流體噴射裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及流體噴射裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]已知以脈動(dòng)狀噴射流體而進(jìn)行目標(biāo)物的切開或切除等手術(shù)的技術(shù)。例如，在醫(yī)療領(lǐng)域，作為切開或切除生物體組織的手術(shù)器具，現(xiàn)有技術(shù)提出了一種流體噴射裝置，上述流體噴射裝置由如下部分構(gòu)成:以脈動(dòng)狀噴射流體的脈動(dòng)流發(fā)生部；將流體供給脈動(dòng)流發(fā)生部的流體供給部；連接流體供給部和脈動(dòng)流發(fā)生部的流體供給通道；以及轉(zhuǎn)換噴射的開與關(guān)的操作開關(guān)(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]在這種流體噴射裝置中，為了在操作開關(guān)被操作時(shí)確保以適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度從脈動(dòng)流發(fā)生部噴射流體，需要以適當(dāng)?shù)膲毫⒘黧w從流體供給部供給脈動(dòng)流發(fā)生部。因此，流體噴射裝置中，會(huì)在流體供給流路上設(shè)置可開閉流體的流路的閥門，當(dāng)操作開關(guān)未被操作時(shí)，通過在關(guān)閉流路的狀態(tài)下將流體從流體供給部送出至流體供給流路，可以使得流體供給部中的流體的壓力上升。
[0004]因此，這種情況下，當(dāng)閥門與流體供給流路沒有被正確連接時(shí)、或中途脫離時(shí)，或閥門發(fā)生故障等時(shí)候，則無法關(guān)閉流體供給流路，因此，有可能難以適當(dāng)上升流體供給部中的壓力。
[0005]因此，需要一種可檢測(cè)無法關(guān)閉流體供給流路的情況的技術(shù)。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:特開2013-213422號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]涉及用于解決上述問題的一個(gè)方面的流體噴射裝置，包括:流體容器，其具有容納流體的流體容納部和形成在上述流體容納部的流體出口 ；流體按壓部，其根據(jù)移動(dòng)指令在按壓上述流體容納部的方向上移動(dòng)，通過按壓上述流體容納部使上述流體從上述流體出口流出；連接配管，一端與上述流體出口連接；流體噴射部，其具有與上述連接配管的另一端連接的流體引入口，以脈動(dòng)狀噴射從上述流體引入口引入的上述流體；壓力檢測(cè)部，其檢測(cè)上述流體容納部中的壓力；流路開閉部，其打開或關(guān)閉上述連接配管中的上述流體的流路；按壓控制部，其在使上述流路開閉部關(guān)閉上述流路的狀態(tài)下，對(duì)上述流體按壓部輸出上述移動(dòng)指令，從而控制上述流體容納部中的上述壓力接近規(guī)定的目標(biāo)壓力值；移動(dòng)速度取得部，其取得上述流體按壓部的移動(dòng)速度；流路判定部，如果從上述流體容納部中的上述壓力與上述目標(biāo)壓力值的差變?yōu)榈陀谝?guī)定值起至規(guī)定時(shí)間經(jīng)過后，上述流體按壓部的上述移動(dòng)速度是規(guī)定速度以上，則上述流路判定部判定為沒有進(jìn)行基于流路開閉部的上述流路的關(guān)閉。
[0010]根據(jù)這種流體噴射裝置，可以檢測(cè)流體的流路無法關(guān)閉的情況。由此，可以在提高流體噴射裝置的便利性的同時(shí)，也提高安全性。
[0011]這里，優(yōu)選上述按壓控制部輸出的上述移動(dòng)指令中包含指定了上述流體按壓部的移動(dòng)距離的距離信息，上述移動(dòng)速度取得部計(jì)算出單位時(shí)間內(nèi)上述按壓控制部所輸出的一個(gè)以上的上述移動(dòng)指令中包括的上述距離信息的合計(jì)值，作為上述流體按壓部的上述移動(dòng)速度。
[0012]根據(jù)這種流體噴射裝置，即使不使用編碼器也能檢測(cè)出流體按壓部的移動(dòng)速度。
[0013]而且，優(yōu)選上述按壓控制部在判定為沒有進(jìn)行基于上述流路開閉部的上述流路的關(guān)閉時(shí)，使上述流體按壓部停止。
[0014]根據(jù)這種流體噴射裝置，可以停止從流體噴射部泄漏流體。
[0015]而且，優(yōu)選上述流路判定部在判定為沒有進(jìn)行基于上述流路開閉部的上述流路的關(guān)閉時(shí)，輸出規(guī)定的警報(bào)。
[0016]根據(jù)這種流體噴射裝置，可以將流路沒有閉合的情況盡快通知施手術(shù)者，從而能提高流體噴射裝置的安全性。
【附圖說明】
[0017]圖1是示出涉及本發(fā)明的實(shí)施方式的流體噴射裝置的整體構(gòu)成的一個(gè)例子的框圖。
[0018]圖2是示出涉及本發(fā)明的實(shí)施方式的流體噴射裝置的整體構(gòu)成的其他例子的框圖。
[0019]圖3是示出涉及本發(fā)明的實(shí)施方式的泵的構(gòu)成的框圖。
[0020]圖4是示出涉及本發(fā)明的實(shí)施方式的脈動(dòng)發(fā)生部的構(gòu)成的截面圖。
[0021]圖5是示出涉及本發(fā)明的實(shí)施方式的入口流路的形狀的俯視圖。
[0022]圖6是示出涉及本發(fā)明的實(shí)施方式的泵控制部的構(gòu)成的框圖。
[0023]圖7是示出涉及本發(fā)明的實(shí)施方式的流體容納部中的壓力的推移的圖。
[0024]圖8是示出涉及本發(fā)明的實(shí)施方式的流體容納部中的壓力的推移的圖。
[0025]圖9是示出涉及本發(fā)明的實(shí)施方式的滑塊的移動(dòng)速度的推移的圖。
[0026]圖10是示出涉及本發(fā)明的實(shí)施方式的流體噴射裝置的處理流程的流程圖。
[0027]符號(hào)說明
[0028]I流體噴射裝置25、連接管
[0029]26、三通活塞100、脈動(dòng)發(fā)生部
[0030]200、流體噴射管201、連接流路
[0031]211、噴嘴400、隔膜
[0032]401、壓電元件501、流體室
[0033]502、入口流路管503、入口流路
[0034]504、連接流路510、出口流路管
[0035]511、出口流路600、驅(qū)動(dòng)控制部
[0036]625、脈動(dòng)發(fā)生部啟動(dòng)開關(guān)627、噴射強(qiáng)度切換開關(guān)
[0037]628、沖排開關(guān)630、控制電纜
[0038]640、通信電纜700、泵
[0039]710、泵控制部711、CPU
[0040]712、存儲(chǔ)器713、AD轉(zhuǎn)換器
[0041]720、滑塊721、基座部
[0042]722、壓力傳感器723、觸摸傳感器
[0043]730、電機(jī)731、流體按壓部
[0044]740、線性滑軌750、夾管閥
[0045]760、流體容器761、注射器
[0046]762、柱塞763、墊片
[0047]764、開口部765、流體容納部
[0048]770、流體容器安裝部。
【具體實(shí)施方式】
[0049]整體構(gòu)成
[0050]下面，參照?qǐng)D面，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。本實(shí)施方式涉及的流體噴射裝置可用于精細(xì)物體和結(jié)構(gòu)物、生物體組織等的清洗或切斷等各種情況，在下文說明的實(shí)施方式中，以適合用于切開或切除生物體組織的醫(yī)用手術(shù)刀的流體噴射裝置為例進(jìn)行說明。因此，在本實(shí)施方式涉及的流體噴射裝置中使用的流體是水、生理鹽水、規(guī)定的藥液等。另外，為便于圖示，下文說明所參照的圖面是部件或部分的縱橫尺寸的比例尺與實(shí)際尺寸不同的示意圖。
[0051]圖1是示出作為本實(shí)施方式涉及的醫(yī)用手術(shù)刀的流體噴射裝置I的構(gòu)成說明圖。涉及本實(shí)施方式的流體噴射裝置I包括:供給流體的泵700、將泵700所提供的流體轉(zhuǎn)換為脈動(dòng)流并以脈動(dòng)狀噴射的脈動(dòng)發(fā)生部(流體噴射部)100、與泵700協(xié)同進(jìn)行流體噴射裝置I的控制的驅(qū)動(dòng)控制部600、以及連接泵700與脈動(dòng)發(fā)生部100并作為流體流動(dòng)的流路的連接路徑(連接配管)的連接管25。
[0052]并且，詳細(xì)情況將在后面描述，脈動(dòng)發(fā)生部100包括:容納泵700提供的流體的流體室501、改變?cè)摿黧w室501的容積的隔膜400 (diaphragm)、以及使隔膜400振動(dòng)的壓電元件 401。
[0053]而且，脈動(dòng)發(fā)生部100具有:成為從流體室501噴出的流體的流路的細(xì)管狀的流體噴射管200、安裝在流體噴射管200的前端部的流路直徑縮小的噴嘴211。
[0054]然后，脈動(dòng)發(fā)生部100根據(jù)驅(qū)動(dòng)控制部600輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)使壓電元件401驅(qū)動(dòng)，并通過改變流體室501的容積，以脈動(dòng)狀對(duì)流體施加壓力，將流體轉(zhuǎn)換為脈動(dòng)流，通過流體噴射管200、噴嘴211以脈動(dòng)狀高速噴射流體。
[0055]驅(qū)動(dòng)控制部600與脈動(dòng)發(fā)生部100之間通過控制電纜630連接，驅(qū)動(dòng)控制部600輸出的用于驅(qū)動(dòng)壓電元件401的驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過控制電纜630傳遞至脈動(dòng)發(fā)生部100。
[0056]并且，驅(qū)動(dòng)控制部600與泵700之間通過通信電纜640連接，驅(qū)動(dòng)控制部600與泵700根據(jù)CAN(控制局域網(wǎng))等規(guī)定的通信協(xié)議彼此交換各種指令和數(shù)據(jù)。
[0057]并且，驅(qū)動(dòng)控制部600接收來自由使用脈動(dòng)發(fā)生部100執(zhí)刀的施手術(shù)者等人操作的各種開關(guān)的信號(hào)的輸入，通過上述控制電纜630和通信電纜640，控制泵700和脈動(dòng)發(fā)生部 100。
[0058]作為被輸入驅(qū)動(dòng)控制部600中的上述開關(guān)，有例如脈動(dòng)發(fā)生部啟動(dòng)開關(guān)625、噴射強(qiáng)度切換開關(guān)627、沖排開關(guān)(flushing swith)628等(沒有圖示出)。
[0059]脈動(dòng)發(fā)生部啟動(dòng)開關(guān)625是用于切換有無從脈動(dòng)發(fā)生部100噴射流體的開關(guān)。如果使用脈動(dòng)發(fā)生部100執(zhí)刀的施手術(shù)者操作了脈動(dòng)發(fā)生部啟動(dòng)開關(guān)625，則驅(qū)動(dòng)控制部600會(huì)協(xié)同泵700，進(jìn)行用于使流體從脈動(dòng)發(fā)生部100噴射或停止的控制。脈動(dòng)發(fā)生部啟動(dòng)開關(guān)625可以采取放在手術(shù)實(shí)施者腳邊操作的腳踏開關(guān)的形式，也可以采取一體地設(shè)置在脈動(dòng)發(fā)生部100上由施手術(shù)者把持，通過施手術(shù)者的手和手指操作的形式。
[0060]噴射強(qiáng)度切換開關(guān)627是用于設(shè)定從脈動(dòng)發(fā)生部100噴射的流體的噴射強(qiáng)度的開關(guān)。當(dāng)噴射強(qiáng)度切換開關(guān)627被操作時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制部600進(jìn)行用于增加或減少對(duì)脈動(dòng)發(fā)生部100及泵700的流體的噴射強(qiáng)度的控制。
[0061]例如，驅(qū)動(dòng)控制部600在使流體從脈動(dòng)發(fā)生部100噴射時(shí)，將基于由噴射強(qiáng)度切換開關(guān)設(shè)定的噴射強(qiáng)度的電壓的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出至脈動(dòng)發(fā)生部100。例如，驅(qū)動(dòng)控制部600在增大噴射強(qiáng)度時(shí)使驅(qū)動(dòng)電壓的電壓上升，在降低噴射強(qiáng)度時(shí)使驅(qū)動(dòng)電壓的電壓下降。
[0062]并且，在將流體供給脈動(dòng)發(fā)生部100時(shí)，泵700進(jìn)行控制，使得泵700中的流體的壓力成為基于由噴射強(qiáng)度切換開關(guān)627設(shè)定的噴射強(qiáng)度的壓力。例如，泵700在增大噴射強(qiáng)度時(shí)使流體的壓力上升，在降低噴射強(qiáng)度時(shí)使流體的壓力下降。
[0063]另外，噴射強(qiáng)度切換開關(guān)627可以被構(gòu)成為可從事前規(guī)定的多個(gè)噴射強(qiáng)度中擇一地選擇的開關(guān)，也可以被構(gòu)成為可使噴射強(qiáng)度從上限值到下限值之間連續(xù)變化的開關(guān)。
[0064]而且，由噴射強(qiáng)度切換開關(guān)627設(shè)定的噴射強(qiáng)度，是采用可成為噴射強(qiáng)度的指標(biāo)的某種物理量(例如，噴射目標(biāo)物所受的壓力、每個(gè)規(guī)定時(shí)間的噴射量、流速等)來確定的，任何物理量均可。
[0065]另外，對(duì)沖排開關(guān)628，將在后面說明。
[0066]而且，本實(shí)施方式中，所謂脈動(dòng)流，是指流體的流動(dòng)方向是恒定的，流體的流量或流速伴隨著周期性或非周期性波動(dòng)的一種流體的流動(dòng)。脈動(dòng)流同時(shí)還包括重復(fù)流體的流動(dòng)和停止的間歇流，但只要流體的流量或流速是周期性或非周期性波動(dòng)即可，因此，無需非得是間歇流。
[0067]同樣地，所謂以脈動(dòng)狀噴射流體，是指所噴射的流體的流量或移動(dòng)速度周期性或非周期性波動(dòng)的一種流體