JP4657553B2 - 保護雰囲気を生成するための装置 - Google Patents

Description

【０００１】
（発明の背景および従来技術）
本発明は、あるボリューム内に保護雰囲気を生成するための方法に関する。本発明はまた、あるボリューム内に保護雰囲気を生成するための装置に関する。
【０００２】
切開により行われる手術中、すなわち外科手術を行うために身体の内部が露出されるとき、とりわけ周囲空気中に常に存在しかつ身体の切開部分に向かって落下する微生物および細菌によって引き起こされる感染を避けるために、環境からの空気が身体の切開部分に到達しないようにすることが重要と考えられる。したがって、前記部分を非無菌状態の空気および落下粒子から保護するために、前記切開部分の周りに保護雰囲気を生成することが望ましい。さらに、種々の外科手術は、保護雰囲気に関して様々な要件を有する可能性がある。この点については、ＷＯ，Ａ１，９９／２９２４９を参照されたい。
【０００３】
例えば、一時的に切開された人間の内側の部分、すなわち外科手術を行うために切開された人間の部分の周りに保護雰囲気を生成することに関連して生じ得る１つの問題とは、前記保護雰囲気を生成するときに乱流が形成されないように、したがって環境からの空気が前記保護雰囲気中に混入しないようにすることである。
【０００４】
今日、例えば人間に対して行われる手術に関して使用される機器および器具は、細菌を含めた微生物を完全に死滅させるために滅菌されるが、そうしないとこれらの微生物が問題の人間に移って感染を引き起こす可能性があるからである。このような滅菌は、任意のタイプの熱処理、例えばオートクレーブや放射線によって、または化学物質によって行うことができる。しかし、前記滅菌済みの機器および器具が特に血液で汚染されている場合は、その使用中に、周囲空気中に存在する微生物および細菌が前記機器および器具に移り、その微生物および細菌が次のステップで、手術を受ける人間に移される可能性があるというリスクがある。
【０００５】
（発明の概要）
本発明の目的は、例えば外に向かって切開された人間または動物の身体の内側の部分に隣接し得るボリューム内に、保護雰囲気を生成するための方法および装置であって、環境からの空気を前記雰囲気中に混入させることのない方法および装置を提供することである。
【０００６】
この目的は、気体の供給が可能になるよう配置され、かつ放出端および前記放出端に設けられた多孔質本体を含んだ少なくとも１つの供給コンジットを含む装置を準備するステップと、前記気体の制御された流れが形成されるように、多孔質本体を通して前記装置により前記気体を供給するステップと、制御された気体の流れが、前記ボリュームを十分に満たす気体クッションを形成するように、前記ボリュームに対して前記多孔質本体を設けるステップであって、前記気体クッションが、環境からの空気が前記ボリュームに到達しないように配置されるステップを含む、初めに定義された方法によって達成することができる。多孔質本体に気体を通す利点とは、多孔質体のキャビティ、すなわち非常に数多く存在して互いに非常に密接に位置決めされかつ供給ノズルとして機能するキャビティによって、気体を、互いに密接に配置された薄い層であってその気体が多孔質本体を離れるときに実質上層状の連続気体流を形成する薄い層状に分布させ、それによって気体クッションを形成することができることである。多孔質本体は、前記供給コンジットを通過する気体の速度も遅くし、速度の遅いほぼ層状の連続気体流が得られる。これにより形成される気体クッションは、周囲空気が、気体クッションで満たされたボリュームに到達するのを防止し、したがって、周囲空気中に存在し得る細菌およびその他の粒子が到達するのも防止する。さらに、前記気体クッションは制御された手法で形成され、乱流につながる問題が最小限に抑えられる。
【０００７】
本発明の一実施形態によれば、多孔質本体は、フォーム・ラバー状の材料で製造される。フォーム・ラバー状の材料の利点とは、一つにはこの材料が、気体への供給ノズルとして機能する多数の連続気泡を含むことであり、また一つには、この材料が安価で軽いことである。軽量の材料は、後にこの記述の中で述べるある適用例において非常に価値があるものと考えられる。さらに、前記多孔質本体は、使い捨て製品として働くものとされ、したがって安価な材料が好ましい。
【０００８】
本発明の他の実施形態によれば、多孔質本体は、その本体からいくつかの方向に気体が伝搬するような設計を有する。気体はいくつかの方向に伝搬するので、前記ボリュームに対する多孔質本体の配置構成は、より容易になされる。
【０００９】
本発明の他の実施形態によれば、前記多孔質本体は、前記供給コンジットの端部であって、前記放出端を含めた端部を受容するよう配置された穴を有する均質な本体を含む。前記均質な本体は、全方向に気体を伝搬させるために有利と考えられる様々な形状のもの、例えば球状でよく、この多孔質本体は、前記ボリュームに対して任意の手法で設けることができ、かつ気体クッションを形成することができるものである。
【００１０】
本発明の他の実施形態によれば、前記穴は、前記均質な本体のほぼ中央に位置付けられた点まで延びている。好ましい実施形態によれば、前記穴の直径は、前記供給コンジットの前記端部の直径にほぼ相当する。前記穴の直径は、供給コンジンットの前記端部の直径にほぼ相当するものであることが好ましく、前記穴は、前記端部が摩擦によって前記穴に維持されるように、供給コンジットの前記端部を閉じ込めるよう配置することができる。
【００１１】
本発明の他の実施形態によれば、前記多孔質本体は、前記ボリュームに対して小さいサイズを有する。周囲空気の浸透から保護するために、多孔質本体のサイズをこのボリュームに対して小さくすることは、特に前記ボリュームが一時的に外に向かって切開された人間または動物の身体の内側の部分に隣接する適用例において、非常に有利である。これにより、多孔質本体を、前記外に向かって切開された内側の部分の一部に隣接させることが可能になるが、その一部は、前記外に向かって切開された内側の部分のごく一部を含むことしか必要としない。これにより、例えば外科手術の処置は、前記多孔質本体を存在させることによって、また、多孔質本体をあまり広範に遮断することなく、行うことが可能になる。多孔質本体は、フォーム・ラバー材料で製造されることが好ましいが、この材料は軽量であり、したがってこの材料が接する部分に対していかなる有害な圧力も加えられないという点で、有利である。さらに、このような多孔質本体は、一時的に外に向かって切開された人間または動物の身体の内側の部分にボリュームが隣接する適用例において、その部分の血液に浮遊させることができる。したがってこの装置は、容易な手法で、血液が満たされた部分に位置決めすることができる。さらに、行われてきた試みに関し、気体は、単に多孔質本体から、この本体が血液に接しない方向に伝搬するだけであることが明らかにされた。
【００１２】
本発明の他の実施形態によれば、前記ボリュームは多孔質本体によって画定され、この多孔質本体は、容器の形をなすものでよい。前記容器は、例えば外科手術に関して使用される機器または器具をその容器内に配置することが可能な寸法を有するものでよく、また使用中に、特に血液で汚染されたときに、周囲空気に接触しない寸法を有するものでよい。多孔質本体によって画定されたボリュームが気体クッションで確実に満たされるようにするため、この装置は、気体が前記多孔質本体内に分布するよう配置された手段を含むことができる。前記手段は、例えば、前記多孔質本体にオリフィスを有する複数の供給コンジットを含むことができる。
【００１３】
本発明の他の実施形態によれば、気体の主成分は二酸化炭素である。外に向かって切開された人間または動物の身体の内側の部分に隣接するボリューム内に保護雰囲気が生成される適用例では、気体が二酸化炭素を含むことが有利であるが、それは、前記身体の組織に対する二酸化炭素の溶解度が酸素および窒素よりも高いからである。さらに、二酸化炭素は少なくとも、ことによると切開部分に存在し得る細菌および／またはその他の微生物の増殖を弱める静菌作用を有する。これに関しては、ＷＯ，Ａ１，９９／２９２４９を再び参照されたい。さらに、二酸化炭素は空気よりも重く、例えば外に向かって切開された人間の内側の部分に隣接する前記ボリューム内の保護雰囲気を、簡単な手法で生成することができる。前記気体は、連続的な流れで前記ボリュームに供給することができ、たとえ供給された気体の一部がこの領域から離れたとしても、周囲空気が前記ボリュームに到達するのを確実に防止することが可能であることに留意されたい。別の可能性とは、前記気体クッションを生成するために、少なくとも初めに気体を連続的に供給し、その後、前記気体クッションを維持するために気体を周期的に供給することである。装置は、前記ボリューム内に供給された気体または空気の濃度を感知するように配置された気体感知部材により組み合わせることができる。そのような感知によって、実際のボリュームへの気体供給は、空気の濃度が増大したことが示された場合には気体供給も増大し、または実際のボリューム中の空気濃度が所定レベルを超えた場合には気体供給が増大するように、制御することができる。また、例えば前記切開された身体部分の前記組織が酸素に大きく左右される場合には、前記気体が酸素を含んでよいことにも留意すべきである。二酸化炭素と同様に酸素も空気より重く、前記ボリューム内の保護雰囲気を簡単な手法で生成することができるが、それは、より重い気体が下向きに通過して、切開された身体部分に達し、この切開された部分の下部に存在する非滅菌状態の空気を排除するからである。これに関し、外に向かって切開された人間または動物の身体の内側の部分に隣接するボリューム内に保護雰囲気を生成する場合、気体と共に薬物も添加することが可能であることについても述べるべきである。多孔質を通して気体と共に薬物を添加することによって、薬物の均質な伝搬が得られる。薬物の供給は、連続的にまたは断続的に行うことができる。さらに、供給された気体を調整することができ、すなわち加湿しかつ／または冷却しまたは加熱することができる。
【００１４】
本発明の他の実施形態によれば、気体は空気を含む。ある特定の適用例では、滅菌空気を含む保護雰囲気が満足できるものである。肝心なことは、環境からの空気、すなわち非滅菌状態の空気が前記ボリュームに到達するのを防止することである。
【００１５】
この目的は、初めに定義された装置であって、前記ボリュームを十分に満たすことを目的とする気体クッションの形成を可能にするために、したがってこの環境からの空気が前記ボリュームに到達するのを防止するために、多孔質本体が、前記気体を制御された流れの状態でそのボリュームに供給するよう配置されることを特徴とする装置によっても達成される。
【００１６】
この装置の有利な実施形態は、従属項である請求項１８〜２５で定義される。
【００１７】
次に本発明について、種々の実施形態を用いて、かつ添付された図面を参照することによって、より詳細に記述する。
【００１８】
（発明の種々の実施形態の詳細な説明）
様々な図において、実質上同じ機能を有する要素には同じ参照符号を付けた。
【００１９】
図１、図２ａ、および図２ｂは、一時的に切開された人間の内側の部分に隣接するボリューム内に保護雰囲気を生成し、それによって環境からの空気がそのボリュームに到達しないようにするための、本発明の第１の実施形態による装置を開示している。そのような切開部分は、切開により行われる手術中に、すなわち外科手術を行うために身体の内側の部分を露出させるときに形成される。例えば心臓手術に関して言えば、胸部の内側のかなりの部分が露出され、したがって通常の場合、この部分は周囲の雰囲気、すなわち空気に直接接触することになる。
【００２０】
この装置は、気体供給源２および多孔質本体３に接続可能な、細いフレキシブルなホースの形をした供給コンジット１を含む。気体は、十分滅菌されていることが好ましく、実際のボリュームを十分に満たすことを目的とした気体クッションの形成を可能にするために、したがって環境からの空気がそのボリュームに到達しないようにするために、制御された流れとして、多孔質本体３を通してボリュームに供給されるよう配置される。さらに、この装置は弁部材４を含み、この部材によって、多孔質本体３に供給される気体を制御することができる。開示される例では、弁部材４は、この弁部材４に接続された制御ユニット５によって制御される。制御ユニット５は、実際のボリューム中に供給された気体の濃度または実際のボリューム中の空気の濃度を感知するよう配置された、気体感知部材６に接続することもできる。このような感知によって、ボリュームに供給された気体は、空気濃度が高くなったことが示された場合には気体供給も増大させ、またはその領域内の空気濃度が所定レベルを超えた場合には気体供給を増大させるように、制御することができる。
【００２１】
したがって多孔質本体は、前記気体クッションの形成を可能にするために、気体を制御された流れとして供給するよう配置される。多孔質本体３は、多数の連続気泡、すなわち互いに密接に設けられた連続気泡であり、かつ互いに密接に配置された薄い層として気体を分布させる供給ノズルとして機能する連続気泡を有するフォーム・ラバー状の材料で製造されることが好ましい。これらの層は、気体が多孔質本体から離れるとき、気体クッションの形成を可能にするほぼ層状の連続気体流を形成する。多孔質本体３は、全体的に前記フォーム・ラバー状の材料で製造され、したがって、均質なフォーム・ラバー本体３を形成する。
【００２２】
図２ａおよび図２ｂから明らかなように、供給コンジット１は放出端７を含み、多孔質本体３は穴８を含む。穴８は、均質な多孔質本体３のほぼ中央に位置付けられる点まで延びている。放出端７を含めた供給コンジット１の端部を受容するよう配置され、かつ端部９を包封するよう配置された穴８は、その直径が端部９の直径よりも若干小さく、したがってこの端部９は、摩擦によって穴８中に維持される。図２ａおよび図２ｂの実線矢印は、多孔質本体３からの気体の流れを示し、この気体は、周囲の空気よりも重い気体を含んでいる。破線矢印は、気体クッションによって、周囲の空気がボリュームに到達するのをどのように防止するかを示している。
【００２３】
多孔質本体３は、様々な形状にすることができる。図２ａは球状の多孔質本体３を開示しているが、これには、全方向に気体の伝搬がもたらされるという利点があり、多孔質本体３は、前記ボリュームに対して任意に位置付けることができる。図２ｂは、立方体形状を有する多孔質本体３を開示する。この形状も、いくつかの方向に気体の伝搬をもたらし、実際のボリュームに対していくつかの手法で位置付けることができる。
【００２４】
多孔質本体３は、外に向かって切開された身体部分に隣接するボリュームのごく一部のみを占めるようなサイズを有することが好ましい。これによって、多孔質本体３は、前記外に向かって切開された部分の一部に接するように、身体の切開部分に有利に位置付けることができる。さらに、切開部分、好ましくは図２ａおよび図２ｂに開示される切開部分の下部に、多孔質本体３を位置付けることによって、環境からの空気がこの切開部分に隣接するボリュームに到達する可能性が、最小限に抑えられる。多孔質本体３はフォーム・ラバー状の材料で製造され、したがって軽量であるので、また、多孔質本体３はいくつかの方向に気体の伝搬をもたらすような形状を有するので、供給コンジット１が細いフレキシブルなホースを含むことも併せて、多孔質本体３は、外に向かって切開された身体部分内で、それが接する部分に対していかなる有害な圧力も加えることなく容易に動かすことができ、前記気体クッションを維持することができる。
【００２５】
身体の切開部分を乾燥させないため、気体が実際のボリュームに供給される前に空気調節器１０を用いることにより、気体の温度を制御することができかつ／または水または水蒸気で気体を加湿することができることに留意されたい。したがって、気体を実際のボリュームに供給する前に、周囲空気よりも若干低い温度まで気体を冷却することも可能である。冷却には、その低温のおかげで気体の密度がより高くなり、その結果より重くなるという利点がある。このようにして、気体は、実際のボリューム内の周囲空気をより簡単に排出させることができる。また、気体と共に薬物を供給でき、その場合、装置は、薬物を含んだ容器１１を含むことができることにも留意されたい。しかし、気体がボリュームに供給される前に、その気体を加熱することも可能である。気体を加熱することの利点とは、患者の体温を維持することができることであり、ある特定の身体機能がより適切に機能するようになる。
【００２６】
図３は、細長い円筒状の形を有する多孔質本体３であって、その断面が円形または多角形、例えば四角形のものでよい多孔質本体３を開示している。図２ａおよび図２ｂに開示された多孔質本体３と同様に、この多孔質本体３は、供給コンジット１の放出端７を含めた端部９を受容するよう配置された穴８を含む。図２ａおよび図２ｂに開示された穴８とは対照的に、円筒状の多孔質本体３の穴８は、この円筒状多孔質本体３のほぼ全長に沿って延び、この本体の穴８は、供給コンジット１の十分に長い端部９を受容することができる。円筒状本体３の全長に沿って気体を伝搬させるために、端部９は、この端部９の長さに沿って均一に分布された複数の放出出口１２を含んでいる。
【００２７】
図４は、本発明の第２の実施形態による装置を開示する。図１に開示された装置と同様に、図４による装置は、供給コンジット１（開示せず）を接続することが可能な気体供給源（開示せず）を含む。さらに、この装置は、多孔質本体３に供給される気体を制御することが可能な弁部材（開示せず）を含む。この実施形態によれば、実際のボリュームは、多孔質本体３によって画定される。図３から明らかなように、多孔質本体３は、容器の形状を有する。さらに、供給コンジット１は、２つのほぼ同一な分岐１３を含み、それぞれが放出端７および端部９を含んでいる。さらに、多孔質本体３は２つの穴８を含み、それぞれが、前記分岐１３の一方の放出端７を含めた端部９を受容するよう配置され、かつそれぞれが、実際の分岐１３の端部を包封するよう配置されている。両方の穴８の直径は、実際の端部９の直径よりも若干小さく、これらの端部９は、摩擦によって穴８中に維持される。気体は、供給コンジット１、２つの分岐１３、および多孔質本体３を通して供給され、容器によって画定されたボリュームを十分に満たす気体クッションが形成される。
【００２８】
多孔質本体３からの気体の流れを示す矢印から明らかなように、気体は、容器の底部から供給される。この容器は、例えば手術中に使用される滅菌済みの機器を容器内に保つことができるようなサイズを有するものでよい。これによって、実際の機器は、周囲空気中に存在し得る細菌および微生物から保護される。供給される気体がかなりの割合で二酸化炭素を含む場合、二酸化炭素の静菌作用を利用して、容器内に配置された機器での細菌の増殖を防止することもできる。
【００２９】
図５は、例えば金属で製造された通常の容器１４であって、例えば手術に関連して使用される機器（開示せず）を内部に配置することができる容器１４を開示する。特に機器が血液で汚染されている場合には、その機器ができる限り広い範囲にわたって周囲空気に接触しないようにするために、図１に開示されるタイプの装置を使用することができる。その結果、図１に開示されるタイプの装置の多孔質本体３を、容器１４内に配置することができ、容器１４のボリュームを十分に満たす気体クッションが形成される。これによって、機器が容器１４内に配置されている限り、周囲空気が実際の機器に接触するのを防止する。
【００３０】
気泡によって引き起こされる空気塞栓、すなわちキャピラリおよび小さい容器の遮断を防止するために、一時的に外に向かって切開された人間の部分に隣接したボリューム内の保護雰囲気は、その主成分が二酸化炭素である気体を含むべきである。前に述べたように、この点に関してはＷＯ，Ａ１，９９／２９２４９を参照されたい。この点に関し、二酸化炭素を使用する利点とは、組織に対する二酸化炭素の溶解度が高く、切開された身体部分に浸透して組織に素早く吸収させることができることである。したがって、図１、図２ａ、および図２ｂに関連して記述したように、一時的に切開された人間の内側の部分に隣接したボリューム内に保護雰囲気を生成するのに関連して使用される気体は、二酸化炭素を含むことができることに留意されたい。しかし、ある特定の組織は非常に酸素に左右され、ある特定の場合、気体はあるパーセンテージの酸素も含むべきである。実際の手術に関連して使用される機器が、できる限り広い範囲にわたって周囲空気に接触するのを避けるため、図１、図２ａ、および図２ｂに関連して記述される装置と組み合わせて図３に関連して記述される装置を使用することが、可能である。これにより、図４に関連して記述される装置は、人が存在する周囲の空気に過剰な二酸化炭素が放出されるのを避けるため、保護雰囲気を生成するのに空気を使用することが有利と考えられる。図５に関連して記述される装置は、上述と同じ理由で、空気を含むこともできることに留意されたい。
【００３１】
本発明は、開示された実施例に限定されず、前述の請求項の範囲内で変化させ、かつ修正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一時的に切開された人間の内側の部分に隣接したボリューム内に、保護雰囲気を生成するための、本発明の第１の実施形態による装置の概略を開示する図である。
【図２ａ】 一時的に切開された人間の内側の部分に位置決めされた、ほぼ球状の多孔質本体を有する図１による装置の一部を開示する図であって、前記部分が断面図で開示されている図である。
【図２ｂ】 一時的に切開された人間の内側の部分に位置決めされた、ほぼ立方体形状の多孔質本体を有する図１による装置の一部を開示する図であって、前記部分が断面図で開示されている図である。
【図３】 円筒状の形をした多孔質本体の断面図を概略的に開示する図である。
【図４】 本発明の第２の実施形態による装置の概略図を開示する図である。
【図５】 滅菌済みの機器が存在するボリューム内に保護雰囲気を生成するための、前記第１の実施形態による装置の概略断面図を開示する図である。

Claims (6)

1. あるボリューム内に保護雰囲気を生成するよう配置され、気体供給源（２）に接続可能であり、かつ放出端（７）と前記放出端（７）に設けられた多孔質本体（３）とを含んだ供給コンジット（１）を含み、多孔質本体（３）を通して前記ボリュームに気体を供給するよう配置された装置であり、
   前記ボリュームを十分に満たすことを目的とする気体クッションの形成を可能にするために、多孔質本体（３）が、前記気体のボリュームを制御された流れとして供給するよう配置され、それによって、環境からの空気が前記ボリュームに到達するのを防止する装置であって、
   多孔質本体（３）がフォーム・ラバー状の材料で製造され、
   前記フォーム・ラバー状の材料が、前記気体クッションの形成を可能とする実質上層状の連続気体流を供給可能な供給ノズルとして機能する多数の連続気泡を有し、
   多孔質本体（３）が前記ボリュームに対して小さいサイズを有し、前記ボリューム内に、当該多孔質本体からいくつかの方向に気体を供給するよう配置され、
   前記ボリュームが、外に向かって切開された人間または動物の身体の内側の部分に隣接し、前記本体（３）が、前記雰囲気の生成中にそれが前記外に向かって切開された内側の部分の一部に接するように設けられるよう配置される
   ことを特徴とする装置。
2. 前記多孔質本体（３）が、前記放出端（７）を含んだ前記供給コンジット（１）の端部（９）を受容するよう配置された穴（８）を含む均質な本体を含む、請求項１に記載の装置。
3. 前記穴（８）が、前記均質な本体の、実質上中央に位置付けられた点まで延びる、請求項２に記載の装置。
4. 前記穴（８）が、前記供給コンジット（１）の前記端部（９）の直径に実質上相当する直径を有する請求項３に記載の装置。
5. 前記端部（９）が摩擦によって前記穴中に維持されるように、前記穴（８）が、供給コンジット（１）の前記端部（９）を取り囲むよう配置される、請求項４に記載の装置。
6. 前記供給コンジット（１）がフレキシブルな材料で製造される請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。

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