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明細書 :体内部位発光装置

発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 特許公報(B2)
特許番号 特許第4164579号 (P4164579)
公開番号 特開2007-222388 (P2007-222388A)
登録日 平成20年8月8日(2008.8.8)
発行日 平成20年10月15日(2008.10.15)
公開日 平成19年9月6日(2007.9.6)
発明の名称または考案の名称 体内部位発光装置
国際特許分類 A61B   1/00        (2006.01)
A61B   1/06        (2006.01)
A61B  19/00        (2006.01)
FI A61B 1/00 300U
A61B 1/06 B
A61B 19/00 503
請求項の数または発明の数 3
全頁数 22
出願番号 特願2006-046738 (P2006-046738)
出願日 平成18年2月23日(2006.2.23)
審査請求日 平成19年9月4日(2007.9.4)
特許権者または実用新案権者 【識別番号】304020177
【氏名又は名称】国立大学法人山口大学
発明者または考案者 【氏名】宇根 智
【氏名】濱田 敏裕
早期審査対象出願または早期審理対象出願 早期審査対象出願
個別代理人の代理人 【識別番号】100111132、【弁理士】、【氏名又は名称】井上 浩
審査官 【審査官】小田倉 直人
参考文献・文献 特開平10-043205(JP,A)
特開平11-244233(JP,A)
特開平10-108827(JP,A)
特表平08-509875(JP,A)
調査した分野 A61B 1/00
A61B 1/06
A61B 19/00
特許請求の範囲 【請求項1】
生体内の細管内に挿入して発光させる体内部位発光装置であって、両端が封止され中空又は中実で可撓性及び光透過性を有する管状体からなる本体部と、この本体部に内設される少なくとも1つの発光部と、この発光部を発光させるための化学的発光手段とを有し、前記化学的発光手段は、少なくとも2種類の薬剤を混合してなる化学発光体と、これらの薬剤を分離する隔壁を前記発光部の内部に備え、使い捨てであることを特徴とする体内部位発光装置。
【請求項2】
前記本体部の周部に形成され前記本体部の外周よりも小さい外周を有する括れ部を少なくとも1つ備えることを特徴とする請求項1に記載の体内部位発光装置。
【請求項3】
前記本体部の一端部に接続され線状体からなる引出部を備えることを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれか1項に記載の体内部位発光装置。
発明の詳細な説明 【技術分野】
【0001】
本発明は、医療あるいは獣医療の現場において、人体あるいは動物の生体内の細管内に挿入して細管の位置や走行状態の視認を容易にするための体内部位発光装置に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、腹部手術において通常行われている開腹手術では、医師や獣医師は体内の細管の位置を目視したり触診したりしてその部位を確認している。血管は造影剤を用いることでその位置や走行状態を目視によって確認することができるが、血管以外の細管は視認が困難であり、特に、尿管は主として触診によって確認している。また、近年、開腹手術に替わって低侵襲である腹腔鏡下手術が行われるようになってきている。この腹腔鏡下手術では、患部に開けられた小さな穴から内視鏡を挿入して、内視鏡からの体腔内の情報を画像としてモニターに表示して、この画像を見ながら医師や獣医師は手術を行う。
開腹手術においても、癒着がひどい尿管の場合では、その位置や走行状態を確認するのに医師や獣医師には熟練が必要とされるが、腹腔鏡下手術はモニター画面から判断して行う特殊なものであり、尿管や卵管等の細管の位置や走行状態を判断するのに情報が乏しい場合は、これらの細管を損傷する懸念があるため医師らには開腹手術以上に高度な技術が要求されている。そこで、これらの手術を安全かつ確実に行うために生体内の細管の位置や走行状態を容易に視認できる装置が考案されている。
【0003】
例えば、特許文献1には、「発光尿管プローブ」という名称で、体外に設置される光源と、この光源に接続されコア層とクラッド層からなり発光部を備える導光ファイバーから構成された発光尿管プローブに関する発明が開示されている。
この特許文献1に開示された発明では、導光ファイバーを尿管に挿入すると、導光ファイバーは光源からの光によって発光し、体外からは尿管が発光して見えるので、体外においても尿管の位置を正確に視認することができるとしている。この導光ファイバーはコア層とクラッド層から構成されており、また、尿道を経由して双方の尿管に挿入できるように途中から二手に分かれた先端部を有している。電源からの光は導光ファイバーのコア層において全反射されて先端部まで導かれ、先端部のクラッド層に設けられる溝から漏出するようになっている。そして、溝の形状は直線状や螺旋状やリング状にすることができ、また、その設置数を増やすと、溝から漏出する光量が増大するので、体外からの視認がさらに容易となっているとしている。さらに、溝の面積を光源から先端部に向かって徐々に広くなるように形成すると、先端部において光量が低下することなく安定して発光状態を維持することができるとしている。
【0004】
また、特許文献2には、「イルミネータ」という名称で、体腔内に挿入可能で発光部を備える挿入部と、挿入部の基端部に設置され照明供給手段に接続可能なコネクターと、挿入部に内設され照明供給手段からの光をコネクター通じて発光部に伝送する光伝送手段から構成されたイルミネータに関する発明が開示されている。
この特許文献2に開示された発明では、腹腔鏡下手術に際して、発光したイルミネータの挿入部を尿管に挿入すると、腹腔内では尿管の走行箇所が明るく光って見えるので、手術において誤って尿管に損傷を与えることはないとしている。
挿入部は、その中心部からコア、クラッド、外皮の順に形成されており、そして、コアとクラッドによって光伝送手段が構成されている。照明供給手段からコネクターを通じて供給される光はコアとクラッドの界面で反射しながら先端側に伝送されるが、この伝送される光の一部は反射せずに、クラッドの外に漏れて透明な外皮を透過して挿入部の外に漏洩し、この漏洩によって発光部が構成されている。また、コアに柔軟なアクリルポリマーを用いているので、折曲性が良好で挿入しやすく、従来のガラスファイバーのように破損しないとしている。

【特許文献1】特開平10-43205号公報
【特許文献2】特開平11-244233号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1及び特許文献2に記載された従来の技術では、いずれにおいても尿管の位置や走行状態を容易に視認することができるが、光源装置が別途必要となり、この光源装置を含めると装置全体が高価となるという課題があった。また、患者に挿入される導光ファイバーと光源装置とを接続する構造であるので、医師は、手術時に自由度が小さくなるという課題もあった。さらに、これらの装置は滅菌後再使用されるので、医師は滅菌処理や保管に細心の注意を払わなければならず、滅菌が不十分であると感染症を発症するという懸念があった。また、特許文献2に開示される技術では、コアにアクリルポリマーを用いていることから、ガラスファイバーのように破損するリスクは低いが、折曲性にはいまだ不十分なところがあり、装置の使い誤りが原因で、尿道等の体腔内を貫通して患部(生体)を傷つける可能性があった。
【0006】
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであり、使用時や管理面において取り扱いが容易で生体内の細管内に挿入して細管内で発光させて、細管の位置や走行状態に関して、体腔内に挿入した内視鏡等から得た発光部位の画像をモニターを通じて視認できたり、あるいは医師等の肉眼にて、開腹された患者の発光部位を視認できる体内部位発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明である体内部位発光装置は、生体内の細管内に挿入して発光させる体内部位発光装置であって、両端が封止され中空又は中実で可撓性及び光透過性を有する管状体からなる本体部と、この本体部に内設される少なくとも1つの発光部と、この発光部を発光させるための化学的発光手段とを有するものである。
上記構成の体内部位発光装置では、発光部は本体部の内部で化学的発光手段によって発光し、この状態で本体部を生体内の細管内に挿入すると、体腔内からは細管が光って見えるという作用がある。また、本体部は可撓性があるのでよく撓んで曲折するという作用がある。
なお、本請求項では生体内の細管内に挿入して発光させる体内部位発光装置という記載となっているが、この中の「挿入して発光させる」とは、時間的に挿入することが先でその後に発光させるという意味ではなく、挿入と発光はいずれが先でも後でもよく時間的な前後は問わないものである。
また、化学的発光手段は、少なくとも2種類の薬剤を混合してなる化学発光体と、これらの薬剤を分離する隔壁を発光部の内部に備えて使い捨てであるものである。
従って、発光部は、薬剤を分離する隔壁を除去あるいは破損させると、2種類の薬剤が混合して化学発光体を形成して発光するという作用を有する。また、これらの薬剤の混合による化学発光現象を利用することで、使い捨てを可能とし発光手段の再利用ができなくなるという作用がある。
【0012】
さらに、請求項に記載の発明である体内部位発光装置は、請求項に記載の体内部位発光装置において、本体部の周部に形成され本体部の外周よりも小さい外周を有する括れ部を少なくとも1つ備えるものである。
上記構成の体内部位発光装置では、請求項に記載の発明の作用に加えて、本体部は括れ部においても自在に屈曲するという作用を有する。
【0014】
最後に、請求項に記載の発明である体内部位発光装置は、請求項1又は請求項2に記載の体内部位発光装置において、本体部の一端部に接続され線状体からなる引出部を備えるものである。
上記構成の体内部位発光装置では、請求項1又は請求項2に記載の発明の作用に加えて、引出部により本体部が引出されるという作用を有する。
【発明の効果】
【0015】
本発明の請求項1記載の体内部位発光装置では、本体部を発光させて生体内の尿管等の細管内に挿入したり、本体部を細管内に挿入した後に発光させると、体腔内からは細管が光って見えるので、腹腔鏡下手術等において、医師や獣医師は、細管の位置や走行状態を正確に視認でき、細管を損傷させることなく、診察や治療を安全かつ確実に遂行することができる。また、本体部は可撓性があるので、体内で曲折する細管の形状に沿って容易に変形し、細管内への挿管を簡単に行うことができる。そして、発光部と発光手段が一体に形成されているので、従来装置のように光源と導光ファイバーとの接続が不要となり、医師らの手術時の自由度を向上することができる。
また、薬剤の混合による化学発光現象を利用して化学的発光手段の再利用を防止し、また、簡単な構成により経済的な装置を提供できるので、体内部位発光装置の使い捨てを促進して衛生的にし、コンタミネーション感染の可能性をなくすことができる。
【0020】
さらに、本発明の請求項に記載の体内部位発光装置では、本体部が括れ部においても自在に屈曲するので、本体部の剛性が調整され、体内の曲折した細管内への挿管をより一層簡単に行うことができる。
【0022】
最後に、本発明の請求項に記載の体内部位発光装置では、本体部に接続される引出部を引っ張ることによって、生体内の細管内に挿入された体内部位発光装置を容易に体外に取り出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0023】
以下に、本発明に係る体内部位発光装置の最良の実施の形態を図1乃至図5に基づき説明する。(特に、請求項1乃至請求項に対応)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る体内部位発光装置の概念図である。
図1において、本実施の形態に係る体内部位発光装置1aは、本体である可撓性及び光透過性を備えたチューブ2と、その内部に設けられる発光部3と、その発光部3の発光手段として配置される2種類の薬剤4,5とこれらの薬剤4,5を隔絶する隔壁6から構成されている。
薬剤4はプラスチック製の透明容器に封入されており、そして、この透明容器の内部に設けられたガラスアンプル等の隔壁6で区切られる内部に薬剤5が封入されている。薬剤4と薬剤5は混合すると発光する化学物質であり、医師や獣医師が作業前に手でチューブを折り曲げたり、あるいは専用の治具や既存の工具を用いて隔壁6を破損させ、薬剤4と薬剤5を混合して化学ルミネセンス反応による発光を生じせしめることができる。発光部3からの光は薬剤4が封入された光透過性を備えた容器と光透過性を備えたチューブ2を透過して、チューブ2の外部全体を照明する。
薬剤4には、例えば、シュウ酸誘導体等の反応物質とこの反応物質の反応により励起される蛍光物質を用いることができ、一方、薬剤5には、触媒や過酸化水素等を用いることができる。もちろん、薬剤4と薬剤5の成分は逆であってもよい。また、薬剤4は前述のようにプラスチック製の光透過性を備えた容器に封入しなくとも、チューブ2に直接封入することができるのであればそのようにしてもよい。
【0024】
このように本第1の実施の形態では、予め発光部3を発光させた状態で、生体内の尿管や卵管等の細管内に挿入すると、体内部位発光装置1aは、細管を内部から照明し、細管の位置や走行状態に関して、体腔内に挿入した内視鏡等から得た発光部位の画像をモニターを通じて視認できたり、あるいは医師等の肉眼にて、開腹された患者の発光部位を視認できる。したがって、医師は、腹腔鏡下手術等において、細管を誤って損傷させることなく、安全かつ迅速に診察や治療を行うことができる。
また、薬剤4,5を用いた発光手段では、一旦発光するとすぐに最高照度に達し、現状の技術を用いれば、約6時間に亘って発光を継続させることができるので、診察や治療中に発光が途絶えることはない。そして、この発光反応は薬剤の混合による化学発光現象であり、発光部3は一度発光すると消光したり再び発光したりすることはなく、体内部位発光装置1aは再使用できない構造になっている。
したがって、体内部位発光装置1aを使い捨てにすることにより、医療器具の再使用時の滅菌処理不良を原因とする感染症を確実に防止することができる。しかも、煩雑な滅菌処理及び管理作業をなくし、医師や獣医師の負担を軽減することができる。さらに、体内部位発光装置1aはチューブ2と発光部3が一体化した構造であるので、使用に際しては予め滅菌処理を施して提供することができる。また、一体化構造によって従来の装置のような導光ファイバーの接続が不要であり、医師等の手術時の自由度を確保することができる。そして、電源供給回路や電源などが不要であるので、構成がシンプルとなり、装置の低価格化が可能である。
なお、チューブ2は、生体内の細管に無理なく挿入するためには、その外径は10mm以下、好ましくは、6mm以下であればよい。また、チューブ2は可撓性であるので、体内で曲折する細管の形状に沿って変形し、挿管を容易に行うことができるが、さらに、チューブ2の両端部は丸みのある形状とし、全体を滑らかに仕上げると安全性が高くなる。
そして、チューブ2の材質は、生体に無害であれば特に限定されるものではなく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、テフロン(登録商標)及びシリコン等の汎用プラスチックを用いることができ、生体親和性の高い材料であればなお一層好ましい。
また、薬剤4,5を用いた発光手段の発光時間や照度は、対象となる細管の種類や施される手術など使用目的に応じて薬剤4,5の量を予め調整することで変更可能であるので、そのような調整を予め行った発光手段を準備しておくとよい。
【実施例1】
【0025】
次に、図2を参照しながら第1の実施の形態に係る体内部位発光装置の第1の変形例を実施例1として説明する。
図2は、本実施例に係る体内部位発光装置の概念図である。なお、図2において、図1に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図2において、体内部位発光装置1bは、薬剤4,5及び隔壁6からなる発光手段を備えた発光部3をチューブ2内に複数個配置した構造であり、各発光部3は区分壁7によって区分されている。このように発光部3を複数具備する構造にすることで、発光部3の単一故障によっても他の発光部3の照明によってカバーされるため、体内部位発光装置1b全体としての不具合を防止することができる。また、小分けに発光部3を構成することでチューブ2の内部への薬剤4,5の封入が容易となり製造性を向上させることができる。また、小分けにすることで、全体の薬剤4,5の量を抑制することができ材料面におけるコストダウンを図ることができる。
また、体内部位発光装置1bでは複数の発光部3間において明度のばらつきを生じさせる可能性がある構造であるが、生体内の細管の位置あるいは部位、またその走行状態を照明するのに体内部位発光装置1bに必要とされるのは、チューブ2全体の発光であって発光の均一性ではない。したがって、前記の発光部3間の明度のばらつきは特に問題とはならないが、チューブ2全体を発光させるためには、発光部3間の距離が3cm以下、好ましくは1cm以下であればよく、また、発光部3の長さは3cm以下でよい。なお、発光部3間の距離とは、薬剤4,5が存在しない部分、すなわち区分壁7の厚さを意味し、発光部3の長さは、薬剤4,5が存在する部分、すなわち区分壁7と区分壁7の間の距離を意味する。また、チューブ2の外径については図1に記載されたものと同様である。
【実施例2】
【0026】
次に、図3を参照しながら第1の実施の形態に係る体内部位発光装置の第2の変形例を実施例2として説明する。(特に、請求項に対応)
図3は、本実施例に係る体内部位発光装置の概念図である。なお、図3において、図1に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図3において、体内部位発光装置1cでは、薬剤4及び薬剤5を用いた発光部3が複数設置されており、これらの発光部3間では、チューブ2の周部において、その外径がチューブ2の外径よりも小さいくびれ8が形成されている。これらのくびれ8の部分では、チューブ2はより自在に屈曲することができる。したがって、体内部位発光装置1cでは、生体内で曲折する細管の形状に沿ってより容易に屈曲できるので、挿管が容易となるとともに細管を損傷することがないという利点がある。なお、このくびれ8の間隔は図3に示されるように等間隔である必要はなく、挿入される側の端部に近い方をくびれ8間隔を狭めたり、その逆とすることも可能である。この間隔は細管の形状に迎合するように決定するとよい。
また、図3に示される本実施例では薬剤4をカプセルなどの容器に封入しつつチューブ2として例えば中実の光透過性及び可撓性を備えた樹脂などを用いてその位置を固定しているので区分壁7を設ける必要はない。但し、図3に示されるくびれ8を備えるチューブ2であっても、これを中空にしてもかまわない。
なお、本願においては、図1及び図2に開示するような中空のチューブ2のみならず、図3に開示されるような中実のチューブ2の存在を考慮している。これは、本来チューブは管状のもので中空を意味するものと考えられるが、本願では、薬剤をその内部に配置する際には、その薬剤の部分はチューブが中空であろうが中実であろうがそのチューブの材質を排除して薬剤が存在しており、その部分においては管状と考えられる。従って、管状という語は、中空のチューブのみならず中実のチューブをも含む概念としている。
【実施例3】
【0027】
次に、図4を参照しながら第1の実施の形態に係る体内部位発光装置の第3の変形例を実施例3として説明する。(特に、請求項に対応)
図4は、本実施例に係る体内部位発光装置の概念図である。なお、図4において、図1に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図4において、体内部位発光装置1dでは、複数設置される発光部3が連結部9によって接続される構造になっている。連結部9は、チューブ2の外径よりも細くなっているので、体内部位発光装置1dは屈曲性が高く、したがって、実施例2の場合と同様に、曲折する細管を損傷させることなく、容易に挿管を行うことができる。
本実施例では、チューブ2と連結部9の材質は異なるものでよいが、その連結性は細管への挿入作業に耐えうる程度に担保されなければならない。この連結部9は、図3に示されたくびれ8を細く引き伸ばした形状であり、くびれ8の形状及び材質を見直すことで、より体内細管に沿った形で挿入される可撓性を付与させる変形例を示すものである。また、この連結部9は着脱可能に備えられるものではなく、予め形成されるものである。従って、この連結部9の数は自由に変更できず、全長(すなわち連結部数に相当)は、予めヒト用、動物用、さらには尿道用、尿管用、卵管用といった具合にきめられた長さをもって製造されるものである。
【実施例4】
【0028】
次に、図5を参照しながら第1の実施の形態に係る体内部位発光装置の第4の変形例を実施例4として説明する。(特に、請求項に対応)
図5は、本実施例に係る体内部位発光装置の概念図である。なお、図5において、図1に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図5において、体内部位発光装置1eは、図中では省略しているが、チューブ2の内部に発光部3を複数設置した構造であり、また、チューブ2の一端部に引出部として紐12が接続されている。紐12は、チューブ2を牽引することが可能であり、体内部位発光装置1eを生体内の細管内に挿入した後、この紐12を引っ張るとチューブ2が牽引されて、体内部位発光装置1eは容易に体外へ抜出することができる。なお、紐12の材質は、生体に無害であればよく、特に限定されるものではない。また、その長さや強度についても限定しないが、生体内の細管に体内部位発光装置1eを挿入した後に、切れることなく引っ張れる程度のものであることが必要である。
なお、本実施の形態においては発光部3として2種類の薬剤4,5とこれらの薬剤4,5を隔絶する隔壁6から構成されるものを採用しているが、以下に説明する第2の実施の形態に係る半導体発光素子を採用するものであってもよい。
【0029】
続いて、本発明に係る体内部位発光装置の第2の実施の形態を図6乃至図9に基づき説明する。
図6は、本発明の第2の実施の形態に係る体内部位発光装置の概念図である。なお、図6においても図1に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図6において、本第2の実施の形態に係る体内部位発光装置1fは、本体で可撓性及び光透過性を備えるチューブ2の挿入部18の内部に光源となる複数の半導体発光素子16が配置され、チューブ2の一端部に半導体発光素子16に電力を供給する電力供給部13を備えている。この電力供給部13において、電源14に接続された電源ケーブル17を接点で接続するスイッチ15を入れると、電源14からの電力が電力供給回路の電源ケーブル17を通じて半導体発光素子16へ供給されて半導体発光素子16は発光し、発光部3によってチューブ2の外部は照明されるようになっている。第2の実施の形態におけるチューブ2の材質も、生体に無害であれば特に限定されるものではなく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル、ナイロン、テフロン(登録商標)及びシリコン等のプラスチックを用いることができる。
なお、本第2の実施の形態では、電源ケーブル17とこれに備えられたスイッチ15、さらに、電源ケーブル17に接続されて光源として機能する半導体発光素子16及び電源14を併せて発光手段としている。
また、スイッチ15は不可逆スイッチであり、その構成の詳細については後述するが、一旦接続するとこの接続を解除できないものであることが望ましい。
なお、半導体発光素子とは、半導体材料により構成され通電することで発光する素子を意味し、例えば、LEDやレーザーダイオードがある。
【0030】
体内部位発光装置1fのスイッチ15を入れて発光部3を発光させて挿入部18を生体内の細管内に挿入すると、細管は体内部位発光装置1fによって内部から照明されて体腔内では光って見えるので、腹腔鏡下手術等において、医師や獣医師は、細管の位置や走行状態を容易に視認することができ、診察や治療及び手術を確実に行うことができる。
また、不可逆スイッチを備えているので、発光部3の発光後は消光不能となり、体内部位発光装置1fは再使用が制限されている。したがって、使い捨てを促進することによって医療機関内の感染症を防止するとともに、体内部位発光装置1fの再使用に必要で煩雑な滅菌処理及び管理作業を撤廃することができる。
そして、体内部位発光装置1fは溶融等によって全体が一体に形成されており、従来の装置のように導光ファイバーを接続する必要がないので、医師や獣医師の手術時の自由度が向上し、その結果、医師等の肉体的な負担の軽減により、手術をより安全で速やかに行うことができる。また、一体に形成されることにより、エチレンオキサイドガスやガンマ線照射等による滅菌処理が可能となり、予め滅菌処理した状態で提供することができる。
なお、図6では、半導体発光素子16は直列に接続されているが、並列あるいは直列と並列を混合させて接続してもよい。また、半導体発光素子16の設置間隔を狭くすると、発光部3では高い明度が得られるが、前述の第1の実施の形態の場合と同様に、チューブ2全体の明度の均一性にこだわらず、チューブ2全体を発光させるためには、半導体発光素子16の設置間隔は3cm以下、好ましくは2cm以下とするとよい。また、半導体発光素子16の発光色は生体と識別できる色であれば特に限定されないが、体腔内において容易に判断するには赤色を避けて青色や黄緑色あるいは白色が好ましい。
ちなみに、半導体発光素子を使用する場合、電力供給部13には電源14とスイッチ15の他に、電源安定化回路が含まれることが通常である。
【0031】
ここで、図7を用いて、不可逆スイッチの構成について説明する。
図7(a)乃至(d)は、本実施の形態に係る不可逆スイッチの構成を模式的に示す断面構造図である。
まず、図7(a)において、電力供給部13aに形成される不可逆スイッチは、内部に設けられた電池19にそれぞれ電力供給回路を形成する電源ケーブル17a,17aが接触して通電するように構成されている。不可逆スイッチを入れる前の状態では、電源ケーブル17aは電池19の電極に接触しているが、もう一方の電源ケーブル17aは電池19の電極に接触していない。ここで、蓋部22に突設される押出部21を電池19の方向に押入することにより、不可逆スイッチは導通状態になる。すなわち、押入される押出部21は変形容易な材料で構成された隔壁20を介して電池19を押して電池19の電極と電源ケーブル17aが接触し、電力供給回路が閉回路として成立して、図示していないが、電源ケーブル17a,17aに接続された半導体発光素子が点灯する。
そして、一旦押入された押出部21は元の位置に戻ったとしても電池19は移動することはなく、結局電源は入ったまま電力が完全に消費されるまで半導体発光素子は点灯されることになる。
【0032】
次に、図7(b)では、電力供給部13bに形成される不可逆スイッチの構成も体内部位発光装置の端部に設けられた電力供給部13bにおいて形成されるものであり、内部に設けられた電池19に電源ケーブル17b,17bが接触することで電力供給回路を形成するように構成されている。これらの電源ケーブル17b,17bのうち、電源ケーブル17bは予め電池19に接触しているものの電源ケーブル17bは当初接触していない状態にある。
電池19の一方の電極に導電体23が接続されており、その導電体23には端部が複数の鉤形状に形成された接触子24bが設けられている。また、電源ケーブル17bの端部にも、端部が複数の鉤形状に形成された接触子24bが設けられており、チューブ2を強く押しつぶす又は折り曲げると接触子24b,24bが変形して接触し、電源ケーブル17bが接触子24b,24b及び導電体23を介して電池19に接続され電力供給回路が閉回路として成立する。
これによって、電源ケーブル17b,17bの他端に接続された半導体発光素子(図示せず)が点灯する。
なお、他方の電源ケーブル17bは予め電池19の他方の電極へ接触させておくが、本実施の形態における電源ケーブル17bはシールドされていない場合には、図7(b)に示すとおり電源ケーブル17bとのショートを避けるために体内部位発光装置のチューブ2内部に配線することが望ましい。
【0033】
続いて、図7(c)では、電力供給部13cに形成される不可逆スイッチは、(b)と同じく電池19の一方の電極に導電体23が設けられており、その導電体23には端部が螺旋形状に形成された接触子24cと、電源ケーブル17cの端部に端部が螺旋形状に形成された接触子24cを変形接触させて閉回路を形成して電源ケーブル17c,17cの他端に接続された半導体発光素子(図示せず)が点灯することになる。図7(c)では、接触子24cと接触子24cが離れているように見えるが、螺旋形状の接触子24cはこれより大径の接触子24cの内側に非接触に挿入された状態であり、チューブ2を折曲したり押しつぶすことで、これらは変形して接触するものである。
本実施の形態においても他方の電源ケーブル17cは予め電池19の他方の電極へ接触させておくが、電源ケーブル17cはシールドされていない場合には、図7(c)に示すとおり電源ケーブル17cとのショートを避けるためにチューブ2の内部に配線することが望ましい。
なお、図中の点線は接触子24c,24cがさらに延設されていることを意味するものである。
【0034】
最後に、図7(d)では、電力供給部13dに形成される不可逆スイッチは、図7(b)及び図7(c)の場合と同様に、電池19の一方の電極に設けられた導電体23の端部に形成された接触子24dと、電源ケーブル17dの端部に形成された接触子24dを変形接触させて閉回路を形成して電源ケーブル17d,17dの他端に接続された半導体発光素子(図示せず)を点灯させる構成である。
電力供給部13dにおける接触子24d,24dは円筒形状で、二重になるように配置され、これら接触子24dと接触子24dは離れているように見えるが、図7(c)と同様に、円筒形状の接触子24dはこれより大径の接触子24dの内側に非接触に挿入された状態であり、チューブ2を折曲したり押しつぶすことで、これらは変形して接触し導通するものである。
なお、図中の点線は接触子24d,24dがさらに延設されていることを意味するものである。
また、図7(d)においても、電源ケーブル17dがシールドされていない場合には、電源ケーブル17dをチューブ2の内部に配線して、接触子24dや接触子24dとのショートを回避することが望ましい。
図7(b)乃至(d)に示した不可逆スイッチにおいても、2個の接触子が接触して閉回路が形成されるとそれを解除することはできず、電力が完全に消費されるまで半導体発光素子は点灯されることになる。なお、接触子24b~24dには、銅やアルミニウム等の変形容易であってかつ導電性を備える材料を採用することが望ましい。
本図7(a)乃至(d)に示されるような不可逆スイッチを備えることで、体内部位発光装置の再使用を制限し、医療機関内等におけるコンタミネーション感染を未然に防止することができる。
【実施例5】
【0035】
次に、図8を参照しながら第2の実施の形態に係る体内部位発光装置の第1の変形例を実施例5として説明する。
図8は、本実施例に係る体内部位発光装置の概念図である。なお、図8において、図6に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図8において、体内部位発光装置1gでは、チューブ2の挿入部18の内部に半導体発光素子16が複数配置されており、各半導体発光素子16を区分するようにチューブ2にくびれ8が形成されている。これらのくびれ8によってチューブ2はより自在に屈曲することが可能であり、体内部位発光装置1gの使用時には、生体内で曲折する細管を損傷することなく、簡単に挿管することができる。
【実施例6】
【0036】
次に、図9を参照しながら第2の実施の形態に係わる体内部位発光装置の第2の変形例を実施例6として説明する。
本実施の形態における体内部位発光装置1hは、第2の実施の形態に係る体内部位発光装置1f(図6参照)では電力供給部13を本体であるチューブ2に一体に設けていたが、これを別個にチューブ2から離して設けたものである。電力供給部13に電源14及びスイッチ15を設けて、これらと半導体発光素子16を電源ケーブル17で接続する構成は変わらないが、挿入部18から電力供給部13を独立させ、カバー29で保護された配線28により接続させることで、体内への挿入部18を電源14の大きさに影響されずに軽量・小型化することが可能である。
このことは、挿入部18がデリケートな部位に挿入するものがゆえに、この軽量・小型化は術中の患者に対する負担をより軽減することが可能とならしめるものである。
また、挿入部18と電力供給部13を結ぶ配線28の長さゆえに、術中において、電源部14及びスイッチ15を、医者あるいは、獣医師の手術がやり易い位置、例えば、手術台や患者(被術者)の皮膚等に、貼り付けるなどして配置することで、医者あるいは獣医師に、より手術のしやすさを提供するものである。
なお、挿入部18と電力供給部13とは離設されているものの、その接続は、配線28を電源ケーブル17の延長ケーブルとしての位置付けとすれば、あらかじめ配線28を介して切り離されないものであってもよい。
あるいは、配線28の接続関係は、挿入部18端部、あるいは/かつ、電力供給部13端部において着脱可能なコネクタ(図示せず)を備えてもよい。この場合、予期せぬ挿入部18等の単一故障等に対して部品交換で対応できたり、電力供給部13等のメンテナンスも別個に可能であるため取扱性及び経済性を向上させることも可能となる。
なお、本実施例では、電力供給部13に電源14及びスイッチ15を含むものであるためスイッチ15も挿入部18から離設されているが、特にこのような場合に限定するものではなく、スイッチ15は例えば挿入部18の電力供給部13側の端部に設けてもよい。さらに、本実施例では、医療機関内等におけるコンタミネーション感染を未然に防止するための再利用防止の観点からも挿入部18のみを廃棄することで足り、コンタミネーション感染のおそれのない配線28及び電力供給部13は再利用することも可能である。従って、スイッチ15は特に不可逆スイッチでなくともよく、汎用のスイッチを用いてもよい。
【実施例7】
【0037】
続いて、図10を参照しながら第2の実施の形態に係る体内部位発光装置の第2の変形例を実施例7として説明する。
図10は、本実施例に係る体内部位発光装置の概念図である。なお、図10において、図6に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図10において、体内部位発光装置1iは、発光手段として半導体発光素子16と、この半導体発光素子16に電力を供給する電力供給部13を備え、本体部2には、コア部である光透過性及び可撓性を備えた第1の樹脂層10と、この第1の樹脂層10を被覆するクラッド部である光透過性及び可撓性を備えた第2の樹脂層11を備えており、これらの先端側には先端透明部25が設置されている。 光半導体素子16は、本実施例においては本体部2の端部に設けられているが、本体部2の内部に設けられてもよい。本実施例においては光半導体素子16が1つのみ設けられているので、発光部3は、その半導体発光素子16が設けられている位置となるが、複数の光半導体素子16が設けられている場合には、その複数の光半導体素子16全体を含む部分を意味することになる。
電力供給部13から電力が供給されて半導体発光素子16が発光すると、その光は第1の樹脂層10及び第2の樹脂層11の界面において実線矢印26で示されるように反射し、第1の樹脂層10内を先端透明部25に向かって進行する。また、第1の樹脂層10と第2の樹脂層11の界面では全ての光は反射せずにその一部が点線矢印27で示されるように第2の樹脂層11内を透過して体内部位発光装置1iの外部、すなわち本体部2全体を照明する。
したがって、本実施例においては、半導体発光素子16の設置数が少なくても、生体内の細管内に挿入すると、この細管を内側から照明することが可能となり、装置の低価格化を実現することができる。
なお、第1の樹脂層10及び第2の樹脂層11の材質は、一般的なプラスチックファイバーに使用されているものでよく、例えば、コア部である第1の樹脂層10にはアクリルポリマー等を、クラッド部である第2の樹脂層11にはテフロン(登録商標)等を使用することができる。これらの材料を用いて折曲性が十分でない場合には、図3や図8を用いて説明したようなくびれを設けることで対応するとよい。このくびれはクラッド部である第2の樹脂層11にのみ形成してもよいし、コア部である第1の樹脂層10まで亘って形成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【0038】
以上説明したように、本発明の請求項1乃至請求項に記載された発明は、生体内の細管の位置や走行状態に関して、体腔内に挿入した内視鏡等とモニターを通じて、あるいは開腹された患者の発光部位を直接医師等の肉眼にて、正確かつ迅速に視認できる。しかも、使用時や管理面における取り扱いが簡便な体内部位発光装置を提供可能であり、獣医療機関及び医療機関において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る体内部位発光装置の概念図である。
【図2】実施例1に係る体内部位発光装置の概念図である。
【図3】実施例2に係る体内部位発光装置の概念図である。
【図4】実施例3に係る体内部位発光装置の概念図である。
【図5】実施例4に係る体内部位発光装置の概念図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態に係る体内部位発光装置の概念図である。
【図7】(a)乃至(d)のいずれも本第2の実施の形態に係る体内部位発光装置の不可逆スイッチを模式的に示す断面構造図である。
【図8】実施例5に係る体内部位発光装置の概念図である。
【図9】実施例6に係る体内部位発光装置の概念図である。
【図10】実施例7に係る体内部位発光装置の概念図である。
【符号の説明】
【0040】
1a~1i…体内部位発光装置 2…チューブ 3…発光部 4,5…薬剤 6…隔壁 7…区分壁 8…くびれ 9…連結部 10…第1の樹脂層 11…第2の樹脂層 12…紐 13,13a~13d…電力供給部 14…電源 15…スイッチ 16…半導体発光素子 17,17a~17d…電源ケーブル 18…挿入部 19…電池 20…隔壁 21…押出部 22…蓋部 23…誘導体 24b~24d…接触子 25…先端透明部 26…実線矢印 27…点線矢印 28…配線 29…カバー
図面
【図1】
0
【図2】
1
【図3】
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【図4】
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【図5】
4
【図6】
5
【図7】
6
【図8】
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【図9】
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【図10】
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