JP6549337B2 - 侵襲性外科処置用の排煙システム - Google Patents

Description

本発明は、外科手術に関し、より詳細には、侵襲性外科処置又は切開外科処置中に用いる、使い捨て濾過カートリッジを備える排煙システムに関する。

外科手術中、組織細胞にエネルギーが与えられると、サージカルスモーク及びエアロゾル、すなわち煙流が発生する。例えば、レーザー又は電気外科的エネルギーが細胞にもたらされると、熱が発生する。この熱は、細胞内液を気化させ、それにより、細胞内の圧力を増大させ、最終的に細胞膜の破壊を引き起こす。これが起こると、主として水蒸気を含むスモークの煙流が、手術室又は診察室の環境空気（atmosphere）中に放出される。同時に、発生する高熱が、細胞内のタンパク質及び他の有機物質を炭化させ、近隣の細胞に熱による壊死を引き起こす。細胞が炭化すると、炭化した細胞片及びガス状炭化水素等の他の有害な汚染物が放出される。

これらの小粒子及びガスは、吸入すると危険である可能性がある。これらの排出を行わない場合、これらの小粒子及びガスは、空気中に浮遊し、吸入されるおそれがある。このことが、外科処置中の排煙システムの開発及び実現につながってきた。基本的には、排煙器は、手術部位からサージカルスモーク及びエアロゾルを排出し、汚染物の実質的に全てを濾過し、濾過された空気を手術室に戻すように設計された１つ以上のフィルターを備える真空ポンプである。高性能微粒子空気（ＨＥＰＡ）フィルター、超低浸透空気（ＵＬＰＡ）フィルター、及び活性炭フィルターを含む異なるタイプのフィルターが、医用グレード（hospital-grade）の排煙器に使用され得る。

研究によって、有害な汚染物を取り除くのにこれらのフィルター媒体の有効性が確かめられている。その使用を拡張するために、フィルター内に取り込まれる微生物の増殖及び繁殖を阻害する抗菌剤をフィルターに染み込ませてもよい。

また、従来技術は、処置中に吸引される液体を受け取るように、吸引キャニスターをフィルターの上流に設置することができることを教示している。

本発明は、侵襲性外科処置又は切開外科処置中に使用する新規の有用な排煙システムに関する。本システムは、入口ポートを有するハウジングを備える使い捨てフィルターアセンブリ又はカートリッジを備える。流路がハウジング内に形成され、入口ポートから延在する。ひだ付きのフィルター部材が流路内に配置され、内部を流れるスモークで満ちた空気を濾過する。可撓性導管が、フィルターアセンブリの入口ポートに接続され、排煙器は、可撓性導管に接続され、手術部位からスモークを引き出し、導管を通してフィルターアセンブリ内に引き込む。

排煙器は、周面に複数の離間した煙インテークポートを有する形態変更可能な（configurable）排煙チューブを含むことが好ましい。能力を向上するために、スロット付きのインテークノズルを、各煙インテークポートに作動的に連結することができる。本発明の１つの実施形態において、排煙チューブは、１つの開放端部及び１つの閉鎖端部を有し、開放端部は、可撓性導管に取外し可能に結合される。本発明の別の実施形態において、弧状排煙チューブは、双方の端部において閉鎖され、可撓性導管に取外し可能に結合する分岐チューブが、排煙チューブの中央セクションから延在する。

本発明の更に別の実施形態において、排煙器は、遠位端部に吸引ノズルが作動的に連結された蛇腹状（corrugated）チューブを含み、可撓性導管の遠位端部における継手に取外し可能に接続する回転式カップリングが、この蛇腹状チューブの近位端部に作動的に連結される。吸引ノズルは、細長いインテークチューブによって画定することができ、インテークチューブは、複数のインテークポートが形成された外方に広がったインテークポート又は弓状のインテークフランジを有することができる。

本発明の排煙システムのこれらの特徴及び他の特徴、並びに本発明の排煙システムが製造及び使用される方法は、以下に記載するいくつかの図面と併せて、本発明の好ましい実施形態の以下の可能な記載から、当業者には容易に明らかとなる。

本発明の属する分野の当業者に、過度な実験を行わずに本発明の排煙システムを作製及び使用する方法が容易に理解されるように、本発明の好ましい実施形態を、或る特定の図を参照して、本明細書において以下で詳細に記載する。

本発明の排煙システムを伴う侵襲性外科処置の図である。ここでは、患者の切開部が、可撓性導管を通してフィルターカートリッジに接続される弧状排煙チューブによって少なくとも部分的に囲まれ、フィルターカートリッジは、装置ハウジング内に位置する真空ポンプに作動的に連結される。 スモークが発生し、本発明のシステムを通して排煙が行われる外科処置中の患者の腹腔における切開部の拡大図である。 径方向内周面に形成されたインテークポート内にスモークが引き込まれる際の本発明の排煙チューブの部分拡大図である。 真空ポンプとは分離した、図１に示されている排煙システムの拡大斜視図である。ここでは、弧状排煙チューブが、径方向内周面に複数の離間した煙インテークポートを含む。 本発明の排煙システムの一実施形態の斜視図である。ここでは、吸引ノズルが、弧状排煙チューブの各煙インテークポートに連結している。 本発明の排煙システムの別の実施形態の斜視図である。ここでは、弧状排煙チューブが、可撓性導管に連結する分岐チューブを備える。 本発明の排煙システムの更に別の実施形態の斜視図である。ここでは、排煙システムが、遠位端部に吸引ノズルを有する蛇腹状チューブを備える。

以下、図面を参照する。図面において、同様の参照符号は、本明細書に開示の主題の同様の構造的特徴及び／又は要素を示す。図１には、本発明の好ましい一実施形態に従って構成された、全体として参照符号１０で示される排煙システムが示されている。排煙システム１０は、侵襲性外科処置又は切開外科処置中に用いるように適合及び構成され、手術部位からサージカルスモークを排出し、スモーク中の汚染物の実質的に全てを濾過し、濾過された空気を手術室に戻すようになっている。

図１を参照すると、排煙システム１０は、患者の腹壁の切開部を少なくとも部分的に囲むような寸法及び形態である、可撓性又は別様に形態変更可能な排煙チューブ１２を備える。例えば、形態変更可能な排煙チューブ１２は、図１ａに示されているように、切開部に対して湾曲状又は弧状の形態で配置することができる。

排煙チューブ１２は、患者を覆う外科用ドレープ１４に、複数のクランプ１６（図２を参照）によって容易に固定することができる。排煙チューブ１２の近位端部は、可撓性導管２０を介して使い捨てフィルターカートリッジアセンブリ１８に接続される。排煙チューブ１２の直径及び長さは、用途、患者、又は排煙チューブ１２を用いる外科処置に応じて変更することができることが、当業者には容易に理解される。同様に、可撓性導管２０の長さも、用途及び手術室に関連する他の物理的パラメーターに応じて変更することができる。

フィルターカートリッジ１８は、排煙システム１０内にスモークを引き込む真空ポンプ２８を含む外科用送気装置ハウジング２６のフロントパネル２４における受入ポート(reception port）２２に作動的に連結するか又は別様に受入ポート２２内に解除可能に係合する。真空ポンプを備えるそのような送気装置の一例は、本発明の譲受人に譲渡されたStearns他に対する米国特許第９，１９９，０４７号に開示されている。この米国特許の開示は、その全体が引用することにより本明細書の一部をなす。

ここで、図２を参照すると、フィルターカートリッジ１８は、前端キャップ３２及び後端キャップ３４を有する概ね円筒形のプラスチックハウジング３０を備える。前端キャップ３２は、可撓性導管２０の近位端部に接続する入口ポート３６を有する。前端キャップ３２は、環境空気に対して開口し、濾過された空気が手術室に戻ることを可能にする出口通気スロット３８も有する。後端キャップ３４は、図２ａに示されているように、真空ポンプ２８の入口側と連通するシールされた後側出口ポート４０と、真空ポンプ２８の出口側と連通するシールされた後側入口ポート４２とを有する。

さらに、後端キャップ３４の後側出口ポート４０は、前端キャップ３２の入口ポート３６と連通し、一方、後端キャップ３４の後側入口ポート４２は、前端キャップ３２の出口通気スロット３８と連通する。すなわち、フィルターカートリッジ１８のハウジング３０内に内部流路４４が形成され、内部流路４４は、前端キャップ３２の前側入口ポート３６と後端キャップ３４の後側出口ポート４０との間に延在し、真空ポンプ２８によってフィルター１８内に引き込まれたスモークで満ちた空気を通す。ひだ付きのフィルター部材４６が流路４４内に配置され、真空ポンプ２８によってフィルターカートリッジ１８内に引き込まれたスモークを濾過する。フィルター部材４６の媒体は、高性能微粒子空気（ＨＥＰＡ）フィルター、超低浸透空気（ＵＬＰＡ）フィルター等の形態をとることができる。

第２のフィルター部材（図示せず）をフィルターカートリッジ１８のハウジング３０内に配置し、前端キャップ３２の出口通気スロット３８を通して手術室へと空気が戻される前に真空ポンプ２８の出口側からフィルターカートリッジ１８に入る空気を濾過することができることが想定される。内部リザーバー（図示せず）を、フィルター部材４６とともにフィルターカートリッジ１８のハウジング３０内に形成し、真空ポンプ２８によってカートリッジ内に引き込まれた流体の蓄積を収容することができることも想定される。

フィルターカートリッジ１８のハウジング３０の前端キャップ３２における入口ポート３６から延在する可撓性導管２０の遠位端部は、排煙チューブ１２の近位端部に位置する対応する回転式カップリング５２と回転係合する機械式継手５０を備える。このタイプの回転カップリング機構は、例えば、本発明の譲受人に譲渡されたMastri他に対する米国特許出願公開第２０１４／０１７１８５５号に開示されている。この米国特許出願の開示は、その全体が引用することにより本明細書の一部をなす。カップリング５２の反対側にある形態変更可能な排煙チューブ１２の遠位端部１２ａは、栓がされるか又は別様に閉鎖される。

排煙チューブ１２は、図１ｂに最もよく見られるように、外科処置中に発生するスモークを排煙チューブ１２の中央内腔に通す、径方向内周面に位置する複数の離間した煙インテークポート５４を有する。より詳細には、スモークで満ちた空気は、装置ハウジング２６内の真空ポンプ２８の作用により、インテークポート５４内に引き込まれる。インテークポート５４のサイズ及び間隔は、用途又は処置に応じて変更することができることが、当業者には容易に理解される。図２に示されているように、チューブを外科用ドレープ等に固定する少なくとも２つのクランプ１６ａ及び１６ｂが、排煙チューブ１２に付属している。より多数又はより少数のクランプを使用することができる。

図３を参照すると、全体として参照符号１００によって示される、本発明の排煙システムの別の実施形態が示されている。この排煙システムは、閉鎖した遠位端部１１２ａと近位端部におけるカップリング１５２とを備える可撓性及び形態変更可能な排煙チューブ１１２と、使い捨てフィルターカートリッジ１１８と、排煙チューブ１１２とフィルターカートリッジ１１８との間に延在する機械式継手１５０を備える可撓性導管１２０とを備える点では、排煙システム１０と実質的に同様である。

排煙システム１００は、スロット付きのインテークノズル１６０が、排煙チューブ１１２の周囲に形成された各煙インテークポート１５４に作動的に連結されるという点が、排煙システム１０とは異なる。より詳細には、各スロット付きのノズル１６０は、対応するインテークポート１５４に係合する中央ステム１６２と、細長い煙インテークスロット１６６を有する概ね矩形の本体部分１６４とを備える。煙インテークスロット１６６は、システム１００の全体的な排煙能力を、システム１０に対して有利に増大させる。

ここで、図４を参照すると、全体として参照符号２００で示される、本発明の排煙システムの別の実施形態が示されている。このシステムは、形態変更可能な排煙チューブ２１２と、使い捨てフィルターカートリッジ２１８と、排煙チューブ２１２とフィルターカートリッジ２１８との間に延在する可撓性導管２２０とを備える点では、排煙システム１００と実質的に同様である。排煙チューブ２１２は、各煙インテークポート２５４に作動的に連結されるスロット付きのインテークノズル２６０も備える。

排煙システム２００は、排煙チューブ２１２が、端部２１２ａ、２１２ｂの双方において閉鎖されるか又は別様に栓がされ、分岐チューブ２１５が、排煙チューブ２１２の中央セクションから延在し、フィルターカートリッジ２１８へと延在する可撓性導管２２０に取外し可能に接続するという点が、排煙システム１００とは異なる。より詳細には、分岐チューブ２１５の近位端部は、可撓性導管２２０の遠位端部における継手２５０と接続する回転カップリング２５２を備える。この実施形態では、クランプ２１６ａ及び２１６ｂが分岐チューブ２１５に付属しており、他のクランプが排煙チューブ２１２に付属する場合があるが、図示していない。

図５を参照すると、全体として参照符号３００によって示される、本発明の更に別の実施形態が示されている。この実施形態は、可撓性導管３２０に接続される使い捨てカートリッジ３１８を備え、可撓性導管３２０が、遠位端部に回転カップリング３５２と接続する機械式継手３５０を有する点では、本発明の上記に開示した実施形態と同様である。ただし、この実施形態では、蛇腹状排煙チューブ３７０が、カップリング３５２から延在する。

蛇腹状排煙チューブ３７０は、吸引ノズル３８０ａ〜３８０ｃを受ける開放したテーパー状の遠位端部セクション３７２を有する。より詳細には、吸引ノズル３８０ａは、入口ポート３８４ａを有する細長い円筒形のインテークチューブ３８２ａによって画定され、吸引ノズル３８０ｂは、外方に広がったインテークポート３８４ｂを有する細長いインテークチューブ３８２ｂによって画定され、吸引ノズル３８０ｃは、複数のインテークポート３８６ｃが形成された弓状のインテークフランジ３８４ｃを有する細長いインテークチューブ３８２ｃによって画定される。

本発明のこの実施形態では、ドレープクリップ３１６が、継手３５２に隣接して可撓性導管３２０に付属することができる。処置中、外科医又は外科助手は、吸引ノズル３８０ａ〜３８０ｃのうちの１つを選択して、チューブ３７０の遠位セクション３７２に取り付け、切開部に又は切開部の近くに吸引ノズルを動的に位置決めし、本発明の上記に開示した実施形態よりも直接的な排煙手段を提供することができる。ここでは、排煙チューブは、通常、切開部に対してより固定的な位置に配置される。

本発明の排煙システムをいくつかの好ましい実施形態を参照して図示及び記載したが、添付の特許請求の範囲に規定される本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、これらの実施形態に種々の変更及び／又は修正を行うことができることが、当業者には容易に理解される。

Claims (20)

1. 切開手術部位に対する排煙システムであって、
   ａ）前端キャップ及び後端キャップを有するハウジングを備えるフィルターアセンブリであって、前記前端キャップが、前側入口ポートと、環境空気に対して開口する前側出口通気スロットとを有し、前記後端キャップが、シールされた後側入口ポートと、シールされた後側出口ポートとを有し、前記フィルターアセンブリは、さらに、前記前端キャップの前記前側入口ポートと前記後端キャップの前記後側出口ポートとを連通させる内部入口流路と、前記後端キャップの前記後側出口ポートと前記前端キャップの前側出口通気スロットとを連通させる内部出口流路と、前記手術部位から前記フィルターアセンブリに引き込まれた空気を濾過するために前記内部入口流路内に配置されるフィルター部材とを備えるフィルターアセンブリと、
   ｂ）前記フィルターアセンブリの前記前側入口ポートに接続される近位端部を有する可撓性導管と、
   ｃ）前記手術部位からスモークで満ちた空気を引き出し、前記導管を通して前記フィルターアセンブリ内に引き込むように、前記可撓性導管の遠位端部に取外し可能に接続するように構成される排煙器と、
   を備える、排煙システム。
2. 前記可撓性導管の前記遠位端部は、前記排煙器に連結されるカップリングに接続する機械式継手を備える、請求項１に記載の排煙システム。
3. 前記排煙器は、周面に複数の離間した煙インテークポートを有する形態変更可能な排煙チューブを含む、請求項２に記載の排煙システム。
4. 前記排煙チューブは、両端部が閉鎖される、請求項３に記載の排煙システム。
5. 前記排煙チューブは、開放端部及び閉鎖端部を有する、請求項３に記載の排煙システム。
6. スロット付きのインテークノズルが、各煙インテークポートに作動的に連結される、請求項３に記載の排煙システム。
7. 分岐チューブが、前記排煙チューブから前記可撓性導管まで延在する、請求項４に記載の排煙システム。
8. 少なくとも１つのドレープクリップが、前記排煙器に作動的に連結される、請求項１に記載の排煙システム。
9. 回転式カップリングが、前記可撓性導管の前記遠位端部における前記継手に接続する前記排煙チューブの前記開放端部に作動的に連結される、請求項５に記載の排煙システム。
10. 回転式カップリングが、前記可撓性導管の前記遠位端部における前記継手に接続する前記分岐チューブの開放端部に作動的に連結される、請求項７に記載の排煙システム。
11. 前記排煙器は、遠位端部に作動的に連結される吸引ノズルと、前記可撓性導管の前記遠位端部における前記継手に接続する、近位端部に作動的に連結される回転式カップリングとを備える蛇腹状チューブを含む、請求項２に記載の排煙システム。
12. 前記吸引ノズルは、細長いインテークチューブによって画定される、請求項１１に記載の排煙システム。
13. 前記インテークチューブは、外方に広がったインテークポートを有する、請求項１２に記載の排煙システム。
14. 前記インテークチューブは、複数のインテークポートが形成された弓状のインテークフランジを有する、請求項１２に記載の排煙システム。
15. 切開手術部位に対する排煙システムであって、
    ａ）前端キャップ及び後端キャップを有するハウジングを備えるフィルターアセンブリであって、前記前端キャップが、前側入口ポートと、環境空気に対して開口する前側出口通気スロットとを有し、前記後端キャップが、シールされた後側入口ポートと、シールされた後側出口ポートとを有し、前記フィルターアセンブリは、さらに、前記前端キャップの前記前側入口ポートと前記後端キャップの前記後側出口ポートとを連通させる内部入口流路と、前記後端キャップの前記後側出口ポートと前記前端キャップの前側出口通気スロットとを連通させる内部出口流路と、前記手術部位から前記フィルターアセンブリに引き込まれた空気を濾過するために前記内部入口流路内に配置されるフィルター部材とを備えるフィルターアセンブリと、
    ｂ）前記フィルターアセンブリの前記前側入口ポートに接続される近位端部と、機械式継手が付属する遠位端部とを有する可撓性導管と、
    ｃ）前記可撓性導管の前記遠位端部における前記継手に取外し可能に接続するように構成されているとともに、前記手術部位からスモークを引き出し、前記導管を通して前記フィルターアセンブリ内に引き込む、周面に複数の離間した煙インテークポートを有する形態変更可能な排煙チューブと、
    を備える、排煙システム。
16. 前記排煙チューブは、開放端部及び閉鎖端部を有する、請求項１５に記載の排煙システム。
17. 前記排煙チューブは、両端部が閉鎖される、請求項１５に記載の排煙システム。
18. 分岐チューブが、前記排煙チューブの中央セクションから前記可撓性導管まで延在する、請求項１７に記載の排煙システム。
19. スロット付きのインテークノズルが、各煙インテークポートに作動的に連結される、請求項１５に記載の排煙システム。
20. 回転式カップリングが、前記可撓性導管の前記遠位端部における前記継手に取外し可能に接続する前記排煙チューブに作動的に連結される、請求項１５に記載の排煙システム。

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