液體供給裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種與將液體供給至醫(yī)療設(shè)備的液體供給裝置有關(guān)的技術(shù)。該液體供給裝置是將液體供給至醫(yī)療設(shè)備的液體供給裝置，具備泵機(jī)構(gòu)、流路以及流路變形部，其中，泵機(jī)構(gòu)具備能夠在進(jìn)行了液體的送液動作后進(jìn)行液體的吸入動作的第一泵、和能夠在第一泵進(jìn)行送液動作過程中進(jìn)行液體的吸入動作并且在第一泵進(jìn)行吸入動作過程中進(jìn)行液體的送液動作的第二泵，流路構(gòu)成為包括彈性部件且與第一泵以及第二泵連通并將液體供給至醫(yī)療設(shè)備，流路變形部使流路的一部分變形，流路變形部在第一泵從送液動作被切換至吸入動作之前開始流路的第一變形，在第二泵進(jìn)行送液動作過程中流路的第一變形結(jié)束并開始流路的第二變形。
【專利說明】液體供給裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及將液體供給至醫(yī)療設(shè)備的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，作為對液體進(jìn)行穩(wěn)定送液的技術(shù)，例如公知有下述專利文獻(xiàn)I的技術(shù)。在下述專利文獻(xiàn)I中，記載了在兩個柱塞泵的一方以規(guī)定的噴出壓力進(jìn)行噴出工序時，另一方以對液體施加了預(yù)壓的狀態(tài)待機(jī)，在一方的噴出壓力開始下降時，另一方開始液體的加壓以及噴出工序，并在短時間內(nèi)使壓力上升至目標(biāo)噴出壓力，從而連續(xù)地進(jìn)行噴出的技術(shù)。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本特開平9-264261號公報
[0004]但是，在專利文獻(xiàn)I的技術(shù)中，在進(jìn)行兩個柱塞泵的噴出的切換時，會定期產(chǎn)生脈動電流。例如，在將上述技術(shù)應(yīng)用于將液體送液至作為醫(yī)療用設(shè)備的噴水式手術(shù)刀的液體供給裝置的情況下，從噴水式手術(shù)刀噴出的液體會產(chǎn)生脈動電流，所以被指出了在噴水式手術(shù)刀的操作上不優(yōu)選這樣的問題。另外，還被指出了裝置的小型化、低成本化、節(jié)約資源化、制造的容易化、使用的便利性的提高等各種課題。這樣的問題并不局限于噴水式手術(shù)刀，而是將液體供給至醫(yī)療設(shè)備的裝置共同問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是為了解決至少一部分上述課題而產(chǎn)生的，能夠作為以下的方式實現(xiàn)。
[0006](I)根據(jù)本發(fā)明的一個方式，提供一種將液體供給至醫(yī)療設(shè)備的液體供給裝置。該液體供給裝置的特征在于，具備泵機(jī)構(gòu)、流路以及流路變形部，其中，泵機(jī)構(gòu)具備能夠在進(jìn)行了上述液體的送液動作后進(jìn)行上述液體的吸入動作的第一泵、和在上述第一泵進(jìn)行上述送液動作過程中進(jìn)行上述液體的吸入動作，并在上述第一泵進(jìn)行上述吸入動作過程中進(jìn)行上述液體的送液動作的第二泵，流路構(gòu)成為包含彈性部件，該流路與上述第一泵以及上述第二泵連通并將上述液體供給至上述醫(yī)療設(shè)備，流路變形部使上述流路的一部分變形，上述流路變形部在上述第一泵從上述送液動作被切換至上述吸入動作之前開始上述流路的第一變形，在上述第二泵進(jìn)行上述送液動作過程中結(jié)束上述流路的第一變形并開始上述流路的第二變形。根據(jù)該方式的液體供給裝置，能夠通過使流路變形，來抑制供給至醫(yī)療設(shè)備的液體的流量的變動。
[0007](2)在上述方式的液體供給裝置中，還可以形成為在從上述第一泵的單位時間的送液量達(dá)到規(guī)定送液量時起，到上述單位時間的送液量變得比上述規(guī)定送液量少為止的期間，基于上述流路變形部所引起的上述流路的變形量達(dá)到峰值。根據(jù)該方式的液體供給裝置，為了適當(dāng)?shù)卦O(shè)定流路變形部使流路變形最大的時刻，根據(jù)第一泵的送液量設(shè)定流路變形部的變形動作即可。例如，能夠通過使流路變形部的控制配合第一泵的控制，來抑制供給至醫(yī)療設(shè)備的液體的流量的變動。另外，也可以通過使流路變形部的控制配合第二泵的控制，從而能夠通過容易的流路變形部的變形動作的設(shè)定，來抑制供給至醫(yī)療設(shè)備的液體的流量的變動。[0008](3)在上述方式的液體供給裝置中，還可以形成為在上述第一泵從上述送液動作被切換至上述吸入動作時，上述流路變形部使上述流路變形的速度最快。根據(jù)該方式的液體供給裝置，在第一泵的單位時間的送液量變得最小時使流路變形的速度最快，從而能夠抑制供給至醫(yī)療設(shè)備的液體的流量的變動。
[0009](4)在上述方式的液體供給裝置中，還可以形成為在上述第一泵從上述送液動作轉(zhuǎn)移至上述吸入動作時，上述第二泵從上述吸入動作轉(zhuǎn)移至上述送液動作。根據(jù)該方式的液體供給裝置，能夠使泵的動作控制簡便。
[0010](5)在上述方式的液體供給裝置中，也可以形成為在將從上述第一泵開始上述送液動作起到上述吸入動作結(jié)束時為止的期間設(shè)為T時，上述流路變形部使上述流路變形的變形期間在T/2以內(nèi)。根據(jù)該方式的液體供給裝置，能夠抑制在T/2以內(nèi)產(chǎn)生的流量的變動。
[0011](6)在上述液體供給裝置中，也可以形成為上述流路變形部通過按壓上述流路的外部壁面來使上述流路變形。根據(jù)該方式的液體供給裝置，能夠通過比較簡便的方法使流路變形。
[0012](7)在上述液體供給裝置中，也可以形成為上述流路包括與上述第一泵連接的第一流路、與上述第二泵連接的第二流路、以及使上述第一流路與上述第二流路合流成一個的流路亦即與上述醫(yī)療設(shè)備連接的上述第三流路，上述流路變形部使上述第三流路變形。根據(jù)該方式的液體供給裝置，由于能夠使所具備的流路變形部為一個，所以能夠?qū)崿F(xiàn)控制的簡單化。
[0013](8)在上述液體供給裝置中，也可以形成為上述流路變形部通過上述流路的變形來關(guān)閉該流路，從而停止從上述第一泵以及上述第二泵向上述醫(yī)療設(shè)備供給上述液體。根據(jù)該方式的液體供給裝置，能夠通過流路變形部使液體的供給停止。
[0014](9)在上述方式的液體供給裝置中，還可以形成為上述醫(yī)療設(shè)備是通過將液體向生物體噴出來治療上述生物體的治療設(shè)備。根據(jù)該方式的液體供給裝置，能夠?qū)⒎€(wěn)定的流量的液體供給至噴出液體的該醫(yī)療設(shè)備。
[0015](10)并且，根據(jù)本發(fā)明的其他的方式，提供將液體供給至醫(yī)療設(shè)備的液體供給裝置。該液體供給裝置具備泵機(jī)構(gòu)、流路以及流路變形部，其中，泵機(jī)構(gòu)具備多個進(jìn)行將上述液體向外部送液的送液動作的泵，流路是具有彈性的流路、且是將從各上述泵送液的上述液體供給至上述醫(yī)療設(shè)備的流路、流路變形部在預(yù)先決定的規(guī)定時刻使上述流路變形。根據(jù)該液體供給裝置，只要將使流路變形的規(guī)定時刻設(shè)定為產(chǎn)生供給至醫(yī)療設(shè)備的液體的壓力變動的時刻，便能夠抑制供給至醫(yī)療用設(shè)備的液體的流量的變動。
[0016]此外，本發(fā)明能夠以各種方式實現(xiàn)。例如,能夠以噴水式手術(shù)刀系統(tǒng)、液體供給系統(tǒng)、液體供給方法、泵控制方法、脈動電流抑制方法等方式實現(xiàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是表示噴水式手術(shù)刀系統(tǒng)10的說明圖。
[0018]圖2是對由液體供給裝置30進(jìn)行的水供給進(jìn)行說明的說明圖。
[0019]圖3是表示流路變形機(jī)構(gòu)50的說明圖。
[0020]圖4是表示流路變形機(jī)構(gòu)50的結(jié)構(gòu)的說明圖。[0021]圖5是表示柱塞泵以及流路變形機(jī)構(gòu)的動作的說明圖。
[0022]圖6是表示供給至噴水式手術(shù)刀20的水的流量的說明圖。
[0023]圖7是表示噴水式手術(shù)刀20的結(jié)構(gòu)的說明圖。
[0024]圖8是對變形例I進(jìn)行說明的說明圖。
[0025]圖9是表示流路變形機(jī)構(gòu)50a的說明圖。
[0026]圖10是表示可采用的噴水式手術(shù)刀的一個例子的說明圖。
【具體實施方式】
[0027]A.第一實施方式:
[0028](Al)系統(tǒng)構(gòu)成:
[0029]圖1是對使用了作為本發(fā)明的第一實施方式的液體供給裝置的噴水式手術(shù)刀系統(tǒng)10進(jìn)行說明的說明圖。噴水式手術(shù)刀是一種醫(yī)療用手術(shù)刀，以高壓噴出液體，并以該噴出壓力進(jìn)行切開或切除。在本實施方式中，作為噴出的液體，采用生理鹽水或林格氏液、水
坐寸O
[0030]噴水式手術(shù)刀系統(tǒng)10具備:噴水式手術(shù)刀20、將水供給至噴水式手術(shù)刀20的液體供給裝置30、以及收容供給至噴水式手術(shù)刀20的水的液體收容部15。噴水式手術(shù)刀20在其內(nèi)部具備以壓電元件為動力源使脈沖水流產(chǎn)生的機(jī)構(gòu)。噴水式手術(shù)刀20通過使壓電元件以規(guī)定頻率驅(qū)動，來使從液體供給裝置30供給的水形成為脈沖狀的高壓噴射水流(脈沖射流PJ)以向外部噴出。之后將詳細(xì)地對噴水式手術(shù)刀20的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0031]噴水式手術(shù)刀20、液體供給裝置30以及液體收容部15經(jīng)由流路70?73而連接。具體而言，液體收容部15與流路70的一端連接。流路70的另一端分支成流路71和流路72而連接。流路71與液體供給裝置30具備的柱塞泵33連接。流路72與液體供給裝置30具備的柱塞泵34連接。流路71以及流路72合流并與流路73連接。流路73與噴水式手術(shù)刀20連接。
[0032]液體收容部15的水通過液體供給裝置30的動作而經(jīng)由流路70?73被供給至噴水式手術(shù)刀20。另外，在流路71、72設(shè)置有止回閥81?84。在流路70?73中流通的水由于止回閥81?84的功能而僅從液體收容部15向朝向噴水式手術(shù)刀20的一個方向流通。流路70?73是由聚氯乙烯構(gòu)成的管，具有彈性。此外，作為流路70?73，也可以采用由硅、熱塑性彈性體構(gòu)成的具有彈性的管。
[0033]液體供給裝置30具備筐體32、柱塞泵33、34、泵驅(qū)動部35、36、顯示部38、以及流路變形機(jī)構(gòu)50。柱塞泵33、34進(jìn)行從液體收容部15吸入水的吸入動作、和將吸入的水送液至噴水式手術(shù)刀20的送液動作。泵驅(qū)動部35、36作為用于柱塞泵33、34進(jìn)行吸入動作和送液動作的動力源而發(fā)揮作用。泵驅(qū)動部35、36具備電機(jī)作為動力源，從而實現(xiàn)柱塞泵33,34的吸入動作和送液動作。
[0034]顯示部38是顯示液體供給裝置30對噴水式手術(shù)刀20供給的水的供給量、流速等與水供給相關(guān)的各種信息的顯示部。流路變形機(jī)構(gòu)50是夾入流路73并在規(guī)定的時刻使流路73變形的機(jī)構(gòu)。之后詳細(xì)地對流路變形機(jī)構(gòu)50進(jìn)行說明。
[0035]如圖所示，液體供給裝置30在筐體32的內(nèi)部具備控制部40。控制部40與噴水式手術(shù)刀20、泵驅(qū)動部35、36、顯示部38、輸入輸出IF42、以及流路變形機(jī)構(gòu)50連接，來控制各器件的操作。輸入輸出IF42與用于用戶操作噴水式手術(shù)刀20的水的噴出、停止的腳踏開關(guān)44連接。若用戶操作腳踏開關(guān)44，則控制部40使噴水式手術(shù)刀20和液體供給裝置30 (泵驅(qū)動部35、36)同步動作。具體而言，若用戶使用腳踏開關(guān)44進(jìn)行使脈沖射流PJ從噴水式手術(shù)刀20噴出的操作，則控制部40使泵驅(qū)動部35、36進(jìn)行驅(qū)動來將水供給至噴水式手術(shù)刀20，并且控制噴水式手術(shù)刀20以使供給的水形成為脈沖射流PJ來向外部噴出。
[0036]圖2是對由液體供給裝置30進(jìn)行的水供給進(jìn)行說明的說明圖。在圖中以柱塞泵33,34為中心示出了與水的流通有關(guān)系的構(gòu)成。如圖所示，柱塞泵33具備注射器33s和柱塞33p。同樣地，柱塞泵34具備注射器34s和柱塞34p。柱塞33p、柱塞34p分別安裝于泵驅(qū)動部35以及泵驅(qū)動部36。
[0037]栗驅(qū)動部35、36分別壓入或拔出柱塞33p以及柱塞34p并使之彳主復(fù)運動。如圖所示，將柱塞33p (34p)向被壓入注射器33s (34s)的方向進(jìn)行動作稱為柱塞泵33 (34)的送液動作。另外，將柱塞33p (34p)向被從注射器33s (34s)拔出的方向進(jìn)行動作稱為柱塞泵33 (34)的吸入動作。柱塞泵33、34由于泵驅(qū)動部35、36的動力而作為容積型泵發(fā)揮作用。
[0038]柱塞泵33與流路71連接，柱塞泵34與流路72連接。在柱塞泵33進(jìn)行了吸入動作的情況下，液體收容部15的水經(jīng)由流路70、流路71、以及止回閥81被吸入至注射器33s內(nèi)。在柱塞泵33進(jìn)行了送液動作的情況下，注射器33s的水經(jīng)由止回閥83、流路71以及流路73被送液至噴水式手術(shù)刀20。柱塞泵34進(jìn)行的吸入動作以及送液動作也具有與柱塞泵33同樣的原理，因此省略說明。
[0039]接下來，對液體供給裝置30具備的流路變形機(jī)構(gòu)50進(jìn)行說明。圖3是對流路變形機(jī)構(gòu)50進(jìn)行說明的說明圖。流路變形機(jī)構(gòu)50具備能夠從外觀觀察到的流路固定部51、和構(gòu)成于筐體32內(nèi)部的按壓機(jī)構(gòu)53 (后述)。在圖3中示出了能夠從外觀觀察到的流路固定部51。在流路固定部51形成有用于夾入流路73的槽部52。如圖3 (A)、3 (B)所示，用戶在使用噴水式手術(shù)刀系統(tǒng)10時將流路73嵌入槽部52。
[0040]圖4是對包括構(gòu)成于筐體32的內(nèi)部的部分在內(nèi)的流路變形機(jī)構(gòu)50的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的說明圖。圖4 (A)是表示流路變形機(jī)構(gòu)50的垂直剖面結(jié)構(gòu)的說明圖。圖4 (B)是表示流路變形機(jī)構(gòu)50的水平剖面結(jié)構(gòu)的說明圖。流路變形機(jī)構(gòu)50具備上述流路固定部51，并且在筐體32內(nèi)具備按壓機(jī)構(gòu)53。按壓機(jī)構(gòu)53具備用于按壓流路73的按壓部54、和對按壓部54賦予按壓力的線性致動器55。如圖所示，線性致動器55在按壓流路73的方向上(以下，也稱為按壓方向)進(jìn)行水平驅(qū)動。由于線性致動器55的水平驅(qū)動，從而按壓部54按壓流路73的壁面。如圖4 (B)所示，按壓部54的與流路73抵接的面形成為曲面，從而防止由于按壓引起的流路73的損傷，但是不特別限定于曲面，只要不對流路73造成損傷即可。另外，在醫(yī)療設(shè)備中，從衛(wèi)生的觀點出發(fā)多數(shù)情況下廢棄一經(jīng)治療使用過的流路73，因此在每次使用時，按壓部54都按壓新的流路73。因此，由于按壓部54的按壓造成流路73損傷的可能性極低。
[0041]如圖4 (B)所示，若按壓機(jī)構(gòu)53按壓流路73，則流路73局部地變形。在水在流路73內(nèi)流通的情況下，由于按壓機(jī)構(gòu)53的按壓，流路73內(nèi)的壓力增加?？刂撇?0在將水從液體供給裝置30供給至噴水式手術(shù)刀20時，使按壓機(jī)構(gòu)53進(jìn)行驅(qū)動來對被供給至噴水式手術(shù)刀20的水的壓力變動進(jìn)行抑制(壓力變動抑制)。以下，對壓力變動抑制進(jìn)行說明。[0042](A2)壓力變動抑制:
[0043]圖5是對在液體供給裝置30將水供給至噴水式手術(shù)刀20時，基于控制部40的控制的柱塞泵33、34以及流路變形機(jī)構(gòu)50的動作進(jìn)行說明的說明圖。圖5 (A)表示柱塞33p、34p的移動速度。線圖上的實線表示柱塞33p的移動速度，單點劃線表示34p的移動速度。在各柱塞泵(33、34)所對應(yīng)的線圖中，縱軸的O以上的部分對應(yīng)于送液動作，不足O的部分表示吸入動作。橫軸表示時間。在本實施方式中，控制部40控制各柱塞泵的送液動作的動作時間和吸入動作的動作時間。在柱塞泵33進(jìn)行送液動作時，柱塞泵34進(jìn)行吸入動作。柱塞泵33與柱塞泵34的單位時間的送液量優(yōu)選為相同，但是也可以允許±5%左右的誤差。另外，控制部40以使兩個柱塞泵中的一個柱塞泵始終進(jìn)行送液動作的方式進(jìn)行控制。通過控制部40控制泵驅(qū)動部35、36的驅(qū)動來間接地進(jìn)行控制部40對柱塞泵的動作控制。另外，柱塞泵33、34的吸入動作只要在一個柱塞泵進(jìn)行送液動作的期間，使另一方柱塞泵進(jìn)行吸入動作即可，如圖5 (A)所示，柱塞33p、34p的移動速度可以不等速，各柱塞泵的送液動作的動作時間與吸入動作的動作時間也可以不相同。
[0044]圖5 (B)表示各柱塞泵33、34進(jìn)行圖5 (A)所示的動作的情況下的各柱塞33p、34p的位移。從注射器33s、34s將柱塞33p、34p最大限度地拔出的狀態(tài)對應(yīng)于圖5 (B)的線圖的縱軸的“O”。將柱塞33p、34p最大限度地壓入注射器33s、34s的狀態(tài)對應(yīng)于圖5(B)的線圖的縱軸的“I”。此外，為了便于說明，用比實際平緩的線圖表現(xiàn)與注射器33s、34s對應(yīng)的各線圖曲線的最大值以及最小值所對應(yīng)的頂點，但是實際上是更陡的線圖。
[0045]圖5 (C)表示流路變形機(jī)構(gòu)50的動作。圖示的線圖的縱軸表示流路73在流路變形機(jī)構(gòu)50按壓流路73時的壓入量?？v軸的O表示流路變形機(jī)構(gòu)50未壓入流路73的情況。線圖的橫軸表示時間。在本實施方式中，控制部40以在圖5 (A)的tl、t2時刻使流路變形機(jī)構(gòu)50壓入流路73的速度為最大的方式(以線圖的傾斜為最大的方式)控制流路變形機(jī)構(gòu)50的動作。圖5 (A)的tl、t2是柱塞泵開始送液動作的時刻。
[0046]圖6是表示通過圖5所說明的柱塞泵33、34以及流路變形機(jī)構(gòu)50的動作，從流路73被供給至噴水式手術(shù)刀20的水的流量的變化的說明圖。圖6 (A)表示基于兩個柱塞泵33,34的動作所引起的流路73中的水的流量變化的情況。如圖所示，在各柱塞泵33、34開始送液動作的時刻tl、t2，從流路73被供給至噴水式手術(shù)刀20的水的流量減少。這可以考慮是因為在柱塞泵的送液動作和吸入動作交替的前后，柱塞的移動速度減少，隨之，從柱塞泵向流路73被供給的水的送液壓力減少。
[0047]另外，如圖5 (A)所示，若以送液動作的上升沿時間、和下降沿時間相同的方式進(jìn)行驅(qū)動，則實際在流路中流動的流量如圖6 (A)所示那樣，在tl、t2取得最小值，但是對于tl、t2在時間上不對稱，上升沿相對于下降沿產(chǎn)生延遲。其原因在于，由于流路中的氣泡、流路的彈性作用等的影響，送液壓力未必與柱塞的移動速度呈比例地上升，從而產(chǎn)生時間上的延遲。
[0048]圖6 (B)表示基于流路變形機(jī)構(gòu)50的動作引起的流路73中的水的流量變化的情況。如圖所示，可知在時刻tl、t2流量變?yōu)樽畲?。這是因為，控制部40以使流路變形機(jī)構(gòu)50壓入流路73的速度在時刻tl、t2變?yōu)樽畲蟮姆绞娇刂屏髀纷冃螜C(jī)構(gòu)50的動作。
[0049]另外，如圖6 (B)所圖示，可知基于流路變形機(jī)構(gòu)50的動作所引起的流路73中的水的流量變化對于時刻tl、t2不對稱，上升沿陡峭，下降沿平緩。這是因為，控制部40以使流路變形機(jī)構(gòu)50壓入流路73的量在泵的單位時間的送液量成為規(guī)定送液量以后變?yōu)樽畲蟮姆绞娇刂屏髀纷冃螜C(jī)構(gòu)50的動作。
[0050]根據(jù)上述控制，基于流路變形機(jī)構(gòu)50的動作所引起的流路73中的水的流量變化在時刻tl、t2變?yōu)樽畲螅⑶疑仙囟盖?，下降沿平緩，因此恰好，與在圖6 (A)所示的泵的切換時的、時刻tl、t2成為最小，與下降沿陡峭，上升沿平緩的流量變化成彼此互補(bǔ)的關(guān)系，在兩者的流量變化重合后，大致無時間變化的恒定流量向流路73流動。
[0051]圖6 (C)表示使基于柱塞泵33、34的動作所引起的流路73的流量變化、與基于流路變形機(jī)構(gòu)50的動作所引起的流路73的流量變化重合而得的流量。即，圖示的線圖表示實際上液體供給裝置30將水供給至噴水式手術(shù)刀20時的流路73的流量變化。線圖上的單點劃線表示基于柱塞泵33、34的動作所引起的流路73的流量變化，雙點劃線表示基于流路變形機(jī)構(gòu)50的動作所引起的流路73的流量變化，實線表示將這兩種流量重合后的流量。如圖所示，可知重合而得的流量抑制其變動。即，通過流路變形機(jī)構(gòu)50對流路73進(jìn)行加壓來對基于柱塞泵33、34的動作所引起的流路73的水的壓力的減少量進(jìn)行補(bǔ)充。抑制流路73的壓力的變動的結(jié)果為，抑制流路73的水的流量的變動。如此，控制部40通過對流路變形機(jī)構(gòu)50的動作進(jìn)行控制，來抑制基于柱塞泵33、34的動作所引起的流路73的壓力變動。
[0052]另外，各柱塞每被切換，流路變形機(jī)構(gòu)50都需要使流路73變形，因此流路變形機(jī)構(gòu)50使流路73變形的時間需要在各柱塞的送液動作的動作時間以下。
[0053]在本實施例中，由于以使各柱塞的送液動作的動作時間與吸入動作的動作時間相同的方式進(jìn)行控制，所以若將各柱塞的一個柱塞的送液動作和隨之發(fā)生的一個吸入動作作為一系列的周期，并將該周期時間設(shè)為T，則流路變形機(jī)構(gòu)50使流路73變形的時間需要在T/2以下。
[0054]在本實施方式中，在控制部40具備的存儲部中存儲有與流路變形機(jī)構(gòu)50的動作對應(yīng)的程序，控制部40按照該程序使流路變形機(jī)構(gòu)50動作。另外，控制部40也可以在液體供給裝置30動作過程中，根據(jù)柱塞泵33、柱塞泵34的移動速度來推測流路變形機(jī)構(gòu)50的最佳的動作，并根據(jù)推測結(jié)果使流路變形機(jī)構(gòu)50動作。此外，基于這些任意一種方式的流路變形機(jī)構(gòu)50的動作控制也都包含于“在預(yù)先決定的規(guī)定時刻使流路變形機(jī)構(gòu)50動作”的情況中。
[0055](A3)噴水式手術(shù)刀:
[0056]接下來，對噴水式手術(shù)刀20進(jìn)行說明。圖7是對噴水式手術(shù)刀20的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的說明圖。噴水式手術(shù)刀20具備:上殼體210、下殼體220、底部222、壓電元件230、上板232、隔膜240、墊圈212、以及噴嘴247。上殼體210與下殼體220對置并接合。下殼體220為筒狀部件，一方的端部由底部222密閉。如圖所示，在下殼體220的內(nèi)部空間配設(shè)有壓電元件230。
[0057]壓電元件230為層疊型壓電元件，其構(gòu)成致動器。壓電元件230的一方的端部經(jīng)由上板232而固定于隔膜240。壓電元件230的另一方的端部固定于底部222。隔膜240由圓盤狀的金屬薄膜構(gòu)成，周緣部固定于下殼體220。在隔膜240與上殼體210之間形成有泵室245，并通過壓電元件230的驅(qū)動而改變?nèi)莘e。
[0058]在上殼體210形成有用于連接流路的流路連接部215。流路連接部215與流路73連接。從液體供給裝置30供給的水經(jīng)由流路73以及流路連接部215被供給至泵室245。若壓電元件230以規(guī)定頻率振動，則經(jīng)由隔膜240使泵室245的容積變化，從而對所收容的水進(jìn)行加壓。被加壓后的水通過安裝于上殼體210的噴嘴247而被噴出。
[0059]通過噴水式手術(shù)刀20具備的控制部(省略圖示)來進(jìn)行壓電元件230的振動控制。通過控制部對壓電元件230的振動進(jìn)行控制，能夠使噴水式手術(shù)刀20噴出各種方式的脈沖射流PJ。以上，對噴水式手術(shù)刀20的構(gòu)成進(jìn)行了說明。
[0060]如以上說明那樣，液體供給裝置30使流路變形機(jī)構(gòu)50動作，從而能夠抑制所供給的水的壓力變動。作為結(jié)果，能夠抑制供給至噴水式手術(shù)刀20的水的流量變動。液體供給裝置30能夠通過流路的變形這樣的比較簡便的方法來抑制壓力變動。利用被預(yù)先決定的規(guī)定時刻進(jìn)行流路變形機(jī)構(gòu)50的動作，因此能夠簡便地進(jìn)行控制。另外，使流路變形機(jī)構(gòu)50動作的規(guī)定時刻是與柱塞泵33、34的各送液動作的開始時刻具有相關(guān)的時刻，因此能夠抑制基于柱塞泵33、34的送液動作所引起的壓力變動。
[0061]在噴水式手術(shù)刀系統(tǒng)10中，柱塞泵的個數(shù)為兩個，因此能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)的簡單化、低成本化。另外，噴水式手術(shù)刀系統(tǒng)10通過流路變形機(jī)構(gòu)50對流路71與流路72合流而成的流路73進(jìn)行按壓來抑制壓力變動。因此，能夠通過流路中的一個位置的按壓來抑制壓力變動，作為結(jié)果，只要具備一個流路變形機(jī)構(gòu)50便能夠?qū)崿F(xiàn)壓力變動抑制。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)控制以及結(jié)構(gòu)的簡單化、低成本化。
[0062]并且，在本實施方式中，作為液體供給裝置30供給液體的醫(yī)療設(shè)備，采用了噴水式手術(shù)刀。在噴水式手術(shù)刀中，需要供給穩(wěn)定的流量的水。因此，作為將液體供給至噴水式手術(shù)刀的液體供給裝置采用液體供給裝置30，從而能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定壓力、穩(wěn)定流量的水的供給，并能夠最大限度地發(fā)揮液體供給裝置30的特征。
[0063]B.變形例:
[0064]此外，本發(fā)明不限定于上述實施方式，能夠在不脫離其主旨的范圍內(nèi)以各種方式實施，例如還能夠進(jìn)行如下的變形。
[0065](BI)變形例 1:
[0066]在上述實施方式中，液體供給裝置30具備兩個柱塞泵，但是也可以具備3個、4個等在液體供給裝置30可搭載的限度內(nèi)具備兩個以上的任意的個數(shù)的柱塞泵。另外，多個各柱塞泵的吸入動作和送液動作的時刻也可以與上述圖5所說明的時刻無關(guān)，而采用各種時亥IJ。例如，多個柱塞泵的送液動作的時刻也可以重合。在該情況下，通過預(yù)先測定來預(yù)先取得通過柱塞泵的送液動作而產(chǎn)生的內(nèi)部壓力變動的時刻，控制部40與該取得的時刻對應(yīng)地使流路變形機(jī)構(gòu)50動作，從而能夠?qū)⒎€(wěn)定的流量的水供給至噴水式手術(shù)刀20。
[0067]圖8是作為變形例I的一個例子，對液體供給裝置30具備3個柱塞泵91、92、93的情況進(jìn)行說明的說明圖。圖8 (A)表示柱塞泵91、92、93的移動速度。如圖所示，各柱塞泵始終以一個柱塞泵進(jìn)行送液動作。另外，各柱塞泵在吸入動作后，經(jīng)待機(jī)狀態(tài)而進(jìn)行送液動作。
[0068]圖8 (B)對基于流路變形機(jī)構(gòu)50的流路的壓入量進(jìn)行表示。與上述實施方式同樣，控制部40控制流路變形機(jī)構(gòu)50的動作，在各柱塞泵開始送液動作的時刻，流路變形機(jī)構(gòu)50壓入流路的速度為最大。
[0069]圖8 (C)表示實際上液體供給裝置30將水供給至噴水式手術(shù)刀20時的流路的流量變化。線圖上的單點劃線表示基于柱塞泵91、92、93的動作所引起的流量變化，雙點劃線表示基于流路變形機(jī)構(gòu)50的動作所引起的流量變化，實線表示將這兩種流量重合而得的流量。如圖所示，可知重合而得的流量被抑制其變動。如此，能夠獲得與上述實施方式同樣的效果。此外，在上述實施方式以及本變形例中，以在各柱塞泵開始送液動作的時刻，流路變形機(jī)構(gòu)50壓入流路的速度為最大的方式使流路變形機(jī)構(gòu)50動作，但是也可以在各種時刻使流路變形機(jī)構(gòu)50動作。也可以預(yù)先根據(jù)液體供給裝置30的特性，在不能把握壓力變動的特性的情況下，在與其特性對應(yīng)的時刻使流路變形機(jī)構(gòu)50動作，從而抑制壓力變動。
[0070](B2)變形例 2:
[0071]在上述實施方式中，作為流路變形部采用了流路變形機(jī)構(gòu)50 (圖3、圖4)，但是不限定于此，只要是能夠使流路變形來使流路的內(nèi)部的壓力變化的機(jī)構(gòu)便能夠采用各種方式。圖9是表示作為一個例子的流路變形機(jī)構(gòu)50a的說明圖。流路變形機(jī)構(gòu)50a通過槽部52a和可動部56來夾持并固定流路73 (參照圖9 (A)?圖9 (C))。如圖9 (C)所示，可動部56為開閉式。若使可動部56形成為關(guān)閉狀態(tài)，則鎖定機(jī)構(gòu)57 (圖9 (C))將可動部56鎖定。
[0072]如圖9 (C)所示，流路變形機(jī)構(gòu)50a具備按壓部54a，利用控制部40的控制而按壓流路73。按壓部54a的驅(qū)動機(jī)構(gòu)與第一實施方式中的按壓機(jī)構(gòu)53 (參照圖4)相同，故省略說明。通過形成為這種結(jié)構(gòu)，從而在流路變形機(jī)構(gòu)50a按壓了流路73的狀態(tài)下液體供給裝置30停止的情況下(例如停電時)，也能夠容易地將流路73從流路變形機(jī)構(gòu)50a取出。如此，流路變形部能夠形成為各種方式。另外，使流路73變形的方式并不局限于按壓，而能夠采用流路的伸縮、曲折等使流路內(nèi)部的壓力變化的各種方式。
[0073](B3)變形例 3:
[0074]在上述實施方式中，作為噴水式手術(shù)刀，采用了圖7所說明的噴水式手術(shù)刀20的方式，但是不限定于此，也可以采用各種方式的噴水式手術(shù)刀。圖10是對能夠采用的噴水式手術(shù)刀的一個例子進(jìn)行說明的說明圖。圖10 (A)是對利用了脈沖激光的噴水式手術(shù)刀250的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的說明圖。噴水式手術(shù)刀250具備:經(jīng)由流路73將來自液體供給裝置30的水吸入的吸入路252、使吸入的水產(chǎn)生氣泡的氣泡產(chǎn)生部254、以及用于將水噴出的噴出流路256。另外，噴水式手術(shù)刀250具備用于使用戶把持噴水式手術(shù)刀250的把持部264、和光纖266。
[0075]所具備的光纖266在氣泡產(chǎn)生部254與外部之間貫通把持部264。光纖266向把持部264的外部延伸，并與激光源(省略圖示)連接。作為激光源，例如能夠采用欽激光(Ho-YAGlaser:波長2.1 μ m)。把持部264以光纖266的前端突出至氣泡產(chǎn)生部254的狀態(tài)支承光纖266。突出至氣泡產(chǎn)生部254的光纖266的前端為脈沖激光的射出面。
[0076]從液體供給裝置30供給的水在流路73、吸入路252中流通并充滿氣泡產(chǎn)生部254，并經(jīng)由氣泡產(chǎn)生部254、噴出流路256向外部噴出。若在水充滿氣泡產(chǎn)生部254的狀態(tài)下，從光纖266的前端向水中射出脈沖激光，則水吸收其能量而瞬間氣化。然后，在氣泡產(chǎn)生部254生成蒸氣泡。由于該蒸氣泡的生成，從而噴出流路256的內(nèi)部壓力迅速上升，進(jìn)而噴出流路256內(nèi)的水作為脈沖射流從噴出流路256向外部被噴出。噴出的脈沖射流的噴出速度例如為lOm/s?80m/s，具有切除人體等的組織的能力。
[0077]另外，噴水式手術(shù)刀250具備與吸引泵(省略圖示)連接的排液路260。排液路260與吸引流路258連通。例如，在手術(shù)時，從噴出流路256噴出的水作為排液而滯留于術(shù)部。此時，噴水式手術(shù)刀250由于吸引泵的吸引力而能夠經(jīng)由吸引流路258吸引滯留于術(shù)部的排液。
[0078]由于噴水式手術(shù)刀250具有這種結(jié)構(gòu)，從而能夠通過激光射出來控制脈沖射流PJo
[0079]圖10 (B)是對作為噴水式手術(shù)刀可采用的噴水式手術(shù)刀270進(jìn)行說明的說明圖。噴水式手術(shù)刀270具備:經(jīng)由流路73將從液體供給裝置30供給的水吸入的吸入路272、和將吸入的水噴出的噴出流路276。噴出流路276的前端比內(nèi)部細(xì)，從液體供給裝置30供給的水的壓力由于噴出流路276而增高，并向外部被噴出。
[0080](B4)變形例 4:
[0081]在上述實施方式中，通過使流路73變形來抑制壓力變動，但是也可以使流路71、流路72的多個位置變形來抑制壓力變動。即，液體供給裝置30也可以具備多個流路變形部。
[0082](B5)變形例 5:
[0083]在上述實施方式中，作為泵，采用了進(jìn)行送液動作和吸入動作的柱塞泵，但是也可以采用僅進(jìn)行送液動作的泵。在該情況下，也以總是以一個泵進(jìn)行送液動作的方式進(jìn)行控制。而且控制部40在與各泵開始送液動作的時刻相關(guān)的時刻使流路變形機(jī)構(gòu)50驅(qū)動，來抑制流路內(nèi)的壓力變動。即使這樣，也能夠抑制水的供給流量的變動。
[0084](B6)變形例 6:
[0085]在上述實施方式中，控制部40在與泵開始送液動作的時刻相關(guān)的某時刻使流路變形機(jī)構(gòu)50驅(qū)動，但是不限定于此，也可以在能夠預(yù)先把握由于構(gòu)成上的重要因素、外部重要因素而產(chǎn)生流路內(nèi)的壓力變動的時刻的情況下，在該時刻使流路變形機(jī)構(gòu)50驅(qū)動。由此，也抑制流路內(nèi)的壓力變動，作為結(jié)果，能夠抑制流量的變動。
[0086](B7)變形例 7:
[0087]流路變形機(jī)構(gòu)50并不局限于以抑制壓力變動為目的按壓流路73，也可以具有作為止水閥的功能。例如，也可以在用戶進(jìn)行了使來自噴水式手術(shù)刀20的水停止噴出的操作時，通過控制部40的控制，從而流路變形機(jī)構(gòu)50按壓流路73而關(guān)閉流路，進(jìn)而使水的流通完全停止。而且，用戶進(jìn)行使來自噴水式手術(shù)刀20的水開始噴出的操作，并且通過控制部40的控制，從而流路變形機(jī)構(gòu)50解除流路73的關(guān)閉而使水流通。由此，能夠抑制在來自噴水式手術(shù)刀20的水停止噴出時，滯留于流路內(nèi)的水從噴水式手術(shù)刀20的噴嘴漏出的情況。
[0088]另外，流路變形機(jī)構(gòu)50也可以具有作為安全閥的功能。例如，也可以在不等待柱塞泵停止動作而想緊急停止供水的情況下，使流路變形機(jī)構(gòu)50按壓而關(guān)閉流路73，由此停止供水。在該情況下，將用于通過流路變形機(jī)構(gòu)50使流路73關(guān)閉的操作部設(shè)為緊急停止開關(guān)，即因此能夠緊急停止供水。
[0089]另外，能夠使基于流路變形機(jī)構(gòu)50對流路73的關(guān)閉，作為安全鎖發(fā)揮作用。用戶以流路的關(guān)閉解除操作一噴水式手術(shù)刀20的噴出操作的步驟來進(jìn)行水的噴出操作。由此，能夠在液體供給裝置30使用戶意識到水的噴出的基礎(chǔ)上，使來自噴水式手術(shù)刀20的水開始噴出。
[0090](B8)變形例 8:
[0091]在上述實施方式中，作為液體采用了水，但是并不局限于此，而能夠采用低粘度的油等各種液體。
[0092](B9)變形例 9:
[0093]在上述實施方式中，作為醫(yī)療設(shè)備，采用了噴水式手術(shù)刀，但是不局限于此，例如，能夠采用在手術(shù)時或治療時清洗患部的清洗裝置、將藥液注入體內(nèi)的設(shè)備等各種醫(yī)療設(shè)備。
[0094]標(biāo)記的說明
[0095]10…噴水式手術(shù)刀系統(tǒng)；15…液體收容部；20…噴水式手術(shù)刀；30…液體供給裝置；32…筐體;33…柱塞泵;33s、34s…注射器；33p、34p…柱塞；35、36…泵驅(qū)動部；38...顯示部;40…控制部;44…腳踏開關(guān);50、50a…流路變形機(jī)構(gòu);51…流路固定部；52、52a...槽部；53...按壓機(jī)構(gòu)；54、54a...按壓部；55...線性致動器；56…可動部；57…鎖定機(jī)構(gòu)；70~73…流路；81~84…止回閥；91…柱塞泵；210…上殼體；212…墊圈；215…流路連接部；220…下殼體；222…底部；230…壓電元件；232…上板；240…隔膜；245…泵室；247…噴嘴；250…噴水式手術(shù)刀；252…吸入路；254…氣泡產(chǎn)生部；256…噴出流路；258…吸引流路；260…排液路；264…把持部；266…光纖；270…噴水式手術(shù)刀系統(tǒng)；272…吸入路；276…噴出流路；334… 柱塞；42…輸入輸出IF ;PJ…脈沖射流。
【權(quán)利要求】
1.一種液體供給裝置，其特征在于，是將液體供給至醫(yī)療設(shè)備的液體供給裝置，該液體供給裝置具備: 第一泵，其能夠切換地進(jìn)行所述液體的吸入和所述液體的噴出； 第二泵，其能夠切換地進(jìn)行所述液體的吸入和所述液體的噴出； 流路，其與所述第一泵以及所述第二泵連通并將所述液體供給至所述醫(yī)療設(shè)備；以及 流路變形部，其使所述流路的一部分變形， 所述流路變形部在所述第一泵被切換至吸入所述液體的狀態(tài)之前按壓所述流路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體供給裝置，其特征在于， 所述第一泵在所述第二泵進(jìn)行吸入所述液體時進(jìn)行所述液體的噴出，所述第二泵在所述第一泵進(jìn)行吸入所述液體時進(jìn)行所述液體的噴出， 所述流路變形部在所述第一泵從吸入所述液體的狀態(tài)被切換至所述噴出的狀態(tài)之前解除所述流路的按壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體供給裝置，其特征在于， 在從所述第一泵的單位時間的噴出量達(dá)到規(guī)定的送液量時起到所述單位時間的噴出量變得比所述規(guī)定的噴出量少為止的期間，基于所述流路變形部引起的所述流路的變形量最大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3所述的液體供給裝置，其特征在于， 在所述第一泵從噴出所述液體的狀態(tài)被切換至吸入所述液體的狀態(tài)時，所述流路變形部按壓所述流路的速度最快。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4中的任一項所述的液體供給裝置，其特征在于， 在所述第一泵從噴出所述液體的狀態(tài)被切換至吸入所述液體的狀態(tài)時，所述第二泵從所述吸入所述液體的狀態(tài)被切換至所述噴出所述液體的狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液體供給裝置，其特征在于， 在將從所述第一泵噴出所述液體起到所述液體的吸入結(jié)束時為止的I個周期設(shè)為T時，所述流路變形部按壓所述流路所引起的所述流路的變形期間在T/2以內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6中的任意一項所述的液體供給裝置，其特征在于， 所述流路變形部通過按壓所述流路的外部壁面來使所述流路變形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~7中的任意一項所述的液體供給裝置，其特征在于， 所述流路包括與所述第一泵連接的第一流路、與所述第二泵連接的第二流路以及第三流路，所述第三流路是所述第一流路與所述第二流路合流成一個的流路， 所述流路變形部按壓所述第三流路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1~8中的任意一項所述的液體供給裝置，其特征在于， 所述流路變形部通過按壓所述流路來關(guān)閉該流路，從而停止從所述第一泵以及所述第二泵向所述醫(yī)療設(shè)備的所述液體供給。
10.根據(jù)權(quán)利要求1~9中的任意一項所述的液體供給裝置，其特征在于， 所述醫(yī)療設(shè)備是通過向生物體噴出液體來治療所述生物體的治療設(shè)備。
11.一種液體供給裝置，其特征在于，是將液體供給至醫(yī)療設(shè)備的液體供給裝置，所述液體供給裝置具備: 機(jī)構(gòu)，其具備多個能夠?qū)⑺鲆后w向外部噴出的泵；流路，其具有彈性并且將從各所述泵噴出的所述液體供給至所述醫(yī)療設(shè)備；以及 流路變形部，其在預(yù)先決定的規(guī)定時刻按壓所述流路。
12.一種液體供給裝置的控制方法，其特征在于，是供給液體的液體供給裝置的控制方法，所述液體供給裝置具備: 交替地進(jìn)行所述液體的吸入和噴出的第一泵； 交替地進(jìn)行所述液體的吸入和噴出的第二泵； 與所述第一泵以及所述第二泵連通并供給所述液體的流路；以及 使所述流路的一部分變形的流路變形部， 在所述第一泵進(jìn)行吸入所述液體時，所述第二泵噴出所述液體， 在所述第二泵進(jìn)行吸入所述液體時，所述第一泵噴出所述液體， 所述流路變形部在所述第一泵從進(jìn)行噴出所述液體的狀態(tài)被切換至吸入所述液體的狀態(tài)之前，開始所述流路的第一按壓，在所述第二泵進(jìn)行所述噴出時開始所述流路的第二按壓。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液體供給裝置的控制方法，其特征在于， 在從所述第一泵的單位時間的噴出量達(dá)到規(guī)定的噴出量時開始起到所述單位時間的噴出量變得比所述規(guī)定的噴出量少為止的期間，基于所述流路變形部而引起的所述流路的變形量達(dá)到峰值。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的體供給裝置的控制方法， 在所述第一泵從所述進(jìn)行噴出的狀態(tài)被切換至所述吸入的狀態(tài)時，所述流路變形部按壓所述流路的速度最快。
15.根據(jù)權(quán)利要求12~14中的任意一項所述的體供給裝置的控制方法，其特征在于， 在所述第一泵從所述噴出的狀態(tài)被切換至所述吸入的狀態(tài)時，所述第二泵從所述進(jìn)行吸入的狀態(tài)被切換至所述噴出的狀態(tài)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的體供給裝置的控制方法，其特征在于， 在將從所述第一泵開始所述噴出起到所述吸入結(jié)束為止的期間設(shè)為T時，所述流路變形部使所述流路變形的變形期間在T/2以內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求12~16中的任意一項所述的液體供給裝置的控制方法，其特征在于， 所述流路變形部通過按壓所述流路的外部壁面來使所述流路變形。
18.—種醫(yī)療設(shè)備，其特征在于， 使用權(quán)利要求1所述的液體供給裝置。
【文檔編號】B41J2/175GK103802482SQ201310553338
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月12日
【發(fā)明者】內(nèi)田和見, 平林篤哉, 瀨戶毅, 松崎尚洋 申請人:精工愛普生株式會社