JP2010082438A - Fluid jetting device, fluid jetting method, and fluid jetting surgical apparatus - Google Patents

Fluid jetting device, fluid jetting method, and fluid jetting surgical apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2010082438A
JP2010082438A JP2009216744A JP2009216744A JP2010082438A JP 2010082438 A JP2010082438 A JP 2010082438A JP 2009216744 A JP2009216744 A JP 2009216744A JP 2009216744 A JP2009216744 A JP 2009216744A JP 2010082438 A JP2010082438 A JP 2010082438A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fluid
color
region
volume
area
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.)
Withdrawn
Application number
JP2009216744A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuyoshi Hama
康善 濱
Kinya Matsuzawa
欣也 松澤
Takeshi Seto
毅 瀬戸
Hideki Kojima
英揮 小島
Yasuhiro Ono
泰弘 小野
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
Priority to JP2009216744A priority Critical patent/JP2010082438A/en
Publication of JP2010082438A publication Critical patent/JP2010082438A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

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

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluid jetting device, a fluid jetting method, and a fluid jetting surgical apparatus, by which fluid jetting can be more securely carried out with high precision upon jetting fluid against an object. <P>SOLUTION: The fluid jetting device 1 detects color of a fluid jetting object area to be an object of excision when fluid jetting is carried out against a fluid jetting port 212 by a color sensor 40. Which of a jetting allowed area or a jetting prohibited area corresponds to the fluid jetting object area is determined according to the color of the fluid jetting object area. When the determination result indicates the jetting-allowed area, fluid discharge by a pulsation generating part 100 is controlled so as to jet a pulsation flow with different characteristics according to the color of the fluid jetting object area. When the determination result indicates the jetting-prohibited area, fluid discharge by the pulsation generating part 100 is stopped. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、加圧した流体を噴射する流体噴射装置、流体噴射方法および流体噴射手術器具に関する。   The present invention relates to a fluid ejecting apparatus that ejects pressurized fluid, a fluid ejecting method, and a fluid ejecting surgical instrument.

従来、この種の技術としては、例えば、流体噴射口に連通する接続流路を有する流路管と、接続流路に連通する流体室及び流体室の容積を変更する圧電素子を有する脈動発生部と、流体室に流体を供給する流体供給手段と、を備える流体噴射装置がある(特許文献1参照)。
この流体噴射装置では、流体供給手段が流体室に流体を供給し、圧電素子が流体室の容積を変更することによって、流体噴射口から脈動する流体(以下、脈動流という)を噴射することが可能となる。
Conventionally, as this type of technology, for example, a pulsation generator having a flow path tube having a connection flow path communicating with a fluid ejection port, a fluid chamber communicating with the connection flow path, and a piezoelectric element that changes the volume of the fluid chamber And a fluid ejecting device that supplies fluid to the fluid chamber (see Patent Document 1).
In this fluid ejecting apparatus, the fluid supply means supplies fluid to the fluid chamber, and the piezoelectric element changes the volume of the fluid chamber, thereby ejecting pulsating fluid (hereinafter referred to as pulsating flow) from the fluid ejection port. It becomes possible.

また、流体を噴射して生体組織を切開または切除する流体噴射装置として、流体を噴射するノズルと、流体の噴射によって破壊された組織片等を吸引する吸引管とを備え、ノズルと吸引管との配置関係を平行あるいは同軸にすることにより、噴射によって破砕された血栓片や組織片を他に飛散させることなく回収し、治療の効果安全性を向上させるというものがある(特許文献2参照)。   Further, as a fluid ejecting apparatus for incising or excising a living tissue by ejecting a fluid, the fluid ejecting apparatus includes a nozzle that ejects a fluid and a suction tube that sucks a tissue piece or the like destroyed by the fluid ejection. By making the arrangement relationship of these parallel or coaxial, there is a method in which thrombus pieces and tissue pieces crushed by jetting are collected without being scattered to improve the safety and effectiveness of treatment (see Patent Document 2). .

特開2008−082202号公報JP 2008-082202 A 特開2003−000713号公報JP 2003-000713 A

しかしながら、上記各特許文献に記載の技術を含め、流体を噴射して対象部位を切断または切除可能な流体噴射装置においては、使用者等の判断によって対象部位の切断または切除が行われているため、使用者等の技量によっては、切断または切除の対象としない部分を切除等する可能性があった。
即ち、流体を噴射して対象物を切断または切除する際に、確実に高精度な切断または切除を行うことが困難であった。
そこで、本発明は、流体を対象物に噴射する際に、より確実に高精度な流体噴射を行うことができる流体噴射装置、流体噴射方法および流体噴射手術器具を提供することを課題としている。
However, in the fluid ejecting apparatus capable of cutting or excising the target site by ejecting fluid, including the techniques described in the above patent documents, the target site is cut or excised based on the judgment of the user or the like. Depending on the skill of the user or the like, there is a possibility that a portion not to be cut or excised may be excised.
That is, it has been difficult to reliably perform cutting or excision with high precision when a fluid is ejected to cut or excise an object.
Therefore, an object of the present invention is to provide a fluid ejecting apparatus, a fluid ejecting method, and a fluid ejecting surgical instrument that can perform fluid ejection with higher accuracy when ejecting fluid onto an object.

上記課題を解決するために、第1の発明に係る流体噴射装置は、流体が流入する流体室と、前記流体室の容積を変更する容積変更手段と、前記流体室に連通する入口流路および出口流路と、を有する脈動発生部と、前記出口流路から流出した流体を噴射する流体噴射口と、前記入口流路に流体を供給する流体供給手段と、前記容積変更手段による前記流体室の容積の変更を制御する制御手段と、前記流体噴射口に対向する流体噴射対象領域の色を検出する色検出手段と、を備え、前記制御手段は、前記色検出手段が検出した色に応じて、前記容積変更手段による前記流体室の容積の変更を制御することを特徴としている。   In order to solve the above problems, a fluid ejecting apparatus according to a first aspect of the present invention includes a fluid chamber into which a fluid flows, volume changing means for changing the volume of the fluid chamber, an inlet channel communicating with the fluid chamber, A pulsation generator having an outlet channel, a fluid ejection port for ejecting fluid that has flowed out of the outlet channel, a fluid supply unit that supplies fluid to the inlet channel, and the fluid chamber by the volume changing unit Control means for controlling the change of the volume of the liquid, and color detection means for detecting the color of the fluid ejection target area facing the fluid ejection port, wherein the control means corresponds to the color detected by the color detection means. Then, the change of the volume of the fluid chamber by the volume changing means is controlled.

このように、噴射対象領域の色に応じて容積変更手段による流体室の容積の変更を制御するため、流体噴射対象物の性質に適した特性の脈動流を噴射することが可能となり、高精度な流体噴射を行うことが可能となる。
ここで、流体室としては、例えば、後述する流体室501が該当する。容積変更手段としては、例えば、後述する圧電素子401が該当する。入口流路としては、例えば、後述する入口流路503が該当する。出口流路としては、例えば、後述する出口流路511が該当する。脈動発生部としては、例えば、後述する脈動発生部100が該当する。流体噴射口としては、例えば、後述する流体噴射開口部212が該当する。流体供給手段としては、例えば、後述するポンプ20および流体容器10が該当する。制御手段としては、例えば、後述する制御手段30が該当する。色検出手段としては、例えば、後述する色センサ40が該当する。
Thus, since the change of the volume of the fluid chamber by the volume changing means is controlled according to the color of the injection target region, it becomes possible to inject a pulsating flow having characteristics suitable for the properties of the fluid injection target, and high accuracy. Thus, it is possible to perform simple fluid ejection.
Here, for example, a fluid chamber 501 described later corresponds to the fluid chamber. For example, a piezoelectric element 401 described later corresponds to the volume changing unit. For example, an inlet channel 503 described later corresponds to the inlet channel. For example, an outlet channel 511 described later corresponds to the outlet channel. As the pulsation generation unit, for example, a pulsation generation unit 100 described later corresponds. For example, a fluid ejection opening 212 described later corresponds to the fluid ejection port. As the fluid supply means, for example, a pump 20 and a fluid container 10 described later are applicable. For example, the control means 30 described later corresponds to the control means. For example, a color sensor 40 described later corresponds to the color detection unit.

また、第2の発明は、第1の発明において、前記制御手段は、前記色検出手段が検出した色が、噴射対象部位における噴射禁止領域を示す色であるとき、前記脈動発生部における流体の吐出を停止するように、前記容積変更手段による前記流体室の容積の変更を制御することを特徴としている。
これにより、噴射対象領域が噴射禁止領域である場合に、脈動発生部における流体の吐出を停止することができ、作業者が噴射禁止領域に過って流体を噴射するのを防止することができる。したがって、例えば、流体噴射装置を手術用のウォーターパルスメス等に適用した場合、術者が切除禁止領域を過って切断または切除してしまうのを防止することができ、より確実に高精度な切断または切除を行うことが可能となる。
In a second aspect based on the first aspect, when the color detected by the color detection means is a color indicating an injection prohibited area in the injection target site, the control means The change of the volume of the fluid chamber by the volume changing means is controlled so as to stop the discharge.
As a result, when the injection target area is the injection prohibited area, the discharge of the fluid in the pulsation generating unit can be stopped, and the operator can be prevented from ejecting the fluid over the injection prohibited area. . Therefore, for example, when the fluid ejecting apparatus is applied to a surgical water pulse knife or the like, it is possible to prevent the operator from cutting or excising beyond the excision-inhibited region. Cutting or excision can be performed.

さらに、第3の発明は、第1又は第2の発明において、前記制御手段は、前記色検出手段が検出した色が、噴射対象部位における噴射可能領域を示す色であるとき、前記色検出手段が検出した色に応じて異なる特性の脈動流を噴射するように、前記容積変更手段による前記流体室の容積の変更を制御することを特徴としている。
これにより、噴射対象領域が噴射可能領域である場合に、噴射対象領域の色に応じて、噴射圧力や噴射周期等、噴射する脈動流の特性を変更することができ、流体噴射対象物の性質に適した特性の脈動流を噴射することが可能となり、高精度な流体噴射を行うことが可能となる。
Further, according to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, when the color detected by the color detection unit is a color indicating an ejectable region in the ejection target site, the color detection unit The volume change means controls the change of the volume of the fluid chamber so as to eject a pulsating flow having different characteristics depending on the color detected by the.
Thereby, when the injection target area is an injectable area, the characteristics of the pulsating flow to be injected, such as the injection pressure and the injection cycle, can be changed according to the color of the injection target area. Therefore, it is possible to eject a pulsating flow having characteristics suitable for the above-described conditions, and it is possible to perform highly accurate fluid ejection.

また、第4の発明は、第1〜第3の何れかの発明において、流体の噴射対象部位の形状を示すデータを取得する形状データ取得手段と、前記形状データ取得手段によって取得された噴射対象部位の形状を示すデータを基に、噴射対象部位における噴射可能領域および噴射禁止領域を設定する領域設定手段と、前記流体噴射対象領域が前記噴射可能領域および前記噴射禁止領域の何れかに該当するかを判定する領域判定手段と、前記領域判定手段によって、前記流体噴射対象領域が前記噴射禁止領域に該当していると判定された場合に、前記脈動発生部における流体の吐出を抑制させる吐出抑制手段と、をさらに備えることを特徴としている。   Moreover, 4th invention is the injection object acquired by the shape data acquisition means which acquires the data which show the shape of the injection target site | part of the fluid in any one of 1st-3rd invention, and the said shape data acquisition means Based on data indicating the shape of the part, area setting means for setting an injectable area and an injection prohibited area in the injection target part, and the fluid injection target area corresponds to either the injectable area or the injection prohibited area When the area determination means and the area determination means determine that the fluid ejection target area corresponds to the ejection prohibited area, the discharge suppression is performed to suppress the fluid ejection in the pulsation generation unit. And means.

このように、形状データ取得手段によって取得した噴射対象部位の形状を示すデータに基づいて噴射対象領域が噴射禁止領域に該当すると判定した場合に、脈動発生部における流体の吐出を抑制するので、フェイルセーフ機能を付加することが可能となる。
ここで、形状データ取得手段としては、例えば、後述する3次元画像作成部801が該当する。領域設定手段としては、例えば、後述する領域設定部802が該当する。領域判定手段としては、例えば、後述する切除状態比較部807が該当する。吐出抑制手段としては、例えば、後述する切除状態比較部807が該当する。
As described above, when it is determined that the injection target region corresponds to the injection prohibited region based on the data indicating the shape of the injection target portion acquired by the shape data acquisition unit, the discharge of fluid in the pulsation generation unit is suppressed. It is possible to add a safe function.
Here, as the shape data acquisition unit, for example, a later-described three-dimensional image creation unit 801 corresponds. As the area setting means, for example, an area setting unit 802 described later corresponds. As the region determination means, for example, an ablation state comparison unit 807 described later corresponds. For example, a cut-off state comparison unit 807 described later corresponds to the discharge suppression unit.

さらにまた、第5の発明は、第1〜第4の何れかの発明において、音声および光の少なくとも一方によって報知を行う報知手段をさらに備え、前記報知手段は、前記流体噴射対象領域が、前記噴射禁止領域および当該噴射禁止領域近傍の領域である近傍領域の何れかに該当するとき、前記報知を行うことを特徴としている。
これにより、噴射対象領域が噴射禁止領域や近傍領域に該当することを作業者に報知することができ、作業者が噴射禁止領域に過って流体を噴射するのをより確実に防止することができる。
ここで、報知手段としては、例えば、後述する青色LED100a、赤色LED100bおよびスピーカ100cが該当する。
Still further, a fifth invention according to any one of the first to fourth inventions, further comprises a notifying means for notifying by at least one of sound and light, wherein the notifying means has the fluid ejection target area as described above. The notification is performed when any of the injection prohibited area and the vicinity area that is the vicinity of the injection prohibited area corresponds.
Thereby, it is possible to notify the operator that the injection target region corresponds to the injection prohibited region or a nearby region, and more reliably prevent the worker from injecting fluid over the injection prohibited region. it can.
Here, as the notification means, for example, a blue LED 100a, a red LED 100b, and a speaker 100c, which will be described later, correspond.

さらに、第6の発明に係る流体噴射方法は、流体室に流体を供給し、前記流体室の容積を変更することによって、流体噴射口から加圧された流体を噴射し、前記流体噴射口に対向する流体噴射対象領域の色を検出し、前記検出した色に応じて、前記流体室の容積の変更を制御することを特徴としている。
これにより、流体噴射対象物の性質に適した特性の脈動流を噴射することが可能となり、高精度な流体噴射を行うことが可能となる。
Furthermore, the fluid ejecting method according to the sixth aspect of the present invention supplies fluid to the fluid chamber, changes the volume of the fluid chamber, ejects pressurized fluid from the fluid ejecting port, and supplies the fluid ejecting port to the fluid ejecting port. It is characterized in that the color of the opposed fluid ejection target area is detected, and the change in the volume of the fluid chamber is controlled according to the detected color.
Accordingly, it is possible to eject a pulsating flow having characteristics suitable for the properties of the fluid ejection object, and it is possible to perform highly accurate fluid ejection.

また、第7の発明に係る流体噴射手術器具は、流体が流入する流体室と、前記流体室の容積を変更する容積変更手段と、前記流体室に連通する入口流路および出口流路と、を有する脈動発生部と、前記出口流路から流出した流体を噴射する流体噴射口と、前記入口流路に流体を供給する流体供給手段と、前記容積変更手段による前記流体室の容積の変更を制御する制御手段と、前記流体噴射口に対向する手術対象部位の色を検出する色検出手段と、を備え、前記制御手段は、前記色検出手段が検出した色に応じて、前記容積変更手段による前記流体室の容積の変更を制御し、前記容積変更手段が前記流体室の容積を変更することにより前記流体噴射口から噴射される流体によって手術対象部位を切開又は切除することを特徴としている。
これにより、流体を噴射して対象物を切断または切除する際に、より確実に高精度な切断または切除を行うことが可能な手術装置を実現することができる。
Further, the fluid ejection surgical instrument according to the seventh invention includes a fluid chamber into which a fluid flows, volume changing means for changing the volume of the fluid chamber, an inlet channel and an outlet channel communicating with the fluid chamber, A pulsation generator having fluid flow, a fluid ejection port for ejecting fluid flowing out from the outlet channel, a fluid supply unit for supplying fluid to the inlet channel, and a change in volume of the fluid chamber by the volume changing unit. Control means for controlling, and color detection means for detecting the color of the region to be operated facing the fluid ejection port, wherein the control means changes the volume changing means according to the color detected by the color detection means. The change of the volume of the fluid chamber by the control is controlled, and the volume changing means changes the volume of the fluid chamber so that the surgical target site is incised or excised by the fluid ejected from the fluid ejection port. .
Thereby, when the fluid is ejected to cut or excise the object, it is possible to realize a surgical apparatus that can perform cutting or excision with higher accuracy and higher accuracy.

本発明の第1の実施形態に係るウォーターパルスメスを示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the water pulse knife which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図1に示すウォーターパルスメスの脈動発生部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the pulsation generation | occurrence | production part of the water pulse knife shown in FIG. 図2に示す脈動発生部を分解した状態の概略を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the outline of the state which decomposed | disassembled the pulsation generation | occurrence | production part shown in FIG. 図2に示す脈動発生部の入口流路を示す平面図であり、上ケースを下ケースとの接合面側から視認した状態を表している。It is a top view which shows the inlet flow path of the pulsation generation | occurrence | production part shown in FIG. 2, and represents the state which visually recognized the upper case from the joint surface side with a lower case. 制御手段の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of a control means. 第1の実施形態における制御手段が実行する制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control processing which the control means in 1st Embodiment performs. 本発明の第2の実施形態に係るウォーターパルスメスを示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the water pulse knife which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 患部において切除可能領域、切除禁止領域および近傍領域が設定された状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state in which the excisable area | region, the excision prohibition area | region, and the vicinity area | region were set in the affected part. 第2の実施形態における制御手段が実行する制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control processing which the control means in 2nd Embodiment performs.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
本発明に係る流体噴射装置は、インク等を用いた描画、細密な物体及び構造物の洗浄、物体の切断や切除、手術用メス等に適用することが可能である。
本実施形態では、本発明に係る流体噴射装置を、手術対象部位の生体組織を切開又は切除することに好適なウォーターパルスメスに適用した場合について説明する。したがって、本実施の形態で用いる流体は、水、生理食塩水、薬液等である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The fluid ejecting apparatus according to the present invention can be applied to drawing using ink or the like, washing of fine objects and structures, cutting or excision of objects, a scalpel for surgery, and the like.
In the present embodiment, a case will be described in which the fluid ejection device according to the present invention is applied to a water pulse knife suitable for incising or excising a living tissue at a site to be operated. Therefore, the fluid used in the present embodiment is water, physiological saline, a chemical solution, or the like.

(第1の実施形態)
(構成)
図1は、本発明の第1の実施形態に係るウォーターパルスメスを示す概略構成図である。
図1に示すウォーターパルスメス(流体噴射装置、流体噴射手術器具)1は、流体を収容する流体容器10と、一定の圧力で流体を供給するポンプ20と、ポンプ20から供給される流体を脈動流動する脈動発生部100と、脈動発生部100及びポンプ20を制御する制御手段30と、色センサ40とを備える。
流体容器10は、水、生理食塩水、薬液等の流体を収容する。
ポンプ20は、接続チューブ15を介して流体容器10に収容された流体を吸引する。また、ポンプ20は、吸引した流体を、一定の圧力で接続チューブ25を介して脈動発生部100に供給する。ポンプ20の吐出圧力は概ね3気圧(0.3MPa)以下に設定する。
(First embodiment)
(Constitution)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a water pulse knife according to the first embodiment of the present invention.
A water pulse knife (fluid ejecting apparatus, fluid ejecting surgical instrument) 1 shown in FIG. 1 pulsates a fluid container 10 that contains fluid, a pump 20 that supplies fluid at a constant pressure, and fluid supplied from the pump 20. A pulsation generating unit 100 that flows, a control unit 30 that controls the pulsation generating unit 100 and the pump 20, and a color sensor 40 are provided.
The fluid container 10 contains a fluid such as water, physiological saline, or a chemical solution.
The pump 20 sucks the fluid stored in the fluid container 10 through the connection tube 15. The pump 20 supplies the sucked fluid to the pulsation generator 100 through the connection tube 25 at a constant pressure. The discharge pressure of the pump 20 is generally set to 3 atm (0.3 MPa) or less.

なお、このウォーターパルスメス1を用いて手術をする際には、術者が把持する部位は脈動発生部100である。したがって、脈動発生部100までの接続チューブ25はできるだけ柔軟であることが好ましい。そのためには、柔軟で薄いチューブで、流体を脈動発生部100に送液可能な範囲で低圧にすることが好ましい。
脈動発生部100は、流体室501(図2、参照)と、流体室501の容積変更手段とを備えている。本実施形態では、流体室501の容積変更手段として、圧電素子401を用いている。
また、脈動発生部100には、切除あるいは切開の状態の適否を報知するための青色および赤色のLED(Light Emitting Diode)100a,100bと、音声を出力するスピーカ100cとが内蔵されている。
Note that when performing an operation using the water pulse knife 1, the part grasped by the operator is the pulsation generator 100. Therefore, it is preferable that the connection tube 25 up to the pulsation generator 100 be as flexible as possible. For this purpose, it is preferable that the pressure is reduced within a range in which fluid can be sent to the pulsation generator 100 with a flexible and thin tube.
The pulsation generator 100 includes a fluid chamber 501 (see FIG. 2) and a volume changing unit for the fluid chamber 501. In the present embodiment, the piezoelectric element 401 is used as the volume changing means of the fluid chamber 501.
In addition, the pulsation generating unit 100 incorporates blue and red LEDs (Light Emitting Diodes) 100a and 100b for notifying whether or not the excision or incision is appropriate, and a speaker 100c for outputting sound.

次に、脈動発生部100について、図面を参照してさらに詳しく説明する。
図2は、図1に示すウォーターパルスメスの脈動発生部を示す断面図である。なお、図2は、図4に示すA−A´線の断面図である。図3は、図2に示す脈動発生部を分解した状態の概略を示す斜視図である。
図2及び図3に示すように、脈動発生部100は、上ケース500と、下ケース301とを有する。そして、上ケース500及び下ケース301は、互いに対向する面において接合され、4本の固定螺子(図示せず)によって螺着されている。
下ケース301は、鍔部を有する筒状部材であって、一方の端部は底板311で密閉されている。この下ケース301の内部空間に圧電素子401が配設される。
Next, the pulsation generator 100 will be described in more detail with reference to the drawings.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a pulsation generating portion of the water pulse knife shown in FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ shown in FIG. FIG. 3 is a perspective view schematically showing a state in which the pulsation generator shown in FIG. 2 is disassembled.
As shown in FIGS. 2 and 3, the pulsation generator 100 includes an upper case 500 and a lower case 301. Then, the upper case 500 and the lower case 301 are joined on the surfaces facing each other, and are screwed together by four fixing screws (not shown).
The lower case 301 is a cylindrical member having a flange, and one end is sealed with a bottom plate 311. A piezoelectric element 401 is disposed in the internal space of the lower case 301.

圧電素子401は、積層型圧電素子であってアクチュエータを構成する。圧電素子401の一方の端部は、上板411を介してダイアフラム400に固着されている。また、圧電素子401の他方の端部は、底板311の上面312に固着されている。
ダイアフラム400は、円盤状の金属薄板からなり、下ケース301の凹部303内において周縁部が凹部303の底面に密着固着されている。容積変更手段としての圧電素子401に駆動信号を入力することで、圧電素子401の伸張、収縮に伴いダイアフラム400を介して流体室501の容積を変更する。このように、容積変更手段として圧電素子401とダイアフラム400とを採用する構造にすることにより、構造の簡素化と、それに伴う小型化を実現できる。また、流体室501の容積変化の最大周波数を1KHz以上の高い周波数にすることができ、高速脈動流の噴射に最適となる。
The piezoelectric element 401 is a laminated piezoelectric element and constitutes an actuator. One end of the piezoelectric element 401 is fixed to the diaphragm 400 via the upper plate 411. The other end of the piezoelectric element 401 is fixed to the upper surface 312 of the bottom plate 311.
Diaphragm 400 is formed of a disk-shaped metal thin plate, and a peripheral edge thereof is closely fixed to a bottom surface of recess 303 in recess 303 of lower case 301. By inputting a drive signal to the piezoelectric element 401 as volume changing means, the volume of the fluid chamber 501 is changed via the diaphragm 400 as the piezoelectric element 401 expands and contracts. Thus, by adopting a structure that employs the piezoelectric element 401 and the diaphragm 400 as the volume changing means, the structure can be simplified and the size can be reduced accordingly. Moreover, the maximum frequency of the volume change of the fluid chamber 501 can be set to a high frequency of 1 KHz or more, which is optimal for high-speed pulsating flow injection.

ダイアフラム400の上面には、中心部に開口部を有する円盤状の金属薄板からなる補強板410が積層配設される。
上ケース500は、下ケース301と対向する面の中心部に凹部を有している。そして、この凹部とダイアフラム400とから構成され流体が充填された状態の回転体形状が流体室501である。つまり、流体室501は、上ケース500の凹部の封止面505と内周側壁501aとダイアフラム400とによって囲まれた空間である。流体室501の略中央部には出口流路511が穿設されている。
出口流路511は、流体室501から、上ケース500の一方の端面に突設された出口流路管510の端部まで貫通されている。出口流路511の流体室501の封止面505との接続部は、流体抵抗を減ずるために滑らかに丸められている。
On the upper surface of the diaphragm 400, a reinforcing plate 410 made of a disk-shaped thin metal plate having an opening at the center is laminated.
The upper case 500 has a recess at the center of the surface facing the lower case 301. A fluid chamber 501 is a rotating body formed of the recess and the diaphragm 400 and filled with fluid. That is, the fluid chamber 501 is a space surrounded by the sealing surface 505 of the concave portion of the upper case 500, the inner peripheral side wall 501 a, and the diaphragm 400. An outlet channel 511 is formed in a substantially central portion of the fluid chamber 501.
The outlet channel 511 is penetrated from the fluid chamber 501 to the end of the outlet channel pipe 510 protruding from one end surface of the upper case 500. A connection portion between the outlet channel 511 and the sealing surface 505 of the fluid chamber 501 is smoothly rounded to reduce fluid resistance.

なお、流体室501の形状は、本実施形態(図2参照)では、両端が封止された略円筒形状としているが、側面視して円錐形や台形、あるいは半球形状等でもよい。例えば、出口流路511と封止面505との接続部を漏斗のような形状にすれば、後述する流体室501内の気泡を排出しやすくなる。
出口流路管510には接続流路管200が接続されている。接続流路管200には接続流路201が穿設されている。接続流路201の直径は、出口流路511の直径より大きく形成されている。また、接続流路管200の管部の厚さは、流体の圧力脈動を吸収しない剛性を有する範囲に形成されている。
接続流路管200の先端部には、ノズル211が挿着されている。ノズル211には、流体噴射口212が穿設されている。流体噴射口212の直径は、接続流路201の直径より小さい。
In addition, although the shape of the fluid chamber 501 is a substantially cylindrical shape with both ends sealed in this embodiment (see FIG. 2), it may be conical, trapezoidal, hemispherical, or the like when viewed from the side. For example, if the connecting portion between the outlet channel 511 and the sealing surface 505 is shaped like a funnel, bubbles in the fluid chamber 501 described later can be easily discharged.
A connection channel pipe 200 is connected to the outlet channel pipe 510. A connection channel 201 is formed in the connection channel pipe 200. The diameter of the connection channel 201 is formed larger than the diameter of the outlet channel 511. Further, the thickness of the pipe portion of the connection flow path pipe 200 is formed in a range having rigidity that does not absorb the pressure pulsation of the fluid.
A nozzle 211 is inserted into the distal end portion of the connection flow channel pipe 200. A fluid ejection port 212 is formed in the nozzle 211. The diameter of the fluid ejection port 212 is smaller than the diameter of the connection channel 201.

また、ノズル211近傍には色センサ40が設置されている。色センサ40としては、例えば、フォトダイオードにカラーフィルタ(RGB)を組み合わせたものを用い、受光部を流体噴射方向に向けて配置するものとする。これにより、手術対象部位(噴射対象部位)における切除対象領域(流体噴射対象領域)の色が検出可能となる。ここで、切除対象領域とは、手術対象部位において、流体噴射口212に対向し流体噴射された場合に切除の対象となる領域をいう。
上ケース500の側面には、ポンプ20から流体を供給する接続チューブ25を挿着する入口流路管502が突設されている。入口流路管502には、入口流路側の接続流路504が穿設されている。接続流路504は入口流路503に連通している。入口流路503は、流体室501の封止面505の周縁部に溝状に形成され、流体室501に連通している。
A color sensor 40 is installed in the vicinity of the nozzle 211. As the color sensor 40, for example, a combination of a photodiode and a color filter (RGB) is used, and the light receiving unit is arranged in the fluid ejection direction. Thereby, the color of the excision target region (fluid ejection target region) in the surgical target region (ejection target region) can be detected. Here, the excision target region refers to a region to be excised when the fluid is ejected in the surgical target portion so as to face the fluid ejection port 212.
On the side surface of the upper case 500, an inlet channel tube 502 into which the connection tube 25 that supplies fluid from the pump 20 is inserted is projected. A connection channel 504 on the inlet channel side is formed in the inlet channel tube 502. The connection channel 504 communicates with the inlet channel 503. The inlet channel 503 is formed in a groove shape on the peripheral edge of the sealing surface 505 of the fluid chamber 501 and communicates with the fluid chamber 501.

上ケース500と下ケース301との接合面において、ダイアフラム400の外周方向の離間した位置には、下ケース301側にパッキンボックス304、上ケース500側にパッキンボックス506が形成されている。パッキンボックス304及びパッキンボックス506により形成される空間に、リング状のパッキン450が装着されている。
ここで、上ケース500と下ケース301とを組立てたとき、ダイアフラム400の周縁部と補強板410の周縁部とは、上ケース500の封止面505の周縁部と下ケース301の凹部303の底面によって密接されている。この際、パッキン450は上ケース500と下ケース301によって押し圧されて、流体室501からの流体漏洩を防止している。
A packing box 304 is formed on the lower case 301 side and a packing box 506 is formed on the upper case 500 side at a position spaced apart in the outer peripheral direction of the diaphragm 400 on the joint surface between the upper case 500 and the lower case 301. A ring-shaped packing 450 is mounted in a space formed by the packing box 304 and the packing box 506.
Here, when the upper case 500 and the lower case 301 are assembled, the peripheral portion of the diaphragm 400 and the peripheral portion of the reinforcing plate 410 are the peripheral portion of the sealing surface 505 of the upper case 500 and the concave portion 303 of the lower case 301. It is closely attached by the bottom. At this time, the packing 450 is pressed by the upper case 500 and the lower case 301 to prevent fluid leakage from the fluid chamber 501.

流体室501内は、流体吐出の際に30気圧(3MPa)以上の高圧状態となり、ダイアフラム400、補強板410、上ケース500、下ケース301それぞれの接合部において流体が僅かに漏洩することが考えられるが、パッキン450によって漏洩を阻止している。
図2に示すようにパッキン450を配設すると、流体室501から高圧で漏洩してくる流体の圧力によってパッキン450が圧縮され、パッキンボックス304,506内の壁にさらに強く押し圧するので、流体の漏洩を一層確実に阻止することができる。このことから、駆動時において流体室501内の高い圧力上昇を維持することができる。
The fluid chamber 501 is in a high pressure state of 30 atm (3 MPa) or more when fluid is discharged, and the fluid may slightly leak at the joints of the diaphragm 400, the reinforcing plate 410, the upper case 500, and the lower case 301. However, the packing 450 prevents leakage.
When the packing 450 is disposed as shown in FIG. 2, the packing 450 is compressed by the pressure of the fluid leaking from the fluid chamber 501 at a high pressure, and is further pressed against the walls in the packing boxes 304 and 506. Leakage can be more reliably prevented. From this, a high pressure rise in the fluid chamber 501 can be maintained during driving.

次に、上ケース500に形成される入口流路503について、図面を参照してさらに詳しく説明する。
図4は、図2に示す脈動発生部の入口流路を示す平面図であり、上ケースを下ケースとの接合面側から視認した状態を表している。
図4に示すように、入口流路503は、一方の端部が流体室501に連通し、他方の端部が接続流路504に連通している。入口流路503と接続流路504との接続部には、流体溜り507が形成されている。入口流路503と接続流路504との接続部に流体溜り507を設けることにより、接続流路504のイナータンスが入口流路503に与える影響を抑制することができる。そして、流体溜り507と入口流路503との接続部は滑らかに丸めることによって流体抵抗を減じている。
Next, the inlet channel 503 formed in the upper case 500 will be described in more detail with reference to the drawings.
FIG. 4 is a plan view showing the inlet flow path of the pulsation generating section shown in FIG. 2, and shows a state in which the upper case is viewed from the joint surface side with the lower case.
As shown in FIG. 4, the inlet channel 503 has one end communicating with the fluid chamber 501 and the other end communicating with the connection channel 504. A fluid reservoir 507 is formed at a connection portion between the inlet channel 503 and the connection channel 504. By providing the fluid reservoir 507 at the connection portion between the inlet channel 503 and the connection channel 504, the influence of the inertance of the connection channel 504 on the inlet channel 503 can be suppressed. The connection between the fluid reservoir 507 and the inlet channel 503 is smoothly rounded to reduce the fluid resistance.

また、入口流路503は、流体室501の内周側壁501aに対して略接線方向に向かって連通している。ポンプ20(図1参照)から一定の圧力で供給される流体は、内周側壁501aに沿って(図4において矢印で示す方向)流動して流体室501に旋回流を発生する。旋回流は、旋回することによる遠心力で内周側壁501a側に押し付けられるとともに、流体室501内に含まれる気泡は旋回流の中心部に集中する。
そして、中心部に集められた気泡は、出口流路511から排除される。このことから、出口流路511は旋回流の中心近傍、つまり回転形状体の軸中心部に設けられることがより好ましい。図4では、入口流路503は平面形状が湾曲されている。入口流路503は、直線で流体室501に連通させてもよいが、狭いスペースの中で所望のイナータンスを得るために、入口流路503の流路長を長くする必要性から湾曲させている。
In addition, the inlet channel 503 communicates with the inner peripheral side wall 501a of the fluid chamber 501 in a substantially tangential direction. The fluid supplied at a constant pressure from the pump 20 (see FIG. 1) flows along the inner peripheral wall 501a (in the direction indicated by the arrow in FIG. 4) to generate a swirling flow in the fluid chamber 501. The swirling flow is pressed against the inner peripheral side wall 501a by the centrifugal force caused by swirling, and the bubbles contained in the fluid chamber 501 are concentrated at the center of the swirling flow.
Then, the bubbles collected at the center are excluded from the outlet channel 511. For this reason, it is more preferable that the outlet channel 511 is provided in the vicinity of the center of the swirling flow, that is, in the axial center portion of the rotating body. In FIG. 4, the planar shape of the inlet channel 503 is curved. The inlet channel 503 may be communicated with the fluid chamber 501 in a straight line, but is curved from the necessity of increasing the channel length of the inlet channel 503 in order to obtain a desired inertance in a narrow space. .

なお、図2に示したように、ダイアフラム400と入口流路503が形成されている封止面505の周縁部との間には、補強板410が配設されている。補強板410を設ける意味は、ダイアフラム400の耐久性を向上することである。入口流路503の流体室501との接続部には切欠き状の接続開口部509が形成されるので、ダイアフラム400が高い周波数で駆動されたときに、接続開口部509近傍において応力集中が生じて疲労破壊を発生することが考えられる。そこで、切欠き部がない連続した開口部を有している補強板410を配設することで、ダイアフラム400に応力集中が発生しないようにしている。   In addition, as shown in FIG. 2, the reinforcement board 410 is arrange | positioned between the diaphragm 400 and the peripheral part of the sealing surface 505 in which the inlet flow path 503 is formed. The meaning of providing the reinforcing plate 410 is to improve the durability of the diaphragm 400. Since the notch-like connection opening 509 is formed in the connection portion of the inlet channel 503 with the fluid chamber 501, stress concentration occurs in the vicinity of the connection opening 509 when the diaphragm 400 is driven at a high frequency. May cause fatigue failure. Therefore, by providing the reinforcing plate 410 having a continuous opening without a notch, stress concentration does not occur in the diaphragm 400.

また、上ケース500の外周隅部には、4箇所の螺子孔500aが開設されており、この螺子孔位置において、上ケース500と下ケース301とが螺合接合される。
なお、図示は省略するが、補強板410とダイアフラム400とを接合し、一体に積層固着することができる。補強板410とダイアフラム400とを積層し、一体に固着すれば、脈動発生部100の組立性を向上させることができる他、ダイアフラム400の外周縁部の補強効果もある。固着手段としては、接着剤を用いる貼着としても、固層拡散接合、溶接等を採用することが可能であるが、補強板410とダイアフラム400とが、接合面において密着されていることがより好ましい。
Further, four screw holes 500a are formed at the outer peripheral corner of the upper case 500, and the upper case 500 and the lower case 301 are screwed and joined at the screw hole positions.
Although illustration is omitted, the reinforcing plate 410 and the diaphragm 400 can be joined and integrally laminated and fixed. If the reinforcing plate 410 and the diaphragm 400 are laminated and fixed together, the assembling property of the pulsation generating unit 100 can be improved, and the outer peripheral edge of the diaphragm 400 can be reinforced. As an adhering means, solid layer diffusion bonding, welding, or the like can be adopted even when sticking using an adhesive, but the reinforcing plate 410 and the diaphragm 400 are more closely attached to each other at the joining surface. preferable.

図5は、色センサ40及び制御手段30の概略構成を示すブロック図である。
制御手段30は、図5に示すように、ポンプ20を制御するポンプ制御部31と、脈動発生部100の圧電素子401を制御する電圧制御部32と、電圧制御部32が参照するルックアップテーブルを格納するテーブル格納部33とを有する。また、電圧制御部32には、色センサ40の検出信号が入力される。
ポンプ制御部31は、ポンプ20が脈動発生部100に供給する流体の圧力を制御する。
FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of the color sensor 40 and the control means 30.
As shown in FIG. 5, the control unit 30 includes a pump control unit 31 that controls the pump 20, a voltage control unit 32 that controls the piezoelectric element 401 of the pulsation generation unit 100, and a look-up table that the voltage control unit 32 refers to. And a table storage unit 33 for storing. Further, a detection signal of the color sensor 40 is input to the voltage control unit 32.
The pump control unit 31 controls the pressure of the fluid that the pump 20 supplies to the pulsation generating unit 100.

電圧制御部32は、圧電素子401による流体室501の容積の変更を制御する。具体的には、圧電制御部32は、色センサ40の検出信号に基づいて、テーブル格納部33に格納されたルックアップテーブルを参照し、圧電素子401に印加する電圧を制御する。これにより、電圧制御部32は、切除対象領域の色に応じて、噴射する脈動流の特性を変更することが可能となっている。ここで、異なる特性の脈動流とは、噴射圧力及び噴射周期のうち少なくとも一方が異なる脈動流をいう。
本実施形態では、患部において腫瘍等が存在する領域(切除可能領域)を予め着色し、切除可能領域以外の領域(切除禁止領域)と区別しておくことで、患部の状態や種類に応じて噴射する脈動流の特性を変更するようにする。
The voltage control unit 32 controls the change of the volume of the fluid chamber 501 by the piezoelectric element 401. Specifically, the piezoelectric control unit 32 refers to a lookup table stored in the table storage unit 33 based on the detection signal of the color sensor 40 and controls the voltage applied to the piezoelectric element 401. Thereby, the voltage control part 32 can change the characteristic of the pulsating flow to inject according to the color of a cutting object area | region. Here, the pulsating flow having different characteristics means a pulsating flow in which at least one of the injection pressure and the injection cycle is different.
In the present embodiment, an area where a tumor or the like is present in the affected area (a resectable area) is colored in advance and distinguished from an area other than the resectable area (an excisable area), so that the injection is performed according to the state and type of the affected area. Change the characteristics of the pulsating flow.

切除可能領域を着色する手法としては、病変や病的表面の特性を感知できる機能(病変選択機能)を有するナノメートルサイズのナノカプセル(ナノロボット)を用いる。このナノカプセルは、内包された任意の薬剤、遺伝子、たんぱく質等を生体内の任意の細胞や組織に送達させることができるものであり、本実施形態では、色素を混入したナノカプセルを静注することで、切除可能領域だけ着色するようにする。
なお、このとき切除可能領域が視覚的に明確となるように、切除禁止領域とは異なる色に設定する。また、切除可能領域の種類に応じて異なる色を設定することも可能である。
テーブル格納部33は、電圧制御部32が参照するルックアップテーブルを格納する。ルックアップテーブルは、駆動信号の電圧パルス波形を記憶している。具体的には、ルックアップテーブルには、切除対象領域の色にそれぞれ対応して電圧パルス波形ひとつ分の電圧値がデジタル値として記憶されている。
As a technique for coloring the resectable region, nanometer-sized nanocapsules (nanorobots) having a function (lesion selection function) capable of sensing characteristics of lesions and pathological surfaces are used. This nanocapsule can deliver any drug, gene, protein, etc. encapsulated to any cell or tissue in the living body. In this embodiment, the nanocapsule mixed with a dye is intravenously injected. Thus, only the resectable region is colored.
At this time, the color that is different from the excision prohibited region is set so that the excisable region is visually clear. It is also possible to set a different color depending on the type of excisable region.
The table storage unit 33 stores a lookup table referred to by the voltage control unit 32. The look-up table stores the voltage pulse waveform of the drive signal. Specifically, a voltage value corresponding to one voltage pulse waveform is stored as a digital value in the lookup table corresponding to each color of the region to be cut.

ここで、ルックアップテーブルの設計方法について説明する。
ルックアップテーブルを設計する際には、術式例、実験例等に基づいて、手術対象部位の所定の性質(状態、種類)に対して噴射される脈動流の特性が適切となるように、ルックアップテーブルに記憶される電圧信号が設定される。具体的には、術式例から得た、所定の性質の手術対象部位に対して実際に噴射された適切と考えられる脈動流の特性と、予め仮定した脈動流の特性との近似値計算を行い、任意の更新基準に基づいて、予め仮定した脈動流の特性を更新する。そして、更新した結果得られた脈動流の特性と、術式例から得た脈動流の特性との乖離が所定以内となった場合、この更新した結果得られた脈動流の特性を、手術対象部位の所定の性質に対して適切な脈動流の特性として設定する。
そして、この設定された脈動流の特性に係る電圧信号を、手術対象部位の性質に応じた色に対応付けてルックアップテーブルに記憶し、このルックアップテーブルをテーブル格納部33に格納する。
Here, a design method of the lookup table will be described.
When designing the look-up table, based on the surgical method examples, experimental examples, etc., so that the characteristics of the pulsating flow injected for the predetermined properties (state, type) of the surgical target site are appropriate, A voltage signal stored in the lookup table is set. Specifically, an approximate value calculation between the characteristic of the pulsating flow considered to be appropriate and the characteristic of the pulsating flow assumed in advance, which is obtained from the surgical method example and is actually injected to the surgical target site having a predetermined property, is calculated. And update the pre-assumed pulsating flow characteristics based on an arbitrary update criterion. If the difference between the pulsating flow characteristics obtained as a result of the update and the pulsating flow characteristics obtained from the surgical procedure example is within a predetermined range, the pulsating flow characteristics obtained as a result of the update are It is set as a characteristic of pulsating flow appropriate for a predetermined property of the part.
Then, the voltage signal related to the set characteristic of the pulsating flow is stored in the lookup table in association with the color according to the property of the surgical target site, and this lookup table is stored in the table storage unit 33.

次に、制御手段30が実行する処理について説明する。
図6は、制御手段30が実行する制御処理を示すフローチャートである。
ここで、制御手段30は、術者により流体の噴射を開始するためのスイッチ(図示せず)がON状態に操作されている際、図6に示す処理を繰り返し実行する。
術者により流体の噴射を開始するためのスイッチがON状態に操作されると、図6に示すように、先ずステップS1において、制御手段30のポンプ制御部31は、ポンプ20を駆動し、脈動発生部100に一定の圧力で流体を供給する。
次に、ステップS2において、制御手段30の電圧制御部32は、色センサ40の検出信号を読み込み、ステップS3に移行する。
Next, processing executed by the control unit 30 will be described.
FIG. 6 is a flowchart showing a control process executed by the control means 30.
Here, the control means 30 repeatedly performs the process shown in FIG. 6 when the switch (not shown) for starting the injection of the fluid is operated by the surgeon.
When the switch for starting the ejection of fluid is turned on by the surgeon, as shown in FIG. 6, first, in step S1, the pump control unit 31 of the control means 30 drives the pump 20 to pulsate. A fluid is supplied to the generator 100 at a constant pressure.
Next, in step S2, the voltage control unit 32 of the control unit 30 reads the detection signal of the color sensor 40, and proceeds to step S3.

ステップS3では、制御手段30の電圧制御部32は、前記ステップS2で読み込んだ検出信号に基づいて、流体が噴射される切除対象領域の色を判定する。
ステップS4では、制御手段30は、前記ステップS3で判定した色に基づいて、色判定フラグを設定する。具体的には、前記ステップS3で判定した色が予め術者が指定した色である場合は、切除対象領域が手術対象部位における切除可能領域に該当すると判定し、色判定フラグとして切除許可フラグを設定する。一方、前記ステップS3で判定した色が上記指定した色以外である場合は、切除対象領域が手術対象部位における切除禁止領域に該当すると判定し、色判定フラグとして切除禁止フラグを設定する。
次に、ステップS5において、制御手段30は、切除許可フラグおよび切除禁止フラグの設定の有無を判定し、切除許可フラグが設定されている場合、ステップS6に移行して青色のLED100aの発光を行う。
In step S3, the voltage control unit 32 of the control means 30 determines the color of the excision target region to which the fluid is ejected based on the detection signal read in step S2.
In step S4, the control means 30 sets a color determination flag based on the color determined in step S3. Specifically, when the color determined in step S3 is a color designated by the operator in advance, it is determined that the excision target region corresponds to an excisable region in the surgical target region, and an excision permission flag is set as a color determination flag. Set. On the other hand, if the color determined in step S3 is other than the specified color, it is determined that the excision target region corresponds to the excision prohibition region in the surgical target region, and the excision prohibition flag is set as the color determination flag.
Next, in step S5, the control means 30 determines whether or not an excision permission flag and an excision prohibition flag are set. If the excision permission flag is set, the control unit 30 proceeds to step S6 and emits the blue LED 100a. .

次に、ステップS7において、制御手段30は、前記ステップS3で判定した色に基づいて、テーブル格納部33に格納されたルックアップテーブルを参照し、圧電素子401に印加する電圧信号(駆動信号)を決定し、これを圧電素子401に入力してから後述するステップS10に移行する。
これにより、切除対象領域が切除可能領域に該当するときには、切除対象領域の色に応じた噴射圧力及び噴射周期となるように圧電素子401へ電圧パルス波形が入力される。このように、電圧制御部32から駆動信号が圧電素子401に入力されることにより、接続流路201にパルス状の流体吐出、つまり、脈動流が発生する。
また、前記ステップS5において、制御手段30が、切除禁止フラグが設定されていると判定した場合、ステップS8に移行して、スピーカ100cにより切除が禁止された旨の音声の警報を出力すると共に赤色のLED100bの発光を行う。
Next, in step S7, the control means 30 refers to the look-up table stored in the table storage unit 33 based on the color determined in step S3, and applies a voltage signal (drive signal) to be applied to the piezoelectric element 401. Is input to the piezoelectric element 401, and the process proceeds to step S10 described later.
As a result, when the excision target region corresponds to the excisable region, a voltage pulse waveform is input to the piezoelectric element 401 so that the ejection pressure and the ejection cycle correspond to the color of the excision target region. As described above, when the drive signal is input from the voltage control unit 32 to the piezoelectric element 401, a pulsed fluid discharge, that is, a pulsating flow is generated in the connection channel 201.
If it is determined in step S5 that the excision prohibition flag is set, the control unit 30 proceeds to step S8 and outputs a sound alarm indicating that excision is prohibited by the speaker 100c and red. LED 100b emits light.

次に、ステップS9において、制御手段30は、圧電素子401への電圧パルス波形の入力を停止し、ステップS10に移行する。
ステップS10では、制御手段30の電圧制御部32は、流体の噴射を開始するためのスイッチがON状態を継続しているか否かを判定し、ON状態を継続していると判定したときには前記ステップS2に移行し、ON状態からOFF状態へ変化したと判定したときにはステップS11に移行する。
ステップS11では、制御手段30のポンプ制御部31は、ポンプ20の駆動を停止すると共に、制御手段30の電圧制御部32は、脈動発生部100の圧電素子401への電圧信号の入力を停止して、一連の処理を終了する。
Next, in step S9, the control means 30 stops the input of the voltage pulse waveform to the piezoelectric element 401, and proceeds to step S10.
In step S10, the voltage control unit 32 of the control means 30 determines whether or not the switch for starting the fluid injection continues in the ON state, and when it is determined that the ON state is continued, the step is performed. When the process proceeds to S2 and it is determined that the ON state is changed to the OFF state, the process proceeds to Step S11.
In step S <b> 11, the pump control unit 31 of the control unit 30 stops driving the pump 20, and the voltage control unit 32 of the control unit 30 stops input of a voltage signal to the piezoelectric element 401 of the pulsation generation unit 100. Then, a series of processing ends.

次に、本実施形態に係るウォーターパルスメス1の動作について説明する。
本実施形態に係るウォーターパルスメス1の脈動発生部100の流体吐出は、入口流路側のイナータンスL1(合成イナータンスL1と呼ぶことがある)と出口流路側のイナータンスL2(合成イナータンスL2と呼ぶことがある)の差によって行われる。
まず、イナータンスについて説明する。
イナータンスLは、流体の密度をρ、流路の断面積をS、流路の長さをhとしたとき、L=ρ×h/Sで表される。流路の圧力差をΔP、流路を流れる流体の流量をQとした場合に、イナータンスLを用いて流路内の運動方程式を変形することで、ΔP=L×dQ/dtという関係が導き出される。
Next, the operation of the water pulse knife 1 according to this embodiment will be described.
The fluid discharge of the pulsation generating unit 100 of the water pulse knife 1 according to the present embodiment may be called an inertance L1 on the inlet channel side (sometimes referred to as a synthetic inertance L1) and an inertance L2 on the outlet channel side (called a synthetic inertance L2). Is done by the difference of
First, inertance will be described.
The inertance L is expressed by L = ρ × h / S, where ρ is the density of the fluid, S is the cross-sectional area of the flow path, and h is the length of the flow path. When the pressure difference in the flow path is ΔP and the flow rate of the fluid flowing through the flow path is Q, the relationship of ΔP = L × dQ / dt is derived by modifying the equation of motion in the flow path using the inertance L. It is.

つまり、イナータンスLは、流量の時間変化に与える影響度合いを示しており、イナータンスLが大きいほど流量の時間変化が少なく、イナータンスLが小さいほど流量の時間変化が大きくなる。
また、複数の流路の並列接続や、複数の形状が異なる流路の直列接続に関する合成イナータンスは、個々の流路のイナータンスを電気回路におけるインダクタンスの並列接続、又は直列接続と同様に合成して算出することができる。
なお、入口流路側のイナータンスL1は、接続流路504が入口流路503に対して直径が十分大きく設定されているので、イナータンスL1は、入口流路503の範囲において算出される。この際、ポンプ20と入口流路を接続する接続チューブは柔軟性を有するため、イナータンスL1の算出から削除してもよい。
That is, the inertance L indicates the degree of influence on the time change of the flow rate. The larger the inertance L, the less the time change of the flow rate, and the smaller the inertance L, the greater the time change of the flow rate.
In addition, the combined inertance related to the parallel connection of a plurality of flow paths and the series connection of a plurality of flow paths having different shapes is performed by synthesizing the inertance of individual flow paths in the same manner as the parallel connection or series connection of inductances in an electric circuit. Can be calculated.
The inertance L1 on the inlet flow path side is calculated in the range of the inlet flow path 503 because the connection flow path 504 is set to have a sufficiently large diameter with respect to the inlet flow path 503. At this time, since the connection tube connecting the pump 20 and the inlet channel has flexibility, it may be deleted from the calculation of the inertance L1.

また、出口流路側のイナータンスL2は、接続流路201の直径が出口流路よりもはるかに大きく、接続流路管200の管部(管壁)の厚さが薄いためイナータンスL2への影響は軽微である。したがって、出口流路側のイナータンスL2は出口流路511のイナータンスに置き換えてもよい。
なお、接続流路管200の管壁の厚さは、流体の圧力伝播には十分な剛性を有している。
そして、本実施形態では、入口流路側のイナータンスL1が出口流路側のイナータンスL2よりも大きくなるように、入口流路503の流路長及び断面積、出口流路511の流路長及び断面積を設定する。
Further, the inertance L2 on the outlet flow channel side has a much larger diameter of the connection flow channel 201 than the outlet flow channel, and the pipe portion (tube wall) of the connection flow channel pipe 200 has a small thickness. Minor. Therefore, the inertance L2 on the outlet channel side may be replaced with the inertance of the outlet channel 511.
Note that the thickness of the pipe wall of the connection flow path pipe 200 has sufficient rigidity for the pressure propagation of the fluid.
In this embodiment, the flow path length and cross-sectional area of the inlet flow path 503 and the flow path length and cross-sectional area of the outlet flow path 511 are such that the inertance L1 on the inlet flow path side is larger than the inertance L2 on the outlet flow path side. Set.

次に、脈動発生部100の動作について説明する。
術者によりスイッチがON状態に操作され、制御手段30がポンプ20の駆動を開始すると、ポンプ20によって入口流路503には、常に一定圧力の液圧で流体が供給される。その結果、圧電素子401が動作を行わない場合、ポンプ20の吐出力と入口流路側全体の流体抵抗値の差によって、流体は流体室501内に流動する。
また、制御手段30が圧電素子401に駆動信号を入力すると、圧電素子401の伸張、収縮に伴いダイアフラム400を介して流体室501の容積が変更する。
すなわち、圧電素子401に駆動信号が入力され、急激に圧電素子401が伸張したとすると、流体室501内の圧力は、入口流路側及び出口流路側のイナータンスL1,L2が十分な大きさを有していれば急速に上昇して数十気圧に達する。
Next, the operation of the pulsation generator 100 will be described.
When the operator operates the switch to the ON state and the control unit 30 starts driving the pump 20, the fluid is always supplied to the inlet channel 503 by the pump 20 at a constant hydraulic pressure. As a result, when the piezoelectric element 401 does not operate, the fluid flows into the fluid chamber 501 due to the difference between the discharge force of the pump 20 and the fluid resistance value of the entire inlet channel side.
When the control unit 30 inputs a drive signal to the piezoelectric element 401, the volume of the fluid chamber 501 is changed via the diaphragm 400 as the piezoelectric element 401 expands and contracts.
That is, if a drive signal is input to the piezoelectric element 401 and the piezoelectric element 401 is suddenly expanded, the pressures in the fluid chamber 501 are sufficiently large in the inertances L1 and L2 on the inlet channel side and the outlet channel side. If it does, it will rise rapidly and reach several tens of atmospheres.

この圧力は、入口流路503に加えられていたポンプ20による圧力よりはるかに大きいため、入口流路側から流体室501内への流体の流入はその圧力によって減少し、出口流路511からの流出は増加する。したがって、前述した特許文献1によるウォーターパルスメスのような、入口流路側に設けられる逆止弁はなくてもよい。
ここで、入口流路503のイナータンスL1は、出口流路511のイナータンスL2よりも大きい。したがって、入口流路503から流体が流体室501へ流入する流量の減少量よりも、出口流路から吐出される流体の増加量のほうが大きいため、接続流路201にパルス状の流体吐出、つまり、脈動流が発生する。この吐出の際の圧力変動が、接続流路管200内を伝播して、先端のノズル211の流体噴射口212から流体が噴射される。
Since this pressure is much larger than the pressure by the pump 20 applied to the inlet channel 503, the inflow of fluid from the inlet channel side into the fluid chamber 501 is reduced by the pressure, and the outflow from the outlet channel 511. Will increase. Therefore, there is no need for a check valve provided on the inlet channel side, such as the water pulse knife according to Patent Document 1 described above.
Here, the inertance L1 of the inlet channel 503 is larger than the inertance L2 of the outlet channel 511. Therefore, since the increase amount of the fluid discharged from the outlet channel is larger than the decrease amount of the flow rate of the fluid flowing into the fluid chamber 501 from the inlet channel 503, the pulsed fluid discharge to the connection channel 201, that is, A pulsating flow is generated. The pressure fluctuation at the time of discharge propagates through the connection flow path pipe 200, and the fluid is ejected from the fluid ejection port 212 of the nozzle 211 at the tip.

すなわち、脈動発生部100は、圧電素子401を駆動して脈動を発生することによって、ポンプ20から供給された流体を、接続流路管200、ノズル211を通して高速で噴射する。
ここで、ノズル211の流体噴射口212の直径は、出口流路511の直径よりも小さいので、流体は、さらに高圧、高速のパルス状の液滴(脈動流)として噴射される。
一方、流体室501内は、入口流路503からの流体流入量の減少と出口流路511からの流体流出の増加との相互作用で、圧力上昇直後に真空状態となる。その結果、ポンプ20の圧力と、流体室501内の真空状態の双方によって一定時間経過後、入口流路503の流体は圧電素子401の動作前と同様な速度で流体室501内に向かう流れが復帰する。
That is, the pulsation generation unit 100 drives the piezoelectric element 401 to generate pulsation, thereby ejecting the fluid supplied from the pump 20 through the connection flow channel pipe 200 and the nozzle 211 at high speed.
Here, since the diameter of the fluid ejection port 212 of the nozzle 211 is smaller than the diameter of the outlet channel 511, the fluid is ejected as a high-pressure, high-speed pulsed droplet (pulsating flow).
On the other hand, the inside of the fluid chamber 501 is in a vacuum state immediately after the pressure rises due to the interaction between the decrease in the fluid inflow amount from the inlet channel 503 and the increase in the fluid outflow from the outlet channel 511. As a result, after a predetermined time has elapsed due to both the pressure of the pump 20 and the vacuum state in the fluid chamber 501, the fluid in the inlet channel 503 flows toward the fluid chamber 501 at the same speed as before the operation of the piezoelectric element 401. Return.

入口流路503内の流体の流動が復帰した後、圧電素子401の伸張があれば、ノズル211からの脈動流を継続して噴射することができる。
また、上述した脈動発生部100の動作において、流体室501が、略回転体形状を有し旋回流発生部としての入口流路503を備えていることと、出口流路511が略回転体形状の回転軸近傍に開設されていることから、流体室501内において旋回流が発生し、流体内に含まれる気泡は速やかに出口流路511から外部に排出される。
したがって、圧電素子401による流体室501の微小な容積変化においても、気泡によって圧力変動が阻害されることなく、十分な圧力上昇が得られる。
ここで、ウォーターパルスメス1では、切除対象領域の色を検出し、検出した切除対象領域の色に応じて、脈動発生部100の圧電素子401に印加する電圧信号を設定する。
After the fluid flow in the inlet channel 503 is restored, the pulsating flow from the nozzle 211 can be continuously ejected if the piezoelectric element 401 expands.
Further, in the operation of the pulsation generating unit 100 described above, the fluid chamber 501 has a substantially rotating body shape and includes an inlet channel 503 as a swirling flow generating unit, and the outlet channel 511 has a substantially rotating body shape. Therefore, a swirling flow is generated in the fluid chamber 501, and the bubbles contained in the fluid are quickly discharged from the outlet channel 511 to the outside.
Therefore, even in a minute volume change of the fluid chamber 501 by the piezoelectric element 401, a sufficient pressure increase can be obtained without hindering the pressure fluctuation by the bubbles.
Here, the water pulse knife 1 detects the color of the excision target region, and sets a voltage signal to be applied to the piezoelectric element 401 of the pulsation generating unit 100 according to the detected color of the excision target region.

そして、ウォーターパルスメス1では、制御手段30の電圧制御部32は、検出した切除対象領域の色に応じて設定された電圧信号によって脈動発生部100の圧電素子401を制御する。これにより、切除対象領域の色に応じて、脈動発生部100の圧電素子401に印加する電圧が制御されることになる。
このように、ウォーターパルスメス1では、切除対象領域の色に応じて圧電素子401による流体室501の容積の変更を制御するため、手術対象部位の性質に適した特性の脈動流を噴射することが可能となる。
In the water pulse knife 1, the voltage control unit 32 of the control unit 30 controls the piezoelectric element 401 of the pulsation generation unit 100 by a voltage signal set according to the detected color of the region to be excised. Thereby, the voltage applied to the piezoelectric element 401 of the pulsation generating unit 100 is controlled according to the color of the region to be excised.
Thus, in the water pulse knife 1, in order to control the change of the volume of the fluid chamber 501 by the piezoelectric element 401 according to the color of the region to be excised, a pulsating flow having characteristics suitable for the properties of the surgical target region is ejected. Is possible.

この場合、電圧制御部32は、切除対象領域が切除禁止領域であるとき、流体噴射開口部212から噴射される流体を停止するように、圧電素子401に入力する電圧信号を停止するため、より確実に高精度な切除または切開を行うことが可能となる。
さらに、色検出手段として色センサを採用するので、簡易な構成で切除対象領域の色を検出することができる。
また、容積変更手段として圧電素子を採用し、色センサが検出した切除対象領域の色に応じて、圧電素子に印加する電圧を制御するため、簡易な構成で流路管から噴射される流体の圧力の調整が可能となる。
In this case, the voltage control unit 32 stops the voltage signal input to the piezoelectric element 401 so as to stop the fluid ejected from the fluid ejection opening 212 when the excision target region is an excision prohibited region. A highly accurate excision or incision can be reliably performed.
Furthermore, since a color sensor is employed as the color detection means, the color of the excision target region can be detected with a simple configuration.
In addition, a piezoelectric element is used as the volume changing means, and the voltage applied to the piezoelectric element is controlled according to the color of the region to be cut detected by the color sensor. The pressure can be adjusted.

さらに、切除対象領域の色に基づいてルックアップテーブルを参照し、圧電素子に印加する電圧を決定するため、手術対象部位の色に応じて噴射する脈動流の特性を容易に変更することが可能となる。
また、予め患者に任意の色素を含有させた対象病変の細胞選択性を有するナノカプセルを服用させるので、確実に切除すべき癌細胞等の腫瘍を任意色に着色することができ、色センサにより切除対象領域の色を判定することで、切除対象領域の性質を容易に検出することが可能となる。さらに、この色素マーキングの手法としてカテーテルを用いたり直接的に注射をしたりする一般的な手法を適用する場合と比較して、患者の負担を軽減させることができる。
Furthermore, since the voltage applied to the piezoelectric element is determined by referring to the look-up table based on the color of the region to be excised, it is possible to easily change the characteristics of the pulsating flow to be injected according to the color of the region to be operated It becomes.
In addition, since the patient is given nanocapsules that have cell selectivity for target lesions that contain an arbitrary pigment in advance, tumors such as cancer cells to be resected can be colored in an arbitrary color, By determining the color of the excision target region, it is possible to easily detect the property of the excision target region. Furthermore, the burden on the patient can be reduced as compared to the case of applying a general method using a catheter or direct injection as the method of dye marking.

(第2の実施形態)
第2の実施形態は、前述した第1の実施形態において、磁気センサによって検出したノズル位置や画像処理により検出した切除領域に応じて、切除状態を術者に報知する機能を追加したものである。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, a function for notifying the operator of the resection state according to the nozzle position detected by the magnetic sensor and the resection area detected by the image processing in the first embodiment described above is added. .

(構成)
図7は、本発明の第2の実施形態に係るウォーターパルスメスを示す概略構成図である。
図7に示すウォーターパルスメス1は、図1に示すウォーターパルスメス1において、磁気センサ600a〜600dと、カメラ700a〜700dと、作業支援装置800と、磁石213とを追加したことを除いては、図1に示すウォーターパルスメス1と同様の構成を有する。したがって、ここでは構成の異なる部分を中心に説明する。
図7に示すように、接続流路管200のノズル211近傍位置には、ノズル211の位置を検出するために用いる磁石213が設置されている。
(Constitution)
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a water pulse knife according to the second embodiment of the present invention.
The water pulse knife 1 shown in FIG. 7 is the same as the water pulse knife 1 shown in FIG. 1 except that magnetic sensors 600a to 600d, cameras 700a to 700d, a work support device 800, and a magnet 213 are added. 1 has the same configuration as that of the water pulse knife 1 shown in FIG. Therefore, here, the description will focus on the different parts.
As shown in FIG. 7, a magnet 213 used to detect the position of the nozzle 211 is installed in the vicinity of the nozzle 211 of the connection flow channel pipe 200.

磁気センサ600a〜600dは、磁気検出によって3次元位置測定を行う磁気センサであり、脈動発生部100のノズル211近傍に設置された磁石213の磁気を検出して、検出した磁気を示す情報(以下、「磁気検出値」と言う。)を作業支援装置800に出力する。
なお、磁気センサ600a〜600dは、手術が行われる際に、患者を囲むようにそれぞれ異なる位置に設置される。そして、手術の実施に先立ち、設置された磁気センサ600a〜600dの検出基準軸の設定、3次元位置測定の座標と患部の実際の位置との対応付けおよび磁石213を用いた検出値のキャリブレーションが行われる。
カメラ700a〜700dは、カラー画像撮影が可能なデジタルカメラであり、撮影した画像データを作業支援装置800に出力する。
The magnetic sensors 600a to 600d are magnetic sensors that perform three-dimensional position measurement by magnetic detection, and detect the magnetism of the magnet 213 installed in the vicinity of the nozzle 211 of the pulsation generating unit 100 and information indicating the detected magnetism (hereinafter referred to as “magnetic sensor”). , “Magnetic detection value”) is output to the work support apparatus 800.
The magnetic sensors 600a to 600d are installed at different positions so as to surround the patient when surgery is performed. Prior to the operation, the detection reference axes of the installed magnetic sensors 600a to 600d are set, the coordinates of the three-dimensional position measurement and the actual position of the affected area are correlated, and the detection value is calibrated using the magnet 213. Is done.
The cameras 700a to 700d are digital cameras capable of capturing color images, and output captured image data to the work support apparatus 800.

なお、カメラ700a〜700dは、手術が行われる際に、患部を撮影可能なそれぞれ異なる位置に設置される。
作業支援装置800は、CPU(Central Processing Unit)、メモリ、ハードディスク等を備えるPC(Personal Computer)によって構成され、流体噴射装置1を用いて手術等が行われる際の作業を支援する作業支援処理を制御手段30と連携しながら実行する。
具体的には、作業支援装置800は、3次元画像作成部801と、領域設定部802と、領域データ記憶部803と、A/D(Analog to Digital)変換部804と、ノズル位置検出部805と、切除領域検出部806と、切除状態比較部807とを備えている。
The cameras 700a to 700d are installed at different positions where the affected area can be imaged when surgery is performed.
The work support device 800 is configured by a PC (Personal Computer) including a CPU (Central Processing Unit), a memory, a hard disk, and the like, and performs work support processing that supports work when surgery or the like is performed using the fluid ejection device 1. It executes in cooperation with the control means 30.
Specifically, the work support apparatus 800 includes a three-dimensional image creation unit 801, a region setting unit 802, a region data storage unit 803, an A / D (Analog to Digital) conversion unit 804, and a nozzle position detection unit 805. And an excision region detection unit 806 and an excision state comparison unit 807.

3次元画像作成部801は、手術に先立ってMRI(Magnetic Resonance Imaging system)によって撮影された手術対象部位(例えば脳等)の形状を表す画像データを基に、手術対象部位の3次元画像を作成する。そして、3次元画像作成部801は、作成した3次元画像のデータを領域設定部802に出力する。
領域設定部802は、3次元画像作成部801から入力された3次元画像のデータに対し、手術において切除等する領域(切除可能領域)と、切除可能領域以外の領域(切除禁止領域)と、切除可能領域内であって、切除可能領域の外延から設定された閾値範囲内の領域(近傍領域)とを設定する。
A three-dimensional image creation unit 801 creates a three-dimensional image of a surgical target region based on image data representing the shape of a surgical target region (for example, a brain or the like) taken by an MRI (Magnetic Resonance Imaging system) prior to surgery. To do. Then, the 3D image creation unit 801 outputs the created 3D image data to the region setting unit 802.
The region setting unit 802 has a region to be excised in surgery (removable region) and a region other than the resectable region (removal prohibited region) for the data of the three-dimensional image input from the three-dimensional image creation unit 801. A region (neighboring region) within a resectable region and within a threshold range set from the extension of the resectable region is set.

図8は、患部において切除可能領域、切除禁止領域および近傍領域が設定された状態を示す模式図である。
図8に示すように、患部において腫瘍等が存在する領域は切除可能領域として設定され、切除可能領域外は、切除を行うことが不適切な切除禁止領域として設定されている。また、切除可能領域内において、切除禁止領域との境界に接する一定の領域は近傍領域として設定されている。
これらの領域を設定する場合、3次元画像のデータをディスプレイに表示し、医師が手動入力によって各領域を特定することや、患部の色や形をもとに、作業支援装置800が自動的に領域を設定し、医師がその領域設定を承認すること等が可能である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a state where a resectable region, a resection prohibited region, and a nearby region are set in an affected area.
As shown in FIG. 8, a region where a tumor or the like is present in the affected area is set as a resectable region, and outside the resectable region is set as a resection prohibition region inappropriate for resection. In the excisable region, a certain region in contact with the boundary with the excision prohibited region is set as a neighborhood region.
When setting these areas, the data of the three-dimensional image is displayed on the display, and the work support device 800 automatically determines each area by manual input and the color and shape of the affected area. An area can be set and a doctor can approve the area setting.

そして、領域設定部802は、切除可能領域、禁止領域および近傍領域が設定された3次元画像のデータを領域データ記憶部803に出力する。
領域データ記憶部803は、領域設定部802から入力された切除可能領域、禁止領域および近傍領域が設定された3次元画像のデータを記憶する。
A/D変換部804は、磁気センサ600a〜600dから入力された磁気検出値をデジタル値に変換し、変換したデジタル値をノズル位置検出部805に出力する。
ノズル位置検出部805は、磁気センサ600a〜600dの磁気検出値を示すデジタル値それぞれを基に、磁石213の3次元位置を算出する演算を行うことにより、ノズル211の位置を検出する。
Then, the region setting unit 802 outputs the data of the three-dimensional image in which the excisable region, the prohibited region, and the neighborhood region are set to the region data storage unit 803.
The region data storage unit 803 stores data of a three-dimensional image in which the excisable region, the prohibited region, and the neighborhood region set from the region setting unit 802 are set.
The A / D conversion unit 804 converts the magnetic detection value input from the magnetic sensors 600 a to 600 d into a digital value, and outputs the converted digital value to the nozzle position detection unit 805.
The nozzle position detection unit 805 detects the position of the nozzle 211 by performing a calculation for calculating the three-dimensional position of the magnet 213 based on the digital values indicating the magnetic detection values of the magnetic sensors 600a to 600d.

そして、ノズル位置検出部805は、検出したノズル211の位置を示す信号(以下、「ノズル位置信号」と言う。)を切除状態比較部807に出力する。
切除領域検出部806は、カメラ700a〜700dから入力された画像データを基に、手術によって切除あるいは切開された領域(以下、「切除領域」と言う。)を検出する。
例えば、切除領域検出部806は、手術前に撮影された各カメラ700a〜700dの画像において、エッジの抽出を行い、手術中に撮影された画像におけるエッジの変化を検出したり、エッジに囲まれた領域の色の変化を検出したりすることによって、切除あるいは切開された領域を検出することができる。
Then, the nozzle position detection unit 805 outputs a signal indicating the detected position of the nozzle 211 (hereinafter referred to as “nozzle position signal”) to the ablation state comparison unit 807.
The excision area detection unit 806 detects an area excised or incised by surgery (hereinafter referred to as “ablation area”) based on the image data input from the cameras 700a to 700d.
For example, the ablation region detection unit 806 extracts edges in the images of the cameras 700a to 700d photographed before surgery, detects a change in edges in the images photographed during surgery, or is surrounded by edges. By detecting a change in the color of the selected area, it is possible to detect the excised or incised area.

そして、切除領域検出部806は、検出した切除あるいは切開された領域を示すデータ(以下、「切除領域データ」と言う。)を切除状態比較部807に出力する。
切除状態比較部807は、切除領域検出部806から入力された切除領域データと、領域データ記憶部803に記憶された3次元画像のデータとを基に、手術における切除あるいは切開の状態を示すフラグ(画像判定フラグ)を設定する。
また、切除状態比較部807は、ノズル位置検出部805から入力されたノズル位置信号と、領域データ記憶部803に記憶された3次元画像のデータとを基に、ノズル位置の状態を示すフラグ(ノズル位置判定フラグ)を設定する。
そして、切除状態比較部807は、画像判定フラグおよびノズル位置判定フラグを基に手術の適切性を判定し、判定結果を示す信号を制御手段30に出力する。
Then, the excision area detection unit 806 outputs data indicating the detected excision or incised area (hereinafter referred to as “ablation area data”) to the excision state comparison unit 807.
The excision state comparison unit 807 is a flag indicating the excision or incision state in the operation based on the excision region data input from the excision region detection unit 806 and the three-dimensional image data stored in the region data storage unit 803. (Image determination flag) is set.
In addition, the cutting state comparison unit 807 is configured to provide a flag (a nozzle position state flag) based on the nozzle position signal input from the nozzle position detection unit 805 and the 3D image data stored in the region data storage unit 803. Nozzle position determination flag) is set.
Then, the excision state comparison unit 807 determines the appropriateness of the operation based on the image determination flag and the nozzle position determination flag, and outputs a signal indicating the determination result to the control unit 30.

図9は、作業支援装置800および制御手段30が連携して実行する制御処理を示すフローチャートである。
ここで、制御手段30は、術者により流体の噴射を開始するためのスイッチ(図示せず)がON状態に操作されている際、図9に示す処理を繰り返し実行する。
この図9に示す制御処理において、前述した第1の実施形態における図6の制御処理と同一処理を行うステップには同一ステップ番号を付し、処理の異なる部分を中心に説明する。
前記ステップS1の処理後、ステップS21で、作業支援装置800は、領域データ記憶部803に記憶されている3次元画像データを読み出し、前記ステップS2に移行する。
FIG. 9 is a flowchart showing a control process executed by the work support apparatus 800 and the control unit 30 in cooperation with each other.
Here, the control means 30 repeatedly executes the process shown in FIG. 9 when a switch (not shown) for starting ejection of fluid is operated by the surgeon.
In the control process shown in FIG. 9, steps that perform the same process as the control process of FIG. 6 in the first embodiment described above are denoted by the same step numbers and will be described focusing on the different parts of the process.
After the process of step S1, in step S21, the work support apparatus 800 reads the 3D image data stored in the area data storage unit 803, and proceeds to step S2.

また、前記ステップS4の処理後、ステップS22で、作業支援装置800は、ノズル位置検出部805によってノズル211の位置を検出し、次いでステップS23に移行して、作業支援装置800は、切除領域検出部806によって切除領域を検出する。
次に、ステップS24において、作業支援装置800は、切除状態比較部807によって、切除流域およびノズル211の位置それぞれが切除可能領域、切除禁止領域あるいは近傍領域のいずれに該当するかを判定し、判定結果に応じたフラグ(画像判定フラグおよびノズル位置フラグ)を設定する。
具体的には、切除状態比較部807は、切除領域データが示す切除領域が、領域データ記憶部803に記憶された3次元画像のデータにおいて、切除可能領域、切除禁止領域あるいは近傍領域のいずれに該当するかを判定する。
In addition, after the process of step S4, in step S22, the work support apparatus 800 detects the position of the nozzle 211 by the nozzle position detection unit 805, and then moves to step S23, where the work support apparatus 800 detects the excision region detection. The excision area is detected by the unit 806.
Next, in step S24, the work support apparatus 800 uses the excision state comparison unit 807 to determine whether the excision flow area and the position of the nozzle 211 correspond to an excisable area, an excision-inhibited area, or a nearby area. Flags (image determination flag and nozzle position flag) according to the result are set.
Specifically, the excision state comparison unit 807 determines whether the excision region indicated by the excision region data is any of the excisable region, the excision prohibition region, or the nearby region in the data of the three-dimensional image stored in the region data storage unit 803. Determine if it applies.

そして、切除状態比較部807は、切除領域が切除可能領域に該当する場合、切除・切開の状態が適切であることを示す切除状態適切フラグを設定し、切除領域が切除禁止領域に該当する場合、切除・切開の状態が不適切であることを示す切除状態不適切フラグを設定する。また、切除領域が近傍領域に該当する場合、切除・切開の状態が注意すべき状態であることを示す切除状態注意フラグを設定する。
また、切除状態比較部807は、ノズル位置検出部805から入力されたノズル位置信号と、領域データ記憶部803に記憶された3次元画像のデータとを基に、ノズル位置が切除可能領域、切除禁止領域あるいは近傍領域のいずれに該当するかを判定する。
When the excision region corresponds to the excisable region, the excision state comparison unit 807 sets an excision state appropriate flag indicating that the excision / incision state is appropriate, and the excision region corresponds to the excision prohibition region Then, a resection state inappropriate flag indicating that the resection / incision state is unsuitable is set. When the excision region corresponds to a neighboring region, an excision state attention flag indicating that the excision / incision state is a state to be noted is set.
The excision state comparison unit 807 also uses the nozzle position signal input from the nozzle position detection unit 805 and the three-dimensional image data stored in the region data storage unit 803 to determine the region where the nozzle position can be excised. It is determined whether it corresponds to a prohibited area or a neighboring area.

そして、切除状態比較部807は、ノズル位置が切除可能領域に該当する場合、ノズル位置が適切であることを示すノズル位置適切フラグを設定し、ノズル位置が切除禁止領域に該当する場合、ノズル位置が不適切であることを示すノズル位置不適切フラグを設定する。また、ノズル位置が近傍領域に該当する場合、ノズル位置が注意すべき状態であることを示すノズル位置注意フラグを設定する。
次に、ステップS25において、作業支援装置800は、切除状態比較部807によって、画像判定フラグおよびノズル位置判定フラグを参照し、手術の適切性を示す信号を制御部30に出力する。
具体的には、切除状態比較部807は、画像判定フラグおよびノズル位置判定フラグを参照し、まず、切除状態不適切フラグあるいはノズル位置不適切フラグのいずれかが設定されている場合、制御部30に対して切除・切開の状態が不適切である旨を示す信号(以下、「切除禁止信号」と言う。)を出力する。
Then, when the nozzle position corresponds to the excisable region, the cutting state comparison unit 807 sets a nozzle position appropriate flag indicating that the nozzle position is appropriate, and when the nozzle position corresponds to the cutting prohibition region, the nozzle position A nozzle position improper flag indicating that is improper is set. Further, when the nozzle position corresponds to the vicinity region, a nozzle position caution flag indicating that the nozzle position is in a state to be cautioned is set.
Next, in step S <b> 25, the work support apparatus 800 causes the excision state comparison unit 807 to refer to the image determination flag and the nozzle position determination flag and outputs a signal indicating the appropriateness of the operation to the control unit 30.
Specifically, the cutting state comparison unit 807 refers to the image determination flag and the nozzle position determination flag. First, when either the cutting state inappropriate flag or the nozzle position inappropriate flag is set, the control unit 30 A signal indicating that the state of excision / incision is inappropriate (hereinafter referred to as “ablation prohibition signal”) is output.

また、切除状態比較部807は、切除状態不適切フラグおよびノズル位置不適切フラグのいずれも設定されていない場合に、切除状態注意フラグあるいはノズル位置注意フラグのいずれかが設定されている場合、制御部30に対して切除・切開の状態が注意を高めるべき状態である旨を示す信号(以下、「切除注意信号」と言う。)を出力する。
さらに、切除状態比較部807は、切除状態不適切フラグおよびノズル位置不適切フラグのいずれも設定されておらず、かつ、切除状態注意フラグおよびノズル位置注意フラグのいずれも設定されていない場合に、切除状態適切フラグあるいはノズル位置適切フラグのいずれかが設定されている場合、制御部30に対して切除・切開の状態が適切である旨を示す信号(以下、「切除許可信号」と言う。)を出力する。
Further, the cutting state comparison unit 807 performs control when neither the cutting state improper flag nor the nozzle position improper flag is set, and when either the cutting state attention flag or the nozzle position attention flag is set. A signal indicating that the state of excision / incision is a state in which attention should be raised is output to the unit 30 (hereinafter referred to as an “excision attention signal”).
Further, the cutting state comparison unit 807, when neither the cutting state inappropriate flag and the nozzle position inappropriate flag are set, and when both the cutting state attention flag and the nozzle position attention flag are not set, When either the ablation state appropriate flag or the nozzle position appropriate flag is set, a signal indicating that the ablation / incision state is appropriate for the control unit 30 (hereinafter referred to as “ablation permission signal”). Is output.

このように、切除状態比較部807は、いずれの領域が脈動発生部100の噴射対象領域に相当する切除対象領域となっているかを判定し、その判定結果に応じた信号を制御手段30に出力する。
次に、ステップS26において、制御手段30は、前記ステップS4で設定された色判定フラグと、前記ステップS25で切除状態比較部807から入力された手術の適切性を示す信号とに基づいて、フラグ判定を行う。
Thus, the excision state comparison unit 807 determines which region is the excision target region corresponding to the injection target region of the pulsation generation unit 100, and outputs a signal corresponding to the determination result to the control unit 30. To do.
Next, in step S26, the control means 30 determines the flag based on the color determination flag set in step S4 and the signal indicating the appropriateness of the operation input from the excision state comparison unit 807 in step S25. Make a decision.

具体的には、色判定フラグとして切除許可フラグが設定されており、且つ手術の適切性を示す信号が切除許可信号であるとき、前記ステップS6に移行する。また、色判定フラグとして切除禁止フラグが設定されており、且つ手術の適切性を示す信号が切除禁止信号であるとき、前記ステップS8に移行する。また、手術の適切性を示す信号が切除注意信号であるか、色判定フラグ又は手術の適切性を示す信号が切除禁止フラグ又は切除禁止信号であるときには、ステップS27に移行する。
ステップS27では、制御手段30は、注意を促す音声の警報および青色のLED100aと赤色のLED100bの点滅発光を行い、前記ステップS7に移行する。
このような構成により、色センサ40で検出した切除対象領域の色に基づいて切除許可フラグが設定された場合であっても、画像データ解析に基づいて切除注意信号や切除禁止信号が出力された場合には音声による警報や発光が行われるので、術者の注意を促すことができる。
Specifically, when the excision permission flag is set as the color determination flag and the signal indicating the appropriateness of the operation is the excision permission signal, the process proceeds to step S6. When the excision prohibition flag is set as the color determination flag and the signal indicating the appropriateness of the operation is the excision prohibition signal, the process proceeds to step S8. If the signal indicating the appropriateness of the operation is an excision attention signal, or if the color determination flag or the signal indicating the appropriateness of the operation is an excision prohibition flag or an excision prohibition signal, the process proceeds to step S27.
In step S27, the control means 30 performs a warning alarm for warning and flashing light emission of the blue LED 100a and the red LED 100b, and proceeds to step S7.
With such a configuration, even when the excision permission flag is set based on the color of the excision target region detected by the color sensor 40, the excision attention signal and the excision prohibition signal are output based on the image data analysis. In some cases, an audio warning or light emission is performed, so that the surgeon can be alerted.

また、仮に色センサ40に不具合が生じ切除対象領域の色を適正に判定することができない場合であっても、画像データ解析に基づいて切除禁止信号や切除注意信号が出力されることで音声による警報や発光が行われるので、切除対象領域が切除禁止領域やその近傍領域に該当する可能性があることを術者に報知することができる。
このように、上記第2の実施形態におけるウォーターパルスメス1では、脈動発生部(ノズル211)に設置された磁石(磁石213)と、脈動発生部に設置された磁石の磁気を検出する磁気検出手段(磁気センサ600a〜600d)とを備え、磁気検出手段によって検出された磁気に基づいて脈動発生部の位置を検出し、検出した脈動発生部の位置に基づいて、噴射可能領域および噴射禁止領域のいずれが脈動発生部による噴射対象領域となっているかを判定する。
Even if the color sensor 40 fails and the color of the region to be excised cannot be properly determined, an excision prohibition signal or an excision attention signal is output based on image data analysis. Since an alarm or light emission is performed, it is possible to notify the surgeon that there is a possibility that the excision target area may correspond to the excision prohibition area or its vicinity area.
As described above, in the water pulse knife 1 in the second embodiment, the magnetism (magnet 213) installed in the pulsation generator (nozzle 211) and the magnetism detection for detecting the magnetism of the magnet installed in the pulsation generator. Means (magnetic sensors 600a to 600d), detects the position of the pulsation generating portion based on the magnetism detected by the magnetic detection means, and based on the detected position of the pulsation generating portion, the jettable region and the jet prohibition region Which of these is the injection target region by the pulsation generator.

このような構成により、脈動発生部に磁石を設置することで、簡単に正確な位置を検出することができる。
また、噴射対象部位を撮影する撮影手段(カメラ700a〜700d)を備え、撮影手段によって撮影された噴射対象部位の画像に基づいて、噴射可能領域および噴射禁止領域のいずれが脈動発生部による噴射対象領域となっているかを判定する。
このような構成により、一般に用いられているデジタルカメラ等のカメラによって、脈動発生部による噴射対象領域を容易に判定することができる。
したがって、フェイルセーフ機能を付加することが可能となり、より高精度な切断または切除を行うことが可能となる。
With such a configuration, an accurate position can be easily detected by installing a magnet in the pulsation generating portion.
Moreover, it has an imaging means (cameras 700a to 700d) for imaging the injection target part, and based on the image of the injection target part imaged by the imaging means, either the injectable area or the injection prohibited area is the injection object by the pulsation generating unit. Determine whether it is an area.
With such a configuration, it is possible to easily determine the area to be ejected by the pulsation generator by using a commonly used camera such as a digital camera.
Therefore, it is possible to add a fail-safe function, and it is possible to perform cutting or excision with higher accuracy.

なお、上記第2の実施形態においては、色判定フラグおよび手術の適切性を示す信号の何れか一方が切除禁止を示すものであるとき、図9のステップS26からステップS27に移行して、音声および光によって術者に注意を促すための報知を行う場合について説明したが、図9のステップS26からステップS8に移行するようにしてもよい。
この場合、色判定フラグおよび手術の適切性を示す信号の少なくとも一方が切除禁止を示すものであるときには、ステップS8で音声による警報および赤色LED100bの発光が行われると共に、ステップS9で圧電素子401への電圧パルス波形の入力が停止されるので、噴射可能領域以外の領域に流体を噴射してしまうのをより確実に防止することができる。
In the second embodiment, when either the color determination flag or the signal indicating the appropriateness of the operation indicates prohibition of removal, the process proceeds from step S26 to step S27 in FIG. In addition, although the case where the notification for alerting the operator with light is described has been described, the process may be shifted from step S26 of FIG. 9 to step S8.
In this case, if at least one of the color determination flag and the signal indicating the appropriateness of the operation indicates prohibition of resection, an audio alarm and light emission of the red LED 100b are performed in step S8, and to the piezoelectric element 401 in step S9. Since the input of the voltage pulse waveform is stopped, it is possible to more reliably prevent the fluid from being ejected to a region other than the ejectable region.

また、上記判定条件の設定や警報の大きさ等は、術者の技量に応じて適宜設定可能とすることもできる。
さらに、上記第2の実施形態においては、レーザを照射して物体の形状を検出する形状検出手段を設け、該形状検出手段によって撮影された噴射対象部位の形状に基づいて、噴射可能領域および噴射禁止領域のいずれが脈動発生部による噴射対象領域となっているかを判定することもできる。このような構成により、簡単かつ正確に物体の形状を検出して、脈動発生部による噴射対象領域を判定することができる。
また、脈動発生部に、脈動発生部の位置および姿勢を検出するジャイロセンサを設け、該ジャイロセンサによって検出された脈動発生部の位置および姿勢に基づいて、噴射可能領域および噴射禁止領域のいずれが脈動発生部による噴射対象領域となっているかを判定することもできる。このような構成により、脈動発生部自体に位置および姿勢を検出する機能を備えることができるため、装置構成を簡単なものとすることができる。
Moreover, the setting of the determination condition, the size of the alarm, and the like can be appropriately set according to the skill of the operator.
Furthermore, in the second embodiment, a shape detection unit that detects the shape of the object by irradiating a laser is provided, and the injectable region and the injection are determined based on the shape of the injection target portion imaged by the shape detection unit. It can also be determined which of the prohibited areas is the injection target area by the pulsation generator. With such a configuration, the shape of the object can be detected easily and accurately, and the injection target region by the pulsation generating unit can be determined.
Further, the pulsation generating unit is provided with a gyro sensor for detecting the position and posture of the pulsation generating unit, and any one of the injectable region and the injection prohibited region is determined based on the position and posture of the pulsation generating unit detected by the gyro sensor. It can also be determined whether it is an injection target region by the pulsation generator. With such a configuration, the pulsation generating unit itself can be provided with a function of detecting the position and orientation, so that the device configuration can be simplified.

なお、上記各実施形態においては、色検出手段として色センサを適用する場合について説明したが、色検出手段としてカラー画像撮影が可能なカメラを適用することもできる。
また、上記各実施形態においては、色センサで検出した切除対象領域の色に応じて、その切除対象領域が切除可能領域であるか切除禁止領域であるかを判定する場合について説明したが、色センサで検出した色に加えてカメラで撮影した画像データを用いて上記判定を行うこともできる。これにより、より切除対象領域の性質に適した制御が可能となる。
In each of the above embodiments, the case where the color sensor is applied as the color detection unit has been described. However, a camera capable of capturing a color image can also be applied as the color detection unit.
In each of the above embodiments, the case where it is determined whether the excision target area is an excisable area or an excision prohibition area according to the color of the excision target area detected by the color sensor has been described. In addition to the color detected by the sensor, the above determination can also be made using image data taken by the camera. Thereby, control more suitable for the property of the region to be excised is possible.

また、上記各実施形態では、流体を噴射する脈動発生部100を一つ備える構成であるが、脈動発生部100を複数備える構成としてもよい。
さらに、上記各実施形態においては、本発明を手術用のウォーターパルスメスに適用する場合について説明したが、前述したように、細密な物体及び構造物の洗浄、物体の切断や切除にも本発明を適用可能である。例えば、物体に付着した汚れや錆を洗浄する洗浄装置に本発明を適用した場合、背景色(物体本来の色)以外の色を検出した場合に、汚れの種類に応じた異なる特性で水や洗剤等を噴射するようにすることができ、作業効率を向上させることができる。
Moreover, in each said embodiment, although it is the structure provided with one pulsation generation | occurrence | production part 100 which injects a fluid, it is good also as a structure provided with two or more pulsation generation | occurrence | production parts 100. FIG.
Further, in each of the above embodiments, the case where the present invention is applied to the surgical water pulse knife has been described. However, as described above, the present invention is also applied to fine object and structure cleaning, object cutting and excision. Is applicable. For example, when the present invention is applied to a cleaning apparatus that cleans dirt and rust attached to an object, when a color other than the background color (original color of the object) is detected, water and water with different characteristics depending on the type of the dirt A detergent or the like can be sprayed, and work efficiency can be improved.

1 ウォーターパルスメス(流体噴射装置、流体噴射手術器具)、20 ポンプ(流体供給手段)、30 制御手段、31 ポンプ制御部、32 電圧制御部、33 テーブル格納部、40 色センサ、100 脈動発生部、200 接続流路管(流路管)、201 接続流路、212 流体噴射開口部(流体噴射口)、401 圧電素子(容積変更手段)、501 流体室、503 入口流路、511 出口流路、600a〜600d 磁気センサ、700a〜700d カメラ、800 作業支援装置、801 3次元画像作成部、802 領域設定部、803 領域データ記憶部、A/D変換部、805 ノズル位置検出部、806 切除領域検出部、807 切除状態比較部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water pulse knife (fluid ejection apparatus, fluid ejection surgical instrument), 20 Pump (fluid supply means), 30 Control means, 31 Pump control part, 32 Voltage control part, 33 Table storage part, 40 color sensor, 100 Pulsation generation part , 200 connection channel pipe (channel tube), 201 connection channel, 212 fluid ejection opening (fluid ejection port), 401 piezoelectric element (volume changing means), 501 fluid chamber, 503 inlet channel, 511 outlet channel , 600a to 600d magnetic sensor, 700a to 700d camera, 800 work support device, 801 3D image creation unit, 802 region setting unit, 803 region data storage unit, A / D conversion unit, 805 nozzle position detection unit, 806 excision region Detection unit, 807 Excision state comparison unit.

Claims (7)

流体が流入する流体室と、前記流体室の容積を変更する容積変更手段と、前記流体室に連通する入口流路および出口流路と、を有する脈動発生部と、
前記出口流路から流出した流体を噴射する流体噴射口と、
前記入口流路に流体を供給する流体供給手段と、
前記容積変更手段による前記流体室の容積の変更を制御する制御手段と、
前記流体噴射口に対向する流体噴射対象領域の色を検出する色検出手段と、を備え、
前記制御手段は、前記色検出手段が検出した色に応じて、前記容積変更手段による前記流体室の容積の変更を制御することを特徴とする流体噴射装置。
A pulsation generator having a fluid chamber into which fluid flows, volume changing means for changing the volume of the fluid chamber, and an inlet channel and an outlet channel communicating with the fluid chamber;
A fluid ejection port for ejecting fluid that has flowed out of the outlet channel;
Fluid supply means for supplying fluid to the inlet channel;
Control means for controlling the change in volume of the fluid chamber by the volume changing means;
Color detecting means for detecting the color of the fluid ejection target region facing the fluid ejection port;
The fluid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the control means controls the change of the volume of the fluid chamber by the volume changing means according to the color detected by the color detecting means.
前記制御手段は、前記色検出手段が検出した色が、噴射対象部位における噴射禁止領域を示す色であるとき、前記脈動発生部における流体の吐出を停止するように、前記容積変更手段による前記流体室の容積の変更を制御することを特徴とする請求項1に記載の流体噴射装置。   When the color detected by the color detection means is a color indicating an ejection prohibited area in the ejection target region, the control means is configured to stop the fluid discharge in the pulsation generating unit so that the fluid is changed by the volume changing means. The fluid ejecting apparatus according to claim 1, wherein a change in volume of the chamber is controlled. 前記制御手段は、前記色検出手段が検出した色が、噴射対象部位における噴射可能領域を示す色であるとき、前記色検出手段が検出した色に応じて異なる特性の脈動流を噴射するように、前記容積変更手段による前記流体室の容積の変更を制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の流体噴射装置。   When the color detected by the color detection unit is a color indicating an ejectable region in the ejection target region, the control unit ejects a pulsating flow having different characteristics depending on the color detected by the color detection unit. The fluid ejecting apparatus according to claim 1, wherein a change in volume of the fluid chamber by the volume changing unit is controlled. 流体の噴射対象部位の形状を示すデータを取得する形状データ取得手段と、
前記形状データ取得手段によって取得された噴射対象部位の形状を示すデータを基に、噴射対象部位における噴射可能領域および噴射禁止領域を設定する領域設定手段と、
前記流体噴射対象領域が前記噴射可能領域および前記噴射禁止領域の何れかに該当するかを判定する領域判定手段と、
前記領域判定手段によって、前記流体噴射対象領域が前記噴射禁止領域に該当していると判定された場合に、前記脈動発生部における流体の吐出を抑制させる吐出抑制手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の流体噴射装置。
Shape data acquisition means for acquiring data indicating the shape of the fluid injection target site;
Based on the data indicating the shape of the injection target part acquired by the shape data acquisition means, area setting means for setting an injectable area and an injection prohibited area in the injection target part;
A region determination means for determining whether the fluid ejection target region corresponds to either the ejectable region or the ejection prohibited region;
A discharge suppressing unit that suppresses the discharge of fluid in the pulsation generating unit when the region determining unit determines that the fluid ejection target region corresponds to the ejection prohibited region;
The fluid ejecting apparatus according to claim 1, further comprising:
音声および光の少なくとも一方によって報知を行う報知手段をさらに備え、
前記報知手段は、前記流体噴射対象領域が、前記噴射禁止領域および当該噴射禁止領域近傍の領域である近傍領域の何れかに該当するとき、前記報知を行うことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の流体噴射装置。
It further comprises notification means for performing notification by at least one of voice and light,
The notification means performs the notification when the fluid ejection target area corresponds to any one of the ejection prohibited area and a nearby area that is the vicinity of the ejection prohibited area. The fluid ejecting apparatus according to any one of the above.
流体室に流体を供給し、
前記流体室の容積を変更することによって、流体噴射口から加圧された流体を噴射し、
前記流体噴射口に対向する流体噴射対象領域の色を検出し、
前記検出した色に応じて、前記流体室の容積の変更を制御することを特徴とする流体噴射方法。
Supplying fluid to the fluid chamber,
By changing the volume of the fluid chamber, the pressurized fluid is ejected from the fluid ejection port;
Detecting the color of the fluid ejection target region facing the fluid ejection port;
A fluid ejecting method, wherein a change in volume of the fluid chamber is controlled in accordance with the detected color.
流体が流入する流体室と、前記流体室の容積を変更する容積変更手段と、前記流体室に連通する入口流路および出口流路と、を有する脈動発生部と、
前記出口流路から流出した流体を噴射する流体噴射口と、
前記入口流路に流体を供給する流体供給手段と、
前記容積変更手段による前記流体室の容積の変更を制御する制御手段と、
前記流体噴射口に対向する手術対象部位の色を検出する色検出手段と、を備え、
前記制御手段は、前記色検出手段が検出した色に応じて、前記容積変更手段による前記流体室の容積の変更を制御し、
前記容積変更手段が前記流体室の容積を変更することにより前記流体噴射口から噴射される流体によって手術対象部位を切開又は切除することを特徴とする流体噴射手術器具。
A pulsation generator having a fluid chamber into which fluid flows, volume changing means for changing the volume of the fluid chamber, and an inlet channel and an outlet channel communicating with the fluid chamber;
A fluid ejection port for ejecting fluid that has flowed out of the outlet channel;
Fluid supply means for supplying fluid to the inlet channel;
Control means for controlling the change in volume of the fluid chamber by the volume changing means;
Color detecting means for detecting the color of the surgical target part facing the fluid ejection port,
The control means controls the change of the volume of the fluid chamber by the volume changing means according to the color detected by the color detecting means,
The fluid ejecting surgical instrument characterized in that the volume changing means changes the volume of the fluid chamber to incise or excise the surgical target site by the fluid ejected from the fluid ejection port.
JP2009216744A 2009-09-18 2009-09-18 Fluid jetting device, fluid jetting method, and fluid jetting surgical apparatus Withdrawn JP2010082438A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009216744A JP2010082438A (en) 2009-09-18 2009-09-18 Fluid jetting device, fluid jetting method, and fluid jetting surgical apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009216744A JP2010082438A (en) 2009-09-18 2009-09-18 Fluid jetting device, fluid jetting method, and fluid jetting surgical apparatus

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008252676A Division JP4752892B2 (en) 2008-09-30 2008-09-30 Fluid ejecting apparatus and surgical instrument

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010082438A true JP2010082438A (en) 2010-04-15

Family

ID=42246955

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009216744A Withdrawn JP2010082438A (en) 2009-09-18 2009-09-18 Fluid jetting device, fluid jetting method, and fluid jetting surgical apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010082438A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4752892B2 (en) Fluid ejecting apparatus and surgical instrument
JP5082049B2 (en) Fluid ejecting apparatus and surgical tool
JP4655163B1 (en) Fluid ejecting apparatus and method for controlling fluid ejecting apparatus
JP2010051430A (en) Pulse generating mechanism, connection flow channel tube, fluid ejection apparatus
JP2010082306A (en) Fluid ejection device, driving method for fluid ejection device, and operating instrument
US9603617B2 (en) Medical apparatus
JP2010106748A (en) Fluid ejection system, method for driving fluid ejection system, and surgical apparatus
JP2009136520A (en) Fluid injection apparatus
JP2010084678A (en) Fluid ejection device, fluid ejection method, and operation device
JP5320906B2 (en) Fluid ejection surgical instrument and fluid ejection method
JP2010084564A (en) Fluid injection device, method for controlling fluid injection device, and surgical appliance
JP2009264208A (en) Fluid injection device
JP2010057531A (en) Fluid jetting apparatus, method of controlling the same and surgical apparatus
JP2010077948A (en) Fluid injection device, and control method of fluid injection device
JP2015198861A (en) Fluid injection device, and fluid injection method
JP5277802B2 (en) Fluid ejection device and surgical scalpel
JP2010051896A (en) Fluid jetting device, fluid jetting surgical device, and fluid jetting method
JP2010059939A (en) Fluid injection device, method of controlling fluid injection device, and surgical device
JP5083399B2 (en) Fluid ejecting apparatus and surgical instrument
JP2010082438A (en) Fluid jetting device, fluid jetting method, and fluid jetting surgical apparatus
JP2011193949A (en) Fluid injection apparatus
JP2009299690A (en) Pulse generator and fluid injection device
JP2010077949A (en) Fluid injection device, method for molding pipe member, fluid injection unit, and surgical apparatus
JP2010051517A (en) Fluid injection device, fluid injection surgical implement, and fluid injection method
JP2010053766A (en) Fluid injection device, fluid injection operation instrument and fluid injection method

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20111206