JP4426954B2 - Surgical light - Google Patents
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Description
本発明は、主として手術時の照明として用いられ、陰影が生じないように照明する無影灯に関するものである。 The present invention relates to a shadowless lamp that is mainly used as illumination during surgery and illuminates so as not to cause shadows.
一般に、この種の無影灯は、手術室等において手術が行われる手術台上を照明するように設置されている。無影灯は、光源からの光が手術台上の照射領域に多方向から照射されるように光源からの光の配光を制御することによって、手術台上に陰影が生じることを防止する。具体的な構成としては、たとえば、光源としてのランプを複数個備え、各ランプの光を手術台上の照射領域にそれぞれ異なる方向から照射させる所謂多灯形などがある。 Generally, this type of surgical light is installed so as to illuminate an operating table on which an operation is performed in an operating room or the like. The shadowless lamp prevents light from being shaded on the operating table by controlling the light distribution of the light from the light source so that light from the light source is irradiated from multiple directions onto the irradiation area on the operating table. As a specific configuration, for example, there is a so-called multi-lamp type in which a plurality of lamps as light sources are provided, and the light of each lamp is irradiated onto the irradiation area on the operating table from different directions.
また、手術室においては、天井における手術台の上方に相当する部位に吹出口を開口するとともに、壁面の下部に排気口を開口し、吹出口にHEPAフィルタなどの高性能フィルタを設けた構成が採用されることがある。ここで、吹出口から室内に清浄な空気を吐出して排気口から排気することにより、手術台上の術野およびその周囲に清浄な空気の流れを形成することができる。要するに、手術室は、術者や手術器具から発生する塵埃が患者に影響しないように、少なくとも手術台上および手術台の周囲に高い清浄度が確保された所謂クリーンルーム構造となっている。 The operating room has a structure in which an air outlet is opened at a position corresponding to the upper part of the operating table on the ceiling, an exhaust port is opened at a lower portion of the wall surface, and a high performance filter such as a HEPA filter is provided at the air outlet. May be adopted. Here, by discharging clean air from the air outlet into the room and exhausting it from the exhaust port, it is possible to form a flow of clean air around the surgical field on the operating table and its surroundings. In short, the operating room has a so-called clean room structure in which high cleanliness is ensured at least on the operating table and around the operating table so that dust generated from the operator and surgical instruments does not affect the patient.
ところで、無影灯は、手術台上の照射領域に多方向から光を照射しかつ照射領域の照度を比較的高くしながらも、術者の作業の邪魔にならないように、手術台の上方に配置されるものであって、たとえば天井に固定された支持部材などにより天井から吊下される形で保持される。ここで、無影灯は手術台の上方の天井に設けられた吹出口からの清浄な空気の流れに対して障害物となるので、無影灯により清浄な空気の流れが乱れ、循環気流が生じて照射領域の清浄度を高く維持することが困難になる。流線型に形成された無影灯も提案されているが、この無影灯を用いても無影灯が清浄な空気の流れを乱すことは回避できず、照射領域の清浄度を高く維持することは困難である。 By the way, the surgical light is placed above the operating table so as to irradiate the irradiation area on the operating table from multiple directions and increase the illuminance of the irradiation area, but does not disturb the operator's work. For example, it is held in a form suspended from the ceiling by a support member fixed to the ceiling. Here, the surgical light becomes an obstacle to the flow of clean air from the air outlet provided in the ceiling above the operating table. As a result, it becomes difficult to maintain a high degree of cleanness in the irradiated area. A streamlined surgical light has also been proposed, but even if this surgical light is used, it cannot be avoided that the surgical light disturbs the flow of clean air, and the cleanliness of the irradiated area must be kept high. It is difficult.
ここにおいて、図3に示すように、無影灯19が天井Aから下方に突出しないように無影灯19を天井Aに埋め込むとともに、無影灯19とは異なる部位に吹出口9を形成すれば、吹出口9と手術台Bとの間に無影灯19は存在せず、無影灯19が清浄な空気の流れを乱すことを防止できる(たとえば特許文献1参照)。
しかし、吹出口9を天井Aに設けると、図3に示すように天井裏の空間に、吹出口9から清浄な空気を吐出させるための構成(HEPAフィルタ11を含む)を配設する必要があり、天井Aに大掛かりな工事を必要とするから、吹出口9の設置に要する費用が高くなる。また、無影灯19を手術台Bの真上に配置すると、無影灯19とは異なる部位に形成される吹出口9は手術台Bの真上からずれて形成されるので、吹出口9から吐出される清浄な空気は手術台Bの斜め上方から手術台Bに送り込まれることになり、手術台Bの周囲に立つ術者が障害物となって気流が乱れ、照射領域の清浄度を高く維持できなくなる可能性がある。
However, when the
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであって、天井に大掛かりな工事を必要とせず、かつ照射領域の清浄度を高く維持することができる無影灯を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described reasons, and an object thereof is to provide a surgical light that does not require a large-scale construction on the ceiling and that can maintain a high degree of cleanliness in an irradiation area. .
請求項1の発明は、光源と、光源からの光を照射領域に多方向から照射させることにより照射領域に陰影が生じないように光源からの光の配光を制御する配光部材とを備え、かつ前記照射領域に臨む部位に開口する吹出口と吹出口とは異なる面に開口する吸込口との間に空気の流路が形成された器具本体を有し、吸込口から吸気し吹出口から吐出させるファンと、前記流路上に設けられ当該流路を通過する空気中の微粒子を捕集することにより当該空気を除菌して前記照射領域に吐出される空気を清浄な空気にするフィルタとが器具本体に設けられて成り、多数の通気孔が全面に亘って穿孔されており前記吹出口から吐出される空気が通気孔を通過することにより当該空気の流れが整流されるように吹出口を包囲するスクリーンが前記器具本体に取り付けられ、スクリーンは吹出口から空気が吐出される向きに凸となる滑らかな曲面状に形成されていることを特徴とする。
The invention of
この構成によれば、器具本体から照射領域に清浄な空気を送り込んで照射領域に清浄度が高い空間を生成するものであって、天井に吹出口を設ける必要がないから、天井に大掛かりな工事は不要であって、しかも、照射領域に臨む部位に開口する吹出口から清浄な空気を吐出するから、器具本体が当該空気の流れに対する障害物となることはなく、照射領域の清浄度を高く維持することができるのである。 According to this configuration, clean air is sent from the instrument body to the irradiation area to create a highly clean space in the irradiation area, and there is no need to provide an outlet in the ceiling, so a large-scale construction on the ceiling Is unnecessary, and since clean air is discharged from the air outlet opening at the part facing the irradiation area, the instrument body does not become an obstacle to the flow of the air, and the cleanness of the irradiation area is increased. It can be maintained.
さらに、清浄な空気の流れが整流されるので、照射領域の清浄度をより高くすることができる。また、スクリーンは空気が吐出される向きに凸となる滑らかな曲面状に形成されているので、器具本体の周囲からの誘引気流を防止できる。しかも、清浄な空気は照射領域を中心として広がるように流れることになるので、照射領域上の空気を外方に押し退けて照射領域に流れ込むことによって、外方から照射領域に汚染された空気が流れ込むことを防止できる。 Furthermore , since the flow of clean air is rectified , the cleanliness of the irradiation area can be further increased. In addition, since the screen is formed in a smooth curved surface that is convex in the direction in which air is discharged, it is possible to prevent an induced air flow from around the instrument body. Moreover, since clean air flows so as to spread around the irradiation area, the air on the irradiation area is pushed outward and flows into the irradiation area, so that contaminated air flows from the outside into the irradiation area. Can be prevented.
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記照射領域に吐出される空気を加湿する加湿器が前記流路上に設けられて成ることを特徴とする。
The invention of
この構成によれば、照射領域に吐出される空気が加湿されるので、照射領域に存在する物質が光源からの熱や吹出口から吐出される空気の流れにより乾燥することが防止される。 According to this configuration, since the air discharged to the irradiation region is humidified, the substance existing in the irradiation region is prevented from being dried by the heat from the light source or the flow of air discharged from the blower outlet.
請求項3の発明は、請求項1または請求項2の発明において、前記フィルタが、付着した微生物を死滅させる殺菌手段を有することを特徴とする。
The invention of
この構成によれば、フィルタに付着した微生物を死滅させることができるので、フィルタに付着した微生物の繁殖を防止することができる。 According to this configuration, since the microorganisms attached to the filter can be killed, the growth of the microorganisms attached to the filter can be prevented.
請求項4の発明は、請求項1ないし請求項3のいずれかの発明において、少なくとも底面の一部を地面に接触させた状態で地上に自立する接地部材と、接地部材から上方に延設され前記器具本体を前記照射領域の上方に支持する支持部材とを備えることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects of the present invention, a grounding member that is self-supporting on the ground with at least a part of the bottom surface in contact with the ground, and extends upward from the grounding member And a support member for supporting the instrument main body above the irradiation region.
この構成によれば、無影灯を任意の場所に移動させて設置することができる。したがって、たとえば災害時等で手術室が足りない場合に一般の診療室に無影灯を設置すれば、この診療室に陰影が生じないように照明する機能を備えるとともに、照射領域に清浄度が高い空間を生成することができる。なお、地面は室内においては床面に相当し、地上は室内においては床面上に相当する。 According to this configuration, the surgical light can be moved to an arbitrary place and installed. Therefore, for example, if there is a shortage of operating rooms in the event of a disaster or the like, installing a surgical light in a general clinic will provide a function to illuminate the clinic so that no shadow will occur, and the irradiated area will be clean. A high space can be generated. The ground corresponds to the floor in the room, and the ground corresponds to the floor in the room.
本発明は、器具本体から照射領域に清浄な空気を送り込んで照射領域に清浄度が高い空間を生成するものであって、天井に吹出口を設ける必要がないから、天井に大掛かりな工事は不要であって、しかも、照射領域に臨む部位に開口する吹出口から清浄な空気を吐出するから、器具本体が当該空気の流れに対する障害物となることはなく、照射領域の清浄度を高く維持することができるという利点がある。 The present invention generates clean air in the irradiation area by sending clean air from the instrument body to the irradiation area, and it is not necessary to provide a blow outlet in the ceiling, so no large-scale work is required on the ceiling. And since clean air is discharged from the blower opening opened to the part which faces an irradiation field, an instrument main part does not become an obstacle to the flow of the air concerned, and maintains the cleanliness of an irradiation field high. There is an advantage that you can.
本実施形態の無影灯は、図1に示すように、光源としてのランプ2を保持する器具本体1を備える。図1(a)は器具本体1を下方から見た平面図であって、以下では、図1(a)の上下を前後、左右を左右として説明する。器具本体1は、中空の円盤状に形成され水平面に沿う断面が円弧状となるように配置されたハウジング3を有する。ハウジング3の上端部においては、ハウジング3の周面が上方に向かって徐々に径を狭めるように湾曲されており、ハウジング3の周面と上面とは連続している。
As shown in FIG. 1, the surgical light of the present embodiment includes an
図1の無影灯は複数個のランプ2を有する所謂多灯形を採用しており、ここでは7個のランプ2が設けられている。1個のランプ2はハウジングの下面の中央部に設けられたコールドミラー(配光部材)4に包囲された部位に配置され、その他のランプ2はハウジング3の下面の前後両端部において、3個ずつ左右方向に並んで設けられたコールドミラー4に包囲された部位にそれぞれ配置されている。コールドミラー4は、それぞれ下方に開口する椀状に形成されており、ランプ2からの可視光を下方に反射して配光を制御するとともに、ランプ2からの赤外線を透過することによりランプ2からの熱を上方に逃がしている。コールドミラー4の中央部には、ランプ2を保持するソケット5が配置されている。図1においては、中央部のコールドミラー4は他のコールドミラー4より大きく形成されている。ここで、各ランプ2は、無影灯としての照射領域にそれぞれ異なる方向から照射し、1つのランプ2からの光によって生じる陰影を他のランプ2からの光が相殺することによって、無影灯全体として照射領域に陰影が生じないように配光が制御される。本実施形態の無影灯は、従来構成(照射領域が直径100〜300mm程度の円形状で、照射領域の照度が20000〜200000lx程度で、色温度が3500〜6000K程度)と比較して同等以上の特性を有する。
The shadowless lamp of FIG. 1 employs a so-called multi-lamp shape having a plurality of
また、ハウジング3の下端部においては、ハウジング3の周面の全周にわたって外方に延長された鍔部6が設けられており、鍔部6の左右両端部からは円柱状のハンドル7が下方に突設されている。このハンドル7の機能については後述する。図1では、鍔部6を含むハウジング7の直径を760mmに設定している。
Further, at the lower end portion of the
ところで、本実施形態の無影灯は、上述したように照明するだけではなく、器具本体1から照射領域に清浄な空気を吐出することによって、照射領域に清浄度が高い空間を生成するものである。図1(b)では、空気の流れを矢印で示している。
By the way, the surgical light of this embodiment not only illuminates as described above, but also generates a clean space in the irradiation area by discharging clean air from the
本実施形態では、ハウジング3の上面に開口する吸込口8と照射領域に臨むようにハウジング3の下面に開口する吹出口9との間におけるハウジング3の内部空間に、吸込口8と吹出口9とを結ぶ空気の流路が形成されている。吸込口8はハウジング3の中央部に配置されたランプ2の上方に開口しており、吹出口9はこのランプ2を囲む部位に開口している。吸込口8と吹出口9とを結ぶ空気の流路は、吸込口8および吹出口9以外からはハウジング3の外部に通じることのない構造が望ましい。
In the present embodiment, the
吸込口8においては、器具本体1の外側の空気をハウジング3の内部空間に流通させるように、下方に向けて送風するファン10がハウジング3に固定されている。要するに、ファン10はハウジング3の内部空間に空気を送り込むものであって、このようにして吸込口8からハウジング3の内部空間に送り込まれた空気は、吹出口9から下方に吐出される。
In the
一方、吹出口9においては、吹出口9を通過する空気を浄化するHEPA(High Efficiency Particulate Air)フィルタ11がハウジング3に取り付けられている。すなわち、HEPAフィルタ11によって空気中の微粒子や菌を捕集することにより、吹出口9からは除菌された清浄な空気が吐出されることになる。図1の無影灯においては、正方形の板状に形成されたHEPAフィルタ11が8枚用いられており、HEPAフィルタ11は、ランプ2を囲む形で左右方向および前後方向にそれぞれ3枚ずつ並べられている。
On the other hand, at the
上述した構成により、無影灯は、吸込口8から吸気し清浄な空気にして吹出口9から下方に吐出することができる。すなわち、無影灯から照射領域に清浄な空気が吐出されることになり、照射領域に清浄度が高い空間を生成することができるのである。
With the above-described configuration, the surgical light can be sucked from the
ここで、本実施形態の無影灯は、手術室において手術用の照明として用いられるものであって、手術台(図示せず)上を照射領域として上方から照明するように器具本体1が手術台の上方に配置される。したがって、術者や手術器具の陰影が生じないように手術台上を照明することができるとともに、手術台上および手術台の周囲に清浄度の高い空間を生成することによって、たとえば術者や手術器具等から発生する塵誇りが患者に影響することを防止することができる。本実施形態では、手術台上および手術台の周囲の清浄度を集中して高く確保しているので、手術室全体の清浄度を比較的低くすることが可能であって、手術室の空調システム全体のエネルギーコストを比較的小さく抑えることができるという利点もある。
Here, the surgical light of the present embodiment is used as surgical illumination in the operating room, and the instrument
ところで、手術室において、室内の湿度は50〜60%RH程度に調節されていることが一般的であって、手術が行われておらず無影灯による空気の浄化が行われていない期間には、室内に多くの微生物が浮遊する可能性がある。無影灯の動作を開始すれば殆どの微生物をHEPAフィルタ11に捕集することができ、手術室の壁や手術台、手術器具などの表面に付着した微生物に関してはアルコール等の消毒剤を用いて払拭殺菌することができるが、HEPAフィルタ11の下面(つまり空気が吐出される面)に付着した微生物およびHEPAフィルタ11に捕集された微生物を払拭殺菌することは困難である。そこで、本実施形態のHEPAフィルタ11には、図2に示すように、ヒータ12(たとえばニクロム線やカーボンヒータなど)が組み込まれたものを採用しており、ヒータ12に通電することにより下面に付着した微生物および捕集した微生物を加熱殺菌(たとえば、160〜170℃では2時間、180〜190℃では30分行う)できるようにしている。図2では、HEPAフィルタ11を構成し空気中の微粒子や微生物を捕集する濾材13(たとえばガラス繊維からなる)が、空気の流れる方向に直交する平面に沿って配置され、図の左右方向においてHEPAフィルタ11の厚み方向(空気が流れる方向)に蛇行する所謂ヒダ状に形成されている。ヒータ12は、濾材13の隣接するヒダの間にそれぞれ配設されている。
By the way, in the operating room, it is common that the humidity in the room is adjusted to about 50 to 60% RH, and during the period when the operation is not performed and the air is not purified by the surgical light. There is a possibility that many microorganisms will float in the room. If the operation of the surgical light is started, most microorganisms can be collected in the
また、手術中はランプ2からの熱や吹出口9から吐出される空気の流れによって照射領域内の患部が乾燥し易い状態にあるが、手術室全体の湿度を上述した50〜60%RHよりさらに高めると室内の機器や壁の表面に結露が生じたり術者に不快感を与えたりすることになるので、照射領域を局所的に加湿することが望ましい。そこで、本実施形態においてはハウジング3内における左右両端部にそれぞれ加湿器14を収納し、ハウジング3の内部空間を通過する空気を加湿することによって吹出口9から加湿された空気が吐出されるようにしている。要するに、器具本体1から清浄な空気が送り込まれる照射領域が局所的に加湿される。ここで採用される加湿器14は、気化式や超音波式やスプレー式や電極式などの一般的な方式の加湿器14であって、HEPAフィルタ11を通過する大きさの水粒子を発生する。
Further, during the operation, the affected area in the irradiation area is easily dried by the heat from the
図1に示す加湿器14は、水を充填した容器(カートリッジ)15から水が供給されるものであって、各加湿器14の上方にそれぞれ開閉可能に形成された容器交換扉16を開いた状態で容器15を交換することができる。ただし、容器交換扉16を閉じた状態では容器交換扉16からハウジング3内に空気が流通しないように、容器交換扉16は気密な構造となっている。容器15から水が供給される方式に代えて、加湿器14を給水管(図示せず)に接続して給水管から水が供給される方式を採用してもよい。さらに、図1では図示しないが、加湿器14は、外部に設けた湿度センサの出力を受けて自動で駆動されるものや、器具本体1に一体あるいは別体に設けられ手術台上の湿度を調整するように操作される操作部の操作によって駆動されるものであってもよい。
The
一方、本実施形態では吹出口9から吐出される清浄な気流を層流にする(つまり整流する)ために、吹出口9を包囲するスクリーン17がハウジング3の下面に取り付けられている。スクリーン17は、ポリエステル製であって、通気孔18としての細かい繊維状の穴が多数形成されている。ここにおいて、吹出口9から吐出された空気が吹出口9の直下だけでなくスクリーン17の全面から通気孔18を通って略一様に流れ出すことによって、照射領域に向かう空気の流れが層流(一方向流)になる。さらに、スクリーン17は、図1では図示しないがアルミ等からなるフレームに一定のテンションで貼り付けられることによって、ハウジング3の下面の全面を覆うとともに吹出口9から空気が吐出される向きに凸となる滑らかな曲面状に維持されている。このようにスクリーン17を滑らかな曲面状に形成することによって、器具本体1の周囲からの誘引気流を防止できる。しかも、スクリーン17から流れ出す清浄な空気は、水平面上において照射領域を中心として広がるように流れるので、照射領域上の空気を外方に押し退けて照射領域に流れ込むことによって、外方から照射領域に汚染された空気が流れ込むことを防止でき、照射領域の清浄度をより高く維持することができる。スクリーン17は、洗浄や滅菌を容易に行えるように、器具本体1に対して着脱可能に取り付けられる。
On the other hand, in this embodiment, a
また、ファン10においてはインバータ回路(図示せず)を内蔵しており、インバータ回路の制御により回転速度を調整することによって、送風量を調整することができる。したがって、たとえばスクリーン17の直下の風が比較的弱く(風速0.35m/s程度)なるようにファン10の送風量を設定しておいても、手術室内の空気が汚れたときには、ファン10の送風量を上げて無影灯の浄化効率を上げることにより迅速に空気を浄化することができる。インバータ回路はファン10に外付されていてもよい。
Further, the
ところで、本実施形態の無影灯は、底面の一部を手術台の床面に接触させた状態で床面上に自立する接地部材(図示せず)と、接地部材から上方に延設され器具本体1を手術台の上方に支持する支持部材(図示せず)とを備えた所謂自立スタンド形であるが、本発明は自立スタンド形のものに限らず、たとえば天井に埋め込まれる天井埋込形のものや、天井に吊下される天井吊下形のものにも採用することもできる。ただし、自立スタンド形とすることによって、たとえば災害時等で手術室が足りない場合に一般の診療室に容易に設置することができ、その結果、この診療室に無影灯として照射領域を陰影が生じないように照明する機能を備えることができるとともに、照射領域およびその周囲に清浄度が高い空間を生成することができるという利点がある。さらに、バッテリを電源とする仕様とし、バッテリを内蔵したり、外付けのバッテリから電力供給されるようにすれば、たとえば大規模災害時において屋外などでも使用することができる。屋外で使用する場合には、接地部材を床面ではなく地面に接触させた状態で地上に自立させる。
By the way, the shadowless lamp of the present embodiment is extended upward from the grounding member (not shown) that is self-supporting on the floor surface with a part of the bottom surface in contact with the floor surface of the operating table. Although it is a so-called self-standing stand type provided with a support member (not shown) for supporting the instrument
また、支持部材は、器具本体1の位置や向きを調整できるように、接地部材に対して器具本体1を可動に支持するものであって、上述したハンドル7を用いて器具本体1を移動させれば器具本体1を容易に移動させることができ、器具本体1の位置や向きを容易に調整することができるのである。
The support member supports the instrument
なお、照射領域を陰影が生じないように照明するための構成に関しては、上述したようにランプ2を複数個備える多灯形のものに限らずランプ2が1個だけの単灯形の構成を採用していもよく、反射形や皿形の構成を採用してもよい。また、本実施形態のHEPAフィルタ11には、加熱殺菌を行うためのヒータ12が組み込まれているが、殺菌の方法は加熱に限らず、たとえばヒータ12に代えて紫外線を用いた殺菌手段が組み込まれていてもよい。さらに、フィルタとしてULPA(Ultra Low Penetration Air)フィルタなどを用いてもよい。
The configuration for illuminating the irradiation area so as not to cause a shadow is not limited to the multi-lamp type having a plurality of
1 器具本体
2 ランプ(光源)
4 コールドミラー(配光部材)
8 吸込口
9 吹出口
10 ファン
11 (HEPA)フィルタ
12 ヒータ(殺菌手段)
14 加湿器
17 スクリーン
18 通気孔
1
4 Cold mirror (light distribution member)
8
14
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