JP2015512669A - 医療外科用観察装置 - Google Patents
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Abstract
医療用チューブ(3)を挿入するのに用いるようなビデオ観察装置(10)は、屈曲自在のアウタースリーブ80と、チャネル形状の支持部材(40)内に固定されるカメラ(11)、ケーブル(13)及びコネクタ(14)の電気アセンブリ(20)を含むインナーアセンブリとを有する。インナーアセンブリ(20,40)は、カメラが一端(12)に位置付けられ、コネクタ(14)が反対側端に位置付けられるように、アウタースリーブ(80)に沿って通される。好ましくは、支持部材(40)は、傾斜突き合わせ接合(42)で端と端が接合される、剛性が異なる2つの部分(40A)及び(40B)で作成され、観察装置(12)の後端は患者側端部より堅くなるように、患者側端部(12)の方の部分はより可撓である。その後、傾斜クーデチップ(121)が形成され、該チップの角度に対するカメラ(11)の正しい向きは、目標(91)の画像を見ながらカメラの出力が正しい向きとなるまで観察装置(10)を回転させることによって達成され、次に観察装置(10)を治具(93)内の装置に配置して、観察装置に熱処理を施して、傾斜先端部の角度を設定する。【選択図】図1
Description
本発明は、屈曲自在の材料製のアウタースリーブ、及び電気ケーブルの一端に接続された画像センサとケーブルの反対側端に接続された電気コネクタとの電気アセンブリを備える、医療外科用観察装置に関する。
本発明は、より具体的は、気管への気管内チューブの挿入といったような、患者の体内に機器を配置するために用いる観察手段に関する。従来のイントロデューサ又はブジーは、概ね所望の形状に曲げることができ、挿入中に生体構造の形状に合うように屈曲する簡易なロッド形態をしている。イントロデューサは、挿入し易くするために角度付きのクーデチップ(Coude tip)を有するように作ることができる。イントロデューサは、直径が小さく、曲げられ、挿入するために理想的な形状に屈曲するため、気管内チューブそのものより容易に挿入することができる。また、直径が小さいために、臨床医はイントロデューサの外側周辺の気管をよりよく観察することができる。これらは、喉頭鏡の助けがあっても、なくても、用いることができる。ブジーが正しく挿入されていると、チューブを、ブジーの外側に沿って正しい位置へとスライドさせることができ、その後、ブジーはチューブから引き抜かれ、チューブは適所に留まる。ブジーはスミスズメディカル社から入手できる。英国特許第2312378号には、脂肪族ポリウレタン材料で成型されたイントロデューサ又はブジーが記載され、また、樹脂層で何重にも被覆された網状ポリエステル繊維製の初期のブジーも記載されている。これらのブジーの特徴的な曲げ特性及び復元特性は臨床医らに高く評価されている。
さらに最近では、イントロデューサを挿入しながら、臨床医に気管内を見せるために、ファイバー光学、又はイントロデューサ付きビデオカメラを用いることが提案されている。国際公開2007/089491号には、イントロデューサと、このイントロデューサの外側にクリップで留められ、気管内チューブをイントロデューサに沿ってスライドさせる前に取り外される別体のカメラアセンブリとを有する装置が記載されている。代替の装置は、この装置を患者側端部からイントロデューサに既に取り付けられているチューブと一緒に挿入しなければならないので、イントロデューサの機械側端部にハンドルを有している。このような装置は、挿入中にチューブが存在するために、使用するのがいっそう困難である。国際公開第2010/136748号には、イントロデューサの一の端部にカメラを備え、反対側の端部にケーブルを介して表示スクリーンに接続されるイントロデューサの構成が記載されている。イントロデューサは、気管内チューブをイントロデューサに沿って適所にスライドさせることができるような正しい位置に配置されると、表示スクリーンから切断され、その後、イントロデューサは気管内チューブから後方に引っ張ることによって取り外される。
このようなビデオイントロデューサ又はブジーは、殺菌後に、長期保管しても、従来のブジーの曲げ及び復元特性を保持するということが特に重要である。観察手段を収容するために、ブジーに沿うボアの直径を大きくする必要がある場合、これはブジーの取扱適性に悪影響を及ぼす。別の問題は、ブジーの後端でケーブルを電気コネクタに接続するのが難しいということである。ケーブルの長さを、コネクタに接続し易くするために、ブジーを超えて延ばす場合、余剰ケーブルが生じるが、ブジー内にはこれを受け入れるスペースがない。合理的なコストで、必要とされる全ての特徴を備えるビデオイントロデューサ又はブジーを提供することは、些細な問題ではない。
本発明の目的は、代替の医療外科用観察装置及び方法を提供することである。
本発明の一の態様によれば、上述した種類の医療外科用観察装置において、電気アセンブリが、インナー支持部材を含み、インナー支持部材は、アウタースリーブ内に電気アセンブリを挿入することができる外径を有し、インナー支持部材は画像センサと電気コネクタとの間のケーブルの外側に沿って延在して、アウタースリーブ内にその長さに沿って挿入することのできるインナーアセンブリを提供し、画像センサはアウタースリーブの一端に位置付けられ、電気コネクタはアウタースリーブの反対側端に位置付けられることを特徴とする、医療用観察装置が提供される。
インナー支持部材は、チャネルの形態をしていることが好ましい。インナー支持部材は、接着剤によってケーブルと一緒に取り付けることができる。インナー支持部材は、観察装置がその長さに沿って剛性が異なる領域を有するように、支持部材の長さに沿って剛性が異なる少なくとも2つの領域を有することができる。インナー支持部材は、観察装置が、前方の患者側又はカメラ側端部よりも後方の機械側又はコネクタ側端部に向かって堅くなるように構成されるのが好ましい。インナー支持部材は、端と端で接合される剛性が異なる少なくとも2つの長さの材料から形成されるのが好ましい。接合部は、剛性が異なる材料の割合が接合部に沿って変化して、接合部の長さに沿って剛性が徐々に移行するように、インナー支持部材の一部の長さに沿って長手方向に延在するのが好ましい。接合部は傾斜付き合わせ接合部とすることができる。
本発明の他の態様によれば、電気アセンブリ及び電気アセンブリの外側に沿って延在するインナー支持部材を備えているインナーアセンブリであって、電気アセンブリは、電気ケーブルの一端に接続される画像センサを含み、ケーブルの反対側端に電気コネクタを有しているインナーアセンブリを提供するステップと、画像センサがアウタースリーブの一端に位置付けられ、電気コネクタはアウタースリーブの反対側端に位置付けられるように、アウタースリーブの長さに沿ってインナーアセンブリを通すステップと、アウタースリーブ内の適所にインナーアセンブリを固定するステップとを含む、ビデオイントロデューサ装置の作成方法が提供される。
インナー支持部材は、その長さに沿って開口部を有するチャネルの形態をしており、電気アセンブリは、開口部を経てチャネル内に配置されるのが好ましい。インナー支持部材は、電気アセンブリの形成後に電気アセンブリと一緒に固定することができる。インナー支持部材は、その長さに沿って、剛性が異なる少なくとも2つの領域を有するのが好ましい。2つの領域は、剛性が異なる2つの長さの材料によって提供され、本方法は、アウタースリーブに沿ってインナー支持部材を通す前に前記2つの長さの材料の端と端とを一緒に接合するステップを含むことができる。2つの長さの材料は、傾斜付き合わせ接合を形成するように一緒に接合することができる。
本発明のさらなる態様によれば、医療外科用観察装置の患者側端部に傾斜した先端部を形成する方法であって、傾斜先端部がない観察装置を提供するステップと、スクリーンの画像が所望の向きとなるまで、観察装置を該観察装置の軸を中心に角度的に変位させながら、観察装置からのスクリーン上の画像を見るステップと、観察装置の角度方向を維持するステップと、所望の向きを維持しながら観察装置の先端部を曲げるステップと、観察装置の屈曲先端部に処理を施して、屈曲先端部に所望な傾斜を設定するステップとを含む、方法を提供する。
好ましくは、観察装置は平坦面上に配置され、平坦面上の観察装置をローリングすることによって角度的に変位させる。好ましくは、観察装置は、処理の前に先端部の曲げを所望の向きに維持するために治具内に配置する。処理は熱処理を含むことができる。
本発明のさらに別の態様によれば、本発明の上記の他の又はさらなる態様による方法で作成される観察装置が提供される。
本発明による気管内チューブの留置又は観察装置を、例示的な添付の図面を参照して、説明する。
まず、図1〜3を参照するに、観察装置は、前方の患者側端部12に取り付けられる小型のカメラ兼照明ユニット11を有する可撓性で屈曲自在なロッド又はブジーによって提供されるビデオイントロデューサ10の形態をしている。カメラ兼照明ユニット11は、電気ケーブル13の一端に接続され、電気ケーブルの他端は、輪郭が小さい電気コネクタ14に接続され、このコネクタはその上に気管内チューブ3をスライドさせることができるほどに十分に小さい。コネクタ14は、ビデオディスプレイモニタ18まで延在して第2のケーブル16の一端に取り付けられたコネクタ15に着脱自在に嵌合し、モニタ18にはカメラユニット11の照射視野を表す画像が表示される。
図3に示すように、カメラユニット11、ケーブル13及びコネクタ14は、電気アセンブリサブユニット20として予め組み立てられる。コネクタ14は、ブジー10内に挿入される前にケーブル13に接続されるため、組み立て作業が簡単で、所望の長さのケーブルを正確に提供することができる。また、サブユニット20を組み立てる前に、電気的機能部をテストすることができるので、そのテストも容易になる。
そして、電気アセンブリサブユニット20は、図4,6,又は7に示される種類のインナー支持部材の中に、ケーブル13の長さに沿って封入される。
図4及び5に示される好適な形態において、インナー支持部材40は、チャネルの軸に平行に長手方向に延在するスリット、開口部又はギャップ41を有する、従来のプラスチック材料から押し出し成型される、断面がC字状をした開放チャネルである。電気アセンブリ20は、スリット41を経てチャネル40内に側面に沿って挿入することができる。スリット41の自然幅はケーブル13の直径よりやや小さめにして、ケーブルの挿入中、ケーブルが圧縮されるか、スリットが僅かに広がるようにする。ケーブル13の挿入後、チャネルはその自然直径に広がり、スリット41はその自然幅に閉じて、ケーブルはチャネル40の中に保持される。チャネル40の内側は、活性接着剤のような接着剤で塗布されるため、チャネルをケーブル13の周りにクランプして、チャネルとケーブルとを互いに接着し、接着剤をスリット41内に浸透させ、スリットを閉じることができる。あるいは、スリット41は、フィレット又は硬化性化合物によって閉じることも、開いたままとすることもできる。チャネル40の長さは、カメラユニット11又はコネクタ14を覆うことなく、ケーブル13の長さ全体に沿って延在するように、選定される。
好ましくは、チャネル40は、その長さに沿って、剛性が異なる2つの領域40A及び40B(図5)を有する。より具体的には、前方の患者側、すなわちカメラ側端部12の方の領域40Aは、後端の方の領域40Bより軟らかく可撓である。剛性をこのように変える理由は、イントロデューサ10の後方に取り付けられるケーブル16の重量を支えるのを助けるも、臨床医によって操作される前方の患者側端部12の操作特性に悪影響を及ぼさないようにするために後端を堅くするのである。堅めの後方部分40Bの長さに対する、可撓性の前方部分40Aの長さの比は、好ましくは約2:5であり、前方部分の長さは約200mmである。本実施例では、2つの領域40A及び40Bは、剛性が異なる別個の長さのプラスチック材料によって形成され、好ましくは、2つの長さの部分を互いに接合し易くするように、堅さ度合いの異なる同じプラスチック材料で形成する。図5は、約60°の角度θで角度付けした突合せ接合部42で端と端をつないだ2つの長さの部分40A及び40Bを示し、2つの傾斜端部42Aと42Bは、適切な溶剤、接着剤又は熱ボンドによって接着される。角度付き、又は傾斜した接合部42は、接合表面積が大きくなるために接合の完全性が増すという利点があるが、さらに重要なことは、接合部の長さに沿って(領域40Bからの)堅い材料に対する(領域40Aからの)軟らかい材料の比率が、徐々に変化し、堅めの材料の方が接合部に沿って後方に徐々に増えるということである。これによって、接合部42の領域において知覚されるイントロデューサ10の剛性の変化が急でなくなる。接合部は種々の代替形状とすることが可能である。インナー支持部材40がその長さに沿って剛性が変わるということは、必須ではないが、これは好ましいことである。支持部材は、剛性が異なる2つ以上の領域で提供することができ、長さに沿って剛性を徐々に変化させることもできる。特に、患者側端部12のクーデチップ121が屈曲する周りの領域は、残りの前方の患者側端部領域40Aよりも可撓である材料製とすることができる。支持部材の剛性をその長さに沿って変えるには多くの代替方法がある。例えば、その支持部材は、その支持部材の長さに沿って剛性が厚さで変わる2つの異なる材料層で押出し成型することができ、又は、支持部材は、配合の割合が長さに沿って変化する異なる剛性の2つの材料の配合物から作成することができる。あるいは、支持部材は長さに沿って同じ材料製とし、長さに沿って数及び大きさの変わる穴を開けることができる。
インナー支持部材は、チャネルの形状とする必要はなく、第1の直径に製造され、熱風送風器からのような熱の印加によって小さい第2の直径に収縮し得るような、図6に示すような熱収縮スリーブ60の形態とすることができる。スリーブ60を用いてインナーアセンブリを形成するために、このスリーブは、一端から電気アセンブリをスライドさせることができるように、カメラユニット11又はコネクタ14のいずれかの上にスライドさせるのに十分な大きさである自然内径を備えている。その後、両端に露出したカメラ11及びコネクタ14を残して、スリーブ60をケーブル13の長さに沿って確実に収縮させるために熱が印加される。このようなスリーブ60は、図4及び図5のチャネル40のように、長さに沿って異なる剛性の領域を有するように構成することができる。
図7は、らせん状のスリット72を有するチューブを形成するために巻き回したらせん状のストリップ71の形態をした他の代替インナー支持部材70を示し、この支持部材はストリップを引き延ばすか、ほどくことによって、電気アセンブリ20のケーブル13を挿入できるように広げることができる。ストリップ71の自然復元力が開放されると、ストリップはチューブ状の形状に戻ることができる。チューブ70の内部は、ケーブル13の外側にしっかり接着するよう接着剤が塗布されている。ストリップ71も、その長さに沿って剛性が異なる領域を備えることができる。
従来の気管内ブジーは約5mmの外径で、約2mmの直径のボアを有する。本発明の構成では、ブジー10は、従来と同じ5mmの外径を有する屈曲自在のプラスチック材料製のアウタースリーブ80を有しているが、このスリーブのボア81は、電気アセンブリ20とインナー支持部材40,60又は70とのインナーアセンブリを受け入れるため約4mmに拡張する。インナー支持部材40,60又は70の外径は、インナーアセンブリを、一端に位置付けるカメラ11及び反対側端に位置付けられるコネクタ14とともにアウタースリーブの長さに沿って適所にスライドさせることができるように、アウタースリーブ80のボア81内に密にスライド嵌合すべく選定される。インナー支持部材40,60又は70の外側には、アウタースリーブへの挿入前にボア81に沿うチャネルを滑りやすくし、かつ、接着剤が硬化した後にアウタースリーブ内にインナーアセンブリが固定されるように、接着剤が塗布される。インナー支持部材40,60又は70を有する電気アセンブリ20は、十分に剛性であるため、アウタースリーブ80のボア81に沿って押し込むことができる。
アウタースリーブ80の壁厚は、従来のブジーの壁厚に比べて薄いが、インナー支持部材とアウタースリーブとの複合効果は、従来の気管内ブジーと同じ取り扱い特性を与えるように構成することができる。
イントロデューサ10は、インナーアセンブリが、元来真っ直ぐなアウタースリーブ80内に挿入され、接着された後に、傾斜したクーデチップ121と一緒に形成される。クーデチップ121は、モニタ18に形成される画像が正しい向きになるように、カメラ11の向きに対して適切に傾けなければならない。これがなされる通常の方法は、何らかの形式の方位マークをカメラユニットに設け、イントロデューサの先端を曲げるときに方位マークをガイドとして用いるやり方である。しかし、近年、ビデオカメラチップのサイズは縮小しているため、このような方位マークは今では非常に小さく、見難く、正確に方向付けることが難しい。従って、好ましい代替方法が図8及び図9に例示されている。本方法では、真っ直ぐな形のイントロデューサ10が、ビデオ表示モニタ18に接続され、テーブル面のような平坦な表面90の上に置かれる。イントロデューサ10の患者側端部12は、スクリーン92上の印刷マーキングによって提供される位置合わせ目標91の方に向けられる。ビデオモニタ18には位置合わせ目標91の画像が表示され、イントロデューサ10は、表面90を横切って短い距離を手でゆっくりと転がすことにより、イントロデューサ、ひいてはカメラユニット11の角度方位を変えて、モニタ18に表示される目標を所望な向きとする。そして、イントロデューサ10は、その向きを維持しながらテーブル面90から持ち上げられ、図9に示すような先端部形成治具93に移される。治具93は、その長さの大部分に沿って真っ直ぐなチャネル94を有しているが、イントロデューサの患者側端部の先端12をクーデチップ121の所望の角度に留めるべく構成された短い傾斜部分95を一端に有している。簡潔のために図9は2つチャネルしか示していないが、治具93は、数個のイントロデューサを保持するために複数のチャネル94を有する。そして、治具93及びそれに搭載されたイントロデューサ10は、適切な処理サイクルを受けて、イントロデューサの屈曲先端部12は所望に傾斜したクーデチップ121を有するように永久変形される。典型的には、この処理は、インナー支持部材40及びアウタースリーブ80のプラスチック材料を軟らかく緩めるために加温するサイクル、その後にイントロデューザ10の先端12が、治具93の傾斜部分95によって規定される角度を永久に成すように冷却するサイクルが続くような、ある種の熱処理を伴うことになる。
アウタースリーブ80内にチャネル40又は他の支持部材を挿入した後にクーデチップを形成する代わりに、スリーブ内にチャネルを挿入する前に、チャネルだけにクーデチップを形成することができる。チャネル40は、スリーブ80内への挿入中、真っ直ぐになる。チャネル40又は他の支持部材が完全に挿入されると、比較的薄いスリーブ80は緩和して、チャネルを曲げるため、完成アセンブリは所望に屈曲するようになる。
そして、完成したイントロデューサはパッケージされ、滅菌される。長期保管後に屈曲した先端部が、特に温かい状態で保管された場合に緩和し、真っ直ぐになるため、先端の屈曲部をクーデチップの形状に保つためにイントロデューサは何らかの形の保持器でパッケージする必要がある。
本発明の構成は、信頼性のあるビデオイントロデューサは、費用対効果の高い製造を容易にする。
Claims (19)
- 屈曲自在の材料製のアウタースリーブ(80)と、
電気ケーブル(13)の一端に接続された画像センサ(11)の電気アセンブリ(20)と、
前記ケーブルの反対側端に接続された電気コネクタ(14)とを備えている医療外科用観察装置(10)において、
前記電気アセンブリは、インナー支持部材(40,60,70)を含み、該インナー支持部材はアウタースリーブ(80)内に前記アセンブリを挿入することができる外径を有し、
前記インナー支持部材(40,60,70)は、前記画像センサ(11)と前記電気コネクタ(14)との間の前記ケーブル(13)の外側に沿って延在して、前記アウタースリーブ(80)内に該スリーブの長さに沿って挿入することのできるインナーアセンブリを提供し、前記画像センサ(11)は前記アウタースリーブの一端に位置付けられ、前記電気コネクタ(14)は前記アウタースリーブの反対側端に位置付けられることを特徴とする、医療外科用観察装置(10)。 - 前記インナー支持部材は、チャネル(40)の形態をしていることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
- 前記インナー支持部材(40,60,70)は、接着剤によって前記ケーブル(13)と一緒に取り付けられることを特徴とする、請求項1又は2に記載の装置。
- 前記インナー支持部材(40)は、前記観察装置(10)が該装置の長さに沿って剛性が異なる領域を有するように、前記支持部材の長さに沿って剛性が異なる少なくとも2つの領域(40A及び40B)を有することを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の装置。
- 前記インナー支持部材(40)は、前記観察装置(10)が、前方の患者側又はカメラ側端部(12)よりも後方の機械側又はコネクタ側端部に向かって堅くなるように構成されることを特徴とする、請求項4に記載の装置。
- 前記インナー支持部材(40)は、端と端で接合される剛性が異なる少なくとも2つの長さの材料(40A及び40B)から形成されることを特徴とする、請求項4又は5に記載の装置。
- 前記接合部(42)は、前記剛性が異なる材料の割合が前記接合部に沿って変化して、前記接合部(42)の長さに沿って剛性が徐々に移行するように、前記インナー支持部材の一部の長さに沿って長手方向に延在することを特徴とする、請求項6に記載の装置。
- 前記接合部は傾斜付き合わせ接合部(42)であることを特徴とする、請求項7に記載の装置。
- 電気アセンブリ(20)及び該電気アセンブリの外側に沿って延在するインナー支持部材(40,60,70)を備えているインナーアセンブリであって、前記電気アセンブリは、電気ケーブルの一端に接続される画像センサ(11)を含み、前記ケーブルの反対側端に電気コネクタ(14)を有しているインナーアセンブリを提供するステップと、
前記画像センサがアウタースリーブの一端に位置付けられ、前記電気コネクタ(14)は前記アウタースリーブの反対側端に位置付けられるように、前記アウタースリーブ(80)の長さに沿って前記インナーアセンブリを通すステップと、
前記アウタースリーブ内の適所に前記インナーアセンブリを固定するステップとを含む、ビデオイントロデューサ装置の作成方法。 - 前記インナー支持部材は該部材の長さに沿って開口部(41)を有するチャネル(40)の形態をしており、前記電気アセンブリ(20)は、前記開口部(41)を経て前記チャネル(40)内に位置付けられることを特徴とする、請求項9に記載の方法。
- 前記インナー支持部材(40,60,70)は、前記電気アセンブリの形成後に前記電気アセンブリと一緒に固定されることを特徴とする、請求項9又は10に記載の方法。
- 前記インナー支持部材は、該部材の長さに沿って、剛性が異なる少なくとも2つの領域(40A及び40B)を有することを特徴とする、請求項9乃至11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記2つの領域は、剛性が異なる2つの長さの材料(40A及び40B)によって提供され、
前記方法は、前記アウタースリーブ(80)に沿って前記インナー支持部材を通す前に前記2つの長さの材料の端と端を一緒に接合するステップを含むことを特徴とする、請求項12に記載の方法。 - 前記2つの長さの材料は、傾斜付き合わせ接合を形成するように一緒に接合されることを特徴とする、請求項13に記載の方法。
- 医療外科用観察装置(10)の患者側端部に傾斜した先端部(121)を形成する方法であって、
傾斜先端部がない観察装置を提供するステップと、
スクリーン(18)の画像が所望の向きとなるまで、前記装置を該装置の軸を中心に角度的に変位させながら、前記装置(10)からの前記スクリーン上の画像を見るステップと、
前記装置の角度方向を維持するステップと、
前記所望の向きを維持しながら前記装置の先端部(121)を曲げるステップと、
前記装置の屈曲先端部に処理を施して、前記屈曲先端部に所望な傾斜を設定するステップと
を含む、方法。 - 前記観察装置(10)は平坦面(90)上に配置され、前記平坦面上の前記装置を転がすことによって角度的に変位されることを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 前記観察装置(10)は、前記処理の前に前記先端部(121)の曲げを前記所望の向きに維持するために治具(93)内に配置されることを特徴とする、請求項15又は16に記載の方法。
- 前記処理は熱処理を含むことを特徴とする、請求項15乃至17のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項9乃至18のいずれか一項に記載の方法によって作成された観察装置(10)。
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