JPH04231038A - 接触レーザー式外科用一体メス - Google Patents
接触レーザー式外科用一体メスInfo
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- JPH04231038A JPH04231038A JP3138656A JP13865691A JPH04231038A JP H04231038 A JPH04231038 A JP H04231038A JP 3138656 A JP3138656 A JP 3138656A JP 13865691 A JP13865691 A JP 13865691A JP H04231038 A JPH04231038 A JP H04231038A
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
- A61B18/20—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser
- A61B18/22—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser the beam being directed along or through a flexible conduit, e.g. an optical fibre; Couplings or hand-pieces therefor
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、接触レーザー外科用メ
スに関し、特に、可撓性の光ファイバ装置と連携して、
又はその一体部材として使用するための接触レーザー式
外科用一体メスに関する。
スに関し、特に、可撓性の光ファイバ装置と連携して、
又はその一体部材として使用するための接触レーザー式
外科用一体メスに関する。
【0002】
【従来の技術】可撓性の光ファイバ装置は、例えば、N
d:Yagレーザー又はレーザーエネルギーを光ファイ
バ媒体を通して能率的に移送するのに適する波長のレー
ザーに一般的に使用されている。本発明が対象とするメ
スは、特に整形外科手術に、例えば膝から損傷した関節
間軟骨(半月)を除去するのに使用される。そのような
手術の局部は、普通、水で囲うのが好ましいが、そのよ
うな水の存在が、従来設計の接触レーザーメスにとって
重大な問題を惹起する。
d:Yagレーザー又はレーザーエネルギーを光ファイ
バ媒体を通して能率的に移送するのに適する波長のレー
ザーに一般的に使用されている。本発明が対象とするメ
スは、特に整形外科手術に、例えば膝から損傷した関節
間軟骨(半月)を除去するのに使用される。そのような
手術の局部は、普通、水で囲うのが好ましいが、そのよ
うな水の存在が、従来設計の接触レーザーメスにとって
重大な問題を惹起する。
【0003】詳述すれば、接触レーザーメス(以下、単
に「接触メス」又は「メス」とも称する)の尖端部分は
、切除手術の合間の時間が長いと、必然的に熱くなる。 なぜなら、メスを水で囲まれた局部から引き出されると
熱くなるからである。そのように熱くなったメスの尖端
部を再度動作局部(即ち手術局部)の周りの冷たい冷却
液(水)に浸漬させると、尖端部が急激に冷却される。 そのような冷却は、慣用のメスの素材であるサファイア
又はその他の結晶性材を弱めたり破断せることが知られ
ている。
に「接触メス」又は「メス」とも称する)の尖端部分は
、切除手術の合間の時間が長いと、必然的に熱くなる。 なぜなら、メスを水で囲まれた局部から引き出されると
熱くなるからである。そのように熱くなったメスの尖端
部を再度動作局部(即ち手術局部)の周りの冷たい冷却
液(水)に浸漬させると、尖端部が急激に冷却される。 そのような冷却は、慣用のメスの素材であるサファイア
又はその他の結晶性材を弱めたり破断せることが知られ
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、この問題並
びに、従来の非一体的メスに随伴する他の周知の問題点
を解決することを課題とする。
びに、従来の非一体的メスに随伴する他の周知の問題点
を解決することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】特に上記破断の問題につ
いては、本発明は、この種のメスの素材として慣用され
ているサファイア又はそれに類似した光学的に透明な接
触部材を、少くとも極端な温度サイクル(変動)という
過酷な条件に露呈させるような構成では使用しないこと
によってこの問題を克服する。即ち、本発明によれば、
光学的活動部材の少くとも一部分を好ましくはアルミナ
のような不透明なセラミック材で形成した嵌め輪内に包
被し、防護する。アルミナのようなセラミック材は、特
に水環境に対して多くの有利な特性を有する。
いては、本発明は、この種のメスの素材として慣用され
ているサファイア又はそれに類似した光学的に透明な接
触部材を、少くとも極端な温度サイクル(変動)という
過酷な条件に露呈させるような構成では使用しないこと
によってこの問題を克服する。即ち、本発明によれば、
光学的活動部材の少くとも一部分を好ましくはアルミナ
のような不透明なセラミック材で形成した嵌め輪内に包
被し、防護する。アルミナのようなセラミック材は、特
に水環境に対して多くの有利な特性を有する。
【0006】
【発明の作用及び効果】第1に、アルミナの熱伝導係数
は、非常に低い。その結果として、メス又はプローブの
尖端部分に生じた熱が、メス本体及びハンドル(握り)
を通して伝播されず、従って通常はメスの非活動部分を
加熱することがない。又、本発明の後述する細径光ファ
イバの実施例の場合、そのような熱は、光ファイバ(以
下、単に「ファイバ」とも称する)が挿設されている嵌
め輪にの中心部まで伝えられない。
は、非常に低い。その結果として、メス又はプローブの
尖端部分に生じた熱が、メス本体及びハンドル(握り)
を通して伝播されず、従って通常はメスの非活動部分を
加熱することがない。又、本発明の後述する細径光ファ
イバの実施例の場合、そのような熱は、光ファイバ(以
下、単に「ファイバ」とも称する)が挿設されている嵌
め輪にの中心部まで伝えられない。
【0007】更に、メスの非活動部分への熱エネルギー
の伝導を制限することによって、メスの適正な動作を比
較的低いレーザー作動電力で維持することができる。更
に、レーザー作動電力は、後述するようにファイバ/メ
スインタフェース(ファイバとメスとの間の界面)をな
くすことによって一層低減することができる。
の伝導を制限することによって、メスの適正な動作を比
較的低いレーザー作動電力で維持することができる。更
に、レーザー作動電力は、後述するようにファイバ/メ
スインタフェース(ファイバとメスとの間の界面)をな
くすことによって一層低減することができる。
【0008】アルミナのもう1つの非常に重要な特性は
、熱衝撃破断に対する抵抗性が高いことである。熱衝撃
による破断の問題は、先にも触れたように、メスを例え
ば関節間軟骨のような局部からそれを囲む液体環境を通
して引抜かねばならないような整形外科手術の場合に特
に顕著である。
、熱衝撃破断に対する抵抗性が高いことである。熱衝撃
による破断の問題は、先にも触れたように、メスを例え
ば関節間軟骨のような局部からそれを囲む液体環境を通
して引抜かねばならないような整形外科手術の場合に特
に顕著である。
【0009】アルミナの更に別の利点は、その固有の強
度である。アルミナは、メスが切除手術の際に必ず受け
る側方剪断荷重に対する耐性が大きいことが認められた
。
度である。アルミナは、メスが切除手術の際に必ず受け
る側方剪断荷重に対する耐性が大きいことが認められた
。
【0010】ただし、アルミナ製の嵌め輪は、光学的な
意味ではメスの活動部材ではない。実際、アルミナ及び
大抵のそれに類するセラミック材は、本発明が対象とす
るレーザー波長に対して不透過性である。本発明の細径
ファイバの実施例においては、メスの尖端部分にへのレ
ーザーエネルギーの焦点合わせは、細い光ファイバを嵌
め輪内に嵌め輪の中心軸線に沿って位置づけすることに
よって達成される。この光ファイバは、直径が一定であ
り、その光ファイバの全部又は一部を、レーザー供給装
置の光ファイバ、即ちレーザーエネルギーをレーザー源
から動作局部(手術局部)へ搬送するための光ファイバ
の延長として形成することが好ましい。
意味ではメスの活動部材ではない。実際、アルミナ及び
大抵のそれに類するセラミック材は、本発明が対象とす
るレーザー波長に対して不透過性である。本発明の細径
ファイバの実施例においては、メスの尖端部分にへのレ
ーザーエネルギーの焦点合わせは、細い光ファイバを嵌
め輪内に嵌め輪の中心軸線に沿って位置づけすることに
よって達成される。この光ファイバは、直径が一定であ
り、その光ファイバの全部又は一部を、レーザー供給装
置の光ファイバ、即ちレーザーエネルギーをレーザー源
から動作局部(手術局部)へ搬送するための光ファイバ
の延長として形成することが好ましい。
【0011】別の実施例では、太径のファイバを使用し
、ファイバとセラミック製嵌め輪の組合せ体を研削又は
その他の手段によって機械加工し、テーパ付円錐形状と
する。この構成では、ファイバは、補強のためのセラミ
ック製嵌め輪の前方へ突出させることができる。
、ファイバとセラミック製嵌め輪の組合せ体を研削又は
その他の手段によって機械加工し、テーパ付円錐形状と
する。この構成では、ファイバは、補強のためのセラミ
ック製嵌め輪の前方へ突出させることができる。
【0012】本発明のメスは、セラミック製嵌め輪自体
に付随する上述の各利点に加えて、ファイバとメスの接
触部材との間のインタフェースの排除を可能にするとい
う利点をもたらす。この利点は、本発明の細径ファイバ
の実施例においても、あるいは太径テーパ付ファイバの
実施例においても得られる。このインタフェースは、接
触レーザープローブ及びメスにおいて長年の問題の1つ
である。メスを光ファイバ装置に連結するためにねじ付
コネクタを使用する場合、そのようなコネクタは、光フ
ァイバ装置とメスとの適正な整列即ち心合を補償するた
めには、正確な設計及び構造を必要とされ、コネクタの
ねじの位置も正確でなければならない。しかも、金属製
のカップリング(コネクタ即ち連結器)は、高価である
ばかりでなく、カップリングを保持するためにその素材
であるサファイアに溝又はその他の窪みを形成しなけれ
ばならないので、応力破断の原因となる。
に付随する上述の各利点に加えて、ファイバとメスの接
触部材との間のインタフェースの排除を可能にするとい
う利点をもたらす。この利点は、本発明の細径ファイバ
の実施例においても、あるいは太径テーパ付ファイバの
実施例においても得られる。このインタフェースは、接
触レーザープローブ及びメスにおいて長年の問題の1つ
である。メスを光ファイバ装置に連結するためにねじ付
コネクタを使用する場合、そのようなコネクタは、光フ
ァイバ装置とメスとの適正な整列即ち心合を補償するた
めには、正確な設計及び構造を必要とされ、コネクタの
ねじの位置も正確でなければならない。しかも、金属製
のカップリング(コネクタ即ち連結器)は、高価である
ばかりでなく、カップリングを保持するためにその素材
であるサファイアに溝又はその他の窪みを形成しなけれ
ばならないので、応力破断の原因となる。
【0013】最も重要なのは、1つの媒体から他の媒体
へレーザーエネルギーを結合することに随伴す固有の結
合(カップリング)損失である。そのような結合損失は
、結合インタフェースにおいて直接熱に転換される。 特に比較的高い作動電力レベルでメスの使用を続けるに
は、インタフェースに発生した熱をインタフェースから
導出しなければならない。
へレーザーエネルギーを結合することに随伴す固有の結
合(カップリング)損失である。そのような結合損失は
、結合インタフェースにおいて直接熱に転換される。 特に比較的高い作動電力レベルでメスの使用を続けるに
は、インタフェースに発生した熱をインタフェースから
導出しなければならない。
【0014】従って、レーザーエネルギー供給装置(光
ファイバ装置)とメスとの間のインタフェースを排除す
るか、少くとも手術局部から離隔させて配置することが
できるというのは、本発明のメスの1つの重要な利点で
ある。
ファイバ装置)とメスとの間のインタフェースを排除す
るか、少くとも手術局部から離隔させて配置することが
できるというのは、本発明のメスの1つの重要な利点で
ある。
【0015】しかしながら、裸の、焦点合わせされてい
ない光ファイバの端部からのレーザー光線放射分散角(
以下、単に「分散角」とも称する)は、一般に狭く(例
えば、約10°以上)、従って、多くの外科手術にとっ
て不適であることは周知である。参考までにいえば、慣
用のサファイア製接触レーザープローブの分散角は、ほ
ぼ25〜35°である。
ない光ファイバの端部からのレーザー光線放射分散角(
以下、単に「分散角」とも称する)は、一般に狭く(例
えば、約10°以上)、従って、多くの外科手術にとっ
て不適であることは周知である。参考までにいえば、慣
用のサファイア製接触レーザープローブの分散角は、ほ
ぼ25〜35°である。
【0016】本発明のメスの細径ファイバ型実施例は、
尖端部分のセラミック製嵌め輪の直径を好ましくはファ
イバの直径の2倍以下に制限することによって上記の分
散角の問題を克服する。更に、ファイバをセラミック製
嵌め輪の先端と同一平面をなすように延長させ、それに
よってファイバの先端を部分的に液化、及び、又は再結
晶させ、その結果として光エネルギーのより広い分散を
可能にする。
尖端部分のセラミック製嵌め輪の直径を好ましくはファ
イバの直径の2倍以下に制限することによって上記の分
散角の問題を克服する。更に、ファイバをセラミック製
嵌め輪の先端と同一平面をなすように延長させ、それに
よってファイバの先端を部分的に液化、及び、又は再結
晶させ、その結果として光エネルギーのより広い分散を
可能にする。
【0017】このように、本発明のセラミック嵌め輪は
、可撓性の高いファイバを支持すること、並びに、可撓
性のファイバの先端部分が実際のメス操作の際に高い温
度にさらされたときファイバの先端部分の保全性(損傷
することなく完全性を保つこと)を維持することのみな
らず、上述した幾つかの追加の利点をも有する。
、可撓性の高いファイバを支持すること、並びに、可撓
性のファイバの先端部分が実際のメス操作の際に高い温
度にさらされたときファイバの先端部分の保全性(損傷
することなく完全性を保つこと)を維持することのみな
らず、上述した幾つかの追加の利点をも有する。
【0018】本発明のメスの太径ファイバ型実施例の場
合は、ファイバ自体がセラミック嵌め輪から突出したテ
ーパした円錐形延長体を構成し、レーザーエネルギーを
封じ込める、又はそのテーパしたファイバの尖端に焦点
合わせする働きをする。
合は、ファイバ自体がセラミック嵌め輪から突出したテ
ーパした円錐形延長体を構成し、レーザーエネルギーを
封じ込める、又はそのテーパしたファイバの尖端に焦点
合わせする働きをする。
【0019】本発明の更に他の実施例においては、光学
的に透明な(光透過性の)エナメルを通常メスの尖端部
から後方へ1〜2mmに亙ってメスの表面に塗布する。 このエナメルコーチングは、赤外線吸収材を含めること
が有利であるが、赤外線吸収材は本発明の実施にとって
必ずしも必要ではない。かくして、上述した幾つかの構
造的特徴が、それだけで、あるいはエナメルコーチング
と組み合わさって、本発明のファイバ延長型セラミック
製メスのレーザー分散特性を向上させ、従ってメスの側
方切断特性(動作局部において側方へ切込む性能)を向
上させる。
的に透明な(光透過性の)エナメルを通常メスの尖端部
から後方へ1〜2mmに亙ってメスの表面に塗布する。 このエナメルコーチングは、赤外線吸収材を含めること
が有利であるが、赤外線吸収材は本発明の実施にとって
必ずしも必要ではない。かくして、上述した幾つかの構
造的特徴が、それだけで、あるいはエナメルコーチング
と組み合わさって、本発明のファイバ延長型セラミック
製メスのレーザー分散特性を向上させ、従ってメスの側
方切断特性(動作局部において側方へ切込む性能)を向
上させる。
【0020】
【実施例】第1図を参照すると、本発明の細径ファイバ
型接触レーザー式セラミック製メス10が外科用手持ち
器具12の先端に取付けられた状態で示される。手持ち
器具(手で持って操作する器具)12は、大径の本体部
分又はハンドル14を有する慣用設計のものであり、そ
の前端から筒状部材又は支持アーム16が延長している
。
型接触レーザー式セラミック製メス10が外科用手持ち
器具12の先端に取付けられた状態で示される。手持ち
器具(手で持って操作する器具)12は、大径の本体部
分又はハンドル14を有する慣用設計のものであり、そ
の前端から筒状部材又は支持アーム16が延長している
。
【0021】手持ち器具12は、チャンネル又は開口1
8(第2図)を有しており、それを貫通して光ファイバ
装置20が挿通されている。光ファイバ装置20も、周
知の設計のものであり、レーザーエネルギーを通すため
の光ファイバ即ち光ファイバ22(好ましくは溶融シリ
カから成る)と、光ファイバを同心的に包被した防護鞘
24から成る。
8(第2図)を有しており、それを貫通して光ファイバ
装置20が挿通されている。光ファイバ装置20も、周
知の設計のものであり、レーザーエネルギーを通すため
の光ファイバ即ち光ファイバ22(好ましくは溶融シリ
カから成る)と、光ファイバを同心的に包被した防護鞘
24から成る。
【0022】従来周知の接触レーザー式プローブ又はメ
スにはいろいろな直径の光ファイバが使用されているが
、本発明のファイバ延長型セラミック製メスには比較的
細い直径、例えば200ミクロンのファイバを使用する
のが好ましい。これは、本発明においては、レーザーエ
ネルギーを供給するための光ファイバ装置のファイバを
メス自体を貫通して延長させ、その延長ファイバによっ
てメスの全光路を画定させるからである。
スにはいろいろな直径の光ファイバが使用されているが
、本発明のファイバ延長型セラミック製メスには比較的
細い直径、例えば200ミクロンのファイバを使用する
のが好ましい。これは、本発明においては、レーザーエ
ネルギーを供給するための光ファイバ装置のファイバを
メス自体を貫通して延長させ、その延長ファイバによっ
てメスの全光路を画定させるからである。
【0023】本発明のメス10は、剪断強度が高く、熱
伝導率の低いセラミック材から製造されたテーパした、
又は円錐形の嵌め輪26を含む。剛性の支持部材即ち嵌
め輪26を製造するためのセラミック材としては、アル
ミナが、その熱伝導率が極めて低く(0.07cal/
cm・sec・℃)、かつ通常の外科手術の条件下にお
ける機械的破断抵抗が高いことから好ましいことが認め
れた。
伝導率の低いセラミック材から製造されたテーパした、
又は円錐形の嵌め輪26を含む。剛性の支持部材即ち嵌
め輪26を製造するためのセラミック材としては、アル
ミナが、その熱伝導率が極めて低く(0.07cal/
cm・sec・℃)、かつ通常の外科手術の条件下にお
ける機械的破断抵抗が高いことから好ましいことが認め
れた。
【0024】先に述べたように、本発明のセラミック製
メス10は、手持ち器具12のアーム16の先端に配置
し取付ける。詳述すれば、嵌め輪26の後端部分即ち入
力部分28を筒状部材即ちアーム16の内径にほぼ等し
い直径に機械加工又は成型によって形成し、嵌め輪をア
ーム16内にぴったり嵌合させる。嵌め輪の円筒形本体
部分30の直径は、アーム16の外径と同じにするのが
好ましく、それによって手持ち器具12からメスへ平滑
に遷移するようにする。
メス10は、手持ち器具12のアーム16の先端に配置
し取付ける。詳述すれば、嵌め輪26の後端部分即ち入
力部分28を筒状部材即ちアーム16の内径にほぼ等し
い直径に機械加工又は成型によって形成し、嵌め輪をア
ーム16内にぴったり嵌合させる。嵌め輪の円筒形本体
部分30の直径は、アーム16の外径と同じにするのが
好ましく、それによって手持ち器具12からメスへ平滑
に遷移するようにする。
【0025】嵌め輪26によって画定されるメスの前端
部分32は、円錐形であり、1つの好ましい実施例では
そのテーパ角をほぼ8°とする。このテーパは、先に述
べたように筒状部材16の直径にほぼ等しい拡径部分即
ち嵌め輪の本体部分30からメスの小径尖端34(好ま
しくは光ファイバの直径の2倍程度、図示の実施例では
直径400ミクロン)にまで延長させる。嵌め輪の本体
部分30、尖端部分34及び光ファイバの直径は、第3
図の拡大端面図にそれぞれ36、38、40で示されて
いる。
部分32は、円錐形であり、1つの好ましい実施例では
そのテーパ角をほぼ8°とする。このテーパは、先に述
べたように筒状部材16の直径にほぼ等しい拡径部分即
ち嵌め輪の本体部分30からメスの小径尖端34(好ま
しくは光ファイバの直径の2倍程度、図示の実施例では
直径400ミクロン)にまで延長させる。嵌め輪の本体
部分30、尖端部分34及び光ファイバの直径は、第3
図の拡大端面図にそれぞれ36、38、40で示されて
いる。
【0026】上記以外のテーパ角及び尖端直径を用いる
こともできるが、尖端直径を増大させると、メスの適正
な切断作用を損なうことがある。従って、尖端直径を光
ファイバの直径の3ないし4倍を越える大きさとするの
は適当ではない。
こともできるが、尖端直径を増大させると、メスの適正
な切断作用を損なうことがある。従って、尖端直径を光
ファイバの直径の3ないし4倍を越える大きさとするの
は適当ではない。
【0027】嵌め輪26は、光ファイバ22の延長部分
を通すための、メスの長手軸線に沿って貫通した開口又
は通路42を有している。この開口42は、ファイバ2
2をぴったり受容するのに適した直径とするが、嵌め輪
即ちメス内へのファイバの保持は、例えば、第2図に符
号46で示されるようにエポキシによってファイバをメ
スの後端部分28に固着することによって確実にするこ
とができる。ファイバの先端44は、メスの尖端34と
同一平面をなすように位置づけ、又は固着させる。
を通すための、メスの長手軸線に沿って貫通した開口又
は通路42を有している。この開口42は、ファイバ2
2をぴったり受容するのに適した直径とするが、嵌め輪
即ちメス内へのファイバの保持は、例えば、第2図に符
号46で示されるようにエポキシによってファイバをメ
スの後端部分28に固着することによって確実にするこ
とができる。ファイバの先端44は、メスの尖端34と
同一平面をなすように位置づけ、又は固着させる。
【0028】本発明の嵌め輪26の製造には、機械加工
、金型成形、圧伸成形又は押出成形等のいろいろな製造
法を用いることができるが、好ましい製造法は、軸線方
向の通路42を形成するためのピン部材をダイ内に挿入
して嵌め輪を圧伸又は押出成形する方法である。
、金型成形、圧伸成形又は押出成形等のいろいろな製造
法を用いることができるが、好ましい製造法は、軸線方
向の通路42を形成するためのピン部材をダイ内に挿入
して嵌め輪を圧伸又は押出成形する方法である。
【0029】本発明のファイバ延長型メスは、レーザー
源(図示せず)から動作局部(手術局部)の筋肉組織へ
の接触点(即ち、メスの尖端34)にまで従来に接触レ
ーザー式メスに通常みられるファイバ/メスインタフェ
ース(ファイバとメスとの間の界面)の存在しない単一
の連続したファイバ路に沿って伝送することを可能にす
る。ファイバ/メスインタフェースが存在すると、必然
的に、いわゆる結合(カップリング)損失を生じるので
、望ましくない熱の集中を抑制するには冷却操作を必要
とするか、あるいは操作条件を制限しなければならない
。
源(図示せず)から動作局部(手術局部)の筋肉組織へ
の接触点(即ち、メスの尖端34)にまで従来に接触レ
ーザー式メスに通常みられるファイバ/メスインタフェ
ース(ファイバとメスとの間の界面)の存在しない単一
の連続したファイバ路に沿って伝送することを可能にす
る。ファイバ/メスインタフェースが存在すると、必然
的に、いわゆる結合(カップリング)損失を生じるので
、望ましくない熱の集中を抑制するには冷却操作を必要
とするか、あるいは操作条件を制限しなければならない
。
【0030】従って、本発明のメスは、外科手術におけ
る慣用の切断作用を整形外科の特徴である、液体で満た
された困難な環境内出実施することができ、しかも、高
い強度及び破断抵抗を有し、メスを冷却する必要がほと
んどあるいは全くない。
る慣用の切断作用を整形外科の特徴である、液体で満た
された困難な環境内出実施することができ、しかも、高
い強度及び破断抵抗を有し、メスを冷却する必要がほと
んどあるいは全くない。
【0031】別法として、メス10及び、又は手持ち器
具12を光ファイバ装置20から取り外し自在とするた
めにコネクタを設けることができる。ただし、そのよう
なコネクタは、メスから離隔した位置に設ける。従って
、その場合、光ファイバとメスとのインタフェースを動
作局部に近接した位置に置く必要なしに、光ファイバ及
びメスを必要に応じて交換することができる。
具12を光ファイバ装置20から取り外し自在とするた
めにコネクタを設けることができる。ただし、そのよう
なコネクタは、メスから離隔した位置に設ける。従って
、その場合、光ファイバとメスとのインタフェースを動
作局部に近接した位置に置く必要なしに、光ファイバ及
びメスを必要に応じて交換することができる。
【0032】本発明の接触レーザー式メスに使用される
慣用設計の裸の光ファイバ、例えば200ミクロン径の
ファイバ22は、通常は、外科手術のためには狭すぎる
のレーザー光線放射分散角(通常約8°程度)を有する
。最良のメス操作を行うには裸の光ファイバの分散角の
2〜3倍又はそれ以上の分散角が標準であると考えられ
ている。しかしながら、本発明のメス構造は、慣用の光
ファイバの狭い分散特性を示さないのである。なぜなら
、熱伝導率の低い嵌め輪を使用することと、嵌め輪の線
端部分の断面積を比較的小さくすることと、メスの尖端
34に光ファイバを部分的に露出させることとが相俟っ
て、より広いレーザー分散角を有するメスを構成する。
慣用設計の裸の光ファイバ、例えば200ミクロン径の
ファイバ22は、通常は、外科手術のためには狭すぎる
のレーザー光線放射分散角(通常約8°程度)を有する
。最良のメス操作を行うには裸の光ファイバの分散角の
2〜3倍又はそれ以上の分散角が標準であると考えられ
ている。しかしながら、本発明のメス構造は、慣用の光
ファイバの狭い分散特性を示さないのである。なぜなら
、熱伝導率の低い嵌め輪を使用することと、嵌め輪の線
端部分の断面積を比較的小さくすることと、メスの尖端
34に光ファイバを部分的に露出させることとが相俟っ
て、より広いレーザー分散角を有するメスを構成する。
【0033】メスの尖端34のセラミック材は、先に述
べたように断面積が小さいことと、熱伝導率が低いこと
により局部的に熱くなる。この熱が、ファイバの先端自
体が露出していることと相俟って、ファイバの先端の僅
かな結晶構造の再配列即ち泡立ちを惹起し、その結果と
してレーザー光線の分散角を増大させる。
べたように断面積が小さいことと、熱伝導率が低いこと
により局部的に熱くなる。この熱が、ファイバの先端自
体が露出していることと相俟って、ファイバの先端の僅
かな結晶構造の再配列即ち泡立ちを惹起し、その結果と
してレーザー光線の分散角を増大させる。
【0034】従って、セラミック製嵌め輪は、幾つかの
重要な機能を果たす。即ち、嵌め輪は、嵌め輪とファイ
バとの上述した相互作用(即ち、分散角を増大すること
)の他に、可撓性のファイバに所要の強度及び剛性を与
え、更に重要なことに、ファイバを望ましくない熱劣化
から防護する。この後者の機能に関連して、露出ファイ
バは、患者の筋肉組織に長時間直接接触せしめられてい
ると、溶融したり、その他の物理的破壊を受け易いこと
が知られている。この点、本発明のセラミック嵌め輪の
細い尖端は、光ファイバに所要の強度及び防護を与える
とともに、ファイバの限られた部位(先端)だけの結晶
構造の再配列を惹起する働きをし、それによってレーザ
ー光線の分散角を増大させる。
重要な機能を果たす。即ち、嵌め輪は、嵌め輪とファイ
バとの上述した相互作用(即ち、分散角を増大すること
)の他に、可撓性のファイバに所要の強度及び剛性を与
え、更に重要なことに、ファイバを望ましくない熱劣化
から防護する。この後者の機能に関連して、露出ファイ
バは、患者の筋肉組織に長時間直接接触せしめられてい
ると、溶融したり、その他の物理的破壊を受け易いこと
が知られている。この点、本発明のセラミック嵌め輪の
細い尖端は、光ファイバに所要の強度及び防護を与える
とともに、ファイバの限られた部位(先端)だけの結晶
構造の再配列を惹起する働きをし、それによってレーザ
ー光線の分散角を増大させる。
【0035】第4図は、レーザー光線の分散角の一層の
増大を可能にするための本発明の別の実施例を示す。こ
の実施例では、上述した(第1〜3図)のメスの尖端を
エナメル浴に浸漬させて線端部分にエナメルコーチング
48を塗布する。エナメルコーチング48は、レーザー
光線の分散角を増大させることにより、そしてエナメル
コーチングを通して熱エネルギーを伝導しメスの尖端部
分の側面を局部的に加熱することによりメスの作用を一
層向上させる。
増大を可能にするための本発明の別の実施例を示す。こ
の実施例では、上述した(第1〜3図)のメスの尖端を
エナメル浴に浸漬させて線端部分にエナメルコーチング
48を塗布する。エナメルコーチング48は、レーザー
光線の分散角を増大させることにより、そしてエナメル
コーチングを通して熱エネルギーを伝導しメスの尖端部
分の側面を局部的に加熱することによりメスの作用を一
層向上させる。
【0036】エナメルコーチング48は、メス即ち嵌め
輪の尖端部分を通常長さ約1mmに亙って被覆するが、
メスの側方切断特性をいろいろに変えるために嵌め輪の
尖端部分の被覆長さを増減することができる。
輪の尖端部分を通常長さ約1mmに亙って被覆するが、
メスの側方切断特性をいろいろに変えるために嵌め輪の
尖端部分の被覆長さを増減することができる。
【0037】第5〜8図は、太径光ファイバ、例えば1
000Å径の光ファイバ50を用いた本発明のメスの別
の実施例を示す。この実施例の場合も、先の実施例と同
様に、レーザーエネルギーのインタフェースを回避する
ためにレーザーエネルギー源を動作局部に接続する連続
したファイバを使用することが好ましい。先の実施例の
場合と同様に、セラミック製嵌め輪52は、テーパした
、又は円錐形の輪郭54を画定する。ただし、太径(1
000Å)の光ファイバを用いているので、嵌め輪の尖
端は、余り細くすることができない。従って、以下に詳
述するように、セラミック嵌め輪52と光ファイバ50
とを一緒に機械加工し、光ファイバの先端56自体をテ
ーパさせて嵌め輪から前方へ突出させて外科手術のため
の切断面を画定するように嵌め輪52と光ファイバ50
全体をテーパした円錐形とする。
000Å径の光ファイバ50を用いた本発明のメスの別
の実施例を示す。この実施例の場合も、先の実施例と同
様に、レーザーエネルギーのインタフェースを回避する
ためにレーザーエネルギー源を動作局部に接続する連続
したファイバを使用することが好ましい。先の実施例の
場合と同様に、セラミック製嵌め輪52は、テーパした
、又は円錐形の輪郭54を画定する。ただし、太径(1
000Å)の光ファイバを用いているので、嵌め輪の尖
端は、余り細くすることができない。従って、以下に詳
述するように、セラミック嵌め輪52と光ファイバ50
とを一緒に機械加工し、光ファイバの先端56自体をテ
ーパさせて嵌め輪から前方へ突出させて外科手術のため
の切断面を画定するように嵌め輪52と光ファイバ50
全体をテーパした円錐形とする。
【0038】第6図は、組立ててテーパ形に機械加工す
る前のセラミック製の嵌め輪ブランク58を示す。嵌め
輪ブランク58は、支持アーム62(第5、8図)の直
径とほぼ等しい外径60を有する円筒形本体部分と、支
持アーム即ち筒状部材62に挿入するための小径部分6
4を有する。1つの好ましい実施例においては、未加工
時のブランク58の長さはほぼ7.781mm(0.3
1in)とする。
る前のセラミック製の嵌め輪ブランク58を示す。嵌め
輪ブランク58は、支持アーム62(第5、8図)の直
径とほぼ等しい外径60を有する円筒形本体部分と、支
持アーム即ち筒状部材62に挿入するための小径部分6
4を有する。1つの好ましい実施例においては、未加工
時のブランク58の長さはほぼ7.781mm(0.3
1in)とする。
【0039】この嵌め輪ブランク58に、その長手軸線
に沿って光ファイバ50を通すための孔66を穿設する
。次いで、光ファイバ50のクラッド(鞘)をほぼ2.
918mm(3/8in) の長さに亙って除去した後
、第7図に示されるようにセラミック製の嵌め輪ブラン
ク58をその裸にされた光ファイバに滑り嵌合させ、エ
ポキシ(例えば、エポキシNo.353)によって所定
位置に固着する。次いで、筒状部材62を第8図に示さ
れるように光ファイバ50に滑り嵌合させ、やはりエポ
キシによって所定位置に固着する。
に沿って光ファイバ50を通すための孔66を穿設する
。次いで、光ファイバ50のクラッド(鞘)をほぼ2.
918mm(3/8in) の長さに亙って除去した後
、第7図に示されるようにセラミック製の嵌め輪ブラン
ク58をその裸にされた光ファイバに滑り嵌合させ、エ
ポキシ(例えば、エポキシNo.353)によって所定
位置に固着する。次いで、筒状部材62を第8図に示さ
れるように光ファイバ50に滑り嵌合させ、やはりエポ
キシによって所定位置に固着する。
【0040】筒状部材62には、蝶形部材68を固着す
る。蝶形部材68は、筒状部材62をプラスチック製ハ
ウジング又はハンドル70に挿入したとき、ハンドル内
に位置し筒状部材がハンドルに対して回転しないように
する周り止めの役割を果たす。このような周り止めは、
第1図に示される筒状部材16のように、筒状部材を屈
曲させて使用する場合、特に重要である。
る。蝶形部材68は、筒状部材62をプラスチック製ハ
ウジング又はハンドル70に挿入したとき、ハンドル内
に位置し筒状部材がハンドルに対して回転しないように
する周り止めの役割を果たす。このような周り止めは、
第1図に示される筒状部材16のように、筒状部材を屈
曲させて使用する場合、特に重要である。
【0041】次に、筒状部材62と嵌め輪58と光ファ
イバ50の組立体(第8図)を例えば旋回治具に取付け
て旋回させ、ダイアモンド砥石車でメス即ち組み合わさ
れた嵌め輪と光ファイバの先端をテーパ状に研削し、嵌
め輪と光ファイバの先端の外周面を第5図に示されるよ
うなテーパ輪郭54、56とする。更に、光ファイバの
テーパ付外周面は、それに赤外線吸収性コーチング材の
接合を容易にするためにグリットブラスト仕上げ等によ
り粗面にすることができる。
イバ50の組立体(第8図)を例えば旋回治具に取付け
て旋回させ、ダイアモンド砥石車でメス即ち組み合わさ
れた嵌め輪と光ファイバの先端をテーパ状に研削し、嵌
め輪と光ファイバの先端の外周面を第5図に示されるよ
うなテーパ輪郭54、56とする。更に、光ファイバの
テーパ付外周面は、それに赤外線吸収性コーチング材の
接合を容易にするためにグリットブラスト仕上げ等によ
り粗面にすることができる。
【0042】第5〜8図の太径ファイバ型メスも、その
太径(1000Å)ファイバの固有の強度と、本発明の
セラミック製嵌め輪即ち支持部材との組合せにより、強
固な、実質的に不可撓性の外科用器具を構成する。
太径(1000Å)ファイバの固有の強度と、本発明の
セラミック製嵌め輪即ち支持部材との組合せにより、強
固な、実質的に不可撓性の外科用器具を構成する。
【図1】第1図は、本発明の細径ファイバ型接触レーザ
ー式セラミック製メスの立面図である。
ー式セラミック製メスの立面図である。
【図2】第2図は、第1図のセラミック製メスの線2−
2に沿ってみた断面図である。
2に沿ってみた断面図である。
【図3】第3図は、第1図のセラミック製メスの先端か
らみた端面図である。
らみた端面図である。
【図4】第4図は、第1図のセラミック製メスの尖端部
分の拡大部分立面である。
分の拡大部分立面である。
【図5】第5図は、本発明の太径ファイバ型接触レーザ
ー式セラミック製メスの立面図である。
ー式セラミック製メスの立面図である。
【図6】第6図は、第5図のセラミック製メスに使用さ
れる加工前の嵌め輪ブランクの立面図である。
れる加工前の嵌め輪ブランクの立面図である。
【図7】第7図は、第6図の嵌め輪ブランクを光ファイ
バに組合せたところを示す立面図である。
バに組合せたところを示す立面図である。
【図8】第8図は、第7図の嵌め輪ブランク及び光ファ
イバに更に筒状支持部材を組合せたところを示す立面図
である。
イバに更に筒状支持部材を組合せたところを示す立面図
である。
10:細径ファイバ型接触レーザー式セラミック製メス
20:光ファイバ装置 22:光ファイバ(レーザーエネルギー導体)26:テ
ーパした又は円錐形のセラミック製嵌め輪(剛性の支持
部材) 28:後端部分 30:本体部分 32:前端部分 34:尖端 42:開口又は通路 44:先端(レーザーエネルギー放射口)48:エナメ
ルコーチング 50:太径ファイバ 52:セラミック製嵌め輪(剛性の支持部材)56:先
端 66:孔(開口)
20:光ファイバ装置 22:光ファイバ(レーザーエネルギー導体)26:テ
ーパした又は円錐形のセラミック製嵌め輪(剛性の支持
部材) 28:後端部分 30:本体部分 32:前端部分 34:尖端 42:開口又は通路 44:先端(レーザーエネルギー放射口)48:エナメ
ルコーチング 50:太径ファイバ 52:セラミック製嵌め輪(剛性の支持部材)56:先
端 66:孔(開口)
Claims (5)
- 【請求項1】整形外科及びその他の外科用接触レーザー
式メスであって、後端から動作先端まで貫通した開口を
有する剛性の支持部材と、レーザーエネルギー入力端と
、被手術体に直接係合するための接触面を画定するレー
ザーエネルギー放射口とを有する細長いレーザーエネル
ギー導体と、から成り、該レーザーエネルギー導体は、
そのレーザーエネルギー放射口が前記支持部材の動作先
端と実質的に同一平面をなすようにして該支持部材の前
記開口内に配置されており、該レーザーエネルギー導体
は、該支持部材の開口より長く、該支持部材から外方へ
突出してその前記レーザーエネルギー入力端が支持部材
の後端から離隔されており、それによってレーザーエネ
ルギー導体の前記接触面に近接したところにレーザーエ
ネルギーのインタフェース及びコネクタが存在せず、レ
ーザーエネルギー導体のレーザーエネルギー入力端のイ
ンタフェースが前記支持部材から変位され、それによっ
て結合損失を回避し、該支持部材に近接したところで該
メスを冷却する必要性を排除したことを特徴とする接触
レーザー式メス。 - 【請求項2】整形外科及びその他の外科用接触レーザー
式メスであって、後端から動作先端まで貫通した開口を
有する剛性の支持部材と、レーザーエネルギー源に接続
するためのレーザーエネルギー入力端と、被手術体に直
接係合するための接触面を画定するレーザーエネルギー
放射口とを有し、レーザーエネルギー源から動作局部へ
レーザーエネルギーを導くための細長い光ファイバと、
から成り、該光ファイバは、そのレーザーエネルギー放
射口が前記支持部材の動作先端と実質的に同一平面をな
すようにして該支持部材の前記開口内に配置されており
、該光ファイバのレーザーエネルギー入力端は、該支持
部材の後端から突出していて該レーザーエネルギー入力
端を該支持部材から離隔した位置で前記レーザーエネル
ギー源に結合することができるようになされており、そ
れによって光ファイバの前記接触面に近接したところに
レーザーエネルギーのインタフェース及びコネクタが存
在せず、結合損失を回避し、該支持部材に近接したとこ
ろで該メスを冷却する必要性を排除したことを特徴とす
る接触レーザー式メス。 - 【請求項3】整形外科及びその他の外科用接触レーザー
式メスであって、後端から動作先端まで貫通した開口を
有する剛性のセラミック製支持部材と、レーザーエネル
ギー入力端と、レーザーエネルギー放射口とを有するほ
ぼ均一な断面積の細長いレーザーエネルギー導体と、か
ら成り、該レーザーエネルギー導体は、そのレーザーエ
ネルギー放射口が前記支持部材の動作先端と実質的に同
一平面をなすようにして該支持部材の前記開口内に配置
されており、該メスのレーザー光線放射分散角を増大し
て側方切断作用を向上させるために該支持部材及びレー
ザーエネルギー導体の先端の外周面にエナメルシリカコ
ーチングが被覆されていることを特徴とする接触レーザ
ー式メス。 - 【請求項4】整形外科及びその他の外科用接触レーザー
式メスであって、後端から先端まで貫通した開口を有す
る剛性の支持部材と、レーザーエネルギー入力端と、レ
ーザーエネルギー放射口とを有する細長いレーザーエネ
ルギー導体と、から成り、該レーザーエネルギー導体は
、前記支持部材の前記開口内に配置されて前方へ突出し
ており、該レーザーエネルギー導体の放射口及び該支持
部材にテーパが付されており、該テーパしたレーザーエ
ネルギー導体の放射口が被手術体に係合するための接触
面を画定し、該テーパした支持部材がレーザーエネルギ
ー導体を構造的に補強し防護するようになされているこ
とを特徴とする接触レーザー式メス。 - 【請求項5】整形外科及びその他の外科用接触レーザー
式メスであって、貫通開口を有する剛性の支持部材と、
レーザーエネルギー入力端と、レーザーエネルギー放射
口とを有するほぼ均一な直径の細長いレーザーエネルギ
ー導体と、から成り、該レーザーエネルギー導体は、前
記支持部材の前記開口内に配置され該開口を貫通して延
長しており、該レーザーエネルギー導体の放射口及び該
支持部材にテーパが付されており、該支持部材から前方
に突出したレーザーエネルギー導体の放射口は、レーザ
ーエネルギー導体本体の直径より小径であって被手術体
に係合するための接触面を画定し、該テーパした支持部
材がレーザーエネルギー導体を構造的に補強し防護する
ようになされていることを特徴とする接触レーザー式メ
ス。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US52388490A | 1990-05-15 | 1990-05-15 | |
| US07/678,170 US5154708A (en) | 1990-05-15 | 1991-03-29 | Unitary scalpel for contact laser surgery |
| US523884 | 1995-09-06 | ||
| US678170 | 2003-10-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04231038A true JPH04231038A (ja) | 1992-08-19 |
| JPH0685782B2 JPH0685782B2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=27061298
Family Applications (1)
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