CN106102607A - 液体喷射装置以及手术器械 - Google Patents

液体喷射装置以及手术器械 Download PDF

Info

Publication number
CN106102607A
CN106102607A CN201580012843.6A CN201580012843A CN106102607A CN 106102607 A CN106102607 A CN 106102607A CN 201580012843 A CN201580012843 A CN 201580012843A CN 106102607 A CN106102607 A CN 106102607A
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid
injection apparatus
supply
unit
nozzle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201580012843.6A
Other languages
English (en)
Inventor
中屋敷谆
佐藤元彦
中川敦宽
冨永悌二
小岛英挥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Publication of CN106102607A publication Critical patent/CN106102607A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/32Surgical cutting instruments
    • A61B17/3203Fluid jet cutting instruments
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/04Pumps having electric drive
    • F04B43/043Micropumps
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00017Electrical control of surgical instruments
    • A61B2017/00137Details of operation mode
    • A61B2017/00154Details of operation mode pulsed
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2217/00General characteristics of surgical instruments
    • A61B2217/002Auxiliary appliance
    • A61B2217/005Auxiliary appliance with suction drainage system

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

提供了液体喷射装置,抑制由喷射出的脉冲流而切除或破碎等了的细胞等生物体组织飞散。将从喷射管3供给的脉冲状的第一液体12从喷嘴4喷射,并具备从供给管23向喷嘴4附近供给第二液体31的供给管23。此外,具备配置于喷嘴4的附近的吸引口15和经由吸引管14连接于吸引口15并吸引第一液体12以及第二液体31的吸引泵18。

Description

液体喷射装置以及手术器械
技术领域
本发明涉及液体喷射装置以及手术器械。
背景技术
使喷射出的流体对准患部进行治疗的医疗设备一直被活用。例如,专利文献1中所记载的液体喷射装置。据此,液体喷射装置通过驱动压电元件,从而使供给有生理食盐水等液体的流体室的容积增减。由此,在流体室中形成脉冲流(脉流),液体喷射装置从喷射管喷射生理食盐水等脉冲流。
液体喷射装置例如作为医疗用的手术刀来使用,能够朝向生物体喷射生理食盐水等脉冲流,使生物体切除或破碎等。
先行技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2008-82202号公报
向脉冲流所对准的生物体的部位施加脉冲流的运动能量。然后,包含被切除或破碎了的细胞等生物体组织的飞沫强劲地移动。其结果,被切除或破碎等了的细胞等生物体组织、喷射出的脉冲流飞散而弄脏手术区。因此,期望抑制由喷射出的脉冲流而被切除或破碎等了的细胞等生物体组织飞散的液体喷射装置。
发明内容
本发明是为了解决上述课题而提出的,能够作为以下的方式或应用例来实现。
[应用例1]
本应用例的液体喷射装置是从喷射管的液体喷射开口部将第一液体呈脉冲状喷射的液体喷射装置,其特征在于,具备从供给管向所述液体喷射开口部附近供给第二液体的第二液体供给单元。
根据本应用例,从喷射管的液体喷射开口部使第一液体呈脉冲状喷射。并且,在此脉冲状的意思是指,流体的流动的方向恒定,流体的流量或流速伴有周期性的或不定期的变动的流体的流动(脉动)。在脉冲流中也包含反复进行流体的流动和停止的间歇流,但由于只要流体的流量或流速进行周期性的或不定期的变动即可,因此未必需要是间歇流。
即,将第一液体呈脉冲状喷射或喷射第一液体的脉冲流意思是指,流量或流速伴有周期性的或不定期的变动来喷射第一液体。在脉冲流对准的地方,细胞等生物体组织被切除或破碎。通过向液体喷射开口部(喷嘴部)供给第二液体,从而在液体喷射开口部的周围形成液体喷射开口部(喷嘴前端)被浸渍在第二液体的状态(水柱)或由第二液体产生的液体的壁(水壁)。
然后,通过第二液体与液体喷射开口部的位置关系,包含被切除或破碎了的细胞等生物体组织的飞沫由第二液体减速。其结果,能够抑制由喷射出的第一液体而被切除或破碎等了的细胞等生物体组织飞散。
[应用例2]
在上述应用例的液体喷射装置中,其特征在于,包括:液体吸引开口部,配置于所述液体喷射开口部的附近;以及吸引单元,经由吸引管连接于所述液体吸引开口部,并吸引所述第一液体以及所述第二液体。
根据本应用例,从配置于液体喷射开口部的附近的液体吸引开口部吸引多余的第二液体。因此,能够使手术区不浸水。
[应用例3]
在上述应用例的液体喷射装置中,其特征在于,所述喷射管内插于所述供给管。
根据本应用例,由于喷射管内插在供给管,因此能够从液体喷射开口部的周边均等地供给第二液体。因此,液体喷射装置在液体喷射开口部的周围容易形成由第二液体产生的液体的壁(水壁)。因此,能够抑制由喷射出的第一液体而被切除或破碎等了的生物体组织、包含喷射出的第一液体的液体超过液体喷射开口部的周围的第二液体而飞散。另外,能够使供给管供给第二液体的方向追随液体喷射开口部喷射第一液体的方向。
[应用例4]
在上述应用例的液体喷射装置中,其特征在于,所述喷射管内插于所述吸引管。
根据本应用例,由于喷射管内插于吸引管,因此能够均等地吸引积存在液体喷射开口部的液体。在液体喷射开口部的周围形成液体喷射开口部(喷嘴前端)被比较无偏移地浸渍在第二液体的状态(水柱)或由第二液体产生的液体的壁(水壁)。吸引管比较均等地吸引位于液体喷射开口部的周围的多余的第二液体。因此,由于在液体喷射开口部的周围均等地配置第二液体,从而能够抑制喷射的液体的飞散。
[应用例5]
在上述应用例的液体喷射装置中,其特征在于,包括:液体室,通过使容积变化而在所述第一液体产生脉冲流;容积变更单元,使所述液体室的容积的变化量变化;以及控制单元,基于所述液体室的容积的变化量,控制从所述第二液体供给单元供给的所述第二液体的供给量。
根据本应用例,液体室的容积的变化量较大时,由于脉冲流的流速较快,且喷射的第一液体的量也增加,因此飞散也增加。此时,使从第二液体供给单元供给的第二液体增加。因此,能够抑制由喷射出的第一液体而被切除或破碎等了的生物体组织、包含喷射出的第一液体的液体超过液体喷射开口部的周围的第二液体而飞散。另外,液体室的容积的变化量较小时,由于脉冲流的流速较慢,且喷射的第一液体的量也减少,因此飞散也变小。因此,即使减少从第二液体供给单元供给的第二液体,也能够抑制飞散。其结果,能够减少第二液体的消耗量。
[应用例6]
在上述应用例的液体喷射装置中,其特征在于,所述容积变更单元使所述液体室的容积的变化量增大时,所述控制单元使从所述第二液体供给单元供给的所述第二液体增多。
根据本应用例,液体喷射装置具备控制第二液体的供给量的控制单元。使液体室的容积的变化量比规定的变化量增大了时,由于脉冲流的流速较快,且喷射的第一液体的量也增加,因此飞散也增加。由于控制单元使从第二液体供给单元供给的第二液体的供给量增多,因此能够抑制第一液体的飞散。
[应用例7]
在上述应用例的液体喷射装置中,其特征在于,所述容积变更单元使所述液体室的容积的变化量减小时,所述控制单元使从所述第二液体供给单元供给的所述第二液体减少。
根据本应用例,液体喷射装置具备控制第二液体的供给量的控制单元。使液体室的容积的变化量减小了时,由于脉冲流的流速较慢,且喷射的第一液体的量也减少,因此飞散也变小。控制单元使从第二液体供给单元供给的第二液体的供给量减少来抑制飞散。因此,能够减少第二液体的消耗量。
[应用例8]
在上述应用例的液体喷射装置中,其特征在于,具备用于切换所述第一液体的喷射与不喷射的开关,所述液体喷射装置具备控制单元,该控制单元进行控制:在喷射所述第一液体的情况下,所述第二液体供给单元供给所述第二液体,在停止所述第一液体的喷射的情况下,所述第二液体供给单元不供给所述第二液体。
根据本应用例,在停止第一液体的喷射的情况下,不从第二液体供给单元供给第二液体。因此,第一液体的不喷射时,不会浪费地供给第二液体。因此,能够减少第二液体的消耗量。
[应用例9]
在上述应用例的液体喷射装置中,其特征在于,具备距离检测单元,该距离检测单元检测向位于从所述液体喷射开口部喷射所述第一液体的方向上的物体的距离,所述控制单元控制在从所述距离检测单元检测到的距离比规定的距离短的情况下,从所述第二液体供给单元供给所述第二液体。
根据本应用例,距离检测单元检测液体喷射开口部与物体的距离。然后,控制单元在从距离检测单元检测到的距离比规定的距离短的情况下,从第二液体供给单元供给第二液体。在液体喷射开口部靠近物体的情况下,在液体喷射开口部(喷嘴前端)的周围容易形成液体喷射开口部(喷嘴前端)浸入第二液体的状态(水柱)或者由第二液体产生的液体的壁(水壁)。通过从第二液体供给单元所供给的第二液体,能够抑制由喷射出的第一液体而被切除或破碎等了的生物体组织、包含喷射出的第一液体的液体的飞散。控制单元在具有第二液体的效果时供给第二液体,因此能够减少第二液体的消耗量。
[应用例10]
在上述应用例的液体喷射装置中,其特征在于,具备距离检测单元,该距离检测单元用于检测向位于从所述液体喷射开口部喷射所述第一液体的方向上的物体的距离,所述控制单元控制在从所述距离检测单元检测到的距离比规定的距离长的情况下,从所述第二液体供给单元停止所述第二液体的供给。
根据本应用例,在液体喷射开口部远离物体的情况下,在液体喷射开口部的周围不容易形成液体喷射开口部(喷嘴前端)被浸渍在第二液体的状态(水柱)或者由第二液体产生的液体的壁(水壁)。由于对应于距离来停住液体的供给,因此第二液体不会浪费。由于控制单元在具有第二液体的效果时供给第二液体,因此能够减少第二液体的消耗量。
并且,在液体喷射开口部远离物体的情况下,除了停止第二液体的供给,由声音等对液体喷射装置的使用者通报停止了第二液体的供给也是有效的。此外,除了停止第二液体的供给,也可以停止第一液体的喷射。进一步地,也可以在停止第一液体的供给时,由声音等对液体喷射装置的使用者通报停止了第一液体的供给。
[应用例11]
在上述应用例的液体喷射装置中,其特征在于,所述第二液体的表面张力比所述第一液体的表面张力大。
根据本应用例,第二液体的表面张力比第一液体的表面张力大。因此,在液体喷射开口部中第二液体的凝集力提高,在液体喷射开口部的周围容易形成液体喷射开口部被浸渍在第二液体的状态(水柱)或者由第二液体产生的液体的壁(水壁)。其结果,能够容易地抑制喷射的第一液体的飞散。
[应用例12]
在上述应用例的液体喷射装置中,其特征在于,所述第二液体供给单元将所述第一液体供给到所述液体喷射开口部的附近。
根据本应用例,从液体喷射开口部喷射第一液体,从供给管供给第一液体。因此,也可以不分别准备第一液体和第二液体。其结果,变得不需要用于第二液体的容器,从而能够使液体喷射装置成为小型的装置。
[应用例13]
在上述应用例的液体喷射装置中,其特征在于,包括调整单元,该调整单元以从所述液体喷射开口部喷射的所述第一液体的流量与从所述第二液体供给单元供给的所述第二液体的流量之和变得比从所述液体吸引开口部吸引的液体的流量大的方式,调整所述第二液体以及所述吸引的液体之中至少一方的流量。
根据本应用例,调整单元调整第一液体、第二液体以及吸引的液体的流量。从液体喷射开口部喷射的第一液体的流量与从第二液体供给单元供给的第二液体的流量之和,只要比从液体吸引开口部吸引的液体的流量大,即在液体喷射开口部的周围容易形成液体喷射开口部(喷嘴前端)被浸渍在第二液体的状态(水柱)或者由第二液体产生的液体的壁(水壁)。其结果,由于吸引量以及第二液体的供给量被调整,因此能够容易形成水柱或水壁。
[应用例14]
在上述应用例的液体喷射装置中,其特征在于,从所述第二液体供给单元供给的所述第二液体的供给流量在5ml/分以上。
根据本应用例,从第二液体供给单元供给的第二液体的供给流量在5ml/min以上。在确保了用于吸引切除或破碎了的生物体组织的吸引量的状态下,第二液体的供给流量在5ml/min以上时,能够在液体喷射开口部(喷嘴前端)的周围容易形成液体喷射开口部(喷嘴前端)被浸渍在第二液体的状态(水柱)或者由第二液体产生的液体的壁(水壁)。因此,能够抑制喷射的第一液体、生物体细胞的飞散。
[应用例15]
本应用例的手术器械,其特征在于,具备上述任一项所述的液体喷射装置,喷射所述第一液体,对生物体组织进行外科性处理。
根据本应用例,所述液体喷射装置使用于手术器械。因此,能够抑制由喷射出的第一液体而被切除或破碎等了的生物体组织、包含喷射出的第一液体的液体飞散。其结果,能够一边防止被切除或破碎等了的生物体组织、包含喷射出的第一液体的液体飞散而弄脏手术区,一边进行外科性处理(切开、切除、破碎等)。
附图说明
图1涉及第一实施方式,(a)是示出液体喷射装置的结构的框图,(b)是示出液体喷射装置的喷嘴的构造的部分示意侧视图。
图2的(a)以及(b)是用于说明喷嘴中的液体的行为的示意图。
图3的(a)是示出脉动赋予部的内部结构的示意截面图,(b)是示出液体室的容积的推移的图表,(c)是示出第二液体供给量相对于液体室的容积变化量的关系的图表。
图4是液体喷射装置的电气控制框图。
图5是切断生物体的表面的切断方法的流程图。
图6是供给量调整工序的流程图。
图7涉及第二实施方式,(a)是示出液体喷射装置的结构的框图,(b)是示出液体喷射装置的喷嘴的构造的部分示意侧视图。
图8是用于说明喷嘴中的液体的行为的示意图。
图9涉及第三实施方式,(a)是示出液体喷射装置的结构的框图,(b)是示出液体喷射装置的喷嘴的构造的部分示意侧视图。
图10是用于说明喷嘴中的液体的行为的示意图。
图11是示出第四实施方式的液体喷射装置的结构的框图。
图12是示出第五实施方式的液体喷射装置的结构的框图。
图13涉及第六实施方式,(a)是示出液体喷射装置的结构的框图,(b)是示出液体喷射装置的喷嘴的构造的部分示意侧视图。
图14是用于说明喷嘴中的液体的行为的示意图。
具体实施方式
在本实施方式中,根据附图说明特征性的液体喷射装置和使用该液体喷射装置来切断生物体的方法的特征性的例子。以下,根据图纸说明实施方式。并且,为了使各图纸中的各部件在各图纸上为能够识别的程度的大小,使每个部件缩小不同的尺寸而图示出。
(第一实施方式)
在本实施方式中,根据图1~图6说明作为手术器械的液体喷射装置。图1的(a)是示出液体喷射装置的结构的框图。图1的(b)是示出液体喷射装置的喷嘴的构造的部分示意侧视图。本实施方式的液体喷射装置1是在医疗机构中利用的医疗设备,具有通过对患部喷射流体来进行患部的切开或切除的作为手术刀的功能。
如图1的(a)所示,液体喷射装置1具备手柄2。手柄2是进行手术时手术操作者手持操作的器具。流体的流路即喷射管3设置于手柄2。喷射管3的一端设置有喷射流体的作为液体喷射开口部的喷嘴4。喷射管3的另一端设置有脉动赋予部5。第一过滤器7、第一流量计8、第一电磁阀9、第一泵10经由第一管6依次连接于脉动赋予部5。脉动赋予部5是使通过的流体成为脉冲流的部位。
第一过滤器7具有除去流体内的异物、细菌、气泡等的功能。第一流量计8测定在第一管6中流动的流体的流量。能够将热线式流量计、叶轮式流量计等使用于第一流量计8。第一电磁阀9是由电信号来控制开闭的阀。能够将由马达、电磁铁来开闭阀的方式的阀使用于第一电磁阀9。
能够将注射器式的泵、管泵使用于第一泵10。注射器式的情况下,优选在注射器式内设置供给流体的装置。由此,能够连续地驱动液体喷射装置1。
入水管10a设置于第一泵10,入水管10a的一端连接于第一储水槽11。作为第一液体的第一液体12进入第一储水槽11。例如生理食盐水可使用于第一液体12。由于生理食盐水对生物体无害,因此能够使用于外科手术。
液体喷射装置1具备作为控制单元的控制装置13,控制装置13控制液体喷射装置1的动作。脉动赋予部5、第一流量计8、第一电磁阀9以及第一泵10通过电缆13a连接于控制装置13。
与喷射管3平行地设置有吸引管14。在吸引管14的前端设置有液体吸引开口部以及作为吸引单元的吸引口15。吸引管14在吸引口15开口。喷嘴4和吸引口15位于大致相同面上,吸引口15配置于喷嘴4的附近。吸引用管16连接于吸引管14。然后,吸引流量计17、吸引泵18经由吸引用管16依次连接于吸引管14。
能够将与第一流量计8同样的流量计使用于吸引流量计17。吸引泵18并不被特别限定,例如能够使用管泵。排水管18a设置于吸引泵18,排水管18a连接于排水槽21。从排水管18a排出的排液22被储存在排水槽21。吸引流量计17以及吸引泵18通过电缆13a连接于控制装置13。由吸引口15、吸引管14、吸引泵18等构成吸引单元。
与喷射管3以及吸引管14平行地设置有供给管23。在供给管23中,在朝向喷嘴4的一侧设置有供给口24,供给管23在供给口24开口。供给口24配置于喷嘴4的附近。在供给管23中,在朝向脉动赋予部5的一侧设置有第二管25。第二过滤器26、第二流量计27、第二电磁阀28、第二泵29经由第二管25依次连接于供给管23。
第二过滤器26具有与第一过滤器7同样的功能,能够使用同样的过滤器。第二流量计27具有与第一流量计8同样的功能,能够使用同样的流量计。第二电磁阀28具有与第一电磁阀9同样的功能,能够使用同样的电磁阀。
第二泵29并不被特别限定,例如能够使用管泵。入水管29a设置于第二泵29,入水管29a的一端连接于第二储水槽30。作为第二液体的第二液体31进入第二储水槽30。例如纯水可使用于第二液体31。由于纯水对生物体无害,因此能够使用于外科手术。第二流量计27、第二电磁阀28以及第二泵29通过电缆13a连接于控制装置13。由供给口24、供给管23、第二泵29等构成第二液体供给单元。
在吸引管14的侧面设置有作为距离检测单元的接近传感器32,接近传感器32通过电缆13a连接于控制装置13。手柄2使喷嘴4靠近生物体而使用。接近传感器32测量与位于喷嘴4的近旁的生物体的距离。由此,接近传感器32检测位于从喷嘴4喷射第一液体12的方向上的生物体与喷嘴4的距离。接近传感器32能够使用静电电容式、光学式、超声波式等各种方式的传感器。
主开关33、作为开关的喷射开关34等设置于控制装置13。主开关33是启动液体喷射装置1的开关。接通(ON)主开关33后,向控制装置13供给电力。喷射开关34是从喷嘴4切换流体的喷射和不喷射的开关。喷射开关34为手术操作者用脚踏踩来操作的开关。
手术操作者接入主开关33后,控制装置13被初始设定。然后,手术操作者接通(ON)喷射开关34。第一泵10启动,第一泵10使第一液体12流动到第一电磁阀9。然后,控制装置13打开第一电磁阀9时,压力较高的第一液体12成为流体并在第一管6中前进。然后,第一流量计8检测在第一管6中前进的流体的流量并输出到控制装置13。
在第一管6中前进的流体通过第一过滤器7。在第一过滤器7中,从第一液体12除去尘垢、气泡、盐的结晶等。到达了脉动赋予部5的第一液体12由脉动赋予部5施加脉动。通过了脉动赋予部5的第一液体12,通过喷射管3并从喷嘴4喷射。由于通过了喷嘴4的第一液体12中施加了脉动,因此成为脉冲状的喷射。
手术操作者接通喷射开关34时,与第一泵10的启动并行地,吸引泵18被启动。吸引泵18吸引位于吸引口15的液体。被吸引了的液体从吸引口15进入吸引管14,并通过吸引用管16到达吸引泵18。然后,被吸引了的液体作为排液22排出到排水槽21。吸引流量计17检测在吸引用管16中前进的流体的流量并输出到控制装置13。
手术操作者接通喷射开关34时,与第一泵10的启动并行地,第二泵29被启动。第二泵29被启动后,第二泵29使第二液体31流动到第二电磁阀28。然后,控制装置13打开第二电磁阀28时,第二液体31成为流体并在第二管25中前进。然后,第二流量计27检测在第二管25中前进的流体的流量并输出到控制装置13。
在第二管25中前进的流体通过第二过滤器26。在第二过滤器26中,从第二液体31除去尘垢等。从第二过滤器26通过第二管25以及供给管23并到达了供给口24的第二液体31被供给到喷嘴4附近。
从喷嘴4喷射出的第一液体12和从供给口24所供给的第二液体31的一部分被从吸引口15吸引。
如图1的(b)所示,以喷嘴4为中心,吸引口15被配置在同心圆上。然后,成为喷射管3被内插在吸引管14的构造。由此,能够均等地吸引积存在喷嘴4的液体。因此,由于在喷嘴4的周围均等地配置第二液体31,从而能够抑制喷射的第一液体12的飞散。
在吸引管14的外周配置有圆筒状的供给管23。然后,以喷嘴4为中心,在供给口24的相反侧的吸引管14的外周配置有接近传感器32。由于接近传感器32与供给口24分离,因此能够减少从供给口24供给的第二液体31的影响。
图2的(a)以及图2的(b)是用于说明喷嘴中的液体的行为的示意图。如图2的(a)所示,手术操作者操作手柄2使喷嘴4接近作为物体的生物体35。手术操作者接通喷射开关34时,从供给口24供给第二液体31。然后,第二液体31在喷嘴4与生物体35之间前进。由于表面张力作用于第二液体31,因此第二液体31在喷嘴4与生物体35之间滞留并形成集液36。
第二液体31是纯水,第一液体12是生理食盐水。因此,第二液体31的表面张力比第一液体12大。因此,在喷嘴4中,第二液体31的凝集力提高,在喷嘴4的周围容易形成喷嘴4被浸渍在第二液体31的状态(水柱)或者由第二液体31产生的液体的壁(水壁)。附图示出了水柱。在与喷射管3对置的地方的集液36中形成空洞时,集液36成为圆筒状。将该状态称为水壁。
控制装置13以在集液36中从吸引口15吸引的液体的流量变得比从供给口24供给的第二液体31的流量少的方式行控制。由此,在喷嘴4与生物体35之间稳定地形成集液36。
从喷嘴4喷射的第一液体12冲撞生物体35的冲撞点35a。然后,生物体35的一部分的细胞群37从生物体35分离。与生物体35冲撞了的第一液体12、细胞群37在集液36中移动时减速。因此,与生物体35冲撞了的第一液体12、细胞群37停留在集液36内,可抑制从冲撞点35a较远地飞散。
从供给口24供给的第二液体31的供给流量为5ml/分以上。在确保了用于吸引切除或破碎了的细胞群37的吸引量的状态下,第二液体31的供给流量在5ml/min以上时,能够在喷嘴4的周围容易形成喷嘴4的前端被浸渍在第二液体31的状态(水柱)或者由第二液体31产生的液体的壁(水壁)。因此,能够抑制喷射的第一液体12、细胞群37的飞散。
如图2的(b)所示,喷嘴4从生物体35离开规定的间隔以上时,重力的影响变得比作用于第二液体31的表面张力大,无法形成水柱、水壁。此时,与生物体35冲撞了的第一液体12、细胞群37从冲撞点35a较远地飞散。
图3的(a)是示出脉动赋予部的内部结构的示意截面图。在脉动赋予部5设置有从第一管6所供给的第一液体12通过的入口流路38、液体室41、出口流路42。入口流路38以及出口流路42形成于第一壳体43。以由第一壳体43和膜片44夹持液体室41的方式设置有膜片44。第一管6连接于入口流路38,喷射管3连接于出口流路42。
在第一壳体43的图中右侧与第一壳体43接触地设置有筒状的第二壳体45。膜片44是圆盘状的金属薄板,膜片44的外周部分被夹持在第一壳体43与第二壳体45之间地固定。在第二壳体45的图中右侧与第二壳体45接触地设置有第三壳体46。在膜片44与第三壳体46之间配置有层叠型压电元件即作为容积变更单元的压电元件47。压电元件47的一端固定于膜片44,另一端固定于第三壳体46。压电元件47由电缆13a连接于控制装置13。
从控制装置13施加驱动电压后,压电元件47使形成于膜片44与第一壳体43之间的液体室41的容积变化。施加于压电元件47的驱动电压变大后,压电元件47伸长,膜片44被压电元件47推压而向图中第一方向48即液体室41一侧弯曲。膜片44向第一方向48弯曲后,液体室41的容积变小。然后,液体室41内的流体从液体室41压出。出口流路42的内径比入口流路38的内径大。即,出口流路42的流体阻力比入口流路38的流体阻力小。然后,由于入口流路38比出口流路42靠近第一泵10,因此入口流路38中的水压变为比出口流路42中的水压高的水压。因此,液体室41内的流体的大部分通过出口流路42而从液体室41压出。
另一方面,施加于压电元件47的驱动电压变小后,压电元件47收缩,膜片44被压电元件47拉拽而向图中第二方向49即第三壳体46一侧弯曲。压电元件47缩小,液体室41的容积变大,流体从入口流路38供给到液体室41内。
施加于压电元件47的驱动电压由较高的频率(例如300Hz)反复进行接通(最大电压)和断开(0V),因此液体室41的容积的扩大和缩小被反复进行,脉动施加到流体。从液体室41压出了的流体从喷射管3的前端的喷嘴4喷射。
图3的(b)是示出液体室的容积的推移的图表。在图3的(b)中,纵轴示出液体室41的容积,图中上侧为比下侧小的容积。横轴示出时间的推移,时间从图中左侧向右侧推移。第一推移线50示出使液体室41的容积增大变化时的容积的推移。第二推移线51示出使液体室41的容积减小变化时的容积的推移。
第一推移线50以及第二推移线51由相同周期52反复进行。第一推移线50和第二推移线51是类似的形状,由第一推移线50说明容积变化的推移。一个周期52划分为上升区间53、下降区间54、休止区间55。在上升区间53中,第一推移线50为与正弦波形类似的形状。此时,电压被施加到压电元件47,压电元件47伸长。由此,膜片44在第一方向48移动,液体室41的容积减少。然后,液体室41的第一液体12在出口流路42移动。
在下降区间54中,第一推移线50为与正弦波形类似的形状。此时,被施加了到压电元件47的电压减少,压电元件47收缩。由此,膜片44在第二方向49移动,液体室41的容积增加。然后,第一液体12从入口流路38流入液体室41。下降区间54为比上升区间53长的时间。由此,第一液体12强劲地向出口流路42流出,以低速从入口流路38流入。休止区间55是压电元件47维持收缩了的状态的区间。变更休止区间55的长度,从而能够调整周期52。
将第一推移线50中的容积的变化量作为第一变化量50a,将第二推移线51中的容积的变化量作为第二变化量51a。第一变化量50a、第二变化量51a等变化量能够通过控制装置13控制压电元件47来调整。
图3的(c)是示出第二液体供给量相对于液体室的容积变化量的关系的图表。在图3的(c)中,纵轴示出了从供给口24供给的第二液体31的供给量。图中上侧比下侧多量。横轴示出液体室41的容积的变化量,图中右侧比左侧变化量大。
容积供给量相关线56示出了液体室41的容积的变化量与第二液体31的供给量的关系。图中容积供给量相关线56为直线,但也可以是曲线、折线。液体室41的容积的变化量使第一变化量50a时的第二液体31的供给量为第一供给量57。然后,液体室41的容积的变化量使第二变化量51a时的第二液体31的供给量为第二供给量58。
由于第一变化量50a比第二变化量51a大,因此从喷嘴4喷出的第一液体12中的脉冲流的体积的变动变大。然后,脉冲流的体积的变动越大,在冲撞了生物体35之后,移动的第一液体12的能量越大。因此,第一液体12从冲撞点35a容易向远处飞。
另一方面,与第一变化量50a对应的第一供给量57比与第二变化量51a对应的第二供给量58多量。因此,即使施加到第一液体12的脉冲流的能量较大,由于第二液体31为多量,从而集液36的体积也变大。因此,能够抑制第一液体12从集液36飞散。
另一方面,控制装置13使液体室41的容积的变化量从第一变化量50a向第二变化量51a减小时,控制装置13使从供给口24供给的第二液体31从第一供给量57向第二供给量58减少。减小了液体室41的容积的变化量时,喷射的第一液体12的脉冲流的流速变慢,且喷射的第一液体12的量也减少,因此飞散也变小。控制装置13减少从供给口24供给的第二液体31的供给量来控制飞散。因此,能够减少第二液体31的消耗量。
图4是液体喷射装置1的电气控制框图。在图4中,液体喷射装置1具备控制液体喷射装置1的动作的控制装置13。然后,控制装置13具备作为处理器来进行各种运算处理的CPU61(中央运算处理装置)和存储各种信息的存储器62。泵驱动装置63、第一流量计8、第二流量计27、吸引流量计17、脉动赋予部5以及接近传感器32经由输入输出接口64和数据总线65连接于CPU61。此外,主开关33、喷射开关34、脉动量输入装置66、吸引设定输入装置67、输出装置68以及输入装置69也经由输入输出接口64和数据总线65连接于CPU61。
泵驱动装置63是驱动第一泵10、第二泵29、吸引泵18、第一电磁阀9以及第二电磁阀28的装置。泵驱动装置63输入CPU61的指示信号。然后,泵驱动装置63由指示信号中示出的压力或流量来驱动第一泵10、第二泵29、吸引泵18。此外,泵驱动装置63驱动第一电磁阀9以及第二电磁阀28来开闭阀。
脉动量输入装置66是手术操作者输入第一液体12的脉动的变动量的装置。脉动量输入装置66是用于例如将液体室41的容积变化量例如设定为第一变化量50a、第二变化量51a的装置。脉动量输入装置66能够由例如可变电阻器和将可变电阻器的电阻值转换为电压的电路等、多个开关等构成。
吸引设定输入装置67是手术操作者设定从吸引口15吸引的液体的吸引量的装置。输出装置68除了液晶式的显示装置之外,还包含通知异常的照明灯、扬声器、与外部计算机进行有线以及无线的通信的装置等。由此,控制装置13能够输出液体喷射装置1的状态、手术操作者设定了的设定状态。
输入装置69中除了键盘、鼠标型输入装置、笔型输入装置之外,还包含与外部计算机进行有线以及无线的通信的装置。各种数据通过这些输入装置69被输入到存储器62。
存储器62是包括RAM、ROM等这样的半导体存储器、硬盘、DVD-ROM这样的外部存储装置的概念。功能上,设定对记述有液体喷射装置1的动作的控制顺序的程序软件70进行存储的存储区域、用于对运算第二液体31的供给量时所使用的数据即供给量运算数据71进行存储的存储区域。另外,设定用于对进行各种控制时的判定所使用的数据即判定值数据72进行存储的存储区域。另外,设定作为用于CPU61的工作区域、临时文件等而发挥功能的存储区域、其他各种存储区域。
CPU61是根据存储于存储器62内的程序软件70来进行手柄2的从喷嘴4喷射第一液体12的控制的单元。具有泵控制部73作为具体的功能实现部。泵控制部73进行如下控制:向泵驱动装置63输出指示信号,驱动第一泵10、第二泵29以及吸引泵18,使第一液体12以及第二液体31流动而吸引。此外,泵控制部73使第一电磁阀9以及第二电磁阀28开闭来控制第一液体12以及第二液体31的流动和流动停止。
另外,CPU61具有脉动控制部74。脉动控制部74输入由脉动量输入装置66设定了的脉动量。然后,脉动控制部74控制脉动赋予部5的压电元件47,从而控制液体室41的变动量。
另外,CPU61具有作为调整单元的吸引量运算部75。吸引量运算部75对应于第二液体31的供给量而对适当的吸引量进行运算。吸引量运算部75对液体总流量进行运算,该液体总流量是从喷嘴4喷射的第一液体12的流量与从供给口24供给的第二液体31的流量之和。然后,以从吸引口15吸引的液体的流量变得比液体总流量少的方式,吸引量运算部75对吸引的液体的流量即吸引量进行运算。然后,将运算出的吸引量输出到泵控制部73。
从喷嘴4喷射的第一液体的流量与从供给口24供给的第二液体31的流量之和,只要比从吸引口15吸引的吸引量大,则在喷嘴4的周围容易形成喷嘴4的前端被浸渍在第二液体31的状态(水柱)或者由第二液体31产生的液体的壁(水壁)。由于吸引量被调整,因此能够使喷射的第一液体12的飞散减轻。
另外,CPU61具有作为调整单元的供给量运算部76。供给量运算部76基于液体室41的容积的变化量,使用容积供给量相关线56对从供给口24供给的第二液体31的供给量进行运算。然后,将供给量输出到泵控制部73。由供给量运算部76以及泵控制部73控制供给量。
液体室41的容积的变化量较大时,由于第一液体12的脉冲流的速度较快,且喷射的第一液体12的量也增加,因此飞散也变大。此时,从供给口24供给的第二液体31增加。因此,能够抑制由喷射出的第一液体12而被切除或破碎等了的细胞群37、包含喷射出的第一液体12的液体飞散。另外,液体室41的容积的变化量较小时,由于第一液体12的脉冲流的速度较慢,且喷射的第一液体12的量也减少,因此飞散也变小。因此,即使减少从供给口24供给的第二液体31,也能够抑制飞散。其结果,能够减少第二液体31的消耗量。
另外,CPU61具有液供给判定部77。液供给判定部77驱动接近传感器32来检测喷嘴4与生物体35的距离即喷嘴生物体间距离。然后,液供给判定部77比较喷嘴生物体间距离和判定值。液供给判定部77在喷嘴生物体间距离比判定值短的情况下,以从供给口24供给第二液体31的方式进行控制。液供给判定部77在喷嘴生物体间距离比判定值长的情况下,以停止从供给口24供给第二液体31的方式进行控制。
在喷嘴4靠近生物体35的情况下,容易成为喷嘴4的前端浸入第二液体31中的状态(水柱)或者形成有第二液体31的壁的状态(水壁)。通过从供给口24所供给的第二液体31,能够抑制由喷射出的第一液体12而被切除或破碎等了的细胞群37、包含喷射出的第一液体12的液体的飞散。液供给判定部77限于具有第二液体31的效果时供给第二液体31,因此能够减少第二液体31的消耗量。
并且,在本实施方式中,上述的各功能使用CPU61由程序软件来实现,但上述的各功能在能够通过不使用CPU61的单独的电子电路(硬件)来实现的情况下,也能够使用那样的电子电路。
接下来,由图5以及图6说明使用上述的液体喷射装置1切断生物体35的表面的切断方法。图5是切断生物体的表面的切断方法的流程图,图6是供给量调整工序的流程图。在图5的流程图中,步骤S1相当于开始判定工序。在该工序中,是判定手术操作者是否接通了主开关33的工序。待机至手术操作者接通主开关33,手术操作者接通了主开关33时,接下来转移到步骤S2。
步骤S2相当于吸引开始工序。在该工序中,是泵控制部73向泵驱动装置63驱动吸引泵18的工序。在该时刻,由于未供给第二液体31,因此吸引泵18吸入空气。接下来转移到步骤S3。
步骤S3相当于喷射判定工序。在该工序中,CPU61检测喷射开关34是接通还是断开。然后,喷射开关34接通时,CPU61进行喷射第一液体12的判断,接下来转移到步骤S4。喷射开关34断开时,CPU61进行不喷射第一液体12的判断,接下来转移到步骤S10。
步骤S4相当于第一液体供给开始工序。在该工序中,是泵控制部73向泵驱动装置63驱动第一泵10的工序。然后,第一泵10使第一液体12朝向脉动赋予部5流动。接下来转移到步骤S5。
步骤S5相当于脉动开始工序。在该工序中,脉动控制部74输入设定于脉动量输入装置66的脉动设定量。手术操作者预先设定好脉动量。手术操作者也能够在工作的中途变更脉动量。脉动控制部74以由设定了的脉动量来喷射第一液体12的方式驱动脉动赋予部5。接下来转移到步骤S6。
步骤S6相当于供给量调整工序。在该工序中,供给量运算部76对从供给口24供给的第二液体31的供给量进行运算。然后,泵控制部73向泵驱动装置63驱动第二泵29。然后,泵控制部73使运算出的供给量的第二液体31从供给口24供给。步骤S4~步骤S6被大致同时地进行。因此,在喷射第一液体12的情况下,第二泵29将第二液体31从供给口24供给。
手术操作者使喷嘴4接近生物体35。由此,第一液体12被喷射到生物体35,生物体35的细胞群37被部分地从生物体35除去。然后,手术操作者将规定的地方的细胞群37从生物体35除去,从而使生物体35切断。接下来转移到步骤S7。
步骤S7相当于喷射停止判定工序。在该工序中,CPU61检测喷射开关34是接通还是断开。然后,喷射开关34接通时,CPU61进行继续第一液体12的喷射的判断,接下来转移到步骤S6。喷射开关34断开时,CPU61进行停止第一液体12的喷射的判断,接下来转移到步骤S8。
步骤S8相当于脉动停止工序。在该工序中,脉动控制部74使脉动赋予部5的驱动停止。接下来转移到步骤S9。
步骤S9相当于液体供给停止工序。在该工序中,是泵控制部73向泵驱动装置63停止第一泵10以及第二泵29的驱动的工序。由此,来自喷嘴4的第一液体12的喷射被停止,来自供给口24的第二液体31的供给也被停止。接下来转移到步骤S3。
步骤S7~步骤S9被大致同时地进行。在停止第一液体12的喷射的情况下,泵控制部73以从供给口24不供给第二液体31的方式控制第一泵10以及第二泵29。因此,第一液体12的不喷射时,不会浪费地供给第二液体31。因此,能够减少第二液体31的消耗量。
步骤S10相当于终止判定工序。在该工序中,是判定手术操作者是否断开了主开关33的工序。手术操作者保持接通了主开关33的状态时,判断继续工作而不终止。接下来转移到步骤S3。手术操作者断开了主开关33时,判断终止工作。接下来转移到步骤S11。
步骤S11相当于吸引终止工序。该工序是泵控制部73向泵驱动装置63停止吸引泵18的驱动的工序。由以上的工序,终止切断生物体的表面的工序。
接下来,使用图6详细说明步骤S6的供给量调整工序。在图6中,步骤S12相对于距离测量工序。在该工序中,液供给判定部77使接近传感器32驱动。然后,液供给判定部77检测喷嘴4与生物体35的距离即喷嘴生物体间距离。接下来转移到步骤S13。
步骤S13相当于第二液判定工序。在该工序中,液供给判定部77比较喷嘴生物体间距离和判定值。在喷嘴生物体间距离比判定值短的情况下,液供给判定部77进行从供给口24供给第二液体31的判断。接下来转移到步骤S14。在喷嘴生物体间距离比判定值长的情况下,进行从供给口24不供给第二液体31的判断。然后,控制装置13也可以驱动输出装置68,以使喷嘴4接近生物体35的方式促使手术操作者注意。例如,可以从扬声器发出警告声,也可以显示示出警告的文字或图形。接下来转移到步骤S15。
步骤S14相当于第二液供给开始工序。在该工序中,是泵控制部73向泵驱动装置63驱动第二泵29的工序。然后,第二泵29使第二液体31朝向供给口24流动。接下来转移到步骤S15。
步骤S15相当于供给量测定工序。在该工序中,吸引量运算部75驱动第一流量计8以及第二流量计27。第一流量计8检测第一液体12的流量并输出到吸引量运算部75。第二流量计27检测第二液体31的流量并输出到吸引量运算部75。接下来转移到步骤S16。
步骤S16相当于吸引量调整工序。在该工序中,吸引量运算部75对液体总流量进行运算。然后,以从吸引口15吸引的液体的流量变得比液体总流量少的方式,吸引量运算部75对吸引的液体的流量即吸引量指示值进行运算。然后,将运算出的吸引量指示值输出到泵控制部73。吸引泵18以来自吸引口15的吸引量变为吸引量指示值的方式调整吸引量。
与步骤S12~步骤S16并行地,进行手术操作者切断生物体35的工作。因此,手术操作者从手柄2喷射第一液体12,对生物体35进行外科性处理。由以上终止步骤S6的供给量调整工序的说明。
如上述那样,根据本实施方式,具有以下的效果。
(1)根据本实施方式,从供给口24向喷嘴4供给第二液体31,从而在喷嘴4的周围形成喷嘴4的前端被浸渍在第二液体31的状态(水柱)或由第二液体31产生的液体的壁(水壁)。其结果,能够抑制由喷射出的第一液体12而被切除或破碎等了的细胞群37、包含喷射出的第一液体12的液体超过喷嘴4的前端的周围的第二液体而飞散。
(2)根据本实施方式,向喷嘴4的前端供给第二液体31,从而能够使喷嘴4被浸渍在第二液体31,使由喷嘴4的振动产生的噪音吸收到第二液体31而降低。
(3)根据本实施方式,由配置于喷嘴4的附近的吸引口15能够吸引多余的第二液体31。因此,能够使手术区不浸水。
(4)根据本实施方式,由于喷射管3内插于吸引管14,因此能够均等地吸引积存在喷嘴4的液体。在喷嘴4的周围形成喷嘴4的前端被比较无偏移地浸渍在第二液体31的状态(水柱)或形成有由第二液体31产生的液体的壁(水壁)。由于吸引管14比较均等地吸引位于喷嘴4的周围的多余的第二液体31,因此能够抑制喷射的第一液体12的飞散。
(5)根据本实施方式,液体室41的容积的变化量较大时,第一液体12的脉冲流的流速较快,且喷射的第一液体12的飞散也变大。此时,使从供给口24供给的第二液体31增加。因此,能够抑制由喷射出的第一液体12而被切除或破碎等了的细胞群37、包含喷射出的第一液体12的液体飞散。另外,液体室41的容积的变化量较小时,由于第一液体12的脉冲流的速度较慢,且喷射的第一液体12的量也减少,因此飞散也变小。因此,即使减少从供给口24供给的第二液体31,也能够抑制飞散。其结果,能够减少第二液体31的消耗量。
(6)根据本实施方式,液体喷射装置1具备控制第二液体31的供给量的供给量运算部76以及泵控制部73。使液体室41的容积的变化量增大了时,由于第一液体12的脉冲流的速度较快,且喷射的第一液体12的量也增加,因此飞散也变大。由于供给量运算部76使从供给口24供给的第二液体31的供给量增多,因此能够抑制第一液体12的飞散。
(7)根据本实施方式,使液体室41的容积的变化量减小了时,由于第一液体12的脉冲流的流速较慢,且喷射的第一液体12的量也减少,因此飞散也变小。供给量运算部76使从供给口24供给的第二液体31的供给量减少来抑制飞散。因此,能够减少第二液体31的消耗量。
(8)根据本实施方式,在停止第一液体12的喷射的情况下,不从供给口24供给第二液体31。因此,第一液体12的不喷射时,不会浪费地供给第二液体31。因此,能够减少第二液体31的消耗量。
(9)根据本实施方式,接近传感器32检测喷嘴4与生物体35的距离。然后,在从接近传感器32检测到的距离比判定值短的情况下,液供给判定部77从供给口24供给第二液体31。在喷嘴4靠近生物体35的情况下,在喷嘴4的周围容易形成喷嘴4的前端浸入第一液体12的状态或者第一液体12的壁。通过从供给口24所供给的第二液体31,能够抑制由喷射出的第一液体12而被切除或破碎等了的细胞群37、包含喷射出的第一液体12的液体的飞散。液供给判定部77在具有供给第二液体31的效果时供给第二液体31,因此能够减少第二液体31的消耗量。
(10)根据本实施方式,在喷嘴4远离生物体35的情况下,在喷嘴4的周围不容易形成喷嘴4的前端被浸渍在第二液体31的状态(水柱)或者由第二液体31产生的液体的壁(水壁)。此时,从供给口24所供给的第二液体31变为浪费。在喷嘴4远离生物体35的情况下,由于停住第二液体31的供给,因此第二液体31不会浪费。因此,液供给判定部77在具有第二液体31的效果时供给第二液体31,从而能够减少第二液体31的消耗量。
(11)根据本实施方式,第二液体31是纯水,第一液体12是生理食盐水。第二液体31的表面张力比第一液体12大。因此,在喷嘴4中第二液体31的凝集力提高,在喷嘴4的周围容易形成喷嘴4被浸渍在第二液体31的状态(水柱)或者由第二液体31产生的液体的壁(水壁)。其结果,能够容易地抑制喷射的第一液体12的飞散。
(12)根据本实施方式,吸引量运算部75调整吸引的液体的流量。从喷嘴4喷射的第一液体12的流量与从供给口24供给的第二液体31的流量之和,只要比从吸引口15吸引的液体的流量大,则在喷嘴4的周围容易形成喷嘴4的前端被浸渍在第二液体31的状态(水柱)或者由第二液体31产生的液体的壁(水壁)。由于吸引量由吸引量运算部75调整,因此能够容易形成水柱或者水壁。其结果,能够使喷射的第一液体12的飞散减轻。
(13)根据本实施方式,从供给口24供给的第二液体31的供给流量在5ml/min以上。在确保了用于吸引切除或破碎了的细胞群37的吸引量的状态下,第二液体31的供给流量在5ml/min以上时,能够在喷嘴4的周围容易形成喷嘴4的前端被浸渍在第二液体31的状态(水柱)或者由第二液体31产生的液体的壁(水壁)。因此,能够抑制喷射的第一液体12、细胞群37的飞散。
(14)根据本实施方式,液体喷射装置1使用于手术器械。因此,能够抑制由喷射出的第一液体12而被切除或破碎等了的细胞群37、包含喷射出的第一液体12的液体飞散。其结果,能够一边防止被切除或破碎等了的细胞群37、包含喷射出的第一液体12的液体飞散而弄脏手术区,一边进行外科性处理(切开、切除、破碎等)。
(第二实施方式)
接下来,使用图7以及图8说明液体喷射装置的一实施方式。图7的(a)是示出液体喷射装置的结构的框图。图7的(b)是示出液体喷射装置的喷嘴的构造的部分示意侧视图。图8是用于说明喷嘴中的液体的行为的示意图。本实施方式与第一实施方式不同的地方在于图1中所示出的吸引管14与供给管23的配置不同这点。并且,对于与第一实施方式相同的点,省略说明。
即,在本实施方式中,如图7的(a)所示,液体喷射装置80具备手柄81。包围喷射管3而设置有吸引管14,包围吸引管14而设置有供给管82。在供给管82的前端设置有供给口83。喷嘴4、吸引口15以及供给口83配置于同一面。如图7的(b)所示,吸引管14以及供给管82以喷射管3为中心被配置为同心圆状。也就是说,喷射管3内插于供给管82。
如图8所示,从供给口83所供给的第二液体31被从吸引口15吸引到吸引管14。然后,集液36形成于喷嘴4、吸引口15以及供给口83与生物体35之间。然后,在集液36之中,从喷嘴4朝向冲撞点35a喷射第一液体12。
如上述那样,根据本实施方式,具有以下的效果。
(1)根据本实施方式,由于喷射管3内插在供给管82,因此能够从喷嘴4的周边均等地供给液体。因此,液体喷射装置80在喷嘴4的周围容易形成由第二液体31产生的液体的壁(水壁)。因此,能够抑制由喷射出的第一液体12而被切除或破碎等了的细胞群37、包含喷射出的第一液体12的液体超过喷嘴4的前端的周围的第二液体而飞散。另外,能够使供给管82供给第二液体31的方向追随喷嘴4喷射第一液体12的方向。
(第三实施方式)
接下来,使用图9以及图10说明液体喷射装置的一实施方式。图9的(a)是示出液体喷射装置的结构的框图。图9的(b)是示出液体喷射装置的喷嘴的构造的部分示意侧视图。图10是用于说明喷嘴中的液体的行为的示意图。本实施方式与第一实施方式不同的地方在于图1中所示出的吸引管14与供给管23的配置不同这点。并且,对于与第一实施方式相同的点,省略说明。
即,在本实施方式中,如图9的(a)所示,液体喷射装置86具备手柄87。包围喷射管3而设置有供给管88,在供给管88的前端设置有供给口89。包围供给管88而设置有吸引管90,在吸引管90的前端设置有吸引口91。喷嘴4、供给口89以及吸引口91配置于同一面。如图9的(b)所示,供给管88以及吸引管90以喷射管3为中心被配置为同心圆状。也就是说,喷射管3内插于供给管88。
如图10所示,从供给口89所供给的第二液体31被从吸引口91吸引到吸引管90。然后,集液36形成于喷嘴4、供给口89以及吸引口91与生物体35之间。然后,在集液36之中,从喷嘴4朝向冲撞点35a喷射第一液体12。
如上述那样,根据本实施方式,具有以下的效果。
(1)根据本实施方式,由于喷射管3内插在供给管88,因此能够从喷嘴4的周边均等地供给液体。因此,液体喷射装置86在喷嘴4的周围容易形成由第二液体31产生的液体的壁(水壁)。因此,能够抑制由喷射出的第一液体12而被切除或破碎等了的细胞群37、包含喷射出的第一液体12的液体超过喷嘴4的周围的第二液体而飞散。另外,能够使供给管88供给第二液体31的方向追随喷嘴4喷射第一液体12的方向。
(第四实施方式)
接下来,使用图11说明液体喷射装置的一实施方式。图11是示出液体喷射装置的结构的框图。本实施方式与第一实施方式不同的地方在于图1中所示出的第一泵10以及第二泵29使相同液体流动这点。并且,对于与第一实施方式相同的点,省略说明。
即,在本实施方式中,如图11所示,液体喷射装置94在第一储水槽11积存有第一液体12。然后,第一泵10的入水管10a以及第二泵29的入水管29a连接于第一储水槽11。因此,第一泵10以及第二泵29使第一液体12流动。然后,从喷嘴4喷射第一液体12,从供给口24也供给第一液体12。
如上述那样,根据本实施方式,具有以下的效果。
(1)根据本实施方式,也可以不分别准备第一液体12和第二液体31。因此,变得不需要用于第二液体31的容器,从而能够使液体喷射装置94成为小型的装置。
(第五实施方式)
接下来,使用图12说明液体喷射装置的一实施方式。图12是示出液体喷射装置的结构的框图。本实施方式与第一实施方式不同的地方在于图1中所示出的第一泵10使相同液体流动到喷射管3以及供给管23这点。并且,对于与第一实施方式相同的点,省略说明。
即,在本实施方式中,如图12所示,在液体喷射装置97中,第三管98连接于连接第一过滤器7和脉动赋予部5的第一管6。然后,第三管98连接有第一管6和供给管23。
第一泵10使流动的第一液体12被供给到脉动赋予部5以及供给管23。第一泵10使第一液体12流动。然后,从喷嘴4喷射第一液体12,从供给口24也供给第一液体12。
如上述那样,根据本实施方式,具有以下的效果。
(1)根据本实施方式,也可以不分别准备第一液体12和第二液体31。因此,变得不需要用于第二液体31的容器,从而能够使液体喷射装置97成为小型的装置。
(2)根据本实施方式,液体喷射装置97的第一泵10使第一液体12流动到脉动赋予部5以及供给管23。因此,与除了向脉动赋予部5流动第一液体12的第一泵10之外还具备向供给管23流动第一液体12的泵时相比,能够减少泵的个数。因此,能够使液体喷射装置97成为小型的装置。
(第六实施方式)
接下来,使用图13以及图14说明液体喷射装置的一实施方式。图13的(a)是示出液体喷射装置的结构的框图。图13的(b)是示出液体喷射装置的喷嘴的构造的部分示意侧视图。图14是用于说明喷嘴中的液体的行为的示意图。本实施方式与第一实施方式不同的地方在于图1中所示出的吸引管14与手柄2为分体这点。并且,对于与第一实施方式相同的点,省略说明。
即,在本实施方式中,如图13的(a)所示,液体喷射装置101具备第一手柄102以及第二手柄103。脉动赋予部5设置于第一手柄102,与脉动赋予部5连接地设置有喷射管3。然后,与喷射管3平行地设置有供给管23以及接近传感器32。
向喷射管3供给第一泵10使流动了的第一液体12。然后,从喷嘴4喷射第一液体12的脉冲流。向供给管23供给第二泵29使流动了的第二液体31。然后,从供给口24供给第二液体31。
第二手柄103具备吸引管104,在吸引管104的前端设置有吸引口105。吸引管104在吸引口105开口。吸引用管16连接于吸引管104。然后,吸引流量计17、吸引泵18经由吸引用管16连接于吸引管104。
如图13的(b)所示,在第一手柄102设置有喷嘴4、供给口24,在第二手柄103设置有吸引口105。因此,手术操作者能够分别操作喷嘴4和吸引口105。
如图14所示,手术操作者操作第一手柄102使喷嘴4接近生物体35。手术操作者接通(ON)喷射开关34时,从供给口24供给第二液体31。然后,第二液体31被供给到喷嘴4与生物体35之间。由于表面张力作用于第二液体31,因此第二液体31在喷嘴4与生物体35之间滞留并形成集液36。
手术操作者或辅助者操作第二手柄103将吸引口105插入集液36。从吸引口105吸引位于集液36的液体、细胞群37。控制装置13以在集液36中从吸引口15吸引的液体的流量变得比从供给口24供给的第二液体31的流量少的方式进行控制。由此,在喷嘴4与生物体35之间稳定地形成集液36。
如上述那样,根据本实施方式,具有以下的效果。
(1)根据本实施方式,设置有喷嘴4的第一手柄102和设置有吸引口105的第二手柄103为分体。然后,手术操作者操作第一手柄102来调整喷嘴4的位置。此时,辅助者能够操作设置有吸引口105的第二手柄103。因此,能够使手术操作者专心于喷嘴4的位置调整,辅助者专心于吸引口105的位置调整。由于在生物体35的表面具有凹凸,因此第二液体31有时流动到生物体35的凹陷。此时,辅助者也能够操作第二手柄103来容易地吸引多余的第二液体31。
并且,本实施方式并不限定于上述的实施方式,在本发明的技术性构思内,能够由在该领域中具有通常知识的技术人员实施各种变更、改良。以下阐述变形例。
(变形例1)
在上述第一实施方式中,吸引量运算部75从第一液体12的喷射量和第二液体31的供给量对吸引量进行了运算调整。不限于此,也可以将从吸引口15吸引的吸引量固定为恒定。然后,供给量运算部76也可以以第一液体12的喷射量和第二液体31的供给量的液体总流量变得比吸引量多的方式对第二液体31的供给量进行运算。然后,供给量运算部76也可以调整第一液体12的流量和第二液体31的流量。由于使吸引量为恒定,因此能够容易地进行吸引量的控制。
(变形例2)
在上述第一实施方式中,如图3的(c)所示,供给量运算部76使用容积供给量相关线56对第二液体31的供给量进行了运算。供给量运算部76也可以使用判定液体室41的容积变化量的判定值对第二液体31的供给量进行运算。也就是说,液体室41的容积变化量超过判定值而增加了时,供给量运算部76使第二液体31的供给量增加。另外,液体室41的容积变化量超过判定值而减少了时,供给量运算部76也可以使第二液体31的供给量减少。由于不是连续性地而是阶段性地进行控制,因此能够容易地进行控制。此时的判定值可以是一个,也可以设置多个。
(变形例3)
在上述第一实施方式中,使压电元件47伸缩来使第一液体12脉动。另外,也可以使用电磁铁、静电力等驱动力来使第一液体12脉动。或者,也可以用对供给到具有规定的容积的流体室内的第一液体产生气泡来使第一液体12脉动的元件代替压电元件。也可以采用生产性良好的构造。
(变形例4)
在上述第一实施方式中,液体喷射装置1作为切断生物体35的医疗设备而被使用。液体喷射装置1也可以使用于其他的用途。例如,除了肉、蔬菜、豆腐等食材之外,加工木材、混凝土等各种构造物时,也可以使用液体喷射装置1。此时,也能够防止被加工物飞散。
附图标记说明:
1 作为手术器械的液体喷射装置
3 喷射管
4 作为液体喷射开口部的喷嘴
12 作为第一液体的第一液体
13 作为控制单元的控制装置
14 作为吸引单元的吸引管
15 作为液体吸引开口部以及吸引单元的吸引口
18 作为吸引单元的吸引泵
23 作为第二液体供给单元的供给管
24 作为第二液体供给单元的供给口
29 作为第二液体供给单元的第二泵
31 作为第二液体的第二液体
32 作为距离检测单元的接近传感器
34 作为开关的喷射开关
35 作为物体的生物体
41 液体室
47 作为容积变更单元的压电元件
75 作为调整单元的吸引量运算部
76 作为调整单元的供给量运算部。

Claims (15)

1.一种液体喷射装置,从喷射管的液体喷射开口部将第一液体呈脉冲状喷射,其特征在于,具备:
第二液体供给单元,从供给管向所述液体喷射开口部的附近供给第二液体。
2.根据权利要求1所述的液体喷射装置,其特征在于,
所述液体喷射装置包括:
液体吸引开口部,配置于所述液体喷射开口部的附近;以及
吸引单元,经由吸引管连接于所述液体吸引开口部,并吸引所述第一液体以及所述第二液体。
3.根据权利要求2所述的液体喷射装置,其特征在于,
所述喷射管内插于所述供给管。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的液体喷射装置,其特征在于,
所述喷射管内插于所述吸引管。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的液体喷射装置,其特征在于,
所述液体喷射装置包括:
液体室,通过使容积变化而在所述第一液体产生脉冲流;
容积变更单元,使所述液体室的容积的变化量变化;以及
控制单元,基于所述液体室的容积的变化量,控制从所述第二液体供给单元供给的所述第二液体的供给量。
6.根据权利要求5所述的液体喷射装置,其特征在于,
所述容积变更单元使所述液体室的容积的变化量增大时,
所述控制单元使从所述第二液体供给单元供给的所述第二液体增多。
7.根据权利要求5或6所述的液体喷射装置,其特征在于,
所述容积变更单元使所述液体室的容积的变化量减小时,
所述控制单元使从所述第二液体供给单元供给的所述第二液体减少。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的液体喷射装置,其特征在于,
所述液体喷射装置具备用于切换所述第一液体的喷射与不喷射的开关,
所述液体喷射装置具备控制单元,所述控制单元控制:
在喷射所述第一液体的情况下,所述第二液体供给单元供给所述第二液体,
在停止所述第一液体的喷射的情况下,所述第二液体供给单元不供给所述第二液体。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的液体喷射装置,其特征在于,
所述液体喷射装置具备距离检测单元,所述距离检测单元检测向位于从所述液体喷射开口部喷射所述第一液体的方向上的物体的距离,
所述控制单元控制在从所述距离检测单元检测到的距离比规定的距离短的情况下,从所述第二液体供给单元供给所述第二液体。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的液体喷射装置,其特征在于,
所述液体喷射装置具备距离检测单元,所述距离检测单元用于检测向位于从所述液体喷射开口部喷射所述第一液体的方向上的物体的距离,
所述控制单元控制在从所述距离检测单元检测到的距离比规定的距离长的情况下,从所述第二液体供给单元停止所述第二液体的供给。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的液体喷射装置,其特征在于,
所述第二液体的表面张力比所述第一液体的表面张力大。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的液体喷射装置,其特征在于,
所述第二液体供给单元将所述第一液体代替所述第二液体供给到所述液体喷射开口部的附近。
13.根据权利要求2所述的液体喷射装置,其特征在于,
所述液体喷射装置包括调整单元,所述调整单元以从所述液体喷射开口部喷射的所述第一液体的流量与从所述第二液体供给单元供给的所述第二液体的流量之和变得比从所述液体吸引开口部吸引的液体的流量大的方式,调整所述第二液体以及所述吸引的液体之中至少一方的流量。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的液体喷射装置,其特征在于,
从所述第二液体供给单元供给的所述第二液体的供给流量在5ml/分以上。
15.一种手术器械,其特征在于,具备:权利要求1至14中任一项所述的液体喷射装置,
喷射所述第一液体,对生物体组织进行外科性处理。
CN201580012843.6A 2014-03-12 2015-03-02 液体喷射装置以及手术器械 Pending CN106102607A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014048519A JP2015171467A (ja) 2014-03-12 2014-03-12 液体噴射装置および手術機器
JP2014-048519 2014-03-12
PCT/JP2015/001084 WO2015136883A1 (ja) 2014-03-12 2015-03-02 液体噴射装置および手術機器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106102607A true CN106102607A (zh) 2016-11-09

Family

ID=54071342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580012843.6A Pending CN106102607A (zh) 2014-03-12 2015-03-02 液体喷射装置以及手术器械

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20170014149A1 (zh)
EP (1) EP3117785A4 (zh)
JP (1) JP2015171467A (zh)
CN (1) CN106102607A (zh)
WO (1) WO2015136883A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106063718A (zh) * 2016-07-19 2016-11-02 屈小丰 一种水刀清创设备及其制作方法
CN112297626A (zh) * 2019-07-31 2021-02-02 精工爱普生株式会社 液体喷射装置以及液体喷射装置的控制方法
CN112297627A (zh) * 2019-07-31 2021-02-02 精工爱普生株式会社 液体喷射装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4357784A2 (en) 2016-09-02 2024-04-24 Board of Regents, The University of Texas System Collection probe and methods for the use thereof
MX2020005448A (es) 2017-11-27 2020-08-27 Univ Texas Sonda de recoleccion minimamente invasiva y metodos para el uso de esta.

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9200452U1 (de) * 1992-01-16 1992-06-04 Rau, Horst-Günter, Dr.med., 8000 München Hochfrequenzstromunterstütztes Hochdruckflüssigkeitsstrahlschneidegerät
US6156029A (en) * 1997-11-25 2000-12-05 Eclipse Surgical Technologies, Inc. Selective treatment of endocardial/myocardial boundary
JP2003000713A (ja) * 2001-06-21 2003-01-07 Nippon Clean Engine Lab Co Ltd 液体噴射手術方法とその装置
JP5320906B2 (ja) * 2008-08-28 2013-10-23 セイコーエプソン株式会社 流体噴射手術器具および流体噴射方法
JP4666094B2 (ja) * 2009-07-10 2011-04-06 セイコーエプソン株式会社 脈流発生装置および医療機器、脈流発生装置の制御方法
JP5585369B2 (ja) * 2010-10-12 2014-09-10 セイコーエプソン株式会社 流体噴射装置、および医療機器
JP5862020B2 (ja) * 2011-02-28 2016-02-16 セイコーエプソン株式会社 流体噴射装置
JP5741140B2 (ja) * 2011-03-31 2015-07-01 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置
JP5879904B2 (ja) * 2011-10-14 2016-03-08 セイコーエプソン株式会社 流路管及び流体噴射装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106063718A (zh) * 2016-07-19 2016-11-02 屈小丰 一种水刀清创设备及其制作方法
CN106063718B (zh) * 2016-07-19 2018-01-19 屈小丰 一种水刀清创设备及其制作方法
CN112297626A (zh) * 2019-07-31 2021-02-02 精工爱普生株式会社 液体喷射装置以及液体喷射装置的控制方法
CN112297627A (zh) * 2019-07-31 2021-02-02 精工爱普生株式会社 液体喷射装置
CN112297626B (zh) * 2019-07-31 2022-08-30 精工爱普生株式会社 液体喷射装置以及液体喷射装置的控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015171467A (ja) 2015-10-01
US20170014149A1 (en) 2017-01-19
EP3117785A1 (en) 2017-01-18
WO2015136883A1 (ja) 2015-09-17
EP3117785A4 (en) 2018-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106102607A (zh) 液体喷射装置以及手术器械
JP7261217B2 (ja) 自浄特性を有する結腸洗浄システム
CN102648866B (zh) 手术装置
CN106456849B (zh) 用于吸入血栓的系统
JP2010077948A (ja) 流体噴射装置、及び流体噴射装置の制御方法
US8794931B2 (en) Fluid ejection device and medical device
JP2015200287A (ja) 流体噴射装置
JP2010059792A (ja) 流体噴射装置、流体噴射ユニット、制御装置、流体噴射装置の制御方法および手術装置
JP2015198861A (ja) 流体噴射装置、および、流体噴射方法
CN207561845U (zh) 一种微纳米气泡浴缸
JP2015198860A (ja) 流体噴射装置
JP2015198762A (ja) 流体噴射装置
JP4360501B1 (ja) オゾン水生成装置及びオゾン水生成方法
EP2772276A1 (en) Fluid-storing, filtering, and gas-discharging apparatus, and hematoma evacuator based on the liquid-storing, filtering, and air-discharging apparatus
JP2010059939A (ja) 流体噴射装置、流体噴射装置の制御方法および手術装置
JP2015198763A (ja) 流体噴射装置
US20150293538A1 (en) Fluid ejection device
JP2010221181A (ja) オゾン水生成装置
JP2012223243A (ja) 歯科用治療具及びこれを備える歯科用治療装置
JP2015198863A (ja) 流体噴射装置
CN107126591A (zh) 基于压电的双腔体输液泵及输液装置
CN112354035A (zh) 一种清洗床
JP2012192072A (ja) 流体噴射装置
JP5750890B2 (ja) 流体噴射装置及び医療機器
US20150366575A1 (en) Liquid ejection device

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20161109