流体喷射装置的制造方法_5

文档序号:9253922阅读:来源:国知局
体室501中,由于从入口流路503流入的流体量的减少与从出口流路511流出的流体的流出量的增加这一相互作用,压力上升后立即成为负压状态。其结果,由于泵700的压力,和流体室501中的负压状态二者的作用,经过规定时间后,入口流路503的流体会以与压电元件401动作前相同的速度返回流向流体室501中的流动。
[0191]入口流路503中的流体的流动返回之后,如果压电元件401有伸展,则可以从前端开口部211继续喷射脉冲流。
[0192]〈气泡的排除〉
[0193]接下来,对流体室501中的气泡的排除动作进行说明。
[0194]如上所述,入口流路503通过在流体室501的周围盘旋并尽可能接近流体室501的这种路径连通到流体室501。而且,出口流路511设置在流体室501的大致回转体形状的回转轴附近。
[0195]因此,从入口流路503流入流体室501的流体会沿着内周侧壁508而在流体室501中旋转。然后,流体被离心力推压到流体室501的内周侧壁508侧,流体所含的气泡集中在流体室501的中心部,其结果,气泡被从出口流路511排出。
[0196]因此,即使由于压电元件401而在流体室501发生微小的容积变化,压力波动也不会因气泡受到阻碍,且可获得足够的压力上升。
[0197]根据本实施方式,由于流体以规定的压力通过泵700被供给入口流路503,并且,即使在停止了脉冲发生部100的驱动的状态下,流体也能被供给入口流路503和流体室501,因此,即便不进行启动水动作,也能够开始初始动作。
[0198]而且,由于流体从比出口流路511的直径缩小的流体喷射开口部212喷出,因此,液压比出口流路511中增高,从而使得高速的流体喷射成为可能。
[0199]而且,由于流体喷射管200具有的刚性可将从流体室501流出的流体的脉冲传递到流体喷射开口部212,因此,具有不会妨碍来自从脉冲发生部100的流体的压力传播,并可以喷射所需的脉冲流这一效果。
[0200]而且,由于将入口流路503的惯性设定为比出口流路511的惯性大,因此,与从入口流路503流向流体室501的流体的流入量的减少程度相比,在出口流路511则会发生更大程度的流出量的增加,从而在流体喷射管200中可以进行脉冲状的流体吐出。因此,也可以不在入口流路503侧设置止回阀,这样既可以达到简化脉冲发生部100的构造的效果,同时可以使内部的清洗变得容易,且可以排除起因于使用止回阀的对耐久性的担心。
[0201]另外,通过将入口流路503和出口流路511 二者的惯性设定得足够大,如果突然降低流体室501的容量,则可以使流体室501中的压力急剧上升。
[0202]而且,通过形成为使用作为容积改变装置的压电元件401和隔板400而发生脉冲的构造,可以简化脉冲发生部100的构造,并实现小型化。而且,可以将流体室501的容积变化的最大频率调整为IKHz以上的高频率,从而最适于高速脉冲流的喷射。
[0203]而且,脉冲发生部100通过利用入口流路503使流体室501中的流体发生旋回流,可以依靠离心力将流体室501中的流体推向流体室501的外周方向,使旋回流的中心部,即,使大致回转体形状的轴附近的流体所含的气泡集中,并从设置在大致回转体形状的轴的附近将气泡从出口流路511排除。由此,可以防止气泡滞留在流体室501中所导致的压力振幅的降低,并可以继续脉冲发生部100的稳定的驱动。
[0204]而且,由于使入口流路503形成为通过在流体室501的周围旋转并接近流体室501这样的路径连通到流体室501,可以使得流体无需采用用于在流体室501的内部旋转的专用的构造就能够发生旋回流。
[0205]而且,由于在流体室501的密封面505的外边缘部形成沟形的入口流路503,因此,可以无需增加部件数目就能形成作为回旋流发生部的入口流路503。
[0206]而且,通过在隔板400的上表面配备加固板410,由于隔板400将加固板410的开口部外周作为支点驱动,因此,难以发生应力集中,从而可以提高隔板400的耐久性。
[0207]另外,如果使加固板410与隔板400的接合面的角部圆化,则能够进一步缓和隔板400的应力集中。
[0208]而且,如果将加固板410和隔板400层叠并粘合为一体,不仅可以提高脉冲发生部100的组装性,还能具有加固隔板400的外边缘部的效果。
[0209]而且,由于在从泵700提供流体的入口侧的连接流路504与入口流路503的连接部上设置有滞留流体的流体贮存器507,因此,可以抑制连接流路504的惯性对入口流路503的影响。
[0210]而且,由于在上壳体500与下壳体301的接合面上的离开隔板400的外周方向的位置上配备有环状的填料450,因此,可以防止流体从流体室501的泄漏,并防止流体室501中的压力降低。
[0211]喷射模式
[0212]如上所述,涉及本实施方式的流体喷射装置I可以通过脉冲发生部切换开关629选择模式(模式A、模式B、模式C)。施手术者在切开生物体组织时选择模式A (切开模式)、在破碎生物体组织时选择模式B (破碎模式)或模式C (破碎模式)。
[0213]并且,流体喷射装置I在模式A被选择时使用第一喷嘴部喷射流体,在模式B或模式C被选择时使用第二喷嘴部喷射流体。
[0214]第一喷嘴部是包括多个脉冲发生部100中的至少一个的喷嘴,本实施方式中,第一脉冲发生部10a即相当于此。并且,第二喷嘴部是包括多个脉冲发生部100中的至少一个的喷嘴,本实施方式中,当模式B被选择时,第一脉冲发生部10a至第五脉冲发生部10e即相当于此,当模式B被选择时,第二脉冲发生部10b至第五脉冲发生部10e即相当于此。
[0215]并且,在涉及本实施方式的流体喷射装置I中,相比模式A被选择时喷射流体的上述第一喷嘴部的吐出口的截面的总面积,模式B或模式C被选择时喷射流体的上述第二喷嘴部的吐出口的截面的总面积更大。这种状态如图6所示。
[0216]图6中,黑圆点和白圆点表示插入并设置在安装于脉冲发生部100的前端的前端开口部211的流体喷射开口部212的截面。并且,白圆点表示流体未被喷射,黑圆点表示流体将被喷射。
[0217]如图6所示,模式A被选择时喷射流体的第一喷嘴部的吐出口的截面的总面积SA是第一流体喷射开口部212a的截面积SI。
[0218]并且,模式B被选择时喷射流体的第二喷嘴部的吐出口的截面的总面积SB,是第一流体喷射开口部212a至第五流体喷射开口部212e的各截面积的总和,即S1+S2+S3+S4+S5。
[0219]同样地,模式C被选择时喷射流体的第二喷嘴部的吐出口的截面的总面积SC,是第二流体喷射开口部212b至第五流体喷射开口部212e的各截面积的总和,即S2+S3+S4+S5。
[0220]并且,SB和SC被设定为比SA更大。
[0221]由于通过这种方式,涉及本实施方式的流体喷射装置I在破碎生物体组织时,流体被从更大面积的吐出口喷射出,因此,能更有效地进行生物体组织的破碎。
[0222]并且,如模式B那样,在进行生物体组织的破碎时,当使用第一脉冲发生部10a至第五脉冲发生部10e的全部脉冲发生部时,由于可从那么多更大面积的吐出口喷射流体,因此,能有效地进行生物体组织的破碎。
[0223]并且,如模式C那样,在进行生物体组织的破碎时,在不使用用于生物体组织的切开的第一脉冲发生部10a的情况下,可以使用具有更适于生物体组织的切开的功能、构造和形状的第一脉冲发生部100a。并且,同样地,可以使用具有更适于生物体组织的破碎的功能、构造及形状的第二脉冲发生部10b至第五脉冲发生部100e。例如,可以将用于切开、破碎的流体喷射开口部212的截面积、流体喷射管200的长度等分别最优化。
[0224]并且,涉及本实施方式的泵700中,当切开模式(模式A)被选择时,会在每个规定时间将第一规定量的流体供给手持件30,当破碎模式(模式B或模式C)被选择时,会在每个规定时间将第二规定量的流体供给手持件30。
[0225]第一规定量是切开模式被选择时的每个规定时间的流体的供给量,第二规定量是破碎模式被选择时的每个规定时间的流体的供给量。
[0226]因此,当模式A (切开模式)被选择时,会在每个规定时间将第一供给量(第一规定量)的流体供给手持件30,当模式B (破碎模式)被选择时,会在每个规定时间将第二供给量(第二规定量)的流体供给手持件30,当模式C (破碎模式)被选择时,会在每个规定时间将第三供给量(第三规定量)的流体供给手持件30。
[0227]具体而言,当模式A被选择时,泵700控制滑块720,使得每个规定时间将上述规定时间里喷射的流体的量即第一供给量从第一脉冲发生部10a供给手持件30。
[0228]并且,当模式B被选择时,泵700控制滑块720,使得每个规定时间将上述规定时间里喷射的流体的量即第二供给量从第一脉冲发生部10a至第五脉冲发生部10e供给手持件30。在这种情况下,每个规定时间的第二供给量大于第一供给量。
[0229]并且,当模式C被选择时,泵700控制滑块720,使得每个规定时间将上述规定时间里喷射的流体的量即第三供给量从第二脉冲发生部10b至第五脉冲发生部10e供给手持件30。在这种情况下,每个规定时间的第三供给量同样大于第一供给量。
[0230]通过这种方式,涉及本实施方式的流体喷射装置I无论在哪一个模式被选择的情况下,都能从脉冲发生部100喷射出适当量的流体。
[0231]并且,涉及本实施方式的流体喷射装置I中,当切开模式(模式A)被选择时,将以第一喷射强度从上述第一喷嘴喷射流体,当破碎模式(模式B或模式C)被选择时,将以第二喷射强度从上述第二喷嘴喷射流体。
[0232]第一喷射强度是切开模式被选择时的喷射强度,第二喷射强度是破碎模式被选择时的喷射强度。
[0233]如上所述,驱动控制部600可以通过使用于驱动压电元件401的驱动信号的电压或频率上升或下降来控制喷射强度。
[0234]通过这种方式,在切开生物体组织时和破碎生物体组织时,即便是规定为合适的喷射强度各异的情况下,也都能以合适的喷射强度喷射流体。例如,多数情况下,由于破碎生物体组织比切开生物体组织需要更多的能量,因此,优选使得第二喷射强度大于第一喷射强度。
[0235]另外,如上所述,涉及本实施方式的流体喷射装置I具备喷射强度切换开关627,施手术者通过动作喷射强度切换开关627,可以增加或减少流体的喷射强度。
[0236]因此,涉及本实施方式的流体喷射装置I能以对应于想要切开或破碎的生物体组织的硬度、粘度等的合适的喷射强度喷射流体,从而能够更快速且安全地进行手术。
[0237]脉冲发生部100的配置
[0238]如上所述,涉及本实施方式的手持件30被构成为具备多个脉冲发生部100,在切开生物体组织时,从第一脉冲发生部10a喷射流体。
[0239]另一方面,使用手持件30执刀的施手术者为了在正确的位置切开生物体组织,必须明确地识别是从多个脉冲发生部100中的哪一个脉冲发生部100喷射流体。
[0240]因此,涉及本实施方式的流体喷射装置I构成手持件30,以使施手术者明确定义脉冲发生部10a的位置。
[0241]具体而言,涉及本
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