JPS60220054A - 電磁エネルギー遮断用器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はレーザー環境においてレーザーエネルギーを反
射しないでむしろ吸収するのに有用な器具、さらに具体
的には所望の手術部位で組織を付勢した後、しかし隣接
した組織を付勢する前にし一ザーエネルギーを吸収する
ため手術用レーザとともに使用される外科器具に関する
。

レーザーによって得られるような高いエネルギーの電磁
エネルギー線は種々の医療上の処置を行なうのに非常に
有益であることがわかっている。

最も一般に使用される手術用レーザーはアルゴンレーザ
ー、含ネオジム・イツトリウム・アルミニウム・ガーネ
ット（Ｎｄ−ＹＡＧ　）レーザー及び炭酸ガス（ＣＯ２
）レーザーである。ヘリウム、ネオン及びルビーレーザ
ーも手術用レーザーとして限られた範囲で使用されてき
た。これらの各レーザーは異なる種類の組織にそれぞれ
作用する異なる波長の光を発生する。例えば、アルゴン
レーザーは着色した組織によく吸収され、組織を凝固す
るために眼科において主として使用されている。重要な
用途の一つ紘もとの場所に網膜を溶着することである。

Ｎｄ−ＶＡＧレーザーはアルゴンレーザーよシさらに深
く貫通し、凝固器として主に使用される。それは潰瘍及
び外傷を凝固するために胃腸科において効果的に使用さ
れてきた。Ｎｄ−ＹＡＧレーザーはそのビームが通常の
外科用器具では比較的近づきにくい場所の体内深くに繊
維によって選ばれるので胃腸科にとってよく作用する。

Ｃ０２レーザーは本質的に表面の治療装置であシ、組織
中に非常に深く娘貫通できない。このレーザーは表面上
に多量の熱を直接付与して組織を気化させることによっ
て一層づつ組織を通って急速に切ることが可能であるの
で、カッターとして最も効果的に使用される。ｃｏ２レ
ーザーは非常に高い出力を出すことができ、骨を気化さ
せることにさえ使用できる。ｃｏ２レーザーは婦人科系
の手術に特に効果的であシ、そのレーザーはファロピオ
管を切開するか又は卵巣もしくはファロビオ管のような
容管から癒着部を除去するために使用できる。

特に婦人科手術環境において、ＣＯ２レーザ−ビームが
組織中に必要以上にさらに進むことを防止することが重
要である。ファロビオ管手術に際し、後部表面を損傷す
ることなく前部表面を切開することが望まれる。ファロ
ビオ管の一部表面だけがＣ０２レーザービームによって
作用されるようにその管中に挿入できる器具を得ること
が非常に有用になる。

ＣＯ２レーザーは、種々の器管に着く癒着部を除去する
ために非常に適している。時には癒着部はファロビオ管
及び卵巣を囲む。卵巣がその他では健康な状態にある場
合、癒着部を００２レーザーで気化させている間、Ｃ０
２レーザービームから卵巣並びに周囲の器管及び組織を
遮蔽することが望ましい。癒着部は癒着部位の周囲には
なはだしく広がり得る結合組織から通常成っている。周
囲の重要器管を損傷することなく癒着部を破壊すること
が望ましい。

手術用アルゴンレーザーを使用すると、手術部位中にレ
ーザービーム吸収器具を挿入することは畳通には必要で
ない。しかしながら、手術室内で使用される外科器具が
レーザービームを反射しない仁とを保証するのが望まし
いので、アルゴンレーザーの近傍で使用される装置にレ
ーザービーム吸収被覆を設けるのが有効である。

同様に、手術用Ｎｄ−ＹＡＧレーザを使用すると、特定
のレーザービーム吸収器具はＹＡＧレーザに対して一般
には使用されない。しかしながら、また、手術部位の近
傍で使用される外科器具をレーザービームを反射させな
いでむしろレーザービームを吸収させるようにすること
も有用である。

手術用ｃｏ２レーザーを使用する際、手術部位にレーザ
ービームが供給された後、周囲の組織、器管及び骨を付
勢前にレーザービームを遮るためにレーザービーム用バ
ックストップ及び遮蔽体として作用するように特に設計
された器具含有するのが特に有用である。ｃｏ２レーザ
ーの近傍で使用される全ての外科器具を吸収性にするの
も有用である。なぜならばそれらが健康な器管、組織及
び骨にＣＯ２レーザ−ビームを反射しないからである。

従来、例えば、外科器具の色を光る銀色のステンレスス
チールのような外見から鈍い黒色の仕上面に変えること
によってレーザーエネルギーを吸収する外科器具を得る
ということが試みられた。

これはある状況のもとにおいては効果的であるが、医師
たちは、手術部位及びその周囲でレーザービームの通路
を適切に制御するという問題によシ、多くの医師に手術
用レーザー装置の使用を躊躇させるほど多量のレーザー
ビームを吸収するという問題があるのがわかった。

レーザービームは多量のエネルギーを有し、触れると熱
い程高い温度まで器具を加熱する。従って手術者が扱う
のが困難になり、患者をやけどさせることもある。ある
例において、手術用レーザーパルスは十分強力でア夛、
レーザービームの作用下で例えばステンレススチールの
ような金属器具を白熱させ、時には劣化させる。このこ
とはまったく明らかに望ましくない結果であシ、手術者
が手術用レーザー器具を使用するの奢思いとどまらす結
果となるのが明白である。外科器具がレーザーエネルギ
ービームを効果的に吸収することができるのでレーザー
ビームが所望の手術部位の周囲の組織に衝突しない場合
、手術用レーザー器具が頻繁に使用され、レーザーによ
る手術がよシ信頼できるものとなると期待されている。

本発明は非常に効果的なレーザービーム吸収体であり、
通常の手術条件下において、急速に熱を分散し、従って
著るしい温度上昇もないので器具の材料が劣化し、白熱
し、又は手術者が扱うのに熱すぎるというようなことの
ない器具を提供する。

本発明はレーザーエネルギーの入射ビームを吸収し、反
射しないための外科器具及び金属製品用被覆材の態様と
しても使用できる。

本発明は目的部位全付勢した後、しかし手術部位の近傍
の隣接した組織、器管又は骨を付勢する前にレーザーエ
ネルギーを遮るバックストップを備える器具に適用可能
である。この器具は手術部位から離れる方向に受け取っ
たレーザーエネルギーを伝達するための高熱伝導性を有
する材料から成る基材を含んでいるので、器具の温度は
たいして上昇しない。表面材が基材の外表面全体に付与
される。表面材は、遮ろうとするエネルギーレベルのレ
ーザー波長において輻射エネルギーに対して高い吸収性
を有している。表面材は高吸収性を得るには十分な厚さ
であるが、吸収されたエネルギーを高伝導性基材に伝達
させるには十分な薄さである。好ましい実施態様におい
て、表面材の厚さは、衝突するレーザーエネルギーの波
長の少なくとも２５チであるが０．００１インチ（２５
ミクロン）より厚くはない。本発明の最も好ましい実施
態様は、陽極処理された酸化アルミニウムの被膜を肩す
るアルミニウム製基材を使用している。高吸収性表面材
と高伝導性基材との他の組合せ、例えばステンレス被覆
鋼又は均一セラミック材被覆鋼、アルミニウム、金もし
くは他の高伝導性材が使用できる。

本発明の器具の冷却をさらに容易にするために、基材中
に通路を設け、器具を冷却するためにその通路を通して
通常は食塩水である洗浄液を通す手段を提供し、さらに
手術部位で洗浄ができるようにする。この器具は舌圧子
の形状に類似した平坦な形態で器具の手元から先端に一
般に軸方向に延びている通路を有して形成することがで
きる。器具の手元は洗浄液源に連通しているハンドルに
接続される。

他の実施態様において、本発明の器具は高伝導性芯と高
吸収性表面とを有するロッドであシ得る。

このロッドはファロビオ管手術において特に有用である
。このロッドは冷却液の通路としてその中心に環状の導
管を有することも可能である。

本発明はレーザーパルスが外科器具又はその周囲の外科
用装置からはね返らないように広範の種類の外科器具の
表面をレーザービーム吸収性にすることにも使用できる
。外科器具が高伝導性材料で作られていたならば、上記
高吸収性表面材をその器具の上に単に被覆することがで
きる。一方器具が低い熱伝導性を有していたならば、銅
又はアルミニウムの様な高い熱伝導性材料の外層を外科
器具の問題となる部分に被覆し、その外層材を高吸収性
表面材で被覆できるはずであった。

本発明は医療以外の分野における用途にも適用できる。

レーザーは作シ出される色々な環境において使用され、
そのレーザーとともに使用される器具及び装置も器具自
体を保護し、装置を操作する者を保護するために非反射
表面を有するべきである。

本発明の上記及び他の特徴並びに利点は以下の図面を参
照して以下に述べる好ましい実施態様の詳細な説明から
明らかになる。

第１図を参照すると、ハンドル１２並びに固体の高熱伝
導性基材１６及び高吸収性被膜１８から成るロッド１４
とを有する器具１０が示されている。好ましい実施態様
において、芯は本明細書中で後述する方法で製造された
サテン仕上面を有するアルミニウム６０６１−Ｔ６で出
来てお）、被膜１８は陽極処理された酸化アルミニウム
で出来ている。

アルミニウム６０６１−Ｔ６は高い耐腐蝕性を有してい
るので、食塩水環境中で使用される医療器具にとって非
常に満足するものである。さらにこのアルミニウムは容
易に入手でき、しかも高い熱伝導性を有している。

第１図の実施態様のアルミニウム／酸化アルミニウムは
炭酸ガスレーザーと共に使用するのが特に好ましい。被
膜１８の厚さは入射レーザービームの波長の多くの部分
であるべきなのがわかった。

約１０．６ミクロンの波長を有するＣＯ２レーザ−ビー
ムにおいては４０チが満足しうるものである。

４ミクロンの厚さが本発明における被膜１８のために最
小の厚さとして十分機能した。最小限の厚さは、２ミク
ロンの最小限の厚さが普通である陽極処理方法の制約に
よってもある程度支配される。

１２ミクロンもの厚さが試験され、十分機能した。

最大限の厚さは、被膜１８が熱絶縁体として作用し出し
、熱が高伝導性基材に容易に伝わるのを妨げるような厚
さとして機能的な面から定義できる。

被覆層１８中に多量の熱が蓄積するのは望ましくない。

なぜならば、熱が蓄積すると被覆層の温度が上昇しがち
になシ、その表面が劣化し又は器具が熱くて触れなくな
る可能性がたぶん増大しがちになるからである。

Ｃ０２レーザーの波長（１０，６ミクロン）と異なる波
長の投射電磁エネルギーに対しては、異なる厚さの表面
材１Ｂが使用できる。例えば、波長が約１ミクロン、即
ちＣ０２レーザーの波長の１０−であるＮｄ−ＹＡＧレ
ーザーの場合、被膜１Ｂの厚さはよ）薄いものとなる。

Ｎｄ−ＹＡＧレーザーの場合、陽極処理以外の別の被覆
技術が考えられる。陽極処理被覆は最小限の満足すべき
厚さを有していると考えられている。その厚さは陽極処
理方法の特徴でおる。スパッタリング又は非常に薄い材
料層が基材上に被覆される電子工業でよく知られている
他の技術のような他の被覆技術が使用できる。

ある波長のために、セラミック被膜が高熱伝導性基材上
に被覆できる。

Ｃ０２レーザーの波長の場合、酸化アルミニウム被覆ア
ルミニウムのｔｌに、ステンレススチール被覆鋼又は高
吸収性被覆材で高伝導性基材を被覆する他の様々な組合
せで置き換えることができる。

高吸収性表面材を製造するには遊離電子数の減少を必要
とする。反射率、即ち吸収率の反語は材料の遊離電子数
に比例する。従って、熱の大部分は遊離電子によって伝
導されるので、良反射体である物体は常に高熱伝導体で
もあシ、また電気は電子によって伝導されるので常に高
導電体でもある。−力負吸収体は常に高熱絶縁体及び低
導電体である。従って、比較的高電気抵抗性及び低熱伝
導性を有する材料は、わずかな遊離電子しか持たないの
で良吸収体であり、本発明で使用するのに良好な表面材
である。本発明において、レーザービーム高吸収性の表
面と高熱伝導性の主体部分の両方を有する複合材が設計
された。特性のそのような組合せは単一の材料では不可
能である。

第２図を参照すると、冷却液とともに使用するのに適し
た器具２０を含む第１図の器具の実施態様の一変形例が
示されている。器具２０はハンドル２２及びロッド２４
を有する。ロッド２４は基材２６及び被１１２８を有す
る。しかし、基材２６は形が環状であシ、長さ方向全体
にわたって開口３０を設ｄている。ハンドル２２はその
ほぼ全体にそって軸方向に手元３４から延びている開口
３２を含む。ハンドル２２の先端３６付近において、通
路３２は縮少した径の部分３８に変わる。この径はロッ
ド２４の通路３０の径と元来同じ径である。第２図で仮
想線で示しであるのは冷却液源にハンドル２２を接続す
るのに適切な接続具４０である。冷却液は手術中に一般
に使用される通常の食塩水であり得る。この液は器具の
主体金属によって拡散された熱を持ち去る。

第３図、第４図及び第５図を参照すると、第１図に示し
た発明の他の変形例が示されている。第３図に示した器
具５０は舌圧子に概して似た形状であシ、その幅方向の
寸法よシ非常に大きい軸方向の寸法を有している。器具
５０は器具５００手元にある単一の開口５８から器具５
０の先端にある３つの開口５３．５５及び５７に延びて
いる３本の通路５２．５４及び５６を有している。分岐
口６０及び６２が開口５８から通路５２及び５６に延び
ている。ハンドル部６４は器具５００手元部６６に竪固
に取付けられており、器具５０の手元にある開口５Ｂと
連通してその全体に延びている開口６８を有し、洗浄液
源（図示せず）から器具５０に液を流通させる。器具５
０は第１図に示した器具１０と同様に構成され、被膜Ｔ
２で覆われた基材７０を含む。基材１０は高熱伝導性を
有し、被膜７２は高吸収性を有する。

つぎに第７図及び第８図を参照すると、種々の試料の吸
収率を測定するために使用する試腋装置が示されている
。第７１紘試料８０、試料８０を挿入するホルダー８２
並びにホルダー８２及び試料８０を一緒に挿入するハウ
ジング８４を有する試験装置のその三部分の展開斜視図
を示している。

第８図でさらに明瞭に示される如く、試験装置７８゜試
料８００表面８Ｂ及びホルダー８２の表面９０は互いに
同一平面上にあシ、ハウジング８４の表面９２かられず
かに突き出ている。

試料８０は高熱伝導性の固体アルミニウム基材９４及び
高吸収性の被膜９６を有する複合材で出来ている。ホル
ダー８２は試料８０が押込まれる穴９８を有している。

穴９８は試料８０の外表面８８をホルダー８２の外表面
９０と一致させるのに十分な距離でホルダー８２中に延
びている。表面９０から離れたホルダー８２の他端は外
周フランジ１００及びホルダー８２の表面９０から離れ
る方向に延びる円錐部１０２を含んでいる。

ハウジング８４は、ホルダー８２が動きはめで摺動する
穴１０４を含む。穴１０４はホルダー８２ノ外千面９０
がハウジング８４の外平面９２かられずかに突き出るの
に十分な距離でハウジング８４中に延びている。ハウジ
ング８４は、ホルダー８２のフランジ１００と一致させ
、ホルダーがハウジング中に屑入された場合、ホルダー
８２が塵量される停止部として作用するフランジ１０６
を有する。ハウジング８４は平面９２から離れる方向に
フランジ１０６から延びている第２の穴１１０を有して
いる。穴１１０の直径はホルダー８２の円錐部１０２０
基底の直径にほぼ等しい。穴１１０の終端はレーザービ
ームを円錐部１０２の円錐平面１１６に入射することが
できる穴１１４を有するｌ！１１２で形成されているの
で、全てのレーザーエネルギーはホルダーＢ２及びハウ
ジング８４によって完全に捕捉され、吸収される。ハウ
ジング８４は線１１Ｂにそってホルダー８２に入射され
るレーザーエネルギーを捕捉するための円錐平面１１６
の回シに空所１１５を設けるために主に使用される。

試験装置７８の寸法を下記の表Ｉに列挙する。

表Ｉ 直径　長さ くインチ）　（インチ） Ｄ−１，０９３Ｌ−１，１２５ Ｄ−２，０９３Ｌ−２，１２５ Ｄ−３，２８ＯＬ−３，２２０ Ｄ−５，２８１Ｌ−４，１２４ Ｄ−６，３８ＯＬ−５，１７２ Ｄ−７，１８７Ｌ−６，３８０ Ｄ−８，０９３Ｌ−７，１５６ Ｌ−８，０５２ 試験装置７８の使用法は次のとおりである。試験装置Ｔ
８を固定姿勢で取付け、既知の周囲温度に維持する。１
１Ｂとして略示されているレーザービームは円錐部１０
２の表面１１６に直面する空所１１５中に開口１１４を
通って入射する。全レーザーエネルギーが空所１１５に
収容され、緊密な熱的接触状態におるホルダー８２及び
ノ翫つジング８４に吸収される。ホルダー８２の質量が
大きいので、全エネルギーはホルダー８２及び７〜ウジ
ング８４の温度を上昇させることで容易に吸収される。

ハウジング８４の上昇温度は通常の方法、例えばハウジ
ングに取付けられ、適当な温度読取シ装置（図示せず）
に接続されたサーミスタ（同様に図示せず）を使用する
ことによって測定できる。

ハウジング８４における温度変化を特定のパルス期間及
び出力値で観察した後、ホルダー８２及び試料８０並び
にハウジング８４を既知の周囲温度に戻す。次にレーザ
ービームを試料８０の被膜９６の表面８８に向って線１
２０に沿って投射し、ハウジング８４の温度を再び測定
する。この時、試料８０に線１２０に沿って投射された
あるエネルギーはハウジングによって反射され、吸収さ
れないので温度上昇はよフ少ないものとなる。線１２０
に沿って投射されたレーザービームによって生じたハウ
ジング８４の温度変化（ΔＴ２）を線１１８に沿って投
射されたレーザービームによって生じた温度変化（ΔＴ
１）で割った割合は試料８０の表面の吸収率と定義され
る。

本発明のレーザー器具を作るために、幾つかの方法を試
みた。大抵の外科器具がステンレススチール又はチタン
で作られているので、幾つかの試料ロッドを異なる表面
仕上面を有するこれらの材料で作った。この方法は好適
なレーザー器具が適当な表面処理によって得られるとい
う先行技術の教示に従った。それぞれ２個の試料を光沢
仕上面を有するステンレススチール、ガラスピーズ仕上
面を有スるステンレススチール、サテン仕上面含有する
ステンレススチール及び黒色酸化物仕上面を有するステ
ンレススチールで作った。同様に、それぞれ２個の試料
を光沢仕上面、ガラスピーズ仕上面、サテン表面仕上面
、及び青色陽極処理仕上面を有するチタンで作った。各
組の１個の試料を４秒間５０ワツトの出力値で投射径務
ミリメートル〜騒ミリメートルのＣＯ２レーザーに当て
た。

各組の他の試料を同時間、同投射径であるが２０ワツト
の出力値の同一のＣＯ２レーザーに当てた。

これらの試験の結果を下記の表Ｈに示す。

表　■ １．ステンレススチール　光　沢　１４，９１、ステン
レススチール　光　沢　７．０２、ステンレススチール
　ガラスピーズ　１４．９２、ステンレススチール　ガ
ラスピーズ　７．０３、ステンレススチール　サテン　
１４・９３、ステンレススチール　サテン　７．０４、
ステンレススチール　黒色酸化物１４．９４、ステンレ
ススチール　黒色酸化物　７．０５、チタン　光沢　１
４，９ ５、チタン　光沢　７．０ ６６　チタン　ガラスピーズ　１４．９６、チタン　ガ
ラスピーズ　７．０ ７、チタン　サテン　１４．９ ７、チタン　サテン　７．０ ８、チタン　青色陽極処理物　１４．９８、チタン　青
色陽極処理物　７．０ Ａ＝吸収率 ５０Ｗ　５．０　．３６　短いせん光 ２０Ｗ　１．３　．１９　せん光なし ５０Ｗ　１４．８　．９９　白熱 ２０Ｗ　３．３　．４７　−− ５０Ｗ　１５．８　１．０６　白熱 ２０Ｗ　８．３　１．１９　白熱 ５０Ｗ　１５．２　１．０２　白熱 ２０Ｗ　８．２　１．１７　白熱 ５０Ｗ　１６．０　１．０７　白熱 ２０Ｗ　４．０　．５７　表面に小さい傷５０Ｗ　１９
．３　１．３　白熱 ２０Ｗ　２．８　．４　小さい傷 ５０Ｗ　１６．３　１．０９　白熱 ２０Ｗ　２．３　．３３　小さい傷 表Ｈの試験の考察 光沢仕上げされたステンレススチールを除いた全ての表
面が５０ワツトのレーザー照射によシ明るく輝いた。試
験番号３及び４、即ちサテン仕上面を有するステンレス
スチール及び黒色酸化物仕上面を有スるステンレススチ
ールは２０ワツトでも輝いた。これらの試料の白熱の区
域は表Ｈの備考欄に示す通シある量の煙を放出した。試
験番号５、即ち光沢仕上面を有するチタンは微粉を放出
しているように見えた。

５０ワツト及び２０ワツトのパルスモードでのレーザー
の安定性を検査した。５０ワツトにおいて全パルスエネ
ルギーの変動は８パルスの平均値の１．８チであるのが
わかった。２０ワツトにおいて全パルスエネルギーの変
動は１０パルスの平均値の４チでおるのがわかった。別
の変動は検出器の雑音から一部生じ得る。これらのこと
はよシ低い出力値では非常に重大なことである。

試験のうちの幾つかの吸収率が１よシ大きいこと、即ち
試料によシ吸収されたエネルギーがパルスによシ加えら
れた１００９６のエネルギーよシ大きかったということ
を表は示している。１より大きいこれらの見せかけの吸
収率はその試料の表面で発熱反応が起っていることに依
る。チタン及びステンレススチールがかなり低い熱伝導
性しか持たないということがその試料８の表面に急速に
熱を蓄積させることになる。出力値が十分である場合、
金属は空気中で気化され、酸化される。従って過剰の熱
を発生する。空所１１５内で測定した場合、酸化及びレ
ーザービームの両方からの熱が投射されたレーザービー
ムの全エネルギーを越えることになる。

ｌより大きい吸収率の他の理由は、空所内の穴がその空
所表面積に比べてあまシに本大きすぎるので、幾らかの
レーザーエネルギーが試験装置７Ｂの穴１１４の外側に
漏れてしまうからでおる。しかしながら、この穴を通過
する出力の損失は試験した際に表■で示したほぼ全部の
試料が白熱又は酸化したのでφさい。このことはその試
料が長ずざる時間（４秒）、大きすぎる出力（５０及び
２０ワット）に当てられたと断定される。

二組の試料を表■に明示する材料、具体的には光沢仕上
面、ガラスピーズ仕上面、サテン仕上面及び黒色酸化物
仕上面を有するステンレススチールで作って第２の試験
を行なった。チタン製試料を光沢仕上げ、ガラスピーズ
仕上げ、サテン仕上げ及び青色陽極処理仕上げで作った
。さら・に、アルミニウム製試料を光沢仕上げ、ガラス
ピーズ仕上げ、サテン仕上げ及び青色陽極処理仕上げで
作って同様に試験した。各組の試料の１個を１秒間４０
ワツトの出力値で１／　ミリメートル−迅ミリメートル
の投射径のＣ０２レーザーに当てた。各組の他の試料を
同時間、同投射径であるが３０ワツトの出力値の同一の
ＣＯ２レーザーで露光した。

これらの試験の結果を表■に示す。

基　材　表面仕上げ １、ステンレススチール　光　沢 Ｌ　ステンレススチール　光　沢 ２、ステンレススチール　ガラスピーズ２、ステンレス
スチール　ガラスピーズ３、ステンレススチール　サテ
ン ３、ステンレススチール　サテン ４、ステンレススチール　黒色酸化物 ４、ステンレススチール　黒色酸化物 ５、チタン　光　沢 ５、チタン　光　沢 ６、チタン　ガラスピーズ ６、チタン　ガラスピーズ ７、チタン　サテン ７、チタン　サテン ８、チタン　青色陽極処理物 ８、チタン　青色陽極処理物 ９、アルミニウム　光　沢 ９、アルミニウム　光　沢 １０、アルミニウム　ガラスピーズ １０、アルミニウム　ガラスピーズ １１、アルミニウム　サテン １１、アルミニウム　サテン １２、アルミニウム　青色陽極処理物 １２、アルミニウム　青色陽極処理物 ■ Ａ＝吸収率 ΔＴ１ ４．６２±、３　１．０　４０Ｗ　、２２２．９１±、
０４　．６　３０Ｗ　、２１４、６２　１．４　４０Ｗ
　、　３０ ２．９１　１．０　３０Ｗ　、３４ ４．６２　３．３５　４０Ｗ　、７３ ２−９１　２．６２５　３０Ｗ　、９０４．６２　２．
３　４０Ｗ　、５０ ２．９１　．８７５　３０Ｗ　、３０ ４．６２　１．１５　４０Ｗ　、２５ ２．９１　．７５　３０Ｗ　、２６ ４、６２　１．６３　４０Ｗ　、　３６２．９１　１．
２　３０Ｗ　、４１ ４．６２　４．８５　４０Ｗ　１．０５２．９１　２．
５５　３０Ｗ　、８８ 黍、　６２　１．３　４０Ｗ　、　２８２、９１　、８
　３０Ｗ　＋　２７ Ｌ６２　．１５　４０Ｗ　、０３２ ２．９１　．０７５　３０Ｗ　、０２６集、６２　１．
２５　４０Ｗ　、２７ ２．９１　．５　３０Ｗ　、１７ １６２　２．５　４０Ｗ　、５４ ２Ｊ１　２．０５　３０Ｗ　、７０ １６２　８．７５　４０Ｗ　１．９０ ２．９１　６．３　３０Ｗ　２．１６ 表■の試験の考察 表３に示す試料の視覚検査によ多試料１１（サテン仕上
面を有するアルミニウム）が表面の焼けた形跡もなしに
非常に高い吸収率を得たのがわかった。いくつかの試料
はよシ高い吸収率を示したが、表面の損傷の形跡も示し
た。

試料の１０及び１１（ガラスピーズ仕上面を有するアル
ミニウム及びサテン仕上面を有するアルミニウム）を走
査形電子顕微鏡で検査し、仕上面を調査した。ガラスピ
ーズ仕上面を有するアルミニウムは丸い衝撃へこみ並び
にその表＃上に埋められたガラスの小片を見せた。丸い
へこみはかなル良好表光の反射体であるので、この試料
で測定された低い吸収係数が説明できる。サテン仕上面
を有するアルミニウム試料１１は汚された、光を捕捉す
るよシ広い面積を提供する部分的にざらざらな表面を示
す。サテン仕上げのざらざらな表面がサテン仕上げされ
たアルミニウムのよｐ高い吸収率を説明していると考え
られる。

この試験から導びかれる結論はサテン仕上面を有するア
ルミニウムが最適条件、即ち表面の損傷なく最高の吸収
率になることを証明したことである。前述の試験でサテ
ン仕上面を有するアルミニウムが見込みのある結果を得
たので、複合材料としての効果を与えるためにアルミニ
ウム基材の上に制御した厚さの陽極処理積換を加えるこ
とにした。アルミニウムの基材は熱を放散し又は分散さ
せるための高い熱伝導性を有している。そして酸化アル
ミニウム表面遊離電子濃度は低いので、従って、熱及び
光の良好な吸収体である。かつ融点は２０００℃以上で
ある。

６０６１−Ｔ６アルミニウムは高い耐腐蝕性で６１）、
容易に入手でき、かつ０．３７　ａ４／ｃｊ／ｃｍ／Ｃ
／　ｓｅｅの非常に高い熱伝導率を有しているので、６
０６１−Ｔ６アルミニウムを使用することにした。使用
した炭駿ガスレーザーの波長の約４０％である約４ミク
ロンから被覆厚さを変えていくことにした。表面被膜は
アルミニウム基材を覆う陽極処理酸化アルミニウムであ
った。それぞれが異なる厚さの酸化アルミニウム被覆を
有する２組の試料を作った。

１組の試料を１秒間４０ワツトの出力値で１／４〜し２
投射径のＣ０２レーザーに当てた。他の組の試料管同時
間、同投射径であるが３０ワツト出カ僅の同−Ｃ０２レ
ーザーに当てた。曇夛のない陽極処理酸化アルミニウム
被膜は４〜１２ミクロ７の厚さで変化させた。試料の一
つは全熱被覆をしなか・りた。試験の結果を下記の表■
に示す。

表■ 被膜　吸収率 厚さ　ΔＴ１　ΔＴ２　Ａ＝ΔＴ２／ΔＴ１　出力４Ｍ
　５．４３±３％　５．０　．９２　３０Ｗ４Ｍ　７．
０±３’％　６．６　．９４　４０Ｗ６Ｍ　５．４３±
３％　５．２５　．９７　３０Ｗ６Ｍ　７．Ｑ±３％　
６．９　．９９　４０Ｗ８Ｍ　５．４３±３％　５．４
　．９９　３０Ｗ８Ｍ　７．０±３％　７．２　１．０
３　４０Ｗ１０Ｍ　５．４３±３％　５．５　１．０１
　３０Ｗ１０Ｍ　７．０±３％　７．３　１．０４　４
０Ｗ１２Ｍ　５．４３±３％　５．５　１．０１　３０
Ｗ１２Ｍ　７．０±３％　７．２　１．０３　４０Ｗ被
膜なし　５．４３±３％　、５　．０９　３０Ｗ被膜な
し　７．０　±３チ　、７　．１０　４０Ｗ表■の試験
の考察 被覆していない試料を除く全ての試料が非常に良好表吸
収体であることを示した。４０ワツトの光線によって当
てられた１個又は２個の試料がその光線によるある種の
形跡を示した。白みかかった点があったが、その表面は
かなシ損傷されているようには見えなかった。陽極処理
アルミニウム（６０６１−Ｔ６）がレーザーエネルギー
の非常に効果的な吸収体となることがこの試験から明ら
かである。被膜が少なくとも４ミクロンであシ、熱をそ
の被膜からその下層の基材に伝導するのを妨げる程厚く
ないので、基材が熱を伝導して、器具の温度が上昇する
程度を最少限にするかぎシ、被膜の厚さは重要でないと
思われる。

全ての試料において、ガラスピーズ面はよく知られた技
術によｐ基材表面をサンドブラストすることによって得
られた。

サテン仕上面は３３００〜４２００　フィート７分（約
１００５．８〜１２８０．２　ｍ／分）の表面速度を生
じる１４００〜１８００　ｒ、ｐ、ｍで回転する９イン
チ（約２２．９、）径を有する綿製パフ基で基材表面を
パフ研摩することによって得られた。本発明は強力な無
グリースコンパウンド２４０グリツド（”ＲｏｕｇｅＣ
ｏｍｐｏｕｎｄ　’と名づけられたコネチカット州、ウ
ォーターベリイのロバーツ・ルージ社製の）を使用した
。綿製パフ基をわずかな圧力で最高三回まで試料の表面
に当接して、サテン仕上面を得た。

黒色酸化物面はコネチカット州、ミル７オードのミツチ
ェル・ブラッドフォード・ケミカル社によって販売され
ている°Ｂｌａｃｋ　Ｍｍｇｌｃ　８８　”粒状材及び
水からなる、２５０７〜２６０７　（約１２１．１℃〜
１２６．７℃）の温度で１ガロン（約３．８７−）の溶
液を作るために４３／４ボンド（約２６１５麺）の”Ｂ
ｌａｃｋＭａｇｉｃ　Ｓ３ｗを使用した沸騰溶液中に試
料を浸漬することによって得られた。どのような黒さの
試料を所望するかに依って試料を２〜１５分、通常は５
分間溶液中に浸漬し、次いで冷水で洗浄した。

曇シのない陽極処理面は、Ｍｅｔａｌｓ　Ｈａｎｄｂｏ
ｏｋｖｏｌ、　２（８版、１９６４、’Ｈｅａｔ　Ｔｒ
ｅａｔｉｎｇ　Ｃｌｅａｎｉｎｇａｎｄ　Ｆｉｎｌｓｈ
ｌｎｆ”　６２０〜６２６頁）中に記載されている陽極
処理法によって得られた。本発明は硫酸陽極処理法を使
用した。

本発明はある好ましい実施態様に従って記載した。多く
の改変及び変更が本発明の範囲から逸脱することなくこ
れらの好ましい実施態様になされ得るということが当業
者にとって明らかであろう。

従って、上記特許請求の範囲に記載した事項を除き本発
明の限定に制限されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施態様のある特定の実施態様の部分
断面を示す平面図である。 第２図は本発明の第２の実施態様の部分断面を示す平面
図である。 第３図は本発明の第３の実施態様の部分断面を示す平面
図である。 第４図は第３図の実施態様の側面図である。 第５図は第３図の実施態様の端面図である。 第６図は第１図の線６−６に沿って見た拡大断面図であ
る。 第７図は本発明の表面特性を測定するのに使用した試験
装置の部分断面を示す展開斜視図である。 第８図は第７図の線８−８に沿って見た第７図の試験装
置の組立て断面図である。 １０・・・器具、１２・・・ハンドル、１４・・・ロッ
ド、１６・・・基材、１８・・・被膜、２０・・・器具
、２２・・・ハンドル、２４・・・ロッド、２６・・・
基材、２Ｂ・・・被膜、３０・・・開口、４０・・・接
続具、５０・・・器具、５２１５４．５６・・・通路、
５３．５５，５γ・・・開口、６０゜６２・・・分岐口
、７０・・・基材、Ｔ２・・・被覆、Ｔ８・・・試験装
置、８０・・・試料、８２・・・ホルダー、８４・・・
ハウジング、９４・・・基材、９６・・・被膜、１００
・・・外周フランジ、１０２・・・円錐部。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）　電磁エネルギーが所望の目的部位を焼いた後、
   しかし前記目的部位に隣接した材料を焼く前に特定の波
   長の電磁エネルギーを遮断するための器具であって、 前記目的部位から離れる方向に、受は取ったエネルギー
   を伝達するだめの高熱伝導性を有する材料から成シ、外
   表面を有する基材と、 前記基材の外表面のほぼ全体に被覆され、前記器具が遮
   断しようとする前記波長のエネルギーに対して高い吸収
   性を有し、高吸収性を得るには十分な厚さであるが吸収
   されたエネルギーを前記高伝導性基材にすぐに伝達させ
   るには十分な薄さである厚みを有する被覆材と から成る器具。
2. （２）前記被覆材の厚さが投射エネルギーの波長の少な
   くとも２５チである特許請求の範囲第１項記載の器具。
3. （３）前記被覆材の厚さが０．００１インチ（２５ミク
   ロン）よυ厚くない特許請求の範囲第１項記載の器具。
4. （４）前記基材がアルミニウムであシ、前記被覆材が酸
   化アルミニウムである特許請求の範囲第１項記載の器具
   。
5. （５）前記被覆材が陽極処理酸化アルミニウムでアシ、
   前記基材の仕上げがサテン仕上げである特許請求の範囲
   第４項記載の器具。
6. （６）前記基材が銅でちゃ、前記被覆材がステンレスス
   チールである特許請求の範囲第１項記載の器具。
7. （７）前記基材が銅であシ、前記被覆材がセラミック材
   である特許請求の範囲第１項記載の器具。
8. （８）前記セラミック材がスパッタリングによシ設けら
   れている特許請求の範囲第７項記載の器具。
9. （９）前記基材がアルミニウムで１）、前記被覆材がセ
   ラミック材でおる特許請求の範囲第１項記載の器具。 α１　前記電磁エネルギーが炭酸ガスレーザーによ多発
   生され、前記目的部位が手術部位における組織であシ、
   前記基材がアルミニウムであシ、前記被覆材が４〜１２
   ミクロンの範囲の厚さを実質的に有する陽極処理酸化ア
   ルミニウムである特許請求の範囲第１項記載の器具。 αυ　前記基材がその幅方向の寸法よシ非常に大きい軸
   方向の寸法を有し、その軸方向全長にわたって延びてい
   て、冷却液をそれらを通して導入させる軸方向に延びて
   いる開口を有する薄い条片から成る特許請求の範囲第１
   項記載の器具。 ０り　前記基材条片が前記条片の手元にある単一の開口
   から前記条片の先端にある複数の開口に前記条片に沿っ
   て軸方向に全体に延びている複数の通路を有し、さらに
   前記条片に取付けられ、液源と前記通路との間で液を連
   通するのに適したハンドルを有する特許請求の範囲第１
   １項記載の器具。 ０　前記基材が環状断面を有する軸方向に延びているロ
   ッドであシ、前記環形中の開口が洗浄液をその開口を通
   して導入させるための通路を形成している特許請求の範
   囲第１項記載の器具。 Ｉ　前記基材に接続され、前記通路と液源との間で液を
   連通させるのに適したハンドル金さらに有する特許請求
   の範囲第１３項記載の器具。 崗　前記条片に沿って軸方向に延びている開口が幅方向
   に前記開口から延びている少なくとも１つの分岐口と前
   記分岐口と連通して軸方向に延びていて、前記条片の先
   端まで延びている少なくとも１つの第２の開口とを有す
   る特許請求の範囲第１１項記載の器具。 （ＩＱ　器具の基体上にさらに前記基材が設けられてい
   る特許請求の範囲第１項記載の器具。 （ｌ？）前記基材がアルミニウムであシ、前記被覆材が
   ステンレススチールである特許請求の範囲第１項記載の
   器具。