JP2006122307A - 医療用流体供給装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】患部の洗浄、乾燥、冷却、吸引、または組織アブレーションの複合機能を単独機器で達成し、治療手順を簡素化し、治療の質と安全性を向上し、治療コストを下げる。既存治療機器の本来の機能に上記複合機能を付加し機能の拡大と安全性を向上させる。光線治療器、レーザ治療器の治療機能に熱、光化学、光触媒治療の機能を付加し機能を拡大するとともに熱、光化学、光触媒治療の安全性、確実性、効率を向上する。
【解決手段】本発明の医療用流体供給装置は単独で2種以上の流体あるいはそれらの混合流体を患部に供給可能で、上記複合機能を単独機器で達成する。既存の各種治療機器に接続することが可能であり既存治療機に上記複合機能を付加する。光線治療機、レーザ治療器と接続が可能であり、光照射と光吸収、光化学反応する流体を同時供給し、熱、光化学、光触媒治療の機能を付加し、組織散布域と光照射域を一致させ熱、光化学、光触媒治療の安全性、確実性、効率を向上する。
【選択図】 図7
【解決手段】本発明の医療用流体供給装置は単独で2種以上の流体あるいはそれらの混合流体を患部に供給可能で、上記複合機能を単独機器で達成する。既存の各種治療機器に接続することが可能であり既存治療機に上記複合機能を付加する。光線治療機、レーザ治療器と接続が可能であり、光照射と光吸収、光化学反応する流体を同時供給し、熱、光化学、光触媒治療の機能を付加し、組織散布域と光照射域を一致させ熱、光化学、光触媒治療の安全性、確実性、効率を向上する。
【選択図】 図7
Description
本発明は2種以上の流体、または2種以上の流体の混合体を含め3種以上の流体、たとえば空気あるいは多数の粒子が空気に分散する気相体、液相体または多数の粒子が液体に分散している液相体、あるいはそれらが混合されたスプレー体を患部に供給し、患部の洗浄、乾燥、冷却、吸引、または組織アブレーションする治療技術に関するものである。さらに本発明品を既存の治療機器と接続し、治療機器の機能に洗浄、乾燥、冷却、吸引、ま、組織アブレーション機能を付加し機能を拡大し治療の応用性、安全性を向上させる治療技術、それらの治療機器に関するものである。既存治療機器が光線治療器、レーザ治療器の場合、光吸収あるいは光反応物質を含む流体を供給し熱、光化学、光触媒治療機能を付加し光線治療器、レーザ治療器の機能を拡大する。
近年、ナノサイズの粒子を製造する技術が飛躍的に発展してきた。ナノ粒子は単に小さいだけではなく光と反応したり、除菌、殺菌する機能などを付与したものも開発されている。粒子サイズが超微細なため気体または液体に容易に分散し、光と反応したり、除菌、殺菌する機能を保有するナノ粒子分散流体の応用が可能になってきた。気体、液体またはスプレーなどの流体いずれかを単独で供給し患部を洗浄する薬液スプレーシリンジ(特開平05−068689号公報)は知られている、また吸引単独機能の吸引機器(特開平09−140731号公報)も既知である。歯科ユニットに付属される、圧搾空気、水、水スプレーなど3種を供給できる3WAYハンドピースは歯科治療での患部の空気乾燥、水、スプレーによる洗浄目的に特化した装置である。回転骨・歯牙切削器、電気メス、光線治療器、レーザ治療器、超音波メスのハンドピースなどはそれらハンドピース専用の送水、空気、水スプレー冷却、または患部組織、液体の吸引機能がついたものも知られている、これらはその機器に専用で汎用性のあるものではない、また患部の洗浄、乾燥、冷却、吸引、または組織アブレーション機能をすべてカバーするものでもない。特に発熱を伴う回転骨・歯牙切削器、電気メス、光線治療器、レーザ治療器、超音波メスの場合、発熱が周囲正常組織に伝播して引き起こされる副作用は深刻である。また流体を使用した治療機器としては高圧水を利用したウオータジェットメス、アルミナパウダーを高圧で組織に噴霧し組織をアブレーションするピーリング装置も知られている。光線、レーザ治療器の多くは単独で組織の凝固、蒸散、止血、疼痛緩和に使用されている。光線、レーザ治療器には光を吸収するカーボン粒子、光化学、光触媒反応する化学物質を使用する治療も一般化しつつある。このような光吸収、反応物質を使用する治療法では光吸収、反応物質を先に塗布、または注射器などで患部に投与し後に光照射するという手順をとっている。この従来法は手順が分離されることで投与される物質の組織散布域と光照射域が一致しなくなるため、治療の不確実性、光吸収、反応物質または光照射を過剰投与する危険性を内在している。
しかしながら、以上の流体技術を使用した装置は、患部の洗浄、乾燥、冷却、吸引、または組織アブレーションの複合機能をすべてカバーするものではない。本発明の一つの課題は、流体の特徴を生かし、これらの多数の複合機能を単独の機器で可能とすることである。多くの複合機能を単独の機器で達成することは治療手順が簡素化され治療の質と安全性を向上でき、治療コストを下げ、アシスタントなどの数を削減することが可能となる。本発明の付随する課題の一つは、既存治療器による治療機能に洗浄、乾燥、冷却、吸引、組織アブレーションの機能を付加し本来の治療機器の機能を拡大し既存治療機器の応用性と安全性を向上することである。特に発熱を伴う治療機器と本発明品を接続した場合、正常組織への熱伝播を防止できる。付随するもう一つの課題は既存の光線治療器、レーザ治療器に光吸収による熱治療、光化学治療、光触媒治療の機能を付加し光線治療器、レーザ治療器の機能を拡大し既存治療機器の応用性と安全性を向上することである。
以上の課題を解決するための第一の発明は、2種以上の流体またと2種以上の流体の混合体、たとえば空気あるいは多数の粒子が空気に分散する気相体、液体または多数の粒子が液体に分散している液相体、また気相体と液相体との混合スプレー体などを供給できる機能を有する、術者が把持できる医療用流体供給術者用装置である。第2の発明は2種以上の流体を2種以上の流体の混合体、たとえば気相体、液相体を発生し、医療用流体供給術者用装置に供給、コントロールする流体コントロール装置である。医療用流体供給術者用装置と流体コントロール装置が接続された医療用流体供給装置は単独で患部の洗浄、乾燥、冷却の複合機能が可能とする。また、第3の発明は、第2の発明に吸引口をもつカニュラと流体コントロール装置に吸引機能である吸引ポンプ、吸引物トラップのトラップボトルを付加したものである。洗浄、乾燥、冷却の機能に、吸引機能が付加される。第4の発明は粒子粉タンクを第3の発明に付加し粉流体による組織アブレーションを付加したものである。第5の発明は既存の剥離子、切開子、回転切削子、電気メス、光線治療器、レーザ治療器、超音波メス、マイクロ波加熱メスなどの各種治療機器のハンドピースのプローブに着脱できる機構を有する医療用流体供給術者用装置である。この発明により既存治療器本来の治療機能に洗浄、乾燥、冷却、吸引、組織アブレーションの機能を付加することが可能となる。第6の発明は既存の光線治療器、レーザ治療器の照射プローブが着脱できる機構を有する医療用流体供給術者用装置である。光吸収、反応物質を含む流体を供給し、既存治療器本来の治療機能に熱治療、光化学治療、光触媒治療の機能を付加することが可能となる。光吸収あるいは光反応物質の組織への散布域と光照射域を一致させ、光吸収による熱治療、光化学治療、光触媒治療の確実性を増し、吸収または反応物質、光照射の過剰投与を防止できる。供給流体が光吸収、反応するナノ粒子の分散流体の場合、粒子重量あたりの反応面積が非常に大きいので光吸収、光反応効率が大幅に向上する。
本発明品は単独で洗浄、乾燥、冷却、吸引、または組織アブレーションなどの複合機能を実現するものである。結果的に治療手順が簡素化されより治療の質と安全性を向上でき、治療コストを下げ、アシスタントなどの数を削減することが可能となる。本発明品が既存の各種治療機器に接続された場合、既存治療機器本来の治療機能に洗浄、乾燥、冷却、吸引、または組織アブレーションの機能を付加し、治療機器の機能を拡大する。発熱を伴う治療機器と接続された場合、治療機器による治療に伴う正常組織への発熱の伝播を防止することができる。既存の光線治療器、医療用レーザ装置の照射プローブと接続された場合、供給流体と光との相互作用による吸収熱、光化学反応物、光触媒反応物を患部に投与でき、本来の光線、レーザ治療機器の機能に熱、光化学反応、光触媒治療機能を付加し機能を拡大する。光照射と光に反応する流体との同時供給により反応物の組織散布域と光照射域を一致させ、治療の確実性を向上し反応物、光照射の過剰投与を防止できる。
本発明の医療用流体供給装置は術者が把持する医療用流体供給術者用装置と流体供給コントロール装置から構成されている。洗浄、乾燥、冷却、組織アブレーション、吸引ができる機能を有する医療用流体供給術者用装置を図4に示した。102は術者が把持する取り外しできるハンドル部である。ハンドルの先端の接続具107は108のゴムチューブ体の穴に挿入押し込まれ100のネジ式押し付け金具で固定されハンドル部が101の流体供給機構部に接続される。2種の流体のいずれかが105、106のチューブ、103、104のチューブコネクターを経由して109、110の流体排出口から112の流体混合チャンバーに排出される。2種の流体のいずれかが排出された場合、111の流体患部排出口から患部に2種の流体のいずれかが供給される。2種の流体が同時に排出された場合、混合チャンバーで混合され2種の流体の混合流体、本例では気相体と液相体の混合スプレー体が流体患部排出口から患部に供給される。117のテーパー部に機械的にはめ込まれた交換可能な先端吸引カニュラは流体患部排出口周辺に位置した116の吸引口から除去組織、煙、血液、供給された流体を吸引する。カニュラ先端から吸引物は119の吸引チューブ接続部、120の吸引チューブを経由して流体供給コントロール装置のトラップボトルでトラップされる。 医療用流体供給術者用装置に接続された流体供給コントロール装置の機能の例が図7に示されている。液相体を供給する機能は905のシリンジポンプ駆動部と市販のシリンジ923とシリンジに駆動を伝える917の駆動プランジャーから構成されている。プランジャーがシリンジピストンを押したり、引いたりする。駆動部はコントロールが容易で、高いトルクを発生し粘性液体などを排出できるパルスモータで駆動されることが好ましい。駆動部には駆動プランジャーの位置検出の機構が取り付けられている。気相体がシリンジ押し圧より高い場合シリンジ液相体内に高圧の気相体が逆流することを防ぐ918の逆支弁を取り付けることが好ましい。906の気相ポンプは雑菌、塵埃を取り除く919のバクテリアフィルターを経由して空気吸引し、920の圧力制御器で圧力制御し912の気相体供給チューブを経由し医療用流体供給術者用装置に清浄空気の気相体を供給する。921の流体電磁切り替え弁が気相ポンプと圧力制御器との間にとりつけられており、切り替えて空気を910の粒子粉タンクまたは医療用流体供給術者用装置に圧力空気を供給できる。粒子粉タンクに922のアブレーション用のアルミナなどの粒子粉が充填された場合、医療用流体供給術者用装置は913の粉流体チューブを経由して粉流体を患部に供給し組織の粉流体によるアブレーションを行う。907の吸引ポンプの駆動により919のバクテリアフィルター、909の吸引物をトラップするトラップボトルを経由して医療用流体供給術者用装置先端から吸引が行われる。シリンジポンプ駆動部、吸引ポンプ、気相ポンプ、流体電磁切り替え弁および906の操作パネルへの駆動電源は924の電源ラインを経由して904のDC電源供給・制御ユニットから供給される。操作パネルからの操作制御指示信号は926の信号ラインを経由してDC電源供給・制御ユニットに入力され信号ラインを経由してシリンジポンプ駆動部、吸引ポンプ、気相ポンプ、流体電磁切り替え弁を制御する。送気量(l/min.)、送水量(ml/min.)、送気圧(KPa)、吸引量(l/min.)、吸引(KPa)などが設定される。シリンジ残液量がほとんどなくなった場合、またはまったくなくなった場合、気相ポンプ、吸引ポンプ、シリンジポンプが過温度となった場合、DC電源供給・制御ユニットはブザー音、またはランプ表示により警告を発する。シリンジ交換などのときに必要な急速送液、シリンジ戻しは操作パネルから行われる。DC電源供給・制御ユニットは液相体の総排出量はシリンジのストローク量で計算し表示する。気相体の総排気量は送気量と時間で計算し表示する。903は流体供給コントロール装置の筺体で916はAC電源プラグである。医療用流体供給術者用装置が既存の剥離子、切開子、回転切削子、電気メス、光線治療器、レーザ治療器、超音波メス、マイクロ波加熱メスなどの各種治療機器に接続された本発明の形態を図12に示した。113は既存の剥離子、切開子、回転切削子、電気メス、光線治療器、レーザ治療器、超音波メス、マイクロ波加熱メスなどの各種治療機器のハンドル部である。115はエネルギーを必要とする既存治療機器のエネルギー伝送ケーブルである。114は既存治療機器の患部を治療する治療プローブである。107のハンドル接続具は治療プローブに機械的に圧入され、108のゴムチューブ体の穴に挿入押し込まれ100のネジ式金具で固定されハンドル部が101の流体供給機構部に接続される。2種の流体のいずれかが105、106のチューブ、103、104のチューブコネクターを経由して109、110の流体排出口から112の流体混合チャンバーに排出される。2種の流体のいずれかが排出された場合、治療プローブの周囲の穴、111の流体患部排出口から患部に2種の流体のいずれかが患部に供給される。2種の流体が同時に排出された場合、混合チャンバーで混合され2種の流体の混合体が流体患部排出口から治療プローブの周囲を通過して患部に供給される。吸引は117のテーパー部とカニュラの先端部の空隙から行われる。かくして治療プローブと同軸で流体が供給され既存治療機器の治療中に治療機器プローブの先端近辺での洗浄、乾燥、冷却、吸引、または組織アブレーションが可能となる。特に光線治療器またはレーザ治療器に接続し光と吸収または反応する流体または2種の流体の混合体を治療プローブと同軸で供給することにより、吸収熱、または光化学反応物をレーザプローブの周辺の組織に投与することが可能となる。図14に医療用流体供給術者用装置による洗浄、乾燥、冷却、吸引、または組織アブレーションの様子が示されている。2種の流体は204または205から供給されるである。203は吸引物の流れを示している。201は200の患部に吹き付けられた供給流体で202は供給流体がアブレーション用の粉流体によるアブレーションによる組織表面欠損である。図15に医療用流体供給術者用装置と剥離子、切開子、回転切削子、電気メス、光線治療器、レーザ治療器、超音波メス、マイクロ波加熱メスなどの各種治療機器になどが接続され治療器による治療中に患部を洗浄、乾燥、冷却、吸引、または組織アブレーションをしている様子を示している。214は既存治療器による患部の熱などによる変性部位であるが213の供給流体が114の既存治療器プローブに同軸で供給され変性部位周辺を局所的に洗浄、乾燥、冷却、吸引、または組織アブレーションを行う。図16に医療用流体供給術者用装置が光線治療器、レーザ治療器と接続され、光と反応する流体と照射光による吸収熱、または光化学反応物、光触媒反応物を患部に供給している様子を示す。照射された光209は供給された流体208と吸収、光化学反応、光触媒反応などの相互作用を起こし患部210に吸収熱、または光化学反応物、光触媒反応物を供給する。
<他の実施形態>
図1は医療用流体供給術者用装置の2種の流体の排出口が同軸の場合である。図2は医療用流体供給術者用装置の2種の流体の流体排出口が異軸の場合である。どちらとも流体混合チャンバーでの混合具合などに大差はない。図3は医療用流体供給術者用装置のハンドル部が流体供給機能部と一体化した形態である。図5の115は交換可能なカニュラが吸引機能をもたない形態のものであるが実際臨床上、滅菌済みカニュラとすることで患者間相互感染防止上重要な役目を果たす。図6,300、305は先端が屈曲した、吸引なし、吸引ありのカニュラであるが、狭い患部へ流体を仕向ける場合に有用である。図8は2種の流体排出口が同軸で既存の治療器に接続された形態を示す。図9は2種の流体排出口が異軸で既存の治療器に接続された形態を示す。図10は既存の治療器の治療プローブのエネルギー伝送がワイア、光ファイバーなどのフレキシブルなケーブル115がハンドルの先端接続部に挿入固定され流体供給機能部と一体化した医療用流体供給術者用装置の形態である。図11は吸引機能をもたないカニュラが取り付けられ、既存の治療器と接続された医療用流体供給術者用装置の形態である。
図1は医療用流体供給術者用装置の2種の流体の排出口が同軸の場合である。図2は医療用流体供給術者用装置の2種の流体の流体排出口が異軸の場合である。どちらとも流体混合チャンバーでの混合具合などに大差はない。図3は医療用流体供給術者用装置のハンドル部が流体供給機能部と一体化した形態である。図5の115は交換可能なカニュラが吸引機能をもたない形態のものであるが実際臨床上、滅菌済みカニュラとすることで患者間相互感染防止上重要な役目を果たす。図6,300、305は先端が屈曲した、吸引なし、吸引ありのカニュラであるが、狭い患部へ流体を仕向ける場合に有用である。図8は2種の流体排出口が同軸で既存の治療器に接続された形態を示す。図9は2種の流体排出口が異軸で既存の治療器に接続された形態を示す。図10は既存の治療器の治療プローブのエネルギー伝送がワイア、光ファイバーなどのフレキシブルなケーブル115がハンドルの先端接続部に挿入固定され流体供給機能部と一体化した医療用流体供給術者用装置の形態である。図11は吸引機能をもたないカニュラが取り付けられ、既存の治療器と接続された医療用流体供給術者用装置の形態である。
医療用流体供給術者用装置の交換可能なカニュラは組織アブレーションの場合、アブレーションする粉粒子より同等またはそれ以上の硬度の材質などで内部をコーティングしたものが好ましい。たとえばダイアモンド、アルミナコーティングなどである。カニュラは組織アブレーション以外の応用では樹脂製が好適で、十分使用に耐える。流体コントロール装置の典型的な仕様として送気量は5L/分以上、送水量は1ml/分以上、送気圧は10KPa以上、吸引量は5L/分以上、吸引圧は10KPa以上である。組織アブレーションに使用される粉流体として皮膚ピーリングなどで使用される、アルミナ、石英、ダイアモンド、炭化珪素、ガラスなどの1ナノメータから900ミクロン程度の粒径のものが最適である。これら粉粒を分散した溶液を高圧空気との混合スプレー体による組織アブレーションも可能である。吸収、光化学反応などの相互作用を起こし患部に吸収熱、光化学反応物、光触媒反応物を供給する場合、光を吸収するカーボン、金属、金属酸化物、色素を分散または溶解した液相体、または光を吸収するカーボン、金属、金属酸化物などの粒子が分散した気相体などが使用される。光と吸収反応する粉流体の粒子は1グラムあたりの面積が100平方メートル以上、900ナノメータ以下の平均粒径のものが反応効率上好ましい。
Claims (22)
- 2種以上の流体と2種以上の流体が混合された混合流体の3種以上を患部に供給する機能を有する医療用流体供給術者用装置
- 上記請求項1の混合流体を発生させるため、2種以上の流体が混合するチャンバーを有する医療用流体供給術者用装置
- 上記請求項1記載の流体において、流体が空気あるいは多数の粒子が空気に分散する気相体、液体または多数の粒子が液体に分散している液相体の場合、液相体と気相体が混合されたスプレー体などの3種以上の流体を患部に供給する機能を有する医療用流体供給術者用装置
- 上記請求項3のスプレー体を発生させるため、液相体と気相体が混合するチャンバーを有する医療用流体供給術者用装置
- 上記請求項1から4の医療用流体供給術者用装置において、2種以上の流体あるいは気相体と液相体の排出管の先端口が外套管で覆われて、2種以上の流体、または2種以上の流体が混合された混合流体あるいは液相体と気相体が混合されたスプレー体のいずれかを外套管の先端口から排出し患部に供給する機能を有する医療用流体供給術者用装置
- 請求項5記載の医療用流体供給術者用装置において各管軸の長手を透視で見て、流体の排出管の先端口と外套管の排出先端口との間に、請求項2記載のチャンバーを有する医療用流体供給術者用装置
- 請求項5記載の医療用流体供給術者用装置において管軸の長手を透視で見て、気相体と液相体の排出管の先端口と外套管の排出先端口との間に、請求項4記載のチャンバーを有する医療用流体供給術者用装置
- 請求項5記載の医療用流体供給術者用装置において各管軸の断面で見て、流体排出管の先端口の片方がもう一方の管内に位置する、したがって流体の排出管の先端口と外套管の排出先端口のすべてが同軸となる、請求項1−7の医療用流体供給術者用装置
- 請求項5記載の医療用流体供給術者用装置において各管軸の断面で見て、流体排出管の先端口の片方が外套管内に独立に位置する、したがって流体の排出管の先端口が独立に、異軸で位置する請求項1−7の医療用流体供給術者用装置
- 上記請求項1−9の医療用流体供給術者用装置において術者が把持できるハンドル部が流体供給機能部分と一体化した形態を有する請求項1〜9の医療用流体供給術者用装置
- 既存の剥離子、切開子、回転切削子、電気メス、光線治療器、レーザ治療器、超音波メス、マイクロ波加熱メスなどの各種治療機器のハンドピース付のプローブが流体供給の機能部分に接続された請求項1〜9の医療用流体供給術者用装置
- 回転切削子、電気メス、光線治療器、レーザ治療器、超音波メス、マイクロ波加熱メスなどの各種治療機器の患部へのエネルギー伝送がケーブル状の場合、ケーブルを請求項10のハンドル部に挿入、外套管の排出先端口からケーブルの先端を突出させ連結した請求項10の医療用流体供給術者用装置
- 交換可能で使い捨てカニュラが外套管の排出先端口の先端部までカバーするように接続されている請求項1−12の医療用流体供給術者用装置
- 上記請求項13記載のカニュラで吸引口がカニュラ先端にとりつけられた構造である請求項1〜13の医療用流体供給術者用装置
- 2種以上の流体あるいは、気相体、液相体の流体を発生、供給し、コントロールする流体供給コントロール装置が請求項1〜14の医療用流体供給術者用装置のいずれかと接続された医療用流体供給装置
- 請求項15記載の流体供給コントロール装置において加圧供給される液相の貯留に汎用シリンジを使用し、シリンジ排出の駆動部を有する請求項15記載の医療用流体供給装置
- 吸引物をトラップするトラップボトルと吸引ポンプによる吸引機構を請求項15記載の流体供給コントロール装置に付加した請求項15と16の医療用流体供給装置
- 気相体を粉流体として供給するための粒子粉タンクを請求項15記載の流体供給コントロール装置に付加した請求項15〜17項の医療用流体供給装置
- 気相の流体が液相加圧系に逆流することを防止する逆支弁を請求項15記載の流体供給コントロール装置に付加した請求項15〜18項の医療用流体供給装置
- 請求項16記載のシリンジにおいて、液相体の残量が少なくなったとき、またはなくなったときに起動する警報機構を請求項15記載の流体供給コントロール装置に付加した請求項15〜19項の医療用流体供給装置
- 請求項15記載の流体供給コントロール装置において患部に供給、排出された流体の総量を表示できる機構を請求項15記載の流体供給コントロール装置に付加した請求項15〜20項の医療用流体供給装置
- 上記請求項1−20記載において粒子の平均粒子径が900ナノメータ以下で1グラム当たり100m2以上の表面積の粒子を分散した流体を使用した上記請求項1−21項の医療用流体供給装置
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