JP2012161506A - 流体噴射装置 - Google Patents
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Abstract
ること。
【解決手段】生体組織の一部に先端部が吸着し当該先端部が可動する吸着管と、前記吸着
管の動きを制御する制御部と、前記生体組織に流体を噴射して切除を行う流体噴射部と、
前記流体噴射部が噴射した流体の吸引を行う吸引管と、を備える流体噴射装置。
【選択図】図1
Description
粘膜を持ち上げ粘膜の下に内視鏡を潜り込ませ、粘膜下の対象物の切除を行う。そのため
に、粘膜を挟み込む器具を有する切除装置を有する内視鏡が開発されている。
細胞を吸引する排液吸引用カテーテルを有する器具が開示されている。
、粘膜を挟んだ箇所が器具により損傷するおそれがある。また、特許文献1に記載の技術
では、粘膜等を把持する器具を有さないため、内視鏡的粘膜下層剥離術を行うには困難で
ある。よって、生体組織を保持しつつ切除を行う際に、これら組織に損傷を与えにくいよ
うにすることが望まれる。
行う際に、これら組織に損傷を与えにくくすることを目的とする。
生体組織の一部に先端部が吸着し当該先端部が可動する吸着管と、
前記吸着管の動きを制御する制御部と、
前記生体組織に流体を噴射して切除を行う流体噴射部と、
前記流体噴射部が噴射した流体の吸引を行う吸引管と、
を備える流体噴射装置である。
生体組織の一部に先端部が吸着し当該先端部が可動する吸着管と、
前記吸着管の動きを制御する制御部と、
前記生体組織に流体を噴射して切除を行う流体噴射部と、
前記流体噴射部が噴射した流体の吸引を行う吸引管と、
を備える流体噴射装置。
このようにすることで、吸着管が吸着して生体組織を保持するので、切除を行う際にこ
れら組織に損傷を与えにくくすることができる。また、吸着管の先端部が可動するので、
流体噴射部により切除を行いやすい位置に生体組織を移動させることができる。
先端部が屈曲する屈曲機構と、前記先端部が突出する突出機構と、を有することが望まし
い。
このようにすることで、吸着管の先端部を自在に動かして吸着している生体組織を移動
させることができる。
このようにすることで、吸着管は生体組織を保持し、吸引管は生体組織を吸着しない程
度に廃液等を吸引することができる。
部と、を収容することが望ましい。
このようにすることで、これらの部材を1つの吸引管内に収めることができるので、生
体組織の周囲の組織を流体噴射部及び吸着管で損傷してしまう可能性を低減することがで
きる。
上限の吸引力を記憶した記憶部と、を備え、前記吸引力センサーが検出した吸引力が、前
記上限の吸引力を超えないように前記吸着管の吸引力が調整されることが望ましい。
このようにすることで、必要以上に生体組織を吸引して損傷させてしまうことを防止す
ることができる。
像に応じて、前記吸着管の前記先端部の位置を制御することが望ましい。
このようにすることで、カメラが撮影した画像に応じて吸着管の先端の可動範囲を制限
するなどの制御を行うことができる。
することに使用する切開器具を備え、当該切開器具は前記吸引管の長手方向に突出可能で
あることが望ましい。
このようにすることで、切開器具によって生体組織の粘膜を切開してから、流体噴射部
からの流体により生体組織を切除することができる。
さに応じて前記切開器具の突出量が制御されることが望ましい。
このようにすることで、硬さに応じた突出量だけ切開器具を突出させるので、切開器具
による生体組織及びその周囲の損傷を低減することができる。
図1は、本実施形態における流体噴射装置1の概略図である。図2は、本実施形態にお
ける流体噴射装置1のブロック図である。図には、ウォータージェットメス10、引張吸
引管40、及び、廃液吸引管50が示されている。また、硬さ検出部54,操作部60、
切開ナイフ70、CCDカメラ80、及び、制御部100が示されている。このうち、硬
さ検出部54、切開ナイフ70、CCDカメラ80は必ずしも流体噴射装置1が備えてい
なくてもよい。
食塩水94を噴射して、その生体組織を切除するためのものである。ウォータージェット
メス10には、ポンプPwにより水又は生理食塩水94が送り込まれる。ウォータージェ
ットメス10の構成については後述する。
動かすことができる。引張吸引管40は、ポンプPsによりその内部が負圧にされる。負
圧にされた結果、吸引した廃液等はサクションバッグ92に排出される。引張吸引管40
には、引張吸引管40用の制御ロッド62が取り付けられており、これを操作することに
よりその先端部の動きが制御される。また、引張吸引管40には、吸引力センサー42が
取り付けられていてもよい。吸引力センサー42は、圧力センサーにより構成され、その
圧力は制御部100に送られる。引張吸引管40の吸引力は、後述する廃液吸引管50の
吸引力よりも大きくされていることが好ましい。
、サクションバッグ92に排出するものである。廃液吸引管50は、その後部が背面蓋5
6により閉じられ、ポンプPvがその内部を負圧にする。廃液吸引管50には、吸引力セ
ンサー52が取り付けられていてもよい。吸引力センサー52は、圧力センサーにより構
成され、その圧力は制御部100に送られる。また、廃液吸引管50は、その内部に引張
吸引管40、ウォータージェットメス10のノズル210、及び、切開ナイフ70を収容
することが好ましい。
送る。硬さ検出部の構成については後述する。
能に取り付けられ、その先端が鋭利なナイフ状に形成されている。切開ナイフ70には、
切開ナイフ用の制御ロッド64が取り付けられており、これを操作することによりその突
出が制御される。切開ナイフ70は、ガイド72に沿って突出することで、その先端が対
象物を切開する。
ッド64を操作するためのものである。また、操作部60には不図示のアクチュエータが
取り付けられ、制御部100によりその操作範囲が制御される。また、アクチュエータに
より、制御ロッド62、64の動きが制御される。
、切除対象部位等を撮影する。撮影された画像は不図示のモニタに表示される。また、撮
影された画像のデータは、制御部100に送られる。これにより、廃液吸引管50は内視
鏡としての役割も果たす。
100には、ウォータージェットメス10における各制御対象、引張吸引管40における
各制御対象、切開ナイフ70における各制御対象に接続され、これら制御対象を制御する
。
ンプPsの出力を制御し、引張吸引管40内の負圧を制御する。制御部100は、切除対
象部位ごとに吸引力の上限を記憶していてもよい。この場合、記憶している吸引力の上限
を超えないようにポンプPsの出力を制御することが好ましい。
先端の位置を制御してもよい。この場合、制御部100は、切除対象部位の画像プロファ
イルとともに、引張吸引管40の可動範囲を記憶している。そして、CCDカメラ80が
撮影した画像に応じて、引張吸引管40の可動範囲を制御する。また、引張吸引管40の
先端の動きを制御する。
切開ナイフ70の突出量を制御してもよい。この場合、制御部100は、切除対象部位の
硬さとともに、切開ナイフ70の突出可能量を記憶している。そして、その硬さに応じて
、切開ナイフ70の突出範囲を制御する。また、切開ナイフ70の突出量を制御する。ま
た、制御部100は、非切開時は切開ナイフ70を廃液吸引管50の内部に格納すること
で、安全性を確保することができる。
生体組織)の硬さを検出する。硬さ検出部54は、振動検出部542と共振周波数検出部
544と硬さ算出部546とを有する。
検出する。そして、振動検出部542は、検出した手術対象部位の振動を、共振周波数検
出部544に入力する。
づき、手術対象部位の共振周波数を検出する。そして、共振周波数検出部544は、検出
した共振周波数を硬さ算出部546に入力する。
術対象部位の硬さを算出する。そして、硬さ算出部546は、算出した手術対象部位の硬
さを、制御部100に入力する。具体的には、共振周波数検出部544から入力された共
振周波数に基づき、共振周波数と硬さとの関係を示す所定の演算式により、硬さを算出す
る。また、共振周波数検出部544から入力された共振周波数に基づき、共振周波数と硬
さとの関係を示す所定のテーブルにより、硬さを算出してもよい。
44と制御ロッド62とを制御することにより、先端部が回転する先端部回転機構と、先
端部が屈曲する先端部屈曲機構と、引張吸引管40が突出することによりその先端が突出
する先端部突出機構と、を実現してもよい。
ド62は、その移動を不図示のアクチュエータにより制御される。このアクチュエータは
、制御部100によって制御される。
0の長手方向を軸として回転する方向に回転させられる。このようにすることにより、引
張吸引管40も共に回転し、結果としてその先端も回転することになる。
ときに制御ロッド62が瞬間的に引き込まれる。このようにすることにより、引張吸引管
40の先端部のうち制御ロッド62の先端に固定された部分だけが引き込まれる。その結
果として、蛇腹部44の制御ロッド62側のみが縮み、引張吸引管40の先端が屈曲する
ことになる。
出する方向へと移動させる。このようにすることにより、蛇腹部44を変化させることな
く引張吸引管40全体を突出方向に移動させることができる。
挟んで制御ロッド62に対向する位置にもう1本制御ロッドを設けることとしてもよい。
また、蛇腹部44にその先端が固定される制御ロッドを複数設けることとしてもよい。こ
のようにすることで、引張吸引管40の先端の上記の制御をより容易に行うことができる
ようになる。
いて、ウォータージェットメス10(流体噴射部に相当)は、大きくは、マイクロポンプ
110とマイクロポンプ110に接続する出口流路接続管300と出口流路接続管300
に接続する接続流路管200から構成されている。
20と、ダイアフラム131が密接固定されて構成されるポンプ室132を有するポンプ
室体130と、ポンプ室132の容積を変更するアクチュエータ151を備えたアクチュ
エータユニット150とから構成されている。
穿設されたパイプ状の入口接続管121が突出して形成され、入口流路122は、入口流
路室123に流通している。入口流路122の先端部は、ポンプPwに接続され、水もし
くは生理的食塩水が供給される。入口流路室123は、ポンプ室体130に流通しており
、このポンプ室体130の出口流路側には逆止弁125が固着されている。また、入口流
路室123の逆止弁125とは反対側の開口部は、封止板124が入口流路室123の周
縁に接着や溶接、螺合等の固着手段で密閉固定されている。
され、そのOリングボックス126の外側にポンプ室体130が圧入される段状の固定部
127が形成されている。
した入口流路122の反対側に穿設されている。ポンプ室体130の入口流路室123の
反対側に浅い凹部が形成されており、この凹部の開口部には、その周縁にダイアフラム1
31が固定されている。この凹部とダイアフラム131で構成された空間がポンプ室13
2である。
管側出口流路302が穿設されている。これらの、ポンプ室体側出口流路301と接続管
側出口流路302を併せて出口流路という。
段部直径と略同じ直径の凹部133が形成され、Oリングボックス126内にリング状の
Oリング230が装着されている。この状態で入口流路体120の固定部127とポンプ
室体130の凹部133とが圧入固定され、Oリング230が圧接されて流体の漏れを防
止している。
螺合によって固定することができる。
されている。
部を閉塞する蓋部材154と、この蓋部材154の内側面に端部が固着されるアクチュエ
ータ151と、アクチュエータ151の他方の端部に固着された上台155とから構成さ
れる。そして、筐体152の蓋部材154とは反対側の端部がダイアフラム131を押圧
しながら、その外周部をポンプ室体130に形成されている凹状の固定部に圧入して一体
に固定される。
ないが、筐体152の側面には、内側から外側に貫通する孔が設けられ、この孔を挿通す
るリード線が設けられ、やはり図示しないが外部の外部制御回路に接続されている。アク
チュエータ151は、長手方向に伸縮する圧電素子であり、外部制御回路からパルス状の
電圧が印加されることで、伸縮を行い、伸びたときにダイアフラム131を押して撓ませ
てポンプ室132の容積を減じ、収縮したときには、元の状態に引き戻し、ポンプ室13
2の容積を増加させる。尚、印加される電圧として交流電圧が印加されることとしてもよ
い。
定穴304が穿設されている。この接続流路管固定穴304に接続流路管200の一方の
端部が圧入される。また、出口流路接続管300は、接続流路管固定穴304の反対側端
部がポンプ室体130から突出した出口流路固定部134に圧入されてポンプ室体130
に固定されている。
。接続流路管200は、高剛性の金属材料で形成される。この接続流路管200の先端に
は、流体が噴射される開口部211を有するノズル210が圧入されている。
が一定になるような流体導入路212に連続する開口部211が設けられている。また、
他方の端部は、流体導入路212に連続して先端側が広いテーパ孔213が設けられてい
る。さらに、開口部211の外側周縁は面取りや、円弧等で滑らかに丸められている。
続流路201の外殻である接続流路管200の厚さが0.1mm〜1mmに設定されてい
る。従って、接続流路管200の外径は最大で5mmとなる。また、接続流路管200の
端部と出口流路接続管300との当接部から開口部211の入口までの距離を接続流路と
し、この長さをLとしたとき、Lは100mm〜200mmの範囲に設定される。
するため流体の使用量が少なくても切除を行うことができるという利点がある。
ある。第1の使用方法では、廃液吸引管50の先端が手術対象部位の生体組織Tの粘膜M
に近づけられる。そして、引張吸引管40の先端がその粘膜Mを吸着する。その後、切開
ナイフ70が突出し、粘膜Mの一部を切開する。
ある。粘膜Mの一部の切開がされた後においても、引張吸引管40は粘膜Mを吸着し続け
る。このようにすることにより、切開した部位が開口することになる。この開口部を通じ
て、ウォータージェットメス10のノズルから流体を噴射して切除対象部位の生体組織T
を切除する。このようにすることによって、粘膜Mを適切に保持しつつ、生体組織Tを切
除することができる。
動検出部542を粘膜Mに接触させることとしてもよい。そして、粘膜Mの硬さを算出し
、粘膜Mを切開するために適した突出量で切開ナイフ70を突出させることとしてもよい
。
ある。前述の使用方法では、引張吸引管40により粘膜Mを吸着してから切開ナイフ70
により粘膜Mの切開を行ったが、図に示すように、切開ナイフ70を突出させた状態で引
張吸引管40を粘膜Mに近づけ、粘膜Mを切開することとしてもよい。
ある。粘膜Mを切開した後に、切開ナイフ70は廃液吸引管50内に収容される。次に、
粘膜Mを引張吸引管40が吸着する。そして、粘膜Mを引っ張り上げることにより、切開
部が開口する。この開口部を通じて、ウォータージェットメス10のノズルから流体を噴
射して切除対象部位の生体組織Tを切除する。この時、硬さ検出部54の測定値などから
、ウォータージェットメス10による流体噴射で切開が可能と判定される場合には、切開
ナイフ70は使用しなくてもよい。
ーチャートを用いて、流体噴射装置1を用いた内視鏡的粘膜下層剥離術の術式について説
明を行う。
組織Tを視認するために、患部近傍の粘膜Mが切開される(S102)。次に、廃液の吸
引を行う場合、廃液吸引管50が、切開した部位から挿入される。そして、引張吸引管4
0が粘膜Mの吸着を開始する(S104)。
引力が検出される。この吸引力は、粘膜Mを吸着する際の上限の吸引力と比較され、吸引
力がこの上限の吸引力を上回らないように引張吸引管40のポンプPsの出力が制御部1
00によって制御される(S106)。この制御は、引張吸引管40が吸着を継続してい
る間行われる。
か、又は、不要かが判断される(S108)。不要である場合には、手術対象部位を縫合
し、手術を終了する(S120)。この時、ウォータージェットメス10の噴射装置から
薬剤を塗付して終了することもできる。一方、手術対象部位の切除が必要な場合には、ウ
ォータージェットメス10から流体が噴射され、手術対象部位の患部の生体組織Tに流体
が噴射され、この生体組織の切除が行われる(S110)。
に、廃液吸引管50のポンプPsも作動させられる(S114)。そして、流体の噴射を
終了する指示がなされたか否かが判定され(S116)、流体の噴射を終了する指示がな
された場合には、ウォータージェットメス10からの流体の噴射が終了される(S118
)。一方、体の噴射を終了する指示がなされていない場合には、ウォータージェットメス
10からの流体の噴射、及び、廃液吸引管50による廃液の吸引が継続されることになる
。ウォータージェットメス10からの流体の噴射が終了すると、手術対象部位を縫合し、
手術を終了する(S120)。
が粘膜Mを吸着(S104)してから行ってもよい。
切除部位に色素散布を行い、切除箇所を鮮明にしておくこととしてもよい。また、切除範
囲のマーキングを行っておくこととしてもよい。また、粘膜下層に局注液を注入し、人工
的に浮腫を起こさせ、切除部位を隆起させることとしてもよい。
より、生体組織Tの病理検査を行うことができる。本実施形態における引張吸引管40は
、その吸引力を適切に調整しているので、生体組織を必要以上に損傷させることがない。
時、ウォータージェットメス10の噴射装置から薬剤を患部の生体組織Tに塗布して終了
することもできる。そして、手術は完了する。
れら組織を損傷させることがなく。また、引張吸引管40の先端を動かすことができるの
で、生体組織を適切に確認しつつウォータージェットメス10により切除を行う事ができ
る。
釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得
ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。
10 ウォータージェットメス、
40 引張吸引管、
50 廃液吸引管、
54 硬さ検出部、
60 操作部、
70 切開ナイフ、
80 CCDカメラ、
100 制御部
Claims (8)
- 生体組織の一部に先端部が吸着し当該先端部が可動する吸着管と、
前記吸着管の動きを制御する制御部と、
前記生体組織に流体を噴射して切除を行う流体噴射部と、
前記流体噴射部が噴射した流体の吸引を行う吸引管と、
を備える流体噴射装置。 - 前記吸着管は、前記先端部が回転する回転機構と、前記先端部が屈曲する屈曲機構と、
前記先端部が突出する突出機構と、を有する、請求項1に記載の流体噴射装置。 - 前記吸着管の吸引力は前記吸引管の吸引力よりも大きい、請求項1又は2に記載の流体
噴射装置。 - 前記吸引管は、前記流体噴射部の少なくとも一部と、前記吸着管の少なくとも一部と、
を収容する、請求項1〜3のいずれかに記載の流体噴射装置。 - 前記吸着管の吸引力を検出する吸引力センサーと、
前記生体組織を吸着する際の上限の吸引力を記憶した記憶部と、
を備え、前記吸引力センサーが検出した吸引力が、前記上限の吸引力を超えないように前
記吸着管の吸引力が調整される、請求項1〜4のいずれかに記載の流体噴射装置。 - 前記生体組織を撮影するカメラを備え、
前記制御部は、前記カメラが撮影した画像に応じて、前記吸着管の前記先端部の位置を
制御する、請求項1〜5のいずれかに記載の流体噴射装置。 - 前記吸引管内における前記流体噴射部と前記吸着管との間に前記生体組織を切開するこ
とに使用する切開器具を備え、当該切開器具は前記吸引管の長手方向に突出可能である、
請求項4〜6のいずれかに記載の流体噴射装置。 - 前記生体組織の硬さを検出する硬さ検出部を備え、
前記硬さ検出部が検出した硬さに応じて前記切開器具の突出量が制御される、請求項7
に記載の流体噴射装置。
Priority Applications (1)
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JP2011024679A JP2012161506A (ja) | 2011-02-08 | 2011-02-08 | 流体噴射装置 |
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