JP3176102U - 手術用照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】陰影のある生体内の映像を得ることができ、三次元的な情報を把握できる手術用照明装置を提供する。
【解決手段】手術用照明装置１は生体内に挿入して生体内を照らす照明装置であり、開口部２を有する略環状の発光部材支持部材３と、発光部材支持部材３の長さ方向に沿って設けられた複数の発行部材４とを有し、発行部材支持部材３の断面において異なる複数の方向に発行部材４が向けられている。
【選択図】図１

Description

この考案は、人または人以外の動物の生体内を照らす手術用照明装置に関するものである。

腹腔鏡手術では、腹腔鏡と呼ばれる外径１０ｍｍ、長さ３１０ｍｍの円筒状の機器を体腔内に挿入し、ここから得られる映像をもとに手術を行なう。腹腔鏡の先端にはレンズとライトガイドが装備されている。ライトガイドには体外に設置された光源から光ファイバーを通じて先端に光が供給される。内視鏡外科手術は、腹腔鏡の先端光によって照明された臓器の映像を、先端レンズを通してビデオカメラに内蔵されたCCDで受信し、これをテレビモニターに映し出し、その映像情報をもとに手術を行なっている。

また、特許文献１には、簡単な構成で容易に手術に必要な腹腔内空間を確保でき、また吊り上げ器具をセットする際に腹腔内を容易に観察でき、腹腔内空間の確保が行い易くなるようにするための腹壁吊り上げ器具が記載されている。切開した腹壁の小開口を介して腹腔内に挿入され、腹壁を吊り上げるためのへら状吊り上げ部と、この吊り上げ部の一端から略Ｌ字状に形成された支柱部と、この支柱部の先端から上記吊り上げ部と略平行に設けられ、牽引具と係合する複数の係合孔を有する牽引係合アームとからコ字状に形成し、上記吊り上げ部の底面側に、腹腔内照明用光源としての光源ユニットを着脱自在に取り付ける。

さらに、特許文献２には、臓器に当てる光を発光するシート状の発光部と、一端が前記発光部に接続され、体外の電源から前記発光部に電力を供給する配線と、透光性及び非導電性の材料からなり、前記発光部及び前記配線を被覆する被覆部とを有する臓器照明具が記載されている。

特開２００８−１９４０８６号公開特許公報 特開２００８−９９７１８号公開特許公報

腹腔鏡手術は奥行き情報の欠如した二次元映像をもとに三次元空間の手術を行なうため難易度が高い。加えて、従来の内視鏡（腹腔鏡）はその構造原理上、先端レンズと先端ライトガイドが装置の先端に配備される構造をとるため、内視鏡観察の視軸と照明の光軸が同一線上となる。その結果、内視鏡手術映像は二次元かつ陰影のない平坦な映像となり、手術の難易度がより高くなる。

特許文献１に記載の腹壁吊り上げ器具に着脱自在に取り付ける腹腔内照明用光源としての光源ユニットは棒状であり、腹腔鏡と異なる位置に設置される。しかし、その光源ユニットは腹壁吊り上げ器具に装着される以上、腹壁吊り上げに適した位置にしか設置できず、照明に最適な位置を選択できるわけではない。しかも、腹壁吊り上げ手術自体は、今はあまり積極的には行われていない。吊り上げ法では、吊り上げ器具を挿入したとしても、腹壁はテント状に吊り上がるため、腹腔内の広がりが悪く、安全に手術できる視野空間が確保できないからである。腹腔内手術では、気腹法が主流になっており、腹壁吊り上げ器具そのものがあまり使用されなくなっている。また、腹壁吊り上げ器具という基本原理により、光源ユニットは直線状のものにならざるをえない。したがって、鉗子など長い物体が光源ユニットと平行に入ったとき、その長い物体によって光が遮られた場所では強い影が形成され、内視鏡による観察ができなくなる。臓器表面などに光源ユニットに平行な凹凸がある場合にも同様に強い影が形成され、良好な観察が困難となる。

特許文献２に記載の臓器照明具は、発光部と腹腔鏡等との間に血管の位置を把握したい臓器を挟むように配置して、臓器内の血管を照らして血管の位置を把握するためのものである（例えば同文献０００８段落）。つまり、透過光により観察するものであり、反射光により観察するために対象物に投光する照明装置ではない。特許文献２で使用されるようなシート状の発光部材は光量が小さく、たとえば同文献００１１段落に記載されている有機ＥＬにしても生体内を十分に照射することはできない。また、このようなシート状の発光部材により腹壁などが覆われてしまうと、鉗子や自動縫合器など手術に必要な器具を挿入したり操作することができない。

この考案は、陰影のある生体内の映像を得ることができ、三次元的な情報を把握できる手術用照明装置を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するため、この考案の手術用照明装置は生体内に挿入して生体内を照らす照明装置であり、開口部を有する略環状の発光部材支持部材と、発光部材支持部材の長さ方向に沿って設けられた複数の発行部材とを有し、発行部材支持部材の断面において異なる複数の方向に発行部材が向けられている。発光部材支持部材は例えば、実質的に同じ長さの複数の直線部が同じ角度で連続的に接続された形状にすることができる。特に、直線部を５本とし、正六角形の５辺の形にすることが好ましい。また、発光部材支持部材の断面が二等辺三角形であり、二つの等辺を含む面に沿って発光部材が配置されていることが好ましい。

この考案の手術用照明装置では、映像に「陰影の手がかり」による奥行き知覚が与えられ、また、手術映像が肉眼視に近い自然映像となるという効果がある。生体への挿入、取出しが容易で、患者の負担が小さい。外科医の手術への負担も減り、難易度が軽減されることで、手術時間の短縮や安全性、質の向上がもたらされる。

手術用照明装置を示す平面図である。 同断面図である。 手術用照明装置の腹腔内への導入直後を示す断面図である。 手術用照明装置の使用状態を示す断面図である。 同斜視図である。 糸導入部材を示す断面図である。 腹腔内観察の映像を示す写真である。

この考案を実施するための形態について図面に基づいて説明する。図１は手術用照明装置を示す平面図、図２は同断面図である。手術用照明装置１は、開口部２を有する略環状の発光部材支持部材３と、発光部材支持部材３の長さ方向に沿って設けられた複数の発行部材４とを有する。

発光部材支持部材３の外部は、生体に悪影響を与えない医療用プラスティックで作られている。少なくとも発行部材４が設けられている側は透明または半透明の素材が使用される。そして、弾性を有する素材が好ましく、手で力を加えると変形し、力を加えなければ元の形状に戻る。

発光部材支持部材３は、略環状である。ここで、略環状とは、所定の平面領域を囲周するほぼ閉じた線であり、開口部の長さが全周の１／４以下である。例えば、円形または楕円形にし、柔軟な発光体を曲線に沿って設けてもよい。しかし、有機ＥＬなどは高価であるとともに、十分な発光量を得るのが難しい。そこで、実質的に同じ長さの複数の直線部が同じ角度で連続的に接続された形状にすることもできる。例えば、４〜６本の直線部で略環状を形成することにより、円形に近く、しかも、生体内に収まる形状を得ることができる。ここでは、５本の直線部５がそれぞれ１２０度の角度で接続され、正六角形の５辺の形状に形成され、１辺が開口部２になっている。ここで、先端部には丸みが設けられ、生体への挿入時に生体を傷つけないようにしている。また、基部側端部にはケーブル６を導入するための部分７が設けられている。このケーブル６は外部の電源装置（図示省略）に接続され、発光部材４へ電力を供給する。

発光部材支持部材３の長さ方向に垂直な断面において、異なる複数の方向に向けて発行部材４が設けられている。少なくとも２つの方向に向けて設けられており、さらに３以上の方向でもよく、また曲面に沿って連続的に角度が変えられた形状でもよい。ここでは、２つの発光部材取付面８ａ，８ｂが設けられている。すなわち、腹壁に向く面を底辺９とし、２つの発光部材取付面８ａ，８ｂを斜辺とする二等辺三角形の断面となる。そして、その発光部材取付面８に一基の直線状発光が取り付けられている。ここでは、佳達光子實業股▲分▼有限公司の平面発行ＬＥＤモジュール（品番: CB-L01）を使用した。細長い帯状の発光ダイオードモジュールであり、直線部５に沿って発光する。光量は十分であり、しかも発熱が小さいため、手術に要する時間において生体への悪影響は少ない。一方の発光部材取付面８ａ上の発光部材４ａは発光部材支持部材３の環の内側に向けて投光し、他方の発光部材８ｂは外側に向けて投光する。各直線部５に発光部材４が２基ずつ設けられ、生体内を広く均一に照らし出す。

ついで、手術用照明装置の使用方法について説明する。この手術用照明装置１は人体または人以外の動物の体内に使用でき、また、生体内で所定の空間を有する箇所に使用できる。特に、人や中型以上の動物の腹腔鏡手術に適している。ここでは、人の腹腔内での使用を例に説明する。図４は、手術用照明装置の使用状態を示す断面図である。

体内に挿入する前に、吊り下げ用の糸１０を予め手術用照明装置１に取り付けておく。手術用照明装置１を確実に固定するためには３本以上の糸１０が必要であり、ここでは、先端の直線部５ａ、先端から３番目の直線部５ｃ、および基部側の直線部５ｅにそれぞれ１本の糸１０が結びつけられており、体外まで引き出すのに十分な長さ、例えば１５〜２０ｃｍの糸端１１が伸びている。手術用照明装置１が体内に入ったときの糸１０の位置は把握できるので、腹部上にその位置を示すマークをする。

鉗子などの手術機器を腹腔内に出し入れするための円筒状の手術機器であるトロッカーを、腹壁に挿入・固定するための手術用のトロッカー孔１２が腹壁に開けられているので、そのトロッカー孔１２を通して、手術用照明装置を挿入していく。腹腔鏡手術においては、通常は３〜５本のトロッカー孔１２が設けられるので、そのうちのいずれかを利用すればよく、手術用照明装置のためのトロッカー孔を個別に設ける必要は特にない。ここでは、腹腔鏡１３用のトロッカー孔を使用している。

手術用照明装置１を先端部から挿入していく。発光部材支持部材３は手で力を加えれば任意の形状に弾性変形可能であり、臓器を傷つけることなくスムーズに挿入できる形状を作りながら挿入できる。基部まで挿入されたら、手術用照明装置１は臓器の上にのった状態になる。

次に、手術用照明装置１の吊り上げについて説明する。気腹法では腹腔内に充満された二酸化炭素により腹壁が持ち上げられている。図６は糸導入部材１４を示す断面図である。糸導入部材１４は、中空針１５と、その基部１６に着脱自在に取り付けられるキャップを有する。ここでは、点滴用の針を使用している。糸１７を折り返して中空針１５に通し、先端部にループ１８を形成する。そして、基部にキャップ１６を取り付ける。

腹腔内に二酸化炭素を送気し、気腹した後に、つり上げ、設置固定する。予め腹壁上に設けられたマークのいずれかに糸導入部材１４を刺す。こうして、ループ状の糸１８が腹腔内に導入される。そして、腹腔鏡で観察しながらトロッカーより導入された鉗子を操り、手術用照明装置１に取り付けられている糸１０の端１１をつかんで、糸導入部材１４のループ１８の中に通す。ついで、糸導入部材１４を引き上げれば、手術用照明装置１に取り付けられている糸の端部１１がマークされた位置を通して体外に引き出される。同様の処置を他のマークの箇所についても行うことにより、手術用照明装置１に取り付けられている３本の糸１０が引き出される。

引き出された３本の糸１０を引き上げることにより手術用照明装置１は持ち上げられ、腹壁下面に接する。この状態でモスキートペアン１９などで糸の端部１１を固定すれば、予定した位置に手術用照明装置１が安定的に固定される。この状態で、電源装置より電力を発光部材４に供給すれば腹腔内が照明される。これ以降は腹腔鏡自体の照明は使用しなくてもよい。

2002年のHannaらの論文に始まり現在も継続している一連の研究では、陰影の手がかりを得るために、光源を腹腔鏡とは別の位置から、体腔内に挿入することで、陰影の手がかりを得るという手法を提案している。その手法は、空間的に離れた被写体の位置関係を把握するには有用である。しかしながら、これらの研究で用いられている点照明では、キャストシャドーcast shadowと呼ばれる強い影が出現し、影になって見えない部分ができてしまう。さらに、キャストシャドーは、鉗子操作によって動くために、術野が見えにくくなってしまうという不具合が生じる。その点、本考案による体腔内全体を照明することで形成される陰影は、キャストシャドーのような強い影ではなく、被写体になだらかに形成されるアタッチトシャドーattached shadowと呼ばれる陰影となり、より自然な立体感のある映像を得ることができる。

この手術用照明装置１は環状であり、中心部に空間が形成されている。この部分では、トロッカーを設けて、手術器具を導入し、自由に操作することができる。

手術が終了したら、モスキートペアン１９を開いて糸の端部１を放す。これにより、手術用照明装置１は腹壁から切り離される。そして、ケーブル６を引っ張ると、手術用照明装置１を体外へ簡単に取り出すことができる。

ついで、この考案の実施例について説明する。図１、図２に示す例の手術用照明装置を使用し、ブタの腹腔内を観察した。また、比較例として、従来の腹腔鏡の照明を使用した観察（通常照明）および腹腔鏡とは別に設けた点光源の照明を使用した観察（点光源）も行った。これらの観察により腹腔鏡で得られた映像を写真にした。図７はその腹腔内観察の映像を示す写真である。この考案の実施例による映像は「新しい照明」として示している。

通常照明では、 腹腔鏡先端から視野の中心に向かって照明が発光されているため、映像の中心部分が明るく、周辺に行くほど暗くなる。点照明では、キャストシャドーが見られる。近景にすると、近づいた腹腔鏡の影も術野にかぶさって出現する。一方、本考案による照明では、照明光が術野全体を照らしており、適度なアタッチトシャドーにより、肉眼で見た印象に近い映像となっている。

１．手術用照明装置
２．開口部
３．発光部材支持部材
４．発光部材
５．直線部
８．発光部材取付面
１０．糸
１１．糸端
１４．糸導入部材

Claims (4)

1. 生体内に挿入して生体内を照らす照明装置であり、開口部を有する略環状の発光部材支持部材と、発光部材支持部材の長さ方向に沿って設けられた複数の発行部材とを有し、発行部材支持部材の断面において異なる複数の方向に発行部材が向けられている手術用照明装置。
2. 実質的に同じ長さの複数の直線部が同じ角度で連続的に接続された形状の発光部材支持部材を有する請求項１に記載の手術用照明装置。
3. ５本の直線部がつながった請求項２に記載の手術用照明装置。
4. 発光部材支持部材の断面が二等辺三角形であり、二つの等辺を含む面に沿って発光部材が配置されている請求項１から請求項３のいずれかに記載の手術用照明装置。