JPH0334939B2 - - Google Patents

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JPH0334939B2
JPH0334939B2 JP55125237A JP12523780A JPH0334939B2 JP H0334939 B2 JPH0334939 B2 JP H0334939B2 JP 55125237 A JP55125237 A JP 55125237A JP 12523780 A JP12523780 A JP 12523780A JP H0334939 B2 JPH0334939 B2 JP H0334939B2
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tissue
coating
tack
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surgical instrument
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Description

【発明の詳細な説明】
組織を加熱して止血させる外科用器具は文献に
述べられている（例えば、米国特許明細書第
RE29088号、第4091813号および第4185632号参
照）。このような外科用器具に組織が付着するこ
とは組織の裂離を惹起し、望ましくない組織の損
傷および出血を生じるので、これらの器具の有用
性は厳しく限定されている。更に、このような外
科用器具に組織が付着することは、外科医による
器具の操作を限定し、付着する組織物質が増加す
ると器具の明らかな鈍化を生ずる。更に、ヒータ
ー型外科用器具に付着する組織物質が増加する
と、ヒーターと被切開組織との間に高温インピー
ダンスを生じ、この結果、組織を所望の温度にま
で加熱することが妨げられる。外科用器具に組織
が付着することによつて生ずるこれらの問題は約
100℃〜約500℃の範囲内の組織温度に対して、特
に苛酷に生じている。 出願人は、最低限の組織損傷によつて最適状態
の止血を生ずる組織温度は、被切断組織のタイプ
によつて変化し、約130℃程度の低さ（口腔の軟
口蓋上）および約450℃〜500℃程度の高さ（非常
に血管の多い組織上）にもなることがあり、これ
以上の温度では、組織の粘着が通常生じないこと
を発見した。本発明によると、最低限の組織損傷
による最適状態の止血は、約100℃〜約500℃の範
囲の組織温度において処置することによつて、ま
た外科用器具と接触組織との間に特殊な熱パラメ
ータを有する不粘着性被膜を挿入することによつ
て得られる。 更に詳しく述べると、接触組織を加熱するため
に高温下で作動する外科用器具において、組織と
接触している器具部分における器具から組織への
熱伝導は、組織と接触していない器具部分におけ
る器具から組織への熱伝導よりも20倍の大きいも
のである。熱伝導条件は被切断組織の種類、所望
の操作温度、および器具が組織内を移動する速度
の関数として広範囲に変化する。 最低限度の組織損傷による最適状態の止血を得
るために、外科用器具は迅速に組織の温度を一定
の狭い温度範囲（通常は100℃〜500℃）にまで上
げて、切断の進行間に組織温度をその温度範囲に
保持すべきである。 外科用器具の組織との接触部分上に組織が堆積
すると、器具と組織との間に熱インピーダンスが
生じ、これが熱の伝導を阻止し、最低限の組織損
傷による最適状態の止血が生ずるような温度以下
に接触組織の温度を低下させる。それ故に、本発
明によつて、最低限の組織損傷によつて止血を行
なうために、組織温度を最適範囲内に確実に保持
するような特定範囲の熱的性質と特性とを有する
不粘着性被膜を外科用器具の組織接触面に塗付す
る。 次に添付の図面に基づいて、本発明を詳述す
る： 第１図には、切断エツジ１０を有するブレード
部１１と、熱源９からブレード１１までブレード
１１を加熱するために熱エネルギーの導体を導い
ている取付けハンドル部８とから成る、先行技術
から周知のような外科用メスを図示する。第２図
に示すように、ブレード１１の表面、少なくとも
切断エツジ１０近くの表面は昇温下で作動し、ブ
レード１１と組織１３との間に挿入された不粘着
性被膜１２を介して組織１３と接触する。この器
具はブレード１１の表面に組織１３が付着する問
題を解消するが、加熱されたブレード１１と、こ
のブレードに接触する組織１３との間に熱インピ
ーダンスを生ずる。 組織と接触するブレード１１部分に関して、不
粘着性被膜１２に対して垂直なまたは被膜を貫通
する熱フラツクス１４は、組織と接触しないブレ
ード部分の空気に対する、被膜を貫通する熱フラ
ツクス１４よりも約10〜20倍大きいことが測定さ
れている。これによつて、不粘着性被膜１２をは
さんで温度差が生ずることになる。このようにし
て、ブレード１１が組織１３と接触していない場
合には、不粘着性被膜１２の有効表面温度はブレ
ード１１の温度と大体同じである。しかしなが
ら、ブレード１１と不粘着性被膜１２とが組織１
３と接触している場合には、不粘着性被膜１２に
よつて惹起された熱インピーダンスを貫流する熱
フラツクス１４が不粘着性被膜１２の表面温度
を、最適状態の止血と最低限の組織損傷を可能に
するような望ましい温度以下に減少させる。不粘
着性被膜１２を介しての温度の低下を克服するの
に充分な程度にブレード１１の温度を上昇するこ
とによつて、不粘着性被膜１２の表面温度は所望
の温度にまで上昇することができるが、外科手術
間に組織１３と接触したり、しなかつたりするブ
レード１１に関連した一時的な状態のために、不
粘着性被膜１２の表面温度は、組織１３と接触し
ない間連続的に上昇することになるため、不粘着
性被膜１２の劣化を生じ、組織１３と再接触する
場合に望ましくない組織損傷を生じることにな
る。また、組織と接触している場合には、止血的
でない温度にまで連続的に温度が低下することに
なる。 外科手術におけるこれらの一時的な作動状態と
は対照的に、不粘着性被膜を有する慣習的な調理
用器具は一時的な作動を含んでいない。被調理品
目への熱伝導速度は一般には定常であり、生体組
織に与える損傷を考慮することなく、確立されて
いる。調理器具も厚い不粘着性被膜に関連した高
い、熱インピーダンスの影響を克服するために、
高温で操作することができる。しかしながら、外
科用器具は前述の理由から、最低限の組織損傷に
よる止血が生ずるような、最適温度よりも著しく
高い温度に任意にセツトすることはできない。調
理器具に典型的に用いられる被膜の厚さはブレー
ドの切断作用の鈍化効果と衰退とを生ずるので、
外科用器具に用いることはできない。 本発明によると、不粘着性被膜１２を固体層と
して、あるいは犠牲固体層あるいは犠牲液体層と
して、形成することができる。固体不粘着層１２
は、例えばフツ素化炭素ポリマー（例として、フ
ツ素化エチレンプロピレンコポリマー、ポリテト
ラフルオロエチレンおよびポリエチレンテレフタ
レートを挙げることができる）、またはシリコー
ンおよび非加水分解性のSi−Ｃ結合を介してシリ
コーンポリマーに結合したヒドロキシル、アミ
ン、エポキシドまたはチオールのような活性末端
基を有するポリジメチルシロキサン、または例え
ばフツ化物含浸複合物のようなフツ化物−金属複
合物、あるいは有機リン酸エスステルを含むもの
として、器具１１上に形成することができる。ま
た代わりに、犠牲固体不粘着性被膜をシリコーン
グリースまたは炭化水素、合成および天然のエス
テル・ワツクス、または硫化物のような物質を用
いて形成することもできる。更に、生成した被膜
が使用中に薄片状に“脱皮”することによつて組
織に対する好ましい不粘着性を生ずる点で効果的
であることが見出されているフツ素化エチレンプ
ロピレンコプリマーを用いて、犠牲固体不粘着被
膜を形成することもできる。 第４図に関して説明すると、実質的に連続的な
流路を有し、それを通して例えばジメチルシリコ
ーンをベースとしたタイプのシリコーン油または
ペルフルオロポリマー合成液体のようなエーテル
等の物質を含浸させることのできる。焼結したま
たは多孔質のブレード構造体１１を形成すること
によつて、犠牲液体不粘着被覆を作製することが
できる。第４図による多孔質の含浸構造体はこの
ようにして、組織１３と接触する器具１１の表面
に不粘着材１２の連続フイルムを配置して、保持
する。 本発明によると、不粘着性被膜の熱インピーダ
ンスは第５図に説明するように、器具１１から同
器具と接触する組織１３への熱の移動１４を可能
にするほどの低いものでなければならない。特
に、不粘着性被膜１２の許容熱インピーダンスは
特定の手術用に必要な熱フラツクスのレベルに一
般に依存する。例えば、眼、神経、整形および皮
膚の外科的処置において、50ワツト／cm2よりかな
り低い熱フラツクスを用いて、止血を切開中に行
なうことができる。しかしながら、非常に血管の
多い組織における切開または組織内の迅速な移動
を伴なう外科処置において、切開を進めながら止
血を行なうためには、50ワツト／cm2以上の熱フラ
ツクスが必要になる。 ここで用いる“熱インピーダンス”なる用語は
次のように定義されるものである： Ｒ＝△Ｔ／（Ｑ／Ａ） 式中、Ｒは不粘着性被膜の熱インピーダンスを
表わし、単位は℃・cm2／ワツトである。△Ｔは器具１
１ と不粘着性被膜１２との界面から不粘着性被膜を
横断して不粘着性被膜１２の外表面に達するまで
の温度差を単位℃で表わしＱ／Ａは不粘着性被膜
に垂直におよび被膜を通つて流れる熱フラツクス
を単位ワツト／cm2で表わす。 第５図において、組織の損傷を最少にし、損傷
を生ずるような温度に外科用器具および不粘着性
被膜がさらされるのを避けるために、最大熱フラ
ツクス条件下で不粘着性被膜を介しての最大許容
温度差△Ｔは実質的に約50℃を超えるべきではな
い。このようにして、この最大許容温度差は、外
科用器具の使用間に生成するような熱フラツクス
レベルに対する熱インピーダンスを確立する。上
記で定義したように、不粘着性被膜１２に対して
特定レベルの熱フラツクスにおいて作用する熱イ
ンピーダンスを次のように総括する：
【表】 不粘着性被膜に対する、これらの値の熱インピ
ーダンスは種々の不粘着性被膜に対して最大許容
厚さを確立することができる。第５図を参照する
と、熱フラツクス１４に対して垂直な方向の不粘
着性被膜１２の許容厚さは、次式によつて与えら
れる： ｔ＝Ｒ・ｋ 式中、ｔは不粘着性被膜の最大許容厚さを単位
cmで表わし、Ｒは前記で定義したような熱インピ
ーダンスであり、ｋは不粘着性被膜１２の有効熱
伝導度を単位ワツト／cm・℃で表わす。 第６図のグラフは種々の外科処置に関連した熱
フラツクス必要量の高（最大、100ワツト／cm2）
Ｈと低（最小30ワツト／cm2）Ｌに対応した熱フラ
ツクスレベルと、不粘着性被膜１２の最大厚さ１
８との関係を示すものである。例を挙げると、不
粘着性被膜として有効だと判明している或る種の
フツ素化炭素材料は約0.0025ワツト／cm・℃の熱
伝導度を有する。上述したことによれば、この物
質の不粘着性被膜の厚さは、高熱フラツクスレベ
ルにおける操作に対して0.0013cm（0.5mil）を超
えることはできない。 第３図の装置では、ピンチ型器具１５（止血鉗
子のようなもの）をこれに連結した熱エネルギー
源により常法にしたがつて加熱し、熱１４を組織
１６へ、介在する不粘着性被膜１２を経て伝える
ことができる。不粘着性被膜１２の最大許容厚さ
は、被覆材料のインピーダンスと、関係する熱フ
ラツクスの作用レベルとに関して上述のように定
めることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は電気加熱するメスを図示したものであ
り；第２図は加熱した外科用メスが不粘着性被膜
を有することから成る、本発明の１実施態様の断
面図であり；第３図は加熱した外科用止血鉗子が
粘着性被膜を有することから成る、本発明の他の
実施態様の断面図であり；第４図は連通する流路
を具備する、焼結した多孔質ブレード構造体が不
粘着材の貯蔵槽を具備することから成る、本発明
の更に他の実施態様の断面図であり；第５図は被
切開組織に隣接して配置した外科用器具の不粘着
性被膜を説明する、本発明の１つの実施態様の詳
細な断面図であり；第６図は本発明による不粘着
性被膜のパラメータを説明するグラフである。 ８……ハンドル部分、９……熱エネルギー源、
１０……切断エツジ、１１……ブレード、１２…
…不粘着性被膜、１３……組織、１４……熱フラ
ツクス。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 外科用器具に接触する組織を、組織内に電流
    を流さずに最低限の組織損傷によつて止血を生ず
    る高温に加熱するための、組織に不粘着的に接触
    する外科用器具において、組織を加熱すべく高温
    において作動可能な加熱手段と、該加熱手段と被
    加熱組織との間に挿入した不粘着性被覆手段とを
    有し、該不粘着性被覆手段が次の関係式： ｔ≦50・ｋ／（Ｑ／Ａ） 式中、ｋは不粘着性被覆手段の熱伝導度をワツ
    ト／cm・℃で示し、Ｑ／Ａは熱フラツクスをワツ
    ト／cm2で示すものである、 によつて与えられる最大許容厚さｔ（cm）を有す
    ることを特徴とする、外科用器具。 ２ 該不粘着性被覆手段が実質的に５℃・cm2／ワ
    ツトを超えない熱インピーダンスを有することを
    特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の外科用
    器具。 ３ 該不粘着性被覆手段が実質的に0.0025cmを超
    えない厚さを有することを特徴とする、特許請求
    の範囲第１項記載の外科用器具。 ４ 該不粘着性被覆手段が組織との接触時に100
    ℃〜500℃の範囲内の組織温度に対して、実質的
    に50℃を超えない温度低下を示すことを特徴とす
    る、特許請求の範囲第１項記載の外科用器具。 ５ 該不粘着性被覆手段がフツ素化炭素ポリマー
    またはシリコーンポリマーの組成を有することを
    特徴とする、特許請求の範囲第１項〜第４項まで
    のいずれか１項に記載の外科用器具。 ６ 該不粘着性被覆手段が有機リン酸エステルま
    たは金属フツ化物の組成を有することを特徴とす
    る、特許請求の範囲第１項〜第４項までのいずれ
    か１項に記載の外科用器具。 ７ 外科において組織内に電流を流さずに組織を
    加熱して止血切開するための外科用器具であつ
    て： 外科用ブレードと； 最低限の組織損傷をもつて切開された組織を止
    血するために100℃から500℃の範囲において予め
    選定された温度へと前記ブレードを加熱する手段
    と、該手段はブレードから組織への熱伝導により
    冷却されたブレードの領域へと熱を選択的に伝導
    してブレードを実質的に前記の予め選定された温
    度に維持することと； 切開される組織と接触するため前記ブレードに
    塗布された、電気的に絶縁された不粘着性被膜
    と； 該不粘着性被膜が次の関係式： ｔ≦50・ｋ／（Ｑ／Ａ） 式中、ｋは不粘着性被膜の熱伝導度をワツト／
    cm・℃で示し、Ｑ／Ａは熱フラツクスをワツト／
    cm2で示すものである、 によつて与えられる最大許容厚さｔ（cm）を有す
    ることと； 前記ブレードから組織へと熱フラツクスを熱伝
    導することと； 器具上に切開された組織が付着するのを減少さ
    せて不粘着性被膜の温度低下が実質的に50℃を超
    えないことをもつて組織を切開且つ加熱し、前記
    被膜は前記ブレード又は前記加熱手段と熱的に接
    触する内側と、組織と接触する外側を有している
    ことからなる、外科用器具。 ８ 前記不粘着性被膜は５℃・cm2／ワツトより少
    ない熱インピーダンスを有している、特許請求の
    範囲第７項記載の器具。 ９ 前記不粘着性被膜はシリコーン、ポリジメチ
    ルシロキサン、フツ化物−金属複合物及びフツ素
    化炭素ポリマーからなる群より選択される材料を
    含む、特許請求の範囲第７項記載の器具。 １０ 前記不粘着性被膜は、実質的に連続的な流
    路を有し器具上への組織の付着を減少させるため
    の不粘着性犠牲材料が含浸された多孔質の又は焼
    結した金属からなる、特許請求の範囲第７項記載
    の器具。 １１ 前記不粘着性犠牲材料はシリコーン油及び
    エーテルからなる群より選択されたものである、
    特許請求の範囲第１０項記載の器具。 １２ 前記不粘着性被膜の厚みは0.0013cmを超え
    ない、特許請求の範囲第７項記載の器具。 １３ 前記不粘着性被膜は固体である、特許請求
    の範囲第７項記載の器具。
JP12523780A 1979-09-10 1980-09-09 Nonnsticky surgical instrument and method Granted JPS5645648A (en)

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