并且压强能量改变为速度能量,所以喷嘴单元4100可以执行允许冷却剂流出冷却装置10000的功能。
421.冷却装置10000可以包括喷射温度调节单元3100。喷射温度调节单元3100可以执行控制被喷射的冷却剂的温度的功能。作为具体示例,喷射温度调节单元3100可以包括环绕流路的加热元件,加热元件构造为调节流路中冷却剂的温度,冷却剂可以移动通过流路。
422.根据本技术实施例,加热元件可以是热电元件。热电元件可以包括热连接到冷却剂以加热冷却剂的第一侧和构造为根据第一侧的放热反应执行吸热反应的第二侧。在此,第一侧可以设置为比第二侧更邻近喷嘴单元4100。换句话说,第一侧可以设置为比第二侧更邻近冷却剂移动通过的流体。
423.根据本技术实施例的冷却装置10000可以构造为具有以下形式:喷射温度调节单元3100设置在阀2100和喷嘴单元4100之间,并且喷射温度调节单元3100可以执行加热通过阀2100的出口排出的冷却剂的温度的操作,以允许冷却剂通过喷嘴单元4100被喷射。
424.冷却装置10000可以包括至少一个管。该管可以用于形成流路以允许从冷却装置
10000中的输送单元1200输送的冷却剂通过喷嘴单元4100流出。
425.冷却装置10000可以包括管,该管参与形成流路,该流路用于使冷却剂从输送单元1200经由冷却剂冷却单元3200移动到电磁阀2100。至少一个管可以设置在输送单元1200和电磁阀2100的入口之间。
426.在多个管设置在输送单元1200和电磁阀2100的入口之间的情况下,第一管和第二管可以以不引起冷却剂大量流出的形式连接并且形成流路。作为具体示例,第一管和第二管可以以配合和联接的形式连接。
427.冷却装置10000可以包括管,该管参与形成流路,该流路用于使冷却剂从电磁阀2100的出口经由喷射温度调节单元3100移动到喷嘴单元4100的冷却剂排出口。
428.在多个管设置在电磁阀2100的出口和喷嘴单元4100的冷却剂排出口之间的情况下,第三管和第四管可以以不引起冷却剂大量流出的形式连接并且形成流路。作为具体示例,第三管和第四管可以以配合和联接的形式连接。
429.冷却装置10000还可以包括过滤器,过滤器构造为过滤来自在冷却装置10000中流动的冷却剂的杂质。过滤器可以安装在冷却剂在冷却装置10000流经的流路的至少一个区域中。过滤器可以具有与管的截面形状相对应的形状。过滤器可以由多孔材料制成。过滤器可以由疏水材料制成。
430.冷却系统1还可以包括输入传感器6300。输入传感器6300可以获取与用户输入相对应的信号。输入传感器6300可以使用键盘、小键盘、按钮、微动部/往复部、滚轮等来实施。输入传感器6300可以是用作开关的小键盘。
431.输入传感器6300可以被包括在根据本技术第二实施例的冷却装置10000中。可替换地,输入传感器6300可以形成在单独存在于冷却装置10000外部的主体中。在此,主体可以电连接到冷却装置10000,并且基于通过输入传感器6300输入的信息控制冷却装置10000。
432.根据本技术第二实施例的冷却装置10000可以包括构造为响应于用户接触而生成电信号的开关。开关可以执行响应于根据用户接触而产生的静电信号而生成电信号的功能。可替换地,开关可以执行响应于根据用户接触而产生的预定数值或更高的压强而生成电信号的功能。
433.冷却系统1可以包括控制单元5000。冷却系统1可以包括微控制器。微控制器可以生成用于控制电磁阀2100的开/关和/或打开/关闭量的控制信号,并且将生成的控制信号传递到电磁阀2100。微控制器可以生成控制信号,用于控制冷却剂冷却单元3200的冷却元件的开/关和/或施加到冷却剂冷却单元3200的冷却元件的电流量,并且将生成的控制信号传递到冷却元件。微控制器可以生成控制信号,用于控制喷射温度调节单元3100的加热元件的开/关和/或施加到喷射温度调节单元的加热元件的电流量,并且将生成的控制信号传递到加热元件。
434.微控制器可以被包括在根据本技术第二实施例的冷却装置10000中。可替换地,微控制器可以形成在单独存在于冷却装置10000外部的主体中。在此,主体可以电连接到冷却装置10000,并且执行将由微控制器生成的控制信号提供到冷却装置10000的至少一个区域的功能。
435.冷却系统1还可以包括电源单元。冷却系统1还可以包括构造为供应电能以用于驱
动冷却装置10000的电源单元。电源单元可以包括用于供应直流电的直流电源和用于供应交流电的交流电源中的至少一个。例如,电源单元可以是电池或干电池的形式。作为另一示例,电源单元可以是持续接收电能的电力线的形式。
436.电源单元可以被包括在根据本技术第二实施例的冷却装置10000中。可替换地,电源单元可以形成在单独存在于冷却装置10000外部的主体中。在此,主体可以电连接到冷却装置10000,并且执行将通过电源单元输入的电能提供到冷却装置10000的至少一个区域的功能。
437.电源单元可以向控制单元5000供应电能,电源单元可向电磁阀2100供应电能,电源单元可以供应电能以用于控制电磁阀2100的打开和关闭。
438.根据本技术实施例的冷却装置10000可以包括构造为引导目标区域tr与冷却装置10000之间的距离的距离固定仪器4900。例如,距离固定仪器4900可以执行将目标区域tr和冷却装置10000之间的距离始终维持为预定距离的功能。作为具体示例,距离固定仪器4900可以以具有预定长度的杆的形式来实施,以将目标区域tr和冷却装置10000之间的距离始终维持为相同距离。作为另一示例,距离固定仪器4900可以执行根据冷却装置10000的操作模式确定目标区域tr和冷却装置10000之间的距离的功能,以将目标区域tr与冷却装置10000之间的距离维持为确定的距离。作为具体示例,距离固定仪器4900可以以长度可调的杆的形式来实施,并且其长度可以根据从控制单元5000施加的电信号来调节。
439.上面已经公开根据本技术第二实施例的冷却装置10000。然而,上述描述仅公开旨在帮助理解的一个具体实施例,因此本技术公开的冷却装置10000的形式不限于上述根据第二实施例的冷却装置10000,本技术的范围应当基于以下权利要求确定。
440.5.根据第三实施例的冷却装置10000的基本构造
441.除根据本技术第三实施例的冷却装置包括喷射单元7000外,根据本技术第三实施例的冷却装置相同于在以下章节中描述的以上冷却装置:1.冷却装置的元件;2.冷却装置的结构;3.根据第一实施例的基本构造;4.根据第二实施例的基本构造。下文将描述喷射单元7000。
442.根据本技术第三实施例的冷却装置涉及冷却装置,在对诸如患者的皮肤和眼睛等粘膜的麻醉和疼痛缓解执行冷却治疗的情况下,提供与患者的身体接触的、通过被喷射的冷却剂冷却的冷却尖端7200。下面,将主要描述喷射单元7000。
443.<3
‑
1实施例>
444.图12是示出根据本技术3
‑
1实施例的喷射单元7000的图,图13是示出根据本技术3
‑
1实施例的喷射单元7000的图,图14是示出根据本技术3
‑
1实施例的喷射单元7000的图。
445.图15是用于描述根据本技术3
‑
1实施例的喷射单元7000的联接过程的图。图16是示出根据本技术3
‑
1实施例的喷射单元7000的截面图。
446.参考图12至图16,根据本技术3
‑
1实施例的喷射单元7000可以包括喷嘴单元7100、冷却尖端7200、冷却介质7300、喷嘴单元绝缘件7400、绝缘件罩7500、前端罩7600、后端罩7700,和弹性联接部7800。与上述其它实施例相比,根据本技术3
‑
1实施例的冷却装置还可以选择性地包括除喷射单元7000外的冷却剂供应单元1000、流量调节单元2000、冷却剂状态调节单元3000、控制单元5000和传感器单元6000中的至少任意一个元件。
447.喷嘴单元7100可以执行提供冷却装置10000中的冷却剂可以通过其排出的通路的
功能。例如,喷嘴单元7100可以是形成为允许在冷却装置10000中的至少一个区域中流动的冷却剂被喷射到自由空间的管。喷嘴单元7100可以接收来自电磁阀的冷却剂,并且将冷却剂输送到冷却介质7300和冷却尖端7200。该阀可以通过使用脉宽调制(pwm)方法控制输送到喷嘴单元的冷却剂的流量。
448.喷嘴单元7100可以是设置于在冷却装置10000中形成的流路的一端的管。
449.喷嘴单元7100可以包括具有相对小的截面面积的管。
450.喷嘴单元7100可以具有各种形状。例如,喷嘴单元7100可以是直喷嘴。喷嘴单元7100可以是具有在纵向方向上形成在其中的中空部的直喷嘴。
451.冷却剂在喷嘴单元7100中所流经的通路可以称为第一通道。第一通道可以分为前端和不包括前端的区域,并且在第一通道中,前端区域7110的直径/宽度/面积可以小于不包括前端的区域7120的直径/宽度/面积。流经喷嘴单元7100中不包括前端的区域的冷却剂在进入喷嘴单元7100的前端区域时会受到高压。然后,流经喷嘴单元7100的前端区域的冷却剂在移动到冷却介质时,可以在宽阔的空间内绝热膨胀,并且冷却剂的温度会由于焦耳
‑
汤姆逊效应而降低。
452.喷嘴单元7100可以具有耐磨性和耐压性。换句话说,喷嘴单元7100可以由不会由于摩擦或冷却剂的压强而受到很大损坏的材料制成。例如,喷嘴单元7100可以由铝合金、钢合金、钨、不锈钢或铜合金制成,但喷嘴单元7100的材料不限于此。
453.根据本技术3
‑
1实施例的喷射单元7000可以包括冷却尖端7200。图17是示出根据本技术3
‑
1实施例的冷却尖端7200的图。
454.参考图12至图16连同图17,冷却尖端7200可以通过冷却介质7300冷却。冷却尖端7200可以通过冷却剂冷却。更具体地,当经过喷嘴单元7100的冷却剂随着冷却剂经过冷却介质7300而被冷却时,与冷却介质7300直接物理接触的冷却尖端7200可以由于接收通过传导而从冷却介质7300传递的热流而被冷却。此外,冷却尖端7200可以与经过冷却介质7300的冷却剂直接接触,并且可以由于接收通过传导或对流中的至少任一者传递的热流而被冷却。冷却尖端7200可以通过冷却介质7300冷却,冷却介质7300通过冷却剂冷却。
455.冷却尖端7200可以包括冷却介质联接部7210和冷却剂接触部7220,冷却介质联接部7210联接到冷却介质7300,冷却剂接触部7220设置在冷却介质联接部7210的前端并且包括直径/宽度/面积小于冷却介质联接部7210的直径/宽度/面积的外表面。冷却介质联接部7210可以具有圆柱形形状。冷却介质联接部7210可以具有允许联接到冷却介质7300的前端的直径/宽度/面积。冷却介质联接部7210的内部可以构造为允许联接到冷却介质7300的空置空间。冷却介质7300可以通过配合到冷却介质联接部7210而联接到冷却介质联接部7210。冷却介质联接部7210的结构不限于特定的形状和方法,只要冷却介质联接部7210能够与冷却介质7300直接物理接触以很好地接收来自冷却介质7300的热流。
456.冷却剂接触部7220可以与冷却介质联接部7210一体地构造。冷却剂接触部7220可以设置在冷却介质联接部7210的前端并且具有直径/宽度/面积小于冷却介质联接部7210的直径/宽度/面积的外表面或外周向表面。冷却剂接触部7220可以具有圆柱形形状。冷却剂接触部7220的前端可以包括闭合表面作为与人体接触的位置。冷却剂接触部7220的内部可以构造为空置空间。经过冷却介质7300的冷却剂可以排出到冷却剂接触部7220的内部,并且冷却剂可以冷却冷却剂接触部7220。到达冷却剂接触部7220的冷却剂可以通过冷却介
质7300的冷却剂排出路径7320离开冷却装置。
457.在冷却尖端7200中,面向冷却装置外部的冷却剂接触部7220的前表面可以用作标记器。在这种情况下,当冷却尖端7200与患者的眼睛或皮肤接触以冷却或麻醉患者的眼睛或皮肤时,在患者的身体上可以形成与冷却剂接触部7220的前表面相对应的标记。冷却剂接触部7220的前表面的宽度/直径可以是3mm或更大。此外,冷却尖端7200可以包括在冷却剂接触部7220的前表面上的单独的标记器7230。当冷却尖端7200与患者的眼睛或皮肤接触以冷却或麻醉患者的眼睛或皮肤时,标记器7230可以在患者的身体上形成标记。标记器7230具有从冷却剂接触部突出的前端以向患者身体施加压力。标记器7230的直径可以是约3mm或更小。冷却剂接触部7220、冷却介质联接部7210和标记器7230全部可以一体地构造。
458.冷却尖端7200可以是使用一次后可更换的部件。冷却尖端7200可以是与将在下面描述的前端罩7600一起可更换的部件。当更换前端罩7600时,冷却尖端7200可以与前端罩7600一起更换,或者在前端罩7600仍在使用时,冷却尖端7200可以单独更换。在前端罩7600与后端罩7700分离后,冷却尖端7200可以与前端罩7600分离。在前端罩7600与后端罩7700分离后,冷却尖端7200可以与前端罩7600一起更换。
459.冷却尖端7200可以由具有高热导率的金属制成。通常,冷却尖端7200可以由铝制成。
460.根据本技术3
‑
1实施例的喷射单元7000可以包括冷却介质7300。图18是示出根据本技术3
‑
1实施例的冷却介质7300的图。
461.参考图12和图16连同图18,冷却介质7300可以随着经过喷嘴单元7100的冷却剂经过冷却介质7300而冷却。冷却介质7300可以将经过喷嘴单元7100的冷却剂输送到冷却尖端7200。在喷嘴单元和冷却介质之间还可以包括构造为控制被输送到冷却介质的冷却剂的温度的喷射温度调节单元。喷射温度调节单元可以是珀耳帖元件。
462.冷却介质7300可以包括在其中心形成的长的中空部。该中空部可以被称为第二通道7310。当冷却剂经过第二通道7310时,经过喷嘴单元7100的冷却剂可以冷却冷却介质7300。在经过冷却介质7300后,冷却剂可以到达冷却尖端7200,更具体地,到达冷却剂接触部7220,以冷却冷却尖端7200。
463.冷却介质7300可以通过被配合到冷却介质联接部7210而联接到冷却介质联接部7210,冷却介质联接部7210是冷却尖端7200的后端。冷却介质7300的前端可以具有圆柱形形状,其中一个或更多个冷却剂排出路径7320以长凹部的形状形成在外表面上。冷却介质7300的后端可以具有圆柱形形状,其中喷嘴单元7100的前端联接到第二通道7310的内部。
464.冷却介质7300可以由具有高热导率的金属制成。通常,冷却介质7300可以由铝、铜、铁或含有其中至少一种或更多种的合金制成。
465.冷却介质7300可以包括围绕中心处的长中空部形成的凹槽7350。冷却装置可以包括设置在冷却介质7300的凹槽7350中的温度传感器。冷却装置应该根据治疗患者的方法精确地控制冷却装置的温度,并且为此,冷却装置应该测量与患者的受影响区域接触的部件或与其相邻的部件的温度。尽管冷却尖端是冷却装置的与人体的受影响区域直接接触的部分,但是由于冷却尖端7200是在使用一次之后被更换的部件,因此,在产品设计方面,在冷却尖端7200中安装温度传感器不是高效的。
466.因此,通过在冷却介质7300中安装温度传感器来测量温度可以是高效的,冷却介
质7300设置为距冷却尖端7200最近并与其接触,并且与冷却尖端7200直接接触并通过冷却剂输送传递热流。在这种情况下,即使不直接测量冷却尖端7200的温度,也可以通过测量冷却介质7300的温度和控制冷却剂的量来估计/控制冷却尖端7200的温度。
467.在此,在冷却尖端7200和冷却介质7300的冷却温度达到正常状态之前,为了使动态温度变化在预定范围内发生,冷却尖端7200和冷却介质7300可以具有在预定比率范围内的热容。此外,冷却尖端7200和冷却介质7300的材料可以被选择为具有预定比率的热容。例如,冷却尖端7200的热容可以是冷却介质7300的热容的0.1到5倍。当冷却尖端7200的热容不等于冷却介质7300的热容时,可以增大或减小冷却尖端7200与冷却剂接触的部分,或者可以控制冷却尖端7200和冷却介质7300彼此接触的面积,以使温度响应发生在预定范围内。当冷却尖端7200的热容低于冷却介质7300的热容的0.1倍或高于冷却介质7300的热容的5倍时,由于冷却尖端7200和冷却介质7300之间的热容差太大,通过控制冷却尖端7200和冷却介质7300之间的接触面积或者控制冷却剂与冷却尖端7200接触的面积来控制温度可能不容易。为了提高冷却介质7300的动态温度响应性,冷却介质7300可以与冷却装置的其它元件热分离,并且为此,冷却介质7300可以通过喷嘴单元绝缘件7400与其它元件绝缘。
468.下文中,将参考图15和图16更详细地描述根据本技术3
‑
1实施例的冷却方法。
469.参考图15和图16,通过冷却位于冷却装置的最前端的冷却尖端7200的被喷射的冷却剂,以及与人体接触的冷却尖端7200,更具体地,与眼睛接触,冷却装置可以缓解受影响的区域的疼痛或麻醉受影响的区域。冷却尖端7200可以通过两种冷却手段冷却,即冷却介质7300和冷却剂。更具体地,通过喷嘴单元7100输送的冷却剂可以冷却冷却介质7300,并且冷却的冷却介质7300可以再次冷却冷却尖端7200。此外,经过喷嘴单元7100和冷却介质7300的冷却剂被再次输送到冷却尖端7200,因此通过冷却剂可以额外地冷却冷却尖端7200。当冷却装置工作时,冷却剂可以被排出到彼此联接的冷却尖端7200和冷却介质7300之间的空置空间。空置空间可以是冷却尖端7200中的冷却剂接触部7220的内部空间。与冷却尖端7200接触的冷却剂可以通过冷却介质7300的冷却剂排出路径7320离开到外部。
470.在喷嘴单元7100中,第一通道的前端的直径可以小于第一通道的不包括其前端的区域的直径。通过使第一通道的前端的直径小于第一通道的不包括其前端的区域的直径,当冷却剂从喷嘴单元7100排出时,冷却剂的温度可以由于焦耳
‑
汤姆逊效应而下降。
471.在冷却介质7300中,第二通道7310的直径可以大于喷嘴单元7100的第一通道的直径,并且可以与喷嘴单元7100的外径基本相同。通过使第二通道7310的直径大于第一通道的直径,从喷嘴单元7100排出的冷却剂可以从第二通道7310扩散并且冷却冷却介质7300。此外,通过使第二通道7310的直径与喷嘴单元7100的外径基本相同,冷却介质7300和喷嘴单元7100之间的间隙可以被最小化。
472.下文中,将描述根据本技术3
‑
1实施例的喷射单元7000的喷嘴单元绝缘件7400、绝缘件罩7500、前端罩7600、后端罩7700和弹性联接部7800。
473.参考图14和图16,喷嘴单元绝缘件7400可将喷嘴单元7100与其它部件电绝缘。喷嘴单元绝缘件7400可以阻挡来自外部的热量,以防止在喷嘴单元7100中流动的冷却剂受到外部环境的影响。
474.喷嘴单元绝缘件7400可以具有环绕喷嘴单元7100的圆柱形形状。喷嘴单元绝缘件7400可以具有在朝向其后端的方向上增加的宽度/面积/直径。喷嘴单元绝缘件7400的前端
可以联接以环绕冷却介质7300的后端。冷却介质7300的后端可以联接以环绕喷嘴单元7100的前端,并且喷嘴单元绝缘件7400可以联接以环绕冷却介质7300的后端。喷嘴单元7100可以通过冷却介质7300和喷嘴单元绝缘件7400定位在其正确位置。
475.喷嘴单元绝缘件7400可以由塑料制成。
476.绝缘件罩7500可以阻挡来自外部的热量,以防止在喷嘴单元7100中流动的冷却剂受到外部环境的影响。绝缘件罩7500可以防止喷嘴单元7100的热量离开到外部以最小化热量损失。另外,绝缘件罩7500可以消除由于冷却剂被无意地喷射到外部而可能发生的风险或不便。
477.绝缘件罩7500可以设置为环绕喷嘴单元绝缘件7400并且具有圆柱形形状。绝缘件罩7500可以具有在朝向其后端的方向上增加的宽度/面积/直径。绝缘件罩7500可以接收来自喷嘴单元绝缘件7400的弹力(被从下面将描述的弹性联接部7800提供),并且将弹力传递到冷却尖端7200和冷却介质7300以增加冷却尖端7200和冷却介质7300之间的联接力。由于弹力,冷却尖端7200和冷却介质7300可以彼此压靠。
478.绝缘件罩7500可以由塑料制成。
479.前端罩7600可以设置为环绕绝缘件罩7500和冷却尖端7200。前端罩7600可以具有圆柱形形状。前端罩7600可以具有在朝向其后端的方向上增加的宽度/面积/直径。
480.前端罩7600可以保护前端罩7600内的部件免受外部环境中的物理冲击。在前端罩7600的前端中可以形成孔。冷却尖端7200的冷却剂接触部7220和标记器7230可以通过前端罩7600的孔暴露于冷却装置的外部。
481.前端罩7600可以是可更换的一次性部件。前端罩7600可以通过公
‑
母联接联接到后端罩7700(将在下面描述)。为了便于更换前端罩7600,前端罩7600可以通过例如由按压引起的物理外力与后端罩7700分离。
482.前端罩7600可以由塑料制成。
483.后端罩7700可以设置在前端罩7600的后端,并且可以联接到前端罩7600的后端和喷嘴单元绝缘件7400的后端。后端罩7700可以通过螺栓紧固联接到弹性联接部7800,弹性联接部7800将在下面描述。
484.后端罩7700可以具有圆柱形形状,并且具有在朝向其后端的方向上增加的宽度/面积/直径。后端罩7700可以具有中空部,中空部可以具有允许喷嘴单元7100和喷嘴单元绝缘件7400穿过该中空部的尺寸。在喷嘴单元绝缘件7400穿过后端罩7700之后,喷嘴单元绝缘件7400的后端可以联接到后端罩7700的后端。
485.后端罩7700可以由具有高强度和耐磨性的金属制成,以防止变形,即使经常更换前端罩7600。
486.弹性联接部7800可以联接到喷嘴单元绝缘件7400和后端罩7700。弹性联接部7800可以联接到喷嘴单元绝缘件7400的后端和后端罩7700的后端。弹性联接部7800可以联接到冷却装置的主体部,该主体部包括冷却剂供应单元、流量调节单元、冷却剂状态调节单元、控制单元和传感器单元。
487.弹性联接部7800可以包括弹簧7850。弹簧7850可以设置在喷嘴单元绝缘件7400的内部空间中。弹簧7850可以设置在喷嘴单元7100和弹性联接部7800之间,以向喷嘴单元绝缘件7400提供弹力。当喷射单元7000的冷却尖端7200、冷却介质7300、喷嘴单元7100、喷嘴
单元绝缘件7400、绝缘件罩7500、前端罩7600、后端罩7700和弹性联接部7800全部都联接时,弹性联接部7800可以用于通过弹簧7850的弹力使冷却尖端7200和冷却介质7300之间的间隙最小化。弹簧7850可以向喷嘴单元绝缘件7400和绝缘件罩7500直接提供弹力,并且喷嘴单元绝缘件7400和绝缘件罩7500可以将弹力传递到冷却介质7300以增加冷却尖端7200和冷却介质7300之间的联接力。
488.根据本技术3
‑
1实施例的喷射单元7000可以选择性地还包括喷嘴引导单元7150和孔口7900。喷嘴引导单元7150可以设置在冷却介质7300和喷嘴之间,以引起冷却介质7300和喷嘴的联接和它们的对准。孔口7900可以设置在喷嘴引导单元7150和喷嘴单元7100之间以将冷却剂输送到冷却介质7300。下面将在描述本技术3
‑
2实施例中详细描述喷嘴引导单元7150和孔口7900。
489.<3
‑
2实施例>
490.图19是示出根据本技术3
‑
2实施例的喷射单元7000的透视图。图20是示出根据本技术3
‑
2实施例的喷射单元7000的分解图。图21是用于描述根据本技术3
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2实施例的喷射单元7000的联接过程的视图。图22是示出根据本技术3
‑
2实施例的喷射单元7000的截面视图。
491.参考图19至图22,根据本技术3
‑
2实施例的喷射单元7000可以包括喷嘴单元7100、冷却尖端7200、冷却介质7300、喷嘴引导单元7150、孔口7900、喷嘴单元绝缘件7400、绝缘件罩7500、前端罩7600、后端罩7700和弹性联接部7800。
492.下文中,将主要描述根据本技术3
‑
2实施例的冷却装置和根据本技术3
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1实施例的冷却装置之间的区别。根据本技术3
‑
2实施例的冷却装置还可以选择性地进一步包括除了喷射单元7000以外的冷却剂供应单元1000、流量调节单元2000、冷却剂状态调节单元3000、控制单元5000和传感器单元6000中的至少任意一个元件。
493.根据本技术3
‑
2实施例的冷却装置可以构造为具有以下结构:冷却介质7300与冷却尖端7200直接物理接触,并且冷却尖端7200通过冷却介质7300冷却。更具体地,冷却介质7300的前表面可以构造为封闭表面,并且通过喷嘴单元7100输送到冷却介质7300的冷却剂可以不与冷却尖端7200直接接触。冷却尖端7200可以通过传导接收来自冷却介质7300的热量来冷却。可替换地,根据本技术3
‑
2实施例的冷却装置还可以包括设置在冷却介质7300和喷嘴单元7100之间的喷嘴引导单元7150和孔口7900。喷嘴引导单元7150和孔口7900是在设计冷却装置时可以选择性地添加的部件,并且因此也可以应用于以上已经描述的根据3
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1实施例的冷却装置。
494.喷嘴单元7100可以执行提供通路的功能,冷却装置10000中的冷却剂可以通过该通路排出。例如,喷嘴单元7100可以是形成为允许在冷却装置10000中的至少一个区域中流动的冷却剂被喷射到自由空间的管。喷嘴单元7100可以接收来自电磁阀的冷却剂,并且将冷却剂输送到冷却介质7300。该阀可以通过使用pwm方法控制输送到喷嘴单元的冷却剂的流量。喷嘴单元7100可以通过孔口7900将冷却剂输送到冷却介质7300。喷嘴单元7100可以通过孔口7900和喷嘴引导单元7150将冷却剂输送到冷却介质7300。
495.喷嘴单元7100可以是设置于在冷却装置10000中形成的流路一端的管。喷嘴单元7100可以包括具有相对小的截面面积的管。
496.喷嘴单元7100可以具有各种形状。例如,喷嘴单元7100可以是直喷嘴。喷嘴单元7100可以是具有在纵向方向上形成在其中的中空部的直喷嘴。
497.冷却剂在喷嘴单元7100中流经的通路可以称为第一通道。第一通道可以分为前端和不包括前端的区域,并且在第一通道中,前端区域的直径/宽度/面积可以小于不包括前端的区域的直径/宽度/面积。流经喷嘴单元7100中不包括前端的区域的冷却剂在进入喷嘴单元7100的前端区域时会受到高压。然后,流经喷嘴单元7100的前端区域的冷却剂在流动到冷却介质时,可以在宽阔的空间内绝热膨胀,并且冷却剂的温度会由于焦耳
‑
汤姆逊效应而降低。第一通道的直径/宽度/面积可以在喷嘴单元7100的整个区域内相同。喷嘴单元7100可以联接到将在下文中描述的孔口7900,并且冷却剂在孔口7900中流经的通路7910的直径/宽度/面积可以小于第一通道的直径/宽度/面积。在喷嘴单元7100中流动的冷却剂在进入孔口7900时会受到高压。然后,沿着孔口7900的通路流动的冷却剂在流动到冷却介质时,可以在宽阔的空间内绝热膨胀,并且冷却剂的温度会由于焦耳
‑
汤姆逊效应而降低。
498.图23是图示根据本技术3
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2实施例的冷却尖端7200的图。图24是示出根据本技术3
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2实施例的冷却介质7300的图。
499.参考图23和图24连同图19至图22,冷却尖端7200可以通过冷却介质7300冷却。更具体地,当经过喷嘴单元7100的冷却剂随着冷却剂经过冷却介质7300而被冷却时,与冷却介质7300直接物理接触的冷却尖端7200可以由于接收通过传导而从冷却介质7300传递的热流而被冷却。在喷嘴单元和冷却介质之间还可以包括构造为控制被输送到冷却介质的冷却剂的温度的喷射温度调节单元。喷射温度调节单元可以是珀耳帖元件。
500.冷却尖端7200可以包括第一前端部7260和第一后端部7270。第一前端部7260和第一后端部7270可以各自具有圆柱形形状,直径/宽度/面积在朝其后端的方向上增加。第一前端部7260可以设置在第一后端部7270的前端,并且具有直径/宽度/面积小于第一后端部7270的直径/宽度/面积的外表面或外周向表面。冷却尖端7200的第一前端部7260可以与第一后端部7270一体地构造。第一前端部7260和第一后端部7270可以构造为空置空间,以允许联接到冷却介质7300。
501.冷却介质7300可以包括第二前端部7330和第二后端部7340。第二前端部7330和第二后端部7340可以各自具有圆柱形形状,直径/宽度/面积在朝向其后端的方向上增加。第二前端部7330可以设置在第二后端部7340的前端,并且具有直径/宽度/面积小于第二后端部7340的直径/宽度/面积的外表面或外周向表面。冷却介质7300可以具有中空部以允许联接到将在下面描述的喷嘴引导单元7150,并且沿着中空部的圆周环绕中空部可以形成一个或更多个冷却剂排出路径7320。
502.冷却介质7300的第二前端部7330可以被插入并且联接到冷却尖端7200的第一前端部7260,并且冷却介质7300的第二后端部7340可以被插入并且联接到冷却尖端7200的第一后端部7270。仅冷却介质7300的第二后端部7340的部分可以被插入并且联接到冷却尖端7200的第一后端部7270。
503.冷却尖端7200的第一前端部7260的前表面可以包括封闭的前表面作为与人体接触的位置。冷却尖端7200的前表面可以用作标记器。在这种情况下,当冷却尖端7200与患者的眼睛或皮肤接触以冷却或麻醉患者的眼睛或皮肤时,在患者的身体上可以形成与第一前端部7260的前表面相对应的标记。第一前端部7260的前表面的宽度/直径可以是3mm或更大。可替换地,冷却尖端7200可以包括在第一前端部7260的前表面上的单独的标记器7230。当冷却尖端7200与患者的眼睛或皮肤接触以冷却或麻醉患者的眼睛或皮肤时,标记器7230
可以在其上形成标记。标记器7230具有从冷却剂接触部突出的前端,以向患者身体施加压力。标记器7230的直径可以为约3mm或更小。
504.冷却介质7300的第二前端部7330可以包括封闭的前表面。到达冷却介质7300的冷却剂可以被第二前端部7330阻塞,并且不能够到达冷却尖端7200,并且可以通过在第二后端部7340处形成的冷却剂排出路径7320离开冷却装置。
505.冷却介质7300可以通过经过喷嘴单元7100的冷却剂冷却。冷却介质7300可以与冷却尖端7200直接物理接触并且冷却冷却尖端7200。
506.冷却介质7300可以包括在第二后端部7340中形成的凹槽7350。冷却装置可以包括设置在冷却介质7300的凹槽7350中的温度传感器。冷却装置应该根据治疗患者的方法精确地控制冷却装置的温度,并且为此,冷却装置应该测量与患者的受影响区域接触的部件的温度或与受影响区域相邻的部件的温度。尽管冷却尖端是冷却装置的与人体的受影响区域直接接触的部分,但是由于冷却尖端7200是在使用一次之后被更换的部件,因此,在产品设计方面,在冷却尖端7200中安装温度传感器不是高效的。
507.因此,通过在冷却介质7300中安装温度传感器来测量温度可以是高效的,冷却介质7300设置为距冷却尖端7200最近并与其接触,并且与冷却尖端7200直接接触,并通过冷却剂输送传递热流。在这种情况下,即使不直接测量冷却尖端7200的温度,也可以通过测量冷却介质7300的温度和控制冷却剂的量来估计/控制冷却尖端7200的温度。
508.在此,在冷却尖端7200和冷却介质7300的冷却温度达到正常状态之前,为了使动态温度变化在预定范围内发生,冷却尖端7200和冷却介质7300可以具有预定比率范围内的热容。此外,冷却尖端7200和冷却介质7300的材料可以被选择为具有预定比率的热容。例如,冷却尖端7200的热容可以是冷却介质7300的热容的0.1到5倍。当冷却尖端7200的热容不等于冷却介质7300的热容时,可以增大或减小冷却尖端7200和冷却介质7300彼此接触的面积,以使温度响应发生在预定范围内。当冷却尖端7200的热容低于冷却介质7300的热容的0.1倍或高于冷却介质7300的热容的5倍时,由于冷却尖端7200和冷却介质7300之间的热容差太大,通过控制冷却尖端7200和冷却介质7300之间的接触面积来控制温度可能不容易。为了提高冷却介质7300的动态温度响应性,冷却介质7300可以与冷却装置的其它元件热分离,并且为此,冷却介质7300可以通过喷嘴单元绝缘件7400与其它元件绝缘。
509.图25是示出根据本技术3
‑
2实施例的喷嘴引导单元7150的视图。图26是示出根据本公开3
‑
2实施例的孔口7900的图。
510.参考图25和图26连同图19至图22,喷嘴引导单元7150可以用于引导冷却介质7300和喷嘴在正确位置联接。喷嘴引导单元7150可以引起冷却介质和喷嘴单元7100的联接和对准。此外,喷嘴引导单元7150可以将从弹性联接部7800提供的弹力传递到冷却介质7300,以增加冷却介质7300和冷却尖端7200之间的联接力。
511.喷嘴引导单元7150的前端可以插入并且联接到冷却介质7300的第二后端部7340。喷嘴引导单元7150的后端可以联接到喷嘴单元绝缘件7400,下文将对此进行描述。
512.喷嘴引导单元7150可以由具有高热导率的金属制成。尽管冷却介质7300的冷却基本上通过冷却剂执行,喷嘴引导单元7150也可以通过冷却剂冷却以冷却冷却介质7300。冷却介质7300可以通过冷却剂通过传导和对流接收热流并且通过喷嘴引导单元7150通过传导接收热流来冷却。
513.喷嘴引导单元7150还可以包括一个或更多个冷却剂排出孔,沿着冷却介质7300的冷却剂排出路径7320排出的冷却剂通过这些冷却剂排出孔。
514.喷嘴引导单元7150可以选择性地应用于冷却装置。也就是说,喷嘴单元7100可以在没有喷嘴引导单元7150的情况下联接到冷却介质7300。
515.孔口7900可以设置在喷嘴单元7100的前端以联接到喷嘴单元7100。孔口7900可以设置在喷嘴单元7100和喷嘴引导单元7150之间以将冷却剂输送到冷却介质7300或喷嘴引导单元7150。此外,当孔口7900联接到喷嘴单元7100和喷嘴引导单元7150时,孔口的前端可以设置为通过喷嘴引导单元7150的前端以将冷却剂输送到冷却介质7300。
516.冷却剂在孔口7900中流经的通路7910的直径可以小于喷嘴单元7100的第一通道的直径。
517.孔口7900可以与喷嘴单元7100一体地构造。当孔口7900与喷嘴单元7100一体地构造时,如上文关于根据3
‑
1实施例的喷嘴单元7100所描述的,喷嘴单元7100的前端的直径可以小于喷嘴单元7100的不包括其前端的区域的直径。
518.孔口7900可以由具有极好的耐磨性和耐压性的金属制成。孔口7900可以由不锈钢制成。
519.根据本技术3
‑
2实施例的喷射单元7000也可以包括喷嘴单元绝缘件7400、绝缘件罩7500、前端罩7600、后端罩7700和弹性联接部7800。与3
‑
1实施例相比,本实施例被示出为不包括绝缘件罩7500的构造,但是根据本实施例的冷却装置还可以包括绝缘件罩7500。由于喷嘴单元绝缘件7400、绝缘件罩7500、前端罩7600、后端罩7700和弹性联接部7800与上文关于3
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1实施例所描述的那些相同,将省略其描述。
520.上文已经公开根据本技术第三实施例的冷却装置10000。然而,上述描述仅公开旨在帮助理解的一个具体实施例,因此本技术公开的冷却装置10000的形式不限于上文已经描述的根据第三实施例的冷却装置10000,并且本技术的范围应当基于下文权利要求确定。
521.下文中,将详细公开根据本技术实施例的冷却装置10000可以执行的操作。
522.然而,在描述冷却装置10000的具体操作时,为了便于描述,除非有具体限制,否则,响应于电信号执行打开和关闭的电子阀2100将被指定和描述为流量调节单元2000,根据施加的电流执行冷却和/或加热以控制被喷射的冷却剂的温度的喷射温度调节单元3100将被指定和描述为冷却剂状态调节单元3000,并且安装在冷却装置10000上以供应冷却剂的储存器1100将被指定和描述为冷却剂供应单元1000。
523.然而,冷却装置10000的这样的示例的描述只是为了防止不必要的冗余描述,当然,本技术公开的冷却装置10000的任何其它示例可以被解释为能够执行以下操作。
524.<冷却装置10000的操作>
525.1.冷却控制
526.根据本技术实施例的冷却装置10000可以执行目标区域tr的冷却。
527.例如,冷却装置10000可以通过喷嘴单元4100喷射冷却剂,以使用被喷射的冷却剂执行目标区域tr的冷却。作为另一示例,冷却装置10000可以以通过将冷却剂通过喷嘴单元4100喷射到冷却尖端并且使用被喷射的冷却剂来冷却与目标区域tr接触的冷却尖端的形式来执行目标区域tr的冷却。
528.根据本技术实施例的冷却装置10000可以喷射冷却剂以执行冷却。
529.例如,冷却装置10000可以通过致使阀2100打开预定的时间量来执行冷却。作为具体示例,冷却装置10000可以向阀2100施加连续电流。控制单元5000可以向阀2100传递用于打开阀2100的信号,并且当经过预定的时间量时,可以向阀2100传递用于关闭阀2100的信号。作为另一示例,冷却装置10000可以通过致使阀2100针对预定的时间量而重复打开和关闭来执行冷却。作为具体示例,冷却装置10000可以以pwm的形式向阀2100施加电流。控制单元5000可以在预定间隔以预定次数向阀2100传递用于打开阀2100的信号和用于关闭阀2100的信号。
530.根据本技术实施例的冷却装置10000可以控制被喷射的冷却剂的量以控制目标区域tr的冷却温度。根据本技术实施例的冷却装置10000可以控制阀210的打开和关闭以控制目标区域tr的冷却温度。
531.例如,冷却装置10000可以控制阀的打开/关闭时间和/或频率以控制目标区域tr的温度。作为具体示例,冷却装置10000可以延长阀2100的打开时间以将目标区域tr的温度控制得相对较低。作为另一具体实例,冷却装置10000可以在一定量的时间内增加打开阀2100的频率以将目标区域tr的温度控制得相对较低。
532.根据本技术实施例的冷却装置10000可以在被喷射的冷却剂中引起热量产生和/或热量吸收,并且控制目标区域tr的冷却温度。
533.例如,冷却装置10000可以包括构造为执行与被喷射的冷却剂的热量交换的喷射温度调节单元3100,以便在被喷射的冷却剂中引起热量产生和/或热量吸收并且控制目标区域tr的冷却温度。
534.作为具体示例,根据本技术实施例的冷却装置10000的控制单元5000可以向喷射温度调节单元3100施加电信号,以加热经过喷射温度调节单元3100的冷却剂,使得被喷射的冷却剂的温度被控制得相对较高。作为具体示例,根据本技术实施例的冷却装置10000的控制单元5000可以向喷射温度调节单元3100施加电信号,以冷却经过喷射温度调节单元3100的冷却剂,使得被喷射的冷却剂的温度被控制得相对较低。
535.根据本技术实施例的冷却装置10000在执行冷却操作时可以将目标区域tr的温度冷却到目标冷却温度。冷却装置10000在执行冷却操作时可以将目标区域tr的温度冷却到目标冷却温度达预定的时间量。从冷却操作开始,冷却装置10000可以在将目标区域tr的温度冷却到目标冷却温度达预定的时间量之后结束冷却操作。
536.在开始冷却操作时,根据本技术实施例的冷却装置10000可以在向目标区域tr施加冷却热量之前被操作。例如,当冷却装置10000执行目标冷却温度为
‑
15℃的冷却操作时,从冷却操作开始,冷却尖端的温度在冷却尖端与目标区域tr接触之前可以被控制为达到
‑
7℃,并且当冷却尖端的温度达到
‑
7℃时,可以提供使冷却尖端与目标区域tr接触的通知。
537.当结束冷却操作时,根据本技术实施例的冷却装置10000可以将目标区域tr冷却到高于目标冷却温度的温度。例如,当冷却装置10000执行目标冷却温度为
‑
15℃的冷却操作时,从冷却操作开始,目标区域tr的温度可以保持在
‑
15℃预定的时间量,然后,为了在冷却尖端和目标区域tr之间分离,冷却尖端的温度可以被控制为暂时达到高于
‑
15℃的温度。当冷却尖端的温度达到分离温度时,冷却装置10000可以提供将冷却尖端从目标区域tr分离的通知。
538.2.根据温度的反馈控制
539.根据本技术实施例的冷却装置10000可以根据温度执行反馈控制。
540.冷却装置10000可以按以下形式根据温度执行反馈控制:基于温度通过喷射温度调节单元3100控制被喷射的冷却剂的温度。冷却装置10000可以按以下形式根据温度执行反馈控制:基于温度通过阀2100控制被喷射的冷却剂的量。作为具体示例,冷却装置10000可以基于目标区域tr的温度来控制喷射温度调节单元3100和阀2100,以便执行反馈控制。
541.在冷却装置10000使用冷却剂执行冷却的情况下,根据温度执行反馈控制非常重要。这是因为,例如,在冷却装置10000用于冷却人类皮肤的情况下,当尽管目标区域tr的温度显著下降而继续执行冷却时,会存在发生皮肤坏死并且不可能恢复皮肤的严重副作用。
542.因此,根据本技术实施例的冷却装置10000可以对目标区域tr的直接/间接计算的温度执行反馈控制。
543.根据本技术实施例的冷却装置10000可以测量目标区域tr的温度以根据温度执行反馈控制,可以测量与目标区域tr接触的冷却尖端的温度以根据温度执行反馈控制,可以测量被喷射的冷却剂的温度以根据温度执行反馈控制,或者可以计算储存器1100的温度以根据温度执行反馈控制。
544.3.根据识别的冷却模式控制
545.根据本技术实施例的冷却装置10000可以执行识别安装在冷却装置10000上的部件以控制冷却模式的功能。根据本技术实施例的冷却装置10000可以执行识别安装在冷却装置10000上的部件的冷却标识以控制冷却模式的功能。在此,冷却标识的识别可以通过识别传感器执行。
546.在此,部件的冷却标识可以是包括在引导单元4210中的nfc标签。在此,在安装引导单元4210时,nfc读取器可以包括在冷却装置10000的与引导单元4210接触的接触表面的一个区域中。可替换地,部件的冷却标识可以是包括在冷却尖端中的条形码。在此,在安装冷却尖端时,条形码读取器可以包括在冷却装置10000的与冷却尖端接触的接触表面的一个区域中。
547.根据本技术实施例的冷却装置10000可以基于冷却标识的识别来确定目标区域tr的目标冷却温度。
548.例如,在通过识别传感器识别的值对应于用于坏死的引导单元4210的情况下,冷却装置10000的控制单元5000可以将目标区域tr的目标冷却温度确定为
‑
40
°
并且可以工作以将目标区域tr冷却至
‑
40℃。在通过识别传感器识别的值对应于用于麻醉的冷却尖端的情况下,冷却装置10000的控制单元5000可以将目标区域tr的目标冷却温度确定为
‑
15
°
并且可以工作以将目标区域tr冷却至
‑
15℃。
549.根据本技术实施例的冷却装置10000可以基于冷却标识的识别来确定冷却剂的喷射程度。
550.例如,在通过识别传感器识别的值对应于应该将冷却剂喷射到相对宽的面积的引导单元4210的情况下,与在通过识别传感器识别的值对应于应该将冷却剂喷射到狭窄面积的引导单元4210的情况下相比,冷却装置10000的控制单元5000可以工作以通过喷嘴单元4100喷射更大量的冷却剂。作为具体示例,为了允许通过喷嘴单元4100喷射大量的冷却剂,冷却装置10000的控制单元5000可以增加阀2100被打开的次数。作为另一具体示例,为了允许通过喷嘴单元4100喷射大量的冷却剂,冷却装置10000的控制单元5000可以延长阀2100
被打开的时间。
551.根据本技术实施例的冷却装置10000可以基于冷却标识的识别来确定冷却剂喷射模式。
552.例如,在通过识别传感器识别的值对应于具有用于具有相对宽面积的目标区域tr的接触面积的冷却尖端的情况下,其中冷却尖端是具有10℃的目标冷却温度的冷却尖端以给目标区域tr提供冷却感觉,冷却装置10000的控制单元5000可以控制阀2100重复打开和关闭。作为另一示例,在通过识别传感器识别的值对应于具有用于具有相对狭窄面积的目标区域tr的接触面积的冷却尖端的情况下,其中冷却尖端是具有
‑
40℃的目标冷却温度的冷却尖端以控制目标区域tr中的特定组织,冷却装置10000的控制单元5000可以控制阀2100打开一定的时间量。
553.4.提供辐射能
554.根据本技术实施例的冷却装置10000可以执行向目标区域tr和/或目标区域tr的外围提供辐射能的功能。例如,冷却装置10000可以向目标区域tr和/或目标区域tr的外围提供辐射能以提供热量。作为另一示例,冷却装置10000可以向目标区域tr和/或目标区域tr的外围提供辐射能以标记冷却区域。
555.根据本技术实施例,冷却装置10000可以包括辐射能提供单元4230,辐射能提供单元4230构造为向目标区域tr和/或目标区域tr的外围提供辐射能。
556.辐射能提供单元4230可以向目标区域tr的界线提供辐射能。辐射能提供单元4230可以向目标区域tr的界线提供辐射能,以用作构造为向目标区域tr的界线提供热量的边界热量提供单元。辐射能提供单元4230可以执行向目标区域tr的外围提供辐射能的功能,以允许与在没有提供由于辐射能提供单元4230而引起的辐射能时相比,目标区域tr以外的区域具有相对高的温度。以这样的方式,在冷却装置10000执行冷却时,辐射能提供单元4230可以获得防止目标区域tr以外的区域过冷却的效果。
557.辐射能提供单元4230可以向目标区域tr和目标区域tr的界线提供辐射能。辐射能提供单元4230可以执行向目标区域tr和目标区域tr的外围提供辐射能的功能,以允许区域的温度与在没有提供由于辐射能提供单元4230而引起的辐射能时相比相对高,其中该区域被冷却的程度是预定的冷却量或更少。以这样的方式,在冷却装置10000执行冷却时,辐射能提供单元4230可以获得防止目标区域tr以外的区域过冷却的效果。
558.5.紧急停止控制
559.根据本技术实施例的冷却装置10000可以响应于在执行冷却操作期间的特定事件执行停止执行冷却操作的功能。例如,当在执行冷却操作期间通过输入传感器6300检测到用于紧急停止的输入时,冷却装置10000可以关闭阀2100以停止正在执行的冷却剂的喷射。
560.通常,执行冷却操作的冷却装置10000实施为从冷却操作开始执行冷却操作达预定的时间量,然后结束冷却操作。然而,在冷却装置10000对作为目标区域tr的活体执行冷却的情况下,可能需要由更专业的操作者决定任意地结束冷却操作。例如,在目标区域tr的温度急剧过度地降低或者接受治疗的对象抱怨过度疼痛的情况下,可能迫切需要结束冷却操作,而不管在冷却操作开始之后是否已经经过预定的时间量。
561.根据本技术实施例的冷却装置10000可以执行紧急停止功能以解决上述问题。
562.根据本技术实施例,在检测到用于紧急停止的输入的情况下,冷却装置10000可以
执行结束冷却操作的操作。
563.例如,在检测到用于紧急停止的输入的情况下,冷却装置10000可以向阀2100传递用于关闭阀2100的信号。作为具体示例,在检测到用于紧急停止的输入的情况下,即使当通过喷嘴单元4100喷射冷却剂时,冷却装置10000也可以向阀2100传递用于关闭阀2100的信号,以结束通过喷嘴单元4100的冷却剂喷射。
564.作为另一示例,在检测到用于紧急停止的输入的情况下,冷却装置10000可以将目标区域tr的温度与刚好在结束冷却操作之前的温度相比略微提高。作为具体示例,在检测到用于紧急停止的输入的情况下,即使在目标区域tr通过冷却尖端被冷却时,冷却装置10000也可以向阀传递用于关闭阀的信号,使得停止冷却剂向冷却尖端的喷射并且冷却尖端达到分离温度。作为另一具体示例,在检测到用于紧急停止的输入的情况下,即使在冷却剂通过喷嘴单元4100被喷射时,冷却装置10000也可以控制喷射温度调节单元3100和阀2100,使得加热到分离温度的冷却剂通过喷嘴单元4100被喷射一定的时间量。
565.根据本技术实施例的冷却装置10000可以检测用于紧急停止的输入。用于紧急停止的输入可以具有多种形式。例如,在冷却装置10000中可以提供多个输入传感器6300。一个输入传感器6300可以检测用于开始冷却装置10000的冷却操作的输入,并且另一个输入传感器6300可以检测用于冷却装置10000的冷却操作的任意停止(即,紧急停止)的输入。作为另一示例,在冷却装置10000中可以提供单个输入传感器6300。冷却装置10000可以基于通过单个输入传感器6300检测到的用户输入的定时和/或持续时间来区分输入。
566.作为具体示例,当通过单个输入传感器6300检测到用户输入时,冷却装置10000可以执行冷却操作。在当通过单个输入传感器6300检测到用户输入时,确认冷却装置10000已经执行冷却操作的情况下,冷却装置10000可以结束冷却操作。
567.作为另一具体示例,在通过单个输入传感器6300检测到的用户输入在第一时间期间持续的情况下,冷却装置10000可以执行冷却操作。在此,在通过单个输入传感器6300检测到用户输入但在第一时间期间未持续的情况下,冷却装置10000可以不执行冷却操作。在通过单个输入传感器6300检测到的用户输入在第二时间期间持续的情况下,冷却装置10000可以结束冷却操作。在通过单个输入传感器6300检测到的用户输入在第二时间期间持续的情况下,即使在冷却装置10000的冷却操作的中间,冷却装置10000也可以结束冷却操作。第一时间和第二时间可以不同。
568.6.心理稳定性的诱导
569.根据本技术实施例的冷却装置10000可以执行减少在执行冷却操作时接受治疗的对象会感到的诸如厌倦和害怕的情绪的功能。冷却装置10000可以执行诱导接受治疗的对象的心理稳定性的功能。
570.根据本技术实施例,冷却装置10000可以执行提供用户在冷却操作期间可以收听的韵律和/或音乐的功能,以执行诱导接受治疗的对象的心理稳定性的功能。
571.换句话说,在目标区域tr上执行冷却的情况下,接受治疗的对象会由于冷却目标区域tr而感到一些疼痛或在冷却操作期间感到厌倦。为了解决这点,根据本技术的冷却装置10000可以允许接受治疗的对象在冷却操作期间感知韵律和/或音乐。
572.例如,冷却装置10000可以包括构造为输出声音的输出单元,并且可以执行通过输出单元向接受治疗的对象提供音乐的功能。作为另一示例,冷却装置10000可以执行向接受
治疗的对象提供由在阀2100重复打开和关闭时产生的冷却剂释放声音和阀2100关闭声音中的至少一个导致的韵律的功能。
573.根据本技术实施例,冷却装置10000可以重复地控制阀2100的打开和关闭,以向接受治疗的对象提供韵律。
574.例如,控制单元5000可以控制阀2100的打开,使得阀2100的打开对应于特定的韵律。作为具体示例,控制单元5000可以以某一韵律打开阀2100,该韵律包括一个四分音符节拍、一个四分音符节拍、一个四分音符节拍、一个四分音符节拍、一个四分音符节拍、一个四分音符节拍和一个二分音符节拍,以对应于一闪一闪小星星歌曲的部分“一闪一闪小星星”。在此,当在阀2100打开后经过预定的时间量时,控制单元5000可以控制阀2100关闭。在此,预定的时间量(即,在阀2100打开后直到阀2100关闭所花费的时间)可以短于一个四分音符节拍。
575.根据本技术实施例,冷却装置10000可以提供与阀2100的打开频率相对应的音乐。
576.例如,冷却装置10000可以在阀2100根据短时间间隔打开和关闭的情况下提供快节奏音乐,并且可以在阀2100根据长时间间隔打开和关闭的情况下提供慢节奏音乐。作为另一示例,在冷却装置10000的阀2100打开以对应于一闪一闪小星星歌曲的情况下,冷却装置10000可以通过输出单元播放歌曲。
577.在根据本技术实施例的冷却装置10000中,目标冷却温度和/或控制阀2100的方法可以根据通过冷却获得的效果(例如,麻醉、肿瘤切除、皮肤减轻等)而变化,并且提供给接受治疗的对象的音乐和/或韵律可以根据目标冷却温度和/或控制阀2100的方法而变化。
578.7.根据气体浓度的驱动控制
579.根据本技术实施例的冷却装置10000可以执行检测冷却装置10000被使用的环境中的气体浓度的功能。根据本技术实施例的冷却装置10000可以执行检查由于使用冷却装置10000而流出的气体的浓度的功能。在此,流出的气体的浓度可以通过气体传感器检查。
580.根据本技术实施例,当控制单元5000控制阀2100执行冷却操作时,气体传感器可以测量气体浓度。例如,当阀2100打开时,气体传感器可以测量气体浓度。作为另一示例,当阀2100重复打开和关闭时,气体传感器可以测量气体浓度。
581.当冷却装置10000被使用的环境中的特定气体的浓度为预定数值或更高时,根据本技术实施例的冷却装置10000可以提供通知。例如,在冷却装置10000使用co2作为冷却剂并且气体传感器测量co2浓度的情况下,当测量的co2浓度超过参考值时,冷却装置10000可以通过显示器或扬声器向操作者和/或接受治疗的对象提供通知。
582.当冷却装置10000被使用的环境中的特定气体的浓度为预定数值或更高时,根据本技术实施例的冷却装置10000可以结束执行冷却操作。例如,在冷却装置10000在执行冷却操作时喷射co2的情况下,气体传感器可以持续监测co2浓度,并且当测量的co2浓度超过参考值时,即使在冷却操作未结束时,也可以执行用于任意地结束冷却操作的程序。
583.根据本技术另一实施例的气体传感器可以设置在冷却装置10000外部。例如,在提供用于为冷却装置10000充电的支架的情况下,气体传感器可以被提供在支架中,并且在此,基于气体传感器的气体浓度可以提供通知。
584.上面已经公开通过根据本技术实施例的冷却装置10000可以执行的一些操作。然而,上面公开的操作仅是通过根据本技术实施例的冷却装置10000可以执行的一些典型操
作,并且通过根据本技术的冷却装置10000可以执行的操作不限于上述操作。
585.下文中,在通过根据本技术实施例的冷却装置10000执行冷却操作时,将更详细地描述直接向目标区域tr喷射冷却剂的冷却装置10000的构造和操作。
586.然而,除非另有说明,否则将通过假设冷却装置10000包括储存器接收单元1300、阀2100、喷嘴单元4100和控制单元5000而给出以下描述。
587.然而,这仅是为防止不必要的重复描述而描述的冷却装置10000的示例,当然,本技术公开的冷却装置10000的任何其它示例可以实施为直接向目标区域tr喷射冷却剂的类型,并且可以执行本说明书公开的各种操作。
588.<喷射冷却剂的冷却装置的类型>
589.1.构造
590.图27是用于描述根据本技术实施例的冷却装置10000的冷却操作的图。
591.根据本技术实施例,冷却装置10000可以通过喷嘴单元4100喷射冷却剂。流经喷嘴单元4100的冷却剂可以被喷射到至少目标区域tr,目标区域tr可以通过传导执行与被喷射的冷却剂的至少部分的热量交换。
592.在根据本技术实施例的冷却装置10000向目标区域tr喷射冷却剂的情况下,冷却剂可以以自由喷射fj的形式被喷射,其中冷却剂在朝向目标区域tr的方向上被喷射,并且可以以扩散喷射sj的形式被喷射,其中冷却剂与包含目标区域tr的待治疗对象碰撞,并且在与喷射方向不同的方向上射出。
593.通过由于冷却装置10000向目标区域tr喷射冷却剂而产生的自由喷射fj和/或扩散喷射sj,在待治疗对象上可以形成冷却区域cr。
594.在此,冷却区域cr可以是由于与自由喷射fj和/或扩散喷射sj传导和/或对流而形成的待治疗对象中温度相对降低的区域。
595.目标区域tr可以被包括在冷却区域cr中。例如,冷却区域cr可以与目标区域tr重合。作为另一示例,目标区域tr可以属于冷却区域cr。
596.根据本技术实施例的冷却装置10000可以冷却包含目标区域tr的待治疗对象,使得冷却区域cr包括由自由喷射fj形成的第一温度区段和由扩散喷射sj形成的第二温度区段。例如,使用冷却装置10000执行冷却的操作者可以驱动冷却装置10000,使得目标区域tr属于第一温度区段。为了使目标区域tr属于第一温度区段,可以控制通过喷嘴单元4100喷射冷却剂的角度和冷却装置10000与目标区域tr之间的距离。在此,第一温度区段的平均温度可以低于第二温度区段的平均温度。
597.根据本技术实施例,冷却装置10000可以包括直喷嘴型喷嘴单元4100。
598.图28是用于描述根据本技术实施例的喷嘴单元4100的形状的图。
599.图28示出喷嘴单元4100的纵向截面,并且根据本实施例的喷嘴单元4100可以包括喷嘴杆4110和喷射孔4130。
600.喷嘴杆4110可以具有圆柱形外部。喷嘴杆4110可以包括喷射孔4130以允许冷却剂从其中通过。
601.喷射孔4130可以在喷嘴杆4110的纵向方向上具有相同的截面面积。喷射孔4130可以是以圆柱形形状形成的中空部。然而,在喷嘴杆4110的外侧处的喷射孔4130的截面面积可以比在喷嘴杆4110的中心处的喷射孔4130的截面面积更窄。这是为了增加通过喷射孔
4130喷射的冷却剂的压强,以允许冷却剂由于压强能量转变为速度能量的现象而通过喷射孔4130喷射到冷却装置10000外部。
602.在包括直喷嘴型喷嘴单元4100的冷却装置10000执行冷却的情况下,在冷却区域cr的中心部温度可以相对低,在冷却区域cr的外围温度可以相对高,并且在冷却区域cr中可以形成以单高斯分布的形式的温度分布。
603.在此,“单高斯分布的形式”可以指形成为与区域相关的温度分布曲线的温度梯度相对于最低温度点竖直对称。
604.根据本技术实施例,冷却装置10000可以包括环形喷嘴型喷嘴单元4100。
605.图29是用于描述根据本技术另一实施例的喷嘴单元4100的形状的图。
606.图29示出喷嘴单元4100的纵向截面,并且根据本实施例的喷嘴单元4100可以包括喷嘴杆4110和喷射孔4130。
607.喷嘴杆4110可以具有圆柱形外部。喷嘴杆4110可以包括喷射孔4130以允许冷却剂从其中通过。
608.喷射孔4130可以在喷嘴杆4110的纵向方向上具有相同的截面面积。喷射孔4130可以是相对于喷嘴杆4110的外侧表面形成为环形的中空部。换句话说,喷射孔4130可以是中空部,该中空部形成为一个环形表面相对于喷嘴杆4110的外侧表面在喷嘴杆4110的纵向方向上延伸的形状。
609.如同在先前实施例中,喷嘴杆4110的外侧处的喷射孔4130的截面面积可以比喷嘴杆4110的中心处的喷射孔4130的截面面积更窄。这是为了增加通过喷射孔4130喷射的冷却剂的压强,以允许冷却剂由于压强能量转变为速度能量的现象而通过喷射孔4130喷射到冷却装置10000外部。
610.在包括环形喷嘴型喷嘴单元4100的冷却装置10000执行冷却的情况下,在冷却区域cr的中心部温度可以相对低,在冷却区域cr的外围温度可以相对高,并且在冷却区域cr中可以形成以多个高斯分布混合的模型的形式的温度分布。
611.在此,“多个高斯分布混合的模型的形式”可以指通过组合第一虚拟高斯分布和第二虚拟高斯分布形成的温度分布,在第一虚拟高斯分布中,形成为与区域相关的温度分布曲线的温度梯度相对于相对低的温度点竖直对称,在第二虚拟高斯分布中,形成为与区域相关的温度分布曲线的温度梯度相对于相对低的温度点竖直对称。
612.根据本技术实施例,在包括环形喷嘴型喷嘴单元4100的冷却装置10000执行冷却的情况下,与在包括直喷嘴型喷嘴单元4100的冷却装置10000执行冷却的情况下相比,可以获得执行均匀冷却的效果。
613.例如,在包括环形喷嘴型喷嘴单元4100的冷却装置10000执行冷却的情况下,冷却区域cr的第一温度区段中的温度分布与在包括直喷嘴型喷嘴单元4100的冷却装置10000执行冷却的情况下相比,可以相对更均匀。在这种情况下,可以假设环形喷嘴型喷嘴单元4100的喷射孔的截面面积与直喷嘴型喷嘴单元4100的喷射孔的截面面积相同。
614.根据本技术实施例的喷嘴单元4100可以是钟形喷嘴的形状。根据本技术另一实施例的喷嘴单元4100可以是塞式喷嘴的形状。根据本技术另一实施例的喷嘴单元4100可以是钟形喷嘴和塞式喷嘴的形状相结合的形状。
615.图30是用于描述根据本技术又一实施例的喷嘴单元4100的形状的图。
616.图30示出喷嘴单元4100的纵向截面,根据本实施例的喷嘴单元4100可以包括喷嘴杆4110、喷射孔4130和空气动力翅片4150。
617.喷嘴杆4110可以具有圆柱形外部。喷嘴杆4110可以包括喷射孔4130以允许冷却剂从其中通过。
618.喷射孔4130可以具有在喷嘴杆4110的纵向方向上变化的截面面积。
619.例如,喷嘴单元4110的与冷却装置10000间隔最远的一端处的喷射孔4130的截面面积可以小于喷嘴单元4110的在纵向方向上的中心处的喷射孔4130截面面积。作为另一示例,喷射孔4130的截面面积可以在朝向喷嘴单元4110的与冷却装置10000间隔最远的一端的方向上趋于增加。作为又一示例,喷射孔4130的截面面积可以在朝向喷嘴单元4110的与冷却装置10000间隔最远的一端的方向上趋于减小。
620.空气动力翅片4150可以设置在喷射孔4130中。空气动力翅片4150可以是包括在朝向一端的方向上变薄的锐利形状的至少一个翅片。空气动力翅片4150的锐利翅片可以设置为朝向喷射孔4130的与冷却装置10000间隔最远的一端。
621.冷却装置10000可以通过喷射孔4130向目标区域tr喷射冷却剂。由于冷却装置10000导致的冷却区域cr的尺寸可以基于喷射孔4130和/或空气动力翅片4150的形状、尺寸等来确定。
622.根据本技术实施例的冷却装置10000可以包括构造为在喷嘴杆4110的纵向方向上移动的空气动力翅片4150。例如,冷却装置10000可以包括空气动力翅片4150,使用物理、电气和/或机械外力中的至少一个控制空气动力翅片4150移动。
623.作为具体示例,空气动力翅片4150可以包括具有磁性的材料,喷嘴杆4110或冷却装置10000的安装喷嘴杆4110的一个区域可以包括在其中可以形成磁场的区域。在其中可以形成磁场的区域可以具有利用线圈包裹磁性体的形式,并且构造为控制在其中可以形成磁场的区域的控制单元5000可以改变线圈中流动的电流的方向,以控制空气动力翅片4150在喷嘴杆4110的纵向方向上的移动。
624.图31和图32是用于描述根据本技术实施例的在冷却剂喷射区域中的根据空气动力翅片4150在喷嘴单元4100中的移动的变化的图。
625.图31示出根据本技术实施例的喷嘴单元4100处于空气动力翅片4150未暴露于喷嘴杆4110的一端外部的第一状态中的情况。
626.在空气动力翅片4150未暴露于喷嘴杆4110的一端外部的情况下,基于喷嘴杆4110的与冷却装置10000间隔最远的一端处的喷射孔4130的截面面积可以确定冷却剂喷射区域。
627.根据本技术实施例的冷却装置10000可以在第一状态中以基于与冷却装置10000间隔最远的一端处的喷射孔4130的截面面积而射出的形式来喷射冷却剂。
628.图32示出根据本技术实施例的喷嘴单元4100处于空气动力翅片4150暴露于喷嘴杆4110的一端外部的第二状态的情况。
629.在空气动力翅片4150暴露于喷嘴杆4110的一端外部的情况下,基于空气动力翅片4150的锐利翅片的外径的截面面积可以确定冷却剂喷射区域。
630.根据本技术实施例的冷却装置10000可以在第二状态中沿空气动力翅片4150的外表面喷射冷却剂。
631.在冷却装置10000用于冷却目标区域tr的情况下,在冷却剂在第二状态中喷射时,冷却区域cr的尺寸与在冷却剂在第一状态中喷射时相比可以相对更小。以这种方式,在使用包括空气动力翅片4150的喷嘴单元4100或包括在喷嘴杆4110的纵向方向上移动的空气动力翅片4150的喷嘴单元4100执行冷却的冷却装置10000的情况下,可以获得允许将冷却剂更密集地喷射到冷却区域cr中心的效果。
632.上文已经公开根据本技术实施例的喷嘴单元4100以及使用该喷嘴单元4100喷射冷却剂的形式。然而,上述实施例仅公开旨在帮助理解的具体实施例,因此根据本技术的喷嘴单元4100不限于上述形式。
633.根据本技术实施例,冷却装置10000可以具有在其上安装的引导单元4210,以限制通过喷嘴单元4100喷射的冷却剂的喷射范围。
634.根据本技术实施例,引导单元4210可以利用适合于待治疗对象的形状的材料和/或形状来实施,在待治疗对象上将通过冷却装置10000执行冷却。
635.例如,引导单元4210可以由具有弹力的材料制成。作为具体示例,引导单元4210可以由橡胶制成。
636.根据本技术实施例,在冷却装置10000包括具有弹力的引导单元4210的情况下,当冷却装置10000与包含目标区域tr的待治疗对象接触以冷却目标区域tr时,可以获得最小化在引导单元4210和待治疗对象之间的接触表面上发生的气体损失的效果。在使用包括如上所述具有弹力的引导单元4210的冷却装置10000执行冷却的情况下,由于排出到引导单元4210的内部空间的冷却剂可以在目标区域tr上停留相对长的时间,对于一定量的冷却剂,可以获得防止不必要的冷却剂损失和提高冷却效率的效果。
637.根据本技术实施例,在冷却装置10000包括具有弹力的引导单元4210的情况下,当冷却装置10000与包含目标区域tr的待治疗对象接触以冷却目标区域tr时,可以获得防止对目标区域tr的损伤的效果。作为具体示例,在冷却装置10000向眼睛喷射冷却剂以执行冷却使得目标区域tr中的神经激活的程度暂时降低的情况下,冷却装置10000的引导单元4210可以在通过喷嘴单元4100喷射冷却剂的时间点与眼睛接触。在此,由于引导单元4210具有预定数值或更大的弹力,可以获得防止由于接触对眼睛的损伤的效果。
638.根据本技术实施例的引导单元4210可以包括外围孔4211。外围孔4211可以实施为具有合适的位置和/或形状,以防止通过外围孔4211流出的冷却剂流出到待治疗对象的表面,在待治疗对象的表面上将通过冷却装置10000执行冷却。作为具体示例,在冷却装置10000向眼睛喷射冷却剂以执行冷却使得目标区域tr中的神经激活的程度暂时降低的情况下,冷却装置10000的引导单元4210可以具有外围孔4211,并且外围孔4211可以在引导单元4210中在一个方向上形成,以防止通过外围孔4211排出的冷却剂与包含目标区域tr的待治疗对象接触。
639.在根据本技术实施例的引导单元4210具有弹力的情况下,根据引导单元4210的弹力可以确定在引导单元4210与包含目标区域tr的待治疗对象接触时引导单元4210的长度。例如,引导单元4210可以具有在第一方向上延伸的形状,并且在引导单元4210与目标区域tr接触之前引导单元4210在第一方向上的第一长度可以比在引导单元4210与目标区域tr接触之后引导单元4210在第一方向上的第二长度长。第一方向可以是引导单元4210安装在冷却装置10000上的方向。因此,在引导单元4210具有弹力的情况下,当引导单元4210与包
含目标区域tr的待治疗对象接触时,通过冷却装置10000喷射的冷却剂的量可以设置为考虑到引导单元4210的长度而被适当地控制。
640.作为另一示例,引导单元4210可以实施为非对称形状。作为具体示例,引导单元4210的与包含目标区域tr的待治疗对象接触的端面可以形成倾斜的形状。
641.图33是用于描述根据本技术实施例的冷却装置10000的引导单元4210的图。
642.根据本技术实施例,引导单元4210可以实施为以下形式:引导单元4210的与包含目标区域tr的待治疗对象接触的一个端面被处理为倾斜的。在与包含目标域tr的待治疗对象接触时,引导单元4210可以具有定向。作为具体示例,在冷却装置10000用于对眼睛的至少一个区域执行冷却的情况下,引导单元4210在与眼睛接触时可以具有定向。
643.在此,引导单元4210在与特定对象接触时具有定向可以意味着,当引导单元4210与特定对象接触时,存在对特定对象的损伤最小化的方向。例如,当与眼睛接触时具有定向的引导单元4210可以与眼睛接触,使得引导单元4210的一个相对突出的区域面对眼睛的相对较少突出的区域,并且引导单元4210的一个相对较少突出的区域面对眼睛的相对突出的区域。换句话说,引导单元4210可以与眼睛接触,使得引导单元4210的一个相对突出的区域面对相对于眼睛中心的外侧,并且引导单元4210的一个相对较少突出的区域面对相对于眼睛中心的内侧。
644.根据本技术实施例的引导单元4210可以包括外围孔4211。外围孔4211可以实施为具有合适的位置和/或形状,以防止通过外围孔4211流出的冷却剂流出到待治疗对象的表面,在待治疗对象的表面上将通过冷却装置10000执行冷却。例如,外围孔4211可以实施为具有考虑到引导单元4210的定向的位置和/或形状。
645.作为具体示例,在冷却装置10000向眼睛喷射冷却剂以执行冷却使得目标区域tr中的神经激活的程度暂时降低的情况下,冷却装置10000的引导单元4210的外围孔4211可以形成在当引导单元4210与包含目标区域tr的待治疗对象接触时与相对于眼睛中心的外侧相对应的区域中,以具有定向。换句话说,在冷却装置10000向眼睛喷射冷却剂以执行目标区域tr的冷却的情况下,当引导单元4210与眼睛接触时,引导单元4210的外围孔4211可以面对相对于眼睛中心的外侧。外围孔4211可以形成在当引导单元4210与包含目标区域tr的待治疗对象接触时远离眼睛的方向上,以具有定向。外围孔4211可以形成在引导单元4210的当引导单元4210与包含目标区域tr的待治疗对象接触时远离眼睛的一侧,以具有定向。
646.在使用包括根据上述实施例的引导单元4210的冷却装置10000执行冷却的情况下,由于通过外围孔4211排出的冷却剂,可以获得防止待治疗对象干燥和确保视野以允许在冷却期间目标区域tr对于操作员而言可见的效果。
647.根据本技术实施例,冷却装置10000还可以包括冷却限制单元4500和/或冷却缓解单元4600,以防止目标区域tr通过由喷嘴单元4100喷射的冷却剂被过度冷却。
648.根据本技术实施例的冷却限制单元4500可以执行防止目标区域tr过度冷却的功能。
649.例如,根据本技术实施例的冷却装置10000可以通过冷却限制单元4500致使冷却剂沿除朝向目标区域tr的方向以外的方向喷射,或者阻塞冷却剂的喷射。作为具体示例,冷却限制单元4500可以被提供在从喷嘴单元4100喷射的冷却剂的移动路径上,使得,即使在
由于阀2100或控制单元5000的故障、错误等而不能阻塞冷却剂的喷射的情况下,也可以通过冷却限制单元4500致使冷却剂沿除朝向目标区域tr的方向以外的方向喷射,或者阻塞冷却剂的喷射。
650.作为另一示例,根据本技术实施例的冷却装置10000可以通过冷却限制单元4500限制冷却剂流或致使冷却剂的焦耳
‑
汤姆逊现象发生的位置与目标位置隔开。
651.根据本技术实施例的冷却装置10000可以基于冷却限制单元4500的温度执行防止目标区域tr过度冷却的操作。
652.作为具体示例,冷却限制单元4500可以设置在通过喷嘴单元4100喷射的冷却剂的移动区域上,因此,在冷却装置10000的冷却操作期间可以发生冷却限制单元4500的温度变化。因此,冷却装置10000可以基于冷却限制单元4500的温度是否低于预定临界温度来执行防止目标区域tr过度冷却的操作。
653.冷却限制单元4500可以包括具有大表面积的部分,以执行与冷却剂的高效热量交换。例如,冷却限制单元4500可以包括金属网、多孔材料、粗糙表面或多个翅片,但不限于此。
654.当冷却限制单元4500的温度变得低于预定临界温度时,根据本技术实施例的冷却装置10000可以致使冷却剂以除朝向目标区域tr的方向以外的方向喷射,或者阻塞冷却剂的喷射。
655.例如,冷却限制单元4500可以实施为连接到喷嘴单元4100的管的形状,并且当冷却限制单元4500的温度变得低于预定临界温度时,冷却装置10000可以工作,使得冷却限制单元4500的管弯曲以改变喷射方向或冷却限制单元4500的内径缩小以阻塞喷射向目标区域tr的冷却剂。
656.作为另一示例,冷却限制单元4500可以实施为手动致动器,例如通过附接具有不同热膨胀率的两个金属板形成的双金属件。因为,即使发生诸如控制单元5000或阀2100的故障或错误的情况,以上述形式实施的冷却限制单元4500也可以与该些情况无关地被驱动,所以在冷却限制单元4500的温度低于预定临界温度的情况下,冷却限制单元4500也可以稳定地阻塞喷射向目标区域tr的冷却剂。
657.图34和图35是用于描述根据本技术实施例的冷却限制单元4500的操作的图。
658.根据本技术实施例的冷却装置10000可以包括喷嘴单元4100、冷却限制单元4500和引导单元4210。
659.参考图34,当冷却装置10000执行正常操作时,冷却限制单元4500可以不阻塞从喷嘴单元4100喷射的冷却剂,以便允许从喷嘴单元4100喷射的冷却剂经过引导单元4210并且喷射到目标区域tr。
660.在此,执行正常操作的冷却装置10000可以指根据控制单元5000中预设的控制方案控制阀2100的打开和/或关闭的状态。可替换地,执行正常操作的冷却装置10000可以指基于从控制单元5000接收的控制信号而控制阀2100的打开和/或关闭的状态。
661.冷却限制单元4500可以包括两种或更多种金属材料,并且可以选择该两种或更多种金属材料的热膨胀率之间的差异,使得在冷却装置10000的正常操作期间,冷却限制单元4500不阻塞从喷嘴单元4100喷射冷却剂。
662.参考图35,当冷却装置10000执行过冷却操作时,冷却限制单元4500可以阻塞从喷
嘴单元4100喷射冷却剂或改变从喷嘴单元4100喷射的冷却剂的喷射方向,以防止从喷嘴单元4100喷射的冷却剂经过引导单元4210并且被喷射到目标区域tr。
663.在此,执行过冷却操作的冷却装置10000可以指,与根据控制单元5000中预设的控制方案控制阀2100的打开和/或关闭的状态相比,目标区域tr的温度更低的状态。可替换地,执行过冷却操作的冷却装置10000可以指,与基于从控制单元5000接收的控制信号而控制阀2100的打开和/或关闭的状态相比,冷却限制单元4500的温度更低的状态。
664.冷却限制单元4500可以包括两种或更多种金属材料,并且可以选择该两种或更多种金属材料的热膨胀率之间的差异,使得在冷却装置10000的过冷却操作期间,冷却限制单元4500阻塞从喷嘴单元4100喷射冷却剂或改变从喷嘴单元4100喷射的冷却剂的喷射方向。
665.作为具体示例,冷却限制单元4500可以改变从喷嘴单元4100喷射的冷却剂的喷射方向,以阻止冷却剂到达目标区域tr。当冷却装置10000执行正常操作时,冷却限制单元4500可以执行改变从喷嘴单元4100喷射的冷却剂的喷射方向的操作,使得从喷嘴单元4100喷射的冷却剂通过引导单元4210的排出口喷射。当冷却装置10000执行过冷却操作时,冷却限制单元4500可以执行改变从喷嘴单元4100喷射的冷却剂的喷射方向的操作,使得从喷嘴单元4100喷射的冷却剂通过引导单元4210的外围孔4211喷射。
666.图34和图35示出根据冷却限制单元4500的实施例改变冷却剂的喷射方向的情况,但是,可以增大冷却限制单元4500弯曲的角度,以将冷却限制单元4500实施为冷却剂喷射到喷嘴单元4100外部的形式。此外,尽管未单独地示出,冷却限制单元4500可以包括双金属件和构造为阻塞冷却剂喷射的、连结到双金属件的构件,并且冷却限制单元4500的双金属件可以实施为用作阻塞构件的触发器。作为具体示例,阻塞冷却剂喷射的构件可以由可以使用弹性体、磁体等控制的构件的移动范围相对大的材料制成。
667.当冷却装置10000的受冷却剂热影响的部件的温度变得低于预定临界温度时,根据本技术实施例的冷却限制单元4500可以致使冷却剂以除朝向目标区域tr的方向以外的方向喷射或者阻塞冷却剂的喷射。在冷却剂通过喷嘴单元4100以超过预定喷射量的量被喷射的情况下,冷却装置10000的受热影响的部件的温度可以是低于预定临界温度的温度。
668.受热影响的部件可以包括喷嘴单元4100、阀2100、设置在喷嘴单元4100和阀2100之间的管,和/或在冷却剂经过喷嘴单元4100之后与冷却剂有关的部件(例如,冷却限制单元4500、冷却缓解单元4600、喷射位置限制单元、距离固定仪器4900等)。
669.当部件的温度变得低于预定临界温度时,根据本技术实施例的冷却装置10000可以驱动作为冷却限制单元4500的、构造为阻塞冷却剂喷射的致动器。
670.作为具体示例,冷却限制单元4500可以包括电驱动致动器(电磁致动器、马达、压电致动器、磁性致动器、形状记忆致动器、热力学致动器、液压致动器、气动致动器以及电活性聚合物致动器中的至少一个,并且可以改变从喷嘴单元4100喷射的冷却剂的方向或阻塞从喷嘴单元4100喷射冷却剂。
671.图36是用于描述根据本技术实施例的冷却缓解单元4600的视图。
672.参考图36,冷却缓解单元4600可以包括冷却剂换热单元,冷却剂换热单元构造为通过与冷却剂的热量交换来缓解冷却剂的喷射温度。例如,冷却剂换热单元执行在冷却剂到达目标区域tr之前执行热量交换的功能,以将目标区域tr冷却为高于冷却剂刚刚被喷射之后的冷却剂温度的温度。作为具体示例,冷却剂换热单元可以设置在适合冷却剂换热单
元与冷却剂直接接触的位置以与其交换热量,或者可以设置在适合被包括在冷却剂换热单元中的空气与冷却剂交换热量的位置,以执行将目标区域tr冷却为高于冷却剂刚刚被喷射之后的冷却剂温度的温度的功能。
673.例如,冷却缓解单元4600可以设置在从喷嘴单元4100喷射的冷却剂的移动路径上,以缓解通过喷嘴单元4100喷射的冷却剂的温度。根据本技术实施例,冷却剂换热单元可以设置在从喷嘴单元4100喷射的冷却剂的移动路径上,并且冷却剂换热单元可以通过冷却剂换热单元本身的热容吸收来自通过喷嘴单元4100喷射的冷却剂的热量,以控制到达目标区域tr的冷却剂的温度并且缓解冷却装置10000的冷却剂喷射温度。
674.冷却缓解单元4600可以包括具有宽接触区域的冷却剂换热单元,以高效地执行与冷却剂的热量交换。作为具体示例,冷却剂换热单元可以具有100mm2或更大的接触区域。作为另一个具体示例,冷却剂换热单元可以是网格的形状。冷却剂经过的网格的多个通过区域中的一个的接触面积可以实施为1mm2或更小。可替换地,冷却剂经过的网格的多个通过区域中的一个的接触面积可以实施为10mm2或更小。
675.冷却剂换热单元可以实施为具有各种构造、形状等,当然,冷却剂换热单元可以实施为除上述网格形状以外的形状。例如,在冷却剂换热单元实施为具有多个层的情况下,冷却剂换热单元的层的形状可以实施为彼此不同。作为另一示例,冷却剂换热单元可以使用多个翅片来实施,或包括多孔材料。
676.根据本技术实施例,冷却缓解单元4600可以以控制冷却剂的流出量和/或流出速度的形式来缓解冷却剂的喷射温度。例如,冷却缓解单元4600可以设置在从喷嘴单元4100喷射的冷却剂的流路上,并且可以在冷却剂到达目标区域tr之前与冷却剂机械接触,以缓解冷却剂的喷射温度。具体地,冷却缓解单元4600可以与冷却剂机械接触以控制冷却剂的流出速度被减小,并且可以由于冷却剂的流出速度的减小,缓解冷却装置10000的冷却剂喷射温度,以引起目标区域tr冷却。通过由冷却剂的流出速度的减小引起的目标位置与冷却剂之间的换热系数(w/m2·
k)的减小可以缓解冷却。
677.根据本技术实施例的冷却缓解单元4600可以缓解到达目标区域tr的冷却剂的喷射温度,以执行允许目标区域tr通过冷却剂的冷却被平稳地执行的初始控制。
678.如上所述,冷却缓解单元4600可以控制经过冷却缓解单元4600的冷却剂的流出速度。包括冷却缓解单元4600的冷却装置10000可以获得过通过冷却缓解单元4600过滤包括在冷却剂中的杂质等的效果,使得降低到达目标区域tr的杂质的量或消除杂质。
679.如上所述,冷却缓解单元4600可以控制经过冷却缓解单元4600的冷却剂的温度。为了提高控制通过冷却缓解单元4600控制的冷却剂温度的效率,应该增加冷却剂换热单元和冷却剂之间的接触面积,并且为此,在冷却缓解单元4600内可以附加地构造翅片等以控制经过冷却缓解单元4600的冷却剂的温度。在此,可以选择具有10w/m
‑
k或更高热导率的材料作为控制冷却剂温度的冷却缓解单元4600的材料。
680.根据本技术实施例,冷却缓解单元4600可以构造为与喷射位置限制单元是一体的。冷却缓解单元4600可以构造为与引导单元4210是一体的。在通过喷嘴单元4100喷射的冷却剂到达目标区域tr之前,引导单元4210可以执行提供空间的功能,该空间允许冷却剂和周围空气在由于引导单元4210的排出口而限制的冷却剂喷射区域上发生混合,以缓解冷却剂喷射温度。具体地,其喷射区域通过引导单元4210限制的冷却剂可以与存在于引导单
元4210内或其附近的空气主动混合。通过空气和冷却剂的主动混合,待喷射到目标区域tr的冷却剂主动地执行与空气的热量交换。因此,导致以下现象:在针对目标区域tr的初始冷却过程中,待喷射到目标区域tr的冷却剂的温度增大或者朝向目标区域tr流动的冷却剂的速度降低,从而执行缓解冷却剂喷射温度的功能。
681.根据本技术实施例,冷却缓解单元4600可以构造为连结到冷却限制单元4500。其温度在经过冷却缓解单元4600时被缓解的冷却剂可以被输送到冷却限制单元4500,当冷却限制单元4500的温度低于预定临界温度时,冷却限制单元4500可以改变从喷嘴单元4100喷射的冷却剂的喷射方向或阻塞冷却剂的喷射。
682.根据本技术实施例,冷却缓解单元4600可以具有一定的热容,并且冷却剂可以执行在不与目标区域tr直接接触的情况下冷却冷却缓解单元4600的功能。以这种方式,冷却剂速度对目标区域tr的冷却剂的影响可以最小化,并且冷却缓解单元4600可以与目标区域tr直接接触以执行冷却。在此,冷却缓解单元4600可以包括由具有10w/m
‑
k或更高热导率的材料制成的区域。
683.根据本技术实施例,即使当不存在对阀2100的打开和关闭的周期性(或非周期性)控制时,冷却缓解单元4600也可以与冷却剂交换热量以控制目标区域tr的冷却温度。例如,在冷却缓解单元4600具有预定的热容或执行与周围部件或周围空气的预定数值或更大的热量交换的情况下,即使当阀2100持续地打开并且冷却剂持续地喷射时,目标区域tr也可以于冷却剂的温度在冷却剂到达目标区域tr之前被控制期间被冷却。为了获得这样的效果,冷却缓解单元4600可以具有预定的热导率、表面积和/或比热。具体地,在冷却缓解单元4600中,与冷却剂接触的表面积可以是100mm2或更大,比热可以是0.01j/k或更大。
684.上面已经详细描述可以被包括在根据本技术实施例的冷却装置10000中的喷嘴单元4100、引导单元4210、冷却限制单元4500和冷却缓解单元4600。上面的元件只是可以被包括在直接向目标区域tr喷射冷却剂以冷却目标区域tr的冷却装置10000中的一些元件,不表示冷却装置10000应该始终包括上述构造。
685.换句话说,上面参考附图中所示的一些实施例已经描述了本技术,但该描述仅是说明性的,本领域的普通技术人员应当理解,由此的各种修改和改变的实施例都是可以的。因此,本公开的实际技术范围应当由所附权利要求书的技术思想限定。
686.下文中,将公开喷射冷却剂的的类型的冷却装置10000的一些控制方法。
687.2.控制
688.2.1冷却控制
689.根据本技术实施例的冷却装置10000可以向目标区域tr喷射冷却剂以执行目标区域tr的冷却。冷却装置10000可以向目标区域tr喷射冷却剂以执行目标区域tr的冷却。
690.例如,冷却装置10000可以致使阀2100打开预定的时间量,以向目标区域tr喷射冷却剂。
691.作为具体示例,冷却装置10000可以向阀2100施加连续电流。控制单元5000可以向阀2100发送用于打开阀2100的信号,并且当经过预定的时间量时,向阀2100发送用于关闭阀2100的信号。与在阀2100打开时喷射的冷却剂的量相对应的冷却剂可以喷射到目标区域tr,其中在发送用于打开阀2100的信号之后直到发送用于关闭阀2100的信号的时间期间阀2100打开。
692.作为另一示例,冷却装置10000可以致使阀2100针对一定的时间量重复打开和关闭,以便执行冷却。作为具体示例,冷却装置10000可以以pwm的形式向阀2100施加电流。控制单元5000可以在预定间隔以预定次数向阀2100发送用于打开阀2100的信号和用于关闭阀2100的信号。与通过将喷射冷却剂的次数乘以在阀2100打开时喷射的冷却剂的量而获得的冷却剂的量相对应的冷却剂可以喷射到目标区域tr,其中在发送用于打开阀2100的信号之后直到发送用于关闭阀2100的信号的时间期间阀2100打开。
693.如上所述,根据本技术实施例的冷却装置10000可以执行将冷却剂排出到目标区域tr以冷却目标区域tr的功能。
694.当冷却剂被排出到目标区域tr时,在目标区域tr中可以发生热损失,并且目标区域tr可以被冷却。当冷却剂从冷却装置10000被喷射到目标区域tr时,在目标区域tr中可以发生辐射、传导和/或对流中的至少一种现象,并且目标区域tr可以被冷却。
695.冷却装置10000可以控制喷射到目标区域tr的冷却剂每单位时间喷射的冷却剂的量,以控制目标区域tr被冷却的程度和/或冷却速度。被喷射的冷却剂的量可以通过阀2100控制。
696.例如,冷却装置10000可以延长阀的打开/关闭时间以控制冷却程度,使得目标区域tr的温度减小到相对更低的温度。作为另一示例,冷却装置10000可以在一定的时间量内增加打开阀2100的频率,以控制冷却程度和冷却速度,使得目标区域tr的温度以相对更高的速度冷却到目标冷却温度。
697.冷却装置10000可以控制排出到目标区域tr的冷却剂的温度,以控制目标区域tr被冷却的程度和/或冷却速度。喷射的冷却剂的温度可以通过阀2100和/或喷射温度调节单元3100控制。
698.例如,冷却装置10000可以增大冷却剂从阀2100流出的程度,以控制冷却速度和冷却程度,使得目标区域tr的温度以相对更高的速度减小到更低的温度。作为另一示例,冷却装置10000可以由于喷射温度调节单元3100而引起冷却剂的热量产生或热量吸收,以控制冷却程度,使得目标区域tr的温度被控制到适当的温度。
699.根据本技术实施例,冷却装置10000可以根据预存储的冷却方案工作。例如,控制单元5000可以根据预存储的冷却方案控制阀2100。
700.根据本技术实施例,冷却装置10000可以在两种或更多种冷却模式中工作。
701.例如,冷却装置10000可以在一次冷却操作期间在两种或更多种冷却模式中工作。
702.图37是用于描述在根据本技术实施例的冷却装置10000利用两种不同的冷却模式完成一次冷却操作的情况下目标区域tr中的温度变化的图。
703.当针对目标区域tr的一次冷却操作开始时,根据本技术实施例的冷却装置10000可以执行在其中目标区域tr的温度减小的第一冷却模式,并且可以执行在其中目标区域tr的温度维持在预定温度范围内的第二冷却模式。例如,预定温度范围可以是5℃至10℃。作为另一示例,预定温度范围可以是
‑
15℃至
‑
12℃。作为又一示例,预定温度范围可以是
‑
45℃至
‑
40℃。
704.当针对目标区域tr的一次冷却操作开始时,冷却装置10000可以执行冷却,使得在第一时间p1期间目标区域tr的随时间的温度梯度的绝对值大于在第二时间p2期间目标区域tr的随时间的温度梯度的绝对值。第一时间p1可以是期间冷却装置10000在第一冷却模
式中工作的时间。第二时间p2可以是期间冷却装置10000在第二冷却模式中工作的时间。
705.在目标区域tr被冷却以麻醉目标区域tr的情况下,当执行初始冷却(即,冷却到神经激活的程度降低的温度)所需的时间长时,接受治疗的对象会由于目标区域tr的冷却而感到过度疼痛。
706.然而,在执行一次冷却操作时,冷却装置10000依次执行在其中执行快速冷却的第一冷却模式和在其中温度维持在预定范围内的第二冷却模式的情况下,可以实现最小化接受治疗的对象感受到的由于目标区域tr的冷却引起的疼痛的效果和稳定地引起目标区域tr的冷却麻醉的效果。
707.优选地,控制单元5000可以控制期间执行第一冷却模式的时间短于期间执行第二冷却模式的时间,并且在此,可以最小化接受冷却治疗的对象感受到的疼痛。
708.根据本技术实施例,在第一冷却模式和第二冷却模式中工作的冷却装置10000可以适当地应用和实施上述控制冷却程度和/或冷却速度的方法。
709.下文中,将描述一种方法,在该方法中,当针对目标区域tr的一次冷却操作开始时,冷却装置10000控制阀2100执行在其中目标区域tr的温度减小的第一冷却模式和在其中目标区域tr的温度保持在预定温度范围内的第二冷却模式。
710.图38是用于描述在根据本技术实施例的冷却装置10000在执行一次冷却操作期间在两种不同的冷却模式中工作的情况下控制阀2100的方法的图。
711.根据本技术实施例的冷却装置10000可以控制打开阀的频率和打开阀的持续时间中的至少一个,以允许冷却装置10000在执行一次冷却操作期间在两种不同的冷却模式中工作。
712.例如,当发生从第一冷却模式切换到第二冷却模式时,可以降低在预定的时间量期间阀2100打开的总时间。作为另一示例,当发生从第一冷却模式切换到第二冷却模式时,在预定的时间量期间打开阀2100的频率可以相同,但是打开阀2100的持续时间可以减小。作为又一示例,当发生从第一冷却模式切换到第二冷却模式时,在预定的时间量期间打开阀2100的持续时间可以相同,但是打开阀2100的频率可以减小。
713.作为打开阀2100的频率减小的具体示例,第一冷却模式可以是控制单元5000在第一时间p1期间重复在第十一时间p11期间打开阀2100并且在第十二时间p12期间关闭阀2100的操作的模式。第二冷却模式可以是控制单元5000在第二时间p2期间重复在第二十一时间p21期间打开阀2100和在第二十二时间p22期间关闭阀2100的操作的模式。在此,第二十二时间p22可以长于第十二时间p12。在此,第十一时间p11和第二十一时间p21可以相同。例如,第十一时间p11可以是约25ms,第二十一时间p21可以是约25ms,第十二时间p12可以是175ms,第二十二时间p22可以是308ms。
714.根据本技术实施例,冷却装置10000可以直接向目标区域tr喷射冷却剂以执行冷却,并且可以包括构造为限制冷却剂喷射到的区域的引导单元4210。
715.在包括引导单元4210的冷却装置10000执行冷却的情况下,为了引导单元4210和接受治疗的对象之间的安全分离,控制单元5000可以进一步执行第三冷却模式。例如,控制单元5000在执行第一冷却模式和第二冷却模式之后可以控制阀2100,以在结束冷却之前执行第三冷却模式,并且可以控制阀2100使得目标区域tr达到高于预定温度范围的温度。在此,预定温度范围可以是目标区域tr的设置为在第二冷却模式中所维持的温度范围。
716.根据本技术实施例,冷却装置10000可以基于目标区域tr的温度控制第二冷却模式的执行开始。冷却装置10000可以基于目标区域tr的温度控制第二冷却模式的执行结束。
717.例如,控制单元5000可以控制阀2100处于第一冷却模式,直到目标区域tr的温度达到第一临界温度。当目标区域tr的温度达到第一临界温度时,控制单元5000可以控制阀2100处于第二冷却模式。控制单元5000可以持续地检查目标区域tr的温度是否在预定温度范围内,并且可以基于在目标区域tr的温度达到目标冷却温度之后是否已经经过预定的时间量来控制阀2100结束第二冷却模式。
718.上面已经公开根据切换到预定模式将目标区域tr冷却到目标冷却温度的冷却装置10000和冷却装置10000的控制方法。
719.下文中,将公开用于将目标区域tr冷却到目标冷却温度的冷却装置10000的更灵活的控制方法和冷却装置10000。例如,冷却装置10000可以执行反馈冷却控制,以基于目标区域tr的温度将目标区域tr的温度冷却到目标冷却温度。作为另一示例,冷却装置10000可以执行反馈冷却控制,以基于冷却装置10000的储存器1100的温度将目标区域tr的温度冷却到目标冷却温度。作为又一实例,冷却装置10000可以执行反馈冷却控制,以基于容纳在储存器1100中的冷却剂的量将目标区域tr的温度冷却到目标冷却温度。
720.本公开不限于此,并且冷却装置10000可以实施为基于检测到的值将目标区域tr的温度冷却到目标冷却温度,检测到的值在实际使用冷却装置10000的过程中可以改变。
721.2.2反馈冷却控制
722.2.2.1根据目标区域tr的温度的控制
723.根据本技术实施例的冷却装置10000可以基于目标区域tr的温度将目标区域tr的温度冷却到目标冷却温度。根据本技术实施例的冷却装置10000可以基于包含目标区域tr的待治疗对象的表面上的温度分布将目标区域tr的温度冷却到目标冷却温度。
724.图39是用于描述根据本技术实施例的基于目标区域tr的温度执行反馈冷却控制的冷却装置10000的图。
725.冷却装置10000可以包括构造为测量检测区域dr的温度的温度传感器6100。例如,温度传感器6100可以是某一温度传感器6100,其将从检测区域dr发射的红外线的强度转换成热量并且基于通过温度传感器6100中包括的热量传感器检测到的温度来检查检测区域dr的平均温度。作为具体示例,温度传感器6100可以是红外温度传感器。
726.检测区域dr可以包括目标区域tr的至少部分区域。例如,检测区域dr可以包括目标区域tr的温度最低的点。作为另一示例,检测区域dr可以包括整个目标区域tr。作为又一示例,检测区域dr可以与目标区域tr重合。
727.检测区域dr可以被包括在冷却剂被喷射到的区域中。检测区域dr可以被包括在冷却区域cr中。检测区域dr可以是由于冷却剂的喷射而温度减小的冷却区域cr的至少部分区域。例如,检测区域dr可以与冷却区域cr重合。作为另一示例,检测区域dr可以是冷却区域cr的部分区域。
728.冷却装置10000可以基于目标区域tr的温度冷却目标区域tr。例如,冷却装置10000可以基于检测区域dr的温度来冷却目标区域tr,检测区域dr包括目标区域tr的温度最低的点。
729.根据本技术实施例,冷却装置10000可以将检测区域dr的温度与预存储的临界值
进行比较,以对目标区域tr执行反馈冷却控制。
730.例如,冷却装置10000可以在第一冷却模式中工作以用于冷却目标区域tr的温度。当在第一冷却模式中工作期间,冷却装置10000可以检查检测区域dr的温度是否已经达到第一临界值。
731.在冷却装置10000在第一冷却模式中工作期间,当检测区域dr的温度达到第一临界值时,冷却装置10000可以在第二冷却模式中工作以用于将目标区域tr的温度维持在目标冷却温度范围内。
732.当在第二冷却模式中工作期间,冷却装置10000可以检查检测区域dr的温度是否已经达到第二临界值。
733.在冷却装置10000在第二冷却模式中工作期间,当检测区域dr的温度达到第二临界值时,冷却装置10000可以在第一冷却模式中工作。例如,第一临界值可以是小于第二临界值的值。
734.冷却装置10000可以基于检测区域dr的温度至少重复地执行第一冷却模式和第二冷却模式。
735.在此,第一冷却模式可以是控制冷却程度和/或冷却速度以允许执行与第二冷却模式相比更快速的冷却的模式。例如,第一冷却模式可以是每单位时间的阀2100的打开时间被控制为与第二冷却模式相比相对更长的模式。作为具体示例,控制单元5000可以以控制阀2100重复打开和关闭的形式执行第一冷却模式和第二冷却模式。在此,控制单元5000可以以增加阀2100的关闭时间的形式降低每单位时间的阀2100的打开时间,以切换到第二冷却模式。
736.作为另一示例,第二冷却模式可以是冷却剂通过喷射温度调节单元3100的加热被控制为与第一冷却模式相比被进一步执行的模式。
737.在此,第二冷却模式可以是与第一冷却模式相比冷却程度被降低或冷却被控制为停止的模式。例如,阀2100可以在第一冷却模式中打开,但是不可以在第二冷却模式中打开。
738.当达到预定条件时,冷却装置10000可以结束冷却操作。例如,预定条件可以是将检测区域dr的温度在预定的时间量期间维持在目标冷却范围内的条件。作为具体示例,预定条件可以是将目标区域tr的温度维持在
‑
15℃三秒钟的条件。
739.图40示出在根据本技术实施例的冷却装置10000比较检测区域dr的温度和预存储的临界值以执行针对目标区域tr的反馈冷却控制的情况下的目标区域tr的温度图。
740.使用冷却装置10000进行实验,冷却装置10000包括输送单元1200、阀2100、喷射温度调节单元3100和喷嘴单元4100,冷却装置10000的控制单元5000设置为当冷却操作开始时打开阀2100,直到检测区域dr的温度达到5℃(即,第一临界值)(第一冷却模式),设置为当检测区域dr的温度达到5℃时(即,第一个临界值)关闭阀2100,直到检测区域dr的温度达到10℃(即,第二临界值)(第二冷却模式),并且设置为当检测区域dr的温度达到10℃时再次打开阀2100。
741.作为使用包括被如上所述设置的控制单元5000的冷却装置10000进行实验的结果,确认目标区域tr的温度被控制在目标冷却温度范围内。
742.在检测检测区域dr的温度以执行反馈冷却控制的冷却装置10000的情况下,目标
区域tr的温度可以在不过度冷却目标区域tr的情况下被稳定地控制在目标冷却温度范围。
743.然而,当冷却装置10000在其中检测温度的检测区域dr对应于过大区域时,或者与目标区域tr重叠的检测区域dr的区域对应于显著小的特定区域时,不能够正常地执行反馈冷却控制,因此,不能够执行目标区域tr的适当冷却,或者可能对目标区域tr执行过度冷却。
744.因此,冷却装置10000可以包括温度传感器6100,温度传感器6100具有基于冷却装置10000与待治疗对象之间的距离、通过喷嘴单元4100喷射的冷却剂的喷射范围和待治疗对象的热扩散系数等而适当地确定的检测区域dr。
745.例如,在冷却装置10000包括距离固定仪器4900的情况下,冷却装置10000可以包括温度传感器6100,温度传感器6100设置为使得当在待治疗对象和冷却装置10000以对应于距离固定仪器4900的距离隔开的状态下喷射冷却剂时,检测区域dr被包括在冷却区域cr中。
746.图41是用于描述在根据本技术实施例的冷却装置10000冷却目标区域tr的情况下包含目标区域tr的待治疗对象的表面的温度分布的图。
747.图41示出在使用根据本技术实施例的冷却装置10000对手执行冷却时对每个区段形成图案的一只手的热图像。
748.在根据本技术实施例的冷却装置10000向目标区域tr喷射冷却剂以冷却目标区域tr的情况下,包含目标区域tr的待治疗对象的温度可以示出特定的温度分布。这可以是由于根据本技术实施例的冷却装置10000以扩散喷射sj和自由喷射fj的形式喷射冷却剂,如参考图42所述。
749.在其上通过冷却装置10000执行冷却的待治疗对象的表面可以示出特定的温度分布。基于虚拟等温线,在待治疗对象的表面上可以形成至少中心冷却区域ccr、边界区域br和非冷却区域ncr。
750.中心冷却区域ccr可以包括待治疗对象的表面的温度最低的区域。中心冷却区域ccr可以包括待治疗对象的表面的与最低温度的差值在中心临界温度内的区域。根据本技术实施例,中心临界温度可以是通过将待治疗对象的表面上的最高温度和最低温度之间的差值除以3得到的值。例如,在待治疗对象的表面上的最低温度为10℃并且最高温度为31℃的情况下,中心临界温度可以为7℃(=(31
‑
10)/3)),因此,中心冷却区域ccr可以是具有在10℃至17℃的范围内的温度的区域。
751.根据实施例,中心临界温度可以根据冷却装置10000的特征(或版本)而设置。例如,在冷却装置10000必须执行相对精确的冷却的情况下,中心临界温度可以被设置为更小的值。在冷却装置10000必须执行相对不十分精确的冷却的情况下,中心临界温度可以被设置为更大的值。
752.边界区域br可以包括待治疗对象的表面的温度为中间温度的区域。边界区域br可以被包括在中心冷却区域ccr和非冷却区域ncr之间的区域中。边界区域br可以是具有与中心冷却区域ccr的温度范围和非冷却区域ncr的温度范围之间的特定温度范围相对应的温度的区域。边界区域br可以包括与中心冷却区域ccr的边缘的温度的差值在界线临界温度内的区域。根据本技术实施例,界线临界温度可以是通过将待治疗对象的表面上的最高温度和最低温度之间的差值除以3得到的值。
753.非冷却区域ncr可以包括待治疗对象的表面的温度最高的区域。非冷却区域ncr可以包括待治疗对象的表面的与最高温度的差值在非冷却临界温度内的区域。根据本技术实施例,非冷却临界温度可以是通过将待治疗对象的表面上的最高温度和最低温度之间的差值除以3得到的值。
754.参考图41,作为具体示例,中心冷却区域ccr可以是具有在10℃至低于17℃的范围中的温度的区域。边界区域br可以是具有在17℃至低于24℃的范围中的温度的区域。非冷却区域ncr可以是具有在24℃至低于31.5℃的范围中的温度的区域。目标区域tr可以被包括在中心冷却区域ccr中并且可以被冷却到在10℃至11℃的范围中的温度。
755.在其上通过根据本技术实施例的冷却装置10000执行冷却的待治疗对象的表面上的温度分布可以是具有一个或更多个虚拟同心圆的形状。例如,中心冷却区域ccr可以具有圆形,并且中心冷却区域ccr内的至少一个温度值的边界可以具有圆形。边界区域br可以是比中心冷却区域ccr相对不十分标准的形式。边界区域br可以不具有圆形。
756.参考图41,作为具体示例,中心冷却区域ccr可以具有圆形。边界区域br可以是比中心冷却区域ccr相对不十分标准的形式。边界区域br可以是比中心冷却区域ccr更加发散的形式。非冷却区域ncr可以是不包括边界区域br和中心冷却区域ccr的形式。
757.根据本技术实施例,冷却装置10000可以冷却包含目标区域tr的待治疗对象,使得目标区域tr属于中心冷却区域ccr。
758.根据本技术实施例的冷却装置10000可以基于包含目标区域tr的待治疗对象的表面上的温度分布将目标区域tr的温度冷却到目标冷却温度。冷却装置10000可以基于包括目标区域tr的中心冷却区域ccr的温度将目标区域tr的温度冷却到目标冷却温度。
759.根据本技术实施例,冷却装置10000可以基于检测区域dr执行反馈冷却控制,并且检测区域dr可以被包括在中心冷却区域ccr中。冷却装置10000可以基于检测区域dr的温度执行针对目标区域tr的反馈冷却控制,以在目标区域tr中产生期望的效果(例如,肿瘤去除),并且防止在目标区域tr以外的区域中的负面效果(例如,坏死)。
760.检测区域dr可以小于冷却区域cr。检测区域dr可以小于中心冷却区域ccr。检测区域dr可以包括中心冷却区域ccr的最低温度点。
761.例如,检测区域dr可以包括中心冷却区域ccr的最低温度点,并且可以被包括在中心冷却区域ccr中。在此,检测区域dr可以不包括非冷却区域ncr。检测区域dr可以不包括边界区域br。
762.根据本技术实施例,如图39所示,温度传感器6100可以设置在偏离喷嘴单元4100和目标区域tr之间的虚拟直线的位置。这可以是一种设计,以防止温度传感器6100由于从喷嘴单元4100喷射的冷却剂引起的损坏。
763.温度传感器6100的检测区域dr可以是比中心冷却区域ccr更接近椭圆形状的形式。温度传感器6100的检测区域dr的外形可以比中心冷却区域ccr的外形具有更高的偏心率。在此,冷却装置10000可以执行冷却使得冷却剂喷射方向垂直于待治疗对象的表面,以允许待治疗对象的表面的相对均匀的冷却,同时,冷却装置10000可以利用避免对温度传感器6100的损坏的优化设计来实施。
764.上面已经公开用于执行反馈冷却控制的根据一些实施例的检测区域dr,并且检测区域dr可以根据安装温度传感器6100的方向、温度传感器6100与待治疗对象之间的距离以
及温度传感器6100的特征来确定。
765.但是,温度传感器6100的特征和安装方向可以是不同的,这些特征和安装方向应该被选择以实施包括具有特定检测区域dr的温度传感器6100的冷却装置10000,并且由于本领域的那些或普通技术人员可以轻易地选择或更改与之相关的设计,将省略其详细描述。
766.2.2.2根据储存器1100中冷却剂温度的控制
767.根据本技术实施例的冷却装置10000可以基于储存器1100中冷却剂的信息将目标区域tr的温度冷却到目标冷却温度。
768.根据本技术实施例的冷却装置10000可以基于储存器1100中冷却剂温度将目标区域tr的温度冷却到目标冷却温度。根据本技术实施例的冷却装置10000可以基于储存器1100中冷却剂的计算温度将目标区域tr的温度冷却到目标冷却温度。
769.在冷却装置10000使用冷却剂的情况下,喷射的冷却剂的温度可以根据存储的冷却剂的温度而改变。在这种情况下,即使当使用相同的冷却方法执行冷却时,因为目标区域tr的温度根据存储的冷却剂的温度来确定,所以可能发生目标区域tr的温度不能够被恒定地控制在目标冷却温度的问题。因此,在当考虑到储存器1100中冷却剂的温度时根据本技术实施例的冷却装置10000执行冷却的情况下,可以存在以下优势:冷却装置10000可以作为更精确、稳定的冷却装置10000而工作。
770.例如,冷却装置10000的控制单元5000可以控制阀2100,使得不管使用冷却装置10000的外部的温度,喷射到目标区域tr的冷却剂的温度是恒定。作为另一示例,冷却装置10000的控制单元5000可以控制阀2100,使得不管使用冷却装置10000的外部的温度,目标区域tr的温度被冷却到目标冷却温度。
771.为了测量储存器1100中冷却剂的温度,冷却装置10000的形式可以是,构造为测量储存器1100中冷却剂的温度的温度传感器6100被安装在储存器1100中。
772.然而,有必要设计一种新方法,因为当温度传感器6100被放置在储存器1100内以使用温度传感器6100测量储存器1100中冷却剂的温度时,成本会高,因为每次更换储存器1100时,温度传感器6100也被更换,并且设置在储存器1100内的温度传感器6100可能由于储存器1100中容纳的冷却剂的压强而不正常工作。
773.图42是用于描述根据储存器1100中冷却剂的温度执行控制的根据本技术实施例的冷却装置10000的图。
774.根据本技术实施例,冷却装置10000可以包括一个或更多个温度传感器6100以计算储存器1100中所包含的冷却剂的温度。
775.参考图42,冷却装置10000可以包括多个温度传感器6100以计算储存器1100中所包含的冷却剂的温度。
776.例如,冷却装置10000可以包括第一温度传感器6100
‑
1和第二温度传感器6100
‑
2,第一温度传感器6100
‑
1构造为感测与喷射的冷却剂的温度相关的温度,第二温度传感器6100
‑
2构造为感测与使用冷却装置10000的环境相关的外部的温度。
777.为了感测与喷射的冷却剂的温度相关的温度,冷却装置10000可以包括构造为测量喷嘴单元4100的温度的第一温度传感器6100
‑
1。例如,接触式温度传感器6100
‑
1可以形成为与喷嘴单元4100的外侧接触,并且接触式温度传感器6100
‑
1可以感测喷嘴单元4100的
外侧的温度。然而,第一温度传感器6100
‑
1的位置不限于相应的位置,并且构造为测量与喷射的冷却剂的温度相关的温度的第一温度传感器6100
‑
1可以被包括以设置在冷却装置10000中的其它位置。
778.为了感测与使用冷却装置10000的环境相关的外部的温度,冷却装置10000可以包括第二温度传感器6100
‑
2,构造为测量与冷却剂流动的区域不同的区域中的温度。冷却装置10000可以包括与喷嘴单元4100和冷却剂的流路隔开的第二温度传感器6100
‑
2,以感测与使用冷却装置10000的环境相关的外部的温度。
779.例如,第二温度传感器6100
‑
2可以形成在其上形成有控制单元5000的控制板附近,并且第二温度传感器6100
‑
2可以测量在其中设置有控制板的空间的温度。然而,第二温度传感器6100
‑
2的位置不限于相应的位置,并且构造为测量与使用冷却装置10000的环境相关的外部的温度的第二温度传感器6100
‑
2可以被包括以设置在冷却装置10000中的其它位置。
780.根据本技术实施例,冷却装置10000可以基于第一温度传感器6100
‑
1的第一温度值和第二温度传感器6100
‑
2的第二温度值计算储存器1100中冷却剂的温度。换句话说,通过第一温度传感器6100
‑
1可以感测与喷射的冷却剂相关的第一温度值,通过第二温度传感器6100
‑
2可以感测与使用冷却装置10000的外部的温度相关的第二温度值,并且控制单元5000可以基于第一温度值和第二温度值计算储存器1100中冷却剂的温度。
781.第一温度值和第二温度值可以是通过冷却装置10000的控制单元5000和多个温度传感器6100连续测量的值。可替换地,第一温度值和第二温度值可以是在冷却装置10000的冷却操作开始时通过控制单元5000和多个温度传感器6100暂时测量的值。
782.冷却装置10000可以基于储存器1100中冷却剂的计算温度控制阀2100。根据储存器1100中冷却剂的计算温度而执行的控制阀2100的方法的信息可以被预存储在冷却装置10000中。
783.根据本技术实施例,控制单元5000可以控制冷却装置10000以基于储存器1100中冷却剂的温度选择性地执行第一冷却模式和第二冷却模式中的一种。例如,冷却装置10000可以基于在储存器1100中冷却剂的计算温度至少执行第一冷却模式或第二冷却模式。
784.在储存器1100中冷却剂的温度为预定数值或更高的情况下,控制单元5000可以控制冷却装置10000在第一冷却模式中工作。在储存器1100中冷却剂的温度小于预定数值的情况下,控制单元5000可以控制冷却装置10000在第二冷却模式中工作。
785.在此,第一冷却模式可以是控制冷却程度和/或冷却速度使得执行与第二冷却模式相比相对过度的冷却的模式。例如,阀2100可以在第一冷却模式中的第一时间期间打开,并且可以在第二冷却模式中的第二时间期间打开,第二时间比第一时间短。
786.然而,根据本技术实施例的冷却装置10000可以获得第一温度值和第二温度值,然后在不计算储存器1100的温度值的情况下控制目标区域tr被冷却的程度。
787.例如,控制单元5000可以比较第一温度值和第二温度值,以确定冷却剂是否正常喷射。控制单元5000可以基于该确定控制目标区域tr被冷却的程度。在此,与冷却装置10000正常工作时的第一温度值和第二温度值相关的查找表可以被预存储在冷却装置10000中。
788.作为另一示例,控制单元5000可以比较第一温度值和第二温度值,以确定储存器
1100内的温度是否影响喷射的冷却剂的温度。控制单元5000可以基于该确定控制目标区域tr被冷却的程度。在此,与第一温度值和第二温度值中的至少一个有关的临界值可以被预存储在冷却装置10000中。
789.2.2.3根据储存器1100中剩余冷却剂的量的控制
790.根据本技术实施例的冷却装置10000可以基于与储存器1100中冷却剂有关的信息将目标区域tr的温度冷却到目标冷却温度。
791.根据本技术实施例的冷却装置10000可以基于储存器1100中剩余的冷却剂的量将目标区域tr的温度冷却到目标冷却温度。根据本技术实施例的冷却装置10000可以根据储存器1100中剩余的冷却剂的量基于储存器1100的内部压强将目标区域tr的温度冷却到目标冷却温度。
792.在冷却装置10000使用冷却剂的情况下,当阀2100由于从储存器1100流出的冷却剂的压强而打开时,喷射的冷却剂的量和/或冷却剂由于膨胀的温度变化量可以改变。在这种情况下,即使当使用相同的冷却方法执行冷却时,也可能发生目标区域tr的温度取决于存储的冷却剂的压强不能够被恒定地控制在目标冷却温度的问题。因此,在当考虑到储存器1100中剩余的冷却剂的量时根据本技术实施例的冷却装置10000执行冷却的情况下,可以存在以下优势:冷却装置10000可以作为更精确、稳定的冷却装置10000而工作。
793.例如,冷却装置10000的控制单元5000可以控制阀2100,使得不管储存器1100中剩余冷却剂的量,喷射到目标区域tr的冷却剂的温度是恒定的,直到通过冷却装置10000的储存器接收单元1300接收的储存器1100被新的储存器1100更换。
794.根据本技术实施例的冷却装置10000可以检查储存器1100中剩余的冷却剂的量的信息。
795.例如,冷却装置10000可以基于通过压强传感器感测到的值来检查储存器1100中剩余的冷却剂的量的信息。作为具体示例,冷却装置10000可以具有设置在储存器1100和储存器接收单元1300之间的压强传感器,以测量储存器1100和储存器接收单元1300之间的分离距离,该分离距离是由储存器1100中剩余的冷却剂的量的减少引起的。冷却装置10000可以基于压强传感器的值检查储存器1100中剩余的冷却剂的量。作为另一具体示例,冷却装置10000可以包括压强传感器,压强传感器构造为测量形成为允许冷却剂在储存器1100和阀2100之间流动的管中的压强,并且冷却装置10000可以基于压强传感器的值检查储存器1100中剩余的冷却剂的量。
796.作为另一示例,冷却装置10000可以执行通过控制单元5000检查冷却剂的剩余量的信息的操作,以检查储存器1100中剩余的冷却剂的量。作为具体示例,冷却装置10000可以通过计数控制单元5000的冷却操作的次数来计算储存器1100中剩余的冷却剂的量。冷却装置10000可以在每次执行一次冷却操作时计数冷却的次数,并且可以在每次更换储存器1100时重置冷却的计数次数。
797.根据本技术实施例,冷却装置10000可以包括构造为参与阀2100的打开(即,冷却操作的执行)的第一控制单元5000,和构造为参与检查冷却剂的剩余量(即,计数执行的冷却操作的次数)的第二控制单元5000。冷却装置10000可以包括构造为向第一控制单元5000供应电能的第一电源单元,和构造为向第二控制单元5000供应电能的第二电源单元。即使在第一电源单元被关闭的状态下,第二电源单元也可以被打开并且可以为第二控制单元
5000提供电能,以便执行控制以在更换储存器1100的时间点重置冷却的计数次数。
798.根据本技术另一实施例,冷却装置10000可以包括控制单元5000,控制单元5000构造为参与阀2100的打开(即,冷却操作的执行)和检查冷却剂的剩余量(即,计数执行的冷却操作的次数)。冷却装置10000可以包括构造为向控制单元5000供应电能的电源单元,并且即使在不执行冷却操作时,电源单元也可以向控制单元5000提供电能,以便允许控制单元5000执行控制以在更换储存器1100的时间点重置冷却的计数次数。
799.在冷却装置10000执行冷却操作之前,可以检查冷却剂的剩余量的信息。当冷却装置10000执行冷却操作时,可以检查冷却剂的剩余量的信息。在冷却装置10000执行冷却操作之后,可以检查冷却剂的剩余量的信息。
800.根据本技术实施例,冷却装置10000可以检查储存器1100中剩余的冷却剂的量的信息,以基于冷却剂的剩余量确定冷却模式。
801.冷却装置10000可以基于储存器1100中剩余的冷却剂的量控制阀2100。根据储存器1100中剩余的冷却剂的量而执行的控制阀2100的方法的信息可以被预存储在冷却装置10000中。
802.根据本技术实施例,控制单元5000可以控制冷却装置10000基于储存器1100中剩余的冷却剂的量选择性地执行第一冷却模式和第二冷却模式中的一种。例如,冷却装置10000可以检查储存器1100中剩余的冷却剂的量的信息,并且可以在冷却剂的剩余量为预定临界值或更小时在第一冷却模式中执行冷却。冷却装置10000可以检查储存器1100中剩余冷却剂的量的信息,并且可以在冷却剂的剩余量大于预定临界值时在第二冷却模式中执行冷却。
803.在此,第一冷却模式可以是控制冷却程度和/或冷却速度使得执行与第二冷却模式相比相对过度的冷却的模式。
804.例如,阀2100可以在第一冷却模式中在第一时间期间打开,并且可以在第二冷却模式中在第二时间期间打开,第二时间比第一时间短。
805.作为另一示例,在第一冷却模式中,阀2100可以在第一时间期间重复在第十一时间期间打开并且在第十二时间期间关闭的操作。在第二冷却模式中,阀2100可以在第二时间期间重复在第二十一时间期间打开并且在第二十二时间期间关闭的操作。
806.在此,控制单元5000可以控制阀2100,使得第十一时间与第二十一时间相同并且第十二时间比第二十二时间短,以控制在第一冷却模式中的阀2100的每单位时间的打开时间比第二冷却模式长。
807.可替换地,控制单元5000可以控制阀2100,使得第十一时间与第二十一时间相同,第十二时间比第二十二时间短,并且第一时间比第二时间长,以控制在第一冷却模式中的阀2100的每单位时间的打开时间和阀2100的总打开时间比第二冷却模式长。
808.2.3改进的冷却控制
809.根据本技术实施例的冷却装置10000可以执行改进的冷却控制。根据本技术实施例的冷却装置10000可以执行改善的冷却控制。例如,冷却装置10000可以通过辐射能提供单元4230将辐射能提供到包含目标区域tr的待治疗对象的一个区域,以控制冷却到目标冷却温度的区域、冷却区域cr、中心冷却区域ccr和/或边界区域br的尺寸和/或形状。
810.图43是用于描述根据本技术实施例的冷却装置10000的构造的图。
811.根据本技术实施例的冷却装置10000可以包括辐射能提供单元4230。在冷却装置10000中,辐射能提供单元4230可以设置在偏离喷嘴单元4100和目标区域tr之间的直线的位置。这可以是防止辐射能提供单元4230由于从喷嘴单元4100喷射的冷却剂而被损坏的设计。
812.例如,冷却装置10000可以包括喷嘴单元4100和辐射能提供单元4230,喷嘴单元4100构造为在相对于待治疗对象的表面的垂直方向上喷射冷却剂,辐射能提供单元4230构造为在与喷嘴单元4100相对于待治疗对象的表面喷射冷却剂的方向不同的方向上提供辐射能。作为具体示例,冷却装置10000可以处于以下状态:喷嘴单元4100和辐射能提供单元4230被实施为使得,在目标区域tr的中心和喷嘴单元4100之间的虚拟直线与目标区域tr的中心和辐射能提供单元4230之间的虚拟直线之间形成15
°
的角度。
813.根据本技术实施例,在冷却装置10000中,构造为发射辐射能的辐射能提供单元4230可以被安装在与从其喷射冷却剂的喷嘴单元4100的一侧相同的一侧。例如,喷嘴单元4100可以面对包含目标区域tr的待治疗对象,辐射能提供单元4230可以面对待治疗对象。
814.辐射能提供单元4230可以通过控制单元5000控制。例如,冷却装置10000可以包括构造为控制阀2100的第一控制单元5000和构造为控制辐射能提供单元4230的第二控制单元5000。作为另一示例,控制单元5000可以控制阀2100和辐射能提供单元4230。作为具体示例,当冷却装置10000执行冷却操作时,控制单元5000可以控制冷却剂通过喷嘴单元4100喷射和辐射能通过辐射能提供单元4230提供。
815.控制单元5000可以控制辐射能提供单元4230和阀2100,使得待治疗对象的被提供从辐射能提供单元4230发射的辐射能的区域(下文中称为“辐射能提供区域”)与待治疗对象的通过喷嘴单元4100被喷射冷却剂的区域重叠(下文中称为“冷却剂提供区域”)。例如,辐射能提供区域可以被包括在冷却剂提供区域中。作为另一示例,冷却剂提供区域可以被包括在辐射能提供区域中。
816.控制单元5000可以控制阀2100和辐射能提供单元4230,使得当冷却剂通过喷嘴单元4100喷射时,辐射能提供单元4230将辐射能发射到喷嘴单元4100的冷却区域cr的至少部分区域。例如,控制单元5000可以控制阀2100和辐射能提供单元4230,使得当冷却剂通过喷嘴单元4100喷射时,辐射能提供单元4230将辐射能发射到喷嘴单元4100的冷却区域cr的至少部分区域。作为另一示例,控制单元5000可以控制阀2100和辐射能提供单元4230,使得辐射能提供单元4230从在冷却剂通过喷嘴单元4100喷射之前到冷却剂的喷射结束之后,将辐射能发射到喷嘴单元4100的冷却区域cr的至少部分区域。
817.根据本技术实施例,冷却装置10000可以提供辐射能使得辐射能提供区域具有与冷却区域cr重叠的区域,以便限制中心冷却区域ccr。在此,可以根据冷却装置10000的使用选择通过辐射能提供单元4230提供的辐射能的类型、辐射能的强度和/或辐射能提供区域。
818.根据本技术实施例,为了限制被冷却到目标冷却温度的区域,冷却装置10000可以将辐射能提供到冷却区域cr的至少部分区域。
819.例如,冷却装置10000可以将辐射能提供到目标区域tr的界线,以将辐射能提供到冷却区域cr的至少部分区域,使得被冷却到目标冷却温度的区域被限制为与目标区域tr相对应的区域。
820.作为具体示例,喷嘴单元4100可以喷射冷却剂,使得冷却剂喷射区域具有低于人
体温度的温度,并且目标区域tr的平均温度具有与目标冷却温度相对应的温度。辐射能提供单元4230可以发射辐射能,使得辐射能提供区域具有高于目标区域tr的平均温度的温度。冷却装置10000可以将辐射能提供到目标区域tr的界线,并且将冷却剂至少喷射到目标区域tr以控制被冷却到目标冷却温度的区域被限制为与目标区域tr相对应的区域。
821.作为另一示例,冷却装置10000可以提供辐射能以围绕中心冷却区域ccr,并且可以将冷却剂喷射到包括中心冷却区域ccr的区域,使得被冷却到目标冷却温度的区域对应于中心冷却区域ccr。
822.作为又一示例,冷却装置10000可以提供辐射能以围绕在没有发射辐射能的辐射能提供单元4230的情况下执行冷却时形成的中心冷却区域ccr,以限制冷却区域,使得被冷却到目标冷却温度的区域对应于在利用发射辐射能的辐射能提供单元4230执行冷却时形成的中心冷却区域ccr。
823.在根据本技术实施例的冷却装置10000中,通过辐射能提供单元4230提供的辐射能被提供热量的区域可以与在其上通过由喷嘴单元4100喷射的冷却剂执行冷却的区域不同。作为具体示例,在使用冷却装置10000执行目标区域tr的冷却的情况下,在其上应当通过喷嘴单元4100执行冷却的区域可以是目标区域tr。在此,应当通过辐射能提供单元4230被提供辐射能的区域可以是目标区域tr以外的区域。
824.因此,制冷剂喷射区域的最低温度点可以不与辐射能提供区域重叠。辐射能提供单元4230可以提供辐射能,使得辐射能提供区域设置在目标区域tr的边缘区域中。因此,冷却装置10000可以冷却目标区域tr,使得由于冷却剂的喷射而达到目标冷却温度的区域对应于目标区域tr。
825.辐射能提供单元4230可以发射引起辐射加热的辐射能。辐射能提供单元4230可以发射引起辐射能提供区域的加热的辐射能。
826.可以存在辐射能提供单元4230的各种光源。例如,辐射能提供单元4230可以包括通过辐射(激光)发射装置的受激发射的光放大器。作为具体示例,辐射能提供单元4230可以包括co2激光器、强脉冲光(ipl)、脉冲染料激光器(pdl)和/或nd
‑
yag激光发射装置。
827.辐射能提供单元4230的光源的种类可以根据辐射能应该到达的区域来确定。
828.例如,在辐射能提供单元4230是波长为10600nm的co2激光器的情况下,辐射能提供单元4230可以用于向表皮提供热量。作为具体示例,控制单元5000可以控制阀执行预定的时间量的冷却,使得待治疗对象的表皮和真皮被冷却。在执行冷却时,控制单元5000可以控制辐射能提供单元4230提供辐射能以加热待治疗对象的表皮。冷却装置10000可以控制阀2100和辐射能提供单元4230,以将待治疗对象的表皮和真皮的温度控制为彼此不同。
829.作为另一示例,在辐射能提供单元4230是波长为580nm、590nm、595nm和600nm的pdl的情况下,辐射能提供单元4230可以用于向真皮提供热量。本公开不限于此,辐射能提供单元4230的光源的种类以及其波长和强度可以基于辐射能(和热量)应当达到的深度来确定。
830.根据本技术实施例,为了控制辐射能提供单元4230的辐射能提供区域,辐射能提供单元4230可以包括光源4232和导光单元4234。
831.图44是用于描述根据本技术实施例的辐射能提供单元4230的图。
832.辐射能提供单元4230可以包括构造为发射辐射能的光源4232和构造为沿着预定
光路引导从光源发射的辐射能的导光单元4234。
833.光源4232是构造为发射光的装置,并且可以存在各种光源,并且光发射至的强度和区域可以变化。作为具体示例,光源4232可以是激光发射装置。
834.导光单元4234可以执行折射辐射能的功能。导光单元4234可以执行折射入射光的功能。导光单元4234可以执行改变从光源4232发射的光的路径的功能。例如,导光单元4234可以执行聚集或分散从光源4232发射的光的功能。
835.根据本技术实施例,当冷却装置10000冷却目标区域tr时,从光源4232发射的辐射能可以通过导光单元4234以围绕目标区域tr的形式照射。
836.根据本技术实施例的控制单元5000可以控制阀2100被打开和关闭,使得冷却装置10000执行冷却操作,并且可以通过辐射能提供单元4230将辐射能提供到冷却区域cr的至少部分区域。例如,控制单元5000可以控制阀2100和辐射能提供单元4230,使得在阀2100打开时辐射能提供单元4230发射辐射能。作为另一示例,控制单元5000可以控制阀2100和辐射能提供单元4230,使得在冷却装置10000执行冷却操作时辐射能提供单元4230发射辐射能。作为具体示例,在控制单元5000控制阀2100重复打开和关闭以便执行冷却的情况下,在执行冷却时,不管阀2100是否打开或关闭,控制单元5000可以控制辐射能提供单元4230提供辐射能。
837.根据本技术实施例,冷却装置10000可以控制从辐射能提供单元4230发射的辐射能的强度,以便即使在辐射能提供单元4230在整个目标区域tr和目标区域tr的外围发射辐射能时,也获得相似的效果。
838.例如,辐射能提供单元4230可以发射具有某一强度的辐射能,该强度不足以防止由于以自由喷射fj的形式喷射冷却剂引起的冷却,但足以防止由于以扩散喷射sj的形式喷射冷却剂引起的冷却,使得,即使当辐射能被发射到整个目标区域tr和目标区域tr的外围时,目标区域tr被冷却,同时防止目标区域tr的外围的过度冷却。
839.作为具体示例,当经过阀2100的冷却剂被喷射到目标区域tr时,控制单元5000可以允许将通过辐射能提供单元4230发射的辐射能提供到目标区域tr和目标区域tr外部的区域。在冷却装置10000中,由于目标区域tr的冷却现象和辐射能提供单元4230的加热现象的组合,待治疗对象的表面上的最低温度点没有由于通过辐射能提供单元4230发射的辐射能的加热而被加热。在此,未被辐射能加热的特定区域可以意味着,在通过辐射能提供单元4230将辐射能提供到特定区域的情况下和在未通过辐射能提供单元4230将辐射能提供到特定区域的情况下,特定区域的温度基本相同。
840.作为另一示例,辐射能提供单元4230可以发射具有适当强度的辐射能,以允许将通过辐射能提供单元4230发射的辐射能提供到目标区域tr和目标区域tr外部的区域,并且允许控制与目标冷却温度相对应的区域(下文中称为“目标温度区域ttr”)对应于圆形。
841.图45至图47是用于描述用于确认当根据本技术实施例的冷却装置10000发射辐射能时,冷却目标区域tr并且防止目标区域tr的外围的过度冷却的实验和实验的结果的图。
842.参考图45,在安装冷却装置10000以在与目标区域tr间隔25mm的位置喷射冷却剂并且将两个红外辐射器(ilsin medical co.,ltd,or140)设置为面对目标区域tr以向其提供辐射能的状态下进行实验。两个红外辐射器设置为以辐射器自身强度的80%的强度发射辐射能。此外,红外辐射器设置为使得通过红外辐射器发射的光的中心位于距目标区域tr
的一侧200mm并且距目标区域tr的顶部80mm的位置。
843.图46示出在通过冷却装置10000将冷却剂喷射到目标区域tr同时关闭红外辐射器的情况下的实验结果,并且图47示出在通过冷却装置10000将冷却剂喷射到目标区域tr同时打开红外辐射器的情况下的实验结果。在进行图46和图47的实验中,使用冷却装置10000喷射冷却剂约20秒,并且使用co2作为冷却剂。
844.根据实验结果,确认的是,在图47中,与图46相比,目标温度区域ttr的尺寸减小,并且目标温度区域ttr的形状相对更接近圆形。
845.以这样的方式,通过实验确认的是,在冷却装置10000执行冷却操作的时间点,即使将辐射能提供到目标区域tr和目标区域tr的外围,由于通过提供到目标区域tr和目标区域tr的外围的辐射能的加热现象和通过冷却剂的冷却现象的组合而控制目标温度区域ttr的尺寸和形状。
846.上面已经描述与实施本公开的最佳模式有关的细节。
再多了解一些
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