(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒトまたは動物の身体の外部に開放した内側部分(Ｐ)に隣接する領域で雰囲気を形成する装置であって、かなりの量の二酸化炭素を含むガスの入ったガス供給源(５)に連結可能なガス供給部材(１)を有する装置において、
前記内側部分は露出して周囲の雰囲気に直接接触しており、
二酸化炭素が前記雰囲気における主成分となるような形で前記領域に前記ガスが供給され、前記ガスが前記開放部分から空気を排除し、前記開放部分の前記領域に空気が侵入するのを防止するように、前記ガス供給部材（１）が配置されており、
前記ガスを前記領域に実質的に連続流で供給できるように、前記ガス供給部材(１)が配置されており、
前記ガス供給部材(１)が、前記ガスを前記領域に実質的に層流として供給するために設けられたノズル(４，１３)を有することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記領域の周囲に配置され、供給ガスが前記領域から出るのを防止する遮蔽部材(１０)を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ガス供給部材(１)が、前記ガス流を前記領域の中央方向に向けるよう配置された幾つかのノズル開口(４)を有する、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記ノズル開口(４)が、前記領域を囲むように配置された環形状で設けられている、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記ガス供給部材(１)がノズル(４)を有し、該ノズルは前記ガス流を供給するために配置され、前記内側身体部分の一部に向かう方向に調節可能である、請求項１ないし４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記ガスを加湿するための加湿部材(７)を有する、請求項１ないし５のいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
(技術分野)
本発明は、ヒトまたは動物の身体の外部に開放している内側部分に隣接する領域における雰囲気形成の方法であって、ガスを該領域に供給して、該ガスが前記雰囲気における主成分となるようにするステップを有してなる方法に関するものである。本発明はさらに、ヒトまたは動物の身体の外部に開放している内側部分に隣接する領域における雰囲気形成のための装置であって、ガス供給源に接続可能なガス供給部材を有してなる装置に関するものでもある。
【０００２】
(背景技術)
ヒトまたは動物の身体に外部に開放した部分が生じると、細菌その他の微生物による感染の危険性が高くなり、保護作用のある皮膚がなくなっているために、微生物は容易に身体に侵入することができる。そのような開放部分は、手術および他の外科的処置に関連して、さらには各種の怪我、事故または疾患によって生じていると考えられる開放創の場合に生じる。
その感染の危険性を低下させるため、少なくとも病院においては、周囲の雰囲気および皮膚を、それぞれ濾過および清拭によって、さらには各種消毒剤の使用によってできるだけ無菌状態に保つよう努める。当然のことながら、そのような開放部分をできるだけ閉鎖して、細菌の侵入を防止することが重要である。
【０００３】
さらに、手術に関連して、組織および血管が大気に露出するが、その大気の主成分である窒素および酸素は、組織にほとんど溶解しない。そのため、特に凝血における複数のいわゆるカスケード系が活性化される。
血管および心臓手術では、血管および心臓が開放されるために、血管および心臓の腔部に能動的にも受動的にも容易に空気が入り込み得ることから、状況はさらに複雑である。その後は、血液と混じった空気は泡に似た気泡を生じるために、気泡が血流によってさらに移動しないようにしながら、血液充填のみによって血管および心臓から空気を完全に除去することは非常に困難である。
気泡が血流によって移動して毛細血管に至ると、気泡は数分間毛細血管に留まり、その後ゆっくりと吸収されるか、あるいはゆっくりと毛細血管を通る。毛細血管内部などの血管内部は内皮によって覆われているが、その内皮は酸素依存性、すなわち血液中の酸素結合に依存しており、小血管または毛細血管中に残存する気泡によって内皮の損傷が生じる。
さらに、気泡が吸収されたり移動したりすると、それがさらに活発になり、損傷を受けた内皮壁を白血球が覆うようになり、そうしてその白血球は、いわゆる手術外傷および／または例えば心肺装置の使用による異物への曝露のために損傷した内皮に容易に付着できるようになる。その結果、塞栓形成が起こる。
すなわち、最初に数分間にわたって血管に残留する気泡による、次にその後の損傷内皮と活性白血球との間の反応によって長時間残留する白血球による血管および毛細管の閉塞が生じる。それにより、血管および毛細管が支持する領域に血液の支持がなくなることで、とりわけ酸素依存組織(特に脳)が損傷を受ける。
【０００４】
(発明の開示)
本発明の目的は、外科的処置に関連する場合のように、外部に開放した身体部分に関連して所望の雰囲気を形成することにある。詳細には、本発明の第１の態様によれば、該部分での細菌成長の予防が目的であり、本発明の第２の態様によれば、外科的処置、とりわけ血管および心臓の手術に関連する塞栓形成の問題低減が目的である。
【０００５】
該目的は、最初に特定した装置であって、前記ガスがかなりの量の二酸化炭素を含むことを特徴とする装置によって達成される。
【０００６】
二酸化炭素は抗菌性／殺菌性を有し、身体の開放部分周囲の領域において二酸化炭素雰囲気を形成することで、例えば創傷または手術創などの開放部分における細菌成長を有効に防止することができる。さらに、供給される二酸化炭素は、実質的に完全に無菌とすることができる。すなわち、供給ガスには微生物や細菌が含まれていないことで、周囲の大気中に存在する細菌または微生物が前記領域に到達するのが防止される。
前記領域に存在する細菌もしくは微生物あるいは何らかの理由によって該領域に侵入すると考えられる細菌もしくは微生物があっても増殖することはできない。さらに、二酸化炭素ガスを供給することで、手術または外科的処置に関連した、身体の開放領域への周囲大気の侵入を防止することができる。
その結果、空気が血流に侵入することができず、上記の空気塞栓形成を起こすことができない。空気中の主成分である酸素および窒素と比較して、組織において高い溶解度を有する二酸化炭素は、気泡を形成せずに組織に急速に吸収されることで、塞栓形成やそれによる小血管および毛細血管の閉塞が回避できることから、開放身体部分に侵入しても良い。
結果的に、二酸化炭素は血管中に気泡として残留しないことから、通常の空気のように血流を妨害することはない。さらに、二酸化炭素は空気より重いことから相対的に重い二酸化炭素が開放身体部分の下の方を通り、その開放部分の下方に存在する空気を排除することから、簡単な方法で前記領域において空気を含まない雰囲気を形成することができる。さらに、二酸化炭素は、少なくとも中等度の量で存在する場合には、生存生物に関して実質的に不活性である。
【０００７】
本発明の別の実施態様によれば、前記ガスは実質的に連続流で前記領域に供給される。そのようにして、前記領域において空気を含まない雰囲気を確保することが可能となる。ただし、供給されたガスの一部は前記領域から出る。
【０００８】
本発明のさらに別の実施態様によれば、前記ガスは実質的に層流で前記領域に供給される。そのような層流により、前記ガスを制御下に供給することができ、それによって前記領域での乱流を回避することができるか、あるいは少なくともかなり低減することができる。それを行わずに乱流が生じると、周囲の雰囲気から空気が前記領域内に吸い込まれることになると考えられる。
【０００９】
本発明のさらに別の実施態様によれば、供給ガスが前記領域内に保持されるように、周囲の雰囲気から前記領域を遮断する。そのような遮断によって、周囲の空気が前記領域に侵入することも防止され、結果的に、空気を含まない雰囲気の維持が促進される。
【００１０】
本発明のさらに他の実施態様によれば、前記ガス流は、前記身体内部の一部の方に向かう方向で供給される。少なくとも場合によっては、１個のみ若しくは数個の前記ガス流を用いるそのような簡単な前記方法を行うことで、限られた領域内で、実質的に空気を含まない雰囲気を維持することができる。
【００１１】
本発明のさらに他の実施態様によれば、前記ガスを前記領域に供給する前に加湿する。そうすることで、前記開放部分からの蒸発を効果的に低減することができ、結果的に脱水を防止することができる。
【００１２】
前記目的はまた、最初に特定した装置であって、かなりの量の二酸化炭素を含むガスを含有するガス供給源を特徴とし、さらには二酸化炭素が前記雰囲気の主成分となるような形で前記領域への前記ガスの供給が行われるように前記ガス供給部材が配置されていることを特徴とする装置によっても達成される。
【００１３】
本発明の好ましい実施態様は、請求項１〜６に特定されている。それによりガス供給部材は、前記領域に前記ガスを実質的に連続流で供給することができる。該ガス供給部材は、前記ガスを前記領域に実質的に層流で供給するよう配置されたノズルを有することもできる。
【００１４】
前記目的はまた、ヒトまたは動物の身体の外部に開放した内側部分で細菌およびウィルスなどの微生物の成長を防止する雰囲気を形成するために該領域に供給される医薬品の製造において二酸化炭素を使用することによっても達成される。さらに、前記目的は、ヒトまたは動物の身体の外部に開放した内側部分への空気侵入を防止する雰囲気を形成するために該領域に供給される医薬品の製造において二酸化炭素を使用することによって達成される。
【００１５】
１実施態様により、さらには添付の図面を参照することで、本発明をさらに詳細に説明する。
図１は本発明の第１の実施態様による装置の模式図を開示している。
図２は図１の装置の一部の断面図を開示している。
図３は本発明の第２の実施態様による装置の模式図を開示している。
図４は図３の装置の一部の断面図を開示している。
図５は本発明の第３の実施態様による装置の模式図を開示している。
図６は本発明の第４の実施態様による装置の模式図を開示している。
【００１６】
(発明を実施するための最良の形態)
図１および図２について説明すると、ヒトの開放した内側部分であって、少なくとも限られた期間開放している部分を囲み、それに隣接する領域にガスを供給するための装置を示してある。そのような開放部分は、外科的処置に関連して形成される。例えば心臓手術に関連して、胸郭の内側のかなりの部分が露出して、通常の場合その部分は周囲の雰囲気、すなわち空気と直接接触し、そのために該部分は、環境中に存在する細菌および微生物による攻撃に曝される。
【００１７】
前記装置はホース状の管状体２として形成されたガス供給部材を有しており、該管状体は、全体または部分的に閉鎖した環の状態で延びており、外科処置を受ける患者の開放部分Ｐ周囲に配置される。管状体２は、円環状チャネル３を形成しており、多くの開口４を有する。該開口は環の中心に向いており、吹き出しガス用のノズルを形成している。円環状チャネル３は、ガス導管６を介してガス容器５の形状のガス供給源に連結されている。
その結果、ガス容器５からのガスをガス導管６から円環状チャネル３に供給し、開口４からガス供給部材１の中央方向に吹き出させることができる。ガス導管６にはバルブ部材７があり、該部材によって、円環状チャネル３へのガス供給を調節することができる。図示した例では、バルブ部材７は、バルブ部材７に接続された制御部材８を用いて制御される。制御部材８は、対象とする領域での供給ガスまたは空気の濃度を感知するよう配置されたガス感知部材９に接続することができる。
そのような感知部材を用いて、前記領域に供給されるガスを制御して、例えば、空気濃度の上昇が測定されたらガス供給を増加させたり、あるいは前記領域における空気濃度が所定のレベルを超える場合にはガス供給を増加させるようにすることができる。
【００１８】
図１に開示されている例では、開口４はスリット形状開口４としてあり、管状体２の円周方向に延びる形で配置されている。開口４については、他の形状も可能である。例えば開口は、実質的に円形もしくは楕円形の開口によって形成することができる。図２には管状体２の一部を示してあり、開口４をどのような形状とすることができるか示してある。
それにより、開口４がガスの吹き出し方向にも延長しており、その延長の長さは円環状チャネル３を形成しているホース状体２の壁厚を超えることがわかる。それにより、患者身体の開放部分に向かう所望の方向にガス流を向けることが可能である。開口４のこの実施態様により、実質的に層流のガス流を得ることも可能である。留意すべき点として、本発明の範囲を超えない限りにおいて、ホース状体の壁に設けた簡単な開口によってガス供給用ノズルを形成することも可能である。
【００１９】
ガス供給部材１は、多くの異なる材料から製造することができる。しかしながら該部材は、ゴムまたはプラスチックなどの何らかの可撓性材料から製造するのが有利である。そうすることで、ガス供給部材１自体を、それを取り付ける患者の身体の外形に合わせることができる。ホース状の管状体２は閉鎖ループを形成し、患者の身体に当接することから、少なくともある程度、ガス供給部材１が入っている領域から、供給されたガスが出るのが防止される。
【００２０】
図３および４について説明すると、本発明によるガス供給部材の第２の実施態様を開示している。ここで留意すべき点として、実質的に同じ機能を有する構成要素については、開示されている他の実施態様で同一の符号を割り当ててある。この第２の実施態様は、ガス供給部材１の設計に関して第１の実施態様と異なっており、該部材１は円筒形状の遮蔽部材１０を有し、該遮蔽部材は患者身体上に乗せられ、患者周囲に巻き付けられたベルト部材１１などを用いて取り付けられる。
さらに図４に開示のように、ガス供給部材１には円環状チャネル３があり、該チャネルは壁部材１２によって区画され、遮蔽部材１０の内側に配置されている。壁部材１２には多くの細長い開口４があり、該開口は遮蔽部材１０の円周方向に延びる形で配置されている。
各開口４は２個の層状羽根または案内羽根１３によって区画され、該羽根は開口４とともにノズルを形成しており、それによって、供給ガスを患者身体の開放部分に向かう所望の方向に向かせることができる。これらの層状羽根１３を用いることで、実質的に層流のガス流を得ることができる。この場合も、ガス供給部材１は多くの異なる材料から製造することができる。有利には、少なくとも患者に当接するガス供給部材１の下側部分を、ゴムまたはプラスチックなどの何らかの可撓性材料から製造する。
そうすることで、ガス供給部材１自体を、それが取り付けられる患者身体の外形に合わせることができる。患者の身体から上の方に延びるような形で取り付けられている遮蔽部材１０が比較的高いために、ガス供給部材１が入っている領域から供給ガスが出るのが防止される。留意すべき点として、第２の実施態様でも開口４は、例えばガス流誘導のための層状羽根もしくは案内羽根を場合によって有する複数の小さい円形もしくは楕円形の開口などの多くの異なった形状を有することができる。
【００２１】
図５には第３の実施態様を開示してあり、該実施態様では、ガス供給部材１は漏斗形状の拡大ノズル１４のみを有する。開示の例ではノズル１４には２個の案内羽根１５があって、患者身体の開放部分に向かう所望の方向にガス流を向けることができるようにする上で寄与している。開示した拡大ノズル１４により、実質的に層流のガス流を得ることも可能である。
【００２２】
図６には第４の実施態様を開示してあり、該態様は第３の実施態様に類似しているが、さらに簡単になっている。第４の実施態様では、ガス供給部材は可撓性ホース６のみを有し、該ホースには多くの小開口１６が設けられていて、その開口から供給ガスが吹き出す。この実施態様は、特に患者身体における腔部での使用に好適である。
【００２３】
前記装置は、必ずしもそうではないが、供給ガスを加湿することができる加湿部材１７(図１、３、５および６参照)を有していても良い。加湿部材１７は、それ自体公知の種類のものであることができ、水または水流(例えば、生理食塩水)によってガスを加湿するために取り付けられる。
【００２４】
本発明の好ましい実施態様によれば、ガス容器５からの供給ガスは主として二酸化炭素であるが、二酸化炭素は、身体組織において高い溶解度を有し、かなりの静菌性を有するか生物に関しては不活性であり、さらには空気より重い。ガスは、ガス容器５での大気圧より高い圧力によって、あるいはポンプ(不図示)を用いて供給することができる。層流ガス流を維持するには、流速は比較的低くしなければならない。
【００２５】
開放部分Ｐに供給されるガスを、周囲の空気温度より若干低い温度レベルまで冷却することも可能である。そのような冷却は、ガスを加湿する場合ならびに加湿しない場合の両方で行うことができる。冷却には、供給ガスの温度が低くなることで、密度が高くなり、その結果さらに重くなるという利点がある。
そのようにして、ガスの開放部分Ｐへの侵入が容易になり、従って空気をさらに容易に排除できる。さらに、比較的低温の二酸化炭素は、細菌その他の微生物の成長をさらに抑制する。そのような冷却は、例えば、ガス導管６に連結されて配置された熱交換機を用いる等、多くの異なった方法で行うことができる。
【００２６】
本発明は、上記の実施態様に限定されるものではなく、特許請求の範囲内での変更・修正が可能である。例えば、留意すべき点として、図１〜４に開示のチャネル３は閉鎖した円環状ループの形で延長する必要はなく、円形の一部のみの形で延長することができる。
さらに留意すべき点として、本発明の範囲内で、開放部分周囲に完全に閉鎖された領域を形成することが可能であり、前記ガスをその封入雰囲気に供給し、空気をガス供給の前、後または途中で除去することが可能である。
その領域の大きさは、使用場面に応じて変わり得るもので、外科的処置を行う当事者を完全もしくは部分的に該領域内に入れることができるだけの広さにその領域をすることも可能である。
【００２７】
本願で特定した外部に開放した内側部分は任意の大きさを有することができ、広い手術箇所だけでなく、例えば比較的小さい創傷などの皮膚の比較的小さい部分まで含むものである。従って本発明は、ガス形成媒体がそのような比較的小さい部分に向かって流れて、該部分から流れ出る血液を排除できるような場合にも利用可能である。
そのようにして、手術箇所を肉眼観察することができ、それによって、細菌を含まない雰囲気を形成すると同時に、外科的処置が行いやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施態様による装置の模式図。
【図２】  図１の装置の一部の断面図。
【図３】  本発明の第２の実施態様による装置の模式図。
【図４】  図２の装置の一部の断面図。
【図５】  本発明の第３の実施態様による装置の模式図。
【図６】  本発明の第４の実施態様による装置の模式図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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