Le mot cryostat est un mot au sens composé des racines cryo, qui signifie froid, et stat, qui signifie statique ou stationnaire. Un cryostat est un instrument utilisé pour maintenir des températures très basses à -238 degrés Fahrenheit (-150 Celsius) ou moins, pour de nombreuses utilisations médicales, techniques et scientifiques. Les produits chimiques pour maintenir ces températures sont des bains d’hélium liquide pour les échantillons de tissus ou d’azote liquide pour les patients cryogéniques. Le récipient intérieur d’un cryostat est de construction similaire à une fiole à vide ; et il y a un instrument de coupe de précision pour sectionner les tissus connu sous le nom de microtome à l’intérieur de la partie congélateur du cryostat.
Il y a une plaque froide métallique en contact avec le bain d’hélium liquide à l’intérieur d’un cryostat sur lequel les échantillons de tissus peuvent être stockés. Lorsqu’une pompe à vide sur l’hélium évapore une partie des isotopes d’hélium en vapeur, il y a un dégagement de chaleur dans le processus qui maintient les températures du liquide basses, et les matériaux de superisolation dans des couches de boucliers autour du bain liquide isolent le liquide et le maintiennent au frais. Certains cryostats sont reconstitués avec plus d’hélium liquide à partir de dewars de stockage et d’autres modèles de cryostats ont un réfrigérateur mécanique attaché qui siphonne la vapeur d’hélium, la refroidit pour la réintroduction sous forme liquide une fois de plus, dans une opération en cycle fermé. Les cryostats à plusieurs étages peuvent atteindre des températures inférieures à celles des cryostats ordinaires en utilisant la dilution sèche ou la réfrigération magnétique en plus des isotopes plus froids de l’hélium dans un pot spécial à l’intérieur du mélange.
Les cryostats peuvent être trouvés à l’intérieur des machines d’imagerie par résonance magnétique (IRM) utilisées pour maintenir la bobine de fil supraconducteur de l’aimant supraconducteur dans un état supraconducteur afin que le fil n’ait pas de résistance électrique. La bobine est immergée dans l’hélium liquide et la vapeur de cet hélium est reconditionnée dans la conception à cycle fermé à partir d’une unité de réfrigération attachée. Les cryostats sont également utilisés pour trancher et stocker des échantillons de tissus dans les médicaments et les cryostats portables de ce type peuvent être alimentés par des générateurs ou des onduleurs de véhicule pour les garder au frais pour le transport des échantillons de tissus. Les trancheuses peuvent trancher aussi finement qu’un micromètre pour l’examen des lames au microscope.
L’utilisation la plus courante des coupes congelées est pour les examens pendant les chirurgies. Les raisons de cette pratique peuvent être si une tumeur semble avoir métastasé, toute métastase suspectée est précipitée vers la cryosection pour confirmer et si c’est le cas, le chirurgien peut arrêter la chirurgie. Une autre utilisation est dans les chirurgies exploratoires et une excision d’une lésion interne peut identifier la cause des symptômes du patient. Les coupes congelées peuvent également parfois révéler des antigènes de maladies qui ont été masqués dans des solutions de formol habituelles. Lorsqu’il s’agit de chirurgies des ganglions sentinelles, un chirurgien peut exciser le tissu tumoral pour un verdict bénin ou malin, avant de décider si d’autres ablations des ganglions lymphatiques sont nécessaires.