JP2013031496A - 液体噴射装置及び液体噴射方法 - Google Patents

Abstract

【課題】噴射口から噴射した液体や術部に溜まった血液、及び切除された生物組織を吸引するに際して、必要な吸引量を確保しながら、切除されていない生物組織を吸引して損傷させることを低減可能とする液体噴射装置及び液体噴射方法を提供する。
【解決手段】液体噴射装置は、噴射口１２２から生物組織に向けて液体を噴射することで、生物組織の切除を行う液体噴射装置であって、液体を噴射口１２２から噴射する液体噴射手段１００と、吸引負圧を周期的に変動させて、噴射された液体及び切除された生物組織の少なくともいずれかを吸引する吸引手段１５０と、を備え、吸引手段１５０は、噴射が開始する一定時間の経過後に吸引を開始し、噴射が継続している間は第１の吸引負圧で吸引を維持し、噴射が終了してから一定時間の経過後に第２の吸引負圧で所定の時間吸引する。
【選択図】図１

Description

本発明は、噴射口から液体を噴射する技術に関する。

近年では、手術の際に水や生理食塩水などの液体を加圧して術部に噴きつけることにより、液体の圧力によって生物組織を切除する手術手法が開発されている。こうした手術に用いる液体噴射装置では、ノズルの先端に設けられた噴射口から液体が噴射されるようになっており、操作者はノズルの噴射口を術部に向けて液体を噴射させることで、術部の生物組織を切除することが可能である。

また、噴射口から噴射した液体が術部の周囲に溜まると、例えば術部が見え難くなって生物組織を所望の位置で切除することが困難となったり、あるいは噴射した液体の勢いが術部に溜まった液体や切除によって術部に溜まる血液などによって弱められて、切除力が弱められたりする。さらには、切除された生物組織（切除組織）が噴射した液体によって飛散し、例えば切除された悪性腫瘍が術部以外の他の生物組織に到達し悪影響を及ぼすなどの弊害が生じ得る。そこで、噴射口の近傍に吸引ポンプに接続した吸引口を設けておき、噴射口を術部に近づけた際に術部に溜まった液体や切除組織や血液を吸引口から吸引することで、このような弊害が生じることを回避する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平６−９０９５７号公報

しかし、提案されている技術では、術部の状況によっては、術部の周囲に溜まった液体や血液、あるいは切除組織とともに、術部の切除されていない生物組織を吸いこむことで、生物組織を傷つけてしまう虞がある。かといって、生物組織の損傷を避けるべく吸引量を抑えたのでは、噴射口から噴射した液体や切除組織を十分に吸引することができず、上述した弊害が生じ得る。

この発明は、従来の技術が有する上述した課題を解決するためになされたものであり、噴射口から噴射した液体や術部に溜まった血液、及び切除された生物組織を吸引するに際して、必要な吸引量を確保しながら、切除されていない生物組織を吸引して損傷させることを低減可能な技術の提供を目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る液体噴射装置は、噴射口から生物組織に向けて液体を噴射することで、該生物組織の切除を行う液体噴射装置であって、前記液体を前記噴射口から噴射する液体噴射手段と、吸引負圧を周期的に変動させて、前記噴射された液体及び前記切除された生物組織の少なくともいずれかを吸引する吸引手段と、を備え、前記吸引手段は、前記噴射が開始する一定時間の経過後に前記吸引を開始し、前記噴射が継続している間は第１の吸引負圧で前記吸引を維持し、前記噴射が終了してから一定時間の経過後に第２の吸引負圧で所定の時間前記吸引することを特徴とする。

本適用例によれば、噴射口から噴射される液体の圧力によって術部の生物組織を切除する。また、こうして噴射されることで術部に溜まった液体や、切除された生物組織は、吸引手段によって吸引される。そして、吸引手段は、術部の液体を吸引するに際して、吸引負圧を周期的に変動させることができるようになっている。さらに、噴射後に第１の吸引負圧（例えば、ゆっくりと吸引を上げ、弱いレベルを維持）、噴射停止に第２の吸引負圧（例えば、徐々に吸引負圧を上げ、一定時間後に吸引を停止させる）で制御できるようになっている。

尚、本適用例において、吸引負圧を「周期的に変動させる」とは、周期的に高い負圧と低い負圧とが繰り返される態様によって吸引負圧を変動させることを意味している。したがって、吸引負圧を「周期的に変動させる」態様としては、単に高い負圧値と低い負圧値とを交互に繰り返す態様に限らず、高い負圧値と低い負圧値との間で、負圧値が連続的に変動する態様も含まれる。

吸引負圧を周期的に変動させることとすれば、吸引負圧の値や、吸引負圧の変動周期などの吸引条件を変更することができるので、たとえ、ある吸引条件では液体と一緒に生物組織を吸い込みそうになったとしても、吸引条件を変更することで、必要な吸引量を確保しながらも生物組織を吸い込む恐れのない適切な条件で吸引することが可能となる。特に、液体が噴射される術部の状況は一様ではなく、最適な吸引条件は様々に異なっているものと考えられる。したがって、吸引負圧を周期的に変動させながら吸引することで、吸引条件の選択自由度を大幅に増やすことが可能となり、その結果、術部に応じた最適な吸引条件を選択することが可能となる。

また、術部の液体を吸引するにあたり、液体を吸引するか、あるいは吸引を停止するかを、周期的に繰り返す制御を行うだけでよいので、複数の吸引負圧によって負圧を変動させる場合と比較して、吸引負圧を変動させる制御や機構を簡単にすることができる。また、生物組織が吸い込まれ易い状況では、吸引負圧を弱めるだけでは生物組織の損傷を十分に回避できない場合がある。例えば、術部が複雑に入り組んで生物組織に吸引負圧が作用しやすい状況では、吸引負圧を弱めただけでは生物組織の吸い込みを回避できない場合もおこり得る。このような状況では、吸引状態と、吸引しない状態とを繰り返しながら液体を吸引することで、生物組織の吸い込みを回避することが可能となる。

さらに、一連の切除処理の間を適切に確保することで、吐射開始の前後において、不用意な吸引負圧が働かないため、狙い通りの切除を実現できる。また、切除作業の直後に適度な間を置いて自動的に吸引モードとなるため、余分な液体の吸引作業を効率的に行うことができ、切除作業の時間短縮を実現できる。

吸引は、液体が噴射された少し後に吸引を開始することとする。具体的には、液体が噴射され、生体組織が破断された後に吸引を開始することとする。液体噴射と同時あるいは噴射前に吸引を開始した場合は、生体組織が吸引手段に吸い寄せられ、変形するため、所望の部位を切除することができなくなる虞があるためである。また、吸引は、液体が噴射された少し前に吸引を終了することとする。液体噴射と同時あるいは噴射後に吸引を終了した場合は、生体組織が吸引手段に吸い寄せられ、変形するため、所望の部位を切除することができなくなる虞があるためである。

［適用例２］上記適用例に記載の液体噴射装置において、前記第１の吸引負圧は、前記第２の吸引負圧よりも小さく、前記第１の吸引負圧は、前記噴射された液体及び前記切除された生物組織の少なくともいずれかを前記吸引することができる最小の吸引負圧であり、前記第２の吸引負圧は、前記噴射された液体及び前記切除された生物組織の少なくともいずれかを前記吸引する所定の吸引負圧であることを特徴とする。

本適用例によれば、噴射後にゆっくりと吸引を上げ、弱いレベルを維持、噴射停止に徐々に吸引負圧を上げ、一定時間後に吸引を停止させることができる。

［適用例３］上記適用例に記載の液体噴射装置において、前記吸引手段の吸引負圧は、前記吸引の開始から前記第１の吸引負圧の前記吸引に向かって徐々に大きくなることを特徴とする。

本適用例によれば、噴射後にゆっくりと吸引を上げ、弱いレベルを維持することができる。

［適用例４］本適用例に係る液体噴射方法は、噴射口から生物組織に向けて液体を噴射することで、該生物組織の切除を行う液体噴射方法であって、前記液体を前記噴射口から噴射する噴射工程と、吸引負圧を周期的に変動させて、前記噴射された液体及び前記切除された生物組織の少なくともいずれかを吸引する吸引工程と、を備え、前記吸引工程は、前記噴射が開始する一定時間の経過後に前記吸引を開始し、前記噴射が継続している間は第１の吸引負圧で前記吸引を維持し、前記噴射が終了してから一定時間の経過後に第２の吸引負圧で所定の時間をかけて前記吸引することを特徴とする。

本適用例によれば、噴射口から噴射される液体の圧力によって術部の生物組織を切除する。また、こうして噴射されることで術部に溜まった液体や、切除された生物組織は、吸引工程によって吸引される。そして、吸引工程は、術部の液体を吸引するに際して、吸引負圧を周期的に変動させることができるようになっている。さらに、噴射後に第１の吸引負圧（例えば、ゆっくりと吸引を上げ、弱いレベルを維持）、噴射停止に第２の吸引負圧（例えば、徐々に吸引負圧を上げ、一定時間後に吸引を停止させる）で制御できるようになっている。

また、一連の切除処理の間を適切に確保することで、吐射開始の前後において、不用意な吸引負圧が働かないため、狙い通りの切除を実現できる。また、切除作業の直後に適度な間を置いて自動的に吸引モードとなるため、余分な液体の吸引作業を効率的に行うことができ、切除作業の時間短縮を実現できる。

本実施例の液体噴射装置の大まかな構成を示した説明図。 本実施例の液体噴射装置に設けられた噴射機構の詳細な構成を示した説明図。 本実施例の液体噴射装置が液体等の吸引を行うための構成を示した説明図。 本実施例の吸引制御部が実行する吸引機構駆動処理を示したフローチャート。 本実施例の吸引機構駆動処理を行った結果、吸引口に負圧が付与される様子を示した説明図。 本実施例の吸引機構駆動処理を行った結果、吸引口に負圧が付与される様子を示した説明図。 本実施例の吸引機構駆動処理を行った結果、吸引口に負圧が付与される様子を示した説明図。 本実施例の液体噴射装置を用いて術部の液体を吸引する際に、生物組織の損傷が抑えられる様子を例示した説明図。 本変形例の液体噴射装置の大まかな構成を示した説明図。

以下では、上述した本願発明の内容を明確にするために、次のような順序に従って実施例を説明する。
Ａ．装置構成
Ｂ．本実施例の吸引機構駆動処理
Ｃ．変形例

Ａ．装置構成
図１は、本実施例の液体噴射装置の大まかな構成を示した説明図である。図示されているように、本実施例の液体噴射装置１０は、生理食塩水や薬液などの液体が貯められた液体タンク１４０や、液体タンク１４０から液体を吸い上げる吸上ポンプ１３０や、吸上ポンプ１３０が吸い上げた液体を加圧して流路管１２０に送り出す噴射機構（液体噴射手段）１００や、液体噴射装置１０によって噴射された液体などを吸引するための吸引機構（吸引手段）１５０や、液体噴射装置１０の動作を制御する制御部１６０などから構成されている。

噴射機構１００によって加圧された液体は、流路管１２０を通って流路管１２０の先端に設けられた噴射口１２２から生体の術部へと噴射され、液体の圧力によって術部の生物組織を切除することができるようになっている。また、噴射した液体等をそのままにしておくと切除や術部の視認性に支障をきたすので、噴射口１２２の近傍には図示しない吸引口が設けられている。吸引口は上述した吸引機構１５０に接続されており、吸引機構１５０を駆動して吸引口に負圧を作用させることで、噴射口１２２から術部に噴射された液体や、生物組織を切除した際に出た血液、切除された生物組織（切除組織）などを吸引口から吸引することが可能となっている。

液体噴射装置１０が液体を噴射する動作、あるいは液体を吸引する動作は、制御部１６０によって制御されている。図１に示されているように、本実施例の制御部１６０には、液体噴射装置１０が液体を噴射する動作を制御する噴射制御部１６１と、液体噴射装置１０が液体を吸引する動作を制御する吸引制御部１６５とが設けられており、噴射制御部１６１は吸上ポンプ１３０と噴射機構１００とに接続され、吸引制御部１６５は、吸引機構１５０に接続されている。

噴射制御部１６１は、吸上ポンプ１３０を制御して噴射機構１００に供給する液体の量を変化させるとともに、噴射機構１００を制御して噴射機構１００が液体を噴射する条件を変化させている。また、噴射機構１００は、液体を間欠的に（あるいは強弱をつけて）噴射する。

また、吸引機構１５０は、吸引口から液体を間欠的に（あるいは強弱をつけて）吸引しており、吸引制御部１６５は、吸引時の負圧の大きさや、吸引の周期や、吸引を継続する時間（吸引時間）を制御している。

吸引機構１５０は、噴射が開始する一定時間の経過後に吸引を開始する。吸引機構１５０は、噴射が継続している間は第１の吸引負圧で吸引を維持する。吸引機構１５０は、噴射が終了してから一定時間の経過後に第２の吸引負圧で所定の時間吸引する。

第１の吸引負圧は、第２の吸引負圧よりも小さい。第１の吸引負圧は、噴射された液体及び切除された生物組織の少なくともいずれかを吸引することができる最小の吸引負圧である。第２の吸引負圧は、噴射された液体及び切除された生物組織を吸引する所定の吸引負圧である。

吸引機構１５０の吸引負圧は、吸引の開始から第１の吸引負圧の吸引に向かって徐々に大きくなる。

また、以上のような本実施例の液体噴射装置１０では、高い圧力で液体を噴射して大きな切除力が得られるように、次のような噴射機構１００を採用している。

図２は、本実施例の液体噴射装置１０に設けられた噴射機構１００の構成を示した説明図である。図２（Ａ）に示されているように、噴射機構１００は、吸上ポンプ１３０によって液体が供給される供給流路１０２と、吸上ポンプ１３０から供給された液体が充填される加圧室１０４と、加圧室１０４から流路管１２０に向かって液体が押し出される噴射流路１０６などから構成されている。加圧室１０４には、ピエゾ素子１１０が膜部材（いわゆるダイアフラム）１１２を介して接続されており、ピエゾ素子１１０に電圧を印加してピエゾ素子１１０を伸縮させることにより、膜部材１１２を駆動して加圧室１０４内の容積を変化させることが可能となっている。

液体を噴射する際には、まず、図２（Ａ）に示されているように、ピエゾ素子１１０に電圧を印加してピエゾ素子１１０を収縮させ、加圧室１０４の容積を広げる。このとき、吸上ポンプ１３０によって加圧室１０４に液体が供給されるので、加圧室１０４の容積を広げると加圧室１０４が液体で満たされる。続いて、図２（Ｂ）に示されているように、ピエゾ素子１１０を伸長させて加圧室１０４を圧縮する。このとき、加圧室１０４には噴射流路１０６と供給流路１０２との２つの流路が接続されているが、これらの流路は狭く形成されているので、ピエゾ素子１１０で加圧室１０４を圧縮することで加圧室１０４内の流体の圧力を十分に高めることができる。この圧力により、加圧室１０４内の液体は噴射流路１０６の方向に強く押し出され、その結果、噴射流路１０６に接続された噴射口１２２から液体を勢いよく噴射することが可能となる。尚、加圧室１０４内の液体は噴射流路１０６だけでなく供給流路１０２にも押し出されるが、各流路への液体の流れ込み易さ（いわゆるイナータンス）は流路の長さや流路の断面積等によって定まるので、供給流路１０２及び噴射流路１０６の長さや断面積を適切に設定すれば、供給流路１０２に流れ込む液体の量を噴射流路１０６に流れ込む液体の量よりも少なく抑えることができる。これにより、加圧室１０４内の液体の大半を噴射流路１０６に押し出して、噴射流路１０６に接続された噴射口１２２から高い速度で噴射することが可能となる。

こうして液体を噴射した後は、再びピエゾ素子１１０を収縮させ（図２（Ａ）を参照）、その後にピエゾ素子１１０を伸長させれば（図２（Ｂ）を参照）、液体を再び噴射することができる。こうした動作を繰り返すことにより、本実施例の液体噴射装置１０では、液体滴を繰り返し、勢いよく噴射することが可能となっており、勢いよく噴射された液体滴が対象に衝突する時の高い圧力を利用して、生物組織を切除する能力を高めている。

また、こうして液体を噴射することで術部の生物組織を切除すると、液体や血液、及び切除組織などが術部に溜まることで術部が見え難くなってしまったり、あるいは術部に溜まった液体等が邪魔になって生物組織の切除能力が低下したりする虞がある。そこで、本実施例の液体噴射装置１０では、次のような構成によって、術部に溜まった液体等を吸引する。

図３は、本実施例の液体噴射装置１０が液体等の吸引を行うための構成を示した説明図である。図３（Ａ）に示されているように、流路管１２０の先端に設けられた噴射口１２２の近傍には複数の吸引口１２４が設けられており、これら複数の吸引口１２４は、噴射口１２２を中心として噴射口１２２を取り巻くように配置されている（図３（Ｂ）を参照）。また、複数の吸引口１２４は、流路管１２０の側面にかかるように、噴射口１２２から噴射機構１００側に離れて配置されている。さらに、本実施例の流路管１２０は二重管構造に形成されており、内側の管の内部は噴射機構１００と噴射口１２２とを接続する噴射流路１０６となっているが、内側の管と外側の管とによって挟まれた領域は、吸引口１２４と吸引機構１５０とを接続する吸引流路１２６となっている。

また、吸引流路１２６は、吸引機構１５０の中で開閉バルブ１５２を介して吸引ポンプ１５４に接続されており、吸引ポンプ１５４を作動させた状態で開閉バルブ１５２を開け閉めすることで、吸引ポンプ１５４で発生させた負圧を吸引口１２４に付与するか否かを切り替えることができるようになっている。

このような構成を備えた本実施例の液体噴射装置１０では、術部に溜まった液体等を吸引する際、術部に噴射口１２２を接近させた状態で吸引機構１５０の吸引ポンプ１５４を作動させる。すると、噴射口１２２の周囲に配置された吸引口１２４（図３（Ｂ）を参照）に負圧が付与されることで、噴射口１２２の周囲（すなわち術部）に溜まった液体等が吸引される。

ここで、術部の周囲に液体等が溜まることを避けるためには、噴射した分の液体や、生物組織を切除した際に出た血液、さらには切除組織を吸引する必要があり、このためには液体等の吸引時に十分な吸引量を確保することが求められる。かといって、液体等を吸引する力が強すぎると、術部の周囲に溜まった液体等とともに切除されていない生物組織を吸いこんで生物組織を傷つけてしまう虞がある。こうした事態を避けるためには、液体等の吸引負圧を抑えて生物組織を吸い込み難くすることも考えられるが、これでは術部に噴射した液体等を十分に吸引することができなくなり、結局は、術部に液体等が溜まって術部が見え難くなってしまったり、液体噴射装置１０の切除能力が低下したりするといった弊害が生じうる。そこで、本実施例の液体噴射装置１０では、上述した２つの問題を回避するために、以下のような方法によって術部に溜まった液体等を吸引している。

Ｂ．本実施例の吸引機構駆動処理
図４は、本実施例の吸引制御部１６５が実行する吸引機構駆動処理を示したフローチャートである。前述したように、本実施例の吸引制御部１６５は噴射制御部１６１に接続されており（図１を参照）、吸引制御部１６５は、噴射制御部１６１を介して液体の噴射が開始されたことを把握することにより、以下に示す吸引機構駆動処理を開始する。

先ず、術部に液体が溜まることを防ぐには、噴射した分の液体を吸引するとともに、液体を噴射して生物組織を切除した際に出た血液、さらには切除組織などを吸引すればよい。したがって、一定時間内の液体の噴射量が決まることで、液体の噴射量に連動して一定時間内に吸引すべき液体等の量も決定される。一定時間内に吸引すべき液体等の量は、一定時間の液体の噴射量から導き出すことができる。また、切除組織の量や切除によって出る血液量は術部の状態によっても変化するため、一定時間内に吸引すべき液体等の量は、操作者が調整できることが望ましい。

先ず、吸引機構１５０を駆動し、液体噴射装置１０が液体の噴射を開始したか否かを判断する（ステップＳ１００）。本実施例の液体噴射装置１０では、液体の噴射を開始すると一定時間経過後に液体の吸引を開始するようになっている。したがって、ステップＳ１００では、液体の噴射を制御する噴射制御部１６１を介して、液体の噴射が開始したか否かを把握することで液体の噴射が開始したか否かを判断する（ステップＳ１００）。

そして、未だ液体の噴射が開始しない場合には、液体の噴射が開始しないと判断して（ステップＳ１００：Ｎｏ）、再び吸引機構駆動処理のステップＳ１００に戻って上述した処理を行う。こうした処理を繰り返しているうちに、やがて操作者が液体の噴射を開始すると、噴射を開始したと判断して（ステップＳ１００：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１０に進む。

次に、噴射を開始してから一定時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ１１０）。

そして、未だ一定時間が経過しない場合には、一定時間が経過しないと判断して（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、再び吸引機構駆動処理のステップＳ１１０に戻って上述した処理を行う。こうした処理を繰り返しているうちに、やがて一定時間が経過すると、一定時間を経過したと判断して（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、ステップＳ１２０に進む。

次に、液体の吸引を開始し、吸引負圧を徐々に大きくする（ステップＳ１２０）。

次に、第１の吸引負圧を維持する（ステップＳ１３０）。

次に、液体噴射装置１０が液体の噴射を終了するか否かを判断する（ステップＳ１４０）。本実施例の液体噴射装置１０では、液体の噴射を終了すると所定の時間経過後に液体の吸引負圧を第２の吸引負圧に維持するようになっている。したがって、ステップＳ１４０では、液体の噴射を制御する噴射制御部１６１を介して、液体の噴射が終了したか否かを把握することで液体の噴射が終了したか否かを判断する（ステップＳ１４０）。

そして、未だ液体の噴射が終了しない場合には、液体の噴射が終了しないと判断して（ステップＳ１４０：Ｎｏ）、再び吸引機構駆動処理のステップＳ１３０に戻って上述した処理を行う。こうした処理を繰り返しているうちに、やがて操作者が液体の噴射を終了すると、噴射を終了したと判断して（ステップＳ１４０：Ｙｅｓ）、ステップＳ１５０に進む。

次に、噴射を終了してから一定時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ１５０）。

そして、未だ一定時間が経過しない場合には、一定時間が経過しないと判断して（ステップＳ１５０：Ｎｏ）、再び吸引機構駆動処理のステップＳ１５０に戻って上述した処理を行う。こうした処理を繰り返しているうちに、やがて一定時間が経過すると、一定時間を経過したと判断して（ステップＳ１５０：Ｙｅｓ）、ステップＳ１６０に進む。

次に、吸引負圧を第１の吸引負圧から第２の吸引負圧に上昇し、第２の吸引負圧を維持する（ステップＳ１６０）。これにより、吸引負圧が２段階になり、常に大きな第２の吸引負圧で吸引できる為、効率の良い吸引ができる。また、最初に小さな第１の吸引負圧で吸引するので、術部の切除されていない生物組織を吸いこむことで、生物組織を傷つけてしまう虞が少なくなる。

次に、第２の吸引負圧を開始してから所定の時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ１７０）。

そして、未だ所定の時間が経過しない場合には、所定の時間が経過しないと判断して（ステップＳ１７０：Ｎｏ）、再び吸引機構駆動処理のステップＳ１６０に戻って上述した処理を行う。こうした処理を繰り返しているうちに、やがて所定の時間が経過すると、所定の時間を経過したと判断して（ステップＳ１７０：Ｙｅｓ）、吸引機構駆動処理を終了する。

図５は、本実施例の吸引機構駆動処理を行った結果、吸引口１２４に負圧が付与される様子を示した説明図である。尚、初期状態では噴射を制御する制御スイッチはＯＦＦであり、噴射及び吸引は停止している状態である。

「第１の吸引負圧」
まず、操作者が制御スイッチをＯＮにすると、制御遅延ｔ１の経過後に噴射口１２２から流体噴射を開始する。噴射が開始した一定時間（遅延ｔ２）の経過後に第１の吸引負圧で吸引を開始する。制御遅延ｔ１は制御スイッチをＯＮにしてから液体の噴射が開始するまでの遅延時間である。遅延ｔ２は噴射が開始してから吸引が開始するまでの遅延時間である。これにより遅延時間を確保することで正確な箇所を吸引できる。

「第２の吸引負圧」
次に、操作者が制御スイッチをＯＦＦにすると、制御遅延ｔ３の経過後に噴射口１２２からの噴射は停止する。噴射が停止した一定時間（遅延ｔ４）の経過後に第２の吸引負圧で所定の時間ｔ５吸引を継続する。制御遅延ｔ３は制御スイッチをＯＦＦしてから液体の噴射が停止するまでの遅延時間である。遅延ｔ４は噴射が停止してから第１の吸引負圧が第２の吸引負圧に増大するまでの遅延時間である。これにより遅延時間を確保することで正確な箇所を吸引できる。

尚、図中の斜線によって示された部分Ａ、Ｂの面積は、液体等の噴射量に相当し、流体噴射は、一定間隔での液体の噴射やある期間噴射した後少しの間休止を繰り返す噴射パターンなど、特定の噴射パターンに限定はしない。図中の斜線によって示された部分Ａ´、Ｂ´の面積は、液体等の吸引量に相当する。また、吸引量Ａ及び噴射量Ａ´、吸引量Ｂ及び噴射量Ｂ´はそれぞれ略同じ量であってもよい。

また、吸引開始から第１の吸引負圧まではゆっくり上昇してもよい。さらに、第１吸引負圧から第２の吸引負圧までは速やかに上昇してもよい。

次に、噴射量とその時の吸引量とが異なる例を示す。
図６は、本実施例の吸引機構駆動処理を行った結果、吸引口に負圧が付与される様子を示した説明図である。

図６の矢印Ｃで示すように、第２の吸引負圧で吸引中に操作者が制御スイッチをＯＮにすると、現在の吸引が終了し、新たな吸引待ち状態になる。この場合、現在の吸引で不足の吸引量を新たな吸引の吸引量に充当する。図６では不足の吸引量ｓを以降の吸引に充当する様子を示している。

次に、制御スイッチで噴射と吸引とを制御する例を示す。
図７は、本実施例の吸引機構駆動処理を行った結果、吸引口に負圧が付与される様子を示した説明図である。

図７の矢印Ｄに示すように、液体の制御スイッチの反応を鈍く（ある一定時間以上押された時だけ噴射開始）しておくと、１つのスイッチだけで、液体の噴射と吸引（所定の時間ｔ６の吸引）とを制御できるので、スイッチを間違えて押すミスを防ぐことができる。

以上のように、本実施例の液体噴射装置１０では、液体等の吸引量は同じであっても、吸引負圧を変化させることが可能となっている。そして、このことは、生物組織を切除する手術を行うに際して、極めて大きな効果を発揮させることとなる。以下ではこの点について説明する。

先ず、生物組織を切除する手術を行うに際しては、様々な術部の状況が想定される。例えば、術部の生物組織の強度に着目すれば、硬い組織もあれば柔らかい組織もあり、また術部の広さに着目すれば、術部の組織がそれほど入り組んでいないような広い術部もあれば、組織が複雑に入り組んだ狭い術部もある。このように術部の状況は様々であり、術部に溜まった液体等を吸引する際に、術部を傷つけずに吸引可能な吸引条件も種々に変化すると考えられる。この点で、本実施例の液体噴射装置１０では、術部の液体等を吸引する吸引負圧を変更可能であるため、術部の状況に応じた最適な吸引条件を選択することができる。その結果、術部の切除されていない生物組織を極力傷つけることなく、術部に溜まった液体等を吸引することが可能となる。

図８は、本実施例の液体噴射装置１０を用いて術部の液体を吸引する際に、生物組織の損傷が抑えられる様子を例示した説明図である。尚、図８に示した例は、生物組織が複雑に込み入っている部分などの、術部が比較的狭い場合に該当する。

術部の生物組織を切除すべく噴射口１２２から液体を噴射すると、図８（Ａ）に示されるように術部の周囲に液体が溜まっていくので、液体の噴射を開始すると一定時間経過後に吸引口１２４から液体等を吸引する動作を行う。このとき、術部が狭く、吸引口１２４のすぐそばまで生物組織が迫っているような状態では、図８（Ｂ）に示されるように、術部の液体等だけでなく、吸引口１２４の近くの生物組織が吸引口１２４に吸い寄せられることとなる。このような状況で、例えば、噴射後にゆっくりと吸引を上げ、弱いレベルを維持するので、図８（Ｃ）に示されているように、生物組織は吸引口１２４から離れる。したがって、生物組織が吸引口１２４に吸い込まれて損傷してしまう事態を回避することができる。

以上に説明したように、本実施例の液体噴射装置１０では、噴射後にゆっくりと吸引を上げ、弱いレベルを維持、噴射停止に徐々に吸引負圧を上げ、一定時間後に吸引を停止させることで、術部の切除されていない生物組織を極力傷つけることなく術部に溜まった液体等を吸引することができる。また、吸引側のパラメーターを変更して吸引条件を変えた場合であっても、液体等の吸引量は維持されるので、噴射した液体などが術部に溜まることで術部が見え難くなってしまったり、あるいは術部に溜まった液体等が障壁となって生物組織の切除能力が低下したりするといった弊害が生ずることもない。

Ｃ．変形例
上述した実施例には、いくつかの変形例が考えられる。以下では、これらの変形例について簡単に説明する。尚、以下の変形例では、上述した実施例と同様の構成部分については実施例と同様の符号を付し、また、同様の構成部分については詳細な説明を省略する。

前述した実施例の液体噴射装置１０では、流路管１２０は二重管構造となっており、流路管１２０の先端に吸引口１２４を設けておくとともに、流路管１２０の内側の管と外側の管との間の領域を吸引流路１２６として利用することで、流路管１２０に液体の噴射機能と液体の吸引機能の両方を持たせるものと説明した。しかし、流路管１２０は専ら液体を噴射するために利用することとし、流路管１２０とは別に、液体の吸引するための吸引管を設けることとしてもよい。

図９は、本変形例の液体噴射装置１０の大まかな構成を示した説明図である。図示されているように、本変形例の液体噴射装置１０では、流路管１２０とは別に、液体を吸引するための吸引管１２８が設けられており、吸引管１２８の先端付近の側面には吸引口１２４が設けられている。そして、吸引口１２４は、吸引管１２８の内部に設けられた図示しない吸引流路１２６を介して吸引機構１５０へと接続されている。尚、吸引口１２４の設けられる位置は上記に限定されない。

このような本変形例の液体噴射装置１０では、操作者は、流路管１２０の先端を一定方向に向けて術部の生物組織を切除している間にも、吸引管１２８を自由に移動させることができる。したがって、術部に溜まった液体等を吸引するに際しては、様々な角度から吸引口１２４を術部に臨ませることが可能となる。その結果、例えば、生物組織が複雑に入り組んだ術部などでは、吸引口１２４をより適切な角度で術部に臨ませることにより、吸い込みにくいような領域に溜まった液体等についても効率よく吸引することができる。また、術部の生物組織を切除している最中に切除されていない生物組織を吸いこんでしまった場合であっても、吸引管１２８のみを術部から遠ざければよいので、現在行っている手術を途中で中断する必要がなく、したがって手術時間にロスが生ずることを回避することが可能である。

以上、本実施例の液体噴射装置について説明したが、本発明は上記すべての実施例及び変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。本実施例では、噴射機構によって液体をパルス状に噴射するものとして説明したが、液体を噴射する態様はパルス状に限られず、どのような態様で噴射してもよい。

１０…液体噴射装置 １００…噴射機構（液体噴射手段） １０２…供給流路 １０４…加圧室 １０６…噴射流路 １１０…ピエゾ素子 １１２…膜部材 １２０…流路管 １２２…噴射口 １２４…吸引口 １２６…吸引流路 １２８…吸引管 １３０…吸上ポンプ １４０…液体タンク １５０…吸引機構（吸引手段） １５２…開閉バルブ １５４…吸引ポンプ １６０…制御部 １６１…噴射制御部 １６５…吸引制御部。

Claims (4)

1. 噴射口から生物組織に向けて液体を噴射することで、該生物組織の切除を行う液体噴射装置であって、
   前記液体を前記噴射口から噴射する液体噴射手段と、
   吸引負圧を周期的に変動させて、前記噴射された液体及び前記切除された生物組織の少なくともいずれかを吸引する吸引手段と、
   を備え、
   前記吸引手段は、前記噴射が開始する一定時間の経過後に前記吸引を開始し、前記噴射が継続している間は第１の吸引負圧で前記吸引を維持し、前記噴射が終了してから一定時間の経過後に第２の吸引負圧で所定の時間前記吸引することを特徴とする液体噴射装置。
2. 請求項１に記載の液体噴射装置において、
   前記第１の吸引負圧は、前記第２の吸引負圧よりも小さく、
   前記第１の吸引負圧は、前記噴射された液体及び前記切除された生物組織の少なくともいずれかを前記吸引することができる最小の吸引負圧であり、
   前記第２の吸引負圧は、前記噴射された液体及び前記切除された生物組織の少なくともいずれかを前記吸引する所定の吸引負圧であることを特徴とする液体噴射装置。
3. 請求項１又は２に記載の液体噴射装置において、
   前記吸引手段の吸引負圧は、前記吸引の開始から前記第１の吸引負圧の前記吸引に向かって徐々に大きくなることを特徴とする液体噴射装置。
4. 噴射口から生物組織に向けて液体を噴射することで、該生物組織の切除を行う液体噴射方法であって、
   前記液体を前記噴射口から噴射する噴射工程と、
   吸引負圧を周期的に変動させて、前記噴射された液体及び前記切除された生物組織の少なくともいずれかを吸引する吸引工程と、
   を備え、
   前記吸引工程は、前記噴射が開始する一定時間の経過後に前記吸引を開始し、前記噴射が継続している間は第１の吸引負圧で前記吸引を維持し、前記噴射が終了してから一定時間の経過後に第２の吸引負圧で所定の時間をかけて前記吸引することを特徴とする液体噴射方法。