JP4511781B2 - 光の反射が最小限の外科用ドレープ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は外科用ドレープに関し、より詳細には、自身の表面から反射された光の光度を選択的に低減するための低グレア仕上げと所定の着色剤とを有するポリマーフィルムから形成された外科用ドレープに関する。
【0002】
【従来の技術】
完全な視覚系には、光と、目と、感知する観察者とが関与する。視覚系は、目の表面に当たる放射束の連続的に変化するパターンを分析することにより、多かれ少なかれ離れた外界からの空間的情報を迅速かつ正確に視覚的に抽出するように特に適応されている。この光の多くは、環境中で区別され、認識され、存在し、および/または回避されなければならない物体から反射されるが、その間、照明の強度、質、および形状と観察者の視点は非常に複雑に変化する。
【0003】
光(つまり可視光線)は、電磁スペクトルの1つの部分のみ、すなわち電波とx線の間に位置する部分のみを表し、より詳しくは約380〜770ナノメートル(nm)の波長を有する電磁波のみを表す。表面の照明は、表面が1単位面積当たりに受け取る光束である(つまり光束は可視光線の累乗の測定尺度である)。光束(つまり照度)によく使用される単位は、フィート燭(つまり1平方フィート当たり1ルーメン、すなわちフートランベルト)およびルクス(つまり1平方メートル当たり1ルーメン)を含んでいる。ゼネラルエレクトリック社により照明レベルに基づく最小推奨タスクが以下のように与えられている:カジュアル、30フィート燭(fc);ラフ(粗)、50fc;ミディアム(中間)、100fc;ファイン(細)、500fc、エキストラファイン(超微細)、1,000fc。
【0004】
色は、特定の程度の色相、彩度および輝度を生成する光の特徴であり、知覚された色のほとんどのカラーモデルはこれらの3つの構成要素を含む。例えば、照明(CIE)国際委員会の「L*a*bモデル」では、色が、明るさが白から黒までの一次変換を含む球体としてモデル化され、色相が、彩度が明るさの軸から離れた、対向するペアとしてモデル化される。
【0005】
色度(つまり見かけの色温度または関連色温度)は、ケルビン(○K)温度目盛で表わされた光源の「暖かさ」または「冷たさ」の測定尺度である。色度は、物体を白熱(つまり光を放射する点)に加熱した後で、それより高温に加熱した場合に物体が有するであろう外観のことを記述するものである。その場合、外観は赤から暖色〜白色までの範囲へと変化し、ついには青白色となる。選択された照明源と色温度としては、以下のものが挙げられる:ろうそくの炎、1850○K;日光(日の出/日没)、2000○K;日光(平均正午)、5400○K;40ワットの白熱タングステン電球、2650○K;100ワットの白熱タングステン電球、2865○K;500ワットの白熱タングステン電球、2960○K;溢光灯/反射器フラッド、3400○K;白炎炭素アーク灯、5000○K;キセノンアーク灯、6420○K。
【0006】
人間の目は、任意の人体の部分と同様に十分に長い間固定された配置で維持されると疲れて緊張する様々な筋肉を含んでいる。眼精疲労や眼の緊張による即時の徴候には、頭痛や視野の焦点合わせの困難さが含まれる。長期では、長期のまたは重度の眼精疲労および緊張によって、眼筋の強度が低下したり、矯正レンズが必要となったり、既に矯正レンズを必要としている人のレンズの処方が増大したりする可能性がある。
【0007】
物体が観察者にとって非常に近くにある場合、観察者は自身の目を内方に(すなわち鼻の方に)向けることとなる。この内転する目の運動を輻輳(ふくそう)と呼ぶ。輻輳は、目の筋肉、特に眼筋の集中的な使用を必要とする。目の運動によっても目の休息によっても目が適切に弛緩しない場合、観察者は眼精疲労および/または目の緊張を経験する可能性がある。輻輳が繰り返されたり長期に及んだりすると目の筋肉の強さが永久的に低下する恐れがある。
【0008】
さらに、観察者の目は適切に物体を知覚するために、焦点を合わせなければならない。焦点合わせは、観察者の目に緊張をもたらす。近くにある物体に焦点を合わせるためにには、目のレンズが厚くなる。すなわち、観察者に対して物体が近くにあればあるほど、目のレンズはそれ自身より厚みのある形状をとらなければならない。目のレンズを厚くすることは、目の筋肉を特に疲れさせ、近くの物体を見ることにやはり付随する輻輳によって漏らされる疲労や緊張を悪化させるように働く。
【0009】
眼精疲労および目の緊張の結果の1つは、観察者の目の対の間の同期化が減ることである。すなわち、環境を視覚的に知覚するのに必要な視覚情報を提供するために、観察者の左目と右目が同期して働かない。従って、通常の両眼視能訓練テストは目の同期できる能力をモニタすることに関し、通常の視能訓練治療は、眼筋を伸長および強化するか、または強制的に弛緩させるかによって、観察者が同期化を促進する目の運動を行なうことに関する。
【0010】
眼精疲労および/または緊張の最も一般的な原因のいくつかとして、近くにある物体を見ること、光を放射する媒体上に表示された物体を見ること、および単に過度に長い間像を見ること、が挙げられる。明るくても薄暗くてもよいが、極端な光状態で長期間本を読んだり仕事をしたりすると、目が最適条件に満たない条件に焦点を合わせ、これが目の緊張に寄与する。その徴候としては、頭痛;視朦;眼球の痛み;赤目/涙目;チクチクするドライアイ;まぶたや額の疲労した痛みのある重さ;背中と首の痛み;および筋痙攣が挙げられる。
【0011】
グレア(過剰な輝度又は過剰な輝度対比のために不快感又は視覚機能の低下を起こすような視知覚)は、視力の緩和に加えて、目の緊張に寄与する同様の現象である。観察されている像とその背景のコントラストは、反射光により減少されるが、これは脳が像を解釈することをより難しくする。目が脳に進行信号を送ろうと無意識に緊張するにつれて、顔や眼の筋肉が緊張する。
【0012】
目にとって特に過酷な視覚系のセッティング(すなわち環境)は、病院の手術室である。それ自体が本質的にストレスの多い上方で接近した高精度な作業が必要とされるのに加えて、外科医とそのチームを支援するための強度の高い外科照明システムが存在する。そのような照明システムは140,000ルクス(すなわちルーメン/平方メートル、または約13,000fc)まで、140,000ルクスを超え、または約4500○Kの色度で、機能することがわかっている。1回の処置当たり1〜8時間の余分の間そのような光の条件下で長時間作業することは、しばしば眼精疲労/緊張の原因となる。視覚系へのそのようなストレス源の軽減または緩和は、非常に歓迎されるだろう。そのような作業環境の改良は、外科医の技術と手法に頼る人にとっては最高に重要であり得る。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、目の疲労や緊張を緩和する外科用ドレープを提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、自身の表面から反射された可視光の光度を低減するための低グレア仕上げと所定の着色剤とを有するポリマーフィルムを備え、それによって反射率と潜在的な目の緊張を最小限にする外科用ドレープであって、前記低グレア仕上げはマット仕上げ面またはテクスチャ表面であり、前記ポリマーフィルムの色は赤色、暗青色、または紫色である外科用ドレープを要旨とする。
【0015】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の外科用ドレープにおいて、前記エネルギーを吸収するポリマーフィルムが約4,000〜4,500オングストロームの範囲の波長を有する光を反射することを要旨とする。
【0018】
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の外科用ドレープにおいて、前記エネルギーを吸収するポリマーフィルムが約6,250〜7,000オングストロームの範囲の波長を有する光を反射することを要旨とする。
【0020】
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の外科用ドレープにおいて、前記光度は約45%以下だけ低減されることを要旨とする。
請求項5に記載の発明は、請求項1に記載の外科用ドレープにおいて、前記ポリマーフィルムはポリオレフィンを含むことを要旨とする。
【0021】
請求項6に記載の発明は、請求項1に記載の外科用ドレープにおいて、前記ポリマーフィルムの少なくとも一部分に重なる接着性組成物のコーティングをさらに含むことを要旨とする。
【0022】
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の外科用ドレープにおいて、接着性組成物の前記コーティングに重なる、前記接着性組成物からの選択的な除去用の剥離ライナーをさらに含むことを要旨とする。
【0023】
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の外科用ドレープにおいて、前記ポリマーフィルムによって担持された抗微生物薬をさらに含み、該抗微生物薬が、前記ポリマーフィルムによって接着性組成物の前記コーティングに対向する側に担持されていることを要旨とする。
【0024】
請求項9に記載の発明は、外科用ドレープを製造する方法であって、(a)ポリマードレープの出発材料に選択的に着色剤を加えるステップと;(b)自身の表面から反射された可視光の光度を低減することができる半透明なエネルギー吸収性のポリマー外科用ドレープを生成するように、前記着色したポリマードレープの出発材料から外科用ドレープを形成するステップと;(c)前記半透明のエネルギー吸収性ポリマー外科用ドレープの少なくとも一側に低グレア仕上げを提供するステップと;前記低グレア仕上げはマット仕上げ面または前記低グレア仕上げはマット仕上げ面であり、前記ポリマードレープの色は赤色、暗青色、または紫色である方法を要旨とする。
【0027】
自身の表面から反射された光の光度を低減するための低グレア仕上げと所定の着色剤とを有するポリマーフィルムから製造または形成された外科用ドレープを提供する。そのためそのような外科用ドレープは、ドレープからの反射率を最小限にし、目の緊張と疲労を最小限にする。本発明は、表面反射光から選択された範囲の波長を吸収する半透明ポリマーの外科用ドレープを形成するための、着色剤、染料、顔料等の使用を包含する。更に、本発明は、反射率の低下を有効にするためのテクスチャ表面を有するエネルギー吸収ドレープを含む。より詳細には、テクスチャ表面と着色剤を組み合わせて使用すると、輝度とグレアが低減した外科用ドレープが生成され、これにより目の緊張と疲労が緩和される。反射光の好ましい範囲は、好ましい順に、625〜700nm、520〜560nm、450〜520nm、400〜450nm、600〜625nm、および560〜600nmである。より特定の特徴および利点は、発明の詳細な説明、請求項および添付図面を参照すれば明らかになるだろう。
【0028】
【発明の実施の形態】
図1および図2を参照すると、外科用ドレープ10、より特定的に言えば、周辺エッジ12と、剥離ライナーとしての接着性パッチ14と、排液口アセンブリー16とを備えた眼科用切開ドレープが示されている。これらの図面は、本発明の1つの実施形態を例示するために提供されている。眼科用ドレープが示されているが、本発明は、眼科用ドレープには限定されず、当業者には公知であるような任意のタイプまたは形状のドレープを、本明細書に開示されている発明に従って眼の緊張を軽減するために、形成、処理、または作製できるものと理解すべきである。本発明の実施に適したドレープのタイプには、いずれも本明細書に文献援用される米国特許第4,745,915号および同第6,102,044号に開示されているものが含まれるが、それらには限定されない。
【0029】
本発明は、着色剤、染料、顔料などを用いて、表面反射光から選択範囲の波長を吸収する半透明の外科用ポリマードレープを形成することを包含する。さらに、本発明は、反射率の低下を有効にするテクスチャ表面を有するエネルギー吸収性ドレープを包含する。より詳細に言えば、テクスチャ表面と着色剤を組合わせて用いると、輝度とグレアが低下したドレープが得られ、それによって眼の緊張や疲労が緩和される。以下に説明する試験結果は、好ましい反射光範囲が、好ましい順に、625〜700nm、520〜560nm、450〜520nm、400〜450nm、600〜625nmおよび560〜600nmであることを示している。
【0030】
着色ポリエチレンの外科用ドレープを利用するとグレアも光の反射も低減することを証明するために、着色ドレープ系列試験を実施した。鏡面光沢度試験も、照度および色度試験も実施した。それぞれの手順および得られた結果を以下に説明する。
【0031】
鏡面光沢度試験
本明細書に文献援用されるアメリカ材料試験協会(ASTM)規格D523−89に従って、種々のポリエチレンドレープ材料に関する鏡面光沢度試験を実施した。鏡面光沢度試験は、1つの方向に他の方向よりも多くの光を反射する、表面の能力を測定する。表面からの光の反射に影響を与える主要因は、材料の曇り度と表面のきめ(テクスチャ)である。鏡面光沢度試験は、白熱光源と光検出器とからなる装置を用いて実施する。入射光の角度は、材料表面の垂直面から測定する。光検出器は、光源の鏡/像位置に置く。光束は、85°、60°および20°配置で測定する。測定によって得られる値は相対光束反射率(RLRF)である。RLRFは、試験表面からの光束と、同じ角度で測定した黒色表面上に取付けた標準磨きガラスの光束との比である。
【0032】
この試験の結果は主として材料の表面仕上げに影響を受けるので、基準ドレープ〔すなわち、ミネソタ マイニング&マニュファクチャリング社(Minnesota Mining & Manufacturing,Inc.)モデルNo.1060(以後、3M(登録商標)1060)およびメディカル コンセプツ デザイン社(Medical Concepts Design,Inc.)モデル No.D1060(以後、MCD D1060)〕に関する鏡面光沢度読取り値間の差は、着色ドレープ材料間の差より大きいと予想される。これは、主として、基準ドレープの表面仕上げがそれぞれ異なることによる。着色ドレープとMCD D1060ドレープは類似の表面仕上げがしてあるので、それらの鏡面光沢度読取り値の差はあまり大きくないであろう。MCD D1060ドレープと着色ドレープは、目視によると、3M(登録商標)1060ドレープよりはるかにグレアが低いように見えるので、鏡面光沢度数は低いはずである。
【0033】
最初の研究(すなわち、第1試験)では、9種の異なるドレープ試料を試験し、各ドレープ試料について10回の読取りを行った。試験の結果は図3および図4に示されている。
【0034】
ASTM D523の第4節は、60°での光沢度が10未満のときに異なる試験片を比較するためには85°配置が最も有用であることを示している。図4のグラフは、85°配置における各試験片の平均光沢度を示している。さらに、図4のグラフは、平均光沢度を中心とする+/−σの標準偏差線を有する。このグラフから、類似した表面のきめを有する基準MCD D1060ドレープと着色ドレープとは、すべて狭い光沢度範囲内(1.7〜3.8)にあることが分る。基準3M(登録商標)1060ドレープは上記範囲外(5.6)にあり、これは、その光沢度が基準MCD D1060ドレープのものより有意に高かったことを示している。
【0035】
2番目の鏡面光沢度研究(すなわち、第2試験)は、最初の研究で最も低い平均光沢度を示した色のドレープを用いて実施した。比較のために、基準MCD D1060および基準3M(登録商標)1060ドレープも加えた。2番目の研究では、各ドレープ材料の2つの異なる試料を試験し、測定はすべてマット仕上げ面で行った。その結果は図5および図6に示されている。
【0036】
この場合も、60°配置の値は10未満だったので、比較用には85°配置における値を用いた。図6のグラフは、85°配置における各試験片の平均光沢度を示している。図6のグラフはさらに、平均値を中心とする+/−σの標準偏差線を有する。このグラフから、基準MCD D1060ドレープ材料と着色ドレープ材料との間にはほとんど差がないことが分る。この場合も、これらの材料は極めて類似した表面のきめを有する。さらに、図6のグラフから、基準3M(登録商標)1060ドレープ試料の光沢度が基準MCD D1060ドレープおよび着色ドレープの光沢度より高いことは明らかである。基準3M(登録商標)1060ドレープの試料はどちらも同じ平均光沢度(すなわち4.9)を有する。基準MCD D1060ドレープ材料と着色ドレープ材料の試料の平均光沢度は1.7〜2.6の範囲である。透明MCDドレープ試料は、この範囲の両極の値を有し、着色ドレープの光沢度はすべて2つの極値の間にあり、これは、色が要因ではなかったことを示している。これらすべての材料間の主な違いは表面のきめであるから、基準3M(登録商標)1060と比べて、より粗い(すなわち、より滑らかでない)MCD D1060および着色ドレープ材料の表面仕上げがグレアを有意に低減させることは明らかである。基準MCD D1060ドレープと着色ドレープとの光沢度の差はあまり有意ではないので、ドレープ材料の色とグレアの低下との間に相関はないようである。
【0037】
光沢度データの統計的解析の結果は概して図7〜図11に示されている。統計的パラメータの値は表にまとめて図7,8に示され、MCD D1060ドレープと3M(登録商標)1060ドレープのt検定結果の表は図9に示され、記載されている試験品目に関する相加平均光沢度と光沢度の標準偏差の読取り値はそれぞれ図10および図11に示されている。
【0038】
照度および色度試験
着色ドレープ材料と透明ドレープ材料との差を測定するために照度および色度試験を実施した。照度試験は、ドレープ表面から反射された光の量を測定する。色度試験は、ドレープ表面から反射された光の色相および彩度を測定する。これらの試験を、ドレープ材料のマット(つや消し)仕上げ面と非マット(つや消しなし)仕上げ面で実施した。試験は、PR−703フォトリサーチスペクトルラジオメーターを用いた。試料を同じ標準表面に置き、キセノン光源を用いて材料を照明した。光源は材料表面に対して垂直であった。検出器は、光源と同じスペースを占めることは物理的に不可能だったので、光ビームから10°の角度にした。
【0039】
照度および色度試験の目的は反射光の強さを最も低下させる材料の色を見つけることであるので、輝度の測定(すなわち、所与方向に材料表面から反射された光の、該所与の方向から見た光源の投影面積の単位面積当たりの光度の測定)が重要である。照度試験の結果は図12および図13に示されている。
【0040】
この試験の結果は、反射された光の量に関して言えば、ドレープ材料の色が違うとかなりの差が生じることを示している。幅広の標準偏差線(グラフのデータポイントから計算した平均値を中心とする+/−σ)は、この大きな差を示している。最も高い値は基準3M(登録商標)1060ドレープに関するものであった。このドレープは、マット面では6,675フートランベルト(fL)、非マット面では6,528fLの輝度を有していた。基準MCD D1060ドレープも、6,000fLを超えていた。最も低い値は、赤色、暗青色および紫色(すなわちすみれ色)に着色されたフィルムに関するものであり、それらの輝度は、フィルムのマット仕上げ面では3,637〜3,908fL、フィルムの非マット面では3,624〜3,790fLの範囲であった。それらの輝度は、他の色で着色されたフィルムのどれよりも実質的に低かった。この情報から、反射光の強さは暗色で最も低く、2種の基準ドレープで最も高かったと判断される。この試験はさらに、ドレープ材料の色が反射光の強さに極めて大きな役割を果たすという見解を支持するものである。フィルムの仕上げは、各フィルムのマット仕上げ面と非マット仕上げ面に関する極めて類似した値によって示されるように、反射光の強さには最小の影響しか与えない。図13のグラフには、マット仕上げ面と非マット仕上げ面に関するすべてのデータポイントの平均値を中心とした+/−σの標準偏差線が示されている。どちらの面の平均値もほぼ同じで、どちらの面の標準偏差もほぼ同一であり、これは、フィルムの表面仕上げが反射光の強さに影響を与えないことを示している。
【0041】
着色ドレープ系列試験は、フィルムの表面仕上げがグレアに最も大きな影響を及ぼすことを示している。表面仕上げが粗くなるほど、グレアは低下する。色はグレアに極く僅かな影響しか与えない。さらに、フィルムの色は、フィルム表面から反射される光の強さを低下させるのに最も大きな影響を与える。スペクトルの最も短い赤色およびスミレ色近くの暗色で最上の結果が得られた。可視スペクトルの中間の色ではそれほど良い結果は得られず、2種の白色基準ドレープは最も効果がなかった。フィルムの表面仕上げは反射光の量には影響を及ぼさなかった。要するに、フィルムの着色は反射光の強さを制御し、フィルムの表面仕上げはグレアを制御する。
【0042】
本開示は多くの点で例示に過ぎないことが理解されよう。細部にわたって、特に、形状、サイズ、材料および部品の配置といった事柄に関して、本発明の範囲を逸脱せずに変更を行い得る。したがって、本発明の範囲は、特許請求の範囲の文言に定義されている通りである。
【0043】
【発明の効果】
本発明によれば、外科処置時の目の疲労や緊張が緩和にされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の外科用ドレープ、より特定的には眼用ドレープの平面図。
【図2】 図1の外科用ドレープの側面または端部図。
【図3】 各試験ドレープ試料に関する、配置の関数としての第1試験のデータ、すなわち平均光沢度の表。
【図4】 図3の表の各試験ドレープ試料に関して記録された85°配置における平均光沢度のグラフ。
【図5】 各試験ドレープ試料に関する、配置の関数としての第2試験のデータ、すなわち平均光沢度の表。
【図6】 図5の表の各試験ドレープ試料に関して記録された85°配置における平均光沢度のグラフ。
【図7】 得られた光沢データに関連する統計的パラメータを要約した表。
【図8】 図7に続く光沢データに関連する統計的パラメータを要約した表。
【図9】 本発明のドレープと基準ドレープに関するt検定の結果を比較する表。
【図10】 図7,8の表の各試験ドレープ試料に関して記録された95%信頼区間における平均(相加平均)光沢度を表すグラフ。
【図11】 図7,8の表の各試験ドレープ試料に関して記録された光沢度の標準偏差を表すグラフ。
【図12】 各試験ドレープ試料に関するドレープ仕上げの関数としての輝度の表。
【図13】 図12のデータのグラフ。
【符号の説明】
10…外科用ドレープ、14…剥離ライナーとしての接着性パッチ。
Claims (9)
- 自身の表面から反射された可視光の光度を低減するための低グレア仕上げと所定の着色剤とを有するポリマーフィルムを備え、それによって反射率と潜在的な目の緊張を最小限にする外科用ドレープであって、
前記低グレア仕上げはマット仕上げ面またはテクスチャ表面であり、
前記ポリマーフィルムの色は赤色、暗青色、または紫色である外科用ドレープ。 - 前記エネルギーを吸収するポリマーフィルムが約4,000〜4,500オングストロームの範囲の波長を有する光を反射する、請求項1に記載の外科用ドレープ。
- 前記エネルギーを吸収するポリマーフィルムが約6,250〜7,000オングストロームの範囲の波長を有する光を反射する、請求項1に記載の外科用ドレープ。
- 前記光度は約45%以下だけ低減される、請求項1に記載の外科用ドレープ。
- 前記ポリマーフィルムはポリオレフィンを含む、請求項1に記載の外科用ドレープ。
- 前記ポリマーフィルムの少なくとも一部分に重なる接着性組成物のコーティングをさらに含む、請求項1に記載の外科用ドレープ。
- 接着性組成物の前記コーティングに重なる、前記接着性組成物からの選択的な除去用の剥離ライナーをさらに含む、請求項6に記載の外科用ドレープ。
- 前記ポリマーフィルムによって担持された抗微生物薬をさらに含み、該抗微生物薬が、前記ポリマーフィルムによって接着性組成物の前記コーティングに対向する側に担持されている、請求項7に記載の外科用ドレープ。
- 外科用ドレープを製造する方法であって、
(a)ポリマードレープの出発材料に選択的に着色剤を加えるステップと;
(b)自身の表面から反射された可視光の光度を低減することができる半透明なエネルギー吸収性のポリマー外科用ドレープを生成するように、前記着色したポリマードレープの出発材料から外科用ドレープを形成するステップと;
(c)前記半透明のエネルギー吸収性ポリマー外科用ドレープの少なくとも一側に低グレア仕上げを提供するステップと;
から成り、
前記低グレア仕上げはマット仕上げ面または前記低グレア仕上げはマット仕上げ面であり、
前記ポリマードレープの色は赤色、暗青色、または紫色である
方法。
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