JP2016005500A - 液体噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】液体を生体に向けてパルス状に噴射する液体噴射装置において、切除した生体組織や噴射した液体が詰まりにくい吸引経路を備えた液体噴射装置を提供する。
【解決手段】第1液体を噴射するための液体噴射開口部と、前記液体噴射開口部の近傍に配置された液体吸引開口部と、前記液体吸引開口部から吸引チューブを介して液体を吸引するための吸引手段と、を備えた液体噴射装置において、第2液体供給手段を備え、前記吸引チューブ内に第2液体を供給可能である。
【選択図】図1
【解決手段】第1液体を噴射するための液体噴射開口部と、前記液体噴射開口部の近傍に配置された液体吸引開口部と、前記液体吸引開口部から吸引チューブを介して液体を吸引するための吸引手段と、を備えた液体噴射装置において、第2液体供給手段を備え、前記吸引チューブ内に第2液体を供給可能である。
【選択図】図1
Description
本発明は、液体噴射装置および手術機器に関するものである。
噴射した流体を患部に当てて治療する医療機器が活用されている。例えば、特許文献1に液体噴射装置が記載されている。液体噴射装置は例えば医療用のメスとして用いられ、生体に向けて生理食塩水等の液体を連続的に噴射して生体を切除または破砕等することができる。更に、生体(術部)に向けて噴射した生理食塩水等の液体や、術部の周辺の液体を吸引するため、吸引装置に接続された吸引口および吸引経路を備えた液体噴射装置が検討されている。これにより、術部に液体が溜まらないようになり、術部に対する操作者の視野を確保することができる(特許文献1および2)。また、生理食塩水等の液体を生体に向けてパルス状に噴射することで、液体を連続的に噴射するよりも少ない流量で切除が可能な液体噴射装置が知られている(特許文献3)。
特許文献1および2では、生理食塩水等を生体に向けて連続的に噴射して切除した生体組織や噴射した液体を吸引装置を利用して吸引する。また、特許文献3では、生理食塩水等を生体に向けてパルス状に噴射するため、特許文献1および2において生理食塩水等が連続的に噴射される場合と比べ、術部に噴射される液体の量が相対的に少ない。その結果、生理食塩水等を生体に向けてパルス状に噴射する液体噴射装置は、生理食塩水等を連続的に噴射する液体噴射装置に比べ、吸引装置を用いて吸引される液体の量も相対的に少ない。よって、生理食塩水等を生体に向けてパルス状に噴射する液体噴射装置は、生理食塩水等を連続的に噴射する液体噴射装置に比べて、生体に切除され吸引された生体組織等が吸引経路内に堆積して吸引経路が詰まる傾向にあると考えられる。
そこで、生理食塩水等を生体に向けてパルス状に噴射する液体噴射装置において、切除した生体組織や噴射した液体が詰まりにくい吸引経路を備えた液体噴射装置が望まれている。
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]
本適用例にかかる液体噴射装置は、第1液体を噴射するための液体噴射開口部と、前記液体噴射開口部の近傍に配置された液体吸引開口部と、前記液体吸引開口部から吸引チューブを介して液体を吸引するための吸引手段と、を備えた液体噴射装置において、第2液体供給手段を備え、前記吸引チューブ内に第2液体を供給可能であることを特徴とする。
本適用例にかかる液体噴射装置は、第1液体を噴射するための液体噴射開口部と、前記液体噴射開口部の近傍に配置された液体吸引開口部と、前記液体吸引開口部から吸引チューブを介して液体を吸引するための吸引手段と、を備えた液体噴射装置において、第2液体供給手段を備え、前記吸引チューブ内に第2液体を供給可能であることを特徴とする。
本適用例によれば、吸引チューブ内に第2液体を供給するため、吸引された組織が吸引による水の流れで吸引チューブ内に堆積しにくく吸引チューブを閉塞しにくくすることができる。
[適用例2]
上記適用例にかかる液体噴射装置において、更に、前記第1液体の噴射と非噴射を切り換えるスイッチと、前記第1液体の噴射を開始するときに、前記第2液体供給手段に前記第2液体を供給開始させ、且つ前記第1液体の噴射を停止するときに、前記第2液体供給手段から前記第2液体の供給を停止するよう制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
上記適用例にかかる液体噴射装置において、更に、前記第1液体の噴射と非噴射を切り換えるスイッチと、前記第1液体の噴射を開始するときに、前記第2液体供給手段に前記第2液体を供給開始させ、且つ前記第1液体の噴射を停止するときに、前記第2液体供給手段から前記第2液体の供給を停止するよう制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
本適用例によれば、パルス噴射の非噴射時に無駄に第2液体を供給しないので、第2液体が無駄にならない液体噴射装置を提供することができる。
[適用例3]
上記適用例にかかる液体噴射装置において、前記第1液体と前記第2液体が同じであることを特徴とする。
上記適用例にかかる液体噴射装置において、前記第1液体と前記第2液体が同じであることを特徴とする。
本適用例によれば、第1液体と第2液体を別々に用意しなくてもよいので、小型の液体噴射装置を提供することができる。
[適用例4]
上記適用例にかかる液体噴射装置において、前記第2液体はタンパク質または脂肪を分解する酵素を含むことを特徴とする。
上記適用例にかかる液体噴射装置において、前記第2液体はタンパク質または脂肪を分解する酵素を含むことを特徴とする。
本適用例によれば、吸引した組織のタンパク質または脂肪成分を分解できるので吸引経路が詰まりにくい液体噴射装置を提供することができる。
[適用例5]
上記適用例にかかる液体噴射装置において、前記第2液体供給手段から供給する前記第2液体の供給流量は毎分5ミリリットル以上であることを特徴とする。
上記適用例にかかる液体噴射装置において、前記第2液体供給手段から供給する前記第2液体の供給流量は毎分5ミリリットル以上であることを特徴とする。
本適用例によれば、吸引された組織が吸引による水の流れで吸引チューブ内に堆積しにくく吸引経路が詰まりにくい液体噴射装置を提供することができる。
[適用例6]
上記適用例にかかる液体噴射装置において、更に、液体の非噴射時に、前記第2液体供給手段から前記第2液体を供給可能にするための強制供給スイッチを備えたことを特徴とする液体噴射装置。
上記適用例にかかる液体噴射装置において、更に、液体の非噴射時に、前記第2液体供給手段から前記第2液体を供給可能にするための強制供給スイッチを備えたことを特徴とする液体噴射装置。
本適用例によれば、強制供給スイッチにより吸引チューブ内を洗浄できるので、堆積した吸引物を流して、吸引チューブ内で吸引した組織が堆積しにくく吸引経路が詰まりにくい液体噴射装置を提供することができる。
本実施形態では、特徴的な液体噴射装置と、この液体噴射装置を用いて生体を切除する方法の特徴的な例につき、以下、実施形態について図面に従って説明する。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
(第1の実施形態)
本実施形態では手術機器である液体噴射装置について図1〜図6に従って説明する。図1(a)は、液体噴射装置の構成を示すブロック図である。図1(b)は、液体噴射装置のノズルの構造を示す部分模式側面図である。本実施形態の液体噴射装置1は、医療機関において利用される医療機器であり、患部に対して流体を噴射することによって患部の切開または切除を行なうメスとしての機能を有している。
本実施形態では手術機器である液体噴射装置について図1〜図6に従って説明する。図1(a)は、液体噴射装置の構成を示すブロック図である。図1(b)は、液体噴射装置のノズルの構造を示す部分模式側面図である。本実施形態の液体噴射装置1は、医療機関において利用される医療機器であり、患部に対して流体を噴射することによって患部の切開または切除を行なうメスとしての機能を有している。
図1(a)に示すように、液体噴射装置1はハンドピース2を備えている。ハンドピース2は手術をするときに術者が手に持って操作する器具である。ハンドピース2には流体の流路である噴射管3が設置されている。噴射管3の一端には流体を噴射させる液体噴射開口部としてのノズル4が設置されている。噴射管3の他端には脈動付与部5が設置されている。脈動付与部5には第1チューブ6を介して、第1流量計8、電磁弁9、第1ポンプ10がこの順に接続されている。脈動付与部5は通過する流体をパルス流にする部位である。
第1流量計8は第1チューブ6を流動する流体の流量を測定する。第1流量計8には熱線式流量計や羽根車式流量計等を用いることができる。電磁弁9は電気信号で開閉を制御される弁である。電磁弁9にはモーターや電磁石で弁を開閉する方式の弁を用いることができる。
第1ポンプ10にはシリンジ式のポンプやチューブポンプを用いることができる。シリンジ式の場合にはシリンジ内に流体を供給する装置を設置するのが好ましい。これにより、連続して液体噴射装置1を駆動することができる。
第1ポンプ10には入水管10aが設置され、入水管10aの一端は第1貯水槽11に接続されている。第1貯水槽11には第1液体12が入っている。第1液体12には例えば生理食塩水が用いられる。生理食塩水は生体に対して害が無いので、外科手術に用いることができる。
液体噴射装置1は制御手段としての制御装置13を備え、制御装置13は液体噴射装置1の動作を制御する。脈動付与部5、第1流量計8、電磁弁9及び第1ポンプ10はケーブル13aにより制御装置13と接続されている。
噴射管3と平行に吸引管14が設置されている。吸引管14の先端には液体吸引開口部及び吸引手段としての吸引口15が設置されている。吸引口15では吸引管14が開口している。ノズル4と吸引口15とは略同じ面上に位置し吸引口15はノズル4の近傍に配置されている。吸引管14には吸引チューブ16が接続されている。そして、吸引管14には吸引チューブ16を介して、吸引ポンプ18がこの順に接続されている。
更に、吸引チューブ16には供給口24を介して第2チューブ25が接続され、第2チューブ25には第2ポンプ29が接続されている。第2ポンプ29は特に限定されないが例えばチューブポンプを用いることができる。第2ポンプ29には入水管29aが設置され、入水管29aの一端は第2貯水槽30に接続されている。第2貯水槽30には第2液体31が入っている。第2液体31には例えば純水が用いられる。第2ポンプ29はケーブル13aにより制御装置13と接続されている。第2ポンプ29、第2チューブ25等により第二の液体供給手段が構成されている。
更に、吸引チューブ16には供給口24を介して第2チューブ25が接続され、第2チューブ25には第2ポンプ29が接続されている。第2ポンプ29は特に限定されないが例えばチューブポンプを用いることができる。第2ポンプ29には入水管29aが設置され、入水管29aの一端は第2貯水槽30に接続されている。第2貯水槽30には第2液体31が入っている。第2液体31には例えば純水が用いられる。第2ポンプ29はケーブル13aにより制御装置13と接続されている。第2ポンプ29、第2チューブ25等により第二の液体供給手段が構成されている。
第2液体31としては純水や生理食塩水が利用できる他、これらのいずれかの液体にタンパク質または脂肪を分解する酵素を含む液体も利用できる。タンパク質または脂肪を分解する酵素を含む液体を用いた場合、吸引チューブ内を吸引されて移動する生体組織等のタンパク質または脂肪成分を分解できるので吸引チューブ内に生体組織等が堆積しにくく吸引が詰まりにくくなる。
吸引手段は、前述の吸引管14、吸引チューブ16、吸引ポンプ18に加えて、吸引流量計17、排水管18a、排水槽21などから構成されている。吸引流量計17は、第1流量計8と同様の流量計であり、吸引チューブ16における吸引ポンプ18側に取り付けられている。吸引ポンプ18は特に限定されないが、例えば、チューブポンプを用いることができる。吸引ポンプ18には排水管18aが設置され、排水管18aは排水槽21に接続されている。排水槽21には排水管18aから排出された排液22が貯水される。吸引流量計17及び吸引ポンプ18はケーブル13aにより制御装置13と接続されている。
吸引手段は、前述の吸引管14、吸引チューブ16、吸引ポンプ18に加えて、吸引流量計17、排水管18a、排水槽21などから構成されている。吸引流量計17は、第1流量計8と同様の流量計であり、吸引チューブ16における吸引ポンプ18側に取り付けられている。吸引ポンプ18は特に限定されないが、例えば、チューブポンプを用いることができる。吸引ポンプ18には排水管18aが設置され、排水管18aは排水槽21に接続されている。排水槽21には排水管18aから排出された排液22が貯水される。吸引流量計17及び吸引ポンプ18はケーブル13aにより制御装置13と接続されている。
制御装置13にはメインスイッチ33やスイッチとしての噴射スイッチ34等が設置されている。メインスイッチ33は液体噴射装置1を起動させるスイッチである。メインスイッチ33をONにすると制御装置13に電力が供給される。噴射スイッチ34はノズル4から流体の噴射と非噴射とを切り換えるスイッチである。噴射スイッチ34は術者が足で踏んで操作するスイッチになっている。
術者がメインスイッチ33を入れると制御装置13は初期設定される。そして、術者が噴射スイッチ34をONにする。第1ポンプ10が起動し、第1ポンプ10は第1液体12を電磁弁9に流動させる。そして、制御装置13が電磁弁9を開くとき圧力の高い第1液体12が流体となって第1チューブ6を進行する。そして、第1流量計8が第1チューブ6を進行する流体の流量を検出して制御装置13に出力する。
第1チューブ6を進行する流体は図示しないフィルターを介して脈動付与部5に到達する。脈動付与部5に到達した第1液体12は脈動付与部5により脈動が加えられる。脈動付与部5を通過した第1液体12は噴射管3を通過しノズル4から噴射される。ノズル4を通過した第1液体12には脈動が加えられているのでパルス状の噴射となる。
術者が噴射スイッチ34をONにした後、第1ポンプ10の起動と並行して吸引ポンプ18が起動される。吸引ポンプ18は吸引口15に位置する、切除された組織や液体を吸引する。吸引された組織や液体は吸引口15から吸引管14に入り吸引チューブ16を通って排水槽21に排出される。
図2は、図1において円形の点線部82で示した供給口24周辺領域を拡大した模式図である。詳しくは、第2チューブ25および吸引チューブ16における第2液体31の流動を説明するための模式図である。第2チューブ25は吸引チューブ16の長手方向の一部に吸引チューブ内部と連通可能に接続されている。術者が噴射スイッチ34をONにした後、第1ポンプ10の起動と並行して第2ポンプ29が起動される。第2ポンプ29が起動されると第2ポンプ29は第2液体31を第2チューブ25に流動させる。
吸引チューブ16には、吸引ポンプ18の駆動により吸引力が発生しているため、第2液体31は、第2チューブ25を通り、第2チューブ25と吸引チューブ16との接続部位である供給口24から吸引チューブ16に供給される。供給口24は、ハンドピース2内に配置してもよいし、ハンドピース2の外部に配置してもよい。
医療機器に用いられる吸引としては、マイナス30キロパスカルからマイナス70キロパスカル程度、典型的にはマイナス50キロパスカル程度の吸引力が設定される。これに対し、供給口24から供給する第2液体31の供給流量を毎分5ミリリットル以上とすると、吸引による液体の流れにより、吸引された組織が堆積しにくく吸引が詰まりにくくなる。
図3は、脈動付与部の内部構成を示す模式断面図である。脈動付与部5には、第1チューブ6から供給された第1液体12が通過する入口流路38、液体室41、出口流路42が設置されている。入口流路38及び出口流路42は第1ケース43に形成されている。液体室41を第1ケース43とダイアフラム44で挟むようにダイアフラム44が設置されている。入口流路38には、第1チューブ6が接続されており、出口流路42には、噴射管3が接続されている。
第1ケース43の図中右側には第1ケース43と接して筒状の第2ケース45が設置されている。ダイアフラム44は円盤状の金属薄板であり、ダイアフラム44の外周部分が第1ケース43と第2ケース45との間に挟まれて固定されている。第2ケース45の図中右側には第2ケース45と接して第3ケース46が設置されている。ダイアフラム44と第3ケース46との間には積層型圧電素子である容積変更手段としての圧電素子47が配置されている。圧電素子47の一端はダイアフラム44に固定され、他端は第3ケース46に固定されている。圧電素子47はケーブル13aにより制御装置13に接続されている。
制御装置13から駆動電圧が印加されると、ダイアフラム44と第1ケース43との間に形成された液体室41の容積を圧電素子47が変化させる。圧電素子47に印加される駆動電圧が大きくなると圧電素子47が伸長し、ダイアフラム44が圧電素子47に押されて図中第1方向48である液体室41側に撓む。ダイアフラム44が第1方向48に撓むと、液体室41の容積が小さくなる。そして、液体室41内の流体は液体室41から押し出される。
本実施形態の脈動付与部5の流体吐出は、入口流路38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42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。
本実施形態では、入口流路38側のイナータンスL1が出口流路42側のイナータンスL2よりも大きくなるように、入口流路38の流路長及び断面積、出口流路42の流路長及び断面積を設定する。そして、入口流路38は出口流路42より第1ポンプ10に近いので入口流路38における水圧は出口流路42における水圧より高い水圧になっている。従って、液体室41内の流体の大部分は、出口流路42を通って液体室41から押し出される。
一方、圧電素子47に印加される駆動電圧が小さくなると、圧電素子47が収縮し、ダイアフラム44が圧電素子47に引かれて図中第2方向49である第3ケース46側に撓む。圧電素子47が縮小して液体室41の容積が大きくなり、入口流路38から液体室41内に流体が供給される。
圧電素子47に印加される駆動電圧は、高い周波数(例えば300Hz)でオン(最大電圧)とオフ(0V)とを繰り返すので、液体室41の容積の拡大と縮小が繰り返され、流体に脈動が与えられる。液体室41から押し出された流体は、噴射管3の先端のノズル4から噴射される。
図4は、液体室の容積の推移を示すグラフである。縦軸は液体室41の容積を示し図中上側が下側よりも大きな容積となっている。横軸は時間の推移を示し時間は図中左側から右側へ推移する。第1推移線50は液体室41の容積を大きく変化させるときの容積の推移を示す。第2推移線51は液体室41の容積を小さく変化させるときの容積の推移を示す。
第1推移線50及び第2推移線51は同じ周期52で繰り返される。第1推移線50と第2推移線51とは類似した形状であり、第1推移線50にて容積変化の推移を説明する。1つの周期52は立上り区間53、立下り区間54、休止区間55に区分される。立上り区間53では第1推移線50はサイン波形に類似した形状となっている。このとき、圧電素子47に電圧が印加されて圧電素子47が伸長する。これにより、ダイアフラム44が第1方向48に移動して液体室41の容積が減少する。そして、液体室41の第1液体12が出口流路42に移動する。
立下り区間54では第1推移線50はサイン波形に類似した形状となっている。このとき、圧電素子47に印加された電圧が減少して圧電素子47が収縮する。これにより、ダイアフラム44が第2方向49に移動して液体室41の容積が増加する。そして、第1液体12が入口流路38から液体室41に流入する。立下り区間54は立上り区間53より長い時間となっている。これにより、第1液体12は勢いよく出口流路42に流出し、低速で入口流路38から流入する。休止区間55は圧電素子47が収縮した状態を維持する区間である。休止区間55の長さを変更することにより周期52を調整することができる。
第1推移線50における容積の変化量を第1変化量50aとし、第2推移線51における容積の変化量を第2変化量51aとする。第1変化量50aや第2変化量51a等の変化量は制御装置13が圧電素子47を制御することにより調整することが可能になっている。
図5は液体噴射装置1の電気制御ブロック図である。図5において、液体噴射装置1は液体噴射装置1の動作を制御する制御装置13を備えている。そして、制御装置13はプロセッサーとして各種の演算処理を行うCPU61(中央演算処理装置)と、各種情報を記憶するメモリー62とを備えている。ポンプ駆動装置63、第1流量計8、吸引流量計17、脈動付与部5は入出力インターフェイス64及びデータバス65を介してCPU61に接続されている。さらに、メインスイッチ33、噴射スイッチ34、脈動量入力装置66、吸引設定入力装置67、出力装置68及び入力装置69も入出力インターフェイス64及びデータバス65を介してCPU61に接続されている。
ポンプ駆動装置63は第1ポンプ10、第2ポンプ29、吸引ポンプ18、電磁弁9を駆動する装置である。ポンプ駆動装置63はCPU61の指示信号を入力する。そして、指示信号に示す圧力または流量でポンプ駆動装置63は第1ポンプ10、第2ポンプ29、吸引ポンプ18を駆動する。さらに、ポンプ駆動装置63は電磁弁9を駆動して弁を開閉する。
脈動量入力装置66は術者が第1液体12の脈動の変動量を入力する装置である。脈動量入力装置66は、例えば、液体室41の容積変化量を例えば第1変化量50aや第2変化量51a(図4)に設定するための装置である。脈動量入力装置66は例えば、可変抵抗器と可変抵抗器の抵抗値を電圧に変換する回路等や複数のスイッチ等により構成することができる。
吸引設定入力装置67は術者が吸引口15から吸引される液体の吸引量を設定する装置である。出力装置68は液晶式の表示装置の他、異常を知らせるライトやスピーカー、外部コンピューターと有線及び無線の通信を行う装置等が含まれる。これにより、制御装置13は液体噴射装置1の状態や術者が設定した設定状態を出力可能になっている。
入力装置69にはキーボードやマウス型入力装置、ペン型入力装置の他、外部コンピューターと有線及び無線の通信を行う装置が含まれる。これらの入力装置69によりメモリー62には各種のデータが入力される。
メモリー62は、RAM、ROM等といった半導体メモリーや、ハードディスク、DVD−ROMといった外部記憶装置を含む概念である。機能的には、液体噴射装置1の動作の制御手順が記述されたプログラムソフト70を記憶する記憶領域や、第2液体31の供給量を演算するときに用いるデータである供給量演算データ71を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、各種の制御を行うときの判定に用いるデータである判定値データ72を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、CPU61のためのワークエリアやテンポラリーファイル等として機能する記憶領域やその他各種の記憶領域が設定される。
CPU61は、メモリー62内に記憶されたプログラムソフト70に従って、ハンドピース2のノズル4から第1液体12を噴射する制御を行うものである。具体的な機能実現部としてポンプ制御部73を有する。ポンプ制御部73はポンプ駆動装置63に指示信号を出力し、第1ポンプ10、第2ポンプ29及び吸引ポンプ18を駆動させて第1液体12及び第2液体31を流動させて吸引させる制御を行う。さらに、ポンプ制御部73は電磁弁9を開閉させて第1液体12及び第2液体31の流動と流動停止とを制御する。
他にも、CPU61は脈動制御部74を有する。脈動制御部74は脈動量入力装置66により設定された脈動量を入力する。そして、脈動制御部74は脈動付与部5の圧電素子47を制御することにより、液体室41の変動量を制御する。
他にも、CPU61は調整手段としての吸引量演算部75を有する。吸引量演算部75は第2液体31の供給量に応じて適切な吸引量を演算する。吸引量演算部75はノズル4から噴射される第1液体12の流量と供給口24から供給される第2液体31の流量の和である液体総流量を演算する。そして、吸引口15から吸引される液体の流量が液体総流量より少なくなるように吸引量演算部75は吸引される液体の流量である吸引量を演算する。そして、演算した吸引量をポンプ制御部73に出力する。
他にも、CPU61は調整手段としての供給量演算部76を有する。供給量演算部76は液体室41の容積の変化量に基づき容積供給量相関線56(図4(b))を用いて供給口24から供給する第2液体31の供給量を演算する。そして、供給量をポンプ制御部73に出力する。供給量演算部76及びポンプ制御部73により供給量が制御される。
尚、本実施形態では、上記の各機能がCPU61を用いてプログラムソフトで実現することとしたが、上記の各機能がCPU61を用いない単独の電子回路(ハードウェア)によって実現できる場合には、そのような電子回路を用いることも可能である。
次に上述した液体噴射装置1を用いて生体(図示せず)の表面を切断する切断方法について図6にて説明する。図6は、生体の表面を切断する切断方法のフローチャートである。
図6のフローチャートにおいて、ステップS1は開始判定工程に相当する。この工程では術者がメインスイッチ33をONにしたかを判定する工程である。術者がメインスイッチ33をONにするまで待機し、術者がメインスイッチ33をONにしたとき次にステップS2に移行する。
ステップS2は吸引開始工程に相当する。この工程ではポンプ制御部73がポンプ駆動装置63に吸引ポンプ18を駆動させる工程である。この時点では第2液体31を供給していないので吸引ポンプ18は空気を吸い込む。次にステップS3に移行する。
ステップS3は噴射判定工程に相当する。この工程では噴射スイッチ34がONであるかOFFであるかをCPU61が検出する。そして、噴射スイッチ34がONのときCPU61は第1液体12を噴射する判断をして、次にステップS4に移行する。噴射スイッチ34がOFFのときCPU61は第1液体12を噴射しない判断をして、次にステップS10に移行する。
ステップS4は第1液体および第2液体供給開始工程に相当する。この工程ではポンプ制御部73がポンプ駆動装置63に第1ポンプ10および第2ポンプ29を駆動させる工程である。そして、第1ポンプ10は第1液体12を脈動付与部5に向けて流動させる。また第2ポンプ29は第2液体31を第2チューブ25に流動させる。次にステップS5に移行する。
ステップS5は脈動開始工程に相当する。この工程では脈動制御部74が脈動量入力装置66に設定された脈動設定量を入力する。脈動量は予め術者が設定しておく。術者は作業の途中で脈動量を変更することもできる。脈動制御部74は設定された脈動量で第1液体12が噴射されるように脈動付与部5を駆動する。次にステップS6に移行する。
ステップS6は噴射停止判定工程に相当する。この工程では噴射スイッチ34がONであるかOFFであるかをCPU61が検出する。そして、噴射スイッチ34がONのときCPU61は第1液体12の噴射を継続する判断をして、次にステップS7に移行する。噴射スイッチ34がOFFのときCPU61は第1液体12の噴射を停止する判断をして、次にステップS7に移行する。
ステップS7は脈動停止工程に相当する。この工程では脈動制御部74が脈動付与部5の駆動を停止させる。次にステップS8に移行する。
ステップS8は液体供給停止工程に相当する。この工程ではポンプ制御部73がポンプ駆動装置63に第1ポンプ10及び第2ポンプ29の駆動を停止させる工程である。これにより、ノズル4からの第1液体12の噴射は停止され、供給口24からの第2液体31の供給も停止される。次にステップS3に移行する。
ステップS6〜ステップS8は略同時に行われる。第1液体12の噴射を停止させる場合には、供給口24から第2液体31を供給しないようにポンプ制御部73が第1ポンプ10及び第2ポンプ29を制御する。従って、第1液体12の非噴射時に無駄に第2液体31を供給しない。従って、第2液体31の消費量を少なくすることができる。
ステップS10は終了判定工程に相当する。この工程では術者がメインスイッチ33をOFFにしたかを判定する工程である。術者がメインスイッチ33をONにしたままのとき、作業を継続し終了しないと判断し、ステップS3に移行する。術者がメインスイッチ33をOFFにしたとき作業を終了すると判断する。次にステップS10に移行する。
ステップS10は吸引終了工程に相当する。この工程はポンプ制御部73がポンプ駆動装置63に吸引ポンプ18の駆動を停止させる工程である。以上の工程で、生体の表面を切断する工程を終了する。
上述したように、本実施形態の液体噴射装置1によれば、吸引チューブ16内に第2液体31を追加供給する構成としたことにより、切除された生体組織などを追加供給された第2液体31を含む十分な水量(水流)で効果的に流す(吸引する)ことができる。詳しくは、吸引チューブ16に形成した供給口24に第2チューブ25を接続して、第2チューブ25から洗浄水量を追加するための第2液体31を吸引チューブ16内に流し込む構成とした。これにより、吸引チューブ16内に、切除された組織などが堆積することを抑制することができるため、吸引チューブ16が詰まることを防止することができる。
特に、生理食塩水等の第1液体12を連続的に噴射する連続噴射型の液体噴射装置に比べて、洗浄水量が少なくなりがちなパルス状噴射型の液体噴射装置1においても、吸引チューブ16の詰まりを確実に防止することができる。
特に、生理食塩水等の第1液体12を連続的に噴射する連続噴射型の液体噴射装置に比べて、洗浄水量が少なくなりがちなパルス状噴射型の液体噴射装置1においても、吸引チューブ16の詰まりを確実に防止することができる。
(第2の実施形態)
次に、液体噴射装置の一実施形態について図7を用いて説明する。図7は、液体噴射装置の構成を示すブロック図である。本実施形態が第1の実施形態と異なるところは、図1に示した第1ポンプ10及び第2ポンプ29が同じ液体を流動させる点にある。尚、第1の実施形態と同じ点については説明を省略する。
次に、液体噴射装置の一実施形態について図7を用いて説明する。図7は、液体噴射装置の構成を示すブロック図である。本実施形態が第1の実施形態と異なるところは、図1に示した第1ポンプ10及び第2ポンプ29が同じ液体を流動させる点にある。尚、第1の実施形態と同じ点については説明を省略する。
すなわち、本実施形態では、図7に示すように、液体噴射装置94は第1貯水槽11に第1液体12が溜められている。そして、第1ポンプ10の入水管10a及び第2ポンプ29の入水管29aが第1貯水槽11に接続されている。従って、第1ポンプ10及び第2ポンプ29は第1液体12を流動する。そして、ノズル4からは第1液体12が噴出され、供給口24からも第1液体12が供給される。
上述したように、本実施形態によれば、前述の実施形態での効果に加えて、以下の効果を有する。
(1)本実施形態によれば、第1液体12と第2液体31を別々に用意しなくてもよい。従って、第2液体31のための容器が不要となるので、液体噴射装置94を小型な装置にすることができる。
(1)本実施形態によれば、第1液体12と第2液体31を別々に用意しなくてもよい。従って、第2液体31のための容器が不要となるので、液体噴射装置94を小型な装置にすることができる。
(第2の実施形態の変形例)
次に、液体噴射装置の一実施形態について図8を用いて説明する。図8は、液体噴射装置の構成を示すブロック図である。本実施形態が第1の実施形態と異なるところは、図1に示した第1ポンプ10が同じ液体を噴射管3及び第2チューブ25に流動させる点にある。尚、第1の実施形態と同じ点については説明を省略する。
次に、液体噴射装置の一実施形態について図8を用いて説明する。図8は、液体噴射装置の構成を示すブロック図である。本実施形態が第1の実施形態と異なるところは、図1に示した第1ポンプ10が同じ液体を噴射管3及び第2チューブ25に流動させる点にある。尚、第1の実施形態と同じ点については説明を省略する。
すなわち、本実施形態では、図8に示すように、液体噴射装置97では第1ポンプ10と脈動付与部5とを接続する第1チューブ6に第3チューブ98が接続されている。詳しくは、第1流量計8と電磁弁9との間における第1チューブ6に、第3チューブ98が接続されている。そして、第3チューブ98は第1チューブ6と吸引チューブ16とを接続している。
第1ポンプ10が流動させる第1液体12は脈動付与部5及び第3チューブ98に供給される。第1ポンプ10は第1液体12を流動する。そして、ノズル4からは第1液体12が噴出され、供給口24からも第1液体12が吸引チューブ16内に供給される。
上述したように、本実施形態によれば、前述の実施形態での効果に加えて、以以下の効果を有する。
(1)本実施形態によれば、第1液体12と第2液体31を別々に用意しなくてもよい。従って、第2液体31のための容器が不要となるので、液体噴射装置97を小型な装置にすることができる。
(1)本実施形態によれば、第1液体12と第2液体31を別々に用意しなくてもよい。従って、第2液体31のための容器が不要となるので、液体噴射装置97を小型な装置にすることができる。
(2)本実施形態によれば、液体噴射装置97は第1ポンプ10が第1液体12を脈動付与部5及び第3チューブ98に流動させる。従って、脈動付与部5に第1液体12を流動させる第1ポンプ10の他に第3チューブ98に第1液体12を流動させるポンプを備える構成に比べてポンプの個数を減らすことができる。従って、液体噴射装置97を小型な装置にすることができる。
(第3の実施形態)
次に、液体噴射装置1は制御手段としての制御装置13の一実施形態について図9を用いて説明する。図9は、制御装置13の概略構成図を示す。尚、第1の実施形態と同じ点については説明を省略する。制御装置13には強制供給スイッチ80が備えられ、強制供給スイッチ80を操作することにより、第2ポンプ29と、吸引ポンプ18とを駆動制御することが可能になっている。そのため、第1液体12を噴射していないときであっても、第2チューブ25を介して供給口24から吸引チューブ16内に第2液体31を供給し、且つ吸引チューブ16内を吸引することができる。
次に、液体噴射装置1は制御手段としての制御装置13の一実施形態について図9を用いて説明する。図9は、制御装置13の概略構成図を示す。尚、第1の実施形態と同じ点については説明を省略する。制御装置13には強制供給スイッチ80が備えられ、強制供給スイッチ80を操作することにより、第2ポンプ29と、吸引ポンプ18とを駆動制御することが可能になっている。そのため、第1液体12を噴射していないときであっても、第2チューブ25を介して供給口24から吸引チューブ16内に第2液体31を供給し、且つ吸引チューブ16内を吸引することができる。
強制供給スイッチ80を操作すれば、第1液体12を噴射していないときであっても、第2液体31を第2チューブ25および吸引チューブ16に供給し吸引を行えば、吸引チューブ内に残存した生体組織等も吸引して吸引詰まりを抑制することができる。
尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により種々の変更や改良を加えることも可能である。例えば、上記実施形態、及び変形例は、生理食塩水等の第1液体12を連続的に噴射する連続噴射型の液体噴射装置に適用しても良い。洗浄水量は多い方が、より確実に、効率的に切除された生体組織などを押し流す(吸引する)ことができる。
1…液体噴射装置、2…ハンドピース、3…噴射管、4…ノズル、5…脈動付与部、6…第1チューブ、8…第1流量計、9…電磁弁、10…第1ポンプ、12…第1液体、13…制御装置、13a…ケーブル、14…吸引管、15…吸引口、16…吸引チューブ、18…吸引ポンプ、24…供給口、25…第2チューブ、29…第2ポンプ、31…第2液体、33…メインスイッチ、34…噴射スイッチ、44…ダイアフラム、47…圧電素子、63…ポンプ駆動装置、73…ポンプ制御部、74…脈動制御部、80…強制供給スイッチ、94…液体噴射装置、97…液体噴射装置、98…第3チューブ。
Claims (6)
- 第1液体を噴射するための液体噴射開口部と、
前記液体噴射開口部の近傍に配置された液体吸引開口部と、
前記液体吸引開口部から吸引チューブを介して液体を吸引するための吸引手段と、
を備えた液体噴射装置において、
第2液体供給手段を備え、前記吸引チューブ内に第2液体を供給可能であることを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項1に記載の液体噴射装置において、
更に、前記第1液体の噴射と非噴射を切り換えるスイッチと、
前記第1液体の噴射を開始するときに、前記第2液体供給手段に前記第2液体を供給開始させ、且つ前記第1液体の噴射を停止するときに、前記第2液体供給手段から前記第2液体の供給を停止するよう制御する制御手段を備えたことを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項1に記載の液体噴射装置において、
前記第1液体と前記第2液体が同じであることを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項1に記載の液体噴射装置において、
前記第2液体はタンパク質または脂肪を分解する酵素を含むことを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項1ないし4のいずれかに記載の液体噴射装置において、
前記第2液体供給手段から供給する前記第2液体の供給流量は毎分5ミリリットル以上であることを特徴とする液体噴射装置。 - 請求項1ないし5のいずれかに記載の液体噴射装置において、
更に、液体の非噴射時に、前記第2液体供給手段から前記第2液体を供給可能にするための強制供給スイッチを備えたことを特徴とする液体噴射装置。
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JP2014127001A JP2016005500A (ja) | 2014-06-20 | 2014-06-20 | 液体噴射装置 |
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- 2015-06-19 US US14/745,304 patent/US20150366575A1/en not_active Abandoned
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