JP2015198763A - 流体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】流体が噴射されるノズルを明確にする。
【解決手段】噴射方向に交差する方向に並べて配置される複数のノズルを有し駆動信号に応じて少なくともいずれかのノズルから流体をパルス状に噴射する流体噴射部と、流体噴射部に流体を供給する流体供給部と、噴射指示入力を受け付ける噴射指示入力部と、少なくとも一つのノズルを含む第１ノズル部を用いて流体を噴射させる第１モードと、少なくとも一つのノズルを含む第２ノズル部を用いて流体を噴射させる第２モードと、のいずれかを選択するための選択情報の入力を受け付けるモード選択入力部と、噴射指示入力を受け付けた際に選択情報に応じて第１ノズル部または第２ノズル部から流体が噴射されるように駆動信号を出力する流体噴射制御部と、を備え、第１ノズル部に属するノズルの先端の位置が他のノズルの先端の位置と異なるように配置されていることを特徴とする流体噴射装置。
【選択図】図７

Description

本発明は、流体噴射装置に関する。

流体をパルス状に噴射して対象物の切開又は切除等を行う技術が知られている。例えば、医療分野では、生体組織を切開又は切除する手術具として、流体をパルス状に噴射する脈流発生部と、脈流発生部に流体を供給する流体供給部と、流体供給部と脈流発生部とを接続する流体供給路と、を備えて構成される流体噴射装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８-０８２２０２号公報

このような流体噴射装置は、脈流発生部が有する単一のノズルから流体をパルス状に噴射することにより効率良く生体組織を切開することができる。

しかしながら、手術中には、生体組織を切開する場合だけではなく、生体組織を切除するときのように、ある程度の広がりを持った領域に流体を噴射して生体組織を効率的に破砕したいこともある。このような場合には、単一のノズルから流体を噴射するのみでは、作業に長時間を要するなど、作業効率が低下する可能性がある。

そのため、生体組織の破砕をより効率的に行うために、複数の脈流発生部を用いて流体を噴射できるように流体噴射装置を構成することが考えられる。

しかしながら複数の脈流発生部を備えるように流体噴射装置を構成した場合には、生体組織を切開する際に正確な位置で切開するために、どの脈流発生部から流体が噴射されるのかが明確になるようにしておかなければならない。

このため、切開時に流体が噴射される位置を明確にすることが求められる。

上記課題を解決するための一つの側面に係る流体噴射装置は、流体の噴射方向に交差する方向に並べて配置される複数のノズルを有し、駆動信号に応じて、少なくともいずれかの前記ノズルから流体をパルス状に噴射する流体噴射部と、前記流体噴射部に流体を供給する流体供給部と、前記流体噴射部から流体を噴射させるための噴射指示入力を受け付ける噴射指示入力部と、前記流体噴射部から流体を噴射させる際に、前記複数のノズルの中の少なくとも一つを含む第１ノズル部を用いて流体を噴射させる第１モードと、前記複数のノズルの中の少なくとも一つを含む第２ノズル部を用いて流体を噴射させる第２モードと、のいずれかを選択するための選択情報の入力を受け付けるモード選択入力部と、前記噴射指示入力を受け付けた際に、前記選択情報に応じて、前記第１ノズル部または前記第２ノズル部から流体が噴射されるように、前記流体噴射部に前記駆動信号を出力する流体噴射制御部と、を備え、前記流体噴射部の前記複数のノズルは、前記第１ノズル部に属するノズルの前記噴射方向における先端の位置が、前記第１ノズル部に属するノズルを除く他のノズルの前記噴射方向における先端の位置と異なるように配置されている。

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

本発明の実施形態に係る流体噴射装置の全体構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るポンプの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るポンプの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る脈動発生部の構造を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る入口流路の形態を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る脈動発生部切替スイッチによって選択可能なモードにおける噴射パターンの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る複数の脈動発生部の配置の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る複数の脈動発生部の配置の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る複数の脈動発生部の配置の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る複数の脈動発生部の配置の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る複数の脈動発生部の配置の一例を示す図である。

＝＝概要＝＝
本明細書及び図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。

流体の噴射方向に交差する方向に並べて配置される複数のノズルを有し、駆動信号に応じて、少なくともいずれかの前記ノズルから流体をパルス状に噴射する流体噴射部と、前記流体噴射部に流体を供給する流体供給部と、前記流体噴射部から流体を噴射させるための噴射指示入力を受け付ける噴射指示入力部と、前記流体噴射部から流体を噴射させる際に、前記複数のノズルの中の少なくとも一つを含む第１ノズル部を用いて流体を噴射させる第１モードと、前記複数のノズルの中の少なくとも一つを含む第２ノズル部を用いて流体を噴射させる第２モードと、のいずれかを選択するための選択情報の入力を受け付けるモード選択入力部と、前記噴射指示入力を受け付けた際に、前記選択情報に応じて、前記第１ノズル部または前記第２ノズル部から流体が噴射されるように、前記流体噴射部に前記駆動信号を出力する流体噴射制御部と、を備え、前記流体噴射部の前記複数のノズルは、前記第１ノズル部に属するノズルの前記噴射方向における先端の位置が、前記第１ノズル部に属するノズルを除く他のノズルの前記噴射方向における先端の位置と異なるように配置されていることを特徴とする流体噴射装置が明らかとなる。

このような流体噴射装置によれば、第１モードで流体を噴射する際のノズルの位置を明確にすることができる。

ここで、前記流体噴射部の前記複数のノズルは、前記第１ノズル部に属するノズルの前記噴射方向における先端の位置が、前記他のノズルの前記噴射方向における先端の位置よりも前記噴射方向に突出するように配置されていることが好ましい。

このような流体噴射装置によれば、術者は、複数のノズルの中において、突出した第１ノズル部の位置を明確に認識することが可能となる。

また、前記流体噴射部の前記複数のノズルは、前記第１ノズル部に属するノズルの前記噴射方向における先端の位置が、前記他のノズルの前記噴射方向における先端の位置よりも前記噴射方向において後退するように配置されているようにすることもできる。

このような流体噴射装置によっても、術者は、複数のノズルの中において、後退した第１ノズル部の位置を明確に認識することが可能となる。

また前記他のノズルは、前記噴射方向における先端の位置が相互に揃うように配置されていることが好ましい。

このような流体噴射装置によれば、術者は、複数のノズルの中において、第１ノズル部の先端の位置をより一層認識しやすくできる。

なお前記第１ノズル部に属するノズルは一つであり、前記第２ノズル部に属するノズルは前記第１ノズル部に属するノズル以外の全てのノズルを含むことが好ましい。

このような流体噴射装置によれば、生体組織を切開する場合には、単一のノズルから流体を一筋に噴射することができるので、切開する位置に正確に流体を噴射することができると共に、生体組織を破砕する場合には、複数のノズルから広範囲に流体を噴射することができるので、破砕対象の生体組織を効率的に破砕することが可能となる。

また前記流体噴射部の前記複数のノズルは、前記第１ノズル部に属するノズルに対して、前記他のノズルが前記噴射方向に交差する片方に一列に整列するように配置されることが好ましい。

このような流体噴射装置によれば、第１のノズル部に属するノズルが端部に配置されることになるので、術者は、より一層明確に、第１ノズル部に属するノズルの位置を認識することが可能となる。

また前記流体噴射部の前記複数のノズルは、前記第１ノズル部に属するノズルの周囲を前記他のノズルが包囲するように配置されているようにしてもよい。

このような流体噴射装置によれば、流体噴射部が有する複数のノズルをコンパクトに配置することが可能となる。このため、流体噴射部を小型化できるとともに、例えば患者の体内の狭い場所などであっても、ノズルの先端を生体組織に近づけて流体を噴射することも可能となる。

＝＝全体構成＝＝
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る流体噴射装置は、細密な物体や構造物、生体組織等の洗浄あるいは切断等様々に採用可能であるが、以下に説明する実施形態では、生体組織を切開又は切除する手術用メスに好適な流体噴射装置を例示して説明する。したがって、本実施形態に係る流体噴射装置にて用いる流体は、水や生理食塩水、所定の薬液等である。なお、以降の説明で参照する図面は、図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺は実際のものとは異なる模式図である。

図１は、本実施形態に係る手術用メスとしての流体噴射装置１を示す構成説明図である。本実施形態に係る流体噴射装置１は、駆動制御部（流体噴射制御部）６００と、ハンドピース（流体噴射部）３０と、ポンプ（流体供給部）７００と、第１接続チューブ２５ａと、第２接続チューブ２５ｂと、第３接続チューブ２５ｃと、流路切替バルブ２６と、を備える。

駆動制御部６００は、ポンプ７００と連携して流体噴射装置１の制御を行う。

ポンプ７００は、第１接続チューブ２５ａ、第２接続チューブ２５ｂ、及び第３接続チューブ２５ｃを介して、ハンドピース３０に流体を供給する。

ハンドピース３０は、ポンプ７００から供給された流体をパルス状に噴射する。

ハンドピース３０は、一例として、第１脈動発生部１００ａ、第２脈動発生部１００ｂ、第３脈動発生部１００ｃ、第４脈動発生部１００ｄ、第５脈動発生部１００ｅの５つの脈動発生部１００を備えている。

なお、第１脈動発生部１００ａ、第２脈動発生部１００ｂ、第３脈動発生部１００ｃ、第４脈動発生部１００ｄ、第５脈動発生部１００ｅの機能や構造は同様であるので、説明を簡便化するため、以下の説明において特に区別して説明する必要がある場合以外は、適宜これらを脈動発生部１００と記してまとめて説明する。また他の構成要素についても機能や構造が同様である場合には適宜まとめて説明する。

脈動発生部１００の詳細な構成については後述するが、本実施形態に係る脈動発生部１００は、流体を噴射する際の流路となる細いパイプ状の流体噴射管２００と、流体噴射管２００の先端部に装着される流路径が縮小された先端開口部２１１と、を備えている。

また脈動発生部１００は、ポンプ７００から供給された流体が収容される流体室５０１と、この流体室５０１の容積を変更するダイアフラム４００と、ダイアフラム４００を振動させる圧電素子４０１と、を備えている。

そして脈動発生部１００は、駆動制御部６００から出力される駆動信号によって圧電素子４０１を駆動させ、流体室５０１の容積を変化させることで流体にパルス状に圧力を印加して流体を脈流に変換し、流体噴射管２００、先端開口部２１１を通して流体をパルス状に高速噴射する。

なお図１に示した座標軸は、ハンドピース３０が備える脈動発生部１００の配置を説明するために示したものであり、本実施形態では、流体噴射管２００の先端に設けられている先端開口部２１１から流体が水平方向に噴射されるようにハンドピース３０を固定した場合に、流体が噴射する向きをｘ軸、鉛直上向きをｚ軸、ｘ軸の向きに対して左手側となる向きをｙ軸にとっている。以下に示す他の図においても同じである。

そして図１に示すハンドピース３０は、ｘ軸方向を噴射方向とし、５つの脈動発生部１００が、噴射方向に交差する方向であるｚ軸方向に並べて配置されるように表示されている。

第１接続チューブ２５ａ、第２接続チューブ２５ｂ、及び第３接続チューブ２５ｃは、ポンプ７００からハンドピース３０への流体の流路を構成する。

以下の説明においては、第３接続チューブ２５ｃと第１接続チューブ２５ａとにより構成される流体の流路を第１流路、第３接続チューブ２５ｃと第２接続チューブ２５ｂとにより構成される流体の流路を第２流路、とも記す。

また第１接続チューブ２５ａ、第２接続チューブ２５ｂ、及び第３接続チューブ２５ｃを、適宜まとめて接続チューブ２５とも記す。

流路切替バルブ２６は、第１接続チューブ２５ａと第３接続チューブ２５ｃとにより構成される第１流路の連通及び閉塞の切り替えと、第２接続チューブ２５ｂと第３接続チューブ２５ｃとにより構成される第２流路の連通及び閉塞の切り替えと、を個別に独立して行うことが可能なバルブである。

このため、流路切替バルブ２６を様々に制御することにより、ポンプ７００から供給される流体を、第１流路のみを介してハンドピース３０に供給することもできるし、第２流路のみを介してハンドピース３０に供給することもできるし、第１流路と第２流路の両方を介してハンドピース３０に供給することもできる。

なお、本実施形態に係るハンドピース３０は、第１流路を介して供給された流体を第１脈動発生部１００ａから噴射し、第２流路を介して供給された流体を第２脈動発生部１００ｂ、第３脈動発生部１００ｃ、第４脈動発生部１００ｄ、および第５脈動発生部１００ｅから噴射するように構成されている。

また詳しくは後述するが、第１脈動発生部１００ａは、ハンドピース３０を用いて執刀する術者が生体組織を切開する際に用いられる。一方、第２脈動発生部１００ｂ〜第５脈動発生部１００ｅは、生体組織を破砕する際に用いられる。また生体組織を破砕する際に、第１脈動発生部１００ａ〜第５脈動発生部１００ｅを用いるようにすることも可能である。

駆動制御部６００と脈動発生部１００との間は制御ケーブル６３０により接続されている。具体的には、駆動制御部６００と第１脈動発生部１００ａとの間は第１制御ケーブル６３０ａにより接続され、駆動制御部６００と第２脈動発生部１００ｂとの間は第２制御ケーブル６３０ｂにより接続され、駆動制御部６００と第３脈動発生部１００ｃとの間は第３制御ケーブル６３０ｃにより接続され、駆動制御部６００と第４脈動発生部１００ｄとの間は第４制御ケーブル６３０ｄにより接続され、駆動制御部６００と第５脈動発生部１００ｅとの間は第５制御ケーブル６３０ｅにより接続されている。

駆動制御部６００は、第１脈動発生部１００ａから流体をパルス状に噴射する場合は、駆動信号（第１駆動信号）を、第１制御ケーブル６３０ａを介して第１脈動発生部１００ａに伝達する。第１脈動発生部１００ａは、第１駆動信号が入力されると第１圧電素子４０１ａを駆動させ、第１流体室５０１ａの容積を変化させることで流体にパルス状に圧力を印加して流体を脈流に変換し、第１流体噴射管２００ａおよび第１先端開口部２１１ａを通して流体をパルス状に高速噴射する。第２脈動発生部１００ｂ乃至第５脈動発生部１００ｅについてもそれぞれ同様である。

また駆動制御部６００とポンプ７００との間は通信ケーブル６４０により接続されており、駆動制御部６００とポンプ７００とは、ＣＡＮ(Controller Area Network)などの所定の通信プロトコルに従って相互に様々なコマンドやデーターを授受する。

駆動制御部６００は、ハンドピース３０を用いて執刀する術者等によって操作される様々なスイッチからの信号の入力を受けて、上記制御ケーブル６３０や通信ケーブル６４０を介して、ポンプ７００や脈動発生部１００を制御する。

駆動制御部６００に入力される上記スイッチとしては、例えば脈動発生部起動スイッチ（噴射指示入力部）６２５や、噴射強度切替スイッチ６２７、フラッシングスイッチ６２８、脈動発生部切替スイッチ（モード選択入力部）６２９等がある（不図示）。

脈動発生部切替スイッチ６２９は、ハンドピース３０内の複数の脈動発生部１００のうち、いずれの脈動発生部１００から流体を噴射するかを選択するための選択情報の入力を受け付けるスイッチである。

術者は、脈動発生部切替スイッチ６２９を操作することによって、複数の脈動発生部１００の中の少なくとも一つを含む第１ノズル部を用いて流体を噴射させる第１モードと、複数の脈動発生部１００の中の少なくとも一つを含む第２ノズル部を用いて流体を噴射させる第２モードと、のいずれかを選択することができる。

なお本実施形態では、第１モードは以下の説明におけるモードＡに相当し、第２モードはモードＢまたはモードＣに相当する。

モードＡは、第１脈動発生部１００ａのみから流体を噴射するモードであり、モードＢは、第１脈動発生部１００ａ〜第５脈動発生部１００ｅの全てから流体を噴射するモードであり、モードＣは、第２脈動発生部１００ｂ〜第５脈動発生部１００ｅから流体を噴射するモードである。

駆動制御部６００は、選択されたモードにおいて使用される脈動発生部１００に接続されている制御ケーブル６３０に、駆動信号を出力する。また駆動制御部６００は、選択されたモードにおいて使用される脈動発生部１００に流体が供給されるように、流路切替バルブ２６を切り替える。

なお、モードＡは生体組織を切開する際に選択される。一方モードＢ及びモードＣは生体組織を破砕する際に選択される。

脈動発生部起動スイッチ６２５は、ハンドピース３０からの流体の噴射の有無を切り替えるためのスイッチである。ハンドピース３０を用いて執刀する術者によって脈動発生部起動スイッチ６２５が操作されると、駆動制御部６００は、ポンプ７００と連携して、脈動発生部切替スイッチ６２９によって選択されたモードで使用される脈動発生部１００から流体を噴射あるいは停止するための制御を実行する。脈動発生部起動スイッチ６２５は、術者の足元において操作されるフットスイッチとしての形態をとることもできるし、術者によって把持されるハンドピース３０に一体的に配設され、術者の手や指によって操作される形態をとることもできる。

噴射強度切替スイッチ６２７は、脈動発生部１００から噴射される流体の噴射強度を変更するためのスイッチである。駆動制御部６００は、噴射強度切替スイッチ６２７が操作された場合には、脈動発生部１００及びポンプ７００に対し、流体の噴射強度を増減するための制御を行う。

例えば駆動制御部６００は、脈動発生部１００から流体を噴射させる際に、噴射強度切替スイッチ６２７によって設定された噴射強度に応じた駆動信号を脈動発生部１００に出力する。具体的には、駆動制御部６００は、噴射強度を上げる場合には駆動電圧の周波数を上昇させ、噴射強度を下げる場合には駆動電圧の周波数を低下させる。あるいは、駆動制御部６００は、噴射強度を上げる場合には駆動電圧の電圧を上昇させ、噴射強度を下げる場合には駆動電圧の電圧を低下させるようにしてもよい。

またポンプ７００は、脈動発生部１００に流体を供給する際に、ポンプ７００内の流体の圧力が、噴射強度切替スイッチ６２７によって設定された噴射強度に応じた圧力になるように制御する。例えばポンプ７００は、噴射強度を上げる場合には流体の圧力を上昇させ、噴射強度を下げる場合には流体の圧力を低下させる。

なお噴射強度切替スイッチ６２７は、事前に定められた複数の噴射強度の中から択一的に選択可能に構成されるスイッチとしてもよいし、噴射強度を上限値から下限値までの間を連続的に可変可能に構成されるスイッチとしてもよい。

また噴射強度切替スイッチ６２７によって設定される噴射強度は、噴射強度の指標となりうる何等かの物理量（例えば噴射対象物が受ける圧力や、所定時間あたりの噴射量、流速など）を用いて定められるが、どのような物理量でも可能である。

なおフラッシングスイッチ６２８については後述する。

また、本実施形態において、脈流とは、流体の流れる方向が一定で、流体の流量又は流速が周期的又は不定期な変動を伴った流体の流動を意味する。脈流には、流体の流動と停止とを繰り返す間欠流も含むが、流体の流量又は流速が周期的又は不定期に変動していればよいため、必ずしも間欠流である必要はない。

同様に、流体をパルス状に噴射するとは、噴射される流体の流量又は移動速度が周期的又は不定期に変動した流体の噴射を意味する。パルス状の噴射の一例として、流体の噴射と非噴射とを繰り返す間欠噴射が挙げられるが、噴射される流体の流量又は移動速度が周期的又は不定期に変動していればよいため、必ずしも間欠噴射である必要はない。

また脈動発生部１００が駆動を停止している場合、つまり、流体室５０１の容積を変更させないときは、流体供給部としてのポンプ７００から所定の圧力で供給された流体は、流体室５０１を通って、先端開口部２１１から連続的に流出する。

＝＝ポンプ＝＝
次に本実施形態に係るポンプ７００の構成及び動作の概要について、図２を参照しながら説明する。

本実施形態に係るポンプ７００は、ポンプ制御部７１０と、スライダー７２０と、モーター７３０と、リニアガイド７４０と、ピンチバルブ７５０と、を備える。またポンプ７００は、流体を収容する流体容器７６０を着脱可能に装着するための流体容器装着部７７０を有して構成されている。流体容器装着部７７０は、流体容器７６０が装着された際に、流体容器７６０が規定の位置で保持されるように形成されている。

なお詳細は後述するが、ポンプ制御部７１０には、スライダーリリーススイッチ７８０、スライダーセットスイッチ７８１、送液レディスイッチ７８２、プライミングスイッチ７８３、ピンチバルブスイッチ７８５が入力されている（不図示）。

流体容器７６０は、本実施形態においては一例として、シリンジ７６１及びプランジャー７６２を備える注射筒として構成されている。

この流体容器７６０は、シリンジ７６１の先端部に、円筒を突出させた形状の開口部７６４が形成されている。そして流体容器７６０を流体容器装着部７７０に装着する際には、接続チューブ２５（第３接続チューブ２５ｃ）の端部を開口部７６４にはめ込むようにして、シリンジ７６１の内部から接続チューブ２５への流体の流路を形成する。

ピンチバルブ７５０は、接続チューブ２５（第３接続チューブ２５ｃ）の経路上に設けられ、流体容器７６０と脈動発生部１００との間の流体の流路を開閉するバルブである。

ピンチバルブ７５０の開閉はポンプ制御部７１０により行われる。ポンプ制御部７１０がピンチバルブ７５０を開放すると、流体容器７６０と脈動発生部１００との間の流路が連通する。ポンプ制御部７１０がピンチバルブ７５０を閉塞すると、流体容器７６０と脈動発生部１００との間の流路が遮断する。

流体容器７６０を流体容器装着部７７０に装着した後に、ピンチバルブ７５０を開放した状態で、流体容器７６０のプランジャー７６２をシリンジ７６１内に押し込む方向（以下、押し込み方向とも記す）に移動させると、プランジャー７６２の上記押し込み方向側の先端に装着されている弾性力を有するゴム等の樹脂製のガスケット７６３の端面と、シリンジ７６１の内壁と、により囲まれる空間（以下、流体収容部７６５とも記す）の容積が減少し、この流体収容部７６５に充填されている流体がシリンジ７６１の先端部の開口部７６４から吐出される。そして開口部７６４から吐出された流体は、接続チューブ２５内に充填されるとともに、脈動発生部１００に供給される。

一方、流体容器７６０を流体容器装着部７７０に装着した後に、ピンチバルブ７５０を閉塞した状態で、流体容器７６０のプランジャー７６２を押し込み方向に移動させると、プランジャー７６２の先端に装着されているガスケット７６３とシリンジ７６１の内壁とに囲まれる流体収容部７６５の容積が減少し、この流体収容部７６５に充填されている流体の圧力を上昇させることができる。

プランジャー７６２の移動は、流体容器装着部７７０に流体容器７６０を装着した時にプランジャー７６２が摺動する方向（上記押し込み方向及び押し込み方向とは反対方向）に沿って、ポンプ制御部７１０がスライダー７２０を移動させることにより行われる。

具体的には、スライダー７２０は、上記プランジャー７６２の摺動方向に沿ってリニアガイド７４０に直線状に形成されているレール（不図示）に、スライダー７２０の台座部７２１を係合させるように、リニアガイド７４０に取り付けられており、そしてリニアガイド７４０が、ポンプ制御部７１０により駆動されるモーター７３０から伝達される動力を用いて、スライダー７２０の台座部７２１をレールに沿って移動させることによって、スライダー７２０は、上記プランジャー７６２の摺動方向に沿って移動する。

また図２に示すように、リニアガイド７４０の上記レールに沿って、第１リミットセンサー７４１、残量センサー７４２、ホームセンサー７４３、第２リミットセンサー７４４が設けられている。

これらの、第１リミットセンサー７４１、残量センサー７４２、ホームセンサー７４３、第２リミットセンサー７４４はいずれも、リニアガイド７４０の上記レール上を移動するスライダー７２０の位置を検出するセンサーであり、これらのセンサーにより検出された信号は、ポンプ制御部７１０に入力される。

ホームセンサー７４３は、リニアガイド７４０上におけるスライダー７２０の初期位置（以下、ホーム位置とも記す）を定めるために用いられるセンサーである。ホーム位置は、流体容器７６０の装着や交換等の作業を行う際に、スライダー７２０が保持される位置である。

残量センサー７４２は、スライダー７２０がホーム位置からプランジャー７６２の押し込み方向に移動した際に、流体容器７６０内の流体の残量が所定値以下になる際のスライダー７２０の位置（以下、残量位置とも記す）を検出するためのセンサーである。残量センサー７４２が設けられた残量位置までスライダー７２０が移動した場合には、オペレーター（術者あるいは補助者）に対して所定の警報が出力される。そしてオペレーターの判断により適切なタイミングで、現在使用中の流体容器７６０を、新たな流体容器７６０に交換する作業が行われる。あるいは、ポンプ７００（第１ポンプ７００ａ）と同様構成の予備の第２ポンプ７００ｂが用意されている場合には、脈動発生部１００への流体の供給が予備の第２ポンプ７００ｂから行われるように切り替える作業が行われる。

第１リミットセンサー７４１は、スライダー７２０がホーム位置からプランジャー７６２の押し込み方向に移動する際の移動可能範囲の限界位置（以下、第１限界位置とも記す）を示す。第１リミットセンサー７４１が設けられた第１限界位置までスライダー７２０が移動した場合には、流体容器７６０内の流体の残量は、スライダー７２０が上記残量位置にある時の残量よりもさらに少なく、オペレーターに対して所定の警報が出力される。そしてこの場合も、現在使用中の流体容器７６０を新たな流体容器７６０に交換する作業、あるいは予備の第２ポンプ７００ｂへの切り替え作業が行われる。

一方、第２リミットセンサー７４４は、スライダー７２０がホーム位置からプランジャー７６２を押し込む方向とは反対方向に移動する際の移動可能範囲の限界位置（以下、第２限界位置とも記す）を示す。第２リミットセンサー７４４が設けられた第２限界位置までスライダー７２０が移動した場合にも所定の警報が出力される。

なおスライダー７２０には、タッチセンサー７２３と圧力センサー（圧力検知部）７２２とが装着されている。

タッチセンサー７２３は、流体容器７６０のプランジャー７６２にスライダー７２０が接触しているか否かを検出するためのセンサーである。

また圧力センサー７２２は、シリンジ７６１の内壁とガスケット７６３とにより形成される流体収容部７６５内の流体の圧力、つまりスライダー７２０が流体収容部７６５を押圧する際の圧力を検出し、この圧力に応じたレベル（例えば電圧や電圧、周波数）の信号（検知信号）を出力するセンサーである。

ピンチバルブ７５０を閉めた状態でスライダー７２０を上記押し込み方向に移動させた場合には、流体収容部７６５内の流体の圧力は、スライダー７２０がプランジャー７６２に接触したのちは、スライダー７２０の押し込み量を増加させるにつれて上昇する。

一方、ピンチバルブ７５０を開けた状態でスライダー７２０を上記押し込み方向に移動させた場合には、スライダー７２０がプランジャー７６２に接触した後であっても、流体収容部７６５内の流体は、接続チューブ２５を通じて脈動発生部１００の先端開口部２１１から流出してしまうため、流体収容部７６５内の流体の圧力は、ある程度までは上昇するものの、スライダー７２０をそれ以上押し込み方向に移動させても上昇しない。

なお、タッチセンサー７２３及び圧力センサー７２２からの信号は、ポンプ制御部７１０に入力されている。

また、以下の説明において、スライダー７２０、モーター７３０及びリニアガイド７４０を、流体押圧部７３１と記す場合がある。流体押圧部７３１は、流体収容部７６５を押圧して、流体容器７６０の開口部７６４から流体を流出させる。

次に、流体が充填された流体容器７６０を流体容器装着部７７０に新たに装着し、流体容器７６０内の流体を脈動発生部１００に供給し、脈動発生部１００から流体をパルス状に噴射可能な状態になるまでの準備動作について説明する。

準備動作は、脈動発生部１００から流体が適切な強度で噴射されるように、流路内の流体を所定の状態にする動作である。

本実施形態に係る準備動作には、以下に述べる予備加圧、プライミング処理、及びフラッシング処理の各処理が含まれるが、ポンプ制御部７１０及び駆動制御部６００は、流体噴射装置１の状況に応じて、これらの様々な組み合わせで準備動作を実行することができる。

まずオペレーターは、スライダーリリーススイッチ７８０を操作して、スライダーリリーススイッチ７８０のＯＮ信号をポンプ制御部７１０に入力する。そうするとポンプ制御部７１０は、スライダー７２０をホーム位置に移動させる。

そしてオペレーターは、事前に接続チューブ２５と接続しておいた流体容器７６０を流体容器装着部７７０に装着する。なおこの流体容器７６０のシリンジ７６１には既に流体が充填されている。

そしてオペレーターが接続チューブ２５をピンチバルブ７５０にセットした後に、ピンチバルブスイッチ７８５を操作してピンチバルブスイッチ７８５のＯＮ信号をポンプ制御部７１０に入力すると、ポンプ制御部７１０はピンチバルブ７５０を閉じる。

次にオペレーターは、スライダーセットスイッチ７８１を操作して、スライダーセットスイッチ７８１のＯＮ信号をポンプ制御部７１０に入力する。そうするとポンプ制御部７１０は、スライダー７２０を押し込み方向に移動させて、流体容器７６０内の流体収容部７６５に収容されている流体の圧力が所定の目標圧力値に対して規定の範囲内（以下、ラフウインドウとも記す）になるように制御を開始する。

上記のように、流体収容部７６５に収容されている流体の圧力が規定の範囲内である状態にするのが予備加圧である。

その後オペレーターによって送液レディスイッチ７８２が押されると、この送液レディスイッチ７８２のＯＮ信号がポンプ制御部７１０に入力され、流体収容部７６５内の流体の圧力が上記ラフウインドウに入っている場合には、ポンプ制御部７１０は、ポンプ７００から脈動発生部１００への流体の送液を許可する送液可能状態となる。

そしてポンプ制御部７１０が送液可能状態である時に、オペレーターの操作によってプライミングスイッチ７８３のＯＮ信号がポンプ制御部７１０に入力されると、ポンプ制御部７１０はプライミング処理を開始する。プライミング処理は、流体容器７６０内の流体を、接続チューブ２５を介して脈動発生部１００の流体噴射開口部２１２に到達させ、流体容器７６０から流体噴射開口部２１２までの流路内を流体で満たされた状態にする処理である。

プライミング処理が開始されると、ポンプ制御部７１０は、ピンチバルブ７５０を開放するとともに、ピンチバルブ７５０の開放と同時あるいはほぼ同時のタイミング（例えば数ミリ秒ないし数十ミリ秒程度の時間差）で、スライダー７２０の押し込み方向への移動を開始する。また駆動制御部６００は、流路切替バルブ２６を制御して、ポンプ７００からハンドピース３０に対して流体が第１流路及び第２流路の両方で供給されるようにする。

スライダー７２０の移動は、流体容器７６０からの流体の単位時間あたりの送出量が一定になるような所定速度で行われる。プライミング処理は、流体容器７６０内の流体が脈動発生部１００の流体噴射開口部（吐出口）２１２に到達するまでに要する時間以上の所定時間が経過するまで（あるいは流体容器７６０内の流体が脈動発生部１００の流体噴射開口部２１２に到達するのに十分な所定距離だけスライダー７２０が移動するまで）、あるいはオペレーターがプライミングスイッチ７８３を操作してＯＦＦ信号が入力されるまで行われる。

これにより、流体収容部７６５内の所定量の流体が、所定の流速（単位時間あたりの流体の吐出量）でポンプ７００から送出され、ピンチバルブ７５０から脈動発生部１００までの接続チューブ２５内を満たすとともに、脈動発生部１００の流体室５０１や流体噴射管２００等も満たす。なお、プライミング処理を始める前に接続チューブ２５内や脈動発生部１００内に存在していた空気は、接続チューブ２５や脈動発生部１００内に流体が流入するにつれて、脈動発生部１００の先端開口部２１１から大気に放出される。

なお、プライミング処理の際にスライダー７２０を移動させる上記所定速度、所定距離あるいは所定時間は、ポンプ制御部７１０内に事前に記憶されている。

このようにして、プライミング処理が完了する。

次に、オペレーターの操作によってフラッシングスイッチ６２８のＯＮ信号が駆動制御部６００に入力されると、駆動制御部６００及びポンプ制御部７１０は脱気処理を開始する。

脱気処理は、接続チューブ２５や脈動発生部１００内に残存している気泡を脈動発生部１００の先端開口部２１１から排出し、流路内を気泡が除去された状態にする処理である。

脱気処理では、ポンプ制御部７１０は、ピンチバルブ７５０を開けた状態で、流体容器７６０からの流体の単位時間あたりの送出量が一定になるような所定速度、つまり、流路内を所定時間に流れる流体の流量が所定量になるような速度で、スライダー７２０を押し込み方向に移動させて、流体を脈動発生部１００に供給する。また駆動制御部６００は、流路切替バルブ２６を制御して、ポンプ７００からハンドピース３０に対して流体が第１流路及び第２流路の両方で供給されるようにすると共に、ポンプ７００による流体の吐出と連動して、第１脈動発生部１００ａ〜第５脈動発生部１００ｅのそれぞれの圧電素子４０１を駆動して、第１脈動発生部１００ａ〜第５脈動発生部１００ｅから流体をパルス状に噴射する。これにより、接続チューブ２５や脈動発生部１００内に残存している気泡は、脈動発生部１００の先端開口部２１１から排出される。脱気処理は、所定時間が経過するまで（あるいはスライダー７２０が所定距離だけ移動するまで）、あるいはオペレーターがフラッシングスイッチ６２８を操作してＯＦＦ信号が入力されるまで行われる。

なお、脱気処理の際にスライダー７２０を移動させる上記所定速度や所定時間あるいは所定距離は、駆動制御部６００及びポンプ制御部７１０内に事前に記憶されている。

以上のようにして準備動作（予備加圧、プライミング処理、脱気処理）が完了する。

準備動作が終了すると、ポンプ制御部７１０は、ピンチバルブ７５０を閉じるとともに、流体容器７６０の流体収容部７６５に収容されている流体の圧力を検知する。そしてこの圧力が上記ラフウインドウ内に入るようにスライダー７２０の位置を調整する制御を行う。

その後、流体収容部７６５内の流体の圧力がラフウインドウ内に入っている場合には、脈動発生部１００から流体をパルス状に噴射可能な状態になる。

この状態で術者の足によって脈動発生部起動スイッチ６２５が操作され、脈動発生部起動スイッチ６２５のＯＮ信号が駆動制御部６００に入力されると、駆動制御部６００は、脈動発生部切替スイッチ６２９によって選択されているモード（モードＡ、モードＢ、モードＣ）において使用される脈動発生部１００に流体が供給されるように、流路切替バルブ２６を切り替えると共に、ポンプ制御部７１０は、駆動制御部６００から送信される信号に従って、ピンチバルブ７５０を開くともに、ピンチバルブ７５０の開放と同時あるいはほぼ同時のタイミング（例えば数ミリ秒ないし数十ミリ秒程度の時間差）で、スライダー７２０を所定速度で押し込み方向に移動させて、脈動発生部１００への流体の供給を開始する。

このときポンプ制御部７１０がスライダー７２０を移動させる速度（所定時間あたりの流体供給量）は、脈動発生部切替スイッチ６２９によって選択されているモードに応じて異なる。モードＡ（切開モード）が選択されているときのスライダー７２０の移動速度は第１速度（所定時間あたり第１供給量（第１所定量））であり、モードＢ（破砕モード）が選択されているときのスライダー７２０の移動速度は第２速度（所定時間あたり第２供給量（第２所定量））であり、モードＣ（破砕モード）が選択されているときのスライダー７２０の移動速度は第３速度（所定時間あたり第３供給量（第２所定量））である。

そして駆動制御部６００は、脈動発生部切替スイッチ６２９によって選択されているモードで使用される脈動発生部１００内の圧電素子４０１の駆動を開始して、流体室５０１の容積を変化させて脈流を発生する。このようにして脈動発生部１００の先端の先端開口部２１１から流体がパルス状に高速噴射される。

その後、術者が足により脈動発生部起動スイッチ６２５を操作して、脈動発生部起動スイッチ６２５のＯＦＦ信号が駆動制御部６００に入力されると、駆動制御部６００は、圧電素子４０１の駆動を停止する。そしてポンプ制御部７１０は、駆動制御部６００から送信される信号に従って、スライダー７２０の移動を停止させるとともにピンチバルブ７５０を閉じる。このようにして脈動発生部１００からの流体の噴射が停止する。

なお、本実施形態に係るポンプ７００は、シリンジ７６１及びプランジャー７６２を備える注射筒として構成される流体容器７６０をスライダー７２０が押圧する構成であるが、図３に示すような構成でもよい。

図３に示すポンプ７００は、流体を収容した輸液バッグとして構成される流体容器７６０を加圧チャンバー８００内に装着し、コンプレッサー８１０から供給されるエアーをレギュレーター８１１によって平滑化した後、加圧チャンバー８００内に圧送することで、流体容器７６０を押圧する構成を有する。

加圧チャンバー８００内のエアーを加圧して流体容器７６０を押圧した状態で、ピンチバルブ７５０を開放させると、流体容器７６０の流体収容部７６５に収容されている流体は、開口部７６４から流出して、接続チューブ２５を経由して脈動発生部１００に供給される。

なお加圧チャンバー８００内のエアーは、排気弁８１２を開放することによって大気に放出される。また、加圧チャンバー８００内のエアーの圧力が所定圧力を超えた場合には、排気弁８１２を開放しなくても、安全弁８１３が開くことで加圧チャンバー８００内のエアーが大気に放出される。

なお図３には示していないが、上述したコンプレッサー８１０、レギュレーター８１１、排気弁８１２、ピンチバルブ７５０は、ポンプ制御部７１０によって制御される。

また流体容器７６０内の流体の圧力を検知する圧力センサー７２２や、流体容器７６０内の流体の残量を検知する残量センサー７４２から出力される検出信号も、ポンプ制御部７１０に入力されている。

また図３に示すポンプ７００の場合、コンプレッサー８１０、レギュレーター８１１、及び加圧チャンバー８００が流体押圧部７３１を構成する。

このような態様のポンプ７００を採用することにより、単位時間あたりに脈動発生部１００に供給可能な流体の量を増加することが可能となる。また脈動発生部１００により高圧に流体を供給することも可能となる上、流体を収容した輸液バッグをそのまま流体容器７６０として用いるので、流体の汚染を防止することが可能である。また脈動発生部１００に対して、脈動を生じることなく、連続送液を行うことも可能となる。
またその他、本実施形態では、駆動制御部６００はポンプ７００と脈動発生部１００とから離間した位置に配設されているが、ポンプ７００と一体的に構成される形態としてもよい。

また、この流体噴射装置１を用いて手術をする際には、術者が把持する部位はハンドピース３０である。従って、ハンドピース３０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、接続チューブ２５は柔軟で薄いチューブであり、また、ポンプ７００からの流体の吐出圧力は、ハンドピース３０に送液可能な範囲で低圧にすることが好ましい。そのため、ポンプ７００の吐出圧力は概ね０．３気圧（０．０３ＭＰａ）以下に設定されている。

また、特に、脳手術のときのように、機器の故障が重大な事故を引き起こす恐れがある場合には、接続チューブ２５の切断等において高圧な流体が噴出することは避けなければならず、このことからも、ポンプ７００からの吐出圧力は低圧にしておくことが要求される。

＝＝脈動発生部＝＝
次に、本実施形態による脈動発生部１００の構造について説明する。

図４は、本実施形態に係る脈動発生部１００の構造を示す断面図である。図４において、脈動発生部１００には、流体の脈動を発生する脈動発生手段を含み、流体を吐出する流路としての接続流路２０１を有する流体噴射管２００が接続されている。

脈動発生部１００は、上ケース５００と下ケース３０１とをそれぞれ対向する面において接合され、４本の固定螺子３５０（図示は省略）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。

圧電素子４０１は、積層型圧電素子であってアクチュエーターを構成する。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、他方の端部は底板３１１の上面３１２に固着されている。

また、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。

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が形成され、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５０８とダイアフラム４００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の一方の端面から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。

なお、以上説明した流体室５０１の形状は、本実施形態（図４参照）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く、円筒形状に限定されない。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には流体噴射管２００が接続されている。流体噴射管２００には接続流路２０１が穿設されており、接続流路２０１の直径は出口流路５１１の直径より大きい。また、流体噴射管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。

流体噴射管２００の先端部には、先端開口部２１１が挿着されている。この先端開口部２１１には流体噴射開口部（吐出口）２１２が穿設されている。流体噴射開口部２１２の直径は、接続流路２０１の直径より小さい。

上ケース５００の側面には、ポンプ７００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（流体取入口）５０２が突設されており、入口流路管５０２に入口流路側の接続流路５０４が穿たれている。接続流路５０４は入口流路５０３に連通されている。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。

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が形成されており、パッキンボックス３０４、５０６にて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。

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４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が圧縮されるとともに、パッキン４５０がパッキンボックス３０４、５０６内の壁にさらに強く押圧されるので、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。

続いて、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５は、入口流路５０３の形態を示す平面図であり、上ケース５００を下ケース３０１との接合面側から視認した状態を表している。

図５において、入口流路５０３は、上ケース５００の封止面５０５の周縁部溝状に形成されている。

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。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。

また、入口流路５０３は、流体室５０１の内周側壁５０８に対して略接線方向に向かって連通している。ポンプ７００（図１参照）から所定の圧力で供給される流体は、内周側壁５０８に沿って（図５中、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５０８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。

また図５に示すように、入口流路５０３は湾曲している。入口流路５０３は、湾曲せずに直線に沿って流体室５０１に連通するようにしてもよいが、湾曲させることにより流路長を長くし、狭いスペースの中で所望のイナータンス（イナータンスについては後述する）を得るようにしている。

なお、図５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。

また、上ケース５００の外周隅部には、４箇所の螺子孔５１２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。固着方法としては、接着剤を用いて貼着する方法としても良いし、固層拡散接合や溶接等の方法としてもよいが、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。

＝＝脈動発生部の動作＝＝
次に、本実施形態における脈動発生部１００の動作について図１〜図５を参照して説明する。本実施形態の脈動発生部１００による流体吐出は、入口流路５０３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５１１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。

＜イナータンス＞
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。

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、また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５０３側のイナータンスＬ１は、接続流路５０４の直径が入口流路５０３の直径に対して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７００と入口流路５０３を接続する接続チューブ２５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。

また、出口流路５１１側のイナータンスＬ２は、接続流路２０１の直径が出口流路５１１の直径よりもはるかに大きく、流体噴射管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。従って、出口流路５１１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、流体噴射管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５０３側のイナータンスＬ１が出口流路５１１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が設定されている。

＜流体の噴射＞
次に、脈動発生部１００の動作について説明する。

ポンプ７００によって入口流路５０３には、所定圧力で流体が供給されている。その結果、圧電素子４０１が動作を行わない場合、ポンプ７００の吐出力と入口流路５０３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。

ここで、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５０３側及び出口流路５１１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。

この流体室５０１内の圧力は、入口流路５０３に加えられていたポンプ７００による圧力よりはるかに大きいため、入口流路５０３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。

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よりも大きいため、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５１１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、流体噴射管２００内を伝播して、先端の先端開口部２１１の流体噴射開口部２１２から流体が噴射される。

ここで、先端開口部２１１の流体噴射開口部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、圧力上昇直後に負圧状態となる。その結果、ポンプ７００の圧力と、流体室５０１内の負圧状態の双方によって所定時間経過後に、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。

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、先端開口部２１１からの脈動流を継続して噴射することができる。

＜気泡の排除＞
続いて、流体室５０１内の気泡の排除動作について説明する。

上述したように、入口流路５０３は、流体室５０１の周囲を旋回しつつ流体室５０１に近づくような経路で流体室５０１に連通している。また出口流路５１１は、流体室５０１の略回転体形状の回転軸近傍に開設されている。

このため、入口流路５０３から流体室５０１に流入した流体は、流体室５０１内を内周側壁５０８に沿って旋回する。そして流体が遠心力により流体室５０１の内周側壁５０８側に押し付けられ、流体に含まれる気泡が流体室５０１の中心部に集中する結果、気泡は出口流路５１１から排出される。

従って、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。

本実施形態によれば、ポンプ７００により所定の圧力で入口流路５０３に流体が供給されるため、脈動発生部１００の駆動を停止した状態においても入口流路５０３及び流体室５０１に流体が供給されるため、呼び水動作をしなくても初期動作を開始することができる。

また、出口流路５１１の直径よりも縮小された流体噴射開口部２１２から流体を噴出するため、液圧を出口流路５１１内よりも高めることから、高速の流体噴射を可能にする。

さらに、流体噴射管２００が、流体室５０１から流動される流体の脈動を流体噴射開口部２１２に伝達し得る剛性を有しているので、脈動発生部１００からの流体の圧力伝播を妨げず、所望の脈動流を噴射することができるという効果を有する。

また、入口流路５０３のイナータンスを、出口流路５１１のイナータンスよりも大きく設定していることから、入口流路５０３から流体室５０１への流体の流入量の減少よりも大きい流出量の増加が出口流路５１１に発生し、流体噴射管２００内にパルス状の流体吐出を行うことができる。従って、入口流路５０３側に逆止弁を設けなくてもよく、脈動発生部１００の構造を簡素化できるとともに、内部の洗浄が容易になる他、逆止弁を用いることに起因する耐久性の不安を排除することができるという効果がある。

なお、入口流路５０３及び出口流路５１１双方のイナータンスを十分大きく設定することにより、流体室５０１の容積を急激に縮小すれば、流体室５０１内の圧力を急激に上昇させることができる。

また、容積変更手段としての圧電素子４０１とダイアフラム４００とを用いて脈動を発生させる構成とすることにより、脈動発生部１００の構造の簡素化と、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である。

また、脈動発生部１００は、入口流路５０３により流体室５０１内の流体に旋回流を発生させることで、流体室５０１内の流体を遠心力により流体室５０１の外周方向に押しやり、旋回流の中心部、つまり、略回転体形状の軸近傍に流体に含まれる気泡を集中させ、略回転体形状の軸の近傍に設けられる出口流路５１１から気泡を排除することができる。このことから、流体室５０１内に気泡が滞留することによる圧力振幅の低下を防止することができ、脈動発生部１００の安定した駆動を継続することができる。

さらに、入口流路５０３を、流体室５０１の周囲を旋回しつつ流体室５０１に近づくような経路で流体室５０１に連通させるように形成していることから、流体を流体室５０１の内部で旋回させるための専用の構造を用いることなく旋回流を発生させることができる。

また、流体室５０１の封止面５０５の外周縁部に、溝形状の入口流路５０３を形成しているので、部品数を増やすことなく旋回流発生部としての入口流路５０３を形成することができる。

また、ダイアフラム４００の上面に補強板４１０を備えていることにより、ダイアフラム４００は補強板４１０の開口部外周を支点として駆動するため、応力集中が発生しにくく、ダイアフラム４００の耐久性を向上させることができる。

なお、補強板４１０のダイアフラム４００との接合面の角部を丸めておけば、一層、ダイアフラム４００の応力集中を緩和することができる。

また、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。

また、ポンプ７００から流体を供給する入口側の接続流路５０４と入口流路５０３との接続部に、流体を滞留する流体溜り５０７を設けているために、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。

さらに、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の外周方向離間した位置にリング状のパッキン４５０を備えているために、流体室５０１からの流体の漏洩を防止し、流体室５０１内の圧力低下を防止することができる。

＝＝噴射モード＝＝
上述したように、本実施形態に係る流体噴射装置１は、脈動発生部切替スイッチ６２９によってモード（モードＡ、モードＢ、モードＣ）を選択することができる。術者は、生体組織を切開する場合はモードＡ（切開モード）を選択し、生体組織を破砕する場合はモードＢ（破砕モード）あるいはモードＣ（破砕モード）を選択する。

そして、流体噴射装置１は、モードＡが選択された場合は第１ノズル部を用いて流体を噴射し、モードＢあるいはモードＣが選択された場合は第２ノズル部を用いて流体を噴射する。

第１ノズル部は、複数の脈動発生部１００の中の少なくとも一つを含むノズルであり、本実施形態では第１脈動発生部１００ａが該当する。また第２ノズル部は、複数の脈動発生部１００の中の少なくとも一つを含むノズルであり、本実施形態では、モードＢが選択された場合は、第１脈動発生部１００ａ〜第５脈動発生部１００ｅが該当し、モードＣが選択された場合は、第２脈動発生部１００ｂ〜第５脈動発生部１００ｅが該当する。

そして、本実施形態に係る流体噴射装置１では、モードＡが選択された場合に流体を噴射する上記第１ノズル部の吐出口の断面の総面積よりも、モードＢあるいはモードＣが選択された場合に流体を噴射する上記第２ノズル部の吐出口の断面の総面積の方が大きくなるようにしている。その様子を図６に示す。

図６において、黒丸及び白丸は、脈動発生部１００の先端に装着される先端開口部２１１に穿設されている流体噴射開口部２１２の断面を示す。そして白丸は流体が噴射されないことを示し、黒丸は流体が噴射されることを示す。

図６に示されるように、モードＡが選択されている場合に流体を噴射する第１ノズル部の吐出口の断面の総面積ＳＡは、第１流体噴射開口部２１２ａの断面積であるＳ１である。

また、モードＢが選択されている場合に流体を噴射する第２ノズル部の吐出口の断面の総面積ＳＢは、第１流体噴射開口部２１２ａ〜第５流体噴射開口部２１２ｅの各断面積の総和であるＳ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ４＋Ｓ５である。

同様に、モードＣが選択されている場合に流体を噴射する第２ノズル部の吐出口の断面の総面積ＳＣは、第２流体噴射開口部２１２ｂ〜第５流体噴射開口部２１２ｅの各断面積の総和であるＳ２＋Ｓ３＋Ｓ４＋Ｓ５である。

そして、ＳＡよりもＳＢ及びＳＣの方が大きくなるようにしている。

このようにして本実施形態に係る流体噴射装置１は、生体組織を破砕する際には、より広い面積の吐出口から流体が噴射されるようにしているので、生体組織の破砕をより効率的に行うことを可能にしている。

またモードＢのように、生体組織の破砕を行う際に、第１脈動発生部１００ａ〜第５脈動発生部１００ｅの全てを用いるようにする場合には、それだけより広い面積の吐出口から流体を噴射することが可能になるので、効果的に生体組織の破砕を行うことが可能となる。

またモードＣのように、生体組織の破砕を行う際に、生体組織の切開に用いる第１脈動発生部１００ａを用いないようにする場合には、第１脈動発生部１００ａとして、生体組織の切開により適した機能や構造、形状を有するものを使用することができるようになる。また同様に、第２脈動発生部１００ｂ〜第５脈動発生部１００ｅとして、生体組織の破砕により適した機能や構造、形状を有するものを使用することができるようにもなる。例えば流体噴射開口部２１２の断面積や、流体噴射管２００の長さなどを、切開用、破砕用としてそれぞれ最適化することが可能となる。

また本実施形態に係るポンプ７００は、切開モード（モードＡ）が選択されている場合は、所定時間あたりに第１所定量の流体をハンドピース３０に供給し、破砕モード（モードＢまたはモードＣ）が選択されている場合は、所定時間あたりに第２所定量の流体をハンドピース３０に供給する。

第１所定量は、切開モードが選択されている場合の所定時間あたりの流体の供給量であり、第２所定量は、破砕モードが選択されている場合の所定時間あたりの流体の供給量である。

そのため、モードＡ（切開モード）が選択されている場合は、所定時間あたりに第１供給量（第１所定量）の流体をハンドピース３０に供給し、モードＢ（破砕モード）が選択されている場合は、所定時間あたりに第２供給量（第２所定量）の流体をハンドピース３０に供給し、モードＣ（破砕モード）が選択されている場合は、所定時間あたりに第３供給量（第２所定量）の流体をハンドピース３０に供給する。

具体的には、ポンプ７００は、モードＡが選択されている場合には、第１脈動発生部１００ａから上記所定時間に噴射される流体の量である第１供給量を所定時間あたりにハンドピース３０に供給するようにスライダー７２０を制御する。

またポンプ７００は、モードＢが選択されている場合には、第１脈動発生部１００ａ〜第５脈動発生部１００ｅから上記所定時間に噴射される流体の量である第２供給量を所定時間あたりにハンドピース３０に供給するようにスライダー７２０を制御する。この場合所定時間あたりの第２供給量は第１供給量よりも多くなる。

またポンプ７００は、モードＣが選択されている場合には、第２脈動発生部１００ｂ〜第５脈動発生部１００ｅから上記所定時間に噴射される流体の量である第３供給量を所定時間あたりにハンドピース３０に供給するようにスライダー７２０を制御する。この場合も同様に所定時間あたりの第３供給量は第１供給量よりも多くなる。

このようにすることによって、本実施形態に係る流体噴射装置１は、いずれのモードが選択された場合であっても、脈動発生部１００から適切な量の流体を噴射することが可能となる。

また本実施形態に係る流体噴射装置１は、切開モード（モードＡ）が選択されている場合には、上記第１ノズルから第１噴射強度で流体を噴射し、破砕モード（モードＢあるいはモードＣ）が選択されている場合は、上記第２ノズルから第２噴射強度で流体を噴射するようにしている。

第１噴射強度は、切開モードが選択されている場合の噴射強度であり、第２噴射強度は、破砕モードが選択されている場合の噴射強度である。

上述したように、駆動制御部６００は、圧電素子４０１を駆動するための駆動信号の電圧あるいは周波数を上昇あるいは下降させることによって噴射強度を制御する事が可能である。

このようにすることによって、生体組織を切開する場合と破砕する場合で適切とされる噴射強度が異なる場合であっても、いずれにも適切な噴射強度で流体を噴射することが可能となる。例えば多くの場合は、生体組織を破砕する場合は、生体組織を切開する場合よりも多くのエネルギーを必要とするため、第２噴射強度を第１噴射強度よりも強くすることが望ましい。

なお上述した様に、本実施形態に係る流体噴射装置１は、噴射強度切替スイッチ６２７を備えており、術者は、噴射強度切替スイッチ６２７を操作することによって流体の噴射強度を増減することもできる。

このため、本実施形態に係る流体噴射装置１は、切開あるいは破砕しようとしている生体組織の硬度や粘度等に応じた適切な噴射強度で流体を噴射することが可能であるので、より迅速、かつ安全に手術を行うことが可能となる。

＝＝脈動発生部１００の配置＝＝
上述した様に、本実施形態に係るハンドピース３０は、複数の脈動発生部１００を備えて構成されているが、生体組織を切開する場合には、第１脈動発生部１００ａから流体を噴射する。

一方、ハンドピース３０を用いて執刀する術者は、生体組織を正確な位置で切開するために、複数の脈動発生部１００の中のどの脈動発生部１００から流体が噴射されるのかを明確に認識しておかなければならない。

そのため、本実施形態に係る流体噴射装置１は、第１脈動発生部１００ａの位置が術者に明確に分かるように、ハンドピース３０を構成している。

具体的には、本実施形態に係る流体噴射装置１は、第１脈動発生部１００ａの噴射方向における先端の位置が、第２脈動発生部１００ｂ〜第５脈動発生部１００ｅの噴射方向における先端の位置と異なるように、各脈動発生部１００を配置している。

以下、図７〜図１１を参照しながら具体的に説明する。

図７は、ハンドピース３０の脈動発生部１００を、第１脈動発生部１００ａの噴射方向における先端の位置が、第２脈動発生部１００ｂ〜第５脈動発生部１００ｅの噴射方向における先端の位置よりも噴射方向に突出するように配置する場合の例である。

このような態様によって、術者は、第１脈動発生部１００ａの位置を明確に認識することが可能となる。

またさらに図７に示す例では、第２脈動発生部１００ｂ〜第５脈動発生部１００ｅの噴射方向における先端の位置が相互に揃うように配置されているため、第１脈動発生部１００ａの噴射方向における先端の位置をより一層認識しやすくできる。

また図７に示す例では、第１脈動発生部１００ａを挟んで両方向に一列に第２脈動発生部１００ｂ〜第５脈動発生部１００ｅを配置するようにしているので、破砕モードにおいて第２脈動発生部１００ｂ〜第５脈動発生部１００ｅから流体を噴射する場合に、より広い範囲の生体組織を効果的に破砕することが可能となる。

なおこの場合、駆動制御部６００は、複数の脈動発生部１００の両端部に位置する第２脈動発生部１００ｂ及び第５脈動発生部１００ｅからの流体の噴射強度が、第３脈動発生部１００ｃ及び第４脈動発生部１００ｄからの流体の噴射強度よりも強くなるように駆動信号を出力するようにすると良い。

このようにすることにより、生体組織を破砕する際の破砕範囲の外延を明確にできるので、医師は破砕する範囲を明確に認識しながら破砕作業を進めることが可能となる。

なお反対に、駆動制御部６００は、複数の脈動発生部１００の両端部に位置する第２脈動発生部１００ｂ及び第５脈動発生部１００ｅからの流体の噴射強度が、第３脈動発生部１００ｃ及び第４脈動発生部１００ｄからの流体の噴射強度よりも弱くなるように駆動信号を出力するようにしてもよい。

この場合は、破砕範囲の外延部分の噴射強度を弱めることで、例えば、破砕しなければならない場所と破砕してはならない場所とが接近しているような場合に、後者を誤って破砕してしまうことを防止することが可能となる。

なお、第２脈動発生部１００ｂ及び第５脈動発生部１００ｅからの流体の噴射強度を、第３脈動発生部１００ｃ及び第４脈動発生部１００ｄからの流体の噴射強度よりも強くするか弱くするか、さらにはどの程度強くするか、どの程度弱くするかを設定可能なスイッチを駆動制御部６００に設け、術者が強度を自由に設定できるようにしてもよい。このようにすれば、手術対象の生体組織のサイズや硬度、血管の位置などの様々な状態に応じて噴射強度を柔軟に調整することが可能になるので、より効果的に手術を行うことが可能となる。

またその際に、上記スイッチの設定によって、第２脈動発生部１００ｂ及び第５脈動発生部１００ｅからの流体の噴射を停止できるようにしてもよい。このようにすれば、破砕対象の生体組織のサイズによって流体が噴射される範囲を自由に調整することが可能となる。

次に、図８は、ハンドピース３０の脈動発生部１００を、第１脈動発生部１００ａの噴射方向における先端の位置が、第２脈動発生部１００ｂ〜第５脈動発生部１００ｅの噴射方向における先端の位置よりも噴射方向に後退するように配置する場合の例である。

このような態様によっても、術者は、第１脈動発生部１００ａの位置を明確に認識することが可能となる。

図８に示す例においても、第２脈動発生部１００ｂ〜第５脈動発生部１００ｅの噴射方向における先端の位置が相互に揃うように配置されているため、第１脈動発生部１００ａの噴射方向における先端の位置をより一層認識しやすくできる。

図９は、図７と同様に、ハンドピース３０の脈動発生部１００を、第１脈動発生部１００ａの噴射方向における先端の位置が、第２脈動発生部１００ｂ〜第５脈動発生部１００ｅの噴射方向における先端の位置よりも噴射方向に突出するように配置する場合の例である。

図７と同様であるが、このような態様によって、術者は、第１脈動発生部１００ａの位置を明確に認識することが可能となる。

また第２脈動発生部１００ｂ〜第５脈動発生部１００ｅの噴射方向における先端の位置が相互に揃うように配置されているため、第１脈動発生部１００ａの噴射方向における先端の位置をより一層認識しやすくできる。

さらに図９に示す例は、第１脈動発生部１００ａに対して片方に一列に整列するように第２脈動発生部１００ｂ〜第５脈動発生部１００ｅを配置するようにしており、第１脈動発生部１００ａが端部に配置されることになるので、術者は、より一層明確に、第１脈動発生部１００ａの位置を認識することが可能となる。

図１０は、図７や図９と同様に、ハンドピース３０の脈動発生部１００を、第１脈動発生部１００ａの噴射方向における先端の位置が、第２脈動発生部１００ｂ〜第５脈動発生部１００ｅの噴射方向における先端の位置よりも噴射方向に突出するように配置する場合の例である。

このような態様によって、術者は、第１脈動発生部１００ａの位置を明確に認識することが可能となる。

また第２脈動発生部１００ｂ〜第５脈動発生部１００ｅの噴射方向における先端の位置が相互に揃うように配置されているため、第１脈動発生部１００ａの噴射方向における先端の位置をより一層認識しやすくできる。

また図１０は特に、第１脈動発生部１００ａの周囲を第２脈動発生部１００ｂ〜第５脈動発生部１００ｅが包囲するように各脈動発生部１００を配置している。

このような態様によって、術者は、第１脈動発生部１００ａの位置をより一層明確に認識することが可能となる。

さらに、第１脈動発生部１００ａ〜第５脈動発生部１００ｅが、第１脈動発生部１００ａを中心として周囲を囲む円内に配置される構成であるため、第１脈動発生部１００ａ〜第５脈動発生部１００ｅをコンパクトに配置することが可能となる。このため、ハンドピース３０を小型化できるとともに、例えば患者の体内の狭い場所などであっても、脈動発生部１００の先端開口部２１１を生体組織に近づけて流体を噴射することも可能となる。

図１１は、図７、図９及び図１０と同様に、ハンドピース３０の脈動発生部１００を、第１脈動発生部１００ａの噴射方向における先端の位置が、第２脈動発生部１００ｂ〜第５脈動発生部１００ｅの噴射方向における先端の位置よりも噴射方向に突出するように配置する場合の例である。

図７等と同様であるが、このような態様によって、術者は、第１脈動発生部１００ａの位置を明確に認識することが可能となる。

また図１１に示す例では、第１脈動発生部１００ａに対して片方に一列に第２脈動発生部１００ｂ〜第５脈動発生部１００ｅを配置するようにしており、第１脈動発生部１００ａが端部に配置されることになるので、術者は、より一層明確に、第１脈動発生部１００ａの位置を認識することが可能となる。

さらに図１１に示す例では、第１脈動発生部１００ａ〜第５脈動発生部１００ｅの噴射方向におけるそれぞれの先端の位置が、第１脈動発生部１００ａを先頭として、隣接する順に、第２脈動発生部１００ｂ〜第５脈動発生部１００ｅの先端の位置が後退するように配置されているため、第１脈動発生部１００ａの噴射方向における先端の位置をより一層認識しやすくできる。また術者に対して、金属製のメスを使用して執刀する場合により近い操作感を提供することもできる。

以上、本実施形態に係る流体噴射装置１について説明したが、本実施形態に係る流体噴射装置１によれば、生体組織の破砕をより効率的に行うことが可能になる。

例えば、本実施形態に係る流体噴射装置１は、生体組織を切開する場合には、単一の脈動発生部１００から流体を一筋に噴射することができるので、切開する位置に正確に流体を噴射することができると共に、生体組織を破砕する場合には、複数の脈動発生部１００から広範囲に流体を噴射することができるので、破砕対象の生体組織を効率的に破砕することが可能となる。

このように、本実施形態に係る流体噴射装置１によれば、一つのハンドピース３０で切開と破砕との両方を効率的に行うことができ、単位時間あたりの生体組織の破砕能力を向上させることが可能である。

また本実施形態に係る流体噴射装置１は、生体組織を切開する場合に複数の脈動発生部１００の中のどの脈動発生部１００から流体が噴射されるのかが明確になるように脈動発生部１００を配置しているので、ハンドピース３０を用いて執刀する術者は、生体組織をより正確な位置で切開することが可能となる。

このように、本実施形態に係る流体噴射装置１によれば、一つのハンドピース３０で切開と破砕とを共に効率的に実施することが可能となる。また複数の脈動発生部１００を有することによりハンドピース３０が大型化しても、切開用に用いる第１脈動発生部１００ａの先端の位置を視認しやすくしたため、医師の集中力を削ぐ要因とならない他、手術の効率的な運用に貢献することができる。

上述した実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解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、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。

１流体噴射装置、２５ａ第１接続チューブ、２５ｂ第２接続チューブ、２５ｃ第３接続チューブ、２６流路切替バルブ、３０ハンドピース、１００脈動発生部、２００流体噴射管、２１１先端開口部、４００ダイヤフラム、４０１圧電素子、５０１流体室、６００駆動制御部、６１０駆動信号出力部、６２５脈動発生部起動スイッチ、６２７噴射強度切替スイッチ、６２８フラッシングスイッチ、６２９脈動発生部切替スイッチ、６３０制御ケーブル、６４０通信ケーブル、７００ポンプ、７１０ポンプ制御部、７２２圧力センサー、７２３タッチセンサー、７３０モーター、７４０リニアガイド、７４１第１リミットセンサー、７４２残量センサー、７４３ホームセンサー、７４４第２リミットセンサー、７５０ピンチバルブ、７６０流体容器、７６１シリンジ、７８０スライダーリリーススイッチ、７８１スライダーセットスイッチ、７８２送液レディスイッチ、７８３プライミングスイッチ、７８５ピンチバルブスイッチ

Claims (7)

1. 流体の噴射方向に交差する方向に並べて配置される複数のノズルを有し、駆動信号に応じて、少なくともいずれかの前記ノズルから流体をパルス状に噴射する流体噴射部と、
   前記流体噴射部に流体を供給する流体供給部と、
   前記流体噴射部から流体を噴射させるための噴射指示入力を受け付ける噴射指示入力部と、
   前記流体噴射部から流体を噴射させる際に、前記複数のノズルの中の少なくとも一つを含む第１ノズル部を用いて流体を噴射させる第１モードと、前記複数のノズルの中の少なくとも一つを含む第２ノズル部を用いて流体を噴射させる第２モードと、のいずれかを選択するための選択情報の入力を受け付けるモード選択入力部と、
   前記噴射指示入力を受け付けた際に、前記選択情報に応じて、前記第１ノズル部または前記第２ノズル部から流体が噴射されるように、前記流体噴射部に前記駆動信号を出力する流体噴射制御部と、
   を備え、
   前記流体噴射部の前記複数のノズルは、前記第１ノズル部に属するノズルの前記噴射方向における先端の位置が、前記第１ノズル部に属するノズルを除く他のノズルの前記噴射方向における先端の位置と異なるように配置されている
   ことを特徴とする流体噴射装置。
2. 請求項１に記載の流体噴射装置であって、
   前記流体噴射部の前記複数のノズルは、前記第１ノズル部に属するノズルの前記噴射方向における先端の位置が、前記他のノズルの前記噴射方向における先端の位置よりも前記噴射方向に突出するように配置されている
   ことを特徴とする流体噴射装置。
3. 請求項１に記載の流体噴射装置であって、
   前記流体噴射部の前記複数のノズルは、前記第１ノズル部に属するノズルの前記噴射方向における先端の位置が、前記他のノズルの前記噴射方向における先端の位置よりも前記噴射方向において後退するように配置されている
   ことを特徴とする流体噴射装置。
4. 請求項２または３に記載の流体噴射装置であって、
   前記他のノズルは、前記噴射方向における先端の位置が相互に揃うように配置されている
   ことを特徴とする流体噴射装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の流体噴射装置であって、
   前記第１ノズル部に属するノズルは一つであり、前記第２ノズル部に属するノズルは前記第１ノズル部に属するノズル以外の全てのノズルを含む
   ことを特徴とする流体噴射装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の流体噴射装置であって、
   前記流体噴射部の前記複数のノズルは、前記第１ノズル部に属するノズルに対して、前記他のノズルが前記噴射方向に交差する片方に一列に整列するように配置される
   ことを特徴とする流体噴射装置。
7. 請求項１〜５のいずれかに記載の流体噴射装置であって、
   前記流体噴射部の前記複数のノズルは、前記第１ノズル部に属するノズルの周囲を前記他のノズルが包囲するように配置されている
   ことを特徴とする流体噴射装置。

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