JP2005058440A

JP2005058440A - Ｌｅｄ付開創器

Info

Publication number: JP2005058440A
Application number: JP2003291975A
Authority: JP
Inventors: Junichi Shimada; 順一島田; Yoichi Kawakami; 養一川上; Shigeo Fujita; 茂夫藤田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-08-12
Filing date: 2003-08-12
Publication date: 2005-03-10

Abstract

【課題】体腔内の手術領域を、大光量且つ広範囲に照明すると共に、別途光源部を設ける必要が無く構造が簡単な開創器を提供する。
【解決手段】外科手術の際に切開部の開放・保持に用いられる開創器のブレード１５、１６の先端にLEDによる照明手段を設ける。手術の際には体腔内にブレード１５、１６を差し入れ、ハンドル１７を回転させてブレード１５、１６の間隔を広げることにより切開部を開放し、ブレード１５、１６の先端に設けられたLEDを点灯することにより手術領域を照明することができる。照明手段として、LEDチップを熱伝導性の良い基板上に集積してなるLEDモジュール２１を用いることにより、更に大光量を得ることができると共に、LEDから生じる熱を、該基板を介して効率よく開創器本体に放散させることができる。LEDモジュール２１はコード２３により調光手段及び電源に接続される。ブレード１５、１６の先端にはカントが設けられ、LEDから照射される光を中央に集めることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、外科手術の際に切開部を開放・保持するために用いる開創器に関する。

外科手術の際に、切開部を開放・保持するための開創器は、手術部位や目的に応じて様々な形態のものが用いられる。このような開創器の例として、図１に胸部外科手術用の開創器を示す。この胸部外科手術用開創器は、一辺に歯１１の刻まれたベースバー１２と、ベースバー１２に対して垂直に設けられた第１アーム部１３及び第２アーム部１４を備えている。第１アーム部１３はベースバー１２に固定されており、第２アーム部１４はその基部にベースバー１２が挿通されることにより、ベースバー１２に沿って摺動可能に取り付けられている。更に各アーム部の、ベースバー１２と反対側の端部には、各アーム部と垂直にブレード１５、１６が設けられている。第２アーム部１４の基部にはハンドル１７及び歯車（図示せず）が設けられており、該歯車はベースバー１２に刻まれた歯１１と噛合している。ハンドル１７を回転させると歯車が回転し、それに伴って第２アーム部１４がベースバー１２に沿って摺動する。

手術の際には胸部の切開箇所に上記一対のブレード１５、１６を閉じた状態で挿入し、その後ハンドル１７を回転させてブレード１５、１６の間隔を広げることにより肋骨を押し開く。またブレード１５、１６の間隔は一定に保持することができるため、切開箇所を開放した状態に保持したまま、手術を行うことができる。

しかし、外科手術の際には、患者の外傷を最小限にとどめるために開口はできるだけ小さくすることが望ましく、このため、天井などに設置された照明では体腔内の手術領域に十分な照明が届かないという問題があった。
このような問題を解決するものとして、特許文献１には、照明手段を設けた開創器が記載されている。この開創器は、胆嚢の摘出手術等に用いられるものであり、外部にハロゲンランプ等による光源を設け、光ファイバーによって開創器の先端へ光を導き、手術箇所を照明するものである。しかし、光ファイバーによる照明は、照射できる範囲が狭く、光量も不足していた。また、接続用のケーブルは比較的太くて柔軟性がないため、手術の邪魔になり、作業性が低下するという問題があった。
特開平4-336059号公報

本発明はこのような課題を解決するために成されたものであり、その目的とするところは、先端部にLEDによる照明手段を設けることにより、体腔内の手術領域を、大光量且つ広範囲に照明すると共に、別途光源部を設ける必要が無く構造が簡単な開創器を提供することにある。

上記課題を解決するために成された本発明に係る開創器は、外科手術の際、切開部の開放・保持に用いられる開創器であり、切開部に挿入されるブレードを有する開創器において、該ブレードの先端部にLEDによる照明手段を設けたことを特徴とする。

開創器の先端にLEDを設けることにより、体腔内の手術領域を照明することができると共に、別途光源部を設ける必要がないので構成を簡略・小型化でき、手術の作業性を向上させることができる。また、熱伝導性の高い基板を用いたLEDモジュールを使用した場合、大光量且つ広範囲な照明が行えると共に、LEDによって発生する熱を効率よく開創器本体に放散させることができる。

本発明は、開創器のブレードの先端にLEDによる照明を設けたものである。上記ブレードの先端に設けるLEDは、LEDチップを基板上に集積させたLEDモジュールを用いることが望ましい。これにより、個々のLEDチップを透明樹脂やガラスのパッケージで覆ったLEDユニットを用いる場合に比べ、小さなスペースに多くのLEDチップを配置することができ、大光量を得ることができる。LEDモジュールのサイズや、基板に敷き詰めるLEDチップの数を変化させることにより、様々な発光強度のLEDモジュールを作ることができるので、目的に応じたLEDモジュールを用いることができる。また、取り付け部位の面積や形状に応じ、適切なサイズや数のLEDモジュールを用いることができる。なお、LEDモジュールの半田ターミナル部は、シリコン樹脂によりコートすることが望ましい。これにより、LEDリフロー接合部から、微小ハンダボールが脱落し、患者の体内に落ちる可能性を排除することができる。

LEDはエネルギー変換効率が高く発熱量が少ないことが特徴であるが、上記のように多数のチップを集積させたものでは必然的にその発熱量は大きくなる。更に、本発明では、LEDモジュールを開創器の先端に取り付けて患者の体内で使用するため、その発熱が無視できない問題になる。そこで、本発明では、LEDモジュールには熱伝導性のよい基板を用い、該基板と開創器の表面が密着するように取り付ける。これによりLEDチップで生じた熱を、基板を介して効率よく開創器本体へと放散させることができる。このような熱伝導性の高い基板としては、例えば、本発明の出願者が特開２００２−３２９８９６号公報において提案した、ダイヤモンド基板の他、アルミナ基板、アルミナイトライドセラミックス基板、アルミニウム基板等を使用することができる。開創器本体は熱伝導率の高いアルミでできており、熱容量も大きい。そのため、LEDチップから生じた熱を十分に吸収することができる。
また、LEDモジュールを熱伝導性のよいプレートに取り付け、そのプレートを開創器に取り付けるようにしてもよい。これにより、複数のLEDモジュールを取り付ける場合でも、容易に取り付けを行うことができる。
更に、手術中にLEDやプレートの高温部が患者の体内組織に直接触れて火傷を引き起こすのを防ぐため、LED取付部全体を、透明なガラスあるいは耐熱プラスチックからなるカバーで覆うことが望ましい。

通常の用途には白色LEDが好適に利用できる。白色LEDとしては、赤色（R）、緑色（G）及び青色（B）の３原色のLEDを密に実装する方法の他、青色LED（例えばInGaN系LED）を、その青色を励起光として黄色蛍光を発する蛍光体（例えばYAG蛍光体）で覆い、全体として白色光とするものや、紫〜近紫外LEDとそれぞれR,G,Bで発光する蛍光体との組み合わせによって白色発光するものを利用することができる。紫〜近紫外LEDとRGB蛍光体との組み合わせによる白色LEDは、該蛍光体の混合比により色温度や演色性の設定を容易に行うことができる。

また、照明手段として赤色LED、緑色LED及び青色LEDから成るLEDの組の集合体を用いてもよい。この赤色（R）、緑色（G）、青色（B）３原色の組み合わせ及び各色の発光強度を予め設定しておくことにより、任意の発光色での照明が可能となる。これにより、手術の際に肌の色や血液の色等が自然な色合いとなるように調整して照明することができる。

更に、照明手段としては紫外LEDを用いることができる。これによると、手術用の紫外照明装置として用いた場合に、予め蛍光標識しておいた腫瘍等の病変部のみを紫外線によって可視化することができる。従来、このような紫外照明装置としては光ファイバーを用いたものが使用されてきたが、本発明は、LEDモジュールにより大光量且つ広範囲に渡って手術領域を照明できるため、従来の光ファイバーによる紫外照明装置を用いた場合よりも、病変部をより明瞭に視認できるようになる。この紫外LEDはそれのみで用いてもよいし、上記白色、可視多色LEDと一緒に組み合わせて用いてもよい。このように組み合わせて用いる場合は、同時に発光させるようにしてもよいし、切り替えスイッチにより場合に応じて発光色を切り替えるようにしてもよい。

本発明の好ましい実施態様においては、LEDの発光強度を調節することのできる調光手段を備えている。これにより、手術領域を任意の照度で照射することができる。また、異なった色（紫外線も含む）のLEDを備える場合には、各色毎に強度を調節できるようにしておくことが望ましい。例えば上記R、G、B３色のLEDを用いる場合は、各色の発光強度を個別に制御する調光手段を備えることにより、使用時に発光色を任意に調整することができるようになり、照度や照明光の色合いを、照射対象（体内組織、器官）に応じて容易に変更調整することができることになる。また、手術時に発光色を変化させることにより、色差の小さい２つの部位の色差を拡大し、両者を明瞭に識別できるようにすることも可能となる。

LEDはコードによって調光手段や電源と接続される。このコードは従来の光ファイバーによる照明に用いられるケーブルに比べて細く、柔軟性に富むため手術の邪魔になりにくい。コードは絡んだり、引っ掛かったりすることの無いよう、ブレードに固定することが望ましい。または、開創器の表面に絶縁層を介してパターニング配線を形成し、それによりLEDに電力を供給する構成とするとより望ましい。上記パターニング配線上には、更に、絶縁体からなる保護層を設ける。
なお、コード又は、パターニング配線は、開創器のブレード表面の、患者の体内組織に直接触れない側に固定、あるいは形成する。
電源としては、携帯型のバッテリ（一次電池又は二次電池）を使用することができる。また、交流電源を直流電源に変換して、LEDに供給する構成としてもよい。上記バッテリーは術者のベルトに装着したり、首からぶら下げることができる。また、短時間の使用の場合や、将来的に、よりコンパクトなバッテリが開発された場合には、バッテリを開創器のアーム部の外側に調光手段と共に設置することも可能である。

胸部外科手術用開創器等に適用する場合、従来の開創器では、図１に示すようにブレードの先端は直角に折り曲げられているが、本発明ではこの折り曲げ角を小さくし、両ブレードの内側に向かって傾斜させる（カントを設ける）ことが望ましい。LEDからの照射光は指向性が高いため、先端を直角にした状態では、アーム部の間隔を広くしたときに中央に光が当たらない恐れがあるが、このように先端部にカントを設けることによって照射光を中央に集めることができる。

以下、図を用いて本発明の実施例について説明する。図２は本発明の実施例である胸部外科手術用のLED付開創器の斜視図である。図１と同一符号を付した部分は、従来の胸部外科手術用開創器と同一又は相当する部分であるので説明を省略する。

本実施例のLED付開創器は、胸部外科手術の際に用いられる、肋骨を押し広げるための開創器に適用したものである。本実施例のLED付開創器では、図１に示されるような従来の胸部外科手術用の開創器のブレード１５、１６の先端に、白色LEDによる照明が設けられており、手術の際には体腔内にブレード１５、１６を差し入れ、その先端に設けられたLEDを点灯することにより手術領域を照明することができる。
ブレード１５、１６の先端にはカントが設けられており、LEDから照射される光を中央に集めることができる。

白色LEDとしては、青色LED（InGaN系LED）チップを基板上に集積し、その青色を励起光として黄色蛍光を発する蛍光体（YAG蛍光体）を塗布したカバーで覆って、全体として白色光を発するようにしたLEDモジュール２１を使用する。上記LEDモジュール２１の基板には熱伝導性の良好なダイアモンド基板を用いる。更に、このLEDモジュール２１を同じくダイヤモンドからなるプレート２２に載置し、このプレート２２を開創器のブレード１５、１６の先端に取り付ける。全光束２３lmのLEDモジュールを用い、各ブレードに４個ずつ、計８個取り付ける。これにより、全体として合計１８４lmの光量が得られ、手術領域を十分に照明することができる。

電源には術者が装着することのできる携帯型バッテリ２４を使用し、調光器２５を介してLEDモジュール２１と接続する。調光器２５は、LEDモジュール２１に供給される電流を調節するものであり、ブレード１５、１６の内側に固定されたコード２３によってLEDモジュール２１と接続される。

本実施例では、胸部外科手術用の開創器に適用して説明したが、本発明は胸部外科手術用の開創器に限らず、その他の様々な部位で用いられる開創器に適用できることは言うまでもない。

従来の胸部外科手術用開創器を示す斜視図本発明の実施例であるLED付胸部外科手術用開創器を示す斜視図

符号の説明

１１…歯
１２…ベースバー
１３…第１アーム部
１４…第２アーム部
１５、１６…ブレード
１７…ハンドル
２１…LEDモジュール
２２…プレート
２３…コード
２４…バッテリ
２５…調光器

Claims

外科手術の際、切開部の開放・保持に用いられる開創器であり、切開部に挿入されるブレードを有する開創器において、
該ブレードの先端部にLEDによる照明手段を設けたことを特徴とする開創器。
前記ブレードの先端にカントを設けたことを特徴とする請求項１に記載のLED付開創器。
上記照明手段が複数のLEDチップを熱伝導性の高い基板上に集積して成るLEDモジュールであることを特徴とする請求項１又は２に記載のLED付開創器。
上記照明手段が、白色LEDであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のLED付開創器。
上記照明手段が３原色LEDを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のLED付開創器。
上記照明手段が、紫外LEDを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のLED付開創器。
前記LEDモジュールの半田ターミナル部を、シリコン樹脂によりコートしたことを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載のLED付開創器。
LED取り付け部の全体を覆う、耐熱性の透明カバーを設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のLED付開創器
更に、LEDの発光強度を調節する調光手段を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のLED付開創器。
開創器の表面に絶縁層を介して形成したパターニング配線でLEDに電力を供給することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のLED付開創器
上記開創器が胸部外科手術用開創器であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のLED付開創器。