(57)【要約】【課題】脈動発生部を密閉し、脈動発生部に着脱可能な外郭部材を有する流体噴射装置を提供する。【解決手段】流体噴射装置１０は、流体室１２０と、流体室１２０の容積を変更するダイアフラム７０と、を有し流体を脈動吐出する脈動発生部３０と、流体室１２０に連通する接続流路９２と、流体噴射開口部９７と、を有し、脈動発生部３０から流動される流体の脈動を流体噴射開口部９７に伝達し、脈動発生部３０に着脱可能に装着される接続流路管９０と、脈動発生部３０の一部に圧入されて流体室１２０に流体を供給する流体供給チューブ２５と、脈動発生部３０に駆動信号を入力する駆動信号ケーブルと、脈動発生部３０の一部に圧入され駆動信号ケーブルが挿通される第１保護チューブ２７と、脈動発生部３０の周囲を密閉し、脈動発生部３０に対して着脱可能な外郭部材としての上ケース３５、下ケース３６と、が備えられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体室と、前記流体室の容積を変更するダイアフラムと、を有し流体を脈動吐出する脈動発生部と、
前記流体室に連通する接続流路と、流体噴射開口部と、を有し、前記脈動発生部から流動される流体の脈動を前記流体噴射開口部に伝達し、前記脈動発生部に着脱可能に装着される接続流路管と、
前記脈動発生部に圧入されて前記流体室に流体を供給する流体供給チューブと、
前記脈動発生部に駆動信号を入力する駆動信号ケーブルと、
前記脈動発生部に圧入され前記駆動信号ケーブルが挿通される第１保護チューブと、
前記脈動発生部を密閉し、前記脈動発生部に対して着脱可能な外郭部材と、
が、備えられていることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の流体噴射装置において、
前記外郭部材は分割されたケース部材からなり、
前記分割されたケース部材の互いに対向する面の間にシール部材が備えられていることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の流体噴射装置において、
前記駆動信号ケーブルが、前記外郭部材を貫通して外部に延在され、
前記駆動信号ケーブルが挿通される第１保護チューブが、前記外郭部材に対して着脱可能に備えられていることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の流体噴射装置において、
前記流体供給チューブが挿通される第２保護チューブが、前記外郭部材に対して着脱可能に備えられていることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の流体噴射装置において、
前記脈動発生部と前記外郭部材との間の空間に樹脂が充填されていることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項６】
請求項５に記載の流体噴射装置において、
前記外郭部材の内面に離型層が設けられていることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項７】
請求項１または請求項２に記載の流体噴射装置において、
前記脈動発生部の周囲を封止するよう形成される樹脂層と、前記樹脂層の外周空間を密閉する前記外郭部材と、が備えられていることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項８】
請求項１または請求項２に記載の流体噴射装置において、
前記流体供給チューブと前記駆動信号ケーブルとが、前記脈動発生部から同一方向に延在され、
前記流体供給チューブと前記駆動信号ケーブルとが挿通される第３保護チューブが、前記外郭部材に対して着脱可能に備えられていることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の流体噴射装置が備えられていることを特徴とする手術器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を脈動吐出する脈動発生部と、脈動発生部に挿着される接続流路管と、脈動発生部を密閉する外郭部材を備える流体噴射装置、この流体噴射装置を備える手術器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
噴射される流体による手術は、血管等の脈管構造を保存しながら臓器実質を切開することが可能である。さらに、切開部以外の生体組織に与える付随的損傷が軽微であることから患者の負担が小さい。また、出血が少ないため、出血が術野の視界を妨げないことから迅速な手術が可能であり、特に微小血管からの出血に難渋する肝切除等に多く臨床応用されている。
【０００３】
生体組織を切開または切除する流体噴射装置として、流体室の容積を縮小して流体の吐出動作を行う脈動発生部と、脈動発生部の出口流路に接続される接続流路管と、脈動発生部を密閉するカバーと、を有する流体噴射装置というものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１５２１２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような流体噴射装置を用いて生体組織を切開または切除する場合、カバーによって密閉される脈動発生部を除き、生体組織に接触することが考えられる接続流路管は勿論、カバーを含め流体供給チューブや駆動信号ケーブルに血液や体液が付着することがある。
【０００６】
このような場合、カバー、接続流路管、流体供給チューブ、駆動信号ケーブルは手術毎に使い捨てとすることが望まれる。
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１では、接続流路管や駆動信号ケーブルを脈動発生部から容易に着脱できる構造となっていないため、これらが装着された状態の流体噴射装置を使い捨てにせざるを得ず、ランニングコストの上昇につながる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００９】
［適用例１］本適用例に係る流体噴射装置は、流体室と、前記流体室の容積を変更するダイアフラムと、を有し流体を脈動吐出する脈動発生部と、前記流体室に連通する接続流路と、流体噴射開口部と、を有し、前記脈動発生部から流動される流体の脈動を前記流体噴射開口部に伝達し、前記脈動発生部に着脱可能に装着される接続流路管と、前記脈動発生部に圧入されて前記流体室に流体を供給する流体供給チューブと、前記脈動発生部に駆動信号を入力する駆動信号ケーブルと、前記脈動発生部に圧入され前記駆動信号ケーブルが挿通される第１保護チューブと、前記脈動発生部を密閉し、前記脈動発生部に対して着脱可能な外郭部材と、が備えられていることを特徴とする。
【００１０】
本適用例によれば、脈動発生部を外郭部材によって密閉しているため、脈動発生部は血液や体液等に接触することがなく、外郭部材を取り外して繰り返し使用することが可能である。
【００１１】
また、脈動発生部の内部に湿気が浸入することによる脈動発生部の駆動特性に影響を与えることを防止できる。
【００１２】
また、脈動発生部に対して接続流路管を着脱可能な構成としているので、施術後に洗浄及び消毒されたものと容易に交換することができる。さらに、接続流路管の形状を複数種類用意しておき、施術部位に適合した形状を選択使用できるという効果がある。
【００１３】
また、流体供給チューブは脈動発生部に圧入するが、柔軟性を有する材料を用いれば、ユーザーが施術後に容易に引抜き、洗浄及び消毒された流体供給チューブを脈動発生部に装着することが可能となる。
【００１４】
駆動信号ケーブルは、脈動発生部と電気的に接続される。従って、ユーザーが交換することは困難である。そこで、駆動信号ケーブルを挿通する第１保護チューブを設け、第１保護チューブを交換することによって、血液や体液等に接触しない駆動信号ケーブルを脈動発生部に接続した状態で繰り返し使用することができる。
【００１５】
このことから、血液や体液等に接触する接続流路管、流体供給チューブや第１保護チューブを使い捨て使用とし、血液や体液等に接触しない脈動発生部（駆動信号ケーブル付き）は繰り返し使用とすることができ、安全性を高めると共に、高コストの脈動発生部を繰り返し使用することでランニングコストを低減することができる。
【００１６】
さらに、血液や体液等に接触する接続流路管、流体供給チューブや第１保護チューブを脈動発生部から容易に分離し、医療用廃棄物として分別処理できる。
【００１７】
［適用例２］上記適用例に係る流体噴射装置は、前記外郭部材が分割されたケース部材からなり、前記分割されたケース部材の互いに対向する面の間にシール部材が備えられていることが好ましい。
【００１８】
このような構成によれば、分割されたケース部材の互いに対向する面の間にシール部材を設けることによって、前述した先行技術文献のようにケース部材を直接圧設する構造よりも密閉性を高めることができる。
【００１９】
［適用例３］上記適用例に係る流体噴射装置は、前記駆動信号ケーブルが、前記外郭部材を貫通して外部に延在され、前記駆動信号ケーブルが挿通される第１保護チューブが、前記外郭部材に対して着脱可能に備えられていることが好ましい。
【００２０】
このような構成によれば、着脱可能な外郭部材と第１保護チューブとを装着した状態で交換することができ、交換作業を容易に行うことを可能にする。また、外郭部材と第１保護チューブとを分別処理することができる。
【００２１】
［適用例４］上記適用例に係る流体噴射装置は、前記流体供給チューブが挿通される第２保護チューブが、前記外郭部材に対して着脱可能に備えられていることが好ましい。
【００２２】
このような構成によれば、第２保護チューブに流体供給チューブを挿通していることから、流体供給チューブは血液や体液等に接触しない。そのことから、第２保護チューブを使い捨て使用とし、脈動発生部は駆動信号ケーブル及び流体供給チューブを装着した状態で繰り返し使用することができる。また、外郭部材と第２保護チューブとを分別処理することができる。
【００２３】
［適用例５］上記適用例に係る流体噴射装置は、前記脈動発生部と前記外郭部材との間の空間に樹脂が充填されていることが好ましい。
【００２４】
このような構成によれば、脈動発生部と外郭部材との間の空間に樹脂を充填することにより、脈動発生部の密閉性を高めることができる。また、外郭部材を取り外した際に、脈動発生部は樹脂で覆われていることから、脈動発生部に傷をつけたり、内部に塵埃や湿気が浸入することを防止し、取り扱い易いという効果がある。
【００２５】
また、流体供給チューブと脈動発生部との圧入部分も樹脂で覆われるため圧入強度が補強され、使用途中で流体供給チューブが抜けることを防止できる。
【００２６】
［適用例６］上記適用例に係る流体噴射装置は、前記外郭部材の内面に離型層が設けられていることが望ましい。
ここで、離型層としては、例えば、フッ素系離型剤を採用することができる。
【００２７】
このように、外郭部材と充填された樹脂との界面に離型層を設けることにより、外郭部材と充填された樹脂との分離を容易に行うことができる。
【００２８】
なお、離型層は、離型剤を外郭部材の内面に塗布、または、浸漬することにより容易に形成することが可能である。
【００２９】
［適用例７］上記適用例に係る流体噴射装置は、前記脈動発生部の周囲を封止するよう形成される樹脂層と、前記樹脂層の外周空間を密閉する前記外郭部材と、が備えられていることが望ましい。
【００３０】
このような構成によっても、樹脂層によって脈動発生部を密閉することができる他、流体供給チューブ圧入強度の補強ができ、使用途中で流体供給チューブが抜けることを防止することができる。
【００３１】
また、外郭部材と封止層の間に空間を設けることにより、外郭部材の寸法ばらつきをこの空間で吸収することができる。なお、このような構成では、前述したような離型層を設けなくてもよい。
【００３２】
［適用例８］上記適用例に係る流体噴射装置は、前記流体供給チューブと前記駆動信号ケーブルとが、前記脈動発生部から同一方向に延在され、前記流体供給チューブと前記駆動信号ケーブルとが挿通される第３保護チューブが、前記外郭部材に対して着脱可能に備えられていることが望ましい。
【００３３】
このような構成によれば、流体供給チューブと駆動信号ケーブルとを一つの第３保護チューブに挿通していることから、これらを分散配設する構成よりも脈動発生部との接続部の構造を簡単にでき、保護チューブの数を一つにできることから着脱作業を容易に行うことができる。また、施術等における取り扱いが容易になるという効果がある。
【００３４】
［適用例９］本適用例に係る手術器具は、上記各適用例のいずれかに記載の流体噴射装置が備えられていることを特徴とする。
【００３５】
本適用例によれば、流体噴射装置の脈動発生部を外郭部材によって密閉しているため、脈動発生部は血液や体液等に接触することがなく、外郭部材を取り外して繰り返し使用することが可能である。従って、安全性が高く、血液や体液等に接触する接続流路管、流体供給チューブや第１保護チューブを脈動発生部から容易に分離し、医療用廃棄物として分別処理できる。
【００３６】
また、接続流路管を着脱可能な構成としているので、接続流路管の形状を複数種類用意しておき、施術部位に適合した形状を選択使用できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図５は実施形態１の流体噴射装置を示し、図６は実施形態２、図７は実施形態３、図８は実施形態４、図９は実施形態５を示している。
なお、以下の説明で示す実施形態は本発明の１例であって、参照する図は、図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺は実際のものとは異なる模式図である。
【００３８】
また、本発明による流体噴射システム及び流体噴射装置は、インク等を用いた描画、細密な物体及び構造物の洗浄、電子機器の冷却装置、手術用メス等様々に採用可能であるが、以下に説明する実施の形態では、生体組織を切開または切除することに好適な流体噴射装置を例示して説明する。従って、実施の形態にて用いる流体は、水または生理食塩水等の液体であり、流体を液体と表すことがある。
（流体噴射システム）
【００３９】
図１は、流体噴射システムの概略構成を示す説明図である。図１において、流体噴射システム１は、基本構成として液体を収容する液体容器と圧力発生部としてのポンプ（図示は省略）と、駆動制御回路部と、を含む制御装置２０と、ポンプから供給される液体を脈動噴射する流体噴射装置１０と、流体噴射装置１０とポンプとを連通する流体供給チューブ２５（以降、単にチューブ２５と表す）と、から構成される。
【００４０】
さらに、制御装置２０（駆動制御回路）から駆動信号を脈動発生部３０に入力するための駆動信号ケーブル１５を備えている。
【００４１】
流体噴射装置１０は、供給された液体を高圧、高い周波数で脈動吐出する脈動発生部３０と、脈動発生部３０に接続される接続流路管９０とを有し、接続流路管９０の先端部には流路の断面積が縮小された流体噴射開口部９７を有するノズル９５が挿着されている。
【００４２】
次に、この流体噴射システム１における液体の流動について説明する。制御装置２０に備えられる液体容器に収容された液体は、ポンプにより一定の圧力でチューブ２５を介して脈動発生部３０に供給される。
【００４３】
脈動発生部３０には流体室１２０（図２、参照）と、この流体室１２０の容積変更手段と、を備えており、容積変更手段を駆動し脈動を発生して流体噴射開口部９７から液体を高速でパルス状に噴射する。脈動発生部３０の詳しい説明については、図２〜図４を参照して後述する。
【００４４】
なお、圧力発生部としてはポンプに限らず、液体容器としての輸液バッグをスタンド等によって脈動発生部３０よりも高い位置に保持するようにしてもよい。従って、ポンプは不要となり、構成を簡素化することができる他、液体流路の消毒等が容易になる利点がある。
【００４５】
ポンプの吐出圧力は概ね３気圧（０．３ＭＰａ）以下に設定する。また、輸液バッグを用いる場合には、脈動発生部３０と輸液バッグの液上面との高度差が圧力となり、０．１〜０．１５気圧（０．０１〜０．０１５ＭＰａ）程度になるように高度差を設定することが望ましい。
【００４６】
なお、この流体噴射システム１を用いて手術をする際には、術者が把持する主たる部位は脈動発生部３０である。従って、脈動発生部３０に接続されるチューブ２５はできるだけ柔軟であることが好ましい。そのためには、柔軟で薄いチューブとし、液体を脈動発生部３０に送液可能な範囲で低圧にすることが好ましい。
【００４７】
また、特に、脳手術のときのように、流体噴射システム１の故障が重大な事故を引き起こす恐れがあるような場合には、チューブ２５の切断等において高圧な流体が噴出することは避けなければならず、このことからも低圧にしておくことが要求される。
（実施形態１）
【００４８】
続いて、実施形態１に係る流体噴射装置１０の構造について説明する。
図２は実施形態１に係る脈動発生部の主たる構成を液体の流路方向に沿って切断して示す断面図、図３は図２の左側から図示した側面図、図４は右側から図示した側面図である。
【００４９】
まず、図２〜図４を参照して流体噴射装置１０の概略構成を説明する。流体噴射装置１０は、脈動発生部３０と、液体を吐出する接続流路９２とノズル９５とを有する接続流路管９０と、から構成されている。
【００５０】
脈動発生部３０は、リング形状のスペーサ６０と円盤状の金属薄板からなる容積変更手段としてのダイアフラム７０の周縁を第１機枠８０と第２機枠５０のそれぞれが互いに対向する面において密接挟持し、第１機枠８０の壁面８２とダイアフラム７０とスペーサ６０の内周壁面とで囲まれて構成される流体室１２０を有している。
【００５１】
第１機枠８０の外側側面にはチューブ接続管部８１が突設されており、チューブ接続管部８１には流入接続流路８４が開設されている。この流入接続流路８４には流体室１２０に連通する接続流路８５が接続され、壁面８２に穿設される入口流路８３に連通されている。入口流路８３は流体室１２０に連通される。
【００５２】
チューブ接続管部８１には、柔軟性を有するチューブ２５が圧入されている。チューブ２５は制御装置２０（図１、参照）の内部に設けられるポンプに接続され、入口流路８３を介して流体室１２０内に液体が供給されるよう構成されている。
【００５３】
また、第１機枠８０には、壁面８２の略中央にダイアフラム７０（つまり、壁面８２）に対して略垂直に出口流路８８と、出口流路８８に連通する出口接続流路８９と、が開設されている。
【００５４】
第１機枠８０には、流体室１２０とは反対側方向に接続流路管挿着部８０ａが突設され、流体室１２０に連通する出口流路８８と出口接続流路８９とが開設されている。さらに、接続流路管挿着部８０ａの先端部から出口接続流路８９に至る範囲に雌螺子が形成されている。
【００５５】
接続流路管９０は、第１機枠８０の接続流路管挿着部８０ａに着脱可能に装着されている。具体的には、接続流路管９０の第１機枠８０側の端部外周には雄螺子９０ａが形成されている。これらの螺子部を螺着することで、接続流路管９０は第１機枠８０（つまり、脈動発生部３０）に固定される。従って、接続流路管９０は脈動発生部３０に対して着脱可能な構成である。
【００５６】
接続流路管９０の長手方向途中の外周部には、互いに対向する平面のカット部９０ｂが形成されている。このカット部９０ｂを治具等により掴み回転して、接続流路管９０の脈動発生部３０に対する着脱を行うことができる。
【００５７】
接続流路管９０には、出口接続流路８９に連通する接続流路９２が開設され、出口流路８８とは反対側の先端部には、ノズル９５が圧入されている。
【００５８】
ノズル９５は、接続流路９２に連通するノズル流路９６と、流体噴射開口部９７とを有している。
【００５９】
ここで、出口接続流路８９と接続流路９２とノズル流路９６とは同じ断面積を有し、この断面積は出口流路８８の断面積より大きい。また、流体噴射開口部９７の断面積は、接続流路９２の断面積よりも縮小されている。
【００６０】
なお、上記断面積とは、液体の流動方向に対して垂直に切断したときの流路の断面積を表している。
【００６１】
一方、第２機枠５０は、外側鍔部５６と筒部５１を有する筒状部材であって、第２機枠５０を貫通する円筒状の孔５１ａが開設されている。
【００６２】
孔５１ａの開口部の一方は下板１００で封止されている。この孔５１ａの内部に駆動源としての圧電素子４０が配設されている。圧電素子４０は、積層型圧電素子であって柱状のアクチュエータを構成する。
【００６３】
圧電素子４０の一方の端部は上板１１０を介してダイアフラム７０に、他方の端部は下板１００の内面に固着されている。
【００６４】
圧電素子４０の対向する側面にはそれぞれ駆動電極（図示せず）が設けられ、これら駆動電極には、絶縁被覆された接続リード１５１，１５２からなる駆動信号ケーブル１５が接続されている。駆動信号ケーブル１５は、第２機枠５０の筒部５１の側面外側に突設された第１保護チューブ接続管部５４に開設されたリード挿通孔５４ａを通って外部に引き出され、制御装置２０（図１、参照）の駆動制御回路部（図示せず）に接続される。
【００６５】
第１機枠８０と第２機枠５０とは、ダイアフラム７０の周縁部とスペーサ６０とを挟み込んだ状態で４隅を固定螺子１６１で螺着固定し、互いを密接させる。
【００６６】
一方、第２機枠５０と下板１００とは、圧電素子４０がダイアフラム７０を変形させないように寸法調整をしたうえで、固定螺子１６０で４隅を螺着固定する。
【００６７】
脈動発生部３０に突設されたチューブ接続管部８１にはチューブ２５が圧入されている。また、第１保護チューブ接続管部５４には第１保護チューブ２７が圧入されている。
【００６８】
なお、駆動信号ケーブル１５は、リード挿通孔５４ａ及び第１保護チューブ２７を挿通して制御装置２０（図１、参照）に接続される。従って、第１保護チューブ２７は、脈動発生部３０から制御装置２０に至る長さを有することが好ましいが、施術する際に、血液または体液、噴射した液体が付着しない範囲までの長さがあればよい。
【００６９】
また、第１保護チューブ２７は、柔軟性を有していることが好ましく、駆動信号ケーブル１５を保護するだけの強度があればよいので、可能なかぎり薄くすることで扱い易くなる。
【００７０】
脈動発生部３０は、その周囲を密閉し、且つ、脈動発生部３０に対して着脱可能な外郭部材でカバーされる。本実施形態において、外郭部材はケース部材としての上ケース３５と下ケース３６とから構成されている。
【００７１】
上ケース３５と下ケース３６は、第１機枠８０の接続流路管挿着部８０ａと第２機枠５０の筒部５１とを挟み込むようにして脈動発生部３０を保持する。上ケース３５と下ケース３６は、接続流路管挿着部８０ａ近傍では固定螺子１６２によって、筒部５１においては固定螺子１６３により螺合固定される。従って、上ケース３５と下ケース３６は、脈動発生部３０に対して着脱可能な構造である。
【００７２】
また、上ケース３５と下ケース３６の互いに対向する端面の間にシール部材としてのパッキン１３０が設けられている。パッキン１３０の形状については図５を参照して説明する。
【００７３】
図５は、パッキンの形状を示す斜視図である。パッキン１３０は、上ケース３５と下ケース３６の互いに対向する端面形状に沿った形状を有する板状の外周部１３２と、外周部１３２から突設された筒部１３１とから構成されている。
【００７４】
筒部１３１には、貫通孔１３１ａが開設されており、この貫通孔１３１ａに接続流路管９０の基部９０ｃが挿入される（図２、参照）。
【００７５】
パッキン１３０は、図２に示すように、上ケース３５と下ケース３６の互いに対向する端面の間に外周部１３２を配設し、接続流路管９０の基部９０ｃを筒部１３１の貫通孔１３１ａに挿通することで組み立てられる。
【００７６】
そして、上ケース３５と下ケース３６とを固定螺子１６２，１６３によって螺合固定し、パッキン１３０を圧接する。
【００７７】
なお、チューブ２５と、チューブ２５が挿通される下ケース３６との間には筒状のパッキン１３５、第１保護チューブ２７と、第１保護チューブが相通される下ケース３６との間には筒状のパッキン１３６が装着されている。
【００７８】
なお、パッキン１３５，１３６は、本実施形態では取り扱いやすい鍔付きの筒状形状のものを図示しているが、単純な筒形状であっても、Ｏリングであってもよい。
【００７９】
このようにして、上ケース３５と下ケース３６とはパッキン１３０，１３５，１３６によって、脈動発生部３０の周囲を密閉している。
【００８０】
図２〜図４に示すように構成される流体噴射装置１０の分離は、まず、脈動発生部３０から接続流路管９０を取り外し、続いてチューブ２５、第１保護チューブ２７を引抜き、さらに、上ケース３５と下ケース３６とを固定螺子１６２，１６３を緩めて分離する。そうすることで、脈動発生部３０は、血液や体液に接触することなく分離することが可能となる。
【００８１】
なお、接続流路管９０の基部９０ｃの直径は、雄螺子９０ａの外径よりも大きく設定されている。これは、接続流路管９０を脈動発生部３０から取り外す際、雄螺子９０ａによりパッキン１３０を傷つけないよう配慮しているためである。
【００８２】
次に、脈動発生部３０の動作について説明する。
ポンプによって入口流路８３には、常に一定圧力の液圧で液体が供給される。その結果、圧電素子４０が動作を行わない場合、ポンプの吐出圧力と入口流路側全体の流体抵抗値の差によって液体は流体室１２０内に流入する。
【００８３】
ここで、圧電素子４０に駆動信号が入力され、急激に圧電素子４０が伸張したとすると、流体室１２０内の圧力は、入口流路側及び出口流路側の合成イナータンスＬ１，Ｌ２が十分な大きさを有していれば急速に上昇して数十気圧に達する。この圧力は、入口流路８３に加えられていたポンプによる圧力よりはるかに大きいため、入口流路８３から流体室１２０内への液体の流入はその圧力によって減少し、出口流路８８からの流出が増加する。
【００８４】
しかし、入口流路側の合成イナータンスＬ１は、出口流路側の合成イナータンスＬ２よりも大きいため、入口流路８３から液体が流体室１２０へ流入する流量の減少量よりも、出口流路８８から吐出される液体の増加量の方が大きい。そのことから、出口流路８８にパルス状の流体吐出、つまり、脈動流が発生する。
【００８５】
この吐出の際の圧力変動が、接続流路管９０の接続流路９２内を伝播して、先端のノズル９５の流体噴射開口部９７（共に、図２参照）から液体がパルス状に噴射される。流体噴射開口部９７の直径は、出口流路８８の直径よりも減縮されているので、液体は、さらに高圧、高速のパルス状の液滴として噴射される。
【００８６】
一方、流体室１２０内は、入口流路８３からの液体流入量の減少と出口流路８８からの液体流出の増加との相互作用で、圧力上昇直後に真空状態となる。その結果、ポンプの圧力と、流体室１２０内の真空状態の双方によって一定時間経過後、入口流路８３の液体は圧電素子４０の動作前と同様な速度で流体室１２０内に向う流れが復帰する。入口流路８３内の液体の流動が復帰した後、圧電素子４０の伸張があれば、ノズル９５から液体をパルス状に継続して噴射することができる。
【００８７】
従って、本実施形態によれば、脈動発生部３０を外郭部材としての上ケース３５及び下ケース３６とによって密閉しているため、血液や体液等に接触することがなく、上ケース３５及び下ケース３６を取り外して脈動発生部３０を繰り返し使用することが可能である。
【００８８】
また、脈動発生部３０の内部に湿気が浸入することによる圧電素子４０の駆動電極間のショートや圧電特性の劣化を防止することができる。
【００８９】
また、接続流路管９０は、脈動発生部３０に対して着脱可能な構成としているので、施術後に容易に洗浄、消毒されたものと交換することができる。さらに、接続流路管９０の形状を複数種類用意しておき、施術部位に適合した形状を選択使用できるという効果がある。
【００９０】
また、チューブ２５は脈動発生部３０に圧入する構造であり、柔軟性を有しているので、ユーザーが施術後に容易に引抜き、洗浄、消毒されたチューブ２５を脈動発生部３０に容易に装着することが可能となる。
【００９１】
駆動信号ケーブル１５（接続リード１５１，１５２から構成される）は、脈動発生部３０とハンダ等により電気的に接続される。従って、ユーザーが交換することは困難である。そこで、駆動信号ケーブル１５を第１保護チューブ２７に挿通する構成とすることで、第１保護チューブ２７を交換することによって、血液や体液等に接触しない駆動信号ケーブル１５を脈動発生部３０に接続した状態で繰り返し使用することができる。
【００９２】
このことから、血液や体液等に接触する接続流路管９０、チューブ２５、第１保護チューブ２７、上ケース３５、下ケース３６を使い捨て使用とし、血液や体液等に接触しない脈動発生部３０（駆動信号ケーブル１５付き）は繰り返し使用とすることができ、安全性を高めると共にランニングコストを低減することができる。
【００９３】
さらに、血液や体液等に接触する接続流路管、流体供給チューブや第１保護チューブ、上ケース３５、下ケース３６を脈動発生部３０から容易に分離し、医療用廃棄物として分別処理できる。
【００９４】
また、外郭部材が上ケース３５と下ケース３６とからからなり、上ケース３５と下ケース３６の互いに対向する端面の間にパッキン１３０が設けられている。さらに、チューブ２５の下ケース３６への挿通部にパッキン１３５、第１保護チューブ２７の下ケース３６への挿通部にパッキン１３６を設けているため、脈動発生部３０の密閉性をより高めることができる。
【００９５】
なお、本実施形態では、第１保護チューブ２７は、下ケース３６に突設された第１保護チューブ接続管部５４に圧入しているが、第１保護チューブ２７は下ケース３６に第１保護チューブ接続管部を設け、そこに圧入する構成としてもよい。
【００９６】
図示は省略するが、図２を参照して説明する。このような構造は、第２機枠５０に設けた第１保護チューブ接続管部５４と同様な形状の第１保護チューブ接続管部を下ケース３６に形成することで実施可能である。
【００９７】
駆動信号ケーブル１５は、第２機枠５０に開設された貫通孔、下ケース３６に設けられる第１保護チューブ接続管部、第１保護チューブ２７を挿通し、制御装置２０（図１、参照）に接続される。
【００９８】
このようにすれば、下ケース３６と第１保護チューブ２７とが装着された状態で交換することができ、交換作業を容易に行うことを可能にする。
【００９９】
また、第１保護チューブ２７を柔軟性を有する材料で形成すれば、下ケース３６に対して着脱可能にすることが可能であり、下ケース３６と第１保護チューブ２７とを分離して分別回収することができる。
【０１００】
なお、上ケース３５と下ケース３６とは、施術者が握る把持部であることから、握り易い形状にし、握って変形しない程度の剛性を有するようにすればよい。
（実施形態２）
【０１０１】
続いて、実施形態２について図面を参照して説明する。実施形態２は、チューブを挿通する第２保護チューブが備えられていることを特徴としている。従って、実施形態１との相違個所を中心に説明する。
【０１０２】
図６は、実施形態２に係る流体噴射装置の一部を示す部分断面図である。図６において、チューブ２５は、脈動発生部３０（具体的には、第１機枠８０）に突設されたチューブ接続管部８１に圧入され、下ケース３６を挿通して外部に延在されている。
【０１０３】
下ケース３６には、外側に向かって第２保護チューブ接続管部３６ｄが突設され、この第２保護チューブ接続管部３６ｄには、第２保護チューブ２６が圧入されている。
【０１０４】
第２保護チューブ２６は、前述した第１保護チューブ２７と同様に第２保護チューブ接続管部３６ｄに圧入または引抜き可能な柔軟性を有している。
【０１０５】
第２保護チューブ２６は、下ケース３６との接続部から制御装置２０（図１、参照）のポンプに至るまで設けられることが望ましいが、施術において血液や体液が付着しない範囲までの長さとしてもよい。
なお、本実施形態の構成では、実施形態１において設けられるパッキン１３５は不要となる。
【０１０６】
このような構成によれば、第２保護チューブ２６にチューブ２５を挿通していることから、チューブ２５は血液や体液、噴射される液体に接触しない。そのことから、第２保護チューブ２６を使い捨て使用とし、脈動発生部３０は駆動信号ケーブル１５及びチューブ２５を装着した状態で繰り返し使用することができる。
【０１０７】
また、下ケース３６と第２保護チューブ２６とを接続した状態で脈動発生部３０から分離することが可能であり、下ケース３６と第２保護チューブ２６とを分離して分別回収することもできる。
【０１０８】
なお、チューブ２５には一定の圧力で流体が流動する。従って、チューブ２５はこの圧力に耐える程度の剛性と固定力が要求される。しかし、第２保護チューブ２６は、流体の圧力に関係なく薄肉チューブであってよい。
【０１０９】
さらに、万一、施術途中でチューブ２５が破損した場合に、第２保護チューブ２６によって液体が飛散することを防止し安全性を高めることができる。
（実施形態３）
【０１１０】
続いて、実施形態３について図面を参照して説明する。実施形態３は脈動発生部と上ケース３５と下ケース３６との間の空間に樹脂が充填されていることを特徴とする。従って、実施形態１との相違個所を中心に説明する。
【０１１１】
図７は、実施形態３に係る流体噴射装置の一部を示す部分断面図である。図７において、下ケース３６には第２保護チューブ接続管部３６ｄと、第１保護チューブ接続管部３６ｅとが突設されている。
【０１１２】
第２保護チューブ接続管部３６ｄには第２保護チューブ２６、第１保護チューブ接続管部３６ｅには第１保護チューブ２７が圧入されている。
【０１１３】
駆動信号ケーブル１５は、第２機枠５０に開設された貫通孔５１ｂに挿通され、さらに第１保護チューブ２７に挿通される。チューブ２５は第２保護チューブ２６に挿通される。従って、駆動信号ケーブル１５及びチューブ２５は、血液や体液、噴射された液体が付着されないよう保護されている。
【０１１４】
本実施形態では、図７に示すように、上ケース３５及び下ケース３６と脈動発生部３０との間に形成される空間に樹脂１４０が充填される。樹脂１４０としては、吸水性が小さい材料を用いることがより好ましい。
【０１１５】
樹脂１４０は、上ケース３５に開設される貫通孔３５ｂ，３５ｃから注入され充填される。なお、貫通孔３５ｂを注入孔とし、貫通孔３５ｃを空気抜き孔とすれば、樹脂注入を良好に行うことができる。
【０１１６】
なお、樹脂１４０は、第２機枠５０の貫通孔５１ｂから内部に入り込んでもよく、下ケース３６の第１保護チューブ接続管部３６ｅの開口部に入り込んでもよい。
【０１１７】
このようにして、樹脂１４０は、脈動発生部３０を樹脂１４０により覆い、さらに、脈動発生部３０と接続流路管９０、チューブ２５の圧入部、駆動信号ケーブル１５の引出し部とを被覆する。
【０１１８】
なお、このような構造では、上ケース３５及び下ケース３６の内面に離型層（図示せず）が設けられていることがより好ましい。離型層としては、フッ素系離型剤等を採用することができ、上ケース３５及び下ケース３６の内面にスプレー塗布、または浸漬等の方法で薄い膜として形成することができる。
【０１１９】
このように、上ケース３５及び下ケース３６の内面と充填された樹脂１４０との界面に離型層を設けることにより、上ケース３５及び下ケース３６とを容易に分離することができる。
【０１２０】
従って、本実施形態の構成によれば、樹脂１４０で封止された脈動発生部３０は血液や体液が付着することはなく、繰り返し使用することができる。
【０１２１】
また、脈動発生部３０と、上ケース３５及び下ケース３６の間の空間に樹脂１４０を充填することにより、脈動発生部３０の密閉性を高めることができる。さらに、上ケース３５及び下ケース３６を取り外した際に、脈動発生部３０は樹脂１４０で覆われていることから、脈動発生部３０に傷をつけたり、内部に湿気や塵埃等が侵入することを防止し、取り扱いが容易となる効果がある。
【０１２２】
また、チューブ２５が脈動発生部３０に圧入する部分も樹脂で覆われるため、圧入強度を補強し、使用途中でチューブ２５が抜けることを防止することができる。
【０１２３】
さらに、駆動信号ケーブル１５の脈動発生部３０からの引出し部も樹脂１４０により補強することができる。
【０１２４】
なお、上ケース３５と、下ケース３６と、第１保護チューブ２７と、第２保護チューブ２６と、接続流路管９０と、脈動発生部３０と、は互いに分離することが可能で、分別回収を容易に行うことができる。
【０１２５】
また、樹脂１４０は、上ケース３５と下ケース３６とを成形型としたモールド成形により成形されたとみなすことができる。従って、精度よく成形することが可能で、交換する未使用の上ケース３５と下ケース３６に対しても繰り返し使用することが可能である。
【０１２６】
なお、本実施形態の構成では、実施形態１に設けられるパッキン１３５，１３６は省略できる。
（実施形態４）
【０１２７】
続いて、実施形態４について図面を参照して説明する。実施形態４は、前述した実施形態３（図７、参照）と基本構造が同じであるが、脈動発生部の周囲を封止するよう形成される樹脂層と、この樹脂層の外周空間を密閉する上ケースと下ケースとから構成されていることを特徴としている。従って、実施形態３との相違個所を中心に説明する。
【０１２８】
図８は、実施形態４に係る流体噴射装置の一部を示す部分断面図である。図８において、脈動発生部３０の表面には、樹脂層１４１が形成されている。樹脂層１４１は、脈動発生部３０の表面全体と、接続流路管の基部９０ｃと脈動発生部３０との接合部、チューブ２５の圧入部、接続リード１５１，１５２の引出し部を含んで形成される。
【０１２９】
なお、樹脂層１４１は、脈動発生部３０に接続流路管９０とチューブ２５を取り付けた状態、及び、接続リード１５１，１５２を接続した状態で、樹脂を塗布、浸漬またはモールド成形により形成することが可能である。この樹脂層１４１と上ケース３５と下ケース３６との間には空間が形成されている。
【０１３０】
上ケース３５と下ケース３６の構成、及び、第１保護チューブ２７と第２保護チューブ２６の脈動発生部３０との接合構造は、実施形態３（図７、参照）と同じであり説明を省略する。ただし、上ケース３５には実施形態３に設けられる貫通孔３５ｂ，３５ｃはない。
【０１３１】
このような構成によっても、上ケース３５と下ケース３６により脈動発生部３０を密閉できる。また、樹脂層１４１によって脈動発生部３０自身を密閉することができる他、チューブ２５の圧入強度の補強となり、使用途中でチューブ２５が抜けることを防止することができる。
【０１３２】
また、駆動信号ケーブル１５の脈動発生部３０からの引出し部の補強をすることができる。
【０１３３】
また、上ケース３５と下ケース３６と樹脂層１４１の間に空間を設けることにより、上ケース３５と下ケース３６の寸法ばらつきをこの空間で吸収することができる。なお、このような構成では、前述したような離型層を設けなくてもよい。
（実施形態５）
【０１３４】
続いて、実施形態５について図面を参照して説明する。実施形態５は、前述した実施形態１〜実施形態４に対して、チューブ２５と駆動信号ケーブル１５とを一つの保護チューブに挿通していることに特徴を有している。なお、脈動発生部３０及び接続流路管９０は実施形態１の構成を例示して説明する。
【０１３５】
図９は、実施形態５に係る流体噴射装置の一部を示す部分断面図である。図９において、チューブ接続管部８１と駆動信号ケーブル１５が挿通される貫通孔５１ｂとは同一方向に向かって近接して設けられている。
【０１３６】
下ケース３６には、第３保護チューブ接続管部３６ｆが突設されており、この第３保護チューブ接続管部３６ｆに第３保護チューブ２８が圧入されている。第３保護チューブ接続管部３６ｆは、チューブ２５と駆動信号ケーブル１５とが挿通可能なサイズを有している。従って、チューブ２５と駆動信号ケーブル１５とは第３保護チューブ２８内に挿通延在される。
【０１３７】
第３保護チューブ２８は柔軟性を有し、使用中に下ケース３６から外れない程度の圧入強度があれば、できる限り薄くすることで操作しやすくできる。
【０１３８】
このような構成にすれば、チューブ２５と駆動信号ケーブル１５（接続リード１５１，１５２）とを一つの第３保護チューブ２８に挿通していることから、これらを分散配設する構成よりも脈動発生部３０との接続部の構造を簡単にできる。また、保護チューブの数を一つにできることから分離作業を容易にする。また、施術等における取り扱いが容易になるという効果がある。
【０１３９】
なお、本実施形態の構成は、前述した実施形態３のように樹脂１４０を充填する構造、実施形態４にように、脈動発生部３０の周囲表面に樹脂層１４１を形成する構造にも適用できる。
【０１４０】
また、第１保護チューブ２７、第２保護チューブ２６、第３保護チューブ２８として熱収縮性チューブを用いることが可能である。このような場合、熱収縮性チューブを加熱して下ケース３６に密着装着し、分離するときにはカッター等で切開すれば可能である。
【０１４１】
また、樹脂層１４１の周囲をモールド成形して上ケース３５と下ケース３６の代わりとすることができる。このような構成では、外周のモールド成形部に薄肉部分を設け、この薄肉部分を切開して分離することができる。この場合、樹脂層１４１の表面に前述した離型層を形成すれば、モールド成形部と樹脂層１４１との分離を容易にすることができる。
【０１４２】
従って、前述した流体噴射装置１０は、生体組織を切開または切除する手術器具として用いれば、血管等の脈管構造を保存しながら臓器実質を切開することが可能である。
【０１４３】
また、脈動発生部３０を外郭部材（上ケース３５、下ケース３６）によって密閉しているため、脈動発生部３０は血液や体液等に接触することがなく、外郭部材を取り外して繰り返し使用することが可能である。
【０１４４】
また、脈動発生部３０の内部に湿気が浸入することによる脈動発生部３０の駆動特性に影響を与えることを防止でき、信頼性を高める。
【０１４５】
また、接続流路管９０を着脱可能な構成としているので、接続流路管９０の形状を複数種類用意しておき、施術部位に適合した形状を選択使用できるという効果がある。
【０１４６】
また、血液や体液等に接触する接続流路管９０、流体供給チューブ２５や第１保護チューブ２７を使い捨て使用とし、血液や体液等に接触しない脈動発生部３０（駆動信号ケーブル１５付き）は繰り返し使用とすることができ、安全性を高めると共に、高コストの脈動発生部３０を繰り返し使用することでランニングコストを低減することができる。
【０１４７】
さらに、接続流路管９０、流体供給チューブ２５や第１保護チューブ２７を脈動発生部３０から容易に分離し、医療用廃棄物として分別処理しやすいという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】流体噴射システムの概略構成を示す説明図。
【図２】実施形態１に係る脈動発生部の主たる構成を液体の流路方向に沿って切断して示す断面図。
【図３】図２の左側から図示した側面図。
【図４】図２の右側から図示した側面図。
【図５】パッキンの形状を示す斜視図。
【図６】実施形態２に係る流体噴射装置の一部を示す部分断面図。
【図７】実施形態３に係る流体噴射装置の一部を示す部分断面図。
【図８】実施形態４に係る流体噴射装置の一部を示す部分断面図。
【図９】実施形態５に係る流体噴射装置の一部を示す部分断面図。
【符号の説明】
【０１４９】
１０…流体噴射装置、１５…駆動信号ケーブル、２５…流体供給チューブ、２７…第１保護チューブ、３０…脈動発生部、３５…上ケース、３６…下ケース、４０…圧電素子、７０…ダイアフラム、９０…接続流路管、９２…接続流路、９７…流体噴射開口部、１２０…流体室。
【図１】
2010063587.tif 000003
【図２】
2010063587.tif 000004
【図３】
2010063587.tif 000005
【図４】
2010063587.tif 000006
【図５】
2010063587.tif 000007
【図６】
2010063587.tif 000008
【図７】
2010063587.tif 000009
【図８】
2010063587.tif 000010
【図９】
2010063587.tif 000011