JP2005058440A - Retractor with led - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、外科手術の際に切開部を開放・保持するために用いる開創器に関する。 The present invention relates to a retractor used to open and hold an incision during a surgical operation.
外科手術の際に、切開部を開放・保持するための開創器は、手術部位や目的に応じて様々な形態のものが用いられる。このような開創器の例として、図1に胸部外科手術用の開創器を示す。この胸部外科手術用開創器は、一辺に歯11の刻まれたベースバー12と、ベースバー12に対して垂直に設けられた第1アーム部13及び第2アーム部14を備えている。第1アーム部13はベースバー12に固定されており、第2アーム部14はその基部にベースバー12が挿通されることにより、ベースバー12に沿って摺動可能に取り付けられている。更に各アーム部の、ベースバー12と反対側の端部には、各アーム部と垂直にブレード15、16が設けられている。第2アーム部14の基部にはハンドル17及び歯車(図示せず)が設けられており、該歯車はベースバー12に刻まれた歯11と噛合している。ハンドル17を回転させると歯車が回転し、それに伴って第2アーム部14がベースバー12に沿って摺動する。
In the surgical operation, a retractor for opening and holding the incision is used in various forms according to the surgical site and purpose. As an example of such a retractor, FIG. 1 shows a retractor for thoracic surgery. This chest surgical retractor includes a base bar 12 with teeth 11 engraved on one side, and a first arm portion 13 and a second arm portion 14 provided perpendicular to the base bar 12. The first arm portion 13 is fixed to the base bar 12, and the second arm portion 14 is slidably attached along the base bar 12 by inserting the base bar 12 into the base portion. Further,
手術の際には胸部の切開箇所に上記一対のブレード15、16を閉じた状態で挿入し、その後ハンドル17を回転させてブレード15、16の間隔を広げることにより肋骨を押し開く。またブレード15、16の間隔は一定に保持することができるため、切開箇所を開放した状態に保持したまま、手術を行うことができる。
During the operation, the pair of
しかし、外科手術の際には、患者の外傷を最小限にとどめるために開口はできるだけ小さくすることが望ましく、このため、天井などに設置された照明では体腔内の手術領域に十分な照明が届かないという問題があった。
このような問題を解決するものとして、特許文献1には、照明手段を設けた開創器が記載されている。この開創器は、胆嚢の摘出手術等に用いられるものであり、外部にハロゲンランプ等による光源を設け、光ファイバーによって開創器の先端へ光を導き、手術箇所を照明するものである。しかし、光ファイバーによる照明は、照射できる範囲が狭く、光量も不足していた。また、接続用のケーブルは比較的太くて柔軟性がないため、手術の邪魔になり、作業性が低下するという問題があった。
As a solution to such a problem,
本発明はこのような課題を解決するために成されたものであり、その目的とするところは、先端部にLEDによる照明手段を設けることにより、体腔内の手術領域を、大光量且つ広範囲に照明すると共に、別途光源部を設ける必要が無く構造が簡単な開創器を提供することにある。 The present invention has been made to solve such a problem, and the object of the present invention is to provide an illumination means with an LED at the distal end portion, so that a surgical region in a body cavity can have a large amount of light and a wide range. An object of the present invention is to provide a retractor having a simple structure that illuminates and does not require a separate light source.
上記課題を解決するために成された本発明に係る開創器は、外科手術の際、切開部の開放・保持に用いられる開創器であり、切開部に挿入されるブレードを有する開創器において、該ブレードの先端部にLEDによる照明手段を設けたことを特徴とする。 A retractor according to the present invention, which has been made to solve the above-mentioned problems, is a retractor used for opening / holding an incision during surgery, and a retractor having a blade inserted into the incision, An illumination means using LEDs is provided at the tip of the blade.
開創器の先端にLEDを設けることにより、体腔内の手術領域を照明することができると共に、別途光源部を設ける必要がないので構成を簡略・小型化でき、手術の作業性を向上させることができる。また、熱伝導性の高い基板を用いたLEDモジュールを使用した場合、大光量且つ広範囲な照明が行えると共に、LEDによって発生する熱を効率よく開創器本体に放散させることができる。 By providing an LED at the tip of the retractor, it is possible to illuminate the surgical area in the body cavity, and since there is no need to provide a separate light source, the configuration can be simplified and miniaturized, and the workability of the surgery can be improved. it can. In addition, when an LED module using a substrate with high thermal conductivity is used, a large amount of light and a wide range of illumination can be performed, and heat generated by the LED can be efficiently dissipated to the retractor body.
本発明は、開創器のブレードの先端にLEDによる照明を設けたものである。上記ブレードの先端に設けるLEDは、LEDチップを基板上に集積させたLEDモジュールを用いることが望ましい。これにより、個々のLEDチップを透明樹脂やガラスのパッケージで覆ったLEDユニットを用いる場合に比べ、小さなスペースに多くのLEDチップを配置することができ、大光量を得ることができる。LEDモジュールのサイズや、基板に敷き詰めるLEDチップの数を変化させることにより、様々な発光強度のLEDモジュールを作ることができるので、目的に応じたLEDモジュールを用いることができる。また、取り付け部位の面積や形状に応じ、適切なサイズや数のLEDモジュールを用いることができる。 なお、LEDモジュールの半田ターミナル部は、シリコン樹脂によりコートすることが望ましい。これにより、LEDリフロー接合部から、微小ハンダボールが脱落し、患者の体内に落ちる可能性を排除することができる。 In the present invention, the tip of the retractor blade is provided with LED illumination. The LED provided at the tip of the blade is desirably an LED module in which LED chips are integrated on a substrate. As a result, more LED chips can be arranged in a smaller space and a larger amount of light can be obtained than when using an LED unit in which individual LED chips are covered with a transparent resin or glass package. By changing the size of the LED module and the number of LED chips laid on the substrate, LED modules with various emission intensities can be made, so that the LED module can be used according to the purpose. In addition, an appropriate size and number of LED modules can be used according to the area and shape of the attachment site. The solder terminal portion of the LED module is preferably coated with silicon resin. Thereby, it is possible to eliminate the possibility that the fine solder balls fall off from the LED reflow joint and fall into the patient's body.
LEDはエネルギー変換効率が高く発熱量が少ないことが特徴であるが、上記のように多数のチップを集積させたものでは必然的にその発熱量は大きくなる。更に、本発明では、LEDモジュールを開創器の先端に取り付けて患者の体内で使用するため、その発熱が無視できない問題になる。そこで、本発明では、LEDモジュールには熱伝導性のよい基板を用い、該基板と開創器の表面が密着するように取り付ける。これによりLEDチップで生じた熱を、基板を介して効率よく開創器本体へと放散させることができる。このような熱伝導性の高い基板としては、例えば、本発明の出願者が特開2002−329896号公報において提案した、ダイヤモンド基板の他、アルミナ基板、アルミナイトライドセラミックス基板、アルミニウム基板等を使用することができる。開創器本体は熱伝導率の高いアルミでできており、熱容量も大きい。そのため、LEDチップから生じた熱を十分に吸収することができる。
また、LEDモジュールを熱伝導性のよいプレートに取り付け、そのプレートを開創器に取り付けるようにしてもよい。これにより、複数のLEDモジュールを取り付ける場合でも、容易に取り付けを行うことができる。
更に、手術中にLEDやプレートの高温部が患者の体内組織に直接触れて火傷を引き起こすのを防ぐため、LED取付部全体を、透明なガラスあるいは耐熱プラスチックからなるカバーで覆うことが望ましい。
LEDs are characterized by high energy conversion efficiency and low calorific value, but the amount of calorific value inevitably increases when a large number of chips are integrated as described above. Furthermore, in the present invention, since the LED module is attached to the tip of the retractor and used in the patient's body, the fever cannot be ignored. Therefore, in the present invention, a substrate with good thermal conductivity is used for the LED module, and the LED module is attached so that the surface of the retractor is in close contact. Thereby, the heat generated in the LED chip can be efficiently dissipated to the retractor body through the substrate. As such a substrate having high thermal conductivity, for example, an alumina substrate, an aluminum nitride ceramic substrate, an aluminum substrate, etc. are used in addition to a diamond substrate proposed by the applicant of the present invention in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-329896. can do. The retractor body is made of aluminum with high thermal conductivity and has a large heat capacity. Therefore, the heat generated from the LED chip can be sufficiently absorbed.
Alternatively, the LED module may be attached to a plate having good thermal conductivity, and the plate may be attached to the retractor. Thereby, even when a plurality of LED modules are attached, the attachment can be easily performed.
Furthermore, it is desirable to cover the entire LED mounting part with a cover made of transparent glass or heat-resistant plastic in order to prevent the high temperature part of the LED or plate from directly touching the patient's body tissue during surgery and causing burns.
通常の用途には白色LEDが好適に利用できる。白色LEDとしては、赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の3原色のLEDを密に実装する方法の他、青色LED(例えばInGaN系LED)を、その青色を励起光として黄色蛍光を発する蛍光体(例えばYAG蛍光体)で覆い、全体として白色光とするものや、紫〜近紫外LEDとそれぞれR,G,Bで発光する蛍光体との組み合わせによって白色発光するものを利用することができる。紫〜近紫外LEDとRGB蛍光体との組み合わせによる白色LEDは、該蛍光体の混合比により色温度や演色性の設定を容易に行うことができる。 A white LED can be suitably used for normal use. As a white LED, in addition to a method of closely mounting LEDs of three primary colors of red (R), green (G), and blue (B), a blue LED (for example, an InGaN-based LED) is yellow with the blue as excitation light. Cover with fluorescent material that emits fluorescent light (for example, YAG fluorescent material) to produce white light as a whole, or use light that emits white light with a combination of purple to near-ultraviolet LEDs and phosphors that emit light in R, G, and B, respectively. can do. A white LED based on a combination of a violet to near-ultraviolet LED and an RGB phosphor can easily set a color temperature and a color rendering property by a mixing ratio of the phosphor.
また、照明手段として赤色LED、緑色LED及び青色LEDから成るLEDの組の集合体を用いてもよい。この赤色(R)、緑色(G)、青色(B)3原色の組み合わせ及び各色の発光強度を予め設定しておくことにより、任意の発光色での照明が可能となる。これにより、手術の際に肌の色や血液の色等が自然な色合いとなるように調整して照明することができる。 Further, as a lighting means, an assembly of a set of LEDs including a red LED, a green LED, and a blue LED may be used. By setting the combination of the three primary colors of red (R), green (G), and blue (B) and the emission intensity of each color in advance, illumination with an arbitrary emission color is possible. Thereby, it can illuminate by adjusting so that the color of skin, the color of blood, etc. may become a natural hue | tone at the time of an operation.
更に、照明手段としては紫外LEDを用いることができる。これによると、手術用の紫外照明装置として用いた場合に、予め蛍光標識しておいた腫瘍等の病変部のみを紫外線によって可視化することができる。従来、このような紫外照明装置としては光ファイバーを用いたものが使用されてきたが、本発明は、LEDモジュールにより大光量且つ広範囲に渡って手術領域を照明できるため、従来の光ファイバーによる紫外照明装置を用いた場合よりも、病変部をより明瞭に視認できるようになる。この紫外LEDはそれのみで用いてもよいし、上記白色、可視多色LEDと一緒に組み合わせて用いてもよい。このように組み合わせて用いる場合は、同時に発光させるようにしてもよいし、切り替えスイッチにより場合に応じて発光色を切り替えるようにしてもよい。 Furthermore, an ultraviolet LED can be used as the illumination means. According to this, when used as an ultraviolet illumination device for surgery, only a lesioned part such as a tumor that has been fluorescently labeled in advance can be visualized with ultraviolet rays. Conventionally, an ultraviolet illuminating device using an optical fiber has been used as such an ultraviolet illuminating device. However, since the present invention can illuminate a surgical region over a wide range with a large amount of light by an LED module, It becomes possible to visually recognize the lesioned part more clearly than in the case of using. This ultraviolet LED may be used alone, or may be used in combination with the white and visible multicolor LEDs. When used in such a combination, the light emission may be performed at the same time, or the light emission color may be switched depending on the case by a changeover switch.
本発明の好ましい実施態様においては、LEDの発光強度を調節することのできる調光手段を備えている。これにより、手術領域を任意の照度で照射することができる。また、異なった色(紫外線も含む)のLEDを備える場合には、各色毎に強度を調節できるようにしておくことが望ましい。例えば上記R、G、B3色のLEDを用いる場合は、各色の発光強度を個別に制御する調光手段を備えることにより、使用時に発光色を任意に調整することができるようになり、照度や照明光の色合いを、照射対象(体内組織、器官)に応じて容易に変更調整することができることになる。また、手術時に発光色を変化させることにより、色差の小さい2つの部位の色差を拡大し、両者を明瞭に識別できるようにすることも可能となる。 In a preferred embodiment of the present invention, a dimming means capable of adjusting the light emission intensity of the LED is provided. Thereby, it is possible to irradiate the surgical region with an arbitrary illuminance. In addition, when LEDs of different colors (including ultraviolet rays) are provided, it is desirable that the intensity can be adjusted for each color. For example, when using the above R, G, and B LEDs, it is possible to adjust the emission color at the time of use by providing dimming means for individually controlling the emission intensity of each color. The color of the illumination light can be easily changed and adjusted according to the irradiation target (internal tissue, organ). In addition, by changing the emission color at the time of surgery, it is possible to enlarge the color difference between two parts having a small color difference so that both can be clearly identified.
LEDはコードによって調光手段や電源と接続される。このコードは従来の光ファイバーによる照明に用いられるケーブルに比べて細く、柔軟性に富むため手術の邪魔になりにくい。コードは絡んだり、引っ掛かったりすることの無いよう、ブレードに固定することが望ましい。または、開創器の表面に絶縁層を介してパターニング配線を形成し、それによりLEDに電力を供給する構成とするとより望ましい。上記パターニング配線上には、更に、絶縁体からなる保護層を設ける。
なお、コード又は、パターニング配線は、開創器のブレード表面の、患者の体内組織に直接触れない側に固定、あるいは形成する。
電源としては、携帯型のバッテリ(一次電池又は二次電池)を使用することができる。また、交流電源を直流電源に変換して、LEDに供給する構成としてもよい。上記バッテリーは術者のベルトに装着したり、首からぶら下げることができる。また、短時間の使用の場合や、将来的に、よりコンパクトなバッテリが開発された場合には、バッテリを開創器のアーム部の外側に調光手段と共に設置することも可能である。
The LED is connected to a light control means and a power source by a cord. This cord is thinner than conventional cables used for illumination by optical fibers and is flexible so that it does not interfere with the operation. It is desirable to fix the cord to the blade so that it is not entangled or caught. Alternatively, it is more desirable to form a patterning wiring on the surface of the retractor via an insulating layer, thereby supplying power to the LED. A protective layer made of an insulator is further provided on the patterning wiring.
The cord or patterning wiring is fixed or formed on the side of the blade surface of the retractor that does not directly touch the patient's body tissue.
A portable battery (primary battery or secondary battery) can be used as the power source. Further, an AC power supply may be converted to a DC power supply and supplied to the LED. The battery can be attached to the surgeon's belt or hung from the neck. Further, when the battery is used for a short time or when a more compact battery is developed in the future, it is possible to install the battery together with the light control means outside the arm portion of the retractor.
胸部外科手術用開創器等に適用する場合、従来の開創器では、図1に示すようにブレードの先端は直角に折り曲げられているが、本発明ではこの折り曲げ角を小さくし、両ブレードの内側に向かって傾斜させる(カントを設ける)ことが望ましい。LEDからの照射光は指向性が高いため、先端を直角にした状態では、アーム部の間隔を広くしたときに中央に光が当たらない恐れがあるが、このように先端部にカントを設けることによって照射光を中央に集めることができる。 When applied to a retractor for thoracic surgery or the like, in the conventional retractor, the tip of the blade is bent at a right angle as shown in FIG. It is desirable to incline (provide a cant). Since the light emitted from the LED is highly directional, there is a risk that the light will not hit the center when the distance between the arms is wide when the tip is at a right angle. The irradiation light can be collected in the center.
以下、図を用いて本発明の実施例について説明する。図2は本発明の実施例である胸部外科手術用のLED付開創器の斜視図である。図1と同一符号を付した部分は、従来の胸部外科手術用開創器と同一又は相当する部分であるので説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a perspective view of a retractor with LED for thoracic surgery which is an embodiment of the present invention. The portions denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 are the same as or equivalent to those of the conventional chest surgical retractor, and thus the description thereof is omitted.
本実施例のLED付開創器は、胸部外科手術の際に用いられる、肋骨を押し広げるための開創器に適用したものである。本実施例のLED付開創器では、図1に示されるような従来の胸部外科手術用の開創器のブレード15、16の先端に、白色LEDによる照明が設けられており、手術の際には体腔内にブレード15、16を差し入れ、その先端に設けられたLEDを点灯することにより手術領域を照明することができる。
ブレード15、16の先端にはカントが設けられており、LEDから照射される光を中央に集めることができる。
The retractor with LED of the present embodiment is applied to a retractor for expanding a rib used for thoracic surgery. In the retractor with LED of the present embodiment, illumination by a white LED is provided at the tip of the
The tip of the
白色LEDとしては、青色LED(InGaN系LED)チップを基板上に集積し、その青色を励起光として黄色蛍光を発する蛍光体(YAG蛍光体)を塗布したカバーで覆って、全体として白色光を発するようにしたLEDモジュール21を使用する。上記LEDモジュール21の基板には熱伝導性の良好なダイアモンド基板を用いる。更に、このLEDモジュール21を同じくダイヤモンドからなるプレート22に載置し、このプレート22を開創器のブレード15、16の先端に取り付ける。全光束23lmのLEDモジュールを用い、各ブレードに4個ずつ、計8個取り付ける。これにより、全体として合計184lmの光量が得られ、手術領域を十分に照明することができる。
As a white LED, a blue LED (InGaN LED) chip is integrated on a substrate and covered with a phosphor that emits yellow fluorescence using the blue light as excitation light (YAG phosphor). An LED module 21 that emits light is used. As the substrate of the LED module 21, a diamond substrate having good thermal conductivity is used. Further, the LED module 21 is placed on a
電源には術者が装着することのできる携帯型バッテリ24を使用し、調光器25を介してLEDモジュール21と接続する。調光器25は、LEDモジュール21に供給される電流を調節するものであり、ブレード15、16の内側に固定されたコード23によってLEDモジュール21と接続される。
A
本実施例では、胸部外科手術用の開創器に適用して説明したが、本発明は胸部外科手術用の開創器に限らず、その他の様々な部位で用いられる開創器に適用できることは言うまでもない。 In this embodiment, the retractor for thoracic surgery has been described. However, the present invention is not limited to the retractor for thoracic surgery, and can be applied to retractors used in various other parts. .
11…歯
12…ベースバー
13…第1アーム部
14…第2アーム部
15、16…ブレード
17…ハンドル
21…LEDモジュール
22…プレート
23…コード
24…バッテリ
25…調光器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Teeth 12 ... Base bar 13 ... 1st arm part 14 ...
Claims (11)
該ブレードの先端部にLEDによる照明手段を設けたことを特徴とする開創器。 A retractor used for opening / holding an incision during surgery, and having a blade inserted into the incision,
A retractor characterized in that an LED illumination means is provided at the tip of the blade.
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