JPH04250154A - Viscous fluid jet operation device - Google Patents

Viscous fluid jet operation device

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JPH04250154A
JPH04250154A JP3008748A JP874891A JPH04250154A JP H04250154 A JPH04250154 A JP H04250154A JP 3008748 A JP3008748 A JP 3008748A JP 874891 A JP874891 A JP 874891A JP H04250154 A JPH04250154 A JP H04250154A
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JP
Japan
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jet
fluid
tube
nozzle
viscous
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Application number
JP3008748A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Nishisaka
西坂 剛
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Japan Science and Technology Agency
Original Assignee
Research Development Corp of Japan
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Publication date
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Publication of JPH04250154A publication Critical patent/JPH04250154A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve the precision operating performance and safety by providing a jet generating means consisting of a pressurizing device, a fluid supply device, and a nozzle device or a catheter provided with the nozzle device, and jetting a fluid having a viscosity higher than that of water as a fluid. CONSTITUTION:A jet nozzle part 31 is provided on the top end part of a pressure resisting tube 3 to which a hand piece 2 usable as a catheter for internal use such as a blood vessel, and a pressure pump tube 4, a tube 5, an air trap 6 and a bottle needle 7 are successively connected and integrated to the pressure resisting tube 3 to form a viscous jet operation device. This operation device is operated by a driving pump 11. The driving pump 11 successively presses the pump tube 4 inserted and fixed between a roller part 12 and an outer circumferential part 13 surrounding it by the rotation of the roller part 12 to pressurize a viscous fluid containing a defoaming agent and a surfactant in the tube, and the fluid is thus jetted through the nozzle part 31 as a jet fluid.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は、粘性噴流手術装置に
関するものである。さらに詳しくは、この発明は、作用
の精密高度化が可能で、安全性が高く、しかも血栓除去
等の作用も期待される噴流ジェット手術装置に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention This invention relates to a viscous jet surgical device. More specifically, the present invention relates to a jet surgical device that is capable of highly precise operation, is highly safe, and is expected to have effects such as thrombus removal.

【0002】0002

【従来の技術とその課題】従来より手術手段として採用
されているものには、臓器の切開、切除、切断等を目的
とする鋼メス、電気メス、超音波メス、レーザーメスな
どがあり、適用部位や方法に応じて様々な態様と組合わ
せによって採用されてきている。たとえば、鋼メスは安
価であり、取扱が容易であるため多くの手術において用
いられている反面、全ての組織を区別なく切断してしま
うという欠点がある。このため、不用意に血管あるいは
神経等を切断してしまう恐れがあり、その操作には、慎
重を要し熟練が必要である。
[Prior art and its problems] Conventional surgical tools include steel scalpels, electric scalpels, ultrasonic scalpels, and laser scalpels for the purpose of incising, resecting, and cutting organs. It has been adopted in various ways and combinations depending on the site and method. For example, steel scalpels are used in many surgeries because they are cheap and easy to handle, but they have the drawback of cutting all tissues without distinction. Therefore, there is a risk of inadvertently cutting blood vessels, nerves, etc., and the operation requires caution and skill.

【0003】また電気メスは取扱が容易で、ある程度ま
では普及しているが、手術患部に熱損傷をきたし、操作
時に火傷する危険性がある。超音波メスは、血管あるい
は神経等を切断せずに目的とする患部組織を切除できる
という利点を有しているものの、その一方で高価であっ
て、操作が煩雑であり、したがって設備自体にトラブル
が発生し易いという問題点がある。
[0003]Although electric scalpels are easy to handle and have become popular to a certain extent, they cause thermal damage to the surgically affected area and there is a risk of burns during operation. Although ultrasonic scalpels have the advantage of being able to remove the target tissue without cutting blood vessels or nerves, they are expensive, complicated to operate, and can cause problems with the equipment itself. There is a problem in that it is easy to occur.

【0004】一方、レーザーメスは接触せずに手術がで
き、手術患部に与える損傷度が小さく、かつ、止血効果
等の優れた特徴を有しているが、装置自体が高価であり
、さらに切開や切除の深度制御が難しく、組織を選んで
実施することができないため大出血を来たす危険性があ
る。このように、従来の各種手術装置の場合には、それ
ぞれ短所があり、いずれの場合もその使用にあたっては
相当の熟練と注意が必要とされていた。
On the other hand, laser scalpels allow surgery without contact, cause less damage to the surgically affected area, and have excellent features such as hemostasis, but the device itself is expensive and requires incisions. It is difficult to control the depth of resection, and there is a risk of major bleeding because it cannot be performed selectively on tissues. As described above, each of the various conventional surgical devices has its disadvantages, and in each case, considerable skill and care are required to use them.

【0005】最近、これらの手術手段の欠点を改善する
ための種々検討から、ある限定された部位に対してでは
あるが、加圧ジェット水流を適用する方法が研究され、
臨床に応用されてきている。この加圧ジェット水流を使
用する方法では、流体の圧力と噴射量をある適正な範囲
に調整することによって脈管系、神経系等の索状物を切
断することなく周囲の組織と遊離することが可能であり
、また、遊離組織を噴射流体と共に手術部位から排除し
うるという利点を有している。
Recently, in order to improve the shortcomings of these surgical methods, a method of applying a pressurized water jet to certain limited areas has been studied.
It has been applied clinically. In this method of using a pressurized jet water stream, by adjusting the fluid pressure and injection amount within a certain appropriate range, it is possible to separate cord-like objects such as the vascular system and nervous system from surrounding tissues without cutting them. It also has the advantage that loose tissue can be removed from the surgical site along with the jet fluid.

【0006】したがって、その適用範囲は広く、目的と
する臓器組織においては10MPa等の高圧流体を用い
た切断、切開や、1MPaあるいはそれ以下の低圧流体
を用いた剥離、または柔軟部位における実質細胞と索状
物との分離にも使用しうると考えられている。さらに1
MPa以下の低圧流体を用いた洗浄等も適用可能である
。そしてこの場合の使用水流としては生理的食塩水等も
使用されうる。さらに、流体の温度を適宜調整すること
によって冷却または加温を施すことが可能であるなど、
広い用途と効果を有するものとして研究と実験が進めら
れてきている。
[0006] Therefore, its applicability is wide, including cutting and incision using high-pressure fluid of 10 MPa or the like in target organ tissues, exfoliation using low-pressure fluid of 1 MPa or lower, or parenchymal cell removal in soft areas. It is thought that it can also be used to separate cords. 1 more
Cleaning using low pressure fluid of MPa or less is also applicable. Physiological saline or the like may also be used as the water flow in this case. Furthermore, it is possible to perform cooling or heating by appropriately adjusting the temperature of the fluid, etc.
Research and experiments have been progressing on the idea that it has a wide range of uses and effects.

【0007】しかしながら、従来の加圧ジェット水流手
術装置においては噴射ノズルの形成部が非常に大型であ
り、操作性が悪く、かつ微細な部位などに使用すること
ができなかった。また、加圧ジェット流のもつ有効性を
損なうことなく、簡便で操作性の良いプローブやハンド
ピースおよびは血管内の閉塞性物質などの除去術に適用
する方法は皆無であった。さらに加圧流体が噴射されて
患部に衝突した際に患部組織の遊離したものと水と空気
が混合され、加圧流体ジェットによって激しく攪拌作用
を受けて発泡する。したがって施術すべき適切な患部の
認定を困難にしたり、泡の飛散で周囲を汚染する等の欠
点が指摘されていた。
[0007] However, in the conventional pressurized jet water surgical device, the spray nozzle forming part is very large, has poor operability, and cannot be used in delicate areas. In addition, there has been no method of applying the pressurized jet stream to a simple and easy-to-operate probe or handpiece or to removal of occlusive substances in blood vessels without sacrificing the effectiveness of the pressurized jet flow. Furthermore, when the pressurized fluid is ejected and collides with the affected area, the loose tissue of the affected area, water, and air are mixed, and the mixture is vigorously agitated by the pressurized fluid jet and foams. Therefore, drawbacks have been pointed out, such as making it difficult to identify the appropriate affected area for treatment and contaminating the surrounding area with flying bubbles.

【0008】このような欠点を解決するものとして流体
の噴射と同時に吸引を行う手術用のノズル装置が提案さ
れているが、このものは装置全体が複雑なものとなり、
特に無菌状態での手術のためには手術毎に該装置を減菌
しなければならず、操作、取り扱いが煩雑であるという
問題点もある。さらに、流体の噴射を生成させるノズル
装置を製造する場合には、別の技術的な困難さが生じる
[0008] As a solution to these drawbacks, a surgical nozzle device that performs suction at the same time as jetting fluid has been proposed, but this device requires a complicated device as a whole.
Particularly for operations performed under sterile conditions, the device must be sterilized after each operation, which poses a problem in that operation and handling are complicated. Furthermore, other technical difficulties arise when manufacturing a nozzle device that produces a jet of fluid.

【0009】また、近年に至り、切開、除去、切断など
の対象部位がいわゆる体表外のみならず、体表内の細部
への適用が、特に冠状動脈、末梢血管の閉塞物質除去な
どの部位にまで要望され、このため、加圧流体ジェット
の最適化にはノズル先端部の形状、内面平坦度等の加工
を高精度で行うことや、さらには血管系への適用も可能
となるような超小型のノズルの実用化が必要とされてい
たが、解決すべき多くの課題が残されているのが実情で
あった。
[0009] In addition, in recent years, the target areas for incision, removal, cutting, etc. are not only outside the body surface, but have also been applied to small areas inside the body surface, especially in areas such as removal of occlusive substances from coronary arteries and peripheral blood vessels. For this reason, optimization of pressurized fluid jets requires highly accurate machining of the shape of the nozzle tip, internal flatness, etc., and furthermore, it is necessary to process the nozzle tip shape and inner surface flatness with high precision. Although there was a need to put ultra-compact nozzles into practical use, the reality was that many issues remained to be solved.

【0010】このような状況に鑑みて、この発明の発明
者は、すでに、従来の問題点を解決するための安価で、
かつ超小型で高精度に流体噴射を行うことのできる方法
を提案し、さらに、改良された噴射用ジェットノズルを
用いて簡便なウォータージェット用プローブを製造する
方法をも提案している。すなわち、耐圧中空チューブの
1端または耐圧チューブと異なる材質を有するが、同一
または近似的に同一外径の中空部から成り、特定の角度
範囲を有する円錐状ノズルをその内部に構成し、ノズル
先端部には細孔を具備させ、円錐状ノズルの形状と細孔
径との相関性によって所望する噴射ジェットを構成する
ものである。
[0010] In view of this situation, the inventor of the present invention has already developed an inexpensive and
In addition, we have proposed a method that can perform ultra-compact and highly accurate fluid injection, and we have also proposed a method for manufacturing a simple water jet probe using an improved injection jet nozzle. That is, one end of a pressure-resistant hollow tube or a hollow part made of a material different from that of the pressure-resistant tube but with the same or approximately the same outer diameter, a conical nozzle having a specific angular range is configured inside thereof, and the nozzle tip is The part is provided with pores, and a desired injection jet is formed by the correlation between the shape of the conical nozzle and the pore diameter.

【0011】そして、圧力2〜30MPaの噴射ジェッ
ト流をその先端部で発生させるための構造を有する耐圧
チューブと;カテーテルに連結するポンプチューブと;
ポンプチューブに連結するチューブと;チューブに連結
するエアートラップと;エアートラップに連結する瓶針
とが;一体的に構成された手術用ウォータージェット手
術装置を提案していた。
[0011] A pressure-resistant tube having a structure for generating a jet flow with a pressure of 2 to 30 MPa at its distal end; a pump tube connected to the catheter;
A water jet surgical device has been proposed in which a tube connected to a pump tube; an air trap connected to the tube; and a bottle needle connected to the air trap are integrally constructed.

【0012】この手術装置は、噴射ノズルから出射され
る噴射流体がいわゆるジェット流を生成し、生体の軟部
組織に切開、切除、切断、剥離作用を生じしめるには、
一般に、圧力2〜30MPaの噴射ジェット流が必要で
あり、このような条件はジェット用ノズルの内面円錐状
角度が適切であり、出射口より噴射ジェット流を生じし
めるに必要な圧力を生じる出射口の口径および円錐状内
角において乱流を生じしめない程度に表面処理されてお
れば実現できるとの知見に基づくものであった。
[0012] In this surgical device, the jet fluid ejected from the jet nozzle generates a so-called jet stream, and in order to cause incision, resection, cutting, and ablation actions on the soft tissue of the living body,
In general, a jet flow with a pressure of 2 to 30 MPa is required, and for these conditions, the inner conical angle of the jet nozzle is appropriate, and the exit port generates the pressure necessary to generate the jet flow from the exit port. This was based on the knowledge that this could be achieved if the surface was treated to such an extent that turbulence would not occur at the diameter of the cone and at the internal angle of the cone.

【0013】そのようなノズルとしては流体の圧力によ
り異なるが概して直径が0.1から0.5mm程度の円
形口のもので、内面部は平坦で、その内面形状は頂角5
〜20°の範囲の円錐状とすることができ、または断面
積が0.005から0.2mm2までの値を有する楕円
、正方形、長方形などの任意形状のものを選択すること
ができる。血管内の局所的な閉塞性物質、例えば粥腫、
血栓などの部分を切除するような場合には上記耐圧チュ
ーブを単独で使用する場合もあるが、一般的な組織の切
開、切除、切断あるいは剥離操作などに使用する場合に
は該ノズルより噴射した流体を吸引する吸引口を近傍に
備え、該吸引口が並列または同軸に構成されるハンドピ
ースを構成することができる。
[0013] Such a nozzle generally has a circular mouth with a diameter of about 0.1 to 0.5 mm, although it varies depending on the pressure of the fluid, and its inner surface is flat and has an apex angle of 5 mm.
It can be conical in the range ~20° or any shape can be chosen, such as an ellipse, square, rectangle, etc., with a cross-sectional area of 0.005 to 0.2 mm2. Locally obstructive substances within blood vessels, e.g. atheroma,
The above-mentioned pressure-resistant tube may be used alone when removing a part such as a blood clot, but when used for general tissue incision, excision, cutting, or peeling operations, the pressure-resistant tube may be sprayed from the nozzle. A hand piece can be constructed in which a suction port for sucking fluid is provided nearby, and the suction ports are arranged in parallel or coaxially.

【0014】以上の通りのこの発明の発明者によって提
案された手術用ウォータージェット手術装置は、ディス
ポーザブル式のノズル付きカテーテル等としても有用な
もので、適当なホルダー(ハンドピース)に挿入するこ
とによりOpen Surgery法に用いることがで
きるものである。しかしながら、このように優れた特徴
を有するウォータージェット手術装置ではあるが、精密
操作性能や安全性の向上の観点からは依然としていくつ
かの課題があった。
The surgical water jet surgical device proposed by the inventor of the present invention as described above is useful as a disposable nozzle-equipped catheter, etc., and can be inserted into a suitable holder (hand piece). It can be used in the Open Surgery method. However, although the water jet surgical device has such excellent features, there are still some problems from the viewpoint of improving precision operation performance and safety.

【0015】すなわち、この手術装置は、主としてOp
en Surgery法を念頭に置いていたことから、
たとえば血管内操作用としてはその作用、操作等は現実
的でなく、体腔、体内臓器に対する侵襲や、ジェット流
水滴の飛散に対してはその対策が充分ではなかったこと
がある。たとえば、ジェット流水滴による飛散は、視野
を妨げるばかりでなく、時として肝炎等の原因となるH
B抗源の散布など医療従事者の感染上の問題となる。
[0015] That is, this surgical device mainly uses Op.
Since we had the en-Surgery law in mind,
For example, its action and operation are not practical for intravascular operations, and there have been insufficient measures against invasion of body cavities and organs in the body and the scattering of jet water droplets. For example, splashes caused by jet water droplets not only obstruct the field of view, but can also cause hepatitis, etc.
This poses an infection problem for medical workers, such as the dissemination of anti-B antigens.

【0016】このため、より精密で安全性に優れた噴流
方式による手術装置の実現が強く望まれているところで
あった。
[0016] Therefore, there has been a strong desire to realize a jet type surgical device that is more precise and has excellent safety.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、これまでは全く着想されること
も試みられることもなかった新しい方法、すなわち、粘
性流体を用いることに着用し、この粘性流を噴流とする
装置として新しい提案を行うものである。この発明の装
置は、加圧装置と流体供給装置とノズル装置またはノズ
ル装置を具備するカテーテルとからなる噴流発生手段を
有し、前記流体として水よりも高粘性流を噴出させるこ
とを特徴としている。
[Means for Solving the Problems] To solve the above-mentioned problems, the present invention employs a new method that has never been conceived or tried before, that is, using a viscous fluid. , we propose a new device that converts this viscous flow into a jet flow. The device of the present invention is characterized in that it has a jet flow generating means consisting of a pressurizing device, a fluid supply device, and a nozzle device or a catheter equipped with a nozzle device, and jets out a flow with a higher viscosity than water as the fluid. .

【0018】この発明の粘性流による噴流装置は、ウォ
ータージェットの作用メカニズムと、手術法としての実
用性の詳細な検討によってはじめて完成されたもので、
極めて高精度で、安全性の高い手術装置として実現され
たものである。この発明の装置においては、たとえば、
水よりも粘性の大きな各種水溶液、アルコール、グリコ
ール、エーテル、アミン、食用油、植物油、血液、血し
ょう、人工血液、その他の各種の有機流体を用い、これ
らの液体に血栓溶解剤や、消泡剤および/または界面活
性剤、さらには各種の薬剤を含有させることができる。 これらの薬剤そのものを用いてもよい。
The jet device using viscous flow of the present invention was first completed through detailed study of the working mechanism of water jet and its practicality as a surgical method.
This has been realized as an extremely precise and highly safe surgical device. In the device of this invention, for example,
Various aqueous solutions with higher viscosity than water, alcohols, glycols, ethers, amines, edible oils, vegetable oils, blood, plasma, artificial blood, and various other organic fluids are used, and thrombolytic agents and antifoaming agents are added to these liquids. Agents and/or surfactants, as well as various drugs can be contained. These drugs themselves may also be used.

【0019】このような高粘性流体を液体中で噴射した
場合、優れた指向性と集束性のジェット流が得られ、ノ
ズル噴出口から少し距離がある位置では噴流速度の急速
の低下によって有害な作用を及ぼすこともない。この高
粘性の噴出流は、たとえば図1の手術装置として実現す
ることができる。すなわちこの発明の手術装置(1)に
あっては耐圧チューブ(3)の先端部に噴射用ノズル部
(31)を具備し、この噴射用ノズル部(31)は図2
に示すように内面部は平坦であり、その内面形状は頂角
θが5°〜20°程度の範囲の円錐状をなし、ノズル部
(31)の出射孔直径は0.1〜0.5mm程度または
0.005〜0.2mm2程度の任意形状の孔を有する
ように選ぶことができる。このような構成によって、所
望の圧力を有する粘性流噴射ジェットが出射される。耐
圧チューブ(3)の材料としては、先端部に一体的に構
成されたノズル部(31)から噴射される粘性流体の圧
力に耐えうるような耐圧性を必要とするが、通常の耐圧
チューブでも何ら支障なく使用することができる。さら
に、ガラス製材料などでも効果的である。
When such a highly viscous fluid is injected into a liquid, a jet stream with excellent directionality and focusing can be obtained, and at a position a short distance from the nozzle outlet, the jet velocity rapidly decreases, causing harmful It has no effect. This highly viscous jet stream can be realized, for example, as the surgical device shown in FIG. That is, the surgical device (1) of the present invention includes an injection nozzle portion (31) at the tip of the pressure tube (3), and this injection nozzle portion (31) is shown in FIG.
As shown in the figure, the inner surface is flat, the inner surface has a conical shape with an apex angle θ in the range of about 5° to 20°, and the diameter of the exit hole of the nozzle part (31) is 0.1 to 0.5 mm. The hole can be selected to have an arbitrary shape of about 0.005 to 0.2 mm2. With such an arrangement, a viscous flow jet with the desired pressure is emitted. The material for the pressure-resistant tube (3) needs to be pressure-resistant enough to withstand the pressure of the viscous fluid sprayed from the nozzle part (31) that is integrally formed at the tip, but even a normal pressure-resistant tube will not work. It can be used without any problems. Furthermore, it is also effective for glass materials.

【0020】また、この耐圧チューブ(3)を血管など
体内使用を目的としたカテーテルとして使用することが
できる。流体噴射用ノズル部(31)の構成は耐圧チュ
ーブ(3)の製造工程中に連続的に容易に製造すること
ができ、耐圧チューブ(3)と一体的に構成する場合に
は流体噴射を層流的に形成することが容易となる。さら
に、他の材料、たとえばガラス、石英などの溶融性材料
または高分子材料、金属材料などで作製することも容易
である。このような耐圧チューブ(3)に連結する耐圧
ポンプチューブ(4)とこの耐圧ポンプチューブ(4)
に連結するチューブ(5)とこのチューブ(5)に連結
するエアートラップ(6)とこのエアートラップ(6)
に連結する瓶針(7)とを一体的に構成してこの発明の
粘性噴流手術装置とすることができる。
Furthermore, this pressure-resistant tube (3) can be used as a catheter intended for use in the body, such as in blood vessels. The structure of the fluid injection nozzle part (31) can be easily manufactured continuously during the manufacturing process of the pressure-resistant tube (3), and when it is configured integrally with the pressure-resistant tube (3), the fluid injection can be layered. It becomes easy to form the structure fluidly. Furthermore, it can also be easily made of other materials, such as meltable materials such as glass and quartz, polymer materials, metal materials, and the like. A pressure-resistant pump tube (4) connected to such a pressure-resistant tube (3) and this pressure-resistant pump tube (4)
A tube (5) connected to this tube (5), an air trap (6) connected to this tube (5), and this air trap (6)
The viscous jet surgical device of the present invention can be obtained by integrally configuring the bottle needle (7) connected to the bottle needle (7).

【0021】耐圧ポンプチューブ(4)としては、たと
えばローラーポンプにて押圧、加圧をするため、それに
耐えうる弾力と耐久性を有するものとする。この場合の
加圧はローラーポンプ以外にフィンガータイプのポンプ
であってもよい。耐圧チューブ(3)に連結する瓶針(
7)側のチューブ(5)は流体を通常の状態で輸送する
に足るチューブであればよく、たとえば塩化ビニル製、
ナイロン製、ポリエチレン製等のものであってもよい。 またこのチューブ(5)に連結するエアートラップ(6
)は、気泡の混入の防止、流体供給のモニター、流体の
逆流を防止する性格のものであり、そのような性格を有
するものであればどのようなものでも使用できる。
The pressure-resistant pump tube (4) must have elasticity and durability to withstand the pressure applied by, for example, a roller pump. In this case, the pressure may be applied by a finger type pump instead of a roller pump. Bottle needle (
The tube (5) on the 7) side may be any tube that is sufficient to transport the fluid under normal conditions, such as a tube made of vinyl chloride,
It may be made of nylon, polyethylene, or the like. Also, the air trap (6) connected to this tube (5)
) has the characteristics of preventing air bubbles from being mixed in, monitoring fluid supply, and preventing backflow of fluid, and any material having such characteristics can be used.

【0022】また、この発明の粘性流体噴流手術装置に
おいては、図3に示したように、耐圧チューブ(3)に
ハンドピース(2)を装着してもよい。このハンドピー
ス(2)には吸引口を設けておいてもよい。ハンドピー
ス(2)と耐圧チューブ(3)との連結、また耐圧チュ
ーブ(3)とポンプチューブ(4)との連結にはそれぞ
れルアーオス、メスによる連結、ねじ込み式、接着、圧
着等が適宜に選択される。一方、ポンプチューブ(4)
、チューブ(5)、エアートラップ(6)および瓶針(
7)は、一体的な結合体として構成し、これと耐圧チュ
ーブ(3)およびハンドピース(2)とをそれぞれ順次
連結することも可能である。さらには、装置自体をすべ
て最初から一体的に結合しておくことも可能である。こ
の場合、ディスポーザブルとすることも可能である。
Furthermore, in the viscous fluid jet surgical device of the present invention, the hand piece (2) may be attached to the pressure tube (3) as shown in FIG. This hand piece (2) may be provided with a suction port. For the connection between the hand piece (2) and the pressure-resistant tube (3), and between the pressure-resistant tube (3) and the pump tube (4), the connection using a lure male or female, screw type, adhesive, crimp, etc. can be selected as appropriate. be done. On the other hand, pump tube (4)
, tube (5), air trap (6) and bottle needle (
7) can also be constructed as an integrated body, and the pressure tube (3) and the hand piece (2) can be connected to each other in sequence. Furthermore, it is also possible to integrate all the devices themselves from the beginning. In this case, it is also possible to make it disposable.

【0023】たとえば以上の通りのこの発明の手術装置
(1)の使用の態様を例示したものが図4である。図中
に示したように、手術装置(1)を駆動ポンプ(11)
によって作動する。このポンプ(11)の上部にはロー
ラー部(12)があり、そのローラー部(12)とそれ
を包囲する外周部(13)との間にこの発明の装置のポ
ンプチューブ(4)を挿入固定する。実際の作動に当た
っては、外部電源からの入電によりローラーポンプのロ
ーラー部(12)が回転し、そのローラーの回転にした
がってポンプチューブ(4)が順次押圧され、チューブ
内の粘性流体が加圧される。その結果、加圧された流体
はハンドピース(2)の方へ圧縮供給され、噴射口に連
動するスイッチ(14)の開閉により噴射口より、ある
いはローラー部(12)の回転を制御することによりジ
ェット流体が噴射される。以上のように、駆動ポンプ(
11)が作動した段階で、貯液槽と連結する瓶針(7)
ならびにチューブ(5)より貯液槽に貯液されている粘
性流体は順次ハンドピース(2)の方へ輸送され、かつ
噴射口から噴射され、それにより所望のジェット流を生
じ、そのジェット流により臓器の切開、切除、切断、剥
離あるいは洗浄が可能となる。この場合、必要に応じて
手術部位に滞留する粘性流体を吸引する手段が採用され
る。
For example, FIG. 4 shows an example of how the surgical device (1) of the present invention as described above is used. As shown in the figure, the surgical device (1) is driven by a pump (11).
It is operated by. This pump (11) has a roller part (12) at the top, and the pump tube (4) of the device of the present invention is inserted and fixed between the roller part (12) and the outer peripheral part (13) surrounding it. do. In actual operation, the roller part (12) of the roller pump rotates when electricity is input from an external power source, and as the roller rotates, the pump tube (4) is sequentially pressed, and the viscous fluid inside the tube is pressurized. . As a result, the pressurized fluid is compressed and supplied toward the handpiece (2), either from the injection port by opening and closing the switch (14) linked to the injection port, or by controlling the rotation of the roller part (12). A jet fluid is ejected. As mentioned above, the drive pump (
11) is activated, the bottle needle (7) connected to the liquid storage tank
The viscous fluid stored in the storage tank is sequentially transported from the tube (5) toward the handpiece (2) and is injected from the injection port, thereby producing a desired jet flow. It becomes possible to incise, excise, cut, peel or clean organs. In this case, means for suctioning the viscous fluid remaining at the surgical site is employed as necessary.

【0024】また、耐圧チューブ(3)は経皮的あるい
は手術的手段によって血管内に挿入し、血管内に形成さ
れた閉塞物の除去切開などに使用することができる。経
皮的冠状動脈形成用カテーテル、血管用カテーテル、あ
るいは内視鏡に装備されたるチャンネル孔などが利用で
きる。切除、切開、破砕された閉塞物質は前述のカテー
テルまたは内視鏡に具備された機構を使用して、吸引す
ることもできる。
Further, the pressure tube (3) can be inserted into a blood vessel by percutaneous or surgical means and used for incision to remove an obstruction formed in the blood vessel. A percutaneous coronary angioplasty catheter, a vascular catheter, or a channel hole provided in an endoscope can be used. The excised, incised, and crushed occlusion material can also be aspirated using the mechanism provided in the catheter or endoscope described above.

【0025】この発明の粘性噴流手術装置は、実質臓器
(たとえば肝、膵など)の切開や切除、血管や神経の複
雑に入り込んだ骨盤腔の郭清手術(大腸癌、子宮癌など
)あるいは外傷部や手術部位の洗浄、異物除去に対して
大きな威力、即ち優れた適応性を有する。またジェット
噴流はその性質から血管の索状体や臓器の表面などの硬
さの異なる外壁に沿って流れ、あるいは回り込む性質を
有するため、優れた剥離効果をも合わせ有する。この手
術法による切開は、毛細血管からの僅かな出血(これは
放置しても自然に止まる)を除き殆ど出血はなく、中・
小血管など索状体はあたかも切開部に網を張るかのよう
に残存する。この網のような血管を絹糸により結索、あ
るいは高周波凝固装置などにより凝固し、その後切離す
ることにより臓器の切除操作は出血なく容易に行われる
The viscous jet surgical device of the present invention can be used to perform incisions and resections of parenchymal organs (such as the liver and pancreas), dissection of pelvic cavities with complicated blood vessels and nerves (such as colon cancer and uterine cancer), and trauma surgery. It has great power and excellent adaptability for cleaning surgical areas and removing foreign bodies. Furthermore, since the jet stream has the property of flowing along or wrapping around outer walls of different hardness such as the cords of blood vessels and the surfaces of internal organs, it also has an excellent peeling effect. The incision made with this surgical method causes almost no bleeding, except for slight bleeding from the capillaries (which will stop naturally if left untreated).
Cord-like bodies such as small blood vessels remain as if they were forming a net around the incision site. By tying this net-like blood vessel with silk thread or coagulating it with a high-frequency coagulation device, and then cutting it, the organ can be easily excised without bleeding.

【0026】ノズル付きカテーテルは適当なホルダー(
ハンドピース)に挿入することによりOpen sur
gery法に用いられることは言うまでもないが、この
カテーテルを内視鏡のチャンネルに挿入することにより
、内視鏡操作下においてもジェットの手術的応用が可能
となる。この内視鏡ジェット法は上部・下部消化管や肺
の気管支内病変部への応用ばかりでなく、内視鏡検査が
行われるほとんどの分野における新しい治療法としての
道を開く可能性がある。これらには脳室鏡、胆道・肝内
鏡、膀胱鏡、子宮鏡、耳鼻科領域の治療なども含まれる
。また心臓・血管外科領域の経皮的経管式血管形成術(
アンギオプラステイー)にも応用の可能性が高い。
[0026] The nozzle-equipped catheter is placed in a suitable holder (
Open sur by inserting it into the handpiece)
It goes without saying that this catheter is used in the Gery method, but by inserting this catheter into the channel of an endoscope, the jet can be applied surgically even under endoscopic operation. This endoscopic jet method has the potential not only to be applied to endobronchial lesions in the upper and lower gastrointestinal tracts and lungs, but also to pave the way as a new treatment method in most fields where endoscopy is performed. These include ventriculoscopy, biliary tract/hepatoscopy, cystoscopy, hysteroscopy, and treatment in the otorhinolaryngology field. In addition, percutaneous transluminal angioplasty in the field of heart and vascular surgery (
It also has high potential for application in angioplasty).

【0027】以下、実施例を示し、粘性噴流手術装置の
優れた特徴について具体的に説明する。
[0027] Hereinafter, examples will be shown and the excellent features of the viscous jet surgical device will be specifically explained.

【0028】[0028]

【実施例】a)ジェット噴流を水中で噴射した場合の作
用メカニズムを検討した。この検討は、この発明の最も
基本的なものとなっている。ジェット噴流の作用、即ち
、切開・剥離・洗浄に対する原動力ともいえる作用力(
F)は、噴流の平均質量を(m)、この平均速度を(v
)とすれば、 F=1/2  mv2 と表わされる。 mは溶液とノズルの口径により一定の値を取ることから
、噴流の速度および速度分布を評価することが重要とな
る。
[Example] a) The mechanism of action when a jet stream is ejected into water was investigated. This consideration is the most fundamental aspect of this invention. The action of the jet stream, that is, the acting force that can be said to be the driving force for incision, exfoliation, and cleaning (
F) is the average mass of the jet (m) and its average velocity (v
), it is expressed as F=1/2 mv2. Since m takes a constant value depending on the solution and the nozzle diameter, it is important to evaluate the jet velocity and velocity distribution.

【0029】内径8mmおよび18mmのガラス管をモ
デル血管と見なし、水を満たしたこのガラス管中に図1
に例示した装置によりジェット流を噴射することにより
この評価を行う。対照としてはガラス管の無い状態での
水槽の中への噴射の場合をとりあげた。水中におけるジ
ェット流の速度分布や二次元的なジェット流の拡散状態
はデュアルビーム差分レーザードップラー流速計により
計測した。
Glass tubes with inner diameters of 8 mm and 18 mm are considered as model blood vessels, and the water-filled glass tubes shown in FIG.
This evaluation is performed by injecting a jet stream using the device exemplified in . As a control, we took up the case of injection into an aquarium without a glass tube. The velocity distribution of the jet stream in water and the two-dimensional dispersion state of the jet stream were measured using a dual-beam differential laser Doppler current meter.

【0030】その結果、 1)水溶液中および空気中におけるノズル出射部におけ
る噴流速度は、表1に示した通りほとんど同じ値を示し
た。また、水溶液中で同じ密度である水の噴射を行なっ
た場合、空気中と比べ、図5に見られるごとく噴流の速
度は急激に低下した。この状態はガラス管や水槽中にお
いても同様であった。ジェットの流線の指向性または集
束性はよく保たれることから、たとえ内径が8mmのガ
ラス管中でも、ジェット流の径0.2mmの流速は影響
を受けないものと思われる。
The results were as follows: 1) The jet velocity at the nozzle exit part in the aqueous solution and in the air showed almost the same values as shown in Table 1. Furthermore, when water with the same density was jetted in an aqueous solution, the speed of the jet was sharply reduced compared to that in air, as seen in FIG. This condition was also the same in glass tubes and water tanks. Since the directivity or convergence of the streamlines of the jet is well maintained, it is thought that the flow velocity of the jet stream with a diameter of 0.2 mm will not be affected even in a glass tube with an inner diameter of 8 mm.

【0031】[0031]

【表1】[Table 1]

【0032】一方、ジェットの内視鏡的応用においては
、目的部位に対する狙撃性を良くするため、各種の生体
管内、管腔臓器(血管、肝内胆管など)におけるジェッ
トの噴射は極めて近接して行われる。このため作用効果
としてはたとえ噴射が液中で行なわれたとしても、その
作用は空気中噴射と同様な効果が期待できると結論され
る。液中下の組織切開能力は空気中のものと同一である
ことが病理組織学的に確かめられる。
On the other hand, in the endoscopic application of the jet, in order to improve the ability to target the target area, the jet is ejected very close to the inside of various biological ducts and hollow organs (blood vessels, intrahepatic bile ducts, etc.). It will be done. Therefore, it can be concluded that even if the injection is performed in liquid, the same effect as injecting in the air can be expected. It has been histopathologically confirmed that the tissue dissection ability under liquid is the same as that in air.

【0033】離れた部位に対する誤噴射、非目的外噴射
に対しては、図5から分るようにノズルからの距離があ
る程度(少なくとも5mm位離れると、噴流の作用力は
1/4にまで低下する)あれば、噴流の速度は減少し有
害な作用を及ぼさなくなる。従って液中噴射法は極めて
安全性が高いと言える。 2)血液は粘性を有し、非ニュートン体と見なされる。 アンギオプラスティではジェットの噴射は血管内で行な
われることから試験的にエチレングリコール液を血液の
粘性とほぼ同一に希釈し、ジェットの噴射を行なった。 その結果を示したものが図6である。ここでみられるよ
うに粘性体の噴射では初期の速度が水に比べ長く保たれ
、その後急速に減少することが判明した。
[0033] As can be seen from Figure 5, in order to prevent erroneous injection to a distant part or unintended injection, if the distance from the nozzle is at least 5 mm, the acting force of the jet will drop to 1/4. ), the velocity of the jet will be reduced and it will no longer have any harmful effects. Therefore, it can be said that the submerged injection method is extremely safe. 2) Blood is viscous and is considered a non-Newtonian body. In angioplasty, the jet is ejected within the blood vessel, so we experimentally diluted the ethylene glycol solution to approximately the same viscosity as blood and then ejected the jet. FIG. 6 shows the results. As seen here, it was found that the initial velocity of viscous jets is maintained longer than that of water, and then rapidly decreases.

【0034】この検討から、粘性噴流は、内視鏡下の体
腔、体内臓器の非侵襲的手術のみならず、血管内への応
用においても、非常に有用であることが判明した。また
安全性の観点からは、ウォータージェット手術法で少な
からず問題であったジェット流の水滴の飛散対策に対し
ても有用性が高い。即ち、ウォータージェット噴射の始
めの段階における微細水滴(目的対象にウォータージェ
ットの噴流が最初に衝突した際に生ずる微細水滴)によ
る飛沫は、視野を妨げるばかりでなく(手術がやりにく
い)、時として肝炎等の原因となるHB抗源の散布など
医療従事者の感染上の問題となることもある。現在、こ
れに対して小口径ノズルの採用によるジェット流量の減
少化が試みられているものの、根本的解決策となってい
ない。この発明の装置による操作においてはこれらの飛
沫は外部に漏れないことから、危険性は問題とならなく
、従来のウォータージェット手術法の技術的問題点の解
決策を提供することになる。
From this study, it has been found that viscous jets are extremely useful not only in endoscopic non-invasive surgery on body cavities and internal organs, but also in applications within blood vessels. In addition, from a safety perspective, it is highly useful as a countermeasure against the scattering of water droplets in the jet flow, which has been a considerable problem with water jet surgical methods. In other words, the droplets created by the fine water droplets at the initial stage of water jet spraying (the fine water droplets that are generated when the water jet jet first hits the target object) not only obstruct the field of view (making it difficult to perform surgery), but also sometimes This may also pose an infection problem for medical workers, such as the dissemination of HB antigens that cause hepatitis. Currently, attempts are being made to reduce the jet flow rate by using small-diameter nozzles, but this has not provided a fundamental solution. In operation using the device of the present invention, these droplets do not leak to the outside, so there is no risk of danger, and this provides a solution to the technical problems of conventional water jet surgical methods.

【0035】なお、上記の通りの粘性噴流による組織切
開能力試験は、摘出あるいは麻酔下の実験動物の臓器を
対象として、生理食塩水による浸漬下で実施し、評価は
ウロキナーゼ血栓溶解剤(市販品)、X線造影剤、血漿
増量剤を用い、またアミン系界面活性剤を用いて、病理
組織学標本の検索により行った。また、ジェット内視鏡
法によるアンギオプラスティーにおいては粥腫や血栓な
どに対する破壊効果、正常血管に与えるジェットの影響
、特に血管穿孔の検討も安全性の観点から最も大切な課
題である。この検討は家兎の動脈を用い、種々条件下で
ジェットを噴射することにより行った。検索は走査電子
顕微鏡によりその表面形状または病理組織学的標本によ
り組織内部までの影響を評価した。優れた特性を確認し
た。
[0035] The tissue dissection ability test using a viscous jet as described above was performed on the excised or anesthetized organs of experimental animals while immersed in physiological saline. ), using an X-ray contrast agent, a plasma expander, and an amine surfactant, and by searching histopathological specimens. In addition, in angioplasty using jet endoscopy, the most important issues from a safety perspective are the destructive effect on atheromas and thrombus, the effect of the jet on normal blood vessels, and especially the consideration of vascular perforation. This study was conducted using a rabbit artery by injecting a jet under various conditions. The search was conducted using a scanning electron microscope to evaluate the influence on the inside of the tissue using its surface shape or histopathological specimens. Excellent properties were confirmed.

【0036】ジェット流の噴射の制御は、従来、用手的
または足踏みスイッチにより行なわれていた。この方法
はOpen surgery法においては余り問題は生
じなかったが、内視鏡ジェット法では噴射の精密な制御
が必要である。そこで噴射時間や休止時間をシーケンサ
ーにより設定し、自動的に噴射を行うシステムの検討を
行い、ジェット噴流のスイッチング装置を新たに試作・
開発した。
[0036] Control of jet flow injection has heretofore been effected manually or by a foot switch. This method did not cause many problems in the open surgery method, but the endoscopic jet method requires precise control of injection. Therefore, we investigated a system that automatically performs injection by setting the injection time and pause time using a sequencer, and created a new prototype of a jet flow switching device.
developed.

【0037】ジェット流の噴射の制御については、アナ
ログ、デジタル療法式によるスイッチング装置を試作開
発した。この制御装置は噴射時間や休止時間をシーケン
サーにより任意に設定することが可能であり、ジェット
噴流の接密なスイッチングがOpen surgery
法、カテーテル方式とも可能となった。
[0037] Regarding the control of jet flow injection, a prototype switching device using analog and digital therapy methods was developed. This control device can arbitrarily set the injection time and rest time using a sequencer, and the close switching of the jet stream can be used in open surgery.
It is now possible to use both the catheter method and the catheter method.

【0038】[0038]

【発明の効果】この発明により、以上詳しく説明した通
り、簡便な方法で臓器等の切断、切開、切除や血管内の
閉塞物の除去等を精密に、かつ安全に行うことが可能と
なる。また、水より高い粘性噴流によって、血栓部の力
学的除去も効果的に実現でき、粘性流の使用によって、
作用能力が増し、その作用範囲が局限化され、安全性が
高くなる。このため、医療上の利用価値は多大なものと
いえる。
According to the present invention, as explained in detail above, it is possible to cut, incise, and excision organs, etc., and remove obstructions in blood vessels, etc., precisely and safely using a simple method. In addition, mechanical removal of the thrombus can be effectively achieved by using a jet flow with a higher viscosity than that of water, and by using a viscous flow,
The potency of action is increased, the range of action is localized, and safety is increased. Therefore, it can be said that it has great medical utility value.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】この発明の手術装置を例示した側面図である。FIG. 1 is a side view illustrating a surgical device of the present invention.

【図2】この発明の装置の噴射用ノズル部の断面図であ
る。
FIG. 2 is a sectional view of the injection nozzle part of the device of the invention.

【図3】ハンドピースを装着したこの発明の装置を例示
した側面図である。
FIG. 3 is a side view illustrating the device of the invention with a handpiece attached.

【図4】この発明の手術装置の操作システムを例示した
斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view illustrating an operating system for a surgical device according to the present invention.

【図5】噴流の流速変化を示した相関図である。FIG. 5 is a correlation diagram showing changes in jet flow velocity.

【図6】噴流の流速変化を示した相関図である。FIG. 6 is a correlation diagram showing changes in jet flow velocity.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  粘性流体噴流手術装置 2  ハンドピース 3  耐圧チューブ 31  ノズル部 4  ポンプチューブ 5  チューブ 6  エアートラップ 7  瓶  針 11  駆動ポンプ 12  ローラー部 13  外周部 14  スイッチ 1 Viscous fluid jet surgical device 2 Handpiece 3 Pressure resistant tube 31 Nozzle part 4 Pump tube 5 Tube 6 Air trap 7 Bottle needle 11 Drive pump 12 Roller part 13 Outer periphery 14 Switch

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  加圧装置と流体供給装置とノズル装置
またはノズル装置を具備するカテーテルとからなる噴流
発生手段を有し、前記流体として水よりも高粘性流体を
噴流させることを特徴とする粘性流体噴流手術装置。
1. A viscous device comprising a jet flow generating means comprising a pressurizing device, a fluid supply device, and a nozzle device or a catheter equipped with a nozzle device, and jetting a fluid with a higher viscosity than water as the fluid. Fluid jet surgical device.
【請求項2】  高粘性流体として血栓溶解剤を含有す
ることを特徴とする請求項1の粘性噴流手術装置。
2. The viscous jet surgical device according to claim 1, wherein the highly viscous fluid contains a thrombolytic agent.
【請求項3】  高粘性流体として消泡剤および/また
は界面活性剤を含有することを特徴とする請求項1また
は2の粘性噴流手術装置。
3. The viscous jet surgical device according to claim 1, wherein the highly viscous fluid contains an antifoaming agent and/or a surfactant.
JP3008748A 1991-01-28 1991-01-28 Viscous fluid jet operation device Pending JPH04250154A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3008748A JPH04250154A (en) 1991-01-28 1991-01-28 Viscous fluid jet operation device

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JP3008748A JPH04250154A (en) 1991-01-28 1991-01-28 Viscous fluid jet operation device

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JP3008748A Pending JPH04250154A (en) 1991-01-28 1991-01-28 Viscous fluid jet operation device

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JP (1) JPH04250154A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003500098A (en) * 1999-05-21 2003-01-07 ザ ボード オブ トラスティーズ オブ レランド スタンフォード ジュニア ユニバーシティ Microfluidic device and method of generating pulsed micro liquid jet in liquid environment
JP2005147350A (en) * 2003-11-19 2005-06-09 Nikkiso Co Ltd Micro-jet generator and thrombus dissolving device

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