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]已知以脈沖狀噴射流體而進(jìn)行目標(biāo)物的切開或切除等的技術(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，提出了一種流體噴射裝置，上述流體噴射裝置具備如下部分而構(gòu)成:以脈沖狀噴射流體的脈動(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)生部的流體供給路徑；以及切換噴射的開與關(guān)的操作開關(guān)(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]該流體噴射裝置通過逐步提高脈動(dòng)流發(fā)生部中的壓電元件的驅(qū)動(dòng)電壓而逐步增加流體的噴射強(qiáng)度，從而不會(huì)過度深切目標(biāo)部位。
[0004]然而，流體的噴射強(qiáng)度也受流體供給部中的流體壓力的影響，當(dāng)操作開關(guān)被操作時(shí)，流體供給部中的壓力不一定合適。
[0005]例如，當(dāng)操作開關(guān)在流體供給部中的流體壓力過高的狀態(tài)下被操作時(shí)，也可能會(huì)進(jìn)行手術(shù)實(shí)施者所不期待的強(qiáng)噴射。
[0006]因此，需要一種技術(shù)，使得當(dāng)流體供給部中的壓力在根據(jù)噴射強(qiáng)度確定的規(guī)定的上限值以上時(shí)，不進(jìn)行流體的噴射，從而可提高流體噴射裝置的安全性。
[0007]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2010-059939號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]涉及用于解決上述問題的一個(gè)方面的流體噴射裝置，具備:具有容納流體的流體容納部和在上述流體容納部形成的流體出口的流體容器；推壓上述流體容納部，使上述流體從上述流體出口流出的流體推壓部；一端與上述流體出口連接的連接配管；具有與上述連接配管的另一端連接的流體取入口，并根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以脈沖狀噴射從上述流體取入口取入的上述流體的流體噴射部；檢測(cè)上述流體容納部中的壓力的壓力檢測(cè)部；接受用于設(shè)定上述流體噴射部噴射上述流體時(shí)的噴射強(qiáng)度的輸入的噴射強(qiáng)度輸入部；控制上述流體推壓部，使得上述流體容納部中的上述壓力接近根據(jù)上述噴射強(qiáng)度確定的目標(biāo)壓力值的推壓控制部；接受用于使上述流體從上述流體噴射部噴射的指令輸入的噴射指令輸入部；以及對(duì)上述流體噴射部輸出上述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的流體噴射控制部，在上述噴射指令輸入部接受上述指令輸入時(shí)，在上述流體容納部中的上述壓力在以上述目標(biāo)壓力值為基準(zhǔn)確定的第一規(guī)定范圍的上限值以上的情況下，上述流體噴射控制部不輸出上述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，在上述流體容納部中的上述壓力小于上述上限值的情況下，上述流體噴射控制部輸出上述驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0011]對(duì)于本發(fā)明的其它特征，將通過本說明書和附圖的記載詳細(xì)地描述。
【附圖說明】
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]圖4是示出涉及本發(fā)明的實(shí)施方式的泵的構(gòu)成的框圖。
[0016]圖5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)造的截面圖。
[0017]圖6是示出涉及本發(fā)明的實(shí)施方式的入口流路的方式的俯視圖。
[0018]圖7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。
[0019]圖8是示出涉及本發(fā)明的實(shí)施方式的壓力推移的圖。
[0020]圖9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。
[0021]符號(hào)說明
[0022]I流體噴射裝置、25連接管、26三通活塞、100脈動(dòng)發(fā)生部、200流體噴射管、201連接流路、211噴嘴、400隔板、401壓電元件、501流體室、502入口流路管、503入口流路、504連接流路、510出口流路管、511出口流路、600驅(qū)動(dòng)控制部、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)、628脫氣開關(guān)、630控制電纜、640通信電纜、700泵、710泵控制部、711CPU、712存儲(chǔ)器、713AD轉(zhuǎn)換器、720滑塊、721基座部、722壓力傳感器、723觸摸傳感器、730電機(jī)、731流體推壓部、740線性滑軌、750夾管閥、760流體容器、761注射器、762柱塞、763墊片、764開口部、765流體容納部、770流體容器安裝部
【具體實(shí)施方式】
[0023]==概要==
[0024]通過本說明書和附圖的記載，至少可以明確如下事項(xiàng):
[0025]明確了一種流體噴射裝置，其特征在于，具備:具有容納流體的流體容納部和在上述流體容納部形成的流體出口的流體容器；推壓上述流體容納部，使上述流體從上述流體出口流出的流體推壓部；一端與上述流體出口連接的連接配管；具有與上述連接配管的另一端連接的流體取入口，并根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以脈沖狀噴射從上述流體取入口取入的上述流體的流體噴射部；檢測(cè)上述流體容納部中的壓力的壓力檢測(cè)部；接受用于設(shè)定上述流體噴射部噴射上述流體時(shí)的噴射強(qiáng)度的輸入的噴射強(qiáng)度輸入部；控制上述流體推壓部，使得上述流體容納部中的上述壓力接近根據(jù)上述噴射強(qiáng)度確定的目標(biāo)壓力值的推壓控制部；接受用于使上述流體從上述流體噴射部噴射的指令輸入的噴射指令輸入部；以及對(duì)上述流體噴射部輸出上述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的流體噴射控制部，在上述噴射指令輸入部接受上述指令輸入時(shí)，在上述流體容納部中的上述壓力在以上述目標(biāo)壓力值為基準(zhǔn)確定的第一規(guī)定范圍的上限值以上的情況下，上述流體噴射控制部不輸出上述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，在上述流體容納部中的上述壓力小于上述上限值的情況下，上述流體噴射控制部輸出上述驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0026]根據(jù)這種流體噴射裝置，在流體容納部中的壓力在根據(jù)噴射強(qiáng)度確定的規(guī)定的上限值以上的情況下，可以不進(jìn)行流體的噴射，從而可以提高流體噴射裝置的安全性。
[0027]其中，在上述流體容納部中的上述壓力達(dá)到上述目標(biāo)壓力值后，當(dāng)上述壓力進(jìn)入范圍比以上述目標(biāo)壓力值為基準(zhǔn)確定的上述第一規(guī)定范圍窄的第二規(guī)定范圍時(shí)，即使上述壓力與上述目標(biāo)壓力值不同，上述推壓控制部也優(yōu)選不進(jìn)行使上述壓力接近上述目標(biāo)壓力值的上述控制。
[0028]根據(jù)這種流體噴射裝置，可以防止例如盡管流體容納部中的壓力與目標(biāo)壓力值的差已經(jīng)是例如不影響噴射強(qiáng)度的微差，卻還始終繼續(xù)進(jìn)行控制的這種情況。
[0029]并且，在上述流體容納部中的上述壓力達(dá)到上述目標(biāo)壓力值后，當(dāng)上述壓力進(jìn)入上述第一規(guī)定范圍但未進(jìn)入上述第二規(guī)定范圍時(shí)，上述推壓控制部?jī)?yōu)選對(duì)上述流體推壓部進(jìn)行控制，使得上述壓力進(jìn)入上述第二規(guī)定范圍。
[0030]根據(jù)這種流體噴射裝置，可以在進(jìn)入第二規(guī)定范圍的時(shí)候停止壓力的控制，因此，例如即使發(fā)生超壓，也能夠容易地使壓力保持在第二規(guī)定范圍內(nèi)，從而能夠提高壓力控制的精度。
[0031]并且，在上述流體噴射控制部輸出上述驅(qū)動(dòng)信號(hào)期間，優(yōu)選上述推壓控制部對(duì)上述流體推壓部進(jìn)行控制，使得每單位時(shí)間從上述流體容器中流出規(guī)定量的流體。
[0032]根據(jù)這種流體噴射裝置，在流體噴射部噴射流體時(shí)，可以消除伴隨反饋控制而發(fā)生的流體容納部中的壓力變化，對(duì)流體噴射部提供穩(wěn)定的量的流體，因此，能夠以更穩(wěn)定的強(qiáng)度從流體噴射部噴射流體。
[0033]并且優(yōu)選，上述流體噴射裝置還具備開閉上述連接配管中的上述流體的流路的流路開閉部，上述推壓控制部通過在利用上述流路開閉部使上述流路閉塞的狀態(tài)下使上述流體推壓部推壓上述流體容納部，進(jìn)行使上述流體容納部中的上述壓力接近上述目標(biāo)壓力值的上述控制。
[0034]根據(jù)這種流體噴射裝置，能夠使流體容納部中的壓力更高精度地接近目標(biāo)壓力值。
[0035]==整體構(gòu)成==
[0036]下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。涉及本實(shí)施方式的流體噴射裝置可以用于精細(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，在涉及本實(shí)施方式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。另夕卜，為便于圖示，下文說明所參照的附圖是部件和部分的縱橫尺寸的比例尺與實(shí)際尺寸不同的示意圖。
[0037]圖1是示出作為涉及本實(shí)施方式的手術(shù)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具備:供給流體的泵700、將泵700所提供的流體轉(zhuǎn)換為脈動(dòng)流并以脈沖狀噴射的脈動(dòng)發(fā)生部(流體噴射部)100、與泵700聯(lián)合進(jìn)行流體噴射裝置I的控制的驅(qū)動(dòng)控制部(流體噴射控制部)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。
[0038]并且，詳細(xì)情況將在后面描述，脈動(dòng)發(fā)生部100具備:容納泵700提供的流體的流體室501、改變?cè)摿黧w室501的容積的隔板400、以及使隔板400振動(dòng)的壓電元件401。
[0039]而且，脈動(dòng)發(fā)生部100具備:成為從流體室501吐出的流體的流路的細(xì)管狀的流體噴射管200、以及安裝在流體噴射管200的前端部的流路直徑縮小的噴嘴211。
[0040]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，以脈沖狀對(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以脈沖狀高速噴射流體。
[0041]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。
[0042]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)。
[0043]并且，驅(qū)動(dòng)控制部600接受來自由使用脈動(dòng)發(fā)生部100執(zhí)刀的手術(shù)實(shí)施者等操作的各種開關(guān)的信號(hào)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。
[0044]作為與驅(qū)動(dòng)控制部600連接的上述開關(guān)，有例如脈動(dòng)發(fā)生部啟動(dòng)開關(guān)(噴射指令輸入部)625、噴射強(qiáng)度切換開關(guān)(噴射強(qiáng)度輸入部)627、脫氣開關(guān)(7 ^、y夕' 只彳v于)628等(未圖示)。
[0045]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)。當(dāng)使用脈動(dòng)發(fā)生部100執(zhí)刀的手術(shù)實(shí)施者操作脈動(dòng)發(fā)生部啟動(dòng)開關(guān)625時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制部600與泵700聯(lián)合，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