液體噴射裝置及醫(yī)療器械的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了液體噴射裝置及醫(yī)療器械。由于液體噴射裝置的噴射口的移動(dòng)速度的變化，所以切除深度不穩(wěn)定。液體噴射裝置具備室內(nèi)容積可變動(dòng)的液體室、根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)而使液體室內(nèi)的容積變動(dòng)的容積變動(dòng)部、改變液體室的代表容積的容積改變部、具有從液體室噴射液體的噴射口的噴射管、通過(guò)控制容積變動(dòng)部和容積改變部而調(diào)整液體室內(nèi)壓力的控制部。控制部根據(jù)噴射口的移動(dòng)速度改變代表容積。
【專利說(shuō)明】液體噴射裝置及醫(yī)療器械

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液體的噴射。

【背景技術(shù)】
[0002]用作醫(yī)療器械的液體噴射裝置已知有測(cè)量噴射口加速度、根據(jù)其加速度選擇液體噴射的模式的方法(例如專利文獻(xiàn)1)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2012-143374號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]所述現(xiàn)有技術(shù)是通過(guò)根據(jù)噴射口的移動(dòng)速度切換噴射模式而使沿著操作者的意圖的切開(kāi)或者切除能力發(fā)揮的優(yōu)異技術(shù)。
【發(fā)明者】們發(fā)現(xiàn)了進(jìn)一步改良該技術(shù)且適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行對(duì)應(yīng)于噴射口的移動(dòng)速度的切開(kāi)等能力的改變的方法。此外，希望裝置的小型化、低成本化、節(jié)約資源化、制造的容易化、使用方便的提高等。
【發(fā)明者】們對(duì)這樣的課題嘗試進(jìn)行解決。
[0007]本發(fā)明是為了解決上述課題中至少一個(gè)而完成的，可以作為以下的方式而實(shí)現(xiàn)。
[0008](1)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式可提供一種液體噴射裝置。該液體噴射裝置包括:室內(nèi)容積可變動(dòng)的液體室；根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)使所述液體室內(nèi)的容積變動(dòng)的容積變動(dòng)部；改變所述液體室的代表容積的容積改變部；具有從所述液體室噴射液體的噴射口的噴射管；通過(guò)控制所述容積變動(dòng)部和所述容積改變部而調(diào)整所述液體室內(nèi)壓力的控制部，其中，所述控制部根據(jù)所述噴射口的移動(dòng)速度改變所述代表容積。根據(jù)該方式，根據(jù)噴射口移動(dòng)速度而改變與切除深度相關(guān)的代表容積，所以根據(jù)噴射口的移動(dòng)速度能夠調(diào)整切除能力。所謂代表容積是指能夠視為去除了容積變動(dòng)部對(duì)容積變動(dòng)的影響的容積值。
[0009](2)上述方式中，所述控制部在所述移動(dòng)速度是第一速度時(shí)把所述代表容積設(shè)定為第一容積，在所述移動(dòng)速度是快于所述第一速度的第二速度時(shí)把所述代表容積設(shè)定為小于所述第一容積的第二容積。根據(jù)該方式，如移動(dòng)速度加快，則改變代表容積而使切除能力提高，所以能夠使切除深度穩(wěn)定。
[0010](3)上述方式中，所述控制部在所述移動(dòng)速度是快于所述第二速度的第三速度時(shí)以及快于所述第三速度的第四速度時(shí)把所述代表容積設(shè)定為小于所述第二容積的第三容積，在所述移動(dòng)速度是所述第三速度時(shí)和所述第四速度時(shí)變更所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率。根據(jù)該方式，根據(jù)移動(dòng)速度，因?yàn)樽兏绊懬谐疃鹊尿?qū)動(dòng)頻率，所以根據(jù)噴射口的移動(dòng)速度能夠調(diào)整切除能力。
[0011](4)在上述方式中，所述控制部在所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率是第一頻率時(shí)把所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最大電壓設(shè)定為第一電壓，在所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率是高于第一頻率的第二頻率時(shí)把所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最大電壓設(shè)定為高于所述第一電壓的第二電壓。根據(jù)該方式，能夠進(jìn)行基于最大電壓變更的切除深度的調(diào)整。
[0012](5)在上述方式中，所述控制部在所述移動(dòng)速度是所述第四速度時(shí)，把所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率設(shè)定為所述第二頻率，并把所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最大電壓設(shè)定為所述第二電壓，在所述移動(dòng)速度是高于第四速度的第五速度時(shí)，把所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率設(shè)定為第二頻率，并把所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最大電壓設(shè)定為高于所述第二電壓的第三電壓。根據(jù)該方式，切除深度的控制變得容易。在第四速度和第五速度時(shí)，改變最大電壓而不改變頻率，所以能夠分離最大電壓和頻率的影響。其結(jié)果相對(duì)于移動(dòng)速度，確定適當(dāng)?shù)淖畲箅妷汉皖l率變得容易，進(jìn)而，切除深度的控制變得容易。
[0013](6) 一種液體噴射裝置，該液體噴射裝置包括:室內(nèi)容積可變動(dòng)的液體室；根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)而使所述液體室內(nèi)的容積變動(dòng)的容積變動(dòng)部；改變所述液體室的代表容積的容積改變部；具有從所述液體室噴射液體的噴射口的噴射管；通過(guò)控制所述容積變動(dòng)部和所述容積改變部而調(diào)整所述液體室內(nèi)壓力的控制部，其中，所述控制部根據(jù)所述噴射口的移動(dòng)速度改變所述代表容積、所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率以及最大電壓中的至少一個(gè)。根據(jù)該方式，根據(jù)噴射口的移動(dòng)速度改變除了代表容積之外還有驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率和最大電壓中至少一個(gè)，所以能夠根據(jù)噴射口的移動(dòng)速度調(diào)整切除能力。
[0014]本發(fā)明即使是上述之外的各種方式也能夠?qū)崿F(xiàn)。例如，能夠以液體噴射方法、醫(yī)療器械、手術(shù)方法、為了實(shí)現(xiàn)這些方法的程序、存儲(chǔ)這些程序的存儲(chǔ)介質(zhì)等的方式而實(shí)現(xiàn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是液體噴射裝置的構(gòu)成圖。
[0016]圖2是液體噴射機(jī)構(gòu)的內(nèi)部構(gòu)造圖。
[0017]圖3是示出驅(qū)動(dòng)波形的圖表。
[0018]圖4是示出噴射處理的流程圖(實(shí)施方式1)。
[0019]圖5的㈧、⑶、(C)是示出各參數(shù)和移動(dòng)速度的關(guān)系的圖表。
[0020]圖6是示出驅(qū)動(dòng)波形變化的樣子的圖表。
[0021]圖7是示出峰值電壓和驅(qū)動(dòng)頻率的關(guān)系的圖表。
[0022]圖8是示出噴射處理的流程圖(實(shí)施方式2)。
[0023]符號(hào)說(shuō)明
[0024]10、液體噴射裝置20、液體噴射機(jī)構(gòu)
[0025]22、后端部24、前端部
[0026]30、脈動(dòng)發(fā)生部31、第一殼體
[0027]32、第二殼體33、第三殼體
[0028]34、螺釘35a、第一壓電元件
[0029]35b、第二壓電元件36、加強(qiáng)板
[0030]37、隔膜38、墊片
[0031]39、液體室40、入口流路
[0032]41、出口流路50、液體供給機(jī)構(gòu)
[0033]51、連接管52、液體供給流路
[0034]54、連接管55、噴射管
[0035]58、噴射口60、吸引裝置
[0036]62、吸引流路64、吸引口
[0037]65、吸引力調(diào)整機(jī)構(gòu)66、操作部
[0038]67、孔69、加速度傳感器
[0039]70、控制部71、控制電纜
[0040]72、信號(hào)電纜74a、電極線
[0041]74b、電極線75、腳踏開(kāi)關(guān)
[0042]76、加速度傳感器用信號(hào)線 80、液體容器。

【具體實(shí)施方式】
[0043]說(shuō)明實(shí)施方式1。圖1示出液體噴射裝置10的構(gòu)成。液體噴射裝置10是用于醫(yī)療機(jī)關(guān)的醫(yī)療器械，具有通過(guò)對(duì)患部噴射液體而切開(kāi)或者切除患部的機(jī)能。
[0044]液體噴射裝置10具備液體噴射機(jī)構(gòu)20、液體供給機(jī)構(gòu)50、吸引裝置60、控制部70以及液體容器80。液體供給機(jī)構(gòu)50以及液體容器80由連接管51相互連接。液體供給機(jī)構(gòu)50以及液體噴射機(jī)構(gòu)20由液體供給流路52相互連接。連接管51以及液體供給流路52由樹(shù)脂形成。連接管51以及液體供給流路52可以由樹(shù)脂之外(例如金屬)的材料形成。
[0045]液體容器80蓄積生理鹽水。可以用純水或藥液取代生理鹽水。液體供給機(jī)構(gòu)50由于內(nèi)置泵的驅(qū)動(dòng)，將經(jīng)由連接管51從液體容器80吸引的液體經(jīng)由液體供給流路52供給至液體噴射機(jī)構(gòu)20。
[0046]液體噴射機(jī)構(gòu)20是液體噴射裝置10的使用者手持操作的器具。使用者通過(guò)將從噴射口 58間歇地噴射的液體抵在患部，進(jìn)行患部的切開(kāi)或者切除。
[0047]控制部70將驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)由信號(hào)電纜72發(fā)送至內(nèi)置于液體噴射機(jī)構(gòu)20的脈動(dòng)發(fā)生部30?？刂撇?0通過(guò)經(jīng)由控制電纜71控制液體供給機(jī)構(gòu)50，控制供給至脈動(dòng)發(fā)生部30的液體流量。在控制部70連接有腳踏開(kāi)關(guān)75。使用者如開(kāi)啟腳踏開(kāi)關(guān)75，則控制部70控制液體供給機(jī)構(gòu)50，實(shí)施對(duì)脈動(dòng)發(fā)生部30的液體的供給，同時(shí)將驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)送至脈動(dòng)發(fā)生部30，使供給至脈動(dòng)發(fā)生部30的液體壓力產(chǎn)生脈動(dòng)。對(duì)脈動(dòng)發(fā)生的機(jī)制和來(lái)自液體噴射機(jī)構(gòu)20的液體噴射的控制的詳情進(jìn)行后述。
[0048]吸引裝置60是用于吸引噴射口 58周邊的液體或切除物的裝置。吸引裝置60以及液體噴射機(jī)構(gòu)20由吸引流路62相互連接。吸引裝置60在用于使吸引裝置60動(dòng)作的開(kāi)關(guān)開(kāi)啟期間時(shí)常吸引吸引流路62的內(nèi)部。吸引流路62貫通液體噴射機(jī)構(gòu)20內(nèi)，在噴射管55的前端附近開(kāi)口。
[0049]吸引流路62覆蓋在從液體噴射機(jī)構(gòu)20的前端伸出的噴射管55上。因此，如圖1的A向視圖所示，噴射管55的壁以及吸引流路62的壁形成大致同心的圓筒。在噴射管55的外壁和吸引流路62的內(nèi)壁之間，形成從吸引流路62的前端即吸引口 64吸引的吸引物流動(dòng)的流路。吸引物經(jīng)由吸引流路62被吸引裝置62吸引。而且，該吸引通過(guò)用圖2后述的吸引調(diào)整機(jī)構(gòu)65進(jìn)行調(diào)整。
[0050]圖2示出液體噴射機(jī)構(gòu)20的內(nèi)部構(gòu)造。液體噴射機(jī)構(gòu)20內(nèi)置脈動(dòng)發(fā)生部30、入口流路40、出口流路41、連接管54、加速度傳感器69，同時(shí)具備吸引力調(diào)整機(jī)構(gòu)65。
[0051 ] 脈動(dòng)發(fā)生部30使經(jīng)由液體供給流路52從液體供給機(jī)構(gòu)50供給至液體噴射機(jī)構(gòu)20的液體壓力產(chǎn)生脈動(dòng)。壓力脈動(dòng)發(fā)生的液體被供給至噴射管55。被供給至噴射管55的液體從噴射口 58間歇地噴射。噴射管55由不銹鋼形成。噴射管55可以由黃銅等其他金屬或強(qiáng)化塑料等具有規(guī)定以上的剛性的其他材料形成。
[0052]脈動(dòng)發(fā)生部30如圖2下部的放大圖所不具備第一殼體31、第二殼體32、第三殼體33、螺釘34、第一壓電元件35a、第二壓電元件35b、加強(qiáng)板36、隔膜37、墊片38、入口流路40以及出口流路41。第一殼體31是筒狀部件。第一殼體31通過(guò)在一個(gè)端部與第二殼體32接合、第三殼體33用螺釘34固定在另一個(gè)端部，整體被密閉。在第一殼體31的內(nèi)部形成的空間配置有第一以及第二壓電元件35a、35b。
[0053]第一以及第二壓電元件35a、35b是層疊型壓電元件。第一以及第二壓電元件35a、35b相互的層疊方向中的端部粘合并結(jié)合為串聯(lián)。第一壓電兀件35a的另一端經(jīng)由加強(qiáng)板36粘在隔膜37。第二壓電元件35b的另一端粘在第三殼體33。隔膜37由金屬薄膜制作。隔膜37的邊緣部粘在第一殼體31，且被第一殼體31和第二殼體32夾持。在隔膜37和第二殼體32之間形成液體室39。
[0054]信號(hào)電纜72從液體噴射機(jī)構(gòu)20的后端部22插入。信號(hào)電纜72收容兩根電極線74a、兩根電極線74b、一根加速度傳感器用信號(hào)線76。電極線74a與脈動(dòng)發(fā)生部30內(nèi)的第一壓電元件35a連接。電極線74b與脈動(dòng)發(fā)生部30內(nèi)的第二壓電元件35b連接。從控制部70發(fā)送的驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)由信號(hào)電纜72內(nèi)的電極線74a、74b發(fā)送至第一以及第二壓電元件35a、35b。第一以及第二壓電兀件35a、35b根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)而伸縮。
[0055]液體室39根據(jù)第一以及第二壓電兀件35a、35b的伸縮而容積變動(dòng)。第一壓電兀件35a為了使液體間歇地噴射而伸縮。第二壓電元件35b為了使液體室39的代表容積變動(dòng)而伸縮。所謂本實(shí)施方式中的代表容積是指對(duì)第一壓電元件35a沒(méi)有施加電壓的狀態(tài)下的液體室39的容積。
[0056]液體流入的入口流路40與第二殼體32連接。入口流路40彎曲為U字狀，向著液體噴射機(jī)構(gòu)20的后端部22延伸。在入口流路40連接有液體供給流路52。從液體供給機(jī)構(gòu)50供給的液體經(jīng)由液體供給流路52被供給至液體室39。
[0057]第一壓電元件35a如以規(guī)定頻率伸縮，則隔膜37振動(dòng)。隔膜37如振動(dòng)，則液體室39的容積變動(dòng)，液體室內(nèi)的液體壓力脈動(dòng)。加壓的液體從連接于液體室39的出口流路41流出。
[0058]在出口流路41經(jīng)由金屬制的連接管54連接有噴射管55。在出口流路41流出的液體通過(guò)連接管54、噴射管55從噴射口 58噴射。
[0059]吸引力調(diào)整機(jī)構(gòu)65是用于調(diào)整吸引流路62從吸引口 64吸引液體等的力的機(jī)構(gòu)。吸引力調(diào)整機(jī)構(gòu)65具備操作部66和孔67。孔67是連接吸引流路62和操作部66的貫通孔。使用者如用把持液體噴射機(jī)構(gòu)20的手的手指開(kāi)閉孔67，則根據(jù)其開(kāi)閉的程度，經(jīng)由孔67調(diào)整流入吸引流路62內(nèi)的空氣量，進(jìn)而，調(diào)整吸引口 64的吸引力。吸引力的調(diào)整可以通過(guò)吸引裝置60的控制而實(shí)現(xiàn)。
[0060]液體噴射機(jī)構(gòu)20具備加速度傳感器69。加速度傳感器69是壓敏電阻型三軸加速度傳感器。該三軸是圖2所示的XYZ各軸。X軸與孔67的貫通方向平行，向上是正方向。Z軸與噴射管55的長(zhǎng)軸方向平行，以液體噴射的方向?yàn)樨?fù)方向。Y軸以X軸以及Z軸為基準(zhǔn)，根據(jù)右手系統(tǒng)進(jìn)行定義。
[0061]加速度傳感器69如圖2所示配置于液體噴射機(jī)構(gòu)20的前端部24附近。測(cè)量結(jié)果經(jīng)由加速度傳感器用信號(hào)線76被輸入控制部70。
[0062]圖3是示出被輸入第一壓電元件35a的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波形(下面稱為“驅(qū)動(dòng)波形”)的圖表?？v軸示出電壓，橫軸示出時(shí)間。驅(qū)動(dòng)波形由正弦曲線的組合記述。驅(qū)動(dòng)波形的峰值電壓以及頻率根據(jù)噴射處理(與圖4 一起在后面敘述)而變化。
[0063]第一壓電元件35a以如果驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓值增高則使液體室39的體積收縮的方式變形。通過(guò)反復(fù)輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)，反復(fù)發(fā)生該收縮。其結(jié)果間歇地噴射液體。
[0064]圖4是示出噴射處理的流程圖。在腳踏開(kāi)關(guān)75被踩踏期間由控制部70反復(fù)實(shí)行噴射處理。首先，算出噴射口 58的速度S (步驟S100)。在此所謂速度S是指XY平面中的速度的絕對(duì)值。即，忽視Z軸方向速度的速度的絕對(duì)值。速度S根據(jù)由加速度傳感器69測(cè)量的三軸的加速度而算出的。
[0065]作為影響患部的切除深度的參數(shù)算出速度S。對(duì)患部的各局部區(qū)域每單位時(shí)間作用的切除能力受到噴射口 58和患部的移動(dòng)速度的影響?？紤]患部隨著患者的呼吸等而移動(dòng)的情況，可以將速度S作為患部和噴射口 58的移動(dòng)速度，然而在本實(shí)施方式中，根據(jù)患部靜止的假設(shè)，將速度S作為患部和噴射口 58的移動(dòng)速度。
[0066]接著，根據(jù)算出的速度S，確定各參數(shù)(步驟S200)，根據(jù)確定的參數(shù)實(shí)施控制(步驟S300)。在此所謂的參數(shù)是指代表容積、驅(qū)動(dòng)頻率以及峰值電壓。
[0067]圖5的㈧、⑶、(C)是示出各參數(shù)和速度S的關(guān)系的圖表。圖5的㈧在縱軸示出代表容積，圖5的(B)在縱軸示出驅(qū)動(dòng)頻率，圖5的(C)在縱軸示出峰值電壓。橫軸同是速度S，在圖5的㈧、⑶、(C)中標(biāo)度一致。
[0068]如圖5的⑷、⑶、(C)所示，在Sa蘭速度S ^ Sb、Sb蘭速度S ^ Sc、Sc蘭速度S含Sd的各速度范圍內(nèi)，數(shù)值變化的參數(shù)各自不同。即，Sa、Sb以及Sc是作為用于切換改變的參數(shù)的閾值而預(yù)先確定的速度。
[0069]速度S = Sa時(shí)，代表容積固定為最大值Bmax,驅(qū)動(dòng)頻率為最小值Fmin,峰值電壓為最小值Vmin。這樣設(shè)定參數(shù)的時(shí)候切除能力最低。
[0070]Sa蘭速度S蘭Sb的時(shí)候，驅(qū)動(dòng)頻率固定為Fmin，峰值電壓為Vmin，另一方面，相對(duì)于速度s的增加，代表容積線性地減少。速度S = Sb的時(shí)候，代表容積設(shè)定為最小值Bmin。
[0071]Bmax以及Bmin以施加至隔膜37的力不過(guò)分增大的方式設(shè)定。關(guān)于Bmin,通過(guò)第一壓電元件35a的伸縮，以隔膜37不接觸液體室39的對(duì)面的部位為條件進(jìn)行設(shè)定。
[0072]代表容積變小，即使第一壓電元件35a引起的容積變動(dòng)的振幅相同，其容積變動(dòng)的變動(dòng)比率也增大。所謂變動(dòng)比率是指容積變動(dòng)的最大容積被最小容積除的數(shù)值。容積變動(dòng)的比率如增大，則液體室39內(nèi)的壓力變動(dòng)增大。液體室39內(nèi)的壓力變動(dòng)如增大，則液體被猛烈地噴射，所以切除能力增高。其結(jié)果因?yàn)樗俣萐加快，作用于每單位面積的切除能力即使降低，其降低也相互抵消。切除深度穩(wěn)定。而且，在此所謂的相互抵消不僅是指即使速度S變化而切除深度也完全不變化，還包含速度S變化引起的影響的至少一部分被消減。
[0073]在Sb蘭速度S = Sc的時(shí)候，代表容積固定為Bmin,峰值電壓為Vmin,另一方面，驅(qū)動(dòng)頻率相對(duì)于速度S的增加而線性增加。速度S = Sc的時(shí)候，驅(qū)動(dòng)頻率設(shè)定為最大值Fmaxo Fmin以切除能力不過(guò)分降低且使間歇式噴射實(shí)現(xiàn)的方式設(shè)定。Fmax設(shè)定為能夠以從液體供給機(jī)構(gòu)50供給至液體室39的流量不缺乏的方式實(shí)現(xiàn)間歇式噴射的最大頻率。如果這樣地改變驅(qū)動(dòng)頻率，則驅(qū)動(dòng)波形變化。
[0074]圖6是示出驅(qū)動(dòng)波形改變的樣子的圖表?？v軸示出電壓，橫軸示出時(shí)間。圖6例示了三個(gè)驅(qū)動(dòng)波形。曲線J示出驅(qū)動(dòng)頻率設(shè)定為Fmin而峰值電壓為Vmin時(shí)的驅(qū)動(dòng)波形。SP，曲線J示出先前敘述的速度S含Sb時(shí)的驅(qū)動(dòng)波形。曲線B示出驅(qū)動(dòng)頻率設(shè)定為Fmax、峰值電壓為Vmin時(shí)的驅(qū)動(dòng)波形。即，曲線B示出如前所述的速度S = Sc時(shí)的驅(qū)動(dòng)波形。曲線C示出設(shè)定驅(qū)動(dòng)頻率為Fmax、峰值電壓為Vmax時(shí)的驅(qū)動(dòng)波形。即，曲線C示出后述的速度S 3 Sd時(shí)的驅(qū)動(dòng)波形。
[0075]驅(qū)動(dòng)波形如果增大，則每單位時(shí)間內(nèi)液體噴射的次數(shù)增多。其結(jié)果是切除能力提高，即使速度S增大，切除深度也穩(wěn)定。并且，本實(shí)施方式的情況如圖6所示驅(qū)動(dòng)頻率如增大，則上升時(shí)間縮短。所謂上升時(shí)間是指驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓值從零開(kāi)始到峰值為止的時(shí)間。上升時(shí)間如果縮短，則液體室39的收縮在短時(shí)間內(nèi)實(shí)行。其結(jié)果因?yàn)橐后w被猛烈地噴射，所以切除能力增高，速度S即使加快，切除深度也穩(wěn)定。
[0076]Sc蘭速度S蘭Sd的時(shí)候，代表容積固定為Bmin，驅(qū)動(dòng)頻率為Fmax，另一方面，峰值電壓相對(duì)于速度S的增加而線性地增加。Sd S速度S的時(shí)候，峰值電壓固定為最大值的Vmax,代表容積固定為Bmin,驅(qū)動(dòng)頻率為Fmax。設(shè)定Vmin,使切除能力不過(guò)分降低。設(shè)定Vmax,使第一壓電元件35a的負(fù)荷不過(guò)分增大。
[0077]峰值電壓如果增大，如前所述的容積變動(dòng)的比率則增大。容積變動(dòng)的比率如果增大，則如前所述切除能力增高，即使速度S加快，切除深度也穩(wěn)定。
[0078]如以上所說(shuō)明，隨著速度S增加，為了使切除能力提高，通過(guò)使代表容積變化，能夠使切除深度穩(wěn)定。并且，代表容積達(dá)到最大值的時(shí)候，通過(guò)使驅(qū)動(dòng)頻率以及峰值電壓變化，能夠使切除深度穩(wěn)定。
[0079]根據(jù)本實(shí)施方式，因?yàn)楦淖兏鱾€(gè)參數(shù)(代表容積、驅(qū)動(dòng)頻率以及峰值電壓)的速度S的范圍被分離，所以在各個(gè)速度范圍內(nèi)確定各個(gè)參數(shù)的數(shù)值很容易。而且，改變驅(qū)動(dòng)頻率以及峰值電壓的速度S的范圍被分離，使驅(qū)動(dòng)波形的峰值點(diǎn)在驅(qū)動(dòng)波形變化時(shí)如圖6所示，描繪L字形的軌跡。
[0080]圖7是示出峰值電壓和驅(qū)動(dòng)頻率的關(guān)系的圖表。如上述說(shuō)明所述，峰值電壓在驅(qū)動(dòng)頻率變化的速度S的范圍內(nèi)不變化，在驅(qū)動(dòng)頻率設(shè)定為Fmax的速度S的范圍內(nèi)變化。
[0081]圖5的㈧、⑶、(C)以及圖7所示的S1?S5是權(quán)利要求范圍內(nèi)的第一至第五速度、B1?B3為第一至第三容積、F1、F2為第一、第二頻率、VI?V3為第一至第三電壓的一個(gè)例子。實(shí)施方式中的第一壓電元件35a以及隔膜37是權(quán)利要求范圍內(nèi)的容積變動(dòng)部的一個(gè)例子。
[0082]說(shuō)明實(shí)施方式2。實(shí)施方式2取代圖4所示的噴射處理而實(shí)行圖8所示的噴射處理。關(guān)于設(shè)備構(gòu)成，因?yàn)榕c實(shí)施方式1相同而省略說(shuō)明。實(shí)施方式2的噴射處理中的步驟S100以及步驟S300因?yàn)榕c實(shí)施方式1相同而省略說(shuō)明。在實(shí)施方式2中，代替實(shí)施方式1的步驟S200，實(shí)行步驟S210?步驟S255。
[0083]算出速度S (步驟S100)之后，根據(jù)算出的速度S，確定代表容積(步驟S210)。代表容積的確定方法與實(shí)施方式1相同。接著，判定代表容積是否設(shè)定為最小值(Bmin)(步驟 S220)。
[0084]代表容積設(shè)定為最小值以外的數(shù)值的時(shí)候(步驟S220為否)，設(shè)定驅(qū)動(dòng)頻率為最小值(Fmin)(步驟S235)，設(shè)定峰值電壓為最小值(Vmin)(步驟S255)。代表容積設(shè)定為除最小值以外的數(shù)值是指代表容積的變更引起的切除能力的提高有余力。因而，因?yàn)闆](méi)有通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)頻率或峰值電壓的數(shù)值而使切除能力提高的必要，所以將驅(qū)動(dòng)頻率和峰值電壓設(shè)定為最小值。
[0085]另一方面，代表容積設(shè)定為最小值的時(shí)候(步驟S220為是)，根據(jù)速度S確定驅(qū)動(dòng)頻率(步驟S230)。所謂代表容積設(shè)定為最小值是指代表容積的變更引起的切除能力的提高沒(méi)有余力。因此，為了通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)頻率的數(shù)值而使切除能力提高，實(shí)行步驟S230。
[0086]接著，判定驅(qū)動(dòng)頻率是否設(shè)定為最大值(步驟S240)。在設(shè)定驅(qū)動(dòng)頻率為最大值以外的數(shù)值的時(shí)候(步驟S240為否)，設(shè)定峰值電壓為最小值(步驟S255)。另一方面，在設(shè)定驅(qū)動(dòng)頻率為最大值的時(shí)候(步驟S240為是)，根據(jù)速度S確定峰值電壓(步驟S250)。這樣確定峰值電壓是與根據(jù)與代表容積的關(guān)系而設(shè)定驅(qū)動(dòng)頻率的情況同樣的理由。根據(jù)實(shí)施方式2能夠得到與實(shí)施方式1同一控制結(jié)果。
[0087]本發(fā)明并不限定于本說(shuō)明書的實(shí)施方式或?qū)嵤├?、變形例，在不脫離其宗旨的范圍內(nèi)可以以各種構(gòu)成實(shí)現(xiàn)。例如，發(fā)明概要的欄目中記載的各個(gè)方式中的技術(shù)特征所對(duì)應(yīng)的實(shí)施方式、實(shí)施例、變形例中的技術(shù)特征在于為了解決如前所述的課題的一部分或者全部或者為了達(dá)成如前所述的效果的一部分或者全部而可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行交叉、組合。其技術(shù)特征只要本說(shuō)明書中沒(méi)有作為必須內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明，就可以適當(dāng)削除。例如，例示以下內(nèi)容。
[0088]可以使驅(qū)動(dòng)波形不變化。即，通過(guò)僅僅變更代表容積可以實(shí)現(xiàn)切除能力的調(diào)整。如果采用使驅(qū)動(dòng)波形不變更的構(gòu)成，可以使控制部的構(gòu)成簡(jiǎn)化。
[0089]代表容積只要是能夠視為消除了第一壓電元件引起的容積變動(dòng)的影響的數(shù)值，可以是任一數(shù)值。例如，可以是第一壓電元件引起的容積變動(dòng)的容積平均值，可以是最大值。
[0090]改變代表容積的方法可以使用第二壓電元件以外的元件。例如，將其他部件插入液體室，通過(guò)調(diào)整插入深度可以改變代表容積?；蛘撸谝后w室內(nèi)與隔膜的對(duì)面部位配置壓電元件，通過(guò)使其伸縮，可以改變代表容積。
[0091]利用將兩個(gè)壓電元件制成同心圓的雙重結(jié)構(gòu)，可以改變代表容積。作為具體的構(gòu)造例如可以將內(nèi)側(cè)的壓電元件收納于從外側(cè)的壓電元件的上端懸掛的壺中。根據(jù)該構(gòu)造，因?yàn)榧词故雇鈧?cè)的壓電元件伸長(zhǎng)而推舉隔膜，內(nèi)側(cè)的壓電元件和隔膜的距離也不改變，所以將內(nèi)側(cè)的壓電元件作為容積變動(dòng)部，可以將外側(cè)的壓電元件作為容積改變部而發(fā)揮機(jī)倉(cāng)泛。
[0092]在利用上述的雙重結(jié)構(gòu)的壓電元件的方式中，也可以更換外側(cè)的壓電元件的機(jī)能和內(nèi)側(cè)的壓電元件的機(jī)能。
[0093]代表容積、驅(qū)動(dòng)頻率以及峰值電壓使用函數(shù)可以確定。
[0094]使代表容積變動(dòng)的速度范圍和使驅(qū)動(dòng)頻率變動(dòng)的速度范圍可以重復(fù)，使驅(qū)動(dòng)頻率變動(dòng)的速度范圍和使峰值電壓變動(dòng)的速度范圍也可以重復(fù)?；蛘撸谑勾砣莘e變動(dòng)的速度范圍內(nèi)，使驅(qū)動(dòng)頻率變動(dòng)的速度范圍和使峰值電壓變動(dòng)的速度范圍可以重復(fù)。
[0095]驅(qū)動(dòng)波形可以不是正弦曲線的組合，例如可以使其分步驟增減。
[0096]代表容積、驅(qū)動(dòng)頻率以及峰值電壓各自與噴射口的速度的關(guān)系可以限定為曲線，也可以分步驟限定。
[0097]也可以固定上升時(shí)間而使驅(qū)動(dòng)頻率變化。即，通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓從峰值至零為止的時(shí)間，可以使驅(qū)動(dòng)頻率變化。如果這樣，相對(duì)于移動(dòng)速度而確定驅(qū)動(dòng)頻率時(shí)，因?yàn)槟軌蛳仙龝r(shí)間的變化的影響，所以驅(qū)動(dòng)頻率的確定變得容易。
[0098]噴射口的速度例如可以通過(guò)設(shè)置于噴射口的前端的加速度傳感器算出。此時(shí)，可以認(rèn)為算出結(jié)果更正確。
[0099]或者，使用圖像處理，可以算出噴射口的速度。例如，在噴射口的前端設(shè)置標(biāo)記，通過(guò)用照相機(jī)捕捉標(biāo)記的移動(dòng)，可以算出噴射口的速度。
[0100]機(jī)器人操作液體噴射裝置的時(shí)候，噴射口的速度因?yàn)闄C(jī)器人能夠把握，所以不必算出，可以使用其把握的數(shù)值。
[0101]加上患部的移動(dòng)速度，可以算出噴射口的移動(dòng)速度。通過(guò)預(yù)測(cè)呼吸或脈搏的移動(dòng)并進(jìn)行測(cè)量，可以實(shí)現(xiàn)患部的移動(dòng)速度的測(cè)量。
[0102]加速度傳感器的型號(hào)可以是靜電電容型，可以是熱檢測(cè)型。
[0103]此外，可以是不僅加速度還有速度能夠間接或者直接檢測(cè)的傳感器。
[0104]液體噴射裝置可以用于醫(yī)療器械之外。
[0105]例如，液體噴射裝置可以用于通過(guò)噴射的液體去除污潰的洗凈裝置。
[0106]液體噴射裝置可以用于通過(guò)噴射的液體描繪線等的描繪裝置。
[0107]液體噴射的方式可以使用激光。使用激光的噴射方式可以向液體間歇地照射激光，利用通過(guò)使液體氣化而產(chǎn)生的壓力變動(dòng)。
【權(quán)利要求】
1.一種液體噴射裝置，其特征在于，具備: 室內(nèi)容積能夠變動(dòng)的液體室； 根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)而使所述液體室內(nèi)的容積變動(dòng)的容積變動(dòng)部； 改變所述液體室的代表容積的容積改變部； 具有從所述液體室噴射液體的噴射口的噴射管；以及 通過(guò)控制所述容積變動(dòng)部和所述容積改變部而調(diào)整所述液體室內(nèi)的壓力的控制部， 所述控制部根據(jù)所述噴射口的移動(dòng)速度而改變所述代表容積。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體噴射裝置，其特征在于， 所述控制部在所述移動(dòng)速度是第一速度時(shí)把所述代表容積設(shè)定為第一容積，在所述移動(dòng)速度是快于所述第一速度的第二速度時(shí)把所述代表容積設(shè)定為小于所述第一容積的第二容積。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液體噴射裝置，其特征在于， 所述控制部在所述移動(dòng)速度是快于所述第二速度的第三速度時(shí)以及是快于所述第三速度的第四速度時(shí)，把所述代表容積設(shè)定為小于所述第二容積的第三容積，并在所述移動(dòng)速度是所述第三速度時(shí)和所述第四速度時(shí)改變所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液體噴射裝置，其特征在于， 所述控制部在所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率是第一頻率時(shí)把所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最大電壓設(shè)定為第一電壓，在所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率是高于所述第一頻率的第二頻率時(shí)把所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最大電壓設(shè)定為高于所述第一電壓的第二電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液體噴射裝置，其特征在于， 所述控制部在所述移動(dòng)速度是所述第四速度時(shí)把所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率設(shè)定為所述第二頻率，并把所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最大電壓設(shè)定為所述第二電壓，在所述移動(dòng)速度是快于所述第四速度的第五速度時(shí)，把所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率設(shè)定為所述第二頻率，并把所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最大電壓設(shè)定為高于所述第二電壓的第三電壓。
6.一種液體噴射裝置，其特征在于，具備: 室內(nèi)容積能夠變動(dòng)的液體室； 根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)而使所述液體室內(nèi)的容積變動(dòng)的容積變動(dòng)部； 改變所述液體室的代表容積的容積改變部； 具有從所述液體室噴射液體的噴射口的噴射管；以及 通過(guò)控制所述容積變動(dòng)部和所述容積改變部而調(diào)整所述液體室內(nèi)的壓力的控制部， 所述控制部根據(jù)所述噴射口的移動(dòng)速度改變所述代表容積、所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率以及最大電壓中的至少一個(gè)。
7.—種醫(yī)療器械，其特征在于，使用了權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的液體噴射裝置。
【文檔編號(hào)】A61B17/3203GK104414710SQ201410459539
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】?jī)?nèi)田和見(jiàn), 平林篤哉, 關(guān)野博一 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社