JP5810491B2 - 流体噴射装置 - Google Patents
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Description
従って、所定の周期で噴射圧力を高めることにより、連続流の切開に比べ切開能力を高めることができる(例えば、特許文献1)。
また、第1流路切換手段が流体室の入口流路側に、また第2流路切換手段が流体室の出口流路側のそれぞれに備えられ、容積変更手段の駆動状態に合わせて、それぞれの流路切換手段が動作される。つまり、容積変更手段による脈動流体の噴射が開始される以前の第1期間に、流体室を介して流体供給手段と流体噴射口が連通するように第1流路切換手段および第2流路切換手段が動作され、流体室が流体で満たされ、流体が流体噴射口から連続流として噴射される。
これによって、最初の脈動流体の噴射から安定した噴射を実現できるため、脈動波群が1波であっても、所望の切除能力を維持した噴射が実現でき、細かい切除能力の制御が可能となる。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
また、以下の説明で参照する図は、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。
また、本発明による流体噴射装置は、細密な物体及び構造物の洗浄、手術用メス等様々に採用可能であるが、以下に説明する実施の形態では、生体組織を切開または切除することに好適な流体噴射装置を例示して説明する。従って、実施の形態にて用いる流体は、水または生理食塩水である。
図1は、本実施形態の流体噴射装置の構成および動作の概要を示した説明図である。
図1(a)は流体噴射装置が脈動流体を噴射する前の流体流れの状態、図1(b)は流体噴射装置が脈動流体を噴射する時の流体流れの状態を示した代表図である。
ここで、容積変更手段9としては、ピエゾ素子等の圧電材料が主に用いられる。なお、図1(a)の状態は、容積変更手段9に送信されている駆動信号の電圧がゼロの状態であるため、容積変更手段9は静止した状態である。
駆動信号は、図2(a)のような電圧波形の一波を単位波としている。その単位波を駆動信号として容積変更手段9を伸縮動作させた場合、容積変更手段9により、流体室5を満たしている流体は、ダイアフラム7を介して押し引きされ、その結果、流体に脈を打つような動きが発生する。このような動きをする流体が脈動流体であり、脈動流体を発生させる単位波が脈動波である。
また、このようにして狙いを定めた切除箇所に残っている切除残渣等を、脈動流体の噴射が開始される前に、術部に溜まった切除片等を連続流で洗い流すことにより、術部の視認性が十分に確保され、より正確、かつ安全な切除を行う事が可能となる。
図6は、従来の流体噴射装置で用いられていた駆動信号およびその制御について示した図である。従来の流体噴射装置では、作動指令発信部20から作動指令が発信されている時間が、連続した脈動波群の駆動時間である、もしくは作動指令が発信されている時間内において、脈動波群の駆動時間と休止部の時間が間歇的に繰り返される。
以降、図4および図5に図に基づいて、流体噴射装置の詳細な動作を説明する。
作動指令発信部20は、流体噴射装置の操作者自ら又は操作補助者が、流体噴射装置から脈動流体を噴射させようとする時に、容積変更手段制御部21に作動信号を発信する。作動指令発信部20にはフットスイッチや音声認識装置などを用いる事が可能である。
なお、体供給手段が駆動状態であれば、後述するステップS110に進む。
このような動作制御によって、流体供給手段2の起動安定化に要する時間に配慮する必要が無くなり、いつでも安定した流体供給を開始できる状態を維持できるので、脈動流体を短期間で断続的に噴射させることが可能となる。
次に、発信された駆動信号により容積変更手段9を駆動開始させる(ステップS111)。但し、予め用意された駆動信号には、第1期間が設けられているため、容積変更手段9の伸縮動作は直ぐには開始されない。
ここで、両流路切換手段を動作させる時間T2は、容積変更手段9の伸縮動作が開始される時間T3に対し、所定の時間だけ早い時間に設定することによって、最初の脈動流体が安定して噴射されるのに最低限必要な流体が、流体室に供給される。
その後、最終の脈動流体の噴射が完了した時間T5では、容積変更手段の駆動が終了し(ステップS116)、流路切換手段制御部23によって、第2流路切換手段8が切換動作され、流体室5の出口流路12から流体噴射口10の間の流路が遮断されることで流路が閉塞する(ステップS117)。
次に、切除操作を続けるか否かを判断し(ステップS118)、切除操作を続ける場合は、ステップS100に戻りフローを継続する。切除操作を続けない場合は、流体供給手段制御部22が、停止信号を発信し(ステップS119)、流体供給手段2の駆動が停止しする(ステップS120)。
Claims (4)
- 流体室と、
前記流体室に流体を供給するための入口流路と、
流体噴射口を有し前記流体室から流体を噴射するための出口流路と、
前記入口流路に連通し、前記流体室に流体を供給するための流体供給手段と、
前記流体室の容積を変更可能な容積変更手段と、
前記流体供給手段から前記入口流路の間の第一流路を開閉可能な第1流路切替手段と、
前記出口流路から前記流体噴射口の間の第二流路を開閉可能な第2流体切替手段と、
前記第1流路切替手段と、前記第2流路切替手段とを制御可能な流路切替手段制御部と、
を備え、
流体を噴射する期間において、前記第1流路切替手段により前記第一流路を連通させ、前記第2流路切替手段により前記第二流路を連通させ、
流体の噴射を停止するとき、前記第1流路切替手段により前記第一流路を閉塞させた後、前記第2流路切替手段により前記第二流路を閉塞させること
を特徴とする流体噴射装置。 - 前記容積変更手段に駆動信号を発信する容積変更手段制御部と、
前記容積変更手段制御部に作動指令を発信する作動指令発信部と、を有し、
前記作動指令が発信されてから前記容積変更手段の動作が開始されるまでの第1期間は、60秒以内であることを特徴とする請求項1に記載の流体噴射装置。 - 前記駆動信号は、単一の波形、もしくは複数の波形を含む脈動波群であることを特徴とする請求項2に記載の流体噴射装置。
- 前記作動指令発信部は、フットスイッチもしくは音声認識装置であることを特徴とする請求項2または3に記載の流体噴射装置。
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