JP3923083B2 - 外科用煙除去装置 - Google Patents

Description

発明の背景
本発明は煙除去装置に関し、特に詳細には電気的手術およびレーザー手術中に発生する煙、その他の空中に浮遊する微細物を収集するために使用する新規な装置に関する。
電気的手術およびレーザー手術は近年広く使用されており、特に各種の皮膚科の手術に使用される。当業者に周知の通り、電気的手術は電気的に加熱された針を使用して手術場所の組織を焼く作業を含み、また電気アークを針と手術場所との間に発生せしめて電気的乾燥または電気的治療を行うことを含む。
同じ理由によって、レーザー手術も広く使用されており、レーザーは手術場所の組織を焼く、または蒸発させるために使用される。このようなレーザー手術技術は各種の皮膚科の外科手術に広く使用されるようになっている。電気的手術およびレーザー手術の両者において、手術の過程で大量の煙その他の浮遊粒子が手術場所の近傍に発生する。これらの粒子自身が病原性の場合もあり、手術場所から煙及びその他の外科的破砕物を物理的に除去する煙除去装置が開発され、使用されている。
この目的のため、各種の煙除去装置が開発されている。成功した一つの例が米国特許第５４２３７７９号明細書に記載されている。この煙除去装置は広く使用されているが、手術場所から煙及びその他の外科的破砕物を最大の効率で収集し除去するものでない。従来の煙除去装置が最適の効率を有しない理由の一つとして、通常の場合には煙除去装置のノズルを手術場所から約５０ｍｍ（２インチ）以内に配置する必要があった。
さもないと、発生した煙及びその他の外科的破砕物が手術場所から大気中に放散して医療従事者に健康障害を招くことがある。実際、電気的手術およびレーザー手術は血液を煙霧中に分散させる傾向があり、煙霧は手術場所にいるすべての人に健康の危険を与えるおそれがあり、手術完了後も数時間は危険がある。当業者に認識されるように、上述した血液、煙霧を含む外科的破砕物は発病性の細菌特にビールスを含む可能性がある。このような破砕物はできるだけ完全に収集して環境から除去する必要がある。
従って、本発明の目的は電気的手術およびレーザー手術の結果として発生した煙霧及びその他の外科的破砕物を最大効率で収集し除去する改良された装置を提供するにある。
本発明の詳細な目的は、煙霧及びその他の外科的破砕物を収集し除去する装置にして、実質的にすべての煙霧及びその他の外科的破砕物を環境から収集し除去する装置を提供するにある。
本発明のさらに詳細な目的は、煙霧及びその他の外科的破砕物を収集し除去する装置にして、電気的手術およびレーザー手術の装置と共に使用して効率的にすべての煙霧及びその他の外科的破砕物を収集する装置を提供するにある。
本発明の上述およびその他の目的および効果は以下の本発明の説明によって明らかとなされる。
発明の概要
本発明は電気的手術およびレーザー手術技術と共に使用される新規かつ改良された装置に関しており、迅速に運動する加圧流体源が外科的場所に導入され、減圧状態で作動する排出または収集素子が同様に外科的場所に隣接して配置され、迅速に運動する流体が実質的にすべての煙霧および外科的破砕物を拘留して収集素子に収集する。
煙霧および外科的破砕物を迅速に運動する空気流に拘留するための加圧運動流体と、減圧状態で作動する収集素子との組合わせは、収集装置の手術場所に関する位置の正確な制御の必要性を軽減する。すなわち、煙霧および破砕物を収集素子に指向する方向づけられたガス流を使用するので、従来の技術において手術場所から５０ｍｍ（２インチ）以内に配置することが必要とされたノズルを省略することができる。
本発明の望ましい実施例において煙霧および外科的破砕物は拡がったラッパ状の収集ノズル、望ましくは音響学的増幅器の能力を有する収集ノズルが使用される。拡がった形状は煙霧および外科的破砕物をより完全に迅速に運動する流体流に拘留することを可能とする。
本明細書において、用語「流体」はガスおよび液体の双方を含み、流体流を含む。本発明の望ましい実施例において、特に効果的であるのは、迅速に運動する空気流を使用して手術場所から煙霧および外科的破砕物を運動する空気流内に拘留して収集ノズルに指向する。空気以外のガス、例えば窒素、炭酸ガスその他のガスも手術場所に存在する状態で非反応性であれば、使用可能である。
図面の説明
図１は本発明の特徴を具体化した装置の概略図。
図２は本発明の実施に使用される収集ノズルの望ましい実施例の断面図。
図３は線３−３に沿う断面図。
図４は図２の収集ノズルの斜視図。
図５は本発明の収集ノズルの別の実施例の側面図。
図６は図５の線６−６に沿う断面図。
図７は図５および図６に示す収集ノズルの斜視図。
図８は本発明の別の実施例の概略図。
発明の詳細な説明
本発明の煙除去装置の詳細を示す図１を参照すると、医学的レーザー装置から発生するレーザービーム１２が焦点を手術場所１０に合わせて、例えば皮膚科の手術を行う。レーザープローベそのものは図面の簡略化のために図示しないが、レーザープローベは当業者に周知であり、例えばコヒーレント社（Ｃｏｈｅｒｅｎｔ Ｉｎｃ）のサープラン（Ｓａｒｐｌａｎ）またはレーザースコープ（Ｌａｓｅｒｓｃｏｐｅ）として市販されている。
手術場所１０に隣接して流体圧力ノズル１４が配置され、これは例えば空気送風機（図面の簡略化のために省略してある）などの圧力流体源に連結されるに適したほぼ円筒形の形状部１６を有する。ノズル１４の末端部に放出ノズル１８が設けられる。放出ノズル１８の形状は本発明において限定的ではなく、よく設定された原理に基づいて変更可能である。しかし、望ましくは放出ノズル１８は減少した断面を有するものとして、放出される空気が高い流体速度を有するようにする。実際の流体速度は変更可能であるが、１．５ｍ／ｓ（５ｆｔ／ｓｅｃ）以上の流体速度が手術場所から煙霧およびその他の破砕物を収集し拘留するために効果的に使用される。当業者に理解されるように３０ｍ／ｓ（１００ｆｔ／ｓ）以上の高い流体速度も使用可能であり、望ましい場合もある。
手術場所に隣接して収集ノズル２０も配置され、これは例えば真空ポンプまたは排気ファンなどの減圧圧力源に連結されるに適しており、収集ノズル２０内の圧力が減少せしめられる。従って、ノズル１４の放出ノズル１８から放出された流体流が収集ノズル２０に指向されるだけでなく、収集ノズル２０内の圧力が充分に低いので、放出ノズル１８から放出された流体流のすべてが収集されるのみでなく、手術場所からの煙霧およびその他の破砕物も拘留される。
当業者に認識されるように、高圧流体放出ノズルと収集ノズルとを組合わせることによって手術場所で発生した実質的にすべての煙霧およびその他の破砕物を収集することが可能となるが、これは放出ノズル１８から放出された高速の流体流に煙霧およびその他の破砕物が拘留されることによる。本発明の望ましい実施例において、収集ノズルの断面積は放出ノズル１８の断面席より大であって、できるだけ広い範囲に層流を保証し、煙霧および外科的破砕物は高速で運動する空気流に拘留されて収集ノズル２０に吸入され収容される。
本発明の最も望ましい実施例において、収集ノズル２０は先広のラッパ状素子２２を有し、音響学的増幅器として作動可能である。本発明の実施例によれば、収集ノズル２０によって収集される流体流は先広のラッパ状形状２２によって最大となる。
先広の素子２２が存在しないと収集ノズルは鋭角の縁部を有するものとなり、これはノズルの縁部の近傍で渦状の乱流を生ずる可能性がある。この結果、ノズルの回りの流体流の非断熱圧縮が生じ、収集ノズル２０への流体流を誘導する効率が全体として減少する。しかし、収集ノズル２０に先広のラッパ状形状部２２を図１に示すように設けると、ノズルの背部から流入する流体流区域が実質的に減少する。これによって、ノズル２０に流入する空気の区域は減少する。
本発明の最も望ましい実施例において、ノズルの先広のラッパ状形状部は望ましくは双曲線形状とする。これは収集ノズル２０に誘導される流体流の層状流を可能とし、乱流または渦流を防止し、煙霧およびその他の破砕物を含んで収集ノズル２０に誘導される流体流の効率的な流れを可能とする。
収集ノズル２０の各種の形状が図２ないし図４、および図５ないし図７にそれぞれ示されている。図２ないし図４において収集ノズル２０は本体部分２４を含み、本体部分２４にラッパ状ノズル素子２２が取付けられ、これを通って煙霧およびその他の破砕物を含む流体流が流れる。収集ノズル２０は連結部２６を含んでおり、これにホースが連結されて排気ファンまたは真空ポンプに導かれ、収集ノズル２０内に減圧状態を維持する。図２ないし図４に示す収集ノズル２０は円筒部２４の内径より小さい直径の内径部２８を有しているが、図５ないし図７に示すように、ラッパ状ノズル素子２２の最小直径部２８に対応する内径を収集ノズル２０が有するようにしてもよい。
当業者に理解されるように、本発明の送風装置と煙排出装置とをレーザー装置のプローベまたはハンドピースと一体的のものとし、放出ノズルと収集ノズルとをレーザービーム放射部またはハンドピースと一体的のものとし煙霧およびその他の破砕物を含む流体流の最大収集効率を得るようにしてもよい。本発明のこの実施例が図８に示され、先端部にレンズ３２を有する実質的に円筒形のレーザーハンドピース３０が示され、レンズ３２からレーザービーム１２が放射される。図示するこのようなハンドピースまたはプローベはレーザー手術装置において一般的に使用されている。
プローベ３０の周縁に一対の管３４、３６が配置され、管３４は加圧流体源、例えば図示しない空気送風機などに連結され、加圧流体を放出ノズル３８に配送する。図８に示すように、放出ノズル３８は放出された加圧流体を実質的にレーザービームを横切ってレンズ３２に実質的に平行に指向するように配置されている。他方の管３６は例えば排気ファンまたは真空ポンプなどの真空圧力源（図面の簡略化のため同様に図示しない）に連結され、ノズル３８から放出された空気を収集する。収集管３６には望ましくは、拡がった又はラッパ状のノズル４０が放出ノズル３８に隣接して設けられる。
このようにして、放出ノズル３８から放出される加圧空気はプローベ３０のレンズ３２を横切って流れ、煙霧およびその他の破砕物を高速で運動する流体流に抑留し、収集ノズル４０に収集され、真空源に連結された収集管３６を通って排出される。
さらに、本発明のこの実施例では新鮮な空気がレンズ３２を横切って連続的に平行に指向される。これは手術場所から煙霧および外科的破砕物を排除する利点があり、レンズ自体に煙霧または外科的破砕物が堆積することを防止する。この実施例においては、従って従来技術に対比してレンズの清掃の回数を著しく減少させることができる。
当業者には理解されるように、放出ノズルと収集ノズルとプローベ自体とを一体化することは、プローベを使用する作業者にとって放出ノズル３８と収集ノズル４０とプローベ３０との運動を一動作で制御できるので有利である。従って、レーザー手術間にレーザービームの位置を変更するとき放出ノズルと収集ノズルとを別々に位置決めする必要がない。
図８は放出ノズルと収集ノズルとがプローベ３０に対する固定ノズルと一体化されたものを示すが、放出管３４と収集管３６とを滑動的に取付けて、放出ノズル３８と収集ノズル４０の位置を、レーザービーム１２が放射されるレンズ３２に対して調節可能とすることができ、望ましい場合もある。
上述した形状および構造の細部については請求の範囲によって特定される本発明の精神から離れないで各種の変更および改変が可能である。

Claims (10)

1. 電気的手術およびレーザー手術に使用して手術過程で発生する煙霧および外科的破砕物を手術場所から除去する煙排出装置にして、
   ａ）手術場所に隣接して位置して急速に運動する流体流を供給して煙霧および外科的破砕物を該急速に運動する流体流に抑留し、これによって煙霧および外科的破砕物を手術場所から除去する流体ノズルと、
   ｂ）大気に開放された状態に配置され手術場所に隣接して位置して抑留された煙霧および外科的破砕物を有する急速に運動する流体流を含む前記手術場所付近の空気を受取る収集ノズルにして、前記流体流は前記収集ノズルに指向される収集ノズルと、
   ｃ）収集ノズルに流体流連通するように作動的に連結された排出手段にして、該排出手段は収集ノズル内に減少した圧力を生ぜしめ、これによって煙霧および外科的破砕物を抑留して急速に運動する流体流の実質的にすべてを収集ノズル内に吸引して該煙霧および外科的破砕物を環境から除去する排出手段と、
   を含む煙排出装置。
2. 請求項１に記載の煙排出装置にして、流体ノズルがほぼ円筒形の部分とその断面積が円筒形の部分の断面積より小さいノズル部分とを含み、ノズル部分から出る流体が円筒形の部分に導入される流体より速い速度を有する、ことを特徴とする煙排出装置。
3. 請求項１に記載の煙排出装置にして、収集ノズルが流体ノズルより大きい断面積を有する、ことを特徴とする煙排出装置。
4. 手術場所から煙霧および外科的破砕物を排出する、レーザー手術に使用するプローベにして、
   ａ）レーザー手術を行うためレーザービームを発生する手段とレーザーハンドピースの先端に取付けられたレンズとを含み、発生したレーザービームがレンズを通るレーザーハンドピースと、
   ｂ）レーザーハンドピースに取付けられた管状部材にして、煙霧および外科的破砕物を流体流中に連行するためレンズを横切って流体流を指向する管状部材と、
   ｃ）大気に開放された双曲線形状の拡がったラッパ状部分を有してレーザーハンドピースに取付けられた収集管にして、抑留された煙霧および外科的破砕物を有する流体流を含む空気の流れを収集するように配置され、該収集管は減少した圧力に維持され煙霧および外科的破砕物を有して急速に運動する流体流の実質的にすべてが収集ノズルに吸引され、煙霧および外科的破砕物が環境から除去される、前記収集管と、を含むことを特徴とするプローベ。
5. 請求項４に記載のプローベにして、煙霧および外科的破砕物を抑留するためレンズを横切って流体流を指向するノズル部分を管状部材が含むことを特徴とするプローベ。
6. 請求項４に記載のプローベにして、収集管に作動的に連結されて流体流連通する排出手段が設けられ、該排出手段は収集管内の圧力を減少せしめて煙霧および外科的破砕物を抑留して急速に運動する流体流を吸引して収集管に運動せしめることを特徴とするプローベ。
7. 電気的手術およびレーザー手術に使用して手術過程で発生する煙霧および外科的破砕物を手術場所から収集する煙収集装置にして、
   ａ）減圧状態に維持される本体部分と、
   ｂ）本体部分に取付けられ大気に開放された状態に配置された双曲線形状を有する拡がったラッパ状ノズルにして、煙霧および外科的破砕物を環境から除去するため前記煙霧及び外科的破砕物の流れを含む前記手術場所付近の空気の本体部分内への流れを促進するラッパ状ノズルと
   を備え、
   煙霧及び外科的破砕物が、流体ノズルから供給され手術場所を横切って流れる高速流体流の中に取り込まれるようにしたことを特徴とする煙収集装置。
8. 請求項７に記載の煙収集装置にして、煙霧および外科的破砕物を拡がったラッパ状部分を通って本体部分内に吸引するため本体部分を減圧状態に維持する手段を含む、ことを特徴とする煙収集装置。
9. 請求項７に記載の煙収集装置にして、拡がったラッパ状部分の最小内径が前記本体部分の内径より小である、ことを特徴とする煙収集装置。
10. 請求項７に記載の煙収集装置にして、拡がったラッパ状部分の最小内径が前記本体部分の内径より大である、ことを特徴とする煙収集装置。

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