专利名称：流体喷射装置、流体喷射方法、医疗设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及流体喷射装置、流体喷射方法和使用了该流体喷射装置的医疗设备。
背景技术：
以往公知有喷射加压流体来切断组织的流体喷射切断控制系统。在该流体喷射切断控制系统中，通过泵的输出(压力)来控制流体的喷射力。作为该泵的压力控制方法，有添加对泵或末端执行器的流量、压力进行监视的传感器的方法、操作者使用脚踏开关将输出变更指令输入到操纵台的方法(例如，参照专利文献I)。专利文献I日本特开2006-198409号公报根据如上所述的专利文献1，在用手把持着末端执行器来切除所瞄准的组织时，虽然能够控制喷射力，但切除的程度随末端执行器的移动方式而变化。例如，在想要较浅地切除较大的范围时，需要频繁地移动末端执行器，而当停止末端执行器的移动时，有时会切得过深。相反，在切除特定的狭小部分的情况下，当手抖动时，有时所喷射的流体会喷射到想要切除的部位以外的部位而进行了切除，存在无法按照操作者的期望进行切除或切开的课题。
发明内容
本发明是为了解决上述课题中的至少一部分而完成的，可作为以下方式或应用例来实现。[应用例I]本应用例的流体喷射装置喷射流体而进行对象物的切开或切除,其特征在于，该流体喷射装置具有供给流体的流体供给单元；操作部，其与从所述流体供给单元供给的流体连通；流体喷射管，其喷射与所述操作部连通的流体；喷射模式选择单元，其选择规定的喷射模式；加速度传感器，其检测所述操作部的操作加速度；以及控制单元，其使用根据所选择的所述喷射模式设定的设定加速度和所述加速度传感器检测到的操作加速度，控制流体的喷射。这里，所谓喷射模式的选择，是指例如选择进行大范围的切除或切开的模式或进行小范围的切除或切开的模式。根据本应用例，由加速度传感器检测操作者对操作部进行操作时的动作的操作加速度，根据基于所选择的喷射模式设定的设定加速度和操作加速度，控制流体的喷射或不喷射。因此，在想要较浅地切开大范围或想要以适当的深度切开小范围时，分别能够进行操作者所期望的适当的切开或切除。[应用例2]在上述应用例的流体喷射装置中，优选的是，所述规定的喷射模式包含针对所述对象物的大范围进行切开或切除的大范围模式，所述控制单元进行如下控制 在选择了所述大范围模式的情况下，当所述操作加速度大于所述设定加速度时喷射流体， 且当所述操作加速度为所述设定加速度以下时停止流体的喷射。根据这种方式，在想要较浅地切开较大范围的情况下，当操作加速度为设定加速
4度以上时，例如当频繁地快速移动操作部时喷射流体，当手的动作慢或停止时，流体的喷射停止，因此，不会在同一场所持续进行喷射，能够防止切得过深。[应用例3]在上述应用例的流体喷射装置中，优选的是，所述规定的喷射模式包含针对所述对象物的小范围进行切开或切除的小范围模式，所述控制单元进行如下控制 在选择了所述小范围模式的情况下，当所述操作加速度小于所述设定加速度时喷射流体， 且当所述操作加速度为所述设定加速度以上时停止流体的喷射。在进行特定部位的切除的情况下，当操作加速度为设定加速度以下时，例如若操作部的动作较小则能够进行切除，若假设因手抖而引起较大的动作、从而判断为操作加速度为设定加速度以上，则停止喷射，能够防止对非期望部位的切除。[应用例4]在上述应用例的流体喷射装置中，优选的是，该流体喷射装置还具有信息输出单元，该信息输出单元使用所选择的所述喷射模式、所述设定加速度和所述操作加速度，输出能否喷射流体的信息。这里，作为信息输出单元，例如包括基于音频的输出、光或画面显示等能够进行视觉确认的输出手段。例如，可在从信息输出单元输出音频等时进行喷射，当停止手的动作时停止喷射。 也就是说，在一定的操作加速度的范围内进行操作时，可通过音频、光或画面显示等向使用者告知是适合喷射的状态还是不适合喷射的状态，使用者可按照信息输出单元的输出来控制喷射开关，因此，操作者能够以期望的喷射条件进行操作。[应用例5]在上述应用例的流体喷射装置中，优选的是，所述操作部是产生脉冲流体的脉动产生部，所述控制单元是控制脉冲流体的喷射的控制单元。通过使操作部成为产生脉冲流体的脉动产生部，能够实现小型、容易操作的形式。 另外，作为进行对象物的切除或切开时的流体喷射形式，包括连续流(有时称为喷射流)和脉冲流。脉冲流与连续流相比，具有能够用少量的流体选择性地切除/切开/破碎活体组织等优异的特性。这样，即使在使用脉冲流的情况下，也是由加速度传感器检测操作者对操作部(脉动产生部)进行操作时的动作，根据基于所选择的喷射模式设定的设定加速度和操作加速度，控制脉冲流体的喷射或不喷射。因此，在想要较浅地切开大范围或想要以适当的深度切开小范围时，分别能够进行操作者所期望的适当的切开或切除。[应用例6]本应用例的医疗设备的特征在于，具有上述应用例中任意一例所述的流体喷射装置。本应用例的医疗设备适合作为进行活体组织的切除或切开的手术器具来使用，在用手把持着操作部进行操作时，由加速度传感器检测操作部的动作，与根据所选择的喷射模式设定的设定加速度进行比较，控制流体的喷射。因此，在想要较浅地切开大范围或想要以适当的深度切开小范围时，分别能够进行操作者所期望的适当的切开或切除，容易操作且能够提高安全性。[应用例7]本应用例的流体喷射方法中，喷射流体而进行对象物的切开或切除， 其特征在于，该流体喷射方法包括以下步骤供给流体；选择规定的喷射模式；检测用户所把持的操作部的加速度；使用根据所选择的所述喷射模式设定的设定加速度和检测到的所述操作加速度，控制所述供给的流体的喷射。根据本应用例，检测操作者对操作部进行操作时的动作(操作加速度)，对根据所选择的喷射模式设定的设定加速度与操作加速度进行比较，控制流体的喷射。因此，例如在想要较浅地切开大范围或想要以适当的深度切开小范围时，分别能够进行操作者所期望的适当的切开或切除。
图I是示出实施方式I的流体喷射装置的概要的结构图。图2是示出控制单元的主要结构的结构说明图。图3是示出基于表I的算法的流体喷射的具体I例的说明图。图4是示出基于表2的算法的流体喷射的具体I例的说明图。图5是示出实施方式2的流体喷射装置的概要的结构图。图6是示出实施方式2的脉动产生部的结构的剖面图。图7是示出实施方式2的控制单元的主要结构的结构说明图。图8是输入到压电元件的电压波形的I例。图9是示出基于表3的算法的脉冲流喷射的具体I例的说明图。图10是示出基于表4的算法的脉冲流喷射的具体I例的说明图。图11是示出实施方式3的控制单元的主要结构的结构说明图。图12是示出基于表5的算法的流体喷射的具体I例的说明图。图13是示出基于表6的算法的流体喷射的具体I例的说明图。符号说明I...流体喷射装置；10...流体供给单元；30...脉动产生部；40...加速度传感器；46...喷射开关；50...流体喷射管；55...喷嘴；56...流体喷射开口部；100...控制单元；120...喷射模式选择单元。
具体实施例方式以下，参照附图来说明本发明的实施方式。另外，以下说明中所参照的图是这样的示意图成为能够识别各个部件的大小，因此各个部件或部分的纵横缩尺与实际不同。(实施方式I)图I是示出实施方式I的流体喷射装置I的概要的结构图。在图I中，流体喷射装置I由以下部分构成流体供给单元10，其经由第I连接管3从收纳流体的流体容器2吸引流体；流体喷射管50，其喷射从流体供给单元10供给的流体；第2连接管4，其连接流体喷射管50和流体供给单元10 ;以及控制单元100，其控制流体的喷射。这里，流体供给单元10是泵，泵的形式没有特别限定。在流体喷射管50的末端部处，插着流道直径缩小的具有流体喷射开口部56的喷嘴55，通过喷嘴55进一步提高流体供给单元10的供给压力，能够从流体喷射开口部56进行高速喷射。由此，流体喷射管50具有不会随流体喷射而变形、不会在操作时发生变形的程度的刚性，第2连接管4优选具有能够进行自由操作的程度的柔软性。在流体喷射管50与第2连接管4的连接部处，设置有操作部20 (在图I中简略地进行了表示)，该操作部20具有操作者能用手容易地把持的形状和重量。
在操作部20上安装有加速度传感器40，其检测操作部20的动作；以及喷射开关 45，其供使用者输入喷射或不喷射的指令。加速度传感器40采用了能够检测流体喷射管50 的与轴向垂直的方向的平面动作的加速度(以下表示为操作加速度)的传感器，且能够对至少2轴进行检测。另外，加速度传感器40的安装位置不限于图示的位置，可以是操作部 20上的任意位置或流体喷射管50上的任意位置。另外，对于喷射开关45的安装位置，可以选择操作者容易进行操作的任意位置。喷射开关45在指示喷射时被输入ON(接通)，在指不不喷射时被输入OFF(断开)。喷射开关45根据所输入的ON、OFF而输出指令信号。控制单元100接收加速度传感器40的检测信号和来自喷射开关45的输入信号， 根据该信号控制流体供给单元10的驱动，由此来控制流体喷射。另外，在控制单元100中设置有喷射模式选择单元120。喷射模式选择单元120由开关或转盘构成，让使用者选择大范围的切开/切除的喷射模式(大范围模式)或小范围的切开/切除的喷射模式(小范围模式)。另外，喷射模式选择单元120的安装位置也可以是控制单元100以外的位置或操作部20上的任意位置，或者单独地配置。参照图2说明控制单元100的详细结构。图2是示出控制单元100的主要结构的结构说明图。控制单元100具有控制电路101，其进行流体喷射装置I的整体控制；流体供给单元驱动电路103，其进行流体供给单元10的驱动控制(控制流体的喷射或不喷射)；以及传感器信号接收电路102，其接收加速度传感器40的操作加速度检测信号。控制电路101具有对来自喷射开关45的输入信号进行处理的电路；对来自喷射模式选择单元120的输入信号进行处理的电路；以及存储根据喷射模式预先设定的设定加速度的存储电路等(省略图示)。控制电路101根据来自喷射开关45的喷射或不喷射的输入和由喷射模式选择单元120选择的喷射模式，控制为能够进行流体喷射的状态，判定加速度传感器40检测到的操作加速度与所设定的设定加速度的大小，根据其判定结果控制流体供给单元10的驱动。接着，参照附图来说明实施方式I的流体喷射的控制方法。首先，对通过喷射模式选择单元120选择了大范围模式时的控制方法进行说明。表I表示大范围模式中的流体喷射的控制算法，图3是示出基于表I的算法的流体喷射的具体I例的说明图。参照表I和图3进行说明。另外，设预先设定的设定加速度为α O、由加速度传感器40检测到的操作加速度为α。表I
权利要求
1.一种流体喷射装置，其喷射流体而进行对象物的切开或切除，其特征在于，该流体喷射装置具有供给流体的流体供给单元；操作部，其与从所述流体供给单元供给的流体连通；流体喷射管，其喷射与所述操作部连通的流体；喷射模式选择单元，其选择规定的喷射模式；加速度传感器，其检测所述操作部的操作加速度；以及控制单元，其使用根据所选择的所述喷射模式设定的设定加速度和所述加速度传感器检测到的操作加速度，控制流体的喷射。
2.根据权利要求I所述的流体喷射装置，其特征在于，所述规定的喷射模式包含针对所述对象物的大范围进行切开或切除的大范围模式， 所述控制单元进行如下控制在选择了所述大范围模式的情况下，当所述操作加速度大于所述设定加速度时喷射流体，且当所述操作加速度为所述设定加速度以下时停止流体的喷射。
3.根据权利要求I或2所述的流体喷射装置，其特征在于，所述规定的喷射模式包含针对所述对象物的小范围进行切开或切除的小范围模式， 所述控制单元进行如下控制在选择了所述小范围模式的情况下，当所述操作加速度小于所述设定加速度时喷射流体，且当所述操作加速度为所述设定加速度以上时停止流体的喷射。
4.根据权利要求I至3中任意一项所述的流体喷射装置，其特征在于，该流体喷射装置还具有信息输出单元，该信息输出单元使用所选择的所述喷射模式、 所述设定加速度和所述操作加速度，输出能否喷射流体的信息。
5.根据权利要求I至4中任意一项所述的流体喷射装置，其特征在于，所述操作部是产生脉冲流体的脉动产生部，所述控制单元是控制脉冲流体的喷射的控制单元。
6.一种医疗设备，其特征在于，该医疗设备具有权利要求I至5中任意一项所述的流体喷射装置。
7.一种流体喷射方法，喷射流体而进行对象物的切开或切除，其特征在于，该流体喷射方法包括以下步骤供给流体；选择规定的喷射模式；检测用户所把持的操作部的加速度；使用根据所选择的所述喷射模式设定的设定加速度和检测到的所述操作加速度，控制所述供给的流体的喷射。
8.根据权利要求7所述的流体喷射方法，其特征在于，所述规定的喷射模式包含针对所述对象物的大范围进行切开或切除的大范围模式， 在选择了所述大范围模式的情况下，当所述操作加速度大于所述设定加速度时喷射流体，且当所述操作加速度为所述设定加速度以下时停止流体的喷射。
9.根据权利要求7或8所述的流体喷射方法，其特征在于，所述规定的喷射模式包含针对所述对象物的小范围进行切开或切除的小范围模式， 在选择了所述小范围模式的情况下，当所述操作加速度小于所述设定加速度时喷射流体，且当所述操作加速度为所述设定加速度以上时停止流体的喷射。
全文摘要
流体喷射装置、流体喷射方法、医疗设备，操作性良好、安全性高。流体喷射装置(1)具有作为操作部的脉动产生部(30)；能够控制流体的喷射和不喷射的喷射开关(46)；能够选择规定的喷射模式的喷射模式选择单元(120)；检测脉动产生部(30)的操作加速度的加速度传感器(40)；根据喷射开关(46)的输入信号、基于所选择的喷射模式设定的设定加速度和加速度传感器(40)检测的操作加速度，控制脉冲流体的喷射的控制单元(100)。对检测操作者操作脉动产生部(30)时的动作所得到的操作加速度与设定加速度进行比较来控制流体的喷射，因此在要较浅地切开大范围或要以适当深度切开小范围等情况下，分别能够进行操作者所期望的适当的切开或切除。
文档编号A61B17/3203GK102579110SQ201210005960
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月10日 优先权日2011年1月12日
发明者小岛英挥 申请人:精工爱普生株式会社