JP3127803U - Spray irrigation device and nozzle for spray irrigation used during surgery - Google Patents
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Abstract
【課題】ドリル等の切削工具の切削部の冷却を実現し、外科手術の視野を確保する。
【解決手段】生理食塩水供給ラインを設け、圧縮窒素源からエアーモータ用に減圧したエアーモータ駆動用配管と、更に減圧した圧縮窒素供給ラインとを分岐する圧縮窒素分配器を設け、生理食塩水と圧縮窒素との流出を制御する制御部とこの制御部に信号を送り、オンオフを切替えるフットスイッチとを設け、前記圧縮窒素供給ラインと前記生理食塩水供給ラインとに接続した重管構造の噴霧イリゲーション用ノズルを設け、前記エアーモータ駆動用配管に取付けられたドリルその他の切削工具と噴霧イリゲーション用ノズルとが併設され、ノズルの先端で気液混合による噴霧がドリル等の切削工具の先端に塗布されるよう配設した噴霧冷却部を設けた外科手術時に用いる噴霧イリゲーション装置。
【選択図】 図1
Cooling of a cutting part of a cutting tool such as a drill is realized, and a visual field of surgical operation is secured.
A physiological saline supply line is provided, and a compressed nitrogen distributor is provided to branch an air motor driving pipe decompressed from a compressed nitrogen source for an air motor, and further to a decompressed compressed nitrogen supply line. And a control unit for controlling the outflow of compressed nitrogen and a foot switch for sending a signal to the control unit and switching on and off, and a spray of a heavy pipe structure connected to the compressed nitrogen supply line and the physiological saline supply line An irrigation nozzle is provided, and a drill or other cutting tool attached to the air motor drive pipe and a spray irrigation nozzle are provided side by side, and spray by gas-liquid mixing is applied to the tip of a cutting tool such as a drill at the tip of the nozzle. The spray irrigation apparatus used at the time of surgery which provided the spray cooling part arrange | positioned so that it may be performed.
[Selection] Figure 1
Description
本考案は、外科手術時に用いる噴霧イリゲーション装置及び噴霧イリゲーション用ノズルに関し、より詳しくは外科手術、特に骨等の切削に用いるドリルその他の切削工具先端の発熱部に気液混合による噴霧を塗布して噴霧冷却部を形成する装置及びこれに用いるイリゲーション用ノズルに関する。 The present invention relates to a spray irrigation device and a nozzle for spray irrigation used at the time of surgery, and more particularly, applying spray by gas-liquid mixing to a heat generating part at the tip of a drill or other cutting tool used for surgical operation, particularly cutting of bone or the like. The present invention relates to an apparatus for forming a spray cooling section and an irrigation nozzle used therefor.
外科手術として骨等を切削する場合、切削工具先端が異常に発熱し、切削工具だけでなく、周縁にも悪影響を及ぼしたり、切削粉の飛散によって視野を曇らせる障害が生じることがある。 When bones or the like are cut as a surgical operation, the tip of the cutting tool abnormally generates heat, which may adversely affect not only the cutting tool but also the peripheral edge, or may cause a hindrance to cloud the visual field due to scattering of cutting powder.
これを阻止するため、切削工具の先端部に生理食塩水などの液体を吹付けることは古くから行われている。またこの生理食塩水等の吹付けにジェット流を用いる等の工夫がなされ、術野を確保しようとする努力が行われてきた。 In order to prevent this, spraying a liquid such as physiological saline on the tip of the cutting tool has long been performed. In addition, efforts have been made to secure an operative field, such as using a jet flow for spraying the physiological saline.
しかし、切削部周辺の冷却及び術野の確保にはまだ不十分な点が多く見られた。
また、気液混合体を用いる方法、或いはノズル先端に振動を与えたり、超音波を用いる等の方法も用いられている。
In addition, a method using a gas-liquid mixture, a method of applying vibration to the nozzle tip, or using ultrasonic waves are also used.
ドリルや切削工具の先端部へのジェット流による冷却水の噴出によって該部の冷却をする場合、冷却が不十分であり、周縁に広がる熱によりドリルの切削能力の低下、寿命の短期化、切削部位の焦げ付き、アタッチメントのベアリング部への負荷の増大等の課題があった。 When the part is cooled by jetting cooling water by the jet flow to the tip of the drill or cutting tool, the cooling is insufficient, the heat spreading to the periphery reduces the cutting ability of the drill, shortens the service life, cutting There were problems such as burning of the part and an increase in load on the bearing portion of the attachment.
顕微鏡下の手術においては、従来のイリゲーション装置によると、粉塵が発生するのを防止できず、術野の妨害やフォーカスずれの発生を抑えることが困難であり、切削による削り滓や血液、洗浄水が切削面にたまり、視野を確保することが不十分であった。 In the operation under the microscope, the conventional irrigation device cannot prevent the generation of dust, and it is difficult to suppress the disturbance of the operative field and the occurrence of defocus. However, it was insufficient to secure a visual field.
本考案では、上記のような課題を解決するため、特殊なノズル形態を用いて切削部先端に削り滓や血液がたまることなく、イリゲーションする洗浄水の溜まりもなく、視野の確保が確実であり、切削部の発熱を抑えることのできる噴霧イリゲーション装置を提供し、これに用いるノズルを鋭意開発したものである。 In the present invention, in order to solve the problems as described above, a special nozzle configuration is used, so that no scissors and blood accumulate at the tip of the cutting part, there is no accumulation of cleaning water for irrigation, and a visual field is ensured. The present invention provides a spray irrigation device that can suppress heat generation in a cutting portion, and has developed a nozzle used for this purpose.
噴霧イリゲーション用ノズルが切削工具に併設され、重管構造の噴霧イリゲーション用ノズルにより生理食塩水と圧縮窒素とが混合され、噴霧状態としてドリル等の切削工具の先端に塗布されるようにした噴霧冷却部を設けた。 Spray cooling is provided with a spray irrigation nozzle attached to the cutting tool, and the saline and compressed nitrogen are mixed by the spray irrigation nozzle with a heavy pipe structure and applied to the tip of a cutting tool such as a drill as a spray state. Set up a section.
特に、ノズルの途中で生理食塩水供給ラインが圧縮窒素の圧縮窒素供給ライン内部に入ることによりノズル先端が重管構造となり、気液混合による噴霧の発生が効率的になった。 In particular, when the physiological saline supply line enters the inside of the compressed nitrogen supply line of compressed nitrogen in the middle of the nozzle, the nozzle tip has a double-pipe structure, and the generation of spray by gas-liquid mixing becomes efficient.
この装置として、第1考案では、生理食塩水バッグ又はボトル等から生理食塩水を自由落下させ、流量調整ダイヤルを介して供給される生理食塩水供給ラインと、病院その他の医療施設に設けられた圧縮窒素源から減圧して供給される圧縮窒素供給ラインと圧縮窒素源から一定圧のまま供給されるエアーモータ駆動用配管とに分岐する圧縮窒素分配器と、前記生理食塩水供給ラインと圧縮窒素供給ラインとからの流出をそれぞれ制御するモータを設けた制御部と、前記制御部のモータ駆動用信号経路と前記エアーモータ駆動ラインとのオンオフを切替えるフットスイッチと、前記フットスイッチからの信号により、制御部からエアーフィルタを介して圧縮窒素を送出する圧縮窒素供給ラインと生理食塩水を送出する生理食塩水供給ラインとを接続した重管構造の噴霧イリゲーション用ノズルと、前記エアーモータ駆動用配管に取付けられたドリルその他の切削工具と、前記噴霧イリゲーション用ノズルと前記切削工具とが併設され、前記噴霧イリゲーション用ノズルの先端で気液混合による噴霧がドリル等の切削工具の先端に塗布されるよう配設した噴霧冷却部と、から成る外科手術時に用いる噴霧イリゲーション装置とした。 As the device, in the first device, the physiological saline is freely dropped from a physiological saline bag or a bottle and is provided in a physiological saline supply line that is supplied via a flow rate adjustment dial, and a hospital or other medical facility. A compressed nitrogen distributor branched into a compressed nitrogen supply line supplied with a reduced pressure from a compressed nitrogen source and an air motor drive pipe supplied with a constant pressure from the compressed nitrogen source; the physiological saline supply line; and the compressed nitrogen With a control unit provided with a motor for controlling the outflow from the supply line, a foot switch for switching on and off the motor drive signal path of the control unit and the air motor drive line, and a signal from the foot switch, A compressed nitrogen supply line for sending compressed nitrogen from the control unit via an air filter and a physiological saline supply line for sending physiological saline A spray irrigation nozzle having a continuous heavy pipe structure, a drill or other cutting tool attached to the air motor driving pipe, the spray irrigation nozzle and the cutting tool are provided side by side, and the tip of the spray irrigation nozzle The spray irrigation device used in the surgical operation is configured to include a spray cooling unit disposed so that spray by gas-liquid mixing is applied to the tip of a cutting tool such as a drill.
第2考案では、病院その他の医療施設で室内配管された圧縮窒素源に代えて、窒素ボンベを用いた外科手術時に用いる噴霧イリゲーション装置とした。 In the second device, instead of a compressed nitrogen source piped indoors in a hospital or other medical facility, a spray irrigation device used during a surgical operation using a nitrogen cylinder is used.
第3考案では、重管構造の噴霧イリゲーション用ノズルにおいて、圧縮窒素供給ライン内部に生理食塩水供給ラインが入るよう配設され、使用時ノズル先端で気液混合による噴霧がドリル等の切削工具の先端に塗布されるようにした。 In the third device, in a spray irrigation nozzle having a heavy pipe structure, a physiological saline supply line is arranged inside a compressed nitrogen supply line, and spray by gas-liquid mixing at the tip of the nozzle during use is applied to a cutting tool such as a drill. It was applied to the tip.
第4考案では、重管構造の噴霧イリゲーション用ノズルにおいて、ノズル先端部で生理食塩水供給ラインの先端が圧縮窒素供給ラインの先端より微少間隔突き出ることにより、噴霧状態の拡散が得られ、切削工具の先端に塗布されるようになった。 In the fourth device, in the spray irrigation nozzle having a heavy pipe structure, the tip of the physiological saline supply line protrudes from the tip of the compressed nitrogen supply line at a minute interval at the tip of the nozzle, so that the spray state is diffused. It came to be applied to the tip of.
第5考案では、重管構造の噴霧イリゲーション用ノズルにおいて、ノズル後方の基部において圧縮窒素供給ラインと生理食塩水供給ラインとの取付部を段違いの長さに設けることにより、接続が容易となり取扱し易くなった。 In the fifth device, in the spray irrigation nozzle having a heavy tube structure, the attachment portion of the compressed nitrogen supply line and the physiological saline supply line is provided at different lengths at the base at the rear of the nozzle, thereby facilitating connection and handling. It became easy.
本考案では、ドリルその他の切削工具、アタッチメント、切削部位およびその周辺への冷却効果が大きくなり、十分なイリゲーション効果が得られる。従って、ドリル等の切削能力の維持、寿命の遅延、切削部位及びその周辺への熱的影響(焦げ付き等)の防止、アタッチメントのベアリング部への負荷の軽減ができる。 In the present invention, the cooling effect on the drill and other cutting tools, attachments, the cutting site and its periphery is increased, and a sufficient irrigation effect can be obtained. Therefore, it is possible to maintain the cutting ability of a drill or the like, delay the life, prevent the thermal influence (such as scorching) on the cutting site and its surroundings, and reduce the load on the bearing portion of the attachment.
霧を塗布するように吹付けるため、切削による粉塵の抑制ができ、顕微鏡の視野の妨害及び顕微鏡のフォーカスずれを防止でき、切削面のクリヤな可視化、切削による削り滓や血液の滞留、洗浄水が切削面に溜まるもなく、常にクリヤに切削面を確認することができるので、切削時間や手術時間の短縮が可能となった。 Spraying like a mist can suppress dust by cutting, prevent obstruction of the microscope's field of view and focus shift of the microscope, clear visualization of the cutting surface, shavings and blood stagnant by cutting, washing water As a result, the cutting surface can always be checked with the clear surface, and the cutting time and the operation time can be shortened.
以下、図面に示した実施例に従い説明する。
図1は装置全体を示す概略図であり、1は生理食塩水バッグ又はボトルで、イルリガートル台等の上部から吊り下げて自由落下で供給する。2は生理食塩水供給ラインで、流量調整ダイヤル3を介して供給される。4は圧縮窒素源で、病院その他の医療施設に設けられ、通常は15Mpa近い圧縮窒素をモータ使用圧力(例えば0.8Mpa)に減圧して供給されている。5は圧縮窒素分配器で、圧縮窒素源4から減圧して(例えば0.2Mpa)供給されるミスト用の圧縮窒素供給ライン6とモータ駆動に適した一定圧の圧縮窒素をエアーモータ駆動用配管7に供給するよう分岐している。
Hereinafter, description will be made according to the embodiment shown in the drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing the entire apparatus, and reference numeral 1 denotes a physiological saline bag or bottle, which is suspended from the upper part of an Irrrigger platform and supplied in a free fall.
8はフットスイッチで、エアーモータ駆動用配管7と制御部に信号を送るモータ駆動用信号経路9とを同時にオンオフ切替できるスイッチである。10は制御部で、電源11に接続され、生理食塩水供給ライン2と減圧したミスト用の圧縮窒素供給ライン6とをオンオフするモータ12,13を設け、フットスイッチ8の信号により同時に開閉できるようにした。
14はエアーフィルタで、圧縮窒素供給ライン6に設けて圧縮窒素ガスの濾過滅菌と粉塵等を捕捉して除去する。
An
15は重管構造の噴霧イリゲーション用ノズルで、それぞれ圧縮窒素供給ライン6と生理食塩水供給ライン2とに接続されている。
16はドリルその他の切削工具で、エアーモータ駆動用配管7に接続され、前記噴霧イリゲーション用ノズル15と併設されている。
前記噴霧イリゲーション用ノズル15の使用時、先端で気液混合による噴霧がドリル等の切削工具16の先端に塗布されるよう配設されている。また、ノズル先端で生理食塩水供給ラインの先端が圧縮窒素供給ラインの先端より微少間隔突き出ることにより、ノズル先端に液が滞留することなく、術野の妨害にならない噴霧状態が得られた。突き出た微少間隔は約0.5mmが最適である。
When the
重管構造の噴霧イリゲーション用ノズルにおいて、ノズル後方の基部において圧縮窒素供給ラインと生理食塩水供給ラインとの取付部を段違いの長さに設けることにより、接続作業が容易になった。 In the spray irrigation nozzle having a double pipe structure, the attachment work between the compressed nitrogen supply line and the physiological saline supply line is provided at different lengths at the base portion behind the nozzle, thereby facilitating the connection work.
病院その他の医療施設で室内配管された圧縮窒素源に代えて、窒素ボンベを用いることができる。
図2は切削工具としてのドリル16に噴霧イリゲーション用ノズルが併設された状態の拡大図であり、噴霧イリゲーション用ノズル15の先端15aがドリル方向へ屈曲している。
A nitrogen cylinder can be used in place of a compressed nitrogen source piped indoors in a hospital or other medical facility.
FIG. 2 is an enlarged view of a state where a spray irrigation nozzle is provided along with a
図3及び図4はドリルの平面図及び側面図である。ノズルの途中で生理食塩水供給ラインが圧縮窒素供給ラインの内部に入ることによりノズル先端が重管構造となり、先端部で生理食塩水供給ラインが約0.5mm突出しており、気液混合による噴霧部がドリル等の切削工具の先端に確実に塗布されるようにした。 3 and 4 are a plan view and a side view of the drill. When the physiological saline supply line enters the compressed nitrogen supply line in the middle of the nozzle, the nozzle tip becomes a heavy pipe structure, and the physiological saline supply line protrudes about 0.5 mm at the tip, and sprayed by gas-liquid mixing The part was reliably applied to the tip of a cutting tool such as a drill.
17は圧縮窒素供給ラインの接続部、18は生理食塩水供給ラインの接続部であり、圧縮窒素供給ライン17の方が約5mm長く段差を形成している。各ライン接続時に誤認しないようになっている。19,20は切削工具との接続部である。
図5は噴霧イリゲーション用ノズル先端の拡大図であり、生理食塩水供給ラインが約0.5mm圧縮窒素供給ラインの先端より突出している。図6は噴霧イリゲーション用ノズルの切断側面図である。 FIG. 5 is an enlarged view of the tip of the spray irrigation nozzle, in which the physiological saline supply line protrudes from the tip of the compressed nitrogen supply line of about 0.5 mm. FIG. 6 is a cut side view of the spray irrigation nozzle.
本考案噴霧イリゲーション装置による冷却効果を実験的に検証した。
実験場所 大阪府立産業技術総合研究所
日時 平成18年4月17日
測定装置 熱分布解析装置
使用ドリル 5mm ダイヤモンドバー
切削対象物 豚骨 (大腿骨)
冷却水 5%生理食塩水 モータ先端部より1m上位
(落差 1m 自由落下)
供給圧力 0.2Mpa
ドリル送り速度 平均3mm/秒
The cooling effect of the present invention spray irrigation device was experimentally verified.
Experiment place Osaka Prefectural Industrial Technology Research Institute Date and time April 17, 2006 Measuring device Thermal distribution analyzer Drill used 5mm Diamond bar Cutting object Pork bone (femur)
(Drop 1m free fall)
Supply pressure 0.2Mpa
Drill feed rate 3mm / sec on average
比較実験
AIRはドリル先端に圧縮窒素のみを吹付けた場合、
JETは生理食塩水のみを吹付けた場合を示す。
本考案の場合、生理食塩水と圧縮窒素との混合による噴霧状態を構成した。
Comparative experiment AIR is when only compressed nitrogen is blown to the tip of the drill.
JET indicates a case where only physiological saline is sprayed.
In the case of the present invention, a spray state by mixing physiological saline and compressed nitrogen was constituted.
AIR 5mmドリルの切削中の最高温度は190℃を超えている。骨の温度も60℃まで上昇し、熱が残存している。
JET 5mmドリルの切削中の最高温度は190℃を超え、切削後も骨の熱が残存している。
本発明 5mmドリルの切削中の最高温度は一時的に160℃まで上昇しているが、平均すると60℃程度に抑制され、切削後の骨の熱残存も殆ど確認できなかった。ドリル軸への熱伝導もなく、粉塵も少ない。
The maximum temperature during cutting of the AIR 5mm drill is over 190 ° C. The bone temperature also rises to 60 ° C. and heat remains.
The maximum temperature during cutting of the
The maximum temperature during cutting of the 5 mm drill of the present invention temporarily rose to 160 ° C., but on average, it was suppressed to about 60 ° C., and almost no residual heat of the bone after cutting was confirmed. There is no heat conduction to the drill shaft and less dust.
以下、5mmバーによるサーモグラフィーの色をphotoshopで2階層化すると40℃以上は白、40℃以下は黒になる。 Below, when the thermographic color of 5 mm bar is divided into two layers by photoshop, it becomes white at 40 ° C. or higher and black at 40 ° C. or lower.
これを、ImageJ と言うNIH(USA)の画像改正ソフトを使用して白の部分の面積をカウント数に換算し、表に示した。
AIR及びJETでは切削開始後8秒位で一定になったが、本考案によると、3秒位で一定となり安定性が確認でき、噴霧状態のまま切削工具の先端に塗布されるようになった。
This is shown in the table by converting the area of the white portion into the number of counts using NIH (USA) image revision software called ImageJ.
In AIR and JET, it became constant at about 8 seconds after the start of cutting, but according to the present invention, it became constant at about 3 seconds and stability was confirmed, and it was applied to the tip of the cutting tool in a sprayed state. .
表1は、上記の実験結果を数値として示したものであり、横に秒数、数値はカウント数を示す。 Table 1 shows the above experimental results as numerical values. The number of seconds is indicated on the side, and the numerical values indicate the number of counts.
従来のイリゲーション装置による切削工具と異なり、先端の冷却効果が顕著であるので、外科手術に使用する切削工具及びアタッチメント、切削部位及びその周縁の冷却効果のある噴霧イリゲーション効果が実現できる。従って切削能力の維持、寿命の遅延、切削部位及びその周縁への熱的影響(焦げ付き等)の防止、アタッチメントのベアリング部への負荷の軽減、霧を塗布するように吹付けるため、切削による粉塵の抑制、粉塵が発生することなく、顕微鏡からの視野の妨害及び顕微鏡のフォーカスずれを防止でき、医療装置として貢献するところが大きい。 Unlike the cutting tool by the conventional irrigation device, the tip cooling effect is remarkable, so that the spray irrigation effect having the cooling effect of the cutting tool and attachment used in the surgical operation, the cutting site and its periphery can be realized. Therefore, maintenance of cutting ability, delay of service life, prevention of thermal effects (such as scorching) on the cutting part and its periphery, reduction of load on the bearing part of the attachment, and spraying to apply mist, dust generated by cutting It is possible to prevent the field of view from the microscope and prevent the focus from deviating from the microscope without suppressing dust and generating dust.
1:生理食塩水バッグ又はボトル
2:生理食塩水供給ライン
3: 流量調整ダイアル
4:圧縮窒素源
5:圧縮窒素分配器
6:圧縮窒素供給ライン
7:エアーモータ駆動用配管
8:フットスイッチ
9:モータ駆動用信号経路
10:制御部
11:電源
12、13:モータ
14:エアーフィルタ
15:噴霧イリゲーションノズル
16:切削工具
17、18:接続部
19、20:接続部
1: Saline bag or bottle 2: Saline supply line 3: Flow rate adjustment dial 4: Compressed nitrogen source 5: Compressed nitrogen distributor 6: Compressed nitrogen supply line 7: Air motor drive piping 8: Foot switch 9: Motor drive signal path 10: control unit 11:
Claims (5)
病院その他の医療施設に設けられた圧縮窒素源から減圧して供給される圧縮窒素供給ラインと圧縮窒素源から一定圧のまま供給されるエアーモータ駆動用配管とに分岐する圧縮窒素分配器と、
前記生理食塩水供給ラインと圧縮窒素供給ラインとからの流出をそれぞれ制御するモータを設けた制御部と、
前記制御部のモータ駆動用信号経路と前記エアーモータ駆動用配管とのオンオフを切替えるフットスイッチと、
前記フットスイッチからの信号により、制御部からエアーフィルタを介して圧縮窒素を送出する圧縮窒素供給ラインと生理食塩水を送出する生理食塩水供給ラインとに接続した重管構造の噴霧イリゲーション用ノズルと、
前記エアーモータ駆動用配管に取付けられたドリルその他の切削工具と、
前記噴霧イリゲーション用ノズルと前記切削工具とが併設され、前記噴霧イリゲーション用ノズルの先端で気液混合による噴霧がドリル等の切削工具の先端に塗布されるよう配設した噴霧冷却部と、
から成る外科手術時に用いる噴霧イリゲーション装置。 A physiological saline supply line that allows physiological saline to freely fall from a physiological saline bag or bottle, and is supplied via a flow rate adjustment dial;
A compressed nitrogen distributor that branches into a compressed nitrogen supply line that is supplied under reduced pressure from a compressed nitrogen source provided in a hospital or other medical facility, and an air motor drive pipe that is supplied from the compressed nitrogen source with a constant pressure;
A controller provided with a motor for controlling the outflow from the physiological saline supply line and the compressed nitrogen supply line;
A foot switch for switching on and off the motor drive signal path of the control unit and the air motor drive pipe;
A spray irrigation nozzle having a heavy pipe structure connected to a compressed nitrogen supply line for sending compressed nitrogen from a control unit via an air filter and a physiological saline supply line for sending physiological saline by a signal from the foot switch; ,
A drill or other cutting tool attached to the air motor drive pipe;
The spray irrigation nozzle and the cutting tool are provided side by side, and a spray cooling unit disposed so that spray by gas-liquid mixing is applied to the tip of a cutting tool such as a drill at the tip of the spray irrigation nozzle;
A spray irrigation device for use during surgery.
The spray irrigation nozzle according to claim 4, wherein a mounting portion of the compressed nitrogen supply line and the physiological saline supply line is provided at a stepped length at a base portion behind the nozzle.
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