JP2016049323A - 液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】使い易く吸引した物が詰まり難い液体噴射装置を提供する。
【解決手段】液体１４を噴射するノズル５と、噴射した液体１４を吸引する吸引口６ａと
、吸引口６ａから吸引した液体１４を流動させる第１配管１５及び第２配管１６と、を備
え、吸引口６ａに近い第１配管１５に比べて、吸引口６ａから離れた第２配管１６の内径
及び外径を大きくする。
【選択図】図１

Description

本発明は、液体噴射装置に関するものである。

筋肉、臓器、被膜、血管、腫瘍等において細胞組織を分離、切断、して細胞組織を切除
や剥離する離断処理が広く行われている。このとき、金属製のメス、電気メス、レーザー
メス、ウォータージェットメス等が用いられる。

ウォータージェットメスはジェット水流の衝撃エネルギーで細胞組織を離断する。そし
て、ウォータージェットメスは神経や血管等を傷付けずに組織のみを離断することができ
るという特徴がある。特許文献１にウォータージェットメスとしての液体噴射装置が開示
されている。これによると、液体噴射装置には噴射する液体を供給する配管を備えている
。さらに、噴射した液体を吸引する吸引口を備えている。そして吸引口からポンプに繋が
る配管を備えている。

特開平６−９０９５７号公報

特許文献１の液体噴射装置は、吸引により切除した組織や噴射した液体を吸引する。こ
のとき、切除した組織が吸引経路に堆積すると吸引が詰まる可能性がある。詰まった配管
は一端装置から外して堆積物を除去する保守作業が必要となり、作業性が低下する。また
、配管を太くすることで詰まり難くすることができる。一方、手に持って使うことを想定
した機器であるため、配管を太くすることによって、細かい操作が難しくなる。これによ
り、長時間の使用で術者が疲れてしまうという問題がある。そこで、使い易く吸引した物
が詰まり難い液体噴射装置が望まれていた。

本発明は、上述の課題の少なくとも１つ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であって、液体を噴射する液体噴射開口部と、噴射した
液体を吸引する吸引口と、前記吸引口から吸引した液体を流動させる配管と、を備え、前
記配管は前記吸引口に近い場所に比べて、前記吸引口から離れた場所の内径が大きくなっ
ていることを特徴とする。

本適用例によれば、液体噴射装置は液体噴射開口部を備え、液体噴射開口部から液体を
噴射する。液体を噴射された物体は粉砕される。そして、液体噴射装置は吸引口を備え、
液体及び粉砕された物体を吸引する。吸引された液体及び物体は配管を通過する。吸引口
に近い場所に比べて吸引口から離れた場所では配管の内径が大きくなっている。従って、
吸引した物が配管を通過しても詰まり難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、前記配管は前記吸引口に近い場所に比べて
、前記吸引口から離れた場所が硬いことを特徴とする。

本適用例によれば、吸引口に近い場所に比べて吸引口から離れた場所では配管の内径及
び外径が大きくなっている。肉厚が同じ配管では直径が大きくなるほど断面形状が変形し
易くなる。断面が円形のときには楕円形に変形し易くなる。そして、配管は吸引口に近い
場所に比べて、吸引口から離れた場所が硬くなっている。従って、配管の材質を吸引口に
近い場所と離れた場所とで同じ材質にしたときに比べて、吸引口から離れた場所の配管の
肉厚を厚くしなくても強度を保てる。その結果、液体噴射装置の配管を軽くできる為、操
作性を良くすることができる。

［適用例３］
上記適用例にかかる液体噴射装置において、前記配管の内径が変わる場所には段差が設
置されていることを特徴とする。

本適用例によれば、配管の内径が変わる場所には段差が設置されている。そして、配管
の内壁に段差がある場所では流動する液体に渦が発生する。渦により吸引した物体が撹拌
されて細かく粉砕される。これにより、吸引した物体が配管内に滞留して配管が詰まるこ
とを抑制することができる。

［適用例４］
上記適用例にかかる液体噴射装置において、前記液体噴射開口部及び前記吸引口が設置
された把持部を備え、前記配管の内径が変わる場所と前記把持部との間の距離を示す細管
距離は５ｃｍ以上、５０ｃｍ以下であることを特徴とする。

本適用例によれば、細管距離は５ｃｍ以上、５０ｃｍ以下になっている。細管距離が５
０ｃｍ以上であるとき配管が詰まる可能性が高いが、細管距離が５０ｃｍ以下であれば詰
まりの可能性を低くすることができる。また、内径及び外径が小さい配管は断面形状を維
持したまま曲ることが容易になる。そして、細管距離が５ｃｍ以上であれば、配管が曲が
って把持部から垂れ下がる分だけの長さを確保できるので術者が操作性良く液体噴射装置
を操作することができる。

［適用例５］
上記適用例にかかる液体噴射装置において、前記配管は前記吸引口に近い場所に比べて
、前記吸引口から離れた場所の外径が大きくなっていることを特徴とする。

本適用例によれば、吸引口に近い場所に比べて吸引口から離れた場所では配管の外径が
大きくなっている。液体噴射装置は液体噴射開口部に近い場所を把持される。そして、吸
引口に近い場所では配管の外径が小さいので持ち易くなっている。その結果、液体噴射装
置は使い易い装置にすることができる。

（ａ）は、液体噴射装置の構成を示すブロック図、（ｂ）は、ノズル付近の構造を示す要部模式側断面図、（ｃ）は、液体噴射装置のノズルの構造を示す部分模式側面図。 （ａ）は、脈動付与部の内部構成を示す模式断面図、（ｂ）は、液体室の容積の推移を示すグラフ。 （ａ）はハンドピースの構造を示す模式側面図、（ｂ）は第１配管と第２配管との接続部を示す要部模式断面図。 液体噴射装置の電気制御ブロック図。

本実施形態では、液体噴射装置の特徴的な例について説明する。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。

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４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、ノズル付近の
構造を示す要部模式側断面図である。図１（ｃ）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を軟化し除去する機能を有
している。他にも人以外の動物の治療の他遺体の解剖に用いることも可能である。

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。手術以外の場面では術者
は操作者とも称す。ハンドピース２は術者が把持する把持部３を備え、把持部３には流体
の流路である噴射管４が設置されている。噴射管４の一端には液体を噴射させる液体噴射
開口部としてのノズル５が設置されている。ハンドピース２には噴射管４を囲んで配管と
しての吸引管６が設置されている。吸引管６の端が液体を吸引する入口である吸引口６ａ
になっている。噴射管４の他端には脈動付与部７が設置されている。脈動付与部７にはチ
ューブ８を介してフィルター９、第１流量計１０、第１電磁弁１１、第１ポンプ１２がこ
の順に接続されている。脈動付与部７は通過する流体をパルス流にする部位である。

フィルター９は流体内の異物、細菌、気泡等を除去する機能を有している。第１流量計
１０はチューブ８を流動する流体の流量を測定する。第１流量計１０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。第１電磁弁１１は電気信号で開閉を制御される
弁である。第１電磁弁１１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１２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１２には入水管１２ａが設置され、入水管１２ａの一端は貯水槽１３に接続
されている。貯水槽１３には液体１４が入っている。液体１４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。

吸引管６には配管としての第１配管１５が接続し第１配管１５には配管としての第２配
管１６が接続している。第２配管１６を介して第２流量計１７、第２電磁弁１８、第２ポ
ンプ２１がこの順に接続されている。第１配管１５及び第２配管１６は吸引口６ａから吸
引した液体を流動させる配管になっている。第１配管１５は第２配管１６より吸引口６ａ
に近い場所に位置する配管である。そして、第２配管１６は第１配管１５より内径及び外
径が大きくなっている。吸引された液体及び物体は配管を通過する。吸引口６ａに近い場
所に比べて吸引口６ａから離れた場所では配管の内径が大きくなっている。従って、吸引
した物が第２配管１６を通過しても詰まり難くすることができる。また、吸引口６ａに近
い第１配管１５に比べて吸引口６ａから離れた第２配管１６では配管の外径が大きくなっ
ている。ハンドピース２はノズル５に近い把持部３を把持される。そして、吸引口６ａに
近い第１配管１５は外径が小さいので把持し易くなっている。その結果、液体噴射装置１
は使い易く吸引した物が詰まり難い装置とすることができる。

第２流量計１７は第１流量計１０と同様の物であり、第２電磁弁１８は第１電磁弁１１
と同様の物が用いられている。第２ポンプ２１は第１ポンプ１２と同様の物が用いられて
いる。第２ポンプ２１には出水管２１ａが設置され、出水管２１ａの一端は貯水槽２２に
接続されている。貯水槽２２には液体１４が入っている。

液体噴射装置１は制御手段としての制御装置２３を備え、制御装置２３は液体噴射装置
１の動作を制御する。脈動付与部７、第１流量計１０、第１電磁弁１１及び第１ポンプ１
２はケーブル２４により制御装置２３と接続されている。さらに、第２流量計１７、第２
電磁弁１８及び第２ポンプ２１はケーブル２４により制御装置２３と接続されている。

制御装置２３には吸引スイッチ２５や噴射スイッチ２６等が設置されている。吸引スイ
ッチ２５は吸引口６ａから液体１４を吸引するか否かを切り換えるスイッチである。噴射
スイッチ２６はノズル５から液体１４を噴射するか否かを切り換えるスイッチである。吸
引スイッチ２５及び噴射スイッチ２６は術者が足で踏んで操作する足踏み式のスイッチに
なっている。

術者が液体噴射装置１を起動するスイッチを入れると制御装置２３は初期設定される。
そして、術者が噴射スイッチ２６をＯＮにする。第１ポンプ１２が起動し、第１ポンプ１
２は液体１４を第１電磁弁１１に流動させる。そして、制御装置２３が第１電磁弁１１を
開くとき圧力の高い液体１４が流体となってチューブ８を進行する。そして、第１流量計
１０がチューブ８を進行する流体の流量を検出して制御装置２３に出力する。制御装置２
３は第１流量計１０を通過する流量を目標とする流量となるように制御する。

チューブ８を進行する流体はフィルター９を通過する。フィルター９では液体１４から
塵、気泡、塩分の結晶等が除去される。脈動付与部７に到達した液体１４は脈動付与部７
によりパルス状の脈動が加えられる。パルス状の脈流をパルス流と称す。脈動付与部７を
通過した液体１４は噴射管４を通過しノズル５から噴射される。ノズル５を通過する液体
１４はパルス流の噴射となっている。

制御装置２３は脈動付与部７を駆動するか否かを制御する。脈動付与部７が駆動される
ときノズル５からパルス流が噴射される。脈動付与部７が駆動されないときにはノズル５
から連続流が噴射される。他にも、脈動付与部７が弱い圧力変動を液体１４に加えること
により、流速が変動する連続流を噴射することもできる。

図１（ｂ）に示すように、ノズル５から液体１４が細胞組織２７に噴射されるとき、液
体１４は細胞組織２７の衝突点２７ａに衝突する。衝突点２７ａの周囲には液体１４が溜
まった液だまり２８が形成される。そして、衝突点２７ａの周囲では細胞組織２７が衝撃
をうけて柔らかい状態となる。衝突点２７ａでは細胞組織２７の一部が破砕して細胞同士
の結合力が弱くなる。そして、細胞組織２７の内部では打ち込まれた液体１４の衝撃で組
織間の距離が広がって軟化する。軟化した組織を軟組織２７ｂと称す。軟組織２７ｂは吸
引管６の先端に位置する吸引口６ａから容易に吸引可能になる。衝突点２７ａでは細胞組
織２７が分離して孔２９が形成される。孔２９で分離した細胞組織２７の小片の一部は液
だまり２８に漂う。また、細胞組織２７の小片の一部は液だまり２８の周りの細胞組織２
７に付着する。

噴射管４は吸引管６に内挿されており、ノズル５から液体１４が噴射される。吸引口６
ａを細胞組織２７に接触させるとき吸引口６ａから軟組織２７ｂが吸引される。そして、
吸引された軟組織２７ｂは第１配管１５に向かって進行する。

吸引管６には吸引調整孔６ｂが設置されている。術者は指３０で吸引調整孔６ｂを塞ぐ
面積を調整することができる。術者が吸引調整孔６ｂを完全に塞ぐとき液体噴射装置１は
吸引力が増す。術者が吸引調整孔６ｂを塞ぐ量を小さくするとき吸引調整孔６ｂから入り
込む空気が増加する。この為、液体噴射装置１は吸引口６ａから吸引する吸引力が低下す
る。

また、吸引管６や噴射管４は樹脂製や金属製であり、操作性を良くするため剛性が必要
である。吸引管６や噴射管４はある程度の弾性を有することで、吸引管６と噴射管４の相
対的な位置をずらすことができることが望ましい。さらに、吸引管６は樹脂製で透明であ
ることが望ましい。吸引管６を軟組織２７ｂが通過する状態を確認することができる。

図１（ｃ）に示すように、噴射管４はノズル５を中心とする管状になっている。ノズル
５からパルス流の液体１４が噴射される。そして、噴射管４は吸引管６に内挿され、吸引
口６ａはノズル５を中心とする円周上に位置している。ノズル５は流速を上げるために小
径になっている。そして、吸引口６ａは軟組織２７ｂを吸引可能な大きさになっている。

図２（ａ）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７には、チ
ューブ８から供給された液体１４が通過する入口流路３１、液体室３２、出口流路３３が
設置されている。入口流路３１及び出口流路３３は第１ケース３４に形成されている。液
体室３２を第１ケース３４とダイアフラム３５で挟むようにダイアフラム３５が設置され
ている。入口流路３１には、チューブ８が接続されており、出口流路３３には、噴射管４
が接続されている。

第１ケース３４の図中右側には第１ケース３４と接して筒状の第２ケース３６が設置さ
れている。ダイアフラム３５は円盤状の金属薄板であり、ダイアフラム３５の外周部分が
第１ケース３４と第２ケース３６との間に挟まれて固定されている。第２ケース３６の図
中右側には第２ケース３６と接して第３ケース３７が設置されている。ダイアフラム３５
と第３ケース３７との間には積層型圧電素子である圧電素子３８が配置されている。圧電
素子３８の一端はダイアフラム３５に固定され、他端は第３ケース３７に固定されている
。圧電素子３８はケーブル２４により制御装置２３に接続されている。

制御装置２３から駆動電圧が印加されると、ダイアフラム３５と第１ケース３４との間
に形成された液体室３２の容積を圧電素子３８が変化させる。圧電素子３８に印加される
駆動電圧が大きくなると圧電素子３８が伸長し、ダイアフラム３５が圧電素子３８に押さ
れて図中第１方向４１である液体室３２側に撓む。ダイアフラム３５が第１方向４１に撓
むと、液体室３２の容積が小さくなる。そして、液体室３２内の流体は液体室３２から押
し出される。出口流路３３の内径は、入口流路３１の内径よりも大きい。すなわち、出口
流路３３の流体抵抗は、入口流路３１の流体抵抗よりも小さい。そして、入口流路３１は
出口流路３３より第１ポンプ１２に近いので入口流路３１における水圧は出口流路３３に
おける水圧より高い水圧になっている。従って、液体室３２内の流体の大部分は、出口流
路３３を通って液体室３２から押し出される。

一方、圧電素子３８に印加される駆動電圧が小さくなると、圧電素子３８が収縮し、ダ
イアフラム３５が圧電素子３８に引かれて図中第２方向４２である第３ケース３７側に撓
む。圧電素子３８が縮小して液体室３２の容積が大きくなり、入口流路３１から液体室３
２内に流体が供給される。

圧電素子３８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３２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３２から押し出された流体は、噴射管４の先端のノズル
５からパルス流となって噴射される。尚、パルス流の噴射とは、流量または流速が変動を
伴った状態で噴射されることを意味し、流体の噴射と停止とを繰り返すことに限られない
。つまり、噴射と噴射の間に噴射が完全に途切れる形態や、噴射間にも圧力の低い流れが
存在する形態等、パルス流の噴射は多様な噴射形態を含む。

図２（ｂ）は、液体室の容積の推移を示すグラフである。図２（ｂ）において縦軸は液
体室３２の容積を示し図中上側が下側より小さ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。容積推移線４３は液体室３２の容積を変化させ
るときの容積の推移を示す。

容積推移線４３は周期４４で繰り返される。１つの周期４４は立上り区間４５、立下り
区間４６、休止区間４７に区分される。立上り区間４５では容積推移線４３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３８に電圧が印加されて圧電素子３８
が伸長する。これにより、ダイアフラム３５が第１方向４１に移動して液体室３２の容積
が減少する。そして、液体室３２の液体１４が出口流路３３に移動する。

立下り区間４６では容積推移線４３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３８に印加された電圧が減少して圧電素子３８が収縮する。これにより、ダ
イアフラム３５が第２方向４２に移動して液体室３２の容積が増加する。そして、液体１
４が入口流路３１から液体室３２に流入する。立下り区間４６は立上り区間４５より長い
時間となっている。これにより、液体１４は勢いよく出口流路３３に流出し、低速で入口
流路３１から流入する。休止区間４７は圧電素子３８が収縮した状態を維持する区間であ
る。休止区間４７の長さを変更することにより周期４４を調整することができる。

容積推移線４３における容積の変化量を容積変化量４３ａとする。制御装置２３が圧電
素子３８を制御することにより、容積変化量４３ａを調整することが可能になっている。
以上のように脈動付与部７でパルス流が形成される。

図３（ａ）はハンドピースの構造を示す模式側面図である。図３（ａ）に示すように、
術者が把持部３を把持するとき重力の作用により第１配管１５及び第２配管１６は垂れ下
がる。吸引口６ａに近い方の第１配管１５は第２配管１６より外径が小さいので曲がり易
くなっている。これにより、術者はハンドピース２を持ちやすくなっている。その結果、
液体噴射装置１は使い易く吸引した物が詰まり難い装置とすることができる。

把持部３から第２配管１６に至るまでの第１配管１５の長さを細管距離４８とする。細
管距離４８は把持部３と配管の内径が変わる場所との間の距離となっている。そして、細
管距離４８は５ｃｍ以上、５０ｃｍ以下であることが好ましい。細管距離４８は１０ｃｍ
以上、４０ｃｍ以下であることがさらに好ましい。さらには、細管距離４８は２０ｃｍ以
上、３０ｃｍ以下であることが好ましい。

細管距離４８が５０ｃｍ以上であるとき第１配管１５が詰る可能性が高いが、細管距離
４８が５０ｃｍ以下であれば詰まりの可能性を低くすることができる。また、内径及び外
径が小さい配管は曲り易い。そして、細管距離４８が５ｃｍ以上であれば、第１配管１５
が曲がって把持部３から垂れ下がる分だけの長さを確保できるので術者が操作性良く液体
噴射装置１を操作することができる。

図３（ｂ）は第１配管と第２配管との接続部を示す要部模式断面図である。図３（ｂ）
に示すように、第１配管１５と第２配管１６とが接続する接続部４９ａには内壁に段差４
９が設置されている。つまり、配管の内径が変わる場所には段差４９が設置されている。
段差４９のある場所では液体１４の流れが乱れて、渦５０が発生する。渦５０により軟組
織２７ｂを含む液体１４が撹拌され、吸引した軟組織２７ｂが互いに衝突し細かく粉砕さ
れる。これにより、吸引した軟組織２７ｂが第２配管１６内に滞留して第２配管１６が詰
まることを抑制することができる。

第１配管１５の材質は軟質の塩化ビニールであり、第２配管１６の材質は硬質の塩化ビ
ニールになっている。従って、配管は吸引口６ａに近い場所に比べて、吸引口６ａから離
れた場所が硬くなっている。配管は内径が大きくなるほど変形し易くなる。第２配管１６
の内径は第１配管１５の内径より大きい。従って、第１配管１５と第２配管１６とを同じ
材質にするときには、配管を曲げときに第２配管１６は第１配管１５より断面形状が変形
し易くなる。そして、吸引口６ａに近い第１配管１５に比べて、吸引口６ａから離れた第
２配管１６は直径が大きく硬い材質になっている。従って、第２配管１６の材質を第１配
管１５と同じにしたときに比べて第２配管１６の肉厚を厚くしなくても強度を保てる為、
第２配管１６を軽くできる。その結果、ハンドピース２の操作性を良くすることができる
。

図４は液体噴射装置の電気制御ブロック図である。図４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２３を備えている。そして、制御装置２３はプロ
セッサーとして各種の演算処理を行うＣＰＵ５１（中央演算処理装置）と、各種情報を記
憶するメモリー５２とを備えている。ポンプ駆動装置５３、第１流量計１０、第２流量計
１７及び脈動付与部７は入出力インターフェイス５４及びデータバス５５を介してＣＰＵ
５１に接続されている。さらに、吸引スイッチ２５、噴射スイッチ２６、脈動量入力装置
５６、出力装置５７及び入力装置５８も入出力インターフェイス５４及びデータバス５５
を介してＣＰＵ５１に接続されている。

ポンプ駆動装置５３は第１ポンプ１２、第２ポンプ２１、第１電磁弁１１及び第２電磁
弁１８を駆動する装置である。ポンプ駆動装置５３はＣＰＵ５１から指示信号を入力する
。そして、指示信号に示す圧力や流量の条件でポンプ駆動装置５３は第１ポンプ１２を駆
動する。さらに、ポンプ駆動装置５３は第１電磁弁１１を駆動して弁を開閉する。他にも
、指示信号に示す圧力や流量の条件でポンプ駆動装置５３は第２ポンプ２１を駆動する。
さらに、ポンプ駆動装置５３は第２電磁弁１８を駆動して弁を開閉する。

吸引スイッチ２５は第２ポンプ２１を駆動するスイッチである。吸引スイッチ２５をＯ
Ｎにすると第２ポンプ２１が起動される。そして、第２ポンプ２１が備えるタンクの圧力
が低くなった後で第２電磁弁１８が開いて吸引口６ａから軟組織２７ｂ及び液体１４が吸
引される。

噴射スイッチ２６は第１ポンプ１２を駆動するスイッチである。術者が噴射スイッチ２
６をＯＮにすると第１ポンプ１２及び脈動付与部７が駆動される。そして、液体１４の水
圧が高くなった後で第１電磁弁１１が開いてノズル５から液体１４が噴射される。

脈動量入力装置５６は術者が液体１４の脈動の変動量を入力する装置である。脈動量入
力装置５６は、例えば、液体室３２の容積変化量４３ａを設定するための装置である。脈
動量入力装置５６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やス
イッチ等により構成することができる。

出力装置５７は液晶式等の表示装置の他、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２３
は液体噴射装置１の状態や術者が設定した設定状態を表示し出力することが可能になって
いる。

入力装置５８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５８によりメモリ
ー５２には各種のデータが入力される。

メモリー５２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等といった半導体メモリーや、ハードディスク、ＤＶ
Ｄ−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６１を記憶する記憶領域や、液体１４の供給量
を演算するときに用いるデータである供給量データ６２を記憶するための記憶領域が設定
される。他にも、吸引口６ａから吸引する圧力に関するデータである吸引関連データ６３
を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、脈動付与部７を駆動するときの駆動条
件のデータである脈動データ６４を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、ＣＰ
Ｕ５１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。

ＣＰＵ５１は、メモリー５２内に記憶されたプログラムソフト６１に従って、ハンドピ
ース２のノズル５から液体１４を噴射する制御及び吸引口６ａから軟組織２７ｂを吸引す
る制御を行うものである。具体的な機能実現部としてＣＰＵ５１はポンプ制御部６５を有
する。ポンプ制御部６５はポンプ駆動装置５３に指示信号を出力し、第１ポンプ１２を駆
動させて液体１４を流動させる制御を行う。ポンプ制御部６５は第１流量計１０が検出す
る液体１４の流量を入力して噴射する液体１４の流量を制御する。さらに、ポンプ制御部
６５は第１電磁弁１１を開閉させて液体１４の流動と流動停止とを制御する。他にも、ポ
ンプ制御部６５は第２ポンプ２１を駆動させて吸引口６ａから軟組織２７ｂ及び液体１４
を吸引させる制御を行う。ポンプ制御部６５は第２流量計１７が検出する軟組織２７ｂ及
び液体１４の流量を入力して吸引する軟組織２７ｂ及び液体１４の流量を制御する。さら
に、ポンプ制御部６５は第２電磁弁１８を開閉させて液体１４の流動と流動停止とを制御
する。

他にも、ＣＰＵ５１は脈動制御部６６を有する。脈動制御部６６は脈動量入力装置５６
により設定された脈動データ６４をメモリー５２から入力する。そして、脈動データ６４
を用いて脈動制御部６６は脈動付与部７の圧電素子３８を制御することにより、液体室３
２の容積変化量４３ａを制御する。液体室３２が変動することにより液体１４はパルス流
にして噴射される。

他にも、ＣＰＵ５１は吸引量演算部６７を有する。吸引量演算部６７は吸引関連データ
６３をメモリー５２から入力する。そして、第２流量計１７が検出する流量のデータを入
力する。流量のデータと流量目標値との差分を演算し演算結果をポンプ制御部６５に出力
する。ポンプ制御部６５は演算結果に基づいて第２ポンプ２１を駆動する。

他にも、ＣＰＵ５１は供給量演算部６８を有する。供給量演算部６８は供給量データ６
２をメモリー５２から入力する。そして、第１流量計１０が検出する流量のデータを入力
する。流量のデータと流量目標値との差分を演算し演算結果をポンプ制御部６５に出力す
る。ポンプ制御部６５は演算結果に基づいて第１ポンプ１２を駆動し、流量が流量目標値
に接近するように制御する。尚、本実施形態では、上記の各機能がＣＰＵ５１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ＣＰＵ５１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、液体噴射装置１の動作について説明する。まず、術者は噴射スイッチ２６を操作
する。制御装置２３ではポンプ制御部６５がポンプ駆動装置５３に第１ポンプ１２を駆動
させる。そして、第１ポンプ１２により流出される液体１４の圧力が高くなったところで
ポンプ制御部６５がポンプ駆動装置５３に第１電磁弁１１を開かせる。第１電磁弁１１を
開くことと並行して脈動制御部６６が脈動付与部７を駆動する。

第１ポンプ１２から流出した液体１４は第１電磁弁１１、第１流量計１０、フィルター
９を通過して脈動付与部７に到達する。脈動付与部７において液体１４の流体には脈動が
付与されてパルス流となる。そして、液体１４は噴射管４を通過してノズル５から細胞組
織２７に向けて噴射される。液体１４は細胞組織２７の表面に液だまり２８を形成する。
細胞組織２７では衝突点２７ａで細胞組織２７が軟組織２７ｂになる。そして、軟組織２
７ｂの一部は細胞組織２７から離れて液だまり２８内に移動する。

術者は吸引口６ａを液だまり２８に接触させて吸引スイッチ２５を操作する。ポンプ制
御部６５はポンプ駆動装置５３に第２ポンプ２１を駆動させる。そして、第２ポンプ２１
に付属するタンクが減圧したところでポンプ制御部６５がポンプ駆動装置５３に第２電磁
弁１８を開かせる。

液だまり２８の液体１４及び軟組織２７ｂは吸引口６ａから吸引され吸引管６を通過し
、第１配管１５に移動する。次に、液体１４及び軟組織２７ｂは第１配管１５から第２配
管１６に移動する。第１配管１５と第２配管１６との間には段差４９が設置されている。
そして、段差４９では渦５０が形成され、軟組織２７ｂは渦５０により撹拌されて互いに
衝突し細かく粉砕される。

液体１４及び軟組織２７ｂは第２流量計１７、第２電磁弁１８、第２ポンプ２１及び出
水管２１ａを通過して貯水槽２２に排出される。術者はハンドピース２、脈動量入力装置
５６、吸引スイッチ２５及び噴射スイッチ２６を操作して細胞組織２７を離断する。予定
した離断の手術が終了したとき術者は吸引スイッチ２５及び噴射スイッチ２６を操作して
第１ポンプ１２及び第２ポンプ２１を停止する。

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、液体噴射装置１はノズル５を備え、ノズル５から液体１４
を噴射する。噴射された液体１４を受ける場所では細胞組織２７が粉砕される。そして、
液体噴射装置１は吸引口６ａを備え、液体１４及び粉砕された軟組織２７ｂを吸引する。
吸引された液体１４及び軟組織２７ｂは吸引管６、第１配管１５及び第２配管１６を通過
する。吸引口６ａに近い第１配管１５に比べて吸引口６ａから離れた第２配管１６では配
管の内径が大きくなっている。従って、吸引した軟組織２７ｂが第２配管１６を通過して
も詰まり難くすることができる。また、ハンドピース２はノズル５に近い場所を把持され
る。そして、吸引口６ａに近い第１配管１５は配管の外径が小さいので持ち易くなってい
る。その結果、液体噴射装置１は使い易く吸引した軟組織２７ｂが詰まり難い装置とする
ことができる。

（２）本実施形態によれば、吸引口６ａに近い第１配管１５に比べて吸引口６ａから離
れた第２配管１６では配管の内径及び外径が大きくなっている。配管は内径が大きくなる
ほど変形し易くなる。そして、吸引口６ａに近い第１配管１５に比べて、吸引口６ａから
離れた第２配管１６は硬くなっている。従って、配管の材質を吸引口６ａに近い場所と離
れた場所とで同じ材質にしたときに比べて、第２配管１６の肉厚を厚くしなくても強度を
保てる。その結果、第２配管１６を軽くできる為、操作性を良くすることができる。

（３）本実施形態によれば、第１配管１５と第２配管１６との間で配管の内径が変わる
場所には段差４９が設置されている。そして、配管の内壁に段差４９がある場所では流動
する液体１４に渦５０が発生する。渦５０により吸引した軟組織２７ｂが撹拌されて細か
く粉砕される。これにより、吸引した軟組織２７ｂが第２配管１６内に滞留して第２配管
１６が詰まることを抑制することができる。

（４）本実施形態によれば、細管距離４８は５ｃｍ以上、５０ｃｍ以下になっている。
細管距離４８が５０ｃｍ以上であるとき第１配管１５が詰る可能性が高いが、細管距離４
８が５０ｃｍ以下であれば詰まりの可能性を低くすることができる。また、内径及び外径
が小さい配管は曲り易い。そして、細管距離４８が５ｃｍ以上であれば、第１配管１５が
曲がって把持部３から垂れ下がる分だけの長さを確保できるので術者が操作性良く液体噴
射装置１を操作することができる。

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。変形例を以下に述べる。
（変形例１）
前記実施形態では、第１配管１５及び第２配管１６は直径が一定の管であった。第１配
管１５及び第２配管１６は蛇腹状の管であっても良い。管を曲げやすくすることができる
。また、壁面の凹凸で液体１４の流れに渦５０をでき易くすることができる。

（変形例２）
前記実施形態では、第１配管１５と第２配管１６とが接続する場所の段差４９で渦５０
を発生させていた。段差のある構造物を第２配管１６の内部に設置してもよい。これによ
り、渦５０を発生させて軟組織２７ｂを粉砕しても良い。渦５０が発生しやすい段差を設
定することができる。

（変形例３）
前記実施形態では、第１配管１５の材質を軟質の塩化ビニールにして、第２配管１６の
材質を硬質の塩化ビニールにした。第１配管１５及び第２配管１６の材質の組合せはこれ
に限定されない。第１配管１５は第２配管１６より柔らかければ良く、各種の樹脂材料の
組合せを選択することができる。例えば、第１配管１５の材質を塩化ビニール、第２配管
１６の材質をポリウレタンとしても良い。

（変形例４）
前記実施形態では、吸引口６ａに近い第１配管１５に比べて吸引口６ａから離れた第２
配管１６では配管の内径及び外径が大きくなっている、としたが内径及び外径の少なくと
も一方が大きくなっている構成としても良い。

なお、前記実施形態では、吸引口６ａに近い第１配管１５に比べて吸引口６ａから離れ
た第２配管１６では配管の内径及び外径が大きくなっている、としたが以下のように言い
換えることもできる。すなわち、把持部３に近い第１配管１５に比べて把持部３から離れ
た第２配管１６では配管の内径及び外径が大きくなっているともいえる。このように、吸
引口６ａを把持部３と言い換えてもよい。

１…液体噴射装置、３…把持部、５…液体噴射開口部としてのノズル、６…配管として
の吸引管、６ａ…吸引口、１４…液体、１５…配管としての第１配管、１６…配管として
の第２配管、４８…細管距離、４９…段差。

Claims (5)

1. 液体を噴射する液体噴射開口部と、
   噴射した液体を吸引する吸引口と、
   前記吸引口から吸引した液体を流動させる配管と、を備え、
   前記配管は前記吸引口に近い場所に比べて、前記吸引口から離れた場所の内径が大きく
   なってい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であって、
   前記配管は前記吸引口に近い場所に比べて、前記吸引口から離れた場所が硬いことを特
   徴とする液体噴射装置。
3. 請求項１または２に記載の液体噴射装置であって、
   前記配管の内径が変わる場所には段差が設置されていることを特徴とする液体噴射装置
   。
4. 請求項３に記載の液体噴射装置であって、
   前記液体噴射開口部及び前記吸引口が設置された把持部を備え、
   前記配管の内径が変わる場所と前記把持部との間の距離を示す細管距離は５ｃｍ以上、
   ５０ｃｍ以下であることを特徴とする液体噴射装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液体噴射装置であって、
   前記配管は前記吸引口に近い場所に比べて、前記吸引口から離れた場所の外径が大きく
   なっていることを特徴とする液体噴射装置。

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