專利名稱：流體噴射裝置、流體噴射方法、醫(yī)療設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流體噴射裝置、流體噴射方法和使用了該流體噴射裝置的醫(yī)療設(shè)備。
背景技術(shù)：
以往公知有噴射加壓流體來切斷組織的流體噴射切斷控制系統(tǒng)。在該流體噴射切斷控制系統(tǒng)中，通過泵的輸出(壓力)來控制流體的噴射力。作為該泵的壓力控制方法，有添加對泵或末端執(zhí)行器的流量、壓力進行監(jiān)視的傳感器的方法、操作者使用腳踏開關(guān)將輸出變更指令輸入到操縱臺的方法(例如，參照專利文獻I)。專利文獻I日本特開2006-198409號公報根據(jù)如上所述的專利文獻1，在用手把持著末端執(zhí)行器來切除所瞄準的組織時，雖然能夠控制噴射力，但切除的程度隨末端執(zhí)行器的移動方式而變化。例如，在想要較淺地切除較大的范圍時，需要頻繁地移動末端執(zhí)行器，而當停止末端執(zhí)行器的移動時，有時會切得過深。相反，在切除特定的狹小部分的情況下，當手抖動時，有時所噴射的流體會噴射到想要切除的部位以外的部位而進行了切除，存在無法按照操作者的期望進行切除或切開的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述課題中的至少一部分而完成的，可作為以下方式或應(yīng)用例來實現(xiàn)。[應(yīng)用例I]本應(yīng)用例的流體噴射裝置噴射流體而進行對象物的切開或切除,其特征在于，該流體噴射裝置具有供給流體的流體供給單元；操作部，其與從所述流體供給單元供給的流體連通；流體噴射管，其噴射與所述操作部連通的流體；噴射模式選擇單元，其選擇規(guī)定的噴射模式；加速度傳感器，其檢測所述操作部的操作加速度；以及控制單元，其使用根據(jù)所選擇的所述噴射模式設(shè)定的設(shè)定加速度和所述加速度傳感器檢測到的操作加速度，控制流體的噴射。這里，所謂噴射模式的選擇，是指例如選擇進行大范圍的切除或切開的模式或進行小范圍的切除或切開的模式。根據(jù)本應(yīng)用例，由加速度傳感器檢測操作者對操作部進行操作時的動作的操作加速度，根據(jù)基于所選擇的噴射模式設(shè)定的設(shè)定加速度和操作加速度，控制流體的噴射或不噴射。因此，在想要較淺地切開大范圍或想要以適當?shù)纳疃惹虚_小范圍時，分別能夠進行操作者所期望的適當?shù)那虚_或切除。[應(yīng)用例2]在上述應(yīng)用例的流體噴射裝置中，優(yōu)選的是，所述規(guī)定的噴射模式包含針對所述對象物的大范圍進行切開或切除的大范圍模式，所述控制單元進行如下控制 在選擇了所述大范圍模式的情況下，當所述操作加速度大于所述設(shè)定加速度時噴射流體， 且當所述操作加速度為所述設(shè)定加速度以下時停止流體的噴射。根據(jù)這種方式，在想要較淺地切開較大范圍的情況下，當操作加速度為設(shè)定加速
4度以上時，例如當頻繁地快速移動操作部時噴射流體，當手的動作慢或停止時，流體的噴射停止，因此，不會在同一場所持續(xù)進行噴射，能夠防止切得過深。[應(yīng)用例3]在上述應(yīng)用例的流體噴射裝置中，優(yōu)選的是，所述規(guī)定的噴射模式包含針對所述對象物的小范圍進行切開或切除的小范圍模式，所述控制單元進行如下控制 在選擇了所述小范圍模式的情況下，當所述操作加速度小于所述設(shè)定加速度時噴射流體， 且當所述操作加速度為所述設(shè)定加速度以上時停止流體的噴射。在進行特定部位的切除的情況下，當操作加速度為設(shè)定加速度以下時，例如若操作部的動作較小則能夠進行切除，若假設(shè)因手抖而引起較大的動作、從而判斷為操作加速度為設(shè)定加速度以上，則停止噴射，能夠防止對非期望部位的切除。[應(yīng)用例4]在上述應(yīng)用例的流體噴射裝置中，優(yōu)選的是，該流體噴射裝置還具有信息輸出單元，該信息輸出單元使用所選擇的所述噴射模式、所述設(shè)定加速度和所述操作加速度，輸出能否噴射流體的信息。這里，作為信息輸出單元，例如包括基于音頻的輸出、光或畫面顯示等能夠進行視覺確認的輸出手段。例如，可在從信息輸出單元輸出音頻等時進行噴射，當停止手的動作時停止噴射。 也就是說，在一定的操作加速度的范圍內(nèi)進行操作時，可通過音頻、光或畫面顯示等向使用者告知是適合噴射的狀態(tài)還是不適合噴射的狀態(tài)，使用者可按照信息輸出單元的輸出來控制噴射開關(guān)，因此，操作者能夠以期望的噴射條件進行操作。[應(yīng)用例5]在上述應(yīng)用例的流體噴射裝置中，優(yōu)選的是，所述操作部是產(chǎn)生脈沖流體的脈動產(chǎn)生部，所述控制單元是控制脈沖流體的噴射的控制單元。通過使操作部成為產(chǎn)生脈沖流體的脈動產(chǎn)生部，能夠?qū)崿F(xiàn)小型、容易操作的形式。 另外，作為進行對象物的切除或切開時的流體噴射形式，包括連續(xù)流(有時稱為噴射流)和脈沖流。脈沖流與連續(xù)流相比，具有能夠用少量的流體選擇性地切除/切開/破碎活體組織等優(yōu)異的特性。這樣，即使在使用脈沖流的情況下，也是由加速度傳感器檢測操作者對操作部(脈動產(chǎn)生部)進行操作時的動作，根據(jù)基于所選擇的噴射模式設(shè)定的設(shè)定加速度和操作加速度，控制脈沖流體的噴射或不噴射。因此，在想要較淺地切開大范圍或想要以適當?shù)纳疃惹虚_小范圍時，分別能夠進行操作者所期望的適當?shù)那虚_或切除。[應(yīng)用例6]本應(yīng)用例的醫(yī)療設(shè)備的特征在于，具有上述應(yīng)用例中任意一例所述的流體噴射裝置。本應(yīng)用例的醫(yī)療設(shè)備適合作為進行活體組織的切除或切開的手術(shù)器具來使用，在用手把持著操作部進行操作時，由加速度傳感器檢測操作部的動作，與根據(jù)所選擇的噴射模式設(shè)定的設(shè)定加速度進行比較，控制流體的噴射。因此，在想要較淺地切開大范圍或想要以適當?shù)纳疃惹虚_小范圍時，分別能夠進行操作者所期望的適當?shù)那虚_或切除，容易操作且能夠提高安全性。[應(yīng)用例7]本應(yīng)用例的流體噴射方法中，噴射流體而進行對象物的切開或切除， 其特征在于，該流體噴射方法包括以下步驟供給流體；選擇規(guī)定的噴射模式；檢測用戶所把持的操作部的加速度；使用根據(jù)所選擇的所述噴射模式設(shè)定的設(shè)定加速度和檢測到的所述操作加速度，控制所述供給的流體的噴射。根據(jù)本應(yīng)用例，檢測操作者對操作部進行操作時的動作(操作加速度)，對根據(jù)所選擇的噴射模式設(shè)定的設(shè)定加速度與操作加速度進行比較，控制流體的噴射。因此，例如在想要較淺地切開大范圍或想要以適當?shù)纳疃惹虚_小范圍時，分別能夠進行操作者所期望的適當?shù)那虚_或切除。


圖I是示出實施方式I的流體噴射裝置的概要的結(jié)構(gòu)圖。圖2是示出控制單元的主要結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)說明圖。圖3是示出基于表I的算法的流體噴射的具體I例的說明圖。圖4是示出基于表2的算法的流體噴射的具體I例的說明圖。圖5是示出實施方式2的流體噴射裝置的概要的結(jié)構(gòu)圖。圖6是示出實施方式2的脈動產(chǎn)生部的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖7是示出實施方式2的控制單元的主要結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)說明圖。圖8是輸入到壓電元件的電壓波形的I例。圖9是示出基于表3的算法的脈沖流噴射的具體I例的說明圖。圖10是示出基于表4的算法的脈沖流噴射的具體I例的說明圖。圖11是示出實施方式3的控制單元的主要結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)說明圖。圖12是示出基于表5的算法的流體噴射的具體I例的說明圖。圖13是示出基于表6的算法的流體噴射的具體I例的說明圖。符號說明I...流體噴射裝置；10...流體供給單元；30...脈動產(chǎn)生部；40...加速度傳感器；46...噴射開關(guān)；50...流體噴射管；55...噴嘴；56...流體噴射開口部；100...控制單元；120...噴射模式選擇單元。
具體實施例方式以下，參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式。另外，以下說明中所參照的圖是這樣的示意圖成為能夠識別各個部件的大小，因此各個部件或部分的縱橫縮尺與實際不同。(實施方式I)圖I是示出實施方式I的流體噴射裝置I的概要的結(jié)構(gòu)圖。在圖I中，流體噴射裝置I由以下部分構(gòu)成流體供給單元10，其經(jīng)由第I連接管3從收納流體的流體容器2吸引流體；流體噴射管50，其噴射從流體供給單元10供給的流體；第2連接管4，其連接流體噴射管50和流體供給單元10 ;以及控制單元100，其控制流體的噴射。這里，流體供給單元10是泵，泵的形式?jīng)]有特別限定。在流體噴射管50的末端部處，插著流道直徑縮小的具有流體噴射開口部56的噴嘴55，通過噴嘴55進一步提高流體供給單元10的供給壓力，能夠從流體噴射開口部56進行高速噴射。由此，流體噴射管50具有不會隨流體噴射而變形、不會在操作時發(fā)生變形的程度的剛性，第2連接管4優(yōu)選具有能夠進行自由操作的程度的柔軟性。在流體噴射管50與第2連接管4的連接部處，設(shè)置有操作部20 (在圖I中簡略地進行了表示)，該操作部20具有操作者能用手容易地把持的形狀和重量。
在操作部20上安裝有加速度傳感器40，其檢測操作部20的動作；以及噴射開關(guān) 45，其供使用者輸入噴射或不噴射的指令。加速度傳感器40采用了能夠檢測流體噴射管50 的與軸向垂直的方向的平面動作的加速度(以下表示為操作加速度)的傳感器，且能夠?qū)χ辽?軸進行檢測。另外，加速度傳感器40的安裝位置不限于圖示的位置，可以是操作部 20上的任意位置或流體噴射管50上的任意位置。另外，對于噴射開關(guān)45的安裝位置，可以選擇操作者容易進行操作的任意位置。噴射開關(guān)45在指示噴射時被輸入ON(接通)，在指不不噴射時被輸入OFF(斷開)。噴射開關(guān)45根據(jù)所輸入的ON、OFF而輸出指令信號?？刂茊卧?00接收加速度傳感器40的檢測信號和來自噴射開關(guān)45的輸入信號， 根據(jù)該信號控制流體供給單元10的驅(qū)動，由此來控制流體噴射。另外，在控制單元100中設(shè)置有噴射模式選擇單元120。噴射模式選擇單元120由開關(guān)或轉(zhuǎn)盤構(gòu)成，讓使用者選擇大范圍的切開/切除的噴射模式(大范圍模式)或小范圍的切開/切除的噴射模式(小范圍模式)。另外，噴射模式選擇單元120的安裝位置也可以是控制單元100以外的位置或操作部20上的任意位置，或者單獨地配置。參照圖2說明控制單元100的詳細結(jié)構(gòu)。圖2是示出控制單元100的主要結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)說明圖?？刂茊卧?00具有控制電路101，其進行流體噴射裝置I的整體控制；流體供給單元驅(qū)動電路103，其進行流體供給單元10的驅(qū)動控制(控制流體的噴射或不噴射)；以及傳感器信號接收電路102，其接收加速度傳感器40的操作加速度檢測信號。控制電路101具有對來自噴射開關(guān)45的輸入信號進行處理的電路；對來自噴射模式選擇單元120的輸入信號進行處理的電路；以及存儲根據(jù)噴射模式預(yù)先設(shè)定的設(shè)定加速度的存儲電路等(省略圖示)?？刂齐娐?01根據(jù)來自噴射開關(guān)45的噴射或不噴射的輸入和由噴射模式選擇單元120選擇的噴射模式，控制為能夠進行流體噴射的狀態(tài)，判定加速度傳感器40檢測到的操作加速度與所設(shè)定的設(shè)定加速度的大小，根據(jù)其判定結(jié)果控制流體供給單元10的驅(qū)動。接著，參照附圖來說明實施方式I的流體噴射的控制方法。首先，對通過噴射模式選擇單元120選擇了大范圍模式時的控制方法進行說明。表I表示大范圍模式中的流體噴射的控制算法，圖3是示出基于表I的算法的流體噴射的具體I例的說明圖。參照表I和圖3進行說明。另外，設(shè)預(yù)先設(shè)定的設(shè)定加速度為α O、由加速度傳感器40檢測到的操作加速度為α。表I
權(quán)利要求
1.一種流體噴射裝置，其噴射流體而進行對象物的切開或切除，其特征在于，該流體噴射裝置具有供給流體的流體供給單元；操作部，其與從所述流體供給單元供給的流體連通；流體噴射管，其噴射與所述操作部連通的流體；噴射模式選擇單元，其選擇規(guī)定的噴射模式；加速度傳感器，其檢測所述操作部的操作加速度；以及控制單元，其使用根據(jù)所選擇的所述噴射模式設(shè)定的設(shè)定加速度和所述加速度傳感器檢測到的操作加速度，控制流體的噴射。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的流體噴射裝置，其特征在于，所述規(guī)定的噴射模式包含針對所述對象物的大范圍進行切開或切除的大范圍模式， 所述控制單元進行如下控制在選擇了所述大范圍模式的情況下，當所述操作加速度大于所述設(shè)定加速度時噴射流體，且當所述操作加速度為所述設(shè)定加速度以下時停止流體的噴射。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的流體噴射裝置，其特征在于，所述規(guī)定的噴射模式包含針對所述對象物的小范圍進行切開或切除的小范圍模式， 所述控制單元進行如下控制在選擇了所述小范圍模式的情況下，當所述操作加速度小于所述設(shè)定加速度時噴射流體，且當所述操作加速度為所述設(shè)定加速度以上時停止流體的噴射。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任意一項所述的流體噴射裝置，其特征在于，該流體噴射裝置還具有信息輸出單元，該信息輸出單元使用所選擇的所述噴射模式、 所述設(shè)定加速度和所述操作加速度，輸出能否噴射流體的信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任意一項所述的流體噴射裝置，其特征在于，所述操作部是產(chǎn)生脈沖流體的脈動產(chǎn)生部，所述控制單元是控制脈沖流體的噴射的控制單元。
6.一種醫(yī)療設(shè)備，其特征在于，該醫(yī)療設(shè)備具有權(quán)利要求I至5中任意一項所述的流體噴射裝置。
7.一種流體噴射方法，噴射流體而進行對象物的切開或切除，其特征在于，該流體噴射方法包括以下步驟供給流體；選擇規(guī)定的噴射模式；檢測用戶所把持的操作部的加速度；使用根據(jù)所選擇的所述噴射模式設(shè)定的設(shè)定加速度和檢測到的所述操作加速度，控制所述供給的流體的噴射。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的流體噴射方法，其特征在于，所述規(guī)定的噴射模式包含針對所述對象物的大范圍進行切開或切除的大范圍模式， 在選擇了所述大范圍模式的情況下，當所述操作加速度大于所述設(shè)定加速度時噴射流體，且當所述操作加速度為所述設(shè)定加速度以下時停止流體的噴射。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的流體噴射方法，其特征在于，所述規(guī)定的噴射模式包含針對所述對象物的小范圍進行切開或切除的小范圍模式， 在選擇了所述小范圍模式的情況下，當所述操作加速度小于所述設(shè)定加速度時噴射流體，且當所述操作加速度為所述設(shè)定加速度以上時停止流體的噴射。
全文摘要
流體噴射裝置、流體噴射方法、醫(yī)療設(shè)備，操作性良好、安全性高。流體噴射裝置(1)具有作為操作部的脈動產(chǎn)生部(30)；能夠控制流體的噴射和不噴射的噴射開關(guān)(46)；能夠選擇規(guī)定的噴射模式的噴射模式選擇單元(120)；檢測脈動產(chǎn)生部(30)的操作加速度的加速度傳感器(40)；根據(jù)噴射開關(guān)(46)的輸入信號、基于所選擇的噴射模式設(shè)定的設(shè)定加速度和加速度傳感器(40)檢測的操作加速度，控制脈沖流體的噴射的控制單元(100)。對檢測操作者操作脈動產(chǎn)生部(30)時的動作所得到的操作加速度與設(shè)定加速度進行比較來控制流體的噴射，因此在要較淺地切開大范圍或要以適當深度切開小范圍等情況下，分別能夠進行操作者所期望的適當?shù)那虚_或切除。
文檔編號A61B17/3203GK102579110SQ201210005960
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月12日
發(fā)明者小島英揮 申請人:精工愛普生株式會社