JP5741140B2 - 液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、ノズルから液体を噴射する技術に関する。

水や生理食塩水などの液体を加圧して、細くしぼられたノズルから生体組織に向けて噴
射することによって、生体組織を切開あるいは切除する液体噴射装置が開発されている。
このような液体噴射装置を用いた手術では、神経や血管等を傷つけることなく臓器などの
組織だけを選択的に切開あるいは切除することが可能であり、周囲の組織に与える損傷が
少ないので、患者の負担を小さくすることが可能である。

また、単にノズルから連続的に液体を噴射するのではなく、パルス状に液体を噴射する
ことで、少ない噴射量で生体組織の切開や切除を可能にした液体噴射装置が提案されてい
る（特許文献１）。この液体噴射装置では、供給ポンプから圧送される液体を液体室に充
填した状態で、液体室の容積を急速に減少させることで液体室内の圧力を上昇させ、その
圧力によって、液体室と接続されたノズルからパルス状に液体を噴射する。続いて、液体
室の容積を元に戻して再び液体を充填する。こうした動作を繰り返すことで、パルス状の
噴流を周期的に発生させることが可能となっている。

特開２００８−８２２０２号公報

しかしながら、こうした液体噴射装置では、生体組織の切開や切除を行っていないとき
にも次のようにノズルから液体が流出して、術部に溜まることがあるという問題があった
。すなわち、液体室の加圧を停止している（液体をパルス状に噴射していない）状態でも
、供給ポンプを駆動したままであると、供給ポンプから圧送される液体が液体室を介して
ノズルから流出する。また、供給ポンプを停止したとしても、液体の供給圧力は直ぐには
下がらないので、供給圧力が下がる間はノズルから液体が流出することになる。そして、
こうした生体組織の切開や切除に用いられない不要な液体がノズルから流出して術部に溜
まると、術部の視認性が悪くなってしまう。

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、
液体噴射装置から噴射対象に向けて不要な液体が流出することを抑制可能な技術の提供を
目的とする。

上述した課題の少なくとも一部を解決するために、本発明の液体噴射装置は次の構成を
採用した。すなわち、
液体室の内部の液体を加圧することによって、ノズルから該液体を噴射する液体噴射装
置であって、
前記液体室に前記液体を供給する液体供給手段と、
前記液体室の内部の前記液体を加圧する加圧手段と、
前記ノズルを覆って設けられ、且つ、該ノズルから噴射される前記液体が通過する貫通
孔を有するカバー部材と、
前記加圧手段が停止状態の場合には、前記ノズルから前記貫通孔に向かう方向に対して
交差する方向に気体を噴射する気体噴射手段と、
前記気体によって前記貫通孔を通過しなかった前記液体を吸引する吸引手段と
を備えることを要旨とする。

このような本発明の液体噴射装置においては、液体供給手段によって液体室に液体が供
給され、加圧手段が液体室の内部の液体を加圧することによって、ノズルから液体が噴射
される。こうしてノズルから噴射された液体は、カバー部材の貫通孔を通過して、噴射対
象に到達する。一方、加圧手段が停止状態の場合には、ノズルから貫通孔に向かう方向に
対して交差する方向に気体を噴射する。そして、噴射される気体によって流れの方向が変
えられて貫通孔を通過しなかった液体を、吸引手段によって吸引する。

加圧手段を停止しても、液体供給手段が動作している、あるいは液体供給手段が停止し
て間もない状態であると、液体供給手段から供給される液体が液体室を介してノズルから
流出する。このとき、ノズルから貫通孔に向かう方向に対して交差する方向に気体を噴射
すれば、液体の流れの方向を変化させて、液体が貫通孔を通過することを抑制できる。こ
うして貫通孔を通過できなかった液体は、吸引手段によって吸引される。そのため、液体
を噴射していないとき（加圧手段の停止状態）にノズルから流出する不要な液体が貫通孔
を通過する可能性が低減し、液体の噴射対象の周辺に不要な液体が溜まることを抑制でき
る。その結果、液体の噴射対象の視認性を確保することができる。

上述した本発明の液体噴射装置では、次のようにしてもよい。先ず、吸引手段に、負圧
を発生させる吸引ポンプを搭載しておく。そして、気体噴射手段は、吸引ポンプの駆動に
よって生じる排気を噴射してもよい。

このような構成によれば、液体を吸引するための負圧を発生させるのに伴って生じる排
気を利用して、ノズルから流出する液体に向けて気体を噴射することができる。そのため
、気体を噴射するための装置構成（コンプレッサーなど）を別途設ける必要がなく、液体
噴射装置の構造を簡略化することができる。

こうした本発明の液体噴射装置では、ノズルの開口部に向けて気体を噴射することとし
てもよい。

こうすれば、ノズルから流出して貫通孔に向かう液体の流れの上流側に向けて気体を噴
射することができるので、ノズルから流出する液体の流れの方向を変えることが容易とな
る。

また、こうした本発明の液体噴射装置のカバー部材には、ノズルから貫通孔に向かう方
向に対して、気体が噴射される側とは反対側の位置に、貫通孔を通過しなかった液体が溜
まる液溜め部を設けておいてもよい。

前述したように、ノズルから流出する液体に向けて気体を噴射すると、気体が噴射され
る側とは反対側に液体の流れの方向が変化して、液体が貫通孔を通過することが阻止され
る。そして、貫通孔を通過できなかった液体は、カバー部材に衝突するので、この位置に
液溜め部を設けて、液溜め部に溜まった液体を吸引手段で吸引するようにすれば、ノズル
から流出した液体が貫通孔から漏れ出ることを抑制できる。

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である。 脈動発生部の詳細な構成を示した断面図である。 流路管の詳細な構成を示した説明図である。 本実施例の液体噴射装置で実行される液体噴射停止処理の流れを示したフローチャートである。 気体噴射手段を駆動して気体を噴射する様子を模式的に示した説明図である。 第１変形例の液体噴射装置において、ノズルから流出する液体に向けて気体を噴射する装置構成を示した説明図である。 第１変形例の液体噴射装置において、廃液容器を廃液パックで構成した例を示した説明図である。 第２変形例の流路管の内部構造を示した説明図である。 第３変形例の液体噴射装置において、気体噴射手段を駆動して気体を噴射する様子を模式的に示した説明図である。 気体噴射手段で圧縮した気体を、ノズルから液体を噴射する方向と同じ方向に噴射可能とする装置構成を例示した説明図である。

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：
Ａ−１．液体噴射装置の構成：
Ａ−２．脈動発生部の構成：
Ａ−３．流路管の構成：
Ｂ．本実施例の液体噴射停止処理：
Ｃ．変形例：
Ｃ−１．第１変形例：
Ｃ−２．第２変形例：
Ｃ−３．第３変形例：

Ａ．装置構成 ：
Ａ−１．液体噴射装置の構成 ：
図１は、本実施例の液体噴射装置１０の大まかな構成を示した説明図である。図示した
液体噴射装置１０は、水や生理食塩水などの液体を生体組織に向けて噴射することで、生
体組織を切開あるいは切除する手術方法に用いられるものである。

図示されているように、本実施例の液体噴射装置１０は、水や生理食塩水などの液体を
加圧してパルス状に噴射する脈動発生部１００と、脈動発生部１００から噴射する液体を
脈動発生部１００に供給する液体供給手段３００と、噴射する液体を収容する液体容器３
０６と、生体組織に向けて噴射された液体などを吸引する吸引手段４００と、脈動発生部
１００や液体供給手段３００や吸引手段４００の動作を制御する制御部２００などから構
成されている。

液体供給手段３００は、第１接続チューブ３０２を介して液体容器３０６と接続されて
おり、液体容器３０６から吸い上げた液体を、第２接続チューブ３０４を介して脈動発生
部１００に供給する。本実施例の液体供給手段３００は、２つのピストンがシリンダ内で
摺動する構成となっており、双方のピストンの移動速度を適切に制御することで、脈動発
生部１００に向かって液体を安定して圧送することが可能である。

脈動発生部１００には、円筒形状の流路管１５０が接続されている。流路管１５０の内
部には噴射流路が形成されており、その噴射流路の先端にノズル１５２が設けられている
。液体供給手段３００から脈動発生部１００に供給された液体は、脈動発生部１００内で
急速に加圧されることにより、流路管１５０内の噴射流路を通ってノズル１５２からパル
ス状に噴射される。尚、脈動発生部１００および流路管１５０の詳細な構成については別
図を用いて後ほど説明する。

また、本実施例の液体噴射装置１０では、流路管１５０の側面の先端部の位置に気体噴
射手段５００が設けられている。詳しくは後述するが、この気体噴射手段５００から噴射
する気体を、ノズル１５２から流出する液体に当てることによって、液体の流出方向を変
化させることが可能となっている。

吸引手段４００は、第３接続チューブ４０２を介して流路管１５０と接続されている。
流路管１５０の内部には、前述した噴射流路とは別に吸引流路が形成されている。また、
流路管１５０の先端には、吸引流路に連通する吸引口１５４が設けられている。吸引手段
４００の駆動によって発生する負圧は、第３接続チューブ４０２および流路管１５０内の
吸引流路を介して吸引口１５４に導かれる。ノズル１５２から生体組織に向けて噴射され
た液体や、生体組織から流れ出た血液などが術部（切開あるいは切除する生体組織やその
周辺）に溜まることによって視認性が悪くなってしまう。そこで、吸引手段４００を駆動
することによって、術部に溜まった液体や血液を吸引口１５４から吸引することが可能と
なっている。こうして、吸引された液体や血液は、吸引手段４００に接続された図示しな
い回収容器へと排出される。

制御部２００は、脈動発生部１００の動作や、液体供給手段３００の動作や、吸引手段
４００の動作や、気体噴射手段５００の動作などを制御している。本実施例の液体噴射装
置１０では、噴射の態様や吸引の態様を切り替える図示しない各種の操作スイッチが設け
られており、液体噴射装置１０の操作者が操作スイッチを操作すると、その情報が制御部
２００に入力される。そして、制御部２００は、入力された操作情報に基づいて液体噴射
装置１０の制御を行っている。

Ａ−２．脈動発生部の構成 ：
図２は、脈動発生部１００の詳細な構成を示した断面図である。図２（ａ）に示されて
いるように、脈動発生部１００は、第２ケース１０６と第１ケース１０８とを合わせてネ
ジ止めして構成されている。第１ケース１０８には、第２ケース１０６と合わさる面のほ
ぼ中央に、円形の浅い凹部１０８ｃが形成されており、凹部１０８ｃの中央位置には、第
１ケース１０８を貫通する円形断面の貫通穴１０８ｈが形成されている。

凹部１０８ｃの底面には、貫通穴１０８ｈを塞ぐように、金属薄板などで形成された円
形のダイアフラム１１４が気密に固着されている。更に、ダイアフラム１１４の上（第２
ケース１０６と向かい合う側）からは、環状をしたスペーサ１２０が、凹部１０８ｃに嵌
め込まれている。このスペーサ１２０の板厚は、ダイアフラム１１４およびスペーサ１２
０を足した厚さが凹部１０８ｃの深さと同じになる厚さに設定されている。

ダイアフラム１１４によって塞がれた貫通穴１０８ｈには、積層型の圧電素子によって
構成された圧電素子１１２が収納されて、更に、貫通穴１０８ｈの開口部は第３ケース１
１８によって塞がれている。また、圧電素子１１２とダイアフラム１１４との間には、円
形の補強板１１６が挿入されている。そして、第１ケース１０８の貫通穴１０８ｈに圧電
素子１１２を収納して、第３ケース１１８で貫通穴１０８ｈを塞いだ状態では、ダイアフ
ラム１１４と、補強板１１６と、圧電素子１１２と、第３ケース１１８とがちょうど接す
るように、補強板１１６の厚さが設定されている。尚、圧電素子１１２の一端は、第３ケ
ース１１８に固着されており、圧電素子１１２の他端は、補強板１１６に固着されている
。また、補強板１１６の圧電素子１１２とは反対側の面は、ダイアフラム１１４に固着さ
れている。

一方、第２ケース１０６には、第１ケース１０８と合わさる面に、円形の浅い凹部１０
６ｃが形成されている。この凹部１０６ｃの内径は、第１ケース１０８に嵌め込まれたス
ペーサ１２０の内径とほぼ同じ大きさに設定されている。そして、第２ケース１０６と第
１ケース１０８とを合わせてネジ止めした時に、第２ケース１０６に設けられた凹部１０
６ｃと、第１ケース１０８側に設けられたダイアフラム１１４およびスペーサ１２０の内
周面とによって、略円板形状の液体室１１０が形成される。

また、第２ケース１０６には、第２ケース１０６に接続された第２接続チューブ３０４
から供給される液体を液体室１１０まで導く入口流路１０６ａや、液体室１１０内の液体
を流路管１５０の噴射流路へと導く出口流路１０６ｂが設けられている。このうち、入口
流路１０６ａは、凹部１０６ｃの底面（ダイアフラム１１４と向かい合う面）の周縁の位
置に開口しており、出口流路１０６ｂは、凹部１０６ｃの底面の中央の位置に開口してい
る。このように構成された脈動発生部１００では、圧電素子１１２に駆動電圧波形を印加
して圧電素子１１２を駆動する（伸縮させる）ことによって、次のようにして液体をパル
ス状に噴射する。

先ず、圧電素子１１２を駆動していない状態（圧電素子１１２に駆動電圧波形を印加す
る前の状態）では、図２（ａ）中に太い破線の矢印で示したように、液体供給手段３００
から第２接続チューブ３０４を介して脈動発生部１００に供給される液体が入口流路１０
６ａを通って液体室１１０へと流入し、液体室１１０が液体で満たされる。尚、前述した
ように、液体供給手段３００を駆動することによって、液体供給手段３００からは液体が
安定して圧送されるので、液体室１１０内が液体で満たされると、圧電素子１１２を駆動
していなくても、液体室１１０内の液体が出口流路１０６ｂを通って流路管１５０の噴射
流路に向けて押し出される。

このように液体室１１０が液体で満たされた状態で、圧電素子１１２に駆動電圧波形が
印加されると、図２（ｂ）に示すように、圧電素子１１２が駆動電圧の増加によって伸長
し、補強板１１６を介してダイアフラム１１４を液体室１１０に向けて押すので、液体室
１１０の容積が減少し、その結果、液体室１１０内の液体が加圧される。こうして液体室
１１０内で加圧された液体は、図２（ｂ）中に太い破線の矢印で示したように、出口流路
１０６ｂおよび流路管１５０の噴射流路を通って、ノズル１５２からパルス状に噴射され
る。尚、本実施例の圧電素子１１２は、本発明の「加圧手段」に相当している。

尚、液体室１１０には、入口流路１０６ａおよび出口流路１０６ｂの２つの流路が接続
されている。従って、液体室１１０内で加圧された液体は、出口流路１０６ｂだけでなく
、入口流路１０６ａへも流出すると考えられる。しかし、流路における液体の流れ易さは
、流路の断面積や流路の長さ等によって定まるので、入口流路１０６ａおよび出口流路１
０６ｂの断面積や長さを適切に設定しておけば、入口流路１０６ａよりも出口流路１０６
ｂに液体が流出し易くすることが可能である。また、入口流路１０６ａには、液体供給手
段３００から圧送される液体が液体室１１０内に流入しようとすることによって、液体室
１１０内の液体の流出を妨げる流れがあるのに対して、出口流路１０６ｂには、液体室１
１０内の液体の流出を妨げるような流れは存在しない。そのため、液体室１１０内で加圧
された液体は、もっぱら出口流路１０６ｂを通って流出し、ノズル１５２から噴射される
。

このようにして液体を噴射したら、続いて、駆動電圧の減少によって圧電素子１１２が
収縮して元の長さに戻ることから、それに伴って液体室１１０の容積が元の容積に復元す
る。そして、液体供給手段３００から供給される液体で液体室１１０が満たされると、図
２（ａ）に示した圧電素子１１２が駆動する前の状態に復帰する。その後、再び駆動電圧
の増加によって圧電素子１１２が伸長すると、図２（ｂ）に示したように液体室１１０内
で加圧された液体がノズル１５２から噴射される。こうした動作を繰り返すことによって
、本実施例の脈動発生部１００では、パルス状の噴流を周期的に発生させることが可能と
なっている。尚、本明細書中では、ノズル１５２から液体をパルス状に噴射することを「
パルス噴射」と呼ぶことがあるものとする。

Ａ−３．流路管の構成 ：
図３は、流路管１５０の詳細な構成を示した説明図である。先ず、図３（ａ）には、流
路管１５０を軸方向に沿って切断した断面が示されている。図３（ａ）に示されているよ
うに、流路管１５０は、円管形状の吸引管１６２の内部に、同じく円管形状で吸引管１６
２よりも細径の液体噴射管１６０が設けられた二重管構造になっている。図３（ｂ）には
、図３（ａ）のＡ−Ａの位置で流路管１５０を輪切りにした断面が示されている。本実施
例では、液体噴射管１６０が吸引管１６２のほぼ中心に配置されており、液体噴射管１６
０と吸引管１６２とで挟まれた部分が吸引流路１５８となっている。また、液体噴射管１
６０の内側が噴射流路１５６となっている。

図３（ａ）に示すように、液体噴射管１６０の先端には、液体噴射管１６０よりも内径
が小さく設定された液体噴射開口部を有するノズル１５２が挿着されている。また、吸引
管１６２の先端には、液体噴射管１６０の先端を覆うカバー部１６２ｃが設けられており
、このカバー部１６２ｃには吸引口１５４が穿設されている。流路管１５０を先端側から
見ると、図３（ｃ）に示すように、吸引口１５４が流路管１５０の軸を中心として円形に
設けられており、吸引口１５４の内径は吸引管１６２の内径より小さく設定されている。
そして、吸引口１５４の奥側にノズル１５２の液体噴射開口部が見える位置関係となって
いる。尚、カバー部１６２ｃを有する本実施例の吸引管１６２は、本発明の「カバー部材
」に相当している。また、本実施例の吸引口１５４は、本発明の「貫通孔」に相当してい
る。

前述したように、液体室１１０内で加圧されて出口流路１０６ｂに押し出された液体は
、図３（ａ）中に太い破線の矢印で示すように、液体噴射管１６０内の噴射流路１５６を
通って先端のノズル１５２から噴射される。そして、ノズル１５２から噴射された液体は
、吸引管１６２のカバー部１６２ｃに設けられた吸引口１５４を通過して、噴射対象の生
体組織を切開あるいは切除する。

また、吸引手段４００の駆動によって発生する負圧は、第３接続チューブ４０２および
吸引流路１５８を介して吸引口１５４まで導かれる。そのため、術部に溜まった液体や血
液などを吸引口１５４から吸引することが可能であり、吸引された液体や血液などは、図
３（ａ）中に太い実線の矢印で示すように、吸引流路１５８および第３接続チューブ４０
２を通って排出される。

ここで、前述したように、液体供給手段３００を駆動していると、液体供給手段３００
から安定して液体が圧送されるので、圧電素子１１２の駆動を停止している状態（生体組
織の切開や切除を行っていないとき）でも、液体供給手段３００から圧送される分だけ液
体室１１０内の液体が出口流路１０６ｂに押し出されてノズル１５２から流出する。また
、圧電素子１１２の停止と同期して液体供給手段３００を停止したとしても、液体供給手
段３００からノズル１５２までの液体の圧力は直ぐには下がらないので、圧力が下がる間
はノズル１５２からの液体の流出が止まらない。このように生体組織の切開や切除に用い
られない不要な液体がノズル１５２から流出して術部に溜まってしまうことがある。そこ
で、本実施例の液体噴射装置１０では、前述したように流路管１５０の先端部の位置に気
体噴射手段５００が設けられており、この気体噴射手段５００を用いて以下のような液体
噴射停止処理を実行することによって、不要な液体が流出して術部に溜まることを抑制し
ている。

Ｂ．本実施例の液体噴射停止処理 ：
図４は、本実施例の液体噴射装置１０で実行される液体噴射停止処理の流れを示したフ
ローチャートである。この処理は、圧電素子１１２の駆動によってパルス噴射を開始する
と制御部２００によって実行される。図示されているように液体噴射停止処理では、先ず
初めに、パルス噴射を停止するか否かを判断する（ステップＳ１００）。本実施例の液体
噴射装置１０には、図示しないパルス噴射スイッチが設けられており、このパルス噴射ス
イッチがＯＦＦにされると、パルス噴射を停止すると判断する。そして、パルス噴射を停
止しない場合は（ステップＳ１００：ｎｏ）、ステップＳ１００の判断を繰り返して、パ
ルス噴射を停止するタイミングを監視する。

一方、パルス噴射スイッチがＯＦＦにされパルス噴射を停止する場合は（ステップＳ１
００：ｙｅｓ）、駆動電圧波形の印加を停止して圧電素子１１２を停止させる（ステップ
Ｓ１０２）。すると、液体室１１０の容積が変動しなくなることから、ノズル１５２から
のパルス噴射が停止する。そして、気体噴射手段５００を駆動して気体の噴射を開始する
（ステップＳ１０４）。尚、ステップＳ１０２の圧電素子１１２の停止と、ステップＳ１
０４の気体噴射手段５００の駆動とを同時に行うこととしてもよい。

図５は、気体噴射手段５００を駆動して気体を噴射する様子を模式的に示した説明図で
ある。図示されているように、吸引管１６２の側面には、ノズル１５２の先端と吸引口１
５４との間の位置に気体噴射口１６４が穿設され、この気体噴射口１６４に連通させて気
体噴射手段５００が設けられている。

本実施例の気体噴射手段５００はコンプレッサーを搭載しており、気体噴射手段５００
を駆動すると、空気などの気体が内部で圧縮されて、その圧縮された気体が気体噴射口１
６４から噴射される。図中に白抜きの矢印で示すように気体の噴射方向は、ノズル１５２
から流出して吸引口１５４に向かう液体の流れの方向に直交している。ノズル１５２から
流出する液体は、気体噴射口１６４から噴射される気体によって、図中に破線の矢印で示
すように、気体が噴射される側とは反対側に流れの方向が曲がる。こうして流れの方向が
曲げられた液体は、吸引口１５４を通過することができずに、吸引管１６２のカバー部１
６２ｃの内壁に衝突する。

また、本実施例の液体噴射装置１０では、液体供給手段３００の駆動と同期して吸引手
段４００を駆動し、圧電素子１１２を停止している間も吸引手段４００を駆動しておくこ
とによって、吸引流路１５８では、図中に太い実線の矢印で示すように吸引手段４００に
向かって吸引されている。そのため、カバー部１６２ｃに衝突して吸引管１６２の先端に
溜まった液体は吸引され、吸引流路１５８および第３接続チューブ４０２を通って排出さ
れる。尚、本実施例のカバー部１６２ｃに衝突した液体が溜まる部分は、本発明の「液溜
め部」に相当している。

続いて、図４の液体噴射停止処理では、パルス噴射を再開するか否かを判断する（ステ
ップＳ１０６）。そして、パルス噴射スイッチが再びＯＮにされてパルス噴射を再開する
場合は（ステップＳ１０６：ｙｅｓ）、気体噴射手段５００を停止させて気体噴射口１６
４からの気体噴射を停止する（ステップＳ１０８）。次に、駆動電圧波形を印加して圧電
素子１１２を駆動する（ステップＳ１１０）。前述したように圧電素子１１２を駆動する
と、液体室１１０内で加圧された液体がノズル１５２からパルス状に噴射され、ノズル１
５２から噴射された液体は、吸引口１５４を通過して噴射対象の生体組織を切開あるいは
切除する。こうしてパルス噴射を再開したら、液体噴射停止処理の先頭に戻って、パルス
噴射を停止するか否かを再び判断する（ステップＳ１００）。尚、本実施例の液体噴射停
止処理では、ステップＳ１０８の気体噴射手段５００の停止に続いて、ステップＳ１１０
の圧電素子１１２の駆動を行っているが、２つのステップを同時に行ってもよい。

これに対して、例えば圧電素子１１２を停止した状態で所定時間が経過した場合には、
パルス噴射を再開しないと判断して（ステップＳ１０６：ｎｏ）、液体供給手段３００を
停止し（ステップＳ１１２）、その後、気体噴射手段５００を停止する（ステップＳ１１
４）。前述したように、液体供給手段３００を停止しても、液体供給手段３００からノズ
ル１５２までの液体の圧力が下がる間はノズル１５２から液体が流出する。そこで、液体
の圧力が下がるのに要する時間（圧力低下時間）を予め求めておき、圧力低下時間が経過
したら気体噴射手段５００を停止する。尚、液体の圧力を実際に測定して、所定の圧力以
下になったら気体噴射手段５００を停止することとしてもよい。こうして気体噴射手段５
００を停止したら、図４の液体噴射停止処理を終了する。

以上に説明したように、本実施例の液体噴射装置１０では、パルス噴射を停止する（圧
電素子１１２の駆動を停止する）際には、気体噴射手段５００を駆動して噴射した気体を
、ノズル１５２から流出して吸引口１５４に向かう液体に当てて液体の流れの方向を変化
させている。流れの方向が変化して吸引口１５４を通過できなくなった液体は、カバー部
１６２ｃの内壁に衝突する。このとき、吸引手段４００を駆動しておくことによって、ノ
ズル１５２から流出してカバー部１６２ｃに衝突した液体は吸引され、吸引流路１５８お
よび第３接続チューブ４０２を介して排出される。このため、パルス噴射を停止している
とき（生体組織の切開や切除を行っていないとき）にノズル１５２から流出した液体が術
部に溜まることはなく、術部の視認性の悪化を抑制することができる。

Ｃ．変形例 ：
以上に説明した本実施例の液体噴射装置１０には、幾つかの変形例が存在している。以
下では、これら変形例について説明する。尚、変形例の説明にあたっては、前述した実施
例と同様の構成部分については、先に説明した実施例と同様の符号を付し、その詳細な説
明を省略する。

Ｃ−１．第１変形例 ：
上述した実施例では、コンプレッサーを搭載した気体噴射手段５００を吸引手段４００
とは別に設けていた。しかし、吸引手段４００で負圧を発生させるのに伴って生じる排気
を利用して、気体噴射を行ってもよい。

図６は、第１変形例の液体噴射装置１０において、ノズル１５２から流出する液体に向
けて気体を噴射する装置構成を示した説明図である。図示されているように、第１変形例
の液体噴射装置１０では、第３接続チューブ４０２が吸引手段４００と直接的に接続され
ているわけではなく、密閉構造の廃液容器４０４に接続されている。そして、この廃液容
器４０４は、第４接続チューブ４０６を介して吸引手段４００に接続されている。

吸引手段４００を駆動すると、先ず廃液容器４０４内が負圧になり、第３接続チューブ
４０２および吸引流路１５８を介して吸引口１５４に負圧が導かれる。そして、吸引口１
５４から吸引された液体や血液などは、吸引流路１５８および第３接続チューブ４０２を
通って廃液容器４０４に溜められる。尚、第４接続チューブ４０６の廃液容器４０４側の
端部は、空気などの気体は通すが液体は通さないフィルタ４０８で覆われているため、廃
液容器４０４に溜まった廃液が吸引手段４００に吸い込まれることはない。

また、吸引手段４００は、吸引管１６２に設けられた気体噴射口１６４と第５接続チュ
ーブ５０２によって接続されている。第１変形例の吸引手段４００は、負圧を発生させる
吸引ポンプとして、いわゆるロータリーポンプを搭載しており、内部の偏心ローターが回
転して気体を押し出すことで負圧を発生させる。そのため、吸引手段４００を駆動して負
圧を発生させると、それに伴って気体が排出される。こうして吸引手段４００の駆動によ
って生じる排気が第５接続チューブ５０２を介して気体噴射口１６４まで導かれることに
より、ノズル１５２から流出する液体に向けて気体が噴射される。尚、吸引ポンプの排気
を気体噴射口１６４に導く第１変形例の第５接続チューブ５０２は、本発明の「気体噴射
手段」に相当している。また、吸引手段４００を構成する吸引ポンプは、負圧を発生させ
るのに伴って気体を排出するものであれば、ロータリーポンプに限られるわけではなく、
例えば、ピストンポンプや、ダイアフラムポンプなどであってもよい。

このように第１変形例の液体噴射装置１０では、吸引手段４００の駆動によって生じる
排気を利用して、気体噴射口１６４から気体を噴射している。これにより、吸引手段４０
０とは別に、気体を噴射するためのコンプレッサー等の装置構成を設けておくことが不要
となる。そのため、前述のようにノズル１５２から流出した液体が術部に溜まることを抑
制し、かつ、液体噴射装置１０の構造を簡略化することが可能となる。

尚、第１変形例の液体噴射装置１０では、第５接続チューブ５０２の途中に開閉弁や気
体貯留部を設けてもよい。そして、開閉弁を閉じた状態で吸引手段４００から排出される
気体を気体貯留部に溜めておき、開閉弁を開くことで、気体貯留部に溜めた気体を気体噴
射口１６４から噴射させてもよい。

また、図６に示した例では、第４接続チューブ４０６の廃液容器４０４側の端部を、気
体は通すが液体は通さないフィルタ４０８で覆って廃液が吸引手段４００に吸い込まれる
ことを防止していたが、これに代えて、図７に示すような構成としてもよい。すなわち、
密閉されたチャンバー４１０の内部に、液体および気体の何れも通さないフィルムで形成
された廃液パック４１２を設けておき、吸引流路１５８に連通する第３接続チューブ４０
２を廃液パック４１２に接続する。一方、吸引手段４００に連通する第４接続チューブ４
０６は、廃液パック４１２ではなく、チャンバー４１０に接続する。

吸引手段４００を駆動すると、先ずチャンバー４１０内が負圧になるので、チャンバー
４１０の内部にある廃液パック４１２は容積が増加する（膨張する）方向に変形しようと
する。すると、廃液パック４１２内が負圧になり、その負圧が第３接続チューブ４０２お
よび吸引流路１５８を介して吸引口１５４に導かれる。そして、吸引口１５４から液体や
血液などが吸引されると、吸引流路１５８および第３接続チューブ４０２を通って廃液パ
ック４１２に溜められる。また、チャンバー４１０に大気開放弁４１４を接続しておくこ
とによって、大気開放弁４１４の開閉でチャンバー４１０内の圧力を調整して吸引力を制
御することができる。

このような構成によれば、第３接続チューブ４０２と第４接続チューブ４０６との間が
廃液パック４１２によって完全に隔てられているので、吸引手段４００が吸い込む気体、
および吸引手段４００の排気を用いて気体噴射口１６４から噴射される気体が廃液で汚染
されることを防止できる。尚、第３接続チューブ４０２の廃液パック４１２側の端部に、
廃液パック４１２への流入は許容するが廃液パック４１２からの流出は阻止する逆止弁を
設けておいてもよく、これにより、廃液パック４１２内の廃液が吸引流路１５８に逆流す
ることを抑制できる。

Ｃ−２．第２変形例 ：
前述した実施例では、液体噴射管１６０が吸引管１６２のほぼ中心に配置されていた（
図３参照）。しかし、これに限られるわけではなく、液体噴射管１６０を吸引管１６２の
中心から一方に寄せて配置してもよい。以下では、液体噴射管１６０を吸引管１６２の中
心から一方に寄せて配置した第２変形例について説明する。

図８は、第２変形例の流路管１５０の内部構造を示した説明図である。図８には、吸引
管１６２を軸方向に沿って切断した断面が示されている。図示されているように液体噴射
管１６０は、吸引管１６２の中心ではなく、一方に寄せて吸引管１６２の内周面に接した
状態で設けられている。また、これに対応して、吸引口１５４の位置も、液体噴射管１６
０を寄せた側と同じ側に寄せられており、流路管１５０を先端側から見ると、吸引口１５
４の奥側にノズル１５２の液体噴射開口部が見える位置関係となっている。さらに、気体
噴射口１６４および気体噴射手段５００は、吸引管１６２の液体噴射管１６０が寄せられ
た側に設けられている。

このように液体噴射管１６０を吸引管１６２の一方の内周面に接した状態で設けること
により、図３に示した吸引管１６２の中心に設ける場合に比べて、液体噴射管１６０と吸
引管１６２との間の吸引流路１５８の幅を広く確保することができる。吸引口１５４から
は、ノズル１５２から生体組織に向けて噴射された液体や、生体組織から流れ出た血液だ
けでなく、切除された生体組織（固体）も吸引される。従って、吸引流路１５８の幅を広
く確保しておけば、大きな固体を吸引することが可能となる。

また、図３に示した実施例と比較すると、液体噴射管１６０を寄せた側から気体を噴射
することによって、ノズル１５２から流出して吸引口１５４に向かう液体と気体噴射口１
６４との距離が近くなるので、ノズル１５２から流出する液体に対して、より強い気体噴
射を当てることができる。加えて、ノズル１５２から流出する液体と気体噴射口１６４と
の間に吸引流路１５８（吸引口１５４から吸引される気流）が介在しないので、気体の噴
射の勢いが削がれることもない。

さらに、液体噴射管１６０を一方に寄せるのに伴って吸引口１５４の位置も同じ側に寄
せておけば、気体噴射によって流れの方向を曲げられてカバー部１６２ｃの内壁に衝突し
た液体が溜まる部分（液溜め部）を広く確保することができる。

Ｃ−３．第３変形例 ：
前述した実施例では、ノズル１５２から流出して吸引口１５４に向かう液体の流れの方
向に直交する方向に気体を噴射していた。しかし、気体噴射の方向は、吸引口１５４に向
かう液体の流れの方向に交差して流れの方向を変えることができれば、直交する方向に限
られるわけではない。以下では、前述した実施例とは異なる方向から気体を噴射する第３
変形例について説明する。

図９は、第３変形例の液体噴射装置１０において、気体噴射手段５００を駆動して気体
を噴射する様子を模式的に示した説明図である。図示されているように、吸引管１６２の
側面の先端部の位置には、気体噴射口１６４がノズル１５２の液体噴射開口部に向けて穿
設されている。気体噴射手段５００を駆動すると、図中に白抜きの矢印で示すように、圧
縮された気体が気体噴射口１６４を通ってノズル１５２の気体噴射開口部に噴き付けられ
る。

このようにノズル１５２の液体噴射開口部に向けて気体を噴射することとすれば、ノズ
ル１５２から流出して吸引口１５４に向かう液体の流れの最も上流側に気体を噴射するこ
とができる。尚且つ、吸引口１５４に向かう液体の流れの方向に対して、気体の噴射方向
が鈍角となっている。そのため、図５に示したように吸引口１５４に向かう液体の流れの
方向に直交する方向から気体を噴射する場合に比べて、液体の流れの方向を変えることが
容易となる。

以上、本発明の液体噴射装置について各種の実施形態を説明したが、本発明は上記すべ
ての実施形態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。

例えば、前述した実施例では、気体噴射手段５００の駆動によって圧縮した気体を、気
体噴射口１６４から気体を噴射すること（ノズルから流出して吸引口１５４に向かう液体
の流れの方向を変えること）にのみ用いていた。しかし、気体噴射手段５００で圧縮した
気体を、ノズル１５２からの液体の噴射方向と同じ方向に噴射可能としてもよい。例えば
、図１０に示すように、気体噴射手段５００に気体噴射管５０４を接続し、この気体噴射
管５０４の途中に分岐を設けて気体噴射口１６４と接続する。また、気体噴射管５０４の
先端は、ノズル１５２からの液体の噴射方向と同じ方向に向けておき、気体噴射管５０４
の先端と分岐との間には開閉弁５０６を設けておく。こうすれば、ノズル１５２からのパ
ルス噴射を停止する際には、開閉弁５０６を閉じて気体噴射手段５００の圧縮された気体
を気体噴射口１６４に導くことによって、ノズル１５２から流出する液体に向けて気体を
噴射して液体の流れの方向を変えることができる。一方、ノズル１５２からのパルス噴射
によって生体組織を切開あるいは切除しているときに術部で液体や血液が泡立った場合な
どには、開閉弁５０６を開いて気体噴射手段５００の圧縮された気体を気体噴射管５０４
の先端に導くことによって、術部に向けて気体を噴射して泡を除去（消す）ことができる
。これにより、術部の視認性を確保することができる。

１０…液体噴射装置、 １００…脈動発生部、 １１０…液体室、
１１２…圧電素子、 １５０…流路管、 １５２…ノズル、
１５４…吸引口、 １５６…噴射流路、 １５８…吸引流路、
１６０…液体噴射管、 １６２…吸引管、 １６２ｃ…カバー部、
１６４…気体噴射口、 ２００…制御部、 ３００…液体供給手段、
３０６…液体容器、 ４００…吸引手段、 ５００…気体噴射手段

Claims (4)

1. 液体を収容する液体室と、
   前記液体室の内部の前記液体を加圧する加圧手段と、
   前記液体室と連通するノズルを有する液体噴射管と、
   前記ノズルが内部に配置され、前記ノズルから噴射される前記液体が通過する貫通孔を有する吸引管と、
   前記ノズルから前記貫通孔に向かう第１方向及び前記第１方向に対して交差する第２方向に気体を噴射可能な気体噴射手段と、を備え、
   前記気体噴射手段は、前記加圧手段が停止状態の場合に、前記第２方向に気体を噴射する、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、
   前記気体噴射手段は、前記加圧手段が駆動している場合に前記第１方向に気体を噴射する、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、
   前記気体噴射手段は、
   気体を圧縮する気体圧縮部と、
   前記ノズルと前記貫通孔との間に臨むように設けられ、前記第２方向に前記気体を噴射可能な第１の気体噴射口と、
   前記吸引管の外部に配置され、前記第１方向に前記気体を噴射可能な第２の気体噴射口と、
   前記気体圧縮部から前記第１の気体噴射口及び前記第２の気体噴射口まで前記気体を流通させる気体流路と、
   前記第２の気体噴射口と前記気体圧縮部との間の前記気体流路に設けられた開閉手段と、を備え、
   前記開閉手段が開状態の場合に、前記第２の気体噴射口から気体を噴射可能である、液体噴射装置。
4. 請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の液体噴射装置であって、
   前記液体噴射管の外周面が前記吸引管の内周面と接触する、液体噴射装置。

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